JP2009145414A - 情報表示用パネルの製造方法およびそれに用いる粒子状表示媒体充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粒子タンク内において帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体を基板のセル内に均一に付着させて充填する情報表示用パネルの製造方法および粒子状表示媒体充填装置を提供する。
【解決手段】本発明の情報表示用パネルの製造方法は、流動床方式の粒子タンク３１にガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させる第１工程と、エアロゾル状粒子層収容部３５内の帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体の中に基板４０を浸漬することにより、粒子状表示媒体を基板４０に付着させる第２工程とにより、とにより、２枚の基板間に隔壁によって形成されたセル内に粒子状表示媒体４７を充填する粒子状表示媒体充填工程を行う。
【選択図】図６

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、該セル内に帯電性を有する粒子状表示媒体を封入し、粒子状表示媒体に電界を付与することによって、粒子状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を作製する際に、セル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行う情報表示用パネルの製造方法、および、それに用いる粒子状表示媒体充填装置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、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、該セル内に帯電性を有する粒子状表示媒体を封入し、粒子状表示媒体に電界を付与することによって、粒子状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。この情報表示用パネルを作製する際には、粒子状表示媒体充填装置を用いてセル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行う。

セル内に帯電性を有する粒子状表示媒体を封入した情報表示用パネルの従来の製造方法としては、容器内の帯電した粒子状表示媒体をキャリアガス（例えば窒素ガス）で搬送して、基板上に散布する方法（以下、従来方法１という）、および、静電粒子塗装法によって粒子状表示媒体を基板に付着させて基板間に封入する方法（以下、従来方法２という）がある。従来方法１は、図１０に示すように、粒子状表示媒体５１を収納する容器５２と粒子状表示媒体５１を搬送する細溝ローラー５３とからなるフィーダー５４を使用するものであり、容器５２内に粒子状表示媒体５１を密閉して、細溝ローラー５３を回転させることで粒子状表示媒体５１を搬送し、キャリアガス（例えば窒素ガス）５５を容器５２内に圧送することにより細溝ローラー５３に近接したパイプ５６の先端に接続した散布ノズル５７からパイプ内で摩擦帯電した粒子状表示媒体５１を散布チャンバー５８内の基板５９上に排出する機構を有する構成を用いている。一方、従来方法２は、コロナ帯電或いはトリボ帯電方式のスプレーガンを用いて、スプレーガンのノズルを通過するときに帯電させた粒子を基板に吹き付けて付着させる技術を用いている。

従来方法１は、粒子状表示媒体を収納する容器と粒子状表示媒体を搬送する細溝ローラーとからなるフィーダーを使用する構成となっているため、容器内に仕込むことのできる粒子状表示媒体の量は容器のサイズに制約されてしまい、粒子状表示媒体を連続して散布することにより情報表示用パネルを大量生産するには適さない方法である。また、従来方法１は、１回の散布が終了すると容器内の圧力が大気圧に開放されるため、容器内の粒子状表示媒体の圧縮状態が変化してしまい、この圧縮と除圧とが繰り返されることになるため、粒子状表示媒体の凝集状態の変化や密度の変化を来たして、散布量のバラツキを招くことになる。さらに、従来方法１は、フィーダー内で圧縮された粒子状表示媒体が圧縮されて粒子が凝集したまま散布されることがあり、その場合には表示欠陥となるので好ましくない。一方、従来方法２は、コロナ帯電或いはトリボ帯電方式のスプレーガンを用いて、ノズルを通過するときに粒子を帯電させて基板に付着させるため、基板に付着する帯電した粒子状表示媒体は極微量であり、付着しない大半の粒子状表示媒体は廃棄されるため、材料利用効率が悪くなり、粒子状表示媒体を回収するには大掛かりな装置が必要となり、コストアップを招いてしまう。

本発明は、粒子タンク内において帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体を基板のセル内に均一に付着させて充填する技術（情報表示用パネルの製造方法および粒子状表示媒体充填装置）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の製造方法は、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、該セル内に帯電性を有する粒子状表示媒体を封入し、粒子状表示媒体に電界を付与することによって、粒子状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を作製する際に、セル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行う、情報表示用パネルの製造方法であって、流動床方式の粒子タンクにガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させる第１工程と、前記帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体の中に基板を浸漬することにより、粒子状表示媒体を基板に付着させる第２工程と、により前記粒子状表示媒体充填工程を行うことを特徴とする。

本発明の情報表示用パネルの製造方法の好適例としては、前記粒子状表示媒体は、互いに光学的反射率が異なる正帯電の粒子と負帯電の粒子とから成ること、および、前記粒子状表示媒体充填工程を行う際に基板を接地すること、がある。

上記目的を達成するため、本発明の粒子状表示媒体充填装置は、ガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させることができる流動床方式の粒子タンクであって、ガス収容部と、多孔板と、粒子流動層収容部と、エアロゾル状粒子層収容部と、圧力調整弁とを順次積層して成る、粒子タンクと、前記粒子流動層収容部に設けられた複数本のジェットノズルと、前記エアロゾル状粒子層収容部に設けられた基板支持機構と、前記基板支持機構を介して該基板支持機構に支持された基板を接地するアース線と、を具備して成ることを特徴とする。

本発明の粒子状表示媒体充填装置の好適例としては、前記基板支持機構は、複数枚の基板を垂直方向に支持するように構成されていること、前記基板支持機構は、１枚の基板を水平方向に支持するクランプ機構により構成されていること、および、前記基板支持機構は、１枚の基板を水平方向に支持するチャック機構により構成されていること、がある。

上記本発明の情報表示用パネルの製造方法によれば、流動床方式の粒子タンクにガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させる第１工程と、前記帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体の中に基板を浸漬することにより、粒子状表示媒体を基板に付着させる第２工程とにより、セル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行うから、粒子タンク内において帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体を基板のセル内に均一に付着させて充填する情報表示用パネルの製造方法を提供することができる。

上記本発明の粒子状表示媒体充填装置によれば、ガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させることができる流動床方式の粒子タンクであって、ガス収容部と、多孔板と、粒子流動層収容部と、エアロゾル状粒子層収容部と、圧力調整弁とを順次積層して成る、粒子タンクと、前記粒子流動層収容部に設けられた複数本のジェットノズルと、前記エアロゾル状粒子層収容部に設けられた基板支持機構と、前記基板支持機構を介して該基板支持機構に支持された基板を接地するアース線と、を具備して成るから、前記本発明の情報表示用パネルの製造方法に適した粒子状表示媒体充填装置となる。

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、本発明の製造方法によって作製する情報表示用パネルの構成について説明する。本発明の製造方法によっ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帯電性を有する粒子状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、粒子状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、粒子状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、粒子状表示媒体が、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、粒子状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。

本発明の製造方法によって作製する情報表示用パネルの例を、図１（ａ），（ｂ）〜図４（ａ），（ｂ）、図５（ａ）〜（ｄ）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粒子を含んだ粒子群として構成される少なくとも２種以上の粒子状表示媒体３（ここでは表示媒体用白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと表示媒体用黒色粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂとの２種の粒子状表示媒体を示す）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ドット表示を行うか、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ドット表示を行っている。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。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。

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粒子を含んだ粒子群として構成される少なくとも２種以上の粒子状表示媒体３（ここでは表示媒体用白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと表示媒体用黒色粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂとの２種の粒子状表示媒体を示す）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白色ドット表示を行うか、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ドット表示を行っている。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。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。

図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、３個のセルで表示単位（１ドット）を構成するカラー表示の例を示している。図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、粒子状表示媒体としてはセル２１−１〜２１−３の全てに白色表示媒体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２２Ｂ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（１ドット）を構成している。本例では、カラー表示を行う際に、図３（ａ）に示すように、観察者側に、第１セル２１−１〜第３のセル２１−３の全て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うか、あるいは、図３（ｂ）に示すように、観察者側に、第１セル２１−１〜第３のセル２１−３の全て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。なお、図３（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。各セルにおける表示媒体の移動のさせ方で、多色カラー表示が行える。

図４（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粒子を含んだ粒子群として構成される１種類の粒子状表示媒体３（ここでは表示媒体用白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色粒子状表示媒体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と黒色電極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４（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ドット表示を行うか、あるいは、図４（ｂ）に示すように、黒色電極６の色を観察者に視認させて黒色ドット表示を行っている。なお、図４（ａ）、（ｂ）に示す例では、手前にある隔壁は省略している。

図５（ａ）〜（ｄ）に示す例では、まず、図５（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粒子を含んだ粒子群として構成される少なくとも２種以上の粒子状表示媒体３（ここでは表示媒体用白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと表示媒体用黒色粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂとの２種の粒子状表示媒体を示す）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７と基板２の外側に設けた外部電界形成手段８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５（ｂ）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ドット表示を行うか、あるいは、図５（ｄ）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ドット表示を行っている。なお、図５（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９を設けるとともに、基板２の内側には導電部材１０を設けている。これら導電部材は設けなくてもよい。

以下、本発明の情報表示用パネルの製造方法について詳細に説明する。図６は本発明の情報表示用パネルの製造方法の粒子状表示媒体充填工程に用いる粒子状表示媒体充填装置の一例の構成を示す図である。図６に示す粒子状表示媒体充填装置は、ガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させることができる流動床方式の粒子タンクである粒子タンク３１と、該粒子タンク３１内に順次積層されるガス収容部３２、多孔板３３、粒子流動層収容部３４、エアロゾル状粒子層収容部３５および圧力調整弁３６と、エアロゾル状粒子層収容部３５内に設けられる基板支持機構３７と、基板支持機構３７に接続されるアース線３８等を具備して成る。ガス収容部３２の左側面には、ガスを吹き込むための開口（図示せず）が形成されており、粒子流動層収容部３４には、ジェット気流を形成するためのジェットノズル３９が複数本（図示例の場合、２本）設けられている。

上記基板支持機構３７は、複数枚（図示例の場合、５枚）の基板４０を垂直方向に支持するように構成されており、各々の基板４０は、エアロゾル状粒子層収容部３５内において基板支持機構３７の導電性支持台３７ａに導電性支持部材３７ｂによって吊り下げられるように支持されている。その際、アース線３８が導電性支持台３７ａおよび導電性支持部材３７ｂを介して各々の基板４０の導電部に接続されるため、基板４０を接地した状態で基板４０のセル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行うことができる。

表示面側となる前面パネル基板４０としては、ガラス基板、樹脂シート基板、樹脂フィルム基板等の透明な基板を用いる。情報表示用パネルを構成する表裏２枚の基板の表面には、導電膜でマトリックス状電極が形成されており、電流を流し、粒子状表示媒体に電界をかけることで粒子状表示媒体を駆動する機構となっている。表示面側となる前面パネル基板には透明導電膜を設けるが、背面側パネル基板に設ける導電膜は透明でなくてもよい。また、少なくとも一方の基板には、隔壁（リブ）が格子状に形成されている。この隔壁は、表裏２枚の基板の間隔を一定に保つ機能を果たし、粒子状表示媒体の動くスペースを確保している。また、この隔壁により粒子状表示媒体は横方向の移動が制限されるので、粒子状表示媒体が偏在して表示ムラとなることを防止できる。

基板間に形成される空間であるセル内に互いに光学的反射率が異なる、例えば正帯電の黒色粒子と負帯電の白色粒子とから成る粒子状表示媒体を封入し、基板間に電圧を印加することにより、黒色粒子および白色粒子を移動させて白黒表示を行うことができる。基板の間隔は１０μｍ〜１００μｍが好適であり、基板の間隔が１０μｍより狭い場合には、封入する粒子も微細なものに限定されるため粒子の調製技術、封入方法が困難になる。一方、基板の間隔が１００μｍよりも広い場合には、粒子の駆動電圧を高くすることが必要になるので、消費電力が増加することとなり、好ましくない。

次に、図６に示す粒子状表示媒体充填装置を用いる本発明の情報表示用パネルの製造方法における粒子状表示媒体充填工程について説明する。本発明における粒子状表示媒体充填工程は、流動床方式の粒子タンクにガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させる第１工程と、帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体の中に基板を浸漬することにより、粒子状表示媒体を基板に付着させる第２工程とから成る。以下に各工程を詳細に説明する。

［第１工程］
粒子タンク３１の下部のガス収容部３４の開口（図示せず）からガスを吹き込むことにより、粒子タンク３１内の粒子は浮遊して流動状態となり、摩擦帯電（流動帯電）する。その際、粒子流動層収容部３４のジェットノズル３９からジェット気流を吹き込むことにより、粒子の帯電が促進される。それにより、粒子タンク３１の粒子流動層収容部３４の上部のエアロゾル状粒子層収容部３５においては、十分に帯電した粒子が浮遊した状態（エアロゾル状態）となる。なお、粒子を帯電させるためにガスを吹き込む代わりに、回転式の攪拌羽根で攪拌することにより、粒子を帯電させて浮遊させることもできる。また、超音波発振器を用いて粒子に超音波を作用させることにより、粒子を帯電させることもできる。

［第２工程］
エアロゾル状粒子層収容部３５内の帯電させて浮遊させた（エアロゾル状態にした）粒子状表示媒体（図示せず）の中に基板４０を浸漬することにより、粒子状表示媒体が基板４０に付着する。その際、基板の電極側を表面にして、基板２枚を合わせた状態で、帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体の中に浸漬することができる。そのようにすると、基板裏面に付着する粒子が少なくなるため、裏面をクリーニングする工数を削減することができる。また、上記粒子状表示媒体充填工程を行う際に基板４０をアースすることにより、効果的に粒子状表示媒体の付着を促進することができる。なお、基板を粒子状表示媒体と逆相に帯電させた場合には、粒子状表示媒体の粒子の付着力が増すので、より効果的である。

図７は本発明の情報表示用パネルの製造方法の粒子状表示媒体充填工程に用いる粒子状表示媒体充填装置の他の例の構成を示す図である。図７に示す粒子状表示媒体充填装置は、図６に示す粒子状表示媒体充填装置に対し、基板支持機構３７の構成を変更したものであり、それ以外の部分は図６に示す粒子状表示媒体充填装置と同様に構成する。
すなわち、図７に示す粒子状表示媒体充填装置における基板支持機構３７は、１枚の基板４０をエアロゾル状粒子層収容部３５内に水平方向に支持するクランプ機構により構成されており、該クランプ機構は、導電性支持枠３７ｃおよびそれに結合した導電性クランプ部材３７ｄによって構成されている。その際、アース線３８が導電性支持枠３７ｃおよび導電性クランプ部材３７ｄを介して１枚の基板４０の導電部に接続されるため、基板４０を接地した状態で基板４０のセル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行うことができる。

図８は本発明の情報表示用パネルの製造方法の粒子状表示媒体充填工程に用いる粒子状表示媒体充填装置のさらに他の例の構成を示す図である。図８に示す粒子状表示媒体充填装置は、図６に示す粒子状表示媒体充填装置に対し、基板支持機構３７の構成を変更したものであり、それ以外の部分は図６に示す粒子状表示媒体充填装置と同様に構成する。
すなわち、図８に示す粒子状表示媒体充填装置における基板支持機構３７は、基板の裏面（図示上面）を吸引することにより１枚の基板４０をエアロゾル状粒子層収容部３５内に水平方向に支持するチャック機構により構成されており、該チャック機構は、導電性支持枠３７ｃおよびそれに結合した導電性チャック部材３７ｅによって構成されている。また、導電性支持枠３７ｃにはアース線４１が接続されている。その際、アース線３８が導電性支持枠３７ｃおよびアース線４１を介して１枚の基板４０の導電部に接続されるため、基板４０を接地した状態で基板４０のセル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行うことができる。

図６〜図８に示す粒子状表示媒体充填装置を用いる本発明の情報表示用パネルの製造方法によれば、流動床方式の粒子タンクにガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させる第１工程と、帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体の中に基板を浸漬することにより、粒子状表示媒体を基板に付着させる第２工程とにより、セル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行うから、粒子タンク内において帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体を基板のセル内に均一に付着させて充填することができる。また、上記本発明の情報表示用パネルの製造方法によれば、複合粒子を用いる場合に問題となる潤滑剤や荷電制御剤等の脱離および脱離した潤滑剤や荷電制御剤等の基板への付着を抑制することができる。また、上記本発明の情報表示用パネルの製造方法によれば、複数枚の基板をバッチ処理することができるので、大量生産に好適である。さらに、従来の情報表示用パネルの製造方法では廃棄処理される粒子状表示媒体が多いことが短所であるが、上記本発明の情報表示用パネルの製造方法では廃棄処理される粒子状表示媒体が少ないため、粒子状表示媒体のロスを大幅に低減することができるので、製造コスト低減にも有効である。さらに、図８に示す粒子状表示媒体充填装置を用いる本発明の情報表示用パネルの製造方法は、基板を吸引するチャック機構を採用しているので、基板の着脱が容易であり、連続生産性を向上させる上で有効な製造方法となる。
また、図６〜図８に示す本発明の粒子状表示媒体充填装置はそれぞれ、図示のように構成されているから、本発明の情報表示用パネルの製造方法に適した粒子状表示媒体充填装置となる。

以下、本発明の対象とな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。

基板としては、少なくとも一方の基板はパネル外側から表示媒体の色が確認できる透明基板であり、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。もう一方の基板となる背面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（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ィン（ＰＥＳ）、アクリル等の 有機高分子系基板や、ガラスシート、石英シート、金属シート等を用い、表示面側にはこのうち透明なものを用いる。基板の厚みは、１０〜２０００μｍが好ましく、さらに５０〜１０００μｍ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、２０００μｍ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。

必要に応じて基板に設ける電極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）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＡＺＯ）、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、ポリピローラ、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、金属箔をラミネートする方法（例えば圧延銅箔法）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（表示面側）基板に設ける電極は透明である必要があるが、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、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍ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９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、本発明を用いて作製する情報表示用パネルに用いる粒子状表示媒体を構成する表示媒体用粒子（光学的反射率と帯電性とを有する粒子）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。
粒子には、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、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、ポリシクロオレフィン樹脂、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、ジメタクリル酸エチレン・スチレン樹脂等が挙げられ、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、表示媒体用粒子は平均粒子径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。

さらに本発明では、各表示媒体用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、使用した表示媒体用粒子の内、最大径を有する表示媒体用粒子のd(0.5)に対する最小径を有する表示媒体用粒子のd(0.5)の比を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表示媒体用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、互いの表示媒体用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、表示媒体用粒子で構成する粒子状表示媒体を気体中空間で駆動させる乾式の情報表示用パネルでは、基板間の粒子状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）〜図４（ａ），（ｂ）、図５（ａ）〜（ｄ）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。
本発明の製造方法で用いるキャリアガスとしても上述したドライガスが好適に用いられる。ガス種は、基板間空間に満たされるガスとキャリアガスとで同一にしてもよいし、別のものとしてもよい。

本発明の対象となる情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、粒子状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１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍに調整される。
対向する基板間の気体中空間における粒子状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％を超える場合には粒子状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＞
ＩＴＯ（酸化インジウム錫）を蒸着した透明導電ガラス（３００ｍｍ×２７５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）に櫛状の電極加工を行い、さらに感光性樹脂フィルム（厚さ２５μｍ）をラミネートし、露光エッチング処理により格子状の隔壁（リブ）を形成して隔壁付き基板を作製した。隔壁の幅は３０μｍで、隔壁のピッチは３００μｍで、隔壁の高さは２５μｍである。

まず、図６に示す粒子状表示媒体充填装置の粒子タンク３１を２個用意して、一方の粒子タンク３１には、黒色粒子として電子写真用の重合トナー（平均粒子径８μｍ）を粒子タンクに充填し、粒子タンク下部のガス収容部３４より０．１ＭＰａの窒素ガスを吹き込んでエアロゾル状粒子層を形成した。また、他方の粒子タンク３１には、白色粒子として酸化チタンを配合したスチレン樹脂を粉砕し分級して得られた粒子（平均粒子径８μｍ）を充填し、上記と同様にしてエアロゾル状粒子層を形成した。

次に、上記隔壁付き基板を黒色粒子の粒子タンク３１の上部のエアロゾル状粒子層収容部３５内に吊して、粒子状表示媒体の中に隔壁付き基板を浸漬した。一方、白色粒子の粒子タンク３１の上部のエアロゾル状粒子層収容部３５内にも、同様にして隔壁付き基板を吊して、粒子状表示媒体の中に隔壁付き基板を浸漬した。それぞれの浸漬時間は３０秒である。何れの場合も、隔壁付き基板はアースした。隔壁付き基板を粒子タンク３１から取り出すと、それぞれ粒子が付着した隔壁付き基板が得られた。

これら隔壁付き基板同士を貼り合わせて外周部を接着して、情報表示用パネルを作製した。この情報表示用パネルに１５０Ｖ，２ｋＨｚの交流電圧を掛けると、白ベタ画像と黒ベタ画像とが書き換わり、白色粒子状表示媒体と黒色粒子状表示媒体とが移動反転することから、黒色粒子および白色粒子がセル内に均一に充填されていることが確認できた。

本発明の製造方法によって作製す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（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、外部電界形成手段によって表示を書き換える表示部（いわゆ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が適用できる。

（ａ），（ｂ）は本発明の対象となる情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の対象となる情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の対象となる情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の対象となる情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の対象となる情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。 本発明の情報表示用パネルの製造方法の粒子状表示媒体充填工程に用いる粒子状表示媒体充填装置の一例の構成を示す図である。 本発明の情報表示用パネルの製造方法の粒子状表示媒体充填工程に用いる粒子状表示媒体充填装置の他の例の構成を示す図である。 本発明の情報表示用パネルの製造方法の粒子状表示媒体充填工程に用いる粒子状表示媒体充填装置のさらに他の例の構成を示す図である。 本発明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。 従来例の情報表示用パネルの製造方法における粒子状表示媒体充填工程に用いる粒子状表示媒体充填装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１、２ 基板
３ 表示媒体（粒子群）
３Ｗ 白色表示媒体
３Ｂ 黒色表示媒体
３Ｗａ 表示媒体用白色粒子
３Ｂａ 表示媒体用黒色粒子
４ 隔壁
５、６ 電極
７，８ 外部電界形成手段
９，１０ 導電部材
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
２２Ｂ 青色カラーフィルター
３１ 粒子タンク
３２ ガス収容部
３３ 多孔板
３４ 粒子流動層収容部
３５ エアロゾル状粒子層収容部
３６ 圧力調整弁
３７ 基板支持機構
３７ａ 導電性支持台
３７ｂ 導電性支持部材
３７ｃ 導電性支持枠
３７ｄ 導電性クランプ部材
３７ｅ 導電性チャック部材
３８ アース線
３９ ジェットノズル
４０ 基板
４１ アース線

Claims (7)

1. 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、該セル内に帯電性を有する粒子状表示媒体を封入し、粒子状表示媒体に電界を付与することによって、粒子状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を作製する際に、セル内に粒子状表示媒体を充填する粒子状表示媒体充填工程を行う、情報表示用パネルの製造方法であって、
   流動床方式の粒子タンクにガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させる第１工程と、
   前記帯電させて浮遊させた粒子状表示媒体の中に基板を浸漬することにより、粒子状表示媒体を基板に付着させる第２工程と、により前記粒子状表示媒体充填工程を行うことを特徴とする情報表示用パネルの製造方法。
2. 前記粒子状表示媒体は、互いに光学的反射率が異なる正帯電の粒子と負帯電の粒子とから成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. 前記粒子状表示媒体充填工程を行う際に基板を接地することを特徴とする請求項２に記載の情報表示用パネルの製造方法。
4. ガスを吹き込み粒子状表示媒体を帯電させて浮遊させることができる流動床方式の粒子タンクであって、ガス収容部と、多孔板と、粒子流動層収容部と、エアロゾル状粒子層収容部と、圧力調整弁とを順次積層して成る、粒子タンクと、
   前記粒子流動層収容部に設けられた複数本のジェットノズルと、
   前記エアロゾル状粒子層収容部に設けられた基板支持機構と、
   前記基板支持機構を介して該基板支持機構に支持された基板を接地するアース線と、を具備して成ることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の情報表示用パネルの製造方法に用いる粒子状表示媒体充填装置。
5. 前記基板支持機構は、複数枚の基板を垂直方向に支持するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の粒子状表示媒体充填装置。
6. 前記基板支持機構は、１枚の基板を水平方向に支持するクランプ機構により構成されていることを特徴とする請求項４に記載の粒子状表示媒体充填装置。
7. 前記基板支持機構は、１枚の基板を水平方向に支持するチャック機構により構成されていることを特徴とする請求項４に記載の粒子状表示媒体充填装置。

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