(57)【要約】【課題】粒子群の損傷を防止できるとともに凝集体の発生を防止できる情報表示用パネル製造時の粒子配置方法を提供する。【解決手段】情報を表示する画面領域が透明な観察側基板と、観察側基板と対向して配置される背面側基板と、２枚の基板間の画面領域内を区画する隔壁と、２枚の基板間の画面領域に配置され、付与された電界で移動して、情報を表示する表示媒体となる粒子群と、で構成された情報表示用パネルを製造する際の粒子配置方法であって、開口部を有したマスク１１上に置かれた粒子群３Ｗを、粒子充填部材１２をマスクに押し当てながら移動させることによって移動させて、開口部を介して、基板上に配置するに際して、マスクとして、粒子充填部材と接する側の表面のビッカース硬度が、１０００ＨＶ〜６０００ＨＶであるとともに、粒子充填部材と接する側の面の表面抵抗率が、１．０×１０６Ω／ｓｑ〜２．０×１０１０Ω／ｓｑであるマスクを用いる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表示する画面領域が透明な観察側基板と、前記観察側基板と対向して配置される背面側基板と、前記２枚の基板間の前記画面領域内を区画する隔壁と、前記２枚の基板間の前記画面領域に配置され、付与された電界で移動して、情報を表示する表示媒体となる粒子群と、で構成された情報表示用パネルを製造する際の粒子配置方法であって、
開口部を有したマスク上に置かれた前記粒子群を、粒子充填部材を前記マスクに押し当てながら移動させることによって移動させて、前記開口部を介して、前記基板上に配置するに際して、
前記マスクとして、前記粒子充填部材と接する側の表面のビッカース硬度が、１０００ＨＶ〜６０００ＨＶであるとともに、前記粒子充填部材と接する側の表面の表面抵抗率が、１．０×１０６Ω／ｓｑ〜２．０×１０１０Ω／ｓｑであるマスクを用いた、情報表示用パネル製造時の粒子配置方法。
【請求項２】
前記マスクの少なくとも前記粒子充填部材と接する側の表面に、アモルファスカーボン層を形成した、請求項１に記載の情報表示用パネルの製造方法。
【請求項３】
前記マスクが、導電性の金属で構成されているメタルマスクである、請求項１または２に記載の情報表示用パネル製造時の粒子配置方法。
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を表示する画面領域が透明な観察側基板と、観察側基板と対向して配置される背面側基板と、２枚の基板間の画面領域内を区画する隔壁と、２枚の基板間の画面領域に配置され、付与された電界で移動して、情報を表示する表示媒体となる粒子群と、で構成された情報表示用パネルを製造する際の粒子配置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、少なくとも情報表示画面領域が透明な一方の基板と他方の基板とを対向配置した基板管の情報表示画面領域に配置した粒子群を電界で移動させて、粒子群を表示媒体として情報を表示する情報表示用パネルが知られている。
【０００３】
そして、上述した情報表示用パネルを製造する際に実行される粒子配置工程で、スクリーンおよび板状部材を用いて粒子を配置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、情報表示用パネルのパネル基板に形成した隔壁上にスクリーンを配置し、スクリーン上に載せた表示媒体を構成する粒子群を板状部材でスクリーン上を移動させながらスクリーンの開口部から落下させる。これにより、パネル基板上の隔壁で囲まれたセル内に粒子群を配置する技術である。このようにスクリーンおよび板状部材による粒子配置を行えば、情報表示用パネルを製造する際に、効率良く粒子を配置することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
上述した特許文献１に開示された粒子群を基板上に配置する技術では、マスク表面と板状部材との間で粒子が強く擦られてしまうため、粒子が損傷し、連続して基板上に配置していくうちに、壊れた粒子が基板上に配置されてしまい、情報表示用パネルとしての性能一つであるコントラストが低下してしまう問題があった。また、損傷した粒子は、凝集しやすく、マスク上で凝集体となり、その凝集体近傍からスジ状のムラが発生し、このような状態で作製された情報表示用パネルはスジ状の表示不良を発生しやすいという問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、情報表示用パネルに表示媒体として配置する粒子の損傷を防止できるとともに粒子凝集体の発生を防止して、表示不良を起こさない情報表示用パネル製造時の粒子配置方法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】
【０００７】
本発明の情報表示用パネル製造時の粒子配置方法は、情報を表示する画面領域が透明な観察側基板と、前記観察側基板と対向して配置される背面側基板と、前記２枚の基板間の前記画面領域内を区画する隔壁と、前記２枚の基板間の前記画面領域に配置され、付与された電界で移動して、情報を表示する表示媒体となる粒子群と、で構成された情報表示用パネルを製造する際の粒子配置方法であって、開口部を有したマスク上に置かれた前記粒子群を、粒子充填部材を前記マスクに押し当てながら移動させることによって移動させて、前記開口部を介して、前記基板上に配置するに際して、前記マスクとして、前記粒子充填部材と接する側の表面のビッカース硬度が、１０００ＨＶ〜６０００ＨＶであるとともに、前記粒子充填部材と接する側の表面の表面抵抗率が、１．０×１０６Ω／ｓｑ〜２．０×１０１０Ω／ｓｑであるマスクを用いたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の情報表示用パネル製造時の粒子配置方法の好適例としては、前記マスクの少なくとも前記粒子充填部材と接する側の表面に、アモルファスカーボン層を形成したこと、前記マスクが、導電性の金属で構成されているメタルマスクであること、がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マスクの粒子充填部材と接する側の表面のビッカース硬度を１０００ＨＶ〜６０００ＨＶと上げることで、粒子充填部材によるマスク表面へのキズがつきづらくなり、その表面キズによる粒子群の損傷がなくなり、コントラスト低下を防止できるとともに、マスクの粒子充填部材と接する側の表面の表面抵抗率を１．０×１０６Ω／ｓｑ〜２．０×１０１０Ω／ｓｑとすることで、マスク表面が帯電し、粒子の固着が少なくなり、スジ状のムラが発生せず、表示不良も起こらない情報表示用パネル製造時の粒子配置方法を得ることができる。また、マスクの表面硬度を上げることができ、マスクの耐久性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の好適例に従って、マスクの少なくとも粒子充填部材と接する側の表面にアモルファスカーボン層を形成することで、マスク表面のビッカース硬度及び表面抵抗率の条件を簡単に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の粒子配置方法の対象となる情報表示用パネルの一例を説明するための図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の粒子配置方法の対象となる情報表示用パネルの他の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の情報表示用パネル製造時に用いる粒子配置方法の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の情報表示用パネル製造時に用いる粒子配置方法の他の例を説明するための図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の情報表示用パネル製造時に用いる粒子配置方法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明の対象となる情報表示用パネルについて＞
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性粒子を含んだ粒子群を表示媒体とする情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。前記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帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した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、表示媒体とする粒子群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、表示媒体とする粒子群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。従って、表示媒体とする粒子群が、均一に移動し、かつ、表示情報を書き換える時ある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帯電性粒子を含んだ粒子群を表示媒体とする情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図２（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
【００１４】
図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも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を含んだ白色粒子群３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ黒色粒子群３Ｂを示す）を、隔壁４で形成された各セル７において、背面側のパネル基板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１（ａ）に示すように白色粒子群３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色粒子群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１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。また、８は接着剤である。さらに、ここではセルと画素（ドット）とが１対１に対応する例を示している。
【００１５】
図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも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を含んだ白色粒子群３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ黒色粒子群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（ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）付き画素電極）と基板２に設けた電極６（共通電極）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。そして、図２（ａ）に示すように白色粒子群３Ｗを観察者に視認させて白色の表示を、あるいは、図２（ｂ）に示すように黒色粒子群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、手前にある隔壁は省略している。また、８は接着剤である。さらに、ここではセルと画素（ドット）とが１対１に対応する例を示している。
【００１６】
＜本発明の情報表示用パネル製造時の粒子配置方法について＞
図３および図４はそれぞれ本発明の情報表示用パネル製造時の粒子配置方法の一例を説明するための図である。
【００１７】
図３に示す例では、マスク１１と隔壁４の頂上とは離して配置し、マスク１１上に載せた白色粒子群３Ｗを粒子充填部材１２でマスク１１上で移動させる。マスク１１の開口部１１−１から落下した白色粒子群３Ｗは、パネル基板１上で隔壁４で囲まれて形成されたセル７内に配置される。粒子充填部材１２で押されたマスク１１が隔壁４の頂上に接地した状態で、粒子充填部材１２で押された白色粒子群３Ｗがマスク１１の開口部１１−１から落下する。マスク１１の粒子充填部材１２と接する側の表面全体にアモルファスカーボン層２２を形成している。なお、図３における左端の図は、粒子充填部材１２が移動した後、マスク１１が変形から解放されて元に戻った状態を示す。また、図３における中央の図は、粒子充填部材１２が移動することで押された白色粒子群３Ｗがマスク１１の開口部１１−１からセル７内に落下して配置されている状態を示す。この状態では、隔壁４の頂上とマスク１１のマスク部１１−２とは接触している。さらに、図３における右端の図は、粒子充填部材１２が通過する前のマスク１１と隔壁４との関係を示す。
【００１８】
図４に示す例では、マスク１１を隔壁４の頂上と接地させて配置し、マスク１１上に載せた白色粒子群３Ｗを粒子充填部材１２でマスク１１上で移動させる。マスク１１の開口部１１−１から落下した白色粒子群３Ｗは、パネル基板１上で隔壁４で囲まれて形成されたセル７内に配置される。マスク１１が隔壁４の頂上に常に接地した状態で、粒子充填部材１２で押された白色粒子群３Ｗがマスク１１の開口部１１−１から落下する。本例でも、マスク１１の粒子充填部材１２と接する側の表面全体にアモルファスカーボン層２２を形成している。本例では、図４における左端の図、中央の図、右端の図のいずれにおいても、隔壁４の頂上とマスク１１のマスク部１１−２とが接触している。
【００１９】
本発明の特徴は、上述した粒子配置方法において、マスク１１の少なくとも粒子充填部材１２と接する側の表面のビッカース硬度を１０００ＨＶ〜６０００ＨＶとするとともに、マスク１１の表面抵抗率を１．０×１０６Ω／ｓｑ〜２．０×１０１０Ω／ｓｑとする点にある。具体的には、図３に示すように、マスク１１の粒子充填部材１２と接する側の表面全体にアモルファスカーボン（ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）とも呼ばれる）層２２を形成することで、マスク１１表面のビッカース硬度を１０００ＨＶ〜６０００ＨＶに調整するとともに、マスク１１の表面抵抗率を１．０×１０６Ω／ｓｑ〜２．０×１０１０Ω／ｓｑに調整している。
【００２０】
ここで、表面にアモルファスカーボン層２２を設けたマスク１１を使用しているが、アモルファスカーボン層２２の形成は、例えば以下の通りに実施することができる。すなわち、アモルファスカーボン層の形成方法としては、スパッタリング方式のＰＶＤ法（Physical Vapor Deposition）や、プラズマＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition）等を用いて実施することができる。また、アモルファスカーボン層２２の表面のビッカース硬度の調整や、表面抵抗率の調整は、スパッタリングターゲットの材質やガスの組成で、形成層の膜質を制御したり、形成層の膜厚を制御することで、実施可能である。さらにまた、アモルファスカーボン層２２を設けるマスク１１としては、樹脂製マスクやメタルマスクを用いることができる。このうち導電性を有するメタルマスクが好ましく用いられ、例えば電鋳法で作製したニッケル製マスクを用いることができる。
【００２１】
上述した本発明の情報表示用パネル製造時の粒子配置方法によれば、マスクの少なくとも粒子充填部材と接する側表面のビッカース硬度を１０００ＨＶ〜６０００ＨＶとすることで、マスクにキズがつきづらくなり、キズによる粒子の損傷は発生せず、パネルコントラスト低下を防止できるとともに、マスクの表面抵抗率を１．０×１０６Ω／ｓｑ〜２．０×１０１０Ω／ｓｑとすることで、マスク表面が帯電することによる粒子の固着が少なくなり、基板上に配置された粒子にスジ状のムラを発生させることを抑制して、作製した情報表示用パネルにおいて表示不良が起こらない情報表示用パネル製造時の粒子配置方法を得ることができる。また、マスクの表面硬度を上げることができ、マスクの耐久性を向上させることができる。
【００２２】
粒子充填部材１２の材質は、特に限定しないが、ＪＩＳ−Ａ硬度６０度〜８０度である弾性材料であることが好ましい。ＪＩＳ−Ａ硬度が６０度未満であると、板状の粒子充填部材とマスク面との摩擦力が大きいためか、板状の粒子充填部材を移動させる際にスティック・スリップを発生する場合があり、８０度を超えると、板状の粒子充填部材をマスク面との間に挟まった粒子を損傷させるおそれがある。
【００２３】
このようなＪＩＳ−Ａ硬度を有する弾性材料の一例としてゴム材料が挙げられ、このようなゴム材料としては、天然ゴムの他、ウレタンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ハイパロンゴム、フッ素ゴムなどの合成ゴムなどを好適に用いることができる。
【００２４】
＜具体的な粒子配置工程の一例について＞
図５（ａ）、（ｂ）は本発明の粒子配置方法の具体的な一例を説明するための図である。図５（ａ）、（ｂ）に示す例において、図１（ａ）、（ｂ）〜図４に示す例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。図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、１つのマザーパネルから４個の情報表示用パネルを作製する、いわゆる、４個取りの例における粒子配置工程を示している。本例において、マスク１１の表面に予めアモルファスカーボン層２２を設けたマスク１１を利用して、粒子配置を実施している。
【実施例】
【００２５】
図４に示したマザーパネル上の各情報表示用パネルの画面領域に形成してあるセル内に、以下に示す、帯電性粒子を含んだ粒子群を表示媒体として配置する際に、本発明の粒子配置方法を適用した場合と、適用しなかった場合とを比較して効果について検討した。各セルには、黒色粒子群および白色粒子群を体積占有率が２５％となるように等体積量ずつ配置するようにした。情報表示用パネルの画面領域には、３００μｍ×３００μｍの開口でセルを形成するように隔壁を格子状に設けた。マスクは、各情報表示用パネルの画面領域に形成してあるセルに対応した開口部を有する、電鋳法で作製した厚さ２５μｍのニッケル製マスクを用いた。以下、アモルファスカーボンをダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼び、ＤＬＣと記す。
【００２６】
（黒色粒子群）
メチルメタクリレートモノマー（関東化学試薬）６０重量部、及び、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、及び、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、（アクリル系及びメタクリル系）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、濾過、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を得た。実施例では、この黒色粒子群を黒色表示媒体として用いた。
【００２７】
（白色粒子群）
ポリメ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物（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−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−マチック工業）を用いて溶融球状化し、平均粒子径が、９．５μｍの負帯電性の白色粒子群を得た。実施例では、この白色粒子群を白色表示媒体として用いた。
【００２８】
電鋳法で作製したニッケル製のメタルマスクに対して、粒子充填部材と接触する側の表面にＤＬＣコーティングを行ったり、何もコーティングしなかったりして複数種類のメタルマスクを作製し、これらのメタルマスクを用いて、１００００パネル製造した場合の、コントラスト低下率（コントラスト低下パネル数／製造パネル数）とスジ状表示不良率（スジ状表示不良パネル数／製造パネル数）とを算出した。メタルマスク表面のビッカース硬度は、株式会社三島製作所社製、微小硬度計：ＨＭＶ−１Ｔを用いて測定した。メタルマスクの表面抵抗率は、高抵抗のもの（コーティング層形成マスク）は、株式会社三菱化学アナリテック社製、ハイレスタＵＰ：ＭＣＰ−ＨＴ４５０型を用いて測定子、低抵抗のもの（コーティング層無しマスク）は、株式会社三菱化学アナリテック社製、ロレスタＧＰ：ＭＣＰ−Ｔ６１０型を用いて測定した。結果を以下の表１に示す。
【００２９】
【表１】
2012037583.tif 000003
【００３０】
表１の結果から、コーティング層を設けてマスク表面のビッカース硬度が１０００ＨＶ〜６０００ＨＶの範囲内であるとともに、表面抵抗率が１．０×１０６Ω／ｓｑ〜２．０×１０１０Ω／ｓｑの範囲内である実施例１〜６は、コーティング層を設けずにマスク表面のビッカース硬度および表面抵抗率がいずれも上記範囲外の比較例１と比べて、コントラスト低下率およびスジ状表示不良率とも良好な結果を示すことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明を用いて製造する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好適に用いられる。他に、リライタブルペーパー（本発明に係る画素サイズの電界形成用画素電極対を有する外部電界形成手段を用いて書換えできるものや、外部の表示書換え手段に接続して情報を書き換えた後、接続を解放しても情報を表示したままにすることができるもの）としても好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３２】
１、２  基板
３Ｗ  白色粒子群
３Ｗａ  白色粒子
３Ｂ  黒色粒子群
３Ｂａ  黒色粒子
４  隔壁
４ａ  枠リブ
５、６  電極
７  セル
８  接着剤
１１  マスク
１１−１  マスクの開口部
１１−２  マスク部
１２  粒子充填部材
２１  ステージ
２２  アモルファスカーボン層
【図１】
2012037583.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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