(57)【要約】【課題】電界飛翔型の情報表示用パネルにおいて、安価で高速に凹凸部を持つ基板及び電極を作製することができる情報表示用パネルの製造方法を提供する。【解決手段】（１）２枚の基板間の空間に露出する基板表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、基板表面に凹凸部を形成した点、あるいは、（２）２枚の基板間の空間に露出する電極表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させ、さらにその上に電極を形成することで、電極表面に凹凸部を形成した点、あるいは、（３）２枚の基板間の空間に露出する電極上に凹凸部を形成するにあたり、基板上に電極を形成し、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、電極表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、電極上に凹凸部を形成する。【選択図】図３
2010160213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、基板に設けた電極に電圧を印加することで表示媒体に電界を付与し、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の製造方法において、
２枚の基板間の空間に露出する基板表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、基板表面に凹凸部を形成したことを特徴とする情報表示用パネルの製造方法。
【請求項２】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、基板に設けた電極に電圧を印加することで表示媒体に電界を付与し、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の製造方法において、
２枚の基板間の空間に露出する電極表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させ、さらにその上に電極を形成することで、電極表面に凹凸部を形成したことを特徴とする情報表示用パネルの製造方法。
【請求項３】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、基板に設けた電極に電圧を印加することで表示媒体に電界を付与し、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の製造方法において、
２枚の基板間の空間に露出する電極上に凹凸部を形成するにあたり、基板上に電極を形成し、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、電極表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、電極上に凹凸部を形成したことを特徴とする情報表示用パネルの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂が、アクリル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミドのいずれかで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの製造方法。
【請求項５】
前記フィラーが、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＣＯ３などの無機粒子や、樹脂ビーズのいずれかで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの製造方法。
【請求項６】
前記フィラーが、球状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの製造方法。
【請求項７】
前記混合液の塗布方法が、グラビア、グラビア−オフセット、フレキソ、スクリーン印刷などの印刷法のいずれかを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、基板に設けた電極に電圧を印加することで表示媒体に電界を付与し、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の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、基板に設けた電極に電圧を印加することで表示媒体に電界を付与し、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルが、電界飛翔型の情報表示用パネルとして知られている。
【０００３】
このような電界飛翔型の情報表示用パネルでは、液晶や電気泳動式の情報表示用パネルと異なり、粒子と基板、粒子と隔壁との接触による相互作用を制御することが非常に重要になる。そのうち、粒子と基板または電極間の相互作用としては、粒子の帯電によって生じる電気鏡像力と、帯電以外の原因による非電気的付着力が重要である。従来、電界飛翔型の情報表示用パネルにおいては、粒子を飛翔させるために強い電界を印加する必要があり、駆動電圧が他の情報表示用パネルに比べて高い問題があった。より低い電圧で粒子を飛翔させるための一手法として、２枚の基板間の空間に露出する基板及び電極の表面に凹凸部を形成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５２１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した手法において、凹凸部を持つ基板及び電極の作製方法に関して、これまでも複数の方法が検討されてきたが、未だに確立された方法が存在しない。そのため、安価で高速に凹凸部を持つ基板及び電極を作製する手法が強く求められてきた。
【０００６】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、電界飛翔型の情報表示用パネルにおいて、安価で高速に凹凸部を持つ基板及び電極を作製することができる情報表示用パネルの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１発明に係る情報表示用パネルの製造方法は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、基板に設けた電極に電圧を印加することで表示媒体に電界を付与し、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の製造方法において、２枚の基板間の空間に露出する基板表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、基板表面に凹凸部を形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第２発明に係る情報表示用パネルの製造方法は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、基板に設けた電極に電圧を印加することで表示媒体に電界を付与し、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の製造方法において、２枚の基板間の空間に露出する電極表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させ、さらにその上に電極を形成することで、電極表面に凹凸部を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第３発明に係る情報表示用パネルの製造方法は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に表示媒体を封入し、基板に設けた電極に電圧を印加することで表示媒体に電界を付与し、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の製造方法において、２枚の基板間の空間に露出する電極上に凹凸部を形成するにあたり、基板上に電極を形成し、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、電極表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、電極上に凹凸部を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第１〜３発明に係る情報表示用パネルの製造方法の好適例としては、樹脂が、アクリル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミドのいずれかで構成されていること、フィラーが、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＣＯ３などの無機粒子や、樹脂ビーズのいずれかで構成されていること、フィラーが、球状であること、混合液の塗布方法が、グラビア、グラビア−オフセット、フレキソ、スクリーン印刷などの印刷法のいずれかを用いること、がある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、（１）２枚の基板間の空間に露出する基板表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、基板表面に凹凸部を形成したことで、あるいは、（２）２枚の基板間の空間に露出する電極表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させ、さらにその上に電極を形成することで、電極表面に凹凸部を形成したことで、あるいは、（３）２枚の基板間の空間に露出する電極上に凹凸部を形成するにあたり、基板上に電極を形成し、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、電極表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、電極上に凹凸部を形成したことで、電界飛翔型の情報表示用パネルにおいて、安価で高速に凹凸部を持つ基板及び電極を作製することができる情報表示用パネルの製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの一例の動作を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの他の例の動作を示す図である。
【図３】本発明の第１発明に係る情報表示用パネルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の第２発明に係る情報表示用パネルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の第３発明に係る情報表示用パネルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図６】平均付着力Ｆａを測定する方法の好適な一例を説明するための図である。
【図７】しきい電圧の定義を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、本発明の対象となる情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明で用いる情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向にそって、高電位側に向かっては低電位に帯電した表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、また、低電位側に向かっては高電位に帯電した表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、それら表示媒体が電位の切替による電界方向の変化によって往復運動することにより、画像表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し時あるいは保存時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１４】
本発明の対象となる情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図２（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも１種以上の粒子から構成される色と帯電特性の異なる表示媒体３（ここでは白色粒子３Ｗと黒色粒子３Ｂを示す）を、基板１に設けた電極６と基板２に設けた電極５との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色粒子３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図１（ｂ）に示す例では、図１（ａ）に示す例に加えて、基板１、２との間に例えば格子状に隔壁４を設けセルを形成している。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、１種の色の表示媒体３（ここでは白色粒子３Ｗ）を、基板２上に設けた電極５と電極６との間に電圧を印加させることにより発生する電界に応じて、基板１、２と平行方向に移動させ、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色表示を行うか、あるいは、電極６または基板１の色を観察者に視認させて電極６または基板１の色の表示を行っている。なお、図２（ｂ）に示す例では、図２（ａ）に示す例に加えて、基板１、２との間に例えば格子状に隔壁４を設けセルを形成している。
【００１７】
本発明の情報表示用パネルの製造方法の特徴は、（１）２枚の基板間の空間に露出する基板表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、基板表面に凹凸部を形成した点、あるいは、（２）２枚の基板間の空間に露出する電極表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、基板表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させ、さらにその上に電極を形成することで、電極表面に凹凸部を形成した点、あるいは、（３）２枚の基板間の空間に露出する電極上に凹凸部を形成するにあたり、基板上に電極を形成し、樹脂を溶剤に溶かし、フィラーを添加した混合液を、電極表面に塗布し、フィラーの上端を塗膜から突出させることで、電極上に凹凸部を形成した点にある。
【００１８】
図３は本発明の第１発明に係る情報表示用パネルの製造方法の一例を説明するための図である。図３に示す例では、２枚の基板間の空間に露出する基板１１の表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂１２を溶剤に溶かし、フィラー１３を添加した混合液を、基板１１の表面に塗布し、フィラー１３の上端を塗膜（樹脂１２から構成される）から突出させることで、基板１１の表面に凹凸部１４を形成している。
【００１９】
図４は本発明の第２発明に係る情報表示用パネルの製造方法の一例を説明するための図である。図４に示す例では、２枚の基板間の空間に露出する電極１５の表面に凹凸部を形成するにあたり、樹脂１２を溶剤に溶かし、フィラー１３を添加した混合液を、基板１１の表面に塗布し、フィラー１３の上端を塗膜（樹脂１２から構成される）から突出させ、さらにその上に電極１５を形成することで、電極１５の表面に凹凸部１４を形成している。
【００２０】
図５は本発明の第３発明に係る情報表示用パネルの製造方法の一例を説明するための図である。図５に示す例では、２枚の基板間の空間に露出する電極１５上に凹凸部を形成するにあたり、基板１１上に電極１５を形成し、樹脂１２を溶剤に溶かし、フィラー１３を添加した混合液を、電極１５の表面に塗布し、フィラー１３の上端を塗膜（樹脂１２から構成される）から突出させることで、電極１５上に凹凸部を形成している。
【００２１】
上述した本発明の第１〜３発明の何れの例においても、樹脂１２を溶剤に溶かし、フィラー１３を添加した混合液を、基板１１あるいは電極１５の表面に塗布し、フィラー１３の上端を塗膜（樹脂１２から構成される）から突出させている。この時、樹脂含有量を極端に低くし、フィラー径よりも薄い膜が形成できるように調整する。フィラー径が樹脂膜の厚みより大きいため、フィラーの上端は塗膜から突出し凹凸を持つ表面が形成される。
【００２２】
樹脂１２としては、一定以上の硬度を有する非汚染性の樹脂が広く利用可能で、アクリル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミドなどが好適である。樹脂種や加える溶剤種・量などは、後述する塗布方法に応じて最適化する必要がある。
【００２３】
フィラー１３としては、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＣＯ３などの無機粒子や、樹脂ビーズなどが利用可能である。フィラー径としては、画像表示を担う粒子の粒径の１％以上２０％以下が好ましく、５％以上１０％以下が特に好ましい。フィラー径が２０％以上になると、平均粗さ間隔Ｓｍが大きくなり微細の凹凸部１４としての役割を果たさなくなる。逆に、フィラー径が５％以下になると、フィラー径より薄い膜を塗布するのが困難となり、上述した特許文献１に記載の粗さ条件を満たさなくなる。また、フィラー径の分布のシャープさは非常に重要な因子である。フィラー径にバラツキが大きいとＲａやＳｍの制御が困難で面内分布も広がってしまう。ふるいを利用したり遠心分離や液化沈降などの方法を用いて分級することで、フィラー径のＣＶ値を２０％以下にすると大きな効果が得られる。
【００２４】
フィラーの形状は特に問わないが、算術平均粗さＲａとＳｍの制御性や粒径分布の均一性の観点から球状が好適である。ただし、図４に示すような最表面が凹凸部となる電極構成の場合、アスペクト比の大きな四角錐や直方体といった特殊形状を持つフィラーを利用することでより大きな効果を得ることができる。
【００２５】
塗布方法については、樹脂が絶縁性であること、凹凸の影響で電極のシート抵抗が悪化することを考慮すると、凹凸部は情報表示用パネルの情報表示部のみに形成することが必要で、印刷法を用いることが好ましい。グラビア、グラビア−オフセット、フレキソ、スクリーン印刷などの方法で印刷が可能である。中でもRoll to Rollで印刷可能で、薄膜化が容易なグラビア印刷法やグラビア−オフセット印刷法が好ましい。
【００２６】
電極構成としては、図４および図５に示す２種類が考えられる。一つは、基板上に凹凸部を設け、その上に電極を成膜する構成（図４）で、凹凸部にガスバリア性のある樹脂を用いることでガスバリア性を付与できるなどの効果が期待出来る。もう一つは、基板上に電極を成膜し、その上に凹凸部を形成する構成（図５）である。この場合、電極自身は平坦になるのでシート抵抗の悪化が抑制できること、絶縁性の良い樹脂を凹凸部に用いることで電気鏡像力を低減させること、などの効果も望むことが出来る。
【実施例】
【００２７】
＜実施例１＞
基板１１には、厚さ７００μｍのガラス基板および厚さ１８０μｍのＰＥＴ基板を用いた。なお、表示媒体となる粒子など、電極部以外の構成は全て共通とした。
【００２８】
以下の表１に示す組合せで、樹脂、溶剤、フィラーを混合してインク化することで混合液を得、上記２種類の基板上にグラビア印刷法で印刷して、実施例１〜６および比較例１〜２のサンプルを得た。その上にスパッタリングによって膜厚５０ｎｍの酸化インジウムを成膜して電極とした。酸化インジウム成膜後、算術平均粗さ（Ｒａ）、凹凸平均間隔（Ｓｍ）、非電気的付着力（Ｎ／ｍ）、しきい電圧（Ｖ）を求めて比較した。結果を以下の表１に示す。
【００２９】
なお、算術平均粗さ（Ｒａ）および凹凸平均間隔（Ｓｍ）はＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づき引っかき試験機で求めた。非電気的付着力Ｆａは、図６に測定方法を示すように、電極５（６）と粒子３とを接触させた状態で回転中心２１からＲの位置にセットした粒子３を回転させることで、粒子３に遠心力をかけ、粒子３が電極５（６）から飛翔した回転数ωを求め、以下の式から遠心力Ｆｒを算出し、Ｆｒ＝ｍＲω２ 、ｍ＝（４／３）π（ｄ／２）３ρ、ここで、ｍ：粒子質量、ｄ：粒子径、ρ：粒子比重、算出した遠心力Ｆｒを非電気的付着力Ｆａとして求めることで、本発明で定義した非電気的付着力Ｆａを得た。しきい電圧とは、表示用パネルに印加する電圧をゼロから増加させていった場合に、表示画像のコントラストが変化し始める電圧のこと（図７）で、これが低いほど情報表示用パネルが低電圧で駆動可能になる。
【００３０】
【表１】
2010160213.tif 000003
【００３１】
表１の結果から、実施例１〜６の例は、比較例１〜２と比べて、非電気的付着力が弱く、しきい電圧も低くなることが分かる。
【００３２】
＜実施例２＞
ガラス基板およびＰＥＴ基板上にスパッタリングを用いて膜厚５０ｎｍの酸化インジウムを成膜して電極とし、実施例１１〜１６および比較例１１〜１２のサンプルを得た。その上に、以下の表２に示す組合せで、樹脂、溶剤、フィラーの混合液を印刷した。表２でも、表１と同様に、算術平均粗さ（Ｒａ）、凹凸平均間隔（Ｓｍ）、非電気的付着力（Ｎ／ｍ）、しきい電圧（Ｖ）を求めて比較した。結果を以下の表２に示す。
【００３３】
【表２】
2010160213.tif 000004
【００３４】
表２の結果から、実施例１１〜１６は、比較例１１〜１２と比べて、非電気的付着力が弱く、しきい電圧も低くなることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の情報表示用パネルは、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子書籍、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、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３６】
１、２  基板
３  表示媒体（粒子群）
３Ｗ  白色粒子群
３Ｂ  黒色粒子群
４  隔壁
５、６  電極
１１  基板
１２  樹脂
１３  フィラー
１４  凹凸部
１５  電極
２１  回転中心
【図１】
2010160213.tif 000005
【図２】
2010160213.tif 000006
【図３】
2010160213.tif 000007
【図４】
2010160213.tif 000008
【図５】
2010160213.tif 000009
【図６】
2010160213.tif 000010
【図７】
2010160213.tif 000011