(57)【要約】【課題】安価で、かつ、安定性に優れると共に、画面上で直接に情報を入力できる乾式静電画像表示装置を提供する。【解決手段】透明基板および対向基板の間に、１種類以上の粒子を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子に電界を与えて粒子を飛翔移動させ画像を表示する画像表示板と、タッチパネルが一体化されている画像表示装置。【選択図】　　　　無【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板および対向基板の間に、１種類以上の粒子を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子に電界を与えて粒子を飛翔移動させ画像を表示する画像表示板と、タッチパネルが一体化されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
粒子の平均粒径が０．１〜５０μｍである請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
粒子の帯電量が絶対値で１０〜１００μＣ／ｇである請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
タッチパネルが、高分子フィルム上に透明導電薄膜が形成されてなる透明導電フィルムを具備し、位置検出機能を持つものである請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
タッチパネルに用いる透明導電フィルムが、透明導電薄膜上に該透明導電薄膜と異種の材料からなる保護層が形成されているものである請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
保護層が、酸化物、窒化物、炭化物、カーボン及びこれらの複合材料からなる群から選ばれる１種以上を主成分として構成されたものである請求項６に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒子の飛翔移動に伴い画像を繰り返し表示、消去できる画像表示板とタッチパネルを一体化した画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶（ＬＣＤ）に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式などの技術を用いた画像表示装置（ディスプレイ）が提案されている。
これらの画像表示装置は、ＬＣＤに比べて、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能を有している等のメリットから、次世代の安価な表示装置として考えられ、携帯端末用表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。
【０００３】
最近、分散粒子と着色溶液からなる分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置する電気泳動方式が提案されている。しかしながら、電気泳動方式では、液中に粒子が泳動するために液の粘性抵抗により応答速度が遅いという問題がある。また、低比重の溶液中に酸化チタンなどの高比重の粒子を分散させているために、沈降しやすく、分散状態の安定性維持が難しく、画像の繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイクロカプセルレベルにし、見かけ上、このような欠点が現れ難くしているだけで、本質的な問題は何ら解決されていない。
【０００４】
以上のような溶液中での挙動を利用した電気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層を基板の一部に組み入れた方式も提案されている。この方式は、電荷輸送層、更に電荷発生層を配置するために構造が複雑になると共に、導電性粒子から電荷を一定に逃がすことが難しく安定性に欠けるという問題がある。また、このような乾式表示板は、駅の券売機、携帯情報端末、携帯電話、コンピューター用ディスプレイなどに用いる場合には、単に画像を表示するのみでなく、画面上で直接に情報を入力できるようにすることが求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、乾式静電画像表示板を用いた画像表示装置において、安価で、かつ、安定性に優れると共に、画面上で直接に情報を入力できる画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、透明基板および対向基板の間に、１種類以上の粒子を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子に電界を与えて粒子を飛翔移動させ画像を表示する画像表示板と、タッチパネルとを一体化することにより、安価で、安定性に優れると共に、画面上で直接に情報を入力できるようになることを見出し、本発明に至った。
【０００７】
すなわち本発明は、以下の画像表示装置を提供するものである。
１．透明基板および対向基板の間に、１種類以上の粒子を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子に電界を与えて粒子を飛翔移動させ画像を表示する画像表示板と、タッチパネルが一体化されていることを特徴とする画像表示装置。
２．粒子の平均粒径が０．１〜５０μｍである上記１の画像表示装置。
３．粒子の帯電量が絶対値で１０〜１００μＣ／ｇである上記１又は２の画像表示装置。
４．粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である上記１〜３のいずれかの画像表示装置。
５．タッチパネルが、高分子フィルム上に透明導電薄膜が形成されてなる透明導電フィルムを具備し、位置検出機能を持つものである上記１〜４のいずれかの画像表示装置。
６．タッチパネルに用いる透明導電フィルムが、透明導電薄膜上に該透明導電薄膜と異種の材料からなる保護層が形成されているものである上記５の画像表示装置。
７．保護層が、酸化物、窒化物、炭化物、カーボン及びこれらの複合材料からなる群から選ばれる１種以上を主成分として構成されたものである上記６の画像表示装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の画像表示装置に用いられる画像表示板は、透明基板および対向基板の間に、１種類以上の粒子を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子に電界を与えて、粒子を飛翔移動させ画像を表示するものである。
ここで粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力、極板との電気影像力、分子間力、さらに液架橋力、重力などが考えられる。
この画像表示は、図１に示すように２種以上の色の異なる粒子を基板と垂直方向に移動させることによる表示方式と、図２に示すように１種の色の粒子を基板と平行方向に移動させることによる表示方式があり、そのいずれへも適用できるが、安定性の上から、前者の方式に適用するのが好ましい。
図３は画像表示装置の構造を示す説明図であり、透明基板１、対向基板１２及び粒子１３により形成され、必要に応じて隔壁１４が設けられる。
【０００９】
基板に関しては、基板１は装置外側から粒子の色が確認できる透明基板であり、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。対向基板１２は透明でも不透明でもかまわない。
画像表示装置としての可撓性の有無は用途により適宜選択され、例えば、電子ペーパー等の用途には可撓性のある材料、携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン類の携帯機器表示等の用途には可撓性のない材料が用いられる。
【００１０】
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、ガラス、石英などの無機シートが挙げられる。
基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、特に５〜１０００μｍ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、厚すぎると、表示機能としての鮮明さ、コントラストの低下が発生し、特に、電子ペーパー用途の場合にはフレキシビリティー性に欠ける。
【００１１】
本発明の画像表示装置では、基板に電極を設けない場合と、電極を設ける場合がある。
電極を設けない場合は、基板外部表面に静電潜像を与え、その静電潜像に応じて発生する電界にて、所定の極性に帯電した色のついた粒子を基板に引き寄せあるいは反発させることにより、静電潜像に対応して配列した粒子を透明な基板を通して表示装置外側から視認する。なお、この静電潜像の形成は、電子写真感光体を用い通常の電子写真システムで行われる静電潜像を基板上に転写形成する方法や、イオンフローにより静電潜像を基板上に直接形成する等の方法がある。
【００１２】
電極を設ける場合は、電極部位への外部電圧入力により、基板上の各電極位置に生じた電界により、所定の極性に帯電した色の粒子が引き寄せあるいは反発させることにより、静電潜像に対応して配列した粒子を透明な基板を通して表示装置外側から視認する。
電極は透明基板上に透明かつパターン形成可能である導電性材料で形成され、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属やＩＴＯ、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の透明導電金属酸化物をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で薄膜状に形成したものや、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダに混合して塗布したものが用いられる。
【００１３】
導電剤としてはベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムパークロレート等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や導電性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム微粉末等が用いられる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障なければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。対向基板上には透明電極材料を使用することもできるが、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の非透明電極材料も使用できる。
この場合の外部電圧印加は、直流あるいはそれに交流を重畳しても良い。
各電極は帯電した粒子の電荷が逃げないように絶縁性のコート層を形成することが好ましい。このコート層は、負帯電粒子に対しては正帯電性の樹脂を、正帯電粒子に対しては負帯電性の樹脂を用いると粒子の電荷が逃げ難いので特に好ましい。
【００１４】
隔壁は各表示素子の四周に設けるのが好ましい。隔壁を平行する二方向に設けることもできる。これにより、基板平行方向の余分な粒子移動を阻止し、耐久繰り返し性、メモリー保持性を介助すると共に、基板間の間隔を均一にかつ補強し画像表示板の強度を上げることもできる。
隔壁の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、スクリーン版を用いて所定の位置にペーストを重ね塗りするスクリーン印刷法や、基板上に所望の厚さの隔壁材をベタ塗りし、隔壁として残したい部分のみレジストパターンを隔壁材上に被覆した後、ブラスト材を噴射して隔壁部以外の隔壁材を切削除去するサンドブラスト法や、該基板上に感光性樹脂を用いてレジストパターンを形成し、レジスト凹部へペーストを埋込んだ後レジスト除去するリフトオフ法（アディティブ法）や、該基板上に、隔壁材料を含有した感光性樹脂組成物を塗布し、露光・現像により所望のパターンを得る感光性ペースト法や、該基板上に隔壁材料を含有するペーストを塗布した後、凹凸を有する金型等を圧着・加圧成形して隔壁形成する鋳型成形法等、種々の方法が採用される。さらに鋳型成形法を応用し、鋳型として感光性樹脂組成物により設けたレリーフパターンを使用する、レリーフ型押し法も採用される。
【００１５】
画像表示板で表示するための粒子は、負又は正帯電性の着色粒子で、クーロン力などにより飛翔移動するものであればいずれでも良いが、特に、球形で比重の小さい粒子が好適である。
粒子には単一の色のものであり、白色又は黒色の粒子が好適にが用いられる。粒子の平均粒径は０．１〜５０μｍが好ましく、特に１〜３０μｍが好ましい。粒径がこの範囲より小さいと粒子の電荷密度が大きすぎて電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリー性はよいが、電界を反転した場合の追随性が悪くなる。反対に粒子径がこの範囲より大きいと、追随性は良いが、メモリー性が悪くなる。
【００１６】
粒子を負又は正に帯電させる方法は、特に限定されないが、コロナ放電法、電極注入法、摩擦法等の粒子を帯電する方法が用いられる。
粒子の帯電量は絶対値で１０〜１００μＣ／ｇの範囲が好ましく、特に２０〜６０μＣ／ｇが好ましい。帯電量がこの範囲より低いと電界の変化に対する応答速度が遅くなり、メモリー性も低くなる。帯電量がこの範囲より高いと電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリー性はよいが、電界を反転した場合の追随性が悪くなる。
粒子はその帯電電荷を保持する必要があるので、１０１０Ω・ｃｍ以上の絶縁粒子が好ましく、特に１０１２Ω・ｃｍ以上の絶縁粒子が好ましい。
【００１７】
また、画像表示板における粒子は、以下の述べる方法で評価した電荷減衰性の低い粒子が更に好ましい。
即ち、粒子を、別途、プレス、加熱溶融、キャストなどにより、厚み５〜１００μｍ範囲のフィルム状にして、そのフィルム表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させ、その表面電位の変化を測定し判定する。この場合、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きく、好ましくは４００Ｖより大きくなるように、粒子構成材料を選択、作製することが望ましい。
なお、上記表面電位の測定は、例えば図４に示した装置（ＱＥＡ社製ＣＲＴ２０００）により行なうことが出来る。この装置の場合は、前述したフィルムを表面に配置したロールシャフト両端部をチャック２１にて保持し、小型のコロトロン放電器２２と表面電位計２３とを所定間隔離して併設した計測ユニットを上記フィルムの表面と１ｍｍの間隔を持って対向配置し、上記のロールシャフトを静止した状態のまま、上記計測ユニットを該ロールシャフトの一端から他端まで一定速度で移動させることにより、表面電荷を与えつつその表面電位を測定する方法が好適に採用される。なお、測定環境は温度２５±３℃、湿度５５±５ＲＨ％とする。
【００１８】
画像表示板における粒子は帯電性能等の特性が満たされれば、いずれの材料から構成されても良い。例えば樹脂、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等から、或いは着色剤単独等で形成することができる。
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、ポリオレフイン樹脂、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、ポリアミド樹脂などが挙げられ、特に基板との付着力を制御する上から、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。２種以上混合することもできる。
【００１９】
荷電制御剤としては、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、弗素、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。
【００２０】
画像表示板における透明基板と対向基板の間隔は、粒子が飛翔移動でき、コントラストを維持できれば良いが、通常１０〜５０００μｍ、好ましくは３０〜５００μｍに調整される。
粒子充填量は、基板間の空間体積に対して、１０〜８０％、好ましくは２０〜７０％を占める体積になるように充填するのが良い。
【００２１】
本発明の画像表示装置は、上記の如き画像表示板とタッチパネルが一体化されているものである。
このタッチパネルには、高分子フィルム上に透明導電薄膜が形成された透明導電フィルムを具備することにより、位置検出機能を持ち、画面上で直接に情報を入力できるものが好ましく、以下に示す抵抗膜式タッチパネルが好適に用いられる。抵抗膜式タッチパネルは、指で押したり、専用ペンで描画すると、その部分が対面電極と接触、通電して信号が入力され、小型、軽量、薄型化に有利であることから、各種の家電や携帯端末の入力機器として広く用いられている。
【００２２】
抵抗膜式タッチパネルの構造は、図５に示す如く、透明基板１（ガラス板）の上に透明導電薄膜２を形成してなる下部電極３の上に、高分子フィルム４に透明導電薄膜５を形成してなる上部電極６を、透明導電薄膜２および透明導電薄膜５が対面するようにミクロドットスペーサ７を介して積層したものであり、上部電極６の表示面を指やペンで押すと、上部電極６と下部電極３とが接触して通電し信号が入力される。上部電極６の表面には、高分子フィルム４の保護のためにハードコート層８が設けられている。即ち、上部電極６上のタッチ面を指やペンで擦るため、その際の耐擦傷性が極めて重要な特性となるが、この上部電極６の耐擦傷性を向上させるためにタッチ面側にハードコート層８が設けられている。
【００２３】
本発明において、高分子フィルム上に透明導電薄膜が形成された透明導電フィルムが、透明導電薄膜上に該透明導電薄膜とは異種の材料からなる保護層が形成されているものが好ましい。
透明導電薄膜の表面を、該透明導電薄膜とは異種の材料からなる保護層で覆うことにより、タッチパネルの入力時の物理的ないし化学的な応力が直接に透明導電薄膜に影響することが無くなり、透明導電薄膜の損傷、剥離が防止される。
また、保護層を形成することによる透明導電フィルムの強度向上で耐擦傷性を高めることができる。
このように保護層は透明導電薄膜の耐久性の向上のために設けられるものであるが、保護層の材料や屈折率や膜厚、積層構成等を適宜設計することにより、透明導電フィルムの全光線透過率の向上や色調の制御を行なうことも可能であり、透明導電フィルムの特性ないし機能をより一層高めることができる。
【００２４】
保護層としては、酸化物、窒化物、炭化物、カーボン及びこれらの複合材料（例えば酸窒化物等）からなる群から選ばれる１種以上を主成分として構成されたものが好適に用いられる。より具体的には、Ｃ、ＣＮｘ　、ＢＮｘ　、Ｂｘ　Ｃ及びＳｉＣｘ　，Ｓｉ，Ｔｌ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｔａ及びＺｎの酸化物、窒化物或いは酸窒化物、すなわち、ＳｉＯｘ　、ＴｉＯｘ　、ＳｎＯｘ　、ＮｂＯｘ　、ＩｎＯｘ　、ＭｇＦｘ　、ＴａＯｘ　及びＺｎＯｘ　などが挙げられる。
この保護層の膜厚は５〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００２５】
保護層は、真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング、レーザーアブレージョン等の物理蒸着法、又はＣＶＤ等の化学蒸着法で形成された、特にＳｉＣをターゲットとするスパッタリングにより形成されたＳｉＣｘ　、ＳｉＣｘ　Ｏｙ　、ＳｉＣｘ　Ｎｚ　、又はＳｉＣｘ　Ｏｙ　Ｎｚ　よりなる薄膜であることが好ましい。この場合、ＳｉＣターゲットとしては、密度２．９ｇ／ｃｍ３　以上のものが好ましく、とりわけ、炭化ケイ素粉末と非金属系焼結助剤との混合物を焼結させることにより得られたＳｉＣターゲットを用いることが好ましい。
【００２６】
保護層はまた、保護層材料をそのまま、或いはアルコール、ケトン、トルエン、ヘキサン等の溶剤に溶解した液状物を透明導電薄膜上に塗布することにより形成されていても良い。
透明導電フィルムは、保護層側の表面抵抗値が３００〜２０００Ω／ｃｍ２　であり、リニアリティ値が１．５％以下であることが好ましい。
リニアリティ値は、透明導電フィルムの抵抗値の均一性を表す指標であり、次のようにして求めることができる。
すなわち、透明導電フィルムの対向する２辺に銀ペースト等で電極を設け、両電極間に直流電圧を印加する。このとき両電極間の距離をＬ、印加電圧をＶとする。次に、透明導電フィルム上の任意の点について、マイナス電極からの距離Ｉとその点におけるマイナス電極との電位差ｖを測定する。
リニアリティ値は下記式で算出され、小さいほど抵抗値の均一性が良好であり、０％であれば抵抗値は完全に均一である。一般に、抵抗膜式のアナログタッチパネルでは、このリニアリティ値が１．５％以下であることが好ましい。
リニアリティ（％）＝｜Ｉ／Ｌ−ｖ／Ｖ｜×１００
なお、透明導電膜は、酸化インジウム系（ドービングを含む）、酸化インジウムと酸化スズの焼結体（ＩＴＯ）、又は酸化インジウムと酸化亜鉛の焼結体（ＩＺＯ）であることが好ましい。
透明導電膜は、常法に従って成膜することができるが、一般的には、保護層と同様にスパッタリング法で成膜するのが好ましく、この場合には、ターゲットのみ変えて同一のスパッタリング装置内で透明導電膜及び保護層を順次連続的にスパッタリング成膜することができる。
【００２７】
高分子フィルム上に透明導電薄膜が形成され、該透明導電薄膜上に保護層が形成されているタッチパネルとして、図６および図７に示すように高分子フィルム上に透明導電薄膜が形成され該透明導電薄膜上に異種の材料からなる保護層が形成されている透明導電フィルムを上部電極として用いる場合と、図８に示すように該透明導電フィルムを上部電極及び下部電極として用いる場合がある。
図６〜８において図５に示す部材と同一機能を奏する部材は同一符号を付してある。
【００２８】
透明導電フィルムにおいて基材となる高分子フルム（４，４Ａ）の樹脂材料としては、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテート（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン、メタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等が挙げられるが、特に強度の面でＰＥＴ，ＰＣ，ＰＭＭＡ、ＴＡＣ，とりわけＰＥＴ，ＴＡＣが好ましい。
【００２９】
このような高分子フルムの厚さは、画像表示装置の用途等によっても異なるが、タッチパネルの上部電極として用いる場合、通常１３μｍ〜０．５ｍｍである。この高分子フルムの厚さが１３μｍ未満では上部電極としての十分な耐久性を得ることができず、０．５ｍｍを超えると得られるタッチパネルの厚肉化を招き、また、上部電極としての柔軟性も失われるので好ましくない。
透明導電フィルムをタッチパネルの下部電極として用いる場合、高分子フルムの厚さは、上記範囲より厚く、０．５〜２ｍｍ程度とすることができるが、ガラスやプラスチック板等の基板に貼り合せることにより、上部電極として用いる場合と同等の厚さを採用することもできる。
【００３０】
透明導電フィルムの光透過性については、通常、発光の弱いＰＤＰや液晶に用いられる透明導電フィルムにあっては、光透過率８０％以上であることが望まれるため、このような光透過率を維持できる範囲で保護層の膜厚が決定される。
透明導電フィルムは、図５〜８に示す如く、高分子フィルム４の透明導電薄膜５を成膜するとは反対側の面にハードコート層８を形成しても良い。このハードコート層８としては、アクリル層、エポキシ層、ウレタン層、シリコン層等が挙げられ、その厚さは通常１〜５０μｍ程度である。
【００３１】
また、透明導電薄膜は高分子フィルムに直接成膜しても良いが、図７，８に示す如く、高分子フィルム（４、４Ａ）と透明導電薄膜（５，５Ａ）との間に下地層（１０，１０Ａ）を形成することにより、高分子フィルム（４、４Ａ）に対する透明導電薄膜（５，５Ａ）の密着性を高め、繰り返し変形しよる透明導電薄膜（５，５Ａ）の剥離を防止することができる。即ち、高分子フィルム（４、４Ａ）に下地層（１０，１０Ａ）を形成することにより、成膜時に高分子フィルム（４、４Ａ）からガスが発生することを防止して、高分子フィルム（４、４Ａ）に対して透明導電薄膜（５，５Ａ）を密着性良く形成することができるようになる。また、下地層（１０，１０Ａ）が高分子フィルム（４、４Ａ）と透明導電薄膜（５，５Ａ）との中間層として両者の密着性を高める。更に、下地層（１０，１０Ａ）を形成することによる透明導電フィルムの強度向上で耐擦傷性を高めることもできる。
下地層（１０，１０Ａ）の形成材料としては、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系等の樹脂層や、有機珪素化合物の加水分解物等が挙げられる。
【００３２】
また、高分子フィルム（４、４Ａ）に下地層（１０，１０Ａ）や透明導電薄膜（５，５Ａ）を成膜するに先立ち、形成される薄膜に接着強度を高めるために、高分子フィルム（４、４Ａ）の表面に常法に従ってプラズマ処理、コロナ処理や溶剤洗浄等の処理を施しても良い。
また、透明導電フィルムの光学特性の向上を目的として、透明導電薄膜５の下地層１０を低屈折率膜と高屈折率膜の２層膜、或いはこれらの交互積層膜としたり、ハードコート層８の表面をアンチグレア加工したり、反射防止（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）　処理（ＡＲ処理）したりしても良い。
【００３３】
図６に示すタッチパネルは、上部電極６Ａとして、高分子フィルム４の一方の面に透明導電薄膜５と保護層９とを積層し、他方の面にハードコート層８を形成した透明導電フィルムを用いたものであり、信号入力による上部電極６Ａの透明導電薄膜５の損傷、剥離が防止され、電気特性の耐久性、信頼性に優れる。
図７に示すタッチパネルは、上部電極６Ｂとして、高分子フィルム４の一方の面に下地層１０、透明導電薄膜５及び保護層９を積層し、他方の面にハードコート層８を形成した透明導電フィルムを用いたものであり、図６のタッチパネルに比べて、更に透明導電薄膜５の密着性が良好であり、より一層耐久性、信頼性に優れる。
図８に示すタッチパネルは、図７において、更に下部電極としても上部電極６Ｂと同様の透明導電フィルムを用いたものであり、このタッチパネルの下部電極３Ａは、高分子フィルム４Ａ上に下地層１０Ａを介して透明導電薄膜５Ａを形成し、この透明導電薄膜５Ａ上に、マイクロドットスペーサ７を形成し、粘着剤１１により、画像表示板の透明基板（プラスチック板）１に貼り合せたものであり、上部電極６Ｂ及び下部電極３Ａの透明導電薄膜（５，５Ａ）が共に保護層（９，９Ａ）で保護されると共に、下地層（１０，１０Ａ）で密着性が高められ、耐久性、信頼性が著しく高いものとなる。
【００３４】
本発明の画像表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話などのモバイル機器の画像表示部、電子ブック、電子新聞などの電子ペーパー、看板、ポスター、黒板などの掲示板、電卓、家電製品の画像表示部および銀行のＡＴＭやＣＤ、駅の券売機などに用いられる。
【００３５】
【実施例】
次に実施例および比較例を示して、本発明を更に具体的に説明する。但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００３６】
実施例１
（ワンタッチパネルの作製）
基材として厚み１８８μｍのＰＥＴフィルムを用い、まず片面に湿式塗装によりＪＳＲ製アクリル系光硬化型ハードコート剤（Ｚ７５０１：固形分濃度３５重量％、溶剤ＭＥＫ）を用いて厚み５μｍのハードコート層を形成した。
このフィルムを、マグネトロンＤＣスパッタリング装置に、透明導電薄膜のターゲットとして酸化錫１０重量％、純度９９．９９％のＩＴＯターゲットと、純度９９％のグラファイトターゲットと共にセットした。
まず、装置内をターボ分子ポンプで１×１０４　Ｐａまで排気した後、Ａｒガスを１９６ｃｃ　／ｍｉｎ、Ｏ２　ガスを４ｃｃ　／ｍｉｎの流量で混合ガスとして導入して０．５Ｐａの雰囲気圧力となるように調整した。その後、ＩＴＯターゲットに電圧を印加して、ＰＥＴフィルムのハードコート層形成面と反対側の面に約２０ｎｍ厚さのＩＴＯ薄膜を成膜した。その後、装置内をＡｒガスに置換した後、雰囲気圧力０．５Ｐａに調整し、グラファイトターゲットに電圧を印加して、ＩＴＯ薄膜上に保護層として約３ｎｍのカーボン薄膜を成膜した。なお、スパッタリング装置のＤＣ投入電力は４ｋＷとした。
得られた透明導電フィルムについて、表面抵抗測定装置（三菱化学（株）製「ロレスタＡＰ」）により保護層側の表面抵抗値を測定したところ、表面抵抗値は約４５０Ω／ｃｍ２　であった。
また、摺動筆記試験を次のように行なった。すなわち、透明導電フィルムの透明導電薄膜（保護層）面側をマイクロドットスペーサ付きのＩＴＯガラス基板と対向させてこれらを張り合わせ、透明導電フィルムのハードコート層形成面をポリアセタール樹脂製の入力ペン（先端部０．８Ｒ）を用い、２５０ｇ／ｃｍ２　ｆの荷重をかけて摺動筆記試験を行なった。その結果、１０万回の往復摺動筆記後においてもリニアリティ値が１．５％以下であり、外観変化はなかった。
【００３７】
（画像表示装置の作製）
上記の抵抗膜式ワンタッチパネルを装着した画像表示装置を作製した。透明基板としてワンタッチパネルを装着したガラス基板を用い、対向基板にはエポキシ板を用い、表示電極および対向電極は銅電極とした。それぞれの電極の表面に付着防止と電荷漏洩防止のために、絶縁性のシリコーン樹脂を約３μｍの厚さにコートした。負帯電粒子として電子写真用黒色重合トナー（平均粒径８μｍの球形、帯電量−５０μＣ／ｇ、前記の表面電位測定の０．３秒後における表面電位の最大値４５０Ｖ）を用いた。正帯電粒子としては、白色顔料に酸化チタンを用い、荷電制御剤に４級アンモニウム塩系化合物を用いて、スチレンアクリル樹脂の重合粒子を作製した（平均粒径８μｍの球形、帯電量＋４５μＣ／ｇ、前記の表面電位測定の０．３秒後における表面電位の最大値５００Ｖ）。粒子の帯電は、両粒子を等量混合攪拌して摩擦帯電を行なった。隔壁の高さを２００μｍとして、負帯電粒子の充填量は、空間の７０％とした。
表示電極側を正極に対向電極側を負極になるように２００Ｖの直流電圧を印加すると、負帯電粒子は表示電極側に飛翔して付着し、表示素子は白色に表示された。次に印加電圧の極性を逆にすると、負帯電粒子は対向電極側に飛翔して付着し、表示素子は黒色に表示された。
電圧印加に対する応答時間を測定したところ１ｍｓｅｃであった。各表示において、電圧印加を停止して１日間放置したが、表示は保たれていた。
次に、電圧印加の極性反転を１万回繰り返したが、応答速度の変化は殆どなかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の画像表示装置は、乾式の画像表示板とワンタッチパネルが一体化されているものであるが、この乾式画像表示板は、応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ安定性に優れる特性があり、ワンタッチパネルと一体化することによって画面上で直接に情報を入力することできる。
また、ワンタッチパネルの透明導電薄膜に保護層を形成することにより、透明導電薄膜の損傷、剥離が有効に防止され、透明導電薄膜の損傷、剥離による電気特性の劣化の問題が解決される。従って、耐久性および信頼性に優れたワンタッチパネル一体型の画像表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示装置の表示方式を示す説明図である。
【図２】本発明の画像表示装置の表示方式を示す説明図である。
【図３】本発明の画像表示装置の構造を示す説明図である。
【図４】本発明の画像表示装置における画像表示板の構造を示す説明図である。
【図５】本発明の画像表示装置に装着するワンタッチパネルの一例としての抵抗式ワンタッチパネルの断面図である。
【図６】図５において上部電極の透明導電薄膜に保護層を設置した態様を示す抵抗式ワンタッチパネルの断面図である。
【図７】図５において上部電極の透明導電薄膜に保護層と下地層を設置した態様を示す抵抗式ワンタッチパネルの断面図である。
【図８】図７において下部電極にも透明導電フィルムを用い、透明導電薄膜に保護層と下地層を設置した態様を示す抵抗式ワンタッチパネルの断面図である。
【符号の説明】
１：透明基板（ガラスまたはプラスチック板）
２：透明誘電薄膜
３、３Ａ：下部電極
４，４Ａ：高分子フィルム
５，５Ａ：透明誘電薄膜
６，６Ａ，６Ｂ：上部電極
７：スペーサ
８：ハードコート層
９，９Ａ：保護層
１０，１０Ａ：下地層
１１：粘着剤
１２：対向基板
１３：粒子
１４：隔壁
２１：チャック
２２：コロトロン放電器
２３：表面電位計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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