(57)【要約】【課題】電源としてシート状電池を用いることにより、モジュール全体を薄型化した視認性の良い情報表示モジュールを提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類以上の表示用有色粒子から成り光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネル１１を搭載した本発明の情報表示モジュールは、情報表示用パネル１１の背面にシート状電池１２であシート状太陽電池を配置し、シート状電池１２の背面に回路基板１３，１４を配置して、薄型に構成されている。【選択図】図６
2008102188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類以上の表示用有色粒子から成り光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールであって、
前記情報表示用パネルの背面にシート状電池を配置したことを特徴とする情報表示モジュール。
【請求項２】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類以上の表示用有色粒子から成り光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールであって、
前記情報表示用パネルの背面にシート状太陽電池を配置したことを特徴とする情報表示モジュール。
【請求項３】
前記シート状太陽電池の背面にシート状二次電池を配置したことを特徴とする請求項２に記載の情報表示モジュール。
【請求項４】
前記２枚の基板はガラス基板であることを特徴とする請求項２または３に記載の情報表示モジュール。
【請求項５】
前記２枚の基板はフレキシブル基板であることを特徴とする請求項２または３に記載の情報表示モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類以上の表示用有色粒子から成り光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２枚の基板間の空間に形成したセル内に封入した光学的反射率および帯電性を有する表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する乾式の情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールの従来例は、例えば図１２（ａ），（ｂ）、図１３（ａ），（ｂ）に示すように構成されている。図１２（ａ），（ｂ）に示す情報表示モジュールは、２枚のガラス基板で構成した情報表示用パネル５１と、情報表示用パネル５１の背面に配置した回路基板５２，５３と、回路基板５３の背面に配置した電池５４とを積層して成り、図１３（ａ），（ｂ）に示す情報表示モジュールは、２枚のフレキシブル基板で構成した情報表示用パネル５５と、情報表示用パネル５５の側面に配置した回路基板５６と、回路基板５６の背面に配置した電池５７とを積層して成る。これら従来例の情報表示モジュールにおいて電源として使用する電池５４，５７としては、ボタン型電池、円筒型電池等の着脱可能な電池が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ボタン型電池、円筒型電池等の着脱可能な電池は、ある程度の電池厚みがあるため、このような電池を電源として搭載した情報表示モジュールは、薄型化する際の薄さに限界がある。
また、上記従来例は、２枚の基板間の空間に形成したセル内に封入した光学的反射率および帯電性を有する表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する乾式の情報表示用パネルを用いているため、図１２（ａ），（ｂ）のように２枚の基板としてガラス基板を用いて情報表示用パネルを構成した場合も、図１３（ａ），（ｂ）のように２枚の基板としてフレキシブル基板（例えばフィルム基板）を用いて情報表示用パネルを構成した場合も、背面側から入射する光の全てを遮ることは不可能であり、例えば太陽を背にして情報表示モジュールの情報表示用パネルの表示画像を見る際に表示画像のコントラスト低下が避けられない。
【０００４】
本発明は、電源としてシート状電池を用いることにより、モジュール全体を薄型化した視認性の良い情報表示モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第１発明の情報表示モジュールは、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類以上の表示用有色粒子から成り光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールであって、前記情報表示用パネルの背面にシート状電池を配置したことを特徴とする。
【０００６】
上記目的を達成するため、第２発明の情報表示モジュールは、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類以上の表示用有色粒子から成り光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールであって、前記情報表示用パネルの背面にシート状太陽電池を配置したことを特徴とする。
【０００７】
本発明の情報表示モジュールの好適例としては、前記シート状太陽電池の背面にシート状二次電池を配置したこと、前記２枚の基板はガラス基板であること、および、前記２枚の基板はフレキシブル基板であること、がある。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明の情報表示モジュールによれば、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類以上の表示用有色粒子から成り光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールにおける前記情報表示用パネルの背面にシート状電池を配置したので、モジュール全体を薄型化した情報表示モジュールを提供することができる。また、シート状電池の色を黒色等の明度の低い色にすることにより、例えば太陽を背にして情報表示モジュールの情報表示用パネルの表示画像を見る際に表示画像のコントラスト低下を回避できるので、視認性の良い情報表示モジュールを提供することができる。
【０００９】
第２発明の情報表示モジュールによれば、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に複数のセルを形成し、該セル内に少なくとも１種類以上の表示用有色粒子から成り光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を少なくとも１種類以上封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールにおける前記情報表示用パネルの背面にシート状太陽電池を配置したので、モジュール全体を薄型化した情報表示モジュールを提供することができる。また、情報表示モジュールの電源として用いるシート状太陽電池は充電が不要であるため着脱可能にする必要はなく、モジュールに内蔵可能であるので、モジュール設計の自由度を向上させることができる。さらに、シート状太陽電池の色を黒色等の明度の低い色にすることにより、例えば太陽を背にして情報表示モジュールの情報表示用パネルの表示画像を見る際に表示画像のコントラスト低下を回避できるので、視認性の良い情報表示モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
まず、本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルの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表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向に沿って、帯電した表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動することにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示情報を書き換える時あるいは表示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。
【００１２】
本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルの例を、図１（ａ），（ｂ）、図２（ａ），（ｂ）、図３（ａ），（ｂ）、図４、図５に基づき説明する。
【００１３】
図１（ａ），（ｂ）に示す例では、少なくとも１種以上の粒子から構成される光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも２種以上の表示媒体３（ここでは表示用白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと表示用黒色粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５（個別電極）と基板２に設けた電極６（個別電極）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１（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行うか、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行っている。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。基板に設ける電極は、基板の内側でも、基板の外側でも、基板内部に埋め込むようにでも設けることができる。
【００１４】
図２（ａ），（ｂ）に示す例では、少なくとも１種以上の粒子から構成される光学的反射率および帯電特性の異なる少なくとも２種以上の表示媒体３（ここでは表示用白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗと表示用黒色粒子３Ｂａの粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５（ライン電極）と、それと対向し、直交する、基板２に設けた電極６（ライン電極）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）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行うか、あるいは、図２（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行っている。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。基板に設ける電極は、基板の内側でも、基板の外側でも、基板内部に埋め込むようにでも設けることができる。
【００１５】
図３（ａ），（ｂ）に示す例では、少なくとも１種以上の粒子から構成される光学的反射率および帯電性を有する１種の表示媒体３（ここでは表示用白色粒子３Ｗａの粒子群からなる白色表示媒体３Ｗを示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５と黒色電極６との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と平行方向に移動させる。そして、図３（ａ）に示すように、白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行うか、あるいは、図３（ｂ）に示すように、黒色電極６を観察者に視認させて黒色の表示を行っている。なお、図３（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。基板に設ける電極は、基板の内側でも、基板の外側でも、基板内部に埋め込むようにでも設けることができる。
【００１６】
以上の説明は、粒子群からなる白色表示媒体３Ｗを粉流体からなる白色表示媒体に、粒子群からなる黒色表示媒体３Ｂを粉流体からなる黒色表示媒体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することができる。粉流体については後述する。
【００１７】
図４に示す例では、基板１，２間の空間に、表示媒体として白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを絶縁液体７とともに内部に充填したマイクロカプセル８を配置している。本例では、基板１に設けた電極５と基板２に設けた電極６との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、図４に示すように、観察者側に白色表示媒体３Ｗを配置することで、観察者に対し白色表示を行うか、あるいは、図４の状態を反転させて、観察者側に黒色表示媒体３Ｂを配置することで、観察者に対し黒色表示を行っている。なお、図４において、手前にある隔壁は省略している。基板に設ける電極は、基板の内側でも、基板の外側でも、基板内部に埋め込むようにでも設けることができる。
【００１８】
図５に示す例では、基板１，２間の空間に、表示媒体として白色と黒色とを半々に塗り分けた二極性を有する回転ボール９を内部に充填したマイクロカプセル８を配置している。本例では、基板１に設けた電極５と基板２に設けた電極６との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、マイクロカプセル８内の回転ボール９を回転駆動して、図５に示すように、回転ボール９の白色部分を観察者に視認させて白色の表示を行うか、あるいは、図５の状態を反転させて、回転ボール９の黒色部分を観察者に視認させて黒色の表示を行っている。なお、図５において、手前にある隔壁は省略している。基板に設ける電極は、基板の内側でも、基板の外側でも、基板内部に埋め込むようにでも設けることができる。
【００１９】
以下、本発明の情報表示モジュールを詳細に説明する。本発明の第１構成例の情報表示モジュールは、図６（ａ），（ｂ）に示すように、２枚のガラス基板で構成した情報表示用パネル１１と、情報表示用パネル１１の背面に配置したシート状電池１２と、シート状電池１２の背面に配置した回路基板１３，１４とを積層して成る。
上記情報表示用パネル１１としては、図１（ａ），（ｂ）、図２（ａ），（ｂ）、図３（ａ），（ｂ）、図４、図５に示す情報表示用パネルの何れか１つにおいて、２枚の基板１、２がガラス基板であるものを用いるものとする。
上記シート状電池１２としては、着脱する必要の無いシート状電池を用いるものとし、着脱する必要の無いシート状電池としては、シート状太陽電池を好適に用いることができるが、着脱する必要の無いシート状電池としてシート状二次電池を用いてもよい。また、上記シート状電池１２としては、黒色等の明度の低い色のシート状電池を用いるのが、情報表示モジュールの視認性を向上させる上で好ましい。結局、上記シート状電池１２としては、黒色のシート状太陽電池を用いるのが最も好ましい。
【００２０】
本発明の第２構成例の情報表示モジュールは、第１構成例の情報表示モジュールに対してシート状二次電池１５を追加したものであり、図７（ａ），（ｂ）に示すように、シート状電池１２の背面の回路基板１３，１４で覆われていない部分には、シート状二次電池１５が例えば着脱可能に配置されている。このシート状二次電池１５は、上記シート状電池１２としてシート状太陽電池を用いた場合に、シート状太陽電池で発電した電気を保持するために設けたものであるが、シート状電池１２と独立して設けてもよい。
なお、シート状二次電池１５として黒色等の明度の低い色のシート状二次電池を用いた場合には、シート状電池１２として好適に用いるシート状太陽電池は、黒色等の明度の低い色であっても、それ以外の色であってもよい。
【００２１】
本発明の第３構成例の情報表示モジュールは、図８（ａ），（ｂ）に示すように、２枚のフレキシブル基板（例えばフィルム基板）で構成したフレキシブルな情報表示用パネル１６と、情報表示用パネル１６の背面に配置したシート状電池１７とを積層するとともに、シート状電池１７の側面に回路基板１８を配置して成る。
上記情報表示用パネル１６としては、図１（ａ），（ｂ）、図２（ａ），（ｂ）、図３（ａ），（ｂ）、図４、図５に示す情報表示用パネルの何れか１つにおいて、２枚の基板１、２がフレキシブル基板（例えばフィルム基板）であるものを用いるものとする。
上記シート状電池１７としては、着脱する必要の無いシート状電池を用いるものとし、着脱する必要の無いシート状電池としては、シート状太陽電池を好適に用いることができるが、着脱する必要の無いシート状電池としてシート状二次電池を用いてもよい。また、上記シート状電池１７としては、黒色等の明度の低い色のシート状電池を用いるのが、情報表示モジュールの視認性を向上させる上で好ましい。結局、上記シート状電池１７としては、黒色のシート状太陽電池を用いるのが最も好ましい。
【００２２】
本発明の第４構成例の情報表示モジュールは、第３構成例の情報表示モジュールに対してシート状二次電池１９を追加したものであり、図９（ａ），（ｂ）に示すように、シート状電池１７の背面には、シート状二次電池１９が例えば着脱可能に配置されている。
なお、シート状二次電池１９として黒色等の明度の低い色のシート状二次電池を用いた場合には、シート状電池１７として好適に用いるシート状太陽電池は、黒色等の明度の低い色であっても、それ以外の色であってもよい。
【００２３】
本発明の第１構成例〜第４構成例の情報表示モジュールによれば、情報表示用パネルの背面にシート状電池、好ましくはシート状太陽電池を配置したので、モジュール全体を薄型化した情報表示モジュールを提供することができる。特に、上記第３構成例、第４構成例のようにフレキシブルな情報表示用パネルを用いる場合には、可撓性を確保するために電池をパネルの周りに備え付ける必要があり、モジュール全体の厚さまたは大きさが増大する傾向があるが、シート状電池を用いることにより、モジュール全体を効果的に薄型化することができる。
また、本発明の第１構成例〜第４構成例において情報表示モジュールの電源となるシート状電池１２としてシート状太陽電池を用いる場合には、シート状太陽電池は充電が不要であるため着脱可能にする必要はなく、モジュールに内蔵可能であるので、外装を含めたモジュール設計の自由度を向上させることができる。また、本発明の情報表示モジュールで用いる情報表示用パネルは、乾式であるため、表示面から裏面への透過光の光量が多い（透過率５％以上）ことから、この透過光をシート状太陽電池の電力源として用いることにより、電池交換および充電の必要の無い情報表示用パネルとなる。
さらに、シート状太陽電池の色を黒色等の明度の低い色にすることにより、例えば太陽を背にして情報表示モジュールの情報表示用パネルの表示画像を見る際に表示画像のコントラスト低下を回避できるので、視認性の良い情報表示モジュールを提供することができる。
【００２４】
以下、本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルを構成する各部材およびその他の構成部材について説明する。
【００２５】
情報表示用パネルの基板については、少なくとも一方の基板はパネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。もう一方の基板となる背面基板およびフレキシブル回路基板の基板は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどのポリマーシートや、金属シートのように可とう性のあるもの、および、ガラス、石英などの可とう性のない無機シートが挙げられる。基板の厚みは、２〜５０００μｍが好ましく、さらに５〜２０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、５０００μｍより厚いと、薄型情報表示用パネルとする場合に不都合がある。
【００２６】
基板に設ける電極の電極形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状にパターニング形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布してパターニング形成する方法が用いられる。視認側（表示面側）基板に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板に設ける電極は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。背面側基板に設ける電極の材質や厚みなどは上述した表示面側基板に設ける電極と同様であるが、透明である必要はない。なお、この場合の外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。
【００２７】
隔壁については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ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１、２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。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図１０に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、表示の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示装置に搭載する情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。
【００２８】
次に、情報表示用パネルにおいて表示用有色粒子で構成され表示媒体として用いる粉流体について説明する。なお、情報表示用パネルで用いる粉流体の名称については、本出願人が「電子粉流体（登録商標）：登録番号4636931」の権利を得ている。
【００２９】
表示媒体として用いる「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性（光学的性質）を有するものである（平凡社：大百科事典）。一方、粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている（丸善：物理学事典）。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている（平凡社：大百科事典）。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。本発明では、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。
【００３０】
すなわち、表示媒体として用いる粉流体は、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、情報表示用パネルで固体状物質を分散質とするものである。
【００３１】
本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、粉体の流動性を示す指数である安息角を測定できないほど流動性に富んでおり、小さな電界の力でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。
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、上記情報表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で表示媒体として用いられる。
【００３２】
粒子を負また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。キャリアを用いてブローオフ法により測定した粒子の帯電量が絶対値で１０〜１００μＣ／ｇであることが好ましい。帯電量の絶対値がこの範囲より低いと、電界の変化に対する応答速度が遅くなり、メモリ性も低くなる。帯電量の絶対値がこの範囲より高いと、電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリ性はよいが、電界を反転した場合の表示媒体の反転追随性が悪くなる。
本発明において、帯電量の測定は、以下によって行った。
＜ブローオフ測定原理および測定方法＞
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表示用有色粒子とキャリアの混合体を入れ、一端から高圧ガスを吹き込んで表示用有色粒子とキャリアとを分離し、網の目開きから表示用有色粒子のみをブローオフ（吹き飛ばし）する。このとき、表示用有色粒子が容器外に持ち去った帯電量と等量で逆の帯電量がキャリアに残る。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は充電される。そこでコンデンサ両端の電位を測定することにより、表示用有色粒子の電荷量Ｑは、
Ｑ＝ＣＶ（Ｃ；コンデンサ容量、Ｖ；コンデンサ両端の電圧）
として求められる。
ブローオフ帯電量測定装置としては東芝ケミカル社製のＴＢ−２００を用いた。本発明では、被測定粒子の帯電量測定にフェライト系キャリアを用いるが、情報表示用パネルに例えば正帯電性の表示用有色粒子から構成される表示媒体と負帯電性の表示用有色粒子から構成される表示媒体との２種類の表示媒体を組み合わせて用いる場合にそれぞれの表示媒体を構成する表示用有色粒子の帯電量を測定するときには同一種類のキャリアを用いる。具体的には、キャリアとして同和鉄粉工業（株）製のＤＦＣ１００  リンクル（Ｍｎ−Ｍｇ含有フェライト系）を用いて粒子の帯電量（μＣ／ｇ）を測定した。
【００３３】
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、特に体積固有抵抗が１×１０１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性粒子が好ましい。また、電荷減衰性の遅い粒子がさらに好ましい。
【００３４】
次に、情報表示用パネルにおいて表示媒体を構成する表示用有色粒子（以下、粒子ともいう）について説明する。表示用有色粒子は、そのまま該表示用有色粒子だけで構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて構成して表示媒体としたり、粉流体となるように調整、構成して表示媒体としたりして用いられる。
粒子には、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００３５】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。また、予め重合した樹脂を使用してもよいし、粒子形成の際に重合して樹脂としてもよい。さらに、重合時に複数種の樹脂原料を用いて共重合体としてもよい。特に、基板との付着力を制御する観点と、懸濁重合の容易さから、アクリル樹脂、アクリルフッ素樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂が好適である。
【００３６】
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、負帯電官能基を有するスチレンアクリル樹脂等が挙げられる。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、正帯電官能基を有するスチレンアクリル樹脂等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００３７】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００３８】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
【００３９】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【００４０】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【００４１】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。上記着色剤を配合して、所望の色の表示用有色粒子を作製できる。
【００４２】
また、上記表示用有色粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。
【００４３】
さらに本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。
【００４４】
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を５０以下、好ましくは１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近く、互いの粒子が当量ずつ反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
【００４５】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００４６】
さらに、表示媒体（粒子群または粉流体）を気中空間で駆動する乾式の情報表示用パネルにおいては、基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１（ａ），（ｂ）、図２（ａ），（ｂ）、図３（ａ），（ｂ）、図４、図５において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体（粒子群または粉流体）３の占有部分、隔壁４の占有部分、情報表示用パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように情報表示用パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、情報表示用パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。
【００４７】
情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、表示媒体が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
表示媒体として粒子群または粉流体を用いる場合、対向する基板間のセル内気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。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明の実施例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。
【００４９】
＜実施例１＞
図２に示す情報表示用パネルを用いるとともに、シート状電池１２としてシート状太陽電池を用いて、図４に示す実施例１の情報表示モジュールを作製した。
【００５０】
＜主感度透過率の測定＞  
測定装置として分光光度計（ｈｉｔａｃｈｉ製、Ｕ−４０００）を使用し、装置設定を光源：Ｄ６５、視野：２°視野、波長：３５０ｎｍ１２５０ｎｍとして、実施例１の情報表示モジュールの主感度透過率Ｙを測定したところ、図１１に示す波長−透過率特性が得られた。測定結果は、主感度透過率Ｙが、ほぼ全波長領域に亘って５％以上であった。
【００５１】
実施例１の情報表示モジュールを実際に屋内（照明環境２０００ルクス）で使用した結果、問題なく表示書き換えを行うことができた。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の情報表示モジュールは、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、電子ブック、電子新聞、電子マニュアル（電子取扱説明書）等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板や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。
なお、本発明の情報表示モジュールに用いる情報表示用パネルの駆動方式については、パネル自体にスイッチング素子を用いない単純マトリックス駆動方式やスタティック駆動方式、また、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で代表される三端子スイッチング素子あるいは薄膜ダイオード（ＴＦＤ）で代表される二端子スイッチング素子を用いたアクティブマトリックス駆動方式など、種々のタイプの駆動方式を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。
【図４】本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。
【図５】本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は本発明の第１構成例の情報表示モジュールを示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は本発明の第２構成例の情報表示モジュールを示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の第３構成例の情報表示モジュールを示す図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は本発明の第４構成例の情報表示モジュールを示す図である。
【図１０】本発明の情報表示モジュールに搭載する情報表示用パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施例の情報表示モジュールの波長−透過率特性を示す図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は乾式の情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールの従来例を示す図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は乾式の情報表示用パネルを搭載した情報表示モジュールの従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１、２  基板
３  表示媒体（粒子群、粉流体）
３Ｗ  白色表示媒体
３Ｂ  黒色表示媒体
３Ｗａ  表示用白色粒子
３Ｂａ  表示用黒色粒子
４  隔壁
５、６  電極
７  絶縁液体
８  マイクロカプセル
９  回転ボール
１１，１６  情報表示用パネル
１２，１７  シート状電池（シート状太陽電池）
１３，１４，１８  回路基板
１５，１９  シート状二次電池
【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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