JP4939778B2 - 情報表示用パネルの駆動方法 - Google Patents

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、対向する基板に設けたライン電極で構成される一対の対向電極から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情報を表示する情報表示用パネルの駆動方法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。

一方、溶液中での挙動を利用する電気泳動方式に対し、溶液を使わず、導電性粒子と電荷輸送層とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、表示安定性に欠けるという問題もある。

上述した種々の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である２枚の対向する基板間に、表示媒体を封入した後、あるいは、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に表示媒体を封入した後、対向する基板に設けたライン電極で構成される一対の対向電極から表示媒体に電界を与え、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、画像等の情報を表示するにあたり、初期の情報表示用パネルに対してチューニングを行い、最適な駆動条件を決めて、後は同条件にて駆動を行っていた。そのため、情報表示用パネルの特性が経時的に変わると、初期で最適であった駆動条件が最適でなくなるため、情報表示用パネルにおける画像等の情報の表示品位が低下する問題があった。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、画像等の情報の表示品位が低下することなく常に良好な情報表示を行うことができる情報表示用パネルの駆動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の駆動方法は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に互いに帯電特性および光学的反射率が異なる２種類の表示媒体を封入し、対向する基板に設けたライン電極で構成される一対の対向電極から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の駆動方法において、あらかじめ情報表示用パネルの表示回数に基づく駆動電圧のしきい値の経時変化のデータをとっておき、その駆動電圧のしきい値の経時変化のデータに基づき、表示回数に応じた制御によって、上記一対の対向電極に印加する電圧を変化させ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の駆動方法は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に互いに帯電特性および光学的反射率が異なる２種類の表示媒体を封入し、対向する基板に設けたライン電極で構成される一対の対向電極から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の駆動方法において、情報表示用パネルの両端部に、発光部とフォトセンサーからなる受光部を配置し、定期的にテストパターンを表示し、発光部からの光をパネルにあて、その反射光を受光部で受光し、その反射光量から、その時点のパネル状態を検出し、フィードバック制御することによって、上記一対の対向電極に印加する電圧を変化させ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駆動方法の好適例としては、駆動電圧のしきい値の変化に応じた制御によって、前記一対の対向電極に印加する電圧である、消去電圧および書込電圧のうち消去電圧を一定にし、書込電圧を変化させること、がある。

本発明によれば、情報表示用パネルの表示状態に応じて、表示状態が最適になるよう駆動条件を変化させているため、好ましくは、あらかじめ情報表示用パネルの表示回数に基づく経時変化のデータをとっておき、その経時変化のデータに基づき、表示回数に応じて駆動条件を変化させるか、あるいは、情報表示用パネルにその表示状態を検知するセンサーを組み込み、センサーによる検知結果に応じて駆動条件を変化させているため、画像等の情報の表示品位が低下することなく常に良好な情報表示を行うことができる。

まず、本発明の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表示媒体に、対向する基板に設けたライン電極で構成される一対の対向電極から電界が付与される。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を変えることにより、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影像力、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の外部に設けたライン電極５、６で構成される一対の対向電極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に設けたライン電極５と基板２に設けたライン電極６とで構成され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、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、図２（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の外部に配置される互いに対向するライン電極対５、６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３（ｂ）に示す例では、図３（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３（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。さらに、本例のようにライン電極５、６を一体に有していない情報表示用パネルでは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１、２の外部にライン電極５、６を設けることで、本発明を達成することができる。

以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体３Ｗを粉流体からなる白色表示媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを粉流体からなる黒色表示媒体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することが出来る。

図４は本発明の情報表示用パネルの駆動方法を実施する回路構成の一例を説明するための図である。図４に示す例において、１１は上述した構成の情報表示用パネル、１２は情報表示用パネル１１を駆動するためのドライバー、１３は可変電圧を供給することのできる電源装置、１４は情報表示用パネル１１の駆動を制御するためのコントローラ、である。

図４に示す例において、コントローラ１４は、情報表示用パネル１１の表示状態が最適になるように、変化させるべき駆動条件をドライバー１２に供給するとともに、そのための電圧を電源装置１３を介してドライバー１２に供給する。ドライバー１２は、供給された駆動条件に応じて、供給された電圧からカラム電圧及びロー電圧を発生し、カラム電圧及びロー電圧を一例として単純マトリックス構成の情報表示用パネル１１における一方の行電極と他方の列電極とに供給する。ドライバ１２が発生するカラム電圧及びロー電圧は、一例として、表示回数に合わせて、供給する電圧値、電圧印加時間、電圧印加回数あるいはそれらの組み合わせ等の駆動条件を制御することで設定されている。

本発明の情報表示用パネルの駆動方法は、図４に示す回路構成のうち、コントローラ１４内で駆動条件を設定するために用いられる。以下、本発明の情報表示用パネルの駆動方法について詳細に説明する。

まず、本発明の前提となる、情報表示用パネルの表示状態の経時的変化について説明する。図５は本発明の対象となる情報表示用パネルにおけるしきい値特性の変化の推移を説明するための図である。図５に示す例では、同じ駆動条件で表示を繰り返した場合のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４（繰り返し回数：Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３＜Ｎ４）回における、白表示と黒表示の例を光学濃度と駆動電圧との関係で示している。図５に示す例から、印加電圧を次第に大きくして白表示から黒表示に変化する電圧のしきい値を求めると、しきい値が表示回数を増やすにつれて変化していくことがわかる。また、図６は図５に示したしきい値の変化と表示品質との関係を説明するための図である。ここで、最適な表示状態を与える場合のしきい電圧値と比べて低いしきい電圧値となった場合は、図６に示すように、クロストークによる表示品質の低下が発生することがわかる。一方、最適の表示状態を与える場合のしきい電圧値と比べて高いしきい電圧値となった場合は、図６に示すように、駆動力不足による表示品質の低下が発生することがわかる。

そのため、従来のように初期に駆動条件を設定して、そのままその駆動条件で表示書き換えを続けていると、表示品質が変わってしまうことがわかる。本発明では、図５及び図６で説明した経時変化により変化する駆動電圧のしきい値が、種々の駆動条件を変えることで変動する点に着目し、種々の駆動条件を表示状態に応じて変えることで、駆動電圧のしきい値が図６に示す最適状態に常になるよう制御することで、上記問題を解決した。

すなわち、本発明では、情報表示用パネルの表示状態に応じて、表示状態が最適になるよう駆動条件を変化させている。具体的な制御の一方法として、あらかじめ情報表示用パネルの表示回数に基づく経時変化のデータをとっておき、その経時変化のデータに基づき、表示回数に応じて駆動条件を変化させることができる。また、具体的な制御の他の方法として、情報表示用パネルにその表示状態を検知するセンサーを組み込み、センサーによる検知結果に応じて駆動条件を変化させることができる。いずれの場合も本発明を好適に実施することができる。図７はセンサーによる検知結果に応じて駆動条件を変化させる場合の一例を説明するための図である。図７において、情報表示用パネル１１の両端部に、ＬＥＤからなる発光部２１とフォトセンサーからなる受光部２２を配置する。この状態で、定期的にテストパターン（黒ベタ、白ベタ、クロストーク）を情報表示用パネル１１に表示し、発光部２１からの光をパネル１１にあて、その反射光を受光部２２で受光し、その反射光量から、その時点のパネル状態を検出し、フィードバック制御を行うことで表示品位を保つことができる。

次に、本発明の情報表示用パネルの駆動方法において、変化させるべき駆動条件について説明する。図８は本発明の情報表示用パネルの駆動方法で用いる各駆動条件を説明するための図である。本発明では、図８に示すように、制御すべき駆動条件として、消去電圧、消去パルスＯＮ時間、消去パルスＯＦＦ時間、消去パルス印加回数、書込電圧、書込パルスＯＮ時間、書込パルスＯＦＦ時間、書込パルス印加回数のいずれかまたはそれらの組合せを用いることが好ましい。

図９は上述した駆動条件における駆動力の強弱の関係を説明するための図である。上述したしきい値は消去の強さと書込の強さのバランスで決まる。ここで、消去及び書込の強さとは、情報表示用パネル中の粒子群または粉流体からなる表示媒体に与えられる駆動力のことを意味する。図９に示す例に従って決まる印加電圧、ＯＮ時間、ＯＦＦ時間、印加回数の単独あるいはそれらの組み合わせを制御することで、消去が強いまたは書込が弱いとしきい値は高くなり、その逆ではしきい値は低くなる。それらの関係を考慮することで、実際の制御を設定することができる。

なお、しきい値は消去、書込の両方のバランスで決まるため、互いの駆動条件を変えてしまうと最適なチューニングを行うことが難しくなる。従って、例えば消去条件を一定とし、書込条件のみをチューニングして最適な条件を見つけることが望ましい。例えば、しきい値の下がった情報表示用パネルをチューニングする場合、消去条件を固定とし、書込電圧（一定）、書込ＯＮ時間（ダウン）、書込ＯＦＦ時間（アップ）、書込印加回数（一定）などと駆動条件を制御することで、しきい値を高くすることができ、表示品質を保つことができる。

また、上述した例では、本発明をしきい値の変化で説明したが、実際にはしきい値のほかにも立ち上がりの傾きやベタ表示（クロストークのかからない状態）のコントラストも変化するため、これらも考慮すると、本発明をより好適に実施することができる。

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。

基板については、少なくとも一方の基板はパネル外側から表示媒体３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。

情報表示用パネルに設ける電極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（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、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍ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。

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１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図１０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、表示の鮮明さが増す。

次に、本発明の対象となる情報表示用パネルで表示媒体として例えば用いる粉流体について説明する。なお、本発明の情報表示用パネルで用いる粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体（登録商標）：登録番号4636931」の権利を得ている。

本発明における「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性（光学的性質）を有するものである（平凡社：大百科事典）。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている（丸善：物理学事典）。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている（平凡社：大百科事典）。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。

すなわち、本発明における粉流体は、液晶（液体と固体の中間相）の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の情報表示用パネルで固体状物質を分散質とするものである。

本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、低電圧の印加でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に表示媒体として例えば用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の情報表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で表示媒体として用いられる。

次に、本発明の情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する表示媒体用粒子（以下、粒子ともいう）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、粉流体となるように調整、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、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、本発明の粒子は平均粒子径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粒子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、表示媒体の均一な移動が可能となる。

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、表示媒体用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。

更に、乾式の情報表示用パネルでは、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、更に好ましくは３５％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（電極を基板内側に設けた場合）、表示媒体３（粒子群あるいは粉流体）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。
乾式の情報表示用パネルとする場合、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の支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。

本発明の駆動方法の対象とな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、電子ＰＯＰ、電子棚札、電子値札、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対象となる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対象となる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対象となる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の駆動方法を実施する回路構成の一例を説明するための図である。 本発明の対象となる情報表示用パネルにおけるしきい値特性の変化の推移を説明するための図である。 図５に示したしきい値の変化と表示品質との関係を説明するための図である。 センサーによる検知結果に応じて駆動条件を変化させた場合の一例を説明するための図である。 本発明の情報表示用パネルの駆動方法で用いる各駆動条件を説明するための図である。 図８に示した駆動条件における駆動力の強弱の関係を説明するための図である。 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。

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 情報表示用パネル
１２ ドライバー
１３ 電源装置
１４ コントローラ
２１ 発光部
２２ 受光部

Claims (3)

1. 少なくとも一方が透明な２枚の基板間に互いに帯電特性および光学的反射率が異なる２種類の表示媒体を封入し、対向する基板に設けたライン電極で構成される一対の対向電極から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の駆動方法において、あらかじめ情報表示用パネルの表示回数に基づく駆動電圧のしきい値の経時変化のデータをとっておき、その駆動電圧のしきい値の経時変化のデータに基づき、表示回数に応じた制御によって、上記一対の対向電極に印加する電圧を変化させることを特徴とする情報表示用パネルの駆動方法。
2. 少なくとも一方が透明な２枚の基板間に互いに帯電特性および光学的反射率が異なる２種類の表示媒体を封入し、対向する基板に設けたライン電極で構成される一対の対向電極から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の駆動方法において、情報表示用パネルの両端部に、発光部とフォトセンサーからなる受光部を配置し、定期的にテストパターンを表示し、発光部からの光をパネルにあて、その反射光を受光部で受光し、その反射光量から、その時点のパネル状態を検出し、フィードバック制御することによって、上記一対の対向電極に印加する電圧を変化させることを特徴とする情報表示用パネルの駆動方法。
3. 駆動電圧のしきい値の変化に応じた制御によって、前記一対の対向電極に印加する電圧である、消去電圧および書込電圧のうち消去電圧を一定にし、書込電圧を変化させ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の駆動方法。

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