JP2007322587A - タッチパネル一体型情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性を有する表示パネルをタッチパネルの前面に配置することにより、表示品質および視認性を向上させたタッチパネル一体型情報表示装置を提供する。
【解決手段】情報を表示する表示パネル１２と、タッチ式位置検出機能により検出した位置情報を入力するタッチパネル１３とを、表示パネルが前面に配置されタッチパネルが背面に配置されるように一体配置して成るタッチパネル一体型情報表示装置１１の表示パネル１２は、２枚のフィルム基板１，２を用いた可撓性を有する表示パネルであり、表示パネルとして、曲率半径が５００ｍｍ以下であるものを用いることにより、表示パネル１２を押したときにタッチパネル１３の対応する部位のスイッチを所望の分解能で動作させてタッチパネルとして機能させるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、情報を表示する表示パネルと、タッチ式位置検出機能により検出した位置情報を入力するタッチパネルとを、表示パネルが前面に配置されタッチパネルが背面に配置されるように一体配置して成るタッチパネル一体型情報表示装置に関するものである。

タッチパネル一体型情報表示装置の従来例としては、例えば図６に示すように、情報を表示する表示パネル５１と、位置情報を入力するタッチパネル５２とを、タッチパネル５２が前面に配置され表示パネル５１が背面に配置されるように一体配置して成るタッチパネル一体型情報表示装置がある。

上記従来例のタッチパネル一体型情報表示装置では、表示パネル５１が例えば２枚のガラス基板を用いて構成することにより柔軟性のないものになっていたため、表示パネル５１を曲げて変形させることが極めて困難であり、無理に表示パネル５１を曲げた場合には表示品質に悪影響が生じるため、「タッチパネル５２が前面に配置され表示パネル５１が背面に配置されるような配置」にせざるを得なかった。そのため、表示パネル５１の表示部を覆うタッチパネル５２によって光の透過率が低下してしまい、表示パネル５１の視認性の劣化を招くことになる。

本発明は、可撓性を有する表示パネルをタッチパネルの前面に配置する構成を採用することにより、表示品質および視認性を向上させたタッチパネル一体型情報表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のタッチパネル一体型情報表示装置は、情報を表示する表示パネルと、タッチ式位置検出機能により検出した位置情報を入力するタッチパネルとを、表示パネルが前面に配置されタッチパネルが背面に配置されるように一体配置して成るタッチパネル一体型情報表示装置であって、前記表示パネルは２枚のフィルム基板を用いた可撓性を有する表示パネルであり、前記表示パネルの曲率半径は５００ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明のタッチパネル一体型情報表示装置の好適例としては、前記フィルム基板は、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フィルム基板であること、前記フィルム基板の厚みは、２５〜５００μｍであること、前記表示パネルの背面フィルム基板が前記タッチパネルの前面基板を兼用するように構成したこと、前記タッチパネルの電極に金属電極を用いること、および、前記タッチパネルは、電磁授受方式タッチパネルまたは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であること、がある。

本発明のタッチパネル一体型情報表示装置においては、前記表示パネルとしては、少なくとも一方が透明な２枚のフィルム基板間に、帯電性を有する表示用有色粒子から成る表示媒体を封入し、前記フィルム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情報を表示するようにしたものを、好適に用いることができる。

上記構成の本発明のタッチパネル一体型情報表示装置によれば、情報を表示する表示パネルと、タッチ式位置検出機能により検出した位置情報を入力するタッチパネルとを、表示パネルが前面に配置されタッチパネルが背面に配置されるように一体配置して成るタッチパネル一体型情報表示装置における、前記表示パネルは２枚のフィルム基板を用いた可撓性を有する表示パネルであり、前記表示パネルの曲率半径は５００ｍｍ以下であるから、表示パネルを押す操作を行ったときの２枚のフィルム基板の変形によってタッチパネルの対応する部位のスイッチを動作させるのに必要な力を伝達することができるとともに、押す操作によって表示パネルを構成する２枚のフィルム基板が変形しても表示品質に悪影響は生じない。したがって、表示品質および視認性を向上させたタッチパネル一体型情報表示装置を提供することができる。

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。

図１は本発明のタッチパネル一体型情報表示装置の使用例を示す図である。本発明のタッチパネル一体型情報表示装置１１は、情報を表示する表示パネル１２と、タッチ式位置検出機能により検出した位置情報を入力するタッチパネル１３とを備え、表示パネル１２の背面にタッチパネル１３が一体配置されている。
上記表示パネル１２としては、少なくとも一方が透明な２枚のフィルム基板間に、帯電性を有する表示用有色粒子から成る表示媒体を封入し、前記フィルム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ようにした、可撓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帯電粒子駆動型の表示パネルを用いることができるが、これに限定されるものではない。
上記タッチパネル１３としては、位置検出機能および書込入力機能を有する光透過性を有するものを用いることができ、例えば電磁授受方式タッチパネル、抵抗膜方式タッチパネル、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を用いることができる。

次に、本発明のタッチパネル一体型情報表示装置で表示パネルに用いる帯電粒子駆動型の情報表示用パネルの構成の一例について説明する。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それぞれ構成される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、繰り返し表示情報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。

本発明のタッチパネル一体型情報表示装置において表示パネルとして用いる情報表示用パネルの原理的構成を図２（ａ），（ｂ）に基づき説明する。
図２（ａ）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（ａ）に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けセルを形成している。また、図２（ａ）において、手前にある隔壁は省略している。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。
図２（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性を有する１種の表示媒体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と平行方向に移動させ、白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行うか、あるいは、電極６またはフィルム基板１の色を観察者に視認させて電極６または基板１の色の表示を行っている。なお、図２（ｂ）に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状の隔壁４を設けセルを形成している。また、図２（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。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。
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。粉流体については後述する。

次に、本発明のタッチパネル一体型情報表示装置の構成例を図３、図４に基づき説明する。

図３に示すタッチパネル一体型情報表示装置１１は、可撓性を有する表示パネル１２をタッチパネル１３の前面に配置する構成を採用したものである。すなわち、図３のタッチパネル一体型情報表示装置における表示パネル１２は、２枚のフィルム基板１，２を用いることによって可撓性を有する表示パネルとして構成されている。
図４に示すタッチパネル一体型情報表示装置１１は、図３に示すタッチパネル一体型情報表示装置１１では別部材としていた、表示パネル１２の背面フィルム基板２とタッチパネル１３の前面基板とを兼用するように構成したものである。

以下に、表示パネル１２を構成するフィルム基板１，２として好ましい条件を列挙する。表示パネル１２の所定部位をタッチペン等で押したときのフィルム基板１，２の変形によって、タッチパネル１３の対応する部位のスイッチを所望の分解能で動作させてタッチパネルとして機能させるためには、表示パネル１２の曲率半径（フィルム基板１，２の曲率半径）は５００ｍｍ以下、好ましくは１００ｍｍ以下である。また、表示パネル１２に可撓性を付与するためには、フィルム基板１，２は、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フィルム基板であることが好ましく、フィルム基板１，２の厚みは、２５〜５００μｍであることが好ましい。

図３，図４に示す本発明のタッチパネル一体型情報表示装置によれば、情報を表示する表示パネル１２と、タッチ式位置検出機能により検出した位置情報を入力するタッチパネル１３とを、表示パネル１２が前面に配置されタッチパネル１３が背面に配置されるように一体配置して成るタッチパネル一体型情報表示装置１１において、表示パネル１２は２枚のフィルム基板１，２を用いた可撓性を有する表示パネルであり、表示パネル１２の曲率半径は５００ｍｍ以下であるから、表示パネル１２を押す操作を行ったときの２枚のフィルム基板１，２の変形によってタッチパネル１３の対応する部位のスイッチを動作させるのに必要な力を伝達することができるとともに、押す操作によって表示パネル１２を構成する２枚のフィルム基板１，２が変形しても表示品質に悪影響は生じない。したがって、表示品質および視認性を向上させたタッチパネル一体型情報表示装置を提供することができる。
また、図３，図４に示す本発明のタッチパネル一体型情報表示装置によれば、表示パネル１２が前面に配置されタッチパネル１３が背面に配置されるように一体配置した構成としたため、タッチパネル側の電極を透明電極とする必要は無くなり、例えば不透明電極である金属電極を用いることが可能になる。

以下、本発明のタッチパネル一体型情報表示装置で表示パネルに例えば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。

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フィルム基板であり、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。背面側基板は透明なフィルム基板でも不透明なフィルム基板でも構わない。上記フィルム基板としては、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フィルム基板を用いることができる。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。曲げる場合には基板の厚みは５００μｍ以下が望ましい。

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。

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５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書込機能付き情報表示装置に表示パネル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。

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。

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。

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。

本発明で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。

次に、本発明で表示パネル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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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気中空間で駆動する乾式の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（ａ），（ｂ）、図３、図４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。

本発明で表示パネル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。
本発明で用いる情報表示用パネルは上記のものに限られず、液晶方式、電気泳動方式、回転ボール方式等の情報表示用パネルを用いることができる。

以下、本発明の実施例および比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。実施例は、２枚の樹脂基板より成る表示パネル１２の樹脂基板の背面に抵抗膜方式のタッチパネル１３を一体配置した構成のタッチパネル一体型情報表示装置１１とした。比較例は、２枚のガラス基板より成る表示パネルのガラス基板の背面に抵抗膜方式のタッチパネルを一体配置した構成のタッチパネル一体型情報表示装置とした。
表示パネルの背面に配置するタッチパネルは、背面基板がガラス基板で、前面基板が樹脂基板となっている構造の抵抗膜式タッチパネルを用いた。なお、実施例の構造の場合、表示パネルの背面樹脂基板とタッチパネルの前面樹脂基板とは、別部材を貼り合わせて構成しても、同一部材の両面を共用するようにすることも可能である。

＜実施例１＞
上下基板に１７５μｍの樹脂基板を用いた総厚約４００μｍの樹脂基板製表示パネルの背面に、抵抗膜式タッチパネルを一体配置した構造のタッチパネル一体型情報表示装置を作製した。この表示パネルは、曲率半径約２００ｍｍ以下で曲げることが可能であり、表示パネル表面を指で押すことにより、背面に配置されたタッチパネルを動作させることができる。その際の分解能の目安は３０ｍｍ角である。

＜実施例２＞
上下基板に５０μｍの樹脂基板を用いた総厚約１５０μｍの樹脂基板製表示パネルの背面に、抵抗膜式タッチパネルを一体配置した構造のタッチパネル一体型情報表示装置を作製した。この表示パネルは、曲率半径約５０ｍｍ以下で曲げることが可能であり、表示パネル表面を指で押すことにより、背面に配置されたタッチパネルを動作させることが可能であり、さらに、表示パネル表面をタッチペンで押すことによっても背面に配置されたタッチパネルを動作させることができる。そのため、より分解能の高い情報入力に使用することができる。その際の分解能の目安は２０ｍｍ角である。

＜実施例３＞
上下基板に５０μｍの樹脂基板を用いた総厚約１５０μｍの樹脂基板製表示パネルの背面に、抵抗膜式タッチパネルを一体配置した構成において、樹脂基板製表示パネルの背面基板と抵抗膜式タッチパネルの前面基板とを共用させた構造のタッチパネル一体型情報表示装置を作製した。この表示パネルのディスプレイ部分は曲率半径約５０ｍｍ以下で曲げることが可能であり、表示パネル表面を指で押すことにより、背面に配置されたタッチパネルを動作させることが可能であり、さらに、表示パネル表面をタッチペンで押すことによっても背面に配置されたタッチパネルを動作させることができる。実施例２の構造に比べてタッチパネルの前面基板がさらに薄くなった構造となるため、実施例２よりもさらに分解能の高い情報入力に使用することが可能になる。その際の分解能の目安は１０ｍｍ角である。

＜比較例１＞
上下基板に０．７ｍｍのガラス基板を用いた総厚約１．５ｍｍのガラス基板製表示パネルの背面に、抵抗膜式タッチパネルを一体配置した構造のタッチパネル一体型情報表示装置を作製した。このタッチパネル一体型情報表示装置は、表示パネルのガラス面を指やタッチペンで押しても、背面に配置されたタッチパネルは全く反応せず、タッチパネルを動作させることができないため、タッチパネル一体型情報表示装置として使用できないものとなった。

本発明のタッチパネル一体型情報表示装置は、情報表示画面にタッチパネルを介した入力で情報を書き込み表示できる情報表示装置や、書き込んだ表示情報を電源ＯＦＦにした状態でも表示させておくことができる情報表示装置として、ノートパソコン、電子手帳、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）と呼ばれる携帯型情報機器、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板やホワイトボード等の掲示板、電子卓上計算機、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、情報ボード、電子ＰＯＰ（Point Of Presence 、Point Of Purchase advertising ）、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部のほか、ＰＯＳ端末、カーナビゲーション装置、時計など様々な電子機器の表示部に好適に用いられる。
なお、本発明に係る情報表示用パネルの駆動方式については、パネル自体にスイッチング素子を用いない単純マトリックス駆動型表示用パネルやスタティック駆動型表示用パネル、また、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で代表される三端子スイッチング素子あるいは薄膜ダイオード（ＴＦＤ）で代表される二端子スイッチング素子を用いたアクティブマトリックス駆動型表示用パネルなど、種々のタイプの情報表示用パネルを用いることができる。

本発明のタッチパネル一体型情報表示装置の使用例を示す図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明で表示パネルに例えば用いる情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。 本発明のタッチパネル一体型情報表示装置の構成例を示す図である。 本発明のタッチパネル一体型情報表示装置の他の構成例を示す図である。 本発明で表示パネル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。 従来例のタッチパネル一体型情報表示装置の構成を説明するための図である。

符号の説明

１ フィルム基板（背面側フィルム基板）
２ フィルム基板（表示面側透明フィルム基板）
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
３Ｗａ 表示用白色粒子
３Ｂａ 表示用黒色粒子
４ 隔壁
５ 電極
６ 透明電極
１１ タッチパネル一体型情報表示装置
１２ 表示パネル（情報表示用パネル）
１３ タッチパネル

Claims (7)

1. 情報を表示する表示パネルと、タッチ式位置検出機能により検出した位置情報を入力するタッチパネルとを、表示パネルが前面に配置されタッチパネルが背面に配置されるように一体配置して成るタッチパネル一体型情報表示装置であって、
   前記表示パネルは２枚のフィルム基板を用いた可撓性を有する表示パネルであり、前記表示パネルの曲率半径は５００ｍｍ以下であることを特徴とするタッチパネル一体型情報表示装置。
2. 前記フィルム基板は、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フィルム基板であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル一体型情報表示装置。
3. 前記フィルム基板の厚みは、２５〜５００μｍであることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル一体型情報表示装置。
4. 前記表示パネルの背面フィルム基板が前記タッチパネルの前面基板を兼用するように構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のタッチパネル一体型情報表示装置。
5. 前記タッチパネルは、電磁授受方式タッチパネルまたは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であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のタッチパネル一体型情報表示装置。
6. 前記タッチパネルの電極に金属電極を用いることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のタッチパネル一体型情報表示装置。
7. 前記表示パネルは、少なくとも一方が透明な２枚のフィルム基板間に、帯電性を有する表示用有色粒子から成る表示媒体を封入し、前記フィルム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情報を表示する表示パネルであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のタッチパネル一体型情報表示装置。

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