JP2005156618A - 電気泳動表示装置及び非接触通信媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】RFID非接触型ICタグ1を、基板10の表面側10a上に、ループアンテナ11と、ループパターン12と、透明電極13と、電極導通パターン15と、が形成された構成とし、基板10の裏面側10b上に、表示パターン21a〜21dと、IC22と、表示パターン21a〜21dとIC22の接続端子とをそれぞれ接続する導体より成る配線パターン23と、ループアンテナ11の、第1のアンテナ導通パターン11aとIC22との導通を行うための第1の導通パターン24と第2のアンテナ導通パターン11bとIC22の接続端子との導通を行うための第2の導通パターン25と、電極導通パターン15とIC22の接続端子との導通を行うための第3の導通パターン26と、が形成された構成とした。
【選択図】 図1
Description
特許文献1の電気泳動表示装置は、少なくとも一方が透明質に構成された一組の対向配置した電極板間に多孔性スペーサを介して電気泳動粒子を分散させた分散系を不連続相に分割して封入する構造の電気泳動表示装置に於いて、上記一方の電極板を上記多孔性スペーサに順次的に密着させるように可撓性に構成すると共に、上記他方の電極板を透明質な剛体で構成したことを特徴としたものである。
特許文献2の非接触ICカードは、基板上にICを設けると共に、当該基板上に表示用の作用電極と対向電極及びICの電力供給端子と、これらを結ぶリード線とがスクリーン印刷により形成された構成を有している。そして、作用電極と対向電極を覆うように、高分子電解質ゲルと、電気泳動粒子の一種であるトリフェニルメタン構造を有するエレクトロクロミック材料との混合物を膜状に形成して、これを表示素子としている。これにより、表示素子はICから供給されるわずかの電圧で色を変化して表示を行うことができ、且つ、電圧の供給が停止されても表示内容を長時間保持することができる。
上記目的を達成するために、発明1の電気泳動表示装置は、基板の一方の面に設けられた導体よりなる所定形状の表示用電極と、
前記基板の他方の面に平面視で前記表示用電極を取り囲むように設けられた、所定高の絶縁体と、
前記絶縁体上に当該絶縁体に密着するように設けられた透明電極と、
前記表示用電極と前記透明電極との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記一方の面に設けられ、前記電圧印加手段と前記表示用電極とを電気的に導通させる配線と、
前記透明電極と前記絶縁体とから形成される当該絶縁体の内側の間隙に封入された複数の電気泳動粒子と、
前記間隙に封入された前記電気泳動粒子を分散させる分散媒質と、を有し、
前記電圧印加手段によって、前記透明電極と前記表示用電極との間に電圧を印加することにより前記分散媒質中の前記複数の電気泳動粒子を泳動させ、所望の画像を表示することを特徴としている。
また、絶縁体を所定高としているが、この高さは電気泳動粒子の径より大きく且つ粒子の運動を妨げないのに十分な高さである。しかし、電圧印加時の速い応答速度を得るためには、できるだけ低いことが望ましい。このことは以降の発明についても同様である。
また、透明電極とは、高い透明性と導電性をあわせもつ透明導電性膜によって作られた電極である。例えば、ガラス基板上に、酸化スズにフッ素をわずかに加えた薄膜や酸化インジウムにアンチモンをわずかに加えた薄膜を形成した透明電極がある。
〔発明2〕
更に、発明2の電気泳動表示装置は、発明1の電気泳動表示装置において、前記配線を、前記一方の面のうち、前記絶縁体の内側の領域に対して平面視で重なる領域の外に設けたことを特徴としている。
〔発明3〕
更に、発明3の電気泳動表示装置は、発明1又は2の電気泳動表示装置において、前記表示用電極を複数設けた場合に、前記他方の面に、各表示用電極毎に平面視で当該表示用電極を取り囲むように前記絶縁体を設けたことを特徴としている。
〔発明4〕
更に、発明4の非接触通信媒体は、基板の一方の面に設けられた導体よりなる所定形状の表示用電極と、
前記基板の他方の面に平面視で前記表示用電極を取り囲むように設けられた、所定高の絶縁体と、
前記絶縁体上に当該絶縁体に密着するように設けられた透明電極と、
前記基板のいずれか一方の面に設けられた、前記表示用電極と前記透明電極との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記基板の一方の面に設けられ、前記電圧印加手段と前記表示用電極とを電気的に導通させる配線と、
導体よりなるループアンテナと、
前記ループアンテナを介してデータ通信を行うための通信回路と、
前記透明電極と前記絶縁体とから形成される当該絶縁体の内側の間隙に封入された複数の電気泳動粒子と、
前記間隙に封入された前記電気泳動粒子を分散させる分散媒質と、を有し、
前記電圧印加手段によって、前記透明電極と前記表示用電極との間に電圧を印加することにより前記分散媒質中の前記複数の電気泳動粒子を泳動させ、所望の画像を表示することを特徴としている。
〔発明5〕
更に、発明5の非接触通信媒体は、発明4の非接触通信媒体において、前記配線を、前記一方の面のうち、前記絶縁体の内側の領域に対して平面視で重なる領域の外に設けたことを特徴としている。
〔発明6〕
更に、発明6の非接触通信媒体は、発明4又は5の非接触通信媒体において、前記表示用電極を複数設けた場合に、前記他方の面に、各表示用電極毎に平面視で当該表示用電極を取り囲むように前記絶縁体を設けたことを特徴としている。
〔発明7〕
更に、発明7の非接触通信媒体は、発明4乃至6のいずれか1の非接触通信媒体において、前記ループアンテナによって受信した電磁波から駆動電力を生成する駆動電力生成手段を備え、
当該駆動電力生成手段によって生成された駆動電力により、前記電圧印加手段及び前記通信回路を駆動することを特徴としている。
従って、外部から電源を供給することなく、各構成要素を駆動することが可能である。
〔発明8〕
更に、発明8の非接触通信媒体は、発明4乃至発明7のいずれか1の非接触通信媒体において、前記ループアンテナと前記通信回路との電気的導通と、前記透明電極と前記電圧印加手段との電気的導通と、をかしめ処理により行うことを特徴としている。
ここで、かしめ処理とは、一般に接着材等を使用せずに、接合部分を爪や金具を工具で打ったり締めたりして接合部を固くとめることである。例えば、基板の一方の面のパッド部にかしめピンを押し当ててパッド部を抜き、基板の一方の面のパターンと他方の面のパターンとを導通させる。
〔発明9〕
更に、発明9の電気泳動表示装置は、発明1乃至発明3のいずれか1の電気泳動表示装置において、前記絶縁体の所定の位置には切れ目が形成されていることを特徴としている。
〔発明10〕
更に、発明10の非接触通信媒体は、請求項4乃至請求項8のいずれか1の非接触通信媒体において、前記絶縁体の所定の位置には切れ目が形成されていることを特徴としている。
まず、本発明に係るRFID非接触型ICタグの構成を図面に基づき説明する。図1は、本発明に係るRFID非接触型ICタグの基板表面側の構成を示す平面図であり、図2は、本発明に係るRFID非接触型ICタグの基板裏面側の構成を基板表面側から見た平面図であり、図3(a)は、図1及び図2中のB−B線に沿った断面図であり、図3(b)は、図1及び図2中のA−A線に沿った断面図であり、図3(c)は、図1中のC−C線に沿った断面図である。
ここで、基板10は、本実施の形態においては、例えば、ICカードサイズのものであっても良い。
ループパターン12は、絶縁体より成り、ループアンテナ11の内側に形成され、且つ、後述する基板裏面側10bに形成された表示パターン21a〜21dをそれぞれ基板10を介して囲む位置に形成されたものである。しかも、本実施の形態においては、各表示パターン毎に閉ループが構成されるように形成されている。更に、ループパターン12は、後述する電気泳動粒子及び分散媒体を封入するためにある程度の高さ(例えば、5μm〜200μmの範囲で決定される高さ)である。詳細は後述するが、本実施の形態においては、電気泳動粒子及び分散媒体をカプセル化したものを封入するようになっており、少なくともカプセルの直径以上の高さが必要となる。従って、所定高のループパターンにより基板10を介して各表示パターンを囲む土手のようなものが構成されている。
更に、図2に示されるように、RFID非接触型ICタグ1は、基板10の裏面側10b上に、表示パターン21a〜21dと、IC22と、表示パターン21a〜21dとIC22の接続端子とをそれぞれ接続する導体より成る配線パターン23(図中、符号を一部省略)と、上記した第1のアンテナ導通パターン11aとIC22との導通を行うための第1の導通パターン24と、上記した第2のアンテナ導通パターン11bとIC22の接続端子との導通を行うための第2の導通パターン25と、上記した電極導通パターン15とIC22の接続端子との導通を行うための第3の導通パターン26と、が形成された構成となっている。
また、図2に透視表示された基板表面側10aのループパターン12と、基板裏面側10bの表示パターン21a〜21dと、の位置関係を見ると、ループパターン12が、各表示パターン21a〜21d毎に、各構成部によって形成された表示パターンの外周を基板10を介して取り囲むような位置関係となっているのが解る。
配線パターン23は、表示パターン21a〜21dの構成部数と同数設けられ、それぞれ、その一端が対応する構成部に接続され、その他端がIC22の対応する第3の接続端子に接続されている。
更に、図3(a)に示されるように、第2のアンテナ導通パターン11bと第2の導通パターン25とは、第2の導通パターン25のパッド部と第2のアンテナ導通パターン11bとをかしめピンによりかしめ処理を行うことで両者の電気的導通を行う。図示しないが、第1のアンテナ導通パターン11aと第1の導通パターン24についても、同様にかしめピンによりかしめ処理を行うことで両者の電気的導通を行う。
更に、図3(b)に示されるように、本実施の形態においては、図1及び図2のA−A線に沿った位置の透明電極内にはループパターン12が存在し、基板表面側10a、ループパターン12及び透明電極13によって形成される間隙14a〜14dには、複数の電気泳動粒子と分散媒質とをカプセル化した電気泳動カプセル140が多数封入されている。 ここで、カプセルは、例えば、ゴムとゼラチン等から成る透明な複合膜により形成されている。本実施の形態においては、電気泳動粒子として所定色の顔料を用い、カプセル内の分散媒質にも着色されたものを用いる。
なお、上記した各かしめ処理は、かしめ用治具の備える複数のかしめピンの位置決めを行い、複数のかしめピンを各導通用パターンに対して同時に押しつけることで一度に複数のかしめ処理を行うようになっている。
更に、図4及び図5に基づき、RFID非接触型ICタグ1における電気泳動粒子を利用した表示処理のより具体的な動作を説明する。
まず、RFID非接触型ICタグ1は、電源を有していないため、図示しない外部装置から送信される電磁波をループアンテナ11により受信して、上記したIC22の駆動電力生成回路により駆動電力を生成する。
ここで、初期画面としては、表示パターン21aの全ての構成部より形成されるパターンを表示することとする。
ここでは、電圧印加回路により、表示パターン21aの各構成部を正極、透明電極13を負極として両極間に電圧を印加すると、図4に示すように、負に帯電した電気泳動粒子140aが各構成部側(基板裏面側10bの方向)に分散媒質140b中を泳動してカプセルの内壁にぶつかって停止する。これにより、図5に示すように、基板表面側10aから間隙14aを見ると、基板裏面側10bの表示パターン21aの各構成部に対応する位置範囲内が、そこにある分散媒質の色に着色されて見える。なお、上記泳動により一度着色されると、電圧印加を止めてもこの着色状態は維持される。
上記実施の形態においては、ループパターン12が基板裏面側10bの表示パターン21a〜21dの外周に平面視でぴったりと沿って形成されているため、配線パターン23の配線は必然的に、基板裏面側10bにおける基板表面側10aの間隙14aと基板10を介して重なる部分を通らないように配線されている。
ところが、この部分に配線を行うと、その部分の配線パターン23と透明電極13との間に印加された電圧により電気泳動が生じてしまい、基板表面側10aの間隙14a内の意図しない位置範囲に着色が生じてしまう。本実施の形態においては、この意図しない位置範囲の着色を避けるため、図6(b)に示すように、間隙14aと重なる部分を避けて配線パターン23の配線を行う。
以上、上記RFID非接触型ICタグ1は、IC22の電圧印加回路により、基板表面側10aに形成された透明電極13と基板裏面側10bに形成された表示パターン21a〜21dの任意の構成部との間に、いずれか一方を正極他方を負極として電圧を印可することが可能であり、これにより、透明電極13とループパターン12により形成される間隙14a〜14d内の電気泳動カプセル140内の電気泳動粒子140aを正極側に泳動させ電気泳動カプセル140の内壁に吸着させることが可能である。
ここで、図1に示す、ループパターン12は、発明1、2、3、4、5、6、9及び10のいずれか1の絶縁体に対応し、図2に示す、表示パターン21a〜21dは、発明1、2、3、4、5及び6のいずれか1の表示用電極に対応し、配線パターン23は、発明1、2、3及び4のいずれか1の配線に対応し、IC22の電圧印加回路は、発明4、7及び8のいずれか1の電圧印加手段に対応し、IC22の駆動電力生成回路は、発明7の駆動電力生成手段に対応し、IC22の無線通信回路は、発明4、7及び8のいずれか1の通信回路に対応する。
Claims (10)
- 基板の一方の面に設けられた導体よりなる所定形状の表示用電極と、
前記基板の他方の面に平面視で前記表示用電極を取り囲むように設けられた、所定高の絶縁体と、
前記絶縁体上に当該絶縁体に密着するように設けられた透明電極と、
前記表示用電極と前記透明電極との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記一方の面に設けられ、前記電圧印加手段と前記表示用電極とを電気的に導通させる配線と、
前記透明電極と前記絶縁体とから形成される当該絶縁体の内側の間隙に封入された複数の電気泳動粒子と、
前記間隙に封入された前記電気泳動粒子を分散させる分散媒質と、を有し、
前記電圧印加手段によって、前記透明電極と前記表示用電極との間に電圧を印加することにより前記分散媒質中の前記複数の電気泳動粒子を泳動させ、所望の画像を表示することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記配線を、前記一方の面のうち、前記絶縁体の内側の領域に対して平面視で重なる領域の外に設けたことを特徴とする請求項1記載の電気泳動表示装置。
- 前記表示用電極を複数設けた場合に、前記他方の面に、各表示用電極毎に平面視で当該表示用電極を取り囲むように前記絶縁体を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電気泳動表示装置。
- 基板の一方の面に設けられた導体よりなる所定形状の表示用電極と、
前記基板の他方の面に平面視で前記表示用電極を取り囲むように設けられた、所定高の絶縁体と、
前記絶縁体上に当該絶縁体に密着するように設けられた透明電極と、
前記表示用電極と前記透明電極との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記一方の面に設けられ、前記電圧印加手段と前記表示用電極とを電気的に導通させる配線と、
導体よりなるループアンテナと、
前記ループアンテナを介してデータ通信を行うための通信回路と、
前記透明電極と前記絶縁体とから形成される当該絶縁体の内側の間隙に封入された複数の電気泳動粒子と、
前記間隙に封入された前記電気泳動粒子を分散させる分散媒質と、を有し、
前記電圧印加手段によって、前記透明電極と前記表示用電極との間に電圧を印加することにより前記分散媒質中の前記複数の電気泳動粒子を泳動させ、所望の画像を表示することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記配線を、前記一方の面のうち、前記絶縁体の内側の領域に対して平面視で重なる領域の外に設けたことを特徴とする請求項4記載の非接触通信媒体。
- 前記表示用電極を複数設けた場合に、前記他方の面に、各表示用電極毎に平面視で当該表示用電極を取り囲むように前記絶縁体を設けたことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の非接触通信媒体。
- 前記ループアンテナによって受信した電磁波から駆動電力を生成する駆動電力生成手段を備え、
前記駆動電力生成手段によって生成された駆動電力により、前記電圧印加手段及び前記通信回路を駆動することを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の非接触通信媒体。 - 前記ループアンテナと前記通信回路との電気的導通と、前記透明電極と前記電圧印加手段との電気的導通と、をかしめ処理により行うことを特徴とする請求項4乃至請求項7のいずれか1項に記載の非接触通信媒体。
- 前記絶縁体の所定の位置には切れ目が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。
- 前記絶縁体の所定の位置には切れ目が形成されていることを特徴とする請求項4乃至請求項8のいずれか1項に記載の非接触通信媒体。
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