(57)【要約】【課題】所定回数毎に隔壁を形成した基板とロールとの角度関係を変更しながら表示媒体除去工程を行って、ロールの特定部位の偏磨耗および表示媒体除去残りを防止する。【解決手段】隔壁によって仕切られたセル内に封入した表示媒体に電界を付与することで、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の製造工程である表示媒体除去工程では、隔壁１３の上部と接触するように配置されたロール１４と、ロール１４に転写された表示媒体１５を掻き取るためにロール近傍に配置されたブラシ１６と、ブラシ１６によって掻き取った表示媒体１５を除去するためにブラシ近傍に配置されたクリーナ１７と、隔壁を形成した基板１１をロール１４に対して所定角度範囲内で回転し得るように支持するステージ１８とを用いて、所定回数毎に隔壁を形成した基板１１とロール１４との角度関係を変更しながら、隔壁上部に付着した表示媒体１５を除去する。【選択図】図４
2008051940.tif 000002
【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、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、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の製造工程として、少なくとも表示媒体を前記セル内に充填する表示媒体充填工程および余剰の表示媒体を除去する表示媒体除去工程を有する情報表示用パネルの製造方法であって、
前記表示媒体除去工程が、前記隔壁の上部と接触するように配置されたロールと、該ロールに転写された表示媒体を掻き取るためにロール近傍に配置されたブラシと、該ブラシによって掻き取った表示媒体を除去するためにブラシ近傍に配置されたクリーナと、前記隔壁を形成した基板を前記ロールに対して所定角度範囲内で回転し得るように支持するステージとを用いて、所定回数毎に前記隔壁を形成した基板と前記ロールとの角度関係を変更しながら、前記隔壁の上部に付着した表示媒体を除去する表示媒体除去工程であることを特徴とする情報表示用パネルの製造方法。
【請求項２】
前記ロールの軸方向長さが、前記隔壁を形成した基板を多面取りするための基板の対角線長さ以上であることを特徴とする請求項１記載の情報表示用パネルの製造方法。
【請求項３】
基板に形成された隔壁の上部と接触するように配置されたロールと、該ロールに転写された表示媒体を掻き取るためにロール近傍に配置されたブラシと、該ブラシによって掻き取った表示媒体を除去するためにブラシ近傍に配置されたクリーナと、前記隔壁を形成した基板を前記ロールに対して所定角度範囲内で回転し得るように支持するステージとを具備して成ることを特徴とする、請求項１または２に記載の情報表示用パネルの製造方法に用いる表示媒体除去装置。
【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対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、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の製造工程として、少なくとも表示媒体を前記セル内に充填する表示媒体充填工程および余剰の表示媒体を除去する表示媒体除去工程を有する情報表示用パネルの製造方法、および、それに用いる表示媒体除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、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、乾式の情報表示用パネルが知られている。この情報表示用パネルを構成する隔壁付き基板を作製する際には、例えば図６（ｂ）の平面図に示すように、多面取り用のガラス基板５１の上面の複数個所（図示例では６個所）に格子状隔壁を形成して複数枚（図示例では６枚）の格子状隔壁付き基板５２のパネル表示領域とするとともに、格子状隔壁付き基板５２の周囲四方に前記隔壁と同一高さのダミーベタ隔壁５３，５４を形成し、基板上の隔壁によって仕切られた複数のセル内に表示媒体５５（図６（ａ）参照）を充填する。
【０００３】
上記情報表示用パネルでは、セルを形成する隔壁の上部に乗った表示媒体をそのまま除去しないで放置すると、隔壁の上部に乗った表示媒体によって、２枚の基板を重ね合わせる際に面内均一に貼り合わせることができず、表示不良を招くおそれがある。
その対策として、本願出願人は、先に、図６（ａ）に示すように、隔壁の上部に乗った表示媒体５５を転写するロール５６と、ロール５６に転写された表示媒体５５を掻き取るブラシ５７と、ブラシ５７によって掻き取った表示媒体５５を除去する除去するクリーナ５８とを用いて、隔壁の上部に乗った表示媒体を除去する方法および装置（表示媒体除去装置）を提案済みである。また、本願出願人は先に、隔壁が形成された基板の搬送方向と直交する方向の長さ以上の軸方向長さを有するとともに隔壁の上部と接触するように配置されたロールと、該ロールに転写された粒子群または粉流体を連続的に除去するために隔壁の上部と接触しない部位に配置されたクリーナ部とを備える装置（表示媒体除去装置；特許文献１参照）を提案済みである。
【特許文献１】特開２００５−２５０１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記表示媒体除去装置では、基板を基板搬送方向の前後に直線運動させる機構を採用したため、図６（ｂ）に示す隔壁パターンを有する基板の表示媒体除去工程を連続的に多数回繰り返した場合、格子状隔壁付き基板５２の隔壁パターンに依存して位置が決定されるダミーベタ隔壁５３の上部に位置するロールの特定部位が偏磨耗してしまい、その後、図６（ｂ）のダミーベタ隔壁５３の部位まで格子状隔壁付き基板が形成されたガラス基板の表示媒体除去工程を行った場合、ダミーベタ隔壁５３に対応するスジ状の表示媒体除去残りが発生してしまう。その結果、表示媒体除去残りが発生した基板を用いて構成した情報表示用パネルでは、隔壁の上部に残った表示媒体によって２枚の基板を重ね合わせる際に面内均一に貼り合わせることができず、接触不良により情報表示用パネルの耐久性が低下するとともに、スジ状の表示ムラにより情報表示用パネルの表示不良を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、所定回数毎に隔壁を形成した基板とロールとの角度関係を変更しながら表示媒体除去工程を行うことによりロールの特定部位の偏磨耗を防止して、耐久性の低下や表示不良が生じない情報表示用パネルの製造方法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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の情報表示用パネルの製造方法は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、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の製造工程として、少なくとも表示媒体を前記セル内に充填する表示媒体充填工程および余剰の表示媒体を除去する表示媒体除去工程を有する情報表示用パネルの製造方法であって、前記表示媒体除去工程が、前記隔壁の上部と接触するように配置されたロールと、該ロールに転写された表示媒体を掻き取るためにロール近傍に配置されたブラシと、該ブラシによって掻き取った表示媒体を除去するためにブラシ近傍に配置されたクリーナと、前記隔壁を形成した基板を前記ロールに対して所定角度範囲内で回転し得るように支持するステージとを用いて、所定回数毎に前記隔壁を形成した基板と前記ロールとの角度関係を変更しながら、前記隔壁の上部に付着した表示媒体を除去する表示媒体除去工程であることを特徴とする。
【０００７】
上記本発明の情報表示用パネルの製造方法の好適例としては、前記ロールの軸方向長さが、前記隔壁を形成した基板を多面取りするための基板の対角線長さ以上であること、がある。
【０００８】
上記本発明の情報表示用パネルの製造方法に用いる表示媒体除去装置としては、基板に形成された隔壁の上部と接触するように配置されたロールと、該ロールに転写された表示媒体を掻き取るためにロール近傍に配置されたブラシと、該ブラシによって掻き取った表示媒体を除去するためにブラシ近傍に配置されたクリーナと、前記隔壁を形成した基板を前記ロールに対して所定角度範囲内で回転し得るように支持するステージとを具備して成る表示媒体除去装置が好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成の本発明の情報表示用パネルの製造方法によれば、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、隔壁によって仕切られた複数のセルを形成し、該セル内に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を封入し、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の製造工程として、少なくとも表示媒体を前記セル内に充填する表示媒体充填工程および余剰の表示媒体を除去する表示媒体除去工程を有する情報表示用パネルの製造方法における前記表示媒体除去工程が、前記隔壁の上部と接触するように配置されたロールと、該ロールに転写された表示媒体を掻き取るためにロール近傍に配置されたブラシと、該ブラシによって掻き取った表示媒体を除去するためにブラシ近傍に配置されたクリーナと、前記隔壁を形成した基板を前記ロールに対して所定角度範囲内で回転し得るように支持するステージとを用いて、所定回数毎に前記隔壁を形成した基板と前記ロールとの角度関係を変更しながら、前記隔壁の上部に付着した表示媒体を除去する表示媒体除去工程であるので、ある隔壁パターンを有する基板の表示媒体除去工程を連続的に多数回繰り返す際には、ステージ１８による所定回数毎の角度関係の変更によって、ダミーベタ隔壁と接触するロール１４の部位が特定部位に偏ることなく平均化されるから、ロールの特定部位の偏磨耗が生じることはなく、表示媒体除去残りが生じることもない。したがって、耐久性の低下や表示不良が生じない情報表示用パネルの製造方法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、本発明の製造方法によって作製する情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明の製造方法によって作製する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、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方向を変えることにより、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】
本発明の製造方法によって作製する情報表示用パネルの例を、図１〜図３に基づき説明する。
【００１３】
図１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、基板１、２の外部から加えられる電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させ、黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図１に示す例では基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けセルを形成している。また、図１において、手前にある隔壁は省略している。
【００１４】
図２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、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、基板１、２と垂直に移動させ、黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。なお、図２に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状に隔壁４を設けセルを形成している。また、図２において、手前にある隔壁は省略している。
【００１５】
図３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、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、基板１、２と垂直方向に移動させ、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、電極６または基板１の色を観察者に視認させて電極６または基板１の色の表示を行っている。なお、図３に示す例では、基板１、２の間に例えば格子状の隔壁４を設けセルを形成している。また、図３において、手前にある隔壁は省略している。
図２，図３において、電極は、基板の外側に設けても、基板の内側に設けても、基板内部に埋め込むように設けてもよい。
【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】
以下、本発明の情報表示用パネルの製造方法について詳細に説明する。図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの製造方法の表示媒体除去工程に用いる表示媒体除去装置の一例の構成を示す断面図および平面図である。本発明方法に用いる表示媒体除去装置（クリーニング装置）は、図６（ａ），（ｂ）に示す表示媒体除去装置に対し、隔壁を形成した基板をロールに対して所定角度範囲内で回転し得るように支持するステージを追加したものである。すなわち、本発明方法に用いる表示媒体除去装置（クリーニング装置）は、図６（ａ）の断面図および図６（ｂ）の平面図に示すように、多面取り用基板（例えばガラス基板）１１の上面の複数個所（図示例では６個所）に形成された格子状隔壁付き基板１２の隔壁１３の上部と接触するように配置されたロール１４と、ロール１４に転写された表示媒体１５を掻き取るためにロール１４の近傍に配置されたブラシ１６と、ブラシ１６によって掻き取った表示媒体１５を除去するためにブラシ１６の近傍に配置されたクリーナ１７と、格子状隔壁付き基板１２が形成された多面取り用基板１１をロール１４に対して所定角度範囲内（図４（ｂ）の矢印Ａの角度範囲内）で回転し得るように支持するステージ１８とを具備して成る。多面取り用基板１１に形成された格子状隔壁付き基板１２の周囲四方には、同一高さのダミーベタ隔壁１９，２０が形成されており、格子状隔壁付き基板上の隔壁によって仕切られた複数のセル内には表示媒体１５（図示例では白色表示媒体１５Ｗおよび黒色表示媒体１５Ｂ）が充填されている。なお、図６（ｂ）は、説明の都合上、ブラシおよびクリーナを取り除いた状態を示している。
【００１８】
上記ロール１４としては、格子状隔壁付き基板１２が形成された多面取り用基板１１の対角線長さ以上の軸方向長さを有する導電性ロールを用いる。このロール１４は、ロール表面を弾性体で覆われており、該弾性体は、隔壁４の弾性率より小さい弾性率（または隔壁１３の表面硬度より柔らかい表面硬度）と、１×１０９  （Ω／□）以下の表面抵抗率と、表示媒体を構成する粒子の平均粒子径（例えば５μｍ）以下の表面粗さとを有するものとする。
上記ブラシ１６としては、所望の粒子掻き取り機能を得るために、回転するロール状ブラシである、毛製ブラシまたはスポンジ製ブラシを用いるものとする。上記ブラシ１６の回転は、接触するロール１１に対して独立に回転するものであっても、接触するロール１４に対して従属回転するものでもあってもよい。また、上記ブラシ１６の回転は、接触するロール１４に対して同一方向に回転するものであっても、逆方向に回転するものであってもよい。上記ブラシ１６の本数は、１本であっても、複数本であってもよく、ロール１４に転写付着した粒子を効率良く取り除くために最適設計することができる。
上記クリーナ１７としては、例えば、基板搬送方向と直交する幅方向に延在するように配置されたラインノズル（図示せず）と、ラインノズルの吸引方向後端部に接続された吸引部（図示せず）とを備えるラインクリーナを用いる。
【００１９】
上記ステージ１８としては、多面取り用基板１１をロール１４に対し図４（ｂ）の矢印Ａの角度範囲内で回転し得るように支持するステージを用いているが、代わりに、「ロール１４、ブラシ１６、クリーナー１７を含むユニットを、多面取り用基板１１に対し図４（ｂ）の矢印Ａの角度範囲内で回転し得るように支持するステージ」を用いてもよい。
【００２０】
次に、本発明の情報表示用パネルの製造方法について説明する。
まず、多面取り用基板１１の上面の複数個所（図示例では６個所）に形成された複数枚（図示例では６枚）の格子状隔壁付き基板１２上の隔壁１３によって仕切られた複数のセル内に表示媒体１５を充填した多面取り用基板１１を表示媒体除去工程まで搬送して、ステージ１８上に載置する。次に、ステージ１８を動作させることにより多面取り用基板１１をロール１４に対し図４（ｂ）の矢印Ａの角度範囲内で回転させ、例えば図４（ｂ）に示す角度関係にする。その後、ロール１４、ブラシ１６、クリーナー１７を動作させることにより、隔壁１３の上部に付着した表示媒体１５を除去する表示媒体除去工程を行う。この表示媒体除去工程は、１枚の多面取り用基板１１に対しロール１４を前後運動させることにより往復工程で行うものとし、かつ、予め設定した所定回数毎にステージ１８を動作させて多面取り用基板１１とロール１４との角度関係を変更しながら行うものとする。この角度関係の変更は、例えば、１枚の基板においてロールの１往復を行う毎に時計回り方向に角度関係を１５°ずつ変更し、ロールを１０往復させることで１枚の基板の表示媒体除去工程を終了し、次の基板については、ステージを再度原点である基板短手方向とロール長手方向とが一致する状態にしてから、上記１枚の基板と同様の表示媒体除去工程を行うようにすればよい。
【００２１】
本発明の情報表示用パネルの製造方法によれば、ある隔壁パターンを有する格子状隔壁付き基板１２を形成された多面取り用基板１１の表示媒体除去工程を連続的に多数回繰り返す際には、ステージ１８による所定枚数毎の角度関係の変更によって、ダミーベタ隔壁１９，２０と接触するロール１４の部位が特定部位に偏ることなく平均化されるから、ロール１４の特定部位の偏磨耗が生じることはなく、表示媒体除去残りが生じることもない。したがって、耐久性の低下や表示不良が生じない情報表示用パネルの製造方法を提供することができる。
さらに、本発明の情報表示用パネルの製造方法を用いて隔壁１３の上部に付着した表示媒体１５を除去しながら情報表示用パネルを製造することにより、短時間で効率良く隔壁１３上の表示媒体１５を除去することができるので、隔壁上部の表示媒体の残留による２枚の基板の接着不良が激減することになり、安定した品質の情報表示用パネルを製造することができるようになる。
【００２２】
以下、本発明の対象となる情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。
【００２３】
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。
【００２４】
必要に応じて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、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜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。
【００２５】
基板に設ける隔壁４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５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。
【００２６】
次に、本発明の対象となる情報表示用パネルで表示媒体として用いる粉流体について説明する。なお、本発明の対象となる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。
【００２７】
本発明において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。
【００２８】
すなわち、本発明において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。
【００２９】
本発明の対象となる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有しないほど流動性に富んだものであり、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、本発明の対象となる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。
【００３０】
表示用有色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。
【００３１】
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。
【００３２】
次に、本発明の対象となる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、光学的反射率（色）および帯電性を有しており、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
また、本発明で用いる表示用有色粒子（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の移動に支障をきたすようになる。
【００４１】
更に本発明では、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Span を５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
さらに、本発明の製造方法により作製する、気中空間で駆動する情報表示用パネルは、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〜図３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（基板の内側に電極を設けた場合）、表示媒体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。
【００４５】
本発明の対象となる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。
対向する基板間の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。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の製造方法により作製する情報表示用パネルは、ノートパソコン、電子手帳、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）と呼ばれる携帯型情報機器、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、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、本発明に係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型表示用パネルやスタティック駆動型表示用パネル、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型表示用パネルなど、種々のタイプの情報表示用パネルを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の対象となる情報表示用パネルの一例を示す図である。
【図２】本発明の対象となる情報表示用パネルの他の例を示す図である。
【図３】本発明の対象となる情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の情報表示用パネルの製造方法の表示媒体除去工程に用いる表示媒体除去装置の一例の構成を示す断面図および平面図である。
【図５】本発明の対象とな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６】（ａ），（ｂ）は従来例の情報表示用パネルの製造方法の表示媒体除去工程に用いる表示媒体除去装置の一例の構成を示す断面図および平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
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  電極
６  電極
１１  多面取り用基板
１２  格子状隔壁付き基板
１３  隔壁
１４  ロール
１５，１５Ｂ，１５Ｗ  表示媒体
１６  ブラシ
１７  クリーナ
１８  ステージ
１９，２０  ダミーベタ隔壁１９，２０
【図１】
2008051940.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008051940.tif 000007
【図６】
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