JP4925661B2

JP4925661B2 - 情報表示用パネル

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Publication number: JP4925661B2
Application number: JP2005371752A
Authority: JP
Inventors: 光治高木; 太一小林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2025-12-26
Also published as: JP2007171760A

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、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に関するものである。

従来より、液晶（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた情報表示装置が提案されている。

これら従来技術は、ＬＣＤと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な情報表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用情報表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。特に最近では、分散粒子と着色溶液から成る分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置して成る電気泳動方式が提案され、期待が寄せられている。

しかしながら、電気泳動方式では、液中を粒子が泳動するために液の粘性抵抗により応答速度が遅くなるという問題がある。さらに、低比重の溶液中に酸化チタン等の高比重の粒子を分散させているため沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、情報表示の繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。また、マイクロカプセル化にしても、セルサイズをマイクロカプセルレベルにして、見かけ上、上述した欠点が現れにくくしているだけであって、本質的な問題は何ら解決されていない。

上述した問題を解決するための一方法として、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、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が知られている。
趙国来、外３名、"新しいトナーディスプレイデバイス（Ｉ）"、１９９９年７月２１日、日本画像学会年次大会（通算８３回）"Japan Hardcopy’99"論文集、p.249-252

上述した情報表示用パネルでは、基板と表示媒体を構成する粒子、あるいは、表示媒体を構成する粒子同士は、分子間力、液架橋力などの非電気的な力と鏡像力に代表される電気的な力により付着している。特に、電気的な力による付着は非電気的な力による付着より大きいと考えられており、この付着を低減することが粒子を移動しやすくする一つの手段である。しかしながら、粒子の飛翔は基板間に与えられた電界により粒子の持つ電荷量に応じて起こるもので、単に電荷量を低減することは必ずしも良好な移動を達成させるものではない。すなわち、適度な粒子帯電量を確保しつつ、電気的な付着を低減することが望ましいが、未だ、そのような要求を満たす技術はなく、均質で高品位な表示を情報表示用パネルで実行することができなかった。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、適度な粒子帯電量を確保しつつ、電気的な付着を低減することができ、その結果、均質で高品位な表示を行うことができる情報表示用パネル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、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、少なくとも１種類以上の表示媒体を封入し、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情報を表示する情報表示用パネルにおいて、表示媒体が、少なくとも光学的反射率と帯電性を有する表示媒体用粒子と、体積抵抗が１×１０^４Ωｃｍ以下の導電粒子とから構成され、かつ、表示媒体の総重量に対して導電粒子の占める割合が０．５％以上１０％以下となるようにされたものであることを特徴とするものである。

なお、本発明の情報表示用パネルの好適例としては、導電粒子として、導電性物質を粒子として用いたもの、導電性物質を樹脂バインダー内に含有させたもの、あるいは、樹脂粒子の表面に導電性物質を被覆したもの、を用いること、導電粒子の表面が金属で構成されていること、表示媒体の総重量に対して導電粒子の占める割合が５％以下となるようにされたものであること、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、光学的反射率および帯電極性とが異なる少なくとも２種類以上の表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて表示媒体を移動させ画像情報を表示する情報表示用パネルにおいて、少なくとも２種類以上の表示媒体に加えて、導電粒子を用いること、がある。

本発明によれば、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、少なくとも１種類以上の表示媒体を封入し、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において、表示媒体が、少なくとも光学的反射率と帯電性を有する表示媒体用粒子と、体積抵抗が１×１０^４Ωｃｍ以下の導電粒子とから構成され、かつ、表示媒体の総重量に対して導電粒子の占める割合が０．５％以上１０％以下となるよう構成することで、適度な粒子帯電量を確保しつつ、電気的な付着を低減することができ、その結果、均質で高品位な表示を行うことができる情報表示用パネルを得ることができる。

まず、本発明の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、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、表示媒体が電位の切替による電界方向の変化によって移動方向が切り換わることにより、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、表示書き換え時あるいは情報の継続表示時の安定性を維持できるように、情報表示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３（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、基板１、２の外部から加えられる電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図１（ｂ）に示す例では、図１（ａ）に示す例に加えて、基板１、２との間に例えば格子状に隔壁４を設けセルを形成している。また、図１（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、基板１に設けた電極５と基板２に設けた電極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と垂直に移動させ、黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図２（ｂ）に示す例では、基板１、２との間に例えば格子状に隔壁４を設けセルを形成している。また、図２（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、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、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、電極６または基板１の色を観察者に視認させて電極６または基板１の色の表示を行っている。なお、図３（ｂ）に示す例では、基板１、２との間に例えば格子状の隔壁４を設けセルを形成している。また、図３（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

本発明の特徴は、上述した構成の情報表示用パネルにおいて、図４にその一例を示すように、表示媒体が、少なくとも光学的反射率と帯電性を有する表示媒体用粒子（３Ｗａ、３Ｂａ）と、体積抵抗が１×１０^４Ωｃｍ以下の導電粒子１１とから構成され、かつ、表示媒体の総重量に対して導電粒子１１の占める割合が０．５％以上１０％以下となるよう構成した点にある。以下に、本発明が達成された経緯について説明する。

本発明者らは、上述した問題点を解消するために、より詳細に電気的な付着力である鏡像力について考えた。その鏡像力は粒子の電荷の中心距離（粒子の持つ電荷の重心）から２乗に反比例する。例えば、中心距離が２倍に広がれば付着力は１／４となる。よって、付着している粒子が何らかの刺激で位置が傾けば、電荷の中心距離が大きくなることとなり、電荷量は維持したまま付着力を大きく低減させることが可能である。

ここで、本発明者らは、粒子を完全な導体とした場合には、粒子と電極とが接触した際に電極板間に電界を形成すれば電極から粒子へ電荷の注入が行われることを見出した。電界の注入が進行するにつれて、電極と粒子とは同極性となり、クーロン反発力により対極側へ移動させることができる。この現象は、表示媒体用粒子が摩擦帯電により電荷を有する場合と異なり、電極基板から電荷を注入することにより電荷を継続安定的に保持することにより、長期にわたって一定の電荷量を確保できることから表示媒体を安定して駆動できるものである。

画像等の情報を表示するために用いられる表示媒体の中に、この導電粒子を混入させた場合には、表示媒体を構成する他の粒子同士が凝集、または、基板に付着して移動が困難となった場合にも、導電粒子はまだ良好な移動を発現することができる。これにより、凝集粒子や基板に付着した粒子があった場合にも、微量な導電粒子が移動してそれら凝集粒子や基板に付着した粒子に衝突し、機械的な応力で粒子が傾き、上記理由により付着力を弱めることができる。また、電荷が減少してしまった場合にも、導電粒子が移動して衝突することで摩擦帯電が発生し、適度な電荷量を与えることもできる。すなわち、少量の導電粒子の付与により、長期的に安定した粒子の移動、即ち良好な表示媒体駆動性を達成することができ、よって長期にわたって高品位な表示が得られるものである。

導電粒子は基板より電荷が注入されるのに十分低い抵抗率を有していれば良く、体積抵抗が１×１０^４Ωｃｍ以下、望ましくは１×１０^２Ωｃｍ以下であるときに好適に用いられる。１×１０^４Ωｃｍより大きい場合には十分な電荷注入効果が得られず、導電粒子の良好な移動が得られない。

導電粒子としては、金属、カーボン、金属酸化物などの導電性物質を粒子として用いたもの、これらを樹脂などのバインダー内に含有させたもの、樹脂などの粒子の表面を無電解メッキ、蒸着、スパッタ、コーティングなどの手法で導電性物質を被覆したもの、などが用いられる。電荷注入は基板と粒子との接触面で起こることから、粒子は表面のみ導電性を有する状態であっても良い。

導電粒子の添加量としては、表示媒体の総重量に対して導電粒子の占める割合が１０％以下であること、好ましくは５％以下であることが好ましい。１０％を超えると、導電粒子が画像等の情報表示に影響を与えてしまい、高品位な画像が得られなくなる。また、表示媒体の総重量に対して導電粒子の占める割合が０．５％未満であると十分な効果が得られなくなる。

以下、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。

基板については、少なくとも一方の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。

必要に応じて情報表示用パネルに電極を設ける場合の電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類やＩＴＯ、酸化インジウム、導電性酸化錫、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に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板１に設ける電極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。

必要に応じて基板に設ける隔壁４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５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。

本発明の表示媒体は、表示媒体用粒子だけで構成して表示媒体としたり、外添剤粒子と組み合わせて表示媒体としたり、さらにその他の粒子と組み合わせて表示媒体としたりできるが、少なくとも表示媒体用粒子と導電粒子とから構成するものである。
表示媒体用粒子は、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。

また、本発明の表示媒体用粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜２０μｍ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。

更に本発明では、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、均一な表示媒体としての移動が可能となる。

さらにまた、各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。

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、表示媒体に用いる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。

表示媒体に加え、表示媒体を構成する外添剤としては、電子写真等でトナー外添剤として用いられる微粒子を好適に用いることができる。なお、外添剤微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、イットリア、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化ベリリウム、酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物系の無機微粒子、並びに、架橋樹脂微粒子が挙げられるが、当該目的にはシリカ、チタニア、架橋樹脂微粒子が特に好適に用いられる。また、外添剤粒子表面は疎水化されていることが好ましいが、発明者らの詳細な検討の結果、単に表面を疎水性の物質(例えばジメチルポリシロキサン)で被覆するだけでは不十分であり、疎水性の発現機構は特に問わないが、反応性の処理剤によって、外添剤粒子表面の親水性基と疎水性構造が、化学的に強固な結合を形成する事が重要である事を見出した。これは、疎水性物質と外添剤粒子表面間の相互作用が、外添剤粒子表面・疎水性物質間、ないし基板・疎水性物質間の相互作用に対して近しい、または、それ以下である場合、表示媒体用粒子の移動による表示媒体用粒子−表示媒体用粒子間、表示媒体用粒子・基板間での衝突により、当該物質が外添剤粒子表面から脱離してしまい、その結果、親水性の表面を露呈する事による強い凝集力が発生してしまうためと推定される。

また、外添剤粒子表面の疎水化処理に用いられる反応性処理剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、オクチルシラン、(オクチル/デシル/ノニル/(4-イソプロプルフェニル)/(4-tert.ブチルフェニル))(トリクロロ/トリメトキシ/トリエトキシ)シラン、ジ(ペンチル/ヘキシル/オクチル/ノニル/デシル/ドデシル/(4-tert.ブチルフェニル)オクチル/セニル/ノネニル/-2-エチルヘキシル/-3,3-ジメチルペンチル)(ジクロロ/ジメトキシ/ジエトキシ)シラン、トリ(イソプロピル/ヘキシル/オクチル/デシル/メチル/)(クロロ/メトキシ/エトキシ)シラン、(ジオクチルメチル/オクチルジメチル/(4-イソプロピルフェニル)ジエチル)(クロロ/メトキシ/エトキシ)シラン、メチルハイドロジェン(ポリ)シロキサン、メチルハイドロジェン(ポリ)シロキサンとジメチル(ポリ)シロキサンの(ランダム/コ)(ポリマー/オリゴマー)、トリメチルシロキシケイ酸、(ステアリン/ラウリン)酸アルミニウム、ステアリン酸鉄、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、イソプロピル(トリイソステアロイル/トリドデシルベンゼンスルホニル)チタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート、ビス(ジオクチルピロホスフェート)(オキシアセテート/エチレン)チタネート、ジイソプロピルビス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート等を挙げる事が出来る。更に、その処理法としては特に限定されるものでは無いが、処理対象となる外添剤粒子をヘンシェルミキサー等の高速回転羽式攪拌機で攪拌しつつ、上記処理剤を適当な溶媒に分散した溶液を滴下し、加温乾燥させる手法や、上記処理剤を適当な溶媒に分散した溶液中に対象外添剤粒子を混合分散した後、得られた溶媒をミキサーで攪拌しつつ加温乾燥するといった手法が挙げられる。

更に、表示媒体用粒子で構成するの表示媒体を乾式の情報表示用パネルに適用する場合には、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、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（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（隔壁を設けた場合）、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、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。

以下、実施例、比較例を示して、本発明を更に具体的に説明する。但し本発明は以下の各例により限定されるものではない。

＜実施例１＞
以下の表１に示すように、所定の荷電制御剤を含む母粒子の表面に所定の外添剤を固定化した粒子１からなる白色表示媒体用粒子と、所定の荷電制御剤を含む母粒子の表面に所定の外添剤を固定化した粒子２からなる黒色表示媒体用粒子と、所定の粒子径及び体積抵抗を有するニッケルからなる導電粒子と、を準備した。

準備した粒子１及び粒子２について、それぞれ、平均粒子径ｄ（０．５）、粒子径Ｓｐａｎ、帯電性を求めた。平均粒子径ｄ（０．５）、粒子径Ｓｐａｎについては、上述した例に従って測定した。帯電性量は、情報表示用パネルで１００回表示書き換えを繰り返した後にパネルを開き、パネル基板に付着した粒子に対して吸引式のファラデーケージを用いて計測した。

準備した粒子１からなる白色表示媒体用粒子、粒子２からなる黒色表示媒体用粒子、及び、導電粒子を用いて、粒子１からなる白色表示媒体用粒子と粒子２からなる黒色表示媒体用粒子との総重量に対する導電粒子の混入比が２％となるように、それぞれ電極を有する２枚のＩＴＯ基板間に封入し、情報表示用パネルを作製した。

得られた情報表示用パネルに対し、情報表示用パネルの特性としてコントラストと表示品位を求めた。コントラストは、初期の表示状態及び±１５０Ｖの電圧を交互に印加して表示書き換えを５００万回繰り返した後の表示状態を、反射画像濃度計（ＲＤ９１８、Ｍａｃｂｅｔｈ社製）を用いて測定して求めた。表示品位は、初期の表示状態及び±１５０Ｖの電圧を交互に印加して表示書き換えを５００万回繰り返した後の表示状態とを目視で確認した。結果を以下の表１に示す。

＜実施例２＞
実施例１と同様にして、以下の表２に示すように、粒子１からなる白色表示媒体用粒子、粒子２からなる黒色表示媒体用粒子及び導電粒子（カーボン含有粒子）を準備し、これらを用いて情報表示用パネルを作製し、特性を調べた。結果を以下の表２に示す。

＜実施例３＞
実施例１と同様にして、以下の表３に示すように、粒子１からなる白色表示媒体用粒子、粒子２からなる黒色表示媒体用粒子及び導電粒子（金属含有粒子）を準備し、これらを用いて情報表示用パネルを作製し、特性を調べた。結果を以下の表３に示す。

＜実施例４＞
実施例１と同様にして、以下の表４に示すように、粒子１からなる白色表示媒体用粒子、粒子２からなる黒色表示媒体用粒子及び導電粒子（金属コート粒子）を準備し、これらを用いて情報表示用パネルを作製し、特性を調べた。結果を以下の表４に示す。

＜比較例１＞
実施例１と同様にして、以下の表５に示すように、粒子１からなる白色表示媒体用粒子及び粒子２からなる黒色表示媒体用粒子を準備し、これらのみを用いて導電粒子を混合しない情報表示用パネルを作製し、特性を調べた。結果を以下の表５に示す。

＜比較例２＞
実施例１と同様にして、以下の表６に示すように、粒子１からなる白色表示媒体用粒子、粒子２からなる黒色表示媒体用粒子及び導電粒子（カーボン含有粒子）を準備し、これらを用いて情報表示用パネルを作製し、特性を調べた。結果を以下の表６に示す。

＜比較例３＞
実施例１と同様にして、以下の表７に示すように、粒子１からなる白色表示媒体用粒子、粒子２からなる黒色表示媒体用粒子及び導電粒子（ニッケル粒子）を準備し、これらを用いて情報表示用パネルを作製し、特性を調べた。結果を以下の表７に示す。

＜比較例４＞
実施例１と同様にして、以下の表８に示すように、粒子１からなる白色表示媒体用粒子、粒子２からなる黒色表示媒体用粒子及び導電粒子（ニッケル粒子）を準備し、これらを用いて情報表示用パネルを作製し、特性を調べた。結果を以下の表８に示す。

以上の実施例１〜４及び比較例１〜４から以下のことがわかる。まず、導電粒子の体積抵抗については、実施例１〜４と比較例２とを比較することで、１×１０^４Ωｃｍ以下であることが必要なことがわかる。また、導電粒子の混入比については、実施例１〜４と比較例１、３、４とを比較することで、０．５％以上１０％以下であることが必要なことがわかる。

本発明の情報表示用パネルは、本発明の表示媒体用粒子を用いることで広視野角の反射画像を得ることができ、紙面印刷物の様な高い視認性を有するもので、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、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、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、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機器の表示部などに好適に用いられる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の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において導電粒子を説明するための図である。本発明の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。

符号の説明

１、２基板
３表示媒体
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隔壁
５、６電極
１１導電粒子

Claims

少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、少なくとも１種類以上の表示媒体を封入し、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情報を表示する情報表示用パネルにおいて、表示媒体が、少なくとも光学的反射率と帯電性を有する表示媒体用粒子と、体積抵抗が１×１０^４Ωｃｍ以下の導電粒子とから構成され、かつ、表示媒体の総重量に対して導電粒子の占める割合が０．５％以上１０％以下となるようにされたものであることを特徴とする情報表示用パネル。
導電粒子として、導電性物質を粒子として用いたもの、導電性物質を樹脂バインダー内に含有させたもの、あるいは、樹脂粒子の表面に導電性物質を被覆したもの、を用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。
導電粒子の表面が金属で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示用パネル。
表示媒体の総重量に対して導電粒子の占める割合が５％以下となるようにされたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネル。
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、光学的反射率および帯電極性とが異なる少なくとも２種類以上の表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて表示媒体を移動させ画像情報を表示する情報表示用パネルにおいて、少なくとも２種類以上の表示媒体に加えて、導電粒子を用いる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。