JP4075849B2 - 電気泳動表示装置及び非接触通信媒体 - Google Patents

Description

本発明は、電気泳動（ＥＰＤ）表示機能を持つ電気泳動表示装置及び、この電気泳動表示装置を備える非接触通信媒体に係り、特に、設計時における作業の困難さを軽減するのに好適な電気泳動表示装置及び非接触通信媒体に関する。

従来、電気泳動粒子を利用した表示装置として、特許文献１に開示された電気泳動表示装置がある。
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。

また、電気泳動粒子を利用した表示装置を備えた非接触通信媒体として、特許文献２に開示された非接触ＩＣカードがある。
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。
特許２６１２４７２号公報 特開２０００−３２２５４９号公報

しかしながら、上記した特許文献１の電気泳動表示装置及び特許文献２の非接触ＩＣカードは、いずれも、一対の電極板間に電気泳動粒子及びその分散媒質を直接封入あるいは膜状に形成することで表示部を構成している。そのため、基板の一方の面側に表示パターン（電極の一方）と透明電極（電極の他方）とを両方とも形成することになり、設計時において、基板の片面において、表示パターンに電圧を印可するための多数の配線パターンの配線、透明電極の位置決め等を行うといった手間のかかる作業が必要であった。特に、上記特許文献２の非接触ＩＣカードは、表示部分に加え、アンテナや通信回路などの位置決めやこれらに必要な配線パターンの配線などを行わなければならないため、設計時の手間は更に増加する。

そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、設計時の手間を軽減するのに好適な電気泳動表示装置及び非接触通信媒体を提供することを目的としている。
なお、上記した課題を解決するために、本発明者は過去に特願２００３−３９０９５９に係る一の発明を行い、本出願人がその出願手続きを行った。本発明は、上記課題を解決するための他の発明であり、上記一の発明の一部を更に進展させたものである。

〔発明１〕 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、基板と、前記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、平面視で前記表示用電極の周辺と重なるように前記基板の他方の面に設けられた導体よりなる背景用電極と、平面視で前記表示用電極と前記背景用電極との全体を取り囲むように前記基板の他方の面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と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、複数の電気泳動粒子と、当該電気泳動粒子を分散させる分散媒質とを有し、前記複数の電気泳動粒子及び前記分散媒質は、前記絶縁体の内側であって前記基板と前記透明電極との間に封入されており、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で前記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ものである。

ここで、電気泳動粒子の材料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化アルミニウム、セレン化カドミウム、カーボンブラック、硫酸バリウム、クロム酸鉛、硫化亜鉛、硫化カドミウムなどの無機顔料、または、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエロー、ウオッチングレッド、ダイアリーライドイエローなどの有機顔料を用いることができる。

また、分散媒質としては、例えば、ヘキサン、デカン、ヘキサデカン、ケロセン、トルエン、キシレン、オリーブ油、リン酸トリクレシル、イソプロパノール、トリクロロトリフルオロエタン、ジブロモテトラフルオロエタン、テトラクロロエチレンなどを挙げることができる。なお、電気泳動粒子の浮沈防止のために電気泳動粒子との比重整合を行う場合などは混合流体の利用も可能である。更に、電気泳動粒子の電荷を増加させるため、あるいは同極性にするために、必要に応じて、上記流体に、樹脂、界面活性剤等の添加剤を加えても良い。

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。更に、絶縁体とは、所定高のパターンによりある範囲を囲んだものである。つまり、基板と透明電極と絶縁体によって、電気泳動粒子及び分散媒質は外に漏れることなく封入されることになる。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１の電気泳動表示装置によれば、基板の他方の面側に、透明電極と、電気泳動粒子及び分散媒質と、背景用電極とが設けられ、基板の一方の面側に、表示用電極が設けられる。また、基板の一方、又は他方の面に設けられる電圧印加手段と表示用電極とを電気的に導通させる配線は基板の一方の面に設けられるので、設計時に各配線パターンの配線にかかる手間を軽減でき、且つ、基板の他方の面側における透明電極の位置決めも容易となる。更に、例えば、透明電極と背景用電極とを同電位に接続することで、この透明電極と背景用電極との間で電気泳動粒子に積極的に電圧を印加しないようにすることができる。従って、表示される画像と、背景とのコントラストを高めることができる。

〔発明２〕 発明２の電気泳動表示装置は、基板と、前記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、平面視で前記表示用電極の周辺と重なるように前記基板の他方の面に設けられた導体よりなる背景用電極と、平面視で前記表示用電極と重なり、かつ前記背景用電極の一部又は全部と重なるように前記基板の他方の面上に設けられた表示シートと、前記表示シートを覆うように前記基板の他方の面上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を有し、前記表示シートは、複数の電気泳動粒子と当該電気泳動粒子を分散させる分散媒質とを含み、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で前記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ものである。

このような構成であれば、基板の他方の面側に、透明電極と、電気泳動粒子を含む表示シートと、背景用電極とが設けられ、基板の一方の面側に、表示用電極が設けられる。また、基板の一方、又は他方の面に設けられる電圧印加手段と表示用電極とを電気的に導通させる配線は基板の一方の面に設けられるので、設計時に各配線パターンの配線にかかる手間を軽減でき、且つ、基板の他方の面側における透明電極の位置決めも容易となる。

更に、例えば、透明電極と背景用電極とを同電位に接続することで、表示シートの透明電極と背景用電極とに挟まれた部分に積極的に電圧を印加しないようにすることができる。従って、表示される画像と、背景とのコントラストを高めることができる。

〔発明３〕 更に、発明３の電気泳動表示装置は、発明２の電気泳動表示装置において、平面視で前記表示用電極と前記背景用電極との全体を取り囲むように前記基板の他方の面に設けられた所定高の絶縁体を有し、前記絶縁体上に前記透明電極が密着するように設けられていることを特徴とするものである。このような構成であれば、所定高の絶縁体は透明電極の取り付け代としての役割を果たすので、透明電極の剥れ防止に貢献することができる。

〔発明４〕 更に、発明４の電気泳動表示装置は、発明１又は発明３の電気泳動表示装置において、前記絶縁体の前記基板の他方の面からの高さをｈ１とし、前記背景用電極の前記基板の他方の面からの高さをｈ２としたとき、ｈ２はｈ１よりも小さくされていることを特徴とするものである。

ここで、電気泳動粒子を含む分散媒質は、例えばゾル、又はゲル状である。基板の表面と背景電極の側面とが成す段差が大きい場合には、時間が経過するに従って、電気泳動粒子を含む分散媒質がこの段差部分によって基板表面から浮いてきてしまい、電気泳動表示装置の信頼性を損なってしまう可能性がある。
発明４の電気泳動表示装置によれば、例えば、絶縁体の上記高さと、背景用電極の上記高さとが同じである場合と比べて、基板の他方の面と背景電極の側面とが成す段差が小さい。従って、電気泳動粒子を含む分散媒質の基板の表面上からの剥れを抑制することができ、電気泳動表示装置の信頼性の向上に貢献することができる。

〔発明５〕 更に、発明５の電気泳動表示装置は、発明１から発明４の何れか一の電気泳動表示装置において、前記透明電極と前記背景用電極とが同電位に接続されていることを特徴とするものである。このような構成であれば、透明電極と背景用電極との間に積極的に電圧を印加しないようにすることができる。従って、透明電極と背景用電極間の電気泳動粒子に対する電圧印加手段の影響を小さくすることができ、表示される画像と、背景とのコントラストを高めることが可能である。

〔発明６〕 更に、発明６の電気泳動表示装置は、発明１から発明４の何れか一の電気泳動表示装置において、前記電圧印加手段を第１の電圧印加手段としたとき、前記透明電極と前記背景用電極との間に背景色を表示する電圧を印加する第２の電圧印加手段を有することを特徴とするものである。

このような構成であれば、透明電極と表示用電極との間で電気泳動粒子が泳動する方向と、透明電極と背景用電極との間で電気泳動粒子が泳動する方向とを相反するようにすることができる。これにより、表示される画像と、背景とのコントラストをより高めることが可能である。

〔発明７〕
発明７の非接触通信媒体は、発明１から発明６の何れか一の電気泳動表示装置と、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を備えることを特徴とするものである。

ここで、非接触通信媒体は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムにおいて用いられるもので、一般に非接触識別タグ、ＲＦＩＤタグ、又は、データキャリアなどとも呼ばれている。
その形状には、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型等の様々なものがある。これらの形状はアプリケーションと密接な関係があり、例えば、人が持つものは、カード形あるいはラベル形をキーホルダ形状に加工したものがある。また、半導体のキャリアＩＤとしてはスティック形が主流となっている。なお、リネン関連の服に縫い込まれるものはコイン形が主流となっている。また、カード型などにおいては、表示部を備えるものもある。また、非接触通信媒体は、データ読取専用、あるいは、データの読み書きが自由に行える記憶領域を備えており、更に、アンテナ側からの非接触電力伝送により電池が無くても動作可能なものがある。

ＲＦＩＤシステムとは、媒体に電波・電磁波を用いたＩＤシステムであり、非接触通信媒体が、（１）携帯容易な大きさであること、（２）情報を電子回路に記憶すること、（３）非接触通信により交信することの３つの特徴を備えている。従って、ＲＦＩＤシステムは、非接触通信媒体を持つ人・物・車などと、その情報とを一元化させる目的で使用される。つまり、人・物・車がある場所で随時、必要な情報を取り出すことができ、かつ必要に応じて新たな情報を書き込むことができる。

また、ＲＦＩＤシステムの代表的な種類としては、主に、交流磁界によるコイルの相互誘導を利用して非接触通信媒体との交信を行う電磁結合方式、主に、２５０ｋＨｚ以下、あるいは、１３．５６ＭＨｚ帯の長・中波帯の電磁波を利用して非接触通信媒体との交信を行う電磁誘導方式、リーダ／ライタ側のアンテナと非接触通信媒体間で、２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波によりデータ交信を行うマイクロ波方式、光の発生源としてＬＥＤを、受光器としてはフォトトランジスタ等を配置し、光の空間伝送を利用して非接触通信媒体との交信を行う光方式の４つがある。

発明７の非接触通信媒体によれば、発明１、又は発明２の電気泳動表示装置を応用でき、かつ、ループアンテナを基板の一方の面、又は他方の面に任意に取り付けることが可能である。従って、非接触通信媒体の設計時に各配線パターンの配線にかかる手間を軽減でき、且つ、基板の他方の面側における透明電極の位置決めも容易となる。

〔発明８〕 更に、発明８の非接触通信媒体は、発明７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、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ものである。

つまり、駆動電力生成手段によって、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ことが可能であり、これにより、前記電圧印加手段及び前記通信回路に駆動電力を供給することが可能である。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。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係るＲＦＩＤ非接触型ＩＣタグ（以下、単に「ＲＦＩＤタグ」という）について説明する。
（１）第１実施形態
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００の構成例を示す平面図と、Ａ−Ａ´矢視断面図である。図１（Ａ）はＲＦＩＤタグ１００の表面側を示す図である。また、図１（Ｃ）はＲＦＩＤタグ１００の裏面側をその表面側から透視した図である。

図１（Ａ）に示すように、このＲＦＩＤタグ１００は、基板１０を有し、この基板１０の表面１０ａ側にループアンテナ２０と、電極導通パターン１５と、ループパターン３０と、バックグランド用の電極パターン（以下、「ＢＧ用電極パターン」という。）３５とが形成されている。
また、図１（Ｃ）に示すように、このＲＦＩＤタグ１００は、基板１０の裏面１０ｂ側に表示用電極パターン４０と、ＩＣチップ５０と、このＩＣチップ５０から延びた複数本の配線パターン６０，６２と、第１〜第３の導通パターン７２，７４，７６と、が形成されている。更に、図１（Ｂ）に示すように、このＲＦＩＤタグ１００では、ループパターン３０の内側であり透明電極８０と基板１０との間に、複数の電気泳動粒子と分散媒質とをカプセル化した多数の電気泳動カプセル９０が封入されている。

図１（Ａ）に示す基板１０は、例えば縦５５［ｍｍ］×横８５［ｍｍ］×厚さ１０［μｍ］程度のＩＣカードサイズのものである。この基板１０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリミイド、ポリエステル、ガラスエポキシ積層板等の材料で構成されている。
また、ループアンテナ２０は導体で構成されている。図１（Ａ）に示すように、このループアンテナ２０は、基板１０の外周に沿ってスパイラル状に形成されている。また、このループアンテナ２０の一方の端部には第１のアンテナ導通パターン２２が形成され、他方の端部には第２のアンテナ導通パターン２４が形成されている。このループアンテナ２０の基板１０の表面１０ａからの高さは、例えば１０〜１５［μｍ］程度である。

ループパターン３０は絶縁体で構成されている。図１（Ａ）に示すように、このループパターン３０は、ループアンテナ２０の内側に形成され、かつ、図１（Ｃ）に示した表示用電極パターン４０全体を平面視で囲むように、基板１０の表面１０ａに形成されている。
図１（Ｂ）に示すように、このループパターン３０は、電気泳動カプセル９０の流動を抑える（即ち、「土手」のような）役割をもつ。そのため、図４に示すように、このループパターン３０の基板１０の表面１０ａからの高さ（即ち、厚さ）ｈ１は、電気泳動カプセル９０の寸法長に対応した大きさとなっている。この第１実施形態では、電気泳動カプセル９０の寸法長は例えば１０〜１５［μｍ］程度であり、これに対応して、ループパターン３０の厚さｈ１も例えば１０〜１５［μｍ］程度である。

図３はループパターン３０の形状を示す概念図である。図３に示すように、ループパターン３０には所定の位置に切れ目３２が形成されていてもよい。ループパターン３０の所定の位置に切れ目３２が形成されていれば、基板１０の表面１０ａに電気泳動カプセル９０を塗布した後で、ループパターン３０に透明電極８０を密着形成する際に、この切れ目３２から空気を逃がすことができ、ループパターン３０内での気泡の混入を防ぐことができる。また切れ目３２を複数箇所形成する際には、ループパターン３０を構成する辺のうち、同一辺上に各切れ目３２を設けるのが良い。

図２は、ＲＦＩＤタグ１００における表示部４０´の形状の一例を示す拡大平面図である。図２に示すように、表示部４０´、即ち、基板１０の裏面１０ｂに形成された表示用電極パターン４０に対応する部分の形状は、平面視で例えば７セグメント表示の８の字型である。ＢＧ用電極パターン３５は、この８の字を平面視で内側と外側とから隙間無く挟むようにして、基板１０の表面１０ａに形成されている。また、図４に示すように、ＢＧ用電極パターン３５は、表示用電極パターン４０の周辺と基板１０を挟んで重なるように形成されている。

このような構成により、ＢＧ用電極パターン３５、又は表示用電極パターン４０が基板１０に対して多少位置ずれて形成されたとしても、図２に示したように、表示部４０´とＢＧ用電極パターン３５との間に隙間を生じさせないようにすることが可能である。このＢＧ用電極パターン３５は、例えば銅等の導体からなり、図４に示すように、基板１０の表面１０ａからの高さ（即ち、厚さ）ｈ２は、例えば１［μｍ］程度である。

図１（Ｂ）に示すような透明電極８０は、無色透明なプラスチックフィルムと、このプラスチックフィルムの一方の面（図１（Ｂ）では下側の面）に形成された無色透明な導体とからなるものである。例えば、この透明電極８０は、インジウムとスズの酸化物を無色透明なプラスチックフィルムに蒸着して形成したＩＴＯ電極であり、上記したループパターン３０上に密着して設けられている。

このＲＦＩＤタグ１００では、ループパターン３０は透明電極８０の取り付け代としての役割を果たすので、透明電極８０の剥れを抑制することができる。この透明電極８０の厚さは、ＢＧ用電極パターン３５の厚さよりもかなり薄く、例えば０．１［μｍ］程度である。
電気泳動カプセル９０は、ループパターン３０の内側であって透明電極８０と基板１０との間に隙間無く封入されており、かつ、このような電気泳動カプセル９０は平面視で積み重ねられていない状態（即ち、非積層状態）で配置されている。図１（Ｂ）において、電気泳動カプセル９０の寸法長は、例えば１０〜１５［μｍ］程度である。また、カプセル自体は、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。ここでは、例えば、電気泳動粒子の色を青色とし、分散媒質の色を白色とする。

一方、図１（Ｃ）に示す基板１０の裏面１０ｂに形成された表示用電極パターン４０は、セグメントとも呼ばれ、例えば銅等の導体で構成されている。この表示用電極パターン４０は、例えば、それぞれ導体より成る７つの構成部４１〜４７を有しており、各構成部４１〜４７はそれぞれ専用の配線パターン６０により、ＩＣチップ５０の接続端子に接続されている。この表示用電極パターン４０を構成する各々の構成部４１〜４７の線幅は、例えば０．６［ｍｍ］程度である。また、図１（Ｂ）において、この表示用電極パターン４０の厚さ（即ち、基板１０の裏面１０ｂからの高さ）は、例えば１０〜１５［μｍ］程度である。この表示用電極パターン４０を構成する各構成部４１〜４７の周辺は、図４に示したように、ＢＧ用電極パターン３５と基板１０を挟んで重なるようになっている。

図６は、ＩＣチップ５０の構成例を示すブロック図である。図６に示すように、このＩＣチップ５０は、第１、第２電圧印加回路５１，５２と、無線通信回路５３と、駆動電力生成回路５４と、を含んだ構成となっている。第１電圧印加回路５１は、上記した表示用電極パターン４０（図１（Ｃ）参照。）の各構成部の中から任意の構成部を選択して、前記選択した構成部と、透明電極８０との間に所定の電圧を印加する回路である。また、第２電圧印加回路は、透明電極８０と、ＢＧ用電極パターン３５との間に所定の電圧（０［Ｖ］を含む）を印加する回路である。無線通信回路５３は、基板１０表面１０ａ側のループアンテナ２０を利用して外部機器との間で無線通信を行う回路である。また、駆動電力生成回路５４は、ループアンテナ２０によって受信した電磁波から当該ＩＣチップ５０の各回路を駆動するための駆動電力を生成する回路である。

更に、このＩＣチップ５０は、ループアンテナ２０（図１（Ａ）参照。）との導通をとるための第１の接続端子５５ａ及び５５ｂと、透明電極８０（図１（Ｂ）参照。）との導通をとるための第２の接続端子５６と、表示用電極パターン４０（図１（Ｂ）参照。）の各構成部と導通をとるための第３の接続端子５７と、ＢＧ用電極パターン３５（図１（Ｂ）参照。）と導通をとるための第４の接続端子５８とを備えている。第１の接続端子５５ａ及び５５ｂは、ループアンテナ２０の両端にそれぞれ接続されるものであり、その個数は２つである。また、第２、第４の接続端子５６，５８の個数は例えばそれぞれ１つである。第３の接続端子５７は表示用電極パターン４０の各構成部にそれぞれ接続されるものであり、その個数は表示用電極パターン４０の数とその構成部数の数との乗数である。本発明の実施の形態では、表示用電極パターン４０は４つ、その構成部は、図１（Ｃ）に示したように７つあるので、第３の接続端子の個数は例えば２８つである。なお、図６では、説明の便宜上から、第３の接続端子５７を１つだけ記載している。

このようなＩＣチップ５０は例えばフリップチップであり、図１（Ｃ）に示すように、このＩＣチップ５０は複数本の配線パターン６０，６２上と、第１〜第３の導通パターン７２，７４，７６上とにＡＣＦ（異方性導電膜）等の接合材を介して取り付けられている。そして、ＩＣチップ５０の一方の第１の接続端子５５ａは第１の導通パターン７２に接続し、他方の第１の接続端子５５ｂは第２の導通パターン７４に接続している。また、ＩＣチップ５０の第２の接続端子５６は第３の導通パターン７６に接続している。さらに、ＩＣチップ５０の第３の接続端子５７は配線パターン６０に接続し、第４の接続端子５８は配線パターン６２に接続している。

さらに、図１（Ｃ）に示す第１〜第３の導通パターン７２，７４，７６と、配線パターン６０，６２のそれぞれの接続対象について説明する。第１、第２の導通パターン７２，７４は、基板１０を貫通して、この基板１０の表面１０ａに形成された第１、第２のアンテナ導通パターン２２，２４にそれぞれ接続している。このような構成により、ＩＣチップ５０の第１の接続端子５５ａ及び５５ｂはループアンテナ２０の両端と導通がとれている。また、第３の導通パターン７６は、基板１０を貫通して、この基板１０の表面１０ａにある電極導通パターン１５に接続している。このような構成により、ＩＣチップ５０の第２の接続端子５６は透明電極８０と導通がとれている。

さらに、図１（Ｃ）に示す配線パターン６０は、基板１０の裏面１０ｂに沿って、例えば４つの表示用電極パターン４０にそれぞれ延びている。そして、これらの配線パターン６０は、互いに短絡することなく、表示用電極パターン４０の各構成部４１〜４７にそれぞれ接続されている。このような構成により、ＩＣチップ５０の第３の接続端子５７は４つの表示用電極パターン４０の各構成部４１〜４７にそれぞれ接続されている。なお、図１（Ｃ）では、作図の便宜上から、これらの配線パターン６０をその一部だけ記載している。

また、図１（Ｃ）に示す配線パターン６２は、基板１０に設けられたコンタクトホールＨを通って、図１（Ａ）に示すように、この基板１０の表面１０ａに形成されたＢＧ用電極パターン３５に接続している。このような構成により、ＩＣチップ５０の第４の接続端子５８は、透明電極８０と導通がとれている。配線パターン６０，６２は、例えば銅等の導体で構成されている。

ところで、基板１０の裏面１０ｂにある第１の導通パターン７２と、基板１０の表面１０ａにある第１のアンテナ導通パターン２２との導通は、例えばかしめピンを用いた「かしめ処理」により得られている。同様に、第２の導通パターン７４と、第２のアンテナ導通パターン２４との導通、及び、第３の導通パターン７６と電極導通パターン１５との導通も、それぞれ「かしめ処理」によって得られている。

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。なお、上記した第１のアンテナ導通パターン２２と第１の導通パターンの導通、第２のアンテナ導通パターン２４と第２の導通パターンとの導通、第３の導通パターンと電極導通パターン１５との導通は、それぞれが電気的導通がとれるものであれば、かしめ処理に限定されず、他の処理によるものでも良い。

なお、ＲＦＩＤタグ１００の一構成である電気泳動表示装置は、上述した基板１０と、電気導通パターン１５と、ＢＧ用電極パターン３５と、電気泳動カプセル９０と、透明電極と、ＩＣチップ５０と、配線パターン６０，６２によって構成されている。
次に、ＲＦＩＤタグ１００における電気泳動粒子を利用した表示処理について、その具体的な動作を説明する。

まず始めに、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示したＲＦＩＤタグ１００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２０により受信して、図６に示したＩＣチップ５０の駆動電力生成回路５４により駆動電力を生成する。
図６に示したように、この駆動電力は第１、第２電圧印加回路５１，５２、及び無線通信回路５３に供給される。これによりＩＣチップ５０の各回路が駆動し、ＲＦＩＤタグ１００の表示部４０´に画像を選択的に表示する処理を行う。ここで、画像を選択的に表示する処理とは、１つの表示部４０´に限定してみると、０〜９の何れかの数字を表示する、又は何も表示しない、等のことである。ＲＦＩＤタグ１００では、このような表示部４０´が横方向に例えば４つ配置されているので、これらの表示部４０´を組み合わせて、４桁までの数字を任意に表示させることが可能である。

例えば、「８」の数字の表示は、ＩＣチップ５０の第１電圧印加回路５１によって、表示用電極パターン４０の全構成部と透明電極８０との間に電圧を印加することで行う。ここで、ＩＣチップ５０の第１電圧印加回路５１は、透明電極８０及び表示用電極パターン４０に対して任意の一方を正極、他方を負極として電圧を印可することが可能である。
具体例を挙げると、第１電圧印加回路５１により、表示用電極パターン４０の各構成部を負極、透明電極８０を正極として両極間に電圧を印加する。ここで、透明電極８０の電位は例えば０［Ｖ］（即ち、アースに接続されている）であり、表示用電極パターン４０の各構成部の電位は例えば−５［Ｖ］とする。また、この例では、第２電圧印加回路５２によって、ＢＧ用電極パターン３５の電位を例えば０［Ｖ］（即ち、アースに接続されている）にする。

すると、電気泳動粒子が例えば負に帯電したタイプのものである場合には、図４に示したように、この負に帯電した電気泳動粒子９２が分散媒質９４中を泳動して透明電極８０側（即ち、基板１０の表面１０ａ側）に移動し、カプセルの内壁にぶつかって停止する。これにより、図２に示した表示部４０´は、電気泳動粒子９２の色（例えば、青色）に着色されて見える。

ここで、透明電極８０とＢＧ用電極パターン３５とは共に同電位に接続されているので、当該間で電気泳動粒子９２を泳動させないようにすることができる。ＢＧ用電極パターン３５が設けられていることにより、電気泳動粒子９２に積極的に電圧を印加しないようにすることができ、表示部４０´の青色と、バックグランドの白色とのコントラストを高めることができる。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。

このように、本発明の第１実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００によれば、基板１０の表面１０ａ側に、透明電極８０と、電気泳動カプセル９０と、ＢＧ用電極パターン３５とが設けられ、基板１０の裏面１０ｂ側に、表示用電極パターン４０が設けられる。また、基板１０の裏面１０ｂに設けられるＩＣチップ５０の第１電圧印加回路５１と表示用電極パターン４０の各構成部４１〜４７とを電気的に導通させる複数本（例えば、７×４＝２８本）の配線パターン６０は基板１０の裏面１０ｂに設けられる。従って、ＲＦＩＤタグ１００の設計時に、各配線パターン６０の配線にかかる手間を軽減でき、かつ、基板１０の表面１０ａ側における透明電極８０の位置決めも容易となる。

また、このＲＦＩＤタグ１００によれば、ループパターン３０の厚さｈ１と、ＢＧ用電極パターン３５の厚さｈ２との大小関係はｈ１＞ｈ２となっており、例えばｈ１＝ｈ２の場合と比べて、基板１０の表面１０ａとＢＧ用電極パターン３５の側面とが成す段差が小さい。従って、電気泳動カプセル９０の基板１０の表面１０ａ上からの剥れを抑制することができ、ＲＦＩＤタグの信頼性の向上に貢献することができる。

なお、このＢＧ用電極パターン３５は、導体として働くならば、その厚さｈ２は薄ければ薄いほど良い。ＢＧ用電極パターン３５の導体としての働きを損なわない程度に厚さｈ２を可能な限り薄くすることで、基板１０の表面１０ａとＢＧ用電極パターン３５の側面とがなす段差をより小さくすることができる。これにより、電気泳動カプセル９０の基板１０の表面１０ａ上からの剥れをより抑制することができる。

更に、このＲＦＩＤタグ１００によれば、透明電極８０とＢＧ用電極パターン３５とが同電位に接続されている。従って、この透明電極８０とＢＧ用電極パターン３５との間で電気泳動粒子９２に積極的に電圧を印加しないようにすることができ、表示部４０´（即ち、画像）と、背景とのコントラストを高めることができる。
また、このＲＦＩＤタグ１００によれば、図１（Ｃ）に示したように、配線パターン６０，６２は、電気泳動カプセル９０と基板１０を挟んで極力重ならないように、その配線設計が工夫されている。このような構成により、配線パターン６０，６２と透明電極８０との間に電位差が生じた場合でも、電気泳動粒子９２の意図しない泳動を極力抑制することができる。これにより、例えば、本来は白色に表示されるべきバックグランドにおいて、配線パターンに沿って青色が表示されてしまうような事を防止することが可能である。ＲＦＩＤタグ１００における画像表示の品質向上に貢献することができる。

この第１実施形態では、基板１０の表面１０ａが本発明の基板の他方の面に対応し、基板１０の裏面１０ｂが本発明の基板の一方の面に対応している。また、表示用電極パターン４０が本発明の表示用電極に対応し、ＢＧ用電極パターン３５が本発明の背景用電極に対応している。さらに、ループパターン３０が本発明の絶縁体に対応している。また、第１の電圧印加手段が本発明の第１電圧印加回路５１に対応し、第２の電圧印加手段が本発明の第２電圧印加回路５２に対応している。駆動電力生成回路５４が本発明の駆動電力生成手段に対応し、無線通信回路５３が本発明の通信回路に対応している。そして、ＲＦＩＤタグ１００が本発明の非接触通信媒体に対応している。

なお、この第１実施形態では、ＲＦＩＤタグ１００における画像表示時に、図６に示した第２電圧印加回路５２によって、透明電極８０とＢＧ用電極パターン３５との間に０［Ｖ］を印加する（即ち、透明電極８０とＢＧ用電極パターン３５とを同電位に接続する）ことについて説明した。しかしながら、このＢＧ用電極パターン３５と透明電極８０との間に、背景色を表示する電圧を印加することで、表示される画像と、背景とのコントラストをより一層高めることができる。このような背景色を表示する電圧の印加も、図６に示した第２電圧印加回路５２によって行う。

例えば、ＲＦＩＤタグ１００の表示部に「８」の数字の表示する際に、図５に示すように、透明電極８０をアースに接続し、表示用電極パターン４０に−５Ｖ、ＢＧ用電極パターン３５に＋５［Ｖ］を印加する。すると、図５の上向き矢印で示すように、表示用電極パターン４０の直上方にある負に帯電した電気泳動粒子９２は分散媒質９４中を泳動して透明電極８０側に移動し、カプセルの内壁にぶつかって停止する。これにより、ＲＦＩＤタグ１００の表示部４０´（図２参照）は、電気泳動粒子の色（例えば、青色）に着色されて見える。

これに対して、ＢＧ用電極パターン３５の直上方にある負に帯電した電気泳動粒子９２は、図５の下向き矢印で示すように、分散媒質９４中を泳動してＢＧ用電極パターン３５側に移動し、カプセルの内壁にぶつかって停止する。これにより、ＲＦＩＤタグ１００の表示部を囲むバックグランドは、分散溶媒９４の色（例えば、白色）に着色されて見える。つまり、透明電極８０と表示用電極パターン４０との間で電気泳動粒子９２が泳動する方向と、透明電極８０とＢＧ用電極パターン３５との間で電気泳動粒子９２が泳動する方向とを相反するようにすることができる。これにより、ＢＧ用電極パターン３５をアースに接続する場合と比べて、バックグランドをより白く見せることができ、表示される画像と、バックグランドとのコントラストをより一層高めることができる。

また、ＲＦＩＤタグ１００の表示部４０´に例えば「８」の数字を表示する際に、透明電極８０をアースに接続し、表示用電極パターン４０に＋５Ｖ、ＢＧ用電極パターン３５に−５［Ｖ］を印加した場合には、図５において、それぞれの矢印の向きが逆方向となる。従って、このような場合には、バックグランドをより青く見せることができる。これにより、表示部４０´の白色と、バックグランドの青色とのコントラストをより高めることができる。
（２）第２実施形態
上記の第１実施形態においては、電気泳動粒子９２と分散媒質９４とをカプセル化した電気泳動カプセル９０を、ループパターン３０の内側であって基板１０と透明電極８０との間に封入する場合について説明した。しかしながら、電気泳動粒子９２と分散媒質９４は必ずしもカプセル化されている必要はなく、例えば、複数の電気泳動粒子９２と分散媒質９４とがループパターン３０の内側であって基板１０と透明電極８０との間に直接封入されていても良い。

或いは、複数の電気泳動粒子と分散媒質とからなるゼリー状に固化した表示シートを用意し、この表示シートを、平面視で表示用電極パターン４０と重なり、かつＢＧ用電極パターン３５の一部又は全部と重なるように、基板１０の表面１０ａ上に設けても良い。この第２実施形態では、その一例を示す。
図７は、本発明の第２実施形態に係るＲＦＩＤタグ２００の構成例を示す平面図と、Ｂ−Ｂ´矢視断面図である。図７（Ａ）はＲＦＩＤタグ２００の表面側を示す図である。また、図７（Ｃ）はＲＦＩＤタグ２００の裏面側をその表面側から透視した図である。図７（Ａ）〜（Ｃ）において、図１に示したＲＦＩＤタグ１００と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図７（Ｂ）に示すように、このＲＦＩＤタグ２００では、平面視で表示用電極パターン４０´と重なり、かつＢＧ用電極パターン３５の全部と重なるように表示シート９０´が設けられている。この表示シート９０´は、多少の弾性と固さをもってゼリー状に固化したものであり、複数個の電気泳動カプセルが非積層状態で水平方向に並べて配置されたものである。この表示シート９０´の厚さは、例えば３０〜７０［μｍ］程度である。また、図７（Ｂ）に示すように、この表示シート９０´上に透明電極８０が設けられている。

このＲＦＩＤタグ２００では、表示シート９０´は多少の弾性と固さをもってゼリー状に固化しているので電気泳動カプセル自体が流動しにくく、それゆえ、電気泳動カプセルの流動を抑える「土手」は不要である。このような理由から、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＲＦＩＤタグ２００では、基板１０の表面１０ａ上からループパターンが省かれている。

また、ＲＦＩＤタグ２００における電気泳動粒子を利用した表示処理については、上述したＲＦＩＤタグ１００と同様である。
このような構成であれば、第１実施形態で説明したＲＦＩＤタグ１００と同様に、設計時に各配線パターン６０，６２の配線にかかる手間を軽減でき、かつ、基板１０の表面側における透明電極８０の位置決めも容易となる。また、このＲＦＩＤタグ２００においても、ＢＧ用電極パターン３５の厚さを例えば１［μｍ］以下とし、基板１０の表面１０ａとＢＧ用電極パターン３５の側面とが成す段差を小さくすることで、表示シート９０´の基板１０の表面上からの剥れを抑制することができる。これにより、ＲＦＩＤタグの信頼性の向上に貢献することができる。この第２実施形態では、ＲＦＩＤタグ２００が本発明の非接触通信媒体に対応している。

なお、この第２実施形態では、基板１０の表面１０ａ上からループパターンを省く場合について説明した。しかしながら、このＲＦＩＤタグ２００においても、ＲＦＩＤタグ１００と同様に、基板１０の表面１０ａ上にループパターンを設けていても良い。このような構成であれば、ループパターンは「土手」としての役割は期待できないものの、透明電極８０の取り付け代としての役割を果たすので、透明電極８０の剥れ防止に貢献することができる。

また、上述したＲＦＩＤタグ２００を製造する場合には、図８に示すように、例えば、シート状の透明電極８０の導体側の面に表示シート９０´が添付された透明電極シート１５０を用意する。そして、この透明電極シート１５０の表示シート９０´側を、ＢＧ用電極パターン３５が形成された基板１０の表面１０ａに向け、この基板１０の表面１０ａ上に透明電極シート１５０を置く。そして、押圧手段として、例えばローラＲ等を透明電極シート１５０の上面に押し当てながら移動させることで、この透明電極シート１５０を基板１０の表面１０ａ上に密着させる。このような構成であれば、第１実施形態で比べたＲＦＩＤタグ１００と比べて、電気泳動カプセル９０の封入工程と、透明電極８０の貼付工程とを一括で行うことが可能であり、ＲＦＩＤタグの製造工程の簡略化に貢献することができる。

さらに、上述した第１、第２実施形態では、ＢＧ用電極パターン３５は表示用電極パターン４０ごとにそれぞれ形成されているが、これらのＢＧ用電極パターン３５はそれに限らずそれぞれの表示用電極パターン４０を囲むように一体形成されていても良い。

第１実施形態に係るＲＦＩＤタグ１００の構成例を示す図。 表示部４０´の形状の一例を示す図。 ループパターン３０の形状を示す図。 ＢＧ用電極パターン３５と、表示用電極パターン４０との基板１０を挟んだ重なり具合を示す図。 ＲＦＩＤタグ１００における電圧印加の一例を示す図。 ＩＣチップ５０の構成例を示す図。 第２実施形態に係るＲＦＩＤタグ２００の構成例を示す図。 ＲＦＩＤタグ２００の製造方法の一例を示す図。

符号の説明

１０ 基板、１０ａ 表面、１０ｂ 裏面、２０ ループアンテナ、３０ ループパターン、３５ ＢＧ用電極パターン、４０ 表示用電極パターン、４０´ 表示部、４１〜４７ 表示用電極パターンの各構成部、５０ ＩＣチップ、６０，６２ 配線パターン、８０ 透明電極、９０ 電気泳動カプセル、９２ 電気泳動粒子、９４ 分散媒質、１００，２００ ＲＦＩＤタグ、Ｈ コンタクトホール、Ｒ ローラ

Claims (8)

1. 基板と、前記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、
   平面視で前記表示用電極の周辺と重なるように前記基板の他方の面に設けられた導体よりなる背景用電極と、
   平面視で前記表示用電極と前記背景用電極との全体を取り囲むように前記基板の他方の面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と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、
   複数の電気泳動粒子と、当該電気泳動粒子を分散させる分散媒質とを有し、
   前記複数の電気泳動粒子及び前記分散媒質は、前記絶縁体の内側であって前記基板と前記透明電極との間に封入されており、
   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で前記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。
2. 基板と、前記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、
   平面視で前記表示用電極の周辺と重なるように前記基板の他方の面に設けられた導体よりなる背景用電極と、
   平面視で前記表示用電極と重なり、かつ前記背景用電極の一部又は全部と重なるように前記基板の他方の面上に設けられた表示シートと、
   前記表示シートを覆うように前記基板の他方の面上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を有し、
   前記表示シートは、複数の電気泳動粒子と当該電気泳動粒子を分散させる分散媒質とを含み、
   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で前記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。
3. 平面視で前記表示用電極と前記背景用電極との全体を取り囲むように前記基板の他方の面に設けられた所定高の絶縁体を有し、
   前記絶縁体上に前記透明電極が密着するように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動表示装置。
4. 前記絶縁体の前記基板の他方の面からの高さをｈ１とし、前記背景用電極の前記基板の他方の面からの高さをｈ２としたとき、ｈ２はｈ１よりも小さくされていることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の電気泳動表示装置。
5. 前記透明電極と前記背景用電極とが同電位に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の電気泳動表示装置。
6. 前記電圧印加手段を第１の電圧印加手段としたとき、
   前記透明電極と前記背景用電極との間に背景色を表示する電圧を印加する第２の電圧印加手段を有することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の電気泳動表示装置。
7. 請求項１から請求項６の何れか一項に記載の電気泳動表示装置と、
   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を備えることを特徴とする非接触通信媒体。
8. 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７に記載の非接触通信媒体。

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