情報表示用パネル
【課題】情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネルを提供する。
【解決手段】少なくとも一方が透明な２枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる２色の表示媒体に、外部から電界を付与して２色の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って、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けた。
【解決手段】少なくとも一方が透明な２枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる２色の表示媒体に、外部から電界を付与して２色の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って、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる２色の表示媒体に、外部から電界を付与して２色の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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示媒体を基板間セル内の気中空間に封入し、外部から表示媒体に電界を付与してその表示媒体を駆動させて画像等の情報表示を行う、乾式の画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。上述した従来の画像形成装置では、基板間に種々の構成要素を配置するため、基板最外面は基板そのものからなっており絶縁性を有していた。図８は上述した従来の画像形成装置の一例を説明するための図である。図８に示す例において、５１、５２は基板、５３は隔壁、５４Ｂは黒色粒子、５４Ｗは白色粒子である。黒色粒子５４Ｂおよび白色粒子５４Ｗは、外部から付与される電界の向きに応じて移動し、表示側の透明な絶縁性の基板５２に画像等の情報を表示することができる。
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した画像形成装置では、表示情報を書き換えるために外部から電界を付与する表示書き換え装置にて表示書き換えを行っているが、表示書き換え装置で表示書き換えを行っても表示媒体（粒子）が駆動せず、表示した情報が書き換わらないことがあった。また、駆動電圧が高くなり、表示書き換えの耐久性も問題であった。
【０００４】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネル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】
【０００５】
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる２色の表示媒体に、外部から電界を付与して２色の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って、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の情報表示用パネルの好適例としては、表示面側に設ける導電性部材を透明導電性部材とすること、表示媒体として白色表示媒体と黒色表示媒体を用いるとともに、隔壁で仕切られた気中空間からなるセルに対応して三原色のカラーフィルターを配置し、１画素を３セルから構成したこと、がある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外部から電界を付与して２色の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において、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けたことで、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
図１は本発明の情報表示用パネルの一例の構成を説明するための図である。図１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（ここでは白色表示媒体用粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体用粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを示す）を、外部から付与される電界（表示書き換え装置などを用いる）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、基板１、２との間に例えば格子状に隔壁４を設けセル１１を形成している。また、図１において、手前にある隔壁は省略している。用いる色の組合せは、白黒に限られず、見やすい色の組合せ、目立つ色の組合せなど、表示目的に応じて選定できる。
【００１０】
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出来る。粉流体については後に詳述する。
【００１１】
上述した本発明において、重要な特徴は、図１に示すように、表示媒体３と接する側の基板１、２の表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材１２を、表示媒体３と接するように設けた点である。なお、表示面側の透明な基板２の内部に表示媒体３と接触するように配置された導電部材１２は透明である必要があるが、基板１の内部に表示媒体３と接触するように配置された導電部材１２は必ずしも透明である必要はない。また、表示面を一方側だけとする場合は、背面側基板に設ける導電性部材は不透明でもよいが、両面を表示面とする場合は、両方とも透明にする必要がある。さらに、本例では、ライン状の導電性部材１２を基板１、２上互いに交差するように配置されている。その際、各導電性部材１２の端部が必ず隔壁４と重なるように設けることで、基板１、２の表面でセル１１に露出する部分がないよう構成している。
【００１２】
基板１、２の内部に表示媒体３と接触するよう配置する導電性部材１２を構成する導電性金属酸化物としては、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）のほか、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫等を用いることができ、また、基板１、２の内部に表示媒体３と接触するように配置する導電性部材１２を構成する導電性高分子材料としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子類を用いることができ、いずれも適宜選択して用いられる。導電性部材１２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。
【００１３】
上述した本発明では、基板１、２の内部に表示媒体３と接触するように導電性部材１２を配置することで、外部から電界を付与して表示媒体３を移動させる際、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネルを得ることができる。本発明において、導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材１２を、表示媒体３と接するように基板１、２の表面に配置することで、表示書き換え時に発生する書き換え不良の問題が解消される理由は解明されていないが、表示媒体（粒子）と接する基板表面を従来のように絶縁性材料で構成したり、金属のような導電性材料で構成したりした場合には、本発明の効果は得られないので、金属材料で形成した基板表面状態と本発明のような材料で形成した基板表面状態との差や、絶縁性材料や金属材料の導電性と本発明のような材料で形成された基板表面の導電性との差などが関係していると考えられる。
【００１４】
なお、上述した本発明では、表示媒体３を封入する基板１、２間には、表示媒体３の偏在を防止するために隔壁４を設けた。上記隔壁４は、完全にこの隔壁に囲まれたセルを形成する連続的なものであっても、不完全にこの隔壁で囲まれた断続的なものであってもよく、基板間のギャップを所定の大きさに保持する機能と、表示媒体の偏在を防止する機能とを有していればよい。
【００１５】
図２〜図４はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの他の例を説明するための図である。図２〜図４に示す例において、図１に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図２〜図４に示す例のうち、図２に示す例では、両基板１、２において、導電性部材１２の外側にそれぞれ絶縁性層１３を設けている。図３に示す例では、両基板１、２において、一枚の連続した導電性部材１２を基板１、２のそれぞれに設けている。図４に示す例では、基板１、２の表面のみならず隔壁４の表面にも導電性部材１２を設け、セル１１の内表面全体を導電性部材１２で覆うよう設けている。いずれの例でも、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００１６】
図５、図６はそれぞれ本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を説明するための図である。図５、図６に示す例において、図１に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図５、図６に示す例はカラー表示が可能な例を示しており、表示面側の透明な基板２において、隔壁４で仕切られた気中空間からなるセル１１に対応して、三原色のカラーフィルター１４Ｒ（赤色）、１４Ｇ（緑色）、１４Ｂ（青色）を各別に設け、１画素をカラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを各別に設けた３つのセル１１から構成することで、カラー表示を可能にしている。
【００１７】
図５、図６に示す例のうち、図５に示す例では、カラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを導電性部材１２と離れた位置で透明な基板２の外側表面に設けた例を示している。図６に示す例では、カラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを透明な導電部材１２と接するように配置した例を示している。いずれの例でも、本発明におけるカラー表示を好適に実施できる。
【００１８】
なお、カラー表示の場合には、三原色カラーフィルターを配置した３つのセルを１つのセットとしたユニットが画素単位となり、この画素単位の境界を形成する隔壁４（図中、両端の２本の隔壁）は、基板間ギャップを所定の大きさに保持する役割を担っているが、それ以外の隔壁４（図中、両端の２本の隔壁を除く中心部の２本の隔壁）には、この役割を持たせなくても良く、例えば、隔壁４の一端が基板と接触していなくても良い。画素単位に含まれるセル毎に独立した表示媒体移動を行うことで、カラーフィルターを通して得られる３色の合成によるカラー表示を行える。
【００１９】
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。
【００２０】
基板については、カラーフィルターを設ける一方の基板はパネル外側から表示媒体３の色が確認できる透明な基板２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１は透明でも不透明でもかまわないが、透明とすれば、両面表示ができる。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）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリルなど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。
【００２１】
基板に設ける隔壁４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７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。
【００２２】
次に、本発明の情報表示用パネル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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
本発明の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。
【００２６】
次に、本発明の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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、本発明の表示媒体用粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜２０μｍ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。
【００３５】
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、均一な表示媒体移動が可能となる。
【００３６】
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。
【００３７】
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うことができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
更に、表示媒体用粒子で構成する粒子群や粉流体等の表示媒体を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１〜図６において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、表示媒体３の占有部分、隔壁４（隔壁を設けた場合）の占有部分、カラーフィルターの部分（カラーフィルターを基板の内側に設けた場合）、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。
【００４１】
本発明の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の支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
【実施例】
【００４２】
＜実施例１＞
図１に示す白黒２色の表示媒体を封入した構成の情報表示用パネルを、ＩＴＯからなる導電性部材１２をガラス基板１、２の各々の最外表面に設けて作製した。外部電界式表示書き換え装置で１００回の書き換えを実施したが、いずれも確実に書き換えることができた。書き換え情報は、パネルの表裏でちょうどポジ・ネガの関係で表示され、パネル両面で観察することができた。
【００４３】
＜実施例２＞
図１に示す白黒２色の表示媒体を封入した構成の情報表示用パネルを、ＩＴＯからなる導電性部材１２をＰＥＴ基板１、２の各々の最外表面に設けて作製した。外部電界式表示書き換え装置で１００回の書き換えを実施したが、いずれも確実に書き換えることができた。書き換え情報は、パネルの表裏でちょうどポジ・ネガの関係で表示され、パネル両面で観察することができた。
【００４４】
＜比較例１＞
図８に示す構成の情報表示用パネルを、ガラス基板５１、５２にＩＴＯからなる導電性部材１２を設けずに作製した。外部電界式表示書き換え装置で１００回の書き換えを実施したところ、書き換え不良が２回発生した。
【００４５】
＜比較例２＞
図８に示す構成の情報表示用パネルを、ＰＥＴ基板５１、５２にＩＴＯからなる導電性部材１２を設けずに作製した。外部電界式表示書き換え装置で１００回の書き換えを実施したところ、書き換え不良が５回発生した。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の情報表示用パネルは、ノートパソコン、ＰＤＡ、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、黒板等の掲示板、電卓、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、電子ＰＯＰ、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の情報表示用パネルの一例を示す図である。
【図２】本発明の情報表示用パネルの他の例を示す図である。
【図３】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図４】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図５】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図６】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図７】本発明の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８】従来の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１、２ 基板
３ 表示媒体（粒子群、粉流体）
３Ｗ 白色表示媒体
３Ｗａ 白色表示媒体用粒子
３Ｂ 黒色表示媒体
３Ｂａ 黒色表示媒体用粒子
４ 隔壁
５、６ 電極
１１ セル
１２ 導電性部材
１３ 絶縁性層
１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ カラーフィルター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる２色の表示媒体に、外部から電界を付与して２色の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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示媒体を基板間セル内の気中空間に封入し、外部から表示媒体に電界を付与してその表示媒体を駆動させて画像等の情報表示を行う、乾式の画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。上述した従来の画像形成装置では、基板間に種々の構成要素を配置するため、基板最外面は基板そのものからなっており絶縁性を有していた。図８は上述した従来の画像形成装置の一例を説明するための図である。図８に示す例において、５１、５２は基板、５３は隔壁、５４Ｂは黒色粒子、５４Ｗは白色粒子である。黒色粒子５４Ｂおよび白色粒子５４Ｗは、外部から付与される電界の向きに応じて移動し、表示側の透明な絶縁性の基板５２に画像等の情報を表示することができる。
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した画像形成装置では、表示情報を書き換えるために外部から電界を付与する表示書き換え装置にて表示書き換えを行っているが、表示書き換え装置で表示書き換えを行っても表示媒体（粒子）が駆動せず、表示した情報が書き換わらないことがあった。また、駆動電圧が高くなり、表示書き換えの耐久性も問題であった。
【０００４】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネル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】
【０００５】
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる２色の表示媒体に、外部から電界を付与して２色の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って、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の情報表示用パネルの好適例としては、表示面側に設ける導電性部材を透明導電性部材とすること、表示媒体として白色表示媒体と黒色表示媒体を用いるとともに、隔壁で仕切られた気中空間からなるセルに対応して三原色のカラーフィルターを配置し、１画素を３セルから構成したこと、がある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外部から電界を付与して２色の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において、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けたことで、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
図１は本発明の情報表示用パネルの一例の構成を説明するための図である。図１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（ここでは白色表示媒体用粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体用粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを示す）を、外部から付与される電界（表示書き換え装置などを用いる）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、基板１、２との間に例えば格子状に隔壁４を設けセル１１を形成している。また、図１において、手前にある隔壁は省略している。用いる色の組合せは、白黒に限られず、見やすい色の組合せ、目立つ色の組合せなど、表示目的に応じて選定できる。
【００１０】
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出来る。粉流体については後に詳述する。
【００１１】
上述した本発明において、重要な特徴は、図１に示すように、表示媒体３と接する側の基板１、２の表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材１２を、表示媒体３と接するように設けた点である。なお、表示面側の透明な基板２の内部に表示媒体３と接触するように配置された導電部材１２は透明である必要があるが、基板１の内部に表示媒体３と接触するように配置された導電部材１２は必ずしも透明である必要はない。また、表示面を一方側だけとする場合は、背面側基板に設ける導電性部材は不透明でもよいが、両面を表示面とする場合は、両方とも透明にする必要がある。さらに、本例では、ライン状の導電性部材１２を基板１、２上互いに交差するように配置されている。その際、各導電性部材１２の端部が必ず隔壁４と重なるように設けることで、基板１、２の表面でセル１１に露出する部分がないよう構成している。
【００１２】
基板１、２の内部に表示媒体３と接触するよう配置する導電性部材１２を構成する導電性金属酸化物としては、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）のほか、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫等を用いることができ、また、基板１、２の内部に表示媒体３と接触するように配置する導電性部材１２を構成する導電性高分子材料としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子類を用いることができ、いずれも適宜選択して用いられる。導電性部材１２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。
【００１３】
上述した本発明では、基板１、２の内部に表示媒体３と接触するように導電性部材１２を配置することで、外部から電界を付与して表示媒体３を移動させる際、情報の書き換えを好適に実施することができ、低い駆動電圧で、良好な表示書き換え耐久性を有する情報表示用パネルを得ることができる。本発明において、導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材１２を、表示媒体３と接するように基板１、２の表面に配置することで、表示書き換え時に発生する書き換え不良の問題が解消される理由は解明されていないが、表示媒体（粒子）と接する基板表面を従来のように絶縁性材料で構成したり、金属のような導電性材料で構成したりした場合には、本発明の効果は得られないので、金属材料で形成した基板表面状態と本発明のような材料で形成した基板表面状態との差や、絶縁性材料や金属材料の導電性と本発明のような材料で形成された基板表面の導電性との差などが関係していると考えられる。
【００１４】
なお、上述した本発明では、表示媒体３を封入する基板１、２間には、表示媒体３の偏在を防止するために隔壁４を設けた。上記隔壁４は、完全にこの隔壁に囲まれたセルを形成する連続的なものであっても、不完全にこの隔壁で囲まれた断続的なものであってもよく、基板間のギャップを所定の大きさに保持する機能と、表示媒体の偏在を防止する機能とを有していればよい。
【００１５】
図２〜図４はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの他の例を説明するための図である。図２〜図４に示す例において、図１に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図２〜図４に示す例のうち、図２に示す例では、両基板１、２において、導電性部材１２の外側にそれぞれ絶縁性層１３を設けている。図３に示す例では、両基板１、２において、一枚の連続した導電性部材１２を基板１、２のそれぞれに設けている。図４に示す例では、基板１、２の表面のみならず隔壁４の表面にも導電性部材１２を設け、セル１１の内表面全体を導電性部材１２で覆うよう設けている。いずれの例でも、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００１６】
図５、図６はそれぞれ本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を説明するための図である。図５、図６に示す例において、図１に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図５、図６に示す例はカラー表示が可能な例を示しており、表示面側の透明な基板２において、隔壁４で仕切られた気中空間からなるセル１１に対応して、三原色のカラーフィルター１４Ｒ（赤色）、１４Ｇ（緑色）、１４Ｂ（青色）を各別に設け、１画素をカラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを各別に設けた３つのセル１１から構成することで、カラー表示を可能にしている。
【００１７】
図５、図６に示す例のうち、図５に示す例では、カラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを導電性部材１２と離れた位置で透明な基板２の外側表面に設けた例を示している。図６に示す例では、カラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを透明な導電部材１２と接するように配置した例を示している。いずれの例でも、本発明におけるカラー表示を好適に実施できる。
【００１８】
なお、カラー表示の場合には、三原色カラーフィルターを配置した３つのセルを１つのセットとしたユニットが画素単位となり、この画素単位の境界を形成する隔壁４（図中、両端の２本の隔壁）は、基板間ギャップを所定の大きさに保持する役割を担っているが、それ以外の隔壁４（図中、両端の２本の隔壁を除く中心部の２本の隔壁）には、この役割を持たせなくても良く、例えば、隔壁４の一端が基板と接触していなくても良い。画素単位に含まれるセル毎に独立した表示媒体移動を行うことで、カラーフィルターを通して得られる３色の合成によるカラー表示を行える。
【００１９】
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。
【００２０】
基板については、カラーフィルターを設ける一方の基板はパネル外側から表示媒体３の色が確認できる透明な基板２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１は透明でも不透明でもかまわないが、透明とすれば、両面表示ができる。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）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリルなど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。
【００２１】
基板に設ける隔壁４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７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。
【００２２】
次に、本発明の情報表示用パネル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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
本発明の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。
【００２６】
次に、本発明の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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、本発明の表示媒体用粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜２０μｍ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。
【００３５】
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、均一な表示媒体移動が可能となる。
【００３６】
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。
【００３７】
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うことができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
更に、表示媒体用粒子で構成する粒子群や粉流体等の表示媒体を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１〜図６において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、表示媒体３の占有部分、隔壁４（隔壁を設けた場合）の占有部分、カラーフィルターの部分（カラーフィルターを基板の内側に設けた場合）、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。
【００４１】
本発明の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の支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
【実施例】
【００４２】
＜実施例１＞
図１に示す白黒２色の表示媒体を封入した構成の情報表示用パネルを、ＩＴＯからなる導電性部材１２をガラス基板１、２の各々の最外表面に設けて作製した。外部電界式表示書き換え装置で１００回の書き換えを実施したが、いずれも確実に書き換えることができた。書き換え情報は、パネルの表裏でちょうどポジ・ネガの関係で表示され、パネル両面で観察することができた。
【００４３】
＜実施例２＞
図１に示す白黒２色の表示媒体を封入した構成の情報表示用パネルを、ＩＴＯからなる導電性部材１２をＰＥＴ基板１、２の各々の最外表面に設けて作製した。外部電界式表示書き換え装置で１００回の書き換えを実施したが、いずれも確実に書き換えることができた。書き換え情報は、パネルの表裏でちょうどポジ・ネガの関係で表示され、パネル両面で観察することができた。
【００４４】
＜比較例１＞
図８に示す構成の情報表示用パネルを、ガラス基板５１、５２にＩＴＯからなる導電性部材１２を設けずに作製した。外部電界式表示書き換え装置で１００回の書き換えを実施したところ、書き換え不良が２回発生した。
【００４５】
＜比較例２＞
図８に示す構成の情報表示用パネルを、ＰＥＴ基板５１、５２にＩＴＯからなる導電性部材１２を設けずに作製した。外部電界式表示書き換え装置で１００回の書き換えを実施したところ、書き換え不良が５回発生した。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の情報表示用パネルは、ノートパソコン、ＰＤＡ、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、黒板等の掲示板、電卓、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、電子ＰＯＰ、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の情報表示用パネルの一例を示す図である。
【図２】本発明の情報表示用パネルの他の例を示す図である。
【図３】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図４】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図５】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図６】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図７】本発明の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８】従来の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１、２ 基板
３ 表示媒体（粒子群、粉流体）
３Ｗ 白色表示媒体
３Ｗａ 白色表示媒体用粒子
３Ｂ 黒色表示媒体
３Ｂａ 黒色表示媒体用粒子
４ 隔壁
５、６ 電極
１１ セル
１２ 導電性部材
１３ 絶縁性層
１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ カラーフィルター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる２色の表示媒体に、外部から電界を付与して２色の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って、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けたことを特徴とする情報表示用パネル。
【請求項２】
表示面側に設ける導電性部材を透明導電性部材とすることを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
【請求項３】
表示媒体として白色表示媒体と黒色表示媒体を用いるとともに、隔壁で仕切られた気中空間からなるセルに対応して三原色のカラーフィルターを配置し、１画素を３セルから構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示用パネル。
【請求項１】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間の隔壁で仕切られた複数のセル内気中空間に封入した光学的反射率および帯電特性の異なる２色の表示媒体に、外部から電界を付与して２色の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って、表示媒体と接する側の基板表面上に導電性金属酸化物または導電性高分子材料からなる導電性部材を、表示媒体と接するように設けたことを特徴とする情報表示用パネル。
【請求項２】
表示面側に設ける導電性部材を透明導電性部材とすることを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
【請求項３】
表示媒体として白色表示媒体と黒色表示媒体を用いるとともに、隔壁で仕切られた気中空間からなるセルに対応して三原色のカラーフィルターを配置し、１画素を３セルから構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示用パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１４０１８２（Ｐ２００７−１４０１８２Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３４３４１（Ｐ２００５−３３４３４１）
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
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