(57)【要約】【課題】電極の導電性及び外観を損なうことなく、画像表示媒体の付着力を低減させ、駆動電圧を低下させることができる画像表示用パネル及びその製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明な２枚の基板１、２間に画像表示媒体３を封入し、画像表示媒体に電界を付与することによって、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルにおいて、基板内に、分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を設けた。また、薄膜層を、基板内に分子量の低いフッ素系化合物を塗布し、塗布したフッ素系化合物を加水分解させることで均一に分子レベルで成膜させ、その後余分なフッ素系化合物を洗浄して除去することで形成する。【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２枚の基板間に画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を付与することによって、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルにおいて、基板内に、分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を設けたことを特徴とする画像表示用パネル。
【請求項２】
薄膜層が、少なくとも基板内に設けた電極表面を被覆していることを特徴とする請求項１に記載の画像表示用パネル。
【請求項３】
薄膜層の厚みを０．５〜５００ｎｍとしたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示用パネル。
【請求項４】
フッ素系化合物の分子量を５０〜２００００としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示用パネル。
【請求項５】
画像表示媒体が粒子群または粉流体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示用パネル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示用パネルの製造方法において、基板内に分子量の低いフッ素系化合物を塗布し、塗布したフッ素系化合物を加水分解させることで均一に分子レベルで成膜させ、その後余分なフッ素系化合物を洗浄して除去することを特徴とする画像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枚の基板間に画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を付与することによって、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネル及びその製造方法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、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた画像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、次世代の安価な画像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、画像繰り返し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、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である２枚の対向する基板間に、画像表示媒体を封入した後、あるいは、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に画像表示媒体を封入した後、画像表示媒体に電界を与え、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルが知られている。
【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】
上述した画像表示用パネルでは、印加された電界に応じて、瞬時に、基板間（隔壁を設けた場合は隔壁で画成されたセル内）に封入された画像表示媒体を基板間で移動させる必要がある。しかしながら、場合によっては、基板表面や存在する場合は基板内に設けた隔壁表面及び電極表面に画像表示媒体が付着し、駆動電圧が高くなってしまう問題があった。また、この問題を解決しようとして、これまで、基板内にＳｉＯ２、フッ素樹脂、ポリカーボネートなどによる処理を行うことが検討されてきたが、いずれも、画像表示媒体の付着力を低減させることはできたとしてもわずかで、また、製膜外観にも問題があった。
【０００８】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、電極の導電性及び外観を損なうことなく、画像表示媒体の付着力を低減させ、駆動電圧を低下させることができる画像表示用パネル及びそ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】
【０００９】
本発明の画像表示用パネルは、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に画像表示媒体を封入し、画像表示媒体に電界を付与することによって、画像表示媒体を移動させて画像を表示する画像表示用パネルにおいて、基板内に、分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の画像表示用パネルの好適例としては、薄膜層が、少なくとも基板内に設けた電極表面を被覆していること、薄膜層の厚みを０．５〜５００ｎｍとしたこと、及び、フッ素系化合物の分子量を５０〜２００００としたこと、がある。
【００１１】
また、本発明の画像表示用パネルの製造方法は、上述した構成の画像表示用パネルの製造方法において、基板内に分子量の低いフッ素系化合物を塗布し、塗布したフッ素系化合物を加水分解させることで均一に分子レベルで成膜させ、その後余分なフッ素系化合物を洗浄して除去することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、基板内に分子量の低いフッ素系化合物を塗布し、塗布したフッ素系化合物を加水分解させることで均一に分子レベルで成膜させ、その後余分なフッ素系化合物を洗浄して除去することにより、基板内に、分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を設けることで、電極の導電性及び外観を損なうことなく、画像表示媒体の付着力を低減させることができ、駆動電圧を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明の対象となる画像表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明で用いる画像表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した画像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画像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画像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、それら画像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、画像表示媒体が、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、画像表示用パネルを設計する必要がある。ここで、画像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画像表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
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画像表示媒体３（ここでは白色粒子３Ｗと黒色粒子３Ｂを示す）を、基板１、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を設け表示セルを画成している。
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色と帯電特性の異なる画像表示媒体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を設け表示セルを画成している。
図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、１種の色の帯電性を有する画像表示媒体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３（ｂ）に示す例では、基板１、２との間に例えば格子状に隔壁４を設け表示セルを画成している。
以上の説明は、白色粒子３Ｗを白色粉流体に、黒色粒子３Ｂを黒色粉流体に、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。
【００１５】
本発明の画像表示用パネルの特徴は、基板内特に電極上に分子量の低いフッ素系化合物からなる薄膜層を構成することで、薄膜層により画像表示媒体と基板表面特に電極との付着を大幅に減少させた点、及び、厚みの薄い薄膜層であるため、電極上に設けても電極の導電性及び外観を損なうことがない点、にある。その結果、画像表示媒体の移動がスムーズになり、駆動電圧を低下させることができる。
【００１６】
本発明の画像表示用パネルにおいて、薄膜層の膜厚については特に限定しないが、０．５〜５００ｎｍの範囲が好ましく、１〜２０ｎｍの範囲がさらに好ましい。膜厚が０．５ｎｍより薄すぎると、処理剤であるフッ素系化合物の分子設計の限界に達してしまい、一方、膜厚が５００ｎｍより厚すぎると、導通性が損なわれ、かつ帯電して表示特性に影響がでる。また、処理剤としてフッ素系化合物の分子量についても特に限定せず、低分子量でありさえすれば良いが、５０〜２００００の範囲が好ましく、１００〜１０００の範囲がさらに好ましい。さらに、薄膜層形成後の電極の導電性については特に限定しないが、薄膜層形成前の導通特性の５０〜１００％を確保できれば好ましく、８５〜１００％確保できればさらに好ましい。さらにまた、撥水性、撥油性についても特に限定しないが、純水接触角は１００度以上の撥水性を有することが好ましく、エチレングリコール、ジョードメタン、１ブロモナフタレン等との接触角は５０度以上であることが好ましい。なお、接触角が低いと付着性を低減させられない。
【００１７】
また、本発明の画像表示用パネルにおいて、薄膜層の製造方法については、基板内に薄膜層が形成できさえすればどのような方法でも用いることができるが、以下に述べる方法を使用することが好ましい。まず、分子量の低いフッ素系化合物（片端が金属等に反応する官能基を持つ）を基板内少なくとも電極上に塗布しする。次に、塗布したフッ素系化合物を常温常湿〜高温高湿下で加水分解させることで均一に分子レベルで製膜（単官能であることがポイント）させる。その後、余分なフッ素系化合物の洗浄を行うことで、電極の導電性及び外観を損なうことなく、画像表示媒体の付着力を低減させることができる。
【００１８】
以下、本発明の対象となる画像表示用パネルを構成する各部材について説明する。
【００１９】
本発明の隔壁４については、観察者側となる透明基板上に設けることが重要であり、その形状は表示にかかわる画像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。これらの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、画像表示の鮮明さが増す。
【００２０】
基板については、少なくとも観察者側となる基板は画像表示用パネル外側から画像表示媒体の色が確認できる、透明な基板１であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。もう一方の背面側基板となる基板２は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、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。透明基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、さらに５〜２０００μｍが好適であり、背面基板の厚みは、２０〜５０００μｍが好ましく、さらに３０〜２０００μｍが好適である。いずれの基板においても薄すぎると、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、薄型画像表示装置に搭載する画像表示用パネルとする場合に不都合がある。
【００２１】
必要に応じて設ける電極については、視認側であり透明である必要のある基板１側に設ける電極６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、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類やＩＴＯ、酸化インジウム、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され適宜、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。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。背面側の基板２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。
【００２２】
次に、本発明の画像表示用パネルで用いる画像表示媒体としての粉流体について説明する。なお、本発明の画像表示媒体としての粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体（登録商標）」の権利を得ている。
【００２３】
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。
【００２４】
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、本発明の画像表示装置で固体状物質を分散質とするものである。
【００２５】
本発明の画像表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、画像表示媒体として例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、低電圧の印加でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
本発明に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。
【００２６】
次に、本発明の画像表示用パネルで用いる画像表示媒体としての粒子について説明する。粒子は、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、本発明の画像表示用パネルで用いる画像表示媒体として用いる粒子は平均粒子径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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
画像表示媒体を構成する粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、画像表示用パネルにおける画像表示媒体を構成する粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、隔壁との接触、基板との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に画像表示媒体を構成する粒子の帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かった。
【００３９】
更に、本発明において画像表示媒体に粒子群又は粉流体を用いる場合は、基板間の画像表示媒体３（粒子群又粉流体）を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下、更に好ましくは３５％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（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、画像表示媒体（粒子群あるいは粉流体３）の占有部分、隔壁４の占有部分（不完全なセルを画成している隔壁が存在する部分）、装置シール部分を除いた、いわゆる画像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装置に封入することが必要であり、例えば、画像表示媒体の充填、基板の組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、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。
【００４０】
対向する基板間の空間における画像表示媒体（粒子群又は粉流体）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％を超える場合には画像表示媒体（粒子群又粉流体）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】
【００４１】
以下、本発明の画像表示用パネルの製造方法において、薄膜層を形成させるために、基板内特に電極上に対して用いる処理剤についてした検討について、撥水・撥油性の検証、画像表示媒体の付着性の評価、反転性評価の順に説明する。なお、画像表示媒体として使用した黒色粒子群及び白色粒子群は、以下のようにして作製した。
【００４２】
黒色粒子群は、アクリルウレタン樹脂ＥＡＵ５３Ｂ（亜細亜工業（株）製）/ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業（株）製）にカーボンブラック（ＭＡ１００  三菱化学（株））４phr、荷電制御剤ボントロンＮ０７（オリエント化学（株）製）２phrを添加し、混練り後、ジェットミルにて粉砕し、さらにハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて機械的衝撃力を加えて略球状としてから分級して作製した。作製された黒色粒子群は、平均粒子径が９．１μｍ、略球状で負帯電性の黒色粒子群であった。
【００４３】
白色粒子群は、ターシャリーブチルメタクリレ−トモノマー８０重量部とメタクリル酸２−（ジエチルアミノ）エチルモノマ−２０重量部に０．５重量部のＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）を溶解し、カップリング剤処理して親油性とした酸化チタン２０重量部を分散させて得られた液を、１０倍量の０．５％界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）水溶液に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニュ−マチック工業）を用いて作製した。作製された白色粒子群は、平均粒子径が８．５μｍで正帯電性の球状白色粒子群であった。
【００４４】
＜撥水・撥油性の検証＞
処理剤として以下の化学式で示される低分子量のフッ素系化合物を用いた。この化学式において、Ｒが加水分解によりＲ’としてここでは金属表面と反応する。実際には現役を溶剤に溶かし、その液に基板をディップして２時間放置し、溶剤にディップして洗浄した。得られた薄膜層は、分子レベルで製膜したため、絶縁膜ではなかった。また、画像表示時の駆動悪化、帯電などの心配もなかった。
【００４５】
【数１】
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【００４６】
上述した処理に従って、ＩＴＯ電極付き基板表面を処理し、水に対する撥水性、及び、エチレングリコール、ジョードメタン、１ブロモナフタレンに対する撥油性を、それぞれの接触角を測定することで調査した。図５は、基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する撥水・撥油性についての測定結果を示すグラフである。図５の結果から、本発明に従って基板内に薄膜層を設けた処理品は、未処理に品に比べて、処理することで水から油まですべてはじくようになることがわかった。
【００４７】
＜画像表示媒体の付着性の評価＞
上述した接触角のデータに基づき、基板表面に処理を行った処理品と処理を行わなかった未処理品とに対し、画像表示媒体（ここでは黒色粒子群と白色粒子群）と基板との間の界面自由エネルギーと付着仕事を算出した。ここで、基板と画像表示媒体との界面の面積を広げようとするエネルギーである界面自由エネルギーは、高いほど密着していくことを表している。また、基板と画像表示媒体とを引き剥がすのに必要な仕事である付着仕事は、高いほど剥がれにくいことを表している。
【００４８】
図６は、基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する界面自由エネルギーの算出結果を示すグラフである。図６の結果から、基板と画像表示媒体との界面の面積を広げようとするエネルギーである界面自由エネルギーは、黒色粒子群、白色粒子群とも、処理品は未処理品に比べて低く、密着性が減少することがわかった。また、図７は、基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する付着仕事の算出結果を示すグラフである。図７の結果から、基板と画像表示媒体とを引き剥がすのに必要な仕事である付着仕事は、黒色粒子群、白色粒子群とも、処理品は未処理品に比べて低く、剥がれやすいことがわかる。図６、図７の結果から、処理することで、画像表示媒体の密着性を低減できることがわかった
【００４９】
＜反転性評価＞
処理したパネルと未処理のパネルに対し、黒色粒子群及び白色粒子群を充填して、印加電圧を変化させてその際のＯＤ値（反射濃度）を求めた。基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対するＯＤ値と印加電圧との関係を比較検討したところ、同コントラストで駆動電圧を１０〜３０Ｖ下げられ、同印加電圧でＯＤ値が０．０５〜０．１５向上することがわかった。なお、未処理品は１万回反転で画像表示媒体が動かなくなった。また、処理品は２万回反転で画像表示媒体が動かなくなった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の画像表示用パネルは、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】
【００５１】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の画像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画像表示用パネルの他の例の動作を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の画像表示用パネルのさらに他の例の動作を示す図である。
【図４】本発明の対象となる画像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。
【図５】基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する撥水・撥油性についての測定結果を示すグラフである。
【図６】基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する界面自由エネルギーの算出結果を示すグラフである。
【図７】基板表面に処理を行った処理品及び処理を行わなかった未処理品に対する付着仕事の算出結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１、２  基板
３  画像表示媒体（粒子群または粉流体）
３Ｗ  白色粒子群
３Ｂ  黒色粒子群
４  隔壁
５、６  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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