(57)【要約】【課題】接合面のムラに起因する表示品位の低下を防ぐことができる情報表示用パネルを提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明である２枚の対向する基板１、２間に、隔壁４により互いに隔離されたセル８を形成し、セル８内に粒子群または粉流体３を封入し、粒子群または粉流体３に電界を与え、粒子または粉流体３を移動させる画像表示用パネルにおいて、隔壁４の全体または一部を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層１１とする。【選択図】図４
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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である２枚の対向する基板間に、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に粒子群または粉流体を封入し、粒子群または粉流体に電界を与え、粒子または粉流体を移動させる情報表示用パネルにおいて、隔壁全体を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層とすることを特徴とする情報表示用パネル。
【請求項２】
少なくとも一方が透明である２枚の対向する基板間に、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に粒子群または粉流体を封入し、粒子群または粉流体に電界を与え、粒子または粉流体を移動させる情報表示用パネルにおいて、隔壁の一部を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層とすることを特徴とする情報表示用パネル。
【請求項３】
遮光層が光散乱性材料で構成されてい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。
【請求項４】
光散乱性材料が、２種類以上の互いに屈折率の異なる材料で構成され、混合分散されていることを特徴とする請求項３に記載の情報表示用パネル。
【請求項５】
遮光層が光消衰性材料で構成されてい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。
【請求項６】
光消衰性材料が、２種類以上の互いに光消衰係数の異なる材料で構成され、混合分散されていることを特徴とする請求項５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である２枚の対向する基板間に、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に粒子群または粉流体を封入し、粒子群または粉流体に電界を与え、粒子または粉流体を移動させる情報表示用パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、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、メモリー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。特に最近では、分散粒子と着色溶液から成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して成る電気泳動方式が提案され、期待が寄せられている。
【０００４】
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くなるという問題がある。さらに、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沈降しやすくなっており、分散状態の安定性維持が難しく、情報表示の繰り返し安定性に欠けるという問題を抱えている。また、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て、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。
【０００５】
一方、溶液中での挙動を利用する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とを基板の一部に組み入れる方式も提案され始めている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、電荷輸送層、さらには電荷発生層を配置するために構造が複雑化するとともに、導電性粒子に電荷を一定に注入することは難しいため、安定性に欠けるという問題もある。
【０００６】
上述した種々の問題を解決するための一方法として、前面基板及び背面基板の間に、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に粒子群あるいは粉流体を封入し、粒子群あるいは粉流体に電界を与え、クーロン力等により粒子あるいは粉流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備える情報表示装置が知られている。
【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”論文集、p.249-252
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した情報表示装置に用いる情報表示用パネルにあっては、隔壁が形成されている基板と対向基板とを接着しないと、駆動時に隔壁と基板との間の隙間に粒子群または粉流体が入り込んだり、隔壁を乗り越えて他のセル内に移動したりして、表示不良が発生していた。そのため接着層が必要となるが、隔壁が形成されている基板と対向基板とを接着した場合、接着剤の塗布形成ムラや、貼り合わせ時の接着層への気泡混入、隔壁上の粒子群または粉流体を除去する際の取り残し等が発生し、そのムラが隔壁を通して前面で観測されて、ムラによる表示品位の低下を引き起こす問題があった。また、接着剤を用いない場合にも、隔壁頂上部と基板との平滑度の違いから生じる接合面からの散乱光のムラが隔壁を通して前面で観測されてしまうため同様の問題があった。
【０００８】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、接着層および接合界面のムラに起因する表示品位の低下を防ぐことができる情報表示用パネルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の情報表示用パネルの第１発明は、少なくとも一方が透明である２枚の対向する基板間に、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に粒子群または粉流体を封入し、粒子群または粉流体に電界を与え、粒子または粉流体を移動させる情報表示用パネルにおいて、隔壁全体を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層とすることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の情報表示用パネルの第２発明は、少なくとも一方が透明である２枚の対向する基板間に、隔壁により互いに隔離されたセルを形成し、セル内に粒子群または粉流体を封入し、粒子群または粉流体に電界を与え、粒子または粉流体を移動させる情報表示用パネルにおいて、隔壁の一部を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層とすることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の情報表示用パネルの第１発明及び第２発明に共通する好適例として、遮光層が光散乱性材料で構成されていること、光散乱性材料が、２種類以上の互いに屈折率の異なる材料で構成され、混合分散されていること、遮光層が光消衰性材料で構成されていること、光消衰性材料が、２種類以上の互いに光消衰係数の異なる材料で構成され、混合分散されていること、がある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、隔壁全体あるいは隔壁の一部を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層とすることで、接着層および接合界面のムラを前面で観測できず、ムラによる表示品位の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明の対象となる情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明で用い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粒子群または粉流体に電界が付与される。付与された電界方向にそって、高電位側に向かっては低電位に帯電した粒子群または粉流体がクーロン力などによって引き寄せられ、また、低電位側に向かっては高電位に帯電した粒子群または粉流体がクーロン力などによって引き寄せられ、それら粒子群または粉流体が電位の切替による電界方向の変化によって往復運動することにより、情報表示がなされる。従って、粒子群または粉流体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示を書き換える時あるいは表示状態をそのまま継続して保存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、粒子または粉流体にかかる力は、それらを構成する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影像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１４】
本発明の情報表示装置で用いる情報表示用パネルの例を、図１〜図３に基づき説明する。図１に示す例では、２種以上の色の異なる粒子３（ここでは白色粒子３Ｗと黒色粒子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、黒色粒子３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。また、基板１、２と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。図２に示す例では、２種以上の色の異なる粒子３（ここでは白色粒子３Ｗと黒色粒子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、黒色粒子３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を行うか、あるいは、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を行っている。また、基板１、２と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。図３に示す例では、１種の色の粒子３（ここでは白色粒子３Ｗ）を、基板１上に設けた電極５と電極６との間に電圧を印加させ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、白色粒子３Ｗを観察者に視認させて白色表示を行うか、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。また、基板１、２と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。以上の説明は、白色粒子３Ｗを白色粉流体に、黒色粒子３Ｂを黒色粉流体に、それぞれ置き換えた場合も同様に適用することが出来る。
【００１５】
本発明の情報表示用パネルにおける特徴は、隔壁４の全部あるいは一部を可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層とする点にある。以下、本発明の情報表示用パネルの特徴部分を説明する。
【００１６】
図４〜図６はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。図４〜図６に示す例において、図１〜図３と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図４に示す例では、隔壁４の全体を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層１１で構成している。図５に示す例では、隔壁４の一部ここでは基板１上の接着層９と接する部分を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層１２で構成している。図６に示す例では、隔壁４の一部ここでは基板２と接する部分を、可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下である遮光層１３で構成している。
【００１７】
図４〜図６に示す例では、隔壁４の全部あるいは一部に遮光層１１〜１３を設けることで、接着層９および接合界面でのムラを遮光層１１〜１３で隠すことができ、そのムラを前面で観測できず、ムラによる表示品位の低下を防止することができる。なお、本発明では、隔壁４の全体を遮光層１１で構成しても良いし、隔壁４の一部を遮光層１２または１３で構成しても良いが、隔壁４の全体を遮光層１１で構成した場合は、隔壁４中に光吸収物質が存在するため厚い膜（１０μｍ以上）を形状良く形成することは困難なので、隔壁４の一部に遮光層１２または１３を設けることで機能分離（遮光機能とパネルギャップ制御機能）したほうが、それぞれの性能が高められるため好ましい。
【００１８】
本発明の情報表示用パネルにおいて、遮光層１１〜１３を可視光（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下の材料により構成する理由は以下の通りである。すなわち、可視光透過率が２０％を超えると、遮光層を透過して入射した光が、接着剤を用いた場合には、接着剤の塗布形成ムラや、貼り合わせ時の接着層への気泡混入や、隔壁上の粒子群または粉流体を除去する際の取り残し等で発生した、空隙の界面で反射して、再び遮光層を通って観察者側に出射され、常に明るい領域として表示されて、特に黒表示時にその部分は明るいムラとして認識されてしまうためである。接着剤を用いない場合にも、やはり、貼り合わせ時の接合面の気体層や、隔壁上の粒子群または粉流体を除去する際の取り残し等で発生した空隙の界面で反射して、再び遮光層を通って観察者側に出射され、常に明るい領域として表示されて、特に黒表示時にその部分は明るいムラとして認識されてしまう同様の現象が起こるためである。
【００１９】
また、本発明の情報表示用パネルにおいて、遮光層１１〜１３を形成する方法や材料については特に限定せず、所定の可視光透過率が２０％以下となる方法や材料であれば従来から知られているどのような方法及び材料をも使用することができる。その中でも、遮光層１１〜１３の形成方法としてはフォトリソ法、印刷法を利用することが好ましい。
【００２０】
また、遮光層１１〜１３を構成する材料の一例として、光散乱性材料を使用することが好ましく、２種類以上の互いに屈折率の異なる材料で構成され、混合分散されている光散乱材料を使用することがより好ましい。ここで、光散乱材料を構成する材料としては、パターン形状を加工保持するための樹脂材料と、その樹脂材料とは互いに相溶しない屈折率の異なる樹脂材や顔料を組み合わせて混合分散して用いることができる。樹脂材料としては、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、互いに相溶しない屈折率の異なる樹脂材料を適宜組み合わせて用いることができる、顔料としては、酸化チタンや酸化亜鉛や球状シリカ等を用いることができる。さらに、光重合性材料や熱硬化性材料や分散安定剤等を混合しても良い。
【００２１】
さらに、遮光層１１〜１３を構成する材料の他の例として、光消衰性材料を使用することが好ましく、２種類以上の互いに光消衰係数の異なる材料で構成され、混合分散されている光消衰性材料を使用することが好ましい。ここで、光消衰性材料を構成する材料としては、パターン形状を加工保持するための樹脂材料と、その樹脂材料とは光消衰係数の異なる着色剤を組み合わせて混合分散して用いることができる。樹脂材料としては、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る。着色剤としては、以下に例示するような、有機又は無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能であり、可視光（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率が２０％以下となるように適宜組み合わせて用いることができる。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
さらに、光重合性材料や熱硬化性材料や分散安定剤等を混合しても良い。
【００２４】
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。
【００２５】
基板については、少なくとも一方の基板は情報表示用パネル外側から粒子あるいは粉流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】
情報表示用パネルに電極を設ける場合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ＩＴＯ、酸化インジウム、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が用いられる。視認側であり透明である必要のある表示面側基板２に設ける電極６は透明である必要があるが、背面側基板１に設ける電極は透明である必要はない。いずれの場合も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。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１に設ける電極５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６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４については、上述した遮光層１１〜１３を含ませる以外、その形状は表示にかかわる粒子群あるいは粉流体の種類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１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ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。本発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
【００２８】
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図７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、表示状態の鮮明さが増す。ここで、隔壁の形成方法を例示すると、スクリーン印刷法、金型転写法、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。このうち、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。
【００２９】
次に、本発明の対象となる情報表示用パネルで用いる粒子について説明する。粒子は、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。
【００３０】
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。特に、基板との付着力を制御する観点から、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。
【００３１】
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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、本発明で用いる粒子は平均粒子径d(0.5)が、０．１〜５０μｍ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粒子の移動に支障をきたすようになる。
【００３８】
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、均一な粒子移動が可能となる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、画像表示用パネルにおける粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、隔壁との接触、基板との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に粒子の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た。
【００４２】
本発明者らは鋭意検討の結果、ブローオフ法において同一のキャリア粒子を用いて、それぞれの粒子の帯電量測定を行うことにより、用いる粒子の適正な帯電特性値の範囲を評価できることを見出した。
【００４３】
次に、本発明の対象となる情報表示用パネルで用いる粉流体について説明する。なお、本発明の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。
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。
【００４４】
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、本発明の情報表示装置に用いる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。
【００４５】
本発明の対象となる情報表示用パネルの一例として、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、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がある。このような粉流体は、低電圧の印加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。
本発明に用いる粉流体とは、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装置に用い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用いられる。
【００４６】
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。
【００４７】
また、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、本発明の情報表示用パネルのような高速応答性、表示書換え耐久性の効果が確保できなくなる。
【００４８】
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、表示上の鮮明さに欠けるようになる。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。
【００４９】
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。
【００５０】
なお、以上の粉流体を構成する粒子物質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、粒子径および粒子径分布が測定できる。この粒子径および粒子径分布は、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
更に、本発明においては基板間に封入する粒子群あるいは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。
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、粒子群（あるいは粉流体）３の占有部分、隔壁４の占有部分、情報表示用パネルシール部分を除いた、いわゆる粒子群（あるいは粉流体）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、粒子群あるいは粉流体の充填、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。
【００６０】
本発明の情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、粒子群又は粉流体が移動できて、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粒子群又は粉流体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には粒子又は粉流体の移動の支障をきたし、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】
【００６１】
以下、実際の例について説明する。
＜実施例１＞
以下の表１に示す隔壁４、接着層９、隔壁４の線幅で、本発明例１〜３（隔壁４の全部または一部に遮光層を設けた例）、従来例１、２（隔壁４に遮光層を設けず、接着層９も透明な例）、及び、比較例１、２（隔壁４に遮光層を設けず、接着層９を黒色とした例）に係る情報表示用パネルを作製し、表示品位を観察した。表示品位は、良好なものを○とし、ムラが発生して不良のものを×とした。
消衰係数の測定は、大塚電子株式会社製分光エリプソメータＦＥ−５０００を用いた。以下に示す黒色遮光性熱硬化型のインキ、黒色紫外線硬化フィルム又は黒色紫外線硬化液に用いた主成分のアクリル樹脂単体の消衰係数は、０．００１（波長５８８ｎｍにおいて）であり、黒色カーボン単体の消衰係数は、０．７（波長５８８ｎｍにおいて）であった。
【００６２】
なお、本発明例１は、図４に示すように、隔壁４全体を遮光層１１で構成した例であり、感光性のない黒色遮光性熱硬化型のインキを用い、格子状に抜けているスクリーン版で印刷して、１８０℃で１時間の条件で熱硬化させて遮光層１１を形成した。本発明例２は、図５に示すように、隔壁４の一部を遮光層１２で構成した例であり、通常の方法で基板２の上に隔壁４を形成した後、黒色紫外線硬化フィルムを隔壁頂上に転写剥離し、紫外線で硬化させて遮光層１２を形成した。本発明例３は、図６に示すように、基板２上に黒色紫外線硬化液を塗膜が１μｍとなるように塗布した後、透明のドライフィルムをラミネートし、フォトリソ法で一括で隔壁４と遮光層１３を形成した。本発明例１〜３のいずれの例でも、遮光層１１〜１３の可視光（波長３８０μｍ〜７８０μｍ）の透過率は約１５％であり、２０％以下の値であった。
【００６３】
【表１】
2005321769.tif 000003
【００６４】
表１の結果から、遮光層１１〜１３を設けた本発明例１〜３は、遮光層を設けなかった従来例１、２、比較例１、２と比べて、表示ムラがなく高い表示品位が得られることがわかる。
【００６５】
＜実施例２＞
本発明例１〜３における可視光（波長３８０μｍ〜７８０μｍ）の透過率の影響を調べるため、実施例１と同様の本発明例１〜３のそれぞれにおいて、以下の表２に示すように、遮光層１１〜１３の可視光透過率を変えて情報表示用パネルを作製し、表示品位を観察した。なお、表示品位は、良好なものを○、若干ムラがあり不良のものを△とした。結果を表２に示す。また、可視光透過率の測定装置は、ＫＳオリンパス株式会社製ＴＦＣＡＭ−７０００Ｃ高感度顕微分光ＣＣＤ検出ユニットをＣマウントで顕微鏡に取り付けた装置を用いた。そして、基板上で隔壁が形成されていない部分の透過率を１００％として、遮光層付き隔壁形成部について１０μｍスポットで可視光（波長３８０μｍ〜７８０μｍ）の透過率を測定した。
【００６６】
【表２】
2005321769.tif 000004
【００６７】
表２の結果から、遮光層１１〜１３として可視光透過率を、いずれの場合も、２０％以下とすると好ましいことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の情報表示用パネル及び情報表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、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、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、電子ＰＯＰ、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の情報表示用パネルにおける駆動方法の一例を示す図である。
【図２】本発明の情報表示用パネルにおける駆動方法の他の例を示す図である。
【図３】本発明の情報表示用パネルの構造の一例を示す図である。
【図４】本発明の情報表示用パネルの一例を説明するための図である。
【図５】本発明の情報表示用パネルの他の例を説明するための図である
【図６】本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を説明するための図である
【図７】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】
【００７０】
１、２  基板
３  粒子（粉流体）
３Ｗ  白色粒子（白色粉流体）
３Ｂ  黒色粒子（黒色粉流体）
４  隔壁
５、６  電極
８  セル
９  接着層
１１、１２、１３  遮光層
【図１】
2005321769.tif 000005
【図２】
2005321769.tif 000006
【図３】
2005321769.tif 000007
【図４】
2005321769.tif 000008
【図５】
2005321769.tif 000009
【図６】
2005321769.tif 000010
【図７】
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