WO2004001498A1 - 画像表示装置及び画像表示装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の画像表示装置の第1発明では、少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間に、1種類以上の粒子群または粉流体を封入し、電位の異なる2種類の電極から粒子群または粉流体に電界を与えて粒子または粉流体を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、画像表示の回路へ印加する信号を送る部材と基板との接続が異方性導電フィルムでなされ、かつ電極等の部材が透明基板と対向する側に実装されている。他の本発明の画像表示装置の第2発明~第6発明では、基板表面に透明弾性部材を介して電極を設けたり、反射防止層を設けたり、基板と基板との隔壁を介しての接合の最適化を行ったりしている。

Description

明 細 書 画像表示装置及び画像表示装置の製造方法 技術分野

本発明は、 クーロン力などの静電気を利用し粒子の移動または粉流体の移動に 伴い画像を繰り返し表示、 消去できる画像表示装置及び画像表示装置の製造方法 に関するものである。

背景技術

従来より、 液晶 (L C D) に代わる画像表示装置として、 電気泳動方式、 エレ クトロクロミック方式、 サ一マル方式、 2色粒子回転方式などの技術を用いた画 像表示装置が提案されている。

これら従来の技術は、 L C Dに比べて、 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、 メモリ機能を有している等のメリットから、 次世代の 安価な画像表示装置に使用できる技術として考えられ、 携帯端末用画像表示、 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 らなる分散液をマイクロカプセルィヒし、 これを対向する基板間に配置する電気泳 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いという問題がある。 更に、 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に沈降しやすく、 分散状態の安定性維持が 難しく、 画像繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。 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、 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した電気泳動方式に対し、 溶液を使わず、 導電性 粒子と電荷輸送層を基板の一部に組み入れた方式も提案され始めている (例えば

、 趙 国来、 外 3名、 "新しいトナ一ディスプレイデバイス (I ) " 、 1 9 9 9 年 7月 2 1日、 日本画像学会年次大会 (通算 8 3回) "Japan Hardcopy'99" 、 P. 249-252) 。 しかし、 電荷輸送層、 更には電荷発生層を配置するために構造が 複雑になると共に、 導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しく、 安定性に 欠けるという問題もある。 (第 1発明〜第 6発明共通の課題) 。

また、 画像表示装置に電極を装着する際、 従来の方式では電極を装着するため に長時間を有するため画像表示装置の製造効率が低く、 さらに、 加熱するために 基板に悪影響を与えるという問題もある (第 1発明の課題) 。

さらにまた、 このような乾式表示板と、 反射防止機能や夕ツチパネル機能を有 する光学機能部材とー体化して、 銀行の ATMや C D、 携帯情報端末、 携帯電話 、 コンピュータ一用ディスプレイなどに用いる場合には鮮明な画像が得られない 問題がある (第 2発明の課題) 。

また、 更に光線透過率を上げて、 高コントラスト化を達成し、 鮮明な画像で視 認性を向上させることが求められているが、 未だ達成できない問題がある (第 3 発明の課題) 。

さらに、 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 が透明な 2枚の基板の間に色および帯電特性の異なる 2種類以上の粒子または粉 流体を封入し、 電位の異なる 2種類の電極から粒子または粉流体に電界を与えて 、 クーロン力などにより粒子を移動させるか粉流体を移動させて画像を表示する 画像表示板を具備する画像表示装置が知られている。 この画像表示装置では、 乾 式で応答性能が速く、 単純な構造で安価かつ、 安定性に優れた画像表示を行うこ とができるが、 画像表示に粒子または粉流体を使用しているため、 粒子または粉 流体を間に存在させた状態で 2枚の基板を接着剤でシ一ルして、 基板間の位置ず れをなくすこと、 及び、 粒子または粉流体の漏れを防ぐことが難しい問題があつ た。 そのため、 画像表示;^度の高い画像表示板を得ることが難しい問題もあった (第 4発明の課題) 。 '

さらにまた、 以上の問題を解消するために、 乾式で応答速度が速ぐ 単純な構 造で、 安価かつ、 安定性に優れる画像表示装置として、 透明基板および対向基板 の間に、 色及び帯電特性の異なる 2種類の粒子または粉流体を封入し、 電位の異 なる 2種類の電極から粒子または粉流体に電界を与えて、 粒子を移動させ画像を 表示する、 隔壁により互いに離間された 1つ以上の画像表示素子を持つ画像表示 板を備える画像表示装置が知られている。 この画像表示装置では、 透明基板と対 向基板との間に隔壁を配置することにより画像表示素子を形成している、 上述した構成の画像表示装置において、 従来、 この隔壁の配置は、 透明基板と 対向基板との間に隔壁を位置決めして配置した後、 シール剤を基板と隔壁との角 部に塗布して行っていた。 そのため、 基板と隔壁との接合が、 透明基板や対向基 板としてガラス基板を使用する際は十分な強度があっても、 他の透明な樹脂など を使用する場合は、 十分な接合強度が得られない問題があった。 そのため、 粒子 または粉流体の流出を完全になくすことができなかった (第 6発明の課題) 。 発明の開示

本発明の第 1発明の第 1実施例は、 上記実情に鑑みて鋭意検討された新しい夕 イブの画像表示装置に関するものであり、 乾式で応答速度が速く、 単純な構造で 、 安価かつ安定性に優れていると共に、 電極を短時間で装着することができ、 優 れた性能の画像表示装置を効率良く製造することを目的とするものである。 本発明者らは、 上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、 少なくとも 一方が透明な 2枚の対向する基板間に、 1種類以上の粒子群を封入し、 電位の異 なる 2種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画 像表示装置であって、 電極の接続に導電性粒子が接着剤中に分散してなる異方性 導電フィルムを用いて行い、 優れた性能の画像表示装置を効率良く製造できるこ とを見出し、 本発明に至った。

すなわち本発明の第 1発明の第 1実施例は、 以下の画像表示装置を提供するも のである。

1 . 少なくとも一方が透明な 2枚の対向する基板間に、 1種類以上の粒子群を封 入し、 該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置であ つて、 画像表示の回路へ印加する信号を送る部材を異方性導電フィルムにより基 板に装着してなることを特徴とする画像表示装置。

2 . 粒子の平均粒子径が 0 . 1〜 5 0 μπιである上記 1の画像表示装置。

3 . 粒子の表面電荷密度が絶対値で 5〜 1 5 O pCZm2である上記 1又は 2の

4. 粒子が、 その表面と l mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、 8 k Vの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、 0. 3秒 後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大きい粒子である上記 1〜 3のいず れかの画像表示装置。

5 · 異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子 を分散してなるものである上記 1〜 4のいずれかの画像表示装置。

6 . 熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が 0. 1 〜2 Ο μπιである上記 5の画像表示装置。

7 . 熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、 アクリル基およびメ タクリル基のいずれかを持つ化合物を 1種類以上含むものである上記 5又は 6の 本発明の第 1発明の第 2実施例は、 上記実情に鑑みて鋭意検討された新しい タイプの乾式画像表示装置に関するものであり、 静電気を利用して画像を繰り返 し表示する装置において、 安価で、 つ、 安定性に優れると共に、 電極等を短時 間で装着することができ、 優れた性能の画像表示装置を効率良く製造することを 目的とするものである。

本発明者らは、 上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、 液体の特 徵である流動性と、 固体の特徴である一定の外形保持性とを兼ね備えた粉流体を 用いることにより、 高応答速度を示し、 安価な、 かつ、 安定性向上と駆動電圧低 減の両立を達成した全く新しい画像表示装置が得られ、 また、 画像を表示させる ために回路へ印加する信号を送る電極等の部材を異方性導電フィルムにより基板 に装着することにより、 優れた性能の画像表示装置を効率良く製造できることを 見出し、 本発明に到達した。

即ち本発明の第 1発明の第 2実施例は、 以下の画像表示装置を提供するもの である。

1 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質が分 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し、 粉 流体を移動させる画像表示装置であって、 画像表示の回路へ印加する信号を送る 部材を異方性導電フィルムにより基板に装着してなることを特徴とする画像表示

2 . 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍以上である上記 1の画像

3 . 粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである上記 1又は 2の画

V10/V5 > O . 8

なお、 V5は最大浮遊時から 5分後の粉流体の見かけ体積 (c m3 ) 、 。は 最大浮遊時から 1 0分後の粉流体の見かけ体積 (c m3 ) を示す。

4. 粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径 d (0. 5) が 0 . 1〜2 0 μπΐである 上記 1〜 3のいずれかの画像表示装置。

5 . 異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子 を分散してなるものである上記 1〜 4のいずれかの画像表示装置。

6 . 熱硬ィ匕性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が 0 . 1 〜 2 Ο μπιである上記 5の画像表示装置。

7 . 熱光硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、 アクリル基および メ夕クリル基のいずれかを持つ化合物を 1種類以上含むものである上記 5又は 6 の画像表示装置。

本発明の第 2発明の第 1実施例は、 乾式静電表示板を用いた画像表示装置にお いて、 簡単な構造で、 力つ安定性に優れていると共に、 鮮明な画像が得られる光 学機能部材と一体化した画像表示装置を提供することを目的とするものである。 本発明者らは、 上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、 少なくとも 一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 1種類以上の粒子群を封入し、 電位の異 なる 2種類の電極から該粒子群に静電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する 画像表示板と、 光学機能部材を透明弾性層を介して一体化することにより、 簡単 な構造で、 安定性に優れると共に、 鮮明な画像が得られるようになることを見出 し、 本発明に至った。

すなわち本発明の第 2発明の第 1実施例は、 以下の画像表示装置を提供するも のである。

1 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 1種類以上の粒子群を封 入し、 電位の異なる 2種類の電極から該粒子群に静電界を与えて粒子を移動させ 画像を表示する画像表示板と、 光学機能部材とを具備してなり、 該画像表示板と 光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化されていることを特徴とする画像表 示装置。.

2 . 粒子の平均粒子径が 0 . 1〜 5 0 μΐηである上記 1の画像表示装置。

3 . 粒子の表面電荷密度が絶対値で 5〜1 5 0 じ 1112でぁる上記1又は2の 画像表示装置。

4. 粒子が、 その表面と l mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、 8 k Vの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、 0 . 3秒 後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大きい粒子である上記 1〜 3のいず れかの画像表示装置。

5 . 透明弹性層の屈折率を n。とし、 光学機能部材の屈折率を η ιとし、 更に画 像表示板の透明基板の屈折率を n2とした場合、 n。と との差の絶対値および n。と n 2の差の絶対値がそれぞれ 0 . 2以下である上記 1〜4のいずれかの画

6 . 透明弾性層が、 応力緩和特性の 2 5 °Cにおける歪み (ε。) を 5 %とし、 応 力緩和弾性率の初期値 (0 . 0 5秒後) を G。とした場合、 G。が 6 . 5 x 1 0 6 P a以下であり、 応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率 Gと 時間 t (秒) の関係式、

1 n G ( t ) =一 t /x+ 1 n G。

によって算出される応力緩和時間 τ力 S 1 7秒以下である上記 1〜 5のいずれかの 本発明の第 2発明の第 2実施例は、 上記実情に鑑みて鋭意検討された新しい タイプの乾式画像表示装置に関するものであり、 静電気を利用して画像を繰り返 し表示する方法において、 安価な、 かつ、 安定性に優れると共に、 光学機能部材 と一体ィ匕して鮮明な画像が得られる画像表示装置を提供することを目的とするも のである。

本発明者らは、 上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、 液体の特 徴である流動性と、 固体の特徴である一定の外形保持性とを兼ね備えた粉流体を 用いることにより、 高応答速度を示し、 安価な、 かつ、 安定性向上と駆動電圧低 減の両立を達成した画像表示板が得られ、 この画像表示板と光学機能部材とが透 明弾性層を介して一体化することにより、 鮮明な画像が得られる光学機能部材と 一体化した新しい画像表示装置が得られることを見出し、 本発明に到達した。 即ち本発明の第 2発明の第 2実施例は、 以下の画像表示装置を提供するもの である。

1 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質が分 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し、 粉 流体を移動させる画像表示板と、 光学機能部材とを具備してなり、 該画像表示板 と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体ィ匕されていることを特徴とする画像 表示装置。

2. 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍以上である上記 1の画像 表示装置。

3. 粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである上記 1又は 2の画

V10/V5 >0. 8

なお、 V5は最大浮遊時から 5分後の粉流体の見かけ体積 (cm3) 、 。は 最大浮遊時から 10分後の粉流体の見かけ体積 (cm3) を示す。

4. 粉流体の平均粒子径 d (0.5) が 0. 1〜 20 μπιである上記 1〜 3のいずれ かの画像表示装置。

5. 透明弾性層の屈折率を n。とし、 光学機能部材の屈折率を とし、 更に画 像表示板の透明基板の屈折率を η2とした場合、 η。と との差の絶対値および η。と η,の差の絶対値がそれぞれ 0. 2以下である上記 1〜4のいずれかの画

6. 透明弾性層が、 応力緩和特性の 25Τ:における歪み (ε。) を 5%とし、 応 力緩和弾性率の初期値 (0. 05秒後) を G。とした場合、 G。が 6. 5x106 P a以下であり、 応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率 Gと 時間 t (秒) の関係式、

1 nG ( t) =- t/ + 1 nG0

によって算出される応力緩和時間 τが 17秒以下である上記 1〜 5のいずれかの 本発明の第 3発明の第 1実施例は、 乾式静電画像表示装置において、 簡単な構 造で、 安定性に優れていると共に、 光線透過率を上げて高コントラスト化を達成 し、 更に鮮明な画像を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、 乾式静電画像表示装置における上記目的を達成するために鋭意 検討を重ねた結果、 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 1種類以 上の粒子群を封入し、 電位の異なる 2種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒 子を移動させ画像を表示する画像表示装置の透明基板の表面に、 屈折率の異なる 複数の層を設けることにより、 簡単な構造で、 安定性に優れると共に、 外光反射 が抑制されることから、 光線透過率が上がり、 高コントラスト化を達成し、 鮮明 な画像が得られるようになることを見出し、 本発明に至つた。

すなわち本発明の第 3発明の第 1実施例は、 以下の画像表示装置を提供するも のである。

1 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 1種類以上の粒子群を封 入し、 電位の異なる 2種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画 像を表示する画像表示装置であって、 透明基板の表面に屈折率の異なる複数の層 からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。

2 . 粒子の平均粒子径が 0 . 1〜 5 0 μΐηである上記 1の画像表示装置。

3 . 粒子の表面電荷密度が絶対値で 5〜1 5 0 (:/1!12でぁる上記1又は2の

4. 粒子が、 その表面と l mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、 8 k Vの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、 0 . 3秒 後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大きい粒子である上記 1〜3のいず れかの画像表示装置。

5 . 反射防止層が、 導電性炭化ケィ素をターゲットとして用いてスパッタリング により形成された低屈折層と、 導電性酸化チタンをターゲットとして用いてスパ ッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである上記 1〜 4のいずれかの画像表示装置。

6 . 反射防止層が 3 8 0〜 7 8 0 nmの光の反射を防止し、 光反射率が 1 0 %以 下である上記 5の画像表示装置。

本発明の第 3発明の第 2実施例は、 上記実情に鑑みて鋭意検討された新しい タイプの乾式画像表示装置に関するものであり、 静電気を利用して画像を繰り返 し表示する方法において、 簡単な構造で、 安価な、 かつ、 安定性に優れると共に 、 更に光線透過率を上げて、 高コントラスト化を達成し、 更に鮮明な画像が得ら れる画像表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、 上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、 液体の特 徵である流動性と、 固体の特徴である一定の外形保持性とを兼ね備えた粉流体を 用いることにより、 高応答速度を示し、 安価、 かつ、 安定性向上に優れた画像表 示装置が得られ、 また、 透明基板に反射防止層を設けることで鮮明な画像が得ら れ視認性が向上することを見出し、 本発明に到達した。

即ち本発明の第 3発明の第 2実施例は、 以下の画像表示装置を提供するもの である。

1 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質が分 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し、 粉 流体を移動させる画像表示装置であって、 透明基板の表面に屈折率の異なる複数 の層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。

2 . 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍以上である上記 1の画像

3 . 粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである上記 1又は 2の画

V10/V5 > O . 8

なお、 V5は最大浮遊時から 5分後の粉流体の見かけ体積 (c m3 ) 、 。は 最大浮遊時から 1 0分後の粉流体の見かけ体積 (c m3 ) を示す。

4. 粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径 d (0. 5) が 0 . 1〜2 0 μπιである 上記 1〜 3のいずれかの画像表示装置。

5 . 反射防止層が、 導電性炭化ケィ素をターゲットとして用いてスパッタリング により形成された低屈折層と、 導電性酸化チタンをターゲットとして用いてスパ ッ夕リングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである上記

1〜4のいずれかの画像表示装置。

6 . 反射防止層が 3 8 0〜7 8 0 nmの光の反射を防止し、 光反射率が 1 0 %以 下である上記 1〜 5のいずれかの画像表示装置。

本発明の第 4発明の第 1実施例は、 乾式で応答性能が速く、 単純な構造で安価 かつ、 安定性に優れる画像表示装置において、 基板間の位置ずれがなく、 粒子の 漏れも防止でき、 高い画像表示精度を得ることができる画像表示板を備える画像 表示装置を提供しょうとするものである。

本発明の第 4発明の第 1実施例に係る画像表示装置は、 少なくとも一方が透明 な対向する 2枚の基板の間に色および帯電特性の異なる 2種類以上の粒子群を封 入し、 前記基板の一方または双方に設けた電極からなる電極対から前記粒子群に 電界を与えて、 前記粒子を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像 表示装置であって、 画像表示板の 2枚の基板を、 熱硬化型の接着剤または光硬化 型の接着剤を用いて接続することを特徴とするものである。

本発明の第 4発明の第 1実施例に係る画像表示装置で用いる画像表示板では、 2枚の基板具体的には透明基板と対向基板を、 熱硬化型の接着剤または光硬化型 の接着剤を用いて接続することで、 接着剤を介して 2枚の基板を所定の位置にセ ットした後、 熱または光を照射することで短時間に接着剤を硬化させることがで き、 基板間の位置ずれ、 及び、 粒子の漏れ、 をなくすことができる。 これにより 、 画像表示板の高い画像表示精度を実現することができる。

本発明の第 4発明の第 1実施例に係る画像表示装置における熱硬化型の接着剤 または光硬化型の接着剤としては、 グリシジル基、 アクリル基、 メタクリル基を 持つ化合物を 1種類以上含む接着剤を使用することが好ましい。 本発明の画像表 示装置における粒子としては、 粒子の平均粒子径が 0 . l〜5 0 mであること が好ましい。 また、 粒子の表面電荷密度が絶対値で 5〜1 5 0 CZm2である ことが好ましい。 さらに、 粒子が、 その表面と l mmの間隔をもって配置された コロナ放電器に、 8 KVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電さ せた場合に、 0 . 3秒後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大きい粒子で あることが好ましい。

本発明の第 4発明の第 2実施例は、 高応答速度を示し、 安価な、 かつ、 安定性 向上と駆動電圧低減の両立を達成した画像表示装置において、 基板間の位置ずれ がなく、 粉流体の漏れも防止でき、 高い画像表示精度を得ることができる画像表 示板を備える画像表示装置を提供しょうとするものである。

本発明の第 4発明の第 2実施例に係る画像表示装置は、 少なくとも一方が透明 な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質が分散質として安定に浮遊する エア口ゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入し、 前記基板の一方または双方に 設けた電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、 前記粉流体を移動さ せて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置であって、 画像表示板の 2枚の基板を、 熱硬ィ匕型の接着剤または光硬ィ匕型の接着剤を用いて接続すること を特徴とするものである。

本発明の第 4発明の第 2実施例に係る画像表示装置で用いる画像表示板では、 2枚の基板具体的には透明基板と対向基板を、 熱硬化型の接着剤または光硬化型 の接着剤を用いて接続することで、 接着剤を介して 2枚の基板を所定の位置にセ ットした後、 熱または光を照射することで短時間に接着剤を硬ィ匕させることがで き、 基板間の位置ずれ、 及び、 粉流体の漏れ、 をなくすことができる。 これによ り、 画像表示板の高い画像表示精度を実現することができる。

本発明の第 4発明の第 2実施例に係る画像表示装置における熱硬化型の接着剤 または光硬化型の接着剤としては、 グリシジル基、 アクリル基、 メタクリル基を 持つ化合物を 1種類以上含む接着剤を使用することが好ましい。 本発明の画像表 示装置における粉流体としては、 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍以上であることが好ましい。 また、 粉流体の見かけ体積の時間変化が、 V , 。/V c> 0 . 8であることが好ましい (なお、 V 5は最大浮遊時から 5分後の粉 流体の見かけ体積 (c m3) 、 。は最大浮遊時から 1 0分後の粉流体の見かけ 体積 (c m3) を示す) 。 さらに、 粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径 d ( 0 . 5 ) が 0 . 1〜2 0 mであることが好ましい。

本発明の第 5発明の第 1実施例は、 上述した課題を解消して、 乾式で応答速度 が速く、 単純な構造で、 安価かつ、 安定性に優れる画像表示装置において、 さら に表示面積を大きくできるとともに製造時の粒子の取扱いを簡単にできる画像表 示装置を提供しょうとするものである。

本発明の第 5発明の第 1実施例に係る画像表示装置は、 少なくとも一方が透明 な対向する基板間に、 色及び帯電特性の異なる 2種類の粒子群を封入し、 電位の 異なる 2種類の電極から粒子群に電界を与えて、 粒子を移動させ画像を表示する 画像表示板を備える画像表示装置であって、 隔壁により互いに隔離された 1っ以 上の画像表示素子を持つとともに、 隔壁の形状が、 対向基板側の底部幅 w bが透 明電極側の頭部幅 w tより大きいことを特徴とするものである。

本発明の第 5発明の第 1実施例では、 隔壁の形状を、 対向基板側の底部幅 w b が透明電極側の頭部幅 w tより大きくすることで、 透明基板と接する隔壁の部分 を少なくでき、 表示面積を大きくすることができるとともに、 粒子群を隔壁で囲 まれた画像表示素子の内部に充填する際、 隔壁の頭部に残る粒子を少なくでき、 製造時の粒子群の取扱いを簡単にすることができる。

本発明の第 5発明の第 1実施例における好適例として、 対向基板側の底部幅 w bと透明基板側の頭部幅 w tとの比 w t Zwbが 0 . 5以下であること、 粒子の 平均粒子径が 0 . ;!〜 5 0 mであること、 同じ種類のキヤリャを用いてブロー オフ法により測定した 2種類の粒子の、 表面電荷密度の差の絶対値が、 5 C Z m2〜l 5 0 C/m2であること、 粒子が、 その表面と 1 mmの間隔をもって 配置されたコロナ放電器に、 8 KVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表 面を帯電させた場合に、 0 . 3秒後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大 きい粒子であること、 および、 2種類の粒子群の色が白色及び黒色であること、 がある。 いずれの場合も本発明の画像表示装置をより好適に得ることができる。 本発明の第 5発明の第 2実施例は、 上述した課題を解消して、 乾式で応答速度 が速く、 単純な構造で、 安価かつ、 安定性に優れる画像表示装置において、 さら に表示面積を大きくできるとともに製造時の粉流体の取扱いを簡単にできる画像 表示装置を提供しょうとするものである。

本発明の第 5発明の第 2実施例に係る画像表示装置は、 少なくとも一方が透明 な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質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し、 電位の異なる電極からなる電 極対から前記粉流体に電界を与えて、 前記粉流体を移動させて画像を表示する画 像表示板を備える画像表示装置であって、 隔壁により互いに隔離された 1つ以上 の画像表示素子を持つとともに、 隔壁の形状が、 対向基板側の底部幅 w bが透明 基板側の頭部幅 w tより大きいことを特徴とするものである。

本発明の第 5発明の第 2実施例では、 隔壁の形状を、 対向基板側の底部幅 w b が透明基板側の頭部幅 w tより大きくすることで、 透明基板と接する隔壁の部分 を少なくでき、 表示面積を大きくすることができるとともに、 粉流体を隔壁で囲 まれた画像表示素子の内部に充填する際、 隔壁の頭部に残る粉流体を少なくでき 、 製造時の粉流体の取扱いを簡単にすることができる。

本発明の第 5発明の第 2実施例における好適例として、 対向基板側の底部幅 w bと透明基板側の頭部幅 w tとの比 w t Zwbが 0 . 5以下であること、 粉流体 の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍以上であること、 粉流体の見かけ体 積の時間変化が次式を満たすものであること、 V 1 0/V 5> 0 . 8、 (なお、 V 5は最大浮遊時から 5分後の粉流体の見かけ体積 (c m3) 、 。は最大浮遊時 から 1 0分後の粉流体の見かけ体積 (c m3) を示す。 ) 、 および、 粉流体を構 成する粒子物質の平均粒子径 d ( 0 . 5 ) が 0 . :!〜 2 0 mであること、 があ る。 いずれの場合も本発明の画像表示装置をより好適に得ることができる。 本発明の第 6発明の第 1実施例は、 上述した課題を解消して、 乾式で応答速度 が速く、 単純な構造で、 安価かつ、 安定性に優れる画像表示装置の製造方法にお いて、 さらに隔壁と基板との接合強度を高く保つことができ、 粒子が外部へ出る ことのない画像表示装置の製造方法を提供しょうとするものである。

本発明の第 6発明の第 1実施例に係る画像表示装置の製造方法は、 少なくとも 一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 色及び帯電特性の異なる 2種類の粒子群 を封入し、 電位の異なる 2種類の電極から粒子群に電界を与えて、 粒子を移動さ せ画像を表示する、 隔壁により互いに隔離された 1つ以上の画像表示素子を持つ 画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、 前記透明基板及び対向基 板の一方または両方に隔壁を形成し、 隔壁の先端に接着剤を設け、 隔壁と他方の 基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とするものである。 本発明第 6発明の第 1実施例では、 透明基板及び対向基板の一方または両方に 隔壁を形成し、 隔壁の先端に接着剤を設け、 隔壁と他方の基板または隔壁同士を 接着剤を介して接合することで、 隔壁と基板との間の接合、 あるいは、 隔壁同士 の接合を強固に行うことができ、 粒子の封止をほぼ完全に行うことができる。 本発明の第 6発明の第 2実施例における好適例として、 粒子の平均粒子径が 0 . l〜5 0 mであること、 同じ種類のキヤリャを用いてブローオフ法により測 定した 2種類の粒子の、 表面電荷密度の差の絶対値が、 5 C Zm2〜 1 5 0 C/m2であること、 粒子が、 その表面と l mmの間隔をもって配置されたコロ ナ放電器に、 8 KVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた 場合に、 0 . 3秒後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大きい粒子である こと、 および、 2種粒子群の色が白色及び黒色であること、 がある。 いずれの場 合も本発明の画像表示装置の製造方法をより好適に実施することができる。 また、 本発明の第 6発明の第 1実施例に係る画像表示装置は、 上述した画像表 示装置の製造方法に従つて製造することが特徴となる。

本発明の第 6発明の第 2実施例は、 上述した課題を解消して、 乾式で応答速度 が速く、 単純な構造で、 安価かつ、 安定性に優れる画像表示装置の製造方法にお いて、 さらに隔壁と基板との接合強度を高く保つことができ、 粉流体が外部へ出 ることのない画像表示装置の製造方法及びその方法で製造した画像表示装置を提 供しょうとするものである。

本発明の第 6発明の第 2実施例に係る画像表示装置の製造方法は、 少なくとも 一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質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し、 電位の異なる電極 からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、 前記粉流体を移動させて画像を 表示する、 隔壁により互いに隔離された 1つ以上の画像表示素子を持つ画像表示 板を備える画像表示装置の製造方法であって、 前記透明基板及び対向基板の一方 または両方に隔壁を形成し、 隔壁の先端に接着剤を設け、 隔壁と他方の基板また は隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とするものである。

本発明第 6発明の第 2実施例では、 透明基板及び対向基板の一方または両方に 隔壁を形成し、 隔壁の先端に接着剤を設け、 隔壁と他方の基板または隔壁同士を 接着剤を介して接合することで、 隔壁と基板との間の接合、 あるいは、 隔壁同士 の接合を強固に行うことができ、 粉流体の封止をほぼ完全に行うことができる。 本発明の第 6発明の第 2実施例における好適例として、 粉流体の最大浮遊時の 見かけ体積が未浮遊時の 2倍以上であること、 粉流体の見かけ体積の時間変化が 次式を満たすものであること、 V 1 0/V 5> 0 . 8、 (なお、 V 5は最大浮遊時 から 5分後の粉流体の見かけ体積 (c m3) 、 V 1 0は最大浮遊時から 1 0分後の 粉流体の見かけ体積 (c m3) を示す。 ) 、 および、 粉流体を構成する粒子物質 の平均粒子径 d ( 0 . 5 ) が 0 . ;!〜 2 0 /mであること、 がある。 いずれの場 合も本発明の画像表示装置の製造方法をより好適に実施することができる。 また、 本発明の第 6発明の第 2実施例に係る画像表示装置は、 上述した画像表 示装置の製造方法に従つて製造することが特徴となる。

なお、 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移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ぐ 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、 本発明の画像表 示装置で固体状物質を分散質とするものである。

図面の簡単な説明

図 1は本発明の画像表示装置における画像表示板の表示方式の一例を示す説明 図である。

図 2は本発明の画像表示装置における画像表示板の表示方式の他の例を示す説 明図 ある。

図 3は本発明の画像表示装置における画像表示板の一例の構造を示す説明図で ある。

図 4は本発明の画像表示装置における表示方式のさらに他の例を示す説明図で ある。

図 5は本発明の画像表示装置における表示方式のさらに他の例を示す説明図で ある。

図 6は本発明の画像表示装置における他の例の構造を示す説明図である。 図 7は (a ) 〜 (c ) はそれぞれ本発明の画像表示装置を構成する画像表示板 の画像表示素子におけるさらに他の例の構成とその表示駆動原理を示す図である 図 8は本発明の画像表示装置を構成する画像表示板の画像表示素子におけるさ らに他の例の構成を示す図である。

図 9は本発明の画像表示装置における隔壁の形状の一例を示す図である。 図 1 0は本発明の画像表示装置に用いる粒子の表面電位の測定要領を示す図で ある。

図 1 1は本発明の画像表示装置の表示機能の評価における印加電圧と反射濃度 の関係を示す説明図である。

図 1 2は実施例で作製した反射防止層の光学性能を示す図である。

図 1 3 ( a;) 〜 (c ) はそれぞれ本発明の画像表示装置における基板間の接続 工程を示す図である。

図 1 4 ( a ) 〜 (c ) はそれぞれ本発明の画像表示装置における表示素子の一 例とその表示作動原理を示す説明図である。

図 1 5 ( a ) 、 (b ) はそれぞれ本発明の画像表示装置で用いる隔壁の形状の 一例を示す縦断面図である。

図 1 6は本発明の画像表示装置における表示素子の他の例として、 表示電極を 透明基板上に配置し、 対向電極を対向基板に配置した場合を示す説明図である。 図 1 7は本発明の画像表示装置において隔壁を形成する一方法を説明するため の図である。

図 1 8は本発明の画像表示装置において隔壁を形成する他の方法を説明するた めの図である。

図 1 9は比較例の画像表示装置において隔壁を形成する一方法を説明するため の図である。

図 2 0は本発明の画像表示装置の製造方法における画像表示素子を形成する隔 壁の製造方法の一例を示す図である。

図 2 1は本発明の画像表示装置の製造方法における画像表示素子を形成する隔 壁の製造方法の他の例を示す図である。

図 2 2は本発明の画像表示装置において隔壁を形成する一方法を説明するため の図である。

図 2 3は本発明の画像表示装置において隔壁を形成する他の方法を説明するた めの図である。

図 2 4は比較例の画像表示装置において隔壁を形成する一方法を説明するため の図である。

発明を実施するための最良の形態

まず、 本発明の対象となる画像表示装置の種々の構成を順に説明する。 なお、 以下の説明において、 第 1発明〜第 6発明のそれぞれにおいて第 1実施例と第 2 実施例が存在し、 第 1実施例はそれぞれ粒子の例を、 第 2実施例はそれぞれ粉流 体の例を示している。

本発明の画像表示装置に用いられる画像表示板の粒子を利用した第 1実施例で は、 透明基板 1および対向基板 2の間に、 1種類以上の粒子 6を封入し、 電位の 異なる 2種類の電極 3、 4から粒子 5、 6に電界を与えて、 粒子 5、 6を移動さ せ画像を表示するものである。

ここで粒子 5、 6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 、 極板との電気影像力、 分子間力、 さらに液架橋力、 重力などが考えられる。 この画像表示は、 図 1に示すように 2種以上の色の異なる粒子を基板と垂直方 向に移動させることによる表示方式と、 図 2に示すように 1種の色の粒子を基板 と平行方向に移動させることによる表示方式があり、 そのいずれへも適用できる が、 安定性の上から、 前者の方式に適用するのが好ましい。

図 3は本発明の各例における第 1実施例に係る画像表示装置の構造を示す説明 図であり、 対向する基板 1、 基板 2及び粒子 5、 6により形成され、 必要に応じ て隔壁 7が設けられる。

本発明の画像表示装置における画像表示の粉流体を利用した第 2実施例でも 、 粒子を利用する第 2実施例と同様に、 図 4に示すように 2種以上の色の異なる 粉流体 5、 6を基板 1、 2と垂直方向に移動させる表示方式と、 図 5に示すよう に 1種の色の粉流体 6を基板 1、 2と平行方向に移動させる表示方式のいずれへ も適用できるが、 安定性の上から、 前者の方式が好ましい。

図 6は本発明の各例における第 2実施例に係る画像表示装置の構造例を示す 説明図である。 すなわち、 本発明の画像表示装置は、 対向する基板 1、 基板 2と 、 これらの基板間にある粉流体 5、 6および、 必要に応じて設ける隔壁 7により 形成される。

図 7 ( a) 〜 (c ) はそれぞれ本発明の画像表示装置を構成する画像表示板の 画像表示素子におけるさらに他の例の構成とその表示駆動原理を示す図である。 図 7 ( 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、 4は対向電極、 5は負帯電性粒子、 6は正帯電性粒子、 7は隔壁、 8は絶 縁体である。

図 7 ( a ) に示す例では、 対向する基板 (透明基板 1と対向基板 2 ) の間に負 帯電性粒子 5及び正帯電性粒子 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 7 ( b ) に示すように、 クーロン力によって、 正帯電性粒子 6は表示電極 3側に 移動し、 負帯電性粒子 5は対向電極 4側に移動する。 この場合、 透明基板 1側か ら見る表示面は正帯電性粒子 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 7 ( c ) に示すように、 クーロン力によって、 負帯電性粒子 5は表示電極 3側に移動 し、 正帯電性粒子 6は対向電極 4側に移動する。 この場合、 透明基板 1側から見 る表示面は負帯電性粒子 5の色に見える。

図 7 ( b) と図 7 ( 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。 粒子の色は、 随意に選定できる。 例えば、 負帯電性粒子 5を白色と し、 正帯電性粒子 6を黒色とするか、 負帯電性粒子 5を黒色とし、 正帯電性粒子 6を白色とすると、 表示は白色と黒色間の可逆表示となる。 この方式では、 各粒 子は一度電極に鏡像力により貼り付いた状態にあるので、 電源を切つた後も表示 画像は長期に保持され、 メモリ保持性が良い。

本発明では、 各帯電性粒子は気体中を飛翔するため、 画像表示の応答速度が速 く、 応答速度を l m s e c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 。 温度変ィ匕に対しても安定で、 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。 メ モリ性もあり、 画像保持する場合に電力を消費しない。

図 8は本発明の画像表示装置を構成する画像表示板の'画像表示素子におけるさ らに他の例の構成を示す図である。 図 8に示す例では、 図 7 ( a) 〜 (c ) に示 した例とは異なり、 透明基板 1に表示電極 3を設けるとともに、 対向基板 2に対 向電極 4を設けている。 図 8に示す例では、 表示電極 3として透明な電極が必要 である。 これに対し、 図 7 ( a ) 、 ( b ) に示す例では、 表示電極 3として不透 明な電極を使用できるので、 銅、 アルミニウム等の安価で、 かつ抵抗の低い金属 電極が使用できるので有利である。

なお、 上述した図 7 ( a ) 〜 (c ) 及び図 8に示す例では粒子を利用した例を 説明したが、 粉流体を利用しても同様である。

以下、 本発明の画像表示装置に用いる各部材のうち、 基板、 電極、 隔壁につい て説明する。

基板については、 少なくとも一方の基板は装置外側から粒子の色が確認できる 透明基板 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。 対向基板 2は透明でも不透明でもかまわない。 基板の可撓性の有無は用途により 適宜選択され、 例えば、 電子ペーパー等の用途には可撓性のある材料、 携帯電話 、 P D A, ノートパソコン類の携帯機器表示等の用途には可撓性のない材料が好 適である。 基板材料を例示すると、 ポリエチレンテレフタレート、 ポリエ一テル サルフォン、 ポリエチレン、 ポリ力一ポネート、 ポリイミド、 アクリルなどのポ リマーシートや、 ガラス、 石英などの無機シートが挙げられる。 基板の厚みは、 2 μπ!〜 5 0 0 0 μπΐが好ましく、 特に 5〜 1 0 0 0 μπΐ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、 厚すぎると、 表示機能として の鮮明さ、 コントラストの低下が発生し、 特に、 電子ペーパー用途の場合にはフ レキシビリティ一性に欠ける。

本発明の画像表示装置では、 基板に電極を設けない場合と、 電極を設ける場合 がある。

電極を設けない場合は、 基板外部表面に静電潜像を与え、 その静電潜像に応じ て発生する電界にて、 所定の電位に帯電した色のついた粒子群または粉流体を基 板に引き寄せあるいは反発させることにより、 静電潜像に対応して配列した粒子 群または粉流体を透明な基板を通して表示装置外側から視認する。 なお、 この静 電潜像の形成は、 電子写真感光体を用い通常の電子写真システムで行われる静電 潜像を基板上に転写形成する方法や、 イオンフローにより静電潜像を直接形成す る等の方法がある。

電極を設ける場合の表示方法は、 電極部位への外部電圧入力により、 基板上の 各電極位置に生じた電界により、 所定の特性に帯電した色の粒子群または粉流体 が引き寄せあるいは反発させることにより、 電極電位に対応して配列した粒子群 または粉流体を透明な基板を通して表示装置外側から視認する。 この際の電極は、 透明かつパターン形成可能である導電性材料で形成され、 電 極厚みは、 導電性が確保でき光透過性に支障なければ良く、 3〜1 0 0 0 nm、 好ましくは 5〜4 0 O nmが好適である。 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。

本発明の画像表示装置では、 各図に示すような隔壁 7を各表示素子の四周に設 けるのが好ましい。 隔壁を平行する 2方向に設けることもできる。 これにより、 基板平行方向の余分な粒子移動を阻止し、 耐久繰り返し性、 メモリー保持性を介 助すると共に、 基板間の間隔を均一にかつ補強し画像表示板の強度を上げること もできる。 すなわち、 本発明の画像表示装置では、 粒子または粉流体の基板平行 方向の余分な移動を阻止するために、 対向する基板をつなぐ隔壁を形成し、 表示 部を複数の表示セルにより構成することが好ましい。

隔壁 7の形状は、 表示にかかわる粒子または粉流体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 1〜1 0 O pm、 好ましくは 2〜5 0 μ mに調整され、 隔壁の高さは 1 0〜5 0 0 Ομΐη、 好ましくは 1 0〜 5 0 Ομπι 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 が、 本発明の画像表示装置では、 接合時のずれを防止する狙いから、 片リブ法に よる隔壁形成が好ましい。

これらリブからなる隔壁により形成される表示セルは、 図 9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 (八二カム構 造) が例示される。

表示側から見える隔壁断面部分に相当する部分 (表示セルの枠部の面積) は できるだけ小さくした方が良く、 画像表示の鮮明さが増す。

隔壁 7の形成方法としては、 特に限定されないが、 例えば、 スクリーン版を用 いて所定の位置にペーストを重ね塗りするスクリーン印刷法や、 基板上に所望の 厚さの隔壁材をべ夕塗りし、 隔壁として残したい部分のみレジストパターンを隔 壁材上に被覆した後、 ブラスト材を噴射して隔壁部以外の隔壁材を切削除去する サンドプラスト法や、 該基板上に感光性樹脂を用いてレジストパターンを形成し 、 レジスト凹部へペーストを埋込んだ後レジスト除去するリフトオフ法 (アディ ティブ法) や、 該基板上に、 隔壁材料を含有した感光性樹脂組成物を塗布し、 露 光 ·現像により所望のパターンを得る感光性ペースト法や、 該基板上に隔壁材料 を含有するペーストを塗布した後、 凹凸を有する金型等を圧着 ·加圧成形して隔 壁形成する铸型成形法等、 種々の方法が採用される。 さらに铸型成形法を応用し 、 铸型として感光性樹脂組成物により設けたレリーフパターンを使用する、 レリ —フ型押し法も採用される。

次に、 各発明の第 1実施例で利用する粒子について説明する。

本発明の画像表示装置のうち第 1実施例で表示のため使用する粒子は、 負又は 正帯電性の着色粒子で、 クーロン力により移動するものであればいずれでも良い が、 特に、 球形で比重の小さい粒子が好適である。 粒子には単一の色のものであ り、 白色又は黒色の粒子が好適に用いられる。 粒子の平均粒子径は 0 . 1〜5 0 mが好ましく、 特に 1〜3 0 mが好ましい。 粒子径がこの範囲より小さいと 粒子の電荷密度が大きすぎて電極や基板への鏡像力が強すぎ、 メモリー性はよい が、 電界を反転した場合の追随性が悪くなる。 反対に粒子径がこの範囲より大き いと、 追随性は良いが、 メモリ一性が悪くなる。

粒子を負又は正に帯電させる方法は、 特に限定されないが、 コロナ放電法、 電 極注入法、 摩擦法等の粒子を帯電する方法が用いられる。 粒子の帯電量は当然そ の測定条件に依存するが、 画像表示装置における粒子の帯電量はほぼ、 初期帯電 量、 基板との接触、 種類の異なる粒子との接触、 経過時間に伴う電荷減衰に依存 し、 特に 「種類の異なる粒子との接触」 、 すなわち 2粒子間の接触に伴う帯電挙 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ている。 したがって、 帯 電量においてはこの 2粒子間の帯電特性の差、 すなわち仕事関数の差を知ること が重要であるが、 これは簡易測定では難しい。

本発明者らは鋭意検討の結果、 ブローオフ法において同じキヤリャを用いて、 それぞれの粒子の帯電量測定を行うことにより相対的に評価できることを見出し 、 これを表面電荷密度によって規定することにより、 画像表示装置として適当な 粒子の帯電量を予測できることを見出した。

測定方法は詳しくは後に述べるが、 ブローオフ法によって、 粒子とキヤリャ粒 子とを十分に接触させ、 その飽和帯電量を測定することにより該粒子の単位重量 あたりの帯電量を測定することができる。 そして、 該粒子の粒子径と比重を別途 求めることにより該粒子の表面電荷密度を算出することができる。

画像表示装置においては、 用いる粒子の粒子径は小さく、 重力の影響はほぼ無 視できるほど小さいため、 粒子の比重は粒子の動きに対して影響しない。 しかし 、 粒子の帯電量においては、 同じ粒子径の粒子で単位重量あたりの平均帯電量が 同じであつても、 粒子の比重が 2倍異なる場合に保持する帯電量は 2倍異なるこ ととなる。 従って、 画像表示装置に用いられる粒子の帯電特性は粒子の比重に無 関係な表面電荷密度 (単位: C/m2) で評価するのが好ましいことが分かった。 そして、 粒子間においてこの表面電荷密度の差が十分にある時、 2種類の粒子 はお互いの接触により異なる特性の帯電量を保持し、 電界により移動する機能を 保持するのである。

ここで、 表面電荷密度は 2粒子の帯電特性を異なるものにするためにある程度 の差が必要であるが、 大きいほどよいというものではない。 粒子移動による画像 表示装置においては粒子の粒子径が大きいときは主に電気影像力が粒子の飛翔電 界 (電圧)を決定する因子となる傾向が強いため、 この粒子を低い電界 (電圧)で動 かすためには帯電量が低いほうがよいこととなる。 また、 粒子の粒子径が小さい ときは分子間力 ·液架橋力等の非電気的な力が飛翔電界 (電圧)決定因子となるこ とが多いため、 この粒子を低い電界 (電圧)で動かすためには帯電量が高いほうが よいこととなる。 しかし、 これは粒子の表面性 (材料 ·形状)にも大きく依存する ため一概に粒子径と帯電量で規定することはできない

本発明者らは平均粒子径が 0. 1— 50 ιη の粒子においては、 同じ種類のキヤリ ャを用いてブローオフ法により測定した 2種類の粒子の、 表面電荷密度の差の絶 対値が 5 n C/m2〜l 50 ii C/m2である場合に画像表示装置として使用できる粒子と成 り得ることを見出した。

ブローオフ測定原理及び方法は以下の通りである。 ブローオフ法においては、 両端に網を張った円筒容器中に粉体とキヤリャの混合体を入れ、 一端から高圧ガ スを吹き込んで粉体とキヤリャとを分離し、 網の目開きから粉体のみをブローォ フ(吹き飛ばし)する。 この時、 粉体が容器外に持ち去った帯電量と等量で逆の帯 電量がキヤリャに残る。 そして、 この電荷による電束の全てはファラデーケージ で集められ、 この分だけコンデンサ一は充電される。 そこでコンデンサ一両端の 電位を測定することにより粉体の電荷量 Qは、 Q=CV (C :コンデンサー容量、 V:コ ンデンサ一両端の電圧) として求められる。

本発明では、 ブローオフ粉体帯電量測定装置として東芝ケミカル社製の TB- 200を用い、 同じ種類のキヤリャとしてパウダーテック社製の F963- 2535を用い 、 単位表面積あたり電荷密度 (単位: C/m2) を測定した。

粒子はその帯電電荷を保持する必要があるので、 体積固有抵抗が 1 X 1 Ο 10Ω • cm以上の絶縁性粒子が好ましく、 特に 1 X 1 0 12Ω · cm以上の絶縁性粒子が 好ましい。

また、 本発明の画像表示装置における粒子は、 以下に述べる方法で評価した電 荷減衰性の遅い粒子が更に好ましい。 即ち、 粒子を、 別途、 プレス、 加熱溶融、 キャストなどにより、 厚み 5〜1 0 0 m範囲のフィルム状にして、 そのフィル ム表面と l mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、 8 KVの電圧を印加 してコロナ放電を発生させて表面を帯電させ、 その表面電位の変化を測定し判定 する。 この場合、 0 . 3秒後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大きく、 好ましくは 4 0 0 Vより大きくなるように、 粒子構成材料を選択、 作製すること が望ましい。

なお、 上記表面電位の測定は、 例えば図 1 0に示した装置 (Q E A社製 C R T 2 0 0 0 ) により行なうことが出来る。 この装置の場合は、 前述したフィルムを 表面に配置したロールシャフト両端部をチャック 2 1にて保持し、 小型のスコロ トロン放電器 2 2と表面電位計 2 3とを所定間隔離して併設した計測ュニットを 上記フィルムの表面と l mmの間隔を持って対向配置し、 上記のロールシャフト を静止した状態のまま、 上記計測ュニットを該ロールシャフトの一端から他端ま で一定速度で移動させることにより、 表面電荷を与えつつその表面電位を測定す る方法が好適に採用される。 なお、 測定環境は温度 2 5 ± 3 °C、 湿度 5 5 ± 5 RH %とする。

本発明の画像表示装置における粒子は帯電性能等の特性が満たされれば、 いず れの材料から構成されても良い。 例えば樹脂、 荷電制御剤、 着色剤、 無機添加剤 等から、 或いは着色剤単独等で形成することができる。 樹脂の例としては、 ウレ タン樹脂、 ウレァ榭脂、 アクリル樹脂、 ポリエステル樹脂、 アクリルウレタン樹 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 JI旨、 シリコーン樹 J^、 アクリルシリコーン樹脂、 エポキシ樹 JI 、 ポリス チレン樹脂、 スチレンアクリル樹脂、 ポリオレフイン樹脂、 プチラール樹脂、 塩 化ビニリデン樹脂、 メラミン樹脂、 フエノール樹 Ji 、 フッ素樹脂、 ポリ力一ポネ ート樹脂、 ポリスルフォン樹脂、 ポリエーテル樹脂、 ポリアミド删旨などが挙げ られ、 特に基板との付着力を制御する上から、 アクリルウレタン樹脂、 アクリル シリコーン樹 H アクリルフッ素樹 Ji旨、 アクリルウレタンシリコーン樹 JI旨、 ァク 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。 2種以上 混合することもできる。

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、 含金属ァゾ染料、 含金属 (金属イオンや金属原子を含む) の油 溶性染料、 4級アンモニゥム塩系化合物、 力リックスアレン化合物、 含ホウ素ィ匕 合物 (ベンジル酸ホウ素錯体) 、 ニトロイミダゾ一ル誘導体等が挙げられる。 正 荷電制御剤としては例えば、 ニグ口シン染料、 トリフエニルメタン系化合物、 4 級アンモニゥム塩系化合物、 ポリアミン樹脂、 イミダゾ一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、 弗 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、 以下に例示すような、 有機又は無機の各種、 各色の顔料、 染 料が使用可能である。

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、 ァニリンブ ラック、 活性炭などがある。

黄色顔料としては、 黄鉛、 亜鉛黄、 カドミウムイェロー、 黄色酸化鉄、 ミネラ ルファーストイェロー、 ニッケルチタンイエロ一、 ネーブルイェロー、 ナフ! ^一 ルイエロー S、 ノヽンザイェロー G、 ハンザイェロー 1 0 G、 ベンジジンイエロ一 G、 ベンジジンイェロー G R、 キノリンイェローレーキ、 パーマネントイエロ一 N C G、 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 G T R、 ピラゾロンオレンジ、 バルカンオレンジ、 インダスレンブリリアントォレ ンジ R K:、 ベンジジンオレンジ G、 ィンダスレンブリリアントォレンジ G K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、 力ドミゥ ム、 パーマネントレッド 4 R、 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、 ブリリアント力一ミン 6 B、 ェオシ ンレーキ、 ローダミンレーキ B、 ァリザリンレーキ、 ブリリアント力一ミン 3 B などがある。

紫色顔料としては、 マンガン紫、 ファース卜バイオレット B、 メチルバィォレ 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 ァブル一レーキ、 フタロシアニンブルー、 無金属フタロシアニンブルー、 フタ口 シァニンブルー部分塩素化物、 ファーストスカイブルー、 インダスレンブルー B Cなどがある。

緑色顔料としては、 クロムグリーン、 酸^ ί匕クロム、 ピグメントグリーン Β、 マ ラカイトグリーンレーキ、 ファイナルイエロ一グリーン Gなどがある。

また、 白色顔料としては、 亜鉛華、 酸化チタン、 アンチモン白、 硫化亜鉛など 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、 ホワイト力 —ボン、 タルク、 アルミナホワイトなどがある。

更に、 塩基性、 酸性、 分散、 直接染料などの各種染料として、 ニグ口シン、 メ チレンブルー、 ローズベンガル、 キノリンイェロー、 ウルトラマリンブルーなど がある。

これらの着色剤は、 単独で或いは複数組合せて用いることができる。

特に黒色着色剤としてカーボンブラックが、 白色着色剤として酸化チタンが好 ましい。

粒子の製造例については特に限定されないが、 例えば、 電子写真のトナーを製 造する場合に準じた粉砕法および重合法が使用出来る。 また無機または有機顔料 の粉体の表面に樹脂や荷電制御剤等をコートする方法も用いられる。

本発明の画像表示装置における透明基板 1と対向基板 2の間隔は、 粒子が移動 でき、 コントラストを維持できれば良いが、 通常 1 0〜5 0 0 O /zm 好ましく は 3 0〜5 0 0 mに調整される。

粒子充填量 (体積占有率) は、 基板間の空間体積に対して、 1 0〜8 0 %、 好 ましくは 1 0〜7 0 %を占める体積になるように充填するのが良い。

本発明の画像表示装置においては、 上記の表示素子を複数使用してマトリック ス状に配置して表示を行う。 モノクロの場合は、 一つの表示素子が一つの画素と なる。 白黒以外の任意の色表示をする場合は、 粒子の色の組み合わせを適宜行え ばよい。 フルカラ一の場合は、 3種の表示素子、 即ち、 R (赤色) 、 G (緑色) 及び B (青色) のカラ一板を持ちかつ各々黒色の粒子を持つ表示素子を 1組とし 、 それらを複数組配置して画像表示板とするのが好ましい。

次に、 各発明の第 2実施例で利用する粉流体について説明する。

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、 本発明の画像表示装置では、 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。 エア口ゾル状態の範囲は、 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍 以上であることが好ましく、 更に好ましくは 2 . 5倍以上、 特に好ましくは 3倍 以上である。 上限は特に限定されないが、 1 2倍以下であることが好ましい。 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍より小さいと表示上の制御 が難しくなり、 また、 1 2倍より大きいと粉流体を装置内に封入する際に舞い過 ぎてしまうなどの取扱い上の不便さが生じる。 なお、 最大浮遊時の見かけ体積は 次のようにして測定される。 すなわち、 粉流体が透過して見える密閉容器に粉流 体を入れ、 容器自体を振動或いは落下させて、 最大浮遊状態を作り、 その時の見 かけ体積を容器外側から測定する。 具体的には、 直径 (内径) 6 c m、 高さ 1 0 c mのポリプロピレン製の蓋付き容器 (商品名アイボーイ:ァズワン (株) 製) に、 未浮遊時の粉流体として 1 / 5の体積相当の粉流体を入れ、 振とう機に容器 をセットし、 6 c mの距離を 3往復 Z s e cで 3時間振とうさせる。 振とう停止 直後の見かけ体積を最大浮遊時の見かけ体積とする。

また、 本発明の画像表示装置は、 粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満た すものが好ましい。

V 1 0/V5> 0 . 8

ここで、 V 5は最大浮遊時から 5分後の見かけ体積 (c m3) 、 。は最大浮遊 時から 10分後の見かけ体積 (cm3) を示す。 なお、 本発明の画像表示装置は 、 粉流体の見かけ体積の時間変化 V1(3ZV5が 0. 85よりも大きいものが好ま しく、 0. 9よりも大きいものが特に好ましい。 1。ノ 5が0. 8以下の場合 は、 通常のいわゆる粒子を用いた場合と同様となり、 本発明のような高速応答、 耐久性の効果が確保できなくなる。

また、 粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径 (d (0. 5) ) は、 好ましく は 0. 1— 20 m、 更に好ましくは 0. 5_ 15 m、 特に好ましくは 0. 9 一 8 mである。 0. 1 /imより小さいと表示上の制御が難しくなり、 20 m より大きいと、 表示はできるものの隠蔽率が下がり装置の薄型化が困難となる。 なお、 粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径 (d (0. 5) ) は、 次の粒子径 分布 Spanにおける d (0. 5) と同様である。

粉流体を構成する粒子物質は、 下記式に示される粒子径分布 Spanが 5未満で あることが好ましく、 更に好ましくは 3未満である。

粒子径分布 Span= (d (0. 9) — d (0. 1) ) /ά (0. 5) ここで、 d (0. 5) は粉流体を構成する粒子物質の 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 mで表した数値、 d (0. 1) はこれ 以下の粉流体を構成する粒子物質の比率が 10 %である粒子径を mで表した数 値、 d (0. 9) はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質が 90%である粒子径 を mで表した数値である。 粉流体を構成する粒子物質の粒子径分布 Span を 5 以下とすることにより、 サイズが揃い、 均一な粉流体移動が可能となる。

なお、 以上の粒子径分布及び粒子径は、 レーザー回折 Z散乱法などから求める ことができる。 測定対象となる粉流体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。 この粒子径及び粒子径分布 は、 体積基準分布から得られる。 具体的には、 Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd.)測定機を用いて、 窒素気流中に粉流体を投入し、 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、 測定を行う ことができる。

粉流体の作製は、 必要な樹脂、 荷電制御剤、 着色剤、 その他添加剤を混練り粉 砕しても、 モノマーから重合しても、 既存の粒子を樹脂、 荷電制御剤、 着色剤、 その他添加剤でコーティングしても良い。 以下、 粉流体を構成する樹脂、 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、 アクリル樹脂、 ポリエステル樹脂、 ウレタ ン変性アクリル樹脂、 シリコーン樹脂、 ナイロン樹脂、 エポキシ樹脂、 スチレン 樹脂、 プチラール樹脂、 塩化ビニリデン樹脂、 メラミン樹脂、 フエノール樹脂、 フッ素樹脂などが挙げられ、 2種以上混合することもでき、 特に、 基板との付着 力を制御する上から、 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、 ウレタン樹脂、 フッ素樹脂が好適である。 荷電制御剤の例としては、 正電荷付与の場合には、 4級アンモニゥム塩系化合 物、 ニグ口シン染料、 トリフエニルメタン系化合物、 イミダゾール誘導体などが 挙げられ、 負電荷付与の場合には、 含金属ァゾ染料、 サリチル酸金属錯体、 ニト ロイミダゾ一ル誘導体などが挙げられる。

着色剤の例としては、 塩基性、 酸性などの染料が挙げられ、 ニグ口シン、 メチ レンブルー、 キノリンイエロ一、 口一ズベンガルなどが例示される。

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、 ケィ酸カルシウム、 アルミナホワイ ト、 カドミウムイェロー、 カドミウムレッド、 カドミウムすレンジ、 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、 銅粉、 アルミニウム粉などが挙げられる。

しかしながら、 このような材料を工夫無く混練り、 コーティングなどを施して も、 エアロゾル状態を示す粉流体を作製することはできない。 エアロゾル状態を 示す粉流体の決まった製法は定かではないが、 例示すると次のようになる。 まず、 粉流体を構成する粒子物質の表面に、 平均粒子径が 2 0— 1 0 0 nm、 好ましくは 2 0— 8 O nmの無機微粒子を固着させることが適当である。 更に、 その無機微粒子がシリコーンオイルで処理されていることが適当である。 ここで 、 無機微粒子としては、 二酸化珪素.(シリカ) 、 酸化亜鉛、 酸化アルミニウム、 酸化マグネシウム、 酸化セリウム、 酸化鉄、 酸化銅等が挙げられる。 この無機微 粒子を固着させる方法が重要であり、 例えば、 ハイブリダィザー (奈良機械製作 所 (株) 製) ゃメカノフュージョン (ホソカワミクロン (株) 製) などを用いて 、 ある限定された条件下 (例えば処理時間) で、 エアロゾル状態を示す粉流体を 作製することができる。

ここで繰り返し耐久性を更に向上させるためには、 粉流体を構成する樹脂の安 定性、 特に、 吸水率と溶剤不溶率を管理することが効果的である。 基板間に封入 する粉流体を構成する樹脂の吸水率は、 3重量%以下、 特に 2重量%以下とする ことが好ましい。 なお、 P及水率の測定は、 A S TM— D 5 7 0に準じて行い、 測 定条件は 2 3 °〇で2 4時間とする。 粉流体を構成する樹脂の溶剤不溶率に関して は、 下記関係式で表される粉流体の溶剤不溶率を 5 0 %以上、 特に 7 0 %以上と することが好ましい。

溶剤不溶率 (%) = (B/A) X 1 0 0

(但し、 Aは樹脂の溶剤浸漬前重量、 Bは良溶媒中に樹脂を 2 5 °Cで 2 4時間浸 潰した後の重量を示す) ·

この溶剤不溶率が 5 0 %未満では、 長期保存時に粉流体を構成する粒子物質表 面にブリードが発生し、 粉流体との付着力に影響を及ぼし粉流体の移動の妨げと なり、 画像表示耐久性に支障をきたす場合がある。 なお、 溶剤不溶率を測定する 際の溶剤 (良溶媒) としては、 フッ素樹脂ではメチルェチルケトン等、 ポリアミ ド樹脂ではメタノール等、 アクリルウレタン樹脂では、 メチルエヂルケトン、 ト ルェン等、 メラミン樹脂ではアセトン、 イソプロパノール等、 シリコーン樹脂で はトルエン等が好ましい。 また、 粉流体の充填量については、 粉流体の占有体積が、 対向する基板間の空 隙部分の 5— 8 5 %、 好ましくは 1 0— 6 5 %、 更に好ましくは 1 5— 5 5 %に なるように調整することが好ましい。 粉流体がエアロゾル状態を示すために、 表 示装置内への封入は通常の方法では困難であり、 電塗装機を用いて、 強制的に 基板に粉流体を付着させることが、 取り扱いの上で、 好適である。 この場合は、 片方の基板にのみ、 あるいは、 両方の基板に付着させて合わせる、 のいずれかの 方法でも良い。

更に、 本発明においては基板間の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、 2 5 °Cにおける相対湿度を 6 0 % RH以下、 好ましくは 5 0 % RH以下、 更に好ましくは 3 5 % RH以下とすることが重要である。 以上の空隙部分とは、 図 7及び図 8において、 透明基板 1、 対向基板 2に挟まれる部分から、 粉流体 5 、 6の専有部分、 隔壁 7の占有部分、 装置シール部分を除いた、 いわゆる粉流体 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装置に封入するこ とが必要であり、 例えば、 粉流体の充填、 基板の組み立てなどを所定湿度環境下 にて行い、 更に、 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。

なお、 本発明の画像表示装置は、 ノートパソコン、 P DA、 携帯電話などのモ パイル機器の表示部、 電子ブック、 電子新聞などの電子べ一パー、 看板、 ポスタ 一、 黒板などの提示板、 電卓、 家電製品、 自動車用品等の表示部、 ポイントカー ドなどのカード表示部などに用いられる。

以下、 本発明の第 1発明〜第 6発明の特徴について順に説明する。

(第 1発明について) 本発明の第 1発明に係る画像表示装置の特徴は、 画像を表示させるために回路 へ印加する信号を送る電極等の部材の装着に異方性導電フィルムを用いることで ある。 画像を表示させるために回路へ印加する信号を送る電極以外の部材として は I Cチップなどが用いられる。

また、 この異方性導電フィルムには熱硬化性接着剤または光硬ィ匕性接着剤中に 導電性粒子を分散してなるものが用いられる。

熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤としては、 グリシジル基、 アクリル基お よびメ夕クリル基のいずれかを持つ化合物を 1種類以上含むポリマーが好ましく 用いられる。 例えば、 エチレン一酢酸ビニル共重合体;エチレンと酢酸ビニルと ァクリレート系及び Z又はメタクリレ一ト系モノマ一との共重合体;エチレンと 酢酸ビニルとマレイン酸及び Z又は無水マレイン酸との共重合体;エチレンとァ クリレート系及び/又はメタクリレート系モノマーとマレイン酸及び/又は無水 マレイン酸との共重合体;並びにエチレンーメタクリル酸共重合体の分子間を金 属イオンで結合させたアイオノマー樹脂などがある。

この異方性導電フィルムは、 前記ポリマーに、 導電性粒子と共に、 有機過酸化 物及び Z又は光増感剤とシランカツプリング剤、 更にエポキシ基含有化合物を添 加し、 製膜することによって得られるものであり、 硬化時に架橋構造が形成され ると共に、 高い接着性と、 優れた耐久性、 耐熱性が得られる。

前記ポリマーとしてエチレン一酢酸ビニル共重合体を用いる場合、 エチレン一 酢酸ビニル共重合体の酢酸ビエル含有率は 1 0〜 5 0重量%であることが好まし く、 更に好ましくは 1 5〜4 5重量%である。 酢酸ビエル含有率が 1 0重量%よ り低いと高温時に架橋硬ィ匕させる場合に充分な架橋度が得られず、 一方、 5 0重 量%を超えると樹脂の軟化温度が低くなり、 貯蔵が困難となる。

前記ポリマ一としてェチレンと酢酸ビニルとァクリレート系及び Z又はメ夕ク リレ一ト系モノマーとの共重合体を用いる場合、 当該共重合体の酢酸ビニル含有 率は 1 0〜5 0重量%であることが好ましく、 更に好ましくは 1 4〜4 5重量% である。 酢酸ビエル含有率が 1 0重量%より低いと高温時に架橋硬化させる場合 に充分な架橋度が得られず、 一方、 5 0重量%を超えると樹脂の軟化温度が低く なり、 貯蔵が困難となり、 実用上問題である。 また、 当該共重合体のァクリレー ト系及び Z又はメタクリレート系モノマーの含有率は 0 . 0 1〜1 0重量%でぁ ることが好ましく、 更に好ましくは 0. 0 5〜5重量%でぁる。 ァクリレート系 及び Z又はメタクリレート系モノマーの含有率が 0 . 0 1重量%より低いと接着 力の改善効果が低下し、 一方、 1 0重量%を超えると加工性が低下してしまう場 合がある。

使用可能なァクリレート系及び Z又はメタクリレート系モノマ一としては、 ァ クリル酸エステル又はメタクリル酸エステル系モノマ一の中から選ばれるモノマ 一であり、 アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数 1〜2 0、 特に 1〜 1 8の非置 換又はエポキシ基等の置換基を有する置換脂肪族アルコールとのエステルが好ま しく、 例えばアクリル酸メチル、 メタクリル酸メチル、 アクリル酸ェチル、 メタ クリル酸ェチル、 メ夕クリル酸ダリシジル等が挙げられる。

また、 前記ポリマーとしてエチレンと酢酸ビニルとマレイン酸及び Z又は無水 マレイン酸との共重合体を用いる場合、 当該共重合体の酢酸ビニル含有率は 1 0 〜5 0重量%であることが好ましく、 更に好ましくは 1 4〜4 5重量%である。 酢酸ビニル含有率が 1 0重量%より低いと高温時に架橋硬ィ匕させる場合に充分な 架橘度が得られず、 一方、 5 0重量%を超えると接着層の強度や耐久性が著しく 低下してしまう傾向となる。 また、 当該共重合体のマレイン酸及び/又は無水マ レイン酸の含有率は 0 . 0 1〜1 0重量%であることが好ましく、 更に好ましく は 0. 0 5〜5重量%である。 このマレイン酸及び Z又は無水マレイン酸の含有 率が 0 . 0 1重量%より低いと接着力の改善効果が低下し、 一方、 1 0重量%を 超えると加工性が低下してしまう場合がある。

前記ポリマーとしてエチレンとァクリレート系及び/又はメタクリレート系モ ノマーとマレイン酸及び Z又は無水マレイン酸との共重合体を用いる場合、 当該 共重合体のァクリレート系モノマーの含有率は 1 0〜5 0重量%であることが好 ましく、 更に好ましくは 1 4〜4 5重量%である。 ァクリレート系モノマーの含 有率が 1 0重量%より低いと高温時に架橋硬化させる場合に充分な架橋度が得ら れず、 一方、 5 0重量%を超えると接着層の強度や耐久性が著しく低下してしま う傾向となる。 また、 当該共重合体のマレイン酸及び Z又は無水マレイン酸の含 有率は 0 . 0 1〜1 0重量%であることが好ましく、 更に好ましくは 0 . 0 5〜 5重量%である。 このマレイン酸及び Z又は無水マレイン酸の含有率が 0. 0 1 重量%より低いと接着力の改善効果が低下し、 一方、 1 0重量%を超えると加工 性が低下してしまう場合がある。 なお、 ァクリレート系及び/又はメ夕クリレー ト系モノマ一としては、 前述したものと同様のものが挙げられる。

前記ポリマーとしてェチレン一メタクリル酸共重合体の分子間を金属ィオンで 結合させたアイオノマー樹脂 (以下 「エチレン—メタクリル酸アイオノマ一樹脂 」 という。 ) を用いる場合、 当該樹脂のメ夕クリル酸含有率は 1〜3 0重量%で あることが好ましく、 更に好ましくは 5〜2 5重量%である。 メ夕クリル酸含有 率が 1重量%より低いとイオン架橋効果が低下し、 ひいては接着力の低下を招き 、 一方、 3 0重量%を超えると加工性の著しい低下を招く場合がある。

このエチレンーメタクリル酸アイオノマ一樹脂に用いられる金属イオンとして は、 ナトリウム、 亜鉛、 マグネシウム、 リチウム等の金属陽イオンが挙げられ、 金属イオンによるイオン化度は 5〜 8 0 %であることが好ましく、 更に好ましく は 7〜7 0 %である。 イオン化度が 5 %未満であると透明性が著しく低下し、 8 0 %を超えると加工性の著しい低下を招く場合がある。

異方性導電フィルムの硬ィ匕のためには、 有機過酸化物及び/又は光増感剤を用 いることができるが、 硬化性接着剤が熱硬化性接着剤である場合には、 通常、 有 機過酸化物が用いられ、 硬ィ匕性接着剤が光硬化性接着剤である場合には、 通常、 光増感剤が用いられる。

異方性導電フィルムの硬ィ匕のために添加される有機過酸化物としては、 7 0 °C 以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能である が、 半減期 1 0時間の分解温度が 5 0 °C以上のものが好ましく、 製膜温度、 調製 条件、 硬ィヒ (貼り合わせ) 温度、 被着体の耐熱性、 貯蔵安定性を考慮して選択さ れる。

使用可能な有機過酸化物としては、 例えば 2 , 5—ジメチルへキサン一 2, 5 ージハイドロパーォキサイド、 2, 5—ジメチル— 2, 5—ジ (t _ブチルパー ォキシ) へキシン一 3、 ジー t一ブチルパーォキサイド、 t—プチルクミルパ一 オキサイド、 2, 5—ジメチルー 2, 5—ジ (t _ブチルパ一ォキシ) へキサン 、 ジクミルパーオキサイド、 ひ, α '—ビス (t一ブチルパーォキシイソプロピ ル) ベンゼン、 n—ブチルー 4 , 4 ' _ビス (t—ブチルパ一ォキシ) バレレ一 ト、 1 , 1—ビス (t—ブチルパーォキシ) シクロへキサン、 1 , 1—ビス (t ーブチルバ一ォキシ) —3, 3 , 5—トリメチルシクロへキサン、 t—ブチルバ 一ォキシベンゾェ一ト、 ベンゾィルパーオキサイド、 t—ブチルバ一ォキシァセ テート、 メチルェチルケトンパーオキサイド、 2 , 5—ジメチルへキシルー 2 , 5—ビスパ一ォキシベンゾェート、 ブチルハイドロパ一ォキサイド、 p—メン夕 ンハイドロパーォキサイド、 p—クロ口ベンゾィルパーォキサイド、 ヒドロキシ ヘプチルパーオキサイド、 クロ口へキサノンパーオキサイド、 ォクタノィルパー オキサイド、 デカノィルパーオキサイド、 ラウロイルパ一オキサイド、 クミルパ 一ォキシォクトエー卜、 サクシニックアシッドパーオキサイド、 ァセチルバ一ォ キサイド、 t一プチルパ一ォキシ (2—ェチルへキサノエ一ト) 、 m—トルオイ ルパーォキサイド、 ベンゾィルパーォキサイド、 t一ブチルパーォキシイソプチ レート、 2, 4ージクロ口ベンゾィルパーオキサイド等が挙げられる。

有機過酸化物としては、 これらのうちの少なくとも 1種が単独又は混合して用 いられ、 通常前記ポリマー 1 0 0重量部に対し、 0 . 1〜1 0重量部を添加して 用いる。

異方性導電フィルムの硬化のために添加される光増感剤 (光重合開始剤) とし ては、 ラジカル光重合開始剤が好適に用いられる。 ラジカル光重合開始剤のうち 、 水素引き抜き型開始剤として、 ベンゾフエノン、 0 —ベンゾィル安息香酸メチ ル、 4—ベンゾィル _ 4 'ーメチルジフエ二ルサルファイド、 イソプロピルチオ キサントン、 ジェチルチオキサントン、 4 _ (ジェチルァミノ) 安息香酸ェチル 等が使用可能である。 また、 ラジカル光重合開始剤のうち、 分子内開裂型開始剤 として、 ベンゾインエーテル、 ベンゾィルプロピルエーテル、 ベンジルジメチル ケタール、 α—ヒドロキシアルキルフエノン型として、 2—ヒドロキシ一 2—メ チルー 1一フエニルプロパン一 1一オン、 1—ヒドロキシシクロへキシルフェニ ルケトン、 アルキルフエニルダリオキシレート、 ジエトキシァセトフエノンが、 また、 ひーァミノアルキルフエノン型として、 2—メチルー 1一 [4 - (メチル チォ) フエニル] —2—モルフォリノプロパノン一 1、 2—ベンジル一 2—ジメ チルァミノ— 1— ( 4一モルフォリノフエ二ル) ブ夕ノン一 1が、 また、 ァシル フォスフィンオキサイド等が用いられる。 光増感剤としては、 これらのうちの少 なくとも 1種が単独又は混合して用いられ、 通常前記ポリマー 1 0 0重量部に対 し、 0 . 1〜1 0重量部を添加して用いる。

異方性導電フィルムの接着促進剤として添加されるシラン力ップリング剤とし ては、 ビニルトリエトキシシラン、 ビニルトリス ()3—メトキシェトキシ) シラ ン、 ァ一メタクリロキシプロピル卜リメトキシシラン、 ビニルトリァセトキシシ ラン、 ァ一グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピ ルトリエトキシシラン、 β— ( 3 , 4一エポキシシク口へキシル) ェチルトリメ トキシシラン、 ビニルトリクロロシラン、 ァ一メルカプトプロピルトリメトキシ シラン、 ァーァミノプロピルトリエトキシシラン、 Ν _ ι3 _ (アミノエチル) 一 ァ―ァミノプロピルトリメトキシシラン等の 1種又は 2種以上の混合物が用いら れる。 これらのシランカップリング剤の添加量は、 前記ポリマ一 1 0 0重量部に 対し、 通常 0 . 0 1〜5重量部で充分である。

異方性導電フィルムの接着促進剤として添加されるエポキシ基含有化合物とし ては、 トリグリシジルトリス ( 2—ヒドロキシェチル) イソシァヌレート、 ネオ ペンチルダリコールジグリシジルエーテル、 1, 6—へキサンジオールジグリシ ジルエーテル、 ァリルグリシジルエーテル、 2一ェチルへキシルダリシジルエー テル、 フエニルダリシジルエーテル、 フエノール ( E O) 5 グリシジルエーテ ル、 p— t—ブチルフエニルダリシジルエーテル、 アジピン酸ジグリシジルエス テル、 フ夕ル酸ジグリシジルエステル、 グリシジルメタクリレート、 ブチルダリ シジルェ一テル等が挙げられる。 また、 エポキシ基を含有するポリマーをァロイ 化することによつても同様の効果を得ることができる。 これらのエポキシ基含有 化合物は、 1種又は 2種以上の混合物として用いられ、 その添加量は前記ポリマ 一 1 0 0重量部に対し、 通常 0 . 1〜2 0重量部で充分である。

異方性導電フィルムの物性 (機械的強度、 接着性、 光学的特性、 耐熱性、 耐湿 熱性、 耐候性、 架橋速度等) の改良や調節のために、 ァクリロイル基、 メタクリ ロイル基又はァリル基を有する化合物を添加することができる。 この目的に供せ られる化合物としては、 アクリル酸又はメ夕クリル酸誘導体、 例えばそのエステ ル及びアミドが最も一般的であり、 エステル残基としてはメチル、 ェチル、 ドデ シル、 ステアリル、 ラウリルのようなアルキル基のほかに、 シクロへキシル基、 テトラヒドロフルフリル基、 アミノエチル基、 2—ヒドロキシェチル基、 3—ヒ ドロキシプロピル基、 3—クロロー 2—ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。 また、 エチレングリコール、 トリエチレングリコ一ル、 ポリプロピレングリコー ル、 ポリエチレングリコ一ル、 トリメチロールプロパン、 ペン夕エリスリ卜一ル 等の多官能アルコールと.のエステルも同様に用いられる。 また、 アミドとしては 、 ダイアセトンアクリルアミドが代表的である。 多官能架橋助剤としては、 トリ メチロールプロパン、 ペン夕エリスリトール、 グリセリン等のアクリル酸又はメ タクリル酸エステル、 また、 ァリル基を有する化合物としては、 トリァリルシア ヌレート、 トリアリルイソシァヌレート、 フタル酸ジァリル、 イソフタル酸ジァ リル、 マレイン酸ジァリル等が挙げられる。 これらの化合物は、 1種又は 2種以上の混合物として、 前記ポリマー 1 0 0重 量部に対し、 通常 0 . 1〜 5 0重量部、 好ましくは 0 . 5〜 3 0重量部添加して 用いられる。 5 0重量部を超えると、 接着剤の調製時の作業性や製膜性を低下さ せることがある。

異方性導電フィルムには、 加工性や貼り合わせ等の加工性向上の目的で炭化水 素樹脂を接着剤中に添加することができる。 この場合、 添加される炭化水素樹脂 は天然樹 JI旨系、 合成樹脂系のいずれでもよい。 天然樹脂系ではロジン、 ロジン誘 導体、 テルペン系樹脂が好適に用いられる。 ロジンではガム系樹脂、 トール油系 樹脂、 ウッド系樹脂を用いることができる。 ロジン誘導体としてはロジンをそれ ぞれ水素化、 不均一化、 重合、 エステル化、 金属塩化したものを用いることがで きる。 テルペン系樹脂では α—ピネン、 3—ピネン等のテルペン系樹脂の他、 テルペンフエノーレ樹脂を用いることができる。 また、 その他の天然樹脂として ダンマル、 コ一パル、 シェラックを用いてもよい。 一方、 合成樹脂系では石油系 樹脂、 フエノール系樹脂、 キシレン系樹脂が好適に用いられる。 石油系樹脂では 脂肪族系石油樹脂、 芳香族系石油樹脂、 脂環族系石油樹脂、 共重合系石油樹脂、 水素化石油樹脂、 純モノマー系石油樹脂、 クマロンインデン樹脂を用いることが できる。 フエノール系樹脂ではアルキルフエノール樹脂、 変性フエノール樹脂を 用いることができる。 キシレン系樹脂ではキシレン樹脂、 変性キシレン樹脂を用 いることができる。

炭ィ匕水素樹脂の添加量は適宜選択されるが、 前記ポリマ一 1 0 0重量部に対し て 1〜 2 0 0重量部が好ましく、 更に好ましくは 5〜 1 5 0重量部である。 以上 の添加剤のほか、 本発明には、 老化防止剤、 紫外線吸収剤、 染料、 加工助剤等を 本発明の目的に支障をきたさない範囲で用いてもよい。

異方性導電フィルムに用いる導電性粒子としては、 電気的に良好な導体である 限り、 種々のものを使用することができる。 例えば、 銅、 銀、 ニッケル等の金属 粉体、 このような金属で被覆された樹脂あるいはセラミツク粉体等を使用するこ とができる。 また、 その形状についても特に制限はなく、 りん片状、 樹枝状、 粒 状、 ペレット状等の任意の形状をとることができる。

導電性粒子の配合量は、 前記ポリマーに対し、 0 . 1〜1 5容量%であること が好ましく、 また、 粒子径は 0 . 1〜1 0 0 μπΐ、 特に 0 . 1〜2 0 μπΐである ことが好ましい。 このように、 配合量及び粒子径を規定することにより、 隣接し た回路間で導電性粒子が凝集し、 短連しなくなる。

異方性導電フィルムは、 主成分である前記ポリマーに、 前述した熱又は光によ つてラジカルを発生する架橋剤 (有機過酸化物及び Ζ又は光増感剤) 、 必要に応 じて架橋助剤、 シランカップリング剤、 エポキシ基含有化合物を添加して製造さ れる。 すなわち、 異方性導電フィルムは、 前記ポリマーを前述の添加剤と均一に 混合し、 押出機、 ロール等で混練した後、 カレンダ一ロール、 Τダイ押出、 イン フレ一ション等の製膜法により所定の形状に製膜することができる。

なお、 製膜に際しては、 ブロッキング防止、 被着体との圧着を容易にするため 等の目的で、 エンボス加工が施されていてもよい。 前記のようにして得られたフ イルムを被着体 (ポリイミド ·銅箔等) と貼り合わせるには、 常法、 例えば、 熱 プレスによる貼り合わせ法や、 押出機、 カレンダーによる直接ラミネート法、 フ イルムラミネーターによる加熱圧着法等の手法を用いることができる。

また、 各構成成分を部材に何ら影響を及ぼさない溶媒に均一に溶解させ、 部材 の表面に均一に塗布し、 他の被着体 (ポリイミド ·銅箔等) を仮圧着した後、 熱 又は光硬化させることができる。

異方性導電フィルムの硬化条件としては、 熱硬ィ匕の場合は、 用いる有機過酸化 物の種類に依存するが、 通常 7 0〜1 7 0 °C、 好ましくは 7 0〜1 5 0 °Cで、 通 常 1 0秒〜 1 2 0分、 好ましくは 2 0秒〜 6 0分である。

光増感剤を用いる光硬化の場合は、 光源として紫外〜可視領域に発光する多く の物が採用でき、 例えば超高圧、 高圧、 低圧水銀灯、 ケミカルランプ、 キセノン ランプ、 ハロゲンランプ、 マーキュリーハロゲンランプ、 力一ボンアーク灯、 白 熱灯、 レーザー光等が挙げられる。

照射時間は、 ランプの種類、 光源の強さによって一概には決められないが、 数 十秒〜数十分程度である。 また、 硬化促進のために、 予め積層体を 4 0〜1 2 0 °Cに加温し、 これに紫外線を照射してもよい。

異方性導電フィルムは、 前記ポリマーに、 導電性粒子と共に、 有機過酸化物及 び Z又は光増感剤とシランカツプリング剤、 更にエポキシ基含有化合物を添加し 、 製膜することによって得られる。

この異方性導電フィルムは、 接着剤が前記ポリマーを主成分とするため、 以下 の特長を有する。 (1 ) リペア性が良好である。 (2 ) 透明性が良好である。 ( 3 ) 従来品に比べ、 安定して高い接着性を発揮する。 (4 ) 透明な前記ポリマー を原料としたフィルムを使用することにより、 電極位置決めの際の光透過性がよ く、 作業性が良好である。 (5 ) エポキシ系等の従来品は、 1 5 0 °C以上の加熱 が必要であつたが、 1 0 0 °C以下で硬化接着が可能であり、 また UV硬化性とす ることもできるため、 更に低温での硬化接着も可能である。 (6 ) 従来用いられ ているエポキシ系、 フエノール系の異方性導電フィルムは、 粘着性がなく、 フィ ルムが電極に粘着力で仮止めしにくく、 剥がれやすく、 作業性が悪いが、 前記ポ リマ一を主成分とする異方性導電フィルムは、 仮止めの時の粘着力が高いため、 作業性が良好である。

次に実施例および比較例を示して、 本発明の第 1発明を更に具体的に説明する 。 但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。

<第 1発明の実施例 >

実施例 1 (第 1実施例:粒子)

ベ一ス樹脂として飽和ポリエステルの水酸基をメタクリロキシ基に置換したポ リマ一を用い、 そのトルエン 1 5重量%の溶液を調製した。 これにべ一ス樹脂 1 0 0重量部に対してべンゾィルパ一ォキサイド 2重量部、 プチル化メラミン樹脂 (大日本化学工業 (株) 製、 スーパ一ペッカミン L 1 2 5— 6 0 ) 5重量部、 リ ン酸メタクリレート (共栄化学 (株) 製、 P IM) 3重量部、 ポリエチレンダリ コールジァクリレート 20重量部、 ァーメタクリロキシプロビルトリメトキシシ ラン 0. 5重量部を添加し、 充分に混合した。 これに導電性粒子 (日本化学工業 (株) 製、 16.GNR10. 0MX、 粒子径 5 m) をベース樹脂 100重量部 に対して 4重量部混合し、 ロールコ一夕一にて 70°Cにてキャスティングして 2 0 mの異方性導電フィルムを調製した。 この異方性導電フィルムの接着力は 1 4 Ot:で 10秒間圧着したところ 1. 2 kg/inch であり、 導電抵抗は 2. 5 Ω であった。

次に図 1に示す構成の表示素子をもつ画像表示装置を作製した。 透明基板とし てガラス基板を用い、 対向基板にはエポキシ板を用い、 表示電極および対向電極 は上記の異方性導電フィルムを用いた。 この異方性導電フィルムの装着は 3 MP a、 1401:で 10秒間加熱することにより行なった。 なお、 それぞれの電極の 表面に付着防止と電荷漏洩防止のために、 絶縁性のシリコーン樹脂を約 3 mの 厚さにコートした。 負帯電性粒子として電子写真用黒色重合トナー (平均粒子径 8 mの球形、 表面電荷密度一 50 CZm2、 前記の表面電位測定の 0. 3秒 後における表面電位の最大値 450V) を用いた。 正帯電性粒子としては、 白色 顔料に酸化チタンを用い、 荷電制御剤に 4級アンモニゥム塩系化合物を用いて、 スチレンアクリル樹脂の重合粒子を作製した (平均粒子径 8 mの球形、 表面電 荷密度+45 C/m2、 前記の表面電位測定の 0. 3秒後における表面電位の 最大値 500 V) 。 粒子の帯電は、 両粒子を等量混合攪拌して摩擦帯電にて行な つた。 隔壁の高さを 200 mとして、 混合された粒子の充填量は、 空間の 70 %とした。

表示電極側を高電位に対向電極側を低電位になるように 200Vの直流電圧を 印加すると、 負帯電性粒子は表示電極側に飛翔して付着し、 表示素子は白色に表 示された。 次に印加電圧の電位を逆にすると、 負帯電性粒子は対向電極側に飛翔 して付着し、 表示素子は黒色に表示された。 電圧印加に対する応答時間を測定したところ 1 msec であった。 各表示におい て、 電圧印加を停止して 1日間放置したが、 表示は保たれていた。

次に、 印加電圧の電位反転を 1万回繰り返したが、 応答速度の変化は殆どなか つた。

実施例 2 (第 1実施例:粒子)

実施例 1の異方性導電フィルムの調製においてポリエチレングリコールジァク リレート 2 0重量部に代えてネオペンチルグリコールジメタクリレート 2 0重量 部を用いた他は実施例 1と同様に実施した。

異方性導電フィルムの接着力は 1 . 1 kg/inch 、 導電抵抗は 2 . 5 Ωであり 、 画像表示装置の性能は実施例 1と同様であった。

参考例 1 (第 1実施例:粒子)

実施例 1の異方性導電フィルムの調製においてブチル化メラミン樹脂とリン酸 メタクリレートを用いなかったこと以外は実施例 1と同様に実施した。

異方性導電フィルムの接着力は 0 . 4 kg/inch 、 導電抵抗は 2 . 9 Ωであり 、 画像表示装置の性能は実施例 1と同様であった。

次に、 第 1発明の第 2実施例として、 粉流体を利用した例について検討した。 なお、 以下の第 1発明に係る実施例および比較例における粉流体の物性および表 示装置の機能について、 下記の基準に従い、 評価を行った。

( 1 ) 粉流体の平均粒子径及び粒子径分布 Span

Mas ters izer2000 (Malvern ins truments Ltd. )測定機に各粉流体を投入し、 付 属のソフト (体積基準分布を基に粒子径分布、 粒子径を算出するソフト) を用い て、 下記値を求めた。

粒子径分布 Span= ( d (0. 9) 一 d (0. 1) ) / ά (0. 5)

(伹し、 d (0. 5) は粉流体を構成する粒子物質の 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 μπιで表した数値、 d (0. 1) はこれ以下の粉流 体を構成する粒子物質の比率が 10%である粒子径を μπιで表した数値、 d (0. 9) はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質が 90%である粒子径を μπΐで表した数 値である。 )

平均粒子径 (μπΐ) :上記の d (0.5) である。

(2) 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積 Z未浮遊時の見かけ体積の比率 (V zv。 )

本文に記載した方法により測定した。

(3) 粉流体の見かけ体積の時間変化 (V10 V5)

本文に記載した方法により最大浮遊時から 5分後の見かけ体積 V5 (cm3) および最大浮遊時から 10分後の見かけ体積 V1Q (cm3) を測定した。

(4) 粉流体の溶剤不溶率

粉流体をメチルェチルケトン溶媒中に 25°Cで 24時間浸漬し、 100°Cで

5時間乾燥した後の重量を測定した。 浸漬前後の重量変化より、 次の式に従って 溶剤不溶率を測定した。

溶剤不溶率 ( ) = (B/A) xl 00

(ただし、 Aは粉流体の溶剤浸漬前重量を示し、 Bはメチルェチルケトン溶媒中 に粉流体を 25 °Cで 24時間浸漬後の重量を示す)

(5) 表示装置の表示機能の評価

作製した表示装置に、 印加する電圧を上げ、 粉流体が移動して表示が可能と なる電圧を最低駆動電圧として測定した。 具体例を示すと、 図 11のように閾値 となる電圧を最低駆動電圧とした。

次に、 その最低駆動電圧 + 10Vの電圧を印加し、 電位を反転させることに より、 黒色〜白色の表示を繰り返した。

表示機能の評価は、 コントラスト比について、 初期および 20000回繰り 返し後、 更に 5日放置後を反射画像濃度計を用いて測定した。 ここで、 コントラ スト比とは、 コントラスト比 =黒色表示時反射濃度/白色表示時反射濃度とした 。 なお、 参考までに、 初期対比のコントラスト比を保持率とした。 応答速度は、 フォトマルを用いて出力値の変化から求めた。

実施例 3 (第 2実施例:粉流体)

(異方性導電フィルムの作製)

ベース樹脂として飽和ポリエステルの水酸基をメタクリロキシ基に置換したポ リマ一を用い、 そのトルエン 15重量%の溶液を調製した。 これにベース樹脂 1 00重量部に対してベンゾィルプロピルェ一テル (光増感剤) 2重量部、 ブチル 化メラミン樹脂 (大日本化学工業 (株) 製、 スーパーべッカミン L 1 25-60 ) 5重量部、 リン酸メタクリレート (共栄化学 (株) 製、 P IM) 3重量部、 ポ リエチレングリコ一ルジァクリレート 20重量部、 ァーメタクリロキシプロピル トリメトキシシラン 0. 5重量部を添加し、 充分に混合した。 これに導電性粒子

(日本化学工業 (株) 製、 16GNR10. 0MX、 粒子径 5 m) をベース樹 脂 100重量部に対して 4重量部混合し、 口一ルコ一夕一にて 70°Cにてキャス ティングして 20 mの異方性導電フィルムを調製した。 この異方性導電フィル ムを 140°Cで 1 0秒間圧着した接着力は 0. 8 kg/inch 、 導電抵抗は 2. 7 Ωであった。

(粉流体の作製)

次に 2種類の粉流体 (粉流体 X、 粉流体 Y) を作製した。

粉流体 Xは、 まず、 メチルメタクリレートモノマー、 T i 02 (2 Oph r) 、 荷電制御剤ポントロン E89 (オリエント化学 (株) 製、 5 ph r) 、 開始剤 A I BN (0. 5 ph r) を用いて懸濁重合した後、 分級装置にて粒子径を揃え た。 次にハイブリダィザー装置 (奈良機械製作所 (株) 製) を用いて、 これらの 粒子に外添剤 A (シリカ H2000ノ 4、 ヮッカー社製) と外添剤 B (シリカ S S 20、 日本シリカ製) を投入し、 4800回転で 5分間処理し、 外添剤を重合 した粒子表面に固定化し、 粉流体になるように調整した。

粉流体 Yは、 まず、 スチレンモノマー、 ァゾ系化合物 (5 p h r) 、 荷電制 御剤ポントロン NO 7 (オリエント化学 (株) 製、 5 ph r) 、 開始剤 A I BN (0. 5ph r) を用いて懸濁重合しこ後、 分級装置にて粒子径を揃えた。 次に 、 ハイブリダィザ一装置 (奈良機械製作所 (株) 製) を用いて、 これらの粒子に 外添剤 A (シリカ H2050、 ヮッカ一社製) と外添剤 B (シリカ S S 20、 日 本シリカ製) を投入し、 4800回転で 5分間処理し、 外添剤を重合した粒子表 面に固定化し、 粉流体になるように調整した。

粉流体 X及び粉流体 Yの物性、 すなわち前述の (1) 粉流体の平均粒子径及 び粒子径分布、 ( 2 ) 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積/未浮遊時の見かけ体積 の比率、 (3) 粉流体の見かけ体積の時間変化 (V1()/V5) および (4) 粉流 体の溶剤不溶率を表 1に示す。

(表示装置の作製)

先ず、 次に述べる隔壁を形成した電極付きの基板を作製した。

約 50 OA厚みの酸化インジウム電極を上記の異方性導電フィルムにより装 着したガラス基板上に、 高さ 25 Ομπΐのリブを作り、 ストライプ状の片リブ構 造の隔壁を形成した。

リブの形成は次のように行なった。 先ずペーストは、 無機粉体として S i〇2 、 A 1203 、 B203および ZnOの混合物を、 溶融、 冷却、 粉砕したガラス粉 体を、 樹脂として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、 溶剤にて粘度 15000 c sになるように調製したペーストを作製した。

次に、 ペーストを前述基板全面上に塗布し、 150°Cで加熱硬化させ、 この 塗布〜硬化を繰り返す事により、 厚み (隔壁の高さに相当) 200μΐηになるよ うに調整した (サンドブラスト法) 。

これにドライフォトレジストを貼り付けて、 露光〜エッチングにより、 ライ ン 50μπΐ、 スペース 200μπΐ、 ピッチ 25 Ομΐηの隔壁パターンが形成される ようなマスクを作製した。

次に、 サンドブラストにより、 所定の隔壁形状になるように余分な部分を除 去し、 所望とするストライプ状隔壁を形成した。 静電塗装機を用いて、 先の酸化ィンジゥム電極を設けたガラス基板上に粉流 体 Xを仮付着させ、 もう一方のガラス基板上に粉流体 Yを仮付着させ、 間隔 1 2 Ο μπιになるようにスぺ一サ一で調整し、 両ガラス基板を合わせ、 ガラス基板周 辺をエポキシ系接着剤にて接着し、 粉流体を封入した表示装置を作製した。 粉流 体 Xと粉流体 Υの混合率は同重量づっとし、 それら粉流体のガラス基板間への充 填率は 6 0容量%となるように調整した。 ここで、 基板間の粉流体を取り巻く空 隙部分の気体は、 相対湿度 3 5 % R Hの空気とした。

得られた表示装置の表示機能の評価結果を表 1に示す。

実施例 4 (第 2実施例:粉流体)

実施例 3において、 粉流体 X及び粉流体 Yの主材料をウレタン (粉流体 Yで はカーボン併用) とした以外は同様にして表示装置を作製した。

得られた粉流体 X及び粉流体 Yの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表 1に示す。

実施例 5 (第 2実施例:粉流体)

実施例 3において、 粉流体 X及び粉流体 Yの開始剤 A I B Nの添加量を 0 . 1 D h rと変更した以外は同様にして表示装置を作製した。

得られた粉流体 X及び粉流体 Yの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表 1に示す。 開始剤 A I B Nの添加量を減少したので、 溶剤不溶率が低下し、 放置 安定性がやや悪化した。

実施例 6 (第 2実施例:粉流体)

実施例 3において、 粉流体 X及び粉流体 Yの作製時に懸濁重合後の分級を行 わなかった以外は同様にして表示装置を作製した。

得られた粉流体 X及び粉流体 Yの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表 2に示す。 分級を行わないので粒子径分布 Spanが大きくなり、 耐久性がやや悪 化した。

実施例 7 (第 2実施例:粉流体) 実施例 3において、 基板間の粉流体を取り巻く空隙部分の空気の湿度を 8 0 % RHとした以外は同様にして表示装置を作製した。 得られた表示装置の表示機 能の評価結果を表 2に示す。 空隙部分の空気の湿度が高いので、 耐久性がやや悪 化した。

実施例 8 (第 2実施例:粉流体)

実施例 3において、 隔壁を形成しなかった以外は同様にして表示装置を作製 した。 得られた表示装置の表示機能の評価結果を表 2に示す。 隔壁が無いので耐 久性がやや悪化した。

比較例 1 (第 2実施例:粉流体)

実施例 3の粉流体 X及び粉流体 Yの作製において、 ハイプリダイザ一の処理 条件を 4 8 0 0回転で 1分間とした以外は同様にして表示装置を作製した。 得られた粉流体 X及び粉流体 Yの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表 3に示す。 ハイブリダィザ一の処理条件を変更した結果、 粉流体の状態が悪化し たので、 駆動電圧が高くなり、 耐久性が悪化し、 応答速度が遅くなつた。

比較例 2 (第 2実施例:粉流体)

実施例 3の粉流体 X及び粉流体 Yの作製において、 ハイプリダイザ一の処理 条件を 4 8 0 0回転で 3 0分間とした以外は同様にして、 表示装置を作製した。 得られた粉流体 X及び粉流体 Yの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表 3に示す。 ハイブリダィザ一の処理条件を変更した結果、 粉流体の状態が悪化し たので、 駆動電圧が高くなり、 耐久性が悪化し、 応答速度が遅くなつた。

比較例 3 (第 2実施例:粉流体)

実施例 3の粉流体 X及び粉流体 Yに市販電子写真用トナ一を用いた以外は同 様にして、 表示装置を作製した。 得られた粉流体 X及び粉流体 Yの物性と表示装 置の表示機能の評価結果を表 3に示す。 この結果、 粉流体の状態が悪化し、 駆動 電圧が高くなり、 耐久性が悪化し、 応答速度が遅くなつた。

実施例 9 (第 2実施例:粉流体) _ 実施例 3の異方性導電フィルムの調製において、 ポリエチレングリコ一ルジァ クリレート 2 0重量部に代えてネオペンチルダリコールジメタクリレート 2 0重 量部を用いた他は実施例 3と同様に実施した。

異方性導電フィルムの接着力は 0 . 7 kg/inch 、 導電抵抗は 2 . 5 Ωであり 、 表示装置の表示機能の評価結果は実施例 3と同様であった。

参考例 2 (第 2実施例:粉流体)

実施例 3の異方性導電フィルムの調製において、 ブチル化メラミン樹脂とリン 酸メタクリレートを用いなかった実施例 3と同様に実施した。

異方性導電フィルムの接着力は 0 . 5 kg/inch 、 導電抵抗は 2 . 8 Ωであり 、 表示装置の表示機能の評価結果は実施例 3と同様であった。

(第 2発明について)

本発明の第 2発明に係る画像表示装置の特徴は、 画像表示板と光学機能部材と を具備してなり、 該画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化さ れているものである。

光学機能部材一体型表示装置は、 表示部に圧力がかかるとひずみを起こし、 画 面がにじむという欠点があり、 特に表示部が画像表示板の場合に顕著に起こる。 このため従来の光学機能部材一体型表示装置では、 光学機能部材と表示部とをス ぺーサを介して連結し、 部材間に 0. 4 mm程度の空隙を設けて表示部に圧力が かからないようにしている。

しかしながら、 このような空隙は、 光の反射散乱と吸収を起こす原因となり、 ディスプレイとして重要なコントラスト比を急激に低下させると共に、 視認性の 低下、 入力時の視差感、 表示の影が発生の影が発生する等の問題を生じる原因と なっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、 反射防止処理ガラス等の光学機能 部材と表示板との間に空隙を設けずに連結され、 光透過性に優れ、 コントラスト 比の低下が可及的に抑制され、 優れた表示性能を有する光学機能部材一体型表示 装置を提供するものである。

本発明の画像表示装置における光学機能部材としては、 公知のものを使用でき 、 例えば、 光透過性の反射防止処理ガラス、 反射防止処理フィルム、 帯電防止ガ ラス、 帯電防止フィルム、 電磁波シールド材、 近赤外線吸収フィルム、 カラ一フ ィルター、 夕ツチパネル、 携帯電話の保護板等を挙げることができる。 材質とし ては、 ポリカーボネート、 ガラス、 アクリル樹脂等を挙げることができる。 これ らの光学機能部材は、 本発明の画像表示装置の用途に応じて適宜選定して使用す ることができる。

本発明の画像表示装置における透明弾性層は、 後述するように屈折率が適正化 されたものであればよく、 主材として、 例えば、 ポリイソプレン、 ポリブ夕ジェ ン等の合成ゴム、 E VA等のォレフィン系エラストマ一、 ポリウレタン系エラス トマ一、 ポリビニルブチラ一ル、 塩化ビニル系エラストマ一、 S B S、 S I S等 のスチレン系エラストマ一、 アクリル系樹脂、 シリコーン系ポリマー等を挙げる ことができ、 特にァクリル系樹脂の使用が推奨される。

本発明の画像表示装置における透明弾性層は、 上記材料を主材とすることが推 奨されるものであるが、 更に必要に応じて、 他の材料を併用配合することができ る。 併用配合することができる材料としては、 有機過酸化物、 光増感剤、 可塑剤 、 接着促進剤、 炭化水素樹脂、 老化防止剤 (重合禁止剤、 酸化防止剤、 紫外線吸 収剤など) 、 その他無機又は有機の充填剤等を添加しても良い。 また、 無機系、 ハロゲン系、 リン系の従来公知の難燃剤を有効量添加することもできる。 この場 合、 上記主材 1 0 0質量部に対し, 通常 0 . 1〜5 0質量部の割合で種々最適ィ匕 して配合することができる。

透明弾性層は、 上記材料を直接部材に塗布するか又は公知のカレンダー、 ロー ル、 Tダイ押出、 インフレーション等の製膜法によりフィルム状に製膜して形成 することができる。 この場合、 透明弾性層の厚さは、 通常 0 1〜5 mm、 特 に 0 . 0 5〜3 mmとすることが好ましい。

本発明の画像表示装置において、 透明弾性層の屈折率を n。とし、 光学機能部 材の屈折率を η ι とし、 更に可逆画像表示板の透明基板の屈折率を n 2とした場 合、 透明弹性層の屈折率 n。が光学機能部材の屈折率 および透明基板の屈折 率 n 2に対して、 それぞれ適正化されたものであることが必要がある。 具体的に は、 n。と との差の絶対値が 0 . 2以下、 特に 0 . 1以下であることが好ま しく、 また、 n。と n 2の差の絶対値が 0 . 2以下、 特に 0 . 1以下であること が好ましい。

これら屈折率の適正ィ匕による効果で、 光透過性に優れ、 コントラスト比の低下 が抑制され、 優れた表示性を確実に得ることができる。 これら屈折率の差が大き すぎると界面での反射性が大きくなり、 視認性が低下する。 本発明において透明弹性層は、 応力緩和特性の 2 5 °Cにおける歪み (ε。) を 5 %とし、 応力緩和弾性率の初期値 (0 . 0 5秒後) を G。とした場合、 G。が 6 . 5 x 1 06 P a以下、 特に 5 . 5 x 1 0 6 P a以下であることが好ましい。 こ の下限は 4. 0 x 1 06 P a以上であることが好ましい。

' 緩和弾性率の初期値 G。をこの範囲とすることにより、 保護板等の表面を押圧 しても表示部に影響を与えず、 表示部の歪み、 色むら等の発生を確実に回避する ことができる。 上記範囲を超えると、 表示部の歪みを回避できず、 割れやすくな る場合がある。 下限より小さいと貼り合わせ後の機械的強度が不足し、 耐熱性が 低下する場合がある。

また、 本発明において透明弾性層は、 応力緩和弾性率の減衰曲線から求められ る応力緩和弾性率 Gと時間 t (秒) の関係式、

1 n G ( t ) = - t /%+ 1 n G。

によって算出される応力緩和時間 τが 1 7秒以下、 特に 1 2秒以下であることが 好ましく、 下限としては 7秒以上であることが好ましい。

このように応力緩和時間を適正化することで、 表示部に生じる歪みを確実に緩 和できる上、 画像表示装置の表示画面の色むら等の発生を確実に防止できる。 こ の場合、 緩和時間が上記範囲を超えると静的歪みを緩和できず、 色むらが発生し やすくなる場合がある。

本発明の光学機能部材一体型表示装置を得るには、 画像表示板と光学機能部材 とを透明弾性層を介して一体化すればよく、 その製造方法は特に制限されるもの ではない。 例えば、 予め上記方法で透明弹性層を形成し、 所定の接着材を塗布し て接合する方法、 上記透明弾性層の材料を溶融状態で上記光学機能部材または画 像表示板のいずれか一方の面に塗布した後、 もう一方の部材を貼り合わせ一体ィ匕 させる方法等を採用することができる。 一体ィ匕させる方法は、 真空プレス法、 二 ップロール法等の公知の方法を用いることができ、 界面に空気が残るような場合 は、 液体接着剤を併用するカゝ、 オートクレープ装置等により加圧加熱する方法を 採用することができる。

次に実施例および比較例を示して、 本発明の第 2発明を更に具体的に説明する 。 但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。

<第 2発明の実施例 >

参考例 1 1 (第 1実施例:粒子)

図 3に示す構成の表示素子をもつ画像表示板を作製した。 透明基板としてガラ ス基板を用い、 対向基板にはエポキシ板を用い、 表示電極および対向電極は銅電 極とした。 それぞれの電極の表面に付着防止と電荷漏洩防止のために、 絶緣性の シリコーン樹脂を約 3μΐηの厚さにコートした。 負帯電性粒子として電子写真用 黒色重合トナー (平均粒子径 8 mの球形、 表面電荷密度一 5 0 z CZm2、 前 記の表面電位測定の 0 . 3秒後における表面電位の最大値 4 5 0 V) を用いた。 正帯電性粒子としては、 白色顔料に酸化チタンを用い、 荷電制御剤に 4級アンモ 二ゥム塩系化合物を用いて、 スチレンアクリル樹脂の重合粒子を作製した (平均 粒子径 8 mの球形、 表面電荷密度 + 4 5 C/m2、 前記の表面電位測定の 0 . 3秒後における表面電位の最大値 5 0 0 V) 。 粒子の帯電は、 両粒子を等量混 合攪拌して摩擦帯電にて行なった。 隔壁の高さを 2 0 0 mとして、 混合された 粒子の充填量は、 空間の 7 0 %とした。

表示電極側を高電位に対向電極側を低電位になるように 2 0 0 Vの直流電圧を 印加すると、 負帯電性粒子は表示電極側に飛翔して付着し、 表示素子は白色に表 示された。 次に印加電圧の電位を逆にすると、 負帯電性粒子は対向電極側に飛翔 して付着し、 表示素子は黒色に表示された。

電圧印加に対する応答時間を測定したところ. l m s e cであった。 各表示にお いて、 電圧印加を停止して 1日間放置したが、 表示は保たれていた。 次に、 電圧 印加の電位反転を 1万回繰り返したが、 応答速度の変化は殆どなかった。

透過光量については、 得られた画像表示板の表面からライトにて光を当て、 反 射する光を輝度計によって測定し、 この時の反射光量を基準値 ( 1 0 0 %) とす る。

実施例 11 (第 1実施例:粒子)

参考例 11で得られた画像表示板をディスプレイ表示部として、 屈折率 n2 = 1. 49のガラス透明基板を表裏両面に具備したものを使用した。 上記ディスプ レイ表面所定の一方の透明基板上に透明弾性層としてァクリル系粘着材 (綜研化 学 (株) 製、 商品名 SKダイン 1831) を塗布し、 更にこの塗布面に光学機能 部材としてポリカーボネート保護窓材 (厚さ 1. 5mm、 屈折率 ηι =1. 59 ) を貼り合わせ、 光学機能部材一体型画像表示装置を作製した。

形成された透明弾性層は、 厚さ 0. 5mm、 屈折率 n。 = l. 49、 G。 = 5 . 5x106 P a、 応力緩和時間は 12秒であった。

この光学機能部材一体型画像表示装置における透過光量は参考例 1 1の反射光 量を基準値 (100%) として、 95%であった。

比較例 11 (第 1実施例:粒子)

参考例 11で得られた画像表示板の透明基板上に、 実施例 11と同様のポリ力 ーポネート保護窓材をスぺーサ一 (高さ 0. 5mm) を介して常法に従い接合し 、 画像表示板の透明基板とポリカーボネート保護窓材との間に厚さ 0. 5mmの 空気層を設けた光学機能部材一体型画像表示装置を作製した。 この光学機能部材 一体型画像表示装置における透過光量は、 参考例 11の反射光量を基準値 (10 0%) として 87 %であった。

次に、 第 2発明の第 2実施例として、 粉流体を利用した例について検討した。 なお、 以下の第 2発明に係る実施例および比較例における粉流体の物性および表 示装置の機能について、 第 1発明の例において説明した例と同じ基準に従い、 評 価を打った。

参考例 12 (第 2実施例:粉流体)

(粉流体の作製)

次の 2種類の粉流体 (粉流体 X、 粉流体 Y) を作製した。 粉流体 Xは、 まず、 メチルメタクリレートモノマー、 T i 02 (20 ph r) 、 荷電制御剤ポントロン E 89 (オリエント化学 (株) 製、 5 ph r) 、 開始剤 AI BN (0. 5 ph r) を用いて懸濁重合した後、 分級装置にて粒子径を揃え た。 次にハイブリダィザ一装置 (奈良機械製作所 (株) 製) を用いて、 これらの 粒子に外添剤 A (シリカ H2000/4、 ヮッカー社製) と外添剤 B (シリカ S S 20、 日本シリカ製) を投入し、 4800回転で 5分間処理し、 外添剤を重合 した粒子表面に固定化し、 粉流体になるように調製した。

粉流体 Yは、 まず、 スチレンモノマー、 ァゾ系化合物 (5 ph r) 、 荷電制 御剤ポントロン N07 (オリエント化学 (株) 製、 5 ph r) 、 開始剤 AI BN (0. 5ph r) を用いて懸濁重合した後、 分級装置にて粒子径を揃えた。 次に 、 ハイブリダィザー装置 (奈良機械製作所 (株) 製) を用いて、 これらの粒子に 外添剤 A (シリカ H2050、 ヮッカー社製) と外添剤 B (シリカ SS 20、 日 本シリカ製) を投入し、 4800回転で 5分間処理し、 外添剤を重合した粒子表 面に固定化し、 粉流体になるように調製した。

粉流体 X及び粉流体 Yの物性、 すなわち前述の (1) 粉流体の平均粒子径及 ぴ粒子径分布 S p a n、 (2) 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積 Z未浮遊時の見 かけ体積の比率 (Vmax/Ve) 、 (3) 粉流体の見かけ体積の時間変化 (V10/ V5 ) および (4) 粉流体の溶剤不溶率を以下に示す。

粉流体 X 粉流体 Y

粒子径 (μπι) 3. 3 3. 1

粒子径分布 S p an 1. 6 1. 7

、 max , Ν ο 3. 1 3. 2

v10/v5 0. 91 0. 92

溶剤不溶率 (%) 92 92

(画像表示板の作製)

先ず、 次に述べる隔壁を形成した電極付きの基板を作製した 約 50 OA厚みの酸化インジウム電極を設けたガラス基板上に、 高さ 250μ のリブを作り、 ストライプ状の片リブ構造の隔壁を形成した。

リブの形成は次のように行なった。 先ずペーストは、 無機粉体として S i ο2 、 Α 1203、 Β203および ΖηΟの混合物を、 溶融、 冷却、 粉碎したガラス粉 体を、 棚旨として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、 溶剤にて粘度 15000 c p sになるように調製したペーストを作製した。

次に、 ペーストを前述基板全面上に塗布し、 150°Cで加熱硬化させ、 この 塗布〜硬化を繰り返す事により、 厚み (隔壁の高さに相当) 200μπΐになるよ うに調整した (サンドブラスト法) 。

これにドライフォトレジストを貼り付けて、 露光〜エッチングにより、 ライ ン 50μπΐ、 スペース 200μπΐ、 ピッチ 25 Ομΐηの隔壁パターンが形成される ようなマスクを作製した。

次に、 サンドブラストにより、 所定の隔壁形状になるように余分な部分を除 去し、 所望とするストライプ状隔壁を形成した。

静電塗装機を用いて、 先の酸化インジウム電極を設けたガラス基板上に粉流 体 Xを仮付着させ、 もう一方のガラス基板上に粉流体 Υを仮付着させ、 間隔 12 Ομΐτιになるようにスぺーサ一で調整し、 両ガラス基板を合わせ、 ガラス基板周 辺をエポキシ系接着剤にて接着し、 粉流体を封入した画像表示板を作製した。 粉 流体 Xと粉流体 Υの混合率は同重量づっとし、 それら粉流体のガラス基板間への 充填率は 60容量%となるように調整した。 ここで、 基板間の粉流体を取り巻く 空隙部分の気体は、 相対湿度 35 %RHの空気とした。

得られた画像表示装置の表示機能は、 最低駆動電圧が 20Vであり、 黒色表 示時反射濃度 Z白色表示時反射濃度の初期コントラスト比が 9. 2で、 応答速度 は 0. 1ms e cであった。

また、 20000回後のコントラスト比が 8. 37 (保持率 91%) 、 5日放 置後のコントラスト比が 8. 19 (保持率 89%) であった。 透過光量については、 得られた画像表示板の表面からライトにて光を当て、 反 射する光を輝度計によって測定し、 この時の反射光量を基準値 (100%) とす る。

実施例 12 (第 2実施例:粉流体)

参考例で得られた画像表示板をディスプレイ表示部として、 屈折率 n2 = 1. 49のガラス透明基板を表裏両面に具備したものを使用した。 上記ディスプレイ 表面所定の一方の透明基板上に透明弾性層としてアクリル系粘着材 (綜研化学 ( 株) 製、 商品名 SKダイン 1831) を塗布し、 更にこの塗布面に光学機能部材 としてポリカーボネート保護窓材 (厚さ 1. 5mm、 屈折率 59) を 貼り合わせ、 光学機能部材一体型画像表示装置を作製した。 .

形成された透明弹性層は、 厚さ 0. 5mm、 屈折率 n。 =l. 49、 G。 = 5 . 5x106 Pa, 応力緩和時間は 12秒であつた。

この光学機能部材一体型画像表示装置における透過光量は参考例 12の反射光 量を基準値 (100%) として、 95%であった。

比較例 12 (第 2実施例:粉流体)

参考例 12で得られた画像表示板の透明基板上に、 実施例 12と同様のポリ力 —ポネート保護窓材をスぺーサ (高さ 0. 5mm) を介して常法に従い接合し、 画像表示板の透明基板とポリカーボネート保護窓材との間に厚さ 0. 5mmの空 気層を設けた光学機能部材一体型画像表示装置を作製した。 この光学機能部材ー 体型画像表示装置における透過光量は、 参考例 12の反射光量を基準値 (100 %) として 87 %であった。

(第 3発明について)

本発明の第 3発明に係る画像表示装置の特徴は、 透明基板の表面、 即ち外面又 は内面あるいは外面と内面に、 屈折率の異なる層を 2層以上有する反射防止層を 設けたことである。

この反射防止層は屈折率の異なる層、 すなわち高屈折材料と低屈折材料を交互 に積層することで、 外光反射を抑制し、 特定波長の光を透過させるようにするこ とにより、 魚羊明な画像を表示するものである。

反射防止層は、 380〜 780 nmの光の反射を防止し、 光反射率が 10 %以 下であることが好ましく、 特に 8 %以下であることが好ましい。

この反射防止層の低屈折層には導電性炭ィ匕ケィ素をターゲットとして用い、 高 屈折層には導電性酸化チタンをターゲットとして用いて、 それぞれをスパッタリ ングにより形成することが好ましい。.

すなわち、 導電性炭化ケィ素をターゲットとすることで、 割れなく高パワー印 加を行うことができる。 また、 導電性酸化チタンおよび導電性炭化ゲイ素を夕一 ゲットとすることで、 製膜速度を大きくすることができる。

また、 低屈折層は、 S i Cx , S i〇x , S i Nx, S i Cx Oy、 S i Cx Ny 、 S i〇x Ny、 S i Cx Oy Nzからなる群で表されるケィ素化合物、 特に S i Cxyからなり (但し Xが 0. 1〜3、 好ましくは 0. 5〜2. 5、 yが 0. 1〜3、 好ましくは 0. 5~2. 5、 zが 0. 1〜3、 好ましくは 0. 5〜2. 5) 、 高屈折層が T i Ot (但し tが 0. 1〜3、 好ましくは 0. 5〜2. 5) からなることが好ましい。

低屈折層と高屈折層の積層の厚さと積層数は、 反射防止膜として求められる特 性を持つように任意に設計され、 例えば、 第 1層 S i Cxy 15nm、 第 2層 T i〇t 30 nm、 第 3層 125 nm、 第 4層 T i Ot 94. 5 nm (但し、 x が 0. 1〜3、 yが 0. 1〜3、 tが 0. 1〜3) を積層することで可視光の反 射防止膜の特性が得られる。 このように各層の厚さは同じでなくともよく、 求め られる特性に応じて任意に設計される。

上記スパッ夕リング法は、 マグネト口ンスパッ夕リング法、 特にデュアル力ソ 一ドマグネト口ンスパッ夕リング法であることが好ましい。

なお、 低屈折層は不活性ガスと反応性ガスの混合ガス雰囲気下で製膜される方 法が好ましく、 反応性ガスとしては分子中に酸素を含むガスが用いられる。 スパッタリング時に、 炭素化合物がガス化し、 真空チヤンバ一外に排気される ようにし、 炭素化合物が真空チャンバ一内に堆積せず、 製膜中に透明導電膜中に 混入しないようにする必要がある。

供給ガスの種類、 流量、 圧力、 供給電力などのスパッタリングの条件は、 用い るターゲット、 製膜速度などを考慮して、 任意に設定することができる。

なお、 導電性酸化チタンターゲットとは体積固有抵抗値が 2 x 1 0— ' c m以 下である夕ーゲットを、 導電性炭ィ匕ケィ素ターゲットとは体積固有抵抗値が 2 x 1 0 ~2Ω · c m以下であるターゲットを一般に意味する。 導電性酸化チタン夕一 ゲットゃ導電性炭化ケィ素タ一ゲットを使用することで、 製膜速度が大きくなる 炭化ケィ素ターゲットには、 炭化ケィ素粉末と非金属系焼結助剤 (コ一夕一ル ピッチ、 フエノール樹脂、 フラン樹脂、 エポキシ樹脂、 グルコース、 蔗糖、 セル 口一ス、 デンプン等) との混合物を焼結させることにより得られたものが用いら れ、 炭化ゲイ素夕一ゲットの密度は 2 . 9 g/ c m3以上であるものが好ましい 。 このような高密度かつ均一なターゲットであれば、 スパッタリング製膜時に高 入力で安定した放電を行なうことができ、 製膜速度を高めることができる。 炭化ケィ素夕一ゲットを使用することで、 炭化ケィ素から生じた炭素化合物が 真空チャンバ一内でガス化し、 真空チャンバ一の外に排気され、 そのため真空チ ャンバー内に炭素化合物が堆積せず、 製膜中の反射防止膜に混入しないという利 点がある。

次に実施例および比較例を示して、 本発明の第 3発明を更に具体的に説明する 。 伹し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。

<第 3発明の実施例 >

実施例 2 1 (第 1実施例:粒子)

(反射防止膜の作製)

ガラス基板上に、 導電性炭化ケィ素をターゲットとする 2層の低屈折率層と、 導電性酸化チタンをターゲットとする 2層の高屈折率層が交互に積層されてなる 反射防止層を形成した。

低屈折率層の製膜は、 スパッ夕リング装置としてマグネト口ンスパッ夕リング 装置を用い、 ターゲット材料を導電性炭化ゲイ素 ( (株) プリヂストン製、 抵抗 値 2x10— 2Ω· cm) として、 供給ガスがアルゴン 10 c c/mi nおよび酸素 ガス 3 c c/m i n、 圧力 5mTo r r、 供給電力 1. 2 kWのスパッタリング 条件で行なった。

高屈折率層の製膜は、 スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング 装置を用い、 ターゲット材料を導電性酸化チタン (旭硝子 (株) 製、 抵抗値 2x 10 -'Ω · cm) として、 供給ガスがアルゴン 10 c c/m i n、 圧力 5mTo r r、 供給電力 1. 2 k Wのスパッタリング条件で行なつた。

得られた反射防止層の組成、 層厚および製膜時間を以下に示す。

膜材料 膜厚 (nm) 製膜時間 (分)

S i C0.80 15. 0 0. 63

T i OL9 30. 0 0. 83

S i C。.80 125. 0 5. 21

T i O, Q 94. 5 2. 63

製膜合計時間 9. 29

作製した反射防止層の光学性能を図 12に示す。

(画像表示装置の作製)

上記の反射防止層を有するガラス基板を用い、 画像表示装置を作製した。 対向 基板にはエポキシ板を用い、 表示電極および対向電極は銅電極とした。 それぞれ の電極の表面に付着防止と電荷漏洩防止のために、 絶縁性のシリコーン樹脂を約 3μπιの厚さにコートした。 負帯電性粒子として電子写真用黒色重合トナー (平 均粒子径 8μπιの球形、 表面電荷密度— 50pCZm2、 前記の表面電位測定の 0 . 3秒後における表面電位の最大値 450V) を用いた。 正帯電性粒子としては 、 白色顔料に酸化チタンを用い、 荷電制御剤に 4級アンモニゥム塩系化合物を用 いて、 スチレンアクリル樹脂の重合粒子を作製した (平均粒子径 8 μπιの球形、 表面電荷密度 + 4 5 pCZm2、 前記の表面電位測定の 0 . 3秒後における表面 電位の最大値 5 0 0 V) 。 粒子の帯電は、 両粒子を等量混合攪拌して摩擦帯電に て行なった。 隔壁の高さを 2 0 Ο μπιとして、 混合された粒子の充填量は、 空間 の 7 0 %とした。

表示電極側を高電位に対向電極側を低電位になるように 2 0 0 Vの直流電圧を 印加すると、 負帯電性粒子は表示電極側に飛翔して付着し、 表示素子は白色に表 示された。 次に印加電圧の電位を逆にすると、 負帯電性粒子は対向電極側に飛翔 して付着し、 表示素子は黒色に表示された。

電圧印加に対する応答時間を測定したところ l m s e cであった。 各表示にお いて、 電圧印加を停止して 1日間放置したが、 表示は保たれていた。

次に、 電圧印加の電位反転を 1万回繰り返したが、 応答速度の変ィ匕は殆どなか つに。

参考例 2 1 (第 1実施例:粒子)

実施例 2 1において、 ケィ素をターゲットとする 2層の低屈折率層と、 チタン をターゲットとする 2層の高屈折率層が交互に積層されてなる反射防止層をガラ ス基板上に形成した。

低屈折率層の製膜は、 スパッ夕リング装置としてマグネト口ンスパッ夕リング 装置を用い、 夕一ゲット材料を S iとして、 供給ガスがアルゴン 5 c c Zm i n および酸素ガス 5 c c Zm i n、 圧力 5 mT o r r、 供給電力 1 . 2 kWのスパ ッ夕リング条件で行なった。

高屈折率層の製膜は、 スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング 装置を用い、 夕ーゲット材料を T iとして、 供給ガスがアルゴン 5 c c /m i n および酸素ガス 5 c c Zm i n、 圧力 5 mT o r r、 供給電力 1 . 2 kWのスパ ッ夕リング条件で行なった。 低屈折率層および高屈折率層の層厚は実施例 2 1同様とした。 製膜時間は、 第 1層が 7 . 5 0分、 第 2層が 1 0 . 0 0分、 第 3層が 6 2 . 5 0分、 第 4層が 3 1 . 5 0分で、 製膜合計時間は 1 1 1 . 5 0分であった。

実施例 2 1より本発明の画像表示装置は、 応答速度が速く、 かつ安定性に優れ ており、 また、 反射防止層において可視光線の反射率が極めて低いことから、 鮮 明な画像が得られることが分かる。

また、 参考例 2 1では製膜時間が約 2時間かかっているのに対して、 実施例 2 1では約 9分半で 4層の反射防止層が得られており、 低屈折層で導電性炭化ケィ 素をターゲットとし、 高屈折層で導電性酸化チタンをターゲットとしてスパッ夕 リングにより形成することにより、 極めて短時間で反射防止層の製膜を行なうこ とができることが分かる。

次に、 第 3発明の第 2実施例として、 粉流体を利用した例について検討した。 なお、 以下の第 3発明に係る実施例および比較例における粉流体の物性および表 示装置の機能について、 第 1発明の例において説明した例と同じ基準に従い、 評 価を行った。

実施例 2 2 (第 2実施例:粉流体)

(反射防止膜の作製)

ガラス基板上に、 導電性炭化ゲイ素をターゲットとする 2層の低屈折率層と、 導電性酸ィ匕チタンをターゲットとする 2層の高屈折率層が交互に積層されてなる 反射防止層を形成した。

低屈折率層の製膜は、 スパッ夕リング装置としてマグネト口ンスパッ夕リング 装置を用い、 ターゲット材料を導電性炭化ケィ素 ( (株) プリデストン製、 抵抗 値 2 x 1 (Γ2Ω · c m) として、 供給ガスがアルゴン 1 0 c c /m i nおよび酸素 ガス 3 c c Zm i n、 圧力 5 mT o r r、 供給電力 1 . 2 kWのスパッタリング 条件で行なった。

高屈折率層の製膜は、 装置を用い、 ターゲット材料を導電性酸化チタン (旭硝子 (株) 製、 抵抗値 2x 10 -'Ω · cm) として、 供給ガスがアルゴン 10 c c/mi n、 圧力 5mTo r r、 供給電力 1. 2 k Wのスパッタリング条件で行なった。

得られた反射防止層の組成、 層厚およぴ製膜時間を以下に示す。

膜材料 膜厚 製膜時間 (分) 第 1層 S i Cn 0.s80 1.2 15. 0 0. 63

第 2層 T i O .9 30. 0 0. 83

第 3層 S i C 0.8〇 .2 25. 0 5. 21

第 4層 T i〇 1.9 94. 5 2. 63

製膜合計時間 9. 29

作製した反射防止層の光学性能を図 12に示す。

(粉流体の作製)

次に 2種類の粉流体 (粉流体 X、 粉流体 Y) を作製した。

粉流体 Xは、 まず、 メチルメタクリレートモノマー、 T i〇2 (20 p h r) 、 荷電制御剤ポントロン E89 (オリエント化学 (株) 製、 5 ph r) 、 開始剤 AI BN (0. 5 ph r) を用いて懸濁重合した後、 分級装置にて粒子径を揃え た。 次にハイブリダィザー装置 (奈良機械製作所 (株) 製) を用いて、 これらの 粒子に外添剤 A (シリカ H2000Z4、 ヮッカー社製) と外添剤 B (シリカ S S 20、 日本シリカ製) を投入し、 4800回転で 5分間処理し、 外添剤を重合 した粒子表面に固定化し、 粉流体になるように調製した。

粉流体 Yは、 まず、 スチレンモノマー、 ァゾ系化合物 (5 ph r) 、 荷電制 御剤ポントロン NO 7 (オリエント化学 (株) 製、 5 ph r) 、 開始剤 A I BN (0. 5ph r) を用いて懸濁重合した後、 分級装置にて粒子径を揃えた。 次に 、 ハイブリダィザー装置 (奈良機械製作所 (株) 製) を用いて、 これらの粒子に 外添剤 A (シリカ H2050、 ヮッカー社製) と外添剤 B (シリカ SS 20、 日 本シリカ製) を投入し、 4800回転で 5分間処理し、 外添剤を重合した粒子表 面に固定化し、 粉流体になるように調製した。

粉流体 X及び粉流体 Yの物性、 すなわち前述の.(1) 粉流体の平均粒子径及 び粒子径分布、 (2) 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積/未浮遊時の見かけ体積 の比率、 (3) 粉流体の見かけ体積の時間変化 (V10/V5) および (4) 粉流 体の溶剤不溶率を以下に示す。

粉流体 X 粉流体 Y

粒子径 (μηι) 3. 3 3. 1

粒子径分布 S p an 1. 6 1. 7

〜 max Z 3. 1 3. 2

v10/v5 0. 91 0. 92

溶剤不溶率 (%) 92 92

(画像表示装置の作製)

上記の反射防止層を有するガラス基板を用い、 画像表示装置を作製した。 先ず、 次に述べる隔壁を形成した電極付きの基板を作製した。 約 500 A厚 みの酸化ィンジゥム電極を設けた上記の反射防止層を有するガラス基板上に、 高 さ 25 Ομπΐのリブを作り、 ストライプ状の片リブ構造の隔壁を形成した。

リブの形成は次のように行なった。 先ずペーストは、 無機粉体として S i 02 、 A l23、 B203および Zn〇の混合物を、 溶融、 冷却、 粉砕したガラス粉 体を、 樹脂として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、 溶剤にて粘度 15000 c p sになるように調製したペーストを作製した。

次に、 ペーストを前述基板全面上に塗布し、 150 で加熱硬化させ、 この 塗布〜硬化を繰り返す事により、 厚み (隔壁の高さに相当) 200μπιになるよ うに調製した (サンドブラスト法) 。

これにドライフォトレジストを貼り付けて、 露光〜エッチングにより、 ライ ン 50μπι、 スペース 200μπΐ、 ピッチ 250 μπΐの隔壁パターンが形成される ようなマスクを作製した。 次に、 サンドブラス卜により、 所定の隔壁形状になるように余分な部分を除 去し、 所望とするストライプ状隔壁を形成した。

静電塗装機を用いて、 先の酸化ィンジゥム電極を設けたガラス基板上に粉流 体 Xを仮付着させ、 もう一方のガラス基板上に粉流体 Yを仮付着させ、 間隔 1 2 Ο μπιになるようにスぺーサ一で調整し、 両ガラス基板を合わせ、 ガラス基板周 辺をエポキシ系接着剤にて接着し、 粉流体を封入した表示装置を作製した。 粉流 体 Xと粉流体 Υの混合率は同重量づっとし、 それら粉流体のガラス基板間への充 填率は 6 0容量%となるように調製した。 ここで、 基板間の粉流体を取り巻く空 隙部分の気体は、 相対湿度 3 5 % RHの空気とした。

得られた画像表示装置の表示機能は、 最低駆動電圧が 2 0 Vであり、 黒色表 示時反射濃度 Z白色表示時反射濃度の初期コントラスト比が 9 . 2で、 応答速度 は 0 . 1 m s e cであった。

また、 2 0 0 0 0回後のコントラスト比が 8 . 3 7 (保持率 9 1 %) 、 5日放 置後のコントラスト比が 8 . 1 9 (保持率 8 9 %) であった。

参考例 2 2 (第 2実施例:粉流体)

実施例 2 2において、 ケィ素をターゲットとする 2層の低屈折率層と、 チタン をターゲットとする 2層の高屈折率層が交互に積層されてなる反射防止層をガラ ス基板上に形成した。

低屈折率層の製膜は、 スパッ夕リング装置としてマグネト口ンスパッ夕リング 装置を用い、 ターゲットを S iとして、 供給ガスがアルゴン 5 c c /m i nおよ び酸素ガス 5 c c /m i n、 圧力 5 mT o r r、 供給電力 1 . 2 k Wのスパッ夕 リング条件で行なった。

高屈折率層の製膜は、 スパッ夕リング装置としてマグネト口ンスパッ夕リング 装置を用い、 ターゲットを T iとして、 供給ガスがアルゴン 5 c c /m i nおよ び酸素ガス 5 c c /m i n、 圧力 5 mT o r r、 供給電力 1 . 2 k Wのスパッタ リング条件で行なった。 低屈折率層および高屈折率層の層厚は実施例 1と同様とした。 製膜時間は、 第 1層が 7 . 5 0分、 第 2層が 1 0 . 0 0分、 第 3層が 6 2 . 5 0分、 第 4層が 3 1 . 5 0分で、 製膜合計時間は 1 1 1 . 5 0分であった。

実施例 2 2より本発明の画像表示装置は、 応答速度が速く、 最低駆動電圧が 2 0 Vと低いので、 簡単な構造となり、 安価であり、 かつ、 安定性に優れている。 また、 コントラスト比が高く、 反射防止層において可視光線の反射率が極めて低 いことから、 鮮明な画像が得られることが分かる。

また、 参考例 2 2では製膜時間が約 2時間かかっているのに対して、 実施例 2 2では約 9分半で 4層の反射防止層が得られており、 低屈折層で導電性炭ィヒケィ 素をターゲットとし、 高屈折層で導電性酸化チタンをターゲットとしてスパッ夕 リングにより形成することにより、 極めて短時間で反射防止層の製膜を行なうこ とができることが分かる。

(第 4発明について)

本発明の第 4発明に係る画像表示装置の特徴は、 上述した構成の画像表示板に おいて、 透明基板 1と対向基板 2とを、 熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着 剤を用いて接続する点である。 具体的に、 図 1 3 ( a ) 〜 (c ) を参照して、 本 発明の画像表示装置の画像表示板 3 1における透明基板 1と対向基板 2との接着 について、 以下、 詳細に説明する。

まず、 2つの基板を準備する。 すなわち、 図 1 3 ( a ) に示すように、 その表 面に表示電極 3を設けた透明基板 1と、 その一表面に対向電極 4を設けた対向基 板 2と、 を準備する。 表示電極 3は各画像表示素子 3 2毎に設けられ、 表示電極 3、 3の間には、 隔壁 7を設置するための隙間が設けられている。 対向電極 4は 同様に各画像表示素子 3 2毎に設けられ、 対向電極 4、 4の間からは隔壁 7が立 設されている。

次に、 シール用接着剤を準備し、 粒子の充填と接着剤の塗布を行う。 まず、 接 着剤として、 熱硬ィ匕型の接着剤または光硬化型の接着剤、 好ましくは、 グリシジ ル基、 アクリル基、 メタクリル基を持つ化合物を 1種類以上含む接着剤を準備す る。 熱硬化型接着剤または光硬化型接着剤であれば、 従来から公知のどのような 接着剤でも使用可能だが、 好ましい一例として、 東ソー E VAウルトラセン UE 7 5 O Rを 1 0 0重量部に対し、 ネオペンチルダリコ一ルジメ夕クリレート 4 0 重量部、 ベンゾィルパ一ォキサイド 2重量部を配合したシール用接着剤を準備す る。 そして、 図 1 3 ( b ) に示すように、 隔壁 7の間の画像表示素子 3 2を構成 する空間に白色の負帯電性粒子 5と黒色の正帯電性粒子 6とを充填するとともに 、 透明基板 1の 4辺の枠部に、 ディスペンサーにて準備した接着剤 3 3を塗布す る。

最後に、 2枚の基板のセッ卜と熱または光照射によるシ一ル用接着剤の硬ィ匕を 行う。 すなわち、 図 1 3 ( c ) に示すように、 接着剤 3 3を介して透明基板 1と 対向基板 2とを貼り合わせた状態でセットし、 接着剤 3 3のタイプに応じて熱ま たは光を照射して (上記一例として示した組成の接着剤の場合は、 1 3 0 で1 0分間加熱して) 、 シール用接着剤 3 3を硬化させる。 以上の工程を経て、 画像 表示板 3 1を得ている。

なお、 図 1 3 ( a) 〜 (c ) に示す例では、 図示した断面に 3個の画像表示素 子 3 2を設けているが、 その数が 3個に限られるものでないことは、 いうまでも ない。 また、 上述した例では、 透明基板 1に表示電極を設け、 対向基板 2に対向 電極 4を設けた図 8に示す構成の画像表示板の例について説明したが、 対向基板 2に表示電極 3と対向電極 4を設けた図 7に示す構成の画像表示板でも、 同様の 効果を得られることは明らかである。

(第 5発明について)

本発明の第 5発明に係る画像表示装置の特徴は、 透明基板 1と対向基板 2との 間に設けた隔壁 7により、 各画像表示素子を形成し、 その際、 隔壁 7の形状を、 対向基板 2側の底部幅 w bが透明基板 1側の頭部幅 w tより大きく構成する点で ある。 図 15 (a) 、 (b) はそれぞれ本発明の画像表示装置で用いる隔壁 7の形状 の一例を示す縦断面図である。 通常は、 図 15 (a) に示すように、 対向基板 2 側の底部幅 wbが透明基板 1側の頭部幅 w tより大きい断面台形形状、 より好ま しくは、 頭部幅 w tと底部幅 w bとの比 w t Zw bを 0. 5以下となる断面台形 形状とする。 しかし、 図 15 (b) に示すように、 頭部幅 wtがほとんど 0で断 面がほぼ三角形状のものも利用することができる。 この比が 0に近くなると頭部 幅 w tも 0に近づくこととなり、 その場合は、 粒子除去の効果と表示面積拡大の 効果をより高めることができるが、 あまり極端だと透明基板 1と隔壁 7との接合 が不充分になる場合があるため、 その接合の程度を考慮して頭部幅 wtを決める 必要がある。

このように隔壁 7の形状を最適化することで、 隔壁 7の断面が長方形で、 透明 基板 1側の隔壁 7の頭部幅 w tと対向基板 2側の隔壁の底部幅 w bとが同じ幅の 従来例の場合と比較して、 透明基板 1の開口率を大きくでき、 表示面積を大きく することができる。 また、 粒子を、 対向基板 2上において隔壁 7で囲まれた画像 表示素子の空間内に充填するとき、 前記従来例の場合と比較して、 空間の開口率 を大きくすることができ、 しかも、 平面となる頭部幅 wtの部分が小さいためそ の部分に粒子が残ることも少なく、 粒子を頭部幅 w tの部分から除去する工程も 無くなり、 画像表示装置の製造時の粒子の取扱いを簡単にすることができる。 第 5発明の具体的な例を、 図 14 (a) 〜 (c) 及び図 16に示す。 いずれも 隔壁 7の形状を最適化した点に特徴がある。 図 14 (a) は本発明の可逆画像表 示装置において、 対向する透明基板 1と対向基板 2との間に負帯電性粒子 5及び 正帯電性粒子を配置した状態を示す。 この状態のものに、 電源により表示電極 3 側と、 対向電極 4側に電位差ができるように電圧を付加すると、 図 14 (b) に 示すようにクーロン力によって、 正帯電性粒子 6は表示電極 3側に移動し、 負帯 電性粒子 5は対向電極 4側に移動する。 この場合、 透明基板 1側から見る表示面 は正帯電性粒子 6の色に見える。 次に電源の電位を切り替えて、 表示電極 3と、 対向電極 4に前記とは逆の電位差ができるように電圧を付加すると、 図 1 4 ( c ) に示すようにクーロン力によって、 負帯電性粒子 5は表示電極 3に移動し、 正 帯電性粒子 6は対向電極 4の側に移動する。 この場合、 透明基板 1側から見る表 示面は負帯電性粒子 5の色に見える。

図 1 4 ( b ) と図 1 4 ( 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。 例えば、 負帯電性粒子 5を白色とし、 正帯電性粒子 6を黒色と するか、 負帯電性粒子 5を黒色とし、 正帯電性粒子 6を白色とすると、 表示は白 色と黒色間の可逆表示となる。 本発明の方式では各粒子は電極に鏡像力により貼 り付いた状態にあるので、 電源を切った後も表示画像は長期に保持され、 メモリ 一保持 ftが良い。

電極については、 図 1 4に示す例では電位の異なる 2種類の電極である表示電 極 3及び対向電極 4はいずれもが対向基板 2の透明基板 2と対向する側に具備さ れている。 他の電極配置方法としては、 図 1 6のように表示電極 3を透明基板 1 上に配置し、 対向電極 4を対向基板 2に配置する方式もあるが、 この場合、 表示 電極 3として透明な電極が必要である。 図 1 4に示す例では、 表示電極 3と対向 電極 4の両者は不透明な電極で良いので、 銅、 アルミニウム等の安価で、 かつ抵 抗の低い金属電極が使用できる。 外部電圧印加は、 直流あるいはそれに交流を重 畳しても良い。 各電極は帯電した粒子の電荷が逃げないように絶縁性のコート層 を形成することが好ましい。 このコート層は、 負帯電性粒子に対しては正帯電性 の樹脂を、 正帯電性粒子に対しては負帯電性の樹脂を用いると粒子の電荷が逃げ 難いので特に好ましい。

なお、 上述した例は、 粒子の代わりに粉流体を用いても同じである。

次に実施例および比較例を示して、 本発明の第 5発明を更に具体的に説明する 。 伹し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。

<第 5発明の実施例 > 実施例 4 1 (第 1実施例:粒子)

図 1 7に示すようにポリカーボネート 4 1を対向基板 2に積層した後、 モール ド 4 2にて型を転写し、 隔壁構造を形成した。 隔壁 7の底部幅は頭部幅よりも大 きかった。 粒子 5、 6を隔壁構造により散布法により充填後、 透明基板 1を貼り 合わせる際、 不要な粒子を隔壁 7の先端より除去する必要があるが、 隔壁 7上の 面積が狭い本構造では粒子 5、 6を容易に除去することができた。 粒子除去後、 透明基板 1と対向基板 2の位置決めを行い、 透明基板 1と隔壁 7との間にシール 材を塗布して透明基板 1と隔壁 7との貼り合わせを行った。 その結果、 表示面積 がある程度大きく隔壁 7と透明基板 1との接着性も良好な画像表示装置を得るこ とができた。

実施例 4 2 (第 1実施例:粒子)

図 1 8に示すように、 対向基板 2にモールド 4 2を押し付け、 UV硬化性ァク リル樹脂を流し込んだ。 UVを対向基板 2 (ガラス基板) 側から l O O O m J Z c m2照射し、 樹脂を硬化させ、 隔壁構造を形成した。 隔壁 7の底部幅は頭部幅 よりも実施例 4 1と比べてさらに大きかった。 粒子 5、 6を隔壁構造に散布法に より充填後、 透明基板 1を貼り合わせる際、 不要な粒子を隔壁 7の先端より除去 する必要があるが、 隔壁 7上の面積が極めて狭い本構造では粒子 5、 6を除去す る必要はなかった。 粒子を隔壁構造に充填した後透明基板 1と対向基板 2の位置 決めを行い、 透明基板 1と隔壁 7との間にシール材を塗布して透明基板 1と隔壁 7との貼り合わせを行った。 その結果、 表示面積が極めて大きく隔壁 7と透明基 板 1との接着性もある程度良好な画像表示装置を得ることができた。

比較例 4 1 (第 1実施例:粒子)

図 1 9に示すように、 フォトリソ法により、 露光 ·現像工程で隔壁構造を形成 した。 粒子 5、 6を隔壁構造に散布法により充填後、 透明基板 1を貼り合わせる 際、 不要な粒子を隔壁 7の先端より除去する必要があるが、 本構造では隔壁 7上 の面積が広く、 粒子除去を十分にする必要があり、 工程が煩雑になってしまう問 題があった。

次に、 第 5発明の第 2実施例として、 粉流体を利用した例について検討した。 実施例 4 3 (第 2実施例:粉流体)

図 1 7に示すようにポリ力一ポネ一ト 4 1を対向基板 2に積層した後、 モール ド 4 2にて型を転写し、 隔壁構造を形成した。 隔壁 7の底部幅は頭部幅よりも大 きかった。 粉流体 5、 6を隔壁構造により散布法により充填後、 透明基板 1を貼 り合わせる際、 不要な粉流体を隔壁 7の先端より除去する必要があるが、 隔壁 7 上の面積が狭い本構造では粉流体 5、 6を容易に除去することができた。 粉流体 除去後、 透明基板 1と対向基板 2の位置決めを行い、 透明基板 1と隔壁 7との間 にシール材を塗布して透明基板 1と隔壁 7との貼り合わせを行った。 その結果、 表示面積がある程度大きく隔壁 7と透明基板 1との接着性も良好な画像表示装置 を得ることができた。

実施例 4 4 (第 2実施例:粉流体)

図 1 8に示すように、 対向基板 2にモールド 4 2を押し付け、 UV硬化性ァク リル樹脂を流し込んだ。 UVを対向基板 2 (ガラス基板) 側から 1 0 0 O m J / c m2照射し、 樹脂を硬化させ、 隔壁構造を形成した。 隔壁 7の底部幅は頭部幅 よりも実施例 4 3と比べてさらに大きかった。 粉流体 5、 6を隔壁構造に散布法 により充填後、 透明基板 1を貼り合わせる際、 不要な粉流体を隔壁 7の先端より 除去する必要があるが、 隔壁 7上の面積が極めて狭い本構造では粉流体 5、 6を 除去する必要はなかった。 粉流体を隔壁構造に充填した後透明基板 1と対向基板 2の位置決めを行い、 透明基板 1と隔壁 7との間にシール材を塗布して透明基板 1と隔壁 7との貼り合わせを行った。 その結果、 表示面積が極めて大きく隔壁 7 と透明基板 1との接着性もある程度良好な画像表示装置を得ることができた。 比較例 4 2 (第 2実施例:粉流体)

図 1 9に示すように、 フォトリソ法により、 露光 ·現像工程で隔壁構造を形成 した。 粉流体 5、 6を隔壁構造に散布法により充填後、 透明基板 1を貼り合わせ る際、 不要な粉流体を隔壁 7の先端より除去する必要があるが、 本構造では隔壁 7上の面積が広く、 粉流体除去を十分にする必要があり、 工程が煩雑になってし まう問題があった。

(第 6発明について)

本発明の第 6発明に係る画像表示装置の製造方法の特徴は、 上述した構成の画 像表示装置を製造するにあたり、 画像表示素子を形成する隔壁 7の製造方法を改 良した点にある。 すなわち、 図 2 0に示すように、 対向基板 2上に形成した隔壁 7の先端に接着剤 5 1を設け、 隔壁 7と透明基板 1とを接着剤 5 1を介して固定 して、 透明基板 1と対向基板 2との間に隔壁 7により画像表示素子を形成するか 、 図 2 1に示すように、 透明基板 1と対向基板 2の両者に隔壁 7— 1、 7— 2を 設け、 一方の隔壁の先端ここでは隔壁 7—1の先端に接着剤 5 1を設け、 隔壁 7 — 1、 7— 2を接着剤 5 1を介して固定して、 透明基板 1と対向基板 2との間に 隔壁 7により画像表示素子を形成している。 なお、 図 2 0及び図 2 1に示した例 では、 説明を簡単にするために、 負帯電性粒子 5及び正帯電性粒子 6と電極 3、 4を省略して説明を行っているが、 実際は、 これらの部材が存在する。 また、 粉 流体でも同様である。

このようにして隔壁 7を形成することにより、 透明基板 1と対向基板 2との間 に強固に隔壁 7を形成することができ、 画像表示素子を構成する空間中に、 粒子 の流出を抑制した状態で所定量の粒子を完全に封入することができる。

次に実施例および比較例を示して、 本発明の第 6発明を更に具体的に説明する 。 但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。

<第 6発明の実施例 >

実施例 5 1 (第 1実施例:粒子)

図 2 2に示すように、 対向基板 2上に隔壁 7を配置し、 隔壁 7間に形成された 画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粒子 5、 正帯電性粒子 6を充填した。 その状態で、 熱硬化型接着剤 5 2を隔壁 7の先端にスクリーン印刷し、 透明基板 1を対向基板 2に対し位置決めし、 100°CX 20分 X 0. IMP aにて加熱 加圧し、 隔壁 7と透明基板 1とを接着剤 52を介して接合した。 熱硬化型接着剤 12としては、 有機過酸化物を配合したラジカル重合性の接着剤を用いた。 そし て、 初期特性と 5000万回表示を繰り返した後の表示特性を求め評価した。 評 価方法は、 光学濃度計を用い、 画像表示装置に電圧を印加したときの最大 OD値 及び最小 OD値の差分をコントラスト比として算出した。 結果を以下の表 4に示 す。

実施例 52 (第 1実施例:粒子)

図 23に示すように、 対向基板 2上に隔壁 7を配置し、 隔壁 7間に形成された 画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粒子 5、 正帯 性粒子 6を充填した。 その状態で、 透明基板 1の対向基板 2と対向する面全体に UV硬化性接着剤 53 をラミネートし、 透明基板 1を対向基板 2に対し位置決めし、 l O O OmJZc m2の UVを照射し、 隔壁 7と透明基板 1とを接着剤 53を介して接合した。 そ して、 初期特性と 5000万回表示を繰り返した後の表示特性を求め、 実施例 5 1と同様にして評価した。 結果を以下の表 4に示す。

比較例 51 (第 1実施例:粒子)

図 24に示すように、 対向基板 2上に隔壁 7を配置し、 隔壁 7に形成された画 像表示素子を構成する空間内に負帯電性粒子 5、 正帯電性粒子 6を充填した。 そ の状態で、 隔壁 7に対する接着剤の塗布を行わず、 透明基板 1と対向基板 2との 位置決めだけを行い、 透明基板 1と対向基板 2を積層し、 透明基板 1と隔壁 7の 角部にシール剤を設けて接合した。 そして、 そして、 初期特性と 5000万回表 示を繰り返した後の表示特性を求め、 実施例 51と同様にして評価した。 結果を 以下の表 4に示す。 表 4

表 4の結果から、 本発明の製造方法に従った実施例 5 1、 5 2では、 5 0 0 0 万回表示後もコントラストの劣化がほとんど見られなかったのに対し、 従来の製 造方法に従った比較例 5 1では、 画像表示素子間を粒子が移動してしまうために 、 著しい表示劣化が観察された。

次に、 第 6発明の第 2実施例として、 粉流体を利用した例について検討した。 実施例 5 3 (第 2実施例:粉流体)

図 2 2に示すように、 対向基板 2上に隔壁 7を配置し、 隔壁 7間に形成された 画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粉流体 5、 正帯電性粉流体 6を充填し た。 その状態で、 熱硬化型接着剤 5 2を隔壁 7の先端にスクリーン印刷し、 透明 基板 1を対向基板 2に対し位置決めし、 1 0 0 ° ズ 2 0分 0 . I M P aにて 加熱加圧し、 隔壁 7と透明基板 1とを接着剤 5 2を介して接合した。 熱硬化型接 着剤 5 2としては、 有機過酸化物を配合したラジカル重合性の接着剤を用いた。 そして、 初期特性と 5 0 0 0万回表示を繰り返した後の表示特性を求め評価した 。 評価方法は、 光学濃度計を用い、 画像表示装置に電圧を印加したときの最大 0 D値および最小 OD値の差分をコントラスト比として算出した。 結果を以下の表 5に示す。

実施例 5 4 (第 2実施例:粉流体)

図 2 3に示すように、 対向基板 2上に隔壁 7を配置し、 隔壁 7間に形成された 画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粉流体 5、 正帯電性粉流体 6を充填し た。 その状態で、 透明基板 1の対向基板 2と対向する面全体に UV硬化性接着剤 5 3をラミネートし、 透明基板 1を対向基板 2に対し位置決めし、 l O O O m J /'c m2の UVを照射し、 隔壁 7と透明基板 1とを接着剤 5 3を介して接合した 。 そして、 初期特性と 5 0 0 0万回表示を繰り返した後の表示特性を求め、 実施 例 5 3と同様にして評価した。 結果を以下の表 5に示す。

比較例 5 2 (第 2実施例:粉流体)

図 2 4に示すように、 対向基板 2上に隔壁 7を配置し、 隔壁 7に形成された画 像表示素子を構成する空間内に負帯電性粉流体 5、 正帯電性粉流体 6を充填した 。 その状態で、 隔壁 7に対する接着剤の塗布を行わず、 透明基板 1と対向基板 2 との位置決めだけを行い、 透明基板 1と対向基板 2を積層し、 透明基板 1と隔壁 7の角部にシール剤を設けて接合した。 そして、 そして、 初期特性と 5 0 0 0万 回表示を繰り返した後の表示特性を求め、 実施例 5 3と同様にして評価した。 結 果を以下の表 5に示す。 表 5 表 5の結果から、 本発明の製造方法に従った実施例 5 3、 5 4では、 5 0 0 0 万回表示後もコントラストの劣化がほとんど見られなかったのに対し、 従来の製 造方法に従った比較例 5 2では、 画像表示素子間を粒子が移動してしまうために 、 著しい表示劣化が観察された。

産業上の利用可能性

以上の説明から明らかなように、 本発明の第 1発明に係る画像表示装置によれ ば、 応答速度が速く、 単純な構造で、 安価かつ安定性に優れると共に、 画像を表 示させるために回路を印刷する信号を送る電極等の部材と基板との接続に異方性 導電フィルムを用いることにより、 電極等の部材を基板に低温短時間で装着でき るという特性があり、 電極等を装着する際の基板への悪影響を最小限に抑えるこ とができ、 優れた性能の画像表示装置を効率良く製造することができる。

また、 本発明の第 2発明に係る画像表示装置によれば、 応答速度が速く、 単純 な構造で、 安価かつ安定性に優れると共に、 画像表示板を光学機能部材と透明弹 性層を介して一体ィ匕することにより、 コントラスト比の低下や、 表示画面の歪み 、 色むら等の発生を確実に防止することができ、 鮮明な画像が得られる。

さらに、 本発明の第 3発明に係る画像表示装置によれば、 応答速度が速く、 単 純な構造で、 安価かつ安定性に優れていると共に、 外光反射が抑制されることか ら、 コントラストが高く、 鮮明な画像が得られる。

また、 低屈折層で導電性炭ィ匕ケィ素をターゲットとし、 高屈折層で導電性酸化 チタンをターゲットとしてスパッ夕リングにより形成することにより、 極めて短 時間で反射防止層の製膜を行なうことができ、 生産性に富んだ反射防止膜を容易 に作製することができる。

さらにまた、 本発明の第 4発明に係る画像表示装置によれば、 2枚の基板、 具 体的には透明基板と対向基板を、 熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用 いて接続しているため、 接着剤を介して 2枚の基板を所定の位置にセットした後 、 熱または光を照射することで短時間に接着剤を硬化させることができ、 基板間 の位置ずれ、 及び、 粒子または粉流体の漏れをなくすことができる。 これにより 、 画像表示板の高い画像表示精度を実現することができる。

また、 本発明の第 5発明に係る画像表示装置によれば、 隔壁の形状を、 対向基 板側の底部幅 wbが透明基板側の頭部幅 w tより大きくすることで、 透明基板と 接する隔壁の部分を少なくでき、 表示面積を大きくすることができるとともに、 粒子または粉流体を隔壁で囲まれた画像表示素子の内部に充填する際、 隔壁の頭 部に残る粒子または粉流体を少なくでき、 製造時の粒子または粉流体の取扱いを 簡単にすることができる。

さらに、 本発明の第 6発明に係る画像表示装置の製造方法によれば、 透明基板 及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、 隔壁の先端に接着剤を設け、 隔 壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合することで、 隔壁と基板と の間の接合、 あるいは、 隔壁同士の接合を強固に行うことができ、 粒子または粉 流体が隔壁を越えて移動してしまう弊害を防ぎ、 粒子または粉流体の封止をほぼ 完全に行うことができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 1種類以上の粒子群を 封入し、 該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置で あって、 画像表示の回路へ印加する信号を送る部材を異方性導電フィルムにより 基板に装着してなることを特徴とする画像表示装置。
2 . -異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒 子を分散してなるものである請求項 1に記載の画像表示装置。
3 . 熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が 0 . 1〜 2 Ο μπιである請求項 2に記載の画像表示装置。
4. 熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、 ァクリル基および メ夕クリル基のいずれかを持つ化合物を 1種類以上含むものである請求項 2また は 3に記載の画像表示装置。
5 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 1種類以上の粒子群を 封入し、 電位の異なる 2種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ 画像を表示する画像表示板と、 光学機能部材とを具備してなり、 該画像表示板と 光学機能部材とが透明弹性層を介して一体ィ匕されていることを特徴とする画像表
6 . 透明弹性層の屈折率を n Qとし、 光学機能部材の屈折率を とし、 更に 画像表示板の透明基板の屈折率を n 2とした場合、 n。と との差の絶対値およ び η。と η 2の差の絶対値がそれぞれ 0 · 2以下である請求項 5に記載の画像表 示装置。
7 . 透明弾性層が、 応力緩和特性の 2 5 °Cにおける歪み (ε。) を 5 %とし、 応力緩和弾性率の初期値 (0 . 0 5秒後) を G。とした場合、 G。が 6 . 5 x 1 0 6 P a以下であり、 応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率 G と時間 t (秒) の関係式、 1 n G ( t ) = - t /x+ 1 n G0
によって算出される応力緩和時間 τが 1 7秒以下である請求項 5または 6に記載 の画像表示装置。
8 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 1種類以上の粒子群を 封入し、 電位の異なる 2種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ 画像を表示する画像表示装置であって、 透明基板の表面に屈折率の異なる複数の 層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。
9 . 反射防止層が、 導電性炭ィ匕ケィ素をターゲットとして用いてスパッタリン グにより形成された低屈折層と、 導電性酸ィ匕チタンをターゲットとして用いてス パッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである請 求項 8に記載の画像表示装置。
1 0 . 反射防止層が 3 8 0〜7 8 0 nmの光の反射を防止し、 光反射率が 1 0 %以下である請求項 8または 9に記載の画像表示装置。
1 1 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板の間に色および帯電特性の 異なる 2種類以上の粒子群を封入し、 前記基板の一方または双方に設けた電極か らなる電極対から前記粒子群に電界を与えて、 前記粒子を移動させて画像を表示 する画像表示板を具備する画像表示装置であって、 画像表示板の 2枚の基板を、 熱硬ィ匕型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することを特徴とする画
1 2 . 前記熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤が、 グリシジル基、 ァク リル基、 メタクリル基を持つ化合物を 1種類以上含む請求項 1 1に記載の画像表
1 3 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 色及び帯電特性の異 なる 2種類以上の粒子群を封入し、 電位の異なる 2種類の電極から粒子群に電界 を与えて、 粒子を移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であ つて、 隔壁により互いに隔離された 1つ以上の画像表示素子を持つとともに、 隔 壁の形状が、 対向基板側の底部幅 w bが透明基板側の頭部幅 w tより大きいこと を特徴とする画像表示装置。
1 4. 前記対向基板側の底部幅 wbと透明基板側の頭部幅 w tとの比 w t /w bが 0 . 5以下である請求項 1 3記載の画像表示装置。
1 5 . 粒子群の色が白色及び黒色である請求項 1 3または 1 4に記載の画像表
1 6 . 粒子の平均粒子径が 0 . 1〜 5 0 mである請求項 1〜 1 5のいずれか 1項に記載の画像表示装置。
1 7 . 同じ種類のキヤリャを用いてブローオフ法により測定した 2種類の粒子 の、 表面電荷密度の差の絶対値が、 5 CZm2〜 1 5 0 C/m2である請求 項 1〜 1 6のいずれか 1項に記載の画像表示装置。
1 8 . 粒子が、 その表面と l mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、 8 KVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、 0 . 3秒後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大きい粒子である請求項 1〜 1 7のいずれか 1項に記載の画像表示装置の製造方法。
1 9 . 少なくとも一方が透明な対向する 1枚の基板間に、 色及び帯電特性の異 なる 2種類以上の粒子群を封入し、 電位の異なる 2種類の電極から粒子群に電界 を与えて、 粒子を移動させ画像を表示する、 隔壁により互いに隔離された 1っ以 上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、 前記透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、 隔壁の先端に接着 剤を設け、 隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特 徴とする画像表示装置の製造方法。
2 0 . 粒子の平均粒子径が 0 . 1〜 5 0 ^ mである請求項 1 9に記載の画像表 示装置の製造方法。
2 1 . 同じ種類のキヤリャを用いてブローオフ法により測定した 2種類の粒子 の、 表面電荷密度の差の絶対値が、 5 a CZm2〜 1 5 0 ^ C/m2である請求 項 1 9または 2 0に記載の画像表示装置の製造方法。
2 2. 粒子が、 その表面と l mmの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、 8 KVの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、 0. 3秒後における表面電位の最大値が 3 0 0 Vより大きい粒子である請求項 1 9〜 2 1のいずれか 1項に記載の画像表示装置の製造方法。
2 3. 粒子群の色が白色及び黒色である請求項 1 9〜 2 2のいずれか 1項に記 載の画像表示装置の製造方法。
2 4. 請求項 1 9〜 2 3のいずれか 1項に記載の画像表示装置の製造方法によ り製造したことを特徴とする画像表示装置。
2 5. 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質 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し 、 粉流体を移動させる画像表示装置であって、 画像表示の回路へ印加する信号を 送る部材を異方性導電フィルムにより基板に装着してなることを特徴とする画像
2 6. 異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性 粒子を分散してなるものである請求項 2 5に記載の画像表示装置。
2 7 . 熱硬ィ匕性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が 0 . 1〜 2 Ομπΐである請求項 2 6に記載の画像表示装置。
2 8. 熱硬ィ匕性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、 アクリル基およ びメタクリル基のいずれかを持つ化合物を 1種類以上含むものである請求項 2 6 または 2 7に記載の画像表示装置。
2 9. 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質 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し 、 粉流体を移動させる画像表示板と、 光学機能部材とを具備してなり、 該画像表 示板と光学機能部材とが透明弹性層を介して一体化されていることを特徴とする
3 0 . 透明弾性層の屈折率を n Dとし、 光学機能部材の屈折率を とし、 更 に画像表示板の透明基板の屈折率を n2とした場合、 n。と との差の絶対値お よび n Qと n 2の差の絶対値がそれぞれ 0 . 2以下である請求項 2 9に記載の画
3 1 . 透明弾性層が、 応力緩和特性の 2 5 °Cにおける歪み (ε。) を 5 %とし 、 応力緩和弾性率の初期値 (0 . 0 5秒後) を G。とした場合、 G。が 6 . 5 x 1 06 P a以下であり、 応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率 Gと時間 t (秒) の関係式、
1 n G ( t ) = - t /x+ 1 n G。
によって算出される応力緩和時間 τ;が 1 7秒以下である請求項 2 9または 3 0に 記載の画像表示装置。
3 2. 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質 が分散質として安定に浮遊するエア口ゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入し 、 粉流体を移動させる画像表示装置であって、 透明基板の表面に屈折率の異なる 複数の層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。
3 3 . 反射防止層が、 導電性炭化ケィ素をターゲットとして用いてスパッタリ ングにより形成された低屈折層と、 導電性酸化チタンをターゲットとして用いて スパッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである 請求項 3 2に記載の画像表示装置。
3 4. 反射防止層が 3 8 0〜7 8 0 nmの光の反射を防止し、 光反射率が 1 0 %以下である請求項 3 2または 3 3に記載の画像表示装置。
3 5 . 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質 が分散質として安定に浮遊するエア口ゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入し 、 前記基板の一方または双方に設けた電極からなる電極対から前記粉流体に電界 を与えて、 前記粉流体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表 示装置であって、 画像表示板の 2枚の基板を、 熱硬化型の接着剤または光硬化型 の接着剤を用いて接続することを特徴とする画像表示装置。
36. 前記熱硬ィ匕型の接着剤または光硬化型の接着剤が、 グリシジル基、 ァク リル基、 メタクリル基を持つ化合物を 1種類以上含む請求項 35記載の画像表示
37. 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質 が分散質として安定に浮遊するエア口ゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入し 、 電位の異なる電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、 前記粉流体 を移動させて画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、 隔壁に より互いに隔離された 1つ以上の画像表示素子を持つとともに、 隔壁の形状が、 対向基板側の底部幅 wbが透明基板側の頭部幅 w tより大きいことを特徴とする
38. 前記対向基板側の底部幅 wbと透明基板側の頭部幅 w tとの比 w t /w bが 0. 5以下である請求項 37記載の画像表示装置。
39. 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍以上である請求項 2 5〜 38のいずれか 1項に記載の画像表示装置。
40. 粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである請求項 25〜
39のいずれか 1項に記載の画像表示装置。
V10/V5>0. 8
なお、 V5は最大浮遊時から 5分後の粉流体の見かけ体積 (cm3) 、 V10は 最大浮遊時から 10分後の粉流体の見かけ体積 (cm3) を示す。
41. 粉流体の平均粒子径 d (0. 5) が 0. 1〜20 xmである請求項 25 〜 40のいずれか 1項に記載の画像表示装置。
42. 少なくとも一方が透明な対向する 2枚の基板間に、 気体中に固体状物質 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し 、 電位の異なる電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、 前記粉流体 を移動させて画像を表示する、 隔壁により互いに隔離された 1つ以上の画像表示 素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、 前記透明基板 及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、 隔壁の先端に接着剤を設け、 隔 壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とする画像 表示装置の製造方法。
43. 粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の 2倍以上である請求項 4 2に記載の画像表示装置。
44. 粉流体の見かけ体積の時間変ィ匕が次式を満たすものである請求項 42ま たは 43に記載の画像表示装置。
V10/V5>0. 8
なお、 V5は最大浮遊時から 5分後の粉流体の見かけ体積 (cm3) 、 V10は 最大浮遊時から 10分後の粉流体の見かけ体積 (cm3) を示す。
45. 粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径 d (0. 5) が 0. l〜20 mである請求項 42〜 44のいずれか 1項に記載の画像表示装置。
46. 請求項 42〜45のいずれか 1項に記載の画像表示装置の製造方法によ り製造したことを特徴とする画像表示装置。
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