(57)【要約】    【課題】  本発明は、製造工程さらに輸送時において、電子部品の帯電量を簡易に測定し記録することができるとともに、電子機器や人体などの帯電量を簡易に測定し記録することができる電圧記録用セルおよび該セルを有する帯電量測定器を提供することを目的とする。    【解決手段】  本発明に係る電圧記録用セルは、被測定物の帯電量を測定するためのセルであって、表示用透明基板と被測定物側に位置するベース基板とが所定間隔離間して配置されてなり、これらの基板の間には帯電物質が封入されていることを特徴とする。    【選択図】  図１
2006112907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の帯電量を測定するための電圧記録用セルであって、
前記電圧記録用セルは、表示用透明基板と被測定物側に位置するベース基板とが所定間隔離間して配置されてなり、これらの基板の間には帯電物質が封入されていることを特徴とする電圧記録用セル。
【請求項２】
前記帯電物質が、電気泳動性粒子であることを特徴とする請求項１に記載の電圧記録用セル。
【請求項３】
前記帯電物質が、電気泳動性粒子を内包してなるマイクロカプセルであることを特徴とする請求項１に記載の電圧記録用セル。
【請求項４】
前記帯電物質が、その表面に色調の異なる２以上の領域を有し、かつ該領域の帯電特性が異なるように構成された略球状の回転粒子であることを特徴とする請求項１に記載の電圧記録用セル。
【請求項５】
前記表示用透明基板が、前記ベース基板と対向する面に透明電極膜を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電圧記録用セル。
【請求項６】
前記ベース基板の前記表示用透明基板と対向する面には、帯電量調整層を有し、該帯電量調整層は金属層および／または絶縁層からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電圧記録用セル。
【請求項７】
前記絶縁層が、高分子材料層、誘電体層および強誘電体層からなる群より選択される少なくとも１層からなることを特徴とする請求項６に記載の電圧記録用セル。
【請求項８】
被測定物に取り付けて帯電量の測定を行う帯電量測定器であって、
前記帯電量測定器は、請求項１〜７のいずれかに記載の電圧記録用セルを少なくとも一つ備えることを特徴とする帯電量測定器。
【請求項９】
前記帯電量測定器が、請求項５に記載の電圧記録用セルを複数個有する場合には、セルごとに、表示用透明基板に形成された透明電極膜とベース基板との距離が異なるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の帯電量測定器。
【請求項１０】
前記帯電量測定器が、請求項１〜７のいずれかに記載の電圧記録用セルを複数個有する場合には、セルごとに、表示用透明基板とベース基板との間に封入された帯電物質の帯電性が異なるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の帯電量測定器。
【請求項１１】
前記帯電量測定器が、請求項１〜７のいずれかに記載の電圧記録用セルを複数個有する場合には、セルごとに、表示用透明基板の導電性が異なるように構成されていることを特徴とする請求項８のいずれかに記載の帯電量測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、電子機器、人体などの帯電量を測定し記録することの可能な電圧記録用セル、および該セルを有してなる帯電量測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、帯電している電子部品、電子機器、人体などが、導電性の物体に接触し、あるいは充分に接近すると、激しい放電が発生することが知られている。この現象はＥＳＤ（electro-static discharge；静電気放電）と呼ばれ、電子機器の誤動作や、静電気破壊による電子部品の損傷などの問題を引き起こすことがある。特に、この静電気破壊による電子部品の損傷は、外見では全く判断できないため、電子部品が損傷を受けているか判断することは容易ではない。さらに、この電子部品のうちでも半導体の分野においては、多機能化や高集積化の要求や、製造技術等の向上により年々微細化が進んでおり、そのためＥＳＤにより回路が損傷を受け易くなっている。例えば、ＭＯＳ型半導体は、約８０〜１００Ｖの電圧により半導体としての機能を失ってしまう。
【０００３】
したがって、製造工程において電子部品、電子機器、人体などの帯電量を測定することは、静電気対策として重要である。そのような帯電量を測定するものとして、電子機器の表面に取り付ける液晶からなる帯電量測定器が提案されている（例えば、特許文献１）。この液晶からなる帯電量測定器を、帯電している電子機器に取り付けると、電界の印加により液晶を透過する光の強度、波長、位相が変化するため、この変化を確認することにより電子機器の帯電状況を知ることができる。また、この帯電量測定器を、電子部品に取り付ければ、電子部品の帯電状況を知ることができると考えられる。
【０００４】
しかしながら、この帯電量測定器は、電子部品等の現在の帯電量を確認することはできるものの、帯電量が減少すれば液晶の配向が元の状態に戻るため、電子部品がその製造工程において損傷が発生する所定レベル以上の帯電量を一瞬でも有していたかを記録することはできない。電子部品が、所定レベル以上の帯電量を測定し、さらに記録することができれば、その電子部品の損傷を予測することができるため好ましい。しかしながら、製造工程においては、電子部品は密閉された装置内に存在しており、電子部品の帯電量を容易に確認することはできない。したがって、製造工程における電子部品に印加された最大帯電量を記録することができる帯電量測定器が従来から望まれていた。
【０００５】
製造工程において電子部品の帯電量を確認することができるものとして、半導体ウエハに近接して帯電量測定器を設け、その帯電量測定器が制御部に接続された半導体ウエハ製造装置が提案されている（例えば、特許文献２）。この電界測定器を有する半導体ウエハ製造装置によれば、一定量の帯電量を検出した場合には、製造工程を停止することができ、電子部品の損傷を未然に防止することができる。しかしながら、このような帯電量測定器は、製造装置ごとに設置しなければならず、製造装置が複雑となり、さらに製造工程が煩雑になる問題もあった。さらに、電子部品を製造装置から他の製造装置に搬送する際に一定量の電圧が印加され電子部品が損傷しても、製造装置において帯電量が検出されなければ製造工程は停止されないため、損傷した電子部品の混入を防止することができないという問題があった。
【０００６】
一方、半導体素子などの電子部品を輸送する場合には、電子部品を帯電防止剤が塗布された容器や静電気拡散性のアルミラミネート袋などに入れ、静電気の発生を抑え、または拡散させることによって静電気対策が行われている。しかしながら、輸送時における電子部品の帯電は避けられず、ＥＳＤを原因とする電子部品の損傷が問題となっており、さら
に、このような電子部品を組み込んだ電気・電子製品が故障する原因となっていた。したがって、電子部品がどの程度の最大帯電量を有していたか記録することができれば、電子部品の損傷を容易に確認することができるとともに、ひいては電気・電子製品の故障を未然に防止することができる。
【特許文献１】特開昭６３−３６１５６号公報
【特許文献２】特開平７−２２３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来技術の問題を解決するものであって、製造工程さらに輸送時において、電子部品の帯電量を簡易に測定し記録することができ、さらに電子機器や人体などの帯電量を簡易に測定し記録することができる電圧記録用セルおよび該セルを有してなる帯電量測定器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電圧記録用セルは、被測定物の帯電量を測定するためのセルであって、表示用透明基板と被測定物側に位置するベース基板とが所定間隔離間して配置されてなり、これらの基板の間には帯電物質が封入されていることを特徴とする。
【０００９】
このような電圧記録用セルは、帯電している被測定物に接触または近接すると、被測定物から電圧記録用セルのベース基板に電荷が移動し、ベース基板の電荷の影響により帯電物質が移動、凝集等して被測定物の帯電量を記録することができる。また、被測定物が外部の環境変化により帯電する前に本セルを被測定物に接触又は近接した状態にしてから、被測定物が外部の環境変化により帯電した場合、本セルは環境変化による帯電量を記録することができる。したがって、ユーザは、表示用透明基板を通して色調の変化や透過度の変化を確認することにより、電子部品等の帯電状況を容易に把握することができ、損傷を受けた電子部品が混入するのを防止することができる。さらに、電子機器や人体などの帯電量を簡易に確認することもできるため、帯電量が多いと判断される場合には、電子機器や人体に対して静電気が発生するのを防止する手段、または拡散させる手段を施すことができ、静電気放電による電子部品の損傷を未然に防止することができる。
【００１０】
前記帯電物質が、電気泳動性粒子であることが好ましく、また、前記電気泳動性粒子を内包してなるマイクロカプセルであることも好ましく、「その表面に色調の異なる２以上の領域を有し、該領域の帯電特性が異なるように構成された略球状の回転粒子」であることも好ましい。
【００１１】
このような帯電物質を用いることにより、（１）電子部品が損傷を受ける所定量以上の電圧を有していた場合、または（２）電子機器や人体が電子部品に損傷を与えてしまう所定量以上の電圧を有していた場合には、電荷により帯電物質が移動、凝集等する量が変化し、帯電量を記録することができる。したがって、ユーザは、帯電物質の移動や凝集等による光の透過度の変化を、表示用透明基板を介して確認することにより帯電状況を知ることができる。したがって、上記（１）によれば、損傷を受けたと予想される電子部品を排除することができ、上記（２）によれば、静電気放電による電子部品の損傷を未然に防止することができる。
【００１２】
また、前記表示用透明基板が、前記ベース基板と対向する面に透明電極膜を有することが好ましい。
透明電極膜を有することにより、ベース基板から透明電極膜に向かって電圧が効率的に印加されるため、より正確に被測定物の帯電状況を知ることができる。
【００１３】
前記ベース基板の前記表示用透明基板と対向する面には、帯電量調整層が設けられており、該帯電量調整層は金属層および／または絶縁層とからなることが好ましく、前記絶縁層が、高分子材料層、誘電体層および強誘電体層からなる群より選択される少なくとも１層からなることも好ましい。
【００１４】
本発明に係る帯電量測定器は、被測定物に取り付けて帯電量の測定を行う測定器であって、上記の電圧記録用セルを少なくとも一つ備えることを特徴とする。
前記帯電量測定器が、上記の電圧記録用セルを複数個有する場合には、（１）セルごとに、表示用透明基板に形成された透明電極膜とベース基板との距離が異なるように構成されていることが好ましく、（２）セルごとに、表示用透明基板とベース基板との間に封入された帯電物質の帯電性が異なることも好ましく、（３）セルごとに、表示用透明基板の導電性に違いがあることも好ましい。
【００１５】
このような帯電量測定器によれば、測定可能な電圧が電圧記録用セル毎に異なるように構成できるため、より正確に帯電量を測定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電圧記録用セルによれば、製造工程さらに輸送時において、電子部品の帯電量を簡易に測定し記録することができる。したがって、ユーザは帯電状況を確認することにより、損傷を受けた電子部品を排除することができ、電気・電子製品の故障を未然に防止することができる。また、本発明の電圧記録用セルによれば、電子機器や人体などの帯電量を簡易に測定し記録することもできる。したがって、電子機器や人体の帯電量が多いと判断される場合には静電気が帯電しないように処置を施すことができ、静電気放電による電子部品の損傷を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の帯電量測定器を示す概略斜視図であり、図２〜４は、帯電量測定器のＡ−Ａ線概略断面図であり、図２は本発明の電圧記録用セルの第1の実施例、図３は本発
明の電圧記録用セルの第２の実施例、図４は本発明の電圧記録用セルの第３の実施例を示す。なお、図２〜４の図面において、（Ａ）は電圧印加前の状態を示す図であり、（Ｂ）は、所定量の電圧が印加された場合の帯電物質の挙動を説明する図である。なお、各図面において同一の部分を示す場合には、同一の符号を記す。
【００１８】
図１〜４に示すように、本発明の帯電量測定器１は、函体形状の電圧記録用セル２が、梯子形状の枠体３の枠内に嵌め込まれ、長手方向に５つの電圧記録用セル２が配設された形状を有している。なお、帯電量測定器１の形状や電圧記録用セル２の数は、その目的に応じて適宜変更することができる。また、枠体３の材質は特に限定されない。
【００１９】
帯電量測定器１は、被測定物の表面に載置することができればよいが、被測定物の表面に取り付けることができるように、図示しない接着層を有していてもよい。接着層は、枠体３の下面に形成されており、さらにベース基板５の下面にも形成されていてもよい。接着層は、従来公知の接着剤により形成することができ、接着剤の組成や接着層の層厚，形状等により、何度も繰り返し使用（取り付け）することができるように構成されていることが好ましい。接着層がベース基板５の下面にも形成されている場合には、接着剤に、金、銀、ニッケル、カーボンなどの導電性微粒子が分散されていることが好ましい。これにより、被測定物に帯電している電圧量が極微量であったとしても電圧記録用セル２に電荷を効率良く送ることができる。
【００２０】
以下、本発明の電圧記録用セル２を、図面を参照しながら説明する。
図２〜４に示すように、本発明の電圧記録用セル２は、表示用透明基板４と、被測定物側に位置するベース基板５とが、スペーサー７を介して所定間隔離間して配置されてなり、これらの基板の間には帯電物質９が封入されている。
【００２１】
表示用透明基板４としては、具体的には、ガラス基板、透明樹脂基板等を用いることができる。透明な樹脂基板は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなセルロース樹脂、ポリスチレン樹脂などから形成される。なかでも、透明性の観点からは、アクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂が好ましい。本発明において透明樹脂基板とは、半透明樹脂基板を含むものである。表示用透明基板４の厚みは、特に限定されないが、通常１００〜２０００μｍ程度である。
【００２２】
また、表示用透明基板４は導電性を有していることが好ましい。導電性を付与するためには、金、銀、ニッケル、カーボンなどの導電性微粒子を前記樹脂に分散して基板４を形成するか、または、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ブチルチオフェン）などの導電性高分子を含む樹脂組成物から形成する。表示用透明基板４が導電性を有することにより、ベース基板５から表示用透明基板４の方向に印加された電荷が、表示用透明基板４を介して大気へ放出されるため、被測定物の電圧を正確に測定することができる。本発明の帯電量測定器が、電圧記録用セルを複数個有する場合、導電性微粒子の添加量をセル毎に変化させることにより、表示用透明基板４の導電性をセル毎に異なるように構成することができる。
【００２３】
また、表示用透明基板４がベース基板５と対向する面４ａに透明電極膜１１を有することも好ましい。このような電圧記録用セル２であれば、ベース基板５から、導電性である透明電極膜１１に対し電圧が印加されやすいため、被測定物に帯電している電圧量が極微量であっても帯電量をさらに精度良く測定することができる。
【００２４】
透明電極膜１１は、透明性を有し、かつ導電性を有するものであれば特に制限されないが、一般には、酸化インジウム−酸化スズ（以下、ＩＴＯと略す）、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン等の薄膜が用いられる。形成方法としては、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、スプレー法、ゾル−ゲル法、ＣＶＤ法等の公知の方法が好適に採用される。透明電極膜１１の膜厚は、１５０〜５０００Å程度で形成される。
【００２５】
ベース基板５は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などから形成される。ベース基板５は、これらの樹脂に金、銀、ニッケル、カーボンなどの導電性微粒子が分散された樹脂組成物や、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ブチルチオフェン）などの導電性高分子を含む樹脂組成物を用いて形成されることも好ましい。これにより、ベース基板５が導電性を有するため、被測定物に帯電している電圧量が極微量であったとしても測定することができる。ベース基板５の厚みは、特に限定されないが、通常１００〜２０００μｍ程度である。
【００２６】
このようなベース基板５の表示用透明基板４に対抗する面には、帯電量調整層（図示しない）が形成されていてもよい。この帯電量調整層は、金属層および／または絶縁層からなる。
【００２７】
金属層は、従来公知の方法により作成することができる。具体的には、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法などの薄膜形成法により作成される。この金属層としては、銅、アルミニウム、金、銀、白金、チタン、ニッケル、クロム、スズ、ロジウム、パラジウム、モリブデンなどの金属やこれらの合金を用いることができ、さらにこれら
金属の炭化物、窒化物等も用いることができる。金属層が積層膜であるときは、酸化珪素、または窒化珪素、またはそれらの混合物からなる層を一部に有していてもよい。
【００２８】
金属層の膜厚は、１０〜２０００ｎｍ、好ましくは１０〜１０００ｎｍ、さらに好ましくは１５〜５００ｎｍであることが望ましい。
絶縁層は、高分子材料層、誘電体層および強誘電体層からなる群より選択される少なくとも１層からなり、任意の順序で積層されていてもよい。絶縁層は、ベース基板５とは異なる材料で形成される。
【００２９】
高分子材料層は、例えば、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー若しくはプレポリマーなどから形成されたＵＶ硬化性樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、パリレン樹脂等を用い、スピンコート、ロールコート、プラズマ重合法などの従来公知の方法により作成することができる。
【００３０】
誘電体層は、例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、硫化亜鉛等の酸化物、窒化物、硫化物等を用い、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、ゾルゲル法などの従来公知の方法により作成することができる。
【００３１】
強誘電体層は、例えば、ＢａＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、ＮＨ4ＬｉＳＯ4、Ｋ2ＺｎＢｒ4、Ｋ2ＺｎＩ4等を用い、真空蒸着、イオンプレーティング、ゾルゲル法などの従来公知の方法により作成することができる。
【００３２】
この絶縁層の膜厚は、１０〜５０００ｎｍ、好ましくは１０〜３０００ｎｍ、さらに好ましくは１５〜２０００ｎｍであることが望ましい。
帯電量調整層を構成する金属層および／または絶縁層が、このような膜厚であることにより、ベース基板５の帯電量を調整することが可能となり、被測定物に予想される帯電量に応じて膜厚を適宜変化させ、被測定物の帯電量を好適に記録することができる。
【００３３】
スペーサー７は、非導電性であって、公知の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から形成される。そのような樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が好ましく用いられる。スペーサー７は非導電性であるため、測定対象である被測定物の電荷がスペーサー７を介して、放電されることがなく、被測定物の電荷量を正確に測定することができる。
【００３４】
このような表示用透明基板４に形成された透明電極膜１１、ベース基板５、およびスペーサー７の内面により囲まれた直方体形状の空隙部には、帯電物質が封入されている。この帯電物質としては、（１）電気泳動性粒子、（２）この電気泳動性粒子を内包してなるマイクロカプセル、または「（３）色調の異なる２以上の領域を有し、該領域は帯電特性が異なるように構成された略球状の回転粒子」を挙げることができる。
【００３５】
以下、帯電物質である上記（１）〜（３）を、順に第１〜３の実施例として説明する。
（第１実施例）
本発明の電圧記録用セル２（第１実施例）は、図２に示すように表示用透明基板４と、被測定物側に位置するベース基板５とが、スペーサー７を介して所定間隔離間して配置されてなり、これらの基板とスペーサー７とで形成された空間には帯電物質として電気泳動性粒子９が封入されている。
【００３６】
電気泳動性粒子９としては、表面に電荷を持っており、一般にゼータ電位または表面電荷を有するものを用いる。具体的には、ポリスチレン等のポリマー系粒子、金コロイド、
セレニウムコロイド等の無機系粒子などの表面に、−ＮＨ4、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ4等の所定の官能基を有するものが挙げられる。電気泳動性粒子の平均粒径としては、一般的なコロイド領域の大きさである１ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは１ｎｍ〜１０μｍの範囲が望ましい。
【００３７】
液体１０としては、電気泳動性粒子表面をイオン化することができればよいことから、水、水とエタノール、メタノール等の有機溶媒とからなる混合液、等が挙げられる。
また、電気泳動性粒子９としては、色調を有しており、液体中で正極性または負極性の良好な帯電特性を示す材料を用いることも好ましい。具体的には、各種の無機顔料、有機顔料、カーボンブラック、またはそれらを含有させた樹脂を使用することができる。電気泳動性粒子９の平均粒径は、通常１０ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは１００ｎｍ〜１０μｍが望ましい。
【００３８】
この場合、液体１０としては、イソパラフィン、シリコーンオイル、キシレン、トルエン等の非極性溶媒が挙げられる。液体１０は着色されていてもよく、液体に所望の色の染料、顔料を混ぜ合わせる。なお、上記の液体１０中や電気泳動性粒子９中には、電気泳動性粒子９の帯電を制御し安定化させるための荷電制御剤を添加しておくことも好ましい。荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩やサリチル酸や有機四級アンモニウム塩やニグロシン系化合物などが挙げられる。
【００３９】
このような電気泳動性粒子９が封入されている電圧記録用セル２に、所定量の電圧が印加された場合の内部の変化を図面を参照して説明する。なお、液体１０中でマイナスに帯電している電気泳動性粒子９が分散している場合について説明する。図２(Ａ)に示すように、電気泳動性粒子９が分散している液体１０が封入されている電圧記録用セル２において、ベース基板５に所定量以上の電圧が印加されると、ベース基板５が帯電するとともに透明電極１１に対して電圧が印加される。このとき、図２（Ｂ）に示すようにマイナスに帯電している電気泳動性粒子９はプラスの方向（透明電極１１方向）へ移動し、透明電極１１の表面に付着する。ユーザは、表示用透明基板４の上面から、電気泳動性粒子９の付着による色調の変化（帯電量の記録）を確認することにより、被測定物が所定量以上の電圧を有していたか確認することができる。
【００４０】
一方、プラスに帯電している電気泳動性粒子９の場合は、電気泳動性粒子９はマイナスの方向（ベース基板５方向）へ移動し、ベース基板５の表面に付着するため、ユーザは、表示用透明基板４の上面から色調の変化（帯電量の記録）を確認することにより、被測定物が所定量以上の電圧を有していたか確認することができる。
【００４１】
このように電気泳動性粒子９は電圧の印加により移動するが、逆方向の電圧の印加がない限り逆方向にはほとんど移動しないため、被測定物の帯電状況を好適に記録することができる。
【００４２】
このような本発明の電圧記録用セル２は、図２（Ａ）に示すように、表示用透明基板４に形成された透明電極膜１１と、ベース基板５とが間隔ａ離間して配置される。この間隔ａは、ベース基板５の厚みや被測定物等により好ましい範囲が異なり、特に限定されないが、１〜５０００μｍ、好ましくは５〜２０００μｍの範囲であることが望ましい。透明電極膜１１とベース基板５との間隔ａが、このような範囲であると、静電気対策として求められる５０〜４００００Ｖの範囲の電圧を測定することができる。
【００４３】
さらに、この間隔ａは、上記範囲をさらに細分化することにより、測定可能な電圧の範囲も細分化することができる。
具体的には、例えば、電圧記録用セル２の間隔ａを１０μｍ、２０μｍ、１００μｍ、
５００μｍ、２０００μｍとすることにより、測定可能な電圧を各々５０〜２００Ｖ未満、２００〜４００Ｖ未満、４００〜２０００Ｖ未満、２０００〜１００００Ｖ未満、１００００〜４００００Ｖと設定することができる。
【００４４】
さらに、もう一つの具体例としては、例えば、電圧記録用セル２の間隔ａを１０μｍ、２０μｍ、４０μｍ、６０μｍ、８０μｍとすることにより、測定可能な電圧を各々５０〜２００Ｖ未満、２００〜４００Ｖ未満、４００〜８００Ｖ未満、８００〜１２００Ｖ未満、１２００〜１６００Ｖと設定することができる。
【００４５】
このように、電圧記録用セル２の間隔ａの値により測定可能な電圧の範囲は変化するが、電気泳動性粒子９の種類や粒子表面の官能基の種類等を変えることにより、電気泳動性粒子９の帯電量を変化させ、測定可能な電圧の範囲を変化させることもできる。電気泳動性粒子９の帯電量は、ベース基板５の厚みや被測定物等により好ましい範囲が異なり、特に限定されないが、０．５〜８００μＣ／ｇ、好ましくは１〜４００μＣ／ｇの範囲であることが望ましい。電気泳動性粒子９の帯電量が、このような範囲であると、静電気対策として求められる５０〜４００００Ｖの範囲の電圧を測定することができる。
【００４６】
さらに、電気泳動性粒子９の帯電量は、上記範囲をさらに細分化することにより、測定可能な電圧の範囲も細分化することができる。
具体的には、例えば、電気泳動性粒子９の帯電量を１μＣ／ｇ、５μＣ／ｇ、１０μＣ／ｇ、１００μＣ／ｇ、４００μＣ／ｇとすることにより、測定可能な電圧を各々５０〜１００Ｖ未満、１００〜５００Ｖ未満、５００〜１０００Ｖ未満、１０００〜１００００Ｖ未満、１００００〜４００００Ｖと設定することができる。
【００４７】
（第２実施例）
本発明の電圧記録用セル２（第２実施例）は、図３に示すように表示用透明基板４と、被測定物側に位置するベース基板５とが、スペーサー７を介して所定間隔離間して配置されてなり、これらの基板とスペーサー７とで形成された空間には、帯電物質である電気泳動性粒子９を内包してなるマイクロカプセル１５が封入されている。具体的には、マイクロカプセル１５が分散されてなるマトリックス層１７が、前記空間に形成されている。なお、図３において図１および２と同一の部分を示す場合には、同一の符号を記し、その説明を省略する。
【００４８】
本発明で用いられるマイクロカプセル１５は、従来公知の、ｉｎ−ｓｉｔｕ法、界面重合法、コアセルベーション法等により調製することができ、第１実施例で用いた電気泳動性粒子９の分散液を内包してなる。
【００４９】
マイクロカプセルの壁材としては、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ポリウレタン、アミノ樹脂、ポリアミド、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ゼラチン等を用いることができる。本発明に用いられるマイクロカプセル１５の平均粒径は、１〜２００μｍであり、好ましくは、１０〜１００μｍであることが望ましい。
【００５０】
このようなマイクロカプセル１５を有する電圧記録用セル２は、マイクロカプセル１５とマトリックス材料を溶解、分散、懸濁または乳化し塗工液として調製し、得られる塗工液をワイヤーバーコート、ロールコート、ブレードコート、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、又はグラビアコートなどの方法により基板上に塗工・乾燥して得られる。
【００５１】
マトリックス材料としては、前記マイクロカプセルの壁材と同様な材料や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニルデン、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどの材料を用いることができる。マトリックス材料には、金、銀、ニッケル、カーボンなどの導電性微粒子が分散されていることが好ましい。これにより、被測定物に帯電している電圧量が極微量であったとしても、マイクロカプセル１５に電荷を効率良く送ることができる。
【００５２】
このようなマイクロカプセル１５を有する電圧記録用セル２に、所定量の電圧が印加された場合の内部の変化を図面を参照して説明する。なお、マイクロカプセル１５内において、液体１０中にマイナスに帯電している電気泳動性粒子９が分散している場合について説明する。図３(Ａ)に示すように、電気泳動性粒子９が分散している液体１０が封入されているマイクロカプセル１５において、ベース基板５に所定量以上の電圧が印加されると、ベース基板５が帯電するとともに透明電極１１に対して電圧が印加される。このとき、マイナスに帯電している電気泳動性粒子９は、図３(Ｂ)に示すようにマイクロカプセル１５内でプラスの方向（透明電極１１の方向）へ移動する。ユーザは、表示用透明基板４の上面から、電気泳動性粒子９の付着による色調の変化（帯電量の記録）を確認することにより、被測定物が所定量以上の電圧を有していたか確認することができる。
【００５３】
一方、プラスに帯電している電気泳動性粒子９の場合は、電気泳動性粒子９はマイクロカプセル１５内でマイナスの方向（ベース基板５の方向）へ移動するため、ユーザは、表示用透明基板４の上面から色調の変化（帯電量の記録）を確認することにより、被測定物が所定量以上の電圧を有していたか確認することができる。
【００５４】
このような本発明の電圧記録用セル２は、図３（Ａ）に示すように、表示用透明基板４に形成された透明電極膜１１と、ベース基板５とが間隔ｂ離間して配置される。この間隔ｂは、ベース基板５の厚みや被測定物等により好ましい範囲が異なり、特に限定されないが、１〜５０００μｍ、好ましくは５〜２０００μｍの範囲であることが望ましい。透明電極膜１１とベース基板５との間隔ｂが、このような範囲であると、静電気対策として求められる５０〜４００００Ｖの範囲の電圧を測定することができる。
【００５５】
さらに、この間隔ｂは、上記範囲をさらに細分化することにより、測定可能な電圧の範囲も細分化することができる。
具体的には、例えば、電圧記録用セル２の間隔ｂを１０μｍ、２０μｍ、１００μｍ、５００μｍ、２０００μｍとすることにより、測定可能な電圧を各々５０〜２００Ｖ未満、２００〜４００Ｖ未満、４００〜２０００Ｖ未満、２０００〜１００００Ｖ未満、１００００〜４００００Ｖと設定することができる。
【００５６】
このように、電圧記録用セル２の間隔ｂの値により測定可能な電圧の範囲は変化するが、電気泳動性粒子９の種類や粒子表面の官能基の種類等を変えることにより、電気泳動性粒子９の帯電量を変化させ、測定可能な電圧の範囲を変化させることもできる。電気泳動性粒子９の帯電量は、ベース基板５の厚みや被測定物等により好ましい範囲が異なり、特に限定されないが、０．５〜８００μＣ／ｇ、好ましくは１〜４００μＣ／ｇの範囲であることが望ましい。電気泳動性粒子９の帯電量が、このような範囲であると、静電気対策として求められる５０〜４００００Ｖの範囲の電圧を測定することができる。
【００５７】
さらに、電気泳動性粒子９の帯電量は、上記範囲をさらに細分化することにより、測定可能な電圧の範囲も細分化することができる。
具体的には、例えば、電気泳動性粒子９の帯電量を２μＣ／ｇ、５μＣ／ｇ、１０μＣ／ｇ、１００μＣ／ｇ、４００μＣ／ｇとすることにより、測定可能な電圧を各々５０〜２００Ｖ未満、２００〜５００Ｖ未満、５００〜１０００Ｖ未満、１０００〜１００００Ｖ未満、１００００〜４００００Ｖと設定することができる。
【００５８】
（第３実施例）
本発明の電圧記録用セル２（第３実施例）は、図４に示すように、表示用透明基板４と、被測定物側に位置するベース基板５とが、スペーサー７を介して所定間隔離間して配置されてなり、これらの基板の間には、帯電物質として、表面に色調の異なる２つの領域を有し、かつ該領域は帯電特性が異なるように構成された略球状の回転粒子２１（以下、単に「回転粒子２１」ともいう）が分散されている誘電性液体２３を封入している。したがって、回転粒子２１は誘電性液体２３中で自由に回転することができる。なお、図４において図１〜３と同一の部分を示す場合には、同一の符号を記し、その説明を省略する。
【００５９】
本発明で用いられる回転粒子１２は、まず略球状の粒子を調製し、この粒子の略半球表面を、粒子表面とは色調および電荷の異なる物質で被覆等して調製することができる。粒子を調製するには、具体的には、樹脂やワックスなどを従来公知の造粒法（例えば、スプレードライヤー法）等によって造粒した後、篩分を行って所定の粒径を有する粒子を調製する。粒子の平均粒径は、通常２０〜１００μｍ程度である。
【００６０】
上記樹脂としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルキルエーテル等が挙げられる。一方、ワックスとしては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸等の高級脂肪酸類、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カリウム、パルミチン酸亜鉛等の高級脂肪酸金属塩類、水添ヒマシ油、ココア脂、メチルヒドロキシステアレート、グリセロールモノヒドロキシステアレート等の高級脂肪酸の誘導体類、木ロウ、密ロウ、カルナバワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス等のワックス類が挙げられる。
【００６１】
粒子の略半球表面の色調を変えるには、着色剤、染料、顔料などを用いて、従来公知の方法で行うことができる。具体的には、（１）溶融状態の樹脂やワックスに着色剤等を分散し、溶融状態を維持したまま電荷、遠心力等を加えることにより着色剤等を粒子の表面に移動させる方法、（２）粒子の略半球表面に、スプレー等により着色剤等を被覆する方法、などが挙げられる。なお、着色剤、染料、顔料としては、特に限定されず、着色前の粒子表面と色調が異なり、かつ帯電特性が異なるものを適宜選択して用いる。回転粒子２１は、誘電性液体２３中で、粒子と液体２３の間で電荷の授受が行なわれ電気二重層が形成され、粒子はプラスまたはマイナスに帯電する。回転粒子２１は、その表面に少なくとも２つ以上の色の異なる領域を有するとともに、液体中での帯電特性が異なる２つ以上の領域を有する。
【００６２】
誘電性液体としては、化学的に安定であり、回転粒子２１を溶解することなく、光学的に透明であるシリコーンオイルなどが用いられる。さらに、誘電性液体２３の粘度は、回転粒子２１が液体中で回転可能なように、動粘性率０．９０〜５０００ｃＳｔの範囲が好ましい。
【００６３】
回転粒子２１は、図５に示すように、その粒子の両半球表面２１ａ，２１ｂが各々異なる色を示すとともに、液体中での粒子の表面電荷量も両半球表面で各々異なるように形成される。したがって、回転粒子２１は誘電性液体２３中でその極方向にモーメントを有する。この様な粒子に電圧が印加されると粒子にはその極方向を電界方向に揃えようとするトルクが働き、粒子はいずれかの半球面を一方向にそろえる。
【００６４】
このような回転粒子２１を有する電圧記録用セル２に、所定量の電圧が印加された場合の内部の変化を図面を参照して具体的に説明する。なお、図５に示すように略半球状の粒子表面２１ａにプラスの表面電荷を有し、さらに着色剤等により色調が異なるように形成された略半球状の粒子表面２１ｂにマイナスの表面電荷を有する回転粒子２１を、誘電性液体２３中に分散している場合について説明する。図４(Ａ)に示すように、回転粒子２１
が分散している誘電性液体２３が封入されている電圧記録用セル２において、ベース基板５に所定量以上の電圧が印加されると、ベース基板５が帯電するとともに透明電極１１に対して電圧が印加される。このとき、表面電荷が両半球で異なる回転粒子２１は、電圧の印加により回転し、マイナスに帯電している粒子表面２１ｂが透明電極１１の方向に向きを変える。粒子表面２１ｂは色調が異なるため、ユーザは、表示用透明基板４の上面から、回転粒子２１の色調の変化（帯電量の記録）を確認することにより、被測定物が所定量以上の電圧を有していたか確認することができる。
【００６５】
このような回転粒子２１を有する本発明の電圧記録用セル２は、図４（Ａ）に示すように、表示用透明基板４に形成された透明電極膜１１と、ベース基板５とが間隔ｃ離間して配置される。この間隔ｃは、ベース基板５の厚みや被測定物等により好ましい範囲が異なるが、１〜５０００μｍ、好ましくは５〜２０００μｍの範囲であることが製造上望ましいが制限を受ける必要はない。透明電極膜１１とベース基板５との間隔ｃが、このような範囲であると、静電気対策として求められる５０〜４００００Ｖの範囲の電圧を測定することができる。
【００６６】
さらに、この間隔ｃは、上記範囲をさらに細分化することにより、測定可能な電圧の範囲も細分化することができる。
具体的には、例えば、電圧記録用セル２の間隔ｃを１０μｍ、２０μｍ、１００μｍ、５００μｍ、２０００μｍとすることにより、測定可能な電圧を各々５０〜２００Ｖ未満、２００〜４００Ｖ未満、４００〜２０００Ｖ未満、２０００〜１００００Ｖ未満、１００００〜４００００Ｖと設定することができる。
【００６７】
このように、電圧記録用セル２の間隔ｃの値により測定可能な電圧の範囲は変化するが、回転粒子２１を調製する際に用いられる着色剤、染料、顔料などの種類を変えることにより回転粒子２１の略半球状の粒子表面２１ａの帯電量を変化させ、測定可能な電圧の範囲を変化させることもできる。粒子表面２１ａの帯電量は、ベース基板５の厚みや被測定物等により好ましい範囲が異なり、特に限定されないが、０．５〜８００μＣ／ｇ、好ましくは１〜４００μＣ／ｇの範囲であることが望ましい。粒子表面２１ａの帯電量が、このような範囲であると、静電気対策として求められる５０〜４００００Ｖの範囲の電圧を測定することができる。
【００６８】
さらに、粒子表面２１ａの帯電量は、上記範囲をさらに細分化することにより、測定可能な電圧の範囲も細分化することができる。
具体的には、例えば、略半球状の粒子表面２１ａの帯電量を２μＣ／ｇ、５μＣ／ｇ、１０μＣ／ｇ、１００μＣ／ｇ、４００μＣ／ｇとすることにより、測定可能な電圧を各々５０〜２００Ｖ未満、２００〜５００Ｖ未満、５００〜１０００Ｖ未満、１０００〜１００００Ｖ未満、１００００〜４００００Ｖと設定することができる。
【００６９】
帯電量測定器
本発明の帯電量測定器１は、上述のような帯電物質９が封入された第１〜第３の実施例の電圧記録用セル２を用いて、例えば次のように作成することができる。まず、透明電極膜１１と、ベース基板５との距離（または、帯電量）を変えて、測定可能な電圧の範囲が異なる電圧記録用セル２を５個準備する。そして、図１の帯電量測定器１において、一方の端部から長手方向に、この５個の電圧記録用セル２を測定可能な電圧が順に大きくなるように配置して作成する。このように作成された帯電量測定器１を電子機器などの被測定物に取り付け、被測定物から所定量の電圧が印加されると、設定された電圧量以上の電圧が印加された電圧記録用セル２は、その色調が変化する。一方、印加された電圧が、電圧記録用セル２に設定された電圧量未満であると色調や光の透過性は変化しない。ユーザは、表示用透明基板４を介して電圧記録用セル２の色調や光の透過性の変化を確認すること
により、被測定物の帯電量を測定することができる。
【００７０】
本実施例においては、帯電量測定器１が電圧記録用セル２を５個有する例によって説明したが、特に限定されず、１個以上有していればよく、また、本発明の電圧記録用セル２は、それ単独でも帯電量測定器として用いることができる。
【００７１】
このような電圧記録用セルを有してなる本発明の帯電量測定器は、電子部品、電子部品のパッケージなどの表面に取り付けることにより、製造工程さらに輸送時において、電子部品の帯電量を簡易に測定し記録することができる。また、本発明によれば、電子機器や人体などの帯電量を簡易に測定し記録することもできる。したがって、電子機器や人体の帯電量が多いと判断される場合には静電気が帯電しないように処置を施すことができ、静電気放電による電子部品の損傷を未然に防止することができる。このような帯電量測定器は、その他の静電気対策が必要な箇所に適用可能であるとともに、種々の改変が可能であることは勿論である。
【００７２】
なお、本発明の電圧記録用セルおよび帯電量測定器は、被測定物の帯電量を測定するために用いるものであるが、表示用透明基板４側から印加される外部電圧に応答して表示が変化するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、本発明の帯電量測定器を示す概略斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、本発明の帯電量測定器のＡ−Ａ線概略断面図であり、本発明の電圧記録用セルの第１の実施例を示し、図２（Ｂ）は、所定量以上の電圧が印加された場合の電圧記録用セル内部の変化を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の帯電量測定器のＡ−Ａ線概略断面図であり、本発明の電圧記録用セルの第２の実施例を示し、図３（Ｂ）は、所定量以上の電圧が印加された場合の電圧記録用セル内部の変化を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の帯電量測定器のＡ−Ａ線概略断面図であり、本発明の電圧記録用セルの第２の実施例を示し、図４（Ｂ）は、所定量以上の電圧が印加された場合の電圧記録用セル内部の変化を示す図である。
【図５】図５は、本発明に用いられる回転粒子２１の表面電荷を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    ・・・  帯電量測定器
２    ・・・  電圧記録用セル
３    ・・・  枠体
４    ・・・  表示用透明基板
５    ・・・  ベース基板
７    ・・・  スペーサー
９    ・・・  電気泳動性粒子
１０  ・・・  液体
１１  ・・・  透明電極
１５  ・・・  マイクロカプセル
１７  ・・・  マトリックス層
２１  ・・・  回転粒子
２１ａ、２１ｂ  ・・・  略半球状の回転粒子表面
２３  ・・・  誘電性液体
【図１】
2006112907.tif 000003
【図２】
2006112907.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006112907.tif 000006
【図５】
2006112907.tif 000007