(57)【要約】【課題】金属に比べて電気抵抗の高い透明導電材で形成するライン状電極の電源接続端と対電極との位置関係に応じて基板間距離を変化させて、ライン状電極の対電極における印加電圧の差により生じる電圧低下に起因する画質低下を防止するようにした情報表示用パネルを提供する。【解決手段】基板１，２間の空間に封入した表示媒体（帯電粒子）に２枚の基板に形成したライン状電極５，６が交差して形成する対電極から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において、ライン状透明電極の電源接続端から遠い位置であるほど、当該位置に対応する基板間距離が狭くなるように、基板間距離を連続的に変化させるように構成した。【選択図】図６
2008287172.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光学的反射率および帯電性を有する表示用粒子より成る表示媒体を封入し、２枚の基板にそれぞれ設けたライン状電極が交差して形成する対電極から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であって、
前記ライン状電極のうち少なくともライン状透明電極の電源接続端から遠い位置であるほど、当該位置に対応する基板間距離が狭くなるように、基板間距離を連続的に変化させるようにしたことを特徴とする情報表示用パネル。
【請求項２】
前記情報表示用パネルは、帯電粒子駆動方式の情報表示用パネルであり、対向直交するライン状電極が交差して形成する対電極間に電界を作用させて表示媒体を駆動させるドットマトリックス型パッシブ駆動方式であることを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
【請求項３】
前記情報表示パネルの２枚の基板間の空間が気体空間であ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。
【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光学的反射率および帯電性を有する表示用粒子より成る表示媒体を封入し、２枚の基板にそれぞれ設けたライン状電極から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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置（ＬＣＤ）に代わるドットマトリックス型情報表示装置として、気体中で粒子を移動させる方式（電子粉流体方式）、液体中で粒子を移動させる方式（電気泳動方式）、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた情報表示装置が提案されている。
【０００３】
これら従来技術は、ＬＣＤと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリ機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な情報表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用情報表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。
【０００４】
上述した種々の次世代型情報表示装置の中でも、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に光学的反射率および帯電性を有する表示用粒子より成る表示媒体を封入し、２枚の基板にそれぞれ設けた電極から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パネルは、表示メモリー性（bistable性）に優れていることから、対電極を対向直交交差するライン状電極で構成したドットマトリックス型パッシブマトリックス方式の情報表示用パネルとすることができ、アクティブマトリックス方式の情報表示パネルに比べて安価なものとして期待されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５８６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ドットマトリックス型パッシブマトリックス駆動方式で用いる対電極は、ライン状電極を対向して直交するように配置するが、ライン状電極であるために、ライン状電極の電源接続端側の対電極間に印加される電圧と、ライン状電極の先端側の対電極間に印加される電圧とに、電圧降下に伴う差を生じる。その結果、対電極間に作用する電界に差異が生じるため、表示媒体としての粒子の駆動性に影響が及ぶことになる。すなわち、情報表示用パネルの表示領域における表示媒体の駆動性の差から、表示される画像画質（例えばコントラストなど）が不均一になるという問題が生じる。なお、このような電圧低下に起因する画質低下は、ライン状電極の長さが長い表示画面サイズ（例えばＢ５以上の表示画面サイズ）で問題になる。
【０００７】
本発明は、ドットマトリックス型パッシブマトリックス駆動方式で用いるライン状電極の電源接続端と対電極との位置関係に応じて基板間距離を変化させることにより、ライン状電極の対電極における印加電圧の差により生じる電圧低下に起因する画質低下を防止するようにした情報表示用パネ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に光学的反射率および帯電性を有する表示用粒子より成る表示媒体を封入し、２枚の基板にそれぞれ設けたライン状電極が形成する対電極から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であって、前記ライン状電極のうち少なくともライン状透明電極の電源接続端から遠い位置であるほど、当該位置に対応する基板間距離が狭くなるように、基板間距離を連続的に変化させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の情報表示用パネルの好適例としては、帯電粒子駆動方式の情報表示用パネルであり、表示媒体の駆動方式は対向直交するライン状電極が交差して形成する対電極間に電界を作用させるドットマトリックス型パッシブ駆動方式の情報表示パネルであること、および、前記情報表示パネルの２枚の基板間の空間が気体空間であること、がある。
【発明の効果】
【００１０】
上記本発明の情報表示用パネルによれば、少なくとも一方が透明な２枚の基板間の空間に光学的反射率および帯電性を有する表示用粒子より成る表示媒体を封入し、２枚の基板にそれぞれ設けたライン状電極が形成する対電極から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において、前記ライン状電極のうち少なくともライン状透明電極の電源接続端から遠い位置であるほど、当該位置に対応する基板間距離が狭くなるように、基板間距離を連続的に変化させるようにしたから、ライン状電極の対電極における印加電圧の差により生じる電圧低下に起因する画質低下が防止されるので、画質を向上させた情報表示パネル用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】
【００１１】
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。
【００１２】
まず、本発明の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枚の基板間の空間に封入した少なくとも２種類の表示媒体（帯電粒子）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。
【００１３】
本発明の対象となる情報表示用パネルの例を、図１（ａ），（ｂ），図２（ａ），（ｂ）、図３、図４に基づき説明する。
【００１４】
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（ライン状電極）と基板２に設けた電極６（ライン状電極）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。対向するライン状電極の重なりで形成される画素（ドット）によりドットマトリックス表示を行う。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黒地に白色ドット表示を行ったり、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白地に黒色ドット表示を行ったりしている。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。ここでは対向するライン状電極の重なりで形成される画素（ドット）に対応して隔壁を設けているが、この隔壁は画素と対応させなくてもよいし、隔壁を設けなくてもよい。
【００１５】
図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、３個のセル（ピクセル）で表示単位（１ドット）を構成するカラー表示の例を示している。図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、表示媒体としてはセル２１−１〜２１−３の全てに白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを封入し、第１のセル２１−１の観察者側に赤色カラーフィルター２２Ｒを設け、第２のセル２１−２の観察者側に緑色カラーフィルター２２Ｇを設け、第３のセル２１−３の観察者側に青色カラーフィルター２２Ｂを設け、第１のセル２１−１、第２のセル２１−２および第３のセル２１−３の３個のセルで表示単位（１ドット）を構成している。対向するライン状電極の重なりで形成されるピクセル３つで構成される画素（ドット）によりドットマトリックスカラー表示を行う。本例では、カラー表示を行う際に、図２（ａ）に示すように、観察者側に、第１セル２１−１〜第３のセル２１−３の全てにおいて白色表示媒体３Ｗを移動することで、観察者に対し白色ドット表示を行い、図２（ｂ）に示すように、観察者側に、第１セル２１−１〜第３のセル２１−３の全てにおいて黒色表示媒体３Ｂを移動することで、観察者に対し黒色ドット表示を行っている。各セルの表示媒体の移動のさせ方で多色カラードット表示を行うことができる。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。ここでは対向するライン状電極の重なりで形成されるピクセル画素（ピクセル）に対応してすべて隔壁を設けているが、隔壁は画素（ドット）に対応して設ければピクセルに対応する隔壁は設けなくてもよい。
【００１６】
図３に示す例では、３個のセル（ピクセル）で表示単位（１ドット）を構成するカラー表示の例を示している。図３に示す例では、表示媒体としてはセル（ピクセル）２１−１に白色表示媒体３Ｗと赤色表示媒体３Ｒとを封入し、セル（ピクセル）２１−２に白色表示媒体３Ｗと青色表示媒体３ＢＬとを封入し、セル（ピクセル）２１−３に白色表示媒体３Ｗと緑色表示媒体３Ｇとを封入し、第１のセル（ピクセル）２１−１、第２のセル（ピクセル）２１−２および第３のセル（ピクセル）２１−３の３個のセル（ピクセル）で表示単位（画素；１ドット）を構成している。対向するライン状電極の重なりで形成されるピクセル３つで構成される画素（ドット）によりドットマトリックスカラー表示を行う。本例では、カラー表示を行う際に、隔壁４で形成されたピクセル２１−１において、基板１に設けた電極５（ライン状電極）と基板２に設けた電極６（ライン状電極）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、赤色表示媒体３Ｒを観察者側に移動させ、隔壁４で形成されたピクセル２１−２，２１−３において、基板１に設けた電極５（ライン状電極）と基板２に設けた電極６（ライン状電極）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、白色表示媒体３Ｗを観察者側に移動させ、３ピクセルからなる１画素（１ドット）において赤色ドット表示を行っている。各ピクセルの表示媒体の移動のさせ方で多色カラードット表示を行うことができる。なお、図３において、手前にある隔壁は省略している。
【００１７】
図４に示す例では、基板１，２間の空間に、表示媒体（帯電粒子）として白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを絶縁液体８とともに内部に封入したマイクロカプセル９を封入し、ライン状電極５，６で対電極を構成している。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表示媒体を移動することで、対向するライン状電極の重なりとマイクロカプセル配置位置とを合わせることで、マイクロカプセルのサイズが画素（ドット）となり、観察者に対しドットマトリックス表示を行っている。なお、図４は隔壁は設けていない例を示したが、マイクロカプセルの間に隔壁を設けた構成にしてもよい。この場合も基板間距離を一定に保つための基板間距離確保部材は配置する。
【００１８】
以下、本発明の情報表示用パネルの配置例を図面に基づき詳細に説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルの概要を示す図である。本発明の情報表示用パネルは、帯電粒子駆動方式の情報表示用パネルであり、かつ、表示媒体（帯電粒子）の駆動方式は対向直交するライン状電極の交点部分の対電極に電界を作用させパッシブマトリックス方式を採用したドットマトリックス型情報表示パネルである。
本発明の情報表示用パネルは、背面側基板１および表示面側透明基板２の間の空間に光学的反射率および帯電性を有する表示用粒子より成る表示媒体を封入し、基板１，２にそれぞれ設けたライン状電極５，６が交差して形成する対電極から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であり、後述するようにして、ライン状電極５の電源接続端から遠い位置であるほど、当該位置に対応する基板間距離が狭くなるように、基板間距離を連続的に変化させるように構成する。
【００１９】
本発明の情報表示用パネルは、図５（ａ）に示す表示面側透明基板２と、図５（ｂ）に示す背面側基板１とを貼り合わせることにより、図５（ｃ）に示す状態に構成する。  図５（ａ）に示す表示面側透明基板２には、図示左右方向に延在するように配置された複数本の表示面側ライン状電極６と、各表示面側ライン状電極６の図示右端部に結合された引出線１０とが配置されている。引出線１０は、導電性の良い金属材料で設けるものとする。以下においては、表示面側ライン状電極６および引出線１０の接続端部を接続側端と称し、表示面側ライン状電極６の電源接続端から最も遠い位置にある端部を反接続側端と称することにする。
図５（ｂ）に示す背面側基板１には、図示上下方向に延在するように配置された複数本の背面側ライン状電極５と、各背面側ライン状電極５の図示下端部に結合された引出線１１とが配置されている。引出線１１は、導電性の良い金属材料で設けるものとする。以下においては、背面ライン状電極５および引出線１１の接続端部を接続側端と称し、背面側ライン状電極５の電源接続端から最も遠い位置にある端部を反接続側端と称することにする。
本発明の情報表示用パネルは、表示面側基板２側から見た状態を示す図５（ｃ）に示すように、全ての引出線１０と電気的に接続される電源接続用部材１２と、全ての引出線１１と電気的に接続される例えばフレキシブル回路基板（ＦＣＰ）のような電源接続用部材１３とを用いて、各ライン状電極を図示しない電源に接続している。図５（ｃ）の内側破線で示す領域（ライン状電極５，６がある領域）が情報表示エリアとなる。この情報表示エリアは、ドットマトリックス表示ができるように、２色の表示媒体を収納した複数のセル（小部屋）を基板間に配置し、２枚の基板それぞれに形成したライン電極を直交配置して形成したマトリックス状対向対電極によって表示媒体を駆動するように構成されている。
【００２０】
次に、本発明の情報表示用パネルの配置例について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の情報表示用パネルの配置例１は、背面側ライン状電極、表示面側ライン状電極を共にライン状ＩＴＯ透明電極とした場合に、２組のライン状ＩＴＯ電極の長さ方向における基板間距離を連続的に変化させるように制御したものである。図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である図６（ｂ）および図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である図６（ｃ）に示すように、隔壁の高さを連続的に変化させることにより、背面側基板１の上面に対して表示面側基板２を傾斜させて配置して、基板間距離を制御した。この場合、図６（ａ）の右下に丸で囲んだ領域が基板間距離最大領域となり、図６（ａ）の左上に丸で囲んだ領域が基板間距離最小領域となる。図６（ｂ），（ｃ）において、情報表示エリアの外側に位置するパネル外周部分には基板間距離確保用部材１４を配置している。なお、図６（ａ）〜（ｃ）では、基板間のセル内に封入する表示媒体の記入を省略している。ここでは全ての画素（ドット）に対応して隔壁を設けているが、パネル最外周部にのみ隔壁を設けた構成でも、パネル最外周部とパネルの一部とにのみ隔壁を設けた構成でもよい。また、隔壁形状、隔壁配置と画素（ドット）とは、対応させても、対応させなくてもよく、画素形状を四角形とし、隔壁形状（セル形状）、隔壁配置を六角形ハニカム状とすることもできる。
【００２１】
この配置例１は、対向して配置するライン状電極のうち、背面側基板１にもライン状ＩＴＯ電極５を設けているため、金属電極に比べて電気抵抗が大きなライン状ＩＴＯ電極のライン方向において基板間距離に連続的変化（距離差）を付けた。この基板間距離の連続的変化（距離差）は、基板間にセルを形成するために設ける隔壁の高さおよび／または最外周に設ける基板間距離確保用部材１４を連続的に変化させることによって形成する。すなわち、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、双方の基板に設けたライン状ＩＴＯ電極の電源接続端に対応する位置に設ける隔壁の高さを高くし、ライン電極の先端に対応する位置に設ける隔壁の高さを低くするようにして、その高さの差を２〜１０μｍとする範囲で連続的に変化させた隔壁を形成した。２枚の基板間距離の差の範囲は、ＩＴＯ等の、金属と比べると電気抵抗の高い材料によるライン状透明電極の長さにもよるが、ライン状透明電極の電源接続端に対応する位置での基板間距離よりも、ライン状透明電極の先端に対応する位置での基板間距離の方を、２〜１０μｍの範囲で狭くするように設定するものとする。
基板間距離を狭くすることで、対電極に印加される電圧が小さくても、表示媒体に付与される電界強度は保たれるので、表示領域に配置された表示媒体の全てに同じ強度で電界を付与することができ、表示媒体の駆動性においてのばらつきの発生を抑えられる。その結果、画面全体において均一な画質で表示することができるようになる。
【００２２】
図７（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の情報表示用パネルの配置例２は、背面側ライン状電極をライン状銅電極とし、表示面側ライン状透明電極をライン状ＩＴＯ電極とした場合に、ライン状ＩＴＯ電極の長さ方向における基板間距離を連続的に変化させるように制御したものである。図７（ａ）のＣ−Ｃ断面図である図７（ｂ）に示すように、隔壁の高さを連続的に変化させることにより、背面側基板１の上面に対して表示面側基板２を傾斜させて配置して、基板間距離を制御した。この場合、図７（ａ）の左端部の楕円で囲んだ領域が基板間距離最小領域となり、図７（ａ）の右端部の楕円で囲んだ領域が基板間距離最大領域となる。図７（ｂ）において、情報表示エリアの外側に位置するパネル外周部分には、基板間距離確保用部材１４を配置している。この配置例２では、背面側ライン状電極がライン状銅電極であるため、ライン状電極の電源接続端側の対電極間に印加される電圧とライン状電極の先端側の対電極間に印加される電圧とに電圧降下に伴う差が生じにくいことを考慮して、図７（ｃ）に示すように、背面側基板１上に設ける隔壁の高さは変化を付けないようにしている。背面側基板１の引出線１１は、背面側ライン状電極であるライン状銅電極５と同一の金属材料で設けることができる。なお、図７（ａ）〜（ｃ）では、基板間のセル内に封入する表示媒体を省略している。ここでは全ての画素（ドット）に対応して隔壁を設けているが、パネル最外周部にのみ隔壁を設けた構成でも、パネル最外周部とパネルの一部とにのみ隔壁を設けた構成でもよい。また、隔壁形状、隔壁配置と画素（ドット）とは、対応させても、対応させなくてもよく、画素形状を四角形とし、隔壁形状（セル形状）、隔壁配置を六角形ハニカム状とすることもできる。
【００２３】
この配置例２は、対向して配置するライン状電極のうち、表示面側透明基板２にライン状ＩＴＯ電極６を設けているため、金属と比べると電気抵抗が大きなライン状ＩＴＯ電極のライン方向において基板間距離に連続的変化（距離差）を付けた。この基板間距離の連続的変化（距離差）は、基板間にセルを形成するために設ける隔壁の高さを連続的に変化させることによって形成する。すなわち、図７（ｂ）に示すように、ライン状透明電極の電源接続端に対応する位置に設ける隔壁の高さを高くし、ライン状透明電極の先端に対応する位置に設ける隔壁の高さを低くするようにして、その高さの差を２〜１０μｍとする範囲で連続的に変化させた隔壁を形成した。２枚の基板間距離の差の範囲は、ＩＴＯ等の、金属と比べると電気抵抗の高い材料によるライン状透明電極の長さにもよるが、ライン状透明電極の電源接続端に対応する位置での基板間距離よりも、ライン状透明電極の先端に対応する位置での基板間距離の方を、２〜１０μｍの範囲で狭くするように設定するものとする。ＩＴＯ材料等によるライン状透明電極の長さにもよるが、ライン状透明電極の電源接続端に対応する位置での基板間距離よりも、ライン状透明電極の先端に対応する位置での基板間距離の方を、２〜１０μｍの範囲で狭くするように設定するものとする。
基板間距離を狭くすることで、対電極に印加される電圧が小さくても、表示媒体に付与される電界強度は保たれるので、表示領域に配置された表示媒体の全てに同じ強度で電界を付与することができ、表示媒体の駆動性においてのばらつきの発生を抑えられる。その結果、画面全体において均一な画質で表示することができるようになる。
【００２４】
以下、本発明の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】
基板としては、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（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフィン（ＰＥＳ）、アクリル等の  有機高分子系基板や、ガラスシート、石英シート、金属シート等を用い、表示面側にはこのうち透明なものを用いる。基板の厚みは、２〜２０００μｍが好ましく、さらに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、２０００μｍ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】
対向して基板に配置するライン状電極のうち透明な電極材料としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、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透明導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の透明導電性高分子類が挙げられ、表示面側に配置する透明基板に設ける。勿論、これら透明電極を背面側基板に設けることもできる。
対向して配置するライン状電極のうち透明であることを要しない背面側基板に設ける電極材料としては、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、ネオジウムおよびそれらを主成分とする合金（例えばＮｄ−Ｃｒ）等の導電性の良い金属類が挙げられる。
電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法の他、金属箔をラミネートする（例えば圧延銅箔など）方法が用いられる。パターン形成可能で導電性である上記材料を好適に用いることができる。
表示面側基板に設ける電極の厚みは、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。また、背面側基板に設ける電極の厚みは、導電性が確保できれば透明でなくても良く、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。両基板を透明基板とし、両ライン状電極を透明ライン状電極とする構成とした情報表示パネルでは、表裏の両面を使った両面表示が可能となる。
【００２７】
基板に設ける隔壁については、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。本発明では、この隔壁の高さの範囲において連続的に変化をもたせる。
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、いずれの方法も用いられるが、高さを調整しやすい片リブ法が好適である。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図８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】
表示媒体を構成する粒子（表示用粒子）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粒子とキャリア粒子の混合体を入れ、一端から高圧ガスを吹き込んで表示用粒子とキャリア粒子とを分離し、網の目開きから表示用粒子のみをブローオフ（吹き飛ばし）する。このとき、表示用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粒子に残る。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粒子から構成される表示媒体と負帯電性の表示用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粒子の帯電量を測定するときには同一種類のキャリア粒子を用いる。具体的には、キャリア粒子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）を用いて表示用粒子の帯電量（μＣ／ｇ）を測定した。
【００２９】
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。
【００３０】
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粒子（以下、粒子ともいう）について説明する。表示用粒子は、そのまま該表示用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、マイクロカプセルを構成して表示媒体としたりして用いられる。
表示用粒子には、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、所望の色の表示用粒子を作製できる。
【００３８】
また、本発明の表示用粒子（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。
【００３９】
更に本発明では、各表示用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。
【００４０】
さらにまた、各表示用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。
【００４１】
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。
【００４２】
さらに、本発明の対象となる表示媒体（帯電粒子）を気体中空間で駆動する情報表示用パネルを作製する場合には、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、図４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る場合）、表示媒体３の占有部分、隔壁４の占有部分（隔壁を設けた場合）、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。
【００４３】
対向する基板間の気体中セル空間における粒子で構成される表示媒体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には表示媒体としての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。
【００４４】
以下、本発明の実施例および比較例を示して、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。
【００４５】
＜実施例１＞
以下の工程によって、情報表示用パネルを製作した。
（１）基板への隔壁（リブ）および電極パターンの形成工程
（２）基板への表示媒体の充填工程
（３）隔壁上の不要な表示媒体の除去工程
（４）隔壁への接着剤層形成工程
（５）２枚の基板の貼り合わせ工程
【００４６】
［電極パターンの形成］
厚さ２００μｍのガラス基板１およびガラス基板２の表示画面エリア（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）表面に、３０Ω／□のＩＴＯ膜（厚さ：２００ｎｍ）をフォトレジスト法によって形成して、ライン状ＩＴＯ電極のパターンを形成した。
その後、ライン状ＩＴＯ電極を形成した基板１上に製膜した隔壁形成材料を、ライン状ＩＴＯ電極の長さ方法に厚さが最大４０μｍ、最小３５μｍとなる傾斜勾配をもつようにＣＭＰ（ケミカル・メカニカル研磨）処理を行ってからフォトレジスト処理して、３２０μｍ□の開口部（この部分が表示セルとなる）を有し、線幅が３０μｍで、高さが３５μｍから４０μｍにかけて連続的に変化した格子状の隔壁パターンを作製して、隔壁付基板１とした。
【００４７】
白色表示媒体（負帯電）と黒色表示媒体（正帯電）とを合せて２５ｖｏｌ％になるよう同容積量でセルに配置した後、２枚の基板を貼り合せて情報表示用パネルを得た。
【００４８】
この情報表示用パネルは、ライン状ＩＴＯ透明電極の電源接続端から遠い位置であるほど基板間距離を狭くすることで、対電極に印加される電圧が小さくても、表示媒体に付与される電界強度は保たれるので、表示領域に配置された表示媒体の全てに同じ強度で電界を付与することができ、表示媒体の駆動性においてのばらつきの発生を抑えることができ、画面全体において均一な画質で表示することができた。
【００４９】
＜実施例２＞
［電極パターンの形成］
厚さ２００μｍのガラス基板１の表示画面エリア（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）表面に、３０Ω／□のＩＴＯ膜（厚さ：２００ｎｍ）をフォトレジスト法によって形成して、ライン状ＩＴＯ電極のパターンを形成した。厚さ２００ｎｍのガラス基板２の表示画面エリア（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）表面には、スパッタ蒸着した銅薄膜をエッチング処理したライン状銅電極のパターンを形成した。
その後、ライン状ＩＴＯ電極を形成した基板１上に製膜した隔壁形成材料を、ライン状ＩＴＯ電極の長さ方法に厚さが最大４０μｍ、最小３５μｍとなる傾斜勾配をもつようにＣＭＰ（ケミカル・メカニカル研磨）処理を行ってからフォトレジスト処理して、３２０μｍ□の開口部（この部分が表示セルとなる）を有し、線幅が３０μｍで、高さが３５μｍから４０μｍにかけて連続的に変化した格子状の隔壁パターンを作製して、隔壁付基板１とした。
【００５０】
白色表示媒体（負帯電）と黒色表示媒体（正帯電）とを合せて２５ｖｏｌ％になるよう同容積量でセルに配置した後、２枚の基板を貼り合せて情報表示用パネルを得た。
【００５１】
この情報表示用パネルは、ライン状ＩＴＯ透明電極の電源接続端から遠い位置であるほど基板間距離を狭くすることで、対電極に印加される電圧が小さくても、表示媒体に付与される電界強度は保たれるので、表示領域に配置された表示媒体の全てに同じ強度で電界を付与することができ、表示媒体の駆動性においてのばらつきの発生を抑えることができ、画面全体において均一な画質で表示することができた。
【００５２】
＜比較例＞
［電極パターンの形成］
厚さ２００μｍのガラス基板１およびガラス基板２の表示画面エリア（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）表面に、３０Ω／□のＩＴＯ膜（厚さ：２００ｎｍ）をフォトレジスト法によって形成して、ライン状ＩＴＯ電極のパターンを形成した。
その後、ライン状ＩＴＯ電極を形成した基板１上に厚さ４０μｍで製膜した隔壁形成材料を、フォトレジスト処理して、３２０μｍ□の開口部（この部分が表示セルとなる）を有し、線幅が３０μｍで、高さが４０μｍの格子状の隔壁パターンを作製して、隔壁付基板１とした。
【００５３】
白色表示媒体（負帯電）と黒色表示媒体（正帯電）とを合せて２５ｖｏｌ％になるよう同容積量でセルに配置した後、２枚の基板を貼り合せて情報表示用パネルを得た。
【００５４】
この情報表示用パネルを用いて、実施例１，実施例２と同様の駆動を行って画像を表示させたところ、双方ライン状ＩＴＯ透明電極の電源接続端から遠い位置の領域のコントラストが劣る表示画像となり、画面全体で均一な画画質で表示できなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の情報表示用パネルは、ノートパソコン、電子手帳、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）と呼ばれる携帯型情報機器、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子書籍、電子新聞、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、本発明の情報表示用パネルは、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として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の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用パネルの原理的構成を示す図である。
【図３】本発明の情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。
【図４】本発明の情報表示用パネルの原理的構成を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルの概要を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルの配置例１を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルの配置例２を示す図である。
【図８】本発明の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。
【符号の説明】
【００５７】
１、２  基板
３  表示媒体（粒子群）
３Ｗ  白色表示媒体
３Ｂ  黒色表示媒体
３Ｒ  赤色表示媒体
３Ｇ  緑色表示媒体
３ＢＬ  青色表示媒体
３Ｗａ  白色表示用粒子
３Ｂａ  黒色表示用粒子
４  隔壁
５、６  ライン状電極
８  絶縁液体
９  マイクロカプセル
１０，１１  引出線
１２，１３  電源接続用部材
１４  基板間距離確保用部材
２１−１  第１のセル（ピクセル）
２１−２  第２のセル（ピクセル）
２１−３  第３のセル（ピクセル）
２２Ｒ  赤色カラーフィルター
２２Ｇ  緑色カラーフィルター
２２Ｂ  青色カラーフィルター
【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】
2008287172.tif 000007
【図６】
2008287172.tif 000008
【図７】
2008287172.tif 000009
【図８】
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