JP2010271420A - 情報表示用パネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示媒体で表示される情報だけでなく、パネル基板間の隔壁からも情報を得ることができる、情報表示用パネル及びその製造方法を提供しようとするものである。
【解決手段】 観察側透明基板と、前記観察側透明基板と対向する背面側基板と、前記観察側透明基板と前記背面側基板との間の空間をセルに仕切る隔壁と、前記セル内に封止され、電界駆動可能な粒子群で構成される表示媒体とを有し、前記表示媒体を電界で駆動させて情報を書き換える情報表示用パネルにおいて、前記隔壁によって、前記書き換え表示した情報の背景となる情報を表示するように構成される情報表示用パネル。
【選択図】 図７

Description

本発明は、観察側透明基板と、前記観察側透明基板と対向する背面側基板と、前記観察側透明基板と前記背面側基板との間の空間をセルに仕切る隔壁と、前記セル内に封止され、電界駆動可能な粒子群で構成される表示媒体とを有し、前記表示媒体を電界で駆動して表示情報を書き換える情報表示用パネルの構成及びその製造方法に関するものである。

従来、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を、隔壁で囲んで形成したセルに配置した構成の情報表示用パネルでは、２枚のパネル基板のどちらか一方に隔壁を形成し、隔壁で囲んで形成したセルに表示媒体とする粒子群を充填後に、隔壁が形成されていないもう一方のパネル基板を、隔壁上面に配置した接着剤で貼り合わせて情報表示用パネルとしている。或いは、２枚のパネル基板の双方に隔壁を形成し、隔壁で囲んで形成したセルに表示媒体とする粒子群を充填後に、パネル基板双方の隔壁上面同士が対向するようにして、その間に配置した接着剤で貼り合わせて情報表示用パネルとしている。
また、特許文献１には、四角形のセルをマトリックス配置するために隔壁を格子状に配置する、いわゆるブラックマトリックス（ＢＭ）と呼ばれるリブ状遮光部材を設けた情報表示用パネルや、隔壁全体を着色した情報表示用パネルが開示されている。これは、図１０に示すように、セルを形成するために、格子状に設けた隔壁の上面にリブ状の黒色遮光材を配置してブラックマトリックスとする構成の情報表示用パネルとして知られている。黒色以外の例としては、白色遮光材を用いたホワイトマトリックスが知られているが、その他の色によっても同様に、リブ状の遮光材を格子状に配置する構成が知られている。

特開２００２−１３９７４８号公報

上記のように、従来、表示画面全体に格子状に形成される隔壁の上面全体に着色された部材を格子状に配置したり、表示画面全体に形成される隔壁の上面全体を着色して配置したりする構成の情報表示用パネルは存在する。しかしながら、これらの着色部材は、表示画面全体に一様に配置されることで、画面に表示された画像が鮮明に見えるようにするためのものであって、画面に表示できる情報は、パネル基板間に配置した表示媒体を駆動させることで得られる画像によってのみしか、情報を表示することができないという問題があった。

本発明の目的は上述した問題点を解消すべく、表示媒体で表示される情報だけでなく、パネル基板間に配置した隔壁を利用して、隔壁からも情報を得ることができる情報表示用パネル及びその製造方法を提供しようとするものである。

本発明の情報表示用パネルは、観察側透明基板と、前記観察側透明基板と対向する背面側基板と、前記観察側透明基板と前記背面側基板との間の空間をセルに仕切る隔壁と、前記セル内に封止され、電界駆動可能な粒子群で構成される表示媒体とを有し、前記表示媒体を電界で駆動させて表示情報を書き換える情報表示用パネルにおいて、前記隔壁によって、前記書き換え表示した情報の背景となる情報を表示するように構成されることを特徴とするものである。

また本発明の情報表示用パネルにおいて、前記背景となる情報を表示する好適な例としては、前記隔壁の観察側の上面部が、部分的に光学的反射率の異なる面部を有することで表示されること、また、前記部分的に光学的反射率の異なる面部の光学的反射率と前記表示媒体の光学的反射率とが異なり、さらに、前記上面部の光学的反射率と前記表示媒体の光学的反射率も異なることで表示されることで表示されること、さらにまた、前記隔壁の観察側の上面部が、部分的に幅の異なる面部を有することで表示されること、が挙げられる。
ここで「部分的に光学的反射率が異なる」とは、以下で詳述するように、例えば、隔壁の観察側の上面部の一部を着色したり表面粗さを変えた場合に、観察者が情報表示用パネルを見た際、観察者が、着色していない面部と着色された面部、又は、表面を研磨した面部と平滑な面部とを、区別可能な程度に視認できることを意味する。

更に、本発明は、上記のような情報表示用パネルの製造方法において、前記隔壁を前記背面側基板上に形成し、前記隔壁が観察側透明基板と対向する面に前記書き換え表示した情報の背景となる情報を形成し、前記観察側透明基板を前記隔壁上に形成することを特徴とするものである。

本発明によれば、パネル基板間のセル空間に封入された表示媒体で表示される情報の他に、パネル基板間の隔壁からも情報を得ることができるため、表示媒体による表示内容に関わらず、隔壁を利用した、隔壁が形成する情報を定常的に目視で確認可能な情報表示用パネルを得ることができる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の対象となる情報表示用パネルの一例の構成を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の対象となる情報表示用パネルの一例の構成を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の対象となる情報表示用パネルの他の一例の構成を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１又は図２の情報表示用パネルにおいて、外部の電界形成手段を用いて表示書き換えを行う一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１又は図２の情報表示用パネルにおいて、外部の電界形成手段を用いて表示書き換えを行う一例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、本発明による情報表示用パネルの、基板間に設けられる隔壁の製造工程の一例を示す図であり、（ｅ）〜（ｈ）はそれぞれ、本発明による情報表示用パネルの、表示状態の一例を示している。 図６の製造工程に基づいて作製された、本発明による情報表示用パネルの一表示例を示す図である。 図６の製造工程に基づいて作製された、本発明による情報表示用パネルの他の表示例を示す図である。 （ａ）は本発明による情報表示用パネルの図であり、（ｂ）は本発明による情報表示用パネルの、一部の表示状態例を示している。 従来の情報表示用パネルの一例を示す図である。

まず、本発明の対象となる情報表示用パネルの構成について説明する。本発明の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。

本発明の対象とな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した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２に設けたストライプ電極６と基板１に設けたストライプ電極５とが対向直交交差して形成する画素電極対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パッシブ駆動方式の構成としている。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、手前にある隔壁は省略している。また、ここでは画素とセルを一対一に対応させているが、必ずしも画素とセルを対応させる必要はない。さらに、表示媒体の色は、必ずしも白黒に限定されるわけではなく、互いに異なる色であればいずれの色の組み合わせでもよい。

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した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）と基板２に設けた電極６（共通電極）とが対向して形成する画素電極対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アクティブ駆動方式の構成としている。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。また、ここでは画素とセルを一対一に対応させているが、必ずしも画素とセルを対応させる必要はない。さらに、白色表示媒体３Ｗ及び黒色表示媒体３Ｂの色は、必ずしも白黒に限定されるわけではなく、互いに異なる色であればいずれの色の組み合わせでもよい。

また、図３（ａ）、（ｂ）に示す例のように、絶縁青色液体中に帯電特性を有する表示媒体（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）と基板２に設けた電極６（共通電極）とが対向して形成する画素電極対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アクティブ駆動方式の構成とすることもできる。この構成では、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白色表示を、あるいは、図３（ｂ）に示すように絶縁青色液体を観察者に視認させて青色表示を行い、白青でドットマトリックス表示させている。なお、図３（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。また、画素とセルを一対一に対応させている。さらに、ここでは液状オイルに青色の油溶性着色剤を混ぜて、絶縁青色液体としているが、帯電粒子の色と絶縁液体の色は必ずしも白青に限定されるわけではなく、互いに異なる色であればいずれの色の組み合わせでもよい。

次に、図１又は図２で示した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した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（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）を用いた表示パネルにおいて、外部の電界形成手段を用いて、表示書き換えを行う場合について説明する。
まず、図４（ａ）、（ｂ）に示す例のように、外部の電界形成手段として、一対の画素電極を用いる。この場合、上下に対向する画素電極の間に表示パネルを挿入し、当該画素電極を用いて電界を付与する。例えば、図４（ａ）の外部の電界形成手段７ａの上側の画素電極が負の電極、下側の画素電極が正の電極となるように電界を形成すると、電界が付与された部分の表示媒体がセル内を移動し、図４（ｂ）で示されるように、白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂが反転する。これにより観察者は、黒色表示媒体３Ｂ及び白色表示媒体３Ｗによって表示される情報を視認することが可能となる。なお、図４（ａ）、（ｂ）は白地画面に情報を表示させる場合の例であるが、画面を黒地として、白色表示媒体３Ｗによって情報を表示させることもできる。図４（ａ）、（ｂ）で示すように、画素とセルを対応させる必要はない。表示媒体の色は、必ずしも白黒に限定されるわけではなく、互いに異なる色であればいずれの色の組み合わせでもよい。

また、外部の電界形成手段としては、図５に示すような、ペン等の書き込み器電極を用いることもできる。この場合には、書き込み器電極と表示パネルの背景側に設けられる導電膜を上下に対向させる。そして、書き込み器電極と導電膜と用いて電界を付与する。例えば、図５（ａ）の外部の電界形成手段７の上側の画素電極が負の電極、下側の導電膜が正の電極となるように電界を形成すると、電界が付与された部分の表示媒体がセル内を移動し、図５（ｂ）で示されるように、白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂが反転する。これにより観察者は、黒色表示媒体３Ｂ及び白色表示媒体３Ｗによって表示される情報を視認することが可能となる。なお、図５（ａ）、（ｂ）は白地画面に情報を表示させる場合の例であるが、画面を黒地として、白色表示媒体３Ｗによって情報を表示させることもできる。図５（ａ）、（ｂ）で示すように、画素とセルを対応させる必要はない。表示媒体の色は、必ずしも白黒に限定されるわけではなく、互いに異なる色であればいずれの色の組み合わせでもよい。

次に、本発明の特徴部である、上述した情報表示用パネル基板間に設けられる隔壁の構成について説明する。本発明では、この隔壁の観察側の上面部に部分的に着色を施すことにより光学的反射率を変化させたり、隔壁の太さを部分的に変えることで、隔壁上面部の面積を変化させている。これにより、観察者が情報表示用パネルを視認した際、変化させた部分と変化させていない部分とが区別できる程度に、見え方が違うようになる。そして本発明では、この隔壁の観察側の上面部の見え方の違いを利用することによって、所望の模様（デザイン、トレードマーク等）を施す点を特徴としている。

図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の情報表示用パネルの基板間に設けられる隔壁の、製造工程を模式的に示した図である。ここでは、パネル基板に導電膜を設けない構成の情報表示用パネルを示している。また、わかりやすく図示するために、実際とは異なる寸法によって示されている。図６（ｅ）〜（ｈ）は各々、図６（ａ）〜（ｄ）の各工程で隔壁が部分的に着色されることによって表示される、情報表示用パネルの表示状態の一例を示している。つまり、図６（ｅ）〜（ｈ）の線Ｐ−Ｐ’の断面図の各々が、図６（ａ）〜（ｄ）に対応している。
なお、本例で示す製造工程は、本発明の情報表示用パネルを製造するための一工程に過ぎず、本発明の情報表示用パネルは他の方法によって製造されても良い。ここでは、観察者が表示された情報を観察した際に、所望の模様が背景としての情報となって観察できるように、観察側基板に対向する隔壁の上面部において、部分的に着色が施されることが重要である。以下、図を参照しながら、本発明の情報表示用パネルの製造方法について詳しく説明する。

まず初めに、背面側基板１０上に、セル空間を形成するための隔壁４を構築する（図６（ａ））。隔壁の構築は、レジスト材を用いたフォトリソ法によって行い、リブ状の隔壁を格子状に形成するのが好ましい。具体的な形成材料としては、ドライフィルムレジスト材が好ましく、例えば、アルフォＮＩＴ２（ニチゴーモートン社製）やＰＤＦ３００（新日鐵化学社製）を用いることができる。この隔壁の形成方法としては他に、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、アディティブ法を用いることも可能である。いずれの方法も本発明の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、レジスト材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。
そして、この時点ではまだ隔壁上は一様に同じ色を有していないため、隔壁によっては何も表示されていない（図６（ｅ））。

次に、隔壁４の上面部４Ａを印刷面として、所望の模様（デザイン、トレードマーク等）を印刷等により部分的に着色して、光学的反射率を部分的に変化させる（図６（ｂ））。着色の方法としては、フォトリソ法、印刷法、転写フィルムなどの方法が挙げられる。図の斜線部分は、選択した隔壁４部分の上面部４Ａに着色剤が配置され、着色されたことを示している。このようにして隔壁の上面が部分的に着色されると、観察者側に対して、図６（ｆ）〜（ｈ）のような模様が表示されることになる。なお、図６（ｂ）の側面図は、図６（ｆ）の線Ｐ−Ｐ’の断面図を示したに過ぎないため、図６（ｆ）の他の箇所での断面図が図６（ｂ）と異なることは、当然に理解されよう。
また、この模様を着色し描写するための着色剤としては、表示媒体が有する色以外の色であって、色調の薄い色を用いる。具体的には例えば、薄い赤色、薄い青色、薄い灰色など、表示媒体で表示された情報が目立つように、表示媒体の色よりも薄くなる色を用いることが好ましい。

なお、観察側の隔壁の上面部の光学的反射率を部分的に変えることは、隔壁上面の表面粗さを、部分的に他の隔壁上面の表面粗さと異なるようにすることによって実現することもできる。この場合には、平滑に作製された隔壁上面を部分的に研磨して表面粗さを変化させて、平滑な隔壁上面の表面粗さと異なるようにする。要は、観察者が情報表示用パネルを見た際に、基板上に配置された観察側の隔壁上面部によって所望の模様（デザイン、トレードマーク等）を視認することができるように、隔壁上面を部分的に変化させることができればよい。

その後、隔壁４の間のセル空間内に、例えば、正帯電性黒色粒子を含んだ黒色粒子群及び負帯電性白色粒子を含んだ白色粒子群を表示媒体（３Ｂ及び３Ｗ）として充填する（図６（ｃ））。そして、隔壁上に透明接着剤ＡＤを塗布した後、透明な観察側基板１２を重ねて貼り合わせ、充填した表示媒体（３Ｂ及び３Ｗ）をセル空間内に封入する（図６（ｄ））。

当該隔壁４の形状は、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４の幅は２μｍ〜１００μｍ、好ましくは５μｍ〜５０μｍに調整される。このような最適な幅に調整することによって、上記のようにして着色された後に表示される隔壁４の上面部４Ａの情報を、観察側が、最適に認識することができるからである。

以降では、上記のように観察側の隔壁の上面部の光学的反射率を部分的に変えるという本発明の特徴的な構成について、実際に隔壁を利用して表示された背景としての情報を例示して更に具体的に説明する。但し、本発明はこれらの表示例に限定されるものではない。

図７は、ロゴマークのような常時表示させておきたいマークを、あらかじめ観察側基板と対向する隔壁の上面部の光学的反射率を部分的に変えて形成した情報表示用パネルの例を示している。図７（ａ）は、隔壁の上面部の光学的反射率を部分的に変えて顔マークが表示されるようにした際の様子を観察側から見た場合における、全体表示のうちの一部を拡大した図である。この図から、隔壁上面の光学的反射率を変えた部分（斜線部）が、表示したい顔マークの一部を構成していることがわかる。図７で示すように、ここでは、顔マークを印刷することによって、隔壁上面の光学的反射率を部分的に変化させた。
このように、表示させたいマーク（情報）を背景として常に観察側から視認できるようにすれば、表示媒体で書き換え表示される情報を表示した場合であっても、その表示を消去した後も当該マークを常に視認することできるようになる。つまり、図７（ｂ）において書き換え表示された情報（文字Ａ、Ｂ、Ｃ、１、２、３）の背景として「顔マーク」が表示される。そして、駆動装置によって表示媒体を駆動させて表示する情報を「ＡＢＣ、１２３」から「ＤＥＦ、４５６」へ書き換えたとしても、図７（ｃ）で示されるように、「顔マーク」は背景としてそのまま維持することができる。なお、図７（ｂ）及び図７（ｃ）では、簡単のために、背景となる情報として部分的に着色した以外の隔壁部分については省略している。
このような情報表示用パネルによれば、例えば商品の価格表示用の値札にこれを使用した場合、日々の値段表示という情報を表示媒体の駆動によって書換えることができる一方で、店舗マークという情報は常に表示させておくというように利用することが可能である。

次に示す図８は、上述の隔壁の上面部の光学的反射率を部分的に変える構成に基づいて作製された情報表示用パネルの、他の一例を示す図である。この情報表示用パネルは、表示媒体によって表示する情報が、極秘事項を含む情報であることを前提としている。
そして、隔壁を透明材料か或いは白色系材料で構成し、観察側基板に対向する隔壁の上面部が色調の薄い色によって部分的に着色されることによって、「秘」という文字が、背景となって常に表示される。一方、極秘情報は、セル内に配置された表示媒体を駆動させることによって、画面内に配置されたセルで構成される表示領域に画像として表示される。
このように「秘」という文字があらかじめ観察側基板に対向する隔壁上に着色されていれば、パネル上の表示画面を書換えの利かない紙媒体にコピーした場合には、表示媒体で表示された極秘情報だけでなく、「秘」という文字情報も、議事録と共に背景としてコピーされることになる。これにより、パネル上に表示された書き換え可能な秘密情報が印刷さて記憶されるだけでなく、同時に「秘」という付加情報も印刷して記憶することができるので、コピー後の紙媒体の取り扱いを一目で区別することができるようになる。ここでは、白色表示媒体と黒色表示媒体とで情報を表示するようにしたので、「秘」という文字は白黒以外の色調の薄い色によって着色するようにすると、黒色の表示媒体で表示された秘密事項の方が、より濃い表示としてコピーされることになる。このように、表示媒体による情報の表示と背景としての情報の表示とで濃淡をつけることによって、秘密事項の内容が読みにくくならない程度に、背景としての情報を付加して表示することができるようになる。そして、秘密事項である情報をコピーした後は、コピー済みの秘密事項を画面上から消去し、更にまた新しい秘密事項である情報を、パネル上に書換えることができるようになる。

セル空間に封入された表示媒体による以外の情報表示を付加するために、上述までの情報表示用パネルでは、観察側透明基板と対向する隔壁の上面部の光学的反射率を部分的に変えるという構成を採用した。しかし、このように表示媒体による以外の情報を付加することは、以下に詳述するように、隔壁全体の幅を部分的に変化させたり、隔壁上面部分だけの幅を部分的に変化させるなどの、他の構成によっても実現可能である。

図９（ａ）は、基板間に設けられる隔壁の幅全体を変化させた、本発明の情報表示用パネルを模式的に示した図である。図９（ｂ）は、隔壁の幅全体を変化させることによって表示される、情報表示用パネルの表示状態の一部の例を示しており、図９（ｂ）の線Ｑ−Ｑ’の断面図が、図９（ａ）に相当する。そして図９（ｂ）の例は、隔壁の上面部の光学的反射率を部分的に変えることで情報を表示させた図７（ａ)で示した例に対応している。具体的には、図７（ａ）が、隔壁上面部の光学的反射率を部分的に変えることによって表示した図７（ｂ）の顔マーク全体の一部を拡大させた図であるのに対し、図９（ｂ）は、同じ顔マークを、隔壁の幅全体を部分的に変化させることによって表示した全体の、一部を拡大させた図である。従って、図９（ｂ）で示される一部の表示を全体表示とした場合には、図７（ｂ）で示されるような顔マーク全体となって表示されることは、当然に理解されよう。なお、ここでは、隔壁の幅全体を部分的に変化させる例を示したが、隔壁の幅全体ではなく、隔壁上面部だけの幅を部分的に変化させることもできる。この場合には、隔壁に段差ができないように、隔壁上面部に向かって、漸次幅が変わっていくようにすることが望ましい。また図９においても、電極を設けない構成の情報表示用パネル及び背面側基板１０を示している。また、わかりやすく図示するために、実際とは異なる寸法によって示している。
このように隔壁の上面部の幅を変化させる構成では、隔壁の上面部の幅を太くした部分が、観察者から見たときに強調されて見える。従って、観察者が画面を見た際に、隔壁の上面部の幅を太くした部分が全体として表示させたい所望の模様となるように、隔壁の上面部の幅を構成する必要がある。そのためには、通常は一定の幅で構成する隔壁を４ＴＨのように細くしたり、４ＴＨ’のように太くすることによって、太い４ＴＨ’の隔壁部分を強調させることができる。隔壁全体の幅が２μｍ〜１００μｍの範囲において、上記のように、幅の広い部分と幅の狭い部分とを設けて、所望の表示情報をデザインすることができる。また、隔壁にテーパーを持たせて、隔壁の上面部の幅のみを変化させて、所望の表示情報をデザインすることもできる。

また、隔壁の高さは１０μｍ〜５００μｍ、好ましくは１０μｍ〜２００μｍに調整される。

隔壁４を形成するにあたっては、対向する背面側基板１０と観察側基板１２の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法や、背面側基板１０と観察側基板１２のいずれか一方にのみリブを形成する片リブ法があり、これらの方法を適宜選択することが可能である。
本発明では、上記のように観察側透明基板と対向する隔壁の上面部の光学的反射率を部分的に変えて構成する場合には、片リブ法が好適に用いられる。隔壁の幅を部分的に変化させて構成する場合には、両リブ法・片リブ法のいずれかの方法を選択することができる。

なお、これらの隔壁によって形成されるセルは、基板平面方向からみて三角状、四角状、六角形等の多角形や円形が例示され、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。隔壁で囲まれたセル部分、すなわち、表示媒体による表示領域が画面に占める割合を大きくした方が、良好な表示状態となるので、四角形セルの格子状配置やハニカム配置及び六角形セルのハニカム配置が特に好ましい。表示媒体となる粒子群を移動しやすくするためには、角部が無いセル形状であることが好ましく、角丸付きの多角形が好ましい。

本発明の情報表示用パネルにおいて、部分的に幅の異なる隔壁を作製する方法の一例として、レジスト材を用いたフォトリソ法について説明する。この方法では、例えば、観察側透明基板上にレジスト材を一様の厚さで成膜するか、ドライレジストフィルムを積層した後、所望の形状がマスクされるフォトマスクを介して露光・現像を行う。これにより、部分的に幅が異なる隔壁を、格子状、ハニカム状又は網目状に形成する。ここでは観察透明基板上に隔壁を形成するようにしたが、隔壁を、背面側基板上に同様にして形成することも可能である。なお、観察側基板上に形成する場合と、背面側基板上に形成する場合とでは、隔壁を利用して表示する情報は互いに鏡像の関係となることに留意する必要がある。

また、部分的に幅の異なる隔壁をテーパー状にして上面部を作製する方法の一例として、レジスト材を用いたフォトリソ法について説明する。例えば、観察側透明基板上にレジスト材を一様の厚さで成膜するか、ドライレジストフィルムを積層した後、所望の形状がマスクされるフォトマスクを介して露光・現像を行うことにより、部分的に幅が異なる隔壁を、格子状やハニカム状又は網目状に形成する。この際、露光光源とフォトマスクとの位置関係を調整することによって、観察側透明基板に接している隔壁の上面部が幅広となるテーパー状の隔壁を形成することができる。このように、予めフォトマスクのマスク部の幅を部分的に変えるようにしておけば、観察側透明基板上に接する隔壁上面部の幅を、部分的に変えた構成の隔壁を得ることができる。この場合も、観察側透明基板上にではなく、背面側基板上に隔壁を同様にして形成することができるが、観察側透明基板上に形成する場合と背面側基板上に形成する場合とでは、隔壁を利用して表示する情報は互いに鏡像に関係となることに留意する必要がある。

以上は、本発明による情報表示用パネルを使用する場合のいくつかの例であって、本発明は、他の種々の用途において使用することができる。

次に、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。

本発明に用いる基板は、少なくとも観察側の基板が、パネル外側から表示媒体を確認できるように透明基板であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料であるのが好適である。もう一方の基板となる背面側の基板は、透明でも不透明でも構わない。
観察側基板としては、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）、アクリル等の有機高分子系基板や、ガラス基板、石英基板のうち透明なものを用いる。背面側基板としては、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）、アクリル等の有機高分子系基板や、ガラス基板、石英基板など、観察側基板と同様に透明なものを用いてもよいし、透明でないものを用いてもよい。

電極や導電膜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）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（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。電極や導電膜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、金属箔（例えば圧延銅箔など）をラミネートする方法や、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。観察側基板の情報表示画面領域に設ける電極や導電膜は透明である必要があるが、背面側基板や情報表示画面領域外に設ける電極や導電膜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、電極や導電膜の厚みは、導電性や光透過性を鑑みて決定され、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍである。
なお、観察側基板の情報表示画面領域に設ける導電膜として好適なＩＴＯ等の金属酸化物系の透明材料は、金属材料と比べて可とう性が小さいので、特に、透明導電膜をライン状とする場合には、金属酸化物系の材料中で断線することを防ぐために、金属細線を併用して用いることが好ましい。観察側基板の情報表示画面領域に設ける金属細線の幅は、表示の妨げとならないように、１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
背面側基板や情報表示画面領域外に設ける導電膜の材質や厚みについては、光透過性を鑑みる必要はない。従って、電気抵抗が小さく、可とう性に優れた上記のような金属材料を用いることが好ましい。

さらに、本発明で電界駆動可能な表示媒体を構成する帯電性粒子について説明する。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帯電性粒子を作製できる。

また、帯電性粒子（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、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、帯電性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、複数の表示媒体を使用する場合には、使用した表示媒体を構成する帯電性粒子の内、平均粒子径d(0.5)が最大を示す帯電性粒子の平均粒子径d(0.5)に対する、平均粒子径d(0.5)が最小を示す帯電性粒子の平均粒子径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帯電性粒子が動くので、互いの粒子サイズを同程度にすることで表示媒体として容易に移動できるようになるので好適であり、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、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、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成する表示媒体を気体中空間で駆動させる方式とする場合には、パネル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（ａ）、（ｂ）〜図２（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（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、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、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。

本発明の対象とする情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、表示媒体が駆動できて、コントラストを維持できればよいが、通常２〜５００μｍ、好ましくは５〜２００μｍに調整される。
情報表示用パネルを帯電粒子気体中空間移動方式とする場合は、基板と基板との間隔は１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲で調整される。さらに、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としての粒子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。
帯電性粒子を移動させて表示する方式には、この帯電性粒子を絶縁液体とともにセルに封止したものもあるが、本発明は、このような方式の情報表示用パネルにも適用できる。

本発明の表示媒体用粒子を用いた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 presence, Point of Purchase advertising）、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部や、外部表示書き換え手段と接続して表示書き換えを行う表示部（いわゆるリライタブルペーパー）や、外部電界形成手段を用いて表示書き換えを行う表示部（いわゆるリライタブルペーパー）として好適に用いられる。
本発明の情報表示用パネルを、例えば、議事録を作成する際の電子ペーパーとして、利害関係者５名で実施した会議の議事録をこの電子ペーパーに電子データで作成後、電子ペーパー画面のコピーを５枚作成し、各人がコピーされた紙媒体を保管すれば、作成した電子データは電子ペーパーの表示画面からは消去することができ、新たな表示目的に供することができる。

１、２ 基板
３Ｗ 白色表示媒体
３Ｗａ 白色負帯電性粒子
３Ｂ 黒色表示媒体
３Ｂａ 黒色正帯電性粒子
４ 隔壁
４Ａ 隔壁の上面部
５、６ 電極
７ 外部の電界形成手段
８ 導電膜
１０ 背面側基板
１２ 観察側基板
ＡＤ 透明接着剤
ＢＭ ブラックマトリクス材

Claims (5)

1. 観察側透明基板と、前記観察側透明基板と対向する背面側基板と、前記観察側透明基板と前記背面側基板との間の空間をセルに仕切る隔壁と、前記セル内に封止され、電界駆動可能な粒子群で構成される表示媒体とを有し、前記表示媒体を電界で駆動させて表示情報を書き換える情報表示用パネルにおいて、
   前記隔壁によって、前記書き換え表示した情報の背景となる情報を表示するように構成される情報表示用パネル。
2. 前記背景となる情報は、前記隔壁の観察側の上面部が、部分的に光学的反射率の異なる面部を有することで表示される、請求項１に記載の情報表示用パネル。
3. 前記背景となる情報は、前記部分的に光学的反射率の異なる面部の光学的反射率と前記表示媒体の光学的反射率とが異なり、
   さらに、前記上面部の光学的反射率と前記表示媒体の光学的反射率も異なることで表示される、請求項２に記載の情報表示用パネル。
4. 前記背景となる情報は、前記隔壁の観察側の上面部が、部分的に幅の異なる面部を有することで表示される、請求項１に記載の情報表示用パネル。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報表示用パネルの製造方法において、
   前記隔壁を前記背面側基板上に形成し、
   前記隔壁が観察側透明基板と対向する面に前記書き換え表示した情報の背景となる情報を形成し、
   前記観察側透明基板を、前記隔壁上に形成する
   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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