(57)【要約】【課題】表示メモリー性を有するパッシブ駆動もしくはアクティブ駆動される表示装置を用いることにより、電源ＯＦＦ後も手書き入力した情報を継続して表示し得るようにした表示装置一体型情報書込装置を提供する。【解決手段】書込情報を表示する表示装置１２と、情報を書込入力する位置検出機能付き情報入力装置１４とを備える表示装置一体型情報書込装置１１における表示装置１２は、表示メモリー性を有し走査電極毎に順次アドレスされるパッシブ駆動もしくはアクティブ駆動される表示装置であり、表示装置１２の背面または前面に位置検出機能付き書込装置１４が一体配置されている。【選択図】図１
2007226433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
書込情報を表示する表示装置と、情報を書込入力する位置検出機能付き情報入力装置とを備える表示装置一体型情報書込装置であって、
前記表示装置は表示メモリー性を有し走査電極毎に順次アドレスされるパッシブ駆動もしくはアクティブ駆動される表示装置であり、該表示装置の背面または前面に前記位置検出機能付き書込装置を一体配置して成ることを特徴とする表示装置一体型情報書込装置。
【請求項２】
前記表示装置は、少なくとも一方が透明な互いに対向する２枚の基板間の隔壁によって仕切られた複数のセル内に、互いに光学的反射率および帯電特性が異なる２種類の表示媒体を封入し、前記２枚の基板に設けた電極に電圧を印加することによって、これら表示媒体を移動させて書き込んだ情報を表示する表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置一体型情報書込装置。
【請求項３】
前記表示装置は、前記２枚の基板に設けた電極への電圧供給をなくした後も継続して書き込んだ情報を表示する表示装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置一体型情報書込装置。
【請求項４】
前記表示装置は、２枚の基板間の隔壁によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、透明な基板側に、ピクセル毎に光の三原色の透明カラーフィルタを各々配置し、ピクセル内の気中空間に封入した、互いに帯電特性が異なる白黒２色の表示媒体を、前記２枚の基板に設けた電極に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報を表示する表示装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示装置一体型情報書込装置。
【請求項５】
前記表示装置は、２枚の基板間の隔壁によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、ピクセル内の気中空間に、ピクセル毎にそれぞれ黒色表示媒体と光の三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のうちの１色の表示媒体との組合せで各々封入し、前記２枚の基板に設けた電極に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報を表示する表示装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示装置一体型情報書込装置。
【請求項６】
前記表示装置は、２枚の基板間の隔壁によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、ピクセル内の気中空間に、ピクセル毎にそれぞれ白色表示媒体と色の三原色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のうちの１色の表示媒体との組合せで各々封入し、前記２枚の基板に設けた電極に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報を表示する表示装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示装置一体型情報書込装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書込情報を表示する表示装置と、情報を書込入力する検出指示機能付き情報入力装置とを備える表示装置一体型情報書込装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置一体型情報書込装置の従来例としては、例えば、図１０に示すように、位置検出装置の位置検出部１０１と、位置検出部１０１の制御回路であるタブレットコントローラ１０２と、位置検出部１０１の位置指示器１０３と、表示画像を形成する表示装置２０１と、表示装置２０１の制御回路である液晶コントローラ２０２とを備え、位置検出装置の位置検出部１０１と表示装置２０１とを重ねて配置した、表示装置一体型位置検出装置（特許文献１参照）がある。この表示装置一体型位置検出装置は、表示装置２０１である液晶型ディスプレイ（ＬＣＤ）を搭載したペン入力タブレット（ＬＣＤタブレット）として構成されており、液晶型ディスプレイによる書込情報を表示する機能と、位置指示器１０３により位置検出部１０１に位置情報（座標データ）を入力する入力機能とを併せ持っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１５３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例の表示装置一体型位置検出装置の表示装置２０１は、パソコンへ情報を書込入力するとき、すなわち表示装置２０１の電源がＯＮのときには液晶コントローラ２０２から入力された情報に基づいて表示装置２０１に表示画像を表示することはできるが、位置検出器１０１の位置指示器１０３によって手書き入力時に表示された情報は表示装置２０１の電源をＯＦＦにすると瞬時に失われてしまう。したがって、表示装置２０１の電源をＯＦＦにした場合に入力情報を確認するためには入力した情報をパソコン画面に表示させる必要があった。
【０００５】
本発明は、表示メモリー性を有するパッシブ駆動もしくはアクティブ駆動される表示装置を用いることにより、パソコン等への情報入力後に電源ＯＦＦにしても手書き入力情報を継続して表示し得るようにした表示装置一体型情報書込装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の表示装置一体型情報書込装置は、書込情報を表示する表示装置と、情報を書込入力する位置検出機能付き情報入力装置とを備える表示装置一体型情報書込装置であって、前記表示装置は表示メモリー性を有し走査電極毎に順次アドレスされるパッシブ駆動もしくはアクティブ駆動される表示装置であり、該表示装置の背面または前面に前記位置検出機能付き書込装置を一体配置して成ることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の表示装置一体型情報書込装置の好適例としては、前記表示装置は、少なくとも一方が透明な互いに対向する２枚の基板間の隔壁によって仕切られた複数のセル内に、互いに光学的反射率および帯電特性が異なる２種類の表示媒体を封入し、前記２枚の基板に設けた電極に電圧を印加することによって、これら表示媒体を移動させて書き込んだ情報を表示する表示装置であること、前記表示装置は、前記２枚の基板に設けた電極への電圧供給をなくした後も継続して書き込んだ情報を表示する表示装置であること、前記表示装置は、２枚の基板間の隔壁によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、透明な基板側に、ピクセル毎に光の三原色の透明カラーフィルタを各々配置し、ピクセル内の気中空間に封入した、互いに帯電特性が異なる白黒２色の表示媒体を、前記２枚の基板に設けた電極に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報を表示する表示装置であること、前記表示装置は、２枚の基板間の隔壁によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、ピクセル内の気中空間に、ピクセル毎にそれぞれ黒色表示媒体と光の三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のうちの１色の表示媒体との組合せで各々封入し、前記２枚の基板に設けた電極に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報を表示する表示装置であること、および、前記表示装置は、２枚の基板間の隔壁によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、ピクセル内の気中空間に、ピクセル毎にそれぞれ白色表示媒体と色の三原色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のうちの１色の表示媒体との組合せで各々封入し、前記２枚の基板に設けた電極に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報を表示する表示装置であること、がある。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成の本発明の表示装置一体型情報書込装置によれば、書込情報を表示する表示装置と、情報を書込入力する位置検出機能付き情報入力装置とを備える表示装置一体型情報書込装置の表示装置は表示メモリー性を有し走査電極毎に順次アドレスされるパッシブ駆動もしくはアクティブ駆動される表示装置であり、該表示装置の背面または前面に前記位置検出機能付き書込装置が一体配置されているので、位置検出機能付き情報入力装置によって所望の情報をパソコン等の機器に手書き入力した後に表示装置電源をＯＦＦにしても、入力した情報は、表示装置がメモリー性を有しているため継続して表示装置に表示されることになる。したがって、位置検出機能付き情報入力装置によって所望の情報を手書き入力した後には、「手書き入力した情報を表示したディスプレイ（情報媒体）」として単独で使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の表示装置一体型情報書込装置の使用例を示す図である。本発明の表示装置一体型情報書込装置１１は、書込情報を表示する表示装置１２と、情報を書込入力する位置検出機能付き情報入力装置１４とを備え、表示装置１２の背面に位置検出装置１４ｂが一体配置され、位置指示装置（例えば電子ペン）１４ａに位置指示機能と書込入力機能とを持たせている。上記位置検出機能付き情報入力装置１４は、位置検出機能付き情報書込装置の機能も兼用している。上記位置検出機能付き情報入力装置１４を光透過性材料で構成すれば、表示装置１２の前面に位置検出機能付き情報入力装置１４を配置することもできる。この表示装置一体型情報書込装置１１をパソコン１３のパソコン本体に接続して、パソコンへの入力装置として使用するが、この表示装置一体型情報書込装置１１を単独で表示装置として使用することもできる。上記表示装置１２としては、後述する表示メモリー性を有し走査電極毎に順次アドレスされるパッシブ駆動もしくはアクティブ駆動される表示装置を用いる。
なお、本発明の表示装置一体型情報書込装置１１は、図１１（ａ）の概念図に示すように、表示装置１２の背面に位置検出機能付き情報入力装置１４が一体配置されているが、図１１（ｂ）の概念図に示すように、表示装置１２の前面に位置検出機能付き情報入力装置１４が一体配置されるようにしてもよい。
【００１１】
次に、本発明の表示装置一体型情報書込装置で表示装置に用いる帯電粒子駆動型の情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。この帯電粒子駆動型の情報表示用パネルは、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色の表示媒体を、少なくとも一方が透明な基板間の隔壁によって仕切られた複数のセル内／ピクセル内に封入する構造を有している。２枚の基板間に封入した表示媒体に電界が付与されると、付与された電界方向に沿って、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、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。
【００１２】
本発明の表示装置一体型情報書込装置で表示装置に用いる情報表示用パネルの原理的構成を図２に基づき説明する。
【００１３】
図２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３（ここでは表示用白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと表示用黒色粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを示す）を、基板１に設けた電極５と基板２に設けた電極６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１、２と垂直に移動させ、黒色表示媒体３Ｂ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３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図２に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けピクセルを形成している。また、図２において、手前にある隔壁は省略している。なお、電極５，６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。
【００１４】
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体３Ｗを粉流体からなる白色表示媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂ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できる。表示用有色粒子の組合せは白／黒に限定されず、様々な色の組合せが可能である。粉流体については後述する。
【００１５】
以下、本発明の表示装置一体型情報書込装置で表示装置に用いる情報表示用パネルの各種構成例を図３〜図８に基づき説明する。
【００１６】
図３に示す表示装置１２は、表示面側透明基板２および背面側基板１間の隔壁４によって仕切られた複数のセル内に、互いに帯電特性の異なる白黒２色の表示媒体３Ｗ，３Ｂを封入し、電極５および電極６間に所定電圧を印加して白黒２色の表示媒体３Ｗ，３Ｂに電界を付与することによって、白黒２色の表示媒体３Ｗ，３Ｂを移動させて情報を表示する白黒表示用の情報表示用パネル１２として構成されている。表示装置１２の背面に一体配置される位置検出機能付き情報入力装置１４の上面には、各々のセルに対応して位置検出装置１４ｂが設けられている。電極５および電極６は、互いに直交するライン電極としてパッシブ駆動とすることも、セルに対応した個別電極としてアクティブ駆動とすることもできる。
なお、上記図３に示す帯電粒子駆動型の表示装置では互いに光学的反射率および帯電特性の異なる白黒２色の表示媒体３Ｗ，３Ｂを用いたが、帯電粒子駆動型の表示装置を、「帯電特性を有する表示用有色粒子で構成される１色の表示媒体を、少なくとも一方が透明な基板間の隔壁によって仕切られた複数のセル内／ピクセル内に封入し、表示媒体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造」とすることもできる。
【００１７】
図４に示す表示装置１２は、表示面側透明基板２および背面側基板１間の隔壁４によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、表示面側透明基板２側に、ピクセル毎に光の三原色（赤，緑，青）の透明カラーフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを各々配置し、ピクセル内の気中空間に封入した、互いに帯電特性が異なる白黒２色の表示媒体３Ｗ，３Ｂを、２枚の基板１，２に設けた電極５，６に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報をカラー表示する表示装置１２として構成されている。表示装置１２の背面に一体配置される位置検出機能付き書込装置１４には、各々のユニットセルに対応して位置検出装置１４ｂが設けられている。電極５および電極６は、互いに直交するライン電極としてパッシブ駆動とすることも、セルに対応した個別電極としてアクティブ駆動とすることもできる。
カラー表示を行う際には、光の三原色カラーフィルタを配置した３つのピクセルを１つのセットとしたユニット（ユニットセル）が画素単位となり、この画素単位に含まれるピクセル毎に独立した表示媒体移動を行うことで、カラーフィルタを通して得られる３色の合成によるカラー表示を行うことができる。
なお、図４ではセルを３つのピクセルに分けて３色の透明カラーフィルタを用いたが、ユニットセルを４つのピクセルで構成し、光の三原色（赤，緑，青）の透明カラーフィルタおよび白色の透明カラーフィルタを用いるようにしてもよい。
【００１８】
図５に示す表示装置１２は、表示面側透明基板２および背面側基板１間の隔壁４によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、ピクセル内の気中空間に、ピクセル毎にそれぞれ、互いに帯電特性が異なる、黒色表示媒体３Ｂと光の三原色（赤，緑，青）のうちの１色の表示媒体（３Ｒ，３Ｇ，３ＢＬ）との組合せで各々封入し、２枚の基板１，２に設けた電極５，６に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報をカラー表示する表示装置１２として構成されている。表示装置１２の背面に一体配置される位置検出機能付き書込装置１４には、各々のユニットセルに対応して位置検出装置１４ｂが設けられている。電極５および透明電極６は、互いに直交するライン電極として、パッシブ駆動としている。
カラー表示を行う際には、黒の表示媒体３Ｂおよび光の三原色（赤，緑，青）の１色の表示媒体を封入した３つのピクセルを１つのセットとしたユニット（ユニットセル）が画素単位となり、この画素単位に含まれるピクセル毎に独立した表示媒体移動を行うことで、３色の合成によるカラー表示を行うことができる。
【００１９】
図６に示す表示装置１２は、電極５および電極６は、セルに対応した個別電極としてアクティブ駆動となっていること以外は、図５に示す表示装置１２と同様に構成されているので、説明を省略する。
【００２０】
図７に示す表示装置１２は、表示面側透明基板２および背面側基板１間の隔壁４によって仕切られた複数のセルがさらに３つに細分化したピクセルで構成され、ピクセル内の気中空間に、ピクセル毎にそれぞれ、互いに帯電特性が異なる、白色表示媒体３Ｗと色の三原色（シアン；Ｃ，マゼンダ；Ｍ，イエロー；Ｙ））のうちの１色の表示媒体（３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ）との組合せで各々封入し、２枚の基板１，２に設けた電極５，６に電圧を印加することによって移動させて書き込んだ情報をカラー表示する表示装置１２として構成されている。表示装置１２の背面に一体配置される位置検出機能付き書込装置１４には、各々のユニットセルに対応して位置検出装置１４ｂが設けられている。電極５および透明電極６は、互いに直交するライン電極として、パッシブ駆動としている。
カラー表示を行う際には、白の表示媒体３Ｂおよび色の三原色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の１色の表示媒体を封入した３つのピクセルを１つのセットとしたユニット（ユニットセル）が画素単位となり、この画素単位に含まれるピクセル毎に独立した表示媒体移動を行うことで、３色の合成によるカラー表示を行うことができる。
【００２１】
図８に示す表示装置１２は、電極５および電極６は、セルに対応した個別電極としてアクティブ駆動となっていること以外は、図７に示す表示装置１２と同様に構成されているので、説明を省略する。
【００２２】
上記ピクセルを構成する隔壁４は、完全にそれぞれの隔壁で囲まれたピクセルを形成する連続的なものであっても、不完全にそれぞれの隔壁で囲まれたピクセルを形成する断続的なものであってもよく、表示媒体の偏在を防止する機能を有していればよい。上記ユニットセルを構成する隔壁４は、完全にそれぞれの隔壁で囲まれたユニットセルを形成する連続的なものであっても、不完全にそれぞれの隔壁で囲まれたユニットセルを形成する断続的なものであってもよく、表示媒体の偏在を防止する機能と、基板間ギャップを所定の大きさに保持する機能とを有していればよい。
【００２３】
本発明の表示装置一体型情報書込装置によれば、図３〜図８の情報表示用パネルの何れか１つを用いる表示装置１２は、表示メモリー性を有し走査電極毎に順次アドレスされるパッシブ駆動もしくはアクティブ駆動される表示装置であり、該表示装置の背面または前面には位置検出機能付き書込装置１４が一体配置されているので、位置検出機能付き情報入力装置１４によって所望の情報を書込入力した後に表示装置電源をＯＦＦにしても、表示装置１２に表示されている情報は、表示装置１２がメモリー性を有しているため継続して表示されることになる。したがって、表示装置一体型情報書込装置によってパソコン本体に入力した書込情報は、入力と同時に表示装置１２に表示され、所望の情報がパソコン本体に確実に入力されたかどうかを確認できる。さらに、所望の情報を手書き入力した後にパソコン本体から切り離しても表示装置１２に表示された手書き書込情報は継続して表示されているので、本発明の表示装置一体型情報書込装置をそのまま「手書き入力した情報を表示したディスプレイ（情報媒体）」として単独で使用することができる。
【００２４】
また、本発明の表示装置一体型情報書込装置によれば、表示装置１２に用いる帯電粒子駆動型の情報表示用パネルをパッシブ駆動として構成する場合には、駆動応答速度を例えば０．２ｍｓｅｃ以下にすることが可能であり、静止画の書き換え入力には十分な書換速度を得ることができるので、アクティブ駆動で高速書換を行っている従来の液晶駆動型の情報表示用パネルと比較しても十分な応答速度を有した表示装置一体型情報書込装置を低コストで提供することができる。
さらに、本発明の表示装置一体型情報書込装置は、帯電粒子駆動型の情報表示用パネルを用いた表示装置１２を用いているため、従来の液晶駆動型の表示装置一体型情報書込装置に比べて薄型の表示装置にできるので、表示装置一体型情報書込装置全体を薄型にすることができる。
【００２５】
以下、本発明の表示装置一体型情報書込装置で表示装置に用いる情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。
【００２６】
基板については、表示面側基板はパネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板であり、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。背面側基板は透明でも不透明でもかまわない。上記基板としては、ガラスやセラミックス等の無機系基板や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンテレナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アクリル等の有機高分子系基板を用いることが可能である。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。
【００２７】
基板に設ける電極の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、アンチモン酸化錫（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パターニング形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布してパターニング形成する方法が用いられる。視認側（表示面側）基板に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板に設ける電極は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である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。なお、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。
【００２８】
基板に設ける隔壁については、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１、２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９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表示装置一体型情報書込装置に表示装置として搭載する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。
【００２９】
次に、本発明で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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、本発明で固体状物質を分散質とするものである。
【００３２】
本発明で表示装置に用い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、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。
【００３３】
次に、本発明で表示装置に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用有色粒子（以下、粒子ともいう）について説明する。表示用有色粒子は、そのまま該表示用有色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。
粒子には、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。その他、上記した添加剤を複数組合せて本発明で用いる表示媒体を構成する表示用白色粒子や表示用黒色粒子を作製することができる。このうち、表示用白色粒子には酸化チタンなどの白色顔料を用いることが好ましく、表示用黒色粒子にはカーボンブラックなどの黒色顔料を用いることが好ましい。
上記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。
【００４１】
また、本発明で用いる表示用有色粒子（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。
【００４２】
さらに本発明では、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
さらに、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で表示装置に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２、図３〜図８において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体３の占有部分、隔壁４の占有部分、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。
【００４６】
本発明で表示装置に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として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】
【００４７】
本発明の表示装置一体型情報書込装置は、各種パソコンに接続して、手書き入力（ペン入力）を可能にする表示装置一体型ペン入力タブレットの他、書込入力した情報の表紙装置などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の表示装置一体型情報書込装置の使用例を示す図である。
【図２】本発明で表示装置に用いる情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。
【図３】本発明で表示装置に用いる白黒表示用の情報表示用パネルの構成例を示す図である。
【図４】本発明で表示装置に用いるカラー表示用の情報表示用パネルの構成例を示す図である。
【図５】本発明で表示装置に用いるカラー表示用の情報表示用パネルの他の構成例を示す図である。
【図６】本発明で表示装置に用いるカラー表示用の情報表示用パネルの他の構成例を示す図である。
【図７】本発明で表示装置に用いるカラー表示用の情報表示用パネルの他の構成例を示す図である。
【図８】本発明で表示装置に用いるカラー表示用の情報表示用パネルの他の構成例を示す図である。
【図９】本発明で表示装置に用い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１０】従来例の表示装置一体型情報書込装置を説明するための図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は本発明の表示装置一体型情報書込装置の概念図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  基板（背面側基板）
２  基板（表示面側透明基板）
３  表示媒体（粒子群、粉流体）
３Ｗ  白色表示媒体
３Ｂ  黒色表示媒体
３Ｒ  赤色表示媒体
３Ｇ  緑色表示媒体
３ＢＬ  青色表示媒体
３Ｃ  水色（シアン）表示媒体
３Ｍ  赤紫（マゼンダ）表示媒体
３Ｙ  黄色（イエロー）表示媒体
３Ｗａ  表示用白色粒子
３Ｂａ  表示用黒色粒子
３Ｒａ  表示用赤色粒子
３Ｇａ  表示用緑色粒子
３ＢＬａ  表示用青色粒子
３Ｃ  表示用水色（シアン）粒子
３Ｍａ  表示用赤紫色（マゼンダ）粒子
３Ｙａ  表示用黄色（イエロー）粒子
４  隔壁
５  電極
６  電極
７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ  透明カラーフィルタ
１１  表示装置一体型情報書込装置
１２  表示装置（情報表示用パネル）
１３  パソコン一式
１４  位置検出機能付き書込装置
１４ａ  位置指示装置（電子ペン）
１４ｂ  位置検出装置
【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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