(57)【要約】【課題】情報表示用パネルを製造する際に実行される粒子配置方法で、基板上のセル内に表示媒体とする粒子群を確実に配置できる情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法を提供する。【解決手段】少なくとも一方の表示領域が透明な２枚の基板を対向配置した基板間を、隔壁で仕切って形成した各セル内に、表示媒体とする粒子群を配置し、粒子群を移動させて情報を表示する情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法において、セルの開口に対応したマスク開口部を有するマスクを、セルの開口とマスクの開口部とを対応させて、基板上の隔壁上に配置するマスク配置ステップと、マスク上に、粒子群を載せる粒子群載置ステップと、粒子群をマスク上で移動させるための粒子移動部材を、マスクに押し当てながら移動させて、マスク上の粒子群を移動させるための粒子移動部材移動ステップと、を含む粒子配置方法であって、マスクの開口部を、アスペクト比１．５以上の長方形に内接するように構成する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の表示領域が透明な２枚の基板を対向配置した基板間を、隔壁で仕切って形成した各セル内に、表示媒体とする粒子群を配置し、前記粒子群を移動させて情報を表示する情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法において、
前記セルの開口に対応したマスク開口部を有するマスクを、前記セルの開口と前記マスクの開口部とを対応させて、前記基板上の前記隔壁上に配置するマスク配置ステップと、前記マスク上に、前記粒子群を載せる粒子群載置ステップと、前記粒子群を前記マスク上で移動させるための粒子移動部材を、前記マスクに押し当てながら移動させて、前記マスク上の前記粒子群を移動させるための粒子移動部材移動ステップと、を含む粒子配置方法であって、
前記マスクの開口部を、アスペクト比１．５以上の長方形に内接するように構成したことを特徴とする情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法。
【請求項２】
前記長方形の短辺長さＬＳを、前記粒子群の平均粒子径Ｄａｖｅと、７×Ｄａｖｅ≧ＬＳ≧２×Ｄａｖｅの関係となるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法。
【請求項３】
前記マスクの開口部が内接する長方形の長辺が、前記粒子移動部材移動ステップにおける前記粒子移動部材の移動方向に対して４５°〜１３５°の角度に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法。
【請求項４】
前記粒子群が、帯電性粒子を含んだ粒子群であって、前記粒子群の平均粒子径が、２μｍ〜２０μｍの範囲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で用いる粒子配置方法。
【請求項５】
前記マスクのマスク部の厚さが、１５μｍ〜４０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法。
【請求項６】
前記マスクの開口部の形状が、線対称または点対称であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方の表示領域が透明な２枚の基板を対向配置した基板間を、隔壁で仕切って形成した各セル内に、表示媒体とする粒子群を配置し、前記粒子群を移動させて情報を表示する情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、少なくとも一方の表示領域が透明な２枚の基板を対向配置した基板間を、隔壁で仕切って形成した各セル内に、表示媒体とする粒子群を配置し、前記粒子群を移動させて情報を表示する情報表示用パネルが知られている。
【０００３】
そして、上述した粒子群を表示媒体とする情報表示用パネルを製造する際に実行される粒子配置工程で、マスクおよび粒子移動部材を用いて粒子を配置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、この技術では、情報表示用パネルとする基板に形成した隔壁上にマスクを配置し、マスク上に載せた表示媒体を構成する粒子群を、粒子移動部材でマスク上を移動させるとともにマスクに振動を与えることによって、マスクの開口部から落下させる。これにより、基板上の隔壁で囲まれたセル内に粒子群を配置する技術である。このようにマスクおよび粒子移動部材による粒子配置方法を用いれば、情報表示用パネルを製造する際に、効率良くセル内に粒子を配置することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９３００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に開示された技術では、マスクおよび粒子移動部材を用いて粒子を配置する際にマスクの開口部に詰まった粒子を、マスクに振動を与えることで開口部から落下させてセル内へ配置している。しかしながら、上述した特許文献１に開示されたように、マスクを振動させてマスクの開口部に詰まった粒子を落とす場合、振動が伝わる部分がマスク全体ではなく局所的になり、局所的に粒子が落ちない部分が散見される問題があった。また、マスクに振動を与えるための装置が必要となる問題もあった。さらに、マスク上に載せた粒子群がマスク上を移動する際に互いに凝集して凝集塊を作る場合があり、この凝集塊がマスクの開口部に詰まってしまい、目詰まりした開口部に対応するセル内に所定量の粒子群を配置できなくなり、基板上のセル内に、均一に粒子群を配置できない不都合となることもあった。
【０００６】
上述したように表示媒体とする粒子群の凝集塊が問題になる場合に加えて、表示媒体とする粒子の表面に付着させた微小粒子が粒子から脱落してできる微小粒子凝集塊でも同様の問題となっていた。この微小粒子は、表示媒体とする帯電性粒子の表面に付着させ、粒子群の帯電特性や流動性を調整するものであるが、その帯電性は表示媒体とする帯電性粒子と比べて小さいため、塊となった後は崩れにくく、一度マスクの開口部に詰まってしまうと、詰まったままとなりやすく、特に問題となっていた。
【０００７】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、マスク上に載せた表示媒体とする粒子群（粉）を、マスク上を移動させる際に、凝集塊を作る場合があったとしても、この凝集塊がマスクの開口部に詰まってしまい、目詰まりしたマスクの開口部に対応するセル内に所定量の粒子群を配置できなくなるという問題を引き起こすことを防止して、基板上のセル内に表示媒体とする粒子群を確実に配置できる情報表示用パネルの粒子配置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】
【０００８】
本発明の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法は、少なくとも一方の表示領域が透明な２枚の基板を対向配置した基板間を、隔壁で仕切って形成した各セル内に、表示媒体とする粒子群を配置し、前記粒子群を移動させて情報を表示する情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法において、前記セルの開口に対応したマスク開口部を有するマスクを、前記セルの開口と前記マスクの開口部とを対応させて、前記基板上の前記隔壁上に配置するマスク配置ステップと、前記マスク上に、前記粒子群を載せる粒子群載置ステップと、前記粒子群を前記マスク上で移動させるための粒子移動部材を、前記マスクに押し当てながら移動させて、前記マスク上の前記粒子群を移動させるための粒子移動部材移動ステップと、を含む粒子配置方法であって、前記マスクの開口部を、アスペクト比１．５以上の長方形に内接するように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法の好適例としては、前記長方形の短辺長さＬＳを、前記粒子群の平均粒子径Ｄａｖｅと、７×Ｄａｖｅ≧ＬＳ≧２×Ｄａｖｅの関係となるように構成したこと、前記マスクの開口部が内接する長方形の長辺が、前記粒子移動部材移動ステップにおける前記粒子移動部材の移動方向に対して４５°〜１３５°の角度に配置されること、前記粒子群が、帯電性粒子を含んだ粒子群であって、前記粒子群の平均粒子径が、２μｍ〜２０μｍの範囲であること、前記マスクのマスク部の厚さが、１５μｍ〜４０μｍの範囲であること、前記マスクの開口部の形状が、線対称または点対称であること、がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、セルの開口に対応したマスク開口部を有するマスクを、セルの開口とマスクの開口部とを対応させて、基板上の隔壁上に配置するマスク配置ステップと、マスク上に、粒子群を載せる粒子群載置ステップと、粒子群をマスク上で移動させるための粒子移動部材を、マスクに押し当てながら移動させて、マスク上の前記粒子群を移動させるための粒子移動部材移動ステップと、を含む粒子配置方法であって、マスクの開口部を、アスペクト比１．５以上の長方形に内接するように構成したことで、マスクに振動を与えなくても、各セルに対して均一な粒子配置を行える情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の好適例に従って、長方形の短辺長さＬＳを、粒子群の平均粒子径Ｄａｖｅと、７×Ｄａｖｅ≧ＬＳ≧２×Ｄａｖｅの関係となるように構成した場合、マスクの開口部が内接する長方形の長辺が、粒子移動部材移動ステップにおける粒子移動部材の移動方向に対して４５°〜１３５°の角度に配置される場合、粒子群が、帯電性粒子を含んだ粒子群であって、粒子群の平均粒子径が、２μｍ〜２０μｍの範囲である場合、マスクのマスク部の厚さが、１５μｍ〜４０μｍの範囲である場合、マスクの開口部の形状が、線対称または点対称である場合は、いずれの場合も、本発明の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の粒子配置方法の対象となる帯電粒子駆動型の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の粒子配置方法の対象となる帯電粒子駆動型の情報表示用パネルの他の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の、情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の、情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法の他の例を説明するための図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法のさらに他の例として、粒子移動部材の往復移動により粒子配置を実施する場合の一例を説明するための図である。
【図６】（ａ）〜（ｉ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルを製造する際の粒子配置方法において粒子移動部材の移動方向とマスクの開口部形状との配置関係の例を説明するための図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルを製造する際の粒子配置方法において粒子移動部材の移動方向とマスクの開口部形状との配置関係の他の例を説明するための図である。
【図８】（ａ）〜（ｋ）はそれぞれ本発明の粒子配置方法で用いるマスクの開口部形状の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜本発明の情報表示用パネルの粒子配置方法の対象となるパネル構造について＞
まず、本発明の情報表示用パネルの粒子配置方法の対象となる情報表示用パネルの一例である帯電粒子駆動型情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。この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帯電性粒子を含んだ粒子群として構成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、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、電界方向の変化によって表示媒体の移動方向が切り換わることにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体となる粒子群が、均一に移動し、かつ、表示情報を書き換える時あるいは表示した情報を継続して表示する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、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１４】
本発明の情報表示用パネルの粒子配置方法の対象となる帯電粒子駆動型の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、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ白色粒子群３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ黒色粒子群３Ｂを示す）を、隔壁４で形成された各セル７において、背面側のパネル基板１に設けた電極５（ストライプ電極）と観察側の透明なパネル基板２に設けた透明電極６（ストライプ電極）とが対向直交交差して形成する画素電極対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と垂直に移動させる。そして、図１（ａ）に示すように白色粒子群３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色粒子群３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を白黒のドットでマトリックス表示している。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。また、８は接着剤である。さらに、ここではセルと画素（ドット）とが１対１に対応する例を示している。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ白色粒子群３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ黒色粒子群３Ｂを示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、背面側のパネル基板１に設けた電極５（ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）付き画素電極）と透明なパネル基板２に設けた透明電極６（共通電極）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と垂直に移動させる。そして、図２（ａ）に示すように白色粒子群３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を、あるいは、図２（ｂ）に示すように黒色粒子群３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を白黒のドットでマトリックス表示している。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。また、８は接着剤である。さらに、ここではセルと画素（ドット）とが１対１に対応する例を示している。
【００１７】
＜本発明の、情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法について＞
図３および図４はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法の一例を説明するための図である。
【００１８】
図３に示す例では、マスク１１と隔壁４の頂上とは離して配置し、マスク１１上に載せた粉状の白色粒子群３Ｗを粒子移動部材１２でマスク１１上で移動させている。マスク１１上を移動中にマスク１１の開口部１１−１から落下した白色粒子群３Ｗは、パネル基板１上で隔壁４で囲まれて形成されたセル７内に配置される。粒子移動部材１２で押されたマスク１１が隔壁４の頂上に接地した状態で、粒子移動部材１２で前方に押された白色粒子群３Ｗがマスク１１の開口部１１−１から落下する。なお、図３における左端の図は、粒子移動部材１２が移動した後、マスク１１が変形から解放されて元に戻った状態を示す。また、図３における中央の図は、粒子移動部材１２が移動中に押している白色粒子群３Ｗがマスク１１の開口部１１−１からセル７内に落下して配置されている状態を示す。この状態では、隔壁４の頂上とマスク１１のマスク部１１−２とは接触している。さらに、図３における右端の図は、粒子移動部材１２が通過する前のマスク１１と隔壁４との関係を示す。
【００１９】
図４に示す例では、マスク１１を隔壁４の頂上と接地させて配置し、マスク１１上に載せた粉状の白色粒子群３Ｗを粒子移動部材１２でマスク１１上で移動させている。マスク１１上を移動中にマスク１１の開口部１１−１から落下した白色粒子群３Ｗは、パネル基板１上で隔壁４で囲まれて形成されたセル７内に配置される。マスク１１が隔壁４の頂上に常に接地した状態で、粒子移動部材１２で前方に押された白色粒子群３Ｗがマスク１１の開口部１１−１から落下する。本例では、図４における左端の図、中央の図、右端の図のいずれにおいても、隔壁４の頂上とマスク１１のマスク部１１−２とが接触している。
【００２０】
なお、図３および図４に示す例では、粒子移動部材１２を左から右の一方向に移動させている様子を示したが、粒子移動部材１２を右端まで移動させた後、反対に右から左に移動させる往復移動により粒子配置を実施している。もちろん、１回の移動で所定量の粒子群を充填し終えれば往復移動はさせなくてもよい。
【００２１】
図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法の他の例として、粒子移動部材の往復移動により粒子配置を実施する場合の粒子移動部材の他の構成を説明するための図である。図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、２枚の板状部材１２−１、１２−２をそれぞれ反対の進行方向に対して所定の角度を持つように上下移動可能に固定用治具取付部１３にセットした構成の粒子移動部材１２とし、一方の方向に移動（往移動）するときと、他方の方向に移動（復移動）するときとで、用いる板状部材を切り替えるようにしている。
【００２２】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、２枚の板状部材１２−１、１２−２を各別に固定した固定用治具１３−１、１３−２を、それぞれマスク面に対して所定の角度θを形成するように、固定用治具１３−１、１３−２の角度を調整して固定用治具取付部１３に装着する。この２つの固定用治具１３−１、１３−２はそれぞれ独立して上下移動できる上下可動式の治具であり、一方の板状部材１２−１（１２−２）をマスク面に押し当てた状態とし、もう一方の板状部材１２−２（１２−１）をマスク面とは離した状態として、粒子移動部材１２を移動させる。板状部材１２−１と１２−２とは丁度カタカナの「ハ」の字型に配置され、マスク面上を移動させる粒子群は、この「ハ」の字型に配置された２枚の板状部材１２−１、１２−２の間に配置されて、一方の板状部材によって押されて移動する。
【００２３】
図５（ａ）では、板状部材１２−１をマスク面に角度θで押し当てた状態で、板状部材１２−２をマスク面を角度θとしたままマスク面と離した状態とした粒子移動部材１２を右方向に移動させて、マスク上の粒子群３Ｗを右方向に移動させている。図５（ｂ）では、板状部材１２−２をマスク面に角度θで押し当てた状態で、板状部材１２−１をマスク面に角度θとしたままマスク面と離した状態とした粒子移動部材１２を左方向に移動させて、マスク上の粒子群３Ｗを左方向に移動させている。
【００２４】
図５（ａ）、（ｃ）に示すように、２枚の板状部材１２−１、１２−２をマスク面に対して所定の角度θで配置しておき、それぞれの板状部材を上下可動式に固定しておくことにより、粒子移動部材１２の移動方向を切り替える度に板状部材とマスク面とが形成する角度を調整する工程が不要となり、効率的な粒子充填を行える。
【００２５】
＜本発明の、情報表示用パネルの製造で用いる粒子配置方法の特徴となるマスクの構成について＞
本発明の粒子配置方法における特徴部分は、上述した図３、図４および図５（ａ）、（ｂ）に示す粒子配置方法において、マスク１１の開口部１１−１が内接する長方形のアスペクト比が１．５以上であるマスク１１を隔壁４上に配置した点にある。
【００２６】
図６（ａ）〜（ｉ）は、本発明の粒子配置方法で用いるマスクにおける開口部の配置と粒子移動部材の移動方向との関係を説明するための図である。本例のマスクでは、上述したように各セル７に対応して少なくとも１個の開口部１１−１を形成する。ここでは、セル７として開口部形状が長方形の例を示している。図６（ａ）および図６（ｂ）に示す例では、角丸にした長方形の開口部１１−１とし、この開口部１１−１が内接する長方形２１（図中、破線で示した長方形）の長辺と短辺との比であるアスペクト比を１．５以上としている。図６（ａ）では１つのセルに１個の開口部１１−１を設け、図６（ｂ）では１つのセルに２個の開口部１１−１を設けている。また、図６（ｃ）に示す例では、楕円形の開口部１１−１とし、この開口部１１−１が内接する長方形２１（図中、破線で示した長方形）の長辺と短辺との比であるアスペクト比を１．５以上とし、図６（ｄ）に示す例では、レーストラック形の開口部１１−１とし、この開口部１１−１が内接する長方形２１（図中、破線で示した長方形）の長辺と短辺との比であるアスペクト比を１．５以上としている。さらに、図６（ｅ）に示す例では、２個の円を長方形で繋いだ形の開口部１１−１とし、この開口部１１−１が内接する長方形２１の長辺と短辺との比であるアスペクト比を１．５以上としている。
【００２７】
さらにまた、図６（ｆ）および図６（ｇ）に示す例では、角丸にした長方形の開口部１１−１とし、この開口部１１−１が内接する長方形２１（図中、破線で示した長方形）の長辺と短辺との比であるアスペクト比を１．５以上としている。図６（ｆ）では１つのセルに１個の開口部１１−１を粒子移動部材の進行方向に対して１２０°傾けて設け、図６（ｇ）では１つのセルに１個の開口部１１−１を粒子移動部材の進行方向に対して６０°傾けて設けている。また、図６（ｈ）および図６（ｉ）に示す例では、レーストラック形の開口部１１−１とし、この開口部１１−１が内接する長方形２１（図中、破線で示した長方形）の長辺と短辺との比であるアスペクト比を１．５以上としている。図６（ｈ）では１つのセルに２個の開口部１１−１を粒子移動部材の進行方向に対してそれぞれ４５°、８０°傾けて設け、図６（ｉ）では１つのセルに２個の開口部１１−１を粒子移動部材の進行方向に対してそれぞれ１１０°、１３０°傾けて設けている。
【００２８】
開口部１１−１の配置は、いずれもそのマスク開口部が内接する長方形の長辺が、粒子移動部材の進行方向に対して４５°〜１３５°の角度をなすようにマスクを配置することが好ましい。図６（ａ）〜（ｅ）に示す例では、いずれもその角度を９０°とし、図６（ｆ）〜（ｉ）に示す例ではそれぞれ異なる角度としている。この長方形の長辺と、粒子移動部材の進行方向とがなす角度を４５°〜１３５°の範囲にすることで、マスク上を移動する際に、粒子が凝集した凝集塊ができた場合であっても、その凝集塊がマスク開口部１１−１に詰まることをより確実に防止することができる。
【００２９】
図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の粒子配置方法で用いるマスクにおける開口部形状と粒子移動部材の移動方向との関係を他の例を示して説明するための図である。本例のマスクでは、上述したように各セル７に対応して少なくとも１個の開口部１１−１を形成する。図７（ａ）に示す例では、角丸にした長方形の開口部１１−１を四角形セル７に対応して１個設け、図７（ｂ）に示す例では、角丸にした長方形の開口部１１−１を階段型八角形のセル７に対応して２個設けている。また、図７（ｃ）では、六角形のセル７に対して、角丸にした長方形の開口部１１−１を１個設け、図７（ｄ）では、六角形のセル７に対して、角丸にした長方形の開口部１１−１を３個設けている。開口部１１−１の配置は、いずれもそのマスク開口部１１−１が内接する長方形の長辺が、粒子移動部材の進行方向に対して４５°〜１３５°の角度をなすようにすることが好ましい。図７（ａ）〜（ｄ）に示す例では、いずれもその角度を９０°としている。この長方形の長辺と、粒子移動部材の進行方向とがなす角度を４５°〜１３５°の範囲にすることで、マスク上を移動する際に、表示媒体とする粒子同士あるいは粒子表面に付着させておいた微小粒子同士が凝集した凝集塊ができた場合であっても、その凝集塊がマスク開口部１１−１に詰まることをより確実に防止することができる。
【００３０】
図８（ａ）〜（ｋ）はそれぞれ本発明の粒子配置方法で用いるマスクの開口部の一例として、様々な形状の開口部の構成を説明するための図である。
【００３１】
図８（ａ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を四角形（長方形）とし、開口部１１−１が内接する長方形２１（本例では開口部１１−１の四角形と一致する）の長辺ＬＬと短辺ＬＳとの比であるアスペクト比（ＬＬ／ＬＳ）を１．５以上としている。図８（ｂ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を三角形（二等辺三角形）とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。図８（ｃ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を六角形とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。図８（ｄ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を五角形とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。図８（ｅ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を正三角形とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。
【００３２】
また、図８（ｆ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を直角三角形とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。図８（ｇ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を直角三角形の一部を切り取った五角形とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。図８（ｈ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を二等辺台形とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。図８（ｉ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を平行四辺形とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。図８（ｊ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状をレーストラック形とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。図８（ｋ）に示す例では、マスク１１の開口部１１−１の形状を２つの円を長方形で繋いだ形状とし、開口部１１−１が内接する長方形２１のアスペクト比を１．５以上としている。
【００３３】
さらに、図８（ａ）〜（ｋ）に示す開口部１１−１の形状において、図８（ａ）〜（ｄ）および図８（ｈ）〜（ｋ）に示したように、粒子移動部材１２が進行する方向に対して直交する線に対して、線対称か点対称にするのが好ましい。粒子が開口部に進入するときの状態が粒子移動部材が「往」のときと「復」のときとで同じにでき、安定した粒子配置ができるからである。
【００３４】
図８（ａ）〜（ｋ）に示す例において、マスク開口部１１−１が内接するアスペクト比が１．５以上の長方形２１においてその長辺ＬＬが、粒子移動部材１２の進行方向に対して４５°〜１３５°の角度をなすようにすることが好ましい。また、長方形２１の短辺の長さＬＳを、セル７内に配置する粒子群の平均粒子径Ｄａｖｅとの関係において、７×Ｄａｖｅ≧ＬＳ≧２×Ｄａｖｅであって、かつ、長方形２１の長辺の長さＬＬが、対応する各セルの開口長さ未満であるようにすることで、粒子群がマスク上を移動する際に、粒子が凝集して粒子凝集塊ができた場合であってもその凝集塊がマスク開口部１１−１に詰まることを防止できるため好ましい。さらに、前記アスペクト比を１．５以上にしておくことで、開口部１１−１に粒子群の一部が挟まりかけた場合にも開口部のすべてを塞ぐことにはならず、粒子が通過できる部分が残されるようになる。この時、残された通過可能部分を通過する粒子が挟まりかけた粒子を押し出すようになるので、粒子がマスク開口部１１−１に詰まることを防止できる。アスペクト比の上限は特に規定しないが、１つのセルに対して少なくとも１個の開口部１１−１を設ける必要があることから、アスペクト比の上限は、実際のセルの形状および大きさや開口部の配置位置などに応じて決定される。
【００３５】
本発明の粒子配置方法を適用する粒子群の平均粒子径Ｄａｖｅは２μｍ〜２０μｍであることが好ましい。このような大きさの粒子群を配置する際に用いるマスクの開口部１１−１が内接する長方形２１の短辺ＬＳは、平均粒子径Ｄａｖｅとの関係において、７×Ｄａｖｅ≧ＬＳ≧２×Ｄａｖｅとするが、５×Ｄａｖｅ≧ＬＳ≧３×Ｄａｖｅとすることがより好ましい。マスクの開口部１１−１が内接する長方形２１の短辺ＬＳが、平均粒子径Ｄａｖｅの２倍よりも小さいと凝集塊を形成していない、セル内に配置したい粒子が開口部１１−１に詰まりやすくなる不都合があり、マスクの開口部１１−１が内接する長方形の短辺ＬＳが、平均粒子径Ｄａｖｅの７倍よりも大きいとセル内に配置したくない凝集塊をも通過させてしまう不都合があるからである。また、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、マスクの開口部１１−１の形状を、線対称または点対称にしておくと、一旦移動した粒子移動部材を元の位置に戻さずに、そのまま移動方向を変えて粒子群を移動させる場合（すなわち、粒子移動部材の往移動または復移動を用いる場合）においても、粒子移動部材に押されて移動している粒子が開口部に入る入り方が変わらないので、例えば、１つの基板上のセル内に所定の粒子群を配置した後、別の基板に取り替えて今度はこの別の基板上のセル内に、粒子移動部材を前の基板の場合とは逆方向に移動させても、前の基板の場合と同様に粒子群を配置することができる。
【００３６】
粒子移動部材１２の移動方向と開口部１１−１との配置関係については、図６（ａ）〜（ｅ）、図７（ａ）〜（ｄ）に一例（９０°に配置した例）を示し、図６（ｆ）〜（ｉ）に他の例を示すように、粒子移動部材１２の移動方向（図中矢印方向）に対して、開口部１１−１が内接する長方形２１の長辺ＬＬが４５°〜１３５°の角度をなすよう配置することが好ましい。その理由は、逆、すなわち、長辺ＬＬを粒子移動部材１２の進行方向に対して０°以上４５°未満または１３５°を超え１８０°以下の角度をなすようにすると、マスク上を移動する際に、粒子が凝集して粒子凝集塊ができた場合にその凝集塊がマスク開口部１１−１上を通過中に詰まりやすくなるためである。これは、凝集塊が開口部上を通過するに要する時間が長くなるためと推察できる。
【００３７】
マスク１１は、材料にステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケル合金、アルミニウム、鉄、銅等の金属を用いたメタルマスクや、汎用プラスチックを用いた樹脂製マスクおよびメタル部分と樹脂部分とを組み合せた複合マスクなどが用いられる。メタルマスクの一部に絶縁部材を設けて部分的に絶縁性部分を有する導電性メタルマスクとしたり、樹脂製マスクの一部に導電部材を設けて部分的に導電性部分を有する樹脂製マスクとしたりすることができる。配置する粒子群が帯電性粒子を含む場合のマスクは、金属製マスク（メタルマスクともいう）として導電性を持たせておくのが好ましい。
【００３８】
マスク１１としてメタルマスクを使用する場合、メタルマスクの厚さは１５μｍ〜４０μｍの範囲が好ましい。厚さが１５μｍ未満であると、開口部を形成する際にマスクが破れてしまい、所望の開口部を有するマスクを得ることが困難である。また、厚さが４０μｍを超えると、配置したい平均粒子径が２μｍ〜２０μｍの範囲の粒子がマスクの開口部１１−１に詰まってしまう場合があるためである。
【００３９】
マスク１１は、マスク本体を枠体に張力付与部材で取り付けた構成であり、枠体には、厚さが１ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）を中空になるように折り曲げたパイプ構造のものを採用し、張力付与部材には、線径５０μｍのステンレス繊維メッシュを採用することができる。マスクの枠体を上下に移動する昇降装置に固定して情報表示用パネルとする基板上の隔壁頂上に対するマスク本体の位置を調整して配置する。    
【００４０】
マスク１１の開口部１１−１は、マスク本体を電鋳法で作製する場合には、開口部が設けられたマスクとしてマスクと同時に開口部を形成する方法で作製することができる。このほか、電鋳法やその他の手法で作製したシートにレーザー加工を施して開口部を設けることもできる。
【００４１】
＜本発明の情報表示用パネルの粒子配置方法で配置する粒子群について＞
本発明の粒子配置方法を適用する情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する粒子群は、平均粒子径ｄ（０．５）が、２μｍ〜２０μｍの範囲であり、一種類の粒子で構成したり、複数種類の粒子を組み合せて構成したりする。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表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。
【００４２】
さらに、表示媒体を構成する粒子（粒子群）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、表示媒体を構成する粒子のサイズが揃い、表示媒体としての均一な移動が可能となる。
【００４３】
さらにまた、表示媒体として複数の粒子群を使用する場合には、使用した粒子群の内、最大の平均粒子径ｄ（０．５））を示す粒子群の平均粒子径ｄ（０．５）に対する、最小の平均粒子径ｄ（０．５）を示す粒子群の平均粒子径ｄ（０．５）の比を１０以下とする。たとえ粒子径分布Ｓｐａｎを小さくしたとしても、複数の粒子群は表示媒体として互いに反対方向に動くので、互いの粒子群を構成している粒子サイズが近い方が表示媒体として容易に移動できるようになるので好適であり、それがこの範囲となる。
【００４４】
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、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、窒素気流中に粒子群を投入し、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、平均粒子径および粒子径分布の測定を行うことができる。
【００４５】
さらに、帯電性粒子を含んだ粒子群を表示媒体として、気体（真空を含む）中空間で駆動させる方式とする場合には、パネル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以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６、表示媒体（３Ｂ、３Ｗ）の占有部分、隔壁４の占有部分、パネル基板間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。
空隙部分は、先に述べた湿度領域であれば、気体（真空を含む）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パネル基板間に封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、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剤、シール方法を施すことが肝要である。
【００４６】
本発明の対象とする情報表示用パネルの基板と基板との間隔は、表示媒体が駆動できて、表示コントラストを維持できればよいが、通常１０μｍ〜５００μｍ、好ましくは１０μｍ〜２００μｍに、表示媒体とする粒子群を構成する粒子の大きさや充填量に合わせて調整される。
表示媒体とする粒子群に帯電性粒子を用いる場合は、基板と基板との間隔は１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍの範囲で調整される。さらに、基板間の気体（真空を含む）中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としての粒子の移動に支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
【００４７】
本発明の対象とする情報表示用パネルに用いる表示媒体とする粒子群は、帯電性粒子を含む粒子群としたり、導電性粒子を含む粒子群としたり、磁性粒子を含む粒子群としたり、半導体性粒子を含む粒子群としたりすることができる。これらの粒子群に対して、例えば、電界を付与したり、電荷を注入したり、正孔を注入したり、磁界を付与したりすることによってこれらの粒子群を表示媒体として移動させることができ、この表示媒体を視認することによって表示された情報を認識する。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を評価するために、「マスク開口部の形状、配置およびアスペクト比」、「開口部が内接する長方形の短辺ＬＳと平均粒子径Ｄａｖｅとの関係」、「開口部が内接する長方形の長辺ＬＬと粒子移動部材進行方向とがなす角度」、「マスクの厚さ」、「マスク開口部の対称性」について、実施例、参考例、比較例を説明する。
【００４９】
Ａ５判サイズの情報表示用パネルを作製するため、１００ｎｍ厚の透明なＩＴＯ膜をパターニングしたＩＴＯ電極が設けられた７００μｍ厚のガラス基板を用いて、ＩＴＯ電極の上に積層した、ニチゴーモートン社製のドライフィルムレジスト材（アルフォＮＩＴ２、厚さ：５０μｍ）をフォトリソグラフィー加工して、３００μｍ×３００μｍの正方形セルを形成する格子状隔壁を、幅３０μｍで形成した。その後、所定のマスクを利用して本発明の粒子配置方法に従って、このガラス基板のセル内に、下記の白色粒子群を配置して、粒子配置後の状態を、数十倍に拡大して目視観察し、評価した。    
【００５０】
（白色粒子群）
ポリメチルペンテンポリマー（ＴＰＸ−Ｒ１８；三井化学社製）１００重量部と、着色剤として二酸化チタン（タイペークＣＲ−９０：石原産業社製）１００重量部と、負帯電の荷電制御剤としてフェノール系縮合物（ボントロンＥ８９：オリエント化学製）５重量部とを２軸混練機により溶融混練し、ジェットミル（ラボジェットミルＩＤＳ−ＬＪ型：日本ニューマチック（株）製）で細かく粉砕し、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニュ−マチック工業）を用いて分級し、溶融球状化装置（ＭＲ−１０：日本ニュ−マチック工業）を用いて溶融球状化して得た、平均粒子径が、９．５μｍの負帯電性の白色粒子群を得た。実施例では、この白色粒子群を用いた。
【００５１】
（粒子配置方法）
負帯電性の白色粒子を含んだ粒子群を載せたマスクを、前記ガラス基板上の隔壁上に接するようにして、基板上のセル開口と、マスクの開口部とが対応するように位置決めして配置した後、ウレタンゴム製板状の粒子移動部材を１往復と１回（つまり３回）移動させて、マスク上の白色粒子群をガラス基板上のセル内に配置した。この方法でセル内に白色粒子群が充填配置されたガラス基板を１０枚作製した。粒子移動部材として用いたウレタンゴム製板状部材は、マスクと接触する部分の硬さがＪＩＳ−Ａ硬度で９０°のものを使用した。
【００５２】
（マスク本体の開口部）
実施例で用いたマスクは、電鋳法で作製したニッケル合金製のマスク本体を、前述した枠体に取り付けて用いた。マスク開口部は、電鋳法で作製すると同時に形成する方法を採用して作製した。
【００５３】
＜マスク開口部の形状、配置およびアスペクト比について＞
以下の表１に示すマスク開口部の形状、配置およびアスペクト比を有するマスクを利用して、上述した粒子配置方法に従って、セル内への粒子の配置を実施して、実施例１〜１０、参考例１〜２および比較例１〜２の情報表示用パネルの製造で用いた粒子配置方法について、マスク開口部の形状、配置およびアスペクト比に起因する粒子充填状態を評価した。結果を以下の表１に示す。
【００５４】
【表１】
2011248175.tif 000003
【００５５】
表１の結果から、マスクの開口部が内接する長方形のアスペクト比が１．５以上である実施例１〜１０では、粒子配置状態が良好であることが分かった。比較例１および比較例２では、マスクの開口部が内接する長方形のアスペクト比が１．５よりも小さいため、良好な粒子配置状態は得られなかった。また、参考例１、参考例２では、マスクの開口部が内接する長方形のアスペクト比が１．５以上であることは満足しているが、マスクの開口部が内接する長方形の長辺の長さＬＬが、セルの開口長に対して僅かに短い構造であり、隣接するマスクの開口部間、言い換えればマスク部の長さが短いためマスクの強度が十分でないためか、粒子移動部材移動ステップを何回か繰り返すうちにマスクが破損してしまうことがあった。
【００５６】
＜開口部が内接する長方形の短辺ＬＳと粒子群の平均粒子径Ｄａｖｅとの関係について＞
以下の表２に示すマスク開口部の形状、配置およびアスペクト比を有するマスクを利用して、平均粒子径Ｄａｖｅが９．５μｍの粒子を、上述した粒子配置方法に従って、セル内に配置した。マスクの開口部が内接する長方形の長辺ＬＬの長さを１５０μｍとし、短辺ＬＳの長さを変えたマスクを用いて実施例１１〜１４、参考例１１〜１５の結果を得た。結果を以下の表２に示す。
【００５７】
【表２】
2011248175.tif 000004
【００５８】
表２において、実施例１１〜１４では、マスクの開口部が内接する長方形のアスペクト比が１．５以上であるとともに、マスクの開口部が内接する長方形の短辺の長さＬＳと、配置する粒子群の平均粒子径Ｄａｖｅとの関係が、７×Ｄａｖｅ≧ＬＳ≧２×Ｄａｖｅも満足しているため、その粒子配置状態は良好であった。また、参考例１１〜１５では、マスクの開口部が内接する長方形のアスペクト比が１．５以上であるが、マスクの開口部が内接する長方形の短辺の長さＬＳと、配置する粒子群の平均粒子径Ｄａｖｅとの関係が、７×Ｄａｖｅ≧ＬＳ≧２×Ｄａｖｅを満たしていないため、その粒子配置状態は、実施例１１〜１４と比較すれば良好とはいえない結果であった。
【００５９】
＜開口部が内接する長方形の長辺ＬＬと粒子移動部材進行方向とがなす角度の影響について＞
以下の表３に示すマスク開口部の形状、配置およびアスペクト比を有するマスクを利用して、上述した粒子配置方法に従って、セル内への粒子の配置を実施して、実施例２１〜２５および参考例２１〜２５の情報表示用パネルの製造で用いた粒子配置方法について、開口部が内接する長方形の長辺ＬＬと粒子移動部材進行方向とがなす角度の影響を評価した。結果を以下の表３に示す。
【００６０】
【表３】
2011248175.tif 000005
【００６１】
表３の結果から、マスクの開口部が内接する長方形の長辺ＬＬと粒子移動部材進行方向とがなす角度が４５°〜１３５°の範囲にある実施例１１〜１５が、それ以外の角度の参考例１１〜１５と比べて、粒子配置状態が良好であることがわかった。
【００６２】
＜マスクの厚さについて＞
以下の表４に示す厚さのマスクを利用して、上述した粒子配置方法に従って、セル内への粒子の配置を実施して、実施例３１〜３５および参考例３１〜３３の情報表示用パネルの製造で用いた粒子配置方法について、マスクの厚さに起因する粒子充填状態を評価した。
【００６３】
なお、マスクは電鋳法で作製したニッケル合金製のものを用いた。３００μｍ×３００μｍのセルの中央に、１５０μｍ×５０μｍの長方形の開口部を、それぞれ、セル内での形成位置を、粒子移動部材進行方向に対して長辺ＬＬがなす角度を９０°となるように形成した。電鋳法で形成したので、マスク部の形成と同時に開口部を形成することができた。これらマスクを用いて、各１０枚のガラス基板に対して、粒子移動部材を１往復させて粒子を配置させた。結果を以下の表４に示す。
【００６４】
【表４】
2011248175.tif 000006
【００６５】
表４の結果から、マスクの厚さを１５μｍ〜４０μｍの範囲とした実施例３１〜３５が、それ以外のマスクの厚さの参考例３１〜３３と比べて、粒子配置状態が良好で好ましいことがわかった。
【００６６】
＜マスク開口部の対称性について＞
以下の表５に示す構成のマスクを利用して、上述した粒子配置方法に従って、セル内への粒子の配置を実施して、実施例４１〜４５および参考例４１〜４３の情報表示用パネルの製造で用いた粒子配置方法について、マスク開口部の対称性に起因する粒子充填状態を評価した。
【００６７】
なお、マスクは電鋳法で作製したニッケル合金製のものを用いた。３００μｍ×３００μｍのセルの中央に各形状の開口部を、それぞれ、セル内での形成位置を、粒子移動部材進行方向に対して、開口部が内接する長方形の長辺が、９０°の角度をなすように形成した。これらマスクを用いて、各１０枚のガラス基板に対して、粒子移動部材を１往復半すなわち３回移動させて粒子を配置させる粒子配置方法を連続して行なった。すなわち、開口部形状が線対称でもなく、点対称でもないマスクを用いた参考例の場合には、奇数枚目のガラス基板と偶数枚目のガラス基板とでは、粒子移動部材で押されて移動する粒子の開口部への入り方の違いが見られるようにして粒子配置を行なった。結果を以下の表５に示す。
【００６８】
【表５】
2011248175.tif 000007
【００６９】
表５の結果から、マスク開口部が対称性を有する実施例４１〜４５が、マスク開口部の対称性を有さない参考例４１〜４３と比べて、粒子配置状態が良好で好ましいことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明を粒子配置方法を用いて製造する情報表示用パネルは、ノートパソコン、電子手帳、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器、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（ホワイトボード）等の掲示板、電子卓上計算機、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、情報ボード、電子ＰＯＰ(Point Of Presence, Point Of Purchase advertising)、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部のほか、ＰＯＳ端末、カーナビゲーション装置、時計など様々な電子機器の表示部に好適に用いられる。他に、リライタブルペーパー（外部電界形成手段を用いて書換えできるものや、外部の表示書換え手段に接続して情報を書き換えた後、接続を解放しても情報を表示したままにすることができるもの）としても好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７１】
１、２  パネル基板
３Ｗ  白色粒子群
３Ｗａ  白色粒子
３Ｂ  黒色粒子群
３Ｂａ  黒色粒子
４  隔壁
５、６  電極
７  セル
８  接着剤
１１  マスク
１１−１  マスクの開口部
１１−２  マスク部
１２  粒子移動部材
１２−１、１２−２  板状部材
１３  固定用治具取付部
１３−１、１３−２  固定用治具
【図１】
2011248175.tif 000008
【図２】
2011248175.tif 000009
【図３】
2011248175.tif 000010
【図４】
2011248175.tif 000011
【図５】
2011248175.tif 000012
【図６】
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【図７】
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【図８】
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