JP4945119B2

JP4945119B2 - 情報表示用パネルの駆動方法

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Publication number: JP4945119B2
Application number: JP2005331925A
Authority: JP
Inventors: 彰彦横尾; 則夫二瓶
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: EP1788551A2; JP2007139984A; EP1788551A3; US20070120816A1; KR100833398B1; US7973761B2; CN1967366A; KR20070052225A; CN100573296C

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、対向する基板に各別に互いに交差するよう設けた走査側電極およびデータ側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パッシブマトリックス駆動の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、表示情報を書き換える際の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、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

上述した従来の情報表示用パネルにおいて、画像等の情報を表示するための駆動方法の一例として、表示情報を安定にするために、表示駆動が行われていない非選択電極に、駆動に用いる電位ＶＨと電位ＶＬとの間にある中間電位Ｖ０を印加する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２４８２９９号公報

図１２は上述した従来の情報表示用パネルの駆動方法の一例を説明するための図である。図１２に示す例において、５１−１〜５１−７は走査側電極、５２−１〜５２−７は走査側電極５１−１〜５１−７と交差（ここでは直交）する方向に設けられたデータ側電極であり、走査側電極５１−１〜５１−７が並ぶ方向に走査して情報を表示するにあたり、マトリックス電極を構成する走査側電極５１−１〜５１−７とデータ側電極５２−１〜５２−７の各別に所定の電圧を印加して、画像等の情報を表示している。なお、図１２に示す例では、走査側電極、データ側電極とも７本の例を示したが、これは説明を簡単にするためであり、表示に必要なセルの数だけ走査側電極、データ側電極を設けている。

図１２に示す例では、走査側電極５１−１〜５１−７が並ぶ方向に走査して情報を表示するにあたり、まず、例えば走査側電極５１−１〜５１−７に０Ｖの電圧を印加し、データ側電極５２−１〜５２−７に８０Ｖの電圧を印加し、全体を黒色に表示する。そして、書き込み中の選択走査側電極５１−４には一例として８０Ｖの電圧を印加し、それ以外の非選択走査側電極５１−１〜５１−３および５１−５〜５１−７に０Ｖの電圧を印加するとともに、書き込み中の選択データ側電極５２−４には０Ｖを印加し、それ以外の非選択データ側電極５２−１〜５２−３および５２−５〜５２−７に４０Ｖの電圧を印加することで、情報を表示していた。

上述した従来の情報表示用パネルの駆動方法では、非選択領域において白色または黒色を維持させたい場合でも、走査側電極とデータ側電極との間に４０Ｖの電位差（クロストーク電圧）が発生するため、表示が灰色となるクロストークが生じる問題があった。そのため、情報表示用パネルの表示品位が低下する場合があった。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、走査側電極とデータ側電極との間に発生するクロストーク電圧を低減することで表示品位を向上させることの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枚の基板間に表示媒体を封入し、対向する基板に各別に互いに交差するよう設けた走査側電極およびデータ側電極から表示媒体に電界を付与することによって画像等の情報を表示するパッシブマトリックス駆動の情報表示用パネルの駆動方法において、電極が少なくとも２種類以上の電圧値と開放の状態とを取ることができるようにするとともに、情報書き換え部以外にも、データ側電極に連続して設けられたデータ側ダミー電極と、走査側電極を延長させた走査側電極の延長部分との間で対向電極対を構成し、さらに、選択走査側電極を電位ＶＳ１とし、非選択走査側電極のうち少なくとも１本以上を開放とするとともに、選択データ側電極を電位ＶＤ１とし、電位ＶＤ１を印加する電極数、電位ＶＤ２を印加する電極数、開放状態をとる電極数に応じて、データ側ダミー電極に電圧を印加す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、情報書き換え部以外に形成するダミー電極によって形成されるセルの合計の静電容量が、情報書き換え部の電極によって形成されるセルの合計の静電容量の１／３以上となること、開放状態がハイインピーダンスでの接続状態を含むこと、情報表示用パネルが、粒子群または粉流体からなる表示媒体に電界を付与することで表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するものであること、がある。

本発明によれば、情報表示用パネルを駆動するために走査側電極とデータ側電極との間に電圧を印加するにあたり、非選択走査側電極を開放とするとともに、情報表示部外に別途設けたデータ側ダミー電極に所定の電圧を印加することで、クロストークの影響を低減させることができ、情報表示用パネルの表示品位を向上させることができる。

まず、本発明の駆動方法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。

本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図２（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の内側に設けた電極５と基板２の内側に設けた電極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の外側に設けた電極５と基板２の外側に設けた電極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、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。

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。

発明の特徴は、上述した構成の情報表示用パネルの駆動方法にあり、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、対向する基板に各別に互いに交差するよう設けた走査側電極およびデータ側電極から表示媒体に電界を付与することによって画像等の情報を表示するパッシブマトリックス駆動の情報表示用パネルの駆動方法において、電極が少なくとも２種類以上の電圧値と開放の状態とを取ることができるようにするとともに、情報書き換え部以外にもダミー電極を形成することにある。

具体的には、情報書き換え部以外に形成するダミー電極によって形成されるセルの合計の静電容量が、情報書き換え部の電極によって形成されるセルの合計の静電容量の１／３以上、好ましくは１／２以上、１／１以上、またはそれ以上（静電容量を大きくすることは問題ないが、ダミー電極の領域が大きくなるためスペースの問題が生じてくる）となるようにすることができる。ダミー電極の静電容量を上述したように規定することで、本発明をより好適に実施することができる。ダミー電極の静電容量を大きくする方法として、電極面積を大きくする、誘電率の高い物質を封入する、電極間のギャップを小さくする等の方法を採ることができる。

また、選択走査側電極を電位ＶＳ１とし、非選択走査側電極のうち少なくとも１本以上を開放とするとともに、選択データ側電極を電位ＶＤ１とし、データ側電極に対してダミー電極を形成するとともに、電位ＶＤ１を印加する電極数、電位ＶＤ２を印加する電極数、開放状態をとる電極数に応じて、ダミー電極に電圧を印加することができる。本例では、ダミー電極の効果をより発揮させることができ、本発明をより好適に実施することができる。

さらに、開放状態がハイインピーダンスでの接続状態を含むよう構成することができる。ハイインピーダンスの接続状態を得る方法として、例えば、電源切り替え装置、電圧切り替えスイッチ、ドライバＩＣによる出力段切り替え等による方法がある。

さらにまた、情報表示用パネルが、粒子群または粉流体からなる表示媒体に電界を付与することで表示媒体を気中で移動させて画像等の情報を表示するものであることが好ましい。しかし、本発明は、表示媒体が粒子以外の例えば液晶、２色回転ボール等の電圧駆動式表示用パネルや、表示媒体を液中にて移動させる電気泳動式の表示用パネルに対しても効果がある。

図３は本発明の情報表示用パネルの駆動方法の一例を説明するための図である。図３に示す例において、１１−１〜１１−７は走査側電極、１２−１〜１２−７は走査側電極１１−１〜１１−７と交差（ここでは直交）する方向に設けられたデータ側電極であり、１３−１〜１３−７は情報表示部１４外にデータ側電極１２−１〜１２−７に連続して設けられたデータ側ダミー電極である。本例では、走査側電極１１−１〜１１−７が並ぶ方向に走査して情報を表示するにあたり、マトリックス電極を構成する走査側電極１１−１〜１１−７とデータ側電極１２−１〜１２−７の各別に所定の電圧を印加するとともに、データ側ダミー電極１３−１〜１３−７にも所定の電圧を印加して、画像等の情報を表示している。なお、図３に示す例では、走査側電極、データ側電極とも７本の例を示したが、これは説明を簡単にするためであり、表示に必要なセルの数だけ走査側電極、データ側電極を設けている。また、データ側ダミー電極１３−１〜１３−７の数もこれに限られるものではない。

図３に示す例において、本発明では、走査側電極１１−１〜１１−７が並ぶ方向に走査して情報を表示するにあたり、まず、走査側電極１１−１〜１１−７に例えば０Ｖの電位を与え、データ側電極１２−１〜１２−７に例えば８０Ｖの電位を与え、全体を黒色に表示する。そして、書き込み中の選択走査側電極１１−４にはＶＳ１の電位を与え、少なくとも１本の非選択走査側電極ここでは１本の非選択走査側電極１１−２を開放状態とし、それ以外の非選択走査側電極１１−１、１１−３および１１−５〜１１−７には電位ＶＳ２を与えるとともに、書き込み中の選択データ側電極１２−４には電位ＶＤ１を与え、それ以外の非選択データ側電極１２−１〜１２−３および１２−５〜１２−７には電位ＶＤ２を与えることで、画像等の情報を表示している。同時に、データ側ダミー電極１３−１〜１３−７には、選択データ側電極と非選択データ側電極との数に応じて、電位ＶＤ２または電位ＶＤ１を与える。図３に示す好適例では、データ側電極とデータ側ダミー電極との数が同じ場合、選択データ側電極と同じ数のデータ側ダミー電極に電位ＶＤ２を与えるとともに、非選択データ側電極と同じ数のデータ側ダミー電極に電位ＶＤ１を与えている。

図４および図５はそれぞれ図３に示す例の一具体例を説明するための図である。図４に示す例では、ＶＳ２を０Ｖ、ＶＳ２を８０Ｖ、ＶＤ１を０Ｖ、ＶＤ２を４０Ｖとするとともに、２本の非選択走査側電極１１−２および１１−６を開放としている。図５に示す例では、ＶＳ１を８０Ｖ、ＶＤ１を０Ｖ、ＶＤ２を４０Ｖとするとともに、全ての非選択走査側電極１１−１〜１１−３および１１−５〜１１−７を開放としている。なお、図５のデータ側ダミー電極の選択部分に（−）が付されているのは、選択データ側ダミー電極は設けないことを示すためである。

上述した本発明によれば、情報表示用パネルを駆動するために走査側電極１１−１〜１１−７とデータ側電極１２−１〜１２−７との間に電圧を印加するにあたり、非選択走査側電極１１−１〜１１−３及び１１−５〜１１−７の少なくとも１本を開放とするとともに、データ側ダミー電極１３−１〜１３−７にＶＤ１またはＶＤ２の電位を印加することでクロストークの影響に低減させることができ、情報表示用パネルの表示品位を向上させることができる。以下、その理由について説明する。

図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明においてクロストークが減少する理由を説明するための図である。図６（ａ）、（ｂ）に示す例においては、一例として、書き込み中ではない非選択領域における走査側電極１１−１（開放状態）と書き込みに寄与しないデータ側電極１２−ｍ（４０Ｖ）および書き込みに寄与するデータ側電極１２−ｎ（０Ｖ：グラウンド電位）との関係を示している。この例において、走査側電極１１−１が開放状態であるため、走査側電極１１−１とデータ側電極１２−３との間のキャパシタＣおよび走査側電極１１−１とデータ側電極１２−４との間のキャパシタＣは、それぞれ、図６（ｂ）に示すように電位４０Ｖと電位０Ｖ（グラウンド電位）との間に直列に接続された状態となる。そのため、走査側電極１１−１とデータ側電極１２−ｍとの間の電位Ｖｍおよび走査側電極１１−１とデータ側電極１２−ｎとの間の電位Ｖｎは、４０Ｖがそれぞれ分圧され２０Ｖとなる。その結果、クロストーク電圧を４０Ｖから２０Ｖと減少させることができる。

本発明では、上述した非選択走査側電極１１−１〜１１−３および１１−５〜１１−７を開放状態にすることで得られる効果に加えて、情報表示部１４の外側にデータ側ダミー電極１３−１〜１３−７を設け、データ側ダミー電極１３−１〜１３−７に０Ｖの電圧を印加することで、上述したキャパシタＣの計算において、分圧されて各データ側電極１２−１〜１２−７およびデータ側ダミー電極１３−１〜１３−７に印加される電圧を２０Ｖ以下とすることができる。その結果、クロストーク電圧を４０Ｖから２０Ｖ以下例えば１０Ｖとすることができる。

上述した例では、４０Ｖを印加されるデータ側電極と０Ｖを印加されるデータ側電極およびデータ側ダミー電極の数はそれぞれ複数であるため、それらの電極の数の分布や書き込みの状態によっては、クロストーク電圧を４０Ｖから例えば３０Ｖとそれほど減少させることができない場合がある。また、クロストーク電圧が０Ｖであった走査側電極１１−１とデータ側電極１２−ｎとの間の電圧Ｖ４は０Ｖから例えば２０Ｖとなる。しかしながら、本発明で使用している表示媒体の移動の特性は与えられる電圧に対してヒステリシスカーブを示し、図７に一例を示すように、白黒の色の変化が４０Ｖ近辺で大きくなるため、クロストーク電圧が４０Ｖから少しでも減少することで、クロストークを大幅に減少させることができる。また、クロストーク電圧が０Ｖから２０Ｖとなっても、２０Ｖは急激に変化する領域ではないため、クロストークに影響を与えない。

なお、上述した例において、各電極に印加すると説明した０Ｖ、４０Ｖ、８０Ｖなどの電圧は一例であって、使用する表示媒体の特性などに応じて変化する値である。また、データ側電極の非選択領域に印加した４０Ｖは駆動電圧８０Ｖの１／２であるが、これも１／２に限定されるものでなく、使用する表示媒体の特性などに応じて変化し、０Ｖと８０Ｖとの間での１／２の電圧以外の電圧を用いることもできる。さらに、データ側ダミー電極に印加した０Ｖの電圧もこれに限定されるものでなく、他の電圧値および開放状態もとることができる。ただし、電圧を印加する場合は、データ側電極の非選択領域に印加した４０Ｖよりも高い電圧を印加すると分圧によりクロストーク電圧を減少させることができずかえって増加させてしまうため、０Ｖと４０Ｖとの間で０Ｖ以外の電圧を用いることもできる。さらにまた、非選択走査側電極の全てを開放としたが、少なくとも１本の非選択走査側電極が開放であれば、程度の差はあるが、本発明を達成することができる。

図８および図９はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法の他の例を説明するための図である。図８および図９に示す例において、図５に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図８および図９に示す例において、図５に示す例と異なる点は、情報書込時における各電極への電圧の印加方法にある。すなわち、図８に示す例では、選択走査側電極１１−４に６０Ｖの電圧を印加し、選択データ側電極１２−４に−２０Ｖの電圧を印加し、非選択データ側電極１２−１〜１２−３および１２−５〜１２−７に２０Ｖの電圧を印加している。また、図９に示す例では、選択走査側電極１１−４に−８０Ｖの電圧を印加し、選択データ側電極１２−４に０Ｖの電圧を印加し、非選択データ側電極１２−１〜１２−３および１２−５〜１２−７に−４０Ｖの電圧を印加している。いずれの例においても、情報書込中の選択走査側電極１１−４と選択データ側電極１２−４との間に電位差８０Ｖが発生し、選択走査側電極１１−４と非選択データ側電極１２−１〜１２−３および１２−５〜１２−７との間に電位差４０Ｖが発生し、図５に示す本発明例と同様の駆動をすることができる。

図１０（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法における好適例を説明するための図である。図１０（ａ）〜（ｃ）に示す例では、いずれも、情報表示部１４の外側にデータ側電極に連続して設けたデータ側ダミー電極（ここでは、１３−１と１３−２とを代表として示している）の存在する領域が、高い誘電率を有するよう構成している。すなわち、図１０（ａ）に示す例では、データ側ダミー電極１３−１、１３−２を支持する基板１５の材料を選択すること（例えば、誘電率の高い材料を使用したり、誘電率を高くする添加剤を添加したりすること）により、上述した高い静電容量を達成している。図１０（ｂ）に示す例では、対向電極との距離をデータ側よりも狭くすることにより、上述した高い静電容量を達成している。図１０（ｃ）に示す例では、データ側ダミー電極１３−１、１３−２の幅を情報表示部１４のデータ側電極の幅よりも広くすることにより、上述した高い静電容量を達成している。

図１０（ａ）〜（ｃ）に示す例では、本発明でデータ側ダミー電極を設けるための領域が必要であるために、従来の情報表示用パネルよりも全体が大きくなる問題点を、データ側ダミー電極の存在する領域の静電容量を高くすることで減らすことができるため好適である。さらに、ダミー電極により形成されるセルは１セルごとに設定することも可能である。

以下、本発明の駆動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。

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パターニング形成する方法や、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、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１１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。

次に、本発明の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、小さな電界の力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。

更に、表示媒体用粒子で構成する粒子群や粉流体等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（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駆動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駆動対象となる情報表示用パネルの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の他の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のさらに他の例を説明するための図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明においてクロストークが減少する理由を説明するための図である。本発明の一例における電圧と表示される色との関係を示すグラフである。本発明の情報表示用パネルの駆動方法の他の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のさらに他の例を説明するための図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法における好適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隔壁の形状の一例を示す図である。従来の情報表示用パネルの駆動方法の一例を説明するための図である。

符号の説明

１、２基板
３表示媒体（粒子群、粉流体）
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
１１−１〜１１−７走査側電極
１２−１〜１２−７データ側電極
１３−１〜１３−７データ側ダミー電極
１４情報表示部

Claims

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、対向する基板に各別に互いに交差するよう設けた走査側電極およびデータ側電極から表示媒体に電界を付与することによって画像等の情報を表示するパッシブマトリックス駆動の情報表示用パネルの駆動方法において、電極が少なくとも２種類以上の電圧値と開放の状態とを取ることができるようにするとともに、情報書き換え部以外にも、データ側電極に連続して設けられたデータ側ダミー電極と、走査側電極を延長させた走査側電極の延長部分との間で対向電極対を構成し、さらに、選択走査側電極を電位ＶＳ１とし、非選択走査側電極のうち少なくとも１本以上を開放とするとともに、選択データ側電極を電位ＶＤ１とし、電位ＶＤ１を印加する電極数、電位ＶＤ２を印加する電極数、開放状態をとる電極数に応じて、データ側ダミー電極に電圧を印加することを特徴とする情報表示用パネルの駆動方法。
情報書き換え部以外に形成するダミー電極によって形成されるセルの合計の静電容量が、情報書き換え部の電極によって形成されるセルの合計の静電容量の１／３以上とな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駆動方法。
開放状態がハイインピーダンスでの接続状態を含む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。
情報表示用パネルが、粒子群または粉流体からなる表示媒体に電界を付与することで表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する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の駆動方法。