(57)【要約】【課題】完成された表示パネルの初期駆動に大きな電界を印加する必要がないように、表示用粒子（表示媒体）を帯電させて、ノズルから表示パネル基板に散布配置するための表示用粒子帯電供給ローラ付き表示用粒子供給方法およびその装置を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明な２枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示媒体を配置し、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表示パネルに表示用粒子（表示媒体）を散布及び配置する表示用粒子供給方法おいて、表示用粒子を入れた容器内に、表示用粒子を十分に摩擦帯電させるための機能と、帯電させた表示用粒子を配管内に送り出す機能とを合わせ持った表示用粒子帯電供給ローラを有する表示用粒子供給方法およびその装置を提供する。【選択図】図４
2007334047.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枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示用粒子からなる表示媒体を配置し、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表示パネルに表示用粒子を散布及び配置する表示用粒子供給方法おいて、表示用粒子容器内に、表示用粒子を十分に摩擦帯電させるための機能と、帯電させた表示用粒子を配管内に送り出す機能とを合わせ持った表示用粒子帯電供給ローラを有することを特徴とする表示用粒子供給方法。
【請求項２】
前記表示用粒子帯電供給ローラが、芯とその周りにスポンジ材が巻きついた構成であり、スポンジ材の圧縮ばね定数が、０．４５〜１．２０Ｎ／ｍｍの範囲のものであることを特徴とする請求項１に記載の表示用粒子帯電供給ローラを有する表示用粒子供給方法。
【請求項３】
前記表示用粒子帯電供給ローラが、芯とその周りにスポンジ材が巻きついた構成であり、スポンジ材の圧縮弾性回復率が、７５％以上のものであることを特徴とする請求項１に記載の表示用粒子帯電供給ローラを有する表示用粒子供給方法。
【請求項４】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間に光学的反射率および帯電性を有する表示用粒子からなる表示媒体を配置し、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表示パネルに表示用粒子を散布及び配置する表示用粒子供給方法おいて、表示用粒子容器内に、表示用粒子を十分に摩擦帯電させるための機能と、帯電させた表示用粒子を配管内に送り出す機能とを合わせ持った表示用粒子帯電供給ローラを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかい１項に記載の表示用粒子供給方法を行う表示用粒子供給装置。
【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２枚の基板間に表示媒体を封入し、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表示パネルに用いる表示媒体を構成する表示用粒子を配置する表示用粒子供給方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）に代わる情報表示装置として、乾式で応答性能が速く、単純な構造で安価かつ、安定性に優れる画像等の情報を表示する表示パネルが提案されている。この表示パネルは、２枚の基板の間に、色及び帯電特性の異なる２種類以上の粒子を封入し、基板間に電圧を印加することで粒子に静電界を与え粒子を移動させて画像を表示させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記の従来技術において、表示媒体を構成する粒子を基板上の隔壁によって設けられた複数のセル内に充填配置する際に、容器内の上部にノズルを設けるとともに下部に隔壁が設けられている基板を設け、ノズルから気体中に分散された粒子を散布し、容器内の下部に置かれた基板上のセル内に粒子を充填することにより、複数のセル内に粒子を均一にかつ均等に封入することができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
２種類以上の色および帯電特性の異なる粒子を封入する場合には、まず、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一の粒子を散布することにより容器下部の置かれた基板上のセル内に充填した後、続いて、第一の粒子がセル内に充填された基板を容器下部に置き、容器内の上方の設けられたノズルから気体中に分散された第二の粒子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一の粒子に重ねて充填し、以下順次前記工程を繰り返して全ての粒子をセル内に重ねて充填していく。
【０００５】
その後、隔壁が設けられている基板上に粒子を充填配置した後にもう一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を封入し、表示パネルを製造する。
【特許文献１】国際公開第２００３／０５０６０６号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００４／０５５５８６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した表示パネルに表示媒体を構成する粒子（正帯電表示用有色粒子または負帯電表示用有色粒子）をパネル基板間に配置する際に、散布する粒子が容器から散布ノズルに搬送される過程で配管壁との摩擦によって帯電されて、帯電した表示媒体（表示用粒子）としてノズルから表示パネル基板間に配置されるが、この配管内での帯電では帯電量として不十分で、完成された表示パネルの初期駆動には大きな電界を印加する必要があった。
【０００７】
本発明の目的は、完成された表示パネルの初期駆動に大きな電界を印加する必要がないように、表示媒体（表示用粒子）を帯電させて、ノズルから表示パネル基板間に配置する表示用粒子供給方法およびその装置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】
【０００８】
本発明の表示用粒子供給方法およびその装置は、供給前の表示用粒子を入れた容器内に、表示用粒子を十分に摩擦帯電させるための機能と、帯電させた表示用粒子を配管内に送り出す機能とを合わせ持った表示用粒子帯電供給ローラを用いることと、表示用粒子帯電供給ローラを有する表示用粒子供給装置とすることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に用いる表示用粒子帯電供給ローラの好適例としては、芯とその周りにスポンジ材が巻きついた構成であり、スポンジ材と容器壁との間で摩擦されることで帯電供給される表示用粒子との帯電性を考慮して、スポンジ材の圧縮ばね定数が０．４５〜１．２０Ｎ／ｍｍの範囲にあること、スポンジ材の圧縮弾性回復率が７５％以上にある材料を設計することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の表示用粒子帯電供給ローラを用いた表示用粒子供給方法によれば、配置前の表示用粒子を飽和帯電させてから散布及び配置することができるので、完成された表示パネルの初期駆動に大きな電界を印加する必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、本発明を用いて作製する表示パネルの基本的な構成について説明する。本発明を用いて作製する表示パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した光学的反射率と帯電性を有する表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向にそって、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、表示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】
本発明を用いて作製する表示パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（ａ）、（ｂ）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、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（ｂ）に示す例では、図１（ａ）に示す例に加えて、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。また、図１（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。電極は基板の外側に設けてもよいし基板内部に埋め込むように設けてもよい。
【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、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（ｂ）に示す例では、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。また、図２（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。電極は基板の外側に設けてもよいし基板内部に埋め込むように設けてもよい。
【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少なくとも光学的反射率と帯電性を有する表示媒体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、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（ｂ）に示す例では、基板１、２と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（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。電極は基板の外側に設けてもよいし基板内部に埋め込むように設けてもよい。
【００１６】
図４は、本発明の表示用粒子帯電供給ローラ付き表示用粒子供給装置および表示用粒子供給方法の第一実施形態を示している。１つの表示用粒子帯電供給ローラ１２を設けてある表示用粒子供給装置２０ａ内に表示パネルに封入する表示用粒子１１ａを投入する。表示用粒子帯電供給ローラ１２を回転させると、表示用粒子１１ａを摩擦帯電させ帯電した表示用粒子１１ｂとし、かつ帯電した表示用粒子１１ｂを前方に送り、さらにエアフィードにより搬送配管１４に送り出すことができる。表示用粒子帯電供給ローラ１２は芯とその周りにスポンジ材が巻きついた構成のローラで、スポンジ材と容器壁との間で摩擦されることで帯電供給される表示用粒子との帯電性を考慮して材料を設計する。帯電させる粒子に対しては帯電させやすい材料からなるスポンジ材を選択する。搬送配管１４に送り出された帯電した表示用粒子１１ｂは、すでに十分に帯電されており、さらに搬送配管１４の配管壁との摩擦によってその帯電量を保持したまま表示用粒子供給装置２０ａの出口付近にある散布ノズル１５から散布される。
【００１７】
図５は、本発明の表示用粒子帯電供給ローラ付き表示用粒子供給装置および表示用粒子供給方法の第二実施形態を示している。表示用粒子供給装置２０ｂ内に表示用粒子帯電供給ローラ１２を２つ設けている。
【００１８】
表示用粒子帯電供給ローラ１２の材料例として、ポリエステル系ウレタン製スポンジローラ、シリコーン製スポンジローラ、ポリエーテル系ウレタン製スポンジローラ、シリコーン含有ポリエーテル系ウレタン製スポンジローラ、シリコーンゴム製スポンジローラ、ＥＰＤＭゴム製スポンジローラ等のスポンジローラのうち圧縮ばね定数、圧縮弾性回復率、摩擦係数が好ましい範囲にあるものを用いる。
【００１９】
以下、本発明を用いて作製する表示パネルを構成する各部材について説明する。
【００２０】
基板については、少なくとも一方の基板は表示パネル外側から表示媒体の色が確認できる透明な基板２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。基板１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、薄型表示パネルとする場合に不都合がある。
【００２１】
必要に応じて表示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。
【００２２】
必要に応じて基板に設ける隔壁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６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表示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。
【００２３】
次に、本発明を用いて作製する表示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して用いられる。
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。
【００２４】
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。
【００２５】
荷電制御剤（ＣＣＡ）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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、本発明に用いる表示用粒子（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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
表示用粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、表示パネルにおける表示用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、特に表示用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。
【００３６】
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、表示媒体を構成する粒子の帯電量測定を行うことにより、表示用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。
【００３７】
更に、表示用粒子で構成する表示媒体を気中空間で駆動する乾式の表示パネルに適用する場合には、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３（ａ）、（ｂ）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３の占有部分、隔壁４の占有部分（隔壁を設けた場合）、表示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表示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、表示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。
【００３８】
本発明を用いて作製する表示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配置す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】
【００３９】
表示用粒子帯電供給ローラ１２の材料例として、表１に示すように、ポリエステル系ウレタンフォーム（ＳＰ１〜ＳＰ１０）、ポリエーテル系ウレタンフォーム（ＳＰ１１〜ＳＰ３４）、シリコーン含有ポリエーテル系ウレタンフォーム（ＳＰ３５〜ＳＰ６２）、シリコーンフォーム（ＳＰ６３〜ＳＰ６４）、ＥＰＤＭゴムフォーム（ＳＰ６５）、シリコーンゴムフォーム（ＳＰ６６）をサンプル１〜６６として使用した。
【００４０】
上述のサンプル１〜６６を用いて、表示用粒子帯電供給ローラ１２の圧縮ばね定数と、圧縮弾性回復率と、摩擦係数とを測定した実施例を以下に示す。表示用粒子帯電供給ローラ１２と表示用粒子１１ａとを摩擦帯電させる際に、表示用粒子帯電供給ローラ１２が硬すぎる（圧縮ばね定数が大きすぎる）と表示用粒子１１ａに損傷を与える恐れがあり、また、柔らかすぎる（圧縮ばね定数が小さすぎる）と表示用粒子１１ａが容器壁に十分な力で摩擦されず十分に帯電できない恐れがあるので、適切な圧縮ばね定数を有する表示用粒子帯電供給ローラ１２を選択する必要がある。また、表示用粒子帯電供給ローラ１２の圧縮弾性回復率が低すぎると、特に長期間の使用においてローラ形状が変形し元の形状に戻らなくなる恐れがあるので、適切な圧縮弾性回復率を有する表示用粒子帯電供給ローラ１２を選択する必要がある。またさらに、表示用粒子帯電供給ローラ１２と表示用粒子１１ａとの摩擦係数が小さすぎると表示用粒子１１ａを十分に摩擦帯電できない恐れがあるので、適切な摩擦係数を有する表示用粒子帯電供給ローラ１２を選択する必要がある。
【００４１】
図７は、表示用粒子帯電供給ローラ１２が表示用粒子１１ａを摩擦帯電させる様子を説明した図を示す。表示用粒子帯電供給ローラ１２は、芯２２の周りにスポンジ材２１が巻きついた構成となっており、矢印Ｘの方向に回転すると、表示用粒子帯電供給ローラ１２と容器壁２３とで表示用粒子１１ａを摩擦帯電ゾーン２４の位置で摩擦させることで帯電させ帯電した表示用粒子１１ｂとする。その後帯電した表示用粒子１１ｂは空気等の気体によってエアフィードして搬送配管１４（図示せず）に送られる。
【００４２】
表示用粒子帯電供給ローラ１２のスポンジ材２１は、適度な弾力（圧縮ばね）と変形および回復性（圧縮弾性回復率）を有し、表示用粒子帯電供給ローラ１２と表示用粒子１１ａとの間で好適な摩擦状態を形成し、好適な表示用粒子１１ａに好適な帯電状態を与える。
【００４３】
図８は、表示用粒子帯電供給ローラを容器壁に対して設置する一例を示す。表示用粒子帯電供給ローラ１２が、表示用粒子を容器壁２３にこすり付けて摩擦帯電させるため、表示用粒子帯電供給ローラ１２をある程度の変化量（ニップ）をもって容器壁２３に接触させた状態で用いる。図８の例において、表示用粒子帯電供給ローラ１２のローラ外径は、１６ｍｍ（φ１６）であり、変形量は、１．５ｍｍとして表示用粒子供給装置内に設置されている。なお、ローラ外径は、１０〜３０ｍｍの範囲が好適であり、変形量は、１〜３ｍｍの範囲が好適である。
【００４４】
図９（ａ）に表示用粒子帯電供給ローラ１２の側面図を示し、図９（ｂ）に表示用粒子帯電供給ローラ１２の断面図を示す。圧縮ばね定数の測定は、図９（ａ）に示す、ローラの左端から３０ｍｍの位置Ｅと、ローラの中央位置Ｆと、ローラの右端から３０ｍｍの位置Ｇとの３箇所について、図９（ｂ）に示す矢印の方向、上Ａ、右Ｂ、下Ｃ、左Ｄの４通りを測定した。すなわち１つのサンプルについて合計１２箇所の圧縮ばね定数を測定し、その平均値を表１に示す。
【００４５】
図１０に表示用粒子帯電供給ローラ固定治具３０上の表示用粒子帯電供給ローラ１２の側面図と表示用粒子帯電供給ローラ１２の中央部においた応力測定ゲージ３１の側面図とを示す。応力測定ゲージ３１は、圧縮速度０．１ｍｍ／ｓｅｃ、解放速度０．１ｍｍ／ｓｅｃで矢印Ｈの方向に上下動させて応力−変形曲線を得て、圧縮（変形／解放）による弾性エネルギーの比より圧縮弾性回復率を計算し図１１は圧縮弾性回復率を求める概念図であり、圧縮する際の変形量を示す曲線の下側面積Ａで表し、解放する際の変形量を示す曲線の下側面積Ｂとの比で表す。圧縮弾性回復率は以下の式（１）より求める。
［式１］
圧縮弾性回復率＝Ｂ／Ａ×１００（％）
上述のサンプル１〜６６を用いて、圧縮弾性回復率を計算した結果を表１に示す。
【００４６】
図１２に表示用粒子帯電供給ローラ固定治具３０上の表示用粒子帯電供給ローラ１２の側面図と、摩擦相手材３２の側面図とを示す。表示用粒子帯電供給ローラ１２は外径寸法（φ１６ｍｍ）のものを、摩擦相手材３２はアクリル丸棒（φ１２ｍｍ）を使用した。負荷は０．１Ｎ、摩擦速度は１００ｍｍ／ｍｉｎとして、矢印Ｉの方向に摩擦相手材３２を滑らせた。上述のサンプル１〜６６を用いて、ローラ摩擦係数を４回測定し、その平均値を表１に示す。
【００４７】
上述のサンプル１〜６６に示した表示用粒子帯電供給ローラ１２を設けた表示用粒子供給装置２０ａにより、表示用粒子（表示媒体）を基板に散布配置して作製したパネルを、駆動装置に装着し表示動作を行い、表示駆動性能を評価した。用いた表示媒体（表示用粒子）の平均粒子径は９．２μｍであり、飽和帯電量はそれぞれ＋３０μＣ／ｇと−２５μＣ／ｇである。内側がＩＴＯ処理されたガラス基板のセル中に負帯電表示用白色粒子、正帯電表示用黒色粒子の順番で、あわせて体積含有率３０％になるように充填し、もう一方の銅製基板を５０μｍのギャップスペーサを挟んで重ね合わせて駆動性能評価用の表示パネルを得た。ＩＴＯガラス基板、銅基板のそれぞれを電源に接続し、ＩＴＯガラス基板と銅基板との電位を交互に逆転させるように電圧を印加して、交番電界を付与し、表示媒体を駆動させる。電界方向が変わることによって負帯電粒子、正帯電粒子はそれぞれ逆方向に移動して、それぞれの色の表示状態が交互に観察される。表示用粒子帯電供給ローラを設けていない従来の方法で表示媒体（表示粒子）を充填した従来例の表示パネルにおいては、２５０Ｖの電圧印加で表示媒体駆動し、白／黒の反転表示を行えた。本発明の実施形態で表示媒体（表示粒子）を充填した表示パネルの作製時に用いた表示用粒子帯電供給ローラの圧縮ばね定数、圧縮弾性回復率、摩擦係数の範囲が好適なものでは、１００Ｖの電圧印加で表示媒体を駆動し、白／黒の反転表示を行えた。表示用粒子帯電供給ローラの圧縮ばね定数、圧縮弾性回復率、摩擦係数のいずれかが好適な範囲に含まれないものでは、１００Ｖの電圧印加では表示媒体は反転駆動せず、従来例の表示パネルと同様に２５０Ｖで表示媒体は反転駆動し、白／黒の反転表示を行えた。よって、本発明の表示用粒子帯電供給ローラ付き表示用粒子供給方法を用いることで、完成した表示パネルの初期駆動の電圧（電界）を低減させることができた。
【００４８】
【表１−１】
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【００４９】
【表１−２】
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【００５０】
表１に示した、１００Ｖの電圧印加で表示媒体を駆動し、白／黒の反転表示を行えたサンプルの値より、圧縮ばね定数は０．４５〜１．２０Ｎ／ｍｍが好ましく、圧縮弾性回復率は７５％以上が好ましく、摩擦係数は０．４より大きい範囲が好ましいことという結果になった。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明を用いて製造された表示パネルは、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（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用いられる。
【００５２】
なお、本発明に係る表示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パネルや、スタティック駆動型表示パネル、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パネルなど、種々のタイプの表示パネルを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明を用いて作製する表示パネルの一例を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明を用いて作製する表示パネルの他の例を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明を用いて作製する表示パネルのさらに他の例を示す図である。
【図４】本発明の表示用粒子帯電供給ローラ付き表示用粒子供給装置および表示用粒子供給方法の第一実施形態を示す。
【図５】本発明の表示用粒子帯電供給ローラ付き表示用粒子供給装置および表示用粒子供給方法の第二実施形態を示す。
【図６】本発明を用いて作製する表示パネルにおける隔壁の形状の一例を示す図である。
【図７】表示用粒子帯電供給ローラが表示用粒子を摩擦帯電させる様子を説明した図を示す。
【図８】表示用粒子帯電供給ローラを容器壁に対して設置する一例を示す図である。
【図９】（ａ）に表示用粒子帯電供給ローラの側面図を示し、（ｂ）に表示用粒子帯電供給ローラの断面図を示す。
【図１０】表示用粒子帯電供給ローラ固定治具上の表示用粒子帯電供給ローラの側面図と表示用粒子帯電供給ローラの中央部においた応力測定ゲージの側面図とを示す。
【図１１】圧縮弾性回復率を求める概念図を示す。
【図１２】表示用粒子帯電供給ローラ固定治具上の表示用粒子帯電供給ローラの側面図と、摩擦相手材の側面図とを示す。
【符号の説明】
【００５４】
１、２          基板
３              表示媒体
３Ｗ            白色表示媒体
３Ｗａ          表示用白色粒子
３Ｂ            黒色表示媒体
３Ｂａ          表示用黒色粒子
４              隔壁
５、６          電極
１１ａ          表示用粒子
１１ｂ          帯電した表示用粒子
１２            表示用粒子帯電供給ローラ
１４            搬送配管
１５            散布ノズル
２０ａ、２０ｂ  表示用粒子供給装置
２１            スポンジ材
２２            芯
２３            容器壁
２４            摩擦帯電ゾーン
３０            表示用粒子帯電供給ローラ固定治具
３１            応力測定ゲージ
３２            摩擦相手
【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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