(57)【要約】【課題】駆動電圧を低下させた場合でもコントラストの低下のない情報表示用パネル及び情報表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板１、２間に、帯電特性の異なる２種類の表示媒体３を封入し、表示媒体３に電界を与えて表示媒体３を移動させ画像等の情報を表示する情報表示用パネルにおいて、２種類の表示媒体（３Ｂ、３Ｗ）の帯電量の絶対値を５０μＣ／ｇ以下とするとともに、各表示媒体（３Ｂ、３Ｗ）において表示媒体を構成する全表示媒体用粒子のうち逆極性の表示媒体用粒子の占める数量割合を１０％以下とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、帯電特性の異なる２種類の表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて表示媒体を移動させ画像等の情報を表示する情報表示用パネルにおいて、２種類の表示媒体の帯電量の絶対値が５０μＣ／ｇ以下であるとともに、各表示媒体において表示媒体を構成する全表示媒体用粒子のうち逆極性の表示媒体用粒子の占める数量割合が１０％以下であることを特徴とする情報表示用パネル。
【請求項２】
表示媒体が粒子群である請求項１に記載の情報表示用パネル。
【請求項３】
表示媒体が粉流体である請求項１に記載の情報表示用パネル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネルを搭載したことを特徴とする情報表示装置。
【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対向する２枚の基板間に、２種類の表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて表示媒体を移動させ画像等の情報を表示する情報表示用パネル及び情報表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた情報表示装置が提案されている。
【０００３】
これら従来技術は、ＬＣＤと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリー機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な情報表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用画像表示、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成る分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置して成る電気泳動方式が提案され、期待が寄せられている。
【０００４】
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くなるという問題がある。さらに、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沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、表示書き換えを繰り返す際の安定性に欠けるという問題を抱えている。また、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て、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。
【０００５】
一方、溶液中での挙動を利用する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とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、表示書き換えの作動安定性に欠けるという問題もある。
【０００６】
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対向する基板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装置が知られている。
【非特許文献１】趙  国来、外３名、“新しいトナーディスプレイデバイス（Ｉ）”、１９９９年７月２１日、日本画像学会年次大会（通算８３回）“Japan Hardcopy’99”論文集、p.249-252
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の情報表示装置を構成する情報表示用パネルにおいては、表示媒体自身の帯電量の絶対値は低い方が表示媒体同士の付着が低減されるので駆動電圧が低下するが、帯電量分布が広いと絶対値を低くした時に、逆極性に帯電する表示媒体の存在率が多くなってしまう。互いに逆極性の２種類の表示媒体を利用して情報表示を行う場合、各表示媒体のうち逆極性に帯電した部分は、本来相手となる表示媒体が表示されるべき時に一緒に表示されることになってしまうため、コントラストの低下を招いてしまい表示特性を悪化させる問題があった。
【０００８】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、駆動電圧を低下させた場合でもコントラストの低下のない情報表示用パネル及び情報表示装置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】
【０００９】
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、帯電特性の異なる２種類の表示媒体を封入し、表示媒体に電界を与えて表示媒体を移動させ画像等の情報を表示する情報表示用パネルにおいて、２種類の表示媒体の帯電量の絶対値が５０μＣ／ｇ以下であるとともに、各表示媒体において表示媒体を構成する全表示媒体用粒子のうち逆極性の表示媒体の占める数量割合が１０％以下であることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の情報表示用パネルの好適例としては、表示媒体が粒子群であること、および、表示媒体が粉流体であること、がある。
【００１１】
さらに、本発明の情報表示装置は、上述した構成の情報表示用パネルを搭載したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、２種類の表示媒体の帯電量の絶対値が５０μＣ／ｇ以下とするともに、各表示媒体において表示媒体を構成する全表示媒体用粒子のうち逆極性粒子の占める数量割合が１０％以下とすることで、駆動電圧を低下させた場合でもコントラストの低下のない情報表示用パネル及び情報表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明の製造方法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。本発明の情報表示用パネルでは、対向する基板間に封入された表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向に沿って、帯電した表示媒体が電界の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り替えによる電界方向の変化によって移動方向を変えることにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、表示情報の書換え安定性あるいは表示情報の継続表示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、電極との電気影像力、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光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも２種以上の表示媒体３（ここでは白色表示媒体用粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体用粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを示す）を、基板１、２の外部から加えられる電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体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。また、図１（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも１種以上の粒子から構成される光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも２種以上の表示媒体３（ここでは白色表示媒体用粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体用粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを示す）を、基板１に設けた電極５と基板２に設けた電極６との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体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。また、図２（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。
【００１７】
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体３Ｗを粉流体からなる白色表示媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを粉流体からなる黒色表示媒体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することが出来る。
【００１８】
以下、本発明の情報表示用パネルの特徴について説明する。
本発明の情報表示用パネルの特徴は、互いに帯電極性および光学的反射率の異なる、２種類の表示媒体の帯電量の絶対値を５０μＣ／ｇ以下とすること、および、各表示媒体における逆極性の表示媒体の占める数量割合を１０％以下とすることにある。ここで、２種類の表示媒体の帯電量の絶対値を５０μＣ／ｇ以下とするのは、５０μＣ／ｇを超えると、表示媒体同士が引き付けあうクーロン力や、電極／基板との電気影像力が大きくなってしまうためである。電界による力が表示媒体を引き寄せ、良好な表示を行うためには、これらのクーロン力や電気影像力に打ち勝つ力が必要になるので、高電界が必要になり、駆動電圧が高くなってしまう。また、各表示媒体における逆極性の表示媒体の占める数量割合を１０％以下とするのは、１０％を超えると、逆極性に帯電した表示媒体が、本来相手となる表示媒体と一緒に表示される面積が大きくなり、コントラストの低下を招いてしまい表示性能を悪化させることになるためである。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルで用いる表示媒体の帯電量の分布状態を示す図である。まず、図３（ａ）に示すように、２種類の表示媒体Ａ、Ｂとも帯電量の絶対値が高いと、情報表示用パネルの駆動電圧が高くなる。駆動電圧を低くするため、図３（ｂ）に示すように、各表示媒体Ａ、Ｂの帯電量の絶対値を低くした場合は、逆極性に帯電する表示媒体の存在率が多くなり、コントラストの低下を招き表示性能を悪化させる。本発明では、上述した問題点を同時に解消すべく、図３（ｃ）に示すように、各表示媒体Ａ、Ｂの帯電量の絶対値を低下させる（５０μＣ／ｇ以下）と同時に、各表示媒体Ａ、Ｂにおける逆極性の表示媒体の占める量を少なく（１０％以下）している。
【００２０】
本発明を達成すべく、表示媒体の帯電量の絶対値を低くするためには、表示媒体が含む荷電制御剤の量を調整する方法や、表示媒体を構成する樹脂自体を帯電性の低い樹脂にする方法や、帯電性の低い外添剤で粒子表面を被覆する方法などがある。また、表示媒体の帯電量の分布を狭くするためには、表示媒体を構成する表示媒体用粒子の形状を球形に近づける方法や、表示媒体を構成する表示媒体用粒子内での荷電制御剤の分散状態を改善する方法や、外添剤で表示媒体用粒子の表面を被覆する方法などがある。表示媒体の帯電量の絶対値と分布は、ブローオフ法において同一のキャリア粒子を用いて表示媒体用粒子の帯電量測定を行うことにより、またＥ−スパートアナライザー（ホソカワミクロン（株）製）を用いて表示媒体の帯電量分布の測定を行うことにより、それぞれ求めることができる。
【００２１】
以下、本発明の情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。
【００２２】
基板については、少なくとも一方の基板は表示パネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板２であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。基板１は透明でも不透明でもかまわない。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、および、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、薄型情報表示装置とする場合に不都合がある。
【００２３】
必要に応じて設け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、金等の金属類や酸化インジウム錫（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。基板１側に設ける電極５の材質や厚みなどは上述した電極６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。
【００２４】
必要に応じて設ける隔壁４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。
【００２５】
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４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、情報表示の鮮明さが増す。ここで、隔壁の形成方法を例示すると、スクリーン印刷法、金型転写法、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。
【００２６】
次に、本発明の情報表示用パネルで表示媒体として例えば用いる粉流体について説明する。なお、本発明の情報表示用パネルで用いる粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体（登録商標）：登録番号4636931」の権利を得ている。
【００２７】
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。
【００２８】
すなわち、本発明における粉流体は、液晶（液体と固体の中間相）の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、本発明の情報表示用パネルで固体状物質を分散質とするものである。
【００２９】
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、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。
本発明に表示媒体として例えば用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の情報表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で表示媒体として用いられる。
【００３０】
次に、本発明の情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する表示媒体用粒子（以下、粒子ともいう）について説明する。表示媒体用粒子は、そのまま該表示媒体用粒子だけで構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて構成して表示媒体としたり、粉流体となるように調整、構成して表示媒体としたりして用いられる。
粒子には、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
【００３８】
また、本発明の表示媒体用粒子は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。
【００３９】
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。
【００４０】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００４１】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００４２】
表示媒体（言い換えれば表示媒体用粒子）の帯電量は当然その測定条件に依存するが、情報表示用パネルにおける表示媒体用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、特に表示媒体用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。
【００４３】
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において同一のキャリア粒子を用いて、表示媒体用粒子の帯電量測定を行うことにより、さらにはＥスパートアナライザーを用いて表示媒体の帯電量分布の測定を行うことにより、表示媒体用粒子の適正な帯電特性値の範囲を評価できることを見出した。
【００４４】
更に、表示媒体用粒子で構成する粒子群や粉流体等の表示媒体を乾式の情報表示用パネルに適用する場合には、基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下、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、図１（ａ）、（ｂ）〜図２（ａ）、（ｂ）において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体３の占有部分、隔壁４の占有部分（隔壁を設けた場合）、情報表示用パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように情報表示用パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、情報表示用パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【００４５】
本発明の情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、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。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例、比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。なお、実施例および比較例の情報表示用パネルは、下記の方法にて作製したものを、下記の基準に従い評価した。
【００４７】
「情報表示用パネルの作製」
まず、電極付きの基板（７ｃｍ×７ｃｍ）を準備し、高さ（ギャップ：Ｈ）５０μｍ、幅（ライン：Ｌ）５０μｍ、間隔（スペース：Ｓ）３００μｍの四角形格子状配置の隔壁を形成した。
隔壁の形成は以下の手順による。
電極付きの基板（７ｃｍ×７ｃｍ）に、感光性フィルムであるニチゴーモートン社製ドライフィルムフォトレジストＮＩＴ２５０をラミネートし、露光、現像を行うことにより、上記形状および配置の隔壁とした。
【００４８】
表示媒体として帯電極性および光学的反射率の異なる２種類の表示媒体用粒子からなる表示媒体（白色表示媒体Ａおよび黒色表示媒体Ｂ）をそれぞれ準備し、隔壁付き基板を、湿度４０％ＲＨ以下の乾燥した容器内に移し、まず、表示媒体Ａを第１の表示媒体として、容器内上部に設けられたノズルから容器内に分散して、容器下部に置かれた基板上のセル内に散布することにより表示媒体Ａを充填した。続いて、表示媒体Ｂを第２の表示媒体として、容器内上部に設けられた別のノズルから容器内に分散して、容器下部に置かれた基板上のセル内に（すでに表示媒体Ａが充填されている）に散布することにより表示媒体Ａに重ねて充填した。表示媒体Ａと表示媒体Ｂの充填配置量は同体積量ずつとし、２枚の基板を貼り合わせてできる基板間に対する双方の表示媒体が合わさった体積占有率が２６ｖｏｌ％となるように調整した。次に、表示媒体がセル内に充填配置された基板にもう一方の基板を重ね合わせ、基板周辺をエポキシ系接着剤にて接着シールすると共に、表示媒体を封入し、情報表示用パネルを作製した。
表示媒体Ａ、表示媒体Ｂの帯電量および逆極性粒子の割合は、上記散布による基板間への充填前に以下に説明する方法によって求めた。
【００４９】
「表示媒体の帯電量および帯電量分布の測定」
帯電量はブローオフ法にて測定した。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粒体（被測定表示媒体）とキャリア粒子の混合体を入れ、一端から高圧ガスを吹き込んで粒体とキャリア粒子とを分離し、網の目開きから粒体のみをブローオフ（吹き飛ばし）する。この時、粒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ャリア粒子に残る。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ーに充電される。そこで、コンデンサー両端の電位を測定することにより、粒体の電荷量Ｑは、Ｑ＝ＣＶ（Ｃ：コンデンサー容量、Ｖ：コンデンサー両端の電圧）として求められる。このＱをブローオフされた粒体の質量で割ることで、帯電量（μＣ／ｇ）を算出した。
１つの表示媒体における逆極性粒子の占める数量割合は、Ｅ−スパートアナライザー（ホソカワミクロン（株）製）にて、同一のキャリア粒子を用いて個々の粒子の帯電量を算出し、更に個々の粒子の内、逆極性に帯電している粒子の個数を全数で割り、数量割合を計算して求めた。
【００５０】
「表示特性の評価」
表示媒体Ａ、Ｂを用いて作製した情報表示用パネルを組み込んだ情報表示装置に印加する電圧を徐々に高くしながら、黒色表示時の反射濃度と白色表示時の反射濃度とを反射画像濃度計（ＲＤ−１９Ｉ、グレタグマクベス社製）を用いて測定した。コントラスト（＝黒色表示時反射濃度−白色表示時反射濃度）が飽和する値と、その時の電圧（駆動電圧）を情報表示装置の特性とした。
【００５１】
＜実施例１＞
表示媒体Ａ：
スチレン樹脂（トーヨースチロールＥ−６４０Ｎ、東洋スチレン製）に酸化チタン（タイペークＣＲ−５０、石原産業製）を１００重量部混合し、２軸押出機にて混練後、粉砕機にて粉砕、気流式分級機にて分級を行い、表示媒体用粒子を得た。この表示媒体用粒子にヘンシェルミキサーにて外添剤としてシリカ微粒子（Ｈ３００４、クラリアント・ジャパン製）を２重量％混合し、外添剤が付着した表示媒体用粒子からなる表示媒体Ａを得た。
【００５２】
表示媒体Ｂ：
ナイロン樹脂（ＵＢＥナイロン１０１０、宇部興産製）にカーボンブラック（SpecialBlack4、デグッサ・ジャパン製）を５重量部、正帯電性の荷電制御剤（ボントロンＮ２１、オリエント化学製）を５重量部混合し、２軸押出機にて混練後、粉砕機にて粉砕、気流式分級機にて分級を行い、表示媒体用粒子を得た。この表示媒体用粒子にヘンシェルミキサーにて外添剤としてシリカ微粒子（Ｈ３０５０、クラリアント・ジャパン製）を２重量％混合し、外添剤が付着した表示媒体用粒子からなる表示媒体Ｂを得た。
【００５３】
得られた表示媒体の帯電量及び逆極性の存在率と、表示媒体Ａ、Ｂを用いて情報表示装置を作製した時の表示特性を以下の表１に示す。
【００５４】
＜実施例２＞
実施例１において、表示媒体Ａ、Ｂ共に、外添剤のシリカ微粒子を１重量％に減量した以外は、実施例１と同様にして外添剤が付着した表示媒体用粒子からなる表示媒体とした。得られた表示媒体の帯電量及び逆極性の存在率と、表示媒体Ａ、Ｂを用いて情報表示装置を作製した時の表示特性を表１に示す。
【００５５】
＜実施例３＞
表示媒体Ａ：
スチレンモノマー（関東化学試薬製）９５ｍｏｌ％とトリメチロールプロパントリアクリレート（Ａ−ＴＭＰＴ、新中村化学製）５ｍｏｌ％に、酸化チタンＣＲ−５０を４０重量部、負帯電性の荷電制御剤（ボントロンＥ８９、オリエント化学製）３重量部をサンドミルにより分散させ、さらに２重量部のラウリルパーオキサイド（パーロイルＬ、日本油脂製）を溶解させた液を、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム（ラテムルＥ−１１８Ｂ、花王製）を０．５％添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、気流式分級機を用いて分級を行い、得られた表示媒体用粒子からなる表示媒体Ａを得た。
【００５６】
表示媒体Ｂ：
メチルメタクリレートモノマー（関東化学試薬製）９５ｍｏｌ％とＡ−ＴＭＰＴ５ｍｏｌ％に、カーボンブラック（SpecialBlack5、デグッサ・ジャパン製）を５重量部、正帯電性の荷電制御剤（ボントロンＮ０７、オリエント化学製）を５重量部をサンドミルにより分散させ、さらに２重量部のパーロイルＬを溶解させた液を、界面活性剤としてラテムルＥ−１１８Ｂを０．５％添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、気流式分級機を用いて分級を行い、得られた表示媒体用粒子からなる表示媒体Ｂを得た。
【００５７】
得られた表示媒体の帯電量及び逆極性の存在率と、表示媒体Ａ、Ｂを用いて情報表示装置を作製した時の表示特性を以下の表１に示す。
【００５８】
＜実施例４＞
実施例３において、荷電制御剤の添加量を８重量部にした以外は、実施例３と同様にして作製した表示媒体用粒子からなる表示媒体を作製した。得られた表示媒体の帯電量及び逆極性の存在率と、表示媒体Ａ、Ｂを用いて情報表示装置を作製した時の表示特性を表１に示す。
【００５９】
＜比較例１＞
実施例１において、表示媒体Ａ、Ｂ共に、外添剤のシリカ微粒子を用いない以外は、実施例１と同様にして表示媒体を作製した。得られた表示媒体の帯電量及び逆極性の存在率と、表示媒体Ａ、Ｂを用いて情報表示装置を作製した時の表示特性を表１に示す。
【００６０】
＜比較例２＞
実施例２において、荷電制御剤の添加量を１０重量部にした以外は、実施例２と同様にして表示媒体用粒子を作製した。得られた表示媒体用粒子で構成した表示媒体の帯電量及び逆極性の存在率と、表示媒体Ａ、Ｂを用いて情報表示装置を作製した時の表示特性を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2006018248.tif 000003
【００６２】
表１の結果から、表示媒体Ａ、Ｂの帯電量の絶対値が５０μＣ／ｇ以下であると共に、表示媒体Ａ、Ｂにおける逆極性粒子の占める数量割合が１０％以下である実施例１〜４は、表示媒体Ａ、Ｂにおける逆極性粒子の占める数量割合が１０％を超える比較例１及び表示媒体Ａ、Ｂの帯電量の絶対値が５０μＣ／ｇを超える比較例２と比べて、低い駆動電圧と高いコントラストの両者を達成できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の情報表示用パネルをおよび情報表示装置は、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。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの一例を示す図である。
【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を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルで用いる表示媒体の帯電量の分布状態を示す図である。
【図４】本発明の情報表示用パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、２  基板
３  表示媒体（粒子群または粉流体）
３Ｗ  白色表示媒体
３Ｗａ  白色表示媒体用粒子
３Ｂ  黒色表示媒体
３Ｂａ  黒色表示媒体用粒子
４  隔壁
５、６  電極
【図１】
2006018248.tif 000004
【図２】
2006018248.tif 000005
【図３】
2006018248.tif 000006
【図４】
2006018248.tif 000007