(57)【要約】【課題】非接触で迅速に必要な視覚情報を提示し、さらに表示し続ける機能を有する電子メディアを提供する。【解決手段】ＩＣカードと同様の基板１２上に表示部１１を設けてある。基板１２は、非接触で電力の供給を受け、またデジタル情報の送受信を行う。非接触で受け取った電力によって表示部１１を駆動し、透明状態／不透明状態を瞬時に切り換える。透明状態とすることによってプレプリント層１４に予めプリントされている表示内容が参照可能となる。表示部１１は、無電力によってその状態を維持し続ける。デジタル情報だけでなく、表示情報も非接触で変更でき、表示情報を瞬時に、また継続的に視認することが可能となり、利便性を向上させることができる。また、ＩＣの読み書き回数に匹敵する繰り返し書き換えが可能であり、電子メディアの寿命と同等の表示機能を提供できる。【選択図】　図１
2004102840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電源で表示情報を維持可能な表示手段と、外部から非接触で電力の供給を受けて前記表示手段に供給する電源手段を有し、前記表示手段は、前記電源手段から電力の供給を受けている時に表示情報の変更が可能であることを特徴とする電子メディア。
【請求項２】
前記電源手段は、誘導電界によって外部から電力の供給を受けることを特徴とする請求項１に記載の電子メディア。
【請求項３】
前記電源手段は、外部からの光によって電力の供給を受けることを特徴とする請求項１に記載の電子メディア。
【請求項４】
前記表示手段は、透明状態と不透明状態を切り替えることにより表示情報の変更を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子メディア。
【請求項５】
前記表示手段は、表示情報に対応するパターン光の照射によって表示情報が書き込まれることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子メディア。
【請求項６】
前記表示手段は、コレステリック液晶を用いた表示素子を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電子メディア。
【請求項７】
さらに、前記電源手段からの電力の供給を受け前記表示手段が表示する表示情報を変更する表示変更手段を有し、前記表示変更手段は、表示情報を変更するためのデジタル情報を外部から非接触で受信することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子メディア。
【請求項８】
さらに、デジタル情報を記憶するとともに外部とのデジタル情報の送受信を行うデジタル情報記憶手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の電子メディア。
【請求項９】
前記情報記憶手段は、前記電源手段からの電力の供給を受けることを特徴とする請求項８に記載の電子メディア。
【請求項１０】
前記情報記憶手段は、ＩＣメモリあるいはＲＦＩＤタグであることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電子メディア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示機能を有したカードなどの電子メディアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より情報を記録したカードが普及し、頻繁に利用されている。例えば、磁気記録技術を用いた磁気カードによるキャッシュカードやクレジットカード、ＩＤカード、診察券、図書館管理カード、プリペイドカード、ポイントカードなどが従来より広く利用されている。さらに近年、半導体技術を用いたＩＣカードによって、より高度な処理機能を搭載したカードが実用化されている。さらに、非接触で情報の授受を行う機能が提供されるようになった。この機能を利用し、例えば、所定の部分にＩＣカードをかざすだけで、瞬時に所有者を特定してゲートを開くシステムや、同様にＩＣカードをかざすだけで改札処理と精算が行えるサービス等が提供され、セキュリティと利便性・生産性の効率化に寄与している。
【０００３】
一方、カードの使用者の利便性からすると、磁気や半導体メモリに記録された内容を確認する必要性や欲求がある。そのため、例えばプリペイドカードでは、カードの一部に穿孔を施しておおよその残高を示す方法や、カード面に感熱記録技術を使って不可逆的または可逆的に印刷する方法、カード面の一部に液晶等の表示部分を設けるものがあった。例えば、特許文献１や特許文献２、特許文献３には、表示部として可逆性感熱印字層を有するものを用いたカードが記載されており、サーマルヘッドを接触させて表示情報の書き換えを行っている。
【０００４】
このような表示機能を備えたカード等のメディアは、利用者が情報を視覚的に理解できる点で利便性が高い。しかし、その表示方式によってそれぞれの課題がある。例えば磁気カードに不可逆印刷を行うものは、一度印刷した場所に重ねて印刷することはできず、従って小さめの文字で毎回新たな空きスペースを埋めるように印刷してゆく。そのために文字が読みにくく、書き換えスペースが無くなった場合には表示機能が損なわれるといった課題がある。
【０００５】
磁気カードに可逆印刷を行う場合で一般的な記録方式は感熱記録方式であり、可逆的な化学反応（ロイコ染料）や内部の屈折率構造変化（高分子／長鎖低分子分散構造）を利用する記録方式が使用されている。例えば特許文献２，３に記載されているカードには、この方式が採用されている。しかし、この方式では書き換え可能回数が数百回程度にとどまるために、それ以上の繰り返し書き換えに適していない。
【０００６】
書き換え回数を増やすためにディスプレイ技術として用いられる液晶ディスプレイ装置などを組み込む場合も提案されている。しかし、表示素子の駆動回路や電池等を併せて組み込む必要性から構造が複雑になり、メディアとしても高価になる欠点がある。また磁気カードを使う限りにおいては、磁気情報の読み書きに接触式の装置を使う必要があり、カード単体の形で所定の装置に挿入してデータの読み書きや表示の書き込みを行うことが不可欠となる。そのため、操作性や処理速度、形態上の制約によって用途の拡大には限界があった。
【０００７】
ＩＣカードの場合は、その高機能性から一枚のカードに複数の管理機能を組み込めることや、カードと連携するコンピュータとの情報のやりとりを非接触で行うことが可能となる利点がある。この利点を活かし、磁気カードの場合よりも高度で操作性に優れた活用（情報の読み取りと書き換え）が行われる用途が生まれている。このように、カードとしての活用方法は磁気カードの場合と異なる点があるが、ＩＣカードの場合でもデータ読み書きの後に使用者が必要に応じてカードの状況を確認したい欲求や必要性に変わりはない。
【０００８】
ＩＣカードの表面にそれらの情報を表示する方法としては、磁気カードの場合と同様の方式が提案されている。例えば特許文献１においてもＩＣチップとともに可逆性の感熱記録方式を適用した表示部を設けている。しかし、ＩＣカードでは実用的に数千回から数十万回のデータ読み書きが想定されるのに対して、不可逆表示では明らかにスペースが不足する。また、感熱記録を用いた可逆記録は、実用的な書き換え回数が数百回と不十分である。さらに、液晶等のディスプレイ機能を持たせる構成では機構が複雑で高価格になり、普及の障害になる。
【０００９】
特にＩＣカード特有の非接触通信性を活かす場合、内容表示の視覚化を同時に行うことはさらに困難になり、表示機能があっても書き込みステーションに行ったときにだけ書き換えられるようなシステムとするのが現状である。液晶ディスプレイ等を組み込む場合には、表示すべき内容もデータとしてメモリに記録しておけばよいが、常時表示すると多大なエネルギを消耗することになる。従って、自発的にボタンを押した時に初めて表示を確認できるなどといった構成にならざるを得ず、複雑になるとともに高価になる。しかも、重要な局面（例えば次回使用時に残高不足が起こり得る状態、拾われた定期券の使用時、生産システム等で異常事態を知らしめる必要性、など）で、使用者に迅速に視覚によって使用者の注意を喚起する機能を提供できない。
【００１０】
例えばＪＲ東日本のスイカプリペイドカードは、改札ゲートの一部にカードをかざすだけで改札と精算を行う利便性の高い機能がある。しかし、表示機能がなく、使用している際に自発的にカード残高を記憶していないと残高不足でゲートを通過できず、本人だけでなく周囲の人にも不便が発生する。スイカ定期券では感熱記録を利用した可逆表示機能が付与されているが、その書き換え回数の制約のために使用期限の表示書き換え程度の表示内容にとどまり、プリペイド機能部分の残高表示には対応できていない。
【００１１】
このように、ＩＣカードなどの非接触によるデータの読み書きと同様にして、非接触で迅速に必要な視覚情報を提示し、さらに表示し続ける機能の不足が課題となっている。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−１０１３６７号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１６４７５号公報
【特許文献３】
特開平８−２４１３５８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、非接触で迅速に必要な視覚情報を提示し、さらに表示し続ける機能を有する電子メディアを提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子メディアにおいて、無電源で表示情報を維持可能な表示手段と、外部から非接触で電力の供給を受けて表示手段に供給する電源手段を有し、表示手段は、前記電源手段から電力の供給を受けている時に表示情報の変更が可能であることを特徴とするものである。何らかの意味がある局面が発生した場合に、外部から例えば誘導電界や光などによって電力の供給を受け、表示の変更を行い、さらに表示手段の表示を維持可能な機能によって、変更された表示を維持し続けることができる。これによって、ユーザは非接触で変更された表示内容をいつでも確認することが可能となる。
【００１５】
表示手段は、例えば透明状態と不透明状態を切り替えることにより表示情報の変更を行う単純なものから、任意の文字や画像を表示可能なものであってよい。上述のように表示情報を変更する際には電力を必要とするが、その後は無電源で表示情報を維持できる表示素子を用いればよく、例えばコレステリック液晶などを適用することができる。これによって従来の液晶表示装置などのようにバッテリを搭載しておく必要もなく、また消費電力を抑えるために表示用のボタンを設けるといったことも必要なくなる。
【００１６】
表示情報の変更手段としては、例えば表示情報に対応するパターン光の照射によって表示情報が書き込まれるような構成とすることができる。例えば上述のコレステリック液晶に光導電層を組み込んだ表示素子を用いるとよい。パターン光の照射によって表示情報書き込みを行う場合、複雑なイメージであっても瞬時に書き込むことができる。
【００１７】
あるいは、表示手段が表示する表示情報を変更する表示変更手段を設け、この表示変更手段によって表示手段が表示する表示情報を変更するように構成することができる。この場合、表示変更手段についても、非接触で電力を受ける電源手段からの電力により動作し、非接触で外部から表示情報の受信を行うように構成することによって、非接触による表示情報の変更が可能となる。
【００１８】
さらに、ＩＣメモリやＲＦＩＤタグなどの情報記憶手段を内蔵した電子メディアについても適用することができる。ＩＣカードなどで実用化されているように、非接触で電力の供給を受けるとともにデジタル情報の送受信を行っている。このときの情報記憶手段で必要となる電力についても電源手段から供給すればよい。もちろん、両者が別電源を有していてもよい。また、上述の表示変更手段をＩＣメモリなどへの情報の読み書きのためのコントローラと共用し、コントローラから表示手段が表示情報の変更を受けてもよい。このようなＩＣメモリなどの情報記憶手段と表示手段が共存する構成では、例えば上述のコレステリック液晶などを用いた場合、ＩＣメモリのデータの読み書き可能な回数と匹敵する表示情報の変更の繰り返しが可能であり、頻繁に表示情報を変更するような用途への適用も可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の電子メディアの第１の実施の形態を示す断面図、図２は、同じく内部回路の一例を示すブロック図である。図中、１１は表示部、１２は基板、１３は保護層、１４はプレプリント層、２１，２５は透明基板、２２，２４は透明電極、２３は可逆表示層、３１はアンテナ、３２は電源部、３３は送受信部、３４はメモリ部、３５は昇圧レギュレータ部、３６は駆動パルス発生部、３７は駆動信号発生部である。図１に示した例では、ＩＣメモリなどのメモリ部３４が設けられた基板１２上に、表示部１１を設けた電子メディアの一例を示している。なお、この例では電子メディアの一部に表示部１１を設け、表示部１１のない部分には保護層１３を設けている。もちろん、全面に表示部１１を設けてもよい。
【００２０】
表示部１１は、この例では基板１２からの制御に従って瞬時に小さなエネルギで光学特性を変化でき、使用者に明確な視覚情報を提示できるものであり、その後、エネルギの供給がなくともその光学的状態を保持し続けられるものである。また、リセット信号を受けると元の光学的状態に戻り、その状態をエネルギ無しに保持できるものである。このような表示部１１の特性を実現する表示素子として、例えば、電圧印加によって透明状態と不透明（反射）状態を可逆的に瞬時（例として非接触ＩＣカードに電力が供給される０．３秒以内程度）に低エネルギ（例として誘導電界による発生電力最大１Ｗ×電力発生時間の目安０．３秒＝３００ｍＪよりも十分低いエネルギ）で切り替えられ、透明状態も不透明（反射）状態もともにエネルギを必要とすることなくその状態を長期間にわたって保持でき、そして状態の切り替えが数千回〜数十万回可能な表示素子が用いられる。例としては、コレステリック液晶素子が好ましい。しかし、必ずしも瞬時に一連の処理が終了される必要はなく、必要に応じて誘導電界による起電力を発生し続けながらメディア内の信号処理、表示処理を行ってもよい。これによって、複雑な構成をとることなく、表示部分につき最低２つの電極数でこの表示部直下に予め印刷しておいた情報を表示したり隠蔽させたり切り替えることができる。
【００２１】
このような表示部１１の構成としては、ここでは可逆表示層２３の両面に透明電極２２，２４を設け、透明基板２１，２５によって挟んだ構成としている。可逆表示層２３としては、例えば不揮発性液晶を使うことができる。透明電極２２，２４間に電圧をかけることによって可逆表示層２３の光学的な透明状態と反射状態を瞬時に切り替えることができ、いずれの状態であっても無電力で保持することが可能である。また、可逆性を有しており、ＩＣメモリなどと同等の回数の書き換えが可能である。
【００２２】
表示部１１の下層にはプレプリント層１４が設けられており、表示内容などが予めプリントされている。表示部１１の可逆表示層２３が透明状態となった時、プレプリント層１４としてプリントされた内容をユーザが参照可能となる。上述のように、可逆表示層２３は無電力で透明状態あるいは反射状態が維持されるので、例えば可逆表示層２３が透明状態となっていれば、そのままプレプリント層１４にプリントされた表示内容が表示し続けられることになる。もちろん、保護層１３を透明材料によって構成し、この部分についてもプレプリント層１４に予めプリントを施し、電子メディアのデザインを行っておいてよい。あるいは保護層１３の表面にプリントしてもよい。
【００２３】
基板１２は上述のようにメモリ部３４が設けられるとともに、外部から非接触で電力の供給を受け、表示部１１に供給する電源部３２と、この例では表示部１１を表示／非表示（可逆表示層２３の光学的な透明状態と反射状態）のいずれとするかを制御する回路が搭載されている。また、電力の供給を受け、またデジタル情報の送受信を行うためのアンテナ３１が設けられている。
【００２４】
この基板１２に設けられている回路の概要を図２に示している。図中、各部への電源供給線を太線で示し、その他のデータ線を細線で示している。従来より用いられているＩＣカード等と同様に、アンテナ３１，電源部３２，送受信部３３，メモリ部３４などが設けられている。電源部３２は、外部から誘導電界などによって供給される電力を受け取り、各部に電力を供給する。また送受信部３３は、電源部３２からの電力を使用して、例えばメモリ部３４に記憶されているデジタル情報を送信し、また外部から送られてくるデジタル情報を受信してメモリ部３４に格納する。同様にして表示部１１においてどのような表示を行うかを示す表示情報についても、必要に応じて外部から受信することができる。もちろん、メモリ部３４へのデジタル情報に基づいて表示情報を生成してもよい。送受信部３３は、外部から受信した表示情報に従って、表示部１１の表示／非表示を制御する。
【００２５】
表示部１１を駆動するための回路として、昇圧レギュレータ部３５，駆動パルス発生部３６，駆動信号発生部３７などが設けられている。昇圧レギュレータ部３５は、電源部３２から供給される電圧を表示部１１の書き換えに必要な電圧に昇圧する。もちろん、電源部３２から供給される電圧のままで表示部１１の書き換えが可能であれば、昇圧レギュレータ部３５は不要である。
【００２６】
駆動パルス発生部３６は、送受信部３３で外部から受信した表示情報に従って、表示部１１を駆動するための駆動パルスを生成する。また駆動信号発生部３７は、駆動パルス発生部３６で生成した駆動パルスに従って、昇圧レギュレータ部３５で昇圧した電圧を表示部１１の透明電極２２，２４間に与える。これによって、表示部１１の可逆表示層２３における光学的な透明状態と反射状態が変更され、表示内容の表示／非表示が変更されることになる。上述のように、表示部１１における表示／非表示は無電力で維持されるため、表示／非表示の変更後は電源部３２からの電力の供給は不要である。そのため、外部からの電力供給が短時間であっても、瞬時に表示部１１の変更が可能である。もちろん、送受信部３３で受け取った表示情報が現在の表示／非表示の状態と同じであって場合には、表示／非表示の切り替えは発生しない。この場合、改めて電圧の印加を行ってもよいし、送受信部３３から駆動パルス発生部３６へ信号を出力しないようにしてもよい。
【００２７】
このような構成によって、非接触で迅速に必要な情報を表示し、無電力でその表示を続ける機能を有する電子メディアを提供することができる。また図１に示した構成では、メモリ部３４からのデータの読み出しやメモリ部３４へのデータの書き込みなどとともに、非接触による利用が可能な電子メディアを提供することができる。このような構成によって、従来のように表示機能が搭載されていないことによる書き込みステーションに立ち寄るといった手間を必要とせず、いつでも表示を参照することができるとともに、表示内容の変更が必要となった場面で情報を瞬時に表示させることができる。また、このような表示内容の変更を何回でも行うことができる。
【００２８】
図３は、本発明の電子メディアの第１の実施の形態における応用例の説明図である。ここでは図１に示した電子メディアを、鉄道やバスなどで利用されるプリペイドカードに適用した例を示している。運賃の引き落としを行うため、従来のＩＣカードと同様の構成を有しているとともに、図３に示す例では、表示領域が３カ所設けられており（破線で囲んだ部分）、残額に関する表示が可能なように構成されている。図１に示す構成では、プレプリント層１４にそれぞれの表示領域に対応する残額に関する表示内容が予めプリントされている。例えば図３に示す例では、「残高　５００円以下」、「残高　初乗り運賃以下」、「使えません！！」などといった内容がプリントされているものとする。なお、「広域鉄道／バス連合共通ＩＣカード」などのプリントも、プレプリント層１４に行っておいたり、あるいは保護層１３の表面にプリントしておく。
【００２９】
このカードを利用する際には、従来の非接触のＩＣカードと同様に、改札機などに対してカードをかざせばよい。これによって、カード内の送受信部３３が改札機などと通信を行い、運賃の引き落としなどを行う。残高が５００円より多ければ、この例では図３（Ａ）に示すように何ら表示されない。
【００３０】
繰り返し利用してゆくうちに、残高が５００円以下となると、図３（Ｂ）に示すように、上部の表示領域について、表示部１１の表示／非表示の切り替えを行い、この部分を光学的に透過状態とする。これによって、予めプリントされている「残高　５００円以下」という表示内容が表示される。この表示の切り替えは改札機を通過して運賃の引き落としが行われる際に同時に行われ、その後はこの表示が維持される。従って、ユーザはいつでもカード面を参照することによって、残高が５００円以下となったことを知ることができる。
【００３１】
また、残高が初乗り運賃以下となると、その時点で上部の表示領域については非表示状態に切り換えられ、また中段の表示領域について表示状態に切り換えられて、図３（Ｃ）に示すように「残高　初乗り運賃以下」が表示される。また、不正使用やデータエラーなどによって使用できない場合には、上部及び中段の表示領域については非表示状態に切り換えられ、また下部の表示領域について表示状態に切り換えられて、図３（Ｄ）に示すように「使えません！」が表示される。
【００３２】
従来の非接触のＩＣカードを用いたプリペイドカードでは、残高が表示されないため、ユーザにとって不便であったが、このように表示機能が追加され、その表示が常に行われていることによって、カードの利便性を向上させることができる。また、このような表示機能についても非接触で行われるため、非接触のＩＣカードと同様の使用形態において利用可能である。さらに、その書き換え回数もＩＣメモリなどと同等であり、頻繁に表示が変更されるような場合でも対応することができる。
【００３３】
図３に示したプリペイドカードについて、具体的に非接触型のＩＣカードと、表示部１１としてコレステリック液晶を使った３箇所の表示領域を有するプリペイドカードを作成した。ＩＣカードの基板１２の上面の一部に表示層への電力供給部を露出させ、その他の部分はプレプリント層として印刷し、露出された電力供給部と表示層の電極を密着配置させた。
【００３４】
送受信部３３としては、近接型、交信距離１〜２０ｃｍ、周波数１３．５６ＭＨｚのものを使用し、図２に示す表示制御・駆動用回路を加え、表示部１１に６０Ｖの印加まで可能とした。可逆表示層２３としては、厚さ方向の電界印加によって透過と特定色の反射の切り替えが可能なコレステリック液晶を用いた。液晶を挟む透明基板２１，２５とし、透明電極２２，２４として透明導電材料ＩＴＯを着膜したＰＥＴフィルムを用い、５μｍのスペーサによって基板間距離を保ち、その間に可逆表示層２３となる高分子安定化コレステリック液晶層を配設した。
【００３５】
コレステリック液晶は直下の情報を隠蔽している際にはプレーナ層（反射状態）にしておき、送受信部３３による通信と処理の結果、プレプリントの情報を表示する場合に電圧を印加して、フォーカルコニック層（透明状態）に変化させる。この液晶層の状態変化に必要なエネルギは数ｍＪの程度、書き換えに必要な電力供給時間は約０．１秒であり、電磁誘導によって発生する電力及び、その発生時間の間に表示切り替えも十分に行うことができた。
【００３６】
必要に応じて表示部１１の表示領域をプレプリントの表示状態にした後、その状況がなくなったことをシステムが検知し、あるいは送受信部３３の処理によって判明した場合には、送受信部３３は表示部１１の表示状態にある表示領域に対して、プレーナ状態に戻す電圧が供給されるように制御して、プレプリントを隠蔽するようにした。
【００３７】
このカードはプリペイドカードとして券売、残高表示、追加チャージ等の機能を有する装置にて所定の金額がチャージされた形でデータ管理の上、発券される。以後、例えば電車やバスの乗り降り等の際に都度、無線通信によって運賃徴収及び残高管理がなされ、そのカード自身の履歴や残高情報等がカードに内蔵されたＩＣメモリに記録される。本実施例では、カード残高が５００円を切った場合、初乗り運賃額を切った場合、不正使用などの際の使用不可の場合に、瞬時にそれに対応した可逆表示部２３を非接触で透過状態にして、プレプリントを表示することができる。使用者はこの情報を視覚的に確認でき、追加金額を再チャージして残高が十分になると、このメッセージも表示されなくなる。
【００３８】
なお、図３に示す例では３つの表示領域を設けているが、いずれを表示状態とし、いずれを非表示状態とするかは、例えば図２に示す送受信部３３において制御すればよい。例えば透明電極２２または透明電極２４のいずれかあるいは両方を、それぞれの表示領域に対応づけて分割して配置し、分割されたいずれの電極に対して電圧を印加するかによって、表示／非表示を切り換える領域を選択することができる。
【００３９】
もちろん、図３に示した表示内容は一例であって、どのような内容をどのようなタイミングで表示するかは任意である。例えば図３（Ａ）の状態で「使用可」等といった表示も可能である。また、３段階に限らず、２段階以下、あるいはもっと多段階に表示可能としてもよい。また、このような文字表示の他、残高を示すバーを表示し、そのバーが利用とともに短くなって行くような表示など、表示形態も任意である。さらに細かく表示／非表示を制御可能とすれば、送受信部３３からの制御によって任意の画像を表示することも可能である。この場合、例えば透明電極２２及び透明電極２４を、それぞれ多数の並行電極として両者の方向を９０度異ならせて配置し、透明電極２２及び透明電極２４のいずれかの電極を選択することによって微少領域（画素に対応）の表示／非表示を制御するように構成すればよい。また、プレプリントなどの固定パターンの表示部分と、画像を表示可能な領域とを併設するなど、表示部１１の形態は任意である。
【００４０】
図４は、本発明の電子メディアの第１の実施の形態における変形例を示す断面図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。１５はＲＦＩＤタグである。図４（Ａ）に示した例では、表示部１１の基板上の一部にＲＦＩＤタグ１５及び半導体回路素子を一体的に組み込んだ例を示している。また図４（Ｂ）では、このＲＦＩＤタグ１５及び半導体回路素子を裏面に設けた例を示している。このように裏面にＲＦＩＤタグ１５を設ける場合、表示部１５を電子メディアの全面に設けることが可能である。
【００４１】
この例では、図２に示したメモリ部３４としてＲＦＩＤタグ１５が用いられている点以外は、上述の図１ないし図３を用いた説明と同様であるので、ここでは説明を省略する。表示部１１としていくつかの表示領域で構成したり、画像を表示可能に構成したり、これらを適宜組み合わせてもよいことも、上述の例と同様である。このようにＲＦＩＤタグ１５を設けた場合も、上述の図１ないし図３に示した例と同様の電子メディアを得ることができる。
【００４２】
図５は、本発明の電子メディアの第１の実施の形態の変形例における応用例の説明図である。図中、４１は物品、４２は電子メディアである。ＲＦＩＤタグ１５を用いた場合も、上述の図３に示した応用例のようにカードとして利用することができる。ここではそれ以外の用途として、物流現場で使用する例を示す。
【００４３】
図５（Ａ）及び（Ｂ）において、例えば部品や製品などの物品４１に、図４に示したようなＲＦＩＤタグが設けられた電子メディア４２を取り付けておく。そして、ラインにおいて搬送されてゆく途中や、倉庫や他の工場あるいは納品先へ搬送する際に、電子メディア４２の書き換えを非接触で行う。この時、ＲＦＩＤタグの情報を取得しながら、物品４１の管理を行い、適宜、表示部を更新してゆくことができる。
【００４４】
例えば図５（Ａ）に示した例では、搬送先を示す表示が行われる例を示している。例えば自工場内では表示部にはなにも表示されない状態とされており、自工場における物品４１に対する加工が完了し、次工程として○□工場において利用されるものである場合、自工場における加工が完了した時点で、電子メディア４２と非接触で通信を行い、宛先として「○□工場行」と表示されるようにする。これによって、搬送時に物品４１が○□工場に搬送されるものであることが、作業員にも分かる。もちろん、例えばラインにおいて次工程へ送る場合に、次工程を示す表示を行わせたり、次工程における作業内容を表示するといったことも可能である。この場合、ＲＦＩＤタグとの通信や電力供給、表示の変更はすべて非接触で行うことができるので、物品４１が例えばライン上を移動しているそのままの状態で表示の変更などを行うことができる。
【００４５】
また、図５（Ｂ）では、物品４１の検査結果を表示する例を示している。物品４１の検査を行い、例えば良品であれば何も表示せず、検査が不合格であれば図５（Ｂ）に示すように「不合格品」と表示させることによって、当該物品４１の選別を容易に行うことができる。また、検査結果を作業員が容易に視認することができる。
【００４６】
このように物品４１を搬送する際の宛先を表示させたり、あるいは検査結果を表示させる場合、ＲＦＩＤタグから当該物品４１の識別情報などを取得することが可能であり、個々の物品４１毎に情報を蓄積してゆくことができる。これによって、それぞれの物品４１ごとの物流管理及び生産管理を行うことができる。
【００４７】
また、電子メディア４２は再利用可能である。従来は宛先や検査の合否などは紙を物品４１に貼り付けていたが、利用後はゴミが発生していた。しかし電子メディア４２を用いることによって、紙ゴミの発生を抑えて環境破壊を少しでも抑えることができる。なお、ＲＦＩＤタグの代わりに上述のＩＣメモリを用いた電子メディアでも、同様に利用することが可能である。
【００４８】
図６は、本発明の電子メディアの第２の実施の形態を示す断面図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。２６は光導電層である。上述の第１の実施の形態では、送受信部３３が表示部１１の表示内容を変更するための制御を行ったが、この第２の実施の形態では、表示内容については光パターンとして表示部１１に照射し、書き込む例を示している。図６に示す例では、図１に示した例と同様、ＩＣメモリなどのメモリ部が設けられた基板１２上に、表示部１１を設けた電子メディアの一例を示している。なお、この例では電子メディアの一部に表示部１１を設け、表示部１１のない部分には保護層１３を設けている。もちろん、全面に表示部１１を設けてもよい。
【００４９】
この第２の実施の形態における表示部１１は、可逆表示層２３と透明電極２４との間に透明な光導電層２６を設けている。このような積層構造の表示部１１において、透明電極２２，２４間に所定の電圧を印加しながら、光の強弱のパターンをプロジェクタなどから非接触的に照射すると、光導電層２６に光が照射された部分で起電力が生じ、その部分における可逆表示層２３を通過する電界が変化する。このようにして光の強度に応じた電界の強弱が可逆表示層２３に発生し、例えば光が照射された部分は反射状態、光が照射されない部分は透過状態となる。これにより結果として画像を瞬間的に表示することができる。なお、透明基板２５と基板１２との間に光吸収層を設けておいたり、あるいは基板１２の透明基板２５側の部分に光吸収部材を設けておく。これによって上述のように可逆表示層２３が透過状態では黒、反射状態では白となり、白黒のパターンを表示することができる。もちろん、可逆表示層２３はこのようなパターンの書き込み後は、無電力で表示を維持することができ、また可逆性を有しているものを使用する。
【００５０】
なお、図６においては基板１２が電子メディアの全面にわたり設けられているが、一部のみに設けられていたり、一部が透明材料によって構成可能な場合には、背面からの光照射によってパターンの書き込みを行うように構成することもできる。その場合には、光吸収層を可逆表示層２３と光導電層２６の間に設ければよい。また、カラー画像を表示させる場合には、可逆表示層２３を各色成分について設けることによって対応可能である。
【００５１】
上述のように、表示部１１に光によってイメージを書き込む際には、透明電極２２，２４間に電圧を印加する必要がある。この電圧は、この例では基板１２から供給を受ける。この第２の実施の形態においても、上述の第１の実施の形態において図２に示した回路と同様の回路構成を有しており、電源部３２が非接触で外部から受け取った電力を、必要に応じて昇圧レギュレータ部３５で昇圧後、駆動信号発生部３７から透明電極２２，２４に供給すればよい。駆動パルス発生部３６において光パターン書き込み時の駆動パルスを発生することも同様であるが、送受信部３３においては表示内容に関しての制御を行う必要はない。これは、表示内容自体が光のパターンによって外部より送られてくるためである。例えば表示部１１において光パターンを書き込む領域が複数に分割されている場合、それらのうちのいずれの領域に書き込むかなどの制御等、表示内容以外の制御については送受信部３３において行うことが望ましい。
【００５２】
表示部１１における表示内容を変更する際には、外部のプロジェクタなどから光パターンを表示部１１に照射しておき、また外部から無線によって電力を供給するとともに表示部１１への書き込みを指示する。電子メディア内では、表示部１１の透明電極２２，２４間に電圧を印加する。これによって光パターンが表示部１１に書き込まれることになる。光パターン書き込み後は、電力を供給しなくても表示は維持される。
【００５３】
図７は、本発明の電子メディアの第２の実施の形態における応用例の説明図である。図中、５１は物品、５２は電子メディア、５３はプロジェクション装置である。図７に示す応用例は、図５に示した応用例と同様に、生産／物流システムへの応用を示したものである。物品５１の表面には、図６に示したような本発明の電子メディア５２が貼り付けてある。この物品５１が通過する所定の位置と対向した位置にプロジェクション装置５３等を設置し、電子メディア５２の特定の箇所に任意の画像を投影できるようにした。この所定の位置を物品５１が通過する際に、無線通信で電力の供給とともに物流情報のやりとりを行い、その内容に応じた表示情報を光パターンとしてプロジェクション装置５３から電子メディア５２に投影し、書き込みの指示を無線通信で送ればよい。電子メディア５２では、上述のように表示部１１の透明電極２２，２４間に電圧が印加され、投影されている光パターンが表示部１１に書き込まれることになる。
【００５４】
このようにして、表示部１１の表示内容の変更を、デジタル情報の通信と並行して非接触で行うことができる。また、上述の第１の実施の形態では、プレプリント層１４に予めプリントした表示内容を表示したが、このような構成ではその必要が無く、逆に任意の画像を表示させることができる。もちろん、第１の実施の形態でも送受信部３３から表示部１１に書き込むことは可能であるが、この第２の実施の形態では、画像を一括して瞬時に書き込むことができるという利点がある。
【００５５】
このような構成の中で、光導電層２６としては、無機系、有機系のいずれの材料も使用できる。無機系材料としては、例えば、セレン、アモルファスシリコン、酸化亜鉛、ＢＳＯ等が挙げられ、中でも、アモルファスシリコンは、太陽電池などでも広く用いられている材料であるため好ましい。しかし、電子媒体がフレキシブルな基板を用いる場合には、その基板との適性がよく、高温の熱処理や、時間のかかる製造プロセスを必要としない、有機系の材料がより好ましい。
【００５６】
有機系の材料としては、例えば、電子写真プロセスにおいて感光体として用いられる材料を用いることができる。有機系の材料には、電荷発生と電荷輸送を同時に行う材料もあり、該材料も適用可能であるが、良好な光感度特性を示すという観点から、電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離された構成を有する材料が多用される。
【００５７】
上述の第１の実施の形態において示した２つの具体例と同様に、可逆表示層２３としてコレステリック液晶を用いる場合、光導電層２６としては電荷発生層、電荷輸送層及び電荷発生層の順に積層してなる多層構造を有するものが、良好な感度特性を有し、可逆表示層への交流電圧の印加が可能であり、また可逆表示層として汎用品が使用可能である点で好ましい。
【００５８】
ここでは第２の実施の形態における電子メディアを生産／物流現場に適用した例を示したが、もちろん、上述の第１の実施の形態と同様にプリペイドカードへの適用など、種々の分野への適用が可能である。
【００５９】
図８は、本発明の電子メディアの第２の実施の形態における変形例を示す断面図である。図中、図６、図４と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。２７は光吸収層である。この変形例では、表示部１１の基板上の一部にＲＦＩＤタグ１５及び半導体回路素子を一体的に組み込んだ例を示している。それとともに、背面から光パターンを照射して表示内容を書き込む例を示している。なお、ＲＦＩＤタグ１５及び表示部１１の配置は任意であるが、表示部１１の表示領域外の部分にＲＦＩＤタグ１５を設けることが望ましい。
【００６０】
上述のように、背面から光パターンを照射する構成の場合には、可逆表示層２３と光導電層２６との間に、表示を参照した時に黒色となる光吸収層２７を設けておく。背面から照射される光パターンは、光導電層２６に対して起電力を生じさせ、可逆表示層２３にかかる電界を変化させる。これによって光の有無による電界の差によるパターンが可逆表示層２３の相変化を異ならせ、透過状態あるいは反射状態を生じさせる。参照側（表面側）から参照すると、透過状態の部分は光吸収層２７により光が反射されずに黒となり、反射状態の部分は光が反射されて白（あるいは特定の反射光の色）となる。このようにして光のイメージが書き込まれ、また参照することができる。なお、書き込まれたイメージは、電界消失後も維持され、利用者はいつでも表示内容を参照することができる。
【００６１】
なお、ＲＦＩＤタグ１５との通信等、そのほかの部分については図６における説明と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６２】
図９は、本発明の電子メディアの第２の実施の形態の変形例における応用例の説明図である。図中、６１は情報書き込み端末、６２は電子メディア、６３はプロジェクション装置、６４は表示面である。図９に示した応用例では、ＲＦＩＤタグ１５との情報のやりとりを行うことができる無線通信機能と、例えばプロジェクション装置によってユーザが情報を確認する表示機能及びそのプロジェクション装置からの光を使って表示部１１に表示情報を書き込む機能を有した情報書き込み端末６１を示している。
【００６３】
図８に示したような構成の電子メディア６１を持ったユーザが、情報書き込み端末６１に近づくと、無線通信によって情報書き込み端末６１と電子メディア６２が交信し、情報書き込み端末６１側で電子メディア６２から取得した情報に基づいた表示情報をプロジェクション装置６３から表示面６４に投影し、表示内容をユーザに対して表示する。この時、例えば表示面６４は液晶などで構成しておき、プロジェクション装置６３から投影された表示内容が視認できるようにしておくとよい。
【００６４】
表示内容は、ユーザが決めた所定画面、前回端末を使った際の最終画面、ユーザが次に行うべき手順、広告など、自由に設定することができる。ユーザが何らかの手順を経て表示されている内容を電子メディア６２に写し取る必要が発生すると、ユーザは情報書き込み端末６１の表示面６４上に電子メディア６２をかざし、所定のスイッチを押すなどの書き込みの指示を行う。これによって、表示されていた画像を電子メディア６２に瞬時に転写することができる。このとき、例えば表示面６４がユーザの視認用に表示スクリーンとしていた場合、透過状態に変更してプロジェクション装置６３からの光がそのまま電子メディア６２へ届くようにするとよい。また、このような光パターンの書き込みの際も、メディア内でデータ通信と表示の書き換えに使われる電力は、例えば誘導電界による電力など、外部から供給される電力を利用するため、電子メディア６２と情報書き込み端末６１の間でのケーブルの接続などは不要である。
【００６５】
このような応用例は、例えばインターネット上のＷｅｂページを検索し、写し取る場合に利用する際に利用可能である。また、病院等において、ＲＦＩＤタグによるカルテ番号の特定による診察の受け付けと、当日受診すべき診療科の案内などの表示書き込みを電子メディア６２によって行うことができる。
【００６６】
なお、この第２の実施の形態の変形例においても、図９に示した応用例の他、プリペイドカードや生産／物流現場への応用など、種々の用途への適用が可能である。
【００６７】
以上、本発明の第１及び第２の実施の形態と、その変形例、応用例などについて説明した。これらの説明では、いずれも、ＩＣメモリやＲＦＩＤタグの読み書きや送受信のためのアンテナ３１及び電源部３２を、表示部１１の電源のための構成として共用している。しかしこれに限らず、表示部１１のための電源及びアンテナを別に設けることも可能である。特に上述の第２の実施の形態において、照射される光によって発電する透明な太陽電池を積層しておき、その太陽電池によって発電した電力を表示部に供給するように構成することもできる。この場合、例えば光導電層２６と太陽電池において波長に対する感度を異ならせておき、書き込む光パターンの波長とは別に電力供給のための特定波長の光照射を行うことによって、書き込む光パターンによらずに太陽電池による発電を行わせることが可能である。
【００６８】
また、上述の各例ではＩＣメモリあるいはＲＦＩＤタグなどのメモリ部を有している。メモリ部としてはこれらに限られるものではなく、種々のデジタル情報の読み出し、あるいは読み出し及び書き込みが可能な素子を搭載することができる。また、これらのメモリ部を搭載しない構成も可能である。すなわち、図２に示した回路構成のうち、メモリ部３４を設けず、送受信部３３を表示制御のみの回路とした表示媒体（例えば電子ペーパーなど）として構成することも可能である。この場合も、表示部の表示内容を変更するための電力を外部から供給を受けることによって、外部との電気的な接触を行うことなく、表示内容の変更が可能となる。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、非接触で迅速に必要な視覚情報を提示し、さらに表示し続ける機能を有する電子メディアを提供することができる。さらに、ＩＣカードとＲＦＩＤタグなどのメモリ機能を搭載し、両者が外部の装置と非接触で動作できるとともに、これらの機能におけるデータのやりとりと同期させて必要に応じて瞬時に必要な情報を表示し、さらにその後エネルギを必要とすることなく、見える形で表示し続ける可逆表示機能を一体的に組み込んだ電子メディアを提供することができる。このような構成によって、使用者が管理上の利便性を活かしながら、重要な情報を瞬時に、または継続的に視覚的に確認することができるようになり、改札および精算機能・物流管理、診察券管理・会員管理などのさまざまな場面での利便性・生産性・機密性の向上を図ることができる。さらに、表示手段はＩＣメモリやＲＦＩＤタグなどの読み書き回数に匹敵する繰り返し書き換え機能を有するために、カード寿命と同等の期間、表示機能を提供することができる。本発明によれば、このような効果及び明細書中で述べた様々な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子メディアの第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の電子メディアの第１の実施の形態における内部回路の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の電子メディアの第１の実施の形態における応用例の説明図である。
【図４】本発明の電子メディアの第１の実施の形態における変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の電子メディアの第１の実施の形態の変形例における応用例の説明図である。
【図６】本発明の電子メディアの第２の実施の形態を示す断面図である。
【図７】本発明の電子メディアの第２の実施の形態における応用例の説明図である。
【図８】本発明の電子メディアの第２の実施の形態における変形例を示す断面図である。
【図９】本発明の電子メディアの第２の実施の形態の変形例における応用例の説明図である。
【符号の説明】
１１…表示部、１２…基板、１３…保護層、１４…プレプリント層、１５…ＲＦＩＤタグ、２１，２５…透明基板、２２，２４…透明電極、２３…可逆表示層、２６…光導電層、２７…光吸収層、３１…アンテナ、３２…電源部、３３…送受信部、３４…メモリ部、３５…昇圧レギュレータ部、３６…駆動パルス発生部、３７…駆動信号発生部、４１…物品、４２…電子メディア、５１…物品、５２…電子メディア、５３…プロジェクション装置、６１…情報書き込み端末、６２…電子メディア、６３…プロジェクション装置、６４…表示面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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