JPWO2006019159A1 - 情報表示用システム - Google Patents

Abstract

情報表示システムでは、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の密閉された空間に、表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する表示パネル部１００と、この表示パネル部１００に常時接続された制御ＣＰＵ１０１とを有する。制御ＣＰＵ１０１には、後に説明する駆動プログラムが設定されており、表示パネル部１００に表示された情報が所定時間（例えば、１日又は１週間）以上変化せずに表示され続けた場合、表示媒体の電界分布を反転し又は均一にした後に元の表示情報に戻す動作を少なくとも１回行う。これにより、同一情報を長時間表示し続けた場合でも駆動特性に悪影響が及ぼされない電子棚札のような電子ＰＯＰに好適な情報表示システムを提供する。

Description

本発明は、電子棚札のような電子ＰＯＰ（point of purchase advertising:購買時点広告）などに利用され、例えばクーロン力を利用した粒子の飛翔移動や液体中の電気泳動粒子の泳動に伴い、画像等の情報を繰り返し表示、消去できる情報表示システムに関する。

このような情報表示システムに用いる情報表示用パネルは、表示媒体に直接的に静電界を与えてクーロン力により表示媒体を移動させることによって画像等の情報表示を行い、表示させた画像等の情報のメモリ性を有し、コントラストが良好な特性を有する（例えば、特許文献１）。
特開２００３−２４８２４９号公報

しかしながら、このような情報表示システムの情報表示用パネルにおいて同一の情報を長時間表示し続けた場合、環境変化や駆動負荷が原因で表示媒体の帯電特性が変化し、情報表示用パネルの駆動特性に悪影響を及ぼすおそれがある。

本発明の目的は、同一の情報を長時間表示し続けた場合でも駆動特性に悪影響が及ぼされない情報表示システムを提供することである。

本発明による情報表示システムは、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の密閉された空間に、表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを用いた情報表示システムであって、表示させた情報（表示情報）が所定時間以上変化せずに表示され続けた場合、前記表示媒体の電界分布を反転し又は均一にした後に元の表示情報に戻す動作を少なくとも１回行うように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、表示させた情報（表示情報）が所定時間以上変化せずに表示され続けた場合、表示媒体の電界分布を反転し又は均一にした後に元の表示情報に戻す動作を少なくとも１回行うことによって、環境変化や駆動負荷が存在しても表示媒体の帯電特性がほとんど変化しないため、情報表示用パネルの駆動特性に悪影響が及ぼされない。

また、前記情報表示用パネルに用いる表示媒体を、粒子群又は粉流体で構成し、色及び帯電特性の異なる２種類の表示媒体とすることができる。本発明に係る情報表示用パネルを用いて、電子棚札のような電子ＰＯＰを構成することによって、電子棚札システムや電子ＰＯＰシステムのような情報表示システムとすることができる。

本発明の情報表示システムの実施の形態を示す図である。 情報表示用パネルにおける表示状態の時間−コントラスト比を示すグラフである。 表示情報の反転画像の例を示す斜視図である。 ベタ画像の例を示す斜視図である。 表示部制御装置の処理の一部を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明に係る情報表示用パネルに用いる表示素子の一例とその表示駆動原理を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ表示素子をマトリックス状に配置した本発明に係る情報表示用パネルの一例を示す図である。 本発明に係る情報表示用パネルにおける隔壁の形状を例示した図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示システムの他の実施の形態を示す図である。

本発明の情報表示システムの実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の情報表示システムの実施の形態を示す図である。後に詳細に説明する図１の情報表示システムは、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の密閉された空間に、表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて、表示媒体を移動させて情報を表示する情報表示用パネル１００と、この情報表示用パネル１００に常時接続された制御ＣＰＵ１０１とを有する。制御ＣＰＵ１０１には、後に説明する駆動プログラムが設定されており、情報表示用パネル１００に表示された情報が所定時間（例えば、１日又は１週間）以上変化せずに表示され続けた場合、表示媒体の電界分布を反転し又は均一にした後に元の表示情報に戻す動作を少なくとも１回行う。

図１に示す情報表示システムにおいて、情報表示用パネル１００と制御ＣＰＵ１０１との常時接続は有線で行われるが、無線によって行うこともできる。また、制御ＣＰＵ１０１を情報表示用パネル１００に搭載した一体型の情報表示システムとすることもできる。

図２は、情報表示システムの時間−コントラスト比を示すグラフである。図２において、表示情報を１日に１回、１週間に１回、１週間に１００回及び１週間に２回表示媒体を反転駆動させて書換えた場合についてのコントラストの時間変化を示す。図２に示すように、同一情報を長時間表示し続けた場合、情報表示用パネルにおいて環境変化や駆動負荷が原因で表示媒体の帯電特性が変化して、表示情報の書換え頻度によりコントラスト比が低下し、情報表示用パネルの駆動特性に悪影響を及ぼすおそれがある。

本発明によれば、かかる悪影響を軽減するために、第一に、表示情報が所定時間以上、変化せずに表示され続けた場合、現在表示されている例えば白黒のパターンを一旦反転させて、「表示情報の反転画像」を強制的に表示させることが有効であり、第二に、長期間表示し続ける場合、例えば、電源を切っておく場合には、長時間表示しても表示媒体の違いによって生じる基板への付着状態の差が原因となる表示媒体の移動性の差（焼き付き）を発生させない、「ベタ画像」の状態で放置することが必要である。

このような、焼き付き現象を防止する目的で、表示媒体の電界分布を変化させ、後に説明するように、「表示情報の反転画像」及び「ベタ画像」を表示する処理を行うが、これについて図３及び図４を参照して説明する。「表示情報の反転画像」を表示する処理は、印加する電圧を、全ての導線について、高圧側、低圧側のうち、現在印加されている側と反対側の電圧を印加する処理を行って、図３（ａ）のように表示されている現在の表示情報の白黒を反転させて、図３（ｂ）に示すような「表示情報の反転画像」を得る処理であり、「ベタ画像」を表示する処理は、全ての導線には一方の側の電圧を印加するとともに、全ての導線には他方の側の電圧を印加する処理をおこなって電界分布を画素によらない均一なものとすることにより、図４（ａ）に示すような全面、黒、又は、図４（ｂ）に示すような全面、白の画像を得る処理である。なお、表示情報の反転画像又はベタ画像の他に、次に表示すべき表示情報を表示することでも同様の効果を得ることができる。

図５は、制御ＣＰＵ１０１の処理の一部を示すフローチャートである。制御ＣＰＵ１０１は、入力部（図示せず）からの入力をチェックするための割込監視機能を有し、合わせて、最後に割込みがあった時点からの時間を計測するタイマーを具えるが、図５を参照して、制御ＣＰＵ１０１の割込監視機能に関する部分の処理について説明する。

制御ＣＰＵ１０１は、まず、タイマーをクリアしてタイマー時間Ｔ＝０とする処理（ステップＳ０）を行った後、割込み監視（ステップＳ１）を開始する。所定時間ΔＴごとに割込みの有無をチェックし（ステップＳ２）、割込みがなかった場合には、タイマー時間をΔＴだけ加算する処理（ステップＳ７）を行い、加算後のタイマー時間Ｔが、予め定められた第一の設定時間Ｔ１に達しているか否かをチェックし（ステップＳ８）、達していない場合には、何もしないで割込み監視（ステップＳ１）を繰り返す。

ステップＳ８で、タイマー時間が第一の設定時間Ｔ１以上となった場合には、タイマー時間Ｔが、予め定められた第二の設定時間Ｔ２に達しているか否かをチェックし（ステップＳ９）、達していない場合には、何もしないで割込み監視（ステップＳ１）を繰り返すが、タイマー時間が第二の設定時間Ｔ２以上となった場合には、現画像情報そのものをメモリ８に一旦格納する処理（ステップＳ１０）を行ったあと、反転画像を形成する反転処理（ステップＳ１１）を行い、さらにその後、黒ベタ又は白ベタ画像を表示させる処理（ステップ１２）を行ったあと、元の画像を表示し（ステップＳ１３）、割込み監視（ステップＳ１）を続ける処理に戻る。

一方、ステップＳ２で、割込みがあった場合には、タイマーをクリアしてＴ＝０としたあと、入力部４からの命令に基づいた処理（ステップＳ５）、例えば、別の画像に更新する処理等を行うが、図示しない入力部からの命令が電源を切断するよう指示するものであった場合には、電源をＯＦＦとする処理（ステップＳ２４）を行うが、その前に、現画像情報そのものをメモリ８に一旦格納する処理（ステップＳ２１）、反転画像を形成する反転処理（ステップＳ２２）、及び、黒ベタ又は白ベタ画像を表示させる処理（ステップＳ２３）をこの順に行う。

なお、ベタ画像を表示するに際し、黒（又は白）ベタ画像を表示したのち、一旦白（又は黒）ベタ画像にし、再度黒（又は白）ベタ画像を表示するサイクル処理を一回以上行うこと、さらに、このサイクル処理を行う時間間隔や、サイクル処理において印加する電圧を変化させること等、表示部の仕様に合わせて適宜処理条件を設定することができる。

また、第二の設定時間Ｔ２は、同一情報を表示し続けても情報表示用パネルの駆動特性に悪影響が及ばない程度に短い時間であればよく、また、前記第一の設定時間Ｔ１は、単に、第二の設定時間Ｔ２より短ければよくこれらの時間は、使用目的に応じて適宜設定することができ、例えば、第二の設定時間Ｔ２として、１日又は１週間とすることができ、さらには、使用者がその時間設定を変更できるよう構成することもできる。

図６は本発明の情報表示システムに用いる情報表示用パネルの一例とその表示駆動原理を示す図である。図６（ａ）〜（ｃ）に示す例において、１は透明基板、２は対向基板、３は表示電極（透明電極）、４は対向電極、５は負帯電性表示媒体、６は正帯電性表示媒体、７は隔壁をそれぞれ示す。

図６（ａ）は対向する基板（透明基板１と対向基板２）の間に負帯電性表示媒体５及び正帯電性表示媒体６を配置した状態を示す。この状態のものに、表示電極３側が低電位、対向電極４側が高電位となるように電圧を印加すると、図６（ｂ）に示すように、クーロン力によって、正帯電性表示媒体６は表示電極３側飛翔移動し、負帯電性表示媒体５は対向電極４側に飛翔移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は正帯電性表示媒体６の色に見える。次に、電位を切り換えて、表示電極３側が高電位、対向電極４側が低電位となるように電圧を印加すると、図６（ｃ）に示すように、クーロン力によって、負帯電性表示媒体５は表示電極３側に飛翔移動し、正帯電性表示媒体６は対向電極４側に飛翔移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は負帯電性表示媒体６の色に見える。

図６（ｂ）と図６（ｃ）の間は電源の電位を反転するだけで繰り返し表示することができ、このように電源の電位を反転することで可逆的に色を変化させることができる。表示媒体の色は、随意に選定できる。例えば、負帯電性表示媒体５を黄色とし、正帯電性表示媒体６を黒色とするか、負帯電性表示媒体５を黒色とし、正帯電性表示媒体６を黄色とすると、表示は黄色と黒色間の可逆表示となる。この方式では、各表示媒体は一度電極に鏡像力により付着した状態にあるので、電圧を切った後も表示情報は長期に保持され、メモリ保持性が良い。図６において、電極を基板の内側表面に設けているが、基板の外側表面か基板内部に設けることもできる。

本発明では、各帯電性表示媒体を気体中を飛翔するように構成することができ、この場合は、表示情報書換えの応答速度が速く、応答速度を１ｍｓｅｃ以下にすることができる。また、液晶表示素子のように配向膜や偏光板等が不要で、構造が単純で、低コストかつ大面積が可能である。温度変化に対しても安定で、低温から高温まで使用可能である。さらに、視野角がなく、高反射率、反射型で明るいところでも見易く、低消費電力である。表示情報のメモリ性もあり、表示情報をそのまま表示し続ける場合に電力を消費しない。

本発明に用いる情報表示用パネルは、マトリックス状に配置された上記表示素子から構成される。図７（ａ）、（ｂ）にその模式図の一例を示す。この例では説明の都合上３×３のマトリックスを示す。各電極の数をｎ個とすることで、任意のｎ×ｎのマトリックスを構成することができる。

図７（ａ）、（ｂ）に示す例において、ほぼ平行に配置した表示電極３−１〜３−３と同じくほぼ平行に配置した対向電極４−１〜４−３とは、互いにほぼ直交した状態で、透明基板１上及び対向基板２上に設けられている。表示電極３−１〜３−３には、それぞれ連続して２個設けられたＳＷ３−１−１とＳＷ３−１−２；ＳＷ３−２−１とＳＷ３−２−２；ＳＷ３−３−１とＳＷ３−３−２；が各別に接続されている。同様に、対向電極４−１〜４−３には、それぞれ連続して２個設けられたＳＷ４−１−１とＳＷ４−１−２；ＳＷ４−２−１とＳＷ４−２−２；ＳＷ４−３−１とＳＷ４−３−２；が各別に接続されている。

ＳＷ３−ｎ−１（ｎ＝１〜３）とＳＷ４−ｎ−１（ｎ＝１〜３）とは、グラウンドへの接続と次段のＳＷへの接続とを切り換える役目を果たす。ＳＷ３−ｎ−２（ｎ＝１〜３）とＳＷ４−ｎ−２（ｎ＝１〜３）とは、正極電圧発生回路８への接続と負極電圧発生回路９への接続とを切り換える役目を果たす。これらＳＷの全体がマトリックスドライブ回路１０を構成する。また、本例では、隔壁７によりお互いを隔離して３×３個の表示素子を構成しているが、この隔壁７は必須ではなく、省くこともできる。

上述した表示電極３−１〜３−３と対向電極４−１〜４−３とからなるマトリックス電極の動作は、表示したい情報に応じて、図示しないシーケンサの制御により各ＳＷの開閉を制御して、３×３個の表示素子を順に表示させることが行われる。この動作は従来から知られているものと同じである。

上述した構成の情報表示用パネルにおいて、マトリックスドライブ回路１０は、表示させたい情報データにより、マトリックス電極の各電極に、正極電位Ｖ_Ｈ及び負極電位Ｖ_Ｌを随時付与する。正極電位Ｖ_Ｈと負極電位Ｖ_Ｌとの差は２００Ｖ以下の電圧でよい。中間電位Ｖ_Ｏはそれらの中間に設定され、通常はグランド電位であることが望ましいが、その近辺の一定電位でもＶ_ＨとＶ_Ｌの平均電位あるいはＶ_ＨとＶ_Ｌと同調して変化する電位であってもよい。正極電位及び負極電位の印加は、直流あるいはそれに交流を重畳しても良い。

他の例では、ＳＷ３−ｎ−１（ｎ＝１〜３）とＳＷ４−ｎ−１（ｎ＝１〜３）とは、グラウンドへの接続と次段のＳＷへの接続とを切り換える役目を果たす。ＳＷ３−ｎ−２（ｎ＝１〜３）とＳＷ４−ｎ−２（ｎ＝１〜３）とは、高電圧発生回路８への接続と中間電圧発生回路９への接続とを切り換える役目を果たす。これらＳＷの全体がマトリックスドライブ回路１０を構成する。また、本例では、隔壁７によりお互いを隔離して３×３個の表示素子を構成しているが、この隔壁７は必須ではなく、省くこともできる。

上述した表示電極３−１〜３−３と対向電極４−１〜４−３とからなるマトリックス電極の動作は、表示したい情報に応じて、図示しないシーケンサの制御により各ＳＷの開閉を制御して、３×３個の表示素子を順に表示させることが行われる。この動作は従来から知られているものと同じである。

上述した構成の情報表示用パネルにおいて、マトリックスドライブ回路１０は、表示させたい情報データにより、マトリックス電極の各電極に、高電位Ｖ_Ｈ及び中間電位Ｖ_Ｌを随時付与する。高電位及び中間電位の印加は、直流あるいはそれに交流を重畳しても良い。中間電位Ｖ_Ｌはそれらの中間に設定され、一定電位でもＶ_ＨとＶ_Ｏの平均電位あるいはＶ_ＨとＶ_Ｌにより同調して変化する電位であってもよい。

なお、図７においては、非駆動時の各電極を、メカニカルリレーからなるＳＷで切り換えてグラウンド電位に接続している場合を例示しているが、半導体素子を用いたＳＷによる切り換えでもよいし、あるいは、固定抵抗体を介してグラウンド電位に接続してもよい。

以下、本発明の情報表示システムに用い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１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２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、及び、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、薄型の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視認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。

必要に応じて設ける隔壁については、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。また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板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。本発明では、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８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、情報の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。このうち、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。いずれの方法においても本発明を好適に用いることができる。

次に、本発明に係る情報表示用パネルに用いる表示媒体としての粉流体について説明する。なお、本発明の表示媒体としての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）」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又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、本発明に係る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。

発明に係る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、表示媒体として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。
本発明に係る情報表示用パネルに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、本発明に係る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用いられる。

次に、本発明に係る情報表示用パネルに用いる表示媒体を構成する粒子について説明する。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。
これらの顔料及び無機系添加剤は、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、本発明の表示媒体を構成する粒子は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜５０μｍ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、均一な粒子移動が可能となる。

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。

なお、上記の粒子径分布及び粒子径は、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、粒子径及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及び粒子径分布は、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、粒子径及び粒子径分布の測定を行なうことができる。

表示媒体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を構成する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、特に表示媒体を構成する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。

更に、本発明においては乾式の情報表示方式とする場合に基板間の表示媒体（粒子群又は粉流体）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、互いに対向する基板に挟まれる部分から、電極（基板の内側に電極を設けた場合）、表示媒体（粒子群又は粉流体）の占有部分、隔壁の占有部分（隔壁を設けた場合）、情報表示用パネル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。

本発明の情報表示システムに用い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。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
例えば、本発明による情報表示システムとして、情報表示用パネル１１０に常時接続された制御ＣＰＵ１１１に（赤外・光等を含む）外部トリガが入るとスキャンを行うよう設定されたもの（図９（ａ））や、情報表示用パネル１２１に常時接続されたドライバ１２２に無線又は常時接続したコントローラ１２３に、情報データ及び駆動プログラムが設定されており、時間になったら所定の情報を数回送信するもの（図９（ｂ））を使用することもできる。

上記実施の形態における２色の組合せを白黒として説明したが、互いに濃暗色／淡明色の関係にある任意の組合せを用いることができる。また、カラーフィルタを用いてカラー表示を行うこともできる。

上記実施の形態において、表示電極と対向電極を互いに交差させて形成するマトリックス電極対を具える情報表示用パネルについて説明したが、電極対をマトリックス上に配置したマトリックス電極対からなる情報表示用パネルを用いることもできる。

＜実施例１＞
図９（ｂ）のようなシステムで１日１回の表示を行ったところ、図２のような耐久性であった。

＜実施例２＞
図９（ｂ）のようなシステムで１週間に１００回の表示を行ったところ、図２のような耐久性であった。

＜比較例＞
図９（ｂ）のようなシステムで１週間に１回の表示を行ったところ、図２のような耐久性であった。

本発明の情報表示システムは、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。

Claims (7)

1. 少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の密閉された空間に、表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを用いた情報表示システムにおいて、表示させた情報（表示情報）が所定時間以上変化せずに表示され続けた場合、前記表示媒体の電界分布を反転し又は均一にした後に元の表示情報に戻す動作を少なくとも１回行うように構成したことを特徴とする情報表示システム。
2. 前記情報表示用パネルを用い、情報表示用パネルより離れた位置から無線又は有線接続により情報表示の指示を出すことで情報を表示することを特徴とする請求項１に記載の情報表示システム。
3. 前記情報表示パネルと表示パネルを駆動するドライバーとドライバーを制御するコントローラーからなり、離れた場所にあるコントローラーから有線、又は無線で発信された表示する画像や駆動パターンなどの情報を読み取りドライバーにより表示パネルを駆動し表示が更新される請求項２に記載の情報表示システム。
4. 前記情報表示パネルとその駆動を制御する駆動制御装置と外部トリガー発信器からなり、離れた場所にある外部トリガー発信器から有線又は無線で発信された外部トリガー信号を駆動制御装置が読み取り情報表示パネルの表示が更新される請求項２に記載の情報表示システム。
5. 前記情報表示用パネルに用いる表示媒体を、粒子群又は粉流体で構成し、色及び帯電特性の異なる２種類の表示媒体としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報表示システム。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の情報表示用パネルが電子棚札である情報表示システム。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の情報表示用パネルが電子ＰＯＰである情報表示システム。
   
   

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