(57)【要約】【課題】表示媒体内部に走査電極用駆動回路やデータ電極用駆動回路を持たない安価な表示媒体に表示データの書き込みを容易に行うとともに、消去も容易に行う。【解決手段】表示媒体１１におけるライン電極端子５４に離脱可能に接触して書き込み用電圧を印加するライン用接触子３２と、表示媒体におけるデータ電極端子５２に離脱可能に接触してデータ電圧を印加するデータ用接触子３１と、表示媒体を搬送する搬送手段２２、２３と、表示媒体への書き込みと消去を切替える切替え手段９１と、を有し、切替え手段に応じて、表示媒体を連続的又は断続的に搬送しながら、消去用電圧を印加することにより、表示媒体に表示されている画像を消去する消去動作、又は、表示媒体を連続的又は断続的に搬送しながら、書き込み電圧を印加することにより、書き込み動作を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示用媒質に電界を付与するための電極対を備えた画素が複数マトリクス状に配置され、前記電極対のうちの一方に接続されたライン電極端子と、前記電極対のうちの他方に接続されたデータ電極端子と、を有するシート状の表示媒体に、表示データの書き込み又は消去を行う表示データ消去書き込み装置において、
前記表示媒体における前記ライン電極端子に離脱可能に接触して書き込み用電圧を印加するライン用接触子と、
前記表示媒体における前記データ電極端子に離脱可能に接触してデータ電圧を印加するデータ用接触子と、
前記表示媒体を搬送する搬送手段と、
前記表示データの書き込みと消去とを切替える切替え手段と、
を有し、
前記切替手段に応じて、前記表示媒体を連続的又は断続的に搬送しながら、少なくとも、前記ライン用接触子又はデータ用接触子から、複数の前記ライン電極端子又は前記データ電極端子に消去用電圧を印加することにより、前記表示媒体に表示されている画像を消去する消去動作、又は、前記表示媒体を連続的又は断続的に搬送しながら、前記ライン用接触子から複数の前記ライン電極端子に順次前記書き込み用電圧を印加するとともに、前記データ用接触子から複数の前記データ電極端子に選択的に前記データ電圧を印加することにより、書き込み動作を行うことを特徴とする表示データ消去書き込み装置。
【請求項２】
前記ライン用接触子と前記データ用接触子とが、前記表示媒体の互い異なる前記外表面に向くように対向して配置されている請求項１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【請求項３】
前記ライン用接触子から、前記書き込み用電圧又は消去用電圧を印加するに先立って、ライン検知を行う請求項１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【請求項４】
前記表示媒体に搭載された表示すべき画像に関連付けられたデータを提供又は処理するためのＩＣチップとデータ通信を行う通信手段を更に有する請求項１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【請求項５】
前記切替え手段は、給送口に設けられた検出器により、前記シート状の表示媒体の挿入方向を検知して搬送方向を切替える請求項１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【請求項６】
シート状の表示媒体を表示データ書き込み装置に挿入することにより、前記表示媒体に表示データが書き込まれて画像が表示さる画像表示方法において、
請求項１に記載の表示データ消去書き込み装置を用いることを特徴とする画像表示方法。
【請求項７】
前記表示媒体に搭載された表示すべき画像に関連付けられたデータを提供又は処理するためのＩＣチップとデータ通信を行う請求項６に記載の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ペーパー、ペーパーライクディスプレイ、リライタブルペーパーなどと呼ばれる、表示媒体に対して、表示データの消去及び書き込みが行える表示データ消去書き込み装置及びそれを用いた画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力で軽量薄型の表示装置が求められている。特に、低消費電力化には、バックライトや偏向板といった部品を用いない反射型表示表示装置の研究、開発が盛んに行われている。ノートＰＣ、モバイルＰＣなどが益々日常の生活に取り入れられ、文章の熟読を可能にし、大量の画像データを持ち歩くために、低消費電力化、小型化、軽量化、高精細化が盛んである。その中でも、低消費電力化を目指すものとして、静止画表示を目的とした、所謂電子ペーパーの研究、開発が盛んである。
【０００３】
最近、バックライトや偏向板といった部品を用いずに低消費電力で、良好な視認性の表示技術が提示されているが、かかる薄型基板を表示媒体とする場合、画像の書き換えシステムの低電圧化、低消費電力化、小型化、そして表示媒体自体の堅牢性が求められている。
【０００４】
上述の表示媒体の一例として電気泳動によるものがある。各画素に設けられた電極対に電圧を印加して形成される電界による泳動粒子の電気泳動現象を利用した画像表示装置は、特許文献１〜３などに記載されている。
【０００５】
一方、共通電極が中央に設けられ、両面表示可能な電気泳動シートが特許文献４などに開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−６２８２４号公報
【特許文献２】
特開平１０−９０７３２号公報
【特許文献３】
特開平１０−１４９１１８号公報
【特許文献４】
特開２００２−２８７１８０公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示装置は、一般に、走査電極とデータ電極とがマトリクス接続された画素を有するパッシブ型またはアクティブ型のマトリクスパネルに、走査電極用駆動回路とデータ電極用駆動回路を実装した表示パネルモジュールを構成している。これら駆動回路を画素のトランジスタとともに形成する低温ポリシリコンＴＦＴ型表示パネルのようなものもあるが、いずれにせよ、走査電極用駆動回路とデータ電極用駆動回路が製造コストの多くを占めている。
【０００８】
これに対して、電極を設けることなく、表示用媒質の光学的状態を変えて、画像を表示する表示媒体もあるが、画像品質が悪く、データの書き込みに、高熱や、高い電圧を要するなど、その制御性は満足できるものではない。例えば、表示媒体の内面側に設けた電極から泳動粒子に、直接的に電界を印加する場合に比べて、表示媒体の外表面側の電極から電界を印加する場合は、１０００Ｖ程度の高い電圧が必要であった。また、外部から電界を印加する場合は、粒子の泳動方向が上下方向に限られ、横方向に泳動する表示シートには、適用できないという不都合があった。
【０００９】
また、表示媒体を破棄する場合に、意味の無い内容に表示状態を書き換えないと、個人情報に係るような情報漏洩の恐れがあった。
【００１０】
（発明の目的）
本発明の目的は、表示媒体内部に走査電極用駆動回路やデータ電極用駆動回路を持たない安価な表示媒体であって、表示データの書き込みが容易に行える表示データ消去書き込み装置及びそれを用いた画像表示方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、簡便な方法で、表示内容の消去が可能な表示データ消去書き込み装置及びそれを用いた画像表示方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（手段１）表示用媒質に電界を付与するための電極対を備えた画素が複数マトリクス状に配置され、前記電極対のうちの一方に接続されたライン電極端子と、前記電極対のうちの他方に接続されたデータ電極端子と、を有するシート状の表示媒体に、表示データの書き込み又は消去を行う表示データ消去書き込み装置において、
前記表示媒体における前記ライン電極端子に離脱可能に接触して書き込み用電圧を印加するライン用接触子と、
前記表示媒体における前記データ電極端子に離脱可能に接触してデータ電圧を印加するデータ用接触子と、
前記表示媒体を搬送する搬送手段と、
前記表示媒体への書き込みと消去とを切替える切替え手段と、
を有し、
前記切替手段に応じて、前記表示媒体を連続的又は断続的に搬送しながら、少なくとも、前記ライン用接触子又はデータ用接触子から、複数の前記ライン電極端子又は前記データ電極端子に消去用電圧を印加することにより、前記表示媒体に表示されている画像を消去する消去動作、又は、前記表示媒体を連続的又は断続的に搬送しながら、前記ライン用接触子から複数の前記ライン電極端子に順次前記書き込み用電圧を印加するとともに、前記データ用接触子から複数の前記データ電極端子に選択的に前記データ電圧を印加することにより、書き込み動作を行うことを特徴とする表示データ消去書き込み装置。
【００１３】
（手段２）前記ライン用接触子と前記データ用接触子とが、前記表示媒体の前記外表面に向くように同じ方向を向いて配置されている手段１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００１４】
（手段３）前記ライン用接触子と前記データ用接触子とが、前記表示媒体の互い異なる前記外表面に向くように対向して配置されている手段１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００１５】
（手段４）前記ライン用接触子から、前記書き込み用電圧又は消去用電圧を印加するに先立って、ライン検知を行う手段１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００１６】
（手段５）前記表示媒体に搭載された表示すべき画像に関連付けられたデータを提供又は処理するためのＩＣチップとデータ通信を行う通信手段を更に有する手段１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００１７】
（手段６）前記表示媒体は、少なくとも一方の端部に前記電極対のうちの一方に接続されたライン電極端子が複数配列され、外表面に、前記電極対のうちの他方に接続されたデータ電極端子が前記ライン電極端子の配列方向に沿って連続的又は断続的に配置されている手段１に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００１８】
（手段７）前記データ電極端子が配された前記外表面に、前記ライン電極端子が配されている手段６に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００１９】
（手段８）前記データ電極端子が配された前記外表面と反対側の外表面に前記ライン電極端子が配されている手段６に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００２０】
（手段９）前記データ電極端子と、それに接続された前記電極対のうちの他方とは、絶縁性基材の両側に設けられている手段６に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００２１】
（手段１０）前記データ電極端子は、前記シート状の表示媒体の外表面に、配されているストライプ状の導電体である手段６に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００２２】
（手段１１）前記切替手段は、給送口に設けられた検出器により、前記シート状の表示媒体の挿入方向を検知して搬送方向を切替える請求項６に記載の表示データ消去書き込み装置。
【００２３】
（手段１２）シート状の表示媒体を表示データ書き込み装置に挿入することにより、前記表示媒体に表示データが書き込まれて画像が表示さる画像表示方法において、
手段１に記載の表示データ消去書き込み装置を用いることを特徴とする画像表示方法。
【００２４】
（手段１３）前記表示媒体に搭載された表示すべき画像に関連付けられたデータを提供又は処理するためのＩＣチップとデータ通信を行う手段１２に記載の画像表示方法。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１〜図８を用いて、本発明の一実施形態による表示媒体と、そのための表示データ書き込み装置及びそれらを用いた画像表示方法について説明する。
【００２７】
本実施形態では表示媒体として、電気泳動を利用したメモリ性をもつシート状の表示媒体を例にあげて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２８】
図１は、表示媒体としての表示シート１１に電気的書き込み装置１２を用いて表示データを書き込む様子を模式的に示しており、図１（ａ）は、書き込み動作又は消去動作中の表示データ書き込み装置の概観を、図１（ｂ）は、その断面構造を示す。
【００２９】
図１中、表示シート１１は電気泳動表示シートのような書き換え可能な電子ペーパーであり、書き込み装置１２は、例えば、紙プリンタのように表示シートを符号１に示す書き込み方向に送りながら表示シートに書き込み信号を印加して表示データを書き込む。逆に、表示シート１１に表示されている表示内容を全て消去したい場合には、符号２で示す消去方向に表示シート１１を搬送しながら、消去信号を印加して表示データを消す。
【００３０】
符号１３は消去用給送口、１４は書き加え用給送口である。
【００３１】
この書き込み装置１２は、搬送方向を変えることによって、消去動作と書き込み動作を切り替える例であり、消去用給送口１３から表示シート１１を給送することで、表示シート１１の表示内容を消去し、書き込み用給送口１４から排出する。
【００３２】
書き込みの場合は書き込み用給紙口１４から表示シート１１を挿入し、方向１に搬送することで、表示シート１１に表示内容を書き込み、消去用給送口１３から排出する。
【００３３】
２１は、書き込む信号を伝える電気的接点であるところの接触子を有する書き込み手段、２２は表示シートを搬送する前側送りローラ、２３は表示シートを搬送する後側送りローラ、２４は表示シート１１の一方の外表面に設けられた接触面を有する電極である。
【００３４】
書き込み器１２の内部の機械的主要部は、図１（ｂ）のようになっており、搬送手段としての２組のローラ２２，２３にて表示シート１１を一定速度にて連続的に、或いは、一定のステップで間欠的に、搬送しているあいだに、書き込み手段２１の接触子と電極２４の接触面が離脱可能に接触する。接触により電気的導通がとられるので、この時に、書き込み手段２１から書き込み信号電圧を表示シート１１に印加することにより、表示シート１１内部に保持された電気泳動粒子を電界により動かして、データの書き込み動作を行ない、画像を表示する。表示シート１１はメモリ性を有しているので、接触子が電極から離れた後も、定められた表示状態を変えることはない。
【００３５】
消去動作の場合は、後側送りローラ２３と前側送りローラ２２を逆回転し、後側送りローラ２３から前側送りローラ２２に向かって、表示シート１１を消去方向２に搬送する。そして、書き込み時と同様にして、接触子と電極２４の接触部分から消去信号電圧を表示シートに加えることにより、表示シートの全画素内部の電気泳動粒子を同じ方向に動かすことによって、表示内容が消去される。
【００３６】
図２は、本実施形態に用いられる書き込み手段２１を横方向から見た図である。図２中、３１は書き込み手段２１の中央部に複数が一列に配置されたデータ用接触子、３２はデータ用接触子列の両端部に配置されたライン用接触子である。データ用接触子３１、ライン用接触子３２は、金属などの導電体からなる円錐、角錐などの突出部などで構成されており、書き込み信号電圧を印加するデータドライバやラインドライバに接続されている。また、接触子の形状は、歯車状又は滑車状などであってもよい。
【００３７】
図３は、本実施形態の表示シートを裏面から見た図である。図３中、４１はシートの中央部にストライプが複数平行に配置された形状をもつデータ用電極配線、４２は表示シートの一方の外表面の一端部から対向する一端部に亘って配置されたストライプ形状をもつライン用電極配線である。
【００３８】
図４は、本発明の第１実施形態の表示シートの一部を拡大した図である。図４中、５１は電気泳動粒子層のようなメモリ性を有する表示用媒質、５２はデータ用電極５３に接続されたデータ電極端子であり、データ用電極５３とデータ電極端子５２とで、データ用電極配線４１が構成されている。５４はライン用電極となる透明電極５５に接続され接触子３２と離脱可能に接触する接触面を提供するライン電極端子であり、ライン電極端子５４と透明電極５５とでライン用電極配線４２が構成されている。ライン用電極配線４２は、表示シートの外表面の一方の端部から表示面側の絶縁性基材の内面を経て表示シートの外表面の反対側の端部に亘っている。図１（ｂ）における電極２４は、データ電極端子５２とライン電極端子５４とを意味している。
【００３９】
ライン用電極配線４２は、画素電極を兼ねている透明電極５５によって、電気泳動粒子層５１の表面側に所定の電位を与える。データ用電極配線４１は、もう一方の画素電極を兼ねている不透明なデータ用電極５３によって、電気泳動粒子層５１の裏面側に所定の電位を与える。
【００４０】
ライン電極端子５４にライン用接触子３２を接触させ、これと同時にデータ電極端子５２にデータ用接触子３１を接触させる。そして、データ書き込み用の電圧がそれら接触子３１、３２から、透明電極５５とデータ用電極５３からなる一対の画素電極対に印加される。これが、画素の表示状態を切り替える閾値を越える電圧であると、画素の光学的状態が変化する。その原理は周知のとおりである。
【００４１】
ライン用接触子３２に接触され閉回路が構成されたライン用電極配線４２上の画素のみがデータ書き込み用の対象画素となるので、接触するライン用電極配線４２を時系列的に順次切り替えれば、全ての画素にデータを線順次で書き込むことができる。
【００４２】
また、両端にあるライン電極端子５４に２つのライン用接触子３２を同時に接触させ、その時の電気的状態を検知すれば、データを書き込むべき画素のライン（走査線）を検出することができる。
【００４３】
よって、後述するように、ライン位置を検出した後に、書き込み電圧を印加する工程を、表示シート１１を連続的又は断続的に繰り返せば、シート搬送と線順次書き込みの同期をとることができ、誤書き込み防止にもなる。
【００４４】
データ電極端子５２やライン電極端子５４は、スパッタリングやＣＶＤなどの気相堆積法や電界めっき又は無電界めっきなどのめっき法、導電性ペーストを用いた塗布法などにより形成されたＣｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどの金属或いはそれらを一成分とする合金などの導電体からなる。特にデータ電極端子５２は、接触子との接触面が列方向に連続したストライプ状の露出面をもつものであっても良く、ライン電極と重なる部分のみを露出させ、接触面が列方向に断続的に露出した構成であってもよい。
【００４５】
本発明に用いられる表示用媒質５１は、分散媒中に電気泳動粒子を分散してなる電気泳動層であってもよいし、あるいは、帯電特性と色とが異なる少なくとも２つの表面を有する着色粒子を多数配列してなる着色粒子層であってもよい。
【００４６】
勿論、本発明に用いられる表示用媒質５１は、電気泳動現象を利用したものに限らず用いられる。例えば、高分子分散型液晶、コレステリック液晶、といった液晶表示媒質、エレクトロクロミック表示媒質、などであってもよい。メモリ性を有する表示用媒質は、後述する様に、素子構成が簡単になることから、特に好ましく用いられる。
【００４７】
各種電極が形成され、表示用媒質を保持するために用いられる基材としては、ガラスや樹脂のリジッド又はフレキシブルなシート、或いはカプセルが好ましく用いられる。画像を表示する側の基材さえ透明であれば、それ以外は、不透明の基材を用いることもできる。
【００４８】
図５を参照して、本発明に用いられるライン駆動電圧波形、及びデータ電圧波形について説明する。
【００４９】
図５中、６１は一周期分のライン駆動電圧波形、６２は画像の消去用電圧、６３は画像表示のためのデータ書き込み用電圧、６４は、ライン検知用電圧である。このライン駆動電圧波形６１は一行に並んだ画素の光学的状態を定めるためのライン選択のための波形であり、いわゆる走査側の信号に相当する。
【００５０】
この波形６１は、一対のライン用接触子３２の片側から出力される。
【００５１】
まず、片側のライン用接触子３２から、ライン検知用電圧６４が出力されている。この時、他方のライン用接触子３２はライン検知用接触子となる。こうして両方のライン用接触子３２と、ライン用電極配線４２がそれぞれ接触している場合には、ライン検知用電圧６４を出力していないほうのライン用接触子３２から、ライン電極検知部分６４の電圧が検出される。
【００５２】
この電圧が検出されたら、まず消去用電圧６２を印加し、１ライン上の画素の表示を、その時の表示状態に係らず、全黒状態にする。次に、データ書き込み用電圧６３を印加し、その時に同時に、データ用接触子３１から各データ用電極配線にデータ電圧６６が印加されているので、この電圧６３及び電圧６６の合成電圧により該当画素の表示状態が定められる。つまり、合成電圧が白を表示するための閾値電圧を越えていれば、黒状態に消去された画素は白状態に遷移する。６７は必要に応じて設けられる補償電圧であり、表示用媒質や画素構造が直流電圧の印加によって、特性が劣化する場合に用いられる。
【００５３】
このような動作を、シートを送りながら、１ライン毎に繰り返し行うことで、選択されたライン上の画素の表示データを一旦消去しながら、続いて新しい表示データを消去された画素に書き込むことができる。ライン検出は、上述したような電気的信号の検出以外に、選択すべきラインを光学的に検知する方法で代用することもできる。
【００５４】
一方、図中、６８は消去のみを行なう時の一周期分のライン消去波形である。片側のライン用接触子３２から、ライン検知用電圧６４が出力され、両方のライン用接触子３２と、両端のライン電極端子５４がそれぞれ接触している時、ライン検知用電圧６４が出力されていない方のライン用接触子３２から、ライン検知用電圧６４が検出される。それが検出されたら、消去用電圧６２を印加し、１ライン上の全ての画素を黒にする。この動作をライン数だけ繰り返すことにより、全ての画素は黒に消去され。それまで表示されていた表示内容は判別できなくなる。この時のデータ電圧波形は６５のような電圧であってもよいし、データ電圧はゼロであってよい。或いは、データ電極端子のみに消去用電圧を表示シートの搬送期間中印加することにより、全ての画素を消去することもできる。
【００５５】
図中、６９は書き込み専用の一周期分のライン駆動波形である。片側のライン用接触子３２から、ライン検知用電圧６４が出力され、両方のライン用接触子３２と、両端のライン電極端子５４がそれぞれ接触している時、ライン検知用電圧６４が出力されていない方のライン用接触子３２から、ライン検知用電圧６４が検出される。それが検出されたら、データ書き込み用電圧６３を印加し、これと同時に、データ用接触子３１から各データ用電極配線にデータ電圧６６が印加されるので、この電圧６３及び電圧６６の合成電圧により該当画素の表示状態が定められる。こうして、事前に黒状態に消去されていた１ライン上の全ての画素に、その画素に応じたデータを書き込む。この動作をライン数だけ繰り返すことにより、表示シートに画像が表示される。また、ライン駆動電圧波形６９を用いれば、先の表示データを一旦消去することなく、新しい表示データを上書きすることができる。
【００５６】
表示データの書き込み時に、波形６１を用いるか、波形６９を用いるかは、画像表示方法のアプリケーションに依存して、適宜きめることができる。勿論、これらの波形６１、６９を書き込みモードに応じて選択的に利用することもできる。
【００５７】
図６は、本発明に用いられる画素構成を示す模式図である。
【００５８】
図６（ａ）は、黒表示の画素の断面を、図６（ｂ）は、白表示の画素の断面を模式的に示している。図６において、２７１は上側透明基板からなる絶縁性の基材、５５は透明電極、２７３は絶縁性液体を満たしたマイクロカプセル、２７４は白色の泳動粒子、５３はデータ電極、２７６は下側基板からなる絶縁性の基材である。
【００５９】
全黒状態への消去時においては、白色泳動粒子２７４が下側に移動し滞留することで、黒の光学的状態を呈する。
【００６０】
データ書き込み時において、閾値以上の電圧が印加されると、白色泳動粒子２７４が上側に移動して滞留し、上側から見ると白色の光学的状態を呈することとなる。
【００６１】
図７、図８、図９を参照して、本発明の一実施形態による表示データ消去書き込み装置について説明する。
【００６２】
図７、図８は、前述した表示媒体と表示データ書き込み装置とを用いた画像表示方法のフローチャートを、図９は、表示データ書き込み装置の駆動制御系のブロックを示す。
【００６３】
図９中、３１と３２は図２と同じ接触子である。
【００６４】
８１は外部から書き込むべきデータを送出するＰＣなどの画像データ出力機器、８２は、入力インタフェース、８３はデータを加工すると同時に本装置全体を制御する制御装置としてのＭＰＵ、８４はデータを一時記憶するメモリとしてのＲＡＭ、８５はＭＰＵのプログラムを格納するメモリとしてのＲＯＭ、８６は表示シートの送りモータを正逆転可能に駆動するモータドライバ、８７はデータ用接触子３１に加えるデータ電圧波形を発生するデータドライバ、８８はライン接触子３２に加えるライン駆動電圧波形又は消去用波形を発生するラインドライバ、８９はライン検知用電圧６４を検知するラインセンサ、９０は表示シート１１を搬送する搬送手段を構成する正逆転可能な送りモータである。
【００６５】
９１は表示シートの給紙位置と方向を調べるとともに、書き込み動作と消去動作を切替える信号を発生する切替え手段としてのペーパーセンサである。９２は本装置の消去用給送口１３に位置し表示シート１１を検知するフォトインタラプタ、９３は本装置の書き込み用給送口１４に位置し表示シート１１を検知するフォトインタラプタである。
【００６６】
まずステップ７１１において、消去用給送口１３に表示シート１１が置かれると、それをフォトインタラプタが検知し、センサ８９を通じて検知信号をＭＰＵに送ると、ＭＰＵでは動作プログラムが実行される。ステップ７１２において、表示シート１１が置かれた方の給送口が消去用給送口１３であると、フォトインタラプタ９２からセンサ８９を通じて消去検知信号が出力されるので、ＭＰＵがこれに応答して、消去方向に表示シート１１が挿入されたと判断して、消去動作が始まる。つまり、ステップ７１３にてモータドライバ８６を制御し、送りモータ９０を逆回転することで、消去用給送口１３にある表示シート１１を、装置内部に送り込み始める。この送り込みとほぼ同時に、ステップ７１４にて、片側のライン用接触子３２から電圧６４を加え始める。この後も送りモータは動いている。やがてライン用接触子３２が表示シート１１のライン電極端子に接触すると、片方のライン用接触子３２の電圧が透明電極５５を通じて、もう片方のライン用接触子３２に伝わる。この電圧をラインセンサ８９を用いてＭＰＵが検知する。検知するとステップ７１５にて、書き込み手段のライン用接触端子３２に表示シートを消去する消去用電圧６２を出力する。ここでは、図５のライン消去波形６８を用いた例を挙げている。ステップ７１７にて、表示シートの末端が不図示のセンサにて検知されるまで、ステップ７１４から７１６を繰り返す。このようにして、表示シートへの消去動作が全画素分完了する。
【００６７】
次に、書き込みの場合について図８を用いて説明する。
【００６８】
まずステップ７２１において書き加え用給送口１４に表示シートが置かれると、それをフォトインタラプタが検知し、センサ８９を通じて検知信号をＭＰＵに送ると、ＭＰＵでは動作プログラムが実行される。ステップ７２２において、表示シートが置かれた方の給送口が書き込み用給送口１４であると、フォトインタラプタ９３からセンサ８９を通じて書き込み検知信号が出力されるので、ＭＰＵがこれに応答して、書き込み方向に表示シート１１が挿入されたと判断して、書き込み動作が始まる。つまり、ステップ７２３にて、モータドライバ８６を制御し、送りモータ９０を順回転することで、表示シート１１を書き込み用給送口１４から装置内部に送り込み始める。送り込みとほぼ同時にステップ７２４にて、ラインドライバの片方をＯＮして、片側のライン接触子に電圧６４を加える。この後も送りモータは動いている。やがてライン用接触子３２が表示シートのライン電極端子に接触すると、片方のライン接触子の電圧が透明電極５５を通じて、もう片方のライン接触子に伝わる。この電圧を、ラインセンサ８９を用いてＭＰＵが検知する。検知すると、ステップ７２６にて、ラインドライバから表示シートに書き込むデータ書き込み用電圧６３を出力する。あらかじめ、データドライバには、ＲＡＭから１ライン目の表示データが転送されているので、データ書き込み用電圧６３の印加と同時にそれを出力することで、１ライン目のデータが表示シートに書き込まれる。
【００６９】
ステップ７２７にて、表示シート１１の末端が不図示のセンサにて検知されるまで、ステップ７２５から７２６を繰り返す。この時、表示シートから検知されるライン数がインクリメントするたびに、ＲＡＭから転送するデータのライン数もインクリメントする。
【００７０】
このようにして、表示シートへの書き込み動作が完了する。ライン駆動電圧波形６９を用いた消去無しの上書きモードの場合の動作も、図８のフローチャートのとおりである。
【００７１】
図１０は、図９の変形例であり、ペーパセンサ９１とフォトインタラプラ９２、９３に替えて、切替え手段として、押圧で消去動作を指示する信号を発生するボタンを書き込み装置に設けた、表示データ消去書き込み装置の制御系ブロック図である。切替え手段の構成以外は、図９に示した形態と同じである。
【００７２】
但し、図１０の場合には、別の形態として、書き込み動作及び消去動作のいずれにおいても給送方向を同じ方向として、ボタンの出力信号に応答して、消去動作又は書き込み動作を選択的に行うことも可能である。
【００７３】
以上説明した本実施携帯によれば、まず表示媒体は、所謂ドライバＩＣを持たないので、安価に製造可能であり、大量消費に適した紙の代替物に適している。
【００７４】
絶縁性基材の外側に設けられた電極や接触子から表示用媒質に直接電界を印加する場合は、高電圧を必要としたが、本実施形態の表示媒質に近い部分に電極がある、つまりマトリクス電極は残っているので、低電圧にて高い電界が印加でき、省電力な書き込み装置を提供できる。
【００７５】
必要に応じて、シート内部にＴＦＴを構成すれば、短時間の書き込みにて長時間一定電圧を印加することが可能であり、表示書き込み時間を格段に速くすることもできる。
【００７６】
電気泳動粒子に対する電界の印加方向は、上下方向ばかりでなく自由に設定できるので、後述するように、横方向に粒子が泳動する表示シートでも実現可能である。
【００７７】
上下の電極がシート内部に固定されているので、表示は安定しシートは折り曲げにも耐え得る。
【００７８】
表示シートに対して、表示内容の消去のみを行なうことが出来るので、不要になった文書や機密文書を簡単に消すことが出来る。または、表示内容の追記のみを行なうことも出来るので、履歴的な情報の追記表示を行なえる。
【００７９】
（実施形態２）
前述した実施形態では、データ電極端子が配された外表面に、ライン電極端子が配されている構成の表示媒体とそれを用いた書き込み装置について説明した。次に述べる実施形態では、データ電極端子が配された外表面と反対側の外表面に前記ライン電極端子が配されている構成の表示媒体とそれを用いた表示データ書き込み装置について説明する。それ以外の構成は実施形態１とほぼ同じである。
【００８０】
図１１、図１２において、１１１は両面電極タイプの表示シート、１２１は書き込むデータ信号を伝える電気的接点を含むデータ用書き込み手段、１２２は書き込むライン信号を伝える電気的接点を含むライン用書き込み手段、１４２はライン用電極配線、である。実施形態１と同じ構成は同一符号を付与して説明を省く。
【００８１】
表示データ書き込み装置器の機械的主要部は、図１１、１２のようになっており、２組の送りローラにて表示シート１１１を一定速度にて書き込み方向１に搬送しているあいだに、向かい合うラインおよびデータ用の接触子３２、３１と、表示シート１１１の両面の電極１４２、４１の被接触部分から書き込み信号電圧が表示シート１１１に印加されて、表示シート１１１内部の電気泳動粒子を動かすことによって、表示データの書き込みが行われる。また、消去方向２に搬送しながら、表示内容を消去する。書き込み動作及び消去動作は実施形態１と同じである。
【００８２】
図１３中、４１はシート裏面の中央部に複数平行に配置されたデータ用電極配線、１４２はシート表面の一方の端部から中央部を渡って他方の端部に延びるライン用電極配線であり、データ用電極配線と交差するように平行に設けられている。
【００８３】
図１４中、５１は表示用媒体としての電気泳動粒子層、５２はデータ電極端子、５３はデータ用電極であり、電気泳動粒子層側に配される。１５４はライン電極端子、５５はライン電極端子１５４に接続された透明電極、である。データ用電極配線４１は、データ電極端子５２とデータ用電極５１からなり、ライン用電極配線１４２は、ライン電極端子１５４と透明電極５５からなる。
【００８４】
シートの一方の外表面において、データ用接触子３１がデータ電極端子５２に接触して、図５に示したようなデータ電圧波形６５がデータ用電極配線に供給される。一方、シートの他方の外表面において、ライン用接触子３２がライン電極端子１５４に接触して、図５に示したようなライン駆動電圧波形６９がライン用電極配線１４２に供給される。
【００８５】
またライン用電極配線１４２は、両端がそれぞれライン用接触子３２に接触するようにつながっており、実施形態１と同様にライン位置を検出することにも使用する。
【００８６】
また、画素構造としては、図６に示したような構成を採用することができる。
【００８７】
（画素構造の別の形態）
本発明は、図６とは異なる画素構造を採用した表示媒体への消去書き込みにも適用できる。
【００８８】
図１５は、電気泳動表示装置の別形態の素子構成の断面を示しており、（ａ）は白表示状態を、図１５（ｂ）は黒表示状態を示している。
【００８９】
各画素は一対の電極２９６、２９７を有しており、黒色の泳動粒子２９２が正極に帯電している場合（ａ）では、泳動粒子２９２が対向電極２９６近傍に集中し、観察者からは、絶縁層２９４か、あるいは、表示電極２９７（絶縁層２９４が透明の場合）の色が概ね認識される。また、（ｂ）では、泳動粒子２９２は表示電極２９７上に広がって配置し、観察者からは、泳動粒子の黒色が概ね認識される。
【００９０】
例えば黒い泳動粒子を用いてデータの書き換えを行う場合、図１５（ｂ）の状態（黒表示状態）で、一対の電極２９６・２９７間に適度な駆動電圧を駆動電源２９８から印加することで、図１５（ａ）の状態（白表示状態）へ過渡的に変化する。すなわち、画素内で泳動粒子が占有する面積が変化することで白表示状態と黒表示状態とその中間の諧調表示状態が示される。
【００９１】
この場合は、ライン用電極配線及びデータ電極配線となる一対の電極が基材２９３の内面側に設けられているので、それら一対の電極を層間絶縁膜を用いて基材２９３上にマトリクス配線を形成し、基材２９３の裏面、つまり外表面に図３のようなデータ電極端子を列に沿って複数平行に設け、端部にライン電極端子を配列すればよい。データ電極端子駆動電圧の印加方法は、実施形態１や２の場合と同様である。
【００９２】
本発明においては、粒子の色は、黒又は白に限定されることはなく、これ以外の色の分散媒と粒子の組み合わせであってもよい。例えば、白色粒子の変わりにＲＧＢの各色の粒子をそれぞれ用いれば、カラー表示することも可能である。あるいは、黒色液体の代わりに、ＹＭＣ色の液体をそれぞれ用いれば、カラー表示することも可能である。
【００９３】
本発明は、電極を持つ表示シートと、マトリクス配線の駆動が行えるドライバを持つ書き込み装置の組み合わせであれば、いろいろなものに応用が可能である。
【００９４】
例えば、カードサイズの表示シートとカード書き込み装置を使用すれば、店ごとの顧客管理などに応用でき、切符サイズの表示シートと改札書き込み装置を使用すれば、乗降記録や残高表示などが行える駅の改札システムなどに適用できる。
【００９５】
更に、この表示シートに非接触でデータ通信が可能のＩＣチップを搭載し、当該ＩＣチップに課金情報や課金情報保護用のデータを格納し、データ書き込み装置にＩＣチップとデータ通信する通信手段を搭載して、周知の課金処理を行う。そして、課金処理の状態を画像データとして生成し、それを基に表示媒体を駆動すれば、課金処理の状態（利用料金又は残金状態など）を表示媒体に表示することができる。このようなシステムは、表示機能付きのＩＣキャッシュカードシステム又はＩＣプリペイドカードシステム、つまり、ＩＣチップと通信手段が交信を行い、ＩＣチップが提供又は処理したデータに関連付けられた画像を書き込み装置が生成し、それを表示媒体に表示する課金機能をもつ画像表示方法を実現できる。こうして、高速でデータ通信やデータ処理が必要な機能はＩＣチップとそれと無線などで交信する通信手段で実現し、高速処理を要しない表示データの表示媒体への書き込みは接触子を用いて直接行うことにより、機能分離されたシステムが完成する。
【００９６】
或いは、書き込み装置側に画像メモリを持たせ、そのメモリに格納された画像を表示媒体に書き込めば、書類を例えば１０００枚持ち歩く必要もなく、また、ノートＰＣの様な堅牢性と軽量性に欠ける機器を持ち歩く必要もなく、所望の読み物を持ち運び、好きなところで閲覧する、といった行為も可能になる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明によれば、表示媒体内部に走査電極用駆動回路やデータ電極用駆動回路を持たない安価な表示媒体であって、表示データの書き込みが容易に行える表示媒体と、そのための表示データ書き込み装置及びそれらを用いた画像表示方法を提供できる。また、簡便な方法で、表示内容が消去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による表示データ消去書き込み装置を示す模式図である。
【図２】本発明に用いられる書き込み手段の一例を示す模式的側面図である。
【図３】本発明に用いられる表示媒体の模式的平面図である。
【図４】本発明に用いられる表示媒体の一部分の模式的断面図である。
【図５】本発明に用いられるライン駆動電圧波形とデータ電圧波形とライン消去波形を示す図である。
【図６】本発明に用いられる表示媒体の画素構造の一例を示す模式的断面図である。
【図７】本発明に用いられる表示データ書き込み装置の消去動作のフローチャートを示す図である。
【図８】本発明に用いられる表示データ書き込み装置の書き込み動作のフローチャートを示す図である。
【図９】本発明に用いられる表示データ書き込み装置の概略ブロック図である。
【図１０】本発明に用いられる別の表示データ書き込み装置の概略ブロック図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による表示媒体と表示データ書き込み装置を示す模式図である。
【図１２】本発明の別の実施形態に用いられる書き込み手段の一例を示す模式的側面図である。
【図１３】本発明の別の実施形態に用いられる表示媒体の模式的平面図である。
【図１４】本発明の別の実施形態に用いられる表示媒体の一部分の模式的断面図である。
【図１５】本発明に用いられる表示媒体の画像構造の別の例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１  書き込み方向
２  消去方向
１１  表示シート（表示媒体）
１２  書き込み装置
１３  消去用給送口
１４  書き込み用給送口
２１  書き込み手段
３１  データ用接触子
３２  ライン用接触子
４１  データ用電極配線
４２  ライン用電極配線
５１  表示用媒質
５２  データ電極端子
５３  データ用電極
５４  ライン電極端子
５５  透明電極（ライン用電極）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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