JP4797510B2 - 電子ペーパシステム並びに画像表示媒体および画像書込装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子ペーパシステム並びにこれに利用される画像表示媒体、およびその画像表示媒体に電圧を印加して画像を書き込む画像書込装置に関する。

従来のディスプレイシステムとして、ディスプレイ装置と駆動装置とを分離したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このディスプレイシステムは、ディスプレイパネルの直交する２辺に電極端子をライン状に配列し、電極端子に着脱可能なＬ字状のコネクタを装着し、駆動装置からコネクタを介してディスプレイパネルに画像を書き込むものである。これにより、駆動装置を持たない複数のディスプレイ装置を１つの駆動装置で駆動することができ、ディスプレイ装置の小型・軽量化を図ることができる。

しかし、上記ディスプレイシステムは、電極端子とコネクタとが摺動して接触することにより電気的に接続されるため、接続面へのゴミ、油等の付着により接続不良を招くおそれがある。近年、ディスプレイパネルの大画面化、高精細化に伴い、電極端子の数が増大傾向にあることから、電気的接続の信頼性がますます低下するという問題がある。

一方、ディスプレイパネルの電極端子に駆動信号を光で伝達する振動伝達方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

この信号伝達方法では、透明電極と半田用金属との異種金属による電極腐食を防止するため、ディスプレイパネルの直交する２辺にライン状に配列された電極端子に光電変換素子を接続し、光電変換素子にライン状に配列された光源から光信号を入射し、光電変換素子によって変換された駆動電圧によってディスプレイパネルを駆動するものである。これにより、ディスプレイパネルに非接触の状態で駆動信号を印加することができる。
特開平２−２５４４２０号公報（第７図） 特開平８−２０１７８２号公報（［００１６］、［００１７］、図１、図２）

しかし、特許文献２の構成では、信号伝達の信頼性は得られるものの、ディスプレイパネルの光電変換素子に対向して光源がライン状に配置されているため、書込み側デバイスのサイズが大きくなり、コンパクト化を図ることができない。また、ディスプレイパネル側で光電変換するには、バッテリーが必要となり、コスト高、大型化を招く。

したがって、本発明の目的は、信頼性が高く、低コスト化、コンパクト化を図ることが可能な電子ペーパシステム並びに画像表示媒体および画像書込装置を提供することにある。

本発明の第１の態様は、上記目的を達成するため、画像表示媒体と、前記画像表示媒体に着脱自在に装着できるように構成され、前記画像表示媒体に画像を書き込む画像書込装置とを有する電子ペーパシステムであって、前記画像書込装置は、前記画像表示媒体の受電部に接触して電圧を供給する給電部と、前記画像表示媒体を構成する画素の選択信号としての光信号を発生する光信号発生部と、階調性を有する画像データの前記階調性に応じた光量の前記光信号を発生させるように前記光信号発光部を制御する制御部とを備え、前記画像表示媒体は、複数の画素からなる表示部と、電圧が供給される前記受電部と、前記光信号を受光し、前記受電部に供給された電圧を前記表示部の対応する前記画素に選択的に印加して前記表示部に階調性を有する画像を表示させる複数の光導電素子とを備えたことを特徴とする電子ペーパシステムを提供する。
本発明の第２の態様は、上記目的を達成するため、上記本発明の電子ペーパシステムに利用される画像表示媒体であって、複数の画素からなる表示部と、電圧が供給される受電部と、階調性を有する画像データの前記階調性に応じた光量の光信号を受光し、前記受電部に供給された電圧を前記表示部の対応する前記画素に選択的に印加して前記表示部に階調性を有する画像を表示させる複数の光導電素子とを備えたことを特徴とする画像表示媒体を提供する。

上記画像表示媒体によれば、選択信号を光信号として非接触で光導電素子に伝達することにより、接点数を減らすことができる。階調性を有する画像には、２値画像も含まれる。

前記表示部は、電圧の印加が停止されても画像の表示を継続し得るメモリ性を有する構成とすることができる。表示部がメモリ性を有することにより、表示部に画像を書き込んだ後、画像表示媒体を画像書込装置から分離しても表示画像を見ることができる。一つの画像書込装置で複数の画像表示媒体に画像を書き込むことができる。

メモリ性を有する表示部として、コレステリック液晶、強誘電性液晶等の液晶や、空間で帯電粒子を移動させて表示を切り替えるトナーディスプレイ方式、液体中で帯電粒子を移動させて表示を切り替える電気泳動方式、帯電粒子を回転させて表示を切り替える粒子回転方式、磁気により粒子を移動させて表示を切り替える磁気泳動方式、ロイコ染料を用いた感熱記録媒体等を用いることができる。なお、表示部は、メモリ性を有していないものでもよい。

上記表示部は、対向する電極間に電圧を印加して画素を選択する場合、電極は、対向配置され、互いに直交する複数の行電極と複数の列電極を用いてもよく、全面電極とこれに対向配置された複数の画素電極とを用い、ＴＦＴ等のアクティブ素子を介して全面電極と画素電極間に電圧を印加してもよい。

本発明の第３の態様は、上記目的を達成するため、上記本発明の電子ペーパシステムに利用される画像表示媒体であって、画像表示媒体の受電部に接触して電圧を供給する給電部と、前記画像表示媒体を構成する画素の選択信号としての光信号を発生する光信号発生部と、階調性を有する画像データの前記階調性に応じた光量の前記光信号を発生させるように前記光信号発光部を制御する制御部とを備えたことを特徴とする画像書込装置を提供する。

上記画像書込装置によれば、選択信号を光信号として非接触で伝達することにより、接点数を減らすことができる。

前記画像表示媒体に着脱可能な構成にすることができる。この構成によれば、一つの画像書込装置で複数の画像表示媒体に画像を書き込むことができる。

前記光信号発生部として、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ等の発光型ディスプレイや発光ダイオード、レーザダイオード等の複数の発光素子を用いることができる。

前記制御部は、前記画像データが有する前記階調性に応じて前記光信号発生部の発光点の数を制御して、あるいは発光点の輝度を制御して前記光信号発生部が発生する前記光信号の光強度を制御する構成とすることができる。

前記制御部は、前記画像データが有する前記階調性に応じて前記光信号発生部による前記光信号の発生時間あるいは発生回数を制御する構成とすることができる。

本発明によれば、接点不良を減らすことができるため、信頼性の向上を図ることができる。また、バッテリーが不要になり、駆動用のＩＣを搭載する必要も無いため、低コスト化、コンパクト化が可能になる。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子ペーパシステムを示す。同図中、（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面を示す。また、図２は、画像書込装置を開いた状態を示す。この電子ペーパシステムは、画像表示媒体としての電子ペーパ１と、電子ペーパ１に画像を書き込む画像書込装置２とを有する。

電子ペーパ１は、薄型矩形状を有するペーパ本体３と、ペーパ本体３に設けられたメモリ性を有する表示部４Ａとを備え、全体としてフレキシブルに構成されている。また、電子ペーパ１は、図１（ｂ）に示すように、表面に、一対の受電用電極１２と、複数の光導電素子１３ａからなる光導電素子アレイ１３が設けられている。

画像書込装置２は、電子ペーパ１の所定の位置に着脱自在に装着できるように構成され、電子ペーパ１に電源供給を行うと共に、階調性を有する選択信号を光信号により電子ペーパ１に伝達できるように構成され、ヒンジ２１により開閉可能に結合された上部本体２０Ａおよび下部本体２０Ｂを備える。

上部本体２０Ａには、タイトル等を表示する液晶表示器２２と、電源のオン／オフを行う電源ボタン２３と、液晶表示器２２の表示内容を上方向へスクロールするＵＰキー２４ａと、下方向へスクロールするＤＯＷＮキー２４ｂと、電子ペーパ１への書込みを開始させるプリントキー２４ｃと、確認等の指示を入力するＥＮＴＥＲキー２４ｄとが設けられている。

また、画像書込装置２は、図１（ｂ）および図２に示すように、上部本体２０Ａの内面には、電子ペーパ１の一対の受電用電極１２に対向する位置に一対の給電用端子２５と、光導電素子アレイ１３に対向する位置に液晶からなる光信号発生部２６とが設けられている。なお、図２においては、図１に示した液晶表示器２２、電源ボタン２３、キー２４ａ〜２４ｄは、それぞれ図示を省略している。画像書込装置２を図１に示すように所定の位置に装着することにより、一対に受電用電極１２に一対の給電用端子２５が接触し、光信号発生部２６から光導電素子アレイ１３に光信号が照射可能となる。

光信号発生部２６は、多数の画素２６ａをマトリックス状に配置して構成された液晶ディスプレイであり、光導電素子アレイ１３の１つの光導電素子１３ａに対して複数（ここでは４つ）の画素２６ａが対向配置される。なお、光信号発生部２６には、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ等の他のディスプレイを用いることができる。１つの光導電素子１３ａに対応する４つの画素２６ａを以下「表示区分」という。

図３は、電子ペーパ１の全体構成を示す。電子ペーパ１の表面には、表示部４Ａに隣接させて光導電素子アレイ１３が設けられている。この光導電素子アレイ１３に隣接させて一対の受電用電極１２が設置されている。

光導電素子１３ａには、アモルファス・シリコン等の無機光導電体や有機光導電体（ＯＰＣ）等を用いることができる。光導電素子１３ａは、ここでは１６個が４行４列に配列されている。各光導電素子１３ａは、それぞれ一方が受電用電極１２に接続され、他方は電子ペーパ１に内蔵されている列電極および行電極に接続されている。

図４は、図３の電子ペーパ１のＢ−Ｂ線断面を示す。表示部４Ａは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムからなり、所定の間隔を有して配置された透明な一対の基板４０Ａ，４０Ｂと、一方の基板４０Ａの内側に形成されたＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる透明な行電極４１と、他方の基板４０Ｂの内側に形成された銅、銅合金等からなる列電極４２と、列電極４２の内側に配設された光吸収層４３と、行電極４１と光吸収層４３との間に配置されたメモリ性を有する液晶、例えば、コレステリック液晶からなる液晶層４４とを備えている。行電極４１と列電極４２は、それぞれ複数本が互いに直交するように配設されている。

（画像書込装置の制御系の構成）
図５は、画像書込装置２の制御系を示す。この画像書込装置２は、本装置２全体を制御するＣＰＵ３０と、ＣＰＵ３０を動作させるためのプログラムが格納されたＲＯＭ３１と、処理結果等が一時的に格納されるＲＡＭ３２と、階調性を有する画像データが格納された画像記憶部３３と、送受信回路を備えて外部との通信を無線で行うと共に外部から画像データを取得する無線部３４と、この無線部３４に接続されたアンテナ３５と、ＣＰＵ３０の制御下で画像データに基づいて光信号発生部２６を駆動する駆動部３６と、給電用端子２５に所定の電圧を供給する電圧発生部３７と、各回路の電源となるバッテリー３８とを備えている。

（電子ペーパの内部配線）
図６は、電子ペーパ１の内部配線を示す。電子ペーパ１には、図４に示した表示部４Ａが内蔵されているが、ここでは行電極４１と列電極４２のみを図示している。行電極４２および列電極４３は、それぞれ複数本（４１Ａ〜４１Ｈ、４２Ａ〜４２Ｈ）からなり、互いに直交するように配置されている。行電極４１および列電極４２と、各光導電素子１３ａの出力側とは、配線パターン１４ａ，１４ｂで接続されている。更に、各光導電素子１３ａの入力側は、配線パターン１５によって受電用端子１２に接続されている。

（画像書込動作）
図１〜図８を参照し、第１の実施の形態の表示動作を説明する。図７は、電子ペーパ１の表示部４Ａの特定の画素に画像を書き込んだ場合の動作を示し、図８は、階調性を有する画像を表示部４Ａに書き込む場合の光信号発生部２６の発光点の数と表示部４Ａが表示する画像の階調との関係を示す。

電子ペーパ１に画像を書き込む場合、上部本体２０Ａが上側になるようにして、画像書込装置２を適当な角度に開き、その状態のまま、電子ペーパ１に横方向から挿入した後、電子ペーパ１を上下から挟むようにして画像書込装置２を電子ペーパ１に密着させる。このとき、電子ペーパ１の受電用電極１２および光導電素子アレイ１３に対して、給電用端子２５および光信号発生部２６が重なるように上部本体２０Ａを位置決めする。これにより、給電用端子２５が受電用電極１２に接触し、光導電素子アレイ１３と光信号発生部２６は対向するように配置される。

電源ボタン２３を押下すると、ＣＰＵ３０によって、メニューが液晶表示器２２に表示される。このメニューには、画像記憶部３３に記憶されている画像データのタイトル、ユーザが設定できる項目、電池残量等の項目が表示される。画像記憶部３３に記憶されている画像データを表示する場合、ユーザは、ＵＰキー２４ａまたはＤＯＷＮキー２４ｂを操作し、メニューに所望の項目を表示して指定した後、ＥＮＴＥＲキー２４ｄを押下する。

この操作により、ＣＰＵ３０は、電圧発生部３７を駆動して給電用端子２５を介して受電用端子１２に所定の電圧を印加させるとともに、画像記憶部３３から該当する画像データを読み出し、駆動部３６を介して光信号発生部２６を階調性を有する画像データに応じて駆動し、階調に応じた数の画素２６ａに光信号を発光させる。この光信号は、電子ペーパ１の光導電素子アレイ１３に入光する。光導電素子アレイ１３の各光導電素子１３ａは、照射光量に応じて抵抗が小さくなり、受電用端子１２から各光導電素子１３ａの抵抗値の変化に応じた電圧が表示部４Ａの行電極４１，列電極４２間に印加される。これにより、表示部４Ａには画像データに応じた階調表示が行われる。

画像書込装置２の光信号発生部２６の図７中斜線を施して示す例えば表示区分２６Ａ，２９Ｂが発光するように制御された場合、その光は電子ペーパ１の光導電素子アレイ１３の図７中斜線を施して示す光導電素子１３Ａ，１３Ｂに入射する。光導電素子１３Ａ，１３Ｂは、入射した光強度に応じて抵抗値が低下する。光導電素子１３Ａ，１３Ｂ以外の他の光導電素子１３ａは、入射光が無いので抵抗値は最大値のままである。

光導電素子１３Ａ，１３Ｂの抵抗値が低下すると、受電用電極１２から供給された電圧を受けて光導電素子１３Ａ，１３Ｂの抵抗値に応じた電圧が、配線パターン１５，１４ａ，１４ｂを介して行電極４１Ｅと列電極４２Ｂに印加され、この行電極４１Ｅと列電極４２Ｂが交差して形成される画素部分（図７中斜線を施した領域）に対応する液晶層４４の一部に電圧が印加され、部分的に反射部が形成されることにより、その部分が白色に見える表示が行われ、他の部分が黒色に見えるように表示される。

表示区分に対応する画素２６ａを順次点灯して単純マトリックス駆動により、行電極４１と列電極４２に順次電圧を印加することにより、表示部４Ａの全体に画像が表示される。

また、光信号発生部２６の表示区分を構成する４つの画素２６ａのうち階調に応じて駆動する数（発光点の数）を図８（ａ）中の斜線で示すように、０個、１個、２個、３個、４個と段階的に変化させることにより、４個のときの光量を１００％とすると、図８（ｂ）に示すように、表示部４Ａに表示される画像の階調を発光点の数に応じて０、２５、５０、７５、１００％と５段階に変えることができる。

表示部４Ａに書き込まれた画像は、電源の供給を停止しても、表示部４Ａは、メモリ性を有しているため、一定の期間表示画像を見ることができる。

（第１の実施の形態の効果）
この第１の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）電圧が供給される端子数を最小限にし、画像書込装置２からの駆動信号を接点を用いず、光信号発生部２６と光導電素子アレイ１３により非接触で行えるため、接点不良を減らすことができることから、信頼性の向上を図ることができる。
（ロ）階調に応じて光信号発生部２６の発光点の数を変更して階調に応じた電圧を表示部４Ａの各画素に印加しているので、階調性を有する画像を表示することができる。
（ハ）光信号発生部２６および光導電素子アレイ１３の各素子数、配線パターン１４の本数は、画素単位ではなく、行と列の電極の数で済むため、信号の伝送数を最小限にでき、電子ペーパ１および画像書込装置２の低コスト化、コンパクト化およびフレキシブル化を図ることが可能になる。
（ニ）電子ペーパ１の表示部４Ａは、メモリ性を有し、電源は外部から供給されるため、バッテリーが不要になる。また、駆動用のＩＣを搭載する必要も無いため、電子ペーパ１の低コスト化、コンパクト化およびフレキシブル化が可能になる。なお、駆動用ＩＣは、一部使用しても、低コスト化、コンパクト化およびフレキシブル化は可能である。
（ホ）表示部４Ａと光導電素子アレイ１３とは、重ならないように配置されているため、薄型化およびフレキシブル化を図ることができる。

[第２の実施の形態］
図９（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る電子ペーパの層構成を示し、図３のＢ−Ｂ線断面図である。この第２の実施の形態に係る電子ペーパは、第１の実施の形態とは表示部が異なり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。

（電子ペーパの構成）
この第２の実施の形態に係る電子ペーパの表示部４Ｂは、第１の実施の形態の図４に示す表示部４Ａにおいて、液晶層４４に代えて空間部４５を設け、この空間部４５内に白色粒子４７Ａと黒色粒子４７Ｂを封入し、誘電体層４６Ａ，４６Ｂを行電極４１および列電極４２の内側に設け、誘電体層４６Ｂと列電極４２との間に着色層４８を設けた構成としている。誘電体層４６Ａ，４６Ｂは、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、エポキシ等からなり、行電極４１および列電極４２を保護するとともに、粒子４７Ａ，４７Ｂの帯電特性を安定化させる機能を有する。なお、１つあるいは複数の画素毎に空間部４５を基板４０Ａ，４０Ｂに平行な方向に仕切る仕切り部材を設けてもよい。

白色粒子４７Ａは、例えば、体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子の１００重量部にイソプロピルトリメトキシシラン処理したチタニアの微粉末０．４重量部を外添して得ることができる。また、黒色粒子４７Ｂは、例えば、体積平均粒径２０μｍのカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子を用いることができる。

（画像書込装置）
第２の実施の形態に係る画像書込装置は、電圧発生部３７が異なり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。電圧発生部３７は、パルス電圧を給電用端子２５から出力するとともに、第１の実施の形態と同様に、光導電素子１３ａに照射する光量を制御することにより、電極４１，４２間に印加する電圧を制御するように構成されている。

（画像書込動作）
次に、表示部４Ｂに階調性を有する画像を書き込む動作を説明する。まず、行電極４１０Ｖを印加し、列電極４２ａ〜４２ｃに正の電圧を印加して全黒画像とする。すなわち、白色粒子４７Ａと黒色粒子４７Ｂは、相互の摩擦による摩擦帯電により白色粒子４７Ａが負に帯電し、黒色粒子４７Ｂは正に帯電しているとする。図９（ａ）に示すように、負に帯電した白色粒子４７Ａは、正電圧が印加された列電極４２側に移動して列電極４２の内面に付着し、一方、正に帯電した黒色粒子４７Ｂは、行電極４１側に移動して行電極４１の内面に付着する。

次に、図９（ｂ）の中央の列電極４２ｂに階調に応じた電圧値のパルス電圧を印加し、列電極４２ａ,４２ｃを０Ｖにすると、列電極４２ｂ上の空間部４５に存在していた白色粒子４７Ａと黒色粒子４７Ｂが両側の列電極４２ａ,４２ｃ上に移動する。従って、外光が表示部４Ｂに入射すると、外光が着色層４８に到達し、着色層４８で反射した光を基板４０Ａ側から見ることができる。着色層４８の色の輝度は、水平移動させる粒子４７Ａ，４７Ｂの量に応じて変化するため、階調を有する着色層４８の色を表示させることができる。

表示区分に対応する画素２６ａを順次点灯して単純マトリックス駆動により、上述したように行電極４１と列電極４２に順次電圧を印加することにより、表示部４Ｂの全体に着色層４８の色からなる階調性を有する画像が表示される。

行電極４１と列電極４２への電圧の印加を停止しても、白色粒子４７Ａと黒色粒子４７Ｂと誘電体層４６Ａ，４６Ｂとの間の静電付着力が維持されるため、粒子４７Ａ，４７Ｂは誘電体層４６Ａ，４６Ｂの内面に付着したまま保持され、長時間に渡り画像が表示される。

（第２の実施の形態の効果）
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られ、帯電性を有する粒子４７Ａ，４７Ｂを用いた表示部４Ｂは、メモリ性を有しているため、表示部４Ｂに画像を書き込んだ後、電子ペーパ１を画像書込装置２から分離しても表示画像を見ることができる。

［第３の実施の形態］
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る階調表示の原理を示す。この第３の実施の形態は、図１および図３に示す電子ペーパ１の光導電素子１３ａに対応する光信号発生部２６の画素数を例えば４つというように固定し、光信号発生部２６の４つの画素２６ａに印加する電圧を、図１０（ａ）に示すように、０、Ｖ₁、２Ｖ₁、３Ｖ₁、４Ｖ₁と５段階で変化させるようにしたものである。

光信号発生部２６の画素２６ａから印加電圧に応じた光強度の光信号を光導電素子１３ａに入射すると、光導電素子１３ａは光強度に応じて抵抗値が低下し、表示部４Ａの画素に印加される電圧が階調に応じて変化する。

この第３の実施の形態によれば、図１０（ｂ）に示すように、画素２６ａへの印加電圧に応じた階調を有する画像を表示部４Ａに表示させることが可能となる。また、画素２６ａに印加する電圧の種類を増やすことにより、第１の実施の形態よりも階調数を多くすることが可能となる。

［第４の実施の形態］
図１１は、本発明の第４の実施の形態に係る階調表示の原理を示す。この第４の実施の形態は、図１および図３に示す電子ペーパ１の光導電素子１３ａに対応する光信号発生部２６の画素数を例えば４つというように固定し、光信号発生部２６の４つの画素２６ａに印加する電圧の時間を、図１１（ａ）に示すように、０、ｔ₁、２ｔ₁、３ｔ₁、４ｔ₁と５段階で変化させ、印加時間に応じた光量の光信号を画素２６ａから光導電素子１３ａに入射するようにしたものである。

光信号発生部２６の画素２６ａから印加時間に応じた光量の光信号を光導電素子１３ａに入射すると、光導電素子１３ａは光強度に応じて抵抗値が低下し、表示部４Ａの画素に印加される電圧が階調に応じて変化する。

この第４の実施の形態によれば、図１１（ｂ）に示すように、画素２６ａへの印加時間に応じた階調を有する画像を表示部４Ａに表示させることが可能となる。また、画素２６ａへの電圧印加時間の種類を増やすことにより、第１の実施の形態よりも階調数を多くすることが可能となる。

［第５の実施の形態］
図１２は、本発明の第５の実施の形態に係る階調表示の原理を示す。この第５の実施の形態は、図１および図３に示す電子ペーパ１の光導電素子１３ａに対応する光信号発生部２６の画素数を例えば４つというように固定し、光信号発生部２６の４つの画素２６ａに印加するパルス電圧の数を、図１２（ａ）に示すように、０個、１個、２個、３個、４個と５段階で変化させ、パルス数に応じた光量の光信号を画素２６ａから光導電素子１３ａに入射するようにしたものである。

光信号発生部２６の画素２６ａからパルス数に応じた光量の光信号を光導電素子１３ａに入射すると、光導電素子１３ａは光強度に応じて抵抗値が低下し、表示部４Ａの画素に印加される電圧が階調に応じて変化する。

この第５の実施の形態によれば、図１２（ｂ）に示すように、画素２６ａに印加するパルス電圧のパルス数に応じた階調を有する画像を表示部４Ａに表示させることが可能となる。また、画素２６ａに印加する電圧のパルス数の種類を増やすことにより、第１の実施の形態よりも階調数を多くすることが可能となる。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、信号光発生部を液晶ディスプレイを用いて構成したが、アレイ状に配列された発光ダイオードやレーザダイオード等の発光素子アレイを用いてもよい。この場合、１つの光導電素子に対して１つの発光素子を対応させてもよく、複数の発光素子を対応させてもよい。

また、光導電素子の代わりに、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の光電変換素子を用いて構成してもよい。

また、本発明の趣旨を変更しない範囲内で各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電子ペーパおよび画像書込装置を示し、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面を示す断面図である。 図１の画像書込装置を開いた状態を示す斜視図である。 図１の電子ペーパの全体構成を示す平面図である。 図３の電子ペーパのＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像書込装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電子ペーパと画像書込装置の内部配線を示す接続図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電子ペーパへの書込み動作を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る構成において、階調性を有する画像を表示部に書き込む場合の光信号発生部の画素数と表示部が表示する画像の階調との関係を示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施の形態の電子ペーパの表示部の断面図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施の形態に係る階調表示の原理を示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の第４の実施の形態に係る階調表示の原理を示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の第５の実施の形態に係る階調表示の原理を示す図である。

符号の説明

１ 電子ペーパ
４Ａ，４Ｂ 表示部
１２ 受電用電極
１３ 受光素子アレイ
１３ａ，１３Ａ，１３Ｂ 受光素子
１４ａ，１４ｂ，１５ 配線パターン
２ 画像書込装置
２０Ａ 上部本体
２０Ｂ 下部本体
２１ ヒンジ
２２ 液晶表示器
２３ 電源ボタン
２４ａ ＵＰキー
２４ｂ ＤＯＷＮキー
２４ｃ プリントキー
２４ｄ ＥＮＴＥＲキー
２５ 給電用端子
２６ 光信号発生部
２６ａ 画素
２６Ａ，２６Ｂ 表示区分
３０ ＣＰＵ
３１ ＲＯＭ
３２ ＲＡＭ
３３ 画像記憶部
３４ 無線部
３５ アンテナ
３６ 駆動部
３７ 電圧発生部
３８ バッテリー
４０Ａ，４０Ｂ 基板
４１，４１Ａ〜４１Ｈ 行電極
４２，４２Ａ〜４２Ｈ 列電極
４３ 光吸収層
４４ 液晶層
４５ 空間部
４６Ａ，４６Ｂ 誘電体層
４７Ａ 白色粒子
４７Ｂ 黒色粒子
４８ 着色層

Claims (11)

1. 画像表示媒体と、前記画像表示媒体に着脱自在に装着できるように構成され、前記画像表示媒体に画像を書き込む画像書込装置とを有する電子ペーパシステムであって、
   前記画像書込装置は、前記画像表示媒体の受電部に接触して電圧を供給する給電部と、前記画像表示媒体を構成する画素の選択信号としての光信号を発生する光信号発生部と、階調性を有する画像データの前記階調性に応じた光量の前記光信号を発生させるように前記光信号発光部を制御する制御部とを備え、
   前記画像表示媒体は、複数の画素からなる表示部と、電圧が供給される前記受電部と、前記光信号を受光し、前記受電部に供給された電圧を前記表示部の対応する前記画素に選択的に印加して前記表示部に階調性を有する画像を表示させる複数の光導電素子とを備えたことを特徴とする電子ペーパシステム。
2. 請求項１に記載の電子ペーパシステムに利用される画像表示媒体であって、
   複数の画素からなる表示部と、
   電圧が供給される受電部と、
   階調性を有する画像データの前記階調性に応じた光量の光信号を受光し、前記受電部に供給された電圧を前記表示部の対応する前記画素に選択的に印加して前記表示部に階調性を有する画像を表示させる複数の光導電素子とを備えたことを特徴とする画像表示媒体。
3. 前記表示部は、電圧の印加が停止されても画像の表示を継続し得るメモリ性を有することを特徴とする請求項２に記載の画像表示媒体。
4. 前記表示部は、前記光導電素子と重ならないように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像表示媒体。
5. 請求項１に記載の電子ペーパシステムに利用される画像書込装置であって、
   画像表示媒体の受電部に接触して電圧を供給する給電部と、
   前記画像表示媒体を構成する画素の選択信号としての光信号を発生する光信号発生部と、
   階調性を有する画像データの前記階調性に応じた光量の前記光信号を発生させるように前記光信号発光部を制御する制御部とを備えたことを特徴とする画像書込装置。
6. 前記光信号発生部は、発光型ディスプレイであることを特徴とする請求項５に記載の画像書込装置。
7. 前記光信号発生部は、発光ダイオード、レーザダイオード等の複数の発光素子であることを特徴とする請求項５に記載の画像書込装置。
8. 前記制御部は、前記画像データが有する前記階調性に応じて前記光信号発生部の発光点の数を制御することにより前記光信号の光強度を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像書込装置。
9. 前記制御部は、前記画像データが有する前記階調性に応じて前記光信号発生部の発光点の輝度を制御して前記光信号発生部が発生する前記光信号の光強度を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像書込装置。
10. 前記制御部は、前記画像データが有する前記階調性に応じて前記光信号発生部による前記光信号の発生時間を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像書込装置。
11. 前記制御部は、前記画像データが有する前記階調性に応じて前記光信号発生部による前記光信号の発生回数を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像書込装置。