(57)【要約】【課題】基板上の仕切り壁によって形成された複数のセル内に粒子群を配置した後の２枚の基板を重ね合わせる際に、粒子が重ね合わせ目に挟まったり、飛散したり、粒子群層がずれないような画像表示パネルの製造方法を提供する。【解決手段】粒子３−１を基板１上の仕切り壁４によって設けられた複数のセル５内に充填した後、仕切り壁４の頂上に載っている粒子３−１に粒子除去板２１を接触させることによって仕切り壁４の頂上に載っている粒子３−１を除去し、その後、粒子３−２を基板１上の仕切り壁４によって設けられた複数のセル５内に充填した後、仕切り壁４の頂上に載っている粒子３−２に粒子除去板２１を接触させることによって仕切り壁４の頂上に載っている粒子３−２を除去し、基板１，２を重ね合わせる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向するとともに少なくとも一方が透明な２枚の基板間の、仕切り壁によって設けられた複数のセル内に、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、粒子群を飛翔移動させ画像を表示する画像表示装置に用いられる画像表示パネルの製造方法において、前記仕切り壁が設けられている基板上に粒子群を充填配置した後に、もう１枚の基板を重ね合わせることによって、基板間のセル内に粒子群を封入する画像表示パネルの製造方法であって、
粒子群を基板上の仕切り壁によって設けられた複数のセル内に充填配置するに際して、容器内の上部にノズルを設けるとともに下部に前記仕切り壁が設けられている基板を設け、容器内の上部に設けられたノズルから、気体中に分散された粒子群を散布することにより、容器内の下部に設けられた基板上のセル内に粒子群を充填するとともに、
仕切り壁が設けられている基板上に粒子群を充填配置した後、もう１枚の基板を重ね合わせる前に、該仕切り壁の頂上に載っている粒子群に粒子除去板を接触させることによって該粒子群を除去することを特徴とする画像表示パネルの製造方法。
【請求項２】
２種類以上の色および帯電特性の異なる粒子群を封入する場合に、まず、第１の粒子群を、基板を容器下部に置き、容器内の上方に設けられたノズルから気体中に分散された第１の粒子群を散布することにより、基板上のセル内に充填した後、続いて、第２の粒子群を、第１の粒子群がセル内に充填された基板を容器下部に置き、容器内の上方に設けられたノズルから気体中に分散された第２の粒子群を散布することにより、すでに基板上のセル内に充填された第１の粒子群に重ねて充填し、以下順次前記工程を繰り返してすべての粒子群をセル内に重ねて充填していくことを特徴とする請求項１記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記粒子除去板は導電性部材であり、該粒子除去板に印加する電圧の極性は除去する粒子の逆の極性であることを特徴とする請求項１または２記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記粒子除去板に印加する電圧は、１０〜３００Ｖであることを特徴とする請求項３記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項５】
前記仕切り壁が一方または双方の基板に設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項６】
前記仕切り壁の頂上に載っている粒子群に粒子除去板を接触させることによって該粒子群を除去する工程を、基板上のセル内に充填すべき粒子群を散布した後に、各粒子群の散布終了ごとに行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項７】
前記仕切り壁の頂上に載っている粒子群に粒子除去板を接触させることによって該粒子群を除去する工程を、基板上のセル内に充填すべき全ての粒子群を散布した後に行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項８】
粒子群を散布する手段が、粒子群の種類に対応して、粒子群の種類の数だけ連続的に準備されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項９】
粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍであることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項１０】
粒子の表面電荷密度が絶対値で５〜１５０μＣ／ｍ２  の範囲であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項１１】
基板間に充填される粒子の体積占有率が１０〜８０ｖｏｌ％の範囲であることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項記載の画像表示パネルの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の画像表示パネルの製造方法によって製造された画像表示パネルを搭載したことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示パネルの製造方法および画像表示装置に関し、特に、クーロン力等による粒子の飛翔移動を利用することで画像表示を繰り返し行うことができる可逆性画像表示装置に用いられる画像表示パネルの製造方法および画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ペーパーレス化といった環境意識の高揚に伴い、電気的な力を利用して表示基板に所望の画像を表示でき、さらには書き換えも可能であるような電子ペーパーディスプレイに関する研究がなされてきている。この電子ペーパー技術において特に有名なのは、電気泳動型、サーマルリライタブル型等といった液相型のものであるが、液相型では液中を粒子が泳動するので、液の粘性抵抗により応答速度が遅くなるという問題があるため、最近では、対向する基板間に絶縁着色粒子が封入された構成の乾式のもの（例えば、非特許文献１参照）が着目されている。
【０００３】
しかしながら、乾式のものにおいては製造方法が一般的に確立されておらず、特に重要なポイントである粒子群を均一に、均等に、かつ均一に基板間に封入する手法はほとんど構築されていない。ここで、粒子群の封入が上記の条件を満たしていないと、色むらや画像欠け、基板間の間隔が均一でないことによる画像応答速度のばらつき、粒子を飛翔移動させるための駆動電圧の上昇といった問題が発生してしまう。
【０００４】
粒子を基板間に封入する方法としては、例えば、粒子群を基板上に引き伸ばすローラコータ塗布法や、粒子群を撹拌、エアブローなどにより空気中に浮遊させ、その中に基板を通過させることにより粒子を基板上に塗布する粒子浸漬法などが考えられる。これらの方法のうち、ロールコータ塗布法においては、粒子が基板に付着しにくいことから充填量（塗布量）の不足および濃度の偏りが発生しやすく、また粒子浸漬法においても、粒子が基板に付着しにくいことから充填量の不足が発生しやすいのに加えて、それほど強固に粒子が基板に固定されないことなど、２枚の基板を重ね合わせる時の衝撃、風圧による粒子の飛散やずれなどが発生しやすいことから、何れの方法も十分とはいえない。
【０００５】
また、基板間に仕切り壁としても機能する格子状のスペーサーによりマトリックス配列の複数のセルに分けて、各セルに２種類の粒子群を封入しようとすると、仕切り壁の頂上部に粒子が残ってしまい、２枚の基板を重ね合わせる時に、基板と仕切り壁の重ね合わせ目、あるいは仕切り壁同士の重ね合わせ目に粒子が挟まってしまうことがあって、基板間の間隔を均一にできないといった問題もあった。
【０００６】
【非特許文献１】
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
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、対向する基板の間に、仕切り壁によって設けられた複数のセル内に、２種類以上の粒子群を封入する場合であっても、複数のセル内に粒子群を均一に、かつ均等に封入できる画像表示パネルの製造方法を提供することを目的とし、より具体的には、片方の基板の上に設けられた仕切り壁によって形成された複数のセル内に、均一にかつ均等に粒子群を配置した後に２枚の基板を重ね合わせるときに、粒子が重ね合わせ目に挟まったり、飛散したり、粒子群層がずれたりしないような画像表示パネルの製造方法および、その製造方法によって製造した画像表示パネルによって構成した画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明の画像表示パネルの製造方法は、互いに対向するとともに少なくとも一方が透明な２枚の基板間の、仕切り壁によって設けられた複数のセル内に、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、粒子群を飛翔移動させ画像を表示する画像表示装置に用いられる画像表示パネルの製造方法において、前記仕切り壁が設けられている基板上に粒子群を充填配置した後に、もう１枚の基板を重ね合わせることによって、基板間のセル内に粒子群を封入する画像表示パネルの製造方法であって、粒子群を基板上の仕切り壁によって設けられた複数のセル内に充填配置するに際して、容器内の上部にノズルを設けるとともに下部に前記仕切り壁が設けられている基板を設け、容器内の上部に設けられたノズルから、気体中に分散された粒子群を散布することにより、容器内の下部に設けられた基板上のセル内に粒子群を充填するとともに、仕切り壁が設けられている基板上に粒子群を充填配置した後、もう１枚の基板を重ね合わせる前に、該仕切り壁の頂上に載っている粒子群に粒子除去板を接触させることによって該粒子群を除去することを特徴とする画像表示パネルの製造方法である。
【０００９】
上記本発明の画像表示パネルの製造方法においては、仕切り壁が設けられている基板上に粒子群を充填配置した後、もう１枚の基板を重ね合わせる前に、該仕切り壁の頂上に載っている粒子群に粒子除去板を接触させることによって該粒子群を除去することができるので、もう１枚の基板を貼り合わせる際に生じることがあった、基板と仕切り壁の重ね合わせ目、あるいは、仕切り壁同士の重ね合わせ目に粒子が挟まってしまい、基板間の間隔を均一にできないといった問題を解決することができる。
また、粒子群を基板上の仕切り壁によって設けられた複数のセル内に充填配置するに際して、容器内の上方に設けられたノズルから気体中に分散された粒子群を散布することにより、容器下部に置かれた基板上のセル内に粒子群を充填することにより、複数のセル内に粒子群を、均一にかつ均等に封入することができる。
【００１０】
本発明の好適な実施態様として、２種類以上の色および帯電特性の異なる粒子群を封入する場合に、まず、第１の粒子群を、基板を容器下部に置き、容器内の上方に設けられたノズルから気体中に分散された第１の粒子群を散布することにより、基板上のセル内に充填した後、続いて、第２の粒子群を、第１の粒子群がセル内に充填された基板を容器下部に置き、容器内の上方に設けられたノズルから気体中に分散された第２の粒子群を散布することにより、すでに基板上のセル内に充填された第１の粒子群に重ねて充填し、以下順次前記工程を繰り返してすべての粒子群をセル内に重ねて充填していくことがある。上記好適な実施態様では、２種類以上の色および帯電特性の異なる粒子群のセル内への封入をより好適に実施することができる。
【００１１】
また、本発明の好適な実施態様の他の例として、前記粒子除去板は導電性部材であり、該粒子除去板に印加する電圧の極性は除去する粒子の逆の極性であることがある。上記好適な実施態様では、除去する粒子を逆の極性の電荷によって引き寄せることにより、仕切り壁の頂上に載ってしまった粒子の除去を好適に実施することができる。
【００１２】
本発明の好適な実施態様のさらに他の例として、前記粒子除去板に印加する電圧は、１０〜３００Ｖであることがある。上記好適な実施態様では、１０〜３００Ｖの電圧を前記粒子除去板に印加することにより、仕切り壁の頂上に載ってしまった粒子を除去する際に、粒子を除去し過ぎたり粒子の除去が不足することが無いように、必要十分なだけ粒子の除去を実施することができる。
【００１３】
本発明の好適な実施態様のさらに他の例として、仕切り壁が一方または双方の基板に設けられていることがある。また、仕切り壁の頂上に載っている粒子群に粒子除去板を接触させることによって該粒子群を除去する工程を、基板上のセル内に充填すべき粒子群を散布した後に、各粒子群の散布終了ごとに行うこと、および、前記仕切り壁の頂上に載っている粒子群に粒子除去板を接触させることによって該粒子群を除去する工程を、基板上のセル内に充填すべき全ての粒子群を散布した後に行うこと、がある。さらに、粒子群を散布する手段が、粒子群の種類に対応して、粒子群の種類の数だけ連続的に準備されていることがある。何れの場合も、粒子群のセル内への封入をより好適に実施することができる。
【００１４】
本発明の好適な実施態様のさらに他の例として、粒子の平均粒子径が０．１〜５０μｍであること、粒子の表面電荷密度が絶対値で５〜１５０μＣ／ｍ２  の範囲であること、および、基板間に充填される粒子の体積占有率が１０〜８０ｖｏｌ％の範囲であること、がある。何れの例においても、粒子の諸特性を最適化でき、粒子群のセル内への封入をより好適に実施することができる。
【００１５】
本発明の画像表示装置は、上述した画像表示パネルの製造方法によって製造された画像表示パネルを搭載したことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明の画像表示パネルの製造方法によって製造する画像表示パネルにより構成した画像表示装置の一例および他の例を示す図であり、図３は本発明の画像表示パネルの製造方法によって製造する画像表示パネルのパネル構造の一例を示す図である。本発明の画像表示パネルの製造方法は、２種以上の色の異なる粒子３を基板１および２と垂直方向に移動させることによる画像表示を行う表示方式（図１参照）に用いる画像表示パネルと、１種の色の粒子３を基板１および２と平行方向に移動させることにより画像表示を行う表示方式（図２参照）に用いる画像表示パネルとの何れへも適用することができる。また、本発明の画像表示パネルのパネル構造は、図３に例示するように、基板１、２間に例えば格子状に形成した隔壁４により画成したセル５内へ、所定の粒子３（３−１，３−２）を充填するように構成するものとする。
【００１７】
以下、本発明における粒子群の充填方法の一例について述べる。
図４に示すように、容器１１内の上部にノズル１２を設けるとともに、容器１１内の下部に仕切り壁４を設けることによってセル５を形成した基板１を設ける。このとき、セル５の開口がノズル１２と対向するよう基板１を設置する。なお、仕切り壁は製品として完成後の隔壁４となる部材であり、ここでは仕切り壁４と表記する。この状態で、容器１１の上部に設けられたノズル１２から、容器１１内において、気体中に分散された第１の粒子３−１を散布することにより、容器１２内の下部に設けられた基板１上のセル５内に第１の粒子３−１を充填している。
【００１８】
さらに、第２の粒子３−２の充填方法を示したのが図５である。図５に示すように、第１の粒子３−１がセル５内に充填された基板１を容器１１内の下部に設け、容器１１内の上部に設けられたノズル１２から気体中に分散された第２の粒子３−２を散布することにより、すでに基板１上のセル５内に充填された第１の粒子３−１に重ねて第２の粒子３−２を充填している。上記工程を粒子の種類の数だけ繰り返すことで、粒子の種類が３種類以上の場合でも、同様に本発明を適用して粒子３のセル５内への充填を行うことができる。
【００１９】
図４に示す例も図５に示す例も、その後、もう１種の基板（図示せず）を仕切り壁４に対して貼り合わせることで、本発明の画像表示パネルを作製することができる。
【００２０】
ところで、上記粒子３（３−１、３−２）の充填時には、仕切り壁４の頂上に粒子３が載る場合がある。粒子３が載った場合には、もう１枚の基板を重ね合わせる前に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、仕切り壁４の頂上に載っている粒子３（３−１，３−２）に粒子除去板２１を接触させるとともに、粒子除去板２１に電源２２から除去する粒子３の逆の極性の電圧を印加することによって、仕切り壁４の頂上に載っている粒子３（３−１，３−２）を除去するものとする。なお、粒子除去板２１を使用した理由は、粒子除去板２１への電圧の印加を中止して、吸引や払拭を行うことにより、簡単に清掃できる利点があるからである。
【００２１】
上記のようにして粒子除去板２１に除去する粒子３（３−１，３−２）の逆の極性の電圧を印加すると、除去すべき仕切り壁４の頂上に載っている粒子３（３−１，３−２）は、逆の極性の電荷によって引き寄せられるので、仕切り壁４の頂上から粒子３（３−１，３−２）を除去することができる。よって、もう１枚の基板を貼り合わせる際に生じることがあった、基板１，２と仕切り壁４の重ね合わせ目、あるいは、仕切り壁同士の重ね合わせ目に粒子が挟まってしまい、基板間の間隔を均一にできないといった問題を解決することができる。
【００２２】
図７は上述した第１および第２の粒子の充填を連続的に実施するよう構成した例を示す図である。図７に示す例において、複数の基板１をセル５が上を向くように搬送ベルト（図示せず）上に設け連続ラインを形成する。そして、第１の粒子充填ゾーンにおいては、図４に示す例と同様に第１の粒子３−１を基板１上に仕切り壁４により画成されたセル５内に充填し、第２の粒子充填ゾーンにおいては、図５に示す例と同様に第２の粒子３−２をセル５内に充填し、粒子除去ゾーンにおいては、図６（ａ），（ｂ）に示す例と同様に仕切り壁４の頂上に載った粒子３（３−１，３−２）を除去し、基板貼り合わせゾーンでは、第１の粒子３−１および第２の粒子３−２をセル５内に充填した状態で仕切り壁４に対し基板２を貼り合わせ、最終ゾーンにおいて、本発明の画像表示パネル２２を得るようにしている。
なお、上述した例では、仕切り壁４の頂上に載っている粒子３に粒子除去板２１を接触させることによって粒子３を除去する工程を、基板１上のセル５内に充填すべき粒子３を散布した後に、各粒子３（３−１，３−２）の散布終了ごとに行うようにしているが、代わりに、仕切り壁４の頂上に載っている粒子３に粒子除去板２１を接触させることによって粒子３を除去する工程を、基板１上のセル５内に充填すべき全ての粒子（粒子３−１および粒子３−２）を散布した後に行うようにしてもよい。
【００２３】
次に、粒子除去板２１について述べる。
粒子除去板２１は、導電性部材であって電圧を印加できるものであればよく、銅、アルミニウム等の金属板やカーボン板、ＩＴＯガラス板等を用いることが好ましい。粒子除去板２１に印加する電圧は、１０〜３００Ｖの範囲の電圧を用いるのが仕切り壁４の頂上に載っている粒子３（３−１，３−２）だけを除去する上で好ましい。印加する電圧が１０Ｖよりも低いと粒子３を十分に除去することができず、印加する電圧が３００Ｖを超えるとセル５内の粒子まで除去されてしまったり、基板１および粒子除去板２１間で放電が起こるおそれがあるので、好ましくない。
【００２４】
次に、基板について述べる。
基板１、基板２の少なくとも一方は装置外側から粒子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。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用いられる。
【００２５】
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。
基板厚みは、２〜５０００μｍ、好ましくは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可撓性に欠ける。
【００２６】
基板には、必要に応じて電極を設けてもよく、本発明では、一方の基板上に表示電極（透明電極）を設け、他方の基板上に対向電極を設けるものとする。基板に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本発明の画像表示装置の基板上に転写形成する、あるいは、イオンフローにより静電潜像を基板上に直接形成する等の方法で行うことができる。
【００２７】
基板に電極を設ける場合は、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を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を透明な基板を通して表示装置外側から視認する方法である。
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、例示すると、酸化インジウム、アルミニウム等の金属類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子類が挙げられ、真空蒸着、塗布等の形成手法が例示できる。なお、電極の厚みは、導電性が確保できで光透過性に支障なければよく、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。
【００２８】
本発明の隔壁の形状は、表示にかかわる粒子のサイズ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１０〜１０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍに、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と、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、本発明はどちらにも適用できる。
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。
【００２９】
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、感光体ペースト法、アディティブ法が挙げられる。
【００３０】
本発明に用いる粒子について述べる。
粒子の作製は、必要な樹脂、帯電制御剤、着色剤、その他添加剤を混練り粉砕しても、あるいはモノマーから重合しても、あるいは既存の粒子を樹脂、帯電制御剤、着色剤、その他添加剤でコーティングしても良い。
以下に、樹脂、帯電制御剤、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、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、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、ウレタン樹脂、フッ素樹脂が好適である。
【００３２】
帯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等が挙げられ、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、ローズベンガル等が例示される。
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、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、アルミニウム粉等が挙げられる。
【００３３】
また、ここで繰り返し耐久性をさらに向上させるためには、該粒子を構成する樹脂の安定性、特に、吸水率と溶剤不溶率とを管理することが効果的である。
基板間に封入する粒子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。
該粒子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粒子の溶剤不溶率を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
（だだし、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％未満の場合は、長期保存時に粒子表面にブリードが発生し、粒子との付着力に影響を及ぼし粒子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に用いる溶剤（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。
【００３４】
また、粒子は球形であることが好ましい。
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）
（ただし、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で表わした数値、ｄ（０．１）はこれ以下の粒子の比率が１０％である粒子径をμｍで表わした数値、ｄ（０．９）はこれ以下の粒子が９０％である粒子径をμｍで表わした数値である。）
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、均一な粒子移動が可能となる。
【００３５】
さらに、粒子の平均粒子径ｄ（０．５）を、０．１〜５０μｍとすることが好ましい。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すぎるために粒子の移動に支障をきたすようになる。
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。
仮に粒子径分布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、互いの粒子が等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。
【００３６】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法等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。
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（Ｍａｉｌ理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径及び粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００３７】
粒子の表面電荷密度は以下のようにして測定することができる。すなわち、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粒子の単位重量あたりの帯電量を測定できる。そして、この粒子の粒子径と比重を別途求めることにより、この粒子の表面電荷密度を算出する。
＜ブローオフ測定原理及び方法＞
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粉流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粒子とキャリヤとを分離し、網の目開きから粒子のみをブローオフ（吹き飛ばし）する。このとき、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、粉流体の電荷量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。
ブローオフ粒子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。本発明ではキャリヤとして正帯電性・負帯電性の２種類のものを用い、それぞれの場合の単位面積あたり電荷密度（単位：μＣ／ｍ２）を測定した。すなわち、正帯電性キャリヤ（相手を正に帯電させ自らは負になりやすいキャリヤ）としてはパウダーテック社製のＦ９６３−２５３５を、負帯電性キャリヤ（相手を負に帯電させ自らは正に帯電しやすいキャリヤ）としてはパウダーテック社製のＦ９２１−２５３５を用いた。
＜粒子比重測定方法＞
粒子比重は、株式会社島津製作所製比重計、マルチボリウム密度計Ｈ１３０５にて測定した。
【００３８】
さらに、本発明においては基板間の粒子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、さらに好ましくは３５％ＲＨ以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、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、粒子３の占有部分、隔壁４の占有部分、装置シール部分を除いた、いわゆる粒子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、粒子の充填、基板の組み立て等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。
【００３９】
なお、本発明の画像表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話等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、黒板等の掲示板、コピー機、プリンター用紙代替のリライタブルペーパー、電卓、家電製品の表示部、ポイントカード等のカード表示部等に用いられる。
【００４０】
【実施例】
次に実施例、比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００４１】
＜実施例１＞
画像表示パネルを以下のように作製した。
まず、電極付き基板（７ｃｍ×７ｃｍ□）を準備し、基板上に、高さ４００μｍのリブを作り、ストライプ状の隔壁を形成した。
リブの形成は次のように行なった。まずペーストは、無機粉体としてＳｉＯ２  、Ａｌ２  Ｏ３  、Ｂ２  Ｏ３  、Ｂｉ２Ｏ３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１２０００ｃｐｓになるように調製したペーストを作製した。次に、ペーストを準備した基板上に塗布し、１５０℃で加熱硬化させ、この塗布〜硬化を繰り返すことにより、厚み（隔壁の高さに相当）４００μｍになるように調整した。次に、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４００μｍ、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。そして、基板上の隔壁間にセルを形成した。
【００４２】
次に、２種類の粒子（粒子Ａ、粒子Ｂ）を準備した。
粒子Ａ（白色粒子）は、アクリルウレタン樹脂ＥＡＵ５３Ｂ（亜細亜工業製）／ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業製）に、酸化チタン１０ｐｈｒ、荷電制御剤ボントロンＥ８９（オリエント化学製）２ｐｈｒを添加し、混練り後、ジェットミルにて粉砕分級して粒子を作製した。
粒子Ｂ（黒色粒子）は、アクリルウレタン樹脂ＥＡＵ５３Ｂ（亜細亜工業製）／ＩＰＤＩ系架橋剤エクセルハードナーＨＸ（亜細亜工業製）に、ＣＢ４ｐｈｒ、荷電制御剤ボントロンＮ０７（オリエント化学製）２ｐｈｒを添加し、混練り後、ジェットミルにて粉砕分級して粒子を作製した。
【００４３】
粒子Ｂの平均粒子径は９．２μｍであり、粒子Ａの平均粒子径は７．１μｍであった。粒子Ｂの表面電荷密度は、正キャリヤを用いた場合は＋２５μＣ／ｍ２であり、負キャリヤを用いた場合は＋１５μＣ／ｍ２であった。また、粒子Ａの表面電荷密度は、正キャリヤを用いた場合は−２５μＣ／ｍ２であり、負キャリアを用いた場合は−５５μＣ／ｍ２であった。
【００４４】
次に、図７に示す本発明の画像表示パネルの製造方法に従って、粒子Ａを第１の粒子３−１として、容器１１内の上部のノズル１２から気体中に分散して、容器１２内の下部に置かれた基板１上のセル５内に散布することにより、粒子Ａをセル５内に充填した。続いて、粒子Ｂを第２の粒子３−２として、容器１１内の上部のノズル１２から気体中に分散して、容器１２の下部に置かれた基板１上のセル５内（すでに粒子Ａが充填されている）に散布することにより、粒子Ｂを粒子Ａに重ねて充填した。粒子Ａと粒子Ｂの混合率は同重量ずつとし、それら粒子のガラス基板間への充填率（体積占有率）は２５ｖｏｌ％となるように調整した。
【００４５】
次に、図６（ａ）に示すように粒子Ａ（粒子３−１）を基板１上のセル５内に充填した状態で、粒子除去板２１として用いたＩＴＯガラスのＩＴＯ面を基板１の仕切り壁４の上部に接触させた。この状態で、粒子除去板２１に＋５０Ｖの電圧を印加して仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ａを吸引した後、粒子除去板２１を移動させることにより、仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ａを除去した。
次に、粒子Ａの除去後の基板１上のセル５内に図６（ｂ）に示すように粒子Ｂ（粒子３−２）を充填した状態で、粒子除去板２１として用いたＩＴＯガラスのＩＴＯ面を基板１の仕切り壁４の上部に接触させた。この状態で、粒子除去板２１に−５０Ｖの電圧を印加して仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ｂを吸引した後、粒子除去板２１を移動させることにより、仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ｂを除去した。
【００４６】
上記によって、仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ａおよび粒子Ｂが十分除去できたので、その後、約５００Å厚みの酸化インジウム電極を設けたガラス基板２を、粒子Ａ，粒子Ｂがセル内に充填配置された基板１に重ね、基板周辺をエポキシ系接着剤で接着するともに、粒子を封入し、画像表示パネルを作製した。ここで、空隙を埋める気体は、相対湿度４０％ＲＨの空気とした。
【００４７】
＜実施例２＞
実施例１と同様の手順で仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ａ，粒子Ｂを除去した。ただし、粒子除去板２１としてＩＴＯガラスの代わりに銅板を用い、粒子Ａを除去するための印加電圧を＋１００Ｖとし、粒子Ｂを除去するための印加電圧を−１００Ｖとした。なお、その他の部分は上記実施例１と同様にして画像表示パネルを作製した。
【００４８】
＜比較例１＞
実施例１と同様にして粒子Ａを充填した後に、粒子除去板２１として用いたＩＴＯガラスのＩＴＯ面を基板１の仕切り壁４の上部に接触させたが、粒子除去板２１には電圧を印加しなかった。この場合、仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ａは十分除去できずに残った。同様に、仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ｂも十分除去できずに残った。結局、粒子Ａ，粒子Ｂが残ったことによって、画像表示パネルを作製できなかった。
【００４９】
＜比較例２＞
実施例１と同様にして粒子Ａを充填した後に、粒子除去板２１として用いたＩＴＯガラスのＩＴＯ面を基板１の仕切り壁４の上部に接触させたが、粒子除去板２１に＋３５０Ｖの電圧を印加した。この場合、仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ａは十分除去できたが、セル内部の粒子Ａまで除去されてしまい、さらに基板１および粒子除去板２１間で放電が起こった。粒子Ｂも同様に、セル内部の粒子Ｂまで除去されてしまい、さらに基板１および粒子除去板２１間で放電が起こった。結局、セル内部の粒子Ａ，粒子Ｂまで除去されてしまったため、画像表示パネルを作製できなかった。
【００５０】
＜比較例３＞
実施例１と同様にして粒子Ａを充填した後に、素ガラスの基板１の仕切り壁４の上部に接触させたが、素ガラスは導電性部材ではないため電圧を印加しなかった。この場合、仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ａはほとんど除去できずに残った。同様に、仕切り壁４の頂上に載っている粒子Ｂはほとんど除去できずに残った。このように大量に残った粒子Ａ，粒子Ｂによって、画像表示パネルを作製できなかった。
【００５１】
以上をまとめると、実施例１、実施例２、比較例１，比較例２，比較例３における粒子の除去状態は表１のようになった。すなわち、実施例１、実施例２は画像表示パネルの作製に適した良好な除去状態となり、比較例１，比較例２，比較例３は画像表示パネルの作製に適さない不適切な除去状態となった。
【００５２】
【表１】
2004264399.tif 000003
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像表示パネルの製造方法によれば、仕切り壁が設けられている基板上に粒子群を充填配置した後、もう１枚の基板を重ね合わせる前に、該仕切り壁の頂上に載っている粒子群に粒子除去板を接触させることによって該粒子群を除去することができるので、もう１枚の基板を貼り合わせる際に生じることがあった、基板と仕切り壁の重ね合わせ目、あるいは、仕切り壁同士の重ね合わせ目に粒子が挟まってしまい、基板間の間隔を均一にできないといった問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示パネルの製造方法によって製造する画像表示パネルにより構成した画像表示装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の画像表示パネルの製造方法によって製造する画像表示パネルにより構成した画像表示装置の他の例を示す図である。
【図３】本発明の画像表示パネルの製造方法によって製造する画像表示パネルのパネル構造の一例を示す図である。
【図４】本発明の画像表示パネルの製造方法における粒子群の充填方法の一例を示す図である。
【図５】本発明の画像表示パネルの製造方法における粒子群の充填方法の他の例を示す図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は本発明の画像表示パネルの製造方法における粒子除去板を利用した粒子除去を説明するための図である。
【図７】本発明の画像表示パネルの製造方法における第１および第２の粒子の充填を連続的に実施するよう構成した例を示す図である。
【図８】本発明の画像表示パネルにおける隔壁で画成される表示セルの形状を示す図である。
【符号の説明】
１，２  基板
３  粒子
３−１  第１の粒子
３−２  第２の粒子
４  隔壁
５  セル
１１  容器
１２  ノズル
２１  粒子除去板
２２  電源
【図１】
2004264399.tif 000004
【図２】
2004264399.tif 000005
【図３】
2004264399.tif 000006
【図４】
2004264399.tif 000007
【図５】
2004264399.tif 000008
【図６】
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【図７】
2004264399.tif 000010
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年3月11日(2003.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
しかしながら、乾式のものにおいては製造方法が一般的に確立されておらず、特に重要なポイントである粒子群を均一かつ均等に基板間に封入する手法はほとんど構築されていない。ここで、粒子群の封入が上記の条件を満たしていないと、色むらや画像欠け、基板間の間隔が均一でないことによる画像応答速度のばらつき、粒子を飛翔移動させるための駆動電圧の上昇といった問題が発生してしまう。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法等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。
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、粒子径及び粒子径分布の測定を行なうことができる。