JP2008268771A - 情報表示用パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な工程で表示媒体（表示媒体用粒子）を充填し、しかも、表示媒体用粒子を充填すべきエリアのコントロール、および、表示媒体用粒子のセル内への充填量のコントロールを容易に達成するとともに、表示媒体用粒子の十分な帯電を可能にする。
【解決手段】情報表示用パネルの製造方法において、表示媒体用粒子をセル内に充填するにあたり、隔壁上に、隔壁に接するように、または、隔壁とは離して、グラウンドと電気的に接続したスクリーンを配置し、スクリーン上に表示媒体用粒子を載せ、板状部材をスクリーンと接触させた状態でスクリーン上を移動させることで、表示媒体用粒子を摩擦帯電しながら、表示媒体用粒子をセル内に充填する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の隔壁で形成されたセル内に、少なくとも１種類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表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、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の製造方法に関するものである。

液晶表示装置（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、粒子移動方式の表示装置が提案されている。例えば、透明な２枚の電極付基板間の気体中空間に１種類以上の粒子からなり光学的反射特性および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上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粒子移動方式の情報表示用パネル（電子粉流体方式）や、透明な２枚の電極付基板間に光学的反射特性および帯電特性の異なる２種類以上の粒子を絶縁液体とともに封入し、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液体中粒子移動式の情報表示パネル（電気泳動方式）等である。

上述した情報表示用パネルの製造方法において、表示媒体を構成する粒子（表示媒体用粒子）をセル内に充填する方法として、表示媒体用粒子をセル上方から散布してセル内に充填する方法が提案されている（例えば特許文献１、２）。
図９は従来の表示媒体用粒子の充填方法の一例を説明するための図である。図９において、上方にノズル５１を有する容器５２の下部に、表面上に隔壁５３を設けてセル５４を形成した基板５５を設置し、隔壁５３の頂上部にマスク５７を載せて、ノズル５１から表示媒体用粒子５６を散布することで、表示媒体用粒子５６をセル５４内に充填していた。
特開２００５−２５８１５７号公報 特開２００５−２５８２４０号公報

しかし、上述した情報表示用パネルに表示媒体用粒子を散布して充填する方法では、充填に要する時間が長く、特に複数種類の表示媒体用粒子をセル内に充填する際、同一内容の工程を表示媒体の種類の数だけ繰り返す必要があるためより長時間を要してしまう問題があった。この問題を解消するために、表示媒体用粒子をセル内に充填するにあたり、セルの上にスクリーンを配置し、スクリーン上に表示媒体用粒子を載せ、板状部材をスクリーンと接触させた状態でスクリーン上を移動させる、いわゆるスクリーン印刷法を応用することで、表示媒体用粒子をセル内に充填することが考えられる。

しかし、上述のいわゆるスクリーン印刷法の応用では、表示媒体用粒子の帯電が不十分となり、表示媒体用粒子の、セルを形成した基板への電気的付着力が不十分となる。そのため、セル内に表示媒体用粒子を十分に充填できず、さらに、セル内に一度充填された表示媒体用粒子が容易にセル内から飛び出してしまい情報表示用パネルを製作することが困難となるという問題が生じる。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、簡単な工程で表示媒体用粒子を充填でき、しかも、表示媒体用粒子を充填すべきエリアのコントロール、および、表示媒体用粒子のセル内への充填量のコントロールが容易であるとともに、表示媒体用粒子を十分に帯電できる情報表示用パネルの製造方法を提供することにある。

本発明の情報表示用パネルの製造方法は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の隔壁で形成されたセル内に、少なくとも１種類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表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、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の製造方法において、表示媒体を構成する粒子（表示媒体用粒子）をセル内に充填するにあたり、隔壁上に、隔壁に接するように、または、隔壁とは離して、グラウンドと電気的に接続したスクリーンを配置し、スクリーン上に表示媒体用粒子を載せ、板状部材をスクリーンと接触させた状態でスクリーン上を移動させることで、表示媒体用粒子を摩擦帯電しながら、表示媒体用粒子をセル内に充填することを特徴とするものである。

なお、スクリーンとは、表示媒体用粒子が透過できる孔を有する板状、布状のものであり、例えば、金属の薄い板に孔を開けたものや、繊維を編んであるメッシュ状の布である。

また、本発明の情報表示用パネルの製造方法の好適例として、スクリーンが金属製繊維をメッシュ状に編んで構成されていること、孔の開いた金属製の板であること、絶縁材料の表面に金属コートおよび金属メッキのいずれかを施してなることがある。

本発明の情報表示用パネルの製造方法によれば、情報表示用パネルの製造方法において、表示媒体用粒子をセル内に充填するにあたり、隔壁上に、隔壁に接するように、または、隔壁とは離して、グラウンドと電気的に接続したスクリーンを配置し、スクリーン上に表示媒体用粒子を載せ、板状部材をスクリーンと接触させた状態でスクリーン上を移動させることで、表示媒体用粒子を摩擦帯電しながら、表示媒体用粒子をセル内に充填することにより、簡単な工程で表示媒体用粒子を充填でき、しかも、表示媒体用粒子を充填すべきエリアのコントロール、および、表示媒体用粒子のセル内への充填量のコントロールが容易であるとともに、表示媒体用粒子を十分に帯電可能となる。

まず、本発明の製造方法を用いて作製する情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明の製造方法を用いて作製する情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間の空間に封入した光学的反射率と帯電性とを有する表示媒体（この表示媒体は１種類以上の粒子から構成されるものである）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、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。

本発明の製造方法を用いて作製する情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図５（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、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５（個別電極）と基板２に設けた電極６（個別電極）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と垂直に移動させる。そして、図１（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行うか、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行っている。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

図２（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、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５（ライン電極）と基板２に設けた電極６（ライン電極）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と垂直に移動させる。そして、図２（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させてドットマトリックス表示を行うか、あるいは、図２（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させてドットマトリックス表示を行っている。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

図３（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少なくとも光学的反射率と帯電性を有する表示媒体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を示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、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る。そして、図３（ａ）に示すように、白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させてドットマトリックス表示を行うか、あるいは、図３（ｂ）に示すように、黒色板７Ｂの色を観察者に視認させてドットマトリックス表示を行っている。なお、図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、手前にある隔壁は省略している。ここで、白色表示媒体３Ｗを黒色表示媒体とし、黒色板７Ｂを白色板としても同様の表示を行うことができる。

図４（ａ）〜（ｄ）に示す例では、まず、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、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、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１の外側に設けた外部電界形成手段３１と基板２の外側に設けた外部電界形成手段３２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と垂直に移動させる。そして、図４（ｂ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させてドットマトリックス表示を行うか、あるいは、図４（ｄ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させてドットマトリックス表示を行っている。なお、図４（ａ）〜（ｄ）において、手前にある隔壁は省略している。また、基板１の内側には導電部材３３を設けるとともに、基板２の内側には導電部材３４を設けている。この導電部材は設けなくてもよい。

図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、基本の構成は図２に示す例と同じとし、３個のセル（ピクセル）で表示単位（ドット）を構成するカラー表示の例を示している。図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、表示媒体としてはすべてのセル２１−１〜２１−３に白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを充填し、第１のセル２１−１の観察者側に赤色カラーフィルター２２Ｒを設け、第２のセル２１−２の観察者側に緑色カラーフィルター２２Ｇを設け、第３のセル２１−３の観察者側に青色カラーフィルター２２ＢＬを設け、第１のセル２１−１、第２のセル２１−２および第３のセル２１−３の３個のセルで表示単位を構成している。本例では、３ピクセルで１ドットを構成し、図５（ａ）に示すように、観察者側に、すべての第１セル２１−１〜第３のセル２１−３において白色表示媒体３Ｗを移動することで、観察者に対し白色ドット表示を行い、図５（ｂ）に示すように、観察者側に、すべての第１セル２１−１〜第３のセル２１−３において黒色表示媒体３Ｂを移動することで、観察者に対し黒色ドット表示を行っている。各ピクセルの表示媒体の移動のさせ方で多色カラードット表示ができる。なお、図５（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

本発明の情報表示用パネルの製造方法における特徴は、表示媒体用粒子をセル内に充填するにあたり、隔壁上に、隔壁に接するように、または、隔壁とは離して、スクリーンを配置し、スクリーン上に表示媒体用粒子を載せた状態で板状部材をスクリーンと接触させた状態でスクリーン上を移動させることで、表示媒体用粒子をセル内に充填する点にある。以下、本発明の特徴部分について、スクリーンが、金属繊維でメッシュ状に編んであるものである場合、および、スクリーンが孔の開いた金属板からなる場合、を順に説明する。

なお、スクリーンとして例えば用いるメッシュ状の金属繊維の材質としては、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄、ニッケル、アルミニウム、クロム、チタン、銅、亜鉛またはそれらの合金などが使用可能である。また、絶縁材料の表面に上述した材質の金属コート、金属メッキをしたスクリーンも用いることができる。
スクリーンとして例えば用いる孔の開いた金属板としては、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄、ニッケル、アルミニウム、クロム、チタン、銅、亜鉛またはそれらの合金などが使用可能である。さらに、樹脂板、繊維補強した樹脂板や繊維補強した樹脂板の表面に金属コーティングした板などを使用することができる。
板状部材（スキージともいう）の材質として、ウレタンゴム、天然ゴムのほか各種合成ゴムなどのゴム材や、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリアミド樹脂などの各種樹脂材や、各種ゴム材や各種樹脂材を被覆した金属板などがある。

＜スクリーンが金属繊維で編んであるメッシュ状の場合＞
図６は本発明の情報表示用パネルの製造方法の一例を説明するための図である。図６に示す例において、１１はガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂などからなる基板（図１〜図５における基板１または２に対応）、１２は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、金属などからなる電極膜（図１〜３、５における電極５、６あるいは図４における導電部材３３、３４に対応）、１３はセル１４を形成するための隔壁（図１〜図５における隔壁４に対応）、１５はステンレス（ＳＵＳ）などの金属繊維で編んであるメッシュ状スクリーン、１６は板状部材（以下、スキージともいう）である。図６に示す例において、本発明では、表示媒体用粒子３をセル１４内に充填するにあたり、隔壁１３上に隔壁と接するようにスクリーン１５を配置し、スクリーン１５上に表示媒体用粒子３を載せ、スキージ１６をスクリーン１５と接触させた状態でスクリーン１５の一端から他端まで移動させることで、表示媒体用粒子３をスクリーン１５を介してセル１４内に充填している。

本例では、スクリーン１５を介してスキージ１６により表示媒体用粒子３をセル１４内に充填することで、表示媒体用粒子３を簡単な工程で容易にセル１４内に充填することができる。特に、複数種類の表示媒体３を用いて、例えば図１、２、４、５に示すような情報表示用パネルを作製する際に、白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを順番に充填できるばかりではなく、両混合物を表示媒体３とすることで、一度の操作で白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとをセル１４内に充填できるため、上記効果は大きくなる。

また、スクリーン１５を用いて表示媒体用粒子３をセル１４内に充填しているため、表示媒体用粒子３を充填しない部分、例えば、隔壁１３の頭頂部や基板１１の外側の部分、に対応するスクリーン１５の部分を目封じして構成することで、表示媒体用粒子３をセル１４内にのみ充填させることができ、表示媒体用粒子３を充填すべきエリアをコントロールすることができる。さらに、スクリーン１５の種類、サイズを変更することで、および、スキージ１６の移動条件（例えば、移動中の接触圧や移動速度などの条件）を変更することで、表示媒体用粒子３のセル１４内への充填率、充填量をコントロールすることができる。

なおここで用いるスクリーンは金属製であり、通常帯電特性が中間的な領域に位置するが、本発明ではスクリーンをグラウンドと電気的に接続することにより、スクリーンの電位をグラウンドと同一に保つ。このため、プラス帯電の表示媒体用粒子に対して用いると、充填時のスキージとスクリーンによる摩擦で表示媒体用粒子をよりプラス帯電側に帯電させ、マイナス帯電の表示媒体用粒子に対して用いた場合は、よりマイナス側に帯電させる効果を持つ。このためプラスおよびマイナスのどちらの表示媒体用粒子に用いても有効に利用できる。

＜スクリーンが孔の開いた板状の場合＞
図７は本発明の情報表示用パネルの製造方法の他の例を説明するための図である。図７に示す例において、１１はガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂などからなる基板（図１〜図５における基板１または２に対応）、１２は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、金属などからなる電極膜（図１〜３、５における電極５、６あるいは図４における導電部材３３、３４に対応）、１３はセル１４を形成するための隔壁（図１〜図５における隔壁４に対応）、２１は孔２３が設けられたステンレス（ＳＵＳ）等の金属板からなるスクリーン、１６は板状部材（以下、スキージともいう）である。図７に示す例において、本発明では、表示媒体用粒子３をセル１４内に充填するにあたり、隔壁１３上に隔壁と接するようにスクリーン２４を配置し、スクリーン２４上に表示媒体用粒子３を載せ、スキージ１６をスクリーン２４と接触させた状態でスクリーン２４の一端から他端まで移動させることで、表示媒体用粒子３をスクリーン２４を介してセル１４内に充填している。

図７に示す例において、スクリーン２４と孔２３との位置関係については、（１）セル１４の位置と１対１で完全に対応した位置に孔２３を設ける例、（２）セル１４の大きさよりも十分に小さい大きさの孔２３を多数設ける例（充填量が均一になり、セル毎で充填量のバラツキがおきにくい）、（３）隔壁１３の位置と完全同期し、隔壁の上には孔２３が配置されないようにした例（隔壁上に表示媒体用粒子が載ることがない）、のいずれの例をも好適に用いることができる。

また、図７に示す例において、スクリーン２４に設ける孔２３の大きさについては、孔２３の総面積がセル１４の面積の５％〜７０％程度であることが好ましい。

さらに、図７に示す例において、孔２３の形状については、（１）隔壁１３の形状と同じ形状の孔２３とする例（例えば、隔壁が六角形ハニカムなら６角形、隔壁が四角形なら四角形）、（２）隣のセル１４と混ぜたくない方向には細い形の長方形の孔２３とする例（カラー用に、ラインごとに異なる色の表示媒体用粒子を充填する場合には、同じ色の方向に長辺を持ち、異なる色のセル１４側が短辺となるような長方形の孔２３を持つスクリーン２４を使用する。または、同じ方向に長軸、短軸を持つ楕円形の孔２３を持つスクリーン２４を使用する。）、のいずれの例をも好適に用いることができる。

なおここで、上述したスクリーンがメッシュの例と同様に、スクリーンは金属製であり、通常帯電特性が中間的な領域に位置するが、本発明ではスクリーンをグラウンドと電気的に接続することにより、スクリーンの電位をグラウンドと同一に保つ。このため、プラス帯電の表示媒体用粒子に対して用いると、充填時のスキージとスクリーンによる摩擦で表示媒体用粒子をよりプラス帯電側に帯電させ、マイナス帯電の表示媒体用粒子に対して用いた場合は、よりマイナス側に帯電させる効果を持つ。このためプラスおよびマイナスのどちらの表示媒体用粒子に用いても有効に利用できる。

なお、本発明において、スキージ１６とは、スクリーン１５（２１）上をスクリーンと接触しながら移動させることが出来る板状のもの、例えば、板状のゴム材、板状の樹脂材のことを意味し、絶縁性でも導電性でも良い。スキージ１６の材料としては、ウレタンゴム、天然ゴムのほか各種合成ゴムや、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリアミド樹脂などの各種樹脂材料の他、各種ゴム材や各種樹脂材を被覆した金属板などを使用することができる。スキージ１６を用いて表示媒体用粒子を充填する場合は、スクリーンの上を１回もしくは数回繰り返すことで行う。また、セル１４とは、隔壁１３で囲まれた小空間を指す。
ここでは、スクリーンを隔壁に接するように隔壁上に配置した例について述べたが、隔壁とは離して隔壁上に配置しても同様の効果が得られる。
表示媒体用粒子は乾いた状態で粉体として用いることについて述べたが、これらの粒子を液体中に分散させたペースト状態で用いることもできる。この場合には、セルを密閉空間とする前に分散媒とした液体を除去し粒子を十分に乾燥させる必要がある。

以下、本発明の製造方法を用いて作製す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、少なくとも一方の基板（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、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。

情報表示用パネルに電極や導電部材を設ける場合の電極や導電部材の形成材料としては、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）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、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。電極や導電部材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。視認側であり透明である必要のある表示面側基板２に設ける電極や導電部材は透明である必要があるが、背面側基板１に設ける電極や導電部材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、電極や導電部材の厚みは、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に設ける電極や導電部材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や導電部材と同様であるが、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。

情報表示用パネルの基板間の空間にセルを形成するための隔壁において、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２〜１００μｍ、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。表示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。隔壁形状によって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、本発明の製造方法を用いて作製する情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する粒子（以下、表示媒体用粒子ともいう）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して用いられる。
表示媒体用粒子には、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。
上記着色剤を配合して所望の色の表示媒体用粒子を作製できる。

また、表示媒体を構成する粒子は平均粒子径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。

更に表示媒体を構成する粒子では、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、表示媒体としての均一な移動が可能となる。

さらにまた、各表示用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、上記表示用粒子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。

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。

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、表示媒体用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。

更に、本発明で気体中空間で表示媒体を駆動する情報表示用パネルを製造する場合は、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、例えば、図１（ａ）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、表示媒体を構成する粒子の充填、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剤、シール方法を施すことが肝要である。

本発明の製造方法を用いて作製す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。
対向する基板間の気体中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。

本発明の製造方法によって実施例の情報表示用パネルおよび、比較例の情報表示用パネルを作製した。

実施例１は、ステンレス板に孔を配置したスクリーンをスクリーン印刷でいう版として用い、ウレタンゴム製の絶縁性のスキージを用いて、隔壁の付いた導電フィルム基材上に表示媒体用粒子の充填を行った。なお、ここでスクリーンは、隔壁上に隔壁と接するように配置しており、このスクリーンはグラウンドと電気的に接続している。
プラス帯電表示媒体用粒子およびマイナス帯電表示媒体用粒子ともに、スクリーンとの摩擦で高い帯電量を示し、安定して充填できた。

実施例２は、ステンレス板に孔を配置したスクリーンをスクリーン印刷でいう版として用い、ウレタンゴム製の絶縁性のスキージを用いて、隔壁の付いた導電フィルム基材上に表示媒体用粒子の充填を行った。なお、ここでスクリーンは、隔壁上に隔壁とわずかに（スクリーンの厚さ程度）離して配置しており、このスクリーンはグラウンドと電気的に接続している。
プラス帯電表示媒体用粒子およびマイナス帯電表示媒体用粒子ともに、スクリーンとの摩擦で高い帯電量を示し、安定して充填できた。

実施例３は、ポリエステルメッシュに銅を無電界メッキした導電性のメッシュで作製したスクリーンをスクリーン印刷でいう版として用い、ウレタンゴム製の絶縁性のスキージを用いて、隔壁の付いた導電フィルム基材上に表示媒体用粒子の充填を行った。なお、ここでスクリーンは、隔壁上に隔壁と接するように配置しており、このスクリーンはグラウンドと電気的に接続している。
プラス帯電表示媒体用粒子およびマイナス帯電表示媒体用粒子ともに、スクリーンとの摩擦で高い帯電量を示し、安定して充填できた。

実施例４は、ポリエステルメッシュに銅を無電界メッキした導電性のメッシュで作製したスクリーンをスクリーン印刷でいう版として用い、ウレタンゴム製の絶縁性のスキージを用いて、隔壁の付いた導電フィルム基材上に表示媒体用粒子の充填を行った。なお、ここでスクリーンは、隔壁上に隔壁とわずかに（スクリーンの厚さ程度）離して配置しており、このスクリーンはグラウンドと電気的に接続している。
プラス帯電表示媒体用粒子およびマイナス帯電表示媒体用粒子ともに、スクリーンとの摩擦で高い帯電量を示し、安定して充填できた。

実施例５は、ステンレス板に孔を配置したスクリーンをスクリーン印刷でいう版として用い、導電ゴムで作製したスキージを用いて、隔壁の付いた導電フィルム基材上に表示媒体用粒子の充填を行った。なお、ここでスクリーンは、隔壁上に隔壁と接するように配置しており、このスクリーンはグラウンドと電気的に接続している。
プラス帯電表示媒体用粒子およびマイナス帯電表示媒体用粒子ともに、スクリーンとの摩擦で高い帯電量を示し、安定して充填できた。

実施例６は、ステンレス板に孔を配置したスクリーンをスクリーン印刷でいう版として用い、導電ゴムで作製したスキージを用いて、隔壁の付いた導電フィルム基材上に表示媒体用粒子の充填を行った。なお、ここでスクリーンは、隔壁上に隔壁とわずかに（スクリーンの厚さ程度）離して配置しており、このスクリーンはグラウンドと電気的に接続している。
プラス帯電表示媒体用粒子およびマイナス帯電表示媒体用粒子ともに、スクリーンとの摩擦で高い帯電量を示し、安定して充填できた。

比較例１は、ポリエステルメッシュで作製したスクリーンをスクリーン印刷でいう版として用い、ウレタンゴム製の絶縁性のスキージを用いて、隔壁の付いた導電フィルム基材上に表示媒体用粒子の充填を行った。スクリーンは、隔壁上に隔壁と接するように配置した。
プラス帯電表示媒体用粒子はスクリーンとの摩擦で高い帯電量を示し安定して充填できたが、マイナス帯電表示媒体用粒子は粒子があまり帯電せず、安定して充填できなかった。

比較例２は、ポリエステルメッシュで作製したスクリーンをスクリーン印刷でいう版として用い、ウレタンゴム製の絶縁性のスキージを用いて、隔壁の付いた導電フィルム基材上に表示媒体用粒子の充填を行った。スクリーンは、隔壁上に隔壁とわずかに（スクリーンの厚さ程度）離して配置した。
プラス帯電表示媒体用粒子はスクリーンとの摩擦で高い帯電量を示し安定して充填できたが、マイナス帯電表示媒体用粒子は粒子があまり帯電せず、安定して充填できなかった。

以上の結果より、金属製あるいは金属メッキしたスクリーンをグラウンドと電気的に接続することにより、スクリーンとの摩擦で、表示媒体用粒子をプラスにも、マイナスにも十分に帯電させることができ、安定して充填できることが分かった。また、スキージは絶縁性、導電性のいずれも好適に用いられることが分かった。
なお、安定して充填できるとは、ムラがなく十分な充填量が得られることを意味し、安定して充填できないとは、ムラが多く、充填量が少ないことを意味する。

本発明の製造方法による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、ハンディーターミナル等のモバイル機器の表示部、電子書籍、電子新聞、電子マニュアル（取扱説明書）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他、外部電界形成手段を用いて表示媒体駆動を行うリライタブルペーパーとしても好適に用いられる。

なお、本発明の製造方法によ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や、外部電界形成手段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を適用することができる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の製造方法を用いて作製する情報表示用パネルの一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の製造方法を用いて作製する情報表示用パネルの他の例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の製造方法を用いて作製する情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の製造方法を用いて作製す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）はそれぞれ本発明の製造方法を用いて作製する情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 本発明の情報表示用パネルの製造方法の一例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製造方法の他の例を説明するための図である。 本発明の製造方法の対象とな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。 従来の表示媒体充填方法の一例を説明するための図である。

符号の説明

１、２、１１ 基板
３ 表示媒体（粒子群）
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、１３ 隔壁
５、６ 電極
７Ｂ 黒色板
１２ 電極膜
１４ セル
１５、２４ スクリーン
１６ 板状部材（スキージ）
２１−１ 第１のセル
２１−２ 第２のセル
２１−３ 第３のセル
２２Ｒ 赤色カラーフィルター
２２Ｇ 緑色カラーフィルター
２２ＢＬ 青色カラーフィルター
２３ 孔
３１、３２ 外部電界形成手段
３３、３４ 導電部材
５１ ノズル
５２ 容器
５３ 隔壁
５４ セル
５６ 表示媒体用粒子
５７ マスク

Claims (5)

1. 少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の隔壁で形成されたセル内に、少なくとも１種類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表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、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の製造方法において、
   表示媒体を構成する粒子（表示媒体用粒子）をセル内に充填するにあたり、隔壁上に、隔壁に接するように、または、隔壁とは離して、グラウンドと電気的に接続したスクリーンを配置し、スクリーン上に表示媒体用粒子を載せ、板状部材をスクリーンと接触させた状態でスクリーン上を移動させることで、表示媒体用粒子を摩擦帯電しながら、表示媒体用粒子をセル内に充填することを特徴とする情報表示用パネルの製造方法。
2. 前記スクリーンが金属製繊維をメッシュ状に編んで構成されてい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の製造方法。
3. 前記スクリーンが、孔の開いた金属製の板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の製造方法。
4. 前記スクリーンが絶縁材料の表面に金属コートおよび金属メッキのいずれかを施してな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の製造方法。
5. 前記隔壁で形成されたセルの位置と、スクリーンメッシュ開口部の配置位置もしくはスクリーンの孔の配置位置とを、１対１に対応するようにして行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの製造方法。

Images