JP6568811B2 - 電極基板及びこれを用いた情報表示媒体 - Google Patents

Description

本発明は、情報表示媒体に用いられる電極基板に関し、特に、非接触通信が可能な情報表示媒体に用いられる電極基板に関する。

従来、情報を表示する表示装置として、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等が用いられている。これらは、テレビ受像機に用いられることによりテレビ局から送信されたテレビ映像を表示したり、パソコンのディスプレイとして用いられることにより、パソコンに保存された情報やインターネットを介して配信された情報を表示したりすることができる。また、上述したような表示装置に加えて、紙のように薄い薄型の情報表示媒体が普及している。このような情報表示媒体は、一方の面に表示電極が形成された電極基板と、一方の面の全面に透明電極が設けられた透明基板とが情報表示層を介して積層されて構成されており、表示電極と透明電極との間の電位差によって情報表示層にて情報が可変表示される。

さらに近年では、上記のような薄型の情報表示媒体において、非接触通信用アンテナを設け、表示すべき情報を非接触通信用アンテナを介して非接触通信によって取得することができるものも考えられている。このような情報表示媒体として、ベース基材上に、ループ状の非接触通信用アンテナを設けるとともに、この非接触通信用アンテナの内側や外側に表示電極を設け、非接触通信用アンテナと表示電極とを重畳的に配置させないようにした構成が、例えば特許文献１に開示されている。

図５は、非接触通信機能を有する情報表示媒体の一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。

本例は図５に示すように、ベース基材２１０上にループ状の非接触通信用アンテナ２１２が形成されているとともに、非接触通信用アンテナ２１２の内側にこれに接続されたＩＣチップ２１１と電気泳動ディスプレイ２２０とが搭載されて構成されている。電気泳動ディスプレイ２２０は、表示電極や表示電極に電圧を印加するための配線電極からなる下部電極２１３と、透明電極２１１との間に、情報表示層２１２が積層されており、下部電極２１３と透明電極２１１との間の電位差に応じて情報表示層２１２にて情報が可変表示される。

特開２００６−２６２１２５号公報

上述したような非接触通信機能を有する情報表示媒体においては、アンテナの抵抗をできるだけ低くするために、アンテナの材料として銀等の低抵抗のものが用いられる。また、表示電極に電圧を印加するための配線電極においても、微細な幅で形成されるため、その抵抗をできるだけ低くするためにアンテナと同様に銀等の低抵抗の材料から構成することが好ましい。

ところで、近年の印刷技術に発展により、上述したアンテナや電極等の導電性パターンを、導電性ペーストを用いた印刷によってベース基材上に形成することが一般的に行われている。このような印刷技術によれば、微細でかつ複雑な導電性パターンであっても容易に形成することができる。このような印刷技術を用いてアンテナや配線電極を形成する場合、これらと同一層に形成された表示電極も同時に形成することとなるため、アンテナや配線電極が銀等の低抵抗の材料を用いて形成されることになれば、表示電極も銀等の低抵抗の材料を用いて形成されることになる。

ところが、表示電極は、例えば７セグメント電極のように一定の面積を有するものが多いため、低抵抗の材料から構成された場合、リーダ／ライタからの磁束で渦電流が発生し、それにより、非接触通信用アンテナを用いた非接触通信に悪影響が生じ、表示すべき情報を取得できず、情報が正しく表示できなくなってしまう虞がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、非接触通信が可能な情報表示媒体に用いられる電極基板において、非接触通信用アンテナを低抵抗の材料から構成しながらも表示電極にて生じる渦電流を抑制することができる、電極基板及びこれを用いた情報表示媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
情報表示層を介して対向配置された表示電極と全面電極との間の電位差によって前記情報表示層にて情報を可変表示する情報表示媒体に用いられる電極基板であって、
ベース基材と、
前記ベース基材の一方の面に、少なくとも一方の一部が途切れて形成された非接触通信用アンテナ及び配線電極と、
前記ベース基材の前記非接触通信用アンテナ及び配線電極が形成された面に積層され、前記ベース基材とは反対側の面に前記表示電極が形成された絶縁層と、
前記絶縁層の前記表示電極が形成された面に、前記非接触通信用アンテナ及び配線電極の前記途切れた部分に対向して形成され、該絶縁層に形成された導通部を介して前記途切れた部分に接続されて該途切れた部分を導通させるジャンパー部とを有し、
前記表示電極は、前記絶縁層に形成された導通部を介して前記配線電極と接続され、前記非接触通信用アンテナ及び配線電極よりも高抵抗の材料から構成されている。

上記のように構成された本発明においては、ベース基材の一方の面に非接触通信用アンテナ及び配線電極が形成されており、ベース基材の非接触通信用アンテナ及び配線電極が形成された面に積層された絶縁層上に、表示電極が、絶縁層に形成された導通部を介して配線電極と接続されて形成されており、非接触通信用アンテナ及び配線電極と、表示電極とが互いに異なる層に形成されているので、非接触通信用アンテナ及び配線電極を低抵抗の材料から構成したとしても、表示電極のみを高抵抗の材料から構成することができ、それにより、非接触通信用アンテナを低抵抗の材料から構成しながらも表示電極にて生じる渦電流を抑制することができる。ここで、非接触通信用アンテナ及び配線電極は、ベース基材の一方の面上に形成されることで、その一部が交差することとなることにより、少なくとも一方の一部が途切れて形成されている。そのため、途切れた部分を別の層で導通させる必要があるが、途切れた部分を接続するためのジャンパー部が、絶縁層の表示電極が形成された面において非接触通信用アンテナ及び配線電極の途切れた部分に対向して形成され、絶縁層に形成された導通部を介して途切れた部分に接続されているので、表示電極と同じ層にジャンパー部が形成されていることで、途切れた部分を接続するジャンパー部を設けるためにさらに別の層を設ける必要がない。

また、ジャンパー部が、表示電極と同じ材料から構成されていれば、絶縁層上に形成される表示電極とジャンパー部とを１つの印刷工程にて同時に形成することができる。

なお、表示電極及びジャンパー部としては、カーボンペーストまたは銀を含有したカーボンペーストから構成されたものが考えられ、非接触通信用アンテナ及び配線電極としては、カーボン非含有の銀ペーストから構成されたものが考えられる。

本発明によれば、非接触通信用アンテナ及び配線電極と、表示電極とが互いに異なる層に形成されていることにより、非接触通信用アンテナ及び配線電極を低抵抗の材料から構成したとしても、表示電極のみを高抵抗の材料から構成することができ、それにより、非接触通信用アンテナを低抵抗の材料から構成しながらも表示電極にて生じる渦電流を抑制することができる。また、表示電極が非接触通信用アンテナとは異なる層に形成されていることで、表示電極の面積を広くすることができ、情報表示媒体における表示部を大きくすることができる。また、非接触通信用アンテナ及び配線電極が、少なくとも一方の一部が途切れて形成されており、途切れた部分を別の層で導通させる必要があるものの、途切れた部分を接続するためのジャンパー部が表示電極と同じ層に形成されていることで、途切れた部分を接続するジャンパー部を設けるためにさらに別の層を設ける必要がない。

また、ジャンパー部が、表示電極と同じ材料から構成されているものにおいては、絶縁層上に形成される表示電極とジャンパー部とを１つの印刷工程にて同時に形成することができる。

本発明の電極基板を用いた情報表示媒体の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。 図１に示した情報表示媒体の内部構造を示す図であり、（ａ）はベース基材上の構成を示す図、（ｂ）は絶縁層上の構成を示す図である。 図１及び図２に示した情報表示媒体の製造方法を説明するための図である。 図１に示した情報表示媒体の内部構造の他の例を示す図であり、（ａ）はベース基材上の構成を示す図、（ｂ）は絶縁層上の構成を示す図である。 非接触通信機能を有する情報表示媒体の一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の電極基板を用いた情報表示媒体の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。図２は、図１に示した情報表示媒体１の内部構造を示す図であり、（ａ）はベース基材１５上の構成を示す図、（ｂ）は絶縁層１２上の構成を示す図である。

本形態は図１に示すように、マスク層３０によって囲まれた領域に情報表示部２を有する情報表示媒体１であって、電極基板となる積層背面板電極１０と、電気泳動ディスプレイ２０と、マスク層３０とが積層されて構成されている。

積層背面板電極１０は、図２（ａ）に示すように、樹脂等からなるベース基材１５の一方の面に、非接触通信用アンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇが形成されている。配線電極１４ａ〜１４ｇはそれぞれ、後述する表示電極１１ａ〜１１ｇに電圧を印加するものであって、ベース基材１５の１つの端部から、対応する表示電極１１ａ〜１１ｇに対向する領域まで延びている。アンテナ１３は、ベース基材１５の外周に沿ってループ状に形成されており、それにより、配線電極１４ａ〜１４ｇと交差する部分を有している。この交差する部分においては、配線電極１４ａ〜１４ｇとの短絡を回避するためにその一部が途切れた途切れ部１９ｂ〜１９ｄとなっている。また、アンテナ１３は、最内周から外部に引き出される部分において、アンテナ１３の他の領域との短絡を回避するためにその一部が途切れた途切れ部１９ａとなっている。このように構成されたアンテナ１３は、ベース基材１５上に搭載されたＩＣチップ（不図示）と接続され、非接触通信を実現している。

ベース基材１５のアンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇが形成された面には、樹脂等の絶縁性材料からなる絶縁層１２が積層されている。絶縁層１２は、図２（ｂ）に示すように、ベース基材１５とは反対側の面に、表示電極１１ａ〜１１ｈ及びジャンパー部１７ａ〜１７ｄが形成されている。表示電極１１ａ〜１１ｈは、情報表示部２にて表示する情報に合わせてセグメント形状に形成されており、例えば情報表示部２にて“０”〜“９”の数字を表示するためのものである。ベース基材１５に形成された配線電極１４ａ〜１４ｇは、この表示電極１１ａ〜１１ｇに電圧を印加するものである。絶縁層１２は、表示電極１１ａ〜１１ｇに対向する領域に導通部１６ａを有しており、この導通部１６ａを介して配線電極１４ａ〜１４ｇと表示電極１１ａ〜１１ｇとが接続されている。ジャンパー部１７ａ〜１７ｄは、ベース基材１５に形成されたアンテナ１３の途切れ部１９ａ〜１９ｄにそれぞれ対向する領域に形成されている。絶縁層１２は、ジャンパー部１７ａ〜１７ｄのそれぞれの両端部に対向する領域に導通部１６ｂを有しており、この導通部１６ｂにジャンパー部１７ａ〜１７ｄが接続されることで、アンテナ１３の途切れ部１９ａ〜１９ｄがそれぞれジャンパー部１７ａ〜１７ｄを介して導通している。また、表示電極１１ｈにおいても、不図示の配線電極を介して電圧が印加される構成となっている。

電気泳動ディスプレイ２０は、透明基板２１の一方の面の全面にＩＴＯ等の全面電極となる透明電極２２が積層され、この透明電極２２上に、透明電極２２と表示電極１１ａ〜１１ｈとの間の電位差に応じて視認される色が変化することで情報を可変表示する情報表示層２３が積層されて構成されており、情報表示層２３側が積層背面板電極１０と対向するように配置されている。これにより、表示電極１１ａ〜１１ｈと透明電極２２とが、情報表示層２３を介して対向配置されたものとなっている。

電気泳動ディスプレイ２０の透明基板２１側には、情報表示部２を取り囲むように情報表示媒体１の外周から所定の幅でマスク層３０が積層されている。マスク層３０は、隠蔽層３２とカラー印刷層３１とからなる。隠蔽層３２は、その内周側の端辺が表示電極１１ｈの外周側の端辺と重なるか、あるいは表示電極１１ｈの外周部分に若干重なるように積層されており、カラー層３１は隠蔽層３２上に所定の色に印刷されることで積層されている。これにより、情報表示媒体１を電気泳動ディスプレイ２０側から視認した場合、表示電極１１ａ〜１１ｈと透明電極２２との電位差によって情報表示層２３にて表示される情報のみが視認されることとなり、アンテナ１３やジャンパー部１７ａ〜１７ｄによる情報表示層２３における色の変化は視認されないこととなる。

上記のように構成された情報表示媒体１においては、電気泳動ディスプレイ２０の透明電極２２に所定の電圧が印加された状態で、情報表示部２にて表示する情報に応じて表示電極１１ａ〜１１ｈに２種類の電圧が選択的に印加されることによって、情報表示層２３に透明電極２２と表示電極１１ａ〜１１ｈとの間の電位差による電位が付与され、情報表示層２３がこの電位によって状態が変化し、この状態の変化が情報表示部２において２色で情報が表示される。この際、アンテナ１３を介してリーダ／ライタとの間にて非接触通信が行われ、情報表示部２にて表示すべき情報が取得され、取得された情報に応じた電圧が表示電極１１ａ〜１１ｈに印加されることになる。

以下に、上述した情報表示媒体１の製造方法について説明する。

図３は、図１及び図２に示した情報表示媒体１の製造方法を説明するための図であり、図１（ａ）の断面図にて示した領域を示す。

図１及び図２に示した情報表示媒体１を製造する場合は、まず、図３（ａ）に示すように、ベース基材１５の一方の面に、カーボン非含有の銀ペーストを用いた印刷によってアンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇを形成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、ベース基材１５のアンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇが形成された面の全面に印刷によって絶縁層１２を積層する。その際、表示電極１１ａ〜１１ｇに対向する領域と、アンテナ１３の途切れ部１９ａ〜１９ｄに対向する領域とのそれぞれに、絶縁層１２の表裏貫通したスルーホール１８ａ，１８ｂが形成されるように絶縁層１２を形成する。

次に、図３（ｃ）に示すように、絶縁層１２上に、カーボンペーストを用いた印刷によって表示電極１１ａ〜１１ｈ及びジャンパー部１７ａ〜１７ｄを形成する。絶縁層１２には、表示電極１１ａ〜１１ｇに対向する領域と、アンテナ１３の途切れ部１９ａ〜１９ｄに対向する領域とのそれぞれに、絶縁層１２の表裏貫通したスルーホール１８ａ，１８ｂが形成されているため、表示電極１１ａ〜１１ｈ及びジャンパー部１７ａ〜１７ｄがカーボンペーストを用いた印刷によって形成されると、カーボンペーストがスルーホール１８ａ，１８ｂ内に入り込んで導通部１６ａ，１６ｂを構成し、配線電極１４ａ〜１４ｇと表示電極１１ａ〜１１ｇとが導通部１６ａを介してそれぞれ接続されるとともに、アンテナ１３の途切れ部１９ａ〜１９ｄが、導通部１６ｂ及びジャンパー部１７ａ〜１７ｄを介して導通することとなる。このように、表示電極１１ａ〜１１ｈとジャンパー部１７ａ〜１７ｄとを、同じ材料であるカーボンペーストを用いた印刷によって形成することで、これら表示電極１１ａ〜１１ｈとジャンパー部１７ａ〜１７ｄとを１つの印刷工程にて同時に形成することができる。

次に、図３（ｄ）に示すように、絶縁層１２の表示電極１１ａ〜１１ｈ及びジャンパー部１７ａ〜１７ｄが形成された面に、情報表示層２３と透明電極２２と透明基板２１とがこの順で積層された電気泳動ディスプレイ２０を、情報表示層２３が絶縁層１２側となるように積層する。

その後、図３（ｅ）に示すように、透明基板２１上に隠蔽層３２を積層し、隠蔽層３２上にカラー層３１を積層し、図１に示した情報表示媒体１を完成させる。

上記のようにして製造された情報表示媒体１においては、ベース基材１５の一方の面にアンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇが形成されるとともに、ベース基材１５のアンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇが形成された面に積層された絶縁層１２上に表示電極１１ａ〜１１ｈが形成され、配線電極１４ａ〜１４ｇと表示電極１１ａ〜１１ｇとが、絶縁層１２に形成された導通部１６ａを介して接続されており、アンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇと、表示電極１１ａ〜１１ｈとが互いに異なる層に形成されているので、上述したように、アンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇを、カーボン非含有の銀ペーストを用いた印刷によって形成するとともに、表示電極１１ａ〜１１ｈを、これとは異なる材料であるカーボンペーストを用いた印刷によって形成することができる。ここで、カーボン非含有の銀ペーストは、低抵抗であって、アンテナ１３や配線電極１４ａ〜１４ｇを形成するには好ましい。一方、カーボンペーストは、カーボン非含有の銀ペーストに比べて高抵抗であり、電圧は印加できるものの、電流は比較的流れにくい。そのため、表示電極１４ａ〜１４ｈが、図２（ｂ）に示すように一定の面積を有するものの、リーダ／ライタからの磁束による渦電流が発生しにくい。これにより、非接触通信用のアンテナ１３を低抵抗の材料から構成しながらも表示電極１４ａ〜１４ｈにて生じる渦電流を抑制することができる。

また、絶縁層１２の表示電極１１ａ〜１１ｈが形成された面にジャンパー部１７ａ〜１７ｄが形成され、このジャンパー部１７ａ〜１７ｄが、絶縁層１２に形成された導通部１６ｂに接続されることでアンテナ１３の途切れ部１９ａ〜１９ｄが導通するため、アンテナ１３が配線電極１４ａ〜１４ｇとの短絡を回避したり、アンテナ１３自体の短絡を回避したりするために途切れ部１９ａ〜１９ｄを有する構成であっても、この途切れ部１９ａ〜１９ｄを接続するジャンパー部を設けるためにさらに別の層を設ける必要がない。

図４は、図１に示した情報表示媒体１の内部構造の他の例を示す図であり、（ａ）はベース基材１５上の構成を示す図、（ｂ）は絶縁層１２上の構成を示す図である。

図４に示すように本例においては、図２に示した構成に対して、アンテナ１３が配線電極１４ａ〜１４ｇ間にも途切れ途切れに形成されており、それにより、途切れ部１１９ｂ〜１１９ｄがそれぞれ複数存在している。そして、ジャンパー部１１７ｂ〜１１７ｄも、複数の途切れ部１１９ｂ〜１１９ｄ毎に形成されている点が異なるものである。

このように構成されたものにおいても、上記同様に、アンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇと、表示電極１１ａ〜１１ｈとが互いに異なる層に形成されていることにより、アンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇを、カーボンを非含有の銀ペーストを用いた印刷によって形成するとともに、表示電極１１ａ〜１１ｈを、カーボンペーストを用いた印刷によって形成することができ、それにより、非接触通信用のアンテナ１３を低抵抗の材料から構成しながらも表示電極１４ａ〜１４ｈにて生じる渦電流を抑制することができる。また、アンテナ１３の途切れ部１１９ｂ〜１１９ｄを導通させるためのジャンパー部１１７ｂ〜１１７ｄが、絶縁層１２の表示電極１１ａ〜１１ｈが形成された面に形成されていることで、途切れ部１１９ａ〜１１９ｄを接続するジャンパー部を設けるためにさらに別の層を設ける必要がない。

なお、上述した実施の形態においては、ベース基材１５のアンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇが形成された面の全面に絶縁層１２が積層されているが、絶縁層１２は、表示電極１１ａ〜１１ｈが形成される領域に積層されていればよい。ただし、アンテナ１３の途切れ部１９ａ〜１９ｄ，１１９ｂ〜１１９ｄに対向する領域においても、絶縁層１２を介してジャンパー部１７ａ〜１７ｄ，１１７ｂ〜１１７ｄが対向する必要があるため、絶縁層１２が積層されている必要がある。

また、アンテナ１３と配線電極１４ａ〜１４ｇとが交差する部分において、アンテナ１３の一部が途切れた途切れ部１９ｂ〜１９ｄが存在しているが、配線電極１４ａ〜１４ｇの一部が途切れた構成であってもよい。その場合、配線電極１４ａ〜１４ｇの途切れた部分に対向してジャンパー部が設けられることとなる。

また、アンテナ１３及び配線電極１４ａ〜１４ｇが、カーボン非含有の銀ペーストによって形成されているとともに、表示電極１１ａ〜１１ｈがカーボンペーストによって形成されているが、アンテナ１３が、一般的に非接触通信を行うために好ましい程度の低抵抗の材料から構成され、かつ、表示電極１１ａ〜１１ｈが、それによりも高抵抗の材料から構成されていればよい。

１ 情報表示媒体
２ 情報表示部
１０ 積層背面板電極
１１ａ〜１１ｈ 表示電極
１２ 絶縁層
１３ アンテナ
１４ａ〜１４ｇ 配線電極
１５ ベース基材
１６ａ，１６ｂ 導通部
１７ａ〜１７ｄ，１１７ｂ〜１１７ｄ ジャンパー部
１８ａ，１８ｂ スルーホール
１９ａ〜１９ｄ，１１９ｂ〜１１９ｄ 途切れ部
２０ 電気泳動ディスプレイ
２１ 透明基板
２２ 透明電極
２３ 情報表示層
３０ マスク層
３１ カラー層
３２ 隠蔽層

Claims (4)

1. 情報表示層を介して対向配置された表示電極と全面電極との間の電位差によって前記情報表示層にて情報を可変表示する情報表示媒体に用いられる電極基板であって、
   ベース基材と、
   前記ベース基材の一方の面に、少なくとも一方の一部が途切れて形成された非接触通信用アンテナ及び配線電極と、
   前記ベース基材の前記非接触通信用アンテナ及び配線電極が形成された面に積層され、前記ベース基材とは反対側の面に前記表示電極が形成された絶縁層と、
   前記絶縁層の前記表示電極が形成された面に、前記非接触通信用アンテナ及び配線電極の前記途切れた部分に対向して形成され、該絶縁層に形成された導通部を介して前記途切れた部分に接続されて該途切れた部分を導通させるジャンパー部とを有し、
   前記表示電極は、前記絶縁層に形成された導通部を介して前記配線電極と接続され、前記非接触通信用アンテナ及び配線電極よりも高抵抗の材料から構成されている、電極基板。
2. 請求項１に記載の電極基板において、
   前記ジャンパー部は、前記表示電極と同じ材料から構成されている、電極基板。
3. 請求項２に記載の電極基板において、
   前記表示電極及びジャンパー部は、カーボンペーストまたは銀を含有したカーボンペーストから構成され、
   前記非接触通信用アンテナ及び配線電極は、カーボン非含有の銀ペーストから構成されている、電極基板。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電極基板を用いた情報表示媒体であって、
   前記絶縁層の前記表示電極及びジャンパー部が形成された面に、前記情報表示層と、前記全面電極とが、この順で積層されている、情報表示媒体。

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