(57)【要約】      （修正有）【課題】情報表示用パネルのセル内への粒子群充填時における粒子群の充填ムラを解消することのできる、粒子群の充填装置を提供する。【解決手段】情報表示用パネルの基板上に形成された隔壁４の上に配置されるマスク１５と、上記隔壁４で区画されたセル７内に、上記マスク１５を介して表示媒体である粒子群３を充填する粒子充填部材２０ａとを備え、該粒子充填部材２０ａとして、導電性材料を用い、かつ、電気的に接地させる。【選択図】図３
2012098630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報表示用パネルの基板上に形成された隔壁の上に配置されるマスクと、
上記隔壁で区画されたセル内に、上記マスクを介して表示媒体である粒子群を充填する板状の粒子充填部材とを備え、
該粒子充填部材は、導電性材料からなり、かつ、電気的に接地されていることを特徴とする、粒子群の充填装置。
【請求項２】
請求項１において、前記マスクは、導電性材料からなり、かつ、電気的に接地されていることを特徴とする、粒子群の充填装置。
【請求項３】
請求項１または２において、該粒子充填部材は、体積抵抗が１０００Ω・ｃｍ以下の導電性材料からなることを特徴とする、粒子群の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子群の充填装置に関し、特に、情報表示用パネルに粒子群を充填する際に懸念された粒子の充填ムラを解消し、もって情報表示用パネルにおける表示品質の向上を図ろうとするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報表示用パネルの隔壁で区画されたセル内に表示媒体としての粒子群を充填する際に用いる装置として、図１に示すような装置が知られている。この装置を用いて粒子群の充填を行う場合、まず隔壁４上にマスク１５を配置し、マスク１５上に粒子群３を載せ、板状の硬質ゴム材料からなる粒子充填部材２０をマスク１５と接触させた状態でマスク１５の一端から他端まで移動させることで、マスク１５を介して、粒子群３をセル７内に充填していた（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４８３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の粒子充填装置を用いて、粒子群３をセル７内に充填した場合、情報表示用パネル全体にわたって均一に充填することは難しく、不規則な充填ムラが生じる場合があった。
本発明は、上記の問題を解決するもので、情報表示用パネルのセル内への粒子群充填時における粒子群の充填ムラを解消することのできる、粒子群の充填装置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】
【０００５】
さて、本発明者は、上記の目的を達成するため、上述した不規則な充填ムラの発生原因について調査を行った。その結果、当該充填ムラの発生原因は、粒子群の充填の際に粒子間で発生する静電気にあることが判明した。以下、この解明経緯について説明する。
すなわち、粒子群をムラなく充填するためには、粒子充填部材によって粒子群をマスク上で移動させる際における粒子群の流動が、粒子充填部材の長手方向全体に亘って均一に生じる必要があるが、この流動に伴う粒子間の摩擦により、また粒子充填部材とマスクとの摺動により、静電気が生じ、この静電気が過度に大きかったり、局所的に生じたりすると、粒子群の均一な流動が妨げられ、充填ムラが生じるのではないかとの仮説を立てた。そこで、静電気の発生には空気の湿度が関係する点を考慮し、粒子群を充填する際の粒子充填装置の周囲における空気の湿度を、通常よりも高くして粒子群の充填を行ったところ、充填ムラの発生が低減することが分かった。
【０００６】
しかしながら、現実には、情報表示パネルの製造工場において粒子群の充填装置を設置した区域内の湿度を、通常よりも高目で常に一定に制御することは難しいため、湿度の調整によって充填ムラの発生を防止することは困難である。
そこで、発明者は、上記の問題を解決すべくさらに研究を重ねた末に、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
１．情報表示用パネルの基板上に形成された隔壁の上に配置されるマスクと、
上記隔壁で区画されたセル内に、上記マスクを介して表示媒体である粒子群を充填する粒子充填部材とを備え、
該粒子充填部材は、導電性材料からなり、かつ、電気的に接地されていることを特徴とする、粒子群の充填装置。
【０００８】
２．上記１において、前記マスクは、導電性材料からなり、かつ、電気的に接地されていることを特徴とする、粒子群の充填装置。
【０００９】
３．上記１または２において、該粒子充填部材は、体積抵抗が１０００Ω・ｃｍ以下の導電性材料からなることを特徴とする、粒子群の充填装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、粒子充填部材を、導電性材料とし、かつ、電気的に接地させているため、粒子群の充填作業の際に発生する静電気を効果的に逃がすことができる。その結果、充填作業の際に、粒子群が粒子充填部材の長手方向全体に亘って均一に流動するようになるため、充填ムラが回避される。
【００１１】
また、本発明に従い、マスクも、導電性材料とし、かつ、電気的に接地させることによって、充填作業中に発生する静電気をより逃がしやすくすることができ、したがって、充填ムラをさらに有利に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の粒子群の充填装置を説明するための図である。
【図２】本発明の対象となる帯電粒子気中駆動型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３】（ａ）は、本発明の一実施形態に従う粒子群の充填装置を説明するための図である。（ｂ）は、本発明の別の実施形態に従う粒子群の充填装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体的に説明する。
まず、本発明の対象となる情報表示用パネルの一例である、帯電粒子駆動型情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。この情報表示用パネルでは、対向する基板間に封入した帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体に対向対電極から電界が付与される。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等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が切り換わることにより、画像等の情報表示がなされる。したがって、表示媒体が、均一に移動し、かつ、表示情報を書き換える時或いは表示した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合う力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力等が考えられる。
【００１４】
次に、本発明の対象である帯電粒子駆動型の情報表示用パネルの例を、図２に基づいて説明する。
図２に示す例では、光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと、正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を、隔壁４で区画形成された各セル７において、パネル基板１に設けた電極５（ストライプ電極）と観察側の透明なパネル基板２に設けた透明電極６（ストライプ電極）とが対向直交交差して形成する画素電極対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。そして、図２（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を、或いは、図２（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色の表示を、白黒のドットでマトリックス表示している。
なお、図２（ａ）、（ｂ）において、図面手前にある隔壁は省略している。ここではセルと画素（ドット）とが一対一に対応する例を示している。隔壁４と基板１とは接着剤８を介して接着している。
【００１５】
次に、本発明の粒子群の充填装置について説明する。
本発明の粒子群の充填装置の代表的な構成は、図３（ａ）に示すとおりである。粒子充填部材２２を、導電性材料とし、かつ、電気的に接地させている点を除いては、前掲した図１に示した構成と同一であり、同一の参照符号を用いて説明する。
【００１６】
上記の導電性材料の素材としては、ウレタン樹脂、シリコン樹脂等の合成樹脂、およびカーボン、金属等の導電性素材とを用いることが好ましい。特に、上記の導電性材料は、上記の合成樹脂にカーボン粒子または金属粒子を含有させたものとすることが好ましい。これら素材の配合に当っては、得られる導電性材料の体積抵抗が１０００Ω・ｃｍ以下となるようにすることが好ましい。体積抵抗が１０００Ω・ｃｍを超えると、粒子群の充填作業の際に発生する静電気を十分に逃がすことができないからである。上記の体積抵抗は、より好ましくは５００Ω・ｃｍ以下であり、さらに好ましくは１００Ω・ｃｍ以下である。さらに、これら素材の配合に当っては、得られる導電性材料の硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度で９０°以下となるように配合することが好ましい。ＪＩＳ−Ａ硬度で９０°を超えると、粒子充填部材が硬くなりすぎ、粒子群の充填作業の際、粒子が一部つぶれたり、粒子充填部材のマスクとの当接面に疵ができて充填ムラを生じたりするためである。
【００１７】
代替的に、上記の導電性材料の素材は、金属とすることも考えられるが、この場合も、体積抵抗が１０００Ω・ｃｍ以下であり、かつ、硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度で９０°以下である素材を選択することが好ましい。さらにこの場合も、体積抵抗は、より好ましくは５００Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１００Ω・ｃｍ以下である。
【００１８】
上記した本発明の粒子群の充填装置によれば、前掲した図１の装置によるのと同様にして粒子群の充填を行うことができる。その際、粒子充填部材２２ａを、導電性材料とし、かつ、電気的に接地させているため、粒子群３の充填作業の際に発生する静電気を効果的に逃がすことができる。その結果、充填作業の際に、粒子群３が粒子充填部材２２ａの長手方向全体に亘って均一に流動するようになるため、充填ムラが回避されるのである。
【００１９】
また、マスクとしては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム、鉄、銅等の金属を用いたメタルマスクや、汎用プラスチックを用いた樹脂製マスクおよびメタルと樹脂とを組み合わせた積層マスク等を用いることができる。少なくともマスクのパネル基板上のセル開口と対向する側の面は導電性にするが、マスク全体を導電性金属としたメタルマスクとしてもよい。また、部分的に絶縁性部分を有する導電性メタルマスクとしたり、樹脂製のマスクの一方の面に導電層を設けて、導電性樹脂製マスクとしてもよい。
【００２０】
隔壁の形状は、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に設定され、特に限定はされないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍとし、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍとすることが望ましい。基板間ギャップを確保するために配置する隔壁の高さは、確保したい基板間ギャップと合わせる。基板間空間をセルに仕切るために配置する隔壁の高さは、基板間ギャップと同じにしても、幾分低くしてもよい。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使用できる。この隔壁により区画されるセルの形状は、基板平面方向からみて四角状、三角状、六角状、円形状、ライン状が例示され、配置としては格子状やハニカム状、網目状が例示される。なお、セル幅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、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は特に好適である。
【００２１】
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を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側基板は、透明でも不透明でも構わない。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、絶縁膜で被覆した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、好ましくは２〜２０００μｍである。薄すぎると、強度、基板間の隔壁均一性を保ちにくくなり、２０００μｍより厚いと、薄型の情報表示用パネルとする場合に不都合だからである。
【００２２】
電極の材料としては、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）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、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、ポリチオフェン等の導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。なお、電極の厚みは、導電性や光透過性を鑑みて決定され、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍである。背面側基板に設ける電極の材質や厚みについては、光透過性を鑑みる必要はない。
【００２３】
以上、本発明の粒子充填部材２２ａを、導電性材料とし、かつ、電気的に接地させてた場合について説明したが、本発明は、粒子充填部材２２ａのみならず、マスク１５も導電性材料とし、かつ、図３（ｂ）に示すように、電気的に接地させることもできる。この場合、少なくともマスクの粒子充填部材と接する側の面と、パネル基板上のセル開口と対向する側の面とは導電性とし、その他の点については、上述したとおりにすればよい。このように構成した粒子群の充填装置を用いると、充填作業中に発生する静電気をより逃がしやすくすることができ、したがって、充填ムラをさらに有利に回避することができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
＜表示媒体の準備＞
発明例および比較例では、表示媒体として、帯電特性の異なる白黒２色の表示媒体（粒子群Ａ、粒子群Ｂ）を用いた。
粒子群Ａは、メチルメタクリレートモノマー（関東化学試薬）６０重量部、１分子中に重合反応基を複数持つ多官能性モノマーとしてエチレングリコールジメタクリレート（和光純薬試薬）４０重量部（約２５ｍｏｌ％）に、正帯電の荷電制御剤としてニグロシン化合物（ボントロンＮ０７：オリエント化学製）３重量部および黒色顔料として、カーボンブラック（スペシャルブラック：デグッサ製）５重量部をサンドミルにより分散させ、（アクリル系およびメタクリル系）樹脂−炭化水素系樹脂ブロックコポリマー（モディパーＦ６００：日本油脂製）５重量部を溶解させた後、さらに２重量部のラウリルパーオキサイド（パーロイルＬ：日本油脂製）を溶解させた液を、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム（ラテムルＥ−１１８Ｂ：花王製）を０．５％添加した精製水に懸濁、重合させ、ろ過、乾燥させた後、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニューマチック工業）を用いて平均粒子径９．２μｍの正帯電性黒色粒子群として得たものである。
また、粒子群Ｂは、ポリエチルペンテンポリマー（ＴＰＸ−Ｒ１８：三井化学社製）１００重量部と、着色剤として二酸化チタン（タイペークＣＲ−９０：石原産業社製）１００重量部と、負帯電の荷電制御剤としてフェノール系縮合剤（ボントロンＥ８９：オリエント化学製）５重量部とを２軸混練機により溶融混練し、ジェットミル（ラボジェットミルＩＤＳ−ＬＪ型：日本ニューマチック（株）製）で細かく粉砕し、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニューマチック工業）を用いて分級し、溶融球状化装置（ＭＲ−１０：日本ニューマチック工業）を用いて溶融球状化して得た、平均粒子径が、９．５μｍの負帯電性の白色粒子群として得たものである。
【００２６】
＜パネル基板の作成＞
３７０ｍｍ×４７０ｍｍサイズの基板を２枚準備し、一方の基板上に高さ４０μｍのリブを作成すると共に、開口部が２００μｍ×２００μｍの四角状のセルを区画する隔壁を形成した。
【００２７】
＜マスクの載置および粒子群の充填＞
図１、図３（ａ）または図３（ｂ）に示す構造になる粒子充填装置を用い、表１に示す条件で粒子群Ａと粒子群Ｂをマスクを介して順番にセル内に充填した。なお、粒子充填部材の硬度はいずれも、ＪＩＳ−Ａ硬度で６０°とした。
なお、マスクとしては、厚さ４０μｍ、２００μｍ×２００μｍのセル１個当たりφ６０μｍの孔を３つ設けたものを用い、充填回数（粒子充填部材をマスクの一端から他端まで移動させる回数）は１〜１０回とした。
【００２８】
＜パネル全体にわたる粒子群の充填ムラの評価＞
上述した本発明の方法に従って、パネルを１００枚作成し、この１００枚につき電界を付与したときの表示画像を目視観察によって表示ムラの有無を判断した。そして、表示ムラが観察されなかったパネルが、作成した１００枚に占める割合で製品の品質を評価した。
従来例においても同様の評価を行った。これらの結果を併せて表１に示す。
【００２９】
【表１】
2012098630.tif 000003
【００３０】
表１に示したとおり、粒子充填部材もマスクも接地しない従来例は、充填品質が６０％であった。
これに対し、粒子充填部材のみを接地した発明例１および３〜５では、６５％〜８０％まで向上した。具体的には、粒子充填部材の体積抵抗を、１０−11Ω・ｃｍとした発明例１では６５％、１０００Ω・ｃｍとした発明例３では７０％、５００Ω・ｃｍとした発明例４では８０％、１００Ω・ｃｍとした発明例５では８５％であった。また、粒子充填部材およびマスクの双方を接地した発明例２、６〜８では、充填品質が６５％〜１００％まで向上した。具体的には、粒子充填部材およびマスクの体積抵抗を、それぞれ１０−11Ω・ｃｍおよび１０００Ω・ｃｍとした発明例２では６５％、粒子充填部材およびマスクの体積抵抗をいずれも、１０００Ω・ｃｍとした発明例６では９０％、５００Ω・ｃｍとした発明例７では９５％、１００Ω・ｃｍとした発明例８では１００％であった。
【００３１】
以上により、本発明に従う粒子群の充填装置を用いることにより、粒子群の充填品質が大幅に改善されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、セル内への粒子群充填時における粒子の充填ムラを効果的に回避することができ、表示品質が向上した情報表示パネルを安定して供給することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１、２      パネル基板
３          粒子群
４          隔壁
５、６      ストライプ電極
７          セル
８          接着剤
１５        マスク
１５ａ      導電性マスク
２０        粒子充填部材
２０ａ      導電性粒子充填部材
【図１】
2012098630.tif 000004
【図２】
2012098630.tif 000005
【図３】
2012098630.tif 000006