JP2008286989A - 情報表示用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】特に標準サイズではＡ７〜Ｂ３サイズの情報表示用パネルの表示エリア全面にわたって印加される電圧にムラがなくなり、画像品質が良好な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な対向する２枚の基板間の空間に少なくとも１種類以上の粒子からなり互いに光学的反射率および帯電特性が異なる表示媒体を少なくとも２種類以上封入し、前記２枚の基板の双方に直交配置したライン電極で形成される対電極間に電位差を与えることにより表示媒体に電界を付与し、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するドットマトリクス型表示方式の長方形の表示部を有する情報表示用パネルにおいて、表示面側基板に設けるライン電極を、透明材料で形成するとともに長方形の表示部表示エリアの短辺と平行な方向に設け、背面側基板に設けるライン電極を、金属材料で形成するとともに長方形の表示部表示エリアの長辺と平行な方向に設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の空間に少なくとも１種類以上の粒子からなり互いに光学的反射率および帯電特性が異なる表示媒体を少なくとも２種類以上封入し、前記２枚の基板の双方に直交配置したライン電極で形成される対電極間に電位差を与えることにより表示媒体に電界を付与し、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するドットマトリクス型表示方式の長方形の表示部表示エリアを有する情報表示用パネルに関するものである。
本発明は、特に、Ａ７サイズ（１０５ｍｍ×７４ｍｍ）〜Ｂ３サイズ（５１５ｍｍ×３６４ｍｍ）の情報表示用パネルにおいて、Ａ７〜Ｂ３相当の長方形の表示部表示エリアを有する情報表示用パネルの他、アスペクト比（縦横比）が大きな長方形の表示部表示エリアを有する情報表示用パネルに関するものである。

アクティブ駆動方式の液晶表示装置（ＬＣＤ）に代わるパッシブ駆動方式が適用できる情報表示装置として、帯電粒子電界駆動方式（電子粉流体方式や電気泳動方式）を用いた情報表示装置が提案されている。

中でも、構造が簡単なパッシブ駆動方式の情報表示装置として、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の空間に、少なくとも１種類以上の粒子から構成される互いに光学的反射率および帯電特性が異なる表示媒体を少なくとも２種類以上封入し、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方式の情報表示用パネルを用いたものが知られている（例えば特許文献１）。
上述した情報表示用パネルでは、２枚の基板の各々に、互いに直交するライン電極を設けてドットマトリクス型表示方式でパッシブ駆動を行っている。
国際公開第２００３／０５０６０６号パンフレット

上述した、パッシブマトリックス駆動方式で用いる対電極はライン状電極を対向して直交するように配置するが、ライン状電極のために電源との接続側の対電極間に印加される電圧と、電極先端側の対電極間に印加される電圧とに、電圧降下に伴う差を生じ、その結果、対電極間に形成される電界に差があり、表示媒体としての粒子駆動性に影響を与えていた。すなわち、情報表示用パネルの表示領域において表示媒体の駆動性の差から表示される画面画質（例えばコントラストなど）が不均一になるという問題があった。
上記の問題は、金属に比べると電気抵抗が高いＩＴＯ等の透明電極において、長さが２５７ｍｍ（Ｂ５サイズの長辺方向に相当する）よりも長くなると顕著になるため、電子ペーパーの標準サイズとしてニーズの高い、Ａ５、Ｂ５、Ａ４、Ｂ４、Ａ３、Ｂ３サイズのように、配置するＩＴＯ等の、金属に比べると電気抵抗が高い透明ライン電極の長さが２５７ｍｍ以上の長方形の表示領域を有するドットマトリックス型表示方式の情報表示用パネルにおいて起こりやすく、低価格に抑えたい電子ペーパーに必要とされるパッシブ駆動方式において課題となっていた。

そこで、本発明の目的は、上記した従来のドットマトリックス型表示方式でパッシブ駆動する情報表示用パネルにおいて、特にＢ５サイズ以上の情報パネルにおいても画像品質を良好に保つことにある。

本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の空間に少なくとも１種類以上の粒子からなり互いに光学的反射率および帯電特性が異なる表示媒体を少なくとも２種類以上封入し、前記２枚の基板の双方に直交配置したライン電極が形成する対電極間に電位差を与えることにより表示媒体に電界を付与し、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するドットマトリクス型表示方式の長方形の表示部表示エリアを有する情報表示用パネルにおいて、表示面側基板に設ける透明ライン電極を、透明導電材料で形成するとともに長方形の表示部表示エリアの短辺と平行な方向に設け、背面側基板に設けるライン電極を、金属材料で形成するとともに長方形の表示部表示エリアの長辺と平行な方向に設けることを特徴とするものである。

また、本発明の情報表示用パネルは、前記表示面側基板に設ける透明ライン電極の幅を、前記背面側基板に設ける金属ライン電極の幅よりも大きくし、単位画素が長方形となることが好適である。

また、長方形の表示部表示エリアの短辺の長さが、３５０ｍｍ以下であることが好適である。

また、本発明の情報表示用パネルは、前記表示面側基板に設ける透明ライン電極と、電極に電圧を印加するための電源とを接続するための引き出し線を金属材料で構成が好適である。

また、本発明の情報表示用パネルは、前記表示面側基板に設ける透明ライン電極を、透明電極と金属細線とにより構成することが好適である。

また、本発明の情報表示用パネルは、前記表示面側基板に設ける透明ライン電極を、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンのうちのいずれかの透明導電材料により形成することが好適である。

また、本発明の情報表示用パネルは、前記背面側基板に設けるライン電極、前記表示面側基板に透明電極とともに設ける金属細線、およびライン電極に電圧を印加するための電源とライン電極とを接続する引き出し線を、銅、アルミニウム、銀、ニッケル、金、クロム、ネオジウムおよびこれらを主成分とする合金のうちのいずれかの金属材料により形成することが好適である。

本発明によれば、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の空間に少なくとも１種類以上の粒子からなり互いに光学的反射率および帯電特性が異なる表示媒体を少なくとも２種類以上封入し、前記２枚の基板の双方に直交配置したライン電極で形成される対電極間に電位差を与えることにより表示媒体に電界を付与し、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するドットマトリクス型表示方式の長方形の表示部表示エリアを有する情報表示用パネルにおいて、表示面側基板に設けるライン電極を、透明材料で形成するとともに長方形の表示部表示エリアの短辺と平行な方向に設け、背面側基板に設けるライン電極を、金属材料で形成するとともに長方形の表示部表示エリアの長辺と平行な方向に設けることにより、特に標準サイズとされるＡ７〜Ｂ３サイズの情報表示用パネルの表示エリア全面にわたって印加される電圧にムラがなくなり、画像品質が良好な情報表示用パネルを提供することができる。

まず、本発明の情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明の情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間の空間に封入した互いに光学的反射率と帯電特性とが異なる少なくとも２種類の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することにより、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、電極や基板や隔壁との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。

本発明の情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。いずれも対向する２枚の基板にライン電極を形成し互いに対向直交するようにして構成した対電極間に電界を発生させて基板間に配置した表示媒体を駆動させるものである。ライン電極が直交して重なり合う部分が単位画素となるドットマトリックス型の情報表示用パネルである。

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、隔壁４で形成された各セルの気体中空間に封入し、基板１に設けた電極５（ライン電極）と基板２に設けた電極６（ライン電極）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１（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて黒地に白色のドット表示を行うか、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて白地に黒色のドット表示を行っている。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。電極は基板の外側に設けても、基板の内部に埋め込むように設けてもよい。隔壁は設けなくても良いし、対向直行するライン電極が形成する対電極の位置と対応させなくても良い。

図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、図１に示す例に加えて、隔壁４で形成された各セル内に絶縁性液体８を充填し、表示媒体を観察者に視認させて黒地に白色あるいは白地に黒色のドット表示を行う。隔壁は設けなくても良いし、対向直行するライン電極が形成する対電極の位置と対応させなくても良い。

図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、基本の構成は図１に示す例と同じとし、３個のセル（各セルが単位画素となり、この場合３色単位画素で１表示単位としている）で表示単位を構成するカラードット表示の例を示している。図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、表示媒体としてはすべてのセル２１−１〜２１−３に白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを充填し、第１のセル２１−１の観察者側に赤色カラーフィルター２２Ｒを設け、第２のセル２１−２の観察者側に緑色カラーフィルター２２Ｇを設け、第３のセル２１−３の観察者側に青色カラーフィルター２２ＢＬを設け、第１のセル２１−１、第２のセル２１−２および第３のセル２１−３の３個のセルで表示単位を構成している。本例では、図３（ａ）に示すように、観察者側に、１表示単位中のすべての第１セル２１−１〜第３のセル２１−３において白色表示媒体３Ｗを移動することで、観察者に対し白色ドット表示を行い、図３（ｂ）に示すように、観察者側に、１表示単位中のすべての第１セル２１−１〜第３のセル２１−３において黒色表示媒体３Ｂを移動することで、観察者に対し黒色ドット表示を行っている。各セルの表示媒体の移動のさせ方で多色カラー表示ができる。なお、図３（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。この場合、対向直行するライン電極が形成する対電極の位置と、カラーフィルターの配置位置と、隔壁で形成されるセルの位置とを対応させる。

図４に示す例では、図１（ａ）、（ｂ）で示す白色表示媒体３Ｗと黒色表示媒体３Ｂとを充填した隔壁４で形成されたセルの代わりに、表示用白色粒子３Ｗａと表示用黒色粒子３Ｂａとを絶縁液体８とともに内部に充填したマイクロカプセル９を用いている。なお、対向する基板１、２の基板間距離を確保するために、基板間距離確保用部材４０を設けている。この場合、対向直行するライン電極が形成する対電極の位置とマイクロカプセルの配置位置とを対応させる。

以下、図面を参照して本発明の情報表示用パネルをさらに詳しく説明する。

図５（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルにおけるライン電極の配置例である。
図５（ａ）は、背面側基板１に、ライン電極５を、背面側基板１の長辺と平行な方向に配置する。点線で囲んだ四角部分が表示エリアであり、表示エリアの外側にライン電極５から延長した引き出し線部１０がある。ライン電極５および引き出し線部１０は電気抵抗が小さい金属材料で形成する。
図５（ｂ）は、表示面側基板２に、透明ライン電極６を、表示面側基板２の短辺と平行な方向に配置する。点線で囲んだ四角部分が表示エリアであり、表示エリアの外側に透明ライン電極６から延長した引き出し線部１０がある。透明ライン電極６は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明導電材料で形成し、引き出し線部１０は透明導電材料より電気抵抗が小さい金属材料で形成する。
図５（ｃ）は、背面側基板１と表示面側基板２とを貼り合わせた情報表示用パネルを表示面側から見た様子を示す。各ライン電極５、６のそれぞれからの引き出し線部１０は、ライン電極間に電圧を印加するための電源に接続するため、電源接続用部材１１、例えばフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）などに接続されている。
表示面側基板２に設ける透明ライン電極６を短辺と平行な方向に配置することで、透明ライン電極６の全長が短くなり、電源接続用部材１１に近い対電極間に印加される電圧と、電源接続用部材１１から遠い対電極間に印加される電圧との差を小さくすることができる。その結果、特に標準サイズではＡ７〜Ｂ３サイズの情報表示用パネルの表示エリア全面にわたって印加される電圧にムラがなくなり、画像品質が良好になる。

また、表１に、標準サイズの情報表示用パネルの縦横の長さを示す。なお、情報表示用パネルでは表示部にならない額縁部があるため、パネルサイズがそのまま画面サイズ（表示エリアのサイズ）にはならない。

また、表示面側基板に設ける透明ライン電極は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の他、酸化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、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透明導電金属酸化物類や、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の透明導電性高分子類を用いて形成することもできる。
一方、背面側基板に設けるライン電極は、銅、アルミニウム、銀、ニッケル、金、クロム、ネオジウムおよびそれらを主成分とする合金（例えば、ネオジウムクロム合金（Ｎｄ−Ｃｒ））等の金属材料を用いて形成することができる。

図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルにおけるライン電極の他の配置例である。
図６（ａ）は、図４（ａ）と同じ構成である。
図６（ｂ）は、表示面側基板２に、透明ライン電極６および透明ライン電極６の中央に金属細線１４を、表示面側基板２の短辺と平行な方向に配置する。点線で囲んだ四角部分が表示エリアであり、表示エリアの外側に金属細線１４を延長している。透明ライン電極６はＩＴＯ等の透明導電材料で形成し、金属細線１４は透明導電材料より電気抵抗が小さい金属材料で形成する。金属細線の幅を１０〜２０μｍの範囲とすることによって、透明電極中に配置された金属細線は事実上見えなくすることができる。また、金属細線の配置を等間隔としないでわずかにずらすことにより、モアレの発生を防ぐことができるので好ましい。
図６（ｃ）は、背面側基板１と表示面側基板２とを貼り合わせた情報表示用パネルを表示面側から見た様子を示す。各ライン電極５からの引き出し線部１０および透明ライン電極６から延長している金属細線１４は、ライン電極間に電圧を印加するための電源に接続するため、電源接続用部材１１、例えばフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）などにそれぞれ接続されている。
表示面側基板２に設ける透明ライン電極６にさらに電気抵抗の小さい金属細線１４を配置することで、ライン電極部分全体の電気抵抗を小さくし、電源接続用部材１１に近い対電極間に印加される電圧と、電源接続用部材１１から遠い対電極間に印加される電圧との差をさらに小さくすることができる。その結果、特に標準サイズではＡ７〜Ｂ３サイズの情報表示用パネルの表示エリア全面にわたって印加される電圧がより一定となり、画像品質がより均一になる。

図７（ａ）、（ｂ）は本発明の情報表示用パネルにおけるライン電極の配置を説明するための図である。
図７（ａ）、（ｂ）ともに、背面側基板に配置する金属製のライン電極５および引き出し線部１０、並びに、表示面側基板に配置する透明導電部材からなる透明ライン電極６および金属製の引き出し線部１０を示す。ライン電極５の幅をＷ１、透明ライン電極６の幅をＷ２とする。縦横２本のライン電極の交点部分（図７では斜線で示した部分）が１表示単位となるので、１表示単位の面積を小さくすると、高解像度の高画質にすることができる。
図７（ａ）は、ライン電極５の幅Ｗ１が透明ライン電極６の幅Ｗ２より小さく（Ｗ１＜Ｗ２）、単位画素が長方形の例である。透明ライン電極６の幅Ｗ２が大きいことにより、透明ライン電極６の電気抵抗による電圧降下の影響が小さく、引き出し線部１０に近い対電極間に印加される電圧と、引き出し線部１０から遠い対電極間に印加される電圧との差を小さくすることができる。その結果、特に標準サイズではＡ７〜Ｂ３サイズの情報表示用パネルの表示エリア全面にわたって印加される電圧にムラがなくなり、画像品質が良好になる。
一方、図７（ｂ）は、ライン電極５の幅をＷ１が透明ライン電極６の幅をＷ２より大きく（Ｗ１＞Ｗ２）した単位画素が長方形の例である。この場合、図７（ａ）の例と画素数はほぼ同じであるが、透明ライン電極６の幅Ｗ２が小さいので、透明ライン電極６の電気抵抗が大きくなり、電圧降下の影響が大きくなる。
よって、図７（ａ）のように、背面側基板に設ける金属ライン電極５の幅Ｗ１を、表示面側基板に設ける透明ライン電極６の幅Ｗ２よりも小さくし、単位画素を長方形とすることが好適である。ここでは極端に小さな長方形の表示エリアにおいて説明したが、Ａ規格、Ｂ規格の標準サイズの長方形の表示エリアでは短辺に平行な方向に並べる透明ライン電極幅を広くしたほうが、画素数も多くすることができるので高精彩となる点でも好ましい。
対向ライン電極の重なりで形成する長方形の単位画素の縦横アスペクト比（Ｗ２／Ｗ１）は１以上２以下とすることが好ましい。Ｗ２／Ｗ１が２より大きいと精彩度の点で問題が出てくることがある。Ｗ２／Ｗ１が１より小さいと本発明の目的でもある透明ライン電極全体の電気抵抗を小さくすることができなくなる。
また、対電極の交点部分で形成される長方形が隔壁に内接するか、もしくは、隔壁内側に納まるようにするのが好ましい。ここでは隔壁が形成するセルと、対電極が形成する単位画素とを対応させたが、対応させなくても良く、この場合、セル形状、セルの配置は任意であり、隔壁形状、配置も任意である。解像度の点からはセル形状と単位画素とを対応させるため長方形セルを格子状配置するのが好ましい。いずれにしても隔壁を設ける場合には、セルのコーナー部となる隔壁の接合部には丸みを形成することが好ましい。

以下、本発明の情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。

情報表示用パネルの基板としては、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ォン（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、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。背面側に用いる基板は透明でも、透明でなくても良い。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。

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。表示面側基板および背面側基板いずれに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。金属ライン電極は金属箔をラミネートしたもの（例えば圧延銅箔など）にエッチング処理などを行っても得ることができる。なお、透明導電材料で形成する電極の厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、３〜１０００ｎｍが好適である。電気抵抗を小さく抑えるために、光透過性との兼ね合いでできる限り厚くすることが好ましく、本発明では４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲が好適である。また、金属材料で形成する電極の厚みも、導電性が確保できれば良く、３〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜４００ｎｍが好適である。金属材料の電気抵抗は小さいので、厚さはできるだけ薄いほうが好ましいが、あまり薄いと断線しやすくなることもあり、５〜１００ｎｍが特に好適である。なお、外部電圧入力は、直流あるいは交流を重畳しても良い。

情報表示用パネルの基板間の空間にセルを形成するための隔壁において、隔壁の高さや幅は表示にかかわる表示媒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。表示側基板と背面側基板とを重ね合わせて得られる情報表示用パネルにおけるセルは図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、六角状が例示されるほか、楕円形、レーストラック形を用いることもでき、配置としては格子状やライン状やハニカム状や網目状が例示される。隔壁配置によって様々な形状のセルが用いられる。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（隔壁の幅によって形成されるセルの枠部の面積）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、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。

次に、本発明の情報表示用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。
表示用粒子には、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、本発明に用いる表示用粒子は平均粒子径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。

更に本発明に用いる表示用粒子では、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、表示媒体としての均一な移動が可能となる。

さらにまた、各表示用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。

なお、上記表示用粒子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うことができる。

表示用粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、情報表示用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。

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、表示用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。

更に、気体中空間で表示媒体を駆動する乾式の情報表示用パネルとする場合には、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、例えば、図１（ａ）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）、情報表示用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情報表示用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、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剤、シール方法を施すことが肝要である。

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、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。
対向する基板間セル内の気体中空間におけ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。

以下、本発明の情報表示用パネルの実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
以下の（１）〜（５）の工程によって、表２に示すサイズ（Ａ７〜Ｂ３）の情報表示用パネルを製作し、べた画像をドットマトリックス表示させて画質を評価した。
（１）基板への隔壁（リブ）および電極パターンの形成工程
（２）基板への表示媒体の充填工程
（３）隔壁上の不要な表示媒体の除去工程
（４）隔壁への接着剤層形成工程
（５）２枚の基板の貼り合わせ工程

表２に示したサイズ（Ａ７〜Ｂ３）の情報表示用パネル作製において、基板に設けるライン電極をＩＴＯ電極／銅電極（ＩＴＯ電極を短辺と平行に配列）にしたものと、ＩＴＯ電極／ＩＴＯ電極にしたものとを作製し、それぞれの情報表示用パネルについて評価を行い、その結果を表３に示す。ＩＴＯライン電極は、３０Ω／□のＩＴＯ膜（厚さ：２００ｎｍ）をフォトレジスト法によってパターン形成した。
その後、ＩＴＯ電極を形成した基板に、フォトレジスト法によって、線幅３０μ高さ４０μｍの四角形格子状の隔壁パターンを、画素サイズ開口部をもって作製して隔壁付基板とした。
白色表示媒体（負帯電粒子からなる）と黒色表示媒体（正帯電粒子からなる）とを合わせて２５vol％になるよう同容積量でセルに配置した後、２枚の基板を貼り合わせて各サイズの情報表示用パネルを得た。

表３の結果より、長辺に平行な電極材料がＩＴＯの場合、Ａ４サイズ以上の情報表示用パネルにおいて、長辺側の一端付近が不均一なべた画像であったが、長辺に平行な電極材料が銅の場合、全てのサイズ（Ａ７〜Ｂ３）の情報表示用パネルにおいて、均一な画質のべた画像が得られた。

本発明の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、ハンディー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、電子マニュアル（取扱説明書）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。

なお、本発明の情報表示用パネルの駆動方式としては、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方式やスタティック駆動方式が好適である。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの他の例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 本発明の情報表示用パネルのさらに他の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルにおけるライン電極の配置例である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の情報表示用パネルにおけるライン電極の他の配置例である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の情報表示用パネルにおけるライン電極の配置を説明するための図である。 本発明の情報表示用パネルにおける隔壁の一例を示す。

符号の説明

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
８ 絶縁液体
９ マイクロカプセル
１０ 引き出し線部
１１ 電源接続用部材
１２ セル
１４ 金属細線
２１ セル
２１−１ 第１のセル
２１−２ 第２のセル
２１−３ 第３のセル
２２Ｒ 赤色カラーフィルター
２２Ｇ 緑色カラーフィルター
２２ＢＬ 青色カラーフィルター
４０ 基板間距離確保用部材

Claims (7)

1. 少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間の空間に少なくとも１種類以上の粒子からなり互いに光学的反射率および帯電特性が異なる表示媒体を少なくとも２種類以上封入し、前記２枚の基板の双方に直交配置したライン電極で形成される対電極間に電位差を与えることにより表示媒体に電界を付与し、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示するドットマトリクス型表示方式の長方形の表示部を有する情報表示用パネルにおいて、
   表示面側基板に設けるライン電極を、透明導電材料で形成するとともに長方形の表示部表示エリアの短辺と平行な方向に設け、
   背面側基板に設けるライン電極を、金属材料で形成するとともに長方形の表示部表示エリアの長辺と平行な方向に設ける
   ことを特徴とする情報表示用パネル。
2. 前記表示面側基板に設ける透明ライン電極の幅を、前記背面側基板に設ける金属ライン電極の幅よりも大きくし、単位画素が長方形となることを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネル。
3. 長方形の表示部表示エリアの短辺の長さが、３５０ｍｍ以下であ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。
4. 前記表示面側基板に設ける透明ライン電極と、前記透明ライン電極に電圧を印加するための電源とを接続するための引き出し線を金属材料で構成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報表示用パネル。
5. 前記表示面側基板に設ける透明ライン電極を、透明電極と金属細線とにより構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の情報表示用パネル。
6. 前記表示面側基板に設ける透明ライン電極を、酸化インジウム錫、酸化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム、アンチモン錫酸化物、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンのうちのいずれかの透明導電材料により形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の情報表示用パネル。
7. 前記背面側基板に設けるライン電極、前記表示面側基板に透明電極とともに設ける金属細線、およびライン電極に電圧を印加するための電源とライン電極とを接続する引き出し線を、銅、アルミニウム、銀、ニッケル、金、クロム、ネオジウムおよびこれらを主成分とする合金のうちのいずれかの金属材料により形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の情報表示用パネル。

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