(57)【要約】  表示メモリー性を有し走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動される表示器と、入力手段の位置を検出する位置検出器とで構成され、位置検出器の入力に対応して表示器の表示情報を更新する情報機器において、表示情報の変更の際、複数の走査電極を同時に選択する。これにより、走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動させる表示器においても、描画速度が遅くならない情報機器を提供する。
2007099829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示メモリー性を有し走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動される表示器と、入力手段の位置を検出する位置検出器とで構成され、位置検出器の入力に対応して表示器の表示情報を更新する情報機器において、表示情報の変更の際、複数の走査電極を同時に選択することを特徴とする情報機器。
【請求項２】
描画にあたり３走査電極以上を走査しなければならない表示情報に対し、複数走査電極を同時に選択することで一度に表示できる複数の表示情報に分割し、これらの表示情報を連続的に描画することを特徴とする請求項１に記載の情報機器。
【請求項３】
表示しようとする表示情報の各画素の階調（濃度）に応じて、分割した複数の複数走査電極を同時に選択することで一度に表示できる表示情報に、その画素が重複して含まれることを特徴とする請求項２に記載の情報機器。
【請求項４】
前記表示器が、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の気体中空間に少なくとも１種類以上の粒子からなる光学的反射率と帯電性とを有する表示媒体を少なくとも２種類封入し、それぞれ基板上に互いに交差するように設けられた走査電極と選択電極とから封入した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構成されるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報機器。
【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し走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動される表示器と、入力手段の位置を検出する位置検出器とで構成され、位置検出器の入力に対応して表示器の表示情報を更新する情報機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示メモリー性を有する表示器として、種々の電子ペーパーなどが知られている。その一例として、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の気中空間に表示媒体を封入し、それぞれ基板上に互いに交差するように設けられた走査電極と選択電極とから封入した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が知られている（例えば、趙  国来、外３名、“新しいトナーディスプレイデバイス（Ｉ）”、１９９９年７月２１日、日本画像学会年次大会（通算８３回）“Japan Hardcopy’99”論文集、p.249-252参照）。【０００３】
近年、表示メモリー性を有する電子ペーパーなどの表示器に対し、メモ、アンダーライン、手書きの情報をペンや指などの入力手段により表示器上に加筆したいとの希望、さらには、描画される更新すべき線の属性（太さ、色、形など）を変更したいとの希望が高くなっている。そのため、表示メモリー性を有する表示器と入力手段の位置を検出する位置検出器とを組み合わせて、入力手段により表示器上に情報を付加できる情報機器を構成することが考慮されている。【０００４】
上述した情報機器において、表示メモリー性を有する表示器（バイステイブル型表示器）として、走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動される表示器を用いると、図１６（ａ）〜（ｄ）に示すように、特に描画される線などの太さが太くなると、描画される線の属性を変えるために走査しなければならない走査電極の数が増え、描画速度が遅くなる問題があった。ここで、図１６（ａ）は細字のドット（１走査電極）を示し、これに対し、図１６（ｂ）は太字用角ドット（４走査電極）を、図１６（ｃ）は太字用丸ドット（７走査電極）と、図１６（ｄ）は中間調太字用ドット（４走査電極）を示す。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動させる表示器においても、描画速度が遅くならない情報機器を提供しようとするものである。
【０００６】
本発明の情報機器は、表示メモリー性を有し走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動される表示器と、入力手段の位置を検出する位置検出器とで構成され、位置検出器の入力に対応して表示器の表示情報を更新する情報機器において、表示情報の変更の際、複数の走査電極を同時に選択することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の情報機器の好適例としては、描画にあたり３走査電極以上を走査しなければならない表示情報に対し、複数走査電極を同時に選択することで一度に表示できる複数の表示情報に分割し、これらの表示情報を連続的に描画すること、表示しようとする表示情報の各画素の階調（濃度）に応じて、分割した複数の複数走査電極を同時に選択することで一度に表示できる表示情報に、その画素が重複して含まれること、前記表示器が、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の気体中空間に少なくとも１種類以上の粒子からなる光学的反射率と帯電性とを有する表示媒体を少なくとも２種類封入し、それぞれ基板上に互いに交差するように設けられた走査電極と選択電極とから封入した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構成したものであること、がある。
なお、本発明において、表示情報には、図形、文字等が含まれる。
【０００８】
本発明によれば、表示情報の変更の際、複数の走査電極を同時に選択することで、走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動させる表示器においても、描画速度が遅くならない情報機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の情報機器の一例の構成を示す図である。
【図２】本発明の情報機器の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の情報機器の他の例を説明するための図である。
【図４】本発明の情報機器のさらに他の例を説明するための図である。
【図５】本発明の情報機器における中間調太字用角ドットの他の例を説明するための図である。
【図６】本発明の情報機器のさらに他の例を説明するための図である。
【図７】本発明の情報機器の応用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情報機器の一例として手書き入力機能付き電子ペーパーディスプレイの具体例を示す図である。
【図９】本発明の情報機器の一例として手書き入力機能付き電子ペーパーディスプレイの他の具体例を示す図である。
【図１０】interrupt処理のメインルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図１１】サブルーチンsub_COMMANDを説明するためのフローチャートである。
【図１２】サブルーチンsub_DRAWを説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の情報機器としての上述した手書き入力機能付き電子ペーパーディスプレイにおける実使用例を示す図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報機器における表示器として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１５】本発明の情報機器における表示器として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１６】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ従来の描画の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の情報機器の一例の構成を示す図である。図１に示す例において、メモリー性を有する透明な表示器１と位置検出器２とを重ねて情報機器３を構成し、入力用ペン４により表示器１上に情報ここではカーソル５を付加している。以上の構成は図７で示した従来考えられていた例と同じである。【００１１】
図１に示す例において、表示器１としては、表示メモリー性を有し、走査電極ごとにパッシブもしくはアクティブマトリックス駆動されるものを使用する。その一例として、電子粉流体または帯電粒子を用いた情報表示用パネルを後述する。位置検出器２としては、圧力、静電結合、電磁結合、光学結合、表面弾性波（超音波を含む）結合などにより、入力手段としての入力用ペン４もしくは指などの位置を検出するものを使用する。図１に示す例において、表示器１と位置検出器２とを重ねて構成しているが、表示器１と位置検出器２との物理的位置関係（重ねる・重ねない、前面・背面など）や大きさはいずれでも良い。また、表示器１と位置検出器２との解像度・分解能は同じでも異なっていても良い。異なっている場合は適当な変換手段を設ける。【００１２】
本発明の情報機器３の特徴は、表示情報の変更の際、複数の走査電極を同時に選択して、表示情報を描画する点にある。【００１３】
図２は本発明の情報機器の一例を説明するための図である。図２に示す例では、太字用角ドット（４走査電極）を本発明に従って描画する例を示している。本例では、従来のように４走査電極を順次走査して太字用角ドットを描画することはせずに、４走査電極を同時に選択することで、一度に太字角ドットを描画することができる。【００１４】
図３および図４はそれぞれ本発明の情報機器のな他の例を説明するための図である。図３および図４に示す例では、描画にあたり３走査電極以上を走査しなければならない図形に対し、複数の走査電極を同時に選択することで一度に表示できる複数の図形に分割し、これらの図形を連続的に描画している。図３に示す例では、太字用丸ドット（７走査電極）を一度に表示できる３つの図形に分割し、３つの図形を順次連続的に描画することで、太字用丸ドットを描画している。また、図４に示す例では、中間調太字用角ドット（４走査電極）を一度に表示できる２つの図形に分割し、２つの図形を順次連続的に描画することで、中間調太字角ドットを描画している。なお、図５に中間調太字用角ドットの他の例を示すが、図４に示すパターン以外の図５に示す中間調太字用角ドットのいくつかにも、上述した本発明を好適に適用することができる。【００１５】
図３および図４に示す例では、各分割図形を１回の走査電極選択で描画可能である。そのため、従来それぞれ７走査および４走査必要であった描画がそれぞれ３走査および２走査で描画でき、描画速度の向上、手書き入力の応答速度向上を達成することができる。【００１６】
図６は本発明の情報機器のさらに他の例を説明するための図である。図６に示す例では、表示しようとする図形の各画素の階調（濃度）に応じて、分割した複数の走査電極を同時に選択することで、一度に表示できる図形にその画素が重複して含まれるようにして、重複の回数が多いほど濃い階調の画素を得ている。図６に示す例では、階調（３階調）付き太字用丸ドットを３つの図形に分割し、３つの図形を連続的に描画することで、３回重複して走査した画素は濃い色、２回重複して走査した画素は中間の色、１回のみの走査の画素は薄い色とすることができる。【００１７】
図７は本発明の情報機器の応用例を説明するための図である。図７に示す例では、情報機器３の表示器１の上部に、線種（細字、太字など）や濃度、カラー等の選択を行うペン種選択ボタン６を設けている。このペン種選択ボタン６の希望の種類をペン４で選択した後、表示器１上でペン４を移動することで、選択した種類の表示情報を表示器１上に描画することができる。【００１８】
なお、上述した本発明では、従来のようにすべての走査電極を走査（ページ書き換え）する書き込みを行うのではなく、走査電極の一部のみを書き込む部分書込、さらには、部分書込と一部のみを消去する部分消去を行う部分書込／部分消去、と組み合わせて描画することで、より良好な描画を行うことができる。上記の図形には「文字」も含まれ、上記機能を用いて毛筆調の文字の描画もできる。【００１９】
次に、本発明の情報表示機器の具体的な構成およびその動作について、図８（ａ）、（ｂ）〜図１３を参照して、以下に詳細に説明する。【００２０】
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の情報機器の一例として、手書き入力機能付き電子ペーパーディスプレイの具体例を示す図であり、図８（ａ）はその構成を、図８（ｂ）は各機能ブロックとそれらの間のデータの流れを示す図である。図８（ａ）に示す手書き入力機能付き電子ペーパーディスプレイでは、表示メモリー性（bistabilityともいう）を持つディスプレイパネル１１の前面に、光学透過性のあるタッチセンサー１２を重ねて一体構造としている。【００２１】
また、カラム側の波形発生器１３はカラム側のドライバーＩＣ１４を介し、ロー側の波形発生器１５はロー側のドライバーＩＣ１６を介し、それぞれ、ディスプレイパネル１１に接続されている。さらに、タッチセンサーコントローラー１７を構成するプリント回路基板はタッチセンサー１２に接続されている。波形発生器１３、１５とマイクロコントローラーユニット１８（以下、ＭＣＵとも記載する）を構成するプリント回路基板とは接続されている。タッチセンサー１２上のペン１９が描いた情報は、タッチセンサーコントローラー１７を介してＭＣＵ１８に供給される。その供給された情報に基づき、ＭＣＵ１８が波形発生器１３、１５に表示情報を供給し、ディスプレイパネル１１に情報を表示する。これにより、タッチセンサー１２上をペン１９でなぞることにより、鉛筆でノートに字や絵を描くかのごとく、対応する画素に点や線を描くことができる。【００２２】
以上の動作は、図８（ｂ）に示す各機能ブロックそれらの間のデータのやりとりにより、達成することができる。図８（ｂ）に示す例において、タッチセンサー１２はペン１９で圧力をかけられた位置に対応した抵抗値のセット（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）を出力する。タッチセンサーコントローラー１７は、ＭＣＵ１８からのStart_XY信号を検出すると、タッチセンサー１２の抵抗値セット基にペン１９の座標を算出し、ＸＹ座標データとしてＭＣＵ１８に出力する。また、タッチセンサーコントローラー１７は、ペン１９がタッチセンサ１２に触れているかどうかを検出する機能を有し、ペン１９のタッチが検出されるとPen detect信号を出力する。ＭＣＵ１８はこのPen detect信号を割り込み（interrupt）として検出することで、必要なソフトウェア処理を効率的に実行することができる。【００２３】
ディスプレイパネル１１は縦（Column side）と横（Row side）方向のストライプ電極を構成要素として有し、ドライバーＩＣ１４、１６から各ストライプ電極個別に電圧が印加される。波形発生器１３、１５は、ＭＣＵ１８から、ロー側の書き込みパターンであるRow dataとカラム側の書き込みパターンであるColumn dataとを予め受け取った後、start信号を検出すると適切な印加電圧パターンを生成し、ドライバーＩＣ１４、１６を使用して電圧波形をディスプレイパネル１１に供給する。また、erase信号を受け取ると、ディスプレイパネル１１を初期状態に復帰させる電圧パターンを生成し、印加する。【００２４】
図９は、本発明の情報機器の一例として、手書き入力機能付き電子ペーパーディスプレイの他の具体例を示す図である。図９に示す例においては、ディスプレイパネル１１の表示有効エリア２１内に、ペン１９のペン先の太さや形状を選択する機能を有するコマンドエリア２２を設けている。コマンドエリア２２の表示が固定の場合はこの部分は印刷等でもよい。適宜有効コマンドを切り替えて表示する場合は、表示有効エリア２１の一部で表示する。本例では、コマンドエリア２２内に、４つのコマンド領域Com_area_A、Com_area_B、Com_area_C、Com_area_Dがある。ＡからＣのそれぞれの領域をペン１９で触れる（タップする）ことで、ペン１９のペン先の種類を変更することができ、それぞれ、3dot square、7dot square、7dot roundを選択できる。【００２５】
また、本例では、Ｄの領域を触れることで、ディスプレイパネル１１を初期状態に復帰させることができる。一般的に「初期状態」とは手書き入力により書き込まれた線や文字を消去することを意味するが、これに限定されない。さらに、本例では、コマンドエリア２２以外の表示有効エリア２１をペン１９で触れることで、任意に位置に点や線を書き込むことができる。【００２６】
図１０〜図１２はそれぞれＭＣＵにインプリメントするファームウェアの一例の処理を示すフローチャートである。以下、図１０〜図１２のフローチャートに従って、本発明の情報機器の動作について説明する。【００２７】
図１０はinterrupt処理のメインルーチンを説明するためのフローチャートである。タッチセンサコントローラー１７はタッチセンサー１２にペン１９が触れたことを検出すると、Pen detect信号をＭＣＵ１８に送る。ＭＣＵ１８はこれをinterrupt入力で受け取り、通常処理（あれば）を中断してInterrupt処理「Interrupt: Pen detect」にジャンプする。ＭＣＵ１８は、タッチセンサコントローラー１７にSTART_XY信号を出力し、ペン座標算出処理を開始させ、XY_DATA受信待ちに入る。XY_DATAを受信完了した後、受け取った値が表示有効エリア１２内であるかどうかを判断し、エリア外であった場合はERRORをセットしてInterrupt処理を終了する。受け取った値が表示有効エリア１２内であった場合、次にコマンドエリア２２内であるかどうかを判断し、エリア内であった場合はサブルーチンsub_COMMANDを、エリア外であった場合はサブルーチンsub_DRAWを、それぞれコールする。サブルーチンからリターンした後、ERRORをセットしてInterrupt処理を終了する。【００２８】
図１１はサブルーチンsub_COMMANDを説明するためのフローチャートである。サブルーチンsub_COMMANDでは、タッチセンサコントローラー１７から受け取ったペン座標がどのコマンドに相当するかを順次判断し、変数PEN_TYPEに対する値をセットする。本例では、変数PEN_TYPEとして、ペン座標がコマンド領域Com_area_Aにあるときは3_Sを、ペン座標がコマンド領域Com_area_Bにあるときは7_Sを、ペン座標がコマンド領域Com_area_Cにあるときは7_Rを、ペン座標がコマンド領域Com_area_DにあるときはERASEをセットする。【００２９】
図１２はサブルーチンsub_DRAWを説明するためのフローチャートである。サブルーチンsub_DRAWでは、変数PEN_TYPEの値により４種類の処理のどれか一つを実行した後リターンする。【００３０】
PEN_TYPEの値が3_Sであった場合は３ドット×３ドットの四角形のドットを描画する。検出されたロー側座標Ｙとその前後合計３ラインのみを選択したデータROW_DATAを予め作成し、その後、ROW_DATAを波形発生器１５に送信する。同様に、検出されたカラム側座標Ｘとその前後３ラインのみを選択したCOLUMN_DATAを予め作成し、その後、COLUMN_DATAを波形発生器１３に送信する。ROW_DATAおよびCOLUMN_DATAを送信した後、START信号を出力することにより選択したラインに書き込み電圧波形が印加され、選択画素の色が変化する。このときの書き込みパターンは図９のＡ領域の形状となる。【００３１】
PEN_TYPEの値が7_Sであった場合は７ドット×７ドットの四角形のドットを描画する。検出されたロー側座標Ｙとその前後の各３ライン、合計７ラインのみを選択したデータROW_DATAを予め作成し、その後、ROW_DATAを波形発生器１５に送信する。同様に、検出されたカラム側座標Ｘとその前後の各３ライン、合計７ラインのみを選択したデータCOLUMN_DATAを予め作成し、その後、COLUMN_DATAを波形発生器１３に送信する。ROW_DATAおよびCOLUMN_DATAを送信した後、START信号を出力することにより選択したラインに書き込み電圧波形が印加され、選択画素の色が変化する。このときの書き込みパターンは図９のＢ領域の形状となる。【００３２】
PEN_TYPEの値が7_Rであった場合は７ドット×７ドットの丸型のドットを描画する。この場合は３回の書き込み処理を連続的に実施する。まず、検出されたロー側座標Ｙの前後１ドット飛びの各１ライン、合計２ラインのみを選択したデータROW_DATAを予め作成し、その後、ROW_DATAを波形発生器１５に送信する。同様に、検出されたカラム側座標ｘの前後１ドット飛びの各１ライン、合計２ラインのみを選択したデータCOLUMN_DATAを予め作成し、その後、COLUMN_DATAを波形発生器１３に送信する。ROW_DATAおよびCOLUMN_DATAを送信した後、START信号を出力することにより選択したラインに書き込み電圧波形が印加され、選択画素の色が変化する。このときの書き込みパターンは図９のＣ領域の一部のＣ−１領域となる。【００３３】
次に、検出されたロー側座標Ｙの前後の各２ライン、合計４ラインのみを選択したデータROW_DATAを予め作成し、その後、ROW_DATAを波形発生器１５に送信する。同様に、検出されたカラム側座標Ｘとその前後各１ライン、合計３ラインのみを選択したデータCOLUMN_DATAを予め作成し、その後、COLUMN_DATAを波形発生器１３に送信する。ROW_DATAおよびCOLUMN_DATAを送信した後、START信号を出力することにより選択したラインに書き込み電圧波形が印加され、選択画素の色が変化する。この時の書き込みパターンは図９のＣ領域の他の一部のＣ−２領域となる。【００３４】
最後に、検出されたロー側座標Ｙとその前後の合計３ラインのみを選択したデータROW_DATAを予め作成し、その後、ROW_DATAを波形発生器１５に送信する。同様に、検出されたカラム側座標Ｘとその前後の各３ライン、合計７ラインのみを選択したデータCOLUMN_DATAを予め作成し、その後、COLUMN_DATAを波形発生器１３に送信する。ROW_DATAおよびCOLUMN_DATAを送信した後、START信号を出力することにより選択したラインに書き込み電圧波形が印加され、選択画素の色が変化する。この時の書き込みパターンは図９のＣ領域の他の一部のＣ−３領域となる。表示したＣ−１領域、Ｃ−２領域、Ｃ−３領域により、図９のＣ領域となる。【００３５】
PEN_TYPEの値がERASEであった場合はディスプレイパネル１１を初期状態に戻す。そのために、波形発生器１３、１５にERASE信号を出力する。【００３６】
図１３は本発明の情報機器としての上述した手書き入力機能付き電子ペーパーディスプレイにおける実使用例を示す図である。図１３に示す例では、ペン１９のペン先の太さとして小さい四角形を選択し、文字情報として「Ｑ」をペン１９で描画している。【００３７】
次に、本発明の情報機器で用いる表示器１として好適に用いられる情報表示用パネルについて説明する。【００３８】
まず、本発明の情報機器で使用する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枚の基板間の空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。【００３９】
本発明の対象となる情報表示用パネルの例を、図１４（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。図１４（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３３（ここでは白色表示媒体用粒子３３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３３Ｗと黒色表示媒体用粒子３３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３３Ｂを示す）を、基板３１に設けた電極３５と基板３２に設けた電極３６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３１、３２と垂直に移動させ、黒色表示媒体３３Ｂ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３３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図１４（ｂ）に示す例では、基板にライン状電極を設け、互いに直交対向するようにして対電極を構成しているが、対向する個別電極にして対電極を構成してもよい。基板３１、３２との間に例えば格子状に隔壁３４を設けセルを形成している。また、図１４（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。【００４０】
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体３３Ｗ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３３Ｂ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。【００４１】
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。【００４２】
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。なお、表示器１を位置検出器２に対して下側になるように重ねて構成する場合、位置検出器２は抵抗膜方式タッチパネルや超音波方式タッチパネル、ドットセンサー方式タッチパネルのような透明なものである必要がある。【００４３】
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）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、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３２に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板３１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３１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。【００４４】
必要に応じて基板に設ける隔壁３４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３１、３２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１５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、表示状態の鮮明さが増す。
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。【００４５】
次に、表示媒体用粒子から構成される表示媒体として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。【００４６】
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。【００４７】
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。【００４８】
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、粉体の流動性を示す指数である安息角を測定できないほど流動性に富むものであり、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。【００４９】
次に、本発明の情報機器で用い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。【００５０】
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。【００５１】
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。【００５２】
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。【００５３】
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。【００５４】
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。【００５５】
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。【００５６】
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。
上記着色剤を配合して所望の色の表示媒体用粒子を作製できる。【００５７】
また、表示媒体用粒子（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。【００５８】
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。【００５９】
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。【００６０】
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。【００６１】
表示媒体用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媒体用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、特に表示媒体用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。【００６２】
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。【００６３】
更に、表示媒体用粒子で構成する表示媒体を本発明の情報機器で用い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１４（ａ）、（ｂ）において、対向する基板３１、基板３２に挟まれる部分から、電極３５、３６（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体３３の占有部分、隔壁３４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。【００６４】
本発明の情報機器で用い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。
対向する基板間の気体中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。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の情報機器は、走査電極ごとに順次アドレスされるパッシブもしくはアクティブ駆動させる表示器においても、描画速度が遅くならない情報機器を提供でき、そのような用途の情報機器として好適に用いることができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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