JP4977426B2 - 情報表示用パネル - Google Patents

情報表示用パネル Download PDF

Info

Publication number
JP4977426B2
JP4977426B2 JP2006264711A JP2006264711A JP4977426B2 JP 4977426 B2 JP4977426 B2 JP 4977426B2 JP 2006264711 A JP2006264711 A JP 2006264711A JP 2006264711 A JP2006264711 A JP 2006264711A JP 4977426 B2 JP4977426 B2 JP 4977426B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pigment
display panel
information display
color filter
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006264711A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008083521A (ja
Inventor
信吾 大野
櫻井  良
三博 西田
寛治 田中
雅之 西井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2006264711A priority Critical patent/JP4977426B2/ja
Publication of JP2008083521A publication Critical patent/JP2008083521A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4977426B2 publication Critical patent/JP4977426B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間空間に、表示媒体を封入し、観察側基板から入射した光を、表示媒体で反射させた反射光として、観察側基板に設けた各色のカラーフィルタを通して認識することで、表示媒体によって表示された画像等の情報を観察できるようにした情報表示用パネルに関するものである。また、本発明は、各種表示装置用カラーフィルタ、特には、表示媒体として粒子を用いた反射型表示装置用カラーフィルタ、及びこのカラーフィルタを用いた表示媒体駆動型情報表示用パネルに関するものである。
液晶表示装置(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。
中でも、少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間に形成された空間内に、少なくとも1種類以上の粒子から構成される光学的反射率および帯電性を有する少なくとも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が知られている。
また、従来、液晶ディスプレイのカラー化のためにカラーフィルタを使用した液晶ディスプレイが知られている(例えば、特許文献1参照)。
図13(a)〜(e)と図14(a)〜(d)はそれぞれ従来の液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタ形成方法の例を説明するための図である。
図13(a)〜(e)に従って、従来の液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタの形成方法を説明すると、まず、図13(a)に示すように、透明基板51を準備する。次に、図13(b)に示すように、ブラックマトリックス55を各画素の境界部分に配置する。次に、図13(c)に示すように、カラーフィルタ層52R、52G、52BLを配置する。次に図14(d)に示すように、ITO電極54を製膜する。最後に、図13(e)に示すように、カラーフィルタ層52R、52G、52BLの各々に対応して各別のITO電極54をパターニングして形成する。
図14は、カラーフィルタとITO電極の配置の順番が、図13と異なる。図14(b)に示すようにITO電極54を配置した後、図14(c)に示すようにブラックマトリックス55を配置し、次に図14(d)に示しようにカラーフィルタ層52R、52G、52BLを配置する。
インクジェット法では、ブラックマトリックスを兼ねたバンク壁を設けた領域一杯にカラーフィルタを配置することが行われ、印刷法では、ブラックマトリックスを設けた領域一杯にカラーフィルタを配置することが行われていた。いずれの場合も画素領域一杯にカラーフィルタを配置している。
また、凸版印刷法も利用でき、図15(a)、(b)に凸版印刷法を示す。図15(a)に示すように、活版にインクをのせ、アライメントを行い、基材上の希望の位置に転写して、図15(b)に示す構成にする。RGB3回行うことでカラーフィルタを作製する。
特開2002−303716号公報
上述したカラーフィルタを情報表示用パネルに適用する際、各画素の面積と同じ面積のカラーフィルタを基板上に作製すると、情報表示用パネルを正面から見るときには問題ないが、斜めから見るとカラーフィルタを通して隣の画素を見てしまい混色が生じるという問題がある。
本発明の目的は上述した課題を解消して、斜めから見たときに混色が生じないカラー表示可能な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対向する2枚の基板間空間に、表示媒体を封入し、観察側基板から入射した光を、表示媒体で反射させた反射光として、観察側基板に設けた各色のカラーフィルタを通して認識することで、表示媒体によって表示された画像等の情報を観察できるようにした情報表示用パネルにおいて、前記各色のカラーフィルタを画素に対応して配置する際、各画素に、画素よりも小面積のカラーフィルタを配置す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は、少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間空間に封止する表示媒体が、少なくとも1種以上の粒子からなり、光学的反射率と帯電性とを有する表示媒体であって、基板内に形成した電界により表示媒体を移動させて表示を行うものであることを特徴とするものである。
本発明の情報表示用パネルの好適例として、画素に対して一方向には画素と同じ幅で、前記一方向と直行する他方向には画素より小さい幅でカラーフィルタを配置する構成や、画素に対して配置する、画素よりも小さいカラーフィルタの配置位置が、画素中央部になるようにした構成であることを特徴とするものがある。
また、本発明の情報表示用パネルのその他の好適例として、R:赤色、G:緑色、B:青色、または、C:シアン色、M:マゼンタ色、Y:黄色の各3色のカラーフィルタを各画素に配置し、この3画素をもって、表示単位画素を構成する、あるいは、この3画素と隣接する別の、カラーフィルタを配置しない1画素との4画素をもって、表示単位画素を構成し、2×2の画素配列とすることを特徴とするものがある。
また、本発明の情報表示用パネルは、印刷法で作製したカラーフィルタを配置し、この印刷法がインクジェット法あるいは凸版印刷法であることを特徴とするものである。
本発明によれば、少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間空間に、表示媒体を封入し、観察側基板から入射した光を、表示媒体で反射させた反射光として、観察側基板に設けた各色のカラーフィルタを通して認識することで、表示媒体によって表示された画像等の情報を観察できるようにした情報表示用パネルにおいて、前記各色のカラーフィルタを画素に対応して配置する際、各画素に、画素よりも小面積のカラーフィルタを配置することにより、斜めから見たときに混色が生じないカラー表示可能な情報表示用パネルを提供できる。
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枚の基板間の空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、表示情報を書き換える時あるいは表示した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7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に設けた電極5(個別電極)と基板2に設けた電極6(個別電極)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と垂直に移動させる。基板2には、RGB(CMY)3色のカラーフィルタ22R(C)、22G(M)、22BL(Y)を設け、図1(a)に示すようにすべてのセルで白色表示媒体3Wを観察者側に移動させて白色表示としたり、図1(b)に示すようにすべてのセルで黒色表示媒体3Bを観察者側に移動させて黒色表示としたりしてカラー表示を行っている。
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(ライン電極)と基板2に設けた電極6(ライン電極)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と垂直に移動させる。基板2には、RGB(CMY)3色のカラーフィルタ22R(C)、22G(M)、22BL(Y)を設け、図2(a)に示すようにすべてのセルで白色表示媒体3Wを観察者側に移動させて白色表示としたり、図2(b)に示すようにすべてのセルで黒色表示媒体3Bを観察者側に移動させて黒色表示としたりしてカラー表示を行っている。
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る。基板2には、RGB(CMY)3色のカラーフィルタ22R(C)、22G(M)、22BL(Y)を設け、図3(a)に示すように、すべてのセルで白色表示媒体3Wを観察者側に移動させて白色表示としたり、図3(b)に示すように、すべてのセルで黒色表示媒体3Bを観察者側に移動させて黒色表示としたりしてカラー表示を行っている。
図4(a)〜(d)に示す例では、まず、図4(a)、(c)に示すように、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の外側に設けた外部電界形成手段11と基板2の外側に設けた外部電界形成手段12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と垂直に移動させる。基板2には、RGB(CMY)3色のカラーフィルタ22R(C)、22G(M)、22BL(Y)を設け、図4(b)に示すようにすべてのセルで白色表示媒体3Wを観察者側に移動させて白色表示としたり、図4(d)に示すようにすべてのセルで黒色表示媒体3Bを観察者側に移動させて黒色表示としたりしてカラー表示を行っている。また、基板1の内側には導電部材13を設けるとともに、基板2の内側には導電部材14を設けている。
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。粉流体については後述する。
図5および図6に示す例では、図2(a)、(b)に示す例と同様に、ライン電極5、6を用いてカラー表示を行う他の例を説明している。図5に示す例では、白色表示媒体3Wと黒色表示媒体3Bとを絶縁液体8とともに内部に充填したマイクロカプセル9を用いている。また、図6に示す例では、白色と黒色とを半々に塗り分け、極性も互いに反対に構成した回転ボール10を表示媒体として絶縁液体8とともに内部に充填したマイクロカプセル9を用いている。図5および図6に示すいずれの例も、図2(b)に示す例と同様に、基板2にも受けたカラーフィルタ(3色)によってカラー表示を行うことができる。
図7(a)、(b)は、本発明の情報表示用パネルの視認側基板にカラーフィルタを配置する一例を示す。
図7(a)は、各画素と同じ大きさのカラーフィルタ22R、22G、22BLを配置している。左側の3つの画素を見る場合のように、情報表示用パネルを正面から見る場合には問題はないが、右側の3つの画素を見る場合のように、情報表示用パネルを斜めから見る場合には、カラーフィルタを通して隣の画素を見てしまい、混色が生じるという問題がある。すなわち、緑色カラーフィルタを通して緑色の画素が見えるはずであるが、赤色と緑色が混ざって見えてしまう。
図7(b)は、各画素より小さい大きさのカラーフィルタ22R、22G、22BLを配置している。左側の3つの画素を見る場合のように、情報表示用パネルを正面から見る場合と同様、右側の3つの画素を見る場合のように、情報表示用パネルを斜めから見る場合でも、隣の画素が見えないので混色は起こりづらい。
図8(a)〜(c)から図11は、それぞれ本発明の情報表示用パネルのカラーフィルタを構成する例を示す。
図8(a)、(b)、(c)は、各画素に画素の大きさよりも縦横とも小さいカラーフィルタ22R、22G、22BLのいずれかを画素中央部に配置している。図8(a)、(b)はRGB3色のカラーフィルタを配置した3つの画素ごとに隔壁で隔て、図8(c)は各画素を隔壁で隔てている。
図9は、上下の画素に同色のカラーフィルタを配置するため縦方向は画素と同じ幅に、横方向は異色のカラーフィルタを配置するため画素よりも小さい幅にして、カラーフィルタ22R、22G、22BLのいずれかを配置している。
図10(a)、(b)は、4つの画素のうち3つにカラーフィルタ22R、22G、22BLを配置し、残りの1つには配置しない2×2の配列とすることで、赤、緑、青、白のカラー表示を行う。図10(a)は4つの画素ごとに隔壁で隔て、図10(b)は各画素を隔壁で隔てている。
図11は、丸形のカラーフィルタを配置している。
カラーフィルタの作製方法(色材分散法)としては、以下の(1)(2)等があるが、カラーフィルタはインクジェット方式を用いて好適に作製する。
(1)光硬化型の樹脂に色材を分散させ、基板上に感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。この工程を3回繰り返すことにより、R、G、Bの3色、または、C、M、Yの3色の着色部を形成する。
(2)熱硬化型の樹脂に色材を分散させ、基板上に印刷を3回繰り返すことにより、R、G、Bの3色、または、C、M、Yの3色に塗り分けた後、樹脂を熱硬化させる。
いずれの方法においても、着色部の上に保護膜を形成するのが一般的である。
硬化型インクは、好ましくは、色材と、光照射、加熱、或いはその両方により硬化する樹脂組成物を少なくも含有する。
硬化型インク中に含有させる熱硬化型の樹脂組成物としては、公知の樹脂と架橋剤の組み合わせが使用でき、具体的には、メラミン樹脂、水酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーとメラミン、水酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーと多官能エポキシ化合物、水酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーと繊維素反応型化合物、エポキシ樹脂とレゾール型樹脂エポキシ樹脂とアミン類、エポキシ樹脂とカルボン酸または酸無水物、エポキシ化合物などが挙げられる。
また、光硬化型樹脂組成物としては、市販のネガ型レジストが好適に用いられる。
2個以上のグリシジル基を有する多官能エポキシドと該エポキシドによって架橋される化合物とを含む熱硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。
この多官能エポキシドは水酸基、カルボキシル基、アミノ基等、活性水素を持つ反応基と架橋反応を示す。また、酸無水物等とも反応する。
具体的には、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル.トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンボリグリシジルエーテル、ベンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、アジピン酸ジグリシジルエーテル等を挙げることができる。
これらの多官能エポキシドは硬化型インク中に0.01−10重%含有させるのが好ましい。また、これらの多官能エポキシドは1種或いは2種以上混合して用いられる。
また、上記多官能エポキシドによって架橋される化合物としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等活性水素を持つ反応基を含有し、熱処理によって硬化する樹脂である。
具体的には、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル散、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリヒドロキシエチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体或いはその変性物、ポリビニルピロリドン等が挙げられ、これらの高分子化合物は1種或いは2種以上を混合して用いられ、硬化型インク4中の含有量は0.05〜20重量%が好ましい。
カラーフィルタ材中に含有させるバインダー樹脂には硬化剤を加えたものを用いる。
熱硬化型カラーフィルタ材が含有するバインダーとしては、公知の樹脂と架橋剤の組み合わせが使用でき、具体的には、メラミン樹脂、水酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーとメラミン、水酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーと多官能エポキシ化合物、水酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーと繊維素反応型化合物、エポキシ樹脂とレゾール型樹脂、エポキシ樹脂とアミン類、エポキシ樹脂とカルボン酸または酸無水物、エポキシ化合物、天然樹脂、あるいはアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニール系樹脂、アミノ系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエーテル系樹脂等が用いられ、特にアクリル系樹脂が好ましく用いられ、このバインダー樹脂はカラーフィルタ材全重量に対して0.1〜20重量%、好ましくは0.2〜15重量%の範囲で添加される。
また、光硬化型カラーフィルタ材が含有するバインダーとしては紫外線(UV)硬化型バインダーがあり、プレポリマー、モノマー、光開始剤及び色相を主成分とするものであり、プレポリマー、モノマー等がバインダーとなる。
プレポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレート、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート、シリコンアクリレート等のプレポリマーのいずれかを特に限定することなく用いることができる。
モノマーとしては、スチレン、酢酸ビニル等のビニルモノマー、n−ヘキシルアクリレート、フエノキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー:ジエチレングリコールジアクリレート、1.6−ヘキサンジオールジアクリレート、ヒドロキシピペリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジベンタエリストールヘキサアクリレート等の多官能アクリルモノマー、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジル7クリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマー等を用いることができる。
上記プレポリマー及びモノマーは単独で用いても良いし、2種以上混合しても良い。
光重合開始剤は、イソブテルペンゾインエーテル、イソプロピルペンゾインエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、1−フェニルー1.2−プロパジオンー2−オキシム、2.2−ジメトキシー2−フエニルアセトフェノン、ペンジル、ヒドロキシシクロへキシルフェ二ルケトン、ジエトキシアセトフエノン、2−ヒドロキシー2−メチルー1−フエ二ルプロパンー1−オン、ペンゾフェノン、クロロチオキサントン、2−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、塩素置換ペンゾフェノン、ハロゲン置換アルキルーアリルケトン等の中から所望の硬化性が得られるものを選択して用いることができる。
その他必要に応じて脂肪族アミン、芳香族アミン等の光開始助剤、チオキサンソン等の光鋭感剤等を添加しても良い。
R、G、B等、所望の色に合わせて、有機着色剤及び無機着色剤の中から任意のものを選んで使用することができる。
有機着色剤としては、例えば、染料、有機顔料、天然色素等を用いることができる。
また、無機着色剤としては、例えば、無機顔料、体質顔料等を用いることができる。
着色剤としては染料、顔料のいずれでも好ましく用いることができる。
例えば、染料としては、C.I.アシッドレッド118、C.I.アシッドレッド254、C.I.アシッドグリーン25、C.I.アシッドブルー113、C.I.アシッドブルー185、C.I.アシッドブルー7、顔料としては、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントブルー209、C.I.ピグメントブルー16等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの染料、顔料のインク中の含有量は0.1〜20重量%程度が好ましい。
有機顔料としては、例えばアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料類、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料類、染料レーキ等が挙げられる。
無機顔料としては、例えば酸化チタン、ベンガラ、酸化クロム、鉄黒等の酸化物や、カドミウムイエロー、クロムバーミリオン、紺青、群青、黄色酸化鉄等が挙げられる。
これらの中で有機顔料は、発色性が高く、耐熱性も高いので、好ましく用いられる。
好ましい有機顔料としては、例えばカラーインデックス(C.I.;The Society of Dyer and Colourists社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24.C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー71、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.I.ピグメントイエロー10B、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピケメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロトー156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロトー168、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド30、C.I.ピグメントレッド3l、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド33、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド101、C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド104、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピケメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド265、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントブラック1、ピグメントブラック7。
色調の点から、特に、C.I.ピグメントレッド177、254、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントグリーン36、7、C.I.ピグメントブルー209、15:6、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントイエロー138、150等が好ましく用いられる。
さらに、顔料の分類別に以下記載のものが挙げられる。
黒色顔料としては、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、活性炭などがある。
黄色顔料としては、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などがある。
橙色顔料としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ビラゾロンオレンジ、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などがある。
赤色顔料としては、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、ビラゾロンレッド、ウオッチングレッド、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などがある。
紫色顔料としては、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などがある。
青色顔料としては、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、フタロシアニンフルー、無金属フタロシアニンフルー、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などがある。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、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などがある。
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、アルミナホワイトなどがある。
これらの色材は、単独で或いは複数組合せて用いることができる。
カラーフィルタ材をインクジェット法に適用するインクとし、インクを水性インクとする場合には、インク中の水性媒体は水及び水溶性有機溶媒との混合溶媒とし、水溶性有機溶媒としては、インクの乾燥防止効果を有するものを用い、また、水は種々のイオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を用いることが望ましい。
水溶性有機簿剤としては、具体的に例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、イソブタノール、n−ペンタノール等の炭素数1〜5のアルキルナルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレンまたはオキシプロピレン共重合体;エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレンゲリコール、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール等のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアルキレンゲリコール類;グリセリン;エチレングリコールモノメチル(またはエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(またはエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(またはエチル)エーテル等の低級アルキルエーテル類;トリエチレングリコールジメチル(またはエチル)エーテル、テトラエチレングリコールジメチル(またはエチル)エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類;スルホラン、N−メチルー2−ピロリドン、2−ピロリドン、1、3−ジメチルー2−イミダゾリジノン等が挙げられる。
これらの水溶性有機溶剤は、単独でもあるいは混合物としても使用することができる。
また、上記した成分の他に必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤等を添加することができ、さらに、市販の水溶性染料等を添加することもできる。
具体的には、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類、アセチレンアルコール、アセチレングリコール等の非イオン性界面活性剤等が挙げられ、これらを1種或いは2種以上混合して用いることができる。
モノマーを主成分として構成するカラーフィルタ材(インク)では、溶媒は用いないでも、インクジェットで吐出できる粘度を有するものを選択して用いる。
本発明のカラーフィルタ付き情報表示用パネル基板の製造方法の一例を説明する。
まず、表示側の透明な基板の一方の面にライン状の透明なITO電極を設ける。このとき、透明なITO電極の形成と同時に、基板の四隅にアライメントマークを設けることが好ましい。
次に、各々のITO電極に対応して、基板のITO電極およびアライメントマークを設けた側の面と反対側の面に、赤色フィルター(R)、緑色フィルター(G)、青色フィルター(B)の繰り返しから構成されるカラーフィルタをインクジェット法で形成する。
なお、上述した例では、カラーフィルタの一例として.赤色フィルター(R)、緑色フィルター(G)、青色フィルター(B)からなるカラーフィルタを利用したが、これに限定されるものではなく、その他のカラー、例えばシアン、マゼンタ、イエローの組から構成されるカラーフィルタを用いることもできる。また、電極としてITO電極を設けたが、透明で導電性を有していれば他の材料を使用することができる。
カラーフィルタの平面形状は、円形、楕円形、四角形、三角形、多角形、ストライプ形等いずれの形状でも構わないが、カラーフィルタ材をインクジェット法で用いるインクとして用いる場合には、インクが持つ表面張力により、四角形等の場合には、角部に丸みを持たせた形状になる。
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、少なくとも一方の観察側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。カラーフィルタは透明な観察側基板に設ける。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)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、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や、ガラスシート、石英シートのような可とう性のないものが挙げられる。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。
基板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、金等の金属類や酸化インジウム錫(ITO)、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。観察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、光透過性がなくてもよい。また、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。
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、粉体の流動性を示す指数である安息角を測定できないほど流動性に富んだ状態を示すものであり、低電圧の印加等で形成される電界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を容易に作り出せる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用有色粒子(以下、粒子ともいう)について説明する。表示用有色粒子は、そのまま該表示用有色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したりして用いられる。
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(CCA)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。
上記した各種着色剤を配合して所望の色の表示用有色粒子を作製できる。本発明の情報表示用パネルは表示用白色粒子と表示用黒色粒子を用いることが好ましい。
また、表示用有色粒子(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。
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。
表示用有色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用有色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、特に表示用有色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、表示用有色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、表示用有色粒子で構成する表示媒体を気中空間で駆動す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、例えば図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(リブ)31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(言い換えれば基板間ギャップ確保部材や隔壁の高さ)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。
対向する基板間の気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。
ITO膜付き透明ガラス基板の、ITO膜上に、基板間隔を50μmに保持し、50μm□のマトリックス状開口部を有する隔壁(リブ)を形成し、ITO膜が形成された面とは反対側の透明基板面であって、図12(a)に示すように、隔壁で囲まれた領域に対応する位置中央部に、カラーフィルタ材をインクジェット方式で丸形状に作製し、実施例1の評価用表示パネルとした。なお、インクジェット法においては、インク滴のサイズをターゲットであるカラーフィルタ層形成領域のサイズにあわせて制御することが好ましいので、図12(a)に示す本発明の実施例では、50μm□のマトリックス状開口部(画素)に対して、6〜30ピコリットルに制御したインク滴とすることで50μm□よりも小面積の丸形状になるようにカラーフィルタ材を配置し、カラーフィルタを形成した。同様の方法でパネルを作製し、図12(b)に示すように、隔壁で囲まれた領域に対応する位置中央部に、カラーフィルタ材を凸版印刷法でライン上に作製し、実施例2の評価用表示パネルとした。カラーフィルタの線の幅は、隔壁の幅の1/2とした(25μm)。同様の方法でパネルを作製し、図12(c)に示すように、隔壁で囲まれた領域全体に、フォトリソ法でカラーフィルタを作成し、比較例の評価用表示パネルとした。
この評価用表示パネルは、下記のようにして準備した黒色表示媒体と白色表示媒体とを、基板間の隔壁で囲まれた空間に、両者をあわせた体積占有率が25%となるようにして封入した構成とした。
黒色表示媒体を構成する表示用黒色粒子は、メチルメタクリレート(関東化学試薬)60重量部及び、1分子中に重合反応基を複数持つ多官能性モノマーとしてエチレングリコール・ジメタクリレート(和光純薬試薬)40重量部(約25mol%)に、正帯電の荷電制御剤としてニグロシン化合物(ボントロンNO7:オリエント化学製)3重量部及び、黒色顔料として、カーボンブラック(スペシャルブラック5:デグッサ製)5重量部をサンドミルにより分散させ、(アクリル系及びメタクリル系)樹脂−炭化水素系樹脂ブロックコポリマー(モデイパーF600:日本油脂製)5重量部を溶解させた後、さらに2重量部のラウリルパーオキサイド(パーロイルL:日本油脂製)を溶解させた液を、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル破酸ナトリウム(ラテムルE−118B:花王製)を0.5%添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機(MDS−2:日本ニューマチック工業)を用いて得た。この表示用黒色粒子は、平均粒子径が10μm程度で、正帯電の粒子であった。
白色表示媒体を構成する表示用白色粒子は、スチレンモノマー(関東化学試薬)60重量部及び、ジビニルベンゼン(DVB−960:新日鐵化学製)40重量部(約35mol%)に、負帯電の荷電制御剤としてフェノール系縮合物(ボントロンE89:オリエント化学製)5重量部及び白色顔料として、酸化チタン(タイペークCR−50:石原産業製)20重量部をサンドミルにより分散させ、さらに2重量部のラウリルパーオキサイド(パーロイルL:日本油脂製)を溶解させた液を、界面活性剤としてラテムルE−118B:花王製)を0.5%添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機(MDS4:日本ニューマチック工業)を用いて得た。この表示用白色粒子は、平均粒子径が10μm程度で、負帯電の粒子であった。
カラーフィルタ材としては、C.I.ピグメントレッド177(R:赤色)、C.I.ピグメントグリーン36(G:緑色)、C.I.ピグメントブルー15:6(B:青色)を準備し、図12(a)、(b)、(c)に示す評価用表示用パネルを作製し、表示させたテストパターン画像を、角度を変えて観察して表示用パネルとしての表示性能を目視評価した。
カラーフィルタ材には、光硬化型カラーフィルタ材(インク)を用いた。アクリル系モノマーには、共栄社(株)のDCP−A(ジメチロールシクロデカンジ7クリレート)を用いた。光開始剤には、チバスペシャリティケミカルズのイルガキュア184を用いた。
実施例1、実施例2、比較例とも評価用表示パネルを正面から見た場合は、全て混色も起こさず、RGBがくっきりと分かれて表示された。
評価用表示パネルを表面から45度の角度で斜めから見た場合、比較例の評価用表示パネルは、図の左右方向から見た場合に混色を示した。具体的には、赤表示を行っている場合に図の右方向45度から評価用表示パネルを覗いた場合、緑のカラーフィルタを通過した光が見えてしまい、赤と緑が混色して表示された。実施例1、2の評価用表示パネルは、どの方向から角度をつけて覗いても混色は起こらず、表示した色がそのまま表示された。
本発明の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、電子ブック、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(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、リライタブルペーパー(外部電界形成手段を用いて書換えできる)としても好適に用いられる。
なお、本発明の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、また、薄膜トランジスタ(TFT)で代表される三端子スイッチング素子あるいは薄膜ダイオード(TFD)で代表される二端子スイッチング素子を用いたアクティブマトリックス駆動方式や、外部電界を用いた外部電界駆動方式など、種々のタイプの駆動方式を適用できる。
(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。 (a)〜(d)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。 (a)、(b)は、本発明の情報表示用パネルの視認側基板にカラーフィルタを配置する一例を示す。 (a)〜(c)は、本発明の情報表示用パネルのカラーフィルタを構成する例を示す。 本発明の情報表示用パネルのカラーフィルタを構成する例を示す。 (a)、(b)は、本発明の情報表示用パネルのカラーフィルタを構成する例を示す。 本発明の情報表示用パネルのカラーフィルタを構成する例を示す。 (a)〜(c)は、本発明の情報表示用パネルのカラーフィルタを構成する例を示す。 (a)〜(e)はそれぞれ従来の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。 (a)〜(d)はそれぞれ従来の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。 (a)、(b)はそれぞれ従来の凸版印刷法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 表示用白色粒子
3B 黒色表示媒体
3Ba 表示用黒色粒子
5、6 電極
7 黒色板
8 絶縁液体
9 マイクロカプセル
10 回転ボール
11、12 外部電界形成手段
13、14 導電部材
22R(C) 赤色(シアン色)カラーフィルタ
22G(M) 緑色(マゼンタ色)カラーフィルタ
22BL(Y) 青色(黄色)カラーフィルタ
31 隔壁(リブ)
51 透明基板
52R、52G、52BL カラーフィルタ層
54 ITO電極
55 ブラックマトリックス

Claims (8)

  1. 少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間空間に、表示媒体を封入し、観察側基板から入射した光を、表示媒体で反射させた反射光として、観察側基板の外側に設けた各色のカラーフィルタを通して認識することで、表示媒体によって表示された画像等の情報を観察できるようにした情報表示用パネルにおいて、
    前記各色のカラーフィルタを画素に対応して配置する際、各画素に、画素よりも小面積のカラーフィルタを配置し、
    前記各色のカラーフィルタの縁部が、前記画素の縁部以内に存在し
    画素に対して配置する、画素よりも小さいカラーフィルタの配置位置が、画素中央部になるようにしている、
    ことを特徴とする情報表示用パネル。
  2. 前記少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間空間に封止する表示媒体が、少なくとも1種以上の粒子からなり、光学的反射率と帯電性とを有する表示媒体であって、基板内に形成した電界により表示媒体を移動させて表示を行うもの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。
  3. R:赤色、G:緑色、B:青色、または、C:シアン色、M:マゼンタ色、Y:黄色の各3色のカラーフィルタを各画素に配置し、この3画素をもって、表示単位画素を構成す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。
  4. R:赤色、G:緑色、B:青色、または、C:シアン色、M:マゼンタ色、Y:黄色の各3色のカラーフィルタを各画素に配置し、この3画素と隣接する別の、カラーフィルタを配置しない1画素との4画素をもって、表示単位画素を構成す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。
  5. 前記表示単位画素を構成する4画素が、2×2の画素配列をもって構成されることを特徴とする請求項4に記載の情報表示用パネル。
  6. 印刷法で作製したカラーフィルタを配置したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の情報表示用パネル。
  7. 前記印刷法がインクジェット法であることを特徴とする請求項6に記載の情報表示用パネル。
  8. 前記印刷法が凸版印刷法であることを特徴とする請求項6に記載の情報表示用パネル。
JP2006264711A 2006-09-28 2006-09-28 情報表示用パネル Expired - Fee Related JP4977426B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006264711A JP4977426B2 (ja) 2006-09-28 2006-09-28 情報表示用パネル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006264711A JP4977426B2 (ja) 2006-09-28 2006-09-28 情報表示用パネル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008083521A JP2008083521A (ja) 2008-04-10
JP4977426B2 true JP4977426B2 (ja) 2012-07-18

Family

ID=39354441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006264711A Expired - Fee Related JP4977426B2 (ja) 2006-09-28 2006-09-28 情報表示用パネル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4977426B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2010146810A1 (ja) * 2009-06-17 2012-11-29 株式会社ブリヂストン 情報表示用パネル
TWI490614B (zh) * 2013-01-24 2015-07-01 E Ink Holdings Inc 電泳顯示裝置
CN108333847A (zh) * 2018-02-26 2018-07-27 广州奥翼电子科技股份有限公司 一种彩色显示器件

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61231586A (ja) * 1985-04-05 1986-10-15 株式会社リコー カラ−液晶表示装置
JP2000194286A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Fujitsu Ltd カラ―表示装置
JP4168649B2 (ja) * 2002-04-05 2008-10-22 コニカミノルタホールディングス株式会社 画像記録装置
US7646358B2 (en) * 2002-07-09 2010-01-12 Bridgestone Corporation Image display device
JP4206704B2 (ja) * 2002-07-31 2009-01-14 セイコーエプソン株式会社 電気泳動装置の製造方法、電気泳動装置、電子機器
JP2004279572A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Bridgestone Corp カラーフィルター及びそれを用いた画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008083521A (ja) 2008-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010146810A1 (ja) 情報表示用パネル
JP2008107749A (ja) 情報表示用パネル
JP2009282064A (ja) 情報表示用パネルの観察側基板、情報表示用パネルおよびそれらの製造方法
JP2009271147A (ja) 情報表示用パネルの観察側基板、情報表示用パネルおよびそれらの製造方法
JP4977426B2 (ja) 情報表示用パネル
JP2008145683A (ja) カラーフィルター付きパネル基板の製造方法、カラーフィルター付きパネル基板および情報表示用パネル
JP2005321769A (ja) 情報表示用パネル
JP2008102255A (ja) ブラックマトリックスカラーフィルター付きパネル基板の製造方法、ブラックマトリックスカラーフィルター付きパネル基板および情報表示用パネル
JP5002197B2 (ja) カラーフィルターおよび情報表示用パネル
JP2007322602A (ja) 樹脂コートした顔料を含有するカラーフィルターと、それを用いた情報表示パネル
JP4939952B2 (ja) カラーフィルター付き樹脂製パネル基板の製造方法、カラーフィルター付き樹脂製パネル基板および情報表示用パネル
JP2008107752A (ja) 情報表示用パネル
JP2008083536A (ja) 情報表示用パネル
JP4787566B2 (ja) 情報表示用パネルの製造方法
JP2009103886A (ja) 情報表示用パネル
JP2007322900A (ja) 表示パネル用カラーフィルタおよびそれを用いた情報表示用パネル
JP2010122492A (ja) 情報表示用パネルの製造方法および情報表示用パネル
JP2007310537A (ja) タッチパネル一体型情報表示装置
JPWO2010010954A1 (ja) ドットマトリックス型情報表示用パネル
JP2008096495A (ja) 情報表示装置
JP2006162732A (ja) 情報表示用パネル及び情報表示装置
JP2007322461A (ja) シリカ粒子を含有するカラーフィルターおよび情報表示用パネル
JP4698183B2 (ja) 画像表示用パネルの製造方法
JP2006058550A (ja) 画像表示用パネル、その製造方法及び画像表示装置
JP2006154664A (ja) 情報表示用パネル及び情報表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090924

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100914

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101115

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120224

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120416

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150420

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees