JP2010266837A - 情報表示用パネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程における電極間のリーク発生を予防して、歩留まりの向上を図ることができる絶縁構造を備えた情報表示用パネルを提案する。
【解決手段】透明な第１の基板２と、透明であることを要しない第２の基板１とを対向して配置させた２枚の基板間に、帯電性粒子３Ｗ、３Ｂを含んだ粒子群として構成した表示媒体を封止し、前記基板間に配置した対電極間に発生させた電界によって前記表示媒体を移動して情報を表示する情報表示用パネルであって、
前記第１の基板と前記第２の基板とのいずれか一方に形成され、前記２枚の基板２の間隔を設定する基板間間隔設定部材４の上面が固定されるもう一方の基板上の少なくともパターン形成された電極間スペースＷｓ部分に絶縁体層１０が敷設されていると共に、当該絶縁体層１０が前記電極間スペースに臨む周辺位置に存する前記電極５に接触し、その電極５の一部を被覆するように形成してある。
【選択図】図５

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群で構成した表示媒体を封入し、この表示媒体を前記基板にパターン形成した電極間に発生させた電界に基づいて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。

情報表示装置として液晶表示装置（ＬＣＤ）が広く普及している。しかし、一般に液晶表示装置は電力消費量が大きく、視野角が狭いなどの欠点があることが知られていた。そこで、液晶表示装置に代わるものとして、少なくとも一方が透明な２枚の基板（例えばガラス基板）間に隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、このセル内に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入して、この表示媒体に電界を作用させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルについての提案がある。

上記のような情報表示用パネルでは、各基板に予め設計したパターンに基づいて電極が形成されている。例えば特許文献１で開示するように、一方の基板のライン電極と他方の基板のライン電極とが交差する交差位置にセルが配設されており、対向するライン電極が直交交差して形成する画素電極対間に発生させた電界で表示媒体を移動させるようにしている。この構造でセルを形成する隔壁に着目すると、同特許文献１での図４（ｂ）で示すように、一方の基板（ここでは下基板）はライン電極上に乗って隔壁が予め固定されており、他方の基板（ここでは上基板）の電極間の絶縁空間（以下、電極間スペースと称する）に接着剤をもって固定する構造となっている。

特開２００７−２２６０２７号公報

上述したように情報表示用パネルでは接着剤などを用いて隔壁が一方の基板と電極間スペースにおいて固定されることがある。このように電極間で隔壁を固定する形態においても、隣接した電極の絶縁を確保することが必要となる。
しかしながら、製造工程中において導電性の異物（以下、導電性異物と言う）が予期しない理由で隔壁上や接着剤中に進入する事態も想定される。このような事態が発生した場合に基板の貼付け（圧着固定）をすると、導電性異物が潰されて伸長して隣接する電極間にまたがる状態になる。これにより絶縁確保が必要な電極間のリーク（短絡）が発生して、製品の歩留まりが低下することがあった。

よって、本発明の目的は、上述した課題を解決して、製造工程における電極間のリーク発生を予防して、歩留まりの向上を図ることができる絶縁構造を備えた情報表示用パネルを提案することである。

上記目的は、透明な第１の基板と、透明であることを要しない第２の基板とを対向して配置させた２枚の基板間に、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封止し、前記基板間に配置した対電極間に発生させた電界によって前記表示媒体を移動して情報を表示する情報表示用パネルであって、前記第１の基板と前記第２の基板とのいずれか一方に形成され、前記２枚の基板の間隔を設定する基板間間隔設定部材の上面が固定されるもう一方の基板上の少なくともパターン形成された電極間スペース部分に絶縁体層が敷設されていると共に、当該絶縁体層が前記電極間スペースに臨む周辺位置に存する前記電極に接触し、その電極の一部を被覆するように形成してある、ことを特徴とする情報表示用パネルによって達成できる。

また、前記絶縁体層は、前記基板間間隔設定部材の部材幅および前記電極間スペースの電極間幅のいずれよりも広い層幅で敷設してある構造とするのが好ましい。また、前記絶縁体層は、前記基板間間隔設定部材の固定領域に敷設してもよい。

また、前記絶縁体層が前記電極を被覆している被覆部分は、前記電極それぞれの１０％以内としてある構造とするのが望ましい。また、前記絶縁体層は、体積固有抵抗率が１．０×１０^７Ω・ｃｍ以上とされている構造とするのが望ましい。また、基板間間隔設定部材は、前記第１、第２の基板間で表示媒体を封入する複数のセルを画定する隔壁を含むことができる。また、前記絶縁体層の材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、シリコンナイトライド、ポリスチレン、ナイロン、メタクリル酸、ポリウレタン、エポキシ樹脂のいずれか、あるいは、これらから選択した少なくとも２つよりなる混合物とすることができる。

そして、上記目的は、上記の情報表示用パネルの製造方法において、基板間間隔設定部材が形成された基板上の、隔壁で囲まれたセルに表示媒体を配置した後、基板間間隔設定部材頂上と、パターン形成された電極の間の電極間スペース上に絶縁体層が予め敷設された基板と、を貼り合せて前記情報表示用パネルを製造することを特徴とする情報表示用パネルの製造方法により達成できる。

本発明の情報表示用パネルは、導電性異物が進入してリークが発生する可能性がある電極間スペースにおいて電極に接触し、その一部を被覆するようにして絶縁体層を敷設した構造を備えるので、リークの発生を確実に抑制して製品の歩留まり向上を図ることができる。

（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説明するために示した図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の対象となる情報表示用パネルの他の原理的構成を説明するために示した図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の対象となる情報表示用パネルの他の原理的構成を説明するために示した図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の対象となる情報表示用パネルの他の原理的構成を説明するために示した図である。 情報表示用パネルのセルを形成する隔壁と基板との接続面に設けた絶縁構造を例示するために示した図である。 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。 実施例に係る情報表示用パネルの部分平面図である。 比較例の情報表示用パネルの部分平面図である。 本発明を適用可能なマイクロカプセル方式の情報表示用パネルの原理的構成を説明するために示した図である。

以下、本発明に係る一実施形態の情報表示用パネルの駆動方法を、図面に基づき詳細に説明する。本発明の理解を容易とするため、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を採用し、この表示媒体を移動して文字、画像等の情報を表示する情報表示用パネルの概略構成を説明する。

情報表示用パネルは、対向する２枚の基板間の空間に封入した帯電性粒子を含んだ粒子群として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、或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。

本発明の対象となる情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図１（ａ）、（ｂ）に示す例は、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成される互いに光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体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（ＴＦＴ付き画素電極）と透明な基板２に設けた透明電極６（共通電極）とで形成する電極対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表示を、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表示を、白黒のドットでマトリックス表示している。
なお、図１（ａ）、（ｂ）においては、手前にある隔壁は省略している。基板間間隔設定部材４は透明な基板２に形成され、基板１と接着剤によって固定されている。

また、図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成される互いに光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体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）と透明な基板２に設けた透明電極６（ライン電極）とが対向直交交差に形成する画素電極対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表示を、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表示を、白黒のドットでマトリックス表示している。
なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。基板間間隔設定部材４は透明な基板２に形成され、基板１と接着剤によって固定されている。

また、図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、３個のセル（ピクセル）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、表示媒体としてはセル２１−１〜２１−３の全てに負帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂとを充填してある。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を設けてある。これら第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は、第１セル２１−１〜第３のセル２１−３のいずれかを白色表示にすると共に他を黒色表示にして赤色、緑色、青色のドット表示を行う。そして、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。さらに、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、この図３（ａ）、（ｂ）に例示の構成でも、手前にある隔壁は省略している。各セル内での表示媒体の移動を適宜に行って多色カラー表示を行うことができる。基板間間隔設定部材４は透明な基板２に形成され、基板１と接着剤によって固定されている。

図４（ａ）、（ｂ）に示す例は、少なくとも光学的反射率および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種類の表示媒体（ここでは負帯電性表示媒体用白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗを示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１にスペースをもって設けた電極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表示を、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表示を、白黒のドットでマトリックス表示している。なお、図４（ａ）、（ｂ）で示す例でも手前にある隔壁は省略している。基板間間隔設定部材４は透明な基板２に形成され、基板１と接着剤によって固定されている。

さらに、図９は、マイクロカプセル内に透明絶縁液体とともに封入した帯電性の白色粒子群と黒色粒子群を表示媒体３Ｗ、３Ｂとしてパネル基板間に配置して、観察側基板２に設けた共通電極６と、背面側基板１にスペースをもってマトリックス配置されるように設けたＴＦＴ付き画素電極５とで構成する電極対から電界を付与して表示媒体を移動することによって白黒ドット表示を行う情報表示用パネルを示している。
ここでは、基板１（背面側）に形成したＴＦＴ付き画素電極５とＴＦＴ付き画素電極５との間に、基板２（観察側）に形成した基板間間隔設定部材４が固定された構造がとられ、基板１（背面側）に形成したＴＦＴ付き画素電極５と、基板２（観察側）に形成した透明な共通電極（透明導電膜）６とが対向して形成する画素電極対間に発生させた電界でマイクロカプセルＭＣ内の表示媒体を駆動させる方式を示している。

なお、上記基板としては、ガラス基板、樹脂シート基板、樹脂フィルム基板等の基板を用いることができる。表示面側（観察側）とする基板２は透明基板とする。基板１は背面側基板であり、透明である必要はない。この基板１、２には、所定の電圧および極性（正・負）を有する電圧を印加するための電極が画素用電極としてパターニングされて配設されたり、配線用電極としてパターニングされたりしている。このような情報表示用パネルを構成する表裏２枚の基板１、２のうち少なくとも一方の基板には、電極がスペースをもって形成されている。この電極に電流を流したときに、表示媒体（粒子群）に電界が印加されることによって移動して所望の表示を行う前述の構造を実現できる。

更に、情報表示用パネルに採用されている電極の短絡を防止するための絶縁構造について説明する。図１〜図４、図９は、情報表示用パネルのセル概略構成を確認できるように示した拡大側面構成図である。これに対して、図５は、情報表示用パネルのセルを形成するとともに基板間間隔設を確保する隔壁４と基板との接続面に設けた絶縁構造を例示するために示した図である。ここで、図５（ａ）は基板間間隔設定部材となる隔壁４によって透明な基板２上に画定されたセル内に表示媒体を入れた状態での表示面側の基板２（第１の半製品）に、電極を下面にして背面側の基板１（第２の半製品）をセットするときの様子を示した図である。そして、図５（ｂ）は基板１の隔壁４上に、接着剤ＡＤを介して、基板２を固定して情報表示用パネルを完成させたときの様子を示した図である。基板１に形成されたライン電極５と、基板２に形成されたライン電極６とが対向直交交差して画素電極対を形成する構造となっている。
なお、この図５は、先に示した図１〜図４とは異なって、上下の基板１、２を上下逆に図示してあり、表示側（観察側）の基板２が下側となっている。ただし、この図５（ａ）、（ｂ）で示す例でも手前にある隔壁は省略している。

図５（ａ）で示す断面図では下側の基板２はガラス基板などの透明基板に、透明なＩＴＯ電極６が配設され、このＩＴＯ電極６の上を跨るように左右の隔壁４が共に乗った構造を例示している。
一方、上記基板２の上にセットされる背面側の基板１の内面（図５では下側の面）の電極５間の電極間スペースに隔壁４が固定される様子を示している。このような場合、何らかの理由で隔壁４の上面４ａに導電性異物ＣＥが進入していたり、接着剤ＡＤに導電性異物ＣＥが混入していたりすると、基板貼り合せ工程時の加圧で導電性異物が電極間スペースを埋めて電極間（隣接する電極５の間）にリーク（短絡）を発生させてしまう場合がある。

そこで、本実施例の情報表示用パネルの場合には、接着剤等で基板間間隔設定部材が固定される側の基板にある電極間スペースに絶縁体層１０が敷設してある。このような絶縁体層１０については、従来における絶縁材料を同様に使用できるが、体積固有抵抗率が１．０×１０^７Ω・ｃｍ以上であるものが好ましい。このような絶縁体層１０用の材料としては、例えばポリエチレン（１．０×１０^１６〜１．０×１０^２０Ω・ｃｍ）、ポリプロピレン（１．０×１０^１６〜１．０×１０^２０Ω・ｃｍ）、ポリエチレンテレフタレート（１．０×１０^１２〜１．０×１０^１４Ω・ｃｍ）、シリコンナイトライド（１．０×１０^１２Ω・ｃｍ）、ポリスチレン（１．０×１０^１７〜１．０×１０^１９Ω・ｃｍ）、ナイロン（１．０×１０^１３〜１．０×１０^１４Ω・ｃｍ）、メタクリル酸（１．０×１０^１４〜１．０×１０^１５Ω・ｃｍ）、ポリウレタン（１．０×１０^１３〜１．０×１０^１５Ω・ｃｍ）、エポキシ樹脂（１．０×１０^８〜１．０×１０^１４Ω・ｃｍ）などを好適に採用できる。より具体的には、これらから選択した、いずれか、あるいは、これらから選択した少なくとも２つよりなる混合物を、絶縁体層１０用の材料とすることができる。
図５で例示の場合は、背面側の基板１に絶縁体層１０を設けるので必ずしも透明絶縁体層である必要はないが、接着剤等で基板間間隔設定部材が固定される側の基板が観察側の透明基板となる場合には絶縁材料についても透明性が要求される。この場合には、透明性の絶縁材となるエポキシ樹脂などによって絶縁体層１０を形成するのが望ましい。

混入する可能性のある導電性異物が、隔壁４上に進入して基板１、２の圧着時に潰されて電極間のリークを発生させるので、このように圧着時に潰されて伸長する最大の領域を予想して絶縁体層１０を設定するのが好ましい。よって、上記絶縁体層１０は、電極間スペース上にこのスペースを臨む周辺位置に存する前記電極に接触し、その一部を被覆するように形成しておくのが望ましい。このように形成しておけば、導電性異物が仮に存在しても電極間リークの発生を確実に予防できる。

より具体的には、図５（ａ）で示すように、隔壁４の部材幅Ｗｒおよび前記電極間スペースにおいける電極間幅Ｗｓのいずれよりも、絶縁体層１０の層幅Ｗｉが広くなるように敷設しておくのが好ましい。このようにすると、図５（ｂ）で示すように導電性異物ＣＥが進入した場合であっても、絶縁体層１０によってリークの発生を確実に抑制できる。

ただし、電極はセル内に封入した表示媒体を移動させるための電界を付与するものであり、電極が露出した構造が表示媒体駆動において好ましいことが分っている。その理由は解明できていないが、電極表面が形成する表面粗さや電極材料と、それに接触する表示媒体である粒子材料や粒子の表面粗さとの関係で適当な付着力が形成されていることにあると推量される。絶縁体層１０により過剰に被覆してしまうのは好ましくない。そこで、絶縁体層１０が電極を被覆している被覆部分は、電極それぞれの１０％以内としておくのが好ましい。より具体的には、各電極について電界発生に寄与する表面積に対して、その１０％以内としておくのが好ましい。

上記実施形態に関しては、絶縁体層１０は電極間スペースの全面に敷設してもよいし、隔壁（基板間間隔設定部材）４が固定される固定領域にだけ絶縁体層１０を敷設するようにしてもよい。上記例は、セルを形成する隔壁４を基板間間隔設定部材として説明したが、第１、第２の基板間でセル全体を囲むように配備する枠部材を更に採用する場合に、この枠部材などについても前述したと同様の電極短絡の虞があるときには、同様の構造を採用できることは言うまでもない。

以下では、更に、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。

前述した基板としては、少なくとも一方の表示側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、２〜２０００μｍが好ましく、さらに５〜１０００μｍ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となる。

上記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を例示でき、これらを適宜に選択して用いることができる。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を用いることができる。
視認側（表示面側）基板の情報表示画面領域に設ける電極は透明である必要があるが、情報表示画面領域外や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。

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である。隔壁の高さは、基板間間隔以内で、基板間間隔設定部材は基板間間隔と同じに、それ以外のセル形成用部分は基板間間隔と同じか、それよりも低くすることができる。隔壁の高さは、基板間間隔に合わせたり、部分的に基板間間隔よりも低くしたりすることもできる。
これらの隔壁により形成されるセルは、図６に示すごとく、基板平面方向からみて四角形、三角形、ライン状、円形、六角形、階段型八角形、階段型六角形などが例示され、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よく、表示状態の鮮明さを増すことができる。
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を好適に用いられる。
隔壁や基板間間隔設定部材を直接形成する側の基板において、隔壁や基板間間隔設定部材を直接形成する部分が電極間のスペース部分であったり、電極がある部分であったりした場合であっても、絶縁体層を設ける必要はないが、もちろん、前記部分に絶縁体層を設けることもできる。
本発明の隔壁や基板間間隔設定部材は絶縁材料であることが好しく、絶縁材料の隔壁や基板間間隔設定部材の場合において、上述した隔壁や基板間間隔設定部材を直接形成する部分が電極間のスペース部分であったり、電極がある部分であったりした場合であっても、絶縁体層を設けない構成とするこができ、絶縁材料でない隔壁や基板間間隔設定部材の場合においては、上述した隔壁や基板間間隔設定部材を直接形成する部分が電極間のスペース部分であったり、電極がある部分であったりした場合には絶縁体層を設けた構成とする必要がある。

次に、本発明の情報表示用パネルで表示媒体として採用可能な帯電性粒子について説明する。表示媒体は帯電性粒子だけで粒子群を構成して表示媒体としたり、帯電性粒子とその他の粒子と、合わせて粒子群を構成して表示媒体として用いられる。この帯電性粒子には、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、無機添加剤等を含めることができる。更に、以下で樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。

帯電性粒子の主成分とな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。

また、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帯電性粒子を作製できる。

また、帯電性粒子は平均粒子径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過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（粒子群）の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Span（スパン）を５未満、好ましくは３未満とするのが望ましい。
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、使用する表示媒体の内、最大の平均粒子径ｄ（0.5）を有する表示媒体のd(0.5)に対する最小の平均粒子径ｄ（0.5）を有する表示媒体の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が互いに反対方向に動くので、互いの表示媒体を構成する粒子サイズを同程度にし、表示媒体が互いに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。例えば、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。

さらに、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を気体中空間で駆動させる情報表示用パネルでは、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、上記図１（ａ）、（ｂ）〜図４（ａ）、（ｂ）、図５（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表示媒体（３Ｗ、３Ｂ）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にさらに好ましくは１０〜１００μｍ、特に好ましくは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。なお、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、更に、本発明の実施例として製造した情報表示用パネルを説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例）
図７は、実施例に係る情報表示用パネルの部分平面（表示面視）図である。
（パネル構成条件）
表示面（前面）基板側
ライン状ITO電極間スペース幅：５０μｍ 前面ITO電極延長方向隔壁幅：７０μｍ
背面基板側
ライン状ITO電極間スペース幅：５０μｍ 背面ITO電極延長方向隔壁幅：７０μｍ
この背面基板側のITO電極延長方向絶縁体層幅：１１０μｍとした。
絶縁体層は、エポキシ系フォトレジストをスピンコート法により、ITO層上に成膜の上、紫外線露光によるリソグラフ法にて上記図面の通りパターニングした。
隔壁は前面基板側に直接形成して、背面基板側で固定するようにしたので、絶縁体層は背面基板側のライン状電極間スペースの全てに敷設した。

（比較例）
図８は、図７の実施例に対する比較例の情報表示用パネルの部分平面（表示面視）図である。
（パネル構成条件）
表示面（前面）基板側
ライン状ITO電極間スペース幅：５０μｍ 前面ITO電極延長方向隔壁幅：７０μｍ
背面基板側
ライン状ITO電極間スペース幅：５０μｍ 背面ITO電極延長方向隔壁幅：７０μｍ
この背面基板側のライン状電極間スペースに絶縁体層を敷設しなかった。
他の条件は、実施例の場合と同様であり、隔壁は前面基板側に直接形成して、背面基板側で固定するようにした。

（結果）
実施例
作製パネル２５０枚中、導電性異物によるリークの発生：０箇所、０枚
比較例
作製パネル２５０枚中、導電性異物によるリークの発生：２８箇所、２６枚
（導電異物について）
上記実施例の場合は短絡の問題は発生しなかったが、比較例においては短絡の問題が発生した。短絡（リーク）部位を観察したところ潰れた導電性異物が見つかりその最大長径は、６５μｍであった。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明に係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、外部書き換え装置に接続して表示書き換え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、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や、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子として用いるアクティブ駆動方式など、種々のタイプの駆動方式が適用できる。

１ 背面側の基板
２ 観察（表示面）側基板
３Ｗ、３Ｂ 表示媒体（粒子群）
４ 基板間間隔設定部材
５ 背面側基板の電極
６ 観察側基板の電極
１０ 絶縁体層
ＡＤ 接着剤
ＣＥ 導電性異物
Ｗｓ 電極間間幅（電極間スペース）
Ｗｒ 隔壁の部材幅（基板間間隔設定部材の部材幅）
Ｗｉ 絶縁体層の層幅

Claims (8)

1. 透明な第１の基板と、透明であることを要しない第２の基板とを対向して配置させた２枚の基板間に、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封止し、前記基板間に配置した対電極間に発生させた電界によって前記表示媒体を移動して情報を表示する情報表示用パネルであって、
   前記第１の基板と前記第２の基板とのいずれか一方に形成され、前記２枚の基板の間隔を設定する基板間間隔設定部材の上面が固定されるもう一方の基板上の少なくともパターン形成された電極間スペース部分に絶縁体層が敷設されていると共に、当該絶縁体層が前記電極間スペースに臨む周辺位置に存する前記電極に接触し、その電極の一部を被覆するように形成してある、ことを特徴とする情報表示用パネル。
2. 前記絶縁体層は、前記基板間間隔設定部材の部材幅および前記電極間スペースの電極間幅のいずれよりも広い層幅で敷設してある、ことを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
3. 前記絶縁体層は、前記基板間間隔設定部材の固定領域に敷設してある、ことを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
4. 前記絶縁体層が前記電極を被覆している被覆部分は、前記電極それぞれの１０％以内としてある、ことを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
5. 前記絶縁体層は、体積固有抵抗率が１．０×１０^７Ω・ｃｍ以上とされている、ことを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
6. 前記基板間間隔設定部材は、前記第１、第２の基板間で表示媒体を封入する複数のセルを画定する隔壁を含む、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の情報表示用パネル。
7. 前記絶縁体層の材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、シリコンナイトライド、ポリスチレン、ナイロン、メタクリル酸、ポリウレタン、エポキシ樹脂のいずれか、あるいは、これらから選択した少なくとも２つよりなる混合物である、ことを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の情報表示用パネルの製造方法において、
   基板間間隔設定部材が形成された基板上の、隔壁で囲まれたセルに表示媒体を配置した後、基板間間隔設定部材頂上と、パターン形成された電極の間の電極間スペース上に絶縁体層が予め敷設された基板と、を貼り合せて前記情報表示用パネルを製造する、ことを特徴とする情報表示用パネルの製造方法。

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