JP2003216111A

JP2003216111A - 表示装置および表示システム

Info

Publication number: JP2003216111A
Application number: JP2002019146A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Nakao; 佳寛中尾
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】紙媒体に匹敵する携帯性を有する表示装置を
提供する。【解決手段】表示装置112は、着色した帯電粒子に電
界を印加することによって階調または色調が変化するこ
とにより表示を行なう電気泳動表示シート109と、電磁
誘導または電磁波により、外部からデータおよび電力を
受信する受信側アンテナコイル108と、受信した前記電
力により稼働して、受信した前記データを復調する通信
制御回路103と、復調したデータに基づいて、前記表示
手段を表示駆動するドライバ回路104〜106とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文章、画像などを
表示する表示装置と、該表示装置を備える表示システム
に関するものである。具体的には、本発明は、紙媒体に
匹敵する携帯性を有する表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ用ディスプレイやテレビジ
ョン受像機に代表されるように、従来の表示装置として
は、ＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)表示装置、液晶表示装置
などがよく用いられている。

【０００３】このような表示装置では、視認性を高めた
り、視覚をより強く刺激して娯楽性を高めたりするため
に、表示画面が出来る限り大面積であることが望まれる
反面、表示装置の占有空間や電力消費はより小さく、あ
るいは利用場所を限定せずに自由に移動できるように軽
量化するという互いに相反する強い要求がなされてい
る。

【０００４】このような相反する要求を満たす携帯型表
示装置として、液晶表示ディスプレイを用いた表示装置
が普及しつつある。液晶表示ディスプレイを用いた携帯
型表示装置の一例として、電子メニュー装置が挙げられ
る。

【０００５】一般に、飲食店などで利用されているメニ
ューは、紙、プラスチックなどの印刷物であり、その記
述を変更することはできない。しかしながら、近年、飲
食店を含むサービス産業は、激しい競争を強いられてお
り、集客力をつけるために頻繁なメニューの改訂を行っ
ている。より簡単にメニューの改訂を行なうために、ま
たメニューの取扱いを容易にするために、従来、様々な
電子メニュー装置が提案されている。

【０００６】電子メニュー装置の従来例としては、特開
2001−175954号公報（公開日：2001年６月２９日）に記
載の電子メニュー装置が挙げられる。図７は、この電子
メニュー装置を概略的に示している。電子メニュー装置
700は、中心位置1bにおいて軸支されており、開閉自在
な冊子形状であって、薄型形状の筐体である装置本体70
5の内側両面に表示装置703・704を備えている。

【０００７】これらの表示装置703・704には、薄型の液
晶ディスプレイなどが搭載されている。また、表示装置
704の近傍であって、装置本体705の端縁部には、外部装
置とデータを送受信する赤外線通信Ｉ/Ｆ706と、客層
（例えば、「主婦」、「女子学生」、「男性」、「ファ
ミリー」など）に応じて設定される表示モードを指定す
る複数の客層キー701と、電子メニュー装置の電源（図
示せず）のオン・オフを切り換える電源スイッチ702と
が設けられている。

【０００８】このような電子メニュー装置は、顧客への
メニュー提供が目的であるために、その操作性が重要で
あり、その表示データを転送する方法としては、有線よ
りも無線（非接触）の方が望ましく、上記の公報では赤
外線通信が採用されている。

【０００９】このように、電子メニュー装置で要求され
る携帯性は、薄型の液晶ディスプレイ、バッテリ、およ
び赤外線通信技術を採用することにより実現されてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開20
01-175954に記載の電子メニュー装置では、表示手段に
液晶ディスプレイを使用したり、バッテリを内蔵したり
しているため、紙媒体に匹敵するような携帯性を実現す
るまでには至っていない。

【００１１】すなわち、液晶ディスプレイには、ガラス
基板が使用されているため、紙媒体に比べて、重量化
し、柔軟性（変形）に乏しく、かつ機械的な強度が弱い
という欠点を有する。また、前記ガラス基板を保護する
ために、電子メニュー装置は、筐体内に液晶ディスプレ
イを備える構成になっており、さらに重量化しかつ装置
の規模が増大することになる。

【００１２】また、液晶ディスプレイの表示を維持する
ために、電子メニュー装置は、エネルギー密度の高いバ
ッテリを内蔵する必要があり、装置がさらに重量化し、
かつ装置の規模がさらに増大することになる。さらに、
バッテリが消耗した場合には、バッテリの交換等の操作
が必要になり、手間と費用とがかかることになる。

【００１３】以上のように、従来の技術では、紙媒体に
匹敵し、それを代替可能なまでの携帯性を有する表示装
置を実現するまでには至っていない。

【００１４】近年、紙に匹敵する柔軟性を有し、表示情
報の書き換えが可能な表示装置として電気泳動表示シー
トが注目されている。該表示シートは、従来のＣＲＴ表
示装置や液晶表示装置などに比べて薄く、低コストであ
り、また紙の様な基材に形成され得るので、薄さ、軽
さ、操作性、耐久性など機能的にすぐれた表示媒体とし
て期待されている。

【００１５】また、電気泳動表示シートは、表示画像を
一度表示すると、その後電力を供給しなくとも比較的長
時間その表示を保持することが可能であるため、リフレ
ッシュ動作を必要としない特徴を有する。この特徴によ
り、電気泳動表示シートは表示画像を表示させた後、表
示シートを表示データ書込用の装置からはずして持ち運
ぶことが可能であり、すなわち携帯型表示装置としての
応用に極めて適している。

【００１６】このような電気泳動表示シートの構造を図
９に示す。図９は、表示面を上にして電気泳動表示シー
トを縦に切断した状態を示している。電気泳動表示シー
ト900は、上面に透明電極付上面基板901を、下面にＴＦ
Ｔ（Thin Film Transistor）付下面基板902を、かつ、
上面および下面の隙間に多数のマイクロカプセル903を
平面上にラミネートした構成となっている。

【００１７】それぞれのマイクロカプセル903には、内
部が透明な液体で満たされており、この液体には、正に
帯電した白い粒子と負に帯電した黒い粒子とが浮遊して
いる。このように、マイクロカプセル内の溶媒中に帯電
粒子を分散させたものは、「電子インク」と呼ばれてい
る。

【００１８】下面基板902には、電極がマトリックス状
に配備されて、マイクロカプセル903の底面と接触して
いる。一方、上面基板901には、透明電極が配置され、
マイクロカプセル903の上面と接触している。

【００１９】上記の構成において、上面基板901の透明
電極に負電圧、下面基板902の電極に正電圧をそれぞれ
印加すると、正の泳動素子である白い粒子が上面側に移
動し、負の泳動素子である黒い粒子が下面側に移動す
る。このとき、上部から使用者904が観察すると、使用
者904は、白色が表示されていると認識することにな
る。

【００２０】これとは反対に、上面基板901の透明電極
に正電圧、下面基板902の電極に負電圧をそれぞれ印加
すると、正の泳動素子である白い粒子が下面側に移動
し、負の泳動素子である黒い粒子が上面側に移動する。
このとき、上部から使用者904が観察すると、使用者904
は、黒色が表示されていると認識することになる。

【００２１】現在、表示駆動のための電圧は、約15Ｖ
(ボルト)程度であるが、直径80〜100μｍ(マイクロメー
トル)程度のマイクロカプセルのさらなる小型化、また
はマイクロカプセル内粒子の流動性の最適化などによ
り、表示駆動電圧の更なる低電圧化が図られている。

【００２２】従って、電気泳動表示シート900は、表示
駆動に必要な電力が小さく、かつ一旦表示すると、その
後に電力を供給しなくとも比較的長時間その表示状態の
保持できるので、携帯型表示装置としての利用に最適で
ある。

【００２３】しかしながら、表示駆動に電力が必要であ
ることには変わりがないことから、バッテリを内蔵する
必要があり、バッテリを内蔵することによる上記の問題
点が依然として存在する。

【００２４】本発明は、紙媒体に匹敵する携帯性を有す
る表示装置および表示システムを提供することを目的と
する。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、電気泳動
表示シートを用いた表示装置に、無線通信により電力を
供給するシステムを適用することにより、上記の課題を
解決することを案出した。

【００２６】無線通信により、データを送信するととも
に電力を供給するシステムとして、非接触ＩＣカードシ
ステムが挙げられる。非接触ＩＣカードシステムおよび
その通信波形を図８に示す。

【００２７】非接触ＩＣカードシステムは、リーダライ
タ装置807および非接触ＩＣカード808を備える構成であ
る。リーダライタ装置807が発生させる磁界の中に、Ｉ
Ｃカード808に内蔵したアンテナコイル806を進入させる
ことで、ＩＣカード808は、電磁誘導により、リーダラ
イタ装置807と電力の供給やデータのやりとりを行な
う。ＩＣカード808に利用されている通信方式は、一般
にＡＳＫ(Amplitude Shift Keying)振幅変調方式であ
る。

【００２８】非接触ICカード808は、誘導電圧を整流す
る整流回路801、搬送波からクロックを抽出するクロッ
ク抽出回路803、抽出されたクロックからシステム用ク
ロックを生成するＣＧ(Clock Generator)回路810、搬送
波に重畳されたデータを復調する復調回路804、ＩＣカ
ード808からデータを変調出力する変調回路805、ＩＣカ
ード808が磁場に進入し電圧が誘導されたことを検出す
るパワーオンリセット回路802、システム制御用ＣＰＵ8
09、および、復調後のデータを制御する通信回路（通信
部）811などを備える構成である。

【００２９】CL1端子およびCL2端子間にアンテナコイル
806が外部接続されている。ダイオードブリッジの終点
ノードからは、全波整流された電圧を出力する。パワー
オンリセット回路802は、全波整流された電圧を検出す
ることで、非接触ＩＣカード808が磁場に進入したこと
を検出し、リセット信号を解除することでシステムを起
動する。また電源電圧はVCC端子から、図示しないがレ
ギュレータ回路などの電圧制御回路で定電圧化される。
クロックは搬送波として受信され、クロック抽出回路80
3にて抽出され発振源として使用されている。

【００３０】また、図８(ｂ)に示すように、搬送波には
振幅変調されたデータが重畳されている。この搬送波
は、非接触ＩＣカード808の整流回路801で受信され復調
回路804でデジタルデータに復調され内部の通信回路811
へ出力される。振幅変調されたデータは、最大振幅Amax
のある期間をデータ"１"、最小振幅Aminのある期間をデ
ータ"０"としている。

【００３１】なお、上述から理解できるように、ＲＦ通
信技術を利用した非接触通信ではリーダライタ装置807
から電磁誘導による給電を行なうために、大容量の電力
を駆動はできず、小容量かつ幾分不安定な電源となって
いる。しかしながら、電気泳動表示シートを表示駆動す
るのに十分な電力を得ることができることから、上記の
課題を解決することができる。以下、上記の課題を解決
する手段を説明する。

【００３２】上記の課題を解決するために、本発明に係
る表示装置は、着色した帯電粒子に電界を印加すること
によって階調または色調が変化することにより表示を行
なう電気泳動式表示手段と、電磁誘導または電磁波によ
り、外部からデータおよび電力を受信する受信手段と、
該受信手段にて受信した前記電力により稼働して、該受
信手段にて受信した前記データを復調し、復調したデー
タに基づいて、前記表示手段を表示駆動する制御手段と
を備えることを特徴としている。

【００３３】上記の構成において、受信手段は、電磁誘
導または電磁波により、外部からデータおよび電力を受
信する。受信した前記電力により制御手段が稼働する
と、制御手段は、受信した前記データを復調し、復調し
たデータに基づいて、前記表示手段を表示駆動する。

【００３４】このとき、前記電気泳動式表示手段は、表
示駆動に必要な電力が小さいので、データに基づく表示
が行なわれる。

【００３５】その後、受信手段が外部から電力を受信し
なくなると、制御手段が稼働しなくなり、前記表示手段
を表示駆動しなくなる。しかしながら、前述のように、
前記電気泳動式表示手段は、比較的長時間その表示状態
の保持することができる。

【００３６】従って、本発明の表示装置は、電気泳動式
表示手段を使用することと、無線通信により電力が供給
されることとにより、バッテリを内蔵することなく表示
を行なうことができる。その結果、バッテリを内蔵する
ことによる重量化および装置規模の増大を防止すること
ができ、紙媒体に匹敵する携帯性を有することができ
る。

【００３７】また、本発明の表示装置は、上記の構成に
おいて、前記表示手段が、前記帯電粒子に電界を印加す
る下面電極および上面電極を備えており、前記下面電極
が、マトリックス状に配置される画素ごとに分割されて
おり、前記上面電極が、光透過性を有し、かつ、前記画
素ごとに分割されていることを特徴としている。

【００３８】上記の構成によると、分割された下面電極
および上面電極が画素ごとに配備されるので、制御され
た表示電圧を画素ごとに印加することができる。これに
より、より高精細な表示を行なうことができる。

【００３９】また、本発明の表示装置は、上記の構成に
おいて、前記表示手段が、前記帯電粒子に電界を印加す
る下面電極および上面電極を備えており、前記下面電極
が、マトリックス状に配置される画素ごとに分割されて
おり、前記上面電極が、光透過性を有し、かつ、複数の
前記画素に共通する電極であることを特徴としている。

【００４０】上記の構成によると、分割された下面電極
が画素ごとに配備されるので、制御された表示電圧を画
素ごとに印加することができる。また、上面電極が複数
の前記画素に共通する電極とすることにより、分割され
た電極ごとに必要な配線の数を減らすことができ、表示
手段の構成を簡略化することができる。その結果、表示
面の大面積化が容易となる。

【００４１】また、本発明の表示装置は、上記の構成に
おいて、前記制御手段が、装置の端部に設けられている
ことを特徴としている。

【００４２】一般に、前記制御手段は、複数のＩＣ（集
積回路）を備える構成であるため、前記電気泳動式表示
手段に比べて、柔軟性に劣ることになる。従って、上記
の構成のように、装置の端部に前記制御手段を配備する
ことにより、表示装置の柔軟性が低下することを防止す
ることができる。

【００４３】また、本発明の表示システムは、上記構成
の何れかの表示装置と、該表示装置の表示手段に表示す
べきデータを生成するデータ生成装置と、該データ生成
手段からのデータを変調し、変調したデータおよび電力
を、電磁誘導または電磁波により前記表示装置に送信す
る送信装置とを備えることを特徴としている。

【００４４】上記の構成によると、前記送信装置から前
記表示装置へのデータおよび電力の送信は、接触するこ
となく行なうことができるから、前記表示システムから
前記表示装置のみを分離して携帯することが容易とな
る。

【００４５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図４に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。

【００４６】図１は、本実施形態の表示システムの概略
構成を示している。該表示システム100は、表示データ
を作成するＰＣ（Personal Computer）等の上位装置
（データ生成装置）101と、表示データを送信する表示
データ送信装置113と、表示データに基づいて画像、文
字等を表示する表示装置112とを備える。

【００４７】本実施形態の表示システム100は、表示装
置112の表示部に電気泳動表示シート109を使用している
点と、表示データ送信装置113から表示装置112への表示
データの送信および給電を、電磁誘導により非接触で行
なっている点を特徴としている。

【００４８】上位装置101は、通信経路120を介して表示
データ送信装置113に接続されている。上位装置101は、
表示装置112の表示部109に表示するための表示データを
作成し、通信経路120を介して表示データ送信装置113に
出力する。

【００４９】表示データ送信装置113は、送信装置102お
よび送信側アンテナコイル107を備える。表示データ送
信装置113は、上位装置101から入力された表示データを
送信装置102にてASK変調信号に変換し、該ASK変調信号
を送信側アンテナコイル107にて表示装置112に送信す
る。

【００５０】表示装置112は、表示データを表示する表
示部109と、表示部109の表示動作を制御する回路群を備
えたモジュール部111とを備える。表示部109およびモジ
ュール部111は、一体成型により形成される。

【００５１】表示部109には、後述するように、表示シ
ート110の電極に電圧を印加するための信号線が配線さ
れており、該信号線は、モジュール部111に接続されて
いる。これらの配線は、表示装置112内で配線されてお
り、装置から外部に配線接続される必要はなく、接触電
極のような外部との機械的な接続部を有する必要はな
い。

【００５２】モジュール部111は、表示のための回路群
として、受信側アンテナコイル108、通信制御回路103、
ソースドライバ回路104、表面電極用ドライバ回路105、
及びゲートドライバ回路106を備える。なお、以下で
は、ソースドライバ回路104、表面電極用ドライバ回路1
05及びゲートドライバ回路106を「電子ディスプレイド
ライバ回路」と総称する。

【００５３】受信側アンテナコイル108は、通信制御回
路103と接続されている。なお、送信側アンテナコイル1
07から受信側アンテナコイル108への電磁誘導による給
電効率を高めるために、受信側アンテナコイル108は、
コイル内を交差する磁束が多い方が望ましく、送信側ア
ンテナコイル107と同様の形状および寸法であることが
望ましい。

【００５４】このため、受信側アンテナコイル108は、
モジュール部111の領域全体に広がる、例えば楕円形状
に形成されることが望ましい。また、送信側アンテナコ
イル107を受信側アンテナコイル108と同様の形状および
寸法にするため、送信側アンテナコイル107を備える表
示データ送信装置113は、表示装置112のモジュール部11
1と同様の幅とすることが望ましい。

【００５５】この場合、受信側アンテナコイル108と送
信側アンテナコイル107との対向面積を広くすることが
できるから、他の形状のアンテナより受信側アンテナコ
イル108に大きな起電力を得ることができ、電力の伝達
効率を向上させることができる。

【００５６】通信制御回路103は、接続された受信側ア
ンテナコイル108を介して、ASK変調された表示データ信
号を受信し、内部の復調回路にてこの信号を復調するこ
とでデジタル形式の表示データに変換し、内部のインタ
ーフェイス回路にて８ビットデータに構成され、内部の
ＣＰＵで処理される。

【００５７】電子ディスプレイドライバ回路は、データ
バスで通信制御回路103と接続されている。ソースドラ
イバ回路104および表面電極ドライバ回路105内には、Ｒ
ＡＭ等のディスプレイメモリが配備されている。該ディ
スプレイメモリは、データバスを経由した８ビットの表
示データを蓄積できる。また表示データの蓄積が完了す
ると、電子ディスプレイドライバ回路は、表示モードへ
移行し、電気泳動表示シート109を表示させるよう制御
あるいは駆動する。

【００５８】以上、表示装置112における各構成を説明
した。このように表示シートの電極に電圧印加するため
の配線は、表示装置内部で閉じており、また、表示デー
タの書込みは、非接触で行われる。従って、表示装置11
2は、外部への接続端子を必要としないため、表示装置1
12のみを図１に示す表示システムから分離して携帯する
ことが容易となる。

【００５９】次に、表示装置112における表示手段であ
る電気泳動表示シート109の電極配置を図３に基づいて
説明する。なお、説明を容易にするために、表示シート
109の画素構成を10×10ピクセルに簡略化した。画素数
を増加させるには、本構成を拡張して適用すればよい。

【００６０】また、図３(ａ)は、下面電極の配置と配線
との関係を示しており、同図(ｂ)は、上面電極の配置と
配線との関係を示している。上面および下面ともに10×
10ピクセル毎の電極を配置した構成である。

【００６１】図３(ａ)に示すように、下面電極300…に
は、画素の水平方向１行に共通するソース線S1〜S10が
各行に配線されている。ソース線S1〜S10は、ソースド
ライバ回路104によって駆動される。また、下面電極300
…には、画素の垂直方向１列に共通するゲート線G1〜G1
0が各列に配線されている。ゲート線G1〜G10は、ゲート
ドライバ回路106によって駆動される。ここでソース線S
1〜S10及びゲート線G1〜G10の内、共にアクティブ状態
となっているソース線とゲート線との交点に位置する画
素の下部電極300に電位が与えられる。

【００６２】また、図３(ｂ)に示すように、上面電極30
1…には、画素毎に表面電極駆動用の透明配線H1-1〜H10
-10が接続されている。表面電極駆動用配線H1-1〜H10-1
0は、表面電極用ドライバ回路105によって駆動される。

【００６３】図４に示すように、電気泳動表示シート10
9の１画素は、前述した電子インクを構成するマイクロ
カプセル400を上面電極301と下面電極300とが挟む構成
になっている。なお、図示の場合では、１つの画素に１
つのマイクロカプセル400を含む構成であるが、１つの
画素に複数のマイクロカプセル400を含む構成であって
もよい。

【００６４】上面電極301…および配線H1-1〜H10-10に
は、光透過性の材料が使用される。各上面電極301に配
線H1-1〜H10-10の何れかが接続されている。各上面電極
301は、表面電極ドライバ回路105により駆動される。

【００６５】下面電極300…は、TFTトランジスタ401…
のドレインが接続されている。TFTトランジスタ401…
は、各画素に対応するように、マトリックス状に構成さ
れており、ソースが前記ソース線S1〜S10に、ゲートが
前記ゲート線G1〜G10にそれぞれ接続されている。

【００６６】図４から理解できるように、ゲート線G1〜
G10がアクティブ状態であるTFTトランジスタ401のドレ
インに接続される下面電極300に、ソース線S1〜S10の電
位が与えられる（同図では+VDDあるいは-VDDが与えられ
る）。

【００６７】ゲートドライバ回路106は、各下面電極300
に順次電圧を印加するためにTFTトランジスタ400のゲー
トを順次開放するスキャン信号を生成する。一方、ソー
スドライバ回路104は、このスキャン信号に同期し各下
面電極300に印加する電圧を生成する。

【００６８】下面電極300に印加される電位は、白表示
の場合には＋VDD(Ｖ)であり、黒表示の場合には-VDD
(Ｖ)である。この電圧VDDは電気泳動表示シートの特性
に依存するものである。例えば、VDDの絶対値が15Vであ
る場合には、上面電極301及び下面電極300間に30Vの電
圧が印加される。すなわち、表面電極ドライバ回路105
が生成する電圧は、ソースドライバ回路104が生成する
電圧に比べて、電圧の波形が逆極性となっている。

【００６９】上記の構成により、制御された表示電圧を
画素ごとに印加できるので、より高精細な表示が得られ
る。

【００７０】次に、図４とは別の電極配置を有する電気
泳動表示シート109について、図５に基づいて説明す
る。なお、図３と同様に、簡略化のために表示シート10
9の画素構成は10×10ピクセルとした。

【００７１】図５(ａ)は、下面電極の配置と配線との関
係を示しており、同図(ｂ)は、上面電極の配置と配線と
の関係を示している。下面は、１０×１０ピクセル毎の
電極を配置する構成であり、上面は、共通電極を配置す
る構成である。すなわち、図５(ａ)に示す下面電極は、
図３(ａ)に示す下面電極300と同じ構成であるが、図５
(ｂ)に示す上面電極は、図３(ｂ)に示す上面電極301と
は異なり、全画素に共通する電極501である。このた
め、共通電極501は、全画素に亘って共通の電位（ここ
では接地電位）を与える。

【００７２】図６に示すように、電気泳動表示シート10
9の１画素は、前述した電子インクを構成するマイクロ
カプセル400を上面電極501と下面電極300とが挟む構成
になっている。上面電極501は、光透過性の材料が使用
され、前述のように、全ての画素に共通する電極であ
り、接地電位となっている。

【００７３】下面電極300…は、図４と同様に、TFTトラ
ンジスタ401…のドレインが接続されている。TFTトラン
ジスタ401…は、各画素に対応するように、マトリック
ス状に構成されており、ソースがソース線S1〜S10に、
ゲートがゲート線G1〜G10にそれぞれ接続されている。

【００７４】図６から理解できるように、ゲート線G1〜
G10がアクティブ状態であるTFTトランジスタ401のドレ
インに接続される下面電極300に、ソース線S1〜S10の電
位が与えられる（同図では+VDDあるいは-VDDが与えられ
る）。

【００７５】また、上述のように、ゲートドライバ回路
106はスキャン信号を生成し、ソースドライバ回路104
は、このスキャン信号に同期し各下面電極300に印加す
る電圧を生成する。このとき、上面電極501に対する下
面電極300の電圧は、白表示の場合には+VDD(Ｖ)であ
り、黒表示の場合には-VDD(Ｖ)である。

【００７６】上記の構成を使用することは、電気泳動表
示シート109を構成するマイクロカプセル400の特性によ
っては、マイクロカプセル400自身のコントラストや電
圧供給遮断後の表示持続時間等の性能が低下する場合が
考えられるが、表示シート109の構成はより簡略化され
る。すなわち、上面電極に画素数と同数の本数が必要で
あった表面電極駆動用配線H1-1〜H10-10が不要となるた
め、表示面の大面積化が可能となると共に、マイクロカ
プセル400自身のコントラストが同等であれば、電気泳
動表示シート109の表面から見たコントラストが向上す
る。

【００７７】次に、通信制御回路103を含む表示装置112
の構成を、図２に基づいて、より詳細に説明する。前述
のように、表示装置112は、受信側アンテナコイル108、
通信制御回路103、電子ディスプレイドライバ回路（ソ
ースドライバ回路104、表面電極用ドライバ回路105、お
よびゲートドライバ回路106）、および電気泳動表示シ
ート109を備える構成である。

【００７８】通信制御回路103は、整流回路601および復
調回路604から構成されるＲＦ(Radio Frequency)通信受
信部（ＲＦ通信回路部）206、パワーオンリセット回路6
02、クロック抽出回路603、ＣＧ回路201、ＣＰＵ202、
インターフェイス回路203、ＲＯＭ204、並びにＲＡＭ20
5を備える構成である。ＲＯＭ204およびＲＡＭ205は、
それぞれ、主にＣＰＵ202が実行するプログラムの格納
用およびプログラム実行時の一時データ保持用に用いら
れる。

【００７９】図２に示されるように、本実施形態におけ
る表示装置112は、表示手段として前述した電気泳動表
示シート109を使用している点と、電磁波により非接触
で表示データを受信するＲＦ通信受信部206を備えてい
る点とを特徴としている。ＲＦ通信受信部206の動作
は、図８で上述した非接触通信と同様のものであるの
で、その詳細な説明は省略する。

【００８０】インターフェイス回路203は、復調回路604
に接続されており、復調されたデジタル表示データをシ
リアル形式で入力し、８ビットデータに構成した後、Ｃ
ＰＵ202の制御下で、ソースドライバ回路104および表面
電極ドライバ回路105にパラレル形式で出力する。

【００８１】ソースドライバ回路104および表面電極ド
ライバ回路105は、入力する８ビットデータを、内蔵の
ＲＡＭ（図示せず）などのディスプレイメモリに書き込
む。ディスプレイメモリへの表示データの書込みが完了
すると、ＣＰＵ202は、ソースドライバ回路104、ゲート
ドライバ回路106、および表面電極ドライバ回路105から
電気泳動表示シート109へ各種の信号を出力するように
制御することで、電気泳動表示シート109の表示の制
御、すなわち電子インクを構成するマイクロカプセル40
0内における帯電粒子の移動の制御を行っている。

【００８２】次に、上位装置101から表示データ送信装
置113を介して表示装置112に表示データが転送される動
作について説明する。

【００８３】ＰＣなどの上位装置101は、表示データを
マッピングする。白黒10×10ピクセルの表示データの場
合には、黒＝１、白＝０のデータをマッピングすればよ
い。本実施形態の場合、画素が黒であるか或いは白であ
るかを１ビットで表現するとすると、表示データは100
ビットでよい。マッピングされた表示データは、上位装
置101から送信装置102に転送される。

【００８４】送信装置102は、図示しない入出力I/Ｆ回
路、ＣＰＵ、メモリなどからなる制御回路、ROM、変調
信号を生成する信号処理回路、および、変調信号を送信
側アンテナコイル107に送信する変調回路から構成され
ている。これらの構成は、非接触通信のリーダライタ装
置等に利用されている構成と同様である。信号処理回路
は、制御回路の制御に基づき、表示装置112と通信する
マッピングされた表示データを保存する。変調回路は、
信号処理回路に保存された表示データを、所定の（例え
ば10MHｚの）搬送波にＡＳＫ方式で重畳し、送信側アン
テナコイル107から送信する。

【００８５】表示装置112が表示データ送信装置113の生
成する磁界内に進入した場合、受信側アンテナコイル10
8にて誘導電圧が発生する。この誘導電圧を整流回路601
にて全波整流して、パワーオンリセット回路602にて検
出することにより、表示装置112が磁界に進入したこと
を検知することができる。

【００８６】パワーオンリセット回路602は、電圧検出
回路を含んでおり、全波整流された電圧を検出すること
が可能である。また、パワーオンリセット回路602は、
誘導電圧が検出レベルまで達すると、リセット信号RSTB
をＣＰＵに出力する。このリセット信号RSTBは、通信制
御回路103を初期化することが可能である。このため、
リセット信号RSTBにより、表示装置112は、データ通信
の開始を知ることができる。

【００８７】ＣＰＵ202は、リセット信号RSTBを入力す
ると、ウオーミングアップ回路（図示せず）を動作させ
た後、電源の安定化を待って、表示装置112の各システ
ムを起動する。また、誘導された電圧は、通信制御回路
103の電源、電子ディスプレイドライバ回路の電源、お
よび昇圧源電源として利用される。

【００８８】次に、搬送波（例えば10MHｚ）をクロック
抽出回路603にて抽出し、分周器として機能するＣＧ回
路201に出力する。ＣＧ回路201は、システムクロックを
生成してＣＰＵ202、各メモリ204・205、およびインタ
ーフェイス回路203へ出力する。

【００８９】次に、表示装置112は、表示データ送信装
置113における送信側アンテナコイル107から送信された
ＡＳＫ変調信号を、ＲＦ通信回路部206にて受信して復
調する。すなわち、ＡＳＫ変調信号を、端子CL2、CL3間
に接続された受信用アンテナコイル108にて受信し、復
調回路604にて復調する。この復調されたデジタルデー
タを復調回路604がインターフェイス回路203へ出力す
る。

【００９０】インターフェイス回路203は、上述のよう
に、復調回路604からのシリアルデータを８ビットパラ
レルデータに変換してデータバス210に出力する。デー
タは８ビットごとに割り込み処理が必要なため、ＣＰＵ
202による処理が必要である。ＣＰＵ202は、データのア
ドレスマッピングを行い、電子ディスプレイドライバ回
路に内蔵されているＲＡＭなどのディスプレイメモリの
マッピングアドレスに書き込まれる。

【００９１】このようにして、表示データが、電子ディ
スプレイドライバ回路に内蔵されたディスプレイメモリ
に書き込まれ、100ビット(１画面分)の書込みが終了す
ると、ＣＰＵ202は、電子ディスプレイドライバ回路を
アクティブ状態にすることで、電気泳動表示シート109
に画像などが表示される。

【００９２】以上述べた動作に必要な各部の電源は、受
信側アンテナコイル108で受信した波形をRF通信受信部2
06内の整流回路601で全波整流した電圧を用いている
が、このような電磁波による非接触通信で得られる電力
は、前述したように大容量の電力を駆動できず、小容量
かつ不安定である。

【００９３】しかしながら、本実施形態では、表示手段
として電気泳動表示シート109を用いたため、その動作
原理から、表示に必要な時間内に所定値以上の電圧が電
子インクを構成するマイクロカプセル400に印加されれ
ば良く、また、電極間に電流リークがほとんど存在しな
い。このため、表示のための安定した大電力が不要であ
り、受信した電磁波から生成した電力での表示が可能で
ある。さらに、マイクロカプセル400内における荷電粒
子の流動性の大きさから、一度表示がなされると、電力
供給を遮断しても比較的長時間表示を維持するので、表
示を維持するための電力も不要となる。

【００９４】また、通信制御回路103、電子ディスプレ
イドライバ回路104〜106、および受信側アンテナコイル
108は、図１に模式的に示したように、外観上一体化さ
れ、モジュール化されて、表示装置112の一辺に配置さ
れている。このような配置は、前述のように電磁波によ
る電力の伝達効率が良いことに加え、従来の液晶表示装
置などに比べて、よりフレキシブルな表示装置を作成す
るのに都合がよい。

【００９５】また、本実施形態における表示装置112
は、表示が完了すれば、送信装置102から離れて電力の
供給が無くなっても比較的長時間表示を維持することが
可能である。すなわち、紙媒体に匹敵するような、形状
に対する柔軟性と表示の持続性とを有するため、例えば
前述した電子メニュー装置に前記表示装置112を適用す
れば、より紙媒体に近い使用感と利便性を得ることがで
きる。

【００９６】なお、電源遮断後の表示の持続性は、電気
泳動表示シート109のマイクロカプセル400内に封入され
ている液体の粘性などに依存するが、1週間からの保持
が可能である。

【００９７】なお、上記の実施の形態は、本発明の範囲
を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更
が可能である。

【００９８】例えば、通信方式を非同期のＵＡＲＴ方式
以外に同期通信方式としてもよい。また通信速度を可変
とすること、搬送波周期を高速化すること、ＡＳＫ変調
の変調率を変更することも可能である。さらに、表示装
置112側にも変調回路を設けて上位装置101との通信を双
方向にしても良い。この場合、表示装置112が表示の維
持時間を上位装置101に送信し、所定時間以上経過して
いたら、上位装置が同じ表示データを再送するように制
御することもできる。

【００９９】また、表示装置の具体的な適用として、電
子メニューの利用について記載したが、これは、表示装
置の効果をより明確にするためのものであり、電子メニ
ュー以外の利用方法も可能である。例えば、ＰＣの表示
データ(画面データ)をハードコピーすることで、インタ
ーネット上での検索画面を容易に表示し、メモのように
利用し携帯する、回覧するなど、様々な目的が考えられ
る。また、多忙な折、広告、新聞などを表示させて携帯
することで、移動中の空き時間に内容を閲覧するなどの
利用も考えられる。

【０１００】すなわち、本発明による表示装置は、非接
触で表示データを転送することにより、紙媒体に比較し
著しく容易に表示内容の書き換えが可能で、その後表示
内容を維持し、さらに形状に関する柔軟性が紙媒体に匹
敵するため、従来紙媒体を使用していた表示内容の書き
換え頻度が比較的高い用途に対して本発明による表示装
置を用いることができる。

【０１０１】また、本実施形態では、受信側アンテナコ
イル108をモジュール部111の領域全体に広がる形状に形
成しているが、受信側アンテナコイル108が電気泳動表
示シート109と同様の柔軟性を有する場合には、受信側
アンテナコイル108を、モジュール部111および電気泳動
表示シート109を含む表示装置112の領域全体に広がる形
状に形成することができる。

【０１０２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る表示装置
は、着色した帯電粒子に電界を印加することによって階
調または色調が変化することにより表示を行なう電気泳
動式表示手段と、電磁誘導または電磁波により、外部か
らデータおよび電力を受信する受信手段と、該受信手段
にて受信した前記電力により稼働して、該受信手段にて
受信した前記データを復調し、復調したデータに基づい
て、前記表示手段を表示駆動する制御手段とを備える構
成である。

【０１０３】これにより、バッテリを内蔵することなく
表示を行なうことができるので、バッテリを内蔵するこ
とによる重量化および装置規模の増大を防止できるとい
う効果を奏するとともに、紙媒体に匹敵する携帯性を有
するという効果を奏する。

【０１０４】また、本発明の表示装置は、以上のよう
に、上記の構成において、前記表示手段が、前記帯電粒
子に電界を印加する下面電極および上面電極を備えてお
り、前記下面電極が、マトリックス状に配置される画素
ごとに分割されており、前記上面電極が、光透過性を有
し、かつ、前記画素ごとに分割されている構成である。

【０１０５】これにより、制御された表示電圧を画素ご
とに印加できるので、より高精細な表示を行なうことが
できるという効果を奏する。

【０１０６】また、本発明の表示装置は、以上のよう
に、上記の構成において、前記表示手段が、前記帯電粒
子に電界を印加する下面電極および上面電極を備えてお
り、前記下面電極が、マトリックス状に配置される画素
ごとに分割されており、前記上面電極が、光透過性を有
し、かつ、複数の前記画素に共通する電極である構成で
ある。

【０１０７】これにより、表示手段の構成を簡略化でき
るので、表示面の大面積化が容易となる効果を奏する。

【０１０８】また、本発明の表示装置は、以上のよう
に、上記の構成において、前記制御手段が、装置の端部
に設けられている構成である。

【０１０９】これにより、表示装置の柔軟性が低下する
ことを防止する効果を奏する。

【０１１０】また、本発明の表示システムは、以上のよ
うに、上記構成の何れかの表示装置と、該表示装置の表
示手段に表示すべきデータを生成するデータ生成装置
と、該データ生成手段からのデータを変調し、変調した
データおよび電力を、電磁誘導または電磁波により前記
表示装置に送信する送信装置とを備える構成である。

【０１１１】これにより、前記送信装置から前記表示装
置へのデータおよび電力の送信は、接触することなく行
なうことができるから、前記表示システムから前記表示
装置のみを分離して携帯することが容易となる効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である表示システムの概略
構成を示すブロック図である。

【図２】本実施形態における表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。

【図３】本実施形態における電気泳動表示シートの電極
配置および配線を示す平面図であり、同図(ａ)は下面電
極およびその配線を示しており、同図(ｂ)は上面電極お
よびその配線を示している。

【図４】図３に示す電気泳動表示シートの縦断面図であ
る。

【図５】本実施形態における電気泳動表示シートの別の
電極配置および配線を示す平面図であり、同図(ａ)は下
面電極およびその配線を示しており、同図(ｂ)は共通電
極である上面電極およびその配線を示している。

【図６】図5に示す電気泳動表示シートの縦断面図であ
る。

【図７】従来の電子メニュー装置を示す概要図である。

【図８】同図(ａ)は、従来の非接触式ＩＣカードの通信
回路を示す回路図であり、同図(ｂ)は、該通信回路にて
使用されるＡＳＫ変調の通信波形を示すグラフである。

【図９】従来の電気泳動表示シートを示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

101 上位装置（データ生成装置） 102 送信装置 103 通信制御回路（制御手段） 104 ソースドライバ回路（制御手段） 105 表面電極ドライバ回路（制御手段） 106 ゲートドライバ回路（制御手段） 108 受信側コイルアンテナ（受信手段） 109 電気泳動表示シート（電気泳動表示手段） 111 モジュール部 112 表示装置 300 下面電極 301 上面電極 501 上面電極 604 復調回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色した帯電粒子に電界を印加することに
よって階調または色調が変化することにより表示を行な
う電気泳動式表示手段と、電磁誘導または電磁波により、外部からデータおよび電
力を受信する受信手段と、該受信手段にて受信した前記電力により稼働して、該受
信手段にて受信した前記データを復調し、復調したデー
タに基づいて、前記表示手段を表示駆動する制御手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記表示手段は、前記帯電粒子に電界を印
加する下面電極および上面電極を備えており、前記下面電極は、マトリックス状に配置される画素ごと
に分割されており、前記上面電極は、光透過性を有し、かつ、前記画素ごと
に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の表
示装置。
【請求項３】前記表示手段は、前記帯電粒子に電界を印
加する下面電極および上面電極を備えており、前記下面電極は、マトリックス状に配置される画素ごと
に分割されており、前記上面電極は、光透過性を有し、かつ、複数の前記画
素に共通する電極であることを特徴とする請求項１に記
載の表示装置。
【請求項４】前記制御手段は、装置の端部に設けられて
いることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項
に記載の表示装置。
【請求項５】請求項１から４までの何れか１項に記載の
表示装置と、該表示装置の表示手段に表示すべきデータを生成するデ
ータ生成装置と、該データ生成手段からのデータを変調し、変調したデー
タおよび電力を、電磁誘導または電磁波により前記表示
装置に送信する送信装置とを備えることを特徴とする表
示システム。