JP7078069B2 - 情報表示媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、意匠性等が良好な情報表示媒体に関する。
看板、ポスター、ステッカー等の所定の期間、所定の場所に設置される情報表示媒体(以下、設置型の情報表示媒体と称して説明する場合がある。)は、その情報をより広く人々に認知させることを目的とするものである。しかしながら、近年の携帯情報端末等の普及等により、上述した設置型の情報表示媒体は、人々の注意、関心を十分に引きにくくなってきており、表示されている情報が十分に認知されない場合があるという問題がある。
そこで、近年、これらの設置型の情報表示媒体の情報の認知率を向上させるため、可変な表示を行うことが可能な表示装置を用いることが提案されている。
また、このような情報表示媒体に用いられる表示装置として、低消費電力性、曲げ可能なフレキシブル性、薄く軽い等の特性を有する電子ペーパーを用いることが検討されている(例えば、特許文献1~2)。
例えば、特許文献1においては、2色の表示を行う電子ペーパーと、電子ペーパーの表示面側に配置された光透過性を有する表示媒体とを組み合わせ、電子ペーパーの全面に2色のうちいずれか一方の色を表示することで、表示媒体の情報を表示させ、他方の色を表示することで、表示媒体の情報を消去させることができる情報表示媒体が開示されている。
また、特許文献2では、主として電車の車両等で用いられる情報表示媒体であって、電子ペーパーにより一定の区間で、特定の情報を表示する情報表示媒体が開示されている。
しかしながら、特許文献1~2に開示の情報表示媒体は、従来の設置型の情報表示媒体に比べてその情報を目立たせることはできるものの、表示の変化により生じる意匠効果や認知効果が十分ではないという問題がある。
ところで、最近では、スペースデザインを重視した施設が多くなってきており、情報表示媒体についても、施設内の空間に合わせた意匠性を示すことが要求される場合がある。しかしながら、上述した特許文献1~2等に開示の情報表示媒体においては、その情報を表示させていない場合における表示面は意匠性を示すことができないため、設置される空間に馴染ませることができないという問題がある。
そこで、情報表示媒体においては、良好な意匠性や認知性(以下、意匠性等と称して説明する場合がある。)を示すことが求められている。
特開2007-178880号公報 特開2003-162245号公報
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、意匠性等が良好な情報表示媒体を提供することを主目的とする。
本発明は、光透過性を有し視覚効果処理が施された視覚効果処理基材と、透明基材および上記透明基材上に形成された透明電極を有する透明電極基材、対向基材および上記対向基材上に形成された対向電極を有する対向電極基材、ならびに、上記透明電極基材および上記対向電極基材の間に配置され、表示媒体を含有する表示媒体層を有する電子ペーパーと、を有し、上記視覚効果処理基材が、上記電子ペーパーの上記透明電極基材の上記表示媒体層側とは反対側に配置されていることを特徴とする情報表示媒体を提供する。
本発明によれば、視覚効果処理基材および電子ペーパーを有することにより、視覚効果処理基材が有する視覚効果および電子ペーパーに表示される視覚効果を組み合わせて表示することができるため、意匠性等が良好な情報表示媒体とすることができる。
本発明においては、前記視覚効果処理基材が、基材と前記基材上に形成され光透過性を有し第1視覚効果を有する視覚効果層を有し、前記視覚効果層と前記電子ペーパーに表示される第2視覚効果とが平面視上重なるように配置されていることが好ましい。本発明の情報表示媒体において第1視覚効果を有する視覚効果層を透過させて第2視覚効果を表示することができるため、より複雑な視覚効果を表示することができ、意匠性等がより良好な情報表示媒体とすることができる。より具体的には、平常時は、視覚効果処理基材を用いて第1視覚効果として文字等を有さない色彩、模様、絵柄等のみを表示し、緊急時や注意喚起が必要な時等は、さらに電子ペーパーを用いて第2視覚効果として文字等の特定の意味を有する情報を表示することで、第1視覚効果である色彩等のみが表示されている状態から、第2視覚効果である上記情報を浮かび上がらせて表示するといった意匠性等の高い表示を行うことが可能な情報表示媒体とすることができる。
本発明においては、上記情報表示媒体が、上記電子ペーパーに隣接して配置された太陽電池を有し、上記電子ペーパーの上記透明電極基材の上記表示媒体層側とは反対側および上記太陽電池表面に上記視覚効果処理基材が配置されていることが好ましい。上記構成とすることにより、太陽電池で発電させた電力を電子ペーパーに供給することができる。また、視覚効果処理基材が基材のみで構成される場合、または基材および視覚効果層で構成される場合等においては、電子ペーパーおよび太陽電池を一体的に見せることができ、意匠性(デザイン性)が良好な情報表示媒体とすることができる。
本発明の情報表示媒体は、視覚効果処理基材および電子ペーパーを有することにより、両者が有する視覚効果を組み合わせて表示することができ、良好な意匠性等を示すことができるといった作用効果を奏する。
本発明の情報表示媒体の一例を示す説明図である。 本発明の情報表示媒体による表示方法の一例を示す説明図である。 本発明の情報表示媒体の他の例を示す説明図である。 本発明の情報表示媒体による表示方法の他の例を示す説明図である。 本発明の情報表示媒体による表示方法の他の例を示す説明図である。 本発明の情報表示媒体の他の例を示す説明図である。 本発明の情報表示媒体の製造方法の一例を示す工程図である。
以下、本実施の形態の情報表示媒体について説明する。
本実施の形態の情報表示媒体は、光透過性を有し視覚効果処理が施された視覚効果処理基材と、透明基材および上記透明基材上に形成された透明電極を有する透明電極基材、対向基材および上記対向基材上に形成された対向電極を有する対向電極基材、ならびに、上記透明電極基材および上記対向電極基材の間に配置され、表示媒体を含有する表示媒体層を有する電子ペーパーと、を有し、上記視覚効果処理基材が、上記電子ペーパーの上記透明電極基材の上記表示媒体層側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。
なお、本明細書中において、「視覚効果」とは、本実施の形態の情報表示媒体の表示面を観察した観察者が、視覚的に認識できるものをいい、例えば、数字、7セグメント、文字、符号、幾何学形状等の図形、標識、商標、絵、写真、意匠、色彩、模様、視覚効果処理基材の質感等や、これらを組み合わせた特定の意味を有する情報、意匠(デザイン)等が挙げられる。
また、本実施の形態の情報表示媒体は、視覚効果処理基材および電子ペーパーの表示のいずれもが視覚効果を有するものである。本明細書においては、視覚効果処理基材が有する視覚効果を「第1視覚効果」、電子ペーパーに表示される視覚効果を「第2視覚効果」と称して説明する場合がある。
本実施の形態の情報表示媒体について図を用いて説明する。
図1(a)、(b)は本実施の形態の情報表示媒体の一例を示す説明図であり、図1(a)は本実施の形態の情報表示媒体の構成について説明する模式図であり、図1(b)は図1(a)に示す情報表示媒体のX-X線断面図である。
図1(a)、(b)に例示するように、本実施の形態の情報表示媒体100は、光透過性を有し、視覚効果処理が施された視覚効果処理基材10と、透明基材21aおよび透明基材21a上に形成された透明電極21bを有する透明電極基材21、対向基材22aおよび対向基材22a上に形成された対向電極22bを有する対向電極基材22、ならびに、透明電極基材21および対向電極基材22の間に配置され、表示媒体として白色および黒色の2相のツイストボール23aを含有し、さらに溶媒を含む溶媒層23b、およびツイストボール23aおよび溶媒層23bを封止する表示媒体層用基材23cを有する表示媒体層23を有する電子ペーパー20と、を有するものである。また、本実施の形態の情報表示媒体100は、視覚効果処理基材10が、電子ペーパー20の透明電極基材21の表示媒体層23側とは反対側に配置されていることを特徴とする。図1(a)、(b)では、情報表示媒体100が、フレーム30を有し、フレーム30に視覚効果処理基材10が固定されている例について示している。また、図1(a)、(b)では、視覚効果処理基材10が、基材11と基材11上の全面に形成され光透過性を有し第1視覚効果1を有する視覚効果層12を有し、視覚効果層12と電子ペーパー20に表示される第2視覚効果2とが平面視上重なるように配置されている例について示している。また、第1視覚効果1が所定の模様であり、第2視覚効果2が、標識(矢印および文字「順路」)、全面白表示(図示なし)、および全面黒表示(図示なし)のいずれかである例について示している。
本実施の形態の情報表示媒体による表示方法について説明する。図2(a)~(c)は、図1(a)、(b)に例示する情報表示媒体による表示方法の一例を説明する説明図である。
上述の情報表示媒体100においては、図2(a)に例示するように、視覚効果処理基材において第1視覚効果1である模様(模様1)を、電子ペーパーを用いて第2視覚効果2である全面白色表示2Aを行った場合、視覚効果処理基材の模様1と視覚効果処理基材を透過した全面白表示2Aとにより、情報表示媒体100全体の表示として白みがかった模様1、2Aを表示することができる。このような状態から、電子ペーパーの表示媒体の駆動を変化させ、図2(b)に例示するように、第2視覚効果2として標識2B(矢印および文字「順路」)を表示させた場合、視覚効果処理基材の模様1と視覚効果処理基材を透過した標識2Bとにより、情報表示媒体100全体の表示として白みがかった模様から浮かび上がった標識1、2Bを表示することができる。また、図2(a)に示される状態から、電子ペーパーの表示媒体の駆動を変化させ、図2(c)に例示するように、第2視覚効果2として全面黒表示2Cを表示させた場合、視覚効果処理基材の模様1と視覚効果処理基材を透過した全面黒表示2Cとにより、情報表示媒体100全体の表示として黒みがかった模様1、2Cを表示することができる。
また、上述の情報表示媒体100においては、電子ペーパーの表示媒体の駆動の仕方により、図2(b)、(c)に例示するように、情報表示媒体100全体の表示として、白みがかった模様から浮かび上がった標識1、2Bを表示した後、黒味がかった模様1、2Cを表示することができる。
また、電子ペーパーは、第2視覚効果2A、2B、2Cのそれぞれの表示を変化する際に電圧を印加して表示媒体を変化させた後は、電圧を印加しなくても、その表示を行うことができる。また、本実施の形態の情報表示媒体は、視覚効果処理基材により恒常的に第1視覚効果を表示させることができる。よって、従来の情報表示媒体において電子ペーパー全面が2色のうちいずれか1色で表示されている場合に比べて、良好な意匠性等を示すことができる。
また、図3(a)、(b)は本実施の形態の情報表示媒体の他の例を示す説明図であり、図3(a)は本実施の形態の情報表示媒体を分解した状態を示す説明図であり、図3(b)は図3(a)に示す情報表示媒体のX-X線断面図である。また、図4(a)、(b)は、図3(a)、(b)に例示する情報表示媒体による表示方法の一例を示す説明図である。
図3(a)、(b)では、視覚効果処理基材10の基材11が透明基材であり、基材11上に所定の形状で形成された視覚効果層12が第1視覚効果1として都市名(「Tokyo」および「New York」)を表示しており、電子ペーパー20が第2視覚効果2として時間を表示している例について示している。また、視覚効果処理基材10が電子ペーパー20の透明電極基材21表面に接着層(図示なし)を介して配置されている例について示している。なお、電子ペーパー20の詳細については、図1(a)、(b)で説明したものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
上述の情報表示媒体100においては、図4(a)、(b)に例示するように、視覚効果処理基材において第1視覚効果1である都市名を表示し、電子ペーパーの表示媒体を駆動させることにより、電子ペーパーにおいて第2視覚効果2である時間2A、2Aを時間2B、2Bに変化させて表示することにより、情報表示媒体100全体の表示として各都市における時間を表示することができる。
図5(a)、(b)は本実施の形態の情報表示媒体による表示方法の他の例を示す説明図である。なお、説明の容易のため、図5(a)では情報表示媒体100を破線で示している。
図5(a)、(b)に用いられる情報表示媒体100は、壁200に埋め込まれているものである。また、情報表示媒体100は、視覚効果処理基材(図示なし)における視覚効果層12が光透過性を有するものであり、図5(a)、(b)に示すように、第1視覚効果1として壁200の模様と同様の模様を有するものである。また、電子ペーパーが(図示なし)、図5(a)、(b)に示すように、第2視覚効果2として文字(「発電中」)および図形を点灯して表示するものである。また、視覚効果層12は第2視覚効果2と平面視上重なるように基材上に形成されているものである。
このような情報表示媒体100は、平常時は、電子ペーパーの第2視覚効果を点灯させないことにより、図5(a)に示すように、情報表示媒体100全体の表示として第1視覚効果1である壁200の模様と同様の模様のみを表示することができる。一方、緊急時や注意喚起が必要な時は、電子ペーパーの第2視覚効果を点灯させることにより、図5(b)に例示するように、情報表示媒体100全体の表示として第1視覚効果1である壁200の模様と同様の模様を透過させて第2視覚効果2を浮かび上がらせて表示することができる。
よって、図5(a)、(b)の情報表示媒体は、平常時には、壁200の模様と同化させることができ、観察者からは情報表示媒体100の存在を感じさせないものとすることができ、必要に応じて注意喚起等を行うことができるといった意匠性等の高い表示を行うことができる。
本実施の形態によれば、視覚効果処理基材および電子ペーパーを有することにより、視覚効果処理基材が有する視覚効果および電子ペーパーに表示される視覚効果を組み合わせて表示することができるため、意匠性等が良好な情報表示媒体とすることができる。
より具体的には、本実施の形態によれば、第1視覚効果を表示する視覚効果処理基材と第2視覚効果を表示する電子ペーパーとを有することにより、第1視覚効果および第2視覚効果を同時に観察することができ、第1視覚効果および第2視覚効果を組み合わせた視覚効果を表示することができることから、意匠性等が良好な情報表示媒体とすることができる。
また、本実施の形態によれば、電子ペーパーの表示媒体の駆動の仕方により第2視覚効果を変化させることができるため、一の情報表示媒体を用いて変化のある表示を行うことができ、人々の注意を引き易い意匠性等が良好な情報表示媒体とすることができる。
また、従来の電子ペーパーを用いた情報表示媒体においては、電子ペーパー全面が2色のうちいずれか1色で表示されている場合には、表示面が意匠性等を示すことができないという問題があるが、本実施の形態においては、電子ペーパーの表示媒体を駆動させない状態においても、視覚効果処理基材により第1視覚効果を恒常的に表示させることができるため、表示面が意匠性等を示すことができる。
このように、本実施の形態の電子表示媒体は、視覚効果処理基材および電子ペーパーを用いて多様な表示を行うことができる。
以下、本実施の形態の情報表示媒体の詳細について説明する。
1.視覚効果処理基材
本実施の形態に用いられる視覚効果処理基材は、光透過性を有し視覚効果処理が施されたものである。
「視覚効果処理基材に、視覚効果処理が施されている」とは、視覚効果処理基材に後述する第1視覚効果を付与する処理が施されている場合をいい、例えば、基材上に第1視覚効果を有する視覚効果層が形成されている場合だけでなく、視覚効果処理基材に用いられる基材自体の材料の選択、基材表面の加工等が行われている場合を含む。
「光透過性」については、後述する。
第1視覚効果は、通常、情報表示媒体の表示面において恒常的に表示される視覚効果である。このような第1視覚効果としては、電子ペーパーの用途等に応じて上述した視覚効果から適宜選択されるが、なかでも、色彩、模様、視覚効果処理基材の質感等であることが好ましい。本実施の形態の情報表示媒体を壁材等の使用環境に馴染ませて配置することができるからである。また、第1視覚効果を模様とした場合は、第2視覚効果を特定の意味を有する情報とすることにより、後述するようにより複雑な視覚効果を表示することができ、より意匠性等が良好な情報表示媒体とすることができるからである。
上記模様としては、例えば、木目調、大理石調、ストライプ、ドット、花柄等の模様が挙げられるがこれらに限定されない。
視覚効果処理基材としては、光透過性および第1視覚効果を有していれば特に限定されず、基材および視覚効果層で構成されるものであってもよく、基材のみで構成されるものであってもよい。以下、それぞれの場合について説明する。
(1)基材および視覚効果層で構成される場合
(a)視覚効果層
視覚効果処理基材に用いられる視覚効果層は、後述する基材上に形成されるものであり、第1視覚効果を有するものである。
視覚効果層としては、所望の第1視覚効果を表示することができれば特に限定されず、光透過性を有していてもよく、光透過性を有していなくてもよいが、光透過性を有していることが好ましい。また、視覚効果層が光透過性を有する場合は、上記電子ペーパーに表示される上記第2視覚効果と平面視上重なるように上記基材上に形成されていることが好ましい。本発明の情報表示媒体において第1視覚効果を有する視覚効果層を透過させて第2視覚効果を表示することができるため、より複雑な視覚効果を表示することができ、意匠性等がより良好な情報表示媒体とすることができる。より具体的には、平常時は、視覚効果処理基材を用いて第1視覚効果として文字等を有さない色彩、模様、絵柄等のみを表示し、緊急時や注意喚起が必要な時等は、さらに電子ペーパーを用いて第2視覚効果として文字等の特定の意味を有する情報を表示することで、第1視覚効果である色彩等のみが表示されている状態から、第2視覚効果である上記情報を浮かび上がらせて表示するといった意匠性等の高い表示を行うことが可能な情報表示媒体とすることができる。
本実施の形態において、「視覚効果層が、上記電子ペーパーに表示される上記第2視覚効果と平面視上重なる」とは、本実施の形態の情報表示媒体を表示面から観察した場合において、視覚効果処理基材において視覚効果層が形成されている領域と、電子ペーパーにおいて第2視覚効果が表示されている領域とが重なって配置されることをいう。
視覚効果層の具体的な光透過性については、視覚効果処理基材が後述する光透過性を示すことができれば特に限定されず、本実施の形態の情報表示媒体の用途等に応じて適宜決定することができる。
また、視覚効果層の基材上の形成位置としては、視覚効果層が光透過性を有する場合は、視覚効果層は基材上に所定の形状で部分的に形成されてもよく、基材上の全面に形成されていてもよい。
一方、視覚効果層が光透過性を有さない場合は、視覚効果層は通常、基材上の所定の形状で部分的に形成され、本実施の形態の情報表示媒体において、第2視覚効果が表示されている領域と平面視上重ならないように形成される。
視覚効果層は、通常、基材上に印刷することにより形成される。
視覚効果層の材料、視覚効果層の厚みおよびその形成方法については、一般的な印刷物に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(b)基材
視覚効果処理基材に用いられる基材は、上述した視覚効果層を支持するものである。
基材は、光透過性を有するものである。基材の具体的な光透過性については、視覚効果処理基材が後述する光透過性を示すことができれば特に限定されず、視覚効果層の種類、電子ペーパーの種類、および本実施の形態の情報表示媒体の用途等に応じて適宜決定される。また、基材自体が視覚効果を有していてもよく、視覚効果を有していなくてもよい。本実施の形態においては、上記基材は透明性を有していてもよく、透明性を有していなくてもよいが、なかでも基材が透明性を有することが好ましい。光透過基材の光透過性を良好なものとすることができるからである。なお、基材の透明性については、後述する「2.電子ペーパー」の項で説明する透明基材の透明性と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本実施の形態に用いられる基材は、リジットな基材であってもよく、あるいは、フレキシブル性を有する基材であってもよい。
中でも、本実施の形態においては、フレキシブル性を有する基材を用いることが好ましい。フレキシブルを有する基材を用いることにより、上記電子ペーパーにフレキシブル性を付与することが可能となり、加工性を向上させることが可能となるからである。また、視覚効果処理基材をより少ないコストで形成することができるからである。また、本実施の形態の情報表示媒体において視覚効果処理基材を交換する場合に、電子ペーパーの透明電極側の面への視覚効果処理基材の着脱を容易に行うことができるからである。
このような基材としては、無機物製基材や、樹脂製基材を挙げることができる。
無機物製基材としては、ガラス基材を挙げることができる。また、ガラスとしては、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等を用いることができ、中でも、無アルカリガラスが好ましい。
一方、樹脂製基材に用いられる樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチロール、トリアセチルセルロース(TAC)等を挙げることができる。
また、基材自体が視覚効果を有するものとしては、例えば、磨りガラス、障子、和紙、着色ガラス基材、着色樹脂基材等が挙げられる。
基材の厚みとしては、本実施の形態の情報表示媒体の用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、10μm~5000μmの範囲内、なかでも30μm~3000μmの範囲内、特に50μm~2000μmの範囲内であることが好ましい。基材の厚みが薄すぎると、視覚効果処理基材が破損等しやすくなる可能性があるからであり、基材の厚みが厚すぎると、光透過性を十分に示さない場合や、情報表示媒体の加工性が低下する恐れがあるからである。
(2)基材のみで構成される場合
視覚効果処理基材が基材のみで構成される場合、基材としては、光透過性を有し第1視覚効果を有するものであれば特に限定されない。例えば、上述した基材自体が視覚効果を有するものを用いることができる。
(3)視覚効果処理基材
本実施の形態に用いられる視覚効果処理基材は、光透過性を有するものである。
本実施の形態において、「視覚効果処理基材が光透過性を有する」とは、本実施の形態の情報表示媒体の情報表示媒体の表示面を観察した観察者が、視覚効果処理基材を透過させて電子ペーパーの透明電極基材表面に表示された第2視覚効果の変化を観察することができることをいう。また、視覚効果処理基材において上記第2視覚効果と平面視上重なる部分が透明性を有する場合だけでなく、上述したように視覚効果処理基材に用いられる基材が透明性を有さない場合、基材上の全面に視覚効果層が形成されている場合等は、上述の基材、もしくは基材および視覚効果層が形成されている部分を透過させて上記第2視覚効果の変化を観察することができることをいう。
具体的な視覚効果処理基材の可視光領域の平均透過率としては、電子ペーパーの種類および本実施の形態の情報表示媒体の用途等に応じて適宜選択され、特に限定されないが、40%以上、なかでも50%以上、特に60%以上であることが好ましい。視覚効果処理基材の可視光領域の平均透過率が小さすぎる場合は、視覚効果処理基材の下層において電子ペーパーの表示媒体を駆動させた場合であっても、視覚効果処理基材により表示される第1視覚効果とともに第2視覚効果を読み取ることが困難となる可能性があるからである。
また、視覚効果処理基材の可視光領域の平均透過率の上限としては、特に限定されないが、例えば、80%程度である。
なお、視覚効果処理基材の可視光領域の平均透過率は、一般的な測定方法に求めることができ、例えば、ヘーズ・透過率計HM-150(村上色彩技術研究所)や、顕微分光装置OSP-SP2000(OLYMPUS社製)を用いて測定することにより求めることができる。
視覚効果処理基材は、電子ペーパーの透明電極基材の表示媒体層側とは反対側に配置されているものである。本実施の形態において「視覚効果処理基材が、電子ペーパーの透明電極基材の表示媒体層側とは反対側に配置されている」とは本実施の形態の情報表示媒体において観察者から見て電子ペーパーの表示面である透明電極基材表面よりも観察者側に視覚効果処理基材が配置されていることをいう。
また、視覚効果処理基材は、通常、電子ペーパーの透明電極基材の表示媒体層側とは反対側の全面に配置される。
視覚効果処理基材が基材および視覚効果層で構成される場合は、視覚効果処理基材の視覚効果層側と電子ペーパーの透明電極基材側とが対向するように配置されていてもよく、視覚効果処理基材の基材側と電子ペーパーの透明電極基材側とが対向するように配置されていてもよい。
また、視覚効果処理基材の配置方法としては、後述する接着層等を介して電子ペーパーの透明電極基材と視覚効果処理基材とを貼り合わせて配置してもよく、情報表示媒体がフレームを有する場合は、フレームに視覚効果処理基材を固定することによって、配置してもよい。
2.電子ペーパー
本実施の形態に用いられる電子ペーパーは、透明電極基材と、対向電極基材と、表示媒体層とを有するものである。
また、電子ペーパーは、第2視覚効果を表示するものである。
第2視覚効果は、通常、本発明の情報表示媒体において電子ペーパーの表示媒体の駆動による変化を伴う視覚効果である。このような第2視覚効果としては、例えば、予め対向電極の形状を特定の形状とし表示面における上記特定の形状の有無により表現される固定の視覚効果であってもよく、マトリックス状の透明電極および対向電極を用いることにより変化させて表現される書き換え可能な視覚効果であってもよい。また、第2視覚効果としては、固定の視覚効果および書き換え可能な視覚効果の両方を含むものであってもよい。
第2視覚効果としては、具体的には、電子ペーパーの用途等に応じて上述した視覚効果から適宜選択されるが、なかでも、幾何学形状、文字、数字、符号、標章、絵柄等、および全面表示による色彩等であることが好ましい。また、第2視覚効果としては7セグメント表示であることも好ましい。
また、上述した視覚効果処理基材が第1視覚効果として文字等を有さない色彩、模様、絵柄等を有している場合は、第2視覚効果は特定の意味を有する情報であることが好ましい。
なお、「特定の意味」については情報表示媒体の用途等に応じて適宜決定されるものであり、特に限定されない。例えば、広告、注意喚起、誘導、気象情報、地震情報、時間等を挙げることができるがこれらに限定されない。
また、第2視覚効果の大きさとしては、電子ペーパーの種類、情報表示媒体の用途等に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、第2視覚効果の最小幅が、100μm以上であることが好ましく、なかでも1mm以上であることが好ましい。第2視覚効果の最小幅が上記値以上である場合は、第2視覚効果を良好に表示することができるからである。
なお、最小幅とは、例えば図1(a)においては文字の線の太さをいう。
(1)透明電極基材
電子ペーパーに用いられる透明電極基材は、透明基材と、透明基材上に形成された透明電極とを有するものである。また、本実施の形態の情報表示媒体は、電子ペーパーの透明電極基材側の面が表示面として用いられる。
(a)透明基材
透明基材は、透明電極を支持するものである。
透明基材としては、所望の透明性を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般的な電子ペーパーに用いられている透明基材と同様のものを用いることができる。中でも、本実施の形態に用いられる透明基材は、可視光領域における透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。透過率が上記範囲であることにより、上記電子ペーパーの表示輝度が低下すること等を防止することができるからである。
ここで、透明基材の透過率は、JIS K7361-1(プラスチック-透明材料の全光透過率の試験方法)により測定することができる。
透明基材は、リジットな透明基材であってもよく、あるいは、フレキシブル性を有する透明な基材であってもよい。
フレキシブルを有する透明な基材を用いた場合は、上記電子ペーパーにフレキシブル性を付与することが可能となり、加工性を向上させることが可能となる。
このような透明基材としては、無機物製透明基材や、樹脂製透明基材を挙げることができる。
無機物製透明基材としては、ガラス基材を挙げることができる。また、ガラスとしては、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等を用いることができ、中でも、無アルカリガラスが好ましい。
一方、樹脂製透明基材に用いられる樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。
また、樹脂製透明基材を用いる場合は、ラミネート加工が可能なものを用いることができる。なお、この場合は、後述する対向基材または必要に応じて用いられる表示媒体層用基材等の樹脂製透明基材とともに表示媒体層の封止に用いられる基材についても、通常、ラミネート加工が可能なものが用いられる。
ラミネート加工が可能な透明基材としては、ラミネート加工可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された基材を挙げることができる。
ラミネート加工可能なベースフィルム材料としては、ラミネート加工時の加熱圧着による耐熱性の観点からポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
また、シーラントフィルム材料としては無延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム等が挙げられる。また、ポリウレタン、ポリアクリル、エポキシ樹脂、シリコーン等の熱シール性のある材料からなる塗膜等を用いることも可能である。
なお、ラミネート加工時には、透明基材と後述する対向基材または必要に応じて用いられる表示媒体層用基材とは積層したベースフィルム材料とシーラントフィルム材料とのうち、シーラントフィルム材料側が対向するように配置されて接着される。
また、ラミネート加工可能なベースフィルム材料とシーラントフィルム材料が積層された透明基材および後述する対向基材または必要に応じて用いられる表示媒体層用基材を用いてラミネート加工する場合、上記透明基材および後述する対向基材等の材料が同一のベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料であることがさらに好ましい。上記透明基材および後述する対向基材等の材料が同一のベースフィルム材料及びシーラントフィルム材料であることにより、ラミネート加工を行う際の透明基材および対向基材の密着性を向上させることが可能となるからである。
このような透明基材の厚みとしては、後述する透明電極を形成することができれば特に限定されるものではない。このような透明基材の厚みとしては、10μm~300μmの範囲内、なかでも15μm~100μmの範囲内、特に25μm~50μmの範囲内であることが好ましい。上記透明基材の厚みが上記範囲に満たない場合は、後述する透明電極を透明基材上に形成することが困難になるからである。また、上記透明基材の厚みが上記範囲を超える場合は、後述する透明電極とは反対側に表示媒体層を配置した場合には、表示媒体を駆動させることが困難となる場合があるからである。
(b)透明電極
透明電極は、透明基材の一方の表面上に形成されるものである。
電子ペーパーにより表示される第2視覚効果が固定の視覚効果である場合、透明電極は、通常、透明基材上の全面に形成される。
一方、電子ペーパーにより表示される第2視覚効果が書き換え可能な視覚効果である場合、例えばパッシブ駆動によって書き換え可能な視覚効果を表示する場合は、上記透明電極および後述する対向電極のいずれか一方を走査(行)電極、他方を信号(列)電極として用いるものとする。この場合の透明電極の形状については、一般的なパッシブ駆動の電子ペーパーに用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、電子ペーパーにより表示される第2視覚効果が固定の視覚効果と書き換え可能な視覚効果を含む場合は、それぞれの視覚効果を表示する領域に対応する透明電極が上述した各形態を有する。
本実施の形態に用いられる透明電極の材料としては、透明電極を形成することができる導電性材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)等の導電性酸化物、Au、Ni、Ag等の金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子、カーボンナノチューブやグラフェン等を用いることができ、中でも、ITOが好適に用いられる。
本実施の形態に用いられる透明電極の厚みとしては、透明電極として機能することができれば特に限定されるものではないが、15nm~200nmの範囲内であることが好ましい。透明電極の厚みが上記範囲に満たない場合は、透明電極を均一な厚みで形成することが困難であるからであり、透明電極の厚みが上記範囲を超える場合は、透明電極の成膜に用いられる時間や材料が多くなるため、製造コストが高くなるからである。
本実施の形態に用いられる透明電極の形成方法としては、所望の厚みで透明電極を形成することができる方法であれば特に限定されるものではない。このような透明電極の形成方法としては、一般的な電極の成膜方法を用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のPVD法や、CVD法、導電ペーストを塗布する方法等が挙げられる。
(c)その他の構成
本実施の形態における透明電極基材は、上述した透明電極、および透明基材を有するものであれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。
このような構成としては例えば補助電極、配線等を挙げることができる。
ここで、補助電極とは、導電性材料を用いてメッシュ状に形成された電極であり、透明電極に積層させて形成されるものである。上記補助電極を透明電極とともに用いることで、上記透明電極基材の導電性を向上させることが可能となる。
なお、補助電極については、一般的な電子ペーパーの透明電極基材に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、透明電極基材に用いられる配線については、一般的な電子ペーパーに用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
(d)その他
上記電子ペーパーにおける透明電極基材の配置としては、表示媒体層中の表示媒体を駆動させることが可能な配置であれば特に限定されず、透明電極基材の透明電極側が表示媒体層と対向するように配置されていてもよく、透明基材側が表示媒体層と対向するように配置されていてもよい。透明電極側が表示媒体層と対向するように配置されているような配置とすることにより、駆動電圧を下げることが可能となる。また、透明基材側が表示媒体層と対向するような配置とすることにより、透明電極が表示媒体層と直接接触しないため、表示媒体層が溶媒を含有する場合、透明電極の材料が表示媒体層の溶媒中に溶出しないことから、上記電子ペーパーの表示品質の低下を防止することが可能となる。
(2)対向電極基材
本実施の形態における対向電極基材は、対向基材と、対向基材上に形成された対向電極とを有するものである。
(a)対向基材
電子ペーパーに用いられる対向基材は、対向電極を支持するものである。
また、本実施の形態における対向基材は通常、絶縁性を有するものである。
本実施の形態に用いられる対向基材は、上記対向基材上に対向電極を形成することができれば特に限定されるものではない。また、上記対向基材としては透明性を有していてもよいし、透明性を有していなくてもよいが、透明性を有していないものがより好ましい。本実施の形態に用いられる電子ペーパーは、通常、透明電極基材側を表示面側として用いるものである。よって本実施の形態において、透明電極基材側から電子ペーパーを観察した場合、対向基材は、第2視覚効果の表示を行う表示媒体層の下層側に配置されるものであることから、対向基材が透明性を有する場合は、対向基材の下層に配置される層の地色が観察され、電子ペーパーに表示される第2視覚効果が見にくくなる可能性があるからである。
また、本実施の形態においては、必要に応じて対向基材を、後述する表示媒体層の表示媒体の一方の色と同色に着色してもよい。
このような対向基材としては、フレキシブル性を有する基材であってもよく、リジットな基材であってもよい。
このような対向基材としては、無機物製基材であってもよく、樹脂製基材であってもよい。無機物製基材および樹脂製基材の材料については、具体的には、上述した透明基材の項で説明した無機物材料、樹脂材料等を挙げることができる。
また、本実施の形態においては、対向基材としては、ラミネート加工可能な基材を用いることもできる。ラミネート加工可能な基材については、上述した透明基材の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、対向基材としては、上述したものの他にも、ガラスエポキシ樹脂、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、テフロン(登録商標)、アルミナ、低温同時焼成セラミックス、コンポジット、ハロゲンフリー基板等から構成される基材を挙げることができる。
(b)対向電極
本実施の形態に用いられる対向電極は、対向基材の一方の表面上に形成されるものである。
電子ペーパーにより表示される第2視覚効果が固定の視覚効果である場合、上記対向電極は表示電極として用いられ、電子ペーパーにおいて表示される第2視覚効果に応じたパターン形状を有するものである。
ここで、「電子ペーパーにおいて表示される第2視覚効果に応じたパターン形状」とは、本実施の形態の情報表示媒体の表示面に表示される第2視覚効果と同様の形状だけではなく、背景に対応する形状を含むものをいう。
また、上記対向電極のパターン形状としては、1つの対向電極を用いて1つの第2視覚効果を表示することが可能となるようなパターン形状であってもよく、複数の対向電極を用いて1つの第2視覚効果を表示することが可能となるようなパターン形状であってもよい。
このような対向電極のパターン形状としては、特に限定されず、本実施の形態の情報表示媒体の用途等に応じて適宜選択されるものである。具体的には、上述した第2視覚効果に対応する形状を挙げることができる。また、対向電極の形状としては、上述した7セグメントを構成する形状を挙げることができる。
一方、電子ペーパーにより表示される第2視覚効果が書き換え可能な視覚効果である場合、例えばパッシブ駆動によって書き換え可能な視覚効果を表示する場合は、上述した透明電極および上記対向電極のいずれか一方を走査(行)電極、他方を信号(列)電極として用いるものとする。この場合の対向電極の形状については、一般的なパッシブ駆動の電子ペーパーに用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、電子ペーパーにより表示される第2視覚効果が固定の視覚効果と書き換え可能な視覚効果を含む場合は、それぞれの視覚効果を表示する領域に対応する対向電極が上述した各形態を有する。
上記対向電極としては、導電性を有する材料からなり、対向電極に電圧を印加することにより、後述する表示媒体層を用いて第2視覚効果の表示を行うことができるものであれば特に限定されるものではない。このような対向電極としては、対向電極のみからなるものであってもよく、対向電極および対向電極用絶縁層を有するものであってもよい。
このような対向電極に用いられる材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、例えばAu、Al、Ag、Ni、Cu等の金属、ITO、SnO、ZnO:Al等の透明導電体、導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダに混合した導電性ペースト等を挙げることができる。上記導電剤としてはポリメチルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ポリアリルポリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性高分子電解質、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩等のアニオン性高分子電解質や電子伝導性の酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、カーボン微粉末、カーボンナノチューブ、Ag微粉末等が用いられる。
対向電極が対向電極用絶縁層を有する場合、対向電極用絶縁層としては、樹脂層や、接着層等を用いることができる。樹脂層に用いられる樹脂材料については、上述した透明基材に用いられる樹脂材料と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
一方、接着層に用いられる接着剤については公知のものを用いることができる。また、後述する再剥離可能な接着剤を用いてもよい。
また、上記対向電極の形成方法としては、対向基材上に対向電極を直接形成する場合は、上述した金属、および透明導電体等を金属マスク等を用いてスパッタリング法、真空蒸着法、CVD法、塗布法等で対向基材上に薄膜をパターン状に形成する方法、上記導電性ペーストを用いて対向基材上にパターン状に塗布する方法等を挙げることができる。
一方、対向基材上に対向電極用絶縁層を有する対向電極を形成する場合は、例えば、金属箔を所望のパターン状に切り取り、接着剤を用いて対向基材上に接着する方法や、樹脂層として樹脂製基材を準備し、樹脂製基材上に対向電極として金属膜を形成したのち、所望のパターン状に切り取り、接着剤を用いて対向基材上に接着する方法等を挙げることができる。
上記対向電極の厚みとしては、上記電子ペーパーにより画像表示を行うことができる程度の厚みであれば特に限定されるものではないが、具体的には、50nm~500μmの範囲内、なかでも100nm~100μmの範囲内、特に300nm~50μmの範囲内であることが好ましい。上記対向電極の厚みが上記範囲に満たない場合は、均一な厚みの対向電極を形成することが困難になるからであり、上記範囲を超える場合は、対向電極を形成するために時間がかかり、また、対向電極の材料も多く必要となるため、製造コストが高くなるからである。
(c)その他の構成
本実施の形態における対向電極基材は、上述した対向電極、および対向基材を有するものであれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。
このような構成としては例えば対向電極用配線等を挙げることができる。
上記対向電極用配線は対向基材上に形成してもよく、後述する図7(c)に例示するように、配線用絶縁層22d上に対向電極用配線22eを形成して対向電極22b上に配置してもよい。
対向電極用配線および配線用絶縁層の材料、形状、形成方法等については、一般的な電子ペーパーに用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、後述する図7(c)に例示するように、対向電極用配線22eおよび配線用絶縁層22dを用いる場合は、配線用絶縁層22dと対向電極22bとの間に所定の大きさのビアホールを有する対向電極用ビア22cを配置してもよく、また対向電極用配線22eの表面上に所定の大きさのビアホールを有する配線用ビア22fを配置してもよい。この場合は、ビアホール中に導電性ペースト等を注入して、対向電極22bと対向電極用配線22eとを接続させる導電層22gが形成される。
また、対向電極用配線22eおよび配線用絶縁層22dが配置されない部分においては、対向電極用配線等の有無による凹凸を少なくするため、スペーサ22iを配置してもよい。図7(c)では、対向電極用配線22eおよび配線用絶縁層22dの積層体と同一材料を用いて形成されたスペーサの例を示している。
また、対向電極基材22の表示媒体層23側とは反対側の最表面に、保護シート22hを配置してもよい。
なお、上述した対向電極用ビア、配線用ビア、導電層、スペーサ、保護シート等については、公知の電子ペーパーに用いられるものと同様とすることができ、例えば、特開2012-242808号公報等に記載のものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(d)その他
上記電子ペーパーにおける対向電極基材の配置としては、表示媒体層中の表示媒体を駆動させることが可能な配置であれば特に限定されず、対向電極基材の対向電極側が表示媒体層と対向するように配置されていてもよく、対向基材側が表示媒体層と対向するように配置されていてもよい。対向電極側が表示媒体層と対向するような配置とすることにより、電子ペーパーの駆動電圧を下げることが可能となる。一方、対向基材側が表示媒体層と対向するような配置とすることにより、対向電極が表示媒体層と直接接触しないため、表示媒体層が溶媒を含有する場合、対向電極の材料が表示媒体層の溶媒中に溶出しないことから、本実施の形態における電子ペーパーの表示品質の低下を防止することが可能となる。
(3)表示媒体層
本実施の形態に用いられる表示媒体層について説明する。上記表示媒体層は、透明電極基材と対向電極基材の間に配置されるものである。
本実施の形態に用いられる表示媒体層は、本実施の形態に用いられる電子ペーパーの表示方式に応じて適宜選択されるものである。
電子ペーパーの表示方式としては、公知のものを適用することができ、例えば、電気泳動方式、ツイストボール方式、粉体移動方式(電子粉流体方式、帯電トナー型方式)、液晶表示方式、サーマル方式(発色方式、光散乱方式)、エレクトロクロミック方式、エレクトロウェッティング方式、磁気泳動方式などが挙げられる。本実施の形態においては、ツイストボール方式が好適に用いられる。
ツイストボール方式は、対向電極および透明電極の間に駆動電圧を印加して生じた電界により、異なる帯電特性を有する2色相球状粒子(ツイストボール)を2色相のいずれか1色の相がツイストボール型電子ペーパーの表示面側に向くように回転させることで視覚効果を表示する方式である。
ツイストボール方式は、詳しくは後述するように、表示媒体層において溶媒層中のエラストマーシートに分散されたツイストボールを回転させることにより表示を行うことから、ツイストボールは表示媒体層中である程度固定されているため、電気泳動方式等による表示方式、すなわち、表示媒体である帯電粒子を表示媒体層中で移動させることにより表示を行う方式と比較して、表示媒体の凝集による不具合が起こりにくいという利点がある。
また、ツイストボール方式における表示媒体層は、シリコーン等の水分を寄せ付けない構成材料が用いられることから、大気中の水分による電荷の変化が起こりにくいという利
点がある。
以下、本実施の形態に用いられる電子ペーパーがツイストボール方式の電子ペーパーである場合の表示媒体層について説明する。
ツイストボール方式の電子ペーパーに用いられる表示媒体層は、通常、表示媒体としてツイストボールを有し、さらに溶媒を含む溶媒層を有するものである。
(a)ツイストボール
本実施の形態に用いられるツイストボールは、異なる帯電特性を有する2色相を有するものである。また、本実施の形態における電子ペーパーにおいて表示媒体として働くものである。
本実施の形態に用いられるツイストボールとしては、球状であり、有色彩相と白色相あるいは有色彩相と有色彩相の異なる2色相を有し、異なる2色相が互いに異なる帯電特性を有するものであれば特に限定されるものではない。
このようなツイストボールとしては、例えば、特開2004-197083号公報で提案されているマイクロチャンネル製造方法で製造されるツイストボールと同様とすることができる。
ここで、マイクロチャンネル製造方法は、着色連続相と球状粒子化相とが互いにO/W型又はW/O型の関係にあるものを用い、着色連続相が移送される第1マイクロチャンネルから、第2マイクロチャンネルに流れる流動媒体の球状粒子化相内に、2色の着色連続相を順次吐出させることにより、2色相球状ポリマー粒子で、かつ、電荷的に(±)の極性を有する帯電特性球状粒子であるツイストボールを製造する製造方法である。
上記マイクロチャンネル製造方法においては、重合性樹脂成分を含有する油性又は水性の流動性媒体中に、この媒体に不溶性の着色染顔料を含有する2色に分相させた着色連続相中の重合性樹脂成分を、互いに異なる正負に帯電する重合性モノマーで形成させて、第1マイクロチャンネルに移送させ、次いで、この着色連続相を、第2マイクロチャンネル内を流れる水性又は油性の球状粒子化相中に、連続又は間欠的に順次吐出させる。次いで、球状粒子化相中に吐出させた吐出物は、マイクロチャンネル内での一連の吐出・分散・移送中に球状粒子化されながら、球状粒子化相中に順次球状物化されるので、この球状粒
子化相中の重合性樹脂成分をUV照射下および加熱下の少なくともいずれかで重合硬化させることによりツイストボールが適宜調製される。
上記着色連続相は、2色相に分相されている連続色相であって、例えば、黒色と白色、赤色と白色、黄色と白色、青色と白色、緑色と白色、紫色と白色等の何れかの「有彩色相と白色相」から選ばれる何れかの2色の分相色相、あるいは「有色彩相と有色彩相」の異なる2色の分相色相を挙げることができる。このような色相を形成させる着色剤としては、後述する重合性樹脂成分を含有する流動性分散媒体に不溶性又は均一に分散されるのであれば特に限定することなく、適宜選んで用いられる。上記着色剤としては、染料および顔料を用いることができる。
このような染料および顔料としては、例えば、特開2004-197083号公報に記載されたものを用いることができるので、ここでの記載は省略する。
これら着色剤としての染顔料の添加量は、特に限定されるものではなく、また、その着色粒子の用途等によっても所望される色調が異なり、また、上述する着色連続相中での分散性等から、本実施の形態においては、着色連続相中の重合硬化成分である全重合性樹脂成分100重量部当たり、0.1重量部~80重量部で、好ましくは2重量部~10重量部の範囲で適宜好適に添加することができる。
上記ツイストボールに用いられる重合性樹脂成分又は重合性モノマーとしては、ツイストボールに用いられる重合性モノマーの官能基又は置換基の種類によって、上記ツイストボールの帯電性が、それぞれ(-)帯電性と(+)帯電性を示す傾向にあるモノマー種を挙げることができる。従って、少なくとも2種以上の複数種のモノマーを本実施の形態における重合性樹脂成分として使用する場合には、その(+)及び(-)帯電性を示す傾向を周知のうえで、好ましくは、同種帯電性の傾向にあるモノマー同士を複数組み合わせて適宜好適に使用することもできる。
一方、少なくとも1種の官能基および置換基の少なくともいずれかを分子内に有する重合性樹脂成分又は重合性モノマーにおいて、その官能基又は置換基としては、例えば、カルボニル基,ビニル基,フェニル基,アミノ基,アミド基,イミド基,ヒドロキシル基,ハロゲン基,スルホン酸基,エポキシ基及びウレタン結合等を挙げることができる。本実施の形態においては、このような重合性モノマーにおける官能基又は置換基を有するモノマー種の単独又は2種以上の複数種を組み合わせて適宜好適に使用することができる。
(-)帯電性の傾向にある重合性モノマーおよび(+)帯電性の傾向にある重合性モノマーとしては、例えば、特開2004-197083号公報に記載されたものを用いることができるので、ここでの記載は省略する。
本実施の形態において、既に上述した第2マイクロチャンネルに着色連続相として吐出された後の重合性樹脂成分の重合時におけるこのような重合性モノマーを他の共重合モノマーに組み合わせて使用する場合には、着色樹脂微粒子に託される所望する帯電性又は電気泳動性にもよるが、重量基準で表して、帯電性の傾向にあるモノマーが、好ましくは全モノマー中1%~100%の範囲で、更に好ましくは5%~100%で、特に好ましくは10%~100%の範囲にある重合性モノマーとの共重合体粒子であれば適宜好適に使用されて、所望するツイストボールを提供することができる。
また、上記ツイストボールは、球状の単分散粒子で、その平均粒子径が体積基準で表して1.0μm~400μmの範囲内で、好ましくは、20μm~200μmの範囲内で、更に好ましくは50μm~120μmの範囲内に適宜調製することができる。また、その平均粒子径のバラツキが著しく低い均斉な粒子を適宜調製される。本実施の形態においては、その均斉度をCv値で表して、20%以下、好ましくは、5%以下、更に好ましくは3%以下の単分散粒子のツイストボールとして適宜好適に用いられる。
(b)溶媒層
本実施の形態における溶媒層は、ツイストボールとともに表示媒体層を構成するものである。
本実施の形態に用いられる溶媒層は、溶媒を含むものであれば特に限定されるものではない。上記溶媒層としては、通常、溶媒と、上記溶媒が膨潤させるエラストマー材料で構成されるエラストマーシートとで構成されるものである。
以下、上記溶媒層に用いられる溶媒、およびエラストマーシートについてそれぞれ説明する。
(i)溶媒
本実施の形態に用いられる溶媒は、上述したツイストボールの回転が円滑となるようにするために用いられるものである。また、通常は後述するエラストマーシートを膨潤させて用いられるものである。
このような溶媒としては、上記ツイストボールの回転を妨げることなく、円滑に回転させることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば低極性溶媒が好適に用いられる。具体的な低極性溶媒としては、ジメチルシリコーンオイル、イソパラフィン系溶媒、および直鎖パラフィン系溶媒、ドデカン、トリデカン等の直鎖アルカンを挙げることができる。
(ii)エラストマーシート
本実施の形態に用いられるエラストマーシートは、上記溶媒で膨潤させることができるエラストマー材料で構成されるものである。また、上記エラストマーシートは、上記ツイストボールが分散されたシート状部材であり、これに上記溶媒で膨潤させることによって用いられるものである。
このようなエラストマーシートに用いられる材料としては、上記ツイストボールを分散可能であり、かつ、上記溶媒で膨潤することが可能であれば特に限定されるものではない。
このようなエラストマーシートの材料としては、シリコーン樹脂、微架橋したアクリル樹脂、微架橋したスチレン樹脂、およびポリオレフィン樹脂等を挙げることができる。
また、上記エラストマーシートの厚みとしては、本実施の形態における電子ペーパーがエラストマーシート中に分散されたツイストボールによって視覚効果表示を行うことが可能であれば特に限定されるものではないが、50μm~1000μmの範囲内、なかでも100μm~700μmの範囲内、特に200μm~500μmの範囲内であることが好ましい。上記エラストマーシートの厚みが上記範囲に満たない場合は、上記ツイストボールが均一に分散されたエラストマーシートとすることが困難であるからであり、上記エラストマーシートの厚みが上記範囲を超える場合は、ツイストボールの回転を妨げるおそれがあるからである。
(c)その他の部材
また、本実施の形態における表示媒体層は、上記表示媒体を含有するものであれば特に限定されず、他にも必要な部材を追加することができる。
以下、このような部材について説明する。
(i)表示媒体層用基材
本実施の形態においては、図1(b)等に示すように、表示媒体層23を支持するための表示媒体層用基材23cを有していてもよい。なお、図1(b)においては、表示媒体層用基材23cは表示媒体層23の透明電極基材21側および対向電極基材22側の両方に配置される例について示しているが、後述する図7(c)に例示するように、表示媒体層用基材23cは、透明電極基材21側または対向電極基材22側のいずれか一方(図7(c)では透明電極基材21側)にのみ配置されていてもよい。
表示媒体層用基材23cを有することにより表示媒体層23の強度を向上させることができるため、電子ペーパー20の耐久性を向上させることができる。
また、上記表示媒体層用基材を有することにより、表示媒体層を透明電極基材や対向電極基材と別個の部材として扱うことが可能となる。そのため、対向電極基材を取り換えることにより、異なる第2視覚効果を表示することが可能となることから、表示媒体層を再利用することが可能となる。
表示媒体層用基材については、上述した透明基材の項で説明したものと同様のものを用いることができる。また、表示媒体層用基材としては、上述したラミネート加工が可能な基材を用いることができる。
表示媒体層用基材を有する場合、表示媒体層用基材および透明電極基材または表示媒体層用基材および対向電極基材は表示媒体層用接着層を用いて貼り合わされる。表示媒体層用接着層に用いられる接着剤および粘着剤としては、上述した接着層に用いられるものと同様とすることができる。また、表示媒体層用接着層としては、再剥離可能な接着剤を用いて構成することもできる。ここで、「再剥離可能」とは、表示媒体層用基材と透明電極基材または対向電極基材とを接着した後、剥離した場合に、表示媒体層用基材と透明電極基材または対向電極基材とが破損することなく剥離することができるものであることを指す。このような接着剤としては、アクリル系の粘着剤または接着剤、シリコーン系の粘着剤または接着剤、天然ゴム系の粘着剤または接着剤、エチレン-酢酸ビニル(EVA)系の粘着剤または接着剤、ウレタン系の粘着剤または接着剤等を挙げることができる。
また、表示媒体層用基材と透明電極基材、および表示媒体層用基材と対向電極基材とは、ラミネート加工により貼り合わされていてもよい。
(ii)シール剤
シール剤は表示媒体層を密封する際に用いられるものであり、通常、表示媒体層に隣接する基材の端部に配置されるものである。
このようなシール剤については、表示媒体層中の溶媒の漏れ等を防止することができるように表示媒体層に隣接する基材とともに表示媒体層を密封することが可能であれば特に限定されない。具体的には、一般的な電子ペーパーに用いられるシール剤と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、「表示媒体層に隣接する基材」とは、具体的には、透明電極基材、対向電極基材、または必要に応じて用いられる表示媒体層用基材のいずれかを指す。
(d)表示媒体層
本実施の形態に用いられる表示媒体層の厚みとしては表示媒体を用いて第2視覚効果の表示を行うことが可能であれば特に限定されるものではないが、表示媒体としてツイストボールを有する場合は、50μm~1000μmの範囲内、なかでも100μm~700μmの範囲内、特に200μm~500μmの範囲内であることが好ましい。上記表示媒体層の厚みが上記範囲に満たない場合は、ツイストボールが所望する方向へ回転するのが困難である可能性があるからであり、上記表示媒体層の厚みが上記範囲を超える場合は、上記背面電極および透明電極間に駆動電圧を印加したとしても、ツイストボールが電気的に反応しにくく、第2視覚効果の表示を行うことが困難となる可能性があるからである。
また、本実施の形態に用いられる表示媒体層の密封方法としては、表示媒体層から溶媒の液漏れ等が発生しないように密封することが可能な方法であれば特に限定されず、例えば表示媒体層に隣接する基材の端部にシール剤を配置することによって密封する方法や、隣接する基材にラミネート加工が可能なものを用い、ラミネート加工することにより密封する方法を挙げることができる。
本実施の形態においては、ラミネート加工により表示媒体層を密封することがより好ましい。
シール剤を用いた密封方法に比べて、より好適に表示媒体層からの溶媒の液漏れ等を防止することが可能となり、また、表示領域についても広範囲なものとすることが可能となる。
(4)電子ペーパーの形成方法
本実施の形態に用いられる電子ペーパーの形成方法については、一般的な電子ペーパーの形成方法と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
3.その他の構成
本実施の形態の情報表示媒体は、上述した視覚効果処理基材、および電子ペーパーを有していれば特に限定されず、他にも必要な構成を適宜選択して追加することができる。
(1)太陽電池
本実施の形態の情報表示媒体は、太陽電池を有していてもよい。また、この場合、太陽電池については情報表示媒体の用途等に応じて任意の位置に配置することができる。本実施の形態においては、図6に示すように、太陽電池40が、電子ペーパー20に隣接して配置され、電子ペーパー20の透明電極基材21の表示媒体層23側とは反対側および太陽電池40表面に視覚効果処理基材10が配置されていることが好ましい。上記構成とすることにより、太陽電池で発電させた電力を電子ペーパーに供給することができる。また、視覚効果処理基材が基材のみで構成される場合、または基材および視覚効果層で構成される場合において例えば視覚効果処理基材の基材上の全面に視覚効果層が形成されている場合等においては、電子ペーパーおよび太陽電池を一体的に見せることができ、意匠性(デザイン性)が良好な情報表示媒体とすることができる。
なお、図6(a)、(b)は本実施の形態の情報表示媒体の他の例を示す説明図であり、図6(a)は本実施の形態の情報表示媒体の構成について説明する模式図であり、図6(b)は図6(a)に示す情報表示媒体のX-X線断面図である。図6(a)、(b)において説明していない符号については、図1(a)、(b)に置いて説明した符号と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
太陽電池としては、所望の電力を電子ペーパーに供給することができるものであれば特に限定されず、本実施の形態の情報表示媒体の用途に応じて適宜選択することができ、例えば、色素増感型太陽電池、有機薄膜太陽電池、アモルファス太陽電池、シリコン太陽電池等を用いることができる。本実施の形態においては、なかでも色素増感型太陽電池を用いることが好ましい。色素増感型太陽電池は、例えば蛍光灯等の比較的光量の少ない環境においても発電を効率よく行うことができるからである。
色素増感型太陽電池は、通常、基材および電極を有する一対の太陽電池用電極基材と、両太陽電池用電極基材間に配置され、一方の太陽電池用電極基材上に形成された光電変換機能層とを有するものである。太陽電池用電極基材は少なくとも一方が透明性を有するものである。また、光電変換機能層としては、通常、表面に増感色素が担持された金属酸化物半導体微粒子を含有する多孔質層および電解質層で構成される。電解質層としては、液体、固体、ゲル状等のいずれの電解質を有するものであってもよい。
本実施の形態に用いられる色素増感型太陽電池については、公知のものと同様とすることができ、例えば、特許5140938等に記載のものが挙げられる。
(2)接着層
接着層は、電子ペーパーの透明電極基材および視覚効果処理基材の間に形成されるものであり、両者を貼り合わせるために用いられるものである。
接着層に用いられる材料、厚み、形成方法等については、上述した表示媒体層用接着層の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(3)フレーム
本実施の形態の情報表示媒体は、通常、上述した各構成を支持するためのフレームを有する。このようなフレームとしては、視覚効果処理基材および電子ペーパーを支持することができ、視覚効果処理基材および電子ペーパーの表示面を観察することができるものであれば特に限定されない。通常は、電子ペーパーにおいて表示が行われる領域に対応する大きさの窓を有する。本実施の形態においては、上記フレームが上述した視覚効果処理基材を固定できるものであってもよい。このようなフレームとしては、例えば、フレームの一部に視覚効果処理基材をはめ込む構成を有するものや、ボルト等を用いて視覚効果処理基材を枠部に固定する構成を有するものを挙げることができる。
フレームの構成、材質等については、本実施の形態の情報表示媒体の用途等に応じて適宜選択することができる。
また、上記フレームとしては、本実施の形態の情報表示媒体を設置場所に固定する固定部を有していることが好ましい。上記固定部としては、本実施の形態の情報表示媒体を所望の設置場所に固定することができれば特に限定されず、本実施の形態の情報表示媒体の用途等に応じて適宜選択することができる。上記固定部としては、例えば、磁石で構成されるもの、ボルトおよびナットで構成されるもの、上述した接着層等で構成されるもの等を挙げることができる。
(4)センサ
本実施の形態の情報表示媒体は、センサを備えていてもよい。センサを有する場合は、観察者との距離を察知したり、観察者が表示面に触れることにより、電子ペーパーの第2視覚効果を変化させて表示を行うことができる。
このようなセンサとしては、本実施の形態の情報表示媒体の用途等に応じて公知のセンサを用いることができる。例えば、人感センサ、タッチパネルセンサー等を挙げることができる。
(5)制御部
本実施の形態の情報表示媒体は、通常、電子ペーパーの表示媒体の駆動を制御する制御部を有する。制御部については、一般的な電子ペーパーに用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
4.情報表示媒体の製造方法
本実施の形態の情報表示媒体の製造方法としては、上述した構成を有する情報表示媒体を形成することができれば特に限定されず、一般的な印刷物の製造方法、および電子ペーパーの製造方法等と同様とすることができる。
以下、本実施の形態の情報表示媒体の製造方法の一例を図を用いて説明するが、これに限定されるものではない。
図7(a)~(c)は、本実施の形態の情報表示媒体の製造方法の一例を示す工程図である。
また、図7(a)~(c)では、電子ペーパーとして、ツイストボール方式の電子ペーパーを形成する例について示している。
本実施の形態の情報表示媒体の製造方法においては、まず図7(a)に示すように、透明電極基材21、対向電極基材22、ツイストボール23aおよび溶媒層23bと、透明電極基材21側に配置する表示媒体層用基材23cを準備する。透明電極基材21および表示媒体層23については、図1(a)、(b)で説明したものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
また、図7(a)においては、対向電極基材22が、対向基材22aと、対向基材22上に配置された対向電極用絶縁層22’bと、対向電極用絶縁層22’b上に形成された対向電極22bと、対向電極22b上に配置され対向電極22bと平面視上重なるように形成されたビアホールを有する対向電極用ビア22cと、対向電極用ビア22c上に配置され、ビアホールを囲むように配置された配線用絶縁層22dと、配線用絶縁層22d上に形成された対向電極用配線22eと、対向電極用配線22e上に配置され対向電極用配線22eと平面視上重なるように形成されたビアホールを有する配線用ビア22fと、ビアホール中に導電性ペーストを注入して形成され、対向電極22bおよび対向電極用配線22eを電気的に接続させる導電層22gと、導電層22g上の最表面に配置された保護シート22hとを有する例について示している。また、図7(a)では、配線用絶縁層22dおよび対向電極用配線22eが配置されない領域に、スペーサ22iが配置されている例について示している。
次に、透明電極基材21および表示媒体層用基材23cを貼り合わせる。
次に、図7(b)に例示するように、対向電極基材22および表示媒体層用基材23cの間にツイストボール23aおよび溶媒層23bを配置して、対向電極基材22および表示媒体層用基材23cをラミネート加工等してツイストボール23aおよび溶媒層23bを封止することで、表示媒体層23を形成する。以上の工程により電子ペーパーを形成する。
次に、図7(c)に示すように、視覚効果処理基材10を準備し、電子ペーパー20の透明電極基材21側に接着層等(図示せず)を介して貼り合わせることにより、本実施の形態の情報表示媒体100を製造することができる。
5.用途
本実施の形態の情報表示媒体は、例えば、木目調や大理石調などの壁と同様のデザインを第1視覚効果の光透過性部材に用い、壁に埋め込んだり、壁に掛けたりすることで、周囲の意匠性(デザイン性)と同化した時計やサインなどの用途に用いられる。また、通常は色彩、模様、視覚効果処理基材の質感等の意匠性デザインである第1視覚効果を表示し、緊急時の誘導など、必要に応じて、文字や絵柄などの特定の意味を有する情報である第2視覚効果を表示する用途にも用いられる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下、本発明について実施例を挙げて説明する。
厚さ100μmの粘着剤付ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(リンテック(株)製PET100 A PLシン 11BL)と、低温乾燥タイプの導電ペースト(藤倉化成(株)製 D-550)と、厚さ12μmの蒸着アルミニウム(Al)およびPETの積層フィルム(東レフィルム加工(株)製 #12 VM-PET1510)と、厚さ12μmのポリエステルフィルム両面粘着テープ(東京フィルムサービス(株)製 No.705)と、厚さ55μmのラミネートシートPETおよびCPPの積層フィルム(パナック(株)製 PET/CPP 55μm)と、厚さ125μmの透明電極ITOおよびPETの積層フィルム(東京中井商事(株) RT-1T)と、厚さ25μmのアクリル系両面粘着テープ(リンテック(株)製 OPTERIA MO-3012C)、シリコーンオイルで膨潤済みの厚さ300μmのツイストボールシート(総研化学(株)製 ツイストボールシート(黒白)(電子ペーパーの一種))と、カッティングマシーン(グラフテック(株)製 CE-5000)と、第1視覚効果が印刷された粘着剤付きインクジェット用透明フィルムと、を準備した。
<対向電極基材の作製工程>
(対向電極および対向電極用絶縁層の積層体の作製)
厚さ12μmの蒸着AlおよびPETの積層フィルム(東レフィルム加工(株)製 #12 VM-PET1510)(対向電極および対向電極用絶縁層の積層体(対向電極用積層体))のPET面に厚さ12μmのポリエステルフィルム両面粘着テープ(東京フィルムサービス(株)製 No.705)(粘着層)の片方の面の剥離紙(ポリエステルフィルム)を剥がし、貼り合わせた。
上述の対向電極用積層体、粘着層、および剥離紙の積層体の蒸着Al面をカッティングマシーンにより粘着層までカットした。この際、対向電極パターン同士の隙間を0.5mmでカットし、不要部分の蒸着Alについては除去した。以上により表示電極パターン(第2視覚効果に対応する形状の対向電極用積層体)を形成した。
(対向電極用ビアの作製)
後述する透明電極基材と同等の大きさを有し、厚さ100μmの粘着剤付PETフィルム(リンテック(株)製PET100 A PLシン 11BL)のPET面をカッティングマシーンにより粘着層までカットし、対向電極の取り出し用ビアホール(ビアホールの大きさは約2mm程度)を形成して対向電極用ビアを作製した。得られた対向電極用ビアを上述した表示電極パターンの対向電極表面に貼り合わせた。
(配線用積層体およびスペーサの作製)
上述の蒸着AlおよびPETの積層フィルム、PET面上に配置された粘着層、および剥離紙の積層体を準備し、カッティングマシーンにより蒸着Al面から粘着層までをカットして、対向電極用配線および配線用絶縁層の積層体(配線用積層体)を形成した。配線用積層体は対向電極用ビアのビアホールの周囲を囲むように形成した。また、配線用積層体と同一の材料でスペーサを形成し、対向電極用ビアにおける配線用積層体と同一の表面上に、対向電極用配線と導通しないようにスペーサを配置した。
(配線用ビアの作製)
後述する透明電極基材と同等の大きさを有し、厚さ100μmの粘着剤付PETフィルムのPET面をカッティングマシーンにより粘着層までカットし、配線用ビアホール(ビアホールの大きさは約2mm程度)を形成して配線用ビアを形成した。得られた配線用ビアを配線用積層体の対向電極用配線表面に貼り合わせた。
(対向電極および対向電極用配線の接続)
対向電極を貼りわせた対向電極用ビアの対向電極用ビア側と、対向電極用配線を貼り合わせた配線用ビアの対向電極用配線側とを貼り合わせ、ビアホールに導電ペーストを塗布して、対向電極と対向電極用配線とを接続させた。
導電性ペーストを乾燥させて固化させた後、厚さ100μmの粘着層付PETフィルムを配線用ビア上に貼り、導電性ペーストを絶縁した。
(対向電極基材の作製)
対向電極用積層体の対向電極用絶縁層上に配置された粘着層の剥離紙を剥がし、厚さ55μmのラミネートシート(PETおよびCPPの積層体)(パナック(株)製)(対向基材)のPET面を貼り合わせた。
以上の工程により、対向電極基材を得た。
<透明電極基材および表示媒体層用基材の貼り合わせ工程>
透明電極基材として、厚さ125μmのITOおよびPETの積層体フィルム(東京中井商事(株) RT-1T)を準備し、ITO面に厚さ25μmのアクリル系両面粘着テープ(リンテック(株)製 OPTERIA MO-3012C)の片側の面の剥離フィルム(PETフィルム38μm)を剥がし、ITO面が粘着面から5mm以上出るようにして貼り合わせた。
次いで、反対側の面の剥離フィルムを剥がし、厚さ55μmのラミネートシート(PETおよびCPPの積層体)(パナック(株)製)(表示媒体層用基材)のPET面を貼り合わせた。
<表示媒体層の封止工程>
得られた対向電極基材、ならびに透明電極基材および表示媒体層用基材の積層体を各CPP面で重ね合わせ、3辺をヒートシールして、袋を作製した。
シリコーンオイルで膨潤させた厚さ300μmのツイストボールシート(綜研化学(株)製)を上述した袋に挿入し、気泡が入らないように袋の開口部をヒートシールして、ツイストボールシートを封入し、ツイストボール方式の電子ペーパーを得た。
<電子ペーパーおよび視覚効果処理基材の配置工程>
所定の視覚効果が印刷された粘着層付インクジェット等透明フィルムを上記電子ペーパーの透明電極基材側に貼り合わせることにより、情報表示媒体を得た。
1 … 第1視覚効果
2 … 第2視覚効果
10 … 視覚効果処理基材
11 … 基材
12 … 視覚効果層
20 … 電子ペーパー
21 … 透明電極基材
21a … 透明基材
21b … 透明電極
22 … 対向電極基材
22a … 対向基材
22b … 対向電極
23 … 表示媒体層
100 … 情報表示媒体

Claims (5)

  1. 光透過性を有し視覚効果処理が施された視覚効果処理基材と、
    透明基材および前記透明基材上に形成された透明電極を有する透明電極基材、対向基材および前記対向基材上に形成された対向電極を有する対向電極基材、ならびに、前記透明電極基材および前記対向電極基材の間に配置され、表示媒体を含有する表示媒体層を有す電子ペーパーと、を有し、
    前記対向基材は、透明性を有していないものであり、
    前記表示媒体層が、電気泳動方式、ツイストボール方式、電子粉流体方式、および帯電トナー型方式からなる群から選択される一つの電子ペーパーの表示方式に対応するものであり、
    前記視覚効果処理基材が、前記電子ペーパーの前記透明電極基材の前記表示媒体層側とは反対側に配置されており、
    前記視覚効果処理基材が、基材と、前記基材上に形成され光透過性を有し第1視覚効果を有する視覚効果層と、を有し、前記視覚効果層と、前記電子ペーパーに表示される第2視覚効果とが平面視上重なるように配置されており、
    前記視覚効果層自体が、前記第1視覚効果としての模様を表示し、さらに前記視覚効果層を透過させて前記第2視覚効果を表示するものであり、
    前記視覚効果処理基材と、前記電子ペーパーと、を少なくとも支持するフレームを有することを特徴とする情報表示媒体。
  2. 前記情報表示媒体が、前記電子ペーパーに隣接して配置された太陽電池を有し、前記電子ペーパーの前記透明電極基材の前記表示媒体層側とは反対側および前記太陽電池表面に前記視覚効果処理基材が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の情報表示媒体。
  3. 前記視覚効果処理基材が、前記電子ペーパーの前記透明電極側の面に着脱可能に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の情報表示媒体。
  4. 前記視覚効果処理基材が、フレキシブル性を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の情報表示媒体。
  5. 観察者との距離、または観察者が表示面に触れているか否かを検知するセンサをさらに有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載の情報表示媒体。
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