JP2009093005A

JP2009093005A - 帯電性粒子充填用マスクおよびそれを用いた情報表示用パネルの製造方法

Info

Publication number: JP2009093005A
Application number: JP2007264520A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kita; 真一喜多; Ken Amari; 賢甘利
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】マスク本体へ帯電性粒子が付着し難くなり、それにより、基板上への粒子付着性が向上し、粒子充填効率、粒子充填速度も向上する帯電性粒子充填用マスクおよび情報表示用パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】隔壁によって形成された基板上セル内に、帯電性粒子を含んで構成した粒子群を、粒子供給装置を用いて充填する際に用いるマスクであって、マスクのマスク本体１５は導電性材料で構成され、基板１１上の隔壁１２と接触しない側のマスク本体１５の表面に絶縁層１７が設けられている。そして、表示媒体を構成する粒子を基板上方から移動させて充填する際に、基板上の粒子充填不要部分に上述した構成の帯電性粒子充填用マスクを用いる。
【選択図】図３

Description

本発明は、隔壁によって形成された基板上セル内に、帯電性粒子を含んで構成した粒子群を、粒子供給装置を用いて充填する際に用いる帯電性粒子充填用マスクおよびそれを用いた情報表示用パネルの製造方法に関するものである。

従来、少なくとも一方が対向する基板であって、表面に電極部を形成した第１の基板と、表面に電極部を形成するとともにセルを構成する隔壁を形成した第２の基板とを、互いの電極部が向かい合うように重ね合わせ、そのセル空間に帯電性粒子を含んで構成した表示媒体を封止する構造の画像表示用パネルの製造方法であって、第２の基板の電極を等電位にした状態で、表示媒体をセル内に散布することで、必要量の表示媒体を第２の基板上の充填不要部分に導電性マスクを設けてセルの必要部分にのみ充填する情報表示用パネルの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２５８２４０号公報

図４（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ従来の情報表示用パネルの製造方法と、その時に用いた導電性マスクを説明するための図である。図４（ａ）〜（ｄ）に示す例では、情報表示用パネルの製造方法のうち、帯電性粒子を含んで構成した表示媒体を隔壁で形成したセル内に充填する工程を示している。図４（ａ）〜（ｄ）に従って従来の情報表示用パネルの製造方法を説明すると、まず、図４（ａ）に示すＩＴＯ電極付きガラス基板５１と、図４（ｂ）に示す導電性マスク５５と、を準備する。ここで、ＩＴＯ電極付きガラス基板５１には、隔壁５２により予めセルを形成したパネル表示領域５３を６面設けている。また、導電性マスク５５には、パネル表示領域５３に対応してマスク開口部５６を６面設けている。

次に、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、準備した隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板５１上に、パネル表示領域５３とマスク開口部５６とを位置合わせした状態で、導電性マスク５５を設置する。ここで、図４（ｃ）はＩＴＯ電極付きガラス基板５１と導電性マスク５５とを重ね合わせた状態の正面図を示し、図４（ｄ）は図４（ｃ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。なお、図４（ｄ）に示す断面図では、充填装置ステージ５７も併せて示している。図４（ｃ）、（ｄ）に示す例において、ガラス基板５１上のＩＴＯ電極と導電性マスク５５とは突起５８で接続し、等電位となっている。そして、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板５１と導電性マスク５５とを重ね合わせた状態で、上方から粒子を散布することで、隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板５１の隔壁５２で形成されたセル内に、帯電粒子を含んで構成した表示媒体を充填している（図４（ｄ）においては電極および隔壁の図示を省略し、図４（ａ）、（ｃ）においては電極の図示を省略している）。

上述した従来の情報表示用パネルの製造方法では、導電性マスク５５を用いることで、基板上の必要な部位に帯電性粒子を含んで構成した表示媒体をムラなく充填することができるようになった。しかしながら、粒子の充填時に導電性マスク５５上への粒子の付着が多く、基板上への粒子の付着効率が悪く、充填速度も遅くなる問題があった。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、導電性マスクへ粒子が付着し難くなり、それにより、基板上セル内への粒子の付着効率が向上するとともに、むらなく充填でき、さらに充填速度も向上できる帯電性粒子充填用マスクおよびそれを用いた情報表示用パネルの製造方法を提供しようとするものである。

本発明の帯電性粒子充填用マスクは、隔壁によって形成された基板上セル内に、帯電性粒子を含んで構成した粒子群を、粒子供給装置を用いて充填する際に用いるマスクであって、前記マスクのマスク本体は導電性材料で構成され、基板上の隔壁と接触しない側のマスク本体の表面に絶縁層が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の帯電性粒子充填用マスクの好適例としては、マスク開口部が、前記セルが配置された表示領域の最外周よりも四周が大きく、かつ、表示領域の外側の隔壁形成領域より四周が小さいこと、絶縁層はマスク開口部の周囲には設けず、マスク開口部の周囲はマスク本体の導電性部材が露出した構造としたこと、絶縁層を設けないで、マスク本体の導電性部材が露出した部分の範囲は、マスク開口部の周囲１ｍｍ〜１０ｍｍであること、がある。

また、本発明の情報表示用パネルの製造方法は、表面に電極部が形成された少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板間に形成された隔壁で囲まれたセル空間に、帯電性粒子を含んだ粒子群を表示媒体として封止する構造の情報表示用パネルの製造方法であって、前記粒子群を隔壁が形成された基板上方からセル内に移動させて充填する際に請求項１〜４のいずれか１項に記載した帯電性粒子充填用マスクを用い、かつ、隔壁が形成された基板の電極部と、前記帯電性粒子充填用マスクの電極部とを、等電位にした状態で前記粒子群をセル内に移動させて充填する帯電性粒子充填工程を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、マスクのマスク本体は導電性材料で構成され、基板上の隔壁と接触しない側のマスク本体の表面に絶縁層が設けられていることで、帯電性粒子充填用マスクへ粒子が付着し難くなり、それにより、基板上の電極へ付着する粒子の割合が増え、基板への付着効率が向上し、充填速度も向上する。さらに、帯電性粒子充填用マスクへの表示媒体の付着力が低下するため、帯電性粒子充填用マスク上に載った表示媒体のクリーニング性（除去性）が向上し、帯電性粒子充填用マスク上の表示媒体の吸い残しが減少し、充填ムラが無くなり、情報表示用パネルの表示品位が向上する。

まず、本発明を用いる対象となる情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明を用いる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帯電性粒子を含んで構成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、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、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。

本発明を用いる対象となる情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図２（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。

図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、光学的反射率と帯電性とを有する帯電性粒子を含む少なくとも１種以上の粒子から構成される、互いに光学的反射率および耐電特性が異なる表示媒体３を少なくとも２種以上（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）基板間に封入し、隔壁４で形成された各セル７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、光学的反射率と帯電性を有する帯電性粒子を含む少なくとも１種以上の粒子から構成される、互いに光学的反射率および帯電特性の異なる表示媒体３を２種以上（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）基板間に封入し、隔壁４で形成された各セル７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白色の表示を行うか、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黒色の表示を行っている。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

本発明の帯電性粒子充填用マスクは、上述した構成の情報表示用パネルを製造するにあたり、隔壁によって形成された基板上セル内に、帯電性粒子を含んで構成した粒子群を、粒子供給装置を用いて充填する際に用いるマスクであって、マスクのマスク本体は導電性材料で構成され、基板上の隔壁と接触しない側のマスク本体の表面に絶縁層が設けられていることを特徴とする。以下、本発明の帯電性粒子充填用マスクを、情報表示用パネルの製造方法とともに詳細に説明する。

本発明の情報表示用パネルの製造方法では、上述した構成の情報表示用パネルの製造方法のうち、本発明の帯電性粒子充填用マスクを用いて、帯電性粒子を含んで構成した表示媒体３（粒子群）を隔壁４で形成されたセル７内に充填する帯電性粒子充填工程に特徴がある。以下、本発明の情報表示用パネルの製造方法の特徴となる、帯電性粒子を含んで構成した表示媒体３の充填工程について説明する。

図３（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの製造方法と、その時に用いる本発明の帯電性粒子充填用マスクを説明するための図である。図３（ａ）〜（ｄ）に従って本発明の情報表示用パネルの製造方法を説明すると、まず、図３（ａ）に示す隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板１１と、図３（ｂ）に示す導電性材料で構成されたマスク本体１５と、を準備する。ここで、隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板１１には、隔壁１２により予めセル１３を形成したパネル表示領域１４を６面設けている。また、導電性のマスク本体１５には、パネル表示領域１４に対応してマスク開口部１６を６面設けている。

本発明の帯電性粒子充填用マスクの特徴は、上述した構成に加えて、導電性のマスク本体１５の、重ね合わせた時にＩＴＯ付きガラス基板１１と接触しない側の表面に、絶縁層１７を設けている点である。絶縁層１７には、マスク開口部１６に対応して絶縁層開口部１８を設けている。そして、絶縁層開口部１８の端部は、マスク開口部１６の端部よりも１ｍｍ以上離れた場所となるよう形成されている。この絶縁層１７がなく、導電性のマスク本体１５が露出する距離は、１ｍｍより小さいと、マスク開口部１６の端部に電界が集中しムラとなり、１０ｍｍより大きいと、粒子が導電性のマスク本体１５に付着することを防止する効果が低くなり、粒子を基板側に付着させる効果がなくなるため、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。この距離は充填する粒子の有する帯電量により好ましい範囲に設計される。

次に、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、準備した隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板１１上に、パネル表示領域１４とマスク開口部１６とを位置合わせした状態で、導電性のマスク本体１５を設置する。ここで、図３（ｃ）は隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板１１と導電性のマスク本体１５とを重ね合わせた状態の正面図を示し、図３（ｄ）は図３（ｃ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。なお、図３（ｄ）に示す断面図では、充填装置ステージ１９も併せて示している。図３（ｃ）、（ｄ）に示す例において、ガラス基板１１上のＩＴＯ電極と導電性のマスク本体１５とは突起２０で互いに接続され、等電位となっている。そして、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、隔壁およびＩＴＯ電極を形成したガラス基板１１と導電性のマスク本体１５とを重ね合わせた状態で、上方から粒子を散布することで、隔壁およびＩＴＯ電極を形成されたガラス基板１１の隔壁１２で形成されたセル１３内に、帯電性粒子を含んで構成した表示媒体３を充填している。

最後に、セル１３内に帯電性粒子を含んで構成した表示媒体３を充填した隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板１１に対し、対向する基板を貼り合わせることで、本発明の製造方法の対象となる情報表示用パネルを得ることができる。

１００ｍｍ×７０ｍｍのパネル表示領域を持つパネルが６面付けされた２８ｃｍ×３０ｃｍのＩＴＯ電極と隔壁（四角形セル形成用格子状配置）が形成されたガラス基板（隔壁の幅：５０μｍ）と、マスク面内に、（１００ｍｍ＋１００μｍ）×（７０ｍｍ＋１００μｍ）の開口部を６つ持つ３２ｃｍ×４０ｃｍのステンレス製導電性マスク（ＳＵＳ３０４、厚さ２５０μｍ）上に絶縁層を設けた（８０μｍのテフロン粘着テープを貼った）マスクを接触して重ね合わせて、表示媒体とする粒子群の充填を行い、必要量が充填される時間を計測し、さらに表示領域の充填状態の観察を行った。導電性マスクは、絶縁層がないもの（比較例２）と、絶縁層を設けたものであって絶縁層と開口部との距離が異なるいくつかのマスク（実施例１〜９）を用いて行った。比較例１として、絶縁材料であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の厚さ２００μｍの絶縁性マスクを使用して実験した。結果を以下の表１に示す。

表１の結果から、ステンレス（ＳＵＳ）製導電性マスクに絶縁層を設けた本発明の帯電性粒子充填用マスクを用いた実施例１〜９は、ステンレス（ＳＵＳ）製導電性マスクに絶縁層を設けなかった比較例２と比べて、充填時間を短くすることができるとともに、充填ムラが発生せず、良好であることがわかる。また、導電性マスクの開口部周辺に絶縁層を設けない部分を設けて、導電材料が露出する部分を設けて構成した実施例２〜８は、導電材が露出する部分を設けなかった実施例１と比べて、充填ムラが発生せずさらに良好であることがわかる。さらに、導電性マスクの開口部に設ける導電材露出部分については、実施例１と実施例２〜９とを比較することで、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が充填ムラの発生がないので好ましいことがわかる。

本発明の製造方法によって得られる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（Point of presnece, 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、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。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の製造方法の対象となる情報表示用パネルの一例を説明するための図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の製造方法の対象となる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）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の帯電性粒子充填用マスクおよび情報表示用パネルの製造方法を説明するための図である。（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ従来の情報表示用パネルの製造方法およびそこで用いたマスクを説明するための図である。

符号の説明

１、２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（白色負帯電性粒子）
３Ｂ黒色表示媒体
３Ｂａ黒色表示媒体用粒子（黒色正帯電性粒子）
４、１２隔壁
５、６電極
７、１３セル
１１隔壁およびＩＴＯ電極が形成されたガラス基板
１４パネル表示領域
１５マスク本体
１６マスク開口部（端部）
１７絶縁層
１８絶縁層開口部（端部）
１９充填装置ステージ
２０突起（導電性突起）

Claims

隔壁によって形成された基板上セル内に、帯電性粒子を含んで構成した粒子群を、粒子供給装置を用いて充填する際に用いるマスクであって、前記マスクのマスク本体は導電性材料で構成され、基板上の隔壁と接触しない側のマスク本体の表面に絶縁層が設けられていることを特徴とする帯電性粒子充填用マスク。
マスク開口部が、前記セルが配置された表示領域の最外周よりも四周が大きく、かつ、表示領域の外側の隔壁形成領域より四周が小さいことを特徴とする請求項１に記載の帯電性粒子充填用マスク。
絶縁層はマスク開口部の周囲には設けず、マスク開口部の周囲はマスク本体の導電性部材が露出した構造としたことを特徴とする請求項１または２に記載の帯電性粒子充填用マスク。
前記絶縁層を設けないで、マスク本体の導電性部材が露出した部分の範囲は、マスク開口部の周囲１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の帯電性粒子充填用マスク。
表面に電極部が形成された少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板間に形成された隔壁で囲まれたセル空間に、帯電性粒子を含んだ粒子群を表示媒体として封止する構造の情報表示用パネルの製造方法であって、前記粒子群を隔壁が形成された基板上方からセル内に移動させて充填する際に請求項１〜４のいずれか１項に記載した帯電性粒子充填用マスクを用い、かつ、隔壁が形成された基板の電極部と、前記帯電性粒子充填用マスクの電極部とを、等電位にした状態で前記粒子群をセル内に移動させて充填する帯電性粒子充填工程を有することを特徴とする情報表示用パネルの製造方法。