JP2007316248A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、表示部に対して通常の筆記具を使用するような使用感で手書き入力が可能で構造が簡単な表示装置を実現することを目的とする。また、表示部に手書き入力を行う場合の制約が少ない表示装置の実現をも目的とする。
【解決手段】分散媒９と前記分散媒中９に浮遊する電気泳動粒子１０とが封入され、二次元的に配置されたカプセル５と、前記カプセル５の配置面を被う弾性板７と、前記カプセル５の配置面の両面を挟み、電界を加える第一及び第二の電極６と、前記弾性板７を押圧可能な押圧棒３と、を有する表示装置１。
【選択図】図２

Description

本発明は、図形や文字などを表示部に表示するための表示装置に関するものであり、特に表示装置の表示部に対して紙のように手書き入力が可能な表示装置に関するものである。

図形や文字などを任意的に手書きで書き込むことができるものとして、黒板や、ホワイトボードなどの表示板がある。また、透明なフィルムに手書きで図形や文字などを入力した内容を、壁面に設置されたスクリーンに投射できるものとしてＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）があり、投射中にもフィルムにペンなどで書き込みが可能である。

その他、プラズマディスプレイや発光ダイオードディスプレイに所定のデータ化された情報コンテンツを表示させるものがある。また、手書きで書き込みを行った図形や文字などを電子的に表示させるものとして、表示部にペンタブレットの機能を持たせた表示装置や、タッチパネル方式の表示装置がある。

また、特許文献１に記載されているような電気泳動粒子と分散媒からなる分散系が封止されたマイクロカプセルによって成り、電界の作用によって電気泳動粒子を移動させ、自身が発光しない受光型いわゆる反射型の電気泳動表示を行う表示部と、この表示部の裏面に強磁性材または常磁性材の磁性層が裏打ちするように添設された２層構造とし、書込みと消去は電界を形成させる共通電極と入力ペン間に印加した電位差によって行うものがある。

特開２０００−０４７２６６号公報

黒板やホワイトボードなどの表示板、ＯＨＰなどは、書き込みの際の使用感は通常の筆記具を使用するような感覚に近いものである。しかし、原則として所定の箇所に設置されるものであり、表示板や投射面積のサイズも大きいため持ち運びには不向きである。また、黒板やホワイトボードは表示板への書き込みペンやチョークの管理などが煩雑になる。同様に、ディスプレイにデータ化された情報コンテンツを表示させるものは、ディスプレイに表示すべき情報を送るためのパソコンなどを使用する必要があり、やはり持ち運びには不便である。

また、電界を形成させる共通電極と入力ペン間に印加した電位差によって行う方式のものは、持ち運びが可能なものもあるが、ペンを電線で接続する必要があるため、電線が邪魔をして書き込みを行う場合に制約が生じ、通常の筆記具を使用するような感覚で書き込みができない場合もあった。そして、タッチパネル方式の表示装置は、電線に接続されたペンは使用しておらず、通常の筆記具を使用する感覚を持つこともできるが、表示装置の構成自体が複雑になるという問題もあった。

本発明は、表示部に対して通常の筆記具を使用するような使用感で手書き入力が可能で構造が簡単な表示装置を実現することを目的とする。また、表示部に手書き入力を行う場合の制約が少ない表示装置の実現をも目的とする。

本発明に係る表示装置は、分散媒と前記分散媒中に浮遊する電気泳動粒子とが封入され、二次元的に配置されたカプセルと、前記カプセルの配置面を被う弾性板と、前記カプセルの配置面の両面を挟み、電界を加える第一及び第二の電極と、前記弾性板を押圧可能な押圧棒と、を有する。

好ましくは、前記第一及び第二の電極の少なくともいずれかの一方の側の電極は、前記二次元的に配置されたカプセルの各々毎に独立に分割されている箇所を有する。

より好ましくは、前記弾性板は前記カプセルの配置面の表示面側を被い、前記弾性板は透明である。

また、カプセルの配置面は、弾性板に代えて、複数個の突起により被われているものであってもよい。

本発明の表示装置は、構造を簡単にすることができる。また、本発明の表示装置の表示部に対して手書き入力する際は通常の筆記具を使用するような使用感でもって入力が可能である。

本発明に係る表示装置１について図面を参照しながら説明する。
図１は、表示装置１の斜視図を示したものであり、表示装置１は、表示部２とこれを制御するための制御部４から構成されている。そして図１には、表示装置１の付属品として、表示部２に書き込みを行うための、先端を細くした押圧棒３が示されている。また、図１に示した表示装置１の表示部２は紙のように丸めることができるようになっている。

図２は、図１に示した表示装置１の表示部２の一部断面図を示したものである。
表示部２は、その表示部２の表示面の全面に渡って２次元的にカプセル５を配置するようにしている（図２では２次元的に配置されているカプセルのうち一次元の方向に配列されたカプセル５を示している）。そして、２次元的に配置されたカプセル５の配置面は弾性板７で被われている。

また、２次元的に配置されたカプセル５の上下方向に電界を加えるために、上部電極６ａと下部電極６ｂとで、カプセル５の配置面の両側を挟んでいる。なお、図２に示した表示部２においては、上部電極６ａは二次元的に配置されたカプセル５の全面を被うように一枚の透明な電極６ａからなっているが、下部電極６ｂは二次元的に配置されたカプセル５のそれぞれに個別に電界を加えることができるように、各カプセル５毎に独立した電極となっている。

下部電極６ｂにおいて、カプセル５のそれぞれに個別に電界を加えるために、各下部電極６ｂに対しては、配線を通じてコントローラ８が接続される。コントローラ８は、例えば図１に示した表示装置１の制御部４に内蔵し、半導体集積回路により構成されたものとする。

また、上部電極６ａと下部電極６ｂには、配線を通して電源が接続されており、上部電極６ａと下部電極６ｂの間に電界が加わるようにする。なお、図２に示した表示部２において、表示面は上部電極６ａの面側であり、この面に対して、押圧棒３を接触させるようにする。

図２に示した表示部２を構成するカプセル５についてさらに説明するため、二次元的に配置されたカプセル５のうち一つについての断面図を図３（ａ）に示した。カプセル５の内部には分散媒９と帯電した複数個の電気泳動粒子１０とが封入されている。表示部２を白黒表示させるためには、分散媒９の色を白色とし、電気泳動粒子１０を黒色とする。

図３（ａ）に示したカプセル５の上面には透明な弾性板７と上部電極６ａを順に被い、カプセル５の下面には下部電極６ｂで被う。ここで、電気泳動粒子１０をマイナスに帯電させ、上部電極６ａにプラスの電圧、下部電極６ｂにマイナスの電圧を加えると、電界Ｅaが発生し、電気泳動粒子１０は上部電極６ａの側に移動しようとする。しかし、電界Ｅaの強度が十分でない場合は、電気泳動粒子１０は上部電極６ａ側に移動せず、下部電極６ｂ側にとどまったままになる。そのため、表示面側の上部電極６ａ側から見ると、白色に見える。

ところが、図３（ａ）の状態において、押圧棒３で上部電極６ａに力を加えると、図３（ｂ）に示したように弾性板７は薄くなる。そのため、上部電極６ａと下部電極６ｂ間の距離が縮まり、これらの電極間の電界Ｅbは強くなり、Ｅb＞Ｅaとなる。そうすると、帯電した電気泳動粒子１０は上部電極６ａの側に移動する。電気泳動粒子１０は、黒色に着色されているので、表示面側の上部電極６ａ側から見ると、黒色に見える。

図３では、表示部２を構成する二次元的に配置された複数のカプセル５のうち一つのカプセル５に着目して、表示面の色が変化することについて説明した。しかし、図２において、カプセル５の上面に被われた上部電極６ａをなぞるような力を押圧棒３で加えていった場合であっても、力を加えられた箇所の表示面を黒色に変化させることができる。

このように、表示装置１の表示部２に対して押圧棒３で紙のように押圧しながらなぞることで、押圧棒３をなぞった表示部２の痕跡を黒くすることができる。すなわち、図形や文字などを表示部２に対して任意的に手書きで書き込むことができるようになる。

さらに、押圧棒３は表示装置１と電気的に接続する電線が接続されていない独立したものであるため、筆記の際に、その電線が邪魔することなく、通常の筆記具を使用するように快適な使用感を得ることができる。また、押圧棒３を表示部２に押圧させてなぞることにより、なぞった箇所の痕跡を黒くすることができるようになっているが、その原理はタッチパネルのような電子的な制御を行っていない。そのため、表示部３の構成を単純にすることができる。

なお、図２に示したように、下部電極６ｂは二次元的に配置されたカプセル５のそれぞれに個別に電界を加えることができるように、各カプセル５毎に独立した電極となっている。そのため、上記のように文字や図形を表示部２に書き込んだ箇所のうち、特定の箇所のみを消去したい場合は、その箇所のみの下部電極６ｂに加える電圧を変化させることで、いったん上部電極６ａ側に移動した電気泳動粒子１０を再び下部電極６ｂの側に移動させることができる。

こうすることにより、一旦書き込みが行われた表示部２の所定箇所の図形や文字などを消去することができる。特定箇所のみの下部電極６ｂに加える電圧を変化させる制御は、コントローラ８が行う。

もちろん、表示部２の全面にわたる下部電極６ｂに加える電圧をいっせいに変化させる制御をコントローラ８で行うことで、表示部２に表示されている文字や図形を一括的に消去もできる。
さらに、コントローラ８において、上部電極６ａと下部電極６ｂの間に加わる電圧の極性を反転させる制御を行うことで、表示部の白黒表示を黒白表示にさせることもできる。

図３（ａ）に示したように、カプセル５の上面には透明な弾性板７と透明な上部電極６ａで順に被っている。弾性板７は特に、液状透明体を透明シートでサンドイッチしたような構造とすると、押圧棒３で弾性板７が押圧された際に、弾性板７の屈折率を変化させることができ、視認性が向上する。

図３（ｂ）を参照しながら説明したように、表示部２においてカプセル５の上面に被われた上部電極６ａに押圧棒３で力を加えていくと、弾性板７が変形して上部電極６ａと下部電極６ｂ間の距離が縮まり、電極間の電界を強くすることができる。

ここで、図３に示したような、カプセル５の配置面を被う弾性板７に代えて、図４（ａ）に示したような、複数個の突起１１がカプセル５の配置面を被うものであってもよい。そのようにすることで、図４（ａ）に示したように、押圧棒３が一対の突起１１を跨ぐ上部電極６ａに力を加えた場合、一対の突起１１の間の上部電極６ａが凹む。

そうすると、当該凹んだ箇所の上部電極６ａと下部電極６ｂの距離が縮まり、上部電極６ａと下部電極６ｂ間に加わる電界を強くすることができ、帯電した電気泳動粒子１０は上部電極６ａの側に移動する。かかる効果は、カプセル５の配置面を弾性板７で被った場合と同様の効果である。なお、突起１１は、微小なドットを印刷などの手法で設けることができる。

また、図３において説明した表示部２は、カプセル５の上面には透明な弾性板７と上部電極６ａを順に被い、カプセル５の下面には下部電極６ｂで被われているものであった。ここで、弾性板７はカプセル５の上面を被う形態のものだけではなく、図４（ｂ）に示したように、弾性板７がカプセル５の下面を被う形態のものであっても良い。

そのようにすることで、弾性板７が透明なものでなくても、表示面となる上部電極６ａの側から、押圧棒３により書き込みがなされた図形や文字を視認することができる。これにより、弾性板７に使用する材料の選択の余地を大きくすることができる。

例えば、弾性板７の弾性率の低いものを使用すれば、感度を低くすることができ、誤って表示面に何らかの物体が触れた場合であっても誤表示をできるだけ少なくすることができる。逆に弾性板７の弾性率の高いものを使用すれば感度を高くすることができ、押圧棒３を表示面になぞっていく際は、軽快な書き味を実現することもできるようになる。

本発明に係る表示装置の斜視図である。 本発明に係る表示装置の表示部の断面図である。 本発明に係る表示装置の表示部を構成する一つのカプセルについての断面図である。 本発明に係る表示装置の表示部を構成する一つのカプセルについての変形した例の断面図である。

符号の説明

１…表示装置， ２…表示部， ３…押圧棒， ４…制御部， ５…カプセル， ６…電極， ７…弾性板， ８…コントローラ， ９…分散媒， １０…電気泳動粒子， １１…突起

Claims (4)

1. 分散媒と前記分散媒中に浮遊する電気泳動粒子とが封入され、二次元的に配置されたカプセルと、
   前記カプセルの配置面を被う弾性板と、
   前記カプセルの配置面の両面を挟み、電界を加える第一及び第二の電極と、
   前記弾性板を押圧可能な押圧棒と、
   を有する表示装置。
2. 前記第一及び第二の電極の少なくともいずれかの一方の側の電極は、前記二次元的に配置されたカプセルの各々毎に独立に分割されている箇所を有する請求項１記載の表示装置。
3. 前記弾性板は前記カプセルの配置面の表示面側を被い、前記弾性板は透明である請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記カプセルの配置面は、前記弾性板に代えて、複数個の突起により被われている請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
   

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