JP2008058474A - 情報表示用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも３色の表示媒体を用いてエリアカラー表示をする際のカラー表示の制御が簡単な情報表示用パネルを提供する。
【解決手段】少なくとも三色、三種類の表示媒体３を用い、一色の表示媒体を正負の一方の帯電極性を有する表示媒体から構成し、その他の色の表示媒体の各別を正負の他方の帯電極性を有する表示媒体から構成し、隔壁により基板間に形成された各セル１１内に、他方の帯電極性を有する表示媒体の数だけ、基板間の距離よりも短いリブ１２により、背面基板側に各別の電極を有するサブセル１１−１、１１−２を形成し、前面基板側の電極と背面基板側の各別の電極との間に所定の電圧を印加することで、少なくとも３色以上の表示媒体のうちの一色の表示媒体のみを観察側の前面基板側に配置し、その色のカラー表示を可能に構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、透明な前面基板と透明であることを要さない背面基板との間に、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有した粒子で構成される表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を与えることにより、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。

従来、透明な前面基板と透明であることを要さない背面基板との間に、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有した粒子で構成される表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を与えることにより、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、少なくとも３色の表示媒体の間で、パネルの所定の領域毎に所定のカラーの表示を行うエリアカラー表示をするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２９０１７８号公報

上述した特許文献１に画像表示装置として記載されている情報表示用パネルでは、駆動しきい値の異なる複数の粒子群を表示媒体として使用してカラー表示を行っている。そのため、同じ帯電極性を有する少なくとも２つの粒子群に対し、同じ帯電極性で駆動しきい値の差のみによりカラー表示の制御を行う必要があるため、カラー表示の制御が難しい問題があった。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、少なくとも３色、三種類の表示媒体間でエリアカラー表示をする際のカラー表示の制御が簡単な情報表示用パネルを提供しようとするものである。

本発明の情報表示用パネルは、透明な前面基板と透明であることを要さない背面基板との間に、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有した粒子で構成される表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を与えることにより、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、少なくとも三色、三種類の表示媒体を用い、一色の表示媒体を正負の一方の帯電極性を有する表示媒体から構成し、その他の色の表示媒体の各別を正負の他方の帯電極性を有する表示媒体から構成し、隔壁により基板間に形成された各セル内に、他方の帯電極性を有する表示媒体の数だけ、基板間の距離よりも短いリブにより、背面基板側に各別の電極を有するサブセルを形成し、前面基板側の電極と背面基板側の各別の電極との間に所定の電圧を印加することで、少なくとも３色以上の表示媒体のうちの一色の表示媒体のみを観察側の前面基板側に配置し、その色のカラー表示を可能に構成したことを特徴とするものである。

なお、本発明の情報表示用パネルの好適例として、前面基板側の電極および背面基板側の電極を、それぞれ互いに対向して直交するライン電極または互いにセル内で対向する個別電極から構成したこと、リブが、背面基板側から前面基板側に向かって幅が狭くなるクサビ状のリブであること、リブが、先端頂上がドーム状または屋根状の凸形状のリブであること、がある。

本発明によれば、少なくとも三色、三種類の表示媒体を用い、一色の表示媒体を正負の一方の帯電極性を有する表示媒体から構成し、その他の色の表示媒体の各別を正負の他方の帯電極性を有する表示媒体から構成し、隔壁により基板間に形成された各セル内に、他方の帯電極性を有する表示媒体の数だけ、基板間の距離よりも短いリブにより、背面基板側に各別の電極を有するサブセルを形成し、前面基板側の電極と背面基板側の各別の電極との間に所定の電圧を印加することで、少なくとも３色以上の表示媒体のうちの一色の表示媒体のみを観察側の前面基板側に配置し、その色のカラー表示を可能に構成したことで、少なくとも３色の表示媒体間でエリアカラー表示をする際のカラー表示の制御が簡単な情報表示用パネルおよびその製造方法を得ることができる。

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少なくとも光学反射率と帯電性とを有する表示用粒子を以って構成される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、表示情報を書き換える時あるいは表示した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。

本発明の対象となる情報表示用パネルにおける表示原理を、図１（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。

図１（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。また、基板１、２と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。なお、図１（ａ）では基板上に個別電極を互いに対向して設け、図１（ｂ）では基板上にライン電極を互いに対向して直交するように設けている。電極は基板の外側に設けてもよいし、基板内部に埋め込むように設けてもよい。また、図１（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

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述する。

図２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。図２（ａ）〜（ｄ）に示す例において、図１（ａ）、（ｂ）に示す例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（ａ）〜（ｄ）に示す例では、負の帯電極性を有する白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと、正の帯電極性を有する黒色粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂと、正の帯電極性を有する赤色粒子３Ｒａの粒子群からなる赤色表示媒体３Ｒと、からなる３色の表示媒体３を使用している。ここで、図２（ａ）では、前面電極６を個別前面電極６ａとするとともに背面電極５をサブセル１１−１、１１−２に対応した個別背面電極５ａ−１、５ａ−２とから構成し、図２（ｂ）では、前面電極６をライン前面電極６ｂとするとともに背面電極５をサブセル１１−１、１１−２に対応したライン背面電極５ｂ−１、５ｂ−２とから構成している。なお、正負の帯電極性、色の組合せは上述した例に限定されるものではない。また、同じ帯電極性の表示媒体（ここでは黒色表示媒体３Ｂと赤色表示媒体３Ｒ）は、同じ帯電特性（例えば同じしきい値電圧）を有していても良いし、異なる帯電特性を有していても良い。

図２（ａ）〜（ｄ）に示す例において、本発明の特徴は、隔壁４から形成される１セル１１内において、背面基板１側に基板１、２間の距離より短く上部が前面基板２と接しないリブ１２を形成し、背面基板１側に背面電極５−１、５−２を各別に有する２つのサブセル１１−１、１１−２を形成し、同じ正帯電極性を有する黒色表示媒体３Ｂと赤色表示媒体３Ｒとを、２つのサブセル１１−１、１１−２内に各別に配置した点である。そして、前面基板２側の前面電極６と背面電極５−１、５−２との間に所定の電圧を印加することで、観察側である前面基板２側に一色の表示媒体３、ここでは白色表示媒体３Ｗ、を配置して、カラー表示を行っている。そのため、本例では、白色が表示される。

図３−１（ａ）〜（ｃ）および図３−２（ａ）〜（ｂ）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３−１（ａ）〜（ｃ）および図３−２（ａ）〜（ｂ）に示す例において、図２（ａ）〜（ｄ）に示す例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３−１（ａ）〜（ｃ）および図３−２（ａ）〜（ｂ）に示す例において、図２（ａ）〜（ｄ）に示す例と異なる点は、負帯電極性の白色表示媒体３Ｗと、正帯電極性の赤色表示媒体３Ｒと、正の帯電極性を有する緑色表示媒体３Ｇａの粒子群からなる緑色表示媒体３Ｇと、正の帯電極性を有する青色表示媒体３ＢＬａの粒子群からなる青色表示媒体３ＢＬと、からなる４種の表示媒体３を使用した点、および、２つのリブ１２−１、１２−２を使用して１セル１１内に３つのサブセル１１−１〜１１−３を形成し、３つのサブセル１１−１〜１１−３の各別に、正帯電極性の赤色表示媒体３Ｒ、緑色表示媒体３Ｇ、青色表示媒体３ＢＬａを各別に配置した点である。なお、隔壁と隔壁との間に設ける本発明のリブ１２−１、１２−２は、図３−２（ａ）に示すように、セル内で完全に連続した構造となっていても、図３−２（ｂ）に示すように、断続的に連続した構造となっていてもよいが、隔壁４とは接合されている構造とすることが好ましい。この断続した隔壁構造は、図２のリブ１２に対しても適用できることはいうまでもない。

次に、本発明の情報表示用パネルの駆動方法について説明する。

図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法の一例を説明するための図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示す例では、図２（ａ）〜（ｄ）に示す３色の表示媒体３を使用した例の駆動方法を説明するが、４種以上の表示媒体３の例でも基本的な駆動方法は同じである。

まず、図４（ａ）に示す初期状態を白色表示状態とし、共通の前面電極６ｂに例えば負の帯電極性を有する白色粒子３Ｗａとは反対の正の電圧＋Ｖ１を印加するとともに、ライン背面電極５ｂ−１、５ｂ−２の各々に正の帯電極性を有する黒色粒子３Ｂａおよび赤色粒子３Ｒａとは反対の負の電圧−Ｖ２、−Ｖ３をそれぞれ印加する。次に、上述した初期状態から図４（ｂ）に示す黒色表示状態に変えるためには、共通の前面電極６ｂに負の電圧−Ｖ２を印加し、ライン背面電極５ｂ−１に正の電圧＋Ｖ１を印加し、ライン背面電極５ｂ−２には負の電圧−Ｖ３を印加したままの状態とする。この場合、黒色表示媒体３Ｂは電気力線の広がりに従って前面基板２の全体に広がり、一方、前面基板２の白色表示媒体３Ｗはサブセル１１−１に移動し、さらに、赤色表示媒体３Ｒはサブセル１１−２に残り、これにより黒色表示を行うことができる。また、上述した初期状態から図４（ｃ）に示す赤色表示状態をするためには、共通の前面電極６ｂに負の電圧−Ｖ３を印加し、ライン背面電極５ｂ−１には負の電圧−Ｖ２を印加したままの状態とし、ライン背面電極５ｂ−２に正の電圧＋Ｖ１を印加する。この場合、赤色表示媒体３Ｒは電気力線の広がりに従って前面基板２の全体に広がり、一方、前面基板２の白色表示媒体３Ｗはサブセル１１−２に移動し、さらに、黒色表示媒体３Ｂはサブセル１１−１に残り、これにより赤色表示を行うことができる。本例では、ライン電極を例にとって説明したが、個別電極でも全く同じ駆動方法となる。

なお、一旦黒色表示をした後赤色表示にする場合、直接黒色表示から赤色表示とすることはできず、一度白色表示の初期状態に戻す必要がある。また、サブセル１１−１、１１−２の間に背の低いリブ１２が存在するため、電圧印加の際の横方向の電界での表示媒体３の移動を防ぐことができる。また、上述した例ではリブ１２は断面四角形の形状となっているが、好ましい態様として、図５（ａ）に示すような背面基板１側から前面基板２側に向かって幅が狭くなるクサビ状のリブ４−１や、図５（ｂ）に示すように先端頂上が屋根状の凸形状のリブ４−２や、図５（ｃ）に示すような先端頂上がドーム状の凸形状のリブ４−３とすることができる。

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。

基板については、少なくとも一方の観察側前面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。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や、ガラスシート、石英シートのような可とう性のないものが挙げられる。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。観察側であり透明である必要のある前面基板２に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板１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１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、光透過性がなくてもよい。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。

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。隔壁と隔壁との間に設ける本発明のリブは、隔壁を作製するときに同時に作製することが好ましい。この場合、隔壁と同じ高さに形成した後、リブ部分を削って高さを低くする方法が片リブ法では用いられ、両リブ法では、一方の基板に隔壁、リブを同じ高さで形成し、もう一方の基板に、隔壁のみを形成し、基板同士を隔壁頂上で接合する方法を用いる。

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。

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、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形成しないほど流動性に富んだ状態を示すものであり、低電圧の印加等で形成される電界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を容易に作り出せる表示媒体として用いられる。

次に、本発明の対象とな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。

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（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。

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。
上記した各種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、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。

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。

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。

表示用有色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用有色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、特に表示用有色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、表示用有色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、表示用有色粒子で構成する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１（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（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。

本発明の情報表示用パネルは、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（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、種々のタイプの駆動方式を用いることができる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの一例の構成を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）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。 （ａ）、（ｂ）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。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法の一例を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルにおける隔壁の断面形状の一例を示す図である。 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。

符号の説明

１、２ 基板
３ 表示媒体（粒子群、粉流体）
３Ｗ 表示用白色媒体
３Ｗａ 表示用白色粒子
３Ｂ 黒色表示媒体
３Ｂａ 表示用黒色粒子
３Ｒ 赤色表示媒体
３Ｒａ 表示用赤色粒子
３Ｇ 緑色表示媒体
３Ｇａ 表示用緑色粒子
３ＢＬ 青色表示媒体
３ＢＬａ 表示用青色粒子
４。４−１、４−２、４−３ 隔壁
５、５−１、５−２、５−３ 背面電極
５ａ−１、５ａ−２、５ａ−３ 個別背面電極
５ｂ−１、５ｂ−２、５ｂ−３ ライン背面電極
６ 前面電極
６ａ 個別前面電極
６ｂ ライン前面電極
１１ セル
１１−１、１１−２、１１−３ サブセル
１２、１２−１、１２−２ リブ

Claims (4)

1. 透明な前面基板と透明であることを要さない背面基板との間に、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有した粒子で構成される表示媒体を封入し、各基板に設けた電極間に電圧を印加し、表示媒体に電界を与えることにより、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、
   少なくとも三色、三種類の表示媒体を用い、一色の表示媒体を正負の一方の帯電極性を有する表示媒体から構成し、その他の色の表示媒体の各別を正負の他方の帯電極性を有する表示媒体から構成し、
   隔壁により基板間に形成された各セル内に、他方の帯電極性を有する表示媒体の数だけ、基板間の距離よりも短いリブにより、背面基板側に各別の電極を有するサブセルを形成し、
   前面基板側の電極と背面基板側の各別の電極との間に所定の電圧を印加することで、少なくとも３色以上の表示媒体のうちの一色の表示媒体のみを観察側の前面基板側に配置し、その色のカラー表示を可能に構成したことを特徴とする情報表示用パネル。
2. 前記前面基板側の電極および背面基板側の電極を、それぞれ互いに対向して直交するライン電極または互いにセル内で対向する個別電極から構成した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. 前記リブが、背面基板側から前面基板側に向かって幅が狭くなるクサビ状のリブである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。
4. 前記リブが、先端頂上がドーム状または屋根状の凸形状のリブであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネル。
   
   
   

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