書込み型情報表示装置
【課題】タッチパネルを介して手書き書込みした情報を情報表示用パネルに表示することができ、メモ、アンダーライン等の手書きの情報をペン等の入力手段により情報表示用パネルに表示することができる書込み型情報表示装置を提供する。
【解決手段】表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネル２と、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネル３と、書込み情報表示用の駆動装置４と、を一体に構成した書込み型情報表示装置１において、タッチパネルを介して手書き書込みした情報を情報表示用パネルに表示するよう構成する。
【解決手段】表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネル２と、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネル３と、書込み情報表示用の駆動装置４と、を一体に構成した書込み型情報表示装置１において、タッチパネルを介して手書き書込みした情報を情報表示用パネルに表示するよう構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルと、対向する位置検出電極からなるドットスペーサー方式のタッチパネルと、を一体に構成した情報表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−４５５１８号公報
【０００３】
図１１は上述した構成の従来の情報表示装置の一例を説明するための図である。図１１に示す例において、情報表示装置５１は、画像等の情報を表示する情報表示用パネル５２と、入力情報の位置を検出するタッチパネル５３と、を一体に重ねて構成している。上述した情報表示装置５１では、タッチパネル５３から入力した位置情報に対応して情報表示用パネル５２が表示する表示内容を書き換える機能を有していた。例えば、図１２に示すように、情報表示装置５１の情報表示面の「ＹＥＳ」または「ＮＯ」の文字を、位置指示器５４で選択することで、選択した内容に応じて情報表示５１の情報表示面の画面が書き変わる構成となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した情報表示装置５１は、例えば銀行のＡＴＭのように、タッチパネル５３からは位置情報を入力するだけであり、情報表示用パネル５２の表示面に情報を書き込みそれを表示する機能を持っていなかった。そのため、従来の情報表示装置５１では、メモ、アンダーライン、手書きの情報等をペン等の入力手段により情報表示用パネル５２に表示したいとの要望に応えることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、タッチパネルを介して手書き書込みした情報を情報表示用パネルに表示することができ、メモ、アンダーライン等の手書きの情報をペン等の書込み手段により情報表示用パネルに表示することができる書込み型情報表示装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の書込み型情報表示装置は、表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、タッチパネルを介して書込みした情報を情報表示面に表示するよう構成されたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の書込み型情報表示装置の好適例としては、電磁授受方式タッチパネルと情報表示用パネルとを、情報表示用パネルが前面に、電磁授受方式のタッチパネルが背面に配置されるように積層一体に構成したこと、抵抗膜方式タッチパネルまたは静電容量方式タッチパネルまたはドットスペーサー方式タッチパネルと情報表示用パネルとを、抵抗膜方式タッチパネルまたは静電容量方式タッチパネルまたはドットスペーサー方式タッチパネルが前面に、情報表示用パネルが背面に配置されるように積層一体に構成したこと、タッチパネルと情報表示用パネルとを、並列一体に構成したこと、情報表示用パネルが、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、帯電粒子から構成される表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルであること、タッチパネルが、位置検出機能を有し、検出した位置情報を情報表示用パネルの書込み表示用駆動装置に、検出位置対応画素への画像駆動情報として入力し、作動させるよう構成されたタッチパネルであること、リサイクルメモカード、電子黒板、部屋表示ボード、ポスター、掲示物、伝言板、行き先掲示板、のいずれかとして用いること、がある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タッチパネルから与えられた位置情報を情報表示用パネルの駆動装置に検出位置対応画素への駆動情報として入力するよう構成したことで、タッチパネルを介して手書き書込みした情報を情報表示用パネルに表示するとができ、メモ、アンダーライン等の手書きの情報をペン等の書込み手段により情報表示用パネルに表示することができる書込み型情報表示装置を得ることができる。また、情報表示用パネルとして、表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルを用いることで、書込した情報（表示情報）を電源を切った状態で表示させておくことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１（ａ）、（ｂ）および図２はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の一例の構成を説明するための図である。図１（ａ）、（ｂ）に示す例において、本発明の書込み型情報表示装置１は、表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネル２と、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネル３と、書込み情報表示用の駆動装置４と、を一体にして構成されている。図１（ａ）は駆動装置４を書込み型情報表示装置１に組み込んで構成した例を示し、図１（ｂ）は駆動装置４を書込み型情報表示装置１とは別に構成した例を示す。そして、図２に示すように、書込み入力ペン５がタッチした位置の位置情報をタッチパネル３が検知し、情報表示用パネル２のタッチした位置に情報が書込まれ表示される。なお、図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、タッチパネル３を表示装置１の上面（表側）に積層したが、下面（裏側）に積層することもできる。裏側に配置するタッチパネル３の例としては、電磁授受方式のタッチパネルを好適に用いることができ、その場合は、書込み入力ペン５として電磁波を発信する電子ペンを用いる。以下、タッチパネル３および情報表示用パネル２について、詳細に説明する。
【００１０】
＜タッチパネル３について＞
タッチパネル３としては、圧力方式、静電容量方式、電磁授受方式、光学結合方式、表面弾性波（超音波を含む）結合方式、ドットスペーサー方式などにより、入力手段としての書込み入力ペン５の位置を検出できるものを使用する。
【００１１】
タッチパネル３の検出位置単位が単位画素となるように、表示装置の対向基板に配置する対電極の空間的な重なり部分と対応させることが好ましい。また、タッチパネル３に書込み入力ペン４のペン先が押し付けられた位置でスイッチがＯＮとなり、対応する表示装置の電極に書換え電圧が印加されるよう構成することも好ましい。
【００１２】
＜帯電駆動型の情報表示用パネル２について＞
帯電駆動型の情報表示用パネル２は、２色の表示媒体（それぞれ異なる帯電特性を有する２色の表示用有色粒子で構成される）を、少なくとも一方が透明な基板間のセル（隔壁で形成した）に封止した構造とすることが好ましい。
【００１３】
帯電駆動型の情報表示用パネル２は、隔壁で形成するセルを３ピクセルに細分して、各ピクセルにそれぞれ異なる帯電特性を有する２色の表示用有色粒子で構成される２色の表示媒体（黒色表示媒体＆赤色表示媒体、黒色表示媒体＆緑色表示媒体、黒色表示媒体＆青紫色表示媒体）を、少なくとも一方が透明な基板間のセル（隔壁で形成する）に封止した構造とすることもできる。
【００１４】
帯電駆動型の情報表示用パネル２は、隔壁で形成するセルを３ピクセルに細分して、各ピクセルにそれぞれ異なる帯電特性を有する２色の表示用有色粒子で構成される２色の表示媒体（白色表示媒体＆シアン色表示媒体、白色表示媒体＆マゼンタ色表示媒体、白色表示媒体＆イエロー色表示媒体）を、少なくとも一方が透明な基板間のセル（隔壁で形成する）に封止構造とすることもできる。
【００１５】
表示媒体色を白黒の２色にして、セル毎に三原色のカラーフィルターを設けた場合にはカラー表示ができる。
【００１６】
帯電駆動型の情報表示用パネル２を、１色の表示媒体（帯電特性を有する表示用有色粒子で構成される）を、少なくとも一方が透明な基板間のセル（隔壁で形成した）に封止し、表示装置の背面基板側に表示用有色粒子とは異なる色のカラー板を配置した構成とすることもできる。
【００１７】
以下、本発明の書込み型情報表示装置において好適に用いられる情報表示用パネルの一例について詳細に説明する。
【００１８】
まず、本発明の情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明の対象となる情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向にそって、帯電した表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電位の切替による電界方向の変化によって移動方向を変えることにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示を書き換える時あるいは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１９】
本発明の対象となる情報表示用パネルの例を、図３（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも１種以上の粒子から構成される光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも２種以上の表示媒体１３（ここでは表示用白色粒子１３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体１３Ｗと表示用黒色粒子１３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体１３Ｂを示す）を、基板１１に設けた電極１５と基板１２に設けた電極１６との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１１、１２と垂直に移動させ、黒色表示媒体１３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体１３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図３（ｂ）に示す例では、基板１１、１２との間に例えば格子状に隔壁１４を設けセルを形成している。また、図３（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。さらに、電極は基板の外側に設けても基板内部に埋め込むように設けてもよい。
【００２０】
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体１３Ｗを粉流体からなる白色媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体１３Ｂを粉流体からなる黒色表示媒体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することが出来る。粉流体については後述する。また、表示媒体用粒子の色は白／黒に限らず、様々な色の組合せが可能である。
【００２１】
以下、本発明の情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。
【００２２】
基板については、少なくとも一方の基板は情報表示用パネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板１２であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。基板１１は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるもの、および、ガラス、石英などの可とう性のない無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、さらに５〜２０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、５０００μｍより厚いと、薄型情報表示用パネルとする場合に不都合がある。
【００２３】
電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。視認側であり透明である必要のある表示面側基板１２に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板１１に設ける電極は透明である必要はない。いずれの場合もパターン形成可能で導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。背面側基板１１に設ける電極の材質や厚みなどは上述した表示面側基板に設ける電極と同様であるが、透明である必要はない。また、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。
【００２４】
必要に応じて基板に設ける隔壁１４については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍに調整される。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板１１、１２の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図４に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、表示の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。
【００２５】
次に、表示用有色粒子から構成される表示媒体として例えば用いる粉流体について説明する。なお、本発明の情報表示用パネルで用いる粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体（登録商標）：登録番号4636931」の権利を得ている。
【００２６】
本発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性（光学的性質）を有するものである（平凡社：大百科事典）。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている（丸善：物理学事典）。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている（平凡社：大百科事典）。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。
【００２７】
すなわち、本発明における粉流体は、液晶（液体と固体の中間相）の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の情報表示用パネルで固体状物質を分散質とするものである。
【００２８】
本発明の対象となる情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、小さな電界の力等でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に表示媒体として例えば用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の情報表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で表示媒体として用いられる。
【００２９】
次に、本発明の対象となる情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する表示媒体用粒子（以下、粒子ともいう）について説明する。表示媒体用粒子は、そのまま該表示媒体用粒子だけで構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて構成して表示媒体としたり、粉流体となるように調整、構成して表示媒体としたりして用いられる。
粒子は、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００３０】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。
【００３１】
荷電制御剤（ＣＣＡ）としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００３２】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００３３】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
【００３４】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【００３５】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【００３６】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
上記した各種着色剤を配合して所望の色の表示用有色粒子を作製できる。
【００３７】
また、表示用有色粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。
【００３８】
更に本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。
【００３９】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００４０】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００４１】
表示用有色粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、情報表示用パネルにおける表示用有色粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、隔壁との接触、基板との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に表示用有色粒子の帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かった。
【００４２】
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において同一のキャリア粒子を用いて、表示媒体に用いる粒子の帯電量測定を行うことにより、表示媒体用粒子の適正な帯電特性値の範囲を評価できることを見出した。
【００４３】
更に、表示用有色粒子で構成する粒子群や粉流体等の表示媒体を本発明の対象となる情報表示用パネルに適用する場合には、基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図３（ａ）、（ｂ）において、対向する基板１１、基板１２に挟まれる部分から、電極１５、１６（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体１３の占有部分、隔壁１４の占有部分（隔壁を設けた場合）、情報表示用パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように情報表示用パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、情報表示用パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【００４４】
本発明の対象となる情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
対向する基板間の空間における表示媒体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には表示媒体の移動に支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
【００４５】
＜本発明の書込み型情報表示装置の用途について＞
図５〜図１０はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の用途を説明するための図である。いずれの例においても、本発明の書込み型情報表示装置の特徴である、情報表示用パネルに情報をタッチパネルを介した入力で書込んだ情報を表示できる点、および、書込みした情報（表示情報）を電源を切った状態で表示させておける点、を利用している。
【００４６】
図５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれリサイクルメモカードとしての用途を説明するための図である。図５（ａ）〜（ｃ）に示す例において、２１は本発明の書込み型情報表示装置から構成されるメモカード、２２は表示面、２３は書込みペン、２４は書込み時駆動用装置である。まず、図５（ａ）に示すようにして、書込み時駆動用装置２４にメモカード２１を接続して、表示面２２に書込みペン２３により書込みを行う。図５（ｂ）は表示面２２に書込み終了後の様子を示す。そして、図５（ｃ）に示すように、書込み時駆動用装置２４からメモカード２１を外して、書込み済みのメモカード２１を移動して使用することが可能となる。
【００４７】
図６は電子黒板（ホワイトボード）としての用途を説明するための図である。図６に示す例において、電子黒板２５を本発明の書込み型情報表示装置から構成することで、電子黒板２５の表示面２６に書込みペン２７により文字などを書き込むことができる。
【００４８】
図７（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ部屋表示ボードとしての用途を説明するための図である。図７（ａ）〜（ｃ）に示す例において、２８は本発明の書込み型情報表示装置から構成される部屋表示ボード、２９は表示面、３０は書込みペン、３１は書込み時駆動用装置である。まず、図７（ａ）に示すようにして、書込み時駆動用装置３１に部屋表示ボード２８を接続して、表示面２９に書込みペン３０により書込みを行う。図７（ｂ）は表示面２９に書込み終了後の様子を示す。そして、図７（ｃ）に示すように、書込み時駆動用装置３１から部屋表示ボード２８を外して、書込み済みの部屋表示ボード２８を移動して使用することが可能となる。
【００４９】
図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれポスター（掲示物）としての用途を説明するための図である。図８（ａ）、（ｂ）に示す例において、３２は本発明の書込み型情報表示装置から構成されるポスター、３３は表示面、３４は書込み時駆動用装置である。まず、図８（ａ）に示すように、書込み時駆動用装置３４にポスター３２を接続して、表示面３３に書込みペン３５で書き込むを行う。そして、図８（ｂ）に示すように、情報を書き込んだポスター３２を書込み時駆動用装置３４から取り外し、掲示ボードなどに掲示する。
【００５０】
図９は伝言板としての用途を説明するための図である。図９に示す例において、電子伝言板３６を複数の伝言表示領域３７から構成している。そして、各伝言表示領域３７を１枚の本発明の書込み型情報表示装置から構成することで、伝言表示領域３７の表示面３８に書込みペン３９により文字などを書き込むことができる。
【００５１】
図１０は行き先掲示板としての用途を説明するための図である。図１０に示す例において、電子行き先掲示板４０を本発明の書込み型情報表示装置から構成することで、電子行き先掲示板４０の表示面４１の所定の位置に、書込みペン４２により文字などを書き込むことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の書込み型情報表示装置は、タッチパネルを介して手書き書き込みした情報を情報表示用パネルに表示することができ、メモ、アンダーライン等の手書きの情報をペン等の入力手段により情報表示用パネルに表示することができるため、リサイクルメモカード、電子黒板、部屋表示ボード、ポスター、掲示物、伝言板、行き先掲示板、のいずれかとして好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の書込み型情報表示装置の一例の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の書込み型情報表示装置の動作を説明するための図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置に好適に用いられる情報表示用パネルの一例を示す図である。
【図４】本発明の書込み型情報表示装置に好適に用いられる情報表示用パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の用途の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の書込み型情報表示装置の用途の他の例を説明するための図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の用途のさらに他の例を説明するための図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の用途のさらに他の例を説明するための図である。
【図９】本発明の書込み型情報表示装置の用途のさらに他の例を説明するための図である。
【図１０】本発明の書込み型情報表示装置の用途のさらに他の例を説明するための図である。
【図１１】従来の情報表示装置における問題点を説明するための図である。
【図１２】従来の情報表示装置における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 書込み型情報表示装置
２ 情報表示用パネル
３ タッチパネル
４ 制御装置
５ 書込み入力ペン
１１、１２ 基板
１３ 表示媒体（粒子群、粉流体）
１３Ｗ 白色表示媒体
１３Ｗａ 表示用白色粒子
１３Ｂ 黒色表示媒体
１３Ｂａ 表示用黒色粒子
１４ 隔壁
１５、１６ 電極
２１ メモカード
２２、２６、２９、３３、３８、４１ 表示面
２３、２７、３０、３５、３９、４２ 書込みペン
２４、３１、３４ 書込み時駆動用装置
２５ 電子黒板
２８ 部屋表示ボード
３２ ポスター
３６ 電子伝言板
３７ 伝言表示領域
４０ 電子行き先掲示板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルと、対向する位置検出電極からなるドットスペーサー方式のタッチパネルと、を一体に構成した情報表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−４５５１８号公報
【０００３】
図１１は上述した構成の従来の情報表示装置の一例を説明するための図である。図１１に示す例において、情報表示装置５１は、画像等の情報を表示する情報表示用パネル５２と、入力情報の位置を検出するタッチパネル５３と、を一体に重ねて構成している。上述した情報表示装置５１では、タッチパネル５３から入力した位置情報に対応して情報表示用パネル５２が表示する表示内容を書き換える機能を有していた。例えば、図１２に示すように、情報表示装置５１の情報表示面の「ＹＥＳ」または「ＮＯ」の文字を、位置指示器５４で選択することで、選択した内容に応じて情報表示５１の情報表示面の画面が書き変わる構成となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した情報表示装置５１は、例えば銀行のＡＴＭのように、タッチパネル５３からは位置情報を入力するだけであり、情報表示用パネル５２の表示面に情報を書き込みそれを表示する機能を持っていなかった。そのため、従来の情報表示装置５１では、メモ、アンダーライン、手書きの情報等をペン等の入力手段により情報表示用パネル５２に表示したいとの要望に応えることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、タッチパネルを介して手書き書込みした情報を情報表示用パネルに表示することができ、メモ、アンダーライン等の手書きの情報をペン等の書込み手段により情報表示用パネルに表示することができる書込み型情報表示装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の書込み型情報表示装置は、表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、タッチパネルを介して書込みした情報を情報表示面に表示するよう構成されたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の書込み型情報表示装置の好適例としては、電磁授受方式タッチパネルと情報表示用パネルとを、情報表示用パネルが前面に、電磁授受方式のタッチパネルが背面に配置されるように積層一体に構成したこと、抵抗膜方式タッチパネルまたは静電容量方式タッチパネルまたはドットスペーサー方式タッチパネルと情報表示用パネルとを、抵抗膜方式タッチパネルまたは静電容量方式タッチパネルまたはドットスペーサー方式タッチパネルが前面に、情報表示用パネルが背面に配置されるように積層一体に構成したこと、タッチパネルと情報表示用パネルとを、並列一体に構成したこと、情報表示用パネルが、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、帯電粒子から構成される表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルであること、タッチパネルが、位置検出機能を有し、検出した位置情報を情報表示用パネルの書込み表示用駆動装置に、検出位置対応画素への画像駆動情報として入力し、作動させるよう構成されたタッチパネルであること、リサイクルメモカード、電子黒板、部屋表示ボード、ポスター、掲示物、伝言板、行き先掲示板、のいずれかとして用いること、がある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タッチパネルから与えられた位置情報を情報表示用パネルの駆動装置に検出位置対応画素への駆動情報として入力するよう構成したことで、タッチパネルを介して手書き書込みした情報を情報表示用パネルに表示するとができ、メモ、アンダーライン等の手書きの情報をペン等の書込み手段により情報表示用パネルに表示することができる書込み型情報表示装置を得ることができる。また、情報表示用パネルとして、表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルを用いることで、書込した情報（表示情報）を電源を切った状態で表示させておくことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１（ａ）、（ｂ）および図２はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の一例の構成を説明するための図である。図１（ａ）、（ｂ）に示す例において、本発明の書込み型情報表示装置１は、表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネル２と、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネル３と、書込み情報表示用の駆動装置４と、を一体にして構成されている。図１（ａ）は駆動装置４を書込み型情報表示装置１に組み込んで構成した例を示し、図１（ｂ）は駆動装置４を書込み型情報表示装置１とは別に構成した例を示す。そして、図２に示すように、書込み入力ペン５がタッチした位置の位置情報をタッチパネル３が検知し、情報表示用パネル２のタッチした位置に情報が書込まれ表示される。なお、図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、タッチパネル３を表示装置１の上面（表側）に積層したが、下面（裏側）に積層することもできる。裏側に配置するタッチパネル３の例としては、電磁授受方式のタッチパネルを好適に用いることができ、その場合は、書込み入力ペン５として電磁波を発信する電子ペンを用いる。以下、タッチパネル３および情報表示用パネル２について、詳細に説明する。
【００１０】
＜タッチパネル３について＞
タッチパネル３としては、圧力方式、静電容量方式、電磁授受方式、光学結合方式、表面弾性波（超音波を含む）結合方式、ドットスペーサー方式などにより、入力手段としての書込み入力ペン５の位置を検出できるものを使用する。
【００１１】
タッチパネル３の検出位置単位が単位画素となるように、表示装置の対向基板に配置する対電極の空間的な重なり部分と対応させることが好ましい。また、タッチパネル３に書込み入力ペン４のペン先が押し付けられた位置でスイッチがＯＮとなり、対応する表示装置の電極に書換え電圧が印加されるよう構成することも好ましい。
【００１２】
＜帯電駆動型の情報表示用パネル２について＞
帯電駆動型の情報表示用パネル２は、２色の表示媒体（それぞれ異なる帯電特性を有する２色の表示用有色粒子で構成される）を、少なくとも一方が透明な基板間のセル（隔壁で形成した）に封止した構造とすることが好ましい。
【００１３】
帯電駆動型の情報表示用パネル２は、隔壁で形成するセルを３ピクセルに細分して、各ピクセルにそれぞれ異なる帯電特性を有する２色の表示用有色粒子で構成される２色の表示媒体（黒色表示媒体＆赤色表示媒体、黒色表示媒体＆緑色表示媒体、黒色表示媒体＆青紫色表示媒体）を、少なくとも一方が透明な基板間のセル（隔壁で形成する）に封止した構造とすることもできる。
【００１４】
帯電駆動型の情報表示用パネル２は、隔壁で形成するセルを３ピクセルに細分して、各ピクセルにそれぞれ異なる帯電特性を有する２色の表示用有色粒子で構成される２色の表示媒体（白色表示媒体＆シアン色表示媒体、白色表示媒体＆マゼンタ色表示媒体、白色表示媒体＆イエロー色表示媒体）を、少なくとも一方が透明な基板間のセル（隔壁で形成する）に封止構造とすることもできる。
【００１５】
表示媒体色を白黒の２色にして、セル毎に三原色のカラーフィルターを設けた場合にはカラー表示ができる。
【００１６】
帯電駆動型の情報表示用パネル２を、１色の表示媒体（帯電特性を有する表示用有色粒子で構成される）を、少なくとも一方が透明な基板間のセル（隔壁で形成した）に封止し、表示装置の背面基板側に表示用有色粒子とは異なる色のカラー板を配置した構成とすることもできる。
【００１７】
以下、本発明の書込み型情報表示装置において好適に用いられる情報表示用パネルの一例について詳細に説明する。
【００１８】
まず、本発明の情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明の対象となる情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向にそって、帯電した表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電位の切替による電界方向の変化によって移動方向を変えることにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示を書き換える時あるいは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１９】
本発明の対象となる情報表示用パネルの例を、図３（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも１種以上の粒子から構成される光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも２種以上の表示媒体１３（ここでは表示用白色粒子１３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体１３Ｗと表示用黒色粒子１３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体１３Ｂを示す）を、基板１１に設けた電極１５と基板１２に設けた電極１６との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１１、１２と垂直に移動させ、黒色表示媒体１３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体１３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図３（ｂ）に示す例では、基板１１、１２との間に例えば格子状に隔壁１４を設けセルを形成している。また、図３（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。さらに、電極は基板の外側に設けても基板内部に埋め込むように設けてもよい。
【００２０】
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体１３Ｗを粉流体からなる白色媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体１３Ｂを粉流体からなる黒色表示媒体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することが出来る。粉流体については後述する。また、表示媒体用粒子の色は白／黒に限らず、様々な色の組合せが可能である。
【００２１】
以下、本発明の情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。
【００２２】
基板については、少なくとも一方の基板は情報表示用パネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板１２であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。基板１１は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるもの、および、ガラス、石英などの可とう性のない無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、さらに５〜２０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、５０００μｍより厚いと、薄型情報表示用パネルとする場合に不都合がある。
【００２３】
電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。視認側であり透明である必要のある表示面側基板１２に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板１１に設ける電極は透明である必要はない。いずれの場合もパターン形成可能で導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。背面側基板１１に設ける電極の材質や厚みなどは上述した表示面側基板に設ける電極と同様であるが、透明である必要はない。また、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。
【００２４】
必要に応じて基板に設ける隔壁１４については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍに調整される。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板１１、１２の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図４に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、表示の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。
【００２５】
次に、表示用有色粒子から構成される表示媒体として例えば用いる粉流体について説明する。なお、本発明の情報表示用パネルで用いる粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体（登録商標）：登録番号4636931」の権利を得ている。
【００２６】
本発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性（光学的性質）を有するものである（平凡社：大百科事典）。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている（丸善：物理学事典）。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている（平凡社：大百科事典）。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。
【００２７】
すなわち、本発明における粉流体は、液晶（液体と固体の中間相）の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の情報表示用パネルで固体状物質を分散質とするものである。
【００２８】
本発明の対象となる情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、小さな電界の力等でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に表示媒体として例えば用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の情報表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で表示媒体として用いられる。
【００２９】
次に、本発明の対象となる情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する表示媒体用粒子（以下、粒子ともいう）について説明する。表示媒体用粒子は、そのまま該表示媒体用粒子だけで構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて構成して表示媒体としたり、粉流体となるように調整、構成して表示媒体としたりして用いられる。
粒子は、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００３０】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。
【００３１】
荷電制御剤（ＣＣＡ）としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００３２】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００３３】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
【００３４】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【００３５】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【００３６】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
上記した各種着色剤を配合して所望の色の表示用有色粒子を作製できる。
【００３７】
また、表示用有色粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。
【００３８】
更に本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。
【００３９】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００４０】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００４１】
表示用有色粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、情報表示用パネルにおける表示用有色粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、隔壁との接触、基板との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に表示用有色粒子の帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かった。
【００４２】
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において同一のキャリア粒子を用いて、表示媒体に用いる粒子の帯電量測定を行うことにより、表示媒体用粒子の適正な帯電特性値の範囲を評価できることを見出した。
【００４３】
更に、表示用有色粒子で構成する粒子群や粉流体等の表示媒体を本発明の対象となる情報表示用パネルに適用する場合には、基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図３（ａ）、（ｂ）において、対向する基板１１、基板１２に挟まれる部分から、電極１５、１６（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体１３の占有部分、隔壁１４の占有部分（隔壁を設けた場合）、情報表示用パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように情報表示用パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、情報表示用パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【００４４】
本発明の対象となる情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
対向する基板間の空間における表示媒体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には表示媒体の移動に支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
【００４５】
＜本発明の書込み型情報表示装置の用途について＞
図５〜図１０はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の用途を説明するための図である。いずれの例においても、本発明の書込み型情報表示装置の特徴である、情報表示用パネルに情報をタッチパネルを介した入力で書込んだ情報を表示できる点、および、書込みした情報（表示情報）を電源を切った状態で表示させておける点、を利用している。
【００４６】
図５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれリサイクルメモカードとしての用途を説明するための図である。図５（ａ）〜（ｃ）に示す例において、２１は本発明の書込み型情報表示装置から構成されるメモカード、２２は表示面、２３は書込みペン、２４は書込み時駆動用装置である。まず、図５（ａ）に示すようにして、書込み時駆動用装置２４にメモカード２１を接続して、表示面２２に書込みペン２３により書込みを行う。図５（ｂ）は表示面２２に書込み終了後の様子を示す。そして、図５（ｃ）に示すように、書込み時駆動用装置２４からメモカード２１を外して、書込み済みのメモカード２１を移動して使用することが可能となる。
【００４７】
図６は電子黒板（ホワイトボード）としての用途を説明するための図である。図６に示す例において、電子黒板２５を本発明の書込み型情報表示装置から構成することで、電子黒板２５の表示面２６に書込みペン２７により文字などを書き込むことができる。
【００４８】
図７（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ部屋表示ボードとしての用途を説明するための図である。図７（ａ）〜（ｃ）に示す例において、２８は本発明の書込み型情報表示装置から構成される部屋表示ボード、２９は表示面、３０は書込みペン、３１は書込み時駆動用装置である。まず、図７（ａ）に示すようにして、書込み時駆動用装置３１に部屋表示ボード２８を接続して、表示面２９に書込みペン３０により書込みを行う。図７（ｂ）は表示面２９に書込み終了後の様子を示す。そして、図７（ｃ）に示すように、書込み時駆動用装置３１から部屋表示ボード２８を外して、書込み済みの部屋表示ボード２８を移動して使用することが可能となる。
【００４９】
図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれポスター（掲示物）としての用途を説明するための図である。図８（ａ）、（ｂ）に示す例において、３２は本発明の書込み型情報表示装置から構成されるポスター、３３は表示面、３４は書込み時駆動用装置である。まず、図８（ａ）に示すように、書込み時駆動用装置３４にポスター３２を接続して、表示面３３に書込みペン３５で書き込むを行う。そして、図８（ｂ）に示すように、情報を書き込んだポスター３２を書込み時駆動用装置３４から取り外し、掲示ボードなどに掲示する。
【００５０】
図９は伝言板としての用途を説明するための図である。図９に示す例において、電子伝言板３６を複数の伝言表示領域３７から構成している。そして、各伝言表示領域３７を１枚の本発明の書込み型情報表示装置から構成することで、伝言表示領域３７の表示面３８に書込みペン３９により文字などを書き込むことができる。
【００５１】
図１０は行き先掲示板としての用途を説明するための図である。図１０に示す例において、電子行き先掲示板４０を本発明の書込み型情報表示装置から構成することで、電子行き先掲示板４０の表示面４１の所定の位置に、書込みペン４２により文字などを書き込むことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の書込み型情報表示装置は、タッチパネルを介して手書き書き込みした情報を情報表示用パネルに表示することができ、メモ、アンダーライン等の手書きの情報をペン等の入力手段により情報表示用パネルに表示することができるため、リサイクルメモカード、電子黒板、部屋表示ボード、ポスター、掲示物、伝言板、行き先掲示板、のいずれかとして好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の書込み型情報表示装置の一例の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の書込み型情報表示装置の動作を説明するための図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置に好適に用いられる情報表示用パネルの一例を示す図である。
【図４】本発明の書込み型情報表示装置に好適に用いられる情報表示用パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の用途の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の書込み型情報表示装置の用途の他の例を説明するための図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の用途のさらに他の例を説明するための図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の書込み型情報表示装置の用途のさらに他の例を説明するための図である。
【図９】本発明の書込み型情報表示装置の用途のさらに他の例を説明するための図である。
【図１０】本発明の書込み型情報表示装置の用途のさらに他の例を説明するための図である。
【図１１】従来の情報表示装置における問題点を説明するための図である。
【図１２】従来の情報表示装置における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 書込み型情報表示装置
２ 情報表示用パネル
３ タッチパネル
４ 制御装置
５ 書込み入力ペン
１１、１２ 基板
１３ 表示媒体（粒子群、粉流体）
１３Ｗ 白色表示媒体
１３Ｗａ 表示用白色粒子
１３Ｂ 黒色表示媒体
１３Ｂａ 表示用黒色粒子
１４ 隔壁
１５、１６ 電極
２１ メモカード
２２、２６、２９、３３、３８、４１ 表示面
２３、２７、３０、３５、３９、４２ 書込みペン
２４、３１、３４ 書込み時駆動用装置
２５ 電子黒板
２８ 部屋表示ボード
３２ ポスター
３６ 電子伝言板
３７ 伝言表示領域
４０ 電子行き先掲示板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、タッチパネルを介して書込みした情報を情報表示面に表示するよう構成されたことを特徴とする書込み型情報表示装置。
【請求項２】
表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、電磁授受方式タッチパネルと情報表示用パネルとを、情報表示用パネルが前面に、電磁授受方式のタッチパネルが背面に配置されるように積層一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項３】
表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、抵抗膜方式タッチパネルまたは静電容量方式タッチパネルまたはドットスペーサー方式タッチパネルと情報表示用パネルとを、抵抗膜方式タッチパネルまたは静電容量方式タッチパネルまたはドットスペーサー方式タッチパネルが前面に、情報表示用パネルが背面に配置されるように積層一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項４】
表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、タッチパネルと情報表示用パネルとを、並列一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項５】
情報表示用パネルが、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、帯電粒子から構成される表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項６】
タッチパネルが、位置検出機能を有し、検出した位置情報を情報表示用パネルの書込み表示用駆動装置に、検出位置対応画素への画像駆動情報として入力し、作動させるよう構成されたタッチパネルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項７】
リサイクルメモカード、電子黒板、部屋表示ボード、ポスター、掲示物、伝言板、行き先掲示板、のいずれかとして用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項１】
表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、タッチパネルを介して書込みした情報を情報表示面に表示するよう構成されたことを特徴とする書込み型情報表示装置。
【請求項２】
表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、電磁授受方式タッチパネルと情報表示用パネルとを、情報表示用パネルが前面に、電磁授受方式のタッチパネルが背面に配置されるように積層一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項３】
表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、抵抗膜方式タッチパネルまたは静電容量方式タッチパネルまたはドットスペーサー方式タッチパネルと情報表示用パネルとを、抵抗膜方式タッチパネルまたは静電容量方式タッチパネルまたはドットスペーサー方式タッチパネルが前面に、情報表示用パネルが背面に配置されるように積層一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項４】
表示メモリー性を有する帯電駆動型の情報表示用パネルと、タッチ式位置検出機能を有するタッチパネルと、書込み情報表示用駆動装置と、を一体に構成した書込み型情報表示装置において、タッチパネルと情報表示用パネルとを、並列一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項５】
情報表示用パネルが、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、帯電粒子から構成される表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項６】
タッチパネルが、位置検出機能を有し、検出した位置情報を情報表示用パネルの書込み表示用駆動装置に、検出位置対応画素への画像駆動情報として入力し、作動させるよう構成されたタッチパネルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の書込み型情報表示装置。
【請求項７】
リサイクルメモカード、電子黒板、部屋表示ボード、ポスター、掲示物、伝言板、行き先掲示板、のいずれかとして用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の書込み型情報表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２２６５３４（Ｐ２００７−２２６５３４Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４６７８２（Ｐ２００６−４６７８２）
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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