(57)【要約】本発明の画像表示装置の第１発明では、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群または粉流体を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群または粉流体に電界を与えて粒子または粉流体を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、画像表示の回路へ印加する信号を送る部材と基板との接続が異方性導電フィルムでなされ、かつ電極等の部材が透明基板と対向する側に実装されている。他の本発明の画像表示装置の第２発明〜第６発明では、基板表面に透明弾性部材を介して電極を設けたり、反射防止層を設けたり、基板と基板との隔壁を介しての接合の最適化を行ったりしている。
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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、１種類以上の粒子群を封入し、該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、画像表示の回路へ印加する信号を送る部材を異方性導電フィルムにより基板に装着してなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子を分散してなるものである請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が０．１〜２０μｍである請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、アクリル基およびメタクリル基のいずれかを持つ化合物を１種類以上含むものである請求項２または３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示板と、光学機能部材とを具備してなり、該画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
透明弾性層の屈折率をｎ０とし、光学機能部材の屈折率をｎ１とし、更に画像表示板の透明基板の屈折率をｎ２とした場合、ｎ０とｎ１との差の絶対値およびｎ０とｎ２の差の絶対値がそれぞれ０．２以下である請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
透明弾性層が、応力緩和特性の２５℃における歪み（ε０）を５％とし、応力緩和弾性率の初期値（０．０５秒後）をＧ０とした場合、Ｇ０が６．５×１０６Ｐａ以下であり、応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率Ｇと時間ｔ（秒）の関係式、
１ｎＧ（ｔ）＝−ｔ／τ＋１ｎＧ０
によって算出される応力緩和時間τが１７秒以下である請求項５または６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、透明基板の表面に屈折率の異なる複数の層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
反射防止層が、導電性炭化ケイ素をターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された低屈折層と、導電性酸化チタンをターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
反射防止層が３８０〜７８０ｎｍの光の反射を防止し、光反射率が１０％以下である請求項８または９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に色および帯電特性の異なる２種類以上の粒子群を封入し、前記基板の一方または双方に設けた電極からなる電極対から前記粒子群に電界を与えて、前記粒子を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置であって、画像表示板の２枚の基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
前記熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤が、グリシジル基、アクリル基、メタクリル基を持つ化合物を１種類以上含む請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、色及び帯電特性の異なる２種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群に電界を与えて、粒子を移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つとともに、隔壁の形状が、対向基板側の底部幅ｗｂが透明基板側の頭部幅ｗｔより大きいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
前記対向基板側の底部幅ｗｂと透明基板側の頭部幅ｗｔとの比ｗｔ／ｗｂが０．５以下である請求項１３記載の画像表示装置。
【請求項１５】
粒子群の色が白色及び黒色である請求項１３または１４に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍである請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が、５μＣ／ｍ２〜１５０μＣ／ｍ２である請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である請求項１〜１７のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１９】
少なくとも一方が透明な対向する１枚の基板間に、色及び帯電特性の異なる２種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群に電界を与えて、粒子を移動させ画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、前記透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２０】
粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍである請求項１９に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２１】
同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が、５μＣ／ｍ２〜１５０μＣ／ｍ２である請求項１９または２０に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２２】
粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２３】
粒子群の色が白色及び黒色である請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２４】
請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法により製造したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２５】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示装置であって、画像表示の回路へ印加する信号を送る部材を異方性導電フィルムにより基板に装着してなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２６】
異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子を分散してなるものである請求項２５に記載の画像表示装置。
【請求項２７】
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が０．１〜２０μｍである請求項２６に記載の画像表示装置。
【請求項２８】
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、アクリル基およびメタクリル基のいずれかを持つ化合物を１種類以上含むものである請求項２６または２７に記載の画像表示装置。
【請求項２９】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示板と、光学機能部材とを具備してなり、該画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３０】
透明弾性層の屈折率をｎ０とし、光学機能部材の屈折率をｎ１とし、更に画像表示板の透明基板の屈折率をｎ２とした場合、ｎ０とｎ１との差の絶対値およびｎ０とｎ２の差の絶対値がそれぞれ０．２以下である請求項２９に記載の画像表示装置。
【請求項３１】
透明弾性層が、応力緩和特性の２５℃における歪み（ε０）を５％とし、応力緩和弾性率の初期値（０．０５秒後）をＧ０とした場合、Ｇ０が６．５×１０６Ｐａ以下であり、応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率Ｇと時間ｔ（秒）の関係式、
１ｎＧ（ｔ）＝−ｔ／τ＋１ｎＧ０
によって算出される応力緩和時間τが１７秒以下である請求項２９または３０に記載の画像表示装置。
【請求項３２】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示装置であって、透明基板の表面に屈折率の異なる複数の層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３３】
反射防止層が、導電性炭化ケイ素をターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された低屈折層と、導電性酸化チタンをターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである請求項３２に記載の画像表示装置。
【請求項３４】
反射防止層が３８０〜７８０ｎｍの光の反射を防止し、光反射率が１０％以下である請求項３２または３３に記載の画像表示装置。
【請求項３５】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、前記基板の一方または双方に設けた電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置であって、画像表示板の２枚の基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３６】
前記熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤が、グリシジル基、アクリル基、メタクリル基を持つ化合物を１種類以上含む請求項３５記載の画像表示装置。
【請求項３７】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、電位の異なる電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つとともに、隔壁の形状が、対向基板側の底部幅ｗｂが透明基板側の頭部幅ｗｔより大きいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３８】
前記対向基板側の底部幅ｗｂと透明基板側の頭部幅ｗｔとの比ｗｔ／ｗｂが０．５以下である請求項３７記載の画像表示装置。
【請求項３９】
粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上である請求項２５〜３８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項４０】
粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである請求項２５〜３９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。
【請求項４１】
粉流体の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍである請求項２５〜４０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項４２】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、電位の異なる電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、前記透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項４３】
粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上である請求項４２に記載の画像表示装置。
【請求項４４】
粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである請求項４２または４３に記載の画像表示装置。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。
【請求項４５】
粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍである請求項４２〜４４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項４６】
請求項４２〜４５のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法により製造したことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、クーロン力などの静電気を利用し粒子の移動または粉流体の移動に伴い画像を繰り返し表示、消去できる画像表示装置及び画像表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】  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色粒子回転方式などの技術を用いた画像表示装置が提案されている。
これら従来の技術は、ＬＣＤに比べて、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、メモリ機能を有している等のメリットから、次世代の安価な画像表示装置に使用できる技術として考えられ、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な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する電気泳動方式が提案され期待が寄せられている。
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いという問題がある。更に、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に沈降しやすく、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。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、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。
一方、溶液中での挙動を利用した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を基板の一部に組み入れた方式も提案され始めている（例えば、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”、ｐ．２４９−２５２）。しかし、電荷輸送層、更には電荷発生層を配置するために構造が複雑になると共に、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しく、安定性に欠けるという問題もある。（第１発明〜第６発明共通の課題）。
また、画像表示装置に電極を装着する際、従来の方式では電極を装着するために長時間を有するため画像表示装置の製造効率が低く、さらに、加熱するために基板に悪影響を与えるという問題もある（第１発明の課題）。
さらにまた、このような乾式表示板と、反射防止機能やタッチパネル機能を有する光学機能部材と一体化して、銀行のＡＴＭやＣＤ、携帯情報端末、携帯電話、コンピューター用ディスプレイなどに用いる場合には鮮明な画像が得られない問題がある（第２発明の課題）。
また、更に光線透過率を上げて、高コントラスト化を達成し、鮮明な画像で視認性を向上させることが求められているが、未だ達成できない問題がある（第３発明の課題）。
さらに、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２枚の基板の間に色および帯電特性の異なる２種類以上の粒子または粉流体を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子または粉流体に電界を与えて、クーロン力などにより粒子を移動させるか粉流体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置が知られている。この画像表示装置では、乾式で応答性能が速く、単純な構造で安価かつ、安定性に優れた画像表示を行うことができるが、画像表示に粒子または粉流体を使用しているため、粒子または粉流体を間に存在させた状態で２枚の基板を接着剤でシールして、基板間の位置ずれをなくすこと、及び、粒子または粉流体の漏れを防ぐことが難しい問題があった。そのため、画像表示精度の高い画像表示板を得ることが難しい問題もあった（第４発明の課題）。
さらにまた、以上の問題を解消するために、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置として、透明基板および対向基板の間に、色及び帯電特性の異なる２種類の粒子または粉流体を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子または粉流体に電界を与えて、粒子を移動させ画像を表示する、隔壁により互いに離間された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置が知られている。この画像表示装置では、透明基板と対向基板との間に隔壁を配置することにより画像表示素子を形成している、
上述した構成の画像表示装置において、従来、この隔壁の配置は、透明基板と対向基板との間に隔壁を位置決めして配置した後、シール剤を基板と隔壁との角部に塗布して行っていた。そのため、基板と隔壁との接合が、透明基板や対向基板としてガラス基板を使用する際は十分な強度があっても、他の透明な樹脂などを使用する場合は、十分な接合強度が得られない問題があった。そのため、粒子または粉流体の流出を完全になくすことができなかった（第６発明の課題）。
【発明の開示】
本発明の第１発明の第１実施例は、上記実情に鑑みて鋭意検討された新しいタイプの画像表示装置に関するものであり、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ安定性に優れていると共に、電極を短時間で装着することができ、優れた性能の画像表示装置を効率良く製造することを目的とするものである。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、電極の接続に導電性粒子が接着剤中に分散してなる異方性導電フィルムを用いて行い、優れた性能の画像表示装置を効率良く製造できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明の第１発明の第１実施例は、以下の画像表示装置を提供するものである。
１．少なくとも一方が透明な２枚の対向する基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、画像表示の回路へ印加する信号を送る部材を異方性導電フィルムにより基板に装着してなることを特徴とする画像表示装置。
２．粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍである上記１の画像表示装置。
３．粒子の表面電荷密度が絶対値で５〜１５０μＣ／ｍ２である上記１又は２の画像表示装置。
４．粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である上記１〜３のいずれかの画像表示装置。
５．異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子を分散してなるものである上記１〜４のいずれかの画像表示装置。
６．熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が０．１〜２０μｍである上記５の画像表示装置。
７．熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、アクリル基およびメタクリル基のいずれかを持つ化合物を１種類以上含むものである上記５又は６の画像表示装置。
本発明の第１発明の第２実施例は、上記実情に鑑みて鋭意検討された新しいタイプの乾式画像表示装置に関するものであり、静電気を利用して画像を繰り返し表示する装置において、安価で、かつ、安定性に優れると共に、電極等を短時間で装着することができ、優れた性能の画像表示装置を効率良く製造することを目的とするものである。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、液体の特徴である流動性と、固体の特徴である一定の外形保持性とを兼ね備えた粉流体を用いることにより、高応答速度を示し、安価な、かつ、安定性向上と駆動電圧低減の両立を達成した全く新しい画像表示装置が得られ、また、画像を表示させるために回路へ印加する信号を送る電極等の部材を異方性導電フィルムにより基板に装着することにより、優れた性能の画像表示装置を効率良く製造できることを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明の第１発明の第２実施例は、以下の画像表示装置を提供するものである。
１．少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示装置であって、画像表示の回路へ印加する信号を送る部材を異方性導電フィルムにより基板に装着してなることを特徴とする画像表示装置。
２．粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上である上記１の画像表示装置。
３．粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである上記１又は２の画像表示装置。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。
４．粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍである上記１〜３のいずれかの画像表示装置。
５．異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子を分散してなるものである上記１〜４のいずれかの画像表示装置。
６．熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が０．１〜２０μｍである上記５の画像表示装置。
７．熱光硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、アクリル基およびメタクリル基のいずれかを持つ化合物を１種類以上含むものである上記５又は６の画像表示装置。
本発明の第２発明の第１実施例は、乾式静電表示板を用いた画像表示装置において、簡単な構造で、かつ安定性に優れていると共に、鮮明な画像が得られる光学機能部材と一体化した画像表示装置を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に静電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示板と、光学機能部材を透明弾性層を介して一体化することにより、簡単な構造で、安定性に優れると共に、鮮明な画像が得られるようになることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明の第２発明の第１実施例は、以下の画像表示装置を提供するものである。
１．少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に静電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示板と、光学機能部材とを具備してなり、該画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化されていることを特徴とする画像表示装置。
２．粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍである上記１の画像表示装置。
３．粒子の表面電荷密度が絶対値で５〜１５０μＣ／ｍ２である上記１又は２の画像表示装置。
４．粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である上記１〜３のいずれかの画像表示装置。
５．透明弾性層の屈折率をｎ０とし、光学機能部材の屈折率をｎ１とし、更に画像表示板の透明基板の屈折率をｎ２とした場合、ｎ０とｎ１との差の絶対値およびｎ０とｎ２の差の絶対値がそれぞれ０．２以下である上記１〜４のいずれかの画像表示装置。
６．透明弾性層が、応力緩和特性の２５℃における歪み（ε０）を５％とし、応力緩和弾性率の初期値（０．０５秒後）をＧ０とした場合、Ｇ０が６．５×１０６Ｐａ以下であり、応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率Ｇと時間ｔ（秒）の関係式、
１ｎＧ（ｔ）＝−ｔ／τ＋１ｎＧ０
によって算出される応力緩和時間τが１７秒以下である上記１〜５のいずれかの画像表示装置。
本発明の第２発明の第２実施例は、上記実情に鑑みて鋭意検討された新しいタイプの乾式画像表示装置に関するものであり、静電気を利用して画像を繰り返し表示する方法において、安価な、かつ、安定性に優れると共に、光学機能部材と一体化して鮮明な画像が得られる画像表示装置を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、液体の特徴である流動性と、固体の特徴である一定の外形保持性とを兼ね備えた粉流体を用いることにより、高応答速度を示し、安価な、かつ、安定性向上と駆動電圧低減の両立を達成した画像表示板が得られ、この画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化することにより、鮮明な画像が得られる光学機能部材と一体化した新しい画像表示装置が得られることを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明の第２発明の第２実施例は、以下の画像表示装置を提供するものである。
１．少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示板と、光学機能部材とを具備してなり、該画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化されていることを特徴とする画像表示装置。
２．粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上である上記１の画像表示装置。
３．粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである上記１又は２の画像表示装置。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。
４．粉流体の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍである上記１〜３のいずれかの画像表示装置。
５．透明弾性層の屈折率をｎ０とし、光学機能部材の屈折率をｎ１とし、更に画像表示板の透明基板の屈折率をｎ２とした場合、ｎ０とｎ１との差の絶対値およびｎ０とｎ２の差の絶対値がそれぞれ０．２以下である上記１〜４のいずれかの画像表示装置。
６．透明弾性層が、応力緩和特性の２５℃における歪み（ε０）を５％とし、応力緩和弾性率の初期値（０．０５秒後）をＧ０とした場合、Ｇ０が６．５×１０６Ｐａ以下であり、応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率Ｇと時間ｔ（秒）の関係式、
１ｎＧ（ｔ）＝−ｔ／τ＋１ｎＧ０
によって算出される応力緩和時間τが１７秒以下である上記１〜５のいずれかの画像表示装置。
本発明の第３発明の第１実施例は、乾式静電画像表示装置において、簡単な構造で、安定性に優れていると共に、光線透過率を上げて高コントラスト化を達成し、更に鮮明な画像を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、乾式静電画像表示装置における上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置の透明基板の表面に、屈折率の異なる複数の層を設けることにより、簡単な構造で、安定性に優れると共に、外光反射が抑制されることから、光線透過率が上がり、高コントラスト化を達成し、鮮明な画像が得られるようになることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明の第３発明の第１実施例は、以下の画像表示装置を提供するものである。
１．少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、透明基板の表面に屈折率の異なる複数の層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。
２．粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍである上記１の画像表示装置。
３．粒子の表面電荷密度が絶対値で５〜１５０μＣ／ｍ２である上記１又は２の画像表示装置。
４．粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である上記１〜３のいずれかの画像表示装置。
５．反射防止層が、導電性炭化ケイ素をターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された低屈折層と、導電性酸化チタンをターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである上記１〜４のいずれかの画像表示装置。
６．反射防止層が３８０〜７８０ｎｍの光の反射を防止し、光反射率が１０％以下である上記５の画像表示装置。
本発明の第３発明の第２実施例は、上記実情に鑑みて鋭意検討された新しいタイプの乾式画像表示装置に関するものであり、静電気を利用して画像を繰り返し表示する方法において、簡単な構造で、安価な、かつ、安定性に優れると共に、更に光線透過率を上げて、高コントラスト化を達成し、更に鮮明な画像が得られる画像表示装置を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、液体の特徴である流動性と、固体の特徴である一定の外形保持性とを兼ね備えた粉流体を用いることにより、高応答速度を示し、安価、かつ、安定性向上に優れた画像表示装置が得られ、また、透明基板に反射防止層を設けることで鮮明な画像が得られ視認性が向上することを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明の第３発明の第２実施例は、以下の画像表示装置を提供するものである。
１．少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示装置であって、透明基板の表面に屈折率の異なる複数の層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。
２．粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上である上記１の画像表示装置。
３．粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである上記１又は２の画像表示装置。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。
４．粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍである上記１〜３のいずれかの画像表示装置。
５．反射防止層が、導電性炭化ケイ素をターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された低屈折層と、導電性酸化チタンをターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである上記１〜４のいずれかの画像表示装置。
６．反射防止層が３８０〜７８０ｎｍの光の反射を防止し、光反射率が１０％以下である上記１〜５のいずれかの画像表示装置。
本発明の第４発明の第１実施例は、乾式で応答性能が速く、単純な構造で安価かつ、安定性に優れる画像表示装置において、基板間の位置ずれがなく、粒子の漏れも防止でき、高い画像表示精度を得ることができる画像表示板を備える画像表示装置を提供しようとするものである。
本発明の第４発明の第１実施例に係る画像表示装置は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に色および帯電特性の異なる２種類以上の粒子群を封入し、前記基板の一方または双方に設けた電極からなる電極対から前記粒子群に電界を与えて、前記粒子を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置であって、画像表示板の２枚の基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することを特徴とするものである。
本発明の第４発明の第１実施例に係る画像表示装置で用いる画像表示板では、２枚の基板具体的には透明基板と対向基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することで、接着剤を介して２枚の基板を所定の位置にセットした後、熱または光を照射することで短時間に接着剤を硬化させることができ、基板間の位置ずれ、及び、粒子の漏れ、をなくすことができる。これにより、画像表示板の高い画像表示精度を実現することができる。
本発明の第４発明の第１実施例に係る画像表示装置における熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤としては、グリシジル基、アクリル基、メタクリル基を持つ化合物を１種類以上含む接着剤を使用することが好ましい。本発明の画像表示装置における粒子としては、粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍであることが好ましい。また、粒子の表面電荷密度が絶対値で５〜１５０μＣ／ｍ２であることが好ましい。さらに、粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子であることが好ましい。
本発明の第４発明の第２実施例は、高応答速度を示し、安価な、かつ、安定性向上と駆動電圧低減の両立を達成した画像表示装置において、基板間の位置ずれがなく、粉流体の漏れも防止でき、高い画像表示精度を得ることができる画像表示板を備える画像表示装置を提供しようとするものである。
本発明の第４発明の第２実施例に係る画像表示装置は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、前記基板の一方または双方に設けた電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置であって、画像表示板の２枚の基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することを特徴とするものである。
本発明の第４発明の第２実施例に係る画像表示装置で用いる画像表示板では、２枚の基板具体的には透明基板と対向基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することで、接着剤を介して２枚の基板を所定の位置にセットした後、熱または光を照射することで短時間に接着剤を硬化させることができ、基板間の位置ずれ、及び、粉流体の漏れ、をなくすことができる。これにより、画像表示板の高い画像表示精度を実現することができる。
本発明の第４発明の第２実施例に係る画像表示装置における熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤としては、グリシジル基、アクリル基、メタクリル基を持つ化合物を１種類以上含む接着剤を使用することが好ましい。本発明の画像表示装置における粉流体としては、粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上であることが好ましい。また、粉流体の見かけ体積の時間変化が、Ｖ１０／Ｖ５＞０．８であることが好ましい（なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す）。さらに、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍであることが好ましい。
本発明の第５発明の第１実施例は、上述した課題を解消して、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置において、さらに表示面積を大きくできるとともに製造時の粒子の取扱いを簡単にできる画像表示装置を提供しようとするものである。
本発明の第５発明の第１実施例に係る画像表示装置は、少なくとも一方が透明な対向する基板間に、色及び帯電特性の異なる２種類の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群に電界を与えて、粒子を移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つとともに、隔壁の形状が、対向基板側の底部幅ｗｂが透明電極側の頭部幅ｗｔより大きいことを特徴とするものである。
本発明の第５発明の第１実施例では、隔壁の形状を、対向基板側の底部幅ｗｂが透明電極側の頭部幅ｗｔより大きくすることで、透明基板と接する隔壁の部分を少なくでき、表示面積を大きくすることができるとともに、粒子群を隔壁で囲まれた画像表示素子の内部に充填する際、隔壁の頭部に残る粒子を少なくでき、製造時の粒子群の取扱いを簡単にすることができる。
本発明の第５発明の第１実施例における好適例として、対向基板側の底部幅ｗｂと透明基板側の頭部幅ｗｔとの比ｗｔ／ｗｂが０．５以下であること、粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍであること、同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が、５μＣ／ｍ２〜１５０μＣ／ｍ２であること、粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子であること、および、２種類の粒子群の色が白色及び黒色であること、がある。いずれの場合も本発明の画像表示装置をより好適に得ることができる。
本発明の第５発明の第２実施例は、上述した課題を解消して、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置において、さらに表示面積を大きくできるとともに製造時の粉流体の取扱いを簡単にできる画像表示装置を提供しようとするものである。
本発明の第５発明の第２実施例に係る画像表示装置は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、電位の異なる電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つとともに、隔壁の形状が、対向基板側の底部幅ｗｂが透明基板側の頭部幅ｗｔより大きいことを特徴とするものである。
本発明の第５発明の第２実施例では、隔壁の形状を、対向基板側の底部幅ｗｂが透明基板側の頭部幅ｗｔより大きくすることで、透明基板と接する隔壁の部分を少なくでき、表示面積を大きくすることができるとともに、粉流体を隔壁で囲まれた画像表示素子の内部に充填する際、隔壁の頭部に残る粉流体を少なくでき、製造時の粉流体の取扱いを簡単にすることができる。
本発明の第５発明の第２実施例における好適例として、対向基板側の底部幅ｗｂと透明基板側の頭部幅ｗｔとの比ｗｔ／ｗｂが０．５以下であること、粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上であること、粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものであること、Ｖ１０／Ｖ５＞０．８、（なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。）、および、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍであること、がある。いずれの場合も本発明の画像表示装置をより好適に得ることができる。
本発明の第６発明の第１実施例は、上述した課題を解消して、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置の製造方法において、さらに隔壁と基板との接合強度を高く保つことができ、粒子が外部へ出ることのない画像表示装置の製造方法を提供しようとするものである。
本発明の第６発明の第１実施例に係る画像表示装置の製造方法は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、色及び帯電特性の異なる２種類の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群に電界を与えて、粒子を移動させ画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、前記透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とするものである。
本発明第６発明の第１実施例では、透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合することで、隔壁と基板との間の接合、あるいは、隔壁同士の接合を強固に行うことができ、粒子の封止をほぼ完全に行うことができる。
本発明の第６発明の第２実施例における好適例として、粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍであること、同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が、５μＣ／ｍ２〜１５０μＣ／ｍ２であること、粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子であること、および、２種粒子群の色が白色及び黒色であること、がある。いずれの場合も本発明の画像表示装置の製造方法をより好適に実施することができる。
また、本発明の第６発明の第１実施例に係る画像表示装置は、上述した画像表示装置の製造方法に従って製造することが特徴となる。
本発明の第６発明の第２実施例は、上述した課題を解消して、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置の製造方法において、さらに隔壁と基板との接合強度を高く保つことができ、粉流体が外部へ出ることのない画像表示装置の製造方法及びその方法で製造した画像表示装置を提供しようとするものである。
本発明の第６発明の第２実施例に係る画像表示装置の製造方法は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、電位の異なる電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、前記透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とするものである。
本発明第６発明の第２実施例では、透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合することで、隔壁と基板との間の接合、あるいは、隔壁同士の接合を強固に行うことができ、粉流体の封止をほぼ完全に行うことができる。
本発明の第６発明の第２実施例における好適例として、粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上であること、粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものであること、Ｖ１０／Ｖ５＞０．８、（なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。）、および、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍであること、がある。いずれの場合も本発明の画像表示装置の製造方法をより好適に実施することができる。
また、本発明の第６発明の第２実施例に係る画像表示装置は、上述した画像表示装置の製造方法に従って製造することが特徴となる。
なお、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移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。
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。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の画像表示装置における画像表示板の表示方式の一例を示す説明図である。
図２は本発明の画像表示装置における画像表示板の表示方式の他の例を示す説明図である。
図３は本発明の画像表示装置における画像表示板の一例の構造を示す説明図である。
図４は本発明の画像表示装置における表示方式のさらに他の例を示す説明図である。
図５は本発明の画像表示装置における表示方式のさらに他の例を示す説明図である。
図６は本発明の画像表示装置における他の例の構造を示す説明図である。
図７は（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の画像表示装置を構成する画像表示板の画像表示素子におけるさらに他の例の構成とその表示駆動原理を示す図である。
図８は本発明の画像表示装置を構成する画像表示板の画像表示素子におけるさらに他の例の構成を示す図である。
図９は本発明の画像表示装置における隔壁の形状の一例を示す図である。
図１０は本発明の画像表示装置に用いる粒子の表面電位の測定要領を示す図である。
図１１は本発明の画像表示装置の表示機能の評価における印加電圧と反射濃度の関係を示す説明図である。
図１２は実施例で作製した反射防止層の光学性能を示す図である。
図１３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の画像表示装置における基板間の接続工程を示す図である。
図１４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の画像表示装置における表示素子の一例とその表示作動原理を示す説明図である。
図１５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の画像表示装置で用いる隔壁の形状の一例を示す縦断面図である。
図１６は本発明の画像表示装置における表示素子の他の例として、表示電極を透明基板上に配置し、対向電極を対向基板に配置した場合を示す説明図である。
図１７は本発明の画像表示装置において隔壁を形成する一方法を説明するための図である。
図１８は本発明の画像表示装置において隔壁を形成する他の方法を説明するための図である。
図１９は比較例の画像表示装置において隔壁を形成する一方法を説明するための図である。
図２０は本発明の画像表示装置の製造方法における画像表示素子を形成する隔壁の製造方法の一例を示す図である。
図２１は本発明の画像表示装置の製造方法における画像表示素子を形成する隔壁の製造方法の他の例を示す図である。
図２２は本発明の画像表示装置において隔壁を形成する一方法を説明するための図である。
図２３は本発明の画像表示装置において隔壁を形成する他の方法を説明するための図である。
図２４は比較例の画像表示装置において隔壁を形成する一方法を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】  まず、本発明の対象となる画像表示装置の種々の構成を順に説明する。なお、以下の説明において、第１発明〜第６発明のそれぞれにおいて第１実施例と第２実施例が存在し、第１実施例はそれぞれ粒子の例を、第２実施例はそれぞれ粉流体の例を示している。
本発明の画像表示装置に用いられる画像表示板の粒子を利用した第１実施例では、透明基板１および対向基板２の間に、１種類以上の粒子６を封入し、電位の異なる２種類の電極３、４から粒子５、６に電界を与えて、粒子５、６を移動させ画像を表示するものである。
ここで粒子５、６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、極板との電気影像力、分子間力、さらに液架橋力、重力などが考えられる。
この画像表示は、図１に示すように２種以上の色の異なる粒子を基板と垂直方向に移動させることによる表示方式と、図２に示すように１種の色の粒子を基板と平行方向に移動させることによる表示方式があり、そのいずれへも適用できるが、安定性の上から、前者の方式に適用するのが好ましい。
図３は本発明の各例における第１実施例に係る画像表示装置の構造を示す説明図であり、対向する基板１、基板２及び粒子５、６により形成され、必要に応じて隔壁７が設けられる。
本発明の画像表示装置における画像表示の粉流体を利用した第２実施例でも、粒子を利用する第２実施例と同様に、図４に示すように２種以上の色の異なる粉流体５、６を基板１、２と垂直方向に移動させる表示方式と、図５に示すように１種の色の粉流体６を基板１、２と平行方向に移動させる表示方式のいずれへも適用できるが、安定性の上から、前者の方式が好ましい。
図６は本発明の各例における第２実施例に係る画像表示装置の構造例を示す説明図である。すなわち、本発明の画像表示装置は、対向する基板１、基板２と、これらの基板間にある粉流体５、６および、必要に応じて設ける隔壁７により形成される。
図７（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の画像表示装置を構成する画像表示板の画像表示素子におけるさらに他の例の構成とその表示駆動原理を示す図である。図７（ａ）〜（ｃ）に示す例において、１は透明基板、２は対向基板、３は表示電極、４は対向電極、５は負帯電性粒子、６は正帯電性粒子、７は隔壁、８は絶縁体である。
図７（ａ）に示す例では、対向する基板（透明基板１と対向基板２）の間に負帯電性粒子５及び正帯電性粒子６を配置した状態を示す。この状態のものに、表示電極３側が低電位、対向電極４側が高電位となるように電圧を印加すると、図７（ｂ）に示すように、クーロン力によって、正帯電性粒子６は表示電極３側に移動し、負帯電性粒子５は対向電極４側に移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は正帯電性粒子６の色に見える。次に、電位を切り換えて、表示電極３側が高電位、対向電極４側が低電位となるように電圧を印加すると、図７（ｃ）に示すように、クーロン力によって、負帯電性粒子５は表示電極３側に移動し、正帯電性粒子６は対向電極４側に移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は負帯電性粒子５の色に見える。
図７（ｂ）と図７（ｃ）の間は電源の電位を反転するだけで繰り返し表示することができ、このように電源の電位を反転することで可逆的に色を変化させることができる。粒子の色は、随意に選定できる。例えば、負帯電性粒子５を白色とし、正帯電性粒子６を黒色とするか、負帯電性粒子５を黒色とし、正帯電性粒子６を白色とすると、表示は白色と黒色間の可逆表示となる。この方式では、各粒子は一度電極に鏡像力により貼り付いた状態にあるので、電源を切った後も表示画像は長期に保持され、メモリ保持性が良い。
本発明では、各帯電性粒子は気体中を飛翔するため、画像表示の応答速度が速く、応答速度を１ｍｓｅｃ以下にすることができる。また、液晶表示素子のように配向膜や偏光板等が不要で、構造が単純で、低コストかつ大面積が可能である。温度変化に対しても安定で、低温から高温まで使用可能である。さらに、視野角がなく、高反射率、反射型で明るいところでも見易く、低消費電力である。メモリ性もあり、画像保持する場合に電力を消費しない。
図８は本発明の画像表示装置を構成する画像表示板の画像表示素子におけるさらに他の例の構成を示す図である。図８に示す例では、図７（ａ）〜（ｃ）に示した例とは異なり、透明基板１に表示電極３を設けるとともに、対向基板２に対向電極４を設けている。図８に示す例では、表示電極３として透明な電極が必要である。これに対し、図７（ａ）、（ｂ）に示す例では、表示電極３として不透明な電極を使用できるので、銅、アルミニウム等の安価で、かつ抵抗の低い金属電極が使用できるので有利である。
なお、上述した図７（ａ）〜（ｃ）及び図８に示す例では粒子を利用した例を説明したが、粉流体を利用しても同様である。
以下、本発明の画像表示装置に用いる各部材のうち、基板、電極、隔壁について説明する。
基板については、少なくとも一方の基板は装置外側から粒子の色が確認できる透明基板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。対向基板２は透明でも不透明でもかまわない。基板の可撓性の有無は用途により適宜選択され、例えば、電子ペーパー等の用途には可撓性のある材料、携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン類の携帯機器表示等の用途には可撓性のない材料が好適である。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、ガラス、石英などの無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２μｍ〜５０００μｍが好ましく、特に５〜１０００μｍ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、厚すぎると、表示機能としての鮮明さ、コントラストの低下が発生し、特に、電子ペーパー用途の場合にはフレキシビリティー性に欠ける。
本発明の画像表示装置では、基板に電極を設けない場合と、電極を設ける場合がある。
電極を設けない場合は、基板外部表面に静電潜像を与え、その静電潜像に応じて発生する電界にて、所定の電位に帯電した色のついた粒子群または粉流体を基板に引き寄せあるいは反発させることにより、静電潜像に対応して配列した粒子群または粉流体を透明な基板を通して表示装置外側から視認する。なお、この静電潜像の形成は、電子写真感光体を用い通常の電子写真システムで行われる静電潜像を基板上に転写形成する方法や、イオンフローにより静電潜像を直接形成する等の方法がある。
電極を設ける場合の表示方法は、電極部位への外部電圧入力により、基板上の各電極位置に生じた電界により、所定の特性に帯電した色の粒子群または粉流体が引き寄せあるいは反発させることにより、電極電位に対応して配列した粒子群または粉流体を透明な基板を通して表示装置外側から視認する。
この際の電極は、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、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障なければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。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。
本発明の画像表示装置では、各図に示すような隔壁７を各表示素子の四周に設けるのが好ましい。隔壁を平行する２方向に設けることもできる。これにより、基板平行方向の余分な粒子移動を阻止し、耐久繰り返し性、メモリー保持性を介助すると共に、基板間の間隔を均一にかつ補強し画像表示板の強度を上げることもできる。すなわち、本発明の画像表示装置では、粒子または粉流体の基板平行方向の余分な移動を阻止するために、対向する基板をつなぐ隔壁を形成し、表示部を複数の表示セルにより構成することが好ましい。
隔壁７の形状は、表示にかかわる粒子または粉流体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１〜１００μｍ、好ましくは２〜５０μｍに調整され、隔壁の高さは１０〜５０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍ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が、本発明の画像表示装置では、接合時のずれを防止する狙いから、片リブ法による隔壁形成が好ましい。
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９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（ハニカム構造）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。
隔壁７の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、スクリーン版を用いて所定の位置にペーストを重ね塗りするスクリーン印刷法や、基板上に所望の厚さの隔壁材をベタ塗りし、隔壁として残したい部分のみレジストパターンを隔壁材上に被覆した後、ブラスト材を噴射して隔壁部以外の隔壁材を切削除去するサンドブラスト法や、該基板上に感光性樹脂を用いてレジストパターンを形成し、レジスト凹部へペーストを埋込んだ後レジスト除去するリフトオフ法（アディティブ法）や、該基板上に、隔壁材料を含有した感光性樹脂組成物を塗布し、露光・現像により所望のパターンを得る感光性ペースト法や、該基板上に隔壁材料を含有するペーストを塗布した後、凹凸を有する金型等を圧着・加圧成形して隔壁形成する鋳型成形法等、種々の方法が採用される。さらに鋳型成形法を応用し、鋳型として感光性樹脂組成物により設けたレリーフパターンを使用する、レリーフ型押し法も採用される。
次に、各発明の第１実施例で利用する粒子について説明する。
本発明の画像表示装置のうち第１実施例で表示のため使用する粒子は、負又は正帯電性の着色粒子で、クーロン力により移動するものであればいずれでも良いが、特に、球形で比重の小さい粒子が好適である。粒子には単一の色のものであり、白色又は黒色の粒子が好適に用いられる。粒子の平均粒子径は０．１〜５０μｍが好ましく、特に１〜３０μｍが好ましい。粒子径がこの範囲より小さいと粒子の電荷密度が大きすぎて電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリー性はよいが、電界を反転した場合の追随性が悪くなる。反対に粒子径がこの範囲より大きいと、追随性は良いが、メモリー性が悪くなる。
粒子を負又は正に帯電させる方法は、特に限定されないが、コロナ放電法、電極注入法、摩擦法等の粒子を帯電する方法が用いられる。粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、画像表示装置における粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、基板との接触、種類の異なる粒子との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に「種類の異なる粒子との接触」、すなわち２粒子間の接触に伴う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ている。したがって、帯電量においてはこの２粒子間の帯電特性の差、すなわち仕事関数の差を知ることが重要であるが、これは簡易測定では難しい。
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において同じキャリヤを用いて、それぞれの粒子の帯電量測定を行うことにより相対的に評価できることを見出し、これを表面電荷密度によって規定することにより、画像表示装置として適当な粒子の帯電量を予測できることを見出した。
測定方法は詳しくは後に述べるが、ブローオフ法によって、粒子とキャリヤ粒子とを十分に接触させ、その飽和帯電量を測定することにより該粒子の単位重量あたりの帯電量を測定することができる。そして、該粒子の粒子径と比重を別途求めることにより該粒子の表面電荷密度を算出することができる。
画像表示装置においては、用いる粒子の粒子径は小さく、重力の影響はほぼ無視できるほど小さいため、粒子の比重は粒子の動きに対して影響しない。しかし、粒子の帯電量においては、同じ粒子径の粒子で単位重量あたりの平均帯電量が同じであっても、粒子の比重が２倍異なる場合に保持する帯電量は２倍異なることとなる。従って、画像表示装置に用いられる粒子の帯電特性は粒子の比重に無関係な表面電荷密度（単位：μＣ／ｍ２）で評価するのが好ましいことが分かった。
そして、粒子間においてこの表面電荷密度の差が十分にある時、２種類の粒子はお互いの接触により異なる特性の帯電量を保持し、電界により移動する機能を保持するのである。
ここで、表面電荷密度は２粒子の帯電特性を異なるものにするためにある程度の差が必要であるが、大きいほどよいというものではない。粒子移動による画像表示装置においては粒子の粒子径が大きいときは主に電気影像力が粒子の飛翔電界（電圧）を決定する因子となる傾向が強いため、この粒子を低い電界（電圧）で動かすためには帯電量が低いほうがよいこととなる。また、粒子の粒子径が小さいときは分子間力・液架橋力等の非電気的な力が飛翔電界（電圧）決定因子となることが多いため、この粒子を低い電界（電圧）で動かすためには帯電量が高いほうがよいこととなる。しかし、これは粒子の表面性（材料・形状）にも大きく依存するため一概に粒子径と帯電量で規定することはできない。
本発明者らは平均粒子径が０．１−５０μｍの粒子においては、同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が５μＣ／ｍ２〜１５０μＣ／ｍ２である場合に画像表示装置として使用できる粒子と成り得ることを見出した。
ブローオフ測定原理及び方法は以下の通りである。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粉体とキャリヤの混合体を入れ、一端から高圧ガスを吹き込んで粉体とキャリヤとを分離し、網の目開きから粉体のみをブローオフ（吹き飛ばし）する。この時、粉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ヤに残る。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は充電される。そこでコンデンサー両端の電位を測定することにより粉体の電荷量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。
本発明では、ブローオフ粉体帯電量測定装置として東芝ケミカル社製のＴＢ−２００を用い、同じ種類のキャリヤとしてパウダーテック社製のＦ９６３−２５３５を用い、単位表面積あたり電荷密度（単位：μＣ／ｍ２）を測定した。
粒子はその帯電電荷を保持する必要があるので、体積固有抵抗が１×１０１０Ω・ｃｍ以上の絶縁性粒子が好ましく、特に１×１０１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性粒子が好ましい。
また、本発明の画像表示装置における粒子は、以下に述べる方法で評価した電荷減衰性の遅い粒子が更に好ましい。即ち、粒子を、別途、プレス、加熱溶融、キャストなどにより、厚み５〜１００μｍ範囲のフィルム状にして、そのフィルム表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させ、その表面電位の変化を測定し判定する。この場合、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きく、好ましくは４００Ｖより大きくなるように、粒子構成材料を選択、作製することが望ましい。
なお、上記表面電位の測定は、例えば図１０に示した装置（ＱＥＡ社製ＣＲＴ２０００）により行なうことが出来る。この装置の場合は、前述したフィルムを表面に配置したロールシャフト両端部をチャック２１にて保持し、小型のスコロトロン放電器２２と表面電位計２３とを所定間隔離して併設した計測ユニットを上記フィルムの表面と１ｍｍの間隔を持って対向配置し、上記のロールシャフトを静止した状態のまま、上記計測ユニットを該ロールシャフトの一端から他端まで一定速度で移動させることにより、表面電荷を与えつつその表面電位を測定する方法が好適に採用される。なお、測定環境は温度２５±３℃、湿度５５±５ＲＨ％とする。
本発明の画像表示装置における粒子は帯電性能等の特性が満たされれば、いずれの材料から構成されても良い。例えば樹脂、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等から、或いは着色剤単独等で形成することができる。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、ポリオレフイン樹脂、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、ポリアミド樹脂などが挙げられ、特に基板との付着力を制御する上から、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。２種以上混合することもできる。
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、弗素、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。
着色剤としては、以下に例示すような、有機又は無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
黒色顔料としては、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、活性炭などがある。
黄色顔料としては、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などがある。
橙色顔料としては、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などがある。
赤色顔料としては、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、ウォッチングレツド、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などがある。
紫色顔料としては、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などがある。
青色顔料としては、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などがある。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、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などがある。
また、白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などがある。
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、アルミナホワイトなどがある。
更に、塩基性、酸性、分散、直接染料などの各種染料として、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などがある。
これらの着色剤は、単独で或いは複数組合せて用いることができる。
特に黒色着色剤としてカーボンブラックが、白色着色剤として酸化チタンが好ましい。
粒子の製造例については特に限定されないが、例えば、電子写真のトナーを製造する場合に準じた粉砕法および重合法が使用出来る。また無機または有機顔料の粉体の表面に樹脂や荷電制御剤等をコートする方法も用いられる。
本発明の画像表示装置における透明基板１と対向基板２の間隔は、粒子が移動でき、コントラストを維持できれば良いが、通常１０〜５０００μｍ、好ましくは３０〜５００μｍに調整される。
粒子充填量（体積占有率）は、基板間の空間体積に対して、１０〜８０％、好ましくは１０〜７０％を占める体積になるように充填するのが良い。
本発明の画像表示装置においては、上記の表示素子を複数使用してマトリックス状に配置して表示を行う。モノクロの場合は、一つの表示素子が一つの画素となる。白黒以外の任意の色表示をする場合は、粒子の色の組み合わせを適宜行えばよい。フルカラーの場合は、３種の表示素子、即ち、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）のカラー板を持ちかつ各々黒色の粒子を持つ表示素子を１組とし、それらを複数組配置して画像表示板とするのが好ましい。
次に、各発明の第２実施例で利用する粉流体について説明する。
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。
エアロゾル状態の範囲は、粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上であることが好ましく、更に好ましくは２．５倍以上、特に好ましくは３倍以上である。上限は特に限定されないが、１２倍以下であることが好ましい。
粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍より小さいと表示上の制御が難しくなり、また、１２倍より大きいと粉流体を装置内に封入する際に舞い過ぎてしまうなどの取扱い上の不便さが生じる。なお、最大浮遊時の見かけ体積は次のようにして測定される。すなわち、粉流体が透過して見える密閉容器に粉流体を入れ、容器自体を振動或いは落下させて、最大浮遊状態を作り、その時の見かけ体積を容器外側から測定する。具体的には、直径（内径）６ｃｍ、高さ１０ｃｍのポリプロピレン製の蓋付き容器（商品名アイボーイ：アズワン（株）製）に、未浮遊時の粉流体として１／５の体積相当の粉流体を入れ、振とう機に容器をセットし、６ｃｍの距離を３往復／ｓｅｃで３時間振とうさせる。振とう停止直後の見かけ体積を最大浮遊時の見かけ体積とする。
また、本発明の画像表示装置は、粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものが好ましい。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
ここで、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。なお、本発明の画像表示装置は、粉流体の見かけ体積の時間変化Ｖ１０／Ｖ５が０．８５よりも大きいものが好ましく、０．９よりも大きいものが特に好ましい。Ｖ１０／Ｖ５が０．８以下の場合は、通常のいわゆる粒子を用いた場合と同様となり、本発明のような高速応答、耐久性の効果が確保できなくなる。
また、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径（ｄ（０．５））は、好ましくは０．１−２０μｍ、更に好ましくは０．５−１５μｍ、特に好ましくは０．９−８μｍである。０．１μｍより小さいと表示上の制御が難しくなり、２０μｍより大きいと、表示はできるものの隠蔽率が下がり装置の薄型化が困難となる。なお、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径（ｄ（０．５））は、次の粒子径分布Ｓｐａｎにおけるｄ（０．５）と同様である。
粉流体を構成する粒子物質は、下記式に示される粒子径分布Ｓｐａｎが５未満であることが好ましく、更に好ましくは３未満である。
粒子径分布Ｓｐａｎ＝（ｄ（０．９）−ｄ（０．１））／ｄ（０．５）
ここで、ｄ（０．５）は粉流体を構成する粒子物質の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）はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質の比率が１０％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．９）はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質が９０％である粒子径をμｍで表した数値である。粉流体を構成する粒子物質の粒子径分布Ｓｐａｎを５以下とすることにより、サイズが揃い、均一な粉流体移動が可能となる。
なお、以上の粒子径分布及び粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粉流体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、粒子径及び粒子径分布が測定できる。この粒子径及び粒子径分布は、体積基準分布から得られる。具体的には、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｌｔｄ．）測定機を用いて、窒素気流中に粉流体を投入し、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、測定を行うことができる。
粉流体の作製は、必要な樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を混練り粉砕しても、モノマーから重合しても、既存の粒子を樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤でコーティングしても良い。以下、粉流体を構成する樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、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、フッ素樹脂などが挙げられ、２種以上混合することもでき、特に、基板との付着力を制御する上から、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、ウレタン樹脂、フッ素樹脂が好適である。
荷電制御剤の例としては、正電荷付与の場合には、４級アンモニウム塩系化合物、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール誘導体などが挙げられ、負電荷付与の場合には、含金属アゾ染料、サリチル酸金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体などが挙げられる。
着色剤の例としては、塩基性、酸性などの染料が挙げられ、ニグロシン、メチレンブルー、キノリンイエロー、ローズベンガルなどが例示される。
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、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
しかしながら、このような材料を工夫無く混練り、コーティングなどを施しても、エアロゾル状態を示す粉流体を作製することはできない。エアロゾル状態を示す粉流体の決まった製法は定かではないが、例示すると次のようになる。
まず、粉流体を構成する粒子物質の表面に、平均粒子径が２０−１００ｎｍ、好ましくは２０−８０ｎｍの無機微粒子を固着させることが適当である。更に、その無機微粒子がシリコーンオイルで処理されていることが適当である。ここで、無機微粒子としては、二酸化珪素（シリカ）、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化銅等が挙げられる。この無機微粒子を固着させる方法が重要であり、例えば、ハイブリダイザー（奈良機械製作所（株）製）やメカノフュージョン（ホソカワミクロン（株）製）などを用いて、ある限定された条件下（例えば処理時間）で、エアロゾル状態を示す粉流体を作製することができる。
ここで繰り返し耐久性を更に向上させるためには、粉流体を構成する樹脂の安定性、特に、吸水率と溶剤不溶率を管理することが効果的である。基板間に封入する粉流体を構成する樹脂の吸水率は、３重量％以下、特に２重量％以下とすることが好ましい。なお、吸水率の測定は、ＡＳＴＭ−Ｄ５７０に準じて行い、測定条件は２３℃で２４時間とする。粉流体を構成する樹脂の溶剤不溶率に関しては、下記関係式で表される粉流体の溶剤不溶率を５０％以上、特に７０％以上とすることが好ましい。
溶剤不溶率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００
（但し、Ａは樹脂の溶剤浸漬前重量、Ｂは良溶媒中に樹脂を２５℃で２４時間浸漬した後の重量を示す）
この溶剤不溶率が５０％未満では、長期保存時に粉流体を構成する粒子物質表面にブリードが発生し、粉流体との付着力に影響を及ぼし粉流体の移動の妨げとなり、画像表示耐久性に支障をきたす場合がある。なお、溶剤不溶率を測定する際の溶剤（良溶媒）としては、フッ素樹脂ではメチルエチルケトン等、ポリアミド樹脂ではメタノール等、アクリルウレタン樹脂では、メチルエチルケトン、トルエン等、メラミン樹脂ではアセトン、イソプロパノール等、シリコーン樹脂ではトルエン等が好ましい。
また、粉流体の充填量については、粉流体の占有体積が、対向する基板間の空隙部分の５−８５％、好ましくは１０−６５％、更に好ましくは１５−５５％になるように調整することが好ましい。粉流体がエアロゾル状態を示すために、表示装置内への封入は通常の方法では困難であり、静電塗装機を用いて、強制的に基板に粉流体を付着させることが、取り扱いの上で、好適である。この場合は、片方の基板にのみ、あるいは、両方の基板に付着させて合わせる、のいずれかの方法でも良い。
更に、本発明においては基板間の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。以上の空隙部分とは、図７及び図８において、透明基板１、対向基板２に挟まれる部分から、粉流体５、６の専有部分、隔壁７の占有部分、装置シール部分を除いた、いわゆる粉流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、粉流体の充填、基板の組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、更に、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。
なお、本発明の画像表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話などのモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞などの電子ペーパー、看板、ポスター、黒板などの提示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカードなどのカード表示部などに用いられる。
以下、本発明の第１発明〜第６発明の特徴について順に説明する。
（第１発明について）
本発明の第１発明に係る画像表示装置の特徴は、画像を表示させるために回路へ印加する信号を送る電極等の部材の装着に異方性導電フィルムを用いることである。画像を表示させるために回路へ印加する信号を送る電極以外の部材としてはＩＣチップなどが用いられる。
また、この異方性導電フィルムには熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子を分散してなるものが用いられる。
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤としては、グリシジル基、アクリル基およびメタクリル基のいずれかを持つ化合物を１種類以上含むポリマーが好ましく用いられる。例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体；エチレンと酢酸ビニルとアクリレート系及び／又はメタクリレート系モノマーとの共重合体；エチレンと酢酸ビニルとマレイン酸及び／又は無水マレイン酸との共重合体；エチレンとアクリレート系及び／又はメタクリレート系モノマーとマレイン酸及び／又は無水マレイン酸との共重合体；並びにエチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで結合させたアイオノマー樹脂などがある。
この異方性導電フィルムは、前記ポリマーに、導電性粒子と共に、有機過酸化物及び／又は光増感剤とシランカップリング剤、更にエポキシ基含有化合物を添加し、製膜することによって得られるものであり、硬化時に架橋構造が形成されると共に、高い接着性と、優れた耐久性、耐熱性が得られる。
前記ポリマーとしてエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いる場合、エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率は１０〜５０重量％であることが好ましく、更に好ましくは１５〜４５重量％である。酢酸ビニル含有率が１０重量％より低いと高温時に架橋硬化させる場合に充分な架橋度が得られず、一方、５０重量％を超えると樹脂の軟化温度が低くなり、貯蔵が困難となる。
前記ポリマーとしてエチレンと酢酸ビニルとアクリレート系及び／又はメタクリレート系モノマーとの共重合体を用いる場合、当該共重合体の酢酸ビニル含有率は１０〜５０重量％であることが好ましく、更に好ましくは１４〜４５重量％である。酢酸ビニル含有率が１０重量％より低いと高温時に架橋硬化させる場合に充分な架橋度が得られず、一方、５０重量％を超えると樹脂の軟化温度が低くなり、貯蔵が困難となり、実用上問題である。また、当該共重合体のアクリレート系及び／又はメタクリレート系モノマーの含有率は０．０１〜１０重量％であることが好ましく、更に好ましくは０．０５〜５重量％である。アクリレート系及び／又はメタクリレート系モノマーの含有率が０．０１重量％より低いと接着力の改善効果が低下し、一方、１０重量％を超えると加工性が低下してしまう場合がある。
使用可能なアクリレート系及び／又はメタクリレート系モノマーとしては、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル系モノマーの中から選ばれるモノマーであり、アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数１〜２０、特に１〜１８の非置換又はエポキシ基等の置換基を有する置換脂肪族アルコールとのエステルが好ましく、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。
また、前記ポリマーとしてエチレンと酢酸ビニルとマレイン酸及び／又は無水マレイン酸との共重合体を用いる場合、当該共重合体の酢酸ビニル含有率は１０〜５０重量％であることが好ましく、更に好ましくは１４〜４５重量％である。酢酸ビニル含有率が１０重量％より低いと高温時に架橋硬化させる場合に充分な架橋度が得られず、一方、５０重量％を超えると接着層の強度や耐久性が著しく低下してしまう傾向となる。また、当該共重合体のマレイン酸及び／又は無水マレイン酸の含有率は０．０１〜１０重量％であることが好ましく、更に好ましくは０．０５〜５重量％である。このマレイン酸及び／又は無水マレイン酸の含有率が０．０１重量％より低いと接着力の改善効果が低下し、一方、１０重量％を超えると加工性が低下してしまう場合がある。
前記ポリマーとしてエチレンとアクリレート系及び／又はメタクリレート系モノマーとマレイン酸及び／又は無水マレイン酸との共重合体を用いる場合、当該共重合体のアクリレート系モノマーの含有率は１０〜５０重量％であることが好ましく、更に好ましくは１４〜４５重量％である。アクリレート系モノマーの含有率が１０重量％より低いと高温時に架橋硬化させる場合に充分な架橋度が得られず、一方、５０重量％を超えると接着層の強度や耐久性が著しく低下してしまう傾向となる。また、当該共重合体のマレイン酸及び／又は無水マレイン酸の含有率は０．０１〜１０重量％であることが好ましく、更に好ましくは０．０５〜５重量％である。このマレイン酸及び／又は無水マレイン酸の含有率が０．０１重量％より低いと接着力の改善効果が低下し、一方、１０重量％を超えると加工性が低下してしまう場合がある。なお、アクリレート系及び／又はメタクリレート系モノマーとしては、前述したものと同様のものが挙げられる。
前記ポリマーとしてエチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで結合させたアイオノマー樹脂（以下「エチレン−メタクリル酸アイオノマー樹脂」という。）を用いる場合、当該樹脂のメタクリル酸含有率は１〜３０重量％であることが好ましく、更に好ましくは５〜２５重量％である。メタクリル酸含有率が１重量％より低いとイオン架橋効果が低下し、ひいては接着力の低下を招き、一方、３０重量％を超えると加工性の著しい低下を招く場合がある。
このエチレン−メタクリル酸アイオノマー樹脂に用いられる金属イオンとしては、ナトリウム、亜鉛、マグネシウム、リチウム等の金属陽イオンが挙げられ、金属イオンによるイオン化度は５〜８０％であることが好ましく、更に好ましくは７〜７０％である。イオン化度が５％未満であると透明性が著しく低下し、８０％を超えると加工性の著しい低下を招く場合がある。
異方性導電フィルムの硬化のためには、有機過酸化物及び／又は光増感剤を用いることができるが、硬化性接着剤が熱硬化性接着剤である場合には、通常、有機過酸化物が用いられ、硬化性接着剤が光硬化性接着剤である場合には、通常、光増感剤が用いられる。
異方性導電フィルムの硬化のために添加される有機過酸化物としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、製膜温度、調製条件、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。
使用可能な有機過酸化物としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、メチルエチルケトンパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、クロロヘキサノンパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、クミルパーオキシオクトエート、サクシニックアシッドパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）、ｍ−トルオイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。
有機過酸化物としては、これらのうちの少なくとも１種が単独又は混合して用いられ、通常前記ポリマー１００重量部に対し、０．１〜１０重量部を添加して用いる。
異方性導電フィルムの硬化のために添加される光増感剤（光重合開始剤）としては、ラジカル光重合開始剤が好適に用いられる。ラジカル光重合開始剤のうち、水素引き抜き型開始剤として、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、４−（ジエチルアミノ）安息香酸エチル等が使用可能である。また、ラジカル光重合開始剤のうち、分子内開裂型開始剤として、ベンゾインエーテル、ベンゾイルプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシアルキルフェノン型として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノンが、また、α−アミノアルキルフェノン型として、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパノン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１が、また、アシルフォスフィンオキサイド等が用いられる。光増感剤としては、これらのうちの少なくとも１種が単独又は混合して用いられ、通常前記ポリマー１００重量部に対し、０．１〜１０重量部を添加して用いる。
異方性導電フィルムの接着促進剤として添加されるシランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等の１種又は２種以上の混合物が用いられる。これらのシランカップリング剤の添加量は、前記ポリマー１００重量部に対し、通常０．０１〜５重量部で充分である。
異方性導電フィルムの接着促進剤として添加されるエポキシ基含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（ＥＯ）５グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテル等が挙げられる。また、エポキシ基を含有するポリマーをアロイ化することによっても同様の効果を得ることができる。これらのエポキシ基含有化合物は、１種又は２種以上の混合物として用いられ、その添加量は前記ポリマー１００重量部に対し、通常０．１〜２０重量部で充分である。
異方性導電フィルムの物性（機械的強度、接着性、光学的特性、耐熱性、耐湿熱性、耐候性、架橋速度等）の改良や調節のために、アクリロイル基、メタクリロイル基又はアリル基を有する化合物を添加することができる。この目的に供せられる化合物としては、アクリル酸又はメタクリル酸誘導体、例えばそのエステル及びアミドが最も一般的であり、エステル残基としてはメチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリルのようなアルキル基のほかに、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルも同様に用いられる。また、アミドとしては、ダイアセトンアクリルアミドが代表的である。多官能架橋助剤としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等のアクリル酸又はメタクリル酸エステル、また、アリル基を有する化合物としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等が挙げられる。
これらの化合物は、１種又は２種以上の混合物として、前記ポリマー１００重量部に対し、通常０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜３０重量部添加して用いられる。５０重量部を超えると、接着剤の調製時の作業性や製膜性を低下させることがある。
異方性導電フィルムには、加工性や貼り合わせ等の加工性向上の目的で炭化水素樹脂を接着剤中に添加することができる。この場合、添加される炭化水素樹脂は天然樹脂系、合成樹脂系のいずれでもよい。天然樹脂系ではロジン、ロジン誘導体、テルペン系樹脂が好適に用いられる。ロジンではガム系樹脂、トール油系樹脂、ウッド系樹脂を用いることができる。ロジン誘導体としてはロジンをそれぞれ水素化、不均一化、重合、エステル化、金属塩化したものを用いることができる。テルペン系樹脂ではα−ピネン、β−ピネン等のテルペン系樹脂の他、テルペンフェノール樹脂を用いることができる。また、その他の天然樹脂としてダンマル、コーパル、シェラックを用いてもよい。一方、合成樹脂系では石油系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂が好適に用いられる。石油系樹脂では脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、水素化石油樹脂、純モノマー系石油樹脂、クマロンインデン樹脂を用いることができる。フェノール系樹脂ではアルキルフェノール樹脂、変性フェノール樹脂を用いることができる。キシレン系樹脂ではキシレン樹脂、変性キシレン樹脂を用いることができる。
炭化水素樹脂の添加量は適宜選択されるが、前記ポリマー１００重量部に対して１〜２００重量部が好ましく、更に好ましくは５〜１５０重量部である。以上の添加剤のほか、本発明には、老化防止剤、紫外線吸収剤、染料、加工助剤等を本発明の目的に支障をきたさない範囲で用いてもよい。
異方性導電フィルムに用いる導電性粒子としては、電気的に良好な導体である限り、種々のものを使用することができる。例えば、銅、銀、ニッケル等の金属粉体、このような金属で被覆された樹脂あるいはセラミック粉体等を使用することができる。また、その形状についても特に制限はなく、りん片状、樹枝状、粒状、ペレット状等の任意の形状をとることができる。
導電性粒子の配合量は、前記ポリマーに対し、０．１〜１５容量％であることが好ましく、また、粒子径は０．１〜１００μｍ、特に０．１〜２０μｍであることが好ましい。このように、配合量及び粒子径を規定することにより、隣接した回路間で導電性粒子が凝集し、短連しなくなる。
異方性導電フィルムは、主成分である前記ポリマーに、前述した熱又は光によってラジカルを発生する架橋剤（有機過酸化物及び／又は光増感剤）、必要に応じて架橋助剤、シランカップリング剤、エポキシ基含有化合物を添加して製造される。すなわち、異方性導電フィルムは、前記ポリマーを前述の添加剤と均一に混合し、押出機、ロール等で混練した後、カレンダーロール、Ｔダイ押出、インフレーション等の製膜法により所定の形状に製膜することができる。
なお、製膜に際しては、ブロッキング防止、被着体との圧着を容易にするため等の目的で、エンボス加工が施されていてもよい。前記のようにして得られたフィルムを被着体（ポリイミド・銅箔等）と貼り合わせるには、常法、例えば、熱プレスによる貼り合わせ法や、押出機、カレンダーによる直接ラミネート法、フィルムラミネーターによる加熱圧着法等の手法を用いることができる。
また、各構成成分を部材に何ら影響を及ぼさない溶媒に均一に溶解させ、部材の表面に均一に塗布し、他の被着体（ポリイミド・銅箔等）を仮圧着した後、熱又は光硬化させることができる。
異方性導電フィルムの硬化条件としては、熱硬化の場合は、用いる有機過酸化物の種類に依存するが、通常７０〜１７０℃、好ましくは７０〜１５０℃で、通常１０秒〜１２０分、好ましくは２０秒〜６０分である。
光増感剤を用いる光硬化の場合は、光源として紫外〜可視領域に発光する多くの物が採用でき、例えば超高圧、高圧、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、マーキュリーハロゲンランプ、カーボンアーク灯、白熱灯、レーザー光等が挙げられる。
照射時間は、ランプの種類、光源の強さによって一概には決められないが、数十秒〜数十分程度である。また、硬化促進のために、予め積層体を４０〜１２０℃に加温し、これに紫外線を照射してもよい。
異方性導電フィルムは、前記ポリマーに、導電性粒子と共に、有機過酸化物及び／又は光増感剤とシランカップリング剤、更にエポキシ基含有化合物を添加し、製膜することによって得られる。
この異方性導電フィルムは、接着剤が前記ポリマーを主成分とするため、以下の特長を有する。（１）リペア性が良好である。（２）透明性が良好である。（３）従来品に比べ、安定して高い接着性を発揮する。（４）透明な前記ポリマーを原料としたフィルムを使用することにより、電極位置決めの際の光透過性がよく、作業性が良好である。（５）エポキシ系等の従来品は、１５０℃以上の加熱が必要であったが、１００℃以下で硬化接着が可能であり、またＵＶ硬化性とすることもできるため、更に低温での硬化接着も可能である。（６）従来用いられているエポキシ系、フェノール系の異方性導電フィルムは、粘着性がなく、フィルムが電極に粘着力で仮止めしにくく、剥がれやすく、作業性が悪いが、前記ポリマーを主成分とする異方性導電フィルムは、仮止めの時の粘着力が高いため、作業性が良好である。
次に実施例および比較例を示して、本発明の第１発明を更に具体的に説明する。但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
＜第１発明の実施例＞
実施例１（第１実施例：粒子）
ベース樹脂として飽和ポリエステルの水酸基をメタクリロキシ基に置換したポリマーを用い、そのトルエン１５重量％の溶液を調製した。これにベース樹脂１００重量部に対してベンゾイルパーオキサイド２重量部、ブチル化メラミン樹脂（大日本化学工業（株）製、スーパーベッカミンＬ１２５−６０）５重量部、リン酸メタクリレート（共栄化学（株）製、ＰＩＭ）３重量部、ポリエチレングリコールジアクリレート２０重量部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．５重量部を添加し、充分に混合した。これに導電性粒子（日本化学工業（株）製、１６ＧＮＲ１０．０ＭＸ、粒子径５μｍ）をベース樹脂１００重量部に対して４重量部混合し、ロールコーターにて７０℃にてキャスティングして２０μｍの異方性導電フィルムを調製した。この異方性導電フィルムの接着力は１４０℃で１０秒間圧着したところ１．２ｋｇ／ｉｎｃｈであり、導電抵抗は２．５Ωであった。
次に図１に示す構成の表示素子をもつ画像表示装置を作製した。透明基板としてガラス基板を用い、対向基板にはエポキシ板を用い、表示電極および対向電極は上記の異方性導電フィルムを用いた。この異方性導電フィルムの装着は３ＭＰａ、１４０℃で１０秒間加熱することにより行なった。なお、それぞれの電極の表面に付着防止と電荷漏洩防止のために、絶縁性のシリコーン樹脂を約３μｍの厚さにコートした。負帯電性粒子として電子写真用黒色重合トナー（平均粒子径８μｍの球形、表面電荷密度−５０μＣ／ｍ２、前記の表面電位測定の０．３秒後における表面電位の最大値４５０Ｖ）を用いた。正帯電性粒子としては、白色顔料に酸化チタンを用い、荷電制御剤に４級アンモニウム塩系化合物を用いて、スチレンアクリル樹脂の重合粒子を作製した（平均粒子径８μｍの球形、表面電荷密度＋４５μＣ／ｍ２、前記の表面電位測定の０．３秒後における表面電位の最大値５００Ｖ）。粒子の帯電は、両粒子を等量混合攪拌して摩擦帯電にて行なった。隔壁の高さを２００μｍとして、混合された粒子の充填量は、空間の７０％とした。
表示電極側を高電位に対向電極側を低電位になるように２００Ｖの直流電圧を印加すると、負帯電性粒子は表示電極側に飛翔して付着し、表示素子は白色に表示された。次に印加電圧の電位を逆にすると、負帯電性粒子は対向電極側に飛翔して付着し、表示素子は黒色に表示された。
電圧印加に対する応答時間を測定したところ１ｍｓｅｃであった。各表示において、電圧印加を停止して１日間放置したが、表示は保たれていた。
次に、印加電圧の電位反転を１万回繰り返したが、応答速度の変化は殆どなかった。
実施例２（第１実施例：粒子）
実施例１の異方性導電フィルムの調製においてポリエチレングリコールジアクリレート２０重量部に代えてネオペンチルグリコールジメタクリレート２０重量部を用いた他は実施例１と同様に実施した。
異方性導電フィルムの接着力は１．１ｋｇ／ｉｎｃｈ、導電抵抗は２．５Ωであり、画像表示装置の性能は実施例１と同様であった。
参考例１（第１実施例：粒子）
実施例１の異方性導電フィルムの調製においてブチル化メラミン樹脂とリン酸メタクリレートを用いなかったこと以外は実施例１と同様に実施した。
異方性導電フィルムの接着力は０．４ｋｇ／ｉｎｃｈ、導電抵抗は２．９Ωであり、画像表示装置の性能は実施例１と同様であった。
次に、第１発明の第２実施例として、粉流体を利用した例について検討した。なお、以下の第１発明に係る実施例および比較例における粉流体の物性および表示装置の機能について、下記の基準に従い、評価を行った。
（１）粉流体の平均粒子径及び粒子径分布Ｓｐａｎ
Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００（Ｍａｌｖｅｒｎ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｌｔｄ．）測定機に各粉流体を投入し、付属のソフト（体積基準分布を基に粒子径分布、粒子径を算出するソフト）を用いて、下記値を求めた。
粒子径分布Ｓｐａｎ＝（ｄ（０．９）−ｄ（０．１））／ｄ（０．５）
（但し、ｄ（０．５）は粉流体を構成する粒子物質の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）はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質の比率が１０％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ（０．９）はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質が９０％である粒子径をμｍで表した数値である。）
平均粒子径（μｍ）：上記のｄ（０．５）である。
（２）粉流体の最大浮遊時の見かけ体積／未浮遊時の見かけ体積の比率（Ｖｍａｘ／Ｖ０）
本文に記載した方法により測定した。
（３）粉流体の見かけ体積の時間変化（Ｖ１０／Ｖ５）
本文に記載した方法により最大浮遊時から５分後の見かけ体積Ｖ５（ｃｍ３）および最大浮遊時から１０分後の見かけ体積Ｖ１０（ｃｍ３）を測定した。
（４）粉流体の溶剤不溶率
粉流体をメチルエチルケトン溶媒中に２５℃で２４時間浸漬し、１００℃で５時間乾燥した後の重量を測定した。浸漬前後の重量変化より、次の式に従って溶剤不溶率を測定した。
溶剤不溶率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００
（ただし、Ａは粉流体の溶剤浸漬前重量を示し、Ｂはメチルエチルケトン溶媒中に粉流体を２５℃で２４時間浸漬後の重量を示す）
（５）表示装置の表示機能の評価
作製した表示装置に、印加する電圧を上げ、粉流体が移動して表示が可能となる電圧を最低駆動電圧として測定した。具体例を示すと、図１１のように閾値となる電圧を最低駆動電圧とした。
次に、その最低駆動電圧＋１０Ｖの電圧を印加し、電位を反転させることにより、黒色〜白色の表示を繰り返した。
表示機能の評価は、コントラスト比について、初期および２００００回繰り返し後、更に５日放置後を反射画像濃度計を用いて測定した。ここで、コントラスト比とは、コントラスト比＝黒色表示時反射濃度／白色表示時反射濃度とした。なお、参考までに、初期対比のコントラスト比を保持率とした。
応答速度は、フォトマルを用いて出力値の変化から求めた。
実施例３（第２実施例：粉流体）
（異方性導電フィルムの作製）
ベース樹脂として飽和ポリエステルの水酸基をメタクリロキシ基に置換したポリマーを用い、そのトルエン１５重量％の溶液を調製した。これにベース樹脂１００重量部に対してベンゾイルプロピルエーテル（光増感剤）２重量部、ブチル化メラミン樹脂（大日本化学工業（株）製、スーパーベッカミンＬ１２５−６０）５重量部、リン酸メタクリレート（共栄化学（株）製、ＰＩＭ）３重量部、ポリエチレングリコールジアクリレート２０重量部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．５重量部を添加し、充分に混合した。これに導電性粒子（日本化学工業（株）製、１６ＧＮＲ１０．０ＭＸ、粒子径５μｍ）をベース樹脂１００重量部に対して４重量部混合し、ロールコーターにて７０℃にてキャスティングして２０μｍの異方性導電フィルムを調製した。この異方性導電フィルムを１４０℃で１０秒間圧着した接着力は０．８ｋｇ／ｉｎｃｈ、導電抵抗は２．７Ωであった。
（粉流体の作製）
次に２種類の粉流体（粉流体Ｘ、粉流体Ｙ）を作製した。
粉流体Ｘは、まず、メチルメタクリレートモノマー、ＴｉＯ２（２０ｐｈｒ）、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製、５ｐｈｒ）、開始剤ＡＩＢＮ（０．５ｐｈｒ）を用いて懸濁重合した後、分級装置にて粒子径を揃えた。次にハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて、これらの粒子に外添剤Ａ（シリカＨ２０００／４、ワッカー社製）と外添剤Ｂ（シリカＳＳ２０、日本シリカ製）を投入し、４８００回転で５分間処理し、外添剤を重合した粒子表面に固定化し、粉流体になるように調整した。
粉流体Ｙは、まず、スチレンモノマー、アゾ系化合物（５ｐｈｒ）、荷電制御剤ボントロンＮ０７（オリエント化学（株）製、５ｐｈｒ）、開始剤ＡＩＢＮ（０．５ｐｈｒ）を用いて懸濁重合した後、分級装置にて粒子径を揃えた。次に、ハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて、これらの粒子に外添剤Ａ（シリカＨ２０５０、ワッカー社製）と外添剤Ｂ（シリカＳＳ２０、日本シリカ製）を投入し、４８００回転で５分間処理し、外添剤を重合した粒子表面に固定化し、粉流体になるように調整した。
粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性、すなわち前述の（１）粉流体の平均粒子径及び粒子径分布、（２）粉流体の最大浮遊時の見かけ体積／未浮遊時の見かけ体積の比率、（３）粉流体の見かけ体積の時間変化（Ｖ１０／Ｖ５）および（４）粉流体の溶剤不溶率を表１に示す。
（表示装置の作製）
先ず、次に述べる隔壁を形成した電極付きの基板を作製した。
約５００Å厚みの酸化インジウム電極を上記の異方性導電フィルムにより装着したガラス基板上に、高さ２５０μｍのリブを作り、ストライプ状の片リブ構造の隔壁を形成した。
リブの形成は次のように行なった。先ずペーストは、無機粉体としてＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３およびＺｎＯの混合物を、溶融、冷却、粉砕したガラス粉体を、樹脂として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、溶剤にて粘度１５０００ｃｐｓになるように調製したペーストを作製した。
次に、ペーストを前述基板全面上に塗布し、１５０℃で加熱硬化させ、この塗布〜硬化を繰り返す事により、厚み（隔壁の高さに相当）２００μｍになるように調整した（サンドブラスト法）。
これにドライフォトレジストを貼り付けて、露光〜エッチングにより、ライン５０μｍ、スペース２００μｍ、ピッチ２５０μｍの隔壁パターンが形成されるようなマスクを作製した。
次に、サンドブラストにより、所定の隔壁形状になるように余分な部分を除去し、所望とするストライプ状隔壁を形成した。
静電塗装機を用いて、先の酸化インジウム電極を設けたガラス基板上に粉流体Ｘを仮付着させ、もう一方のガラス基板上に粉流体Ｙを仮付着させ、間隔１２０μｍになるようにスペーサーで調整し、両ガラス基板を合わせ、ガラス基板周辺をエポキシ系接着剤にて接着し、粉流体を封入した表示装置を作製した。粉流体Ｘと粉流体Ｙの混合率は同重量づつとし、それら粉流体のガラス基板間への充填率は６０容量％となるように調整した。ここで、基板間の粉流体を取り巻く空隙部分の気体は、相対湿度３５％ＲＨの空気とした。
得られた表示装置の表示機能の評価結果を表１に示す。
実施例４（第２実施例：粉流体）
実施例３において、粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの主材料をウレタン（粉流体Ｙではカーボン併用）とした以外は同様にして表示装置を作製した。
得られた粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表１に示す。
実施例５（第２実施例：粉流体）
実施例３において、粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの開始剤ＡＩＢＮの添加量を０．１ｐｈｒと変更した以外は同様にして表示装置を作製した。
得られた粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表１に示す。開始剤ＡＩＢＮの添加量を減少したので、溶剤不溶率が低下し、放置安定性がやや悪化した。
実施例６（第２実施例：粉流体）
実施例３において、粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの作製時に懸濁重合後の分級を行わなかった以外は同様にして表示装置を作製した。
得られた粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表２に示す。分級を行わないので粒子径分布Ｓｐａｎが大きくなり、耐久性がやや悪化した。
実施例７（第２実施例：粉流体）
実施例３において、基板間の粉流体を取り巻く空隙部分の空気の湿度を８０％ＲＨとした以外は同様にして表示装置を作製した。得られた表示装置の表示機能の評価結果を表２に示す。空隙部分の空気の湿度が高いので、耐久性がやや悪化した。
実施例８（第２実施例：粉流体）
実施例３において、隔壁を形成しなかった以外は同様にして表示装置を作製した。得られた表示装置の表示機能の評価結果を表２に示す。隔壁が無いので耐久性がやや悪化した。
比較例１（第２実施例：粉流体）
実施例３の粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの作製において、ハイブリダイザーの処理条件を４８００回転で１分間とした以外は同様にして表示装置を作製した。
得られた粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表３に示す。ハイブリダイザーの処理条件を変更した結果、粉流体の状態が悪化したので、駆動電圧が高くなり、耐久性が悪化し、応答速度が遅くなった。
比較例２（第２実施例：粉流体）
実施例３の粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの作製において、ハイブリダイザーの処理条件を４８００回転で３０分間とした以外は同様にして、表示装置を作製した。
得られた粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表３に示す。ハイブリダイザーの処理条件を変更した結果、粉流体の状態が悪化したので、駆動電圧が高くなり、耐久性が悪化し、応答速度が遅くなった。
比較例３（第２実施例：粉流体）
実施例３の粉流体Ｘ及び粉流体Ｙに市販電子写真用トナーを用いた以外は同様にして、表示装置を作製した。得られた粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性と表示装置の表示機能の評価結果を表３に示す。この結果、粉流体の状態が悪化し、駆動電圧が高くなり、耐久性が悪化し、応答速度が遅くなった。
実施例９（第２実施例：粉流体）
実施例３の異方性導電フィルムの調製において、ポリエチレングリコールジアクリレート２０重量部に代えてネオペンチルグリコールジメタクリレート２０重量部を用いた他は実施例３と同様に実施した。
異方性導電フィルムの接着力は０．７ｋｇ／ｉｎｃｈ、導電抵抗は２．５Ωであり、表示装置の表示機能の評価結果は実施例３と同様であった。
参考例２（第２実施例：粉流体）
実施例３の異方性導電フィルムの調製において、ブチル化メラミン樹脂とリン酸メタクリレートを用いなかった実施例３と同様に実施した。
異方性導電フィルムの接着力は０．５ｋｇ／ｉｎｃｈ、導電抵抗は２．８Ωであり、表示装置の表示機能の評価結果は実施例３と同様であった。
2004001498.tif 000003
2004001498.tif 000004
2004001498.tif 000005
（第２発明について）
本発明の第２発明に係る画像表示装置の特徴は、画像表示板と光学機能部材とを具備してなり、該画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化されているものである。
光学機能部材一体型表示装置は、表示部に圧力がかかるとひずみを起こし、画面がにじむという欠点があり、特に表示部が画像表示板の場合に顕著に起こる。このため従来の光学機能部材一体型表示装置では、光学機能部材と表示部とをスペーサを介して連結し、部材間に０．４ｍｍ程度の空隙を設けて表示部に圧力がかからないようにしている。
しかしながら、このような空隙は、光の反射散乱と吸収を起こす原因となり、ディスプレイとして重要なコントラスト比を急激に低下させると共に、視認性の低下、入力時の視差感、表示の影が発生の影が発生する等の問題を生じる原因となっている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、反射防止処理ガラス等の光学機能部材と表示板との間に空隙を設けずに連結され、光透過性に優れ、コントラスト比の低下が可及的に抑制され、優れた表示性能を有する光学機能部材一体型表示装置を提供するものである。
本発明の画像表示装置における光学機能部材としては、公知のものを使用でき、例えば、光透過性の反射防止処理ガラス、反射防止処理フィルム、帯電防止ガラス、帯電防止フィルム、電磁波シールド材、近赤外線吸収フィルム、カラーフィルター、タッチパネル、携帯電話の保護板等を挙げることができる。材質としては、ポリカーボネート、ガラス、アクリル樹脂等を挙げることができる。これらの光学機能部材は、本発明の画像表示装置の用途に応じて適宜選定して使用することができる。
本発明の画像表示装置における透明弾性層は、後述するように屈折率が適正化されたものであればよく、主材として、例えば、ポリイソプレン、ポリブタジエン等の合成ゴム、ＥＶＡ等のオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリビニルブチラール、塩化ビニル系エラストマー、ＳＢＳ、ＳＩＳ等のスチレン系エラストマー、アクリル系樹脂、シリコーン系ポリマー等を挙げることができ、特にアクリル系樹脂の使用が推奨される。
本発明の画像表示装置における透明弾性層は、上記材料を主材とすることが推奨されるものであるが、更に必要に応じて、他の材料を併用配合することができる。併用配合することができる材料としては、有機過酸化物、光増感剤、可塑剤、接着促進剤、炭化水素樹脂、老化防止剤（重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤など）、その他無機又は有機の充填剤等を添加しても良い。また、無機系、ハロゲン系、リン系の従来公知の難燃剤を有効量添加することもできる。この場合、上記主材１００質量部に対し，通常０．１〜５０質量部の割合で種々最適化して配合することができる。
透明弾性層は、上記材料を直接部材に塗布するか又は公知のカレンダー、ロール、Ｔダイ押出、インフレーション等の製膜法によりフィルム状に製膜して形成することができる。この場合、透明弾性層の厚さは、通常０．０１〜５ｍｍ、特に０．０５〜３ｍｍとすることが好ましい。
本発明の画像表示装置において、透明弾性層の屈折率をｎ０とし、光学機能部材の屈折率をｎ１とし、更に可逆画像表示板の透明基板の屈折率をｎ２とした場合、透明弾性層の屈折率ｎ０が光学機能部材の屈折率ｎ１および透明基板の屈折率ｎ２に対して、それぞれ適正化されたものであることが必要がある。具体的には、ｎ０とｎ１との差の絶対値が０．２以下、特に０．１以下であることが好ましく、また、ｎ０とｎ２の差の絶対値が０．２以下、特に０．１以下であることが好ましい。
これら屈折率の適正化による効果で、光透過性に優れ、コントラスト比の低下が抑制され、優れた表示性を確実に得ることができる。これら屈折率の差が大きすぎると界面での反射性が大きくなり、視認性が低下する。
本発明において透明弾性層は、応力緩和特性の２５℃における歪み（ε０）を５％とし、応力緩和弾性率の初期値（０．０５秒後）をＧ０とした場合、Ｇ０が６．５×１０６Ｐａ以下、特に５．５×１０６Ｐａ以下であることが好ましい。この下限は４．０×１０６Ｐａ以上であることが好ましい。
緩和弾性率の初期値Ｇ０をこの範囲とすることにより、保護板等の表面を押圧しても表示部に影響を与えず、表示部の歪み、色むら等の発生を確実に回避することができる。上記範囲を超えると、表示部の歪みを回避できず、割れやすくなる場合がある。下限より小さいと貼り合わせ後の機械的強度が不足し、耐熱性が低下する場合がある。
また、本発明において透明弾性層は、応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率Ｇと時間ｔ（秒）の関係式、
１ｎＧ（ｔ）＝−ｔ／τ＋１ｎＧ０
によって算出される応力緩和時間τが１７秒以下、特に１２秒以下であることが好ましく、下限としては７秒以上であることが好ましい。
このように応力緩和時間を適正化することで、表示部に生じる歪みを確実に緩和できる上、画像表示装置の表示画面の色むら等の発生を確実に防止できる。この場合、緩和時間が上記範囲を超えると静的歪みを緩和できず、色むらが発生しやすくなる場合がある。
本発明の光学機能部材一体型表示装置を得るには、画像表示板と光学機能部材とを透明弾性層を介して一体化すればよく、その製造方法は特に制限されるものではない。例えば、予め上記方法で透明弾性層を形成し、所定の接着材を塗布して接合する方法、上記透明弾性層の材料を溶融状態で上記光学機能部材または画像表示板のいずれか一方の面に塗布した後、もう一方の部材を貼り合わせ一体化させる方法等を採用することができる。一体化させる方法は、真空プレス法、ニップロール法等の公知の方法を用いることができ、界面に空気が残るような場合は、液体接着剤を併用するか、オートクレーブ装置等により加圧加熱する方法を採用することができる。
次に実施例および比較例を示して、本発明の第２発明を更に具体的に説明する。但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
＜第２発明の実施例＞
参考例１１（第１実施例：粒子）
図３に示す構成の表示素子をもつ画像表示板を作製した。透明基板としてガラス基板を用い、対向基板にはエポキシ板を用い、表示電極および対向電極は銅電極とした。それぞれの電極の表面に付着防止と電荷漏洩防止のために、絶縁性のシリコーン樹脂を約３μｍの厚さにコートした。負帯電性粒子として電子写真用黒色重合トナー（平均粒子径８μｍの球形、表面電荷密度−５０μＣ／ｍ２、前記の表面電位測定の０．３秒後における表面電位の最大値４５０Ｖ）を用いた。正帯電性粒子としては、白色顔料に酸化チタンを用い、荷電制御剤に４級アンモニウム塩系化合物を用いて、スチレンアクリル樹脂の重合粒子を作製した（平均粒子径８μｍの球形、表面電荷密度＋４５μＣ／ｍ２、前記の表面電位測定の０．３秒後における表面電位の最大値５００Ｖ）。粒子の帯電は、両粒子を等量混合攪拌して摩擦帯電にて行なった。隔壁の高さを２００μｍとして、混合された粒子の充填量は、空間の７０％とした。
表示電極側を高電位に対向電極側を低電位になるように２００Ｖの直流電圧を印加すると、負帯電性粒子は表示電極側に飛翔して付着し、表示素子は白色に表示された。次に印加電圧の電位を逆にすると、負帯電性粒子は対向電極側に飛翔して付着し、表示素子は黒色に表示された。
電圧印加に対する応答時間を測定したところ１ｍｓｅｃであった。各表示において、電圧印加を停止して１日間放置したが、表示は保たれていた。次に、電圧印加の電位反転を１万回繰り返したが、応答速度の変化は殆どなかった。
透過光量については、得られた画像表示板の表面からライトにて光を当て、反射する光を輝度計によって測定し、この時の反射光量を基準値（１００％）とする。
実施例１１（第１実施例：粒子）
参考例１１で得られた画像表示板をディスプレイ表示部として、屈折率ｎ２＝１．４９のガラス透明基板を表裏両面に具備したものを使用した。上記ディスプレイ表面所定の一方の透明基板上に透明弾性層としてアクリル系粘着材（綜研化学（株）製、商品名ＳＫダイン１８３１）を塗布し、更にこの塗布面に光学機能部材としてポリカーボネート保護窓材（厚さ１．５ｍｍ、屈折率ｎ１＝１．５９）を貼り合わせ、光学機能部材一体型画像表示装置を作製した。
形成された透明弾性層は、厚さ０．５ｍｍ、屈折率ｎ０＝１．４９、Ｇ０＝５．５×１０６Ｐａ、応力緩和時間は１２秒であった。
この光学機能部材一体型画像表示装置における透過光量は参考例１１の反射光量を基準値（１００％）として、９５％であった。
比較例１１（第１実施例：粒子）
参考例１１で得られた画像表示板の透明基板上に、実施例１１と同様のポリカーボネート保護窓材をスペーサー（高さ０．５ｍｍ）を介して常法に従い接合し、画像表示板の透明基板とポリカーボネート保護窓材との間に厚さ０．５ｍｍの空気層を設けた光学機能部材一体型画像表示装置を作製した。この光学機能部材一体型画像表示装置における透過光量は、参考例１１の反射光量を基準値（１００％）として８７％であった。
次に、第２発明の第２実施例として、粉流体を利用した例について検討した。なお、以下の第２発明に係る実施例および比較例における粉流体の物性および表示装置の機能について、第１発明の例において説明した例と同じ基準に従い、評価を行った。
参考例１２（第２実施例：粉流体）
（粉流体の作製）
次の２種類の粉流体（粉流体Ｘ、粉流体Ｙ）を作製した。
粉流体Ｘは、まず、メチルメタクリレートモノマー、ＴｉＯ２（２０ｐｈｒ）、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製、５ｐｈｒ）、開始剤ＡＩＢＮ（０．５ｐｈｒ）を用いて懸濁重合した後、分級装置にて粒子径を揃えた。次にハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて、これらの粒子に外添剤Ａ（シリカＨ２０００／４、ワッカー社製）と外添剤Ｂ（シリカＳＳ２０、日本シリカ製）を投入し、４８００回転で５分間処理し、外添剤を重合した粒子表面に固定化し、粉流体になるように調製した。
粉流体Ｙは、まず、スチレンモノマー、アゾ系化合物（５ｐｈｒ）、荷電制御剤ボントロンＮ０７（オリエント化学（株）製、５ｐｈｒ）、開始剤ＡＩＢＮ（０．５ｐｈｒ）を用いて懸濁重合した後、分級装置にて粒子径を揃えた。次に、ハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて、これらの粒子に外添剤Ａ（シリカＨ２０５０、ワッカー社製）と外添剤Ｂ（シリカＳＳ２０、日本シリカ製）を投入し、４８００回転で５分間処理し、外添剤を重合した粒子表面に固定化し、粉流体になるように調製した。
粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性、すなわち前述の（１）粉流体の平均粒子径及び粒子径分布Ｓｐａｎ、（２）粉流体の最大浮遊時の見かけ体積／未浮遊時の見かけ体積の比率（Ｖｍａｘ／Ｖ０）、（３）粉流体の見かけ体積の時間変化（Ｖ１０／Ｖ５）および（４）粉流体の溶剤不溶率を以下に示す。
2004001498.tif 000006
（画像表示板の作製）
先ず、次に述べる隔壁を形成した電極付きの基板を作製した。
約５００Å厚みの酸化インジウム電極を設けたガラス基板上に、高さ２５０μｍのリブを作り、ストライプ状の片リブ構造の隔壁を形成した。
リブの形成は次のように行なった。先ずペーストは、無機粉体としてＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３およびＺｎＯの混合物を、溶融、冷却、粉砕したガラス粉体を、樹脂として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、溶剤にて粘度１５０００ｃｐｓになるように調製したペーストを作製した。
次に、ペーストを前述基板全面上に塗布し、１５０℃で加熱硬化させ、この塗布〜硬化を繰り返す事により、厚み（隔壁の高さに相当）２００μｍになるように調整した（サンドブラスト法）。
これにドライフォトレジストを貼り付けて、露光〜エッチングにより、ライン５０μｍ、スペース２００μｍ、ピッチ２５０μｍの隔壁パターンが形成されるようなマスクを作製した。
次に、サンドブラストにより、所定の隔壁形状になるように余分な部分を除去し、所望とするストライプ状隔壁を形成した。
静電塗装機を用いて、先の酸化インジウム電極を設けたガラス基板上に粉流体Ｘを仮付着させ、もう一方のガラス基板上に粉流体Ｙを仮付着させ、間隔１２０μｍになるようにスペーサーで調整し、両ガラス基板を合わせ、ガラス基板周辺をエポキシ系接着剤にて接着し、粉流体を封入した画像表示板を作製した。粉流体Ｘと粉流体Ｙの混合率は同重量づつとし、それら粉流体のガラス基板間への充填率は６０容量％となるように調整した。ここで、基板間の粉流体を取り巻く空隙部分の気体は、相対湿度３５％ＲＨの空気とした。
得られた画像表示装置の表示機能は、最低駆動電圧が２０Ｖであり、黒色表示時反射濃度／白色表示時反射濃度の初期コントラスト比が９．２で、応答速度は０．１ｍｓｅｃであった。
また、２００００回後のコントラスト比が８．３７（保持率９１％）、５日放置後のコントラスト比が８．１９（保持率８９％）であった。
透過光量については、得られた画像表示板の表面からライトにて光を当て、反射する光を輝度計によって測定し、この時の反射光量を基準値（１００％）とする。
実施例１２（第２実施例：粉流体）
参考例で得られた画像表示板をディスプレイ表示部として、屈折率ｎ２＝１．４９のガラス透明基板を表裏両面に具備したものを使用した。上記ディスプレイ表面所定の一方の透明基板上に透明弾性層としてアクリル系粘着材（綜研化学（株）製、商品名ＳＫダイン１８３１）を塗布し、更にこの塗布面に光学機能部材としてポリカーボネート保護窓材（厚さ１．５ｍｍ、屈折率ｎ１＝１．５９）を貼り合わせ、光学機能部材一体型画像表示装置を作製した。
形成された透明弾性層は、厚さ０．５ｍｍ、屈折率ｎ０＝１．４９、Ｇ０＝５．５×１０６Ｐａ、応力緩和時間は１２秒であった。
この光学機能部材一体型画像表示装置における透過光量は参考例１２の反射光量を基準値（１００％）として、９５％であった。
比較例１２（第２実施例：粉流体）
参考例１２で得られた画像表示板の透明基板上に、実施例１２と同様のポリカーボネート保護窓材をスペーサ（高さ０．５ｍｍ）を介して常法に従い接合し、画像表示板の透明基板とポリカーボネート保護窓材との間に厚さ０．５ｍｍの空気層を設けた光学機能部材一体型画像表示装置を作製した。この光学機能部材一体型画像表示装置における透過光量は、参考例１２の反射光量を基準値（１００％）として８７％であった。
（第３発明について）
本発明の第３発明に係る画像表示装置の特徴は、透明基板の表面、即ち外面又は内面あるいは外面と内面に、屈折率の異なる層を２層以上有する反射防止層を設けたことである。
この反射防止層は屈折率の異なる層、すなわち高屈折材料と低屈折材料を交互に積層することで、外光反射を抑制し、特定波長の光を透過させるようにすることにより、鮮明な画像を表示するものである。
反射防止層は、３８０〜７８０ｎｍの光の反射を防止し、光反射率が１０％以下であることが好ましく、特に８％以下であることが好ましい。
この反射防止層の低屈折層には導電性炭化ケイ素をターゲットとして用い、高屈折層には導電性酸化チタンをターゲットとして用いて、それぞれをスパッタリングにより形成することが好ましい。
すなわち、導電性炭化ケイ素をターゲットとすることで、割れなく高パワー印加を行うことができる。また、導電性酸化チタンおよび導電性炭化ケイ素をターゲットとすることで、製膜速度を大きくすることができる。
また、低屈折層は、ＳｉＣｘ，ＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ，ＳｉＣｘＯｙ、ＳｉＣｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＣｘＯｙＮｚからなる群で表されるケイ素化合物、特にＳｉＣｘＯｙからなり（但しｘが０．１〜３、好ましくは０．５〜２．５、ｙが０．１〜３、好ましくは０．５〜２．５、ｚが０．１〜３、好ましくは０．５〜２．５）、高屈折層がＴｉＯｔ（但しｔが０．１〜３、好ましくは０．５〜２．５）からなることが好ましい。
低屈折層と高屈折層の積層の厚さと積層数は、反射防止膜として求められる特性を持つように任意に設計され、例えば、第１層ＳｉＣｘＯｙ１５ｎｍ、第２層ＴｉＯｔ３０ｎｍ、第３層１２５ｎｍ、第４層ＴｉＯｔ９４．５ｎｍ（但し、ｘが０．１〜３、ｙが０．１〜３、ｔが０．１〜３）を積層することで可視光の反射防止膜の特性が得られる。このように各層の厚さは同じでなくともよく、求められる特性に応じて任意に設計される。
上記スパッタリング法は、マグネトロンスパッタリング法、特にデュアルカソードマグネトロンスパッタリング法であることが好ましい。
なお、低屈折層は不活性ガスと反応性ガスの混合ガス雰囲気下で製膜される方法が好ましく、反応性ガスとしては分子中に酸素を含むガスが用いられる。
スパッタリング時に、炭素化合物がガス化し、真空チャンバー外に排気されるようにし、炭素化合物が真空チャンバー内に堆積せず、製膜中に透明導電膜中に混入しないようにする必要がある。
供給ガスの種類、流量、圧力、供給電力などのスパッタリングの条件は、用いるターゲット、製膜速度などを考慮して、任意に設定することができる。
なお、導電性酸化チタンターゲットとは体積固有抵抗値が２×１０−１Ω・ｃｍ以下であるターゲットを、導電性炭化ケイ素ターゲットとは体積固有抵抗値が２×１０−２Ω・ｃｍ以下であるターゲットを一般に意味する。導電性酸化チタンターゲットや導電性炭化ケイ素ターゲットを使用することで、製膜速度が大きくなる。
炭化ケイ素ターゲットには、炭化ケイ素粉末と非金属系焼結助剤（コータールピッチ、フェノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、グルコース、蔗糖、セルロース、デンプン等）との混合物を焼結させることにより得られたものが用いられ、炭化ケイ素ターゲットの密度は２．９ｇ／ｃｍ３以上であるものが好ましい。このような高密度かつ均一なターゲットであれば、スパッタリング製膜時に高入力で安定した放電を行なうことができ、製膜速度を高めることができる。
炭化ケイ素ターゲットを使用することで、炭化ケイ素から生じた炭素化合物が真空チャンバー内でガス化し、真空チャンバーの外に排気され、そのため真空チャンバー内に炭素化合物が堆積せず、製膜中の反射防止膜に混入しないという利点がある。
次に実施例および比較例を示して、本発明の第３発明を更に具体的に説明する。但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
＜第３発明の実施例＞
実施例２１（第１実施例：粒子）
（反射防止膜の作製）
ガラス基板上に、導電性炭化ケイ素をターゲットとする２層の低屈折率層と、導電性酸化チタンをターゲットとする２層の高屈折率層が交互に積層されてなる反射防止層を形成した。
低屈折率層の製膜は、スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング装置を用い、ターゲット材料を導電性炭化ケイ素（（株）ブリヂストン製、抵抗値２×１０−２Ω・ｃｍ）として、供給ガスがアルゴン１０ｃｃ／ｍｉｎおよび酸素ガス３ｃｃ／ｍｉｎ、圧力５ｍＴｏｒｒ、供給電力１．２ｋＷのスパッタリング条件で行なった。
高屈折率層の製膜は、スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング装置を用い、ターゲット材料を導電性酸化チタン（旭硝子（株）製、抵抗値２×１０−１Ω・ｃｍ）として、供給ガスがアルゴン１０ｃｃ／ｍｉｎ、圧力５ｍＴｏｒｒ、供給電力１．２ｋＷのスパッタリング条件で行なった。
得られた反射防止層の組成、層厚および製膜時間を以下に示す。
2004001498.tif 000007
作製した反射防止層の光学性能を図１２に示す。
（画像表示装置の作製）
上記の反射防止層を有するガラス基板を用い、画像表示装置を作製した。対向基板にはエポキシ板を用い、表示電極および対向電極は銅電極とした。それぞれの電極の表面に付着防止と電荷漏洩防止のために、絶縁性のシリコーン樹脂を約３μｍの厚さにコートした。負帯電性粒子として電子写真用黒色重合トナー（平均粒子径８μｍの球形、表面電荷密度−５０μＣ／ｍ２、前記の表面電位測定の０．３秒後における表面電位の最大値４５０Ｖ）を用いた。正帯電性粒子としては、白色顔料に酸化チタンを用い、荷電制御剤に４級アンモニウム塩系化合物を用いて、スチレンアクリル樹脂の重合粒子を作製した（平均粒子径８μｍの球形、表面電荷密度＋４５μＣ／ｍ２、前記の表面電位測定の０．３秒後における表面電位の最大値５００Ｖ）。粒子の帯電は、両粒子を等量混合攪拌して摩擦帯電にて行なった。隔壁の高さを２００μｍとして、混合された粒子の充填量は、空間の７０％とした。
表示電極側を高電位に対向電極側を低電位になるように２００Ｖの直流電圧を印加すると、負帯電性粒子は表示電極側に飛翔して付着し、表示素子は白色に表示された。次に印加電圧の電位を逆にすると、負帯電性粒子は対向電極側に飛翔して付着し、表示素子は黒色に表示された。
電圧印加に対する応答時間を測定したところ１ｍｓｅｃであった。各表示において、電圧印加を停止して１日間放置したが、表示は保たれていた。
次に、電圧印加の電位反転を１万回繰り返したが、応答速度の変化は殆どなかった。
参考例２１（第１実施例：粒子）
実施例２１において、ケイ素をターゲットとする２層の低屈折率層と、チタンをターゲットとする２層の高屈折率層が交互に積層されてなる反射防止層をガラス基板上に形成した。
低屈折率層の製膜は、スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング装置を用い、ターゲット材料をＳｉとして、供給ガスがアルゴン５ｃｃ／ｍｉｎおよび酸素ガス５ｃｃ／ｍｉｎ、圧力５ｍＴｏｒｒ、供給電力１．２ｋＷのスパッタリング条件で行なった。
高屈折率層の製膜は、スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング装置を用い、ターゲット材料をＴｉとして、供給ガスがアルゴン５ｃｃ／ｍｉｎおよび酸素ガス５ｃｃ／ｍｉｎ、圧力５ｍＴｏｒｒ、供給電力１．２ｋＷのスパッタリング条件で行なった。
低屈折率層および高屈折率層の層厚は実施例２１同様とした。製膜時間は、第１層が７．５０分、第２層が１０．００分、第３層が６２．５０分、第４層が３１．５０分で、製膜合計時間は１１１．５０分であった。
実施例２１より本発明の画像表示装置は、応答速度が速く、かつ安定性に優れており、また、反射防止層において可視光線の反射率が極めて低いことから、鮮明な画像が得られることが分かる。
また、参考例２１では製膜時間が約２時間かかっているのに対して、実施例２１では約９分半で４層の反射防止層が得られており、低屈折層で導電性炭化ケイ素をターゲットとし、高屈折層で導電性酸化チタンをターゲットとしてスパッタリングにより形成することにより、極めて短時間で反射防止層の製膜を行なうことができることが分かる。
次に、第３発明の第２実施例として、粉流体を利用した例について検討した。なお、以下の第３発明に係る実施例および比較例における粉流体の物性および表示装置の機能について、第１発明の例において説明した例と同じ基準に従い、評価を行った。
実施例２２（第２実施例：粉流体）
（反射防止膜の作製）
ガラス基板上に、導電性炭化ケイ素をターゲットとする２層の低屈折率層と、導電性酸化チタンをターゲットとする２層の高屈折率層が交互に積層されてなる反射防止層を形成した。
低屈折率層の製膜は、スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング装置を用い、ターゲット材料を導電性炭化ケイ素（（株）ブリヂストン製、抵抗値２×１０−２Ω・ｃｍ）として、供給ガスがアルゴン１０ｃｃ／ｍｉｎおよび酸素ガス３ｃｃ／ｍｉｎ、圧力５ｍＴｏｒｒ、供給電力１．２ｋＷのスパッタリング条件で行なった。
高屈折率層の製膜は、スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング装置を用い、ターゲット材料を導電性酸化チタン（旭硝子（株）製、抵抗値２×１０−１Ω・ｃｍ）として、供給ガスがアルゴン１０ｃｃ／ｍｉｎ、圧力５ｍＴｏｒｒ、供給電力１．２ｋＷのスパッタリング条件で行なった。
得られた反射防止層の組成、層厚および製膜時間を以下に示す。
2004001498.tif 000008
作製した反射防止層の光学性能を図１２に示す。
（粉流体の作製）
次に２種類の粉流体（粉流体Ｘ、粉流体Ｙ）を作製した。
粉流体Ｘは、まず、メチルメタクリレートモノマー、ＴｉＯ２（２０ｐｈｒ）、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学（株）製、５ｐｈｒ）、開始剤ＡＩＢＮ（０．５ｐｈｒ）を用いて懸濁重合した後、分級装置にて粒子径を揃えた。次にハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて、これらの粒子に外添剤Ａ（シリカＨ２０００／４、ワッカー社製）と外添剤Ｂ（シリカＳＳ２０、日本シリカ製）を投入し、４８００回転で５分間処理し、外添剤を重合した粒子表面に固定化し、粉流体になるように調製した。
粉流体Ｙは、まず、スチレンモノマー、アゾ系化合物（５ｐｈｒ）、荷電制御剤ボントロンＮ０７（オリエント化学（株）製、５ｐｈｒ）、開始剤ＡＩＢＮ（０．５ｐｈｒ）を用いて懸濁重合した後、分級装置にて粒子径を揃えた。次に、ハイブリダイザー装置（奈良機械製作所（株）製）を用いて、これらの粒子に外添剤Ａ（シリカＨ２０５０、ワッカー社製）と外添剤Ｂ（シリカＳＳ２０、日本シリカ製）を投入し、４８００回転で５分間処理し、外添剤を重合した粒子表面に固定化し、粉流体になるように調製した。
粉流体Ｘ及び粉流体Ｙの物性、すなわち前述の（１）粉流体の平均粒子径及び粒子径分布、（２）粉流体の最大浮遊時の見かけ体積／未浮遊時の見かけ体積の比率、（３）粉流体の見かけ体積の時間変化（Ｖ１０／Ｖ５）および（４）粉流体の溶剤不溶率を以下に示す。
2004001498.tif 000009
（画像表示装置の作製）
上記の反射防止層を有するガラス基板を用い、画像表示装置を作製した。
先ず、次に述べる隔壁を形成した電極付きの基板を作製した。約５００Å厚みの酸化インジウム電極を設けた上記の反射防止層を有するガラス基板上に、高さ２５０μｍのリブを作り、ストライプ状の片リブ構造の隔壁を形成した。
リブの形成は次のように行なった。先ずペーストは、無機粉体としてＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３およびＺｎＯの混合物を、溶融、冷却、粉砕したガラス粉体を、樹脂として熱硬化性のエポキシ樹脂を準備して、溶剤にて粘度１５０００ｃｐｓになるように調製したペーストを作製した。
次に、ペーストを前述基板全面上に塗布し、１５０℃で加熱硬化させ、この塗布〜硬化を繰り返す事により、厚み（隔壁の高さに相当）２００μｍになるように調製した（サンドブラスト法）。
これにドライフォトレジストを貼り付けて、露光〜エッチングにより、ライン５０μｍ、スペース２００μｍ、ピッチ２５０μｍの隔壁パターンが形成されるようなマスクを作製した。
次に、サンドブラストにより、所定の隔壁形状になるように余分な部分を除去し、所望とするストライプ状隔壁を形成した。
静電塗装機を用いて、先の酸化インジウム電極を設けたガラス基板上に粉流体Ｘを仮付着させ、もう一方のガラス基板上に粉流体Ｙを仮付着させ、間隔１２０μｍになるようにスペーサーで調整し、両ガラス基板を合わせ、ガラス基板周辺をエポキシ系接着剤にて接着し、粉流体を封入した表示装置を作製した。粉流体Ｘと粉流体Ｙの混合率は同重量づつとし、それら粉流体のガラス基板間への充填率は６０容量％となるように調製した。ここで、基板間の粉流体を取り巻く空隙部分の気体は、相対湿度３５％ＲＨの空気とした。
得られた画像表示装置の表示機能は、最低駆動電圧が２０Ｖであり、黒色表示時反射濃度／白色表示時反射濃度の初期コントラスト比が９．２で、応答速度は０．１ｍｓｅｃであった。
また、２００００回後のコントラスト比が８．３７（保持率９１％）、５日放置後のコントラスト比が８．１９（保持率８９％）であった。
参考例２２（第２実施例：粉流体）
実施例２２において、ケイ素をターゲットとする２層の低屈折率層と、チタンをターゲットとする２層の高屈折率層が交互に積層されてなる反射防止層をガラス基板上に形成した。
低屈折率層の製膜は、スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング装置を用い、ターゲットをＳｉとして、供給ガスがアルゴン５ｃｃ／ｍｉｎおよび酸素ガス５ｃｃ／ｍｉｎ、圧力５ｍＴｏｒｒ、供給電力１．２ｋＷのスパッタリング条件で行なった。
高屈折率層の製膜は、スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタリング装置を用い、ターゲットをＴｉとして、供給ガスがアルゴン５ｃｃ／ｍｉｎおよび酸素ガス５ｃｃ／ｍｉｎ、圧力５ｍＴｏｒｒ、供給電力１．２ｋＷのスパッタリング条件で行なった。
低屈折率層および高屈折率層の層厚は実施例１と同様とした。製膜時間は、第１層が７．５０分、第２層が１０．００分、第３層が６２．５０分、第４層が３１．５０分で、製膜合計時間は１１１．５０分であった。
実施例２２より本発明の画像表示装置は、応答速度が速く、最低駆動電圧が２０Ｖと低いので、簡単な構造となり、安価であり、かつ、安定性に優れている。また、コントラスト比が高く、反射防止層において可視光線の反射率が極めて低いことから、鮮明な画像が得られることが分かる。
また、参考例２２では製膜時間が約２時間かかっているのに対して、実施例２２では約９分半で４層の反射防止層が得られており、低屈折層で導電性炭化ケイ素をターゲットとし、高屈折層で導電性酸化チタンをターゲットとしてスパッタリングにより形成することにより、極めて短時間で反射防止層の製膜を行なうことができることが分かる。
（第４発明について）
本発明の第４発明に係る画像表示装置の特徴は、上述した構成の画像表示板において、透明基板１と対向基板２とを、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続する点である。具体的に、図１３（ａ）〜（ｃ）を参照して、本発明の画像表示装置の画像表示板３１における透明基板１と対向基板２との接着について、以下、詳細に説明する。
まず、２つの基板を準備する。すなわち、図１３（ａ）に示すように、その表面に表示電極３を設けた透明基板１と、その一表面に対向電極４を設けた対向基板２と、を準備する。表示電極３は各画像表示素子３２毎に設けられ、表示電極３、３の間には、隔壁７を設置するための隙間が設けられている。対向電極４は同様に各画像表示素子３２毎に設けられ、対向電極４、４の間からは隔壁７が立設されている。
次に、シール用接着剤を準備し、粒子の充填と接着剤の塗布を行う。まず、接着剤として、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤、好ましくは、グリシジル基、アクリル基、メタクリル基を持つ化合物を１種類以上含む接着剤を準備する。熱硬化型接着剤または光硬化型接着剤であれば、従来から公知のどのような接着剤でも使用可能だが、好ましい一例として、東ソーＥＶＡウルトラセンＵＥ７５０Ｒを１００重量部に対し、ネオペンチルグリコールジメタクリレート４０重量部、ベンゾイルパーオキサイド２重量部を配合したシール用接着剤を準備する。そして、図１３（ｂ）に示すように、隔壁７の間の画像表示素子３２を構成する空間に白色の負帯電性粒子５と黒色の正帯電性粒子６とを充填するとともに、透明基板１の４辺の枠部に、ディスペンサーにて準備した接着剤３３を塗布する。
最後に、２枚の基板のセットと熱または光照射によるシール用接着剤の硬化を行う。すなわち、図１３（ｃ）に示すように、接着剤３３を介して透明基板１と対向基板２とを貼り合わせた状態でセットし、接着剤３３のタイプに応じて熱または光を照射して（上記一例として示した組成の接着剤の場合は、１３０℃で１０分間加熱して）、シール用接着剤３３を硬化させる。以上の工程を経て、画像表示板３１を得ている。
なお、図１３（ａ）〜（ｃ）に示す例では、図示した断面に３個の画像表示素子３２を設けているが、その数が３個に限られるものでないことは、いうまでもない。また、上述した例では、透明基板１に表示電極を設け、対向基板２に対向電極４を設けた図８に示す構成の画像表示板の例について説明したが、対向基板２に表示電極３と対向電極４を設けた図７に示す構成の画像表示板でも、同様の効果を得られることは明らかである。
（第５発明について）
本発明の第５発明に係る画像表示装置の特徴は、透明基板１と対向基板２との間に設けた隔壁７により、各画像表示素子を形成し、その際、隔壁７の形状を、対向基板２側の底部幅ｗｂが透明基板１側の頭部幅ｗｔより大きく構成する点である。
図１５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の画像表示装置で用いる隔壁７の形状の一例を示す縦断面図である。通常は、図１５（ａ）に示すように、対向基板２側の底部幅ｗｂが透明基板１側の頭部幅ｗｔより大きい断面台形形状、より好ましくは、頭部幅ｗｔと底部幅ｗｂとの比ｗｔ／ｗｂを０．５以下となる断面台形形状とする。しかし、図１５（ｂ）に示すように、頭部幅ｗｔがほとんど０で断面がほぼ三角形状のものも利用することができる。この比が０に近くなると頭部幅ｗｔも０に近づくこととなり、その場合は、粒子除去の効果と表示面積拡大の効果をより高めることができるが、あまり極端だと透明基板１と隔壁７との接合が不充分になる場合があるため、その接合の程度を考慮して頭部幅ｗｔを決める必要がある。
このように隔壁７の形状を最適化することで、隔壁７の断面が長方形で、透明基板１側の隔壁７の頭部幅ｗｔと対向基板２側の隔壁の底部幅ｗｂとが同じ幅の従来例の場合と比較して、透明基板１の開口率を大きくでき、表示面積を大きくすることができる。また、粒子を、対向基板２上において隔壁７で囲まれた画像表示素子の空間内に充填するとき、前記従来例の場合と比較して、空間の開口率を大きくすることができ、しかも、平面となる頭部幅ｗｔの部分が小さいためその部分に粒子が残ることも少なく、粒子を頭部幅ｗｔの部分から除去する工程も無くなり、画像表示装置の製造時の粒子の取扱いを簡単にすることができる。
第５発明の具体的な例を、図１４（ａ）〜（ｃ）及び図１６に示す。いずれも隔壁７の形状を最適化した点に特徴がある。図１４（ａ）は本発明の可逆画像表示装置において、対向する透明基板１と対向基板２との間に負帯電性粒子５及び正帯電性粒子を配置した状態を示す。この状態のものに、電源により表示電極３側と、対向電極４側に電位差ができるように電圧を付加すると、図１４（ｂ）に示すようにクーロン力によって、正帯電性粒子６は表示電極３側に移動し、負帯電性粒子５は対向電極４側に移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は正帯電性粒子６の色に見える。次に電源の電位を切り替えて、表示電極３と、対向電極４に前記とは逆の電位差ができるように電圧を付加すると、図１４（ｃ）に示すようにクーロン力によって、負帯電性粒子５は表示電極３に移動し、正帯電性粒子６は対向電極４の側に移動する。この場合、透明基板１側から見る表示面は負帯電性粒子５の色に見える。
図１４（ｂ）と図１４（ｃ）の間は電源の電位を反転するだけで繰り返し表示することができ、このように電源の電位を反転することで可逆的に色を変化させることができる。例えば、負帯電性粒子５を白色とし、正帯電性粒子６を黒色とするか、負帯電性粒子５を黒色とし、正帯電性粒子６を白色とすると、表示は白色と黒色間の可逆表示となる。本発明の方式では各粒子は電極に鏡像力により貼り付いた状態にあるので、電源を切った後も表示画像は長期に保持され、メモリー保持性が良い。
電極については、図１４に示す例では電位の異なる２種類の電極である表示電極３及び対向電極４はいずれもが対向基板２の透明基板２と対向する側に具備されている。他の電極配置方法としては、図１６のように表示電極３を透明基板１上に配置し、対向電極４を対向基板２に配置する方式もあるが、この場合、表示電極３として透明な電極が必要である。図１４に示す例では、表示電極３と対向電極４の両者は不透明な電極で良いので、銅、アルミニウム等の安価で、かつ抵抗の低い金属電極が使用できる。外部電圧印加は、直流あるいはそれに交流を重畳しても良い。各電極は帯電した粒子の電荷が逃げないように絶縁性のコート層を形成することが好ましい。このコート層は、負帯電性粒子に対しては正帯電性の樹脂を、正帯電性粒子に対しては負帯電性の樹脂を用いると粒子の電荷が逃げ難いので特に好ましい。
なお、上述した例は、粒子の代わりに粉流体を用いても同じである。
次に実施例および比較例を示して、本発明の第５発明を更に具体的に説明する。但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
＜第５発明の実施例＞
実施例４１（第１実施例：粒子）
図１７に示すようにポリカーボネート４１を対向基板２に積層した後、モールド４２にて型を転写し、隔壁構造を形成した。隔壁７の底部幅は頭部幅よりも大きかった。粒子５、６を隔壁構造により散布法により充填後、透明基板１を貼り合わせる際、不要な粒子を隔壁７の先端より除去する必要があるが、隔壁７上の面積が狭い本構造では粒子５、６を容易に除去することができた。粒子除去後、透明基板１と対向基板２の位置決めを行い、透明基板１と隔壁７との間にシール材を塗布して透明基板１と隔壁７との貼り合わせを行った。その結果、表示面積がある程度大きく隔壁７と透明基板１との接着性も良好な画像表示装置を得ることができた。
実施例４２（第１実施例：粒子）
図１８に示すように、対向基板２にモールド４２を押し付け、ＵＶ硬化性アクリル樹脂を流し込んだ。ＵＶを対向基板２（ガラス基板）側から１０００ｍＪ／ｃｍ２照射し、樹脂を硬化させ、隔壁構造を形成した。隔壁７の底部幅は頭部幅よりも実施例４１と比べてさらに大きかった。粒子５、６を隔壁構造に散布法により充填後、透明基板１を貼り合わせる際、不要な粒子を隔壁７の先端より除去する必要があるが、隔壁７上の面積が極めて狭い本構造では粒子５、６を除去する必要はなかった。粒子を隔壁構造に充填した後透明基板１と対向基板２の位置決めを行い、透明基板１と隔壁７との間にシール材を塗布して透明基板１と隔壁７との貼り合わせを行った。その結果、表示面積が極めて大きく隔壁７と透明基板１との接着性もある程度良好な画像表示装置を得ることができた。
比較例４１（第１実施例：粒子）
図１９に示すように、フォトリソ法により、露光・現像工程で隔壁構造を形成した。粒子５、６を隔壁構造に散布法により充填後、透明基板１を貼り合わせる際、不要な粒子を隔壁７の先端より除去する必要があるが、本構造では隔壁７上の面積が広く、粒子除去を十分にする必要があり、工程が煩雑になってしまう問題があった。
次に、第５発明の第２実施例として、粉流体を利用した例について検討した。
実施例４３（第２実施例：粉流体）
図１７に示すようにポリカーボネート４１を対向基板２に積層した後、モールド４２にて型を転写し、隔壁構造を形成した。隔壁７の底部幅は頭部幅よりも大きかった。粉流体５、６を隔壁構造により散布法により充填後、透明基板１を貼り合わせる際、不要な粉流体を隔壁７の先端より除去する必要があるが、隔壁７上の面積が狭い本構造では粉流体５、６を容易に除去することができた。粉流体除去後、透明基板１と対向基板２の位置決めを行い、透明基板１と隔壁７との間にシール材を塗布して透明基板１と隔壁７との貼り合わせを行った。その結果、表示面積がある程度大きく隔壁７と透明基板１との接着性も良好な画像表示装置を得ることができた。
実施例４４（第２実施例：粉流体）
図１８に示すように、対向基板２にモールド４２を押し付け、ＵＶ硬化性アクリル樹脂を流し込んだ。ＵＶを対向基板２（ガラス基板）側から１０００ｍＪ／ｃｍ２照射し、樹脂を硬化させ、隔壁構造を形成した。隔壁７の底部幅は頭部幅よりも実施例４３と比べてさらに大きかった。粉流体５、６を隔壁構造に散布法により充填後、透明基板１を貼り合わせる際、不要な粉流体を隔壁７の先端より除去する必要があるが、隔壁７上の面積が極めて狭い本構造では粉流体５、６を除去する必要はなかった。粉流体を隔壁構造に充填した後透明基板１と対向基板２の位置決めを行い、透明基板１と隔壁７との間にシール材を塗布して透明基板１と隔壁７との貼り合わせを行った。その結果、表示面積が極めて大きく隔壁７と透明基板１との接着性もある程度良好な画像表示装置を得ることができた。
比較例４２（第２実施例：粉流体）
図１９に示すように、フォトリソ法により、露光・現像工程で隔壁構造を形成した。粉流体５、６を隔壁構造に散布法により充填後、透明基板１を貼り合わせる際、不要な粉流体を隔壁７の先端より除去する必要があるが、本構造では隔壁７上の面積が広く、粉流体除去を十分にする必要があり、工程が煩雑になってしまう問題があった。
（第６発明について）
本発明の第６発明に係る画像表示装置の製造方法の特徴は、上述した構成の画像表示装置を製造するにあたり、画像表示素子を形成する隔壁７の製造方法を改良した点にある。すなわち、図２０に示すように、対向基板２上に形成した隔壁７の先端に接着剤５１を設け、隔壁７と透明基板１とを接着剤５１を介して固定して、透明基板１と対向基板２との間に隔壁７により画像表示素子を形成するか、図２１に示すように、透明基板１と対向基板２の両者に隔壁７−１、７−２を設け、一方の隔壁の先端ここでは隔壁７−１の先端に接着剤５１を設け、隔壁７−１、７−２を接着剤５１を介して固定して、透明基板１と対向基板２との間に隔壁７により画像表示素子を形成している。なお、図２０及び図２１に示した例では、説明を簡単にするために、負帯電性粒子５及び正帯電性粒子６と電極３、４を省略して説明を行っているが、実際は、これらの部材が存在する。また、粉流体でも同様である。
このようにして隔壁７を形成することにより、透明基板１と対向基板２との間に強固に隔壁７を形成することができ、画像表示素子を構成する空間中に、粒子の流出を抑制した状態で所定量の粒子を完全に封入することができる。
次に実施例および比較例を示して、本発明の第６発明を更に具体的に説明する。但し本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
＜第６発明の実施例＞
実施例５１（第１実施例：粒子）
図２２に示すように、対向基板２上に隔壁７を配置し、隔壁７間に形成された画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粒子５、正帯電性粒子６を充填した。その状態で、熱硬化型接着剤５２を隔壁７の先端にスクリーン印刷し、透明基板１を対向基板２に対し位置決めし、１００℃×２０分×０．１ＭＰａにて加熱加圧し、隔壁７と透明基板１とを接着剤５２を介して接合した。熱硬化型接着剤１２としては、有機過酸化物を配合したラジカル重合性の接着剤を用いた。そして、初期特性と５０００万回表示を繰り返した後の表示特性を求め評価した。評価方法は、光学濃度計を用い、画像表示装置に電圧を印加したときの最大ＯＤ値及び最小ＯＤ値の差分をコントラスト比として算出した。結果を以下の表４に示す。
実施例５２（第１実施例：粒子）
図２３に示すように、対向基板２上に隔壁７を配置し、隔壁７間に形成された画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粒子５、正帯電性粒子６を充填した。その状態で、透明基板１の対向基板２と対向する面全体にＵＶ硬化性接着剤５３をラミネートし、透明基板１を対向基板２に対し位置決めし、１０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶを照射し、隔壁７と透明基板１とを接着剤５３を介して接合した。そして、初期特性と５０００万回表示を繰り返した後の表示特性を求め、実施例５１と同様にして評価した。結果を以下の表４に示す。
比較例５１（第１実施例：粒子）
図２４に示すように、対向基板２上に隔壁７を配置し、隔壁７に形成された画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粒子５、正帯電性粒子６を充填した。その状態で、隔壁７に対する接着剤の塗布を行わず、透明基板１と対向基板２との位置決めだけを行い、透明基板１と対向基板２を積層し、透明基板１と隔壁７の角部にシール剤を設けて接合した。そして、そして、初期特性と５０００万回表示を繰り返した後の表示特性を求め、実施例５１と同様にして評価した。結果を以下の表４に示す。
2004001498.tif 000010
表４の結果から、本発明の製造方法に従った実施例５１、５２では、５０００万回表示後もコントラストの劣化がほとんど見られなかったのに対し、従来の製造方法に従った比較例５１では、画像表示素子間を粒子が移動してしまうために、著しい表示劣化が観察された。
次に、第６発明の第２実施例として、粉流体を利用した例について検討した。
実施例５３（第２実施例：粉流体）
図２２に示すように、対向基板２上に隔壁７を配置し、隔壁７間に形成された画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粉流体５、正帯電性粉流体６を充填した。その状態で、熱硬化型接着剤５２を隔壁７の先端にスクリーン印刷し、透明基板１を対向基板２に対し位置決めし、１００℃×２０分×０．１ＭＰａにて加熱加圧し、隔壁７と透明基板１とを接着剤５２を介して接合した。熱硬化型接着剤５２としては、有機過酸化物を配合したラジカル重合性の接着剤を用いた。そして、初期特性と５０００万回表示を繰り返した後の表示特性を求め評価した。評価方法は、光学濃度計を用い、画像表示装置に電圧を印加したときの最大ＯＤ値および最小ＯＤ値の差分をコントラスト比として算出した。結果を以下の表５に示す。
実施例５４（第２実施例：粉流体）
図２３に示すように、対向基板２上に隔壁７を配置し、隔壁７間に形成された画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粉流体５、正帯電性粉流体６を充填した。その状態で、透明基板１の対向基板２と対向する面全体にＵＶ硬化性接着剤５３をラミネートし、透明基板１を対向基板２に対し位置決めし、１０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶを照射し、隔壁７と透明基板１とを接着剤５３を介して接合した。そして、初期特性と５０００万回表示を繰り返した後の表示特性を求め、実施例５３と同様にして評価した。結果を以下の表５に示す。
比較例５２（第２実施例：粉流体）
図２４に示すように、対向基板２上に隔壁７を配置し、隔壁７に形成された画像表示素子を構成する空間内に負帯電性粉流体５、正帯電性粉流体６を充填した。その状態で、隔壁７に対する接着剤の塗布を行わず、透明基板１と対向基板２との位置決めだけを行い、透明基板１と対向基板２を積層し、透明基板１と隔壁７の角部にシール剤を設けて接合した。そして、そして、初期特性と５０００万回表示を繰り返した後の表示特性を求め、実施例５３と同様にして評価した。結果を以下の表５に示す。
2004001498.tif 000011
表５の結果から、本発明の製造方法に従った実施例５３、５４では、５０００万回表示後もコントラストの劣化がほとんど見られなかったのに対し、従来の製造方法に従った比較例５２では、画像表示素子間を粒子が移動してしまうために、著しい表示劣化が観察された。
【産業上の利用可能性】  以上の説明から明らかなように、本発明の第１発明に係る画像表示装置によれば、応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ安定性に優れると共に、画像を表示させるために回路を印刷する信号を送る電極等の部材と基板との接続に異方性導電フィルムを用いることにより、電極等の部材を基板に低温短時間で装着できるという特性があり、電極等を装着する際の基板への悪影響を最小限に抑えることができ、優れた性能の画像表示装置を効率良く製造することができる。
また、本発明の第２発明に係る画像表示装置によれば、応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ安定性に優れると共に、画像表示板を光学機能部材と透明弾性層を介して一体化することにより、コントラスト比の低下や、表示画面の歪み、色むら等の発生を確実に防止することができ、鮮明な画像が得られる。
さらに、本発明の第３発明に係る画像表示装置によれば、応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ安定性に優れていると共に、外光反射が抑制されることから、コントラストが高く、鮮明な画像が得られる。
また、低屈折層で導電性炭化ケイ素をターゲットとし、高屈折層で導電性酸化チタンをターゲットとしてスパッタリングにより形成することにより、極めて短時間で反射防止層の製膜を行なうことができ、生産性に富んだ反射防止膜を容易に作製することができる。
さらにまた、本発明の第４発明に係る画像表示装置によれば、２枚の基板、具体的には透明基板と対向基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続しているため、接着剤を介して２枚の基板を所定の位置にセットした後、熱または光を照射することで短時間に接着剤を硬化させることができ、基板間の位置ずれ、及び、粒子または粉流体の漏れをなくすことができる。これにより、画像表示板の高い画像表示精度を実現することができる。
また、本発明の第５発明に係る画像表示装置によれば、隔壁の形状を、対向基板側の底部幅ｗｂが透明基板側の頭部幅ｗｔより大きくすることで、透明基板と接する隔壁の部分を少なくでき、表示面積を大きくすることができるとともに、粒子または粉流体を隔壁で囲まれた画像表示素子の内部に充填する際、隔壁の頭部に残る粒子または粉流体を少なくでき、製造時の粒子または粉流体の取扱いを簡単にすることができる。
さらに、本発明の第６発明に係る画像表示装置の製造方法によれば、透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合することで、隔壁と基板との間の接合、あるいは、隔壁同士の接合を強固に行うことができ、粒子または粉流体が隔壁を越えて移動してしまう弊害を防ぎ、粒子または粉流体の封止をほぼ完全に行うことができる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年4月8日(2004.4.8)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、１種類以上の粒子群を封入し、該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、画像表示の回路へ印加する信号を送る部材を熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子を分散してなる異方性導電フィルムにより基板に装着してなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が０．１〜２０μｍである請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基、アクリル基およびメタクリル基のいずれかを持つ化合物を１種類以上含むものである請求項１または３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示板と、光学機能部材とを具備してなり、該画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
透明弾性層の屈折率をｎ０とし、光学機能部材の屈折率をｎ１とし、更に画像表示板の透明基板の屈折率をｎ２とした場合、ｎ０とｎ１との差の絶対値およびｎ０とｎ２の差の絶対値がそれぞれ０．２以下である請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
透明弾性層が、応力緩和特性の２５℃における歪み（ε０）を５％とし、応力緩和弾性率の初期値（０．０５秒後）をＧ０とした場合、Ｇ０が６．５×１０６Ｐａ以下であり、応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率Ｇと時間ｔ（秒）の関係式、
１ｎＧ（ｔ）＝−ｔ／τ＋１ｎＧ０
によって算出される応力緩和時間τが１７秒以下である請求項５または６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、１種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から該粒子群に電界を与えて粒子を移動させ画像を表示する画像表示装置であって、透明基板の表面に屈折率の異なる複数の層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
反射防止層が、導電性炭化ケイ素をターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された低屈折層と、導電性酸化チタンをターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
反射防止層が３８０〜７８０ｎｍの光の反射を防止し、光反射率が１０％以下である請求項８または９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板の間に色および帯電特性の異なる２種類以上の粒子群を封入し、前記基板の一方または双方に設けた電極からなる電極対から前記粒子群に電界を与えて、前記粒子を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置であって、画像表示板の２枚の基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
前記熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤が、グリシジル基、アクリル基、メタクリル基を持つ化合物を１種類以上含む請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、色及び帯電特性の異なる２種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群に電界を与えて、粒子を移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つとともに、隔隔壁の形状が、対向基板側の底部幅ｗｂが透明基板側の頭部幅ｗｔより大きいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
前記対向基板側の底部幅ｗｂと透明基板側の頭部幅ｗｔとの比ｗｔ／ｗｂが０．５以下である請求項１３記載の画像表示装置。
【請求項１５】
粒子群の色が白色及び黒色である請求項１３または１４に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍである請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が、５μＣ／ｍ２〜１５０μＣ／ｍ２である請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である請求項１〜１７のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１９】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、色及び帯電特性の異なる２種類以上の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群に電界を与えて、粒子を移動させ画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、前記透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２０】
粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍである請求項１９に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２１】
同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が、５μＣ／ｍ２〜１５０μＣ／ｍ２である請求項１９または２０に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２２】
粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子である請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２３】
粒子群の色が白色及び黒色である請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２４】
請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法により製造したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２５】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示装置であって、画像表示の回路へ印加する信号を送る部材を異方性導電フィルムにより基板に装着してなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２６】
異方性導電フィルムが熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に導電性粒子を分散してなるものである講求項２５に記載の画像表示装置。
【請求項２７】
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤中に分散する導電性粒子の径が０．１〜２０μｍである請求項２６に記載の画像表示装置。
【請求項２８】
熱硬化性接着剤または光硬化性接着剤がグリシジル基，アクリル基およびメタクリル基のいずれかを持つ化合物を１種類以上含むものである請求項２６または２７に記載の画像表示装置。
【請求項２９】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示板と、光学機能部材とを具備してなり、該画像表示板と光学機能部材とが透明弾性層を介して一体化されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３０】
透明弾性層の屈折率をｎ０とし、光学機能部材の屈折率をｎ１とし、更に画像表示板の透明基板の屈折率をｎ２とした場合、ｎ０とｎ１との差の絶対値およびｎ０とｎ２の差の絶対値がそれぞれ０．２以下である請求項２９に記載の画像表示装置。
【請求項３１】
透明弾性層が、応力緩和特性の２５℃における歪み（ε０）を５％とし、応力緩和弾性率の初期値（０．０５秒後）をＧ０とした場合、Ｇ０が６．５×１０６Ｐａ以下であり、応力緩和弾性率の減衰曲線から求められる応力緩和弾性率Ｇと時間ｔ（秒）の関係式、
１ｎＧ（ｔ）＝−ｔ／τ＋１ｎＧ０
によって算出される応力緩和時間τが１７秒以下である請求項２９または３０に記載の画像表示装置。
【請求項３２】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、粉流体を移動させる画像表示装置であって、透明基板の表面に屈折率の異なる複数の層からなる反射防止層を設けることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３３】
反射防止層が、導電性炭化ケイ素をターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された低屈折層と、導電性酸化チタンをターゲットとして用いてスパッタリングにより形成された高屈折層とが互いに積層されてなるものである請求項３２に起載の画像表示装置。
【請求項３４】
反射防止層が３８０〜７８０ｎｍの光の反射を防止し、光反射率が１０％以下である請求項３２または３３に記載の画像表示装置。
【請求項３５】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、前記基板の一方または双方に設けた電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する画像表示板を具備する画像表示装置であって、画像表示板の２枚の基板を、熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤を用いて接続することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３６】
前記熱硬化型の接着剤または光硬化型の接着剤が、グリシジル基、アクリル基、メタクリル基を持つ化合物を１種類以上含む請求項３５記載の画像表示装置。
【請求項３７】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、電位の異なる電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つとともに、隔壁の形状が、対向基板側の底部幅ｗｂが透明基板側の頭部幅ｗｔより大きいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３８】
前記対向基板側の底部幅ｗｂと透明基板側の頭部幅ｗｔとの比ｗｔ／ｗｂが０．５以下である請求項３７記載の画像表示装置。
【請求項３９】
粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上である請求項２５〜３８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項４０】
粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである請求項２５〜３９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。
【請求項４１】
粉流体の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍである請求項２５〜４０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項４２】
少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、気体中に固体状物質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し、電位の異なる電極からなる電極対から前記粉流体に電界を与えて、前記粉流体を移動させて画像を表示する、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つ画像表示板を備える画像表示装置の製造方法であって、前記透明基板及び対向基板の一方または両方に隔壁を形成し、隔壁の先端に接着剤を設け、隔壁と他方の基板または隔壁同士を接着剤を介して接合したことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項４３】
粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の２倍以上である請求項４２に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項４４】
粉流体の見かけ体積の時間変化が次式を満たすものである請求項４２または４３に記載の画像表示装置の製造方法。
Ｖ１０／Ｖ５＞０．８
なお、Ｖ５は最大浮遊時から５分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す。
【請求項４５】
粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍである請求項４２〜４４のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項４６】
請求項４２〜４５のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法により製造したことを特徴とする画像表示装置。
【手続補正００２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
流体の見かけ体積（ｃｍ３）、Ｖ１０は最大浮遊時から１０分後の粉流体の見かけ体積（ｃｍ３）を示す）。さらに、粉流体を構成する粒子物質の平均粒子径ｄ（０．５）が０．１〜２０μｍであることが好ましい。
本発明の第５発明の第１実施例は、上述した課題を解消して、乾式で応答速度が速く、単純な構造で、安価かつ、安定性に優れる画像表示装置において、さらに表示面積を大きくできるとともに製造時の粒子の取扱いを簡単にできる画像表示装置を提供しようとするものである。
本発明の第５発明の第１実施例に係る画像表示装置は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、色及び帯電特性の異なる２種類の粒子群を封入し、電位の異なる２種類の電極から粒子群に電界を与えて、粒子を移動させ画像を表示する画像表示板を備える画像表示装置であって、隔壁により互いに隔離された１つ以上の画像表示素子を持つとともに、隔壁の形状が、対向基板側の底部幅ｗｂが透明電極側の頭部幅ｗｔより大きいことを特徴とするものである。
本発明の第５発明の第１実施例では、隔壁の形状を、対向基板側の底部幅ｗｂが透明電極側の頭部幅ｗｔより大きくすることで、透明基板と接する隔壁の部分を少なくでき、表示面積を大きくすることができるとともに、粒子群を隔壁で囲まれた画像表示素子の内部に充填する際、隔壁の頭部に残る粒子を少なくでき、製造時の粒子群の取扱いを簡単にすることができる。
本発明の第５発明の第１実施例における好適例として、対向基板側の底部幅ｗｂと透明基板側の頭部幅ｗｔとの比ｗｔ／ｗｂが０．５以下であること、粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍであること、同じ種類のキャリヤを用いてブローオフ法により測定した２種類の粒子の、表面電荷密度の差の絶対値が、５μＣ／ｍ２〜１５０μＣ／ｍ２であること、粒子が、その表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器に、８ＫＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合に、０．３秒後における表面電位の最大値が３００Ｖより大きい粒子であること、および、２種類の粒子群の色が白色及び黒色であること、


【手続補正００３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
て説明する。
基板については、少なくとも一方の基板は装置外側から粒子の色が確認できる透明基板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。対向基板２は透明でも不透明でもかまわない。基板の可撓性の有無は用途により適宜選択され、例えば、電子ペーパー等の用途には可撓性のある材料、携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン類の携帯機器表示等の用途には可撓性のない材料が好適である。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、ガラス、石英などの無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２μｍ〜５０００μｍが好ましく、特に５〜１０００μｍ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、厚すぎると、表示機能としての鮮明さ、コントラストの低下が発生し、特に、電子ペーパー用途の場合にはフレキシビリティー性に欠ける。
本発明の画像表示装置では、基板に電極を設けない場合と、電極を設ける場合がある。
電極を設けない場合は、基板外部表面に静電潜像を与え、その静電潜像に応じて発生する電界にて、所定の特性に帯電した色のついた粒子群または粉流体を基板に引き寄せあるいは反発させることにより、静電潜像に対応して配列した粒子群または粉流体を透明な基板を通して表示装置外側から視認する。なお、この静電潜像の形成は、電子写真感光体を用い通常の電子写真システムで行われる静電潜像を基板上に転写形成する方法や、イオンフローにより静電潜像を直接形成する等の方法がある。
電極を設ける場合の表示方法は、電極部位への外部電圧入力により、基板上の各電極位置に生じた電界により、所定の特性に帯電した色の粒子群または粉流体が引き寄せあるいは反発させることにより、電極電位に対応して配列した粒子群または粉流体を透明な基板を通して表示装置外側から視認する。




【国際調査報告】
2004001498.tif 000036
2004001498.tif 000037
2004001498.tif 000038
2004001498.tif 000039
2004001498.tif 000040