JP2008096576A

JP2008096576A - 情報表示用パネル

Info

Publication number: JP2008096576A
Application number: JP2006276393A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Yamazaki; 博貴山崎
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】最外周隔壁に十分な量の接着剤を配置したときにその影響を受けやすいパネル周辺領域の少なくとも一周分のセル部分を非表示エリアとすることにより、水分（湿分）バリア性に優れた情報表示用パネルを提供する。
【解決手段】２枚の基板１，２間に隔壁４によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示用有色粒子より成る表示媒体を封入し、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情報表示用パネルにおいて、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセル部分を非表示エリアとし、かつ、最外周隔壁の幅を表示エリア内の隔壁の幅よりも広くすることにより、水分（湿分）バリア性に優れた情報表示用パネルとした。
【選択図】図５

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な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、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示用有色粒子より成る表示媒体を封入し、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情報表示用パネルに関するものである。

従来、液晶表示装置（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、電気泳動方式、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、表示書き換えや表示状態の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、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示用有色粒子より成る表示媒体を封入し、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情報表示用パネルが知られている。このような情報表示用パネルでは、従来、水分（湿分）バリア性の確保を目的として、パネル周辺領域にシール材を配置して２枚の基板を貼り合わせる方法が用いられている。

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

特に、帯電粒子から成る表示媒体を電界駆動する方式の情報表示用パネルでは、湿度の状態によって駆動性能が大きく影響を受けるので、パネル外部からの水分（湿分）の浸入を防止する必要がある。これまでにも、水分（湿分）バリア性を有するシール材をパネル外周部に配置して水分（湿分）の浸入を防止する方法が提案されているが、シール材の配置方法や、シール材の内側にあって基板貼り合わせに用いられる接着剤を配置する隔壁との関係を考慮したものでなく、十分に水分（湿分）の浸入を防止するには至っていなかった。そのため、長期間に亘って使用していると、パネル周辺領域において表示媒体が電界駆動しなくなる領域が発生するようになる不具合があった。

本発明は、最外周隔壁に十分な量の接着剤を配置したときにその影響を受けやすいパネル周辺領域の少なくとも一周分のセル部分を非表示エリアとすることにより、水分（湿分）バリア性に優れた情報表示用パネル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、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示用有色粒子より成る表示媒体を封入し、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情報表示用パネルであって、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセル部分を非表示エリアとし、かつ、最外周隔壁の幅を表示エリア内の隔壁の幅よりも広く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、最外周に配置する隔壁の幅を１００μｍ以上とするとともに、表示エリアに配置する隔壁の幅を２〜５０μｍとすること、がある。

上記本発明の情報表示用パネルによれば、少なくとも一方が透明な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、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示用有色粒子より成る表示媒体を封入し、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情報表示用パネルにおいては、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセル部分を非表示エリアとし、かつ、最外周隔壁の幅を表示エリア内の隔壁の幅よりも広くしたから、幅を広くした最外周隔壁部分に十分な量の接着剤を配置して接着性を高めようとしたときに、最外周隔壁の内側のセル内に余分な接着剤が入り込むが、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセル部分は非表示エリアとなっているため、表示エリア内のセルに封入した表示媒体の電界駆動による情報表示の品質は良好に維持されることになるので、水分（湿分）バリア性に優れた情報表示用パネル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、表示用有色粒子より成る表示媒体を用いる本発明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沿って、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することにより、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。

本発明の情報表示用パネルの基本構成を、基板間に設けたセルを１個示した図１〜図４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、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を設けセルを形成している。また、図１において、手前にある隔壁は省略している。

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に設けた個別電極５と基板２に設けた電極５と対向する個別電極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。

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に設けたライン電極５と基板２に設けた電極５と対向するライン電極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３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３において、手前にある隔壁は省略している。

図４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４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４において、手前にある隔壁は省略している。
図２〜図４において、電極は、基板の外側に設けても、基板の内側に設けても、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。

以下、本発明の情報表示用パネルの製造例を図面に基づき詳細に説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルの製造例１を示す図である。この製造例１の情報表示用パネルは、帯電性を有し電界駆動可能な表示用有色粒子から構成される表示媒体移動式情報表示用パネルにおいて、図５（ａ）に示すように、パネル周辺領域の一周分のセル部分を非表示エリア（表示媒体非配置領域）とするとともにその内側を表示エリア（表示媒体配置領域）とし、かつ、図５（ｂ）に示すように、最外周隔壁の幅を表示エリア内の隔壁の幅よりも広くして、最外周隔壁部分に配置される接着剤層の幅が大きくなる（接着剤量が多くなる）ようにして、２枚の基板を確実に接着するようにしたものである。接着後には、図５（ｃ）に示すように、パネル周辺領域の一周分のセルは表示媒体非配置セル（空セル）となり、その内側のセルは表示媒体配置セルとなる。
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルの製造例２を示す図である。この製造例２の情報表示用パネルは、帯電性を有し電界駆動可能な表示用有色粒子から構成される表示媒体移動式情報表示用パネルにおいて、図６（ａ）に示すように、パネル周辺領域の二周分のセル部分を非表示エリア（表示媒体非配置領域）とするとともにその内側を表示エリア（表示媒体配置領域）とし、かつ、図６（ｂ）に示すように、最外周隔壁の幅を表示エリア内の隔壁の幅よりも広くして、最外周隔壁部分に配置される接着剤層の幅が大きくなる（接着剤量が多くなる）ようにして、２枚の基板を確実に接着するようにしたものである。接着後には、図６（ｃ）に示すように、パネル周辺領域の二周分のセルは表示媒体非配置セル（空セル）となり、その内側のセルは表示媒体配置セルとなる。
なお、図５（ａ）および図６（ａ）においては、パネル領域を６×６＝３６セルで示しているが、実際にはこれよりも多数のセルを設けるものとする。

上記製造例１，製造例２の情報表示用パネルにおいて、最外周隔壁の幅を１００μｍ以上とし、その上に接着剤を隔壁の幅一杯に配置し、シール材はこの最外周隔壁の隣接外側領域に配置する。配置するシール材の幅は１ｍｍ以上となるようにする。表示媒体を封入するセルを形成する隔壁の幅は、２〜５０μｍとする。
表示エリア内に２〜５０μｍの幅で形成された隔壁上に配置する接着剤の幅は、隔壁の幅以下に抑えるが、最外周隔壁上に配置する接着剤は、隔壁からのはみ出しを考慮せず十分な量を幅一杯になるようにする。これにより、２枚の基板の確実な接着が実現できるとともに、接着剤によるシール効果も得られ、水分（湿分）バリア性も向上する。
最外周隔壁上に配置する接着剤を多めにし、近傍に配置するシール材を多めにすると、最外周隔壁上に配置した接着剤が隔壁の内側にはみ出すが、その部分は非表示エリアであるので、表示媒体の有無に拘わらず、表示性能の妨げにはならない。
接着剤のはみ出しを気にする必要がないのでシール材も多めに配置できるようになり、シール材の防湿効果をより多く得ることができ、外気からの水分（湿分）浸入を効果的に防止することができる。

なお、上記製造例１，製造例２の情報表示用パネルでは、非表示エリアとなるパネル周辺領域の少なくとも一周分のセルを空セル（表示媒体を配置しないセル）としているが、非表示エリアには、表示媒体を配置しても、表示媒体を配置しなくても構わない。その部分は表示に関与しないため、表示媒体があってもなくてもよい。非表示エリアのセル内に表示媒体を配置する場合には、パネル周辺領域の最外周一周分または最外周二周分のセル対応部分には電極を配置しない構成とすることで、電極が配置された領域だけが表示エリアとなるので、全てのセルに表示媒体を配置しても構わない。
さらに、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセルを空セルとしたり、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセル対応部分に電極を配置しないことにより、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセルを非表示エリアとする代わりに、全てのセルに表示媒体および電極を配置する構成とした場合に視認側になる表示面側基板に「パネル周辺領域の少なくとも一周分のセルを覆う額縁状の非透明部材」を設けることにより、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセルを非表示エリアとしてもよい。

本発明の情報表示用パネルによれば、パネル周辺領域の少なくとも一周分のセル部分を非表示エリアとし、かつ、最外周隔壁の幅を表示エリア内の隔壁の幅よりも広くし、幅を広くした最外周隔壁部分に十分な量の接着剤を配置して接着性を高めたので、最外周隔壁内側のセル内に余分な接着剤が垂れてきて、そのセル内にある表示媒体の駆動を阻害しようとする問題が生じるが、そのセル部分を非表示エリアとすることで、上記問題の解決が図れ、表示エリア内のセルに封入した表示媒体の電界駆動による情報表示の品質は良好に維持されることになり、水分（湿分）バリア性に優れた構造の情報表示用パネルを提供することができる。

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。

２枚の基板内をシールする方法として、表示媒体を基板間セル内に封入した後、２枚の基板間の所定部分（例えば基板最縁部の全周）にシール材としての接着剤を設け、その接着剤の硬化機構に応じて熱、ＵＶ、電子線、湿気等を基板全体に与えて接着剤を硬化することができる。
また、表示媒体を封入したセルを形成する隔壁に、上記シール材としての接着剤を配置してもよいが、ここに配置する接着剤は、基板と隔壁との接着性を重視して選択することが好ましい。
情報表示用パネルの製造におけるパネル組立工程では、２枚の基板を貼り合せるための接着剤を、隔壁頂上および表示媒体を封入したセルよりも少なくとも一周分外側のセルのさらに外側に位置する最外周隔壁頂上に配置し、その最外周隔壁のさらに外側にシールして接合するためのシール性接着剤を配置して、２枚の基板の貼り合わせを行う。
接着剤やシール材として、例えば、エポキシ接着剤、アクリル接着剤等の各種反応性接着剤を用いることができる。
上記接着剤やシール材としては、例えば、セメダイン社製１５００（２液型エポキシ接着剤）、味の素ファインテクノ社製ＡＥ９０１Ｌ（１液型エポキシ接着剤）、味の素ファインテクノ社製ＡＥ２００Ｅ（１液型エポキシ接着剤）、味の素ファインテクノ社製ＡＥ２０（１液型エポキシ接着剤）、味の素ファインテクノ社製ＡＥ３０（１液型エポキシ接着剤）等が挙げられる。
硬化系としては、熱、ＵＶ、電子線、湿気、嫌気硬化線を用いることができる。
接着剤とシール材とを、特に、区別する必要はなく同じものを使用できるが、接着剤としては、特にその接着性を重視した選択が行われ、シール材としては、特にそのシール性（水分バリア性）を重視した選択が行われる。

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（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（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。

情報表示用パネルの基板に電極を設ける場合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。視認側であり透明である必要のある表示面側基板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、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。

基板に設ける隔壁の高さや幅は、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２〜８０μｍ、好ましくは２〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。表示面側基板と背面側基板とを重ね合わせて得られる情報表示用パネルにおけるセル形状は、隔壁形状によって図７に例示するような様々な形状のものが用いられる。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（隔壁の幅によって形成されるセルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、表示画像の鮮明さが増す。
本発明では、表示エリアの外側にさらに隔壁（最外周隔壁）を設け、この最外周隔壁の幅を、その他の隔壁の幅よりも大きくし、好ましくは１００μｍ以上にする。
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装置に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、本発明の情報表示用パネルにおいて表示用有色粒子で構成され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。

本発明において表示媒体として用いる「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、本発明において表示媒体として用いる粉流体は、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、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測定できないほど流動性に富んでおり、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。
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。

粒子を負または正に帯電させる方法は、特に限定されないが、コロナ放電法、電極注入法、摩擦法等の粒子を帯電する方法が用いられる。キャリアを用いてブローオフ法により測定した粒子の帯電量が絶対値で１０〜１００μＣ／ｇであることが好ましい。帯電量の絶対値がこの範囲より低いと、電界の変化に対する応答速度が遅くなり、メモリー性も低くなる。帯電量の絶対値がこの範囲より高いと、電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリー性はよいが、電界を反転した場合の表示媒体の反転追随性が悪くなる。
本発明において、帯電量の測定は、以下によって行った。
＜ブローオフ測定原理および測定方法＞
ブローオフ法においては、両端に網を張った円筒容器中に表示用有色粒子とキャリアの混合体を入れ、一端から高圧ガスを吹き込んで表示用有色粒子とキャリアとを分離し、網の目開きから表示用有色粒子のみをブローオフ（吹き飛ばし）する。このとき、表示用有色粒子が容器外に持ち去った帯電量と等量で逆の帯電量がキャリアに残る。そして、この電荷による電束の全てはファラデーケージで集められ、この分だけコンデンサは充電される。そこでコンデンサ両端の電位を測定することにより、表示用有色粒子の電荷量Ｑは、
Ｑ＝ＣＶ（Ｃ；コンデンサ容量、Ｖ；コンデンサ両端の電圧）
として求められる。
ブローオフ帯電量測定装置としては東芝ケミカル社製のＴＢ−２００を用いた。本発明では、被測定粒子の帯電量測定にフェライト系キャリアを用いるが、情報表示用パネルに例えば正帯電性の表示用有色粒子から構成される表示媒体と負帯電性の表示用有色粒子から構成される表示媒体との２種類の表示媒体を組み合わせて用いる場合にそれぞれの表示媒体を構成する表示用有色粒子の帯電量を測定するときには同一種類のキャリアを用いる。具体的には、キャリアとして同和鉄粉工業（株）製のＤＦＣ１００リンクル（Ｍｎ−Ｍｇ含有フェライト系）を用いて粒子の帯電量（μＣ／ｇ）を測定した。

粒子は、その帯電電荷を保持する必要があるので、体積固有抵抗が１×１０^１０Ω・ｃｍ以上の絶縁性粒子が好ましく、特に体積固有抵抗が１×１０^１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性粒子が好ましい。また、電荷減衰性の遅い粒子がさらに好ましい。

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。また、予め重合した樹脂を使用してもよいし、粒子形成の際に重合して樹脂としてもよい。さらに、重合時に複数種の樹脂原料を用いて共重合体としてもよい。特に、基板との付着力を制御する観点と、懸濁重合の容易さから、アクリル樹脂、アクリルフッ素樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂が好適である。

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、負帯電官能基を有するスチレンアクリル樹脂等が挙げられる。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、正帯電官能基を有するスチレンアクリル樹脂等が挙げられる。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、表示媒体（粒子群または粉流体）を気中空間で駆動する本発明の情報表示用パネルにおいては、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（粒子群または粉流体）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。
表示媒体として粒子群または粉流体を用いる場合、対向する基板間のセル内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。

以下、本発明の実施例および比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。なお、実施例および比較例の情報表示用パネルは、下記の実施の方法に基づいて作製した。

［実施の方法］
（１）リブ（隔壁）付基板は３０Ω／□のＩＴＯ電極付ガラス上にリブを形成したリブ高さ４０μｍ、ライン／スペース＝３０／３２０μｍ、格子状のセル形状のものを作製して用いた。
（２）対向基板は３０Ω／□のＩＴＯガラスを用いた。
（３）最外周隔壁の幅（ライン）は１００μｍでそれ以外の隔壁の幅（ライン）は３０μｍのものを作製した隔壁付き基板を用いた表示パネル（以下、表示パネルＡという）と、最外周隔壁の幅（ライン）もそれ以外の隔壁の幅（ライン）も３０μｍのものを作製した従来の隔壁付き基板を用いた表示パネル（以下、表示パネルＢという）とを準備し、表示用黒色粒子で構成される黒色表示媒体と表示用白色粒子で構成される白色表示媒体との２種類の表示媒体を当量ずつ合せて２５ｖｏｌ％になるようにセル内に封入して、評価用の表示パネルを作製した。
（４）接着剤としては、セメダイン社製１５００（２液型エポキシ接着剤）を等量配合したものを用いた。
（５）シール材（シール性接着剤）としては、味の素ファインテクノ社製ＡＥ９０１Ｌ（１液型エポキシ接着剤）を用いた。
（６）セルに表示媒体を配置後、所定の湿度環境下（相対湿度５５％ＲＨ）で２枚の基板を貼り合わせて表示媒体を封止した。

［表示用黒色粒子の作製］
表示用黒色粒子の母粒子としてメチルメタクリレ−ト（関東化学試薬）６０重量部及び、１分子中に重合反応基を複数持つ多官能性モノマ−としてエチレングリコ−ルジメタクリレ−ト（和光純薬試薬）４０重量部（約２５ｍｏｌ％）に、正帯電の荷電制御剤としてニグロシン化合物（ボントロンＮＯ７：オリエント化学製）３重量部及び、黒色顔料として、カ−ボンブラック（スペシャルブラック５：デグッサ製）５重量部をサンドミルにより分散させ、（アクリル系及びメタクリル系）樹脂−炭化水素系樹脂ブロックコポリマ−（モディパ−Ｆ６００：日本油脂製）５重量部を溶解させた後、さらに２重量部のラウリルパ−オキサイド（パーロイルＬ：日本油脂製）を溶解させた液を、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエ−テル硫酸ナトリウム（ラテムルＥ−１１８Ｂ：花王製）を０．５％添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニュ−マチック工業）を用いて粒子を得た。得られた粒子は粒子径０．５〜５０μｍの範囲であり、粒子の表面をＳＥＭで観察したところ、直径相当径約０．１μｍの凹凸が観察された。この粒子に疎水性シリカ微粒子（ＨＤＫＨ３０５０ＶＰ、Ｗａｃｋｅｒ製、一次粒子径：８ｎｍ）を５重量部添加し、ヘンシェルミキサー（ＫＭ５Ｃ：三井金属鉱山）にて５分間混合することで該微粒子を母粒子に付着させ、表示用黒色粒子を得た。

［表示用白色粒子の作製］
表示用白色粒子としてスチレンモノマ−（関東化学試薬）６０重量部及び、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ−９６０：新日鐵化学製）４０重量部（約３５ｍｏｌ％）に、負帯電の荷電制御剤としてフェノール系縮合物（ボントロンＥ８９：オリエント化学製）５重量部、及び白色顔料として、酸化チタン（タイペ−クＣＲ−５０：石原産業製）２０重量部をサンドミルにより分散させ、さらに２重量部のラウリルパ−オキサイド（パーロイルＬ：日本油脂製）を溶解させた液を、界面活性剤としてラテムルＥ−１１８Ｂ：花王製）を０．５％添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニュ−マチック工業）を用いて表示用白色粒子を得た。

＜実施例１＞
表示パネルＡを用いて、図８（ｃ）に示す実施例１の評価用表示パネルを作製した。その際、図８（ｂ）に示すように、セル配置領域の全てに表示媒体を配置し、セル配置領域のうち、最外周一周分は表示エリアとしない（最外周一周分には電極を配置しない）構成の表示パネルを作製した。

＜実施例２＞
表示パネルＡを用いて、図９（ｃ）に示す実施例２の評価用表示パネルを作製した。その際、図９（ｂ）に示すように、セル配置領域の全てに表示媒体を配置し、セル配置領域のうち、最外周二周分は表示エリアとしない（最外周二周分には電極を配置しない）構成の表示パネルを作製した。

＜実施例３＞
表示パネルＡを用いて、図１０（ｃ）に示す実施例３の評価用表示パネルを作製した。その際、最外周１つ分セル配置領域を除くセル配置領域に表示媒体を配置し、セル配置領域のうち、最外周一周分は表示エリアとしない構成の表示パネルを作製した。

＜比較例１＞
表示パネルＢを用いて、比較例１の評価用表示パネルを作製した。その際、セル配置領域の全てに表示媒体を配置し、セル配置領域の全てを表示エリアとした（セル配置領域の全てに電極を配置した）構成の表示パネルを作製した。

＜比較例２＞
表示パネルＢを用いて、比較例２の評価用表示パネルを作製した。その際、セル配置領域の全てに表示媒体を配置し、セル配置領域のうち、最外周一周分は表示エリアとしない（最外周一周分には電極を配置しない）構成の表示パネルを作製した。

＜比較例３＞
表示パネルＢを用いて、比較例３の評価用表示パネルを作製した。その際、セル配置領域の全てに表示媒体を配置し、セル配置領域のうち、最外周二周分は表示エリアとしない（最外周二周分には電極を配置しない）構成の表示パネルを作製した。

作製した実施例１〜実施例３および比較例１〜比較例３の評価用表示パネルを、一定時間、温度４０℃、湿度８０％ＲＨの環境に放置し、放置前後に駆動装置に装着して、通常の室内環境下で白色のベタ画像表示と、黒色のベタ画像表示とを交互に繰り返して表示させた９回目の白ベタ表示画像の品質と、１０回目の黒ベタ表示画像の品質とを、目視で評価した。放置する一定時間としては、１２時間、２４時間、４８時間、９６時間の４水準とし、作製した１つの評価用表示パネルの累積放置時間として、１つの評価用表示パネルの品質を目視で評価した。評価結果を表１に示す。
この評価結果においては、実施例１〜実施例３の評価用表示パネルは、良好な表示品質が得られたが、比較例１〜比較例３の評価用表示パネルは、表示エリアの外周部に表示媒体が駆動しない部分が発生し、表示品質が劣化した。

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、電子マニュアル（電子取扱説明書）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。他に、外部電界形成手段を用いて書き換えできるリライタブルペーパーとしても好適に用いられる。
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方式やスタティック駆動方式、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方式の他、外部電界を用いた外部電界駆動方式など、種々のタイプの駆動方式が適用できる。

本発明の情報表示用パネルの基本構成の一例を１つのセル部分で示す図である。本発明の情報表示用パネルの基本構成の他の例を１つのセル部分で示す図である。本発明の情報表示用パネルの基本構成のさらに他の例を１つのセル部分で示す図である。本発明の情報表示用パネルの基本構成のさらに他の例を１つのセル部分で示す図である。（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルの製造例１を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルの製造例２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。（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例１の評価用表示パネルを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例２の評価用表示パネルを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例３の評価用表示パネルを示す図である。

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、６電極

Claims

少なくとも一方が透明な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、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示用有色粒子より成る表示媒体を封入し、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情報表示用パネルであって、
パネル周辺領域の少なくとも一周分のセル部分を非表示エリアとし、かつ、最外周隔壁の幅を表示エリア内の隔壁の幅よりも広くしたことを特徴とする情報表示用パネル。
最外周に配置する隔壁の幅を１００μｍ以上とするとともに、表示エリアに配置する隔壁の幅を２〜５０μｍ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。