JP2005208310A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 それぞれ異なる信号により書き換え可能な２種類の画像を一つの表示面に混在させて表示することができる表示装置およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 第１マイクロカプセル１６により表示された第１画像７が電気信号により書き換えられ、第２マイクロカプセル１９により表示された第２画像８が磁気信号により書き換えられ、第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とは混在しているので、表示面４には第１マイクロカプセル１６により表示され電気信号により書き換えることができる第１画像７と、第２マイクロカプセル１９により表示され磁気信号により書き換えることができる第２画像８とを混在させて表示することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、表示装置およびその製造方法に関し、特に、それぞれ異なる信号により書き換え可能な２種類の画像を一つの表示面に混在させて表示することができる表示装置およびその製造方法に関するものである。

紙のように見やすく、且つ低消費電力の表示装置として電気泳動表示装置が知られている。また、このような電気泳動表示装置として、手書きの入力ペンによって表示面から電気信号を付与することにより、画像を手書きで書き込みおよび消去できるものが提案されている。

図９は、従来の電気泳動表示装置１００の模式断面図である。図９に示されるように、電気泳動表示装置１００は、基板１０５、この基板１０５表面に配設された共通電極１０４、この共通電極１０４上に形成された、バインダ１０２とマイクロカプセル１０３からなる電気泳動表示層Ｅｄ、および最外層の保護層１０１、入力ペン１０７、電源１１０を備える。

上記電気泳動表示装置１００を使用する際には、共通電極１０４と入力ペン１０７とを電源１１０にそれぞれ接続して、電気信号を付与し、書き込みと消去を行う。

例えば、マイクロカプセル１０３に内包される分散液１０８中に分散する電気泳動粒子１０９がマイナス電荷を有している場合、共通電極１０４に対して入力ペン１０７側をプラス電圧にして保護層１０１表面に接触させるか近づけると、その近傍のマイクロカプセル１０３内の電気泳動粒子１０９は入力ペン１０７側に泳動し、入射光はこの移動した電気泳動粒子１０９によって散乱されて白色を呈する。これにより表示面に書き込みがなされる。

また、共通電極１０４と入力ペン１０７との極性を逆にすると、電気泳動粒子１０９には書き込み時とは逆向きの電界が生じ、電気泳動粒子１０９は共通電極１０４側へ移動し、入射光のスペクトルの一部が分散液１０８中の色素に吸収されて呈色する。

このように、電気泳動表示装置１００によれば、マイクロカプセル１０３に印加する電圧の極性を切り換えることにより、表示面に表示される画像を表示状態にしたり非表示状態にすることができる。

さらに、上記マイクロカプセルを上下から挟むようにマトリックス状に電極を設け、記憶媒体に収められた情報に基づきそれらの電極を駆動して所望の画素にのみ電気信号を付与することで、その部分の電気泳動粒子１０９を変位させ、表示面における表示と非表示とを切り換えることもできる。
特開２０００−４７２６６号公報

しかしながら、記録媒体などに予め収められた画像データに基づいて電極を駆動して表示される画像（以下、第１画像という）と、入力ペンなどで印加することにより加筆した画像（以下、第２画像という）とが一つの表示面において混在して表示されている場合、どちらの画像もマイクロカプセル１０３内の電気泳動粒子１０９によって表示されているため、第１画像と第２画像とは共に電気信号によって書き換えられる。

例えば予め記憶された画像データに基づいて表示面に第１画像として表の枠線を表示させ、その表の空欄に使用者が任意に手書きの第２画像を書き込み、その第２画像のみを消去したい場合がある。その際、第２画像を消去するために入力ペンを近接させ、消去のための電気信号を付与すると、手元のぶれなどにより、その第２画像の近傍に表示されている表の枠線にまで消去してしまう場合があるという問題点があった。

また、例えば表示面に第１画像として文字の手本を表示させ、その手本を入力ペンなどでなぞって文字を書く練習を行い、第１画像である手本部分を消去して、手書きで加筆した文字のみを表示したい場合があるが、第１画像である手本部分にのみ消去のための電気信号を与え、手書きで加筆した部分を残しつつ手本部分のみを消去することは困難であるという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、それぞれ異なる信号により書き換え可能な２種類の画像を一つの表示面に混在させて表示することができる表示装置およびその製造方法を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の表示装置は、画像を表示面に表示するものであって、第１画像信号により書き換え可能な第１画像を前記表示面に表示する第１表示手段と、前記第１画像信号とは異なる第２画像信号により書き換え可能な第２画像を前記表示面に表示する第２表示手段とを有し、前記第１表示手段と前記第２表示手段とが混在していることを特徴とする。

請求項２記載の表示装置は、請求項１記載の表示装置において、前記第２画像信号は前記第１画像を書き換え不可能なものであることを特徴とする。

請求項３記載の表示装置は、請求項１又は２に記載の表示装置において、前記第１画像信号は電気信号であり、前記第２画像信号は磁気信号であることを特徴とする。

請求項４記載の表示装置は、請求項３記載の表示装置において、前記表示面の任意の位置に近接可能であって、前記第２画像信号を発生することにより前記第２画像を書き加える加筆手段を有することを特徴とする。

請求項５記載の表示装置は、請求項４記載の表示装置において、前記加筆手段により書き加えられた第２画像の位置情報を検知する位置情報検知手段と、その位置情報検知手段により検知された位置情報を記憶する加筆位置記憶手段と、その加筆位置記憶手段に記憶された前記第２画像の位置情報を出力する出力手段とを有することを特徴とする。

請求項６記載の表示装置は、請求項４記載の表示装置において、前記加筆手段により書き加えられた第２画像の位置情報を検知する位置情報検知手段と、その位置情報検知手段により検知された位置情報と前記第１表示手段によって表示された第１画像の位置情報とを合成した合成情報を記憶する合成情報記憶手段と、その合成情報記憶手段に記憶された合成情報を出力する出力手段とを有することを特徴とする。

請求項７記載の表示装置は、請求項１から６のいずれかに記載の表示装置において、前記第１表示手段は電気泳動粒子を有するものであることを特徴とする。

請求項８記載の表示装置は、請求項７記載の表示装置において、前記第２表示手段は磁気泳動粒子を有するものであることを特徴とする。

請求項９記載の表示装置は、請求項８記載の表示装置において、前記第１表示手段は、前記電気泳動粒子を分散した分散液及びその分散液を内包する殻を有するマイクロカプセルであり、前記第２表示手段は、前記磁気泳動粒子を分散した分散液及びその分散液を内包する殻を有するマイクロカプセルであることを特徴とする。

請求項１０記載の表示装置は、請求項１から９のいずれかに記載の表示装置において、前記第１表示手段が表示する色調と、前記第２表示手段が表示する色調とがそれぞれ異なることを特徴とする。

請求項１１記載の表示装置は、請求項１から１２のいずれかに記載の表示装置において、前記表示面を有する第１基板と、その第１基板と所定距離隔てて対向する第２基板とを有し、それら第１基板と第２基板との間において前記第１表示手段と前記第２表示手段とが交互に配置されていることを特徴とする。

請求項１２記載の表示装置の製造方法は、画像を表示する表示面を有する第１基板と、その第１基板と所定距離隔てて対向する第２基板と、それら第１基板と第２基板との間に、第１画像信号により書き換え可能な第１画像を前記表示面に表示する第１表示手段と、前記第１画像信号とは異なる第２画像信号により書き換え可能な第２画像を前記表示面に表示する第２表示手段とを有し、前記第１表示手段と前記第２表示手段とが混在しているものの製造方法であって、前記第１表示手段と前記第２表示手段とを攪拌し、攪拌されたそれら第１表示手段と第２表示手段とを前記第１基板および第２基板の少なくとも一方に塗布して乾燥させた後、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせることを特徴とする。

請求項１記載の表示装置によれば、第１表示手段により表示された第１画像が第１画像信号により書き換えられ、第２表示手段により表示された第２画像が第２画像信号により書き換えられ、第１表示手段と第２表示手段とは混在しているので、表示面には第１表示手段により表示され第１画像信号により書き換えることができる第１画像と、第２表示手段により表示され第１画像信号とは異なる第２画像信号により書き換えることができる第２画像とを混在させて表示することができるという効果がある。

請求項２記載の表示装置によれば、請求項１記載の表示装置の奏する効果に加え、第２画像信号は第１画像を書き換え不可能なものであることから、第２画像信号を付与することにより第２画像のみを書き換えることができるという効果がある。

請求項３記載の表示装置によれば、請求項１又は２に記載の表示装置の奏する効果に加え、第１画像信号は電気信号であり、第２画像信号は磁気信号であることから、電気信号を付与することにより第２画像を書き換えることなく、第１画像のみを書き換えることができ、磁気信号を付与することにより第１画像を書き換えることなく、第２画像のみを書き換えることができるという効果がある。

請求項４記載の表示装置によれば、請求項３記載の表示装置の奏する効果に加え、表示面の任意の位置に近接可能であって、第２画像信号を発生することにより第２画像を書き換え可能な加筆手段を有するので、加筆手段により第２画像信号を発生させ、第１画像を書き換えずに第２画像のみを書き加えることができるという効果がある。

磁気信号は電気信号に比較して影響を及ぼす範囲が広く、磁気信号により書き換えられる第２画像は、電気信号により書き換えられる第１画像に比較して解像度を高くすることが難しい。また、加筆手段を表示面に近接させることにより書き加える画像は、使用者が手書きで書き込む可能性が高く、解像度がそれほど要求されない場合が多い。

よって、加筆手段により書き加えられる画像を第２画像信号（磁気信号）により書き換えられる第２画像とし、第２画像信号により書き換えられない画像を第１画像信号（電気信号）により書き換えられる第１画像とすることで、より解像度が要求される可能性が高い画像の解像度を容易に高くすることができるという効果がある。

請求項５記載の表示装置によれば、請求項４記載の表示装置の奏する効果に加え、加筆手段により書き加えられた第２画像の位置情報を検知する位置情報検知手段と、その位置情報検知手段により検知された位置情報を記憶する加筆位置記憶手段と、その加筆位置記憶手段に記憶された第２画像の位置情報を出力する出力手段とを有するので、第２画像の位置情報を出力することができるという効果がある。

例えば、表示面に第１画像として文字の手本を表示させ、その手本を加筆手段でなぞって第２画像として手書きの文字を表示させる場合において、その手書きの文字の位置情報を記憶することができるので、手書きの文字を消去した後であっても、その手書きの文字（第２画像）のみの位置情報を例えば外部機器などに出力して利用することができる。

請求項６記載の表示装置によれば、請求項４記載の表示装置の奏する効果に加え、加筆手段により書き加えられた第２画像の位置情報を検知する位置情報検知手段と、その位置情報検知手段により検知された位置情報と第１表示手段によって表示された第１画像の位置情報とを合成して合成情報として記憶する合成情報記憶手段と、その合成情報記憶手段に記憶された合成情報を出力する出力手段とを有するので、第２画像の位置情報と第１画像の位置情報とを合成した合成情報を出力できるという効果がある。

例えば表示面に第１画像として表の枠線を表示させ、加筆手段を用いて使用者がその表の空欄に第２画像を書き加える場合には、その第２画像の位置情報と第１画像の位置情報とを合成して記憶することができるので、その表の枠線である第１画像とその表の空欄に書き加えられた第２画像とを例えば外部機器などに出力して利用することができる。

請求項７記載の表示装置によれば、請求項１から６のいずれかに記載の表示装置の奏する効果に加え、第１表示手段は電気泳動粒子を有するものであるので、第１表示手段により表示される第１画像はコントラストが高く、また、低消費電力で第１画像を表示することができるという効果がある。

請求項８記載の表示装置によれば、請求項７記載の表示装置の奏する効果に加え、前記第２表示手段は磁気泳動粒子を有するものであるので、電力を消費せずに磁力だけで第２画像を表示することができるという効果がある。

請求項９記載の表示装置によれば、請求項８記載の表示装置の奏する効果に加え、前記第１表示手段は、前記電気泳動粒子を分散した分散液及びその分散液を内包する殻を有するマイクロカプセルであり、前記第２表示手段は、前記磁気泳動粒子を分散した分散液及びその分散液を内包する殻を有するマイクロカプセルであるので、取り扱いが容易であり、第１表示手段と第２表示手段とを容易に混在させることができるという効果がある。

請求項１０記載の表示装置によれば、請求項１から９のいずれかに記載の表示装置の奏する効果に加え、第１表示手段が表示する色調と、第２表示手段が表示する色調とがそれぞれ異なるので、使用者が第１画像と第２画像とを識別しやすいという効果がある。

請求項１１記載の表示装置によれば、請求項１から１０のいずれかに記載の表示装置の奏する効果に加え、表示面を有する第１基板と、その第１基板と所定距離隔てて対向する第２基板とを有し、それら第１基板と第２基板との間において第１表示手段と第２表示手段とが交互に配置されているので、表示面において、第１画像と第２画像とのそれぞれを均質に表示することができるという効果がある。

請求項１２記載の表示装置の製造方法によれば、第１表示手段と第２表示手段とを攪拌し、攪拌されたそれら第１表示手段と第２表示手段とを第１基板および第２基板の少なくとも一方に塗布して乾燥させた後、第１基板と第２基板とを貼り合わせることにより、画像を表示する表示面を有する第１基板と、その第１基板と所定距離隔てて対向する第２基板と、それら第１基板と第２基板との間に、第１画像信号により書き換え可能な第１画像を前記表示面に表示する第１表示手段と、その第１画像信号とは異なる第２画像信号により書き換え可能な第２画像を前記表示面に表示する第２表示手段とを有し、第１表示手段と第２表示手段とが混在している表示装置を容易に製造することができるという効果がある。この製造方法により製造される表示装置によれば、表示面には第１表示手段により表示され第１画像信号により書き換えることができる第１画像と、第２表示手段により表示され第２画像信号により書き換えることができる第２画像とを混在させて表示することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例である表示装置１の斜視図である。

表示装置１は、画像を表示する表示面４を有する本体２と、加筆手段である入力ペン３とを備えている。

図１に示されるように、本体２は、複数個の制御ボタン５と、入力ペン位置検出部６とを備えている。

表示面４には、予め本体２内のＲＡＭ３３（図４参照）に記憶された画像データや本体２に接続された外部機器から受け取った画像データに基づいて表示される黒色の第１画像７と、入力ペン３による書き込みに基づいて表示される赤色の第２画像８とを表示することができる。

使用者は、制御ボタン５を押下することにより、表示面４に表示する画像データを選択したり、第２画像８を変化させることなく第１画像７のみを消去する指示をしたり、第１画像７を変化させることなく第２画像８のみを表示面４から消去する指示をしたり、表示面４に表示された画像に関する位置情報を本体２内のＲＡＭ３３（図４参照）に保存したり、ＲＡＭ３３内に記憶された画像データを出力する指示を行う。

入力ペン３はその先端部が永久磁石で構成されており、その先端部を表示面４の任意の位置に近接させることができるよう本体２とは独立に設けられている。

後に詳細に説明するように、永久磁石により構成された入力ペン３の先端部が表示面４に近接すると、入力ペン３の先端部から発生する磁気が磁気信号となって、表示面４のうち入力ペン３の先端部が近接させられた部分において第２画像８が書き込まれる。

ここでいう近接とは、入力ペン３の先端部が表示面４に所定距離以内まで近づけられた状態、または、入力ペン３の先端部が表示面４に接触している状態をいう。

図２は、本体２に備えられた表示部１０の拡大断面図であって、（ａ）は入力ペン３による加筆前の状態を示し、（ｂ）は入力ペン３による加筆後の状態を示している。

図２を用いて、表示面４に第１画像７と第２画像８（図１参照）とが表示される原理について説明する。

図２に示すように、表示部１０は、表示面４を有する第１基板２１と、その第１基板２１と所定距離てて対向する第２基板２３と、それら第１基板２１と第２基板２３との間において互いに混在して二次元的に配置された第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とを有している。

第１基板２１と第２基板２３との間において、第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とは、バインダ１２により固定されている。

また、第１基板２１の第２基板２３側の面には上側電極２０が設けられ、第２基板２３の第１基板２１側の面には下側電極２２が設けられ、この上側電極２０と下側電極２２との間に電界を形成することによって、第１マイクロカプセル１６に電気信号を付与する。

第１マイクロカプセル１６は、黒色に着色された粒子である電気泳動黒粒子１３と白色に着色された粒子である電気泳動白粒子１４とを分散した分散液１５とその分散液１５を内包する殻とからなり、第１画像７を表示するための第１表示手段に相当する。

そして、電気泳動黒粒子１３は正に帯電し、電気泳動白粒子１４は負に帯電するよう構成されている。

したがって、上側電極２０が下側電極２２に対して負となるように、上側電極２０と下側電極２２との間に電界を生じさせて、第１マイクロカプセル１６に電気信号を付与すると、電気泳動黒粒子１３は分散媒１５内を泳動し上側電極２０側へ吸引され、電気泳動白粒子１４は分散媒１５内を泳動して下側電極２２側へ吸引される。すなわち第１画像７（図１参照）が表示面４に表示される。

一方、上側電極２０が下側電極２２に対して正となるように、上側電極２０と下側電極２２との間に電界を生じさせて、第１マイクロカプセル１６に電気信号を付与すると、電気泳動黒粒子１３は下側電極２２側に吸引され、電気泳動白粒子１４は上側電極２０側へ吸引されるので、表示面４には白色が表示され、黒色の第１画像７（図１参照）が消去される。

第２マイクロカプセル１９は、赤色に着色された粒子である磁気泳動粒子１７を分散した分散液１８とその分散液１８を内包する殻とからなり、第２画像８を表示するための第２表示手段に相当する。

磁気泳動粒子１７は磁性体であって、表示面４に入力ペン３が近接させられると、その入力ペン３が発生した磁気信号によって表示面４側に吸引される。すなわち、第２画像８（図１参照）が表示面４に表示される。

一方、後述するように制御ボタン５が押下されることにより、使用者から第２画像８の消去が指示されると、第２基板２３の外面に設けられた磁気信号を発生するバー５０が、そのバー５０に連結するモ−タアクチュエ−タ５１（図４参照）に駆動されて第２基板２３の外面に沿って移動し、第２基板２３の外面側から磁気信号を発生することにより、磁気泳動粒子１７を第２基板２３側に吸引し、表示面４において書き込まれた第２画像８が消去される。

ここで、第２マイクロカプセル１９内の分散液１８中に色素を混入しておくと、第２画像８の非表示状態（即ち、磁気泳動粒子１７が下側電極２２側へ吸引された状態）において、入射光のスペクトルの一部が分散液１８中の色素に吸収されて第２マイクロカプセル１９が呈色する。また、第１画像７が非表示状態（即ち、電気泳動白粒子１４が上側電極２０側に吸引された状態）において、第１マイクロカプセル１６は白色を表示する。

すなわち、表示面４のうち、第１画像７および第２画像８のいずれも非表示の部分は、第１マイクロカプセル１６が表示する白色と第２マイクロカプセル１９が表示する色彩とが均質に混在して表示されている。

したがって、使用者から見ると、表示面４のうち第１画像７および第２画像８のいずれも非表示の部分は、第２マイクロカプセル１９が表示する色彩の明度が高くされた色彩に呈色しているように見える（図１参照）。

図３は表示部１０における第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９との分布状態と上側電極２０及び下側電極２２の配置とを模式的に示す図である。

上側電極２０と下側電極２２とは互いに直交してマトリクス電極を構成しており、図３において太線で示すように、上側電極２０と下側電極２２との交差部分においてそれぞれ一画素を形成する。

図３に示すように、第１画像７（図１参照）を表示するための第１マイクロカプセル１６と第２画像８（図１参照）を表示するための第２マイクロカプセル１９とは、上側電極２０と下側電極２２との間において、混在して交互に配置させられている。

ここで交互とは、図３において破線で示す所定面積Ｓ当たりに第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とがそれぞれ一つ以上存在するように均質に混在して配置されていることをいう。

図３では、理解を容易にするために第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とを一つおきに配置された状態を示しているが、第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とは必ずしも一つおきに配置される必要はない。

このように、表示面４の所定面積Ｓ当たりに第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とを交互に配置することで、その第１マイクロカプセル１６により表示される第１画像７（図１参照）と第２マイクロカプセル１９により表示される第２画像８（図１参照）とを表示面４の全面にわたって均質に表示することができ、第１画像７と第２画像８との両画像を使用者の目にほぼ連続して見えるよう表示することができる。

図４は本体２の電気的構成を示したブロック図である。本体２には、表示面４へ第１画像７を表示する処理、図６のフローチャートに図示される画像データ処理などの各種制御及び処理を実行するＣＰＵ２５が内蔵されている。

ＣＰＵ２５には、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３がバスラインを介して互いに接続されており、バスラインはまた入出力ポート２６にも接続されている。この入出力ポート２６は、バスラインの他に入力ペン位置検出部６、下側電極駆動回路２７、上側電極駆動回路２８、Ｉ／Ｆ部２９、電源部３０、制御ボタン制御部３１、モータアクチュエータ５１に接続されている。

入力ペン位置検出部６はＣＰＵ２５からの指令に従い、入力ペン３の先端部が表示面４に近接した（即ち接近または接触した）場合にのみ、入力ペン３の先端部の位置情報を三角測量法により検出する。

ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ２５の動作時にＲＯＭ３２から読出されたコンピュータプログラムを一時的に記憶したり、各種画像データを記憶するものであって、加筆位置メモリ３３ａと、合成情報メモリ３３ｂとを有している。

加筆位置メモリ３３ａは、第２画像８（図１参照）に関する位置情報、より具体的には表示部１０の各画素においてそれぞれ第２画像８が表示状態であるか非表示状態であるかについての画像データを記憶するメモリである。

表示装置１の電源（図示せず）を投入すると、加筆位置メモリ３３ａは、表示部１０における全ての画素について第２画像８が非表示状態であるとして初期化される。

表示装置１の電源を投入した後、使用者は入力ペン３により任意の第２画像８を書き込み、制御ボタン５を押下してその第２画像８に関する位置情報の記憶を指示する。

制御ボタン５から第２画像８に関する位置情報の記憶が指示されると、ＣＰＵ２５は、表示装置１の電源が投入されたときから第２画像８に関する位置情報の記憶の指示がされるまでの間に入力ペン位置検出部６により検出された入力ペン３の先端部の位置情報に基づいて、第２画像８が書き加えられた画素と第２画像８が書き加えられていない画素とを決定する。

入力ペン３の先端部が表示面４に近接すると、その入力ペン３の先端部直下に存在する磁気泳動粒子１７が表示面４側に吸引されて第２画像８を表示するので（図２（ｂ）参照）、入力ペン位置検出部６により検出された入力ペン３の先端部の位置情報に基づいて、第２画像８が書き加えられた画素と第２画像８が書き加えられていない画素とを決定することができるのである。

そしてそのＣＰＵ２５の処理により決定された第２画像８の位置情報に基づいて、加筆位置メモリ３３ａが更新される。

合成情報メモリ３３ｂは、第１画像７（図１参照）に関する位置情報と第２画像８（図１参照）に関する位置情報とを合成した合成情報を記憶するメモリであって、表示部１０における各画素において、第１画像７または第２画像８の少なくとも一方が表示されている状態であるか、第１画像７と第２画像８とのいずれも表示されていない状態であるかについての画像データを記憶する。

表示装置１の電源（図示せず）をオンしたとき、合成情報メモリ３３ｂは、表示部１０における各画素が全て非表示の状態であるとして初期化される。

その後、図５に示すように、例えば外部機器から受け取ったデータに基づき、表示面４に第１画像７として表の枠線を表示し、使用者がその表の空欄に入力ペン３により手書きで第２画像８を書き込む。

そして、使用者が制御ボタン５（図１参照）を押下することにより表示面４に表示されている第１画像７に関する位置情報と第２画像８に関する位置情報とを合成した合成情報の記憶が指示される。

制御ボタン５から第１画像７に関する位置情報と第２画像８に関する位置情報とを合成した合成情報の記憶が指示されると、ＣＰＵ２５の処理により、表示装置１の電源をオンとしたときから合成情報の記憶が指示されるまでの間に、入力ペン位置検出部６により検出された入力ペン３の先端部の位置情報に基づいて第２画像８が書き加えられた画素が決定される。また、ＣＰＵ２５の処理により、合成情報の記憶が指示されたときに第１画像７を表示していた画素が決定される。

そしてそのＣＰＵ２５の処理により決定された第１画像７に関する位置情報及び第２画像８に関する位置情報に基づいて、第１画像７または第２画像８のうち少なくともいずれか一方を表示していると判断された画素を表示状態とし、第１画像７と第２画像８とのいずれも表示していない画素を非表示状態として合成情報メモリ３３ｂが更新される。

例えば、図５に示すように、表示面４に第１画像７である表の枠線と、その表の空欄に書き込まれた第２画像８である手書きの線図とが表示されているときに制御ボタン５が押下されて合成情報の記憶が指示されると、表の枠線の位置情報とその表に書き込まれた手書きの線図の位置情報とが合成して記憶される。

Ｉ／Ｆ部２９には、ＣＣＤスキャナー、プリンターなどの外部機器が接続され、Ｉ／Ｆ部２９はそれらの外部機器と表示装置１とのデータ通信をインターフェイスする。また、電源部３０は、上述した各ブロックに電力を供給する。

制御ボタン制御部３１は、制御ボタン５（図１参照）からの指示を検出し、その指示内容をＣＰＵ２５に出力する。

ＣＰＵ２５は、Ｉ／Ｆ部２９を介して外部機器から入力された画像に関するデータ、またはＲＡＭ３３に記憶された画像データに基づいて、表示部１０に設けられた下側電極駆動回路２７と上側電極駆動回路２８とを制御することにより、所望の画素を構成する上側電極２０と下側電極２２との間に電界を発生させる。

上側電極２０と下側電極２２との間に発生させられた電界が電気信号となって、第１マイクロカプセル１６内の電気泳動黒粒子１３と電気泳動白粒子１４（図２参照）とが泳動させられ、表示面４において黒色の第１画像７（図１参照）が表示される。

次に、上記のように構成された本体２の電源投入時の動作を図６のフローチャートを用いて説明する。

本体２の電源（図示せず）が使用者により投入されると、ＣＰＵ２５によって図６のフローチャートに示される処理が開始され、表示装置１の本体２の電源がオフされるまで処理が繰り返される。

また、本体２の電源が投入されると、入力ペン位置検出部６による入力ペン３の先端部の位置の検出が開始される。

まずＣＰＵ２５は、制御ボタン５において、例えば外部機器から入力された画像データやＲＡＭ３３内に記憶された画像データに基づいて第１画像７（図１参照）を表示することが指示されたか否かを、制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて判断する（Ｓ１）。

Ｓ１の判断において、第１画像７の表示が指示されたと判断されない場合（Ｓ１：Ｎｏ）は、Ｓ３の処理に進む。

一方、制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて、使用者により、所定の画像データに基づく第１画像７の表示が指示されたと判断されると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２５は、その所定の画像データに基づいて、下側電極駆動回路２７及び上側電極駆動回路２８を駆動し、第１画像７を表示するために必要な画素に電界を生じさせて第１マイクロカプセル１６（図２参照）に電気信号を付与し、所定の画像データに基づく第１画像７を表示面４に表示する（Ｓ２）。

次にＣＰＵ２５は、制御ボタン５において、第２画像８に関する位置情報の記憶が指示されたか否かを制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて判断する（Ｓ３）。

Ｓ３の判断において、第２画像８に関する位置情報の記憶が指示されたと判断されない場合（Ｓ３：Ｎｏ）は、Ｓ５の処理に進む。

一方、制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて、使用者により、第２画像８に関する位置情報の記憶が指示されたと判断されると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２５は、表示装置１の電源が投入されたときから第２画像８に関する位置情報の記憶が指示がされるまでの間に入力ペン位置検出部６により検出された入力ペン３の先端部の位置情報を取得する。

そして入力ペン３の先端部の位置情報に基づいて、第２画像８が書き加えられた画素を決定し、第２画像８に関する位置情報を記憶する加筆位置メモリ３３ａを更新する（Ｓ４）。

次にＣＰＵ２５は、制御ボタン５において、第１画像７に関する位置情報と第２画像８に関する位置情報とを合成した合成情報を記憶する処理が指示されたか否かを制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて判断する（Ｓ５）。

Ｓ５の判断において、第１画像７と第２画像８とに関する合成情報を記憶する処理が指示されたと判断されない場合（Ｓ５：Ｎｏ）は、Ｓ７の処理に進む。

一方、制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて、使用者により、第１画像７と第２画像８とに関する合成情報を記憶する処理が指示されたと判断されると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、電源投入時から第１画像７と第２画像とに関する合成情報を記憶する処理が指示された時までの間に入力ペン位置検出部６により検出された入力ペン３の先端部の位置情報を取得する。

そして、入力ペン３の先端部の位置情報に基づいて、第２画像８が書き加えられた画素が決定される。また、第１画像７と第２画像８とに関する合成情報の記憶が指示されたときに第１画像７を表示していた画素が決定される。

そして、第１画像７または第２画像８のうち少なくともいずれか一方を表示していると判断された画素を表示状態として合成情報メモリ３３ｂの記憶を更新し、第１画像７と第２画像８とのいずれも表示していない画素を非表示状態として合成情報メモリ３３ｂの記憶を更新する（Ｓ６）。

次にＣＰＵ２５は、制御ボタン５において、第１画像７を消去する処理が指示されたか否かを制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて判断する（Ｓ７）。

Ｓ７の判断において、第１画像７を消去する処理が指示されたと判断されない場合（Ｓ７：Ｎｏ）、Ｓ９の処理に進む。

一方、制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて、使用者により、第１画像７を消去する処理が指示されたと判断されると（Ｓ７：Ｙｅｓ）、下側電極駆動回路２７と上側電極駆動回路２８を制御することにより、全ての画素について、上側電極２０が下側電極２２に対して正となるようにして第１マイクロカプセル１６に電気信号が付与される。

これにより、電気泳動黒粒子１３を第２基板２３側に吸引し、電気泳動白粒子１４を第１基板２１側へ吸引して、表示面４において表示されていた第１画像７を全て消去する（Ｓ８）（図２参照）。

Ｓ８の処理において、第２画像８を表示する第２マイクロカプセル１９内の磁気泳動粒子１７は、電気信号が付与されても第２マイクロカプセル１９内を泳動しないので、第２画像８の表示状態は変わることがない。

次にＣＰＵ２５は、制御ボタン５において、第２画像８を消去する処理が指示されたか否かを制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて判断する（Ｓ９）。

Ｓ９の判断において、第２画像８を消去する処理が指示されたと判断されない場合（Ｓ９：Ｎｏ）は、Ｓ１１の処理に進む。

一方、制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて、使用者により、第２画像８を消去する処理が指示されたと判断されると（Ｓ９：Ｙｅｓ）、第２基板２３の外面に設けられた磁気信号を発生するバー５０に連結するモ−タアクチュエ−タ５１がＣＰＵ２５に制御されて、磁気信号を発生するバー５０が第２基板２３の外面に沿って移動して（図４参照）、第２基板２３の外面側から磁気信号を発生することにより、磁気泳動粒子１７を第２基板２３側に吸引して、表示面４において書き込まれた第２画像８を消去する（Ｓ１０）。

Ｓ１０の処理において、第１画像７を表示する第１マイクロカプセル１６内の電気泳動黒粒子１３及び電気泳動白粒子１４は磁気信号が付与されても、第１マイクロカプセル１６内を泳動しないので、第１画像７の表示状態は変わることがない。

次にＣＰＵ２５は、制御ボタン５において、加筆位置メモリ３３ａまたは合成情報メモリ３３ｂ内に記憶されたデータを、Ｉ／Ｆ部２９を介して接続された外部機器（図示せず）へ出力する処理が指示されたか否かを制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて判断する（Ｓ１１）。

Ｓ１１の判断において、外部機器への出力処理が指示されたと判断されない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）は、Ｓ１３の処理に進む。

一方、制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて、使用者により、加筆位置メモリ３３ａに記憶されたデータまたは合成情報メモリ３３ｂに記憶されたデータを外部機器へ出力する処理が指示されたと判断されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、使用者により選択されたメモリに記憶されたデータが、例えばパーソナルコンピュータなどの外部機器へ出力される（Ｓ１２）。

次にＣＰＵ２５は、制御ボタン５において、加筆位置メモリ３３ａまたは合成情報メモリ３３ｂ内に記憶されたデータを、表示部１０へ出力する処理が指示されたか否かを制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて判断する（Ｓ１３）。

Ｓ１３の判断において、表示部１０への出力処理が指示されたと判断されない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）は、Ｓ１の処理に戻る。

一方、制御ボタン制御部３１からの信号に基づいて、使用者により、加筆位置メモリ３３ａに記憶されたデータまたは合成情報メモリ３３ｂに記憶されたデータを表示部１０へ出力する処理が指示されたと判断されると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、使用者により選択されたメモリに記憶されたデータに基づいて下側電極駆動回路２７及び上側電極駆動回路２８が制御されることにより、所望のデータに基づく表示部１０へ出力される（Ｓ１４）。

そしてＳ１４の処理が終了すると、Ｓ１の処理に戻り、本体２の電源（図示せず）がオフとされるまで図６に示す処理が繰り返される。

なお、請求項５記載の表示装置では、加筆位置記憶手段としてはＳ４の処理が該当し、出力手段としてはＳ１２，Ｓ１４の処理が該当する。請求項６記載の表示装置では、合成情報記憶手段としてはＳ６の処理が該当し、出力手段としてはＳ１２，Ｓ１４の処理が該当する。

本実施例の表示装置によれば、第１マイクロカプセル１６により表示された第１画像７が電気信号により書き換えられ、第２マイクロカプセル１９により表示された第２画像８が磁気信号により書き換えられ、第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とは混在しているので、表示面４には第１マイクロカプセル１６により表示され電気信号により書き換えることができる第１画像７と、第２マイクロカプセル１９により表示され磁気信号により書き換えることができる第２画像８とを混在させて表示することができる。

さらに、電気信号を付与することにより第１画像７のみを書き換えることができ、磁気信号を付与することにより第２画像８のみを書き換えることができる。

例えば、図５に示すように、予め記憶された画像に関する情報に基づき、第１画像７として表の枠線を表示させ、入力ペン３によりその表の空欄に第２画像８を書き込んだ場合において、新たに書き込んだ第２画像８のみを消去するときは、図６に示すＳ１０の処理において第２基板２３の外面から磁気信号を発生することにより、第１画像７を何ら書き換えることなく、第２画像８のみを消去することができる。

また、第１マイクロカプセル１６内の電気泳動黒粒子１３により表示される第１画像７は黒色であり、第２マイクロカプセル１９内の磁気泳動粒子１７により表示される第２画像８は赤色であることから、使用者は、第１画像７と第２画像８とを容易に識別することができる。

また、第２画像８を消去した後であっても、その第２画像８の位置情報を記憶し（Ｓ４）、または第１画像７の位置情報と第２画像８の位置情報とを合成して記憶しておくことで（Ｓ６）、第２画像８の消去後であっても、消去前の第２画像８や、第１画像７と第２画像８とを合成した画像を、第１画像７として再び表示したり、外部機器に出力して利用することができる。

図７は、表示装置の製造方法における一例の一部を示した図であり、第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９との塗布および乾燥について説明するための図である。

まず、電気泳動黒粒子と電気泳動白粒子とを内部に有する第１マイクロマイクロカプセル１６と、磁気信号泳動粒子を内部に有する第２マイクロカプセル１９とをそれぞれ同量準備する。

ここで、第１マイクロカプセル１６の直径と第２マイクロカプセル１９の直径とが、共に５０μｍ〜２００μｍ程度のものを準備する。

次に、準備された第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とをバインダ１２に分散させてマイクロカプセル分散液を作成し、そのマイクロカプセル分散液を公知の攪拌機で攪拌する。ここで使用されるバインダ１２としては、通常バインダ１２として使用されている樹脂などが使用可能である。

ついで、攪拌されたマイクロカプセル分散液を、予め下側電極２２が設けられた第２基板２３上に塗布する（図７（ａ））。

このようにして第２基板２３上に塗布されたマイクロカプセル分散液を乾燥させると、その乾燥に伴ってバインダ１２の量が減少し、下側基板２３または下側電極２２と接触していなかったマイクロカプセルが沈下し下側基板２３または下側電極２２と接触するようになる（図７（ｂ））。

さらに乾燥が進みバインダ１２の量が減少すると、マイクロカプセル同士の距離が次第に狭くなる。

その後、第１マイクロカプセル１６の直径と第２マイクロカプセル１９の直径より薄いスペーサ（図示せず）を第１マイクロカプセル１６及び第２マイクロカプセル１９の無い部位に配置し、そのスペーサを介して、上側電極２０が予め設けられた第１基板２１と第２基板２３とを貼り合わせ、加圧しながらラミネートすることにより固定する。

このとき、略球形の形状を有する第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とは、第１基板２１と第２基板２３とによって、第１マイクロカプセル１６及び第２マイクロカプセル１９の直径とスペーサの直径との差に相当する寸法分押しつぶされて変形し、互いに隣り合うマイクロカプセル同士が接する（図７（ｃ））。

本実施例の製造方法により、画像を表示する表示面４を有する第１基板２１と、その第１基板２１と所定距離隔てて対向する第２基板２３と、それら第１基板２１と第２基板２３との間に、電気信号により書き換え可能な第１画像を表示面４に表示する第１マイクロカプセル１６と、磁気信号により書き換え可能な第２画像を表示面４に表示する第２マイクロカプセル１９とを有し、第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とが混在している表示装置を製造することができる。

なお、図７によれば、第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とは互いに一つおきに交互に並べられているが、必ずしも一つおきに並べられている必要はなく、第１マイクロカプセル１６と第２マイクロカプセル１９とが、ある程度以上のばらつきをもって第１基板２１と第２基板２３との間で互いに混在して二次元的に配置されていれば良い。

本実施例の製造方法により製造された表示装置によれば、表示面４には第１マイクロカプセル１６により表示され電気信号により書き換えることができる第１画像７と、第２マイクロカプセル１９により表示され磁気信号により書き換えることができる第２画像８とを混在させて表示することができる。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、本実施例では、第１表示手段は電気泳動粒子を分散した分散媒を内包するマイクロカプセルであり、第２表示手段は磁気泳動粒子を分散した分散媒を内包するマイクロカプセルであったが、マイクロカプセルに替えて、図８に示すように、隔壁４５で互いに仕切られ、保護膜４６と第２基板２３との間に形成される第１セル４７（第１表示手段）と第２セル４８（第２表示手段）とを有するものであっても良い。

また、本実施例では、電気信号により書き換え可能な第１表示手段は、電気泳動粒子を用いて表示状態と非表示状態とを切り換えるものであったが、電気泳動粒子に替えて液晶を利用しても良い。

また、本実施例では、第２表示手段は磁気泳動粒子を用いて表示状態と非表示状態とを切り換えるものであったが、熱エネルギーを信号として表示状態と非表示状態とを切り換える感熱式の発色剤と顕色剤を利用して表示状態と非表示状態とを切り換えるものであっても良い。

また、本実施例では、第１画像信号は電気信号であり、第２画像信号は磁気信号であったが、第１画像信号及び第２画像信号が共に電気信号であっても良い。その場合は、第１画像信号は例えば低電圧の電気信号とし、第２画像信号を高電圧の電気信号として、第１画像信号と第２画像信号とを異ならしめる。

そして、高電圧の電気信号が付与された場合はショートして電流が流れないが、低電圧の電気信号が付与された場合には電流が流れて電気化学的な酸化還元反応を起こして光透過率変化を示す表示素子を第１表示手段とし、低電圧では泳動しないが高電圧の電気信号が付与されると泳動する電気泳動粒子を内包するマイクロカプセルを第２表示手段とすることで、第１画像信号と第２画像信号とを異ならしめ、第１画像信号により第１画像のみを書き換え可能とし、第２画像信号により第２画像のみを書き換え可能なように構成することができる。

また、本実施例では、入力ペン３の先端部は永久磁石で構成されていたが、電磁石により構成されていてもよい。

また、本実施例の表示装置１は、加筆位置メモリ３３ａ及び合成情報メモリ３３ｂをそれぞれ一つしか有していなかったが、これらをそれぞれ複数個設けても良い。

その場合は、第２画像８の消去処理（Ｓ１０）が行われると、その消去処理の時点から画像の位置情報の記憶が指示されるまでの間に書き込まれた第２画像８に関する位置情報を一単位として、それぞれ独立のメモリに格納するよう構成する。これにより、第２画像８の書き込みと消去を複数回繰り返しても、それぞれの書き込みを一単位として個別に記憶し、出力して利用することができる。

本発明の一実施例における表示装置の斜視図である。 図１の表示装置の本体に備えられた表示部の拡大断面図であって、（ａ）は入力ペンによる加筆前の状態を示し、（ｂ）は入力ペンによる加筆後の状態を示している。 表示部における第１マイクロカプセルと第２マイクロカプセルとの分布状態と上側電極及び下側電極の配置とを模式的に示す図である。 図１の表示装置の本体の電気的構成を示したブロック図である。 表示面に表示された第１画像と第２画像とを示す図である。 画像データ処理を示したフローチャートである。 本発明の表示装置の製造方法の一例の一部を示した図であり、マイクロカプセル分散液の塗布および乾燥について説明するための図である。 表示部の変形例を示す図であって、図２に相当する図である。 従来の電気泳動表示装置の模式断面図である。

符号の説明

１ 表示装置
３ 入力ペン（加筆手段）
４ 表示面
７ 第１画像
８ 第２画像
１３ 電気泳動黒粒子（電気泳動粒子）
１４ 電気泳動白粒子（電気泳動粒子）
１５ 分散液（電気泳動粒子を分散した分散液）
１６ 第１マイクロカプセル（第１表示手段）
１７ 磁気泳動粒子
１８ 分散液（磁気泳動粒子を分散した分散液）
１９ 第２マイクロカプセル（第２表示手段）
２１ 第１基板
２３ 第２基板

Claims (12)

1. 画像を表示面に表示する表示装置であって、第１画像信号により書き換え可能な第１画像を前記表示面に表示する第１表示手段と、前記第１画像信号とは異なる第２画像信号により書き換え可能な第２画像を前記表示面に表示する第２表示手段とを有し、前記第１表示手段と前記第２表示手段とが混在していることを特徴とする表示装置。
2. 前記第２画像信号は前記第１画像を書き換え不可能なものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記第１画像信号は電気信号であり、前記第２画像信号は磁気信号であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記表示面の任意の位置に近接可能であって、前記第２画像信号を発生することにより前記第２画像を書き加える加筆手段を有することを特徴とする請求項３記載の表示装置。
5. 前記加筆手段により書き加えられた第２画像の位置情報を検知する位置情報検知手段と、その位置情報検知手段により検知された位置情報を記憶する加筆位置記憶手段と、その加筆位置記憶手段に記憶された前記第２画像の位置情報を出力する出力手段とを有することを特徴とする請求項４記載の表示装置。
6. 前記加筆手段により書き加えられた第２画像の位置情報を検知する位置情報検知手段と、その位置情報検知手段により検知された位置情報と前記第１表示手段によって表示された第１画像の位置情報とを合成した合成情報を記憶する合成情報記憶手段と、その合成情報記憶手段に記憶された合成情報を出力する出力手段とを有することを特徴とする請求項４記載の表示装置。
7. 前記第１表示手段は電気泳動粒子を有するものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記第２表示手段は磁気泳動粒子を有するものであることを特徴とする請求項７記載の表示装置。
9. 前記第１表示手段は、前記電気泳動粒子を分散した分散液及びその分散液を内包する殻を有するマイクロカプセルであり、前記第２表示手段は、前記磁気泳動粒子を分散した分散液及びその分散液を内包する殻を有するマイクロカプセルであることを特徴とする請求項８記載の表示装置。
10. 前記第１表示手段が表示する色調と、前記第２表示手段が表示する色調とがそれぞれ異なることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の表示装置。
11. 前記表示面を有する第１基板と、その第１基板と所定距離隔てて対向する第２基板とを有し、それら第１基板と第２基板との間において前記第１表示手段と前記第２表示手段とが交互に配置されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の表示装置。
12. 画像を表示する表示面を有する第１基板と、その第１基板と所定距離隔てて対向する第２基板と、それら第１基板と第２基板との間に、第１画像信号により書き換え可能な第１画像を前記表示面に表示する第１表示手段と、前記第１画像信号とは異なる第２画像信号により書き換え可能な第２画像を前記表示面に表示する第２表示手段とを有し、前記第１表示手段と前記第２表示手段とが混在している表示装置の製造方法であって、前記第１表示手段と前記第２表示手段とを攪拌し、攪拌されたそれら第１表示手段と第２表示手段とを前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に塗布して乾燥させた後、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせることを特徴とする表示装置の製造方法。

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