JP4657677B2 - 情報表示用パネルおよび情報表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種以上の粒子から構成される少なくとも１種類以上の表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報を表示する情報表示用パネルおよび情報表示装置に関するものである。

従来より、液晶（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、電気泳動方式、トナー（粒子）移動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた情報表示装置が提案されている。

これら従来技術は、ＬＣＤと比較すると、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、メモリ機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な情報表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用情報表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。特に、最近では、分散粒子と着色溶液とから成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して成る電気泳動方式（例えば、非特許文献１参照）が提案され、期待が寄せられている。

しかしながら、電気泳動方式では、液中を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くなるという問題がある。さらに、低比重の溶液中に酸化チタン等の高比重の粒子を分散させているため沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、情報表示の繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。また、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て、見かけ上、上述した欠点が現れにくくしているだけであって、本質的な問題は何ら解決されていない。

一方、溶液中での挙動を利用する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とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、この方式は、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、安定性に欠けるという問題もある。

上述した種々の問題を解決するための一方法として、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種以上の粒子から構成される少なくとも１種類以上の表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報を表示する情報表示装置が知られている。このような情報表示装置では、隔壁（スペーサ）により対向する２枚の基板間のギャップを保持するとともに、隔壁で細かく区切ることにより表示面に対する表示媒体の水平方向の移動を防止している。また、ドットマトリクス表示を行う場合には、各画素をマトリックス状に配置した隔壁で囲む構造を採用しており、情報表示装置の開口率はこの隔壁によって制限されるが、隔壁の線幅を細くすることによって開口率を向上させることができる。
しかし、隔壁の線幅を細くし過ぎると、強度の低下や隔壁の形成が困難になるなどの問題が生じる。その対策として、隔壁の線幅を確保したまま隔壁の一部を削減することにより、複数の画素（例えば２×２の画素）を隔壁で包囲する構造とすることが考えられる。

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"、p.249-252

隔壁の一部を削除して構成した情報表示装置では、画素間の全てに隔壁が存在するのではなく、画素間に隔壁が存在しなくなった部位が生じるため、そのような部位では、表示媒体が対向電極に移動する際に、敷居として機能する隔壁が無いことによって、表示媒体が隣接する画素領域にも拡散する場合がある。そのため、隣接する画素領域に異なる色を表示する場合には、上記表示媒体の拡散によって表示が滲んた状態になり、表示品質の低下を招くことになる。したがって、隔壁の一部を削除する（隔壁を間引く）場合には、上記表示の滲みを防止する必要がある。

本発明は、表示媒体の拡散に関与しない方向の隔壁を間引くことにより、表示品質を確保しつつ開口率を向上させるようにした情報表示用パネルおよび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、本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種以上の粒子から構成される少なくとも１種類以上の表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報を表示する情報表示用パネルであって、前記セルを画成するために設ける隔壁の内、表示面側電極と平行になる隔壁を所定間隔毎に削除するようにしたことを特徴とする。

本発明の情報表示用パネルの好適例としては、前記所定間隔に対応する隔壁の削除本数は、前記セル内に収容する画素の面積に応じて決定すること、および、表示媒体が粒子群または粉流体であること、がある。
本発明の情報表示装置は、上記情報表示用パネルを搭載するように構成されている。

本願の発明者らは、上述した「表示が滲んた状態」を顕微鏡観察して、表示媒体は表示面側電極と平行な方向には拡散しているが、表示面側電極と垂直な方向にはほとんど拡散していないことを確認した。その結果、マトリクス状に配置した表示面側電極および対向する背面側電極の内、背面側電極と垂直な方向、したがって、表示面側電極と平行な隔壁は、削除可能であるとの結論に達した。そこで、本発明では、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種以上の粒子から構成される少なくとも１種類以上の表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報を表示する情報表示用パネルを構成する際に、前記セルを画成するために設ける隔壁の内、表示面側電極と平行になる隔壁を所定間隔毎に削除することにより、表示媒体の拡散に関与しない方向の隔壁のみが所定間隔毎に間引かれることになるので、表示品質を確保しつつ開口率を向上させるようにした情報表示用パネルおよび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。

まず、本発明の情報表示装置の情報表示用パネルの構成について説明する。本発明の情報表示装置では、対向する基板間に表示媒体を封入した情報表示用パネルの基板内に何らかの手段で電界が付与される。電界方向に従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切換によって往復運動することにより、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、繰り返し時あるいは保存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、表示媒体に用いる粒子または粉流体にかかる力は、粒子同士または粉流体同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極との電気影像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。

本発明の情報表示装置に適用可能な情報表示用パネルの例を、図１〜図３に基づき説明する。
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少なくとも２種以上の色の異なる表示媒体３（ここでは白色粒子群３Ｗと黒色粒子群３Ｂを示す）を、基板１、２の外部から加えられる電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色粒子群３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子群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１に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設け表示セルを画成している。
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少なくとも２種以上の色の異なる表示媒体３（ここでは白色粒子群３Ｗと黒色粒子群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、黒色粒子群３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子群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を設け表示セルを画成している。
図３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少なくとも１種以上の色を有する表示媒体３（ここでは白色粒子群３Ｗを示す）を、基板１に設けた背面側電極５と基板２に設けた表示面側電極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と垂直方向に移動させ、白色粒子群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５または基板１の色を観察者に視認させて電極５または基板１の色の表示を行っている。なお、図３に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状の隔壁４を表示電極６側では間引いて設け表示セルを画成している。
以上の説明は、白色粒子群３Ｗを白色粉流体に、黒色粒子群３Ｂを黒色粉流体に、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。

以下、本発明の特徴となる情報表示用パネルの構造を図４（ａ），（ｂ）、図５、図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）に基づいて詳細に説明する。
本発明の情報表示用パネルの構造を決定する際には、表示面側電極６および背面側電極（対向電極）５が図５に示すようにマトリクス状に配置されていることと、隔壁を削除する前の情報表示用パネル（以下、１×１画素タイプという）の基板１，２間には図６（ａ），（ｂ）に示すように隔壁４、表示面側電極６および対向電極５が配置されていることと、隔壁の削除量が増えれば増えるほど開口率が向上することとを考慮して、図４（ａ），（ｂ）に示す構造（以下、１×２画素タイプという）の情報表示用パネルの他、図７（ａ）に示す構造の情報表示用パネル（以下、１×３画素タイプという）と、図７（ｂ）に示す構造の情報表示用パネル（以下、１×４画素タイプという）と、図示しない２×２画素タイプの情報表示用パネルとを比較検討した。

まず、２×２の画素を隔壁で包囲する構造の２×２画素タイプの情報表示用パネルを試作して確認したところ、図６（ａ），（ｂ）に示す１×１画素タイプの情報表示用パネルに比べて隔壁を約５０％削減することができ、それに伴い開口率も向上したが、上述したように表示面側電極に平行な方向に表示の滲みが生じてしまい、表示品質の低下が見られたので、表示媒体が拡散する方向である表示面側電極に平行な方向の隔壁は削除せずに残すことにした。これにより、候補として、１×２画素タイプの情報表示用パネル、１×３画素タイプの情報表示用パネル、１×４画素タイプの情報表示用パネルが残った。

次に、図７（ａ）に示す１×３画素タイプの情報表示用パネルと、図７（ｂ）に示す１×４画素タイプの情報表示用パネルとを試作して確認したところ、１×２画素タイプの情報表示用パネルを用いた場合よりも多量の隔壁を削減することができ、それに伴い開口率もさらに向上したが、隔壁が背面側電極に対して平行に配置されている背面基板側では表示媒体が背面側電極に沿って隣接する画素領域間を移動してしまい、表示媒体を移動させて行う表示反転を繰り返すにつれて表示媒体の偏りが生じてしまうため、安易に隔壁を削除できないということが判明した。
なお、どの位の割合で隔壁を間引くか、言い換えれば、隔壁の削除本数を何本にするかは、セル内に収容する画素の面積に応じて決定することするが、他の要素、例えば表示面側電極および背面側電極間のギャップ寸法や、表示媒体の充填量をも考慮して決定するようにしてもよい。

以上の結果から、本発明では、図４（ａ），（ｂ）に示す１×２画素タイプの情報表示用パネルを採用した。この図４（ａ），（ｂ）の情報表示用パネルは、図２に示す構造の情報表示用パネルを用いて好適に作製することができるが、図１に示す構造の情報表示用パネルを用いた場合であっても外部に電極を設けることにより作製可能であり、また、図３に示す構造の情報表示用パネルを用いた場合にも上記間引きの手法は適用可能である。図４（ａ），（ｂ）に示す１×２画素タイプの情報表示用パネルを作製したところ、この情報表示用パネルは、図６（ａ），（ｂ）に示す１×１画素タイプの情報表示用パネルに比べて隔壁を約２５％削減することができ、それに伴い開口率も向上し、しかも、上述したような表示面側電極に平行な方向の表示の滲みは生じず、良好な表示品質が得られた。

本発明によれば、表示媒体を封入するセルを画成するためにマトリックス状に配置して設ける隔壁の内、表示面側電極と平行になる隔壁を１つ置きに削除する図４（ａ），（ｂ）の構造を採用して、表示媒体の拡散に関与しない方向の隔壁のみを１つ置きに間引いて、全体で約２５％の隔壁を削除したので、表示品質を確保しつつ開口率を向上させるようにした情報表示装置を提供することができた。

以下、本発明の対象となる情報表示装置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。

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３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。もう一方の基板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。

電極５，６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ＩＴＯ、酸化インジウム、導電性酸化錫、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。多くの場合に視認側基板に設ける電極は透明である必要があるが、図３に示した構成の場合には透明でなくてもよく、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視認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。

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１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ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。本発明では、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表示セルは、図８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。表示側から見える隔壁断面部分に相当する部分（表示セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、情報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。このうち、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、本発明の情報表示用パネルで表示媒体として用いる粉流体について説明する。なお、本発明の表示媒体としての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。

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、表示媒体として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、低電圧の印加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、本発明の情報表示装置では、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用いられる。

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。

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。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。

また、本発明の粒子は平均粒子径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粒子の移動に支障をきたすようになる。

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、均一な粒子移動が可能となる。

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。

表示媒体に用いる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に用いる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、特に表示媒体に用いる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。

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、表示媒体に用いる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。

更に、本発明において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、更に好ましくは３５％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（ａ）、（ｂ）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、表示媒体（粒子群あるいは粉流体）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。

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１＞
図４（ａ），（ｂ）に示す１×２画素タイプの情報表示用パネルを作製した。この情報表示用パネルは、隔壁を約２５％削減できたため、図６（ａ），（ｂ）に示す１×１画素タイプの情報表示用パネルの開口率（８７．９％）に対して、開口率が大幅に向上して、９０．８％となった。しかも、表示媒体を移動させて表示反転を繰り返しても上述したような表示面側電極に平行な方向の表示の滲みは生じず、良好な表示品質が得られた。

＜比較例１＞
図７（ａ）に示す１×３画素タイプの情報表示用パネルを作製した。この情報表示用パネルは、上記実施例１よりもさらに多量に（３３％）隔壁を削減できたため、上記実施例１の開口率（９０．８％）よりもさらに開口率が向上して９１．８％となった。しかし、隔壁が背面側電極に対して平行に配置されている背面基板側では表示媒体が背面側電極に沿って隣接する画素領域間を移動してしまい、表示媒体を移動させて表示反転を繰り返すにつれて表示媒体の偏りが生じてしまうため、表示品質が上記実施例１よりも劣化してしまった。

＜比較例２＞
図７（ｂ）に示す１×４画素タイプの情報表示用パネルを作製した。この情報表示用パネルは、上記実施例１よりもさらに多量に（３７．５％）隔壁を削減できたため、上記実施例１の開口率（９０．８％）よりもさらに開口率が向上して９２．３％となった。しかし、隔壁が背面側電極に対して平行に配置されている背面基板側では表示媒体が背面側電極に沿って隣接する画素領域間を移動してしまい、表示媒体を移動させて表示反転を繰り返すにつれて表示媒体の偏りが生じてしまうため、表示品質が上記実施例１よりも劣化してしまった。

本発明の情報表示用パネルおよび情報表示装置は、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、電子棚札、電子値札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。

本発明の情報表示装置に用いる情報表示用パネルの一例を示す図である。 本発明の情報表示装置に用いる情報表示用パネルの他の例を示す図である。 本発明の情報表示装置に用いる情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の情報表示装置に用いる１×２画素タイプの情報表示用パネルの構造を説明するための図である。 本発明の情報表示用パネルの対向する２枚の基板間にマトリクス状に配置される表示面側電極および背面側電極を示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の情報表示用パネルの前提となる、１×１画素タイプの情報表示用パネルの構造を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の情報表示装置の比較例としての１×３画素タイプの情報表示用パネルおよび１×４画素タイプの情報表示用パネルの構造を説明するための図である。 本発明の情報表示装置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。

符号の説明

１，２ 基板
３ 表示媒体（粒子群、粉流体）
３Ｗ 白色粒子群、白色粉流体
３Ｂ 黒色粒子群、黒色粉流体
４ 隔壁
５ 電極（背面側電極；対向電極）
６ 電極（表示面側電極）

Claims (3)

1. 少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類の粒子から構成される少なくとも１種類の表示媒体を封入し、基板内に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報を表示する情報表示用パネルであって、
   前記セルを画成するために設ける隔壁の内、背面側電極と平行になる隔壁を画素毎に設け、表示面側電極と平行になる隔壁を、１本おきに削除し、１×２画素を１セルで構成するようにしたことを特徴とする情報表示用パネル。
2. 表示媒体が粒子群または粉流体であ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。
3. 請求項１または２に記載の情報表示用パネルを搭載したことを特徴とする情報表示装置。
   

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