(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に電極を有し、表裏に生じた電位差によって情報を表示する薄板状の表示ユニットの表示を制御する表示制御装置であって、
前記表示ユニットを表裏から離脱可能に挟持する挟持部と、
前記挟持部に挟持された表示ユニットの前記電極に当接する第１の電極部と、
前記表示ユニットに表示する情報に応じたパターンが導電性材料によって形成され、前記挟持部に挟持された表示ユニットの前記電極とは反対側の面に前記パターンが当接するように前記挟持部に離脱可能に配置される導電ユニットと、
前記挟持部に配置された前記導電ユニットに電圧を印加するための第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記第２の電極部とに互いに異なる電圧を印加する電圧制御手段とを有する表示制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示制御装置において、
前記挟持部は、開閉自在な形状を具備し、閉状態にて前記表示ユニットを挟持し、
前記電圧制御手段は、前記挟持部が閉状態である場合にのみ、前記第１の電極部と前記第２の電極部とに電圧を印加する表示制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表裏に生じた電位差によって情報を表示する薄板状の表示ユニットの表示を制御する表示制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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おり、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。これらの表示装置は、それぞれ一長一短を有しており、例えば、ＣＲＴディスプレイは、視野角が広いものの奥行きサイズが厚く、また、液晶ディスプレイは、奥行きサイズが薄いものの視野角が狭く、また、プラズマディスプレイは、視野角が広く奥行きサイズが薄いものの消費電力が多い。
【０００３】
近年、上述したような表示装置に加えて、デジタル情報を紙のように薄い表示媒体に表示する電子ペーパーが普及しはじめている。電子ペーパーは、互いに対向する２つの電極間に、この２つの電極に与えられた電荷によりその状態が変化する物質を介在させ、２つの電極間にて電位差を生じさせることにより物質の状態を変化させ、その物質の変化を用いて情報を表示するものである（例えば、特許文献１参照。）。このような電子ペーパーは、紙のように薄いために携帯がしやすいとともに、消費電力が少なく、また視野角が広く、さらには、電極に与える電荷によって表示される情報を書き換えることができるとともに、電源を切断した場合でも表示内容を保持できることから、今後のさらなる普及が予想される。
【０００４】
図６は、一般的な電子ペーパーの構造の一例を示す断面図である。
【０００５】
本例は図６に示すように、情報を表示するためのディスプレイ部１１０と、ディスプレイ部１１０の表裏に互いに対向するように配置された透明電極１２２及び複数の表示電極１２１ａ〜１２１ｈと、透明電極１２２及び表示電極１２１ａ〜１２１ｈに電圧を印加する電圧制御部１３０とから構成されている。ディスプレイ部１１０は、複数の凹部１１２が形成されてなる透明な基材１１１と、凹部１１２の開口部側に配置されることにより凹部１１２を密封する密封層１１５とを有し、密封層１１５によって密封された凹部１１２内には、帯電性粒子１１４が分散した隔壁内液体１１３が充填されている。
【０００６】
上記のように構成された電子ペーパーにおいては、電圧制御部１３０によって透明電極１２２に電圧が印加されるとともに、表示電極１２１ａ〜１２１ｈにこれとは極性が異なる電圧が表示したい情報に応じたパターンで選択的に印加されると、ディスプレイ部１１０の表裏に電位差が生じ、この電位差によって隔壁内液体１１３内にて帯電性粒子１１４がクーロン力で移動し、表示電極１２１ａ〜１２１ｈと透明電極１２２のいずれか一方の側に付着する。そして、隔壁内液体１１３が染料または顔料で着色されており、帯電性粒子１１４が高屈折率の光散乱成分を含むため、表示電極１１０側に帯電性粒子１１４が付着した領域が着色された状態となり、また、透明電極１２１ａ〜１２１ｈ側に帯電性粒子１１４が付着した領域が白色となり、この着色された領域と白色の領域とによって所望の情報が表現され、透明電極１２２側から見た場合、その表現された情報が見えるようになる。そして、透明電極１２２及び表示電極１２１ａ〜１２１ｈに電圧が印加されなくなった状態においても、その表示情報が保持されることになる。
【特許文献１】特許第３６８０９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した電子ペーパーのように、表裏に生じた電位差によって情報を表示する表示ユニットにおいては、電圧制御部において、表示電極に表示したい情報に応じたパターンで選択的に電圧を印加するため、そのための表示電極を設ける必要があるとともに、その処理が煩雑となってしまうという問題点がある。
【０００８】
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、表裏に生じた電位差によって表示ユニットに情報を表示する場合に、そのための構成を複雑にしたり処理を煩雑にしたりすることなく、所望の情報を表示ユニットに表示することができる表示制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、
一方の面に電極を有し、表裏に生じた電位差によって情報を表示する薄板状の表示ユニットの表示を制御する表示制御装置であって、
前記表示ユニットを表裏から離脱可能に挟持する挟持部と、
前記挟持部に挟持された表示ユニットの前記電極に当接する第１の電極部と、
前記表示ユニットに表示する情報に応じたパターンが導電性材料によって形成され、前記挟持部に挟持された表示ユニットの前記電極とは反対側の面に前記パターンが当接するように前記挟持部に離脱可能に配置される導電ユニットと、
前記挟持部に配置された前記導電ユニットに電圧を印加するための第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記第２の電極部とに互いに異なる電圧を印加する電圧制御手段とを有する。
【００１０】
上記のように構成された本発明においては、表示ユニットに表示する情報に応じたパターンが導電性材料によって形成された導電ユニットが挟持部に配置された状態で、挟持部に表示ユニットが表裏から挟持されると、挟持部に挟持された表示ユニットの一方の面に設けられた電極が第１の電極部に当接するとともに、挟持部に挟持された表示ユニットの他方の面が導電ユニットの導電性材料によって形成されたパターンに当接する。この状態で、電圧制御手段において、第１の電極部と前記第２の電極部とに互いに異なる電圧が印加されると、挟持部に挟持された表示ユニットの一方の面には第１の電極部を介して表示ユニットの電極に電圧が印加され、また、挟持部に挟持された表示ユニットの他方の面には、第２の電極部及び導電ユニットに形成されたパターンを介して電圧が印加される。そして、これら表示ユニットの表裏に印加された電圧が互いに異なることから、表示ユニットにおいては、導電ユニットに形成されたパターンに当接する領域のみにおいて電位差が生じ、この電位差によって、導電ユニットに形成されたパターンに応じた情報が表示されることとなる。
【００１１】
このように、表示ユニットに表示される情報は、挟持部に配置される導電ユニットに形成されたパターンに応じたものとなるので、表示ユニットに表示される情報に応じて電極に選択的に電圧を印加する必要がない。
【００１２】
また、挟持部が、開閉自在な形状を具備し、閉状態にて表示ユニットを挟持し、電圧制御手段において、挟持部が閉状態である場合にのみ、第１の電極部と第２の電極部とに電圧を印加することにより、第１の電極部と第２の電極部に印加される電圧が高い場合であっても、安全性が確保される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明においては、一方の面に電極を具備する表示ユニットを表裏から離脱可能に挟持する挟持部と、挟持部に挟持された表示ユニットの電極に接触する第１の電極部と、表示ユニットに表示する情報に応じたパターンが導電性材料によって形成され、挟持部に挟持された表示ユニットの電極とは反対側の面にそのパターンが当接するように挟持部に離脱可能に配置される導電ユニットと、挟持部に配置された導電ユニットに電圧を印加するための第２の電極部と、第１の電極部と第２の電極部とに互いに異なる電圧を印加する電圧制御手段とを有する構成としたため、表示ユニットに表示される情報は、挟持部に配置される導電ユニットに形成されたパターンに応じたものとなり、それにより、表示ユニットに表示される情報に応じて電極に選択的に電圧を印加する必要がなく、構成を複雑にしたり処理を煩雑にしたりすることなく、所望の情報を表示ユニットに表示することができる。
【００１４】
また、挟持部が、開閉自在な形状を具備し、閉状態にて表示ユニットを挟持し、電圧制御手段が、挟持部が閉状態である場合にのみ、第１の電極部と第２の電極部とに電圧を印加する構成としたものにおいては、第１の電極部と第２の電極部に印加される電圧が高い場合であっても、安全性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
まず、本発明の表示制御装置によって表示が制御される表示ユニットについて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の表示制御装置によって表示が制御される表示ユニットの一例を示す断面図である。
【００１８】
本発明の表示制御装置によって表示が制御される表示ユニットとしては、例えば、図１に示すような電子ペーパー１０が挙げられる。この電子ペーパー１０は図１に示すように、複数の凹部１２が形成されてなる透明で薄板状の基材１１と、凹部１２の開口部側に配置されることにより凹部１２を密封する密封層１５と、基材１１の密閉層１５とは反対側の全面に積層された透明電極１６とを有し、密封層１５によって密封された凹部１２内には、帯電性粒子１４が分散した隔壁内液体１３が充填されている。
【００１９】
このように構成された電子ペーパー１０においては、密閉層１５が配置された面に電極が配置される等してその電極と透明電極１６とに互いに異なる電圧が印加されると、表裏に電位差が生じ、この電位差によって隔壁内液体１３内にて帯電性粒子１４がクーロン力で移動し、表裏のいずれか一方に付着する。そして、例えば、隔壁内液体１３が染料または顔料で着色されているものであるとともに、帯電性粒子１４が高屈折率の光散乱成分を含むものである場合、密封層１５側に帯電性粒子１４が付着した領域が着色された状態となり、また、透明電極１６側に帯電性粒子１４が付着した領域が白色となり、この着色された領域と白色の領域とによって所望の情報が表現され、透明電極１６側から見た場合、その表現された情報が見えるようになる。そして、表裏に電圧が印加されなくなった状態においても、その表示情報が保持されることになる。
【００２０】
図２は、本発明の表示制御装置の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は本体部の構成を示す図、（ｂ）は導電パネルの構成を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）に示したＡ−Ａ’断面図である。
【００２１】
本形態は図２に示すように、本体部２０と、本体部２０に装着される導電ユニットである導電パネル３０とから構成されている。
【００２２】
本体部２０は図２（ａ）に示すように、２つの平板部２７，２８が軸部２９を中心に回転可能に連接して構成され、平板部２７，２８の軸部２９とは反対側の端部近傍が、図１に示した電子ペーパー１０を表裏から挟持する挟持部２３となっている。挟持部２３においては、平板部２８には、電子ペーパー１０が挟持部２３に挟持された場合に、電子ペーパー１０の透明電極１６に当接する第１の電極部である電極２１が平板部２７に対向する面にて表出して配置され、平板部２７には、第２の電極部である平面電極２２が平板部２８に対向する面にて表出して配置されている。また、電極２１と平面電極２２とに互いに異なる極性の電圧を印加する電圧制御部２５が内蔵されている。なお、電圧制御部２５は、配線等によって電極２１及び平面電極２２に接続されていれば、外部に設けられていてもよい。また、平板部２７の挟持部２３となる領域には、図２（ｂ）に示す導電パネル３０が、平面電極２２を覆うように配置、装着されるユニット装着部２４が設けられている。
【００２３】
導電パネル３０は、導電性材料からなり、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、電子ペーパー１０に表示する情報が中抜きされることにより、導電部３１に中抜き部３２が設けられた構成となっており、それにより、導電部３１が、電子ペーパー１０に表示する情報に応じたパターン形状となっている。
【００２４】
以下に、上記のように構成された表示制御装置にて図１に示した電子ペーパー１０の表示を制御する方法について説明する。
【００２５】
図３は、図２に示した表示制御装置にて図１に示した電子ペーパー１０の表示を制御する方法を説明するための図である。
【００２６】
まず、図３（ａ）に示すように、２枚の平板部２７，２８が離れることにより挟持部２３が開いた状態において、ユニット装着部２４に導電パネル３０を装着する。ユニット装着部２４に導電パネル３０を装着すると、平板部２７に設けられた平面電極２２と導電パネル３０とが当接することになる。
【００２７】
ここで、本体部２０の内部には、２枚の平板部２７，２８が互いに近づく方向に軸部２９を中心に回転して挟持部２３が閉じた状態でのみ互いに接触する２つの接点２６ａ，２６ｂが設けられており、一方の接点２６ａが平面電極２２に接続され、他方の接点２６ｂが電圧制御部２５のプラス端子に接続されている。そのため、２枚の平板部２７，２８が離れることにより挟持部２３が開いた状態においては、２つの接点２６ａ，２６ｂが互いに接しておらず、図３（ｂ）に示すように、平面電極２２には電圧が印加されていない。なお、電極２１は、電圧制御部２５のＧＮＤ端子に直接接続されているため、常にＧＮＤ電位となっている。このように、２枚の平板部２７，２８が離れることにより挟持部２３が開いた状態においては、平面電極２２には電圧が印加されていないため、電子ペーパー１０の表示を制御するために平面電極２２に印加される電圧が高い場合であっても、安全性が確保される。
【００２８】
次に、図３（ｃ）に示すように、２枚の平板部２７，２８が互いに近づく方向に軸部２９を中心に回転させ、挟持部２３に電子ペーパー１０を挟持して挟持部２３を閉じる。すると、挟持部２３に挟持された電子ペーパー１０の透明電極１６が電極２１に当接するとともに、挟持部２３に挟持された電子ペーパー１０の透明電極１６とは反対側の面が、導電パネル３０の導電性材料によって形成されたパターンである導電部３１に当接する。また、挟持部２３が閉じることによって２つの接点２６ａ，２６ｂが互いに接触し、それにより、図３（ｄ）に示すように、電圧制御部２５から平面電極２２にプラス電圧が印加される。すなわち、挟持部２３が閉じられた場合にのみ、電圧が電極２１と平面電極２２との両方に電圧制御部２５による電圧が印加されることになる。
【００２９】
図４は、図２に示した表示制御装置によって図１に示した電子ペーパー１０の表示が制御される状態を示す図であり、（ａ）は電子ペーパー１０の初期状態を示す断面図、（ｂ）は表示が制御された電子ペーパー１０の状態を示す断面図、（ｃ）は表示が制御された電子ペーパー１０の状態を示す平面図である。
【００３０】
図１に示した電子ペーパー１０の初期状態においては、図４（ａ）に示すように、帯電性粒子１４が透明電極１６側に付着した状態となっている。そのため、透明電極１６側から見た場合、全体が白色に見える。
【００３１】
この電子ペーパー１０が、透明電極１６が電極２１側となるように挟持部２３に挟持され、上述したように、電圧制御部２５によって平面電極２２にプラス電圧が印加されるとともに電極２１がＧＮＤ電位とされると、電子ペーパー１０の透明電極１６が電極２１に当接しているとともに導電パネル３０が平面電極２２に当接していることから、導電パネル３０の導電部３１に当接する領域のみにおいてその表裏に電位差が生じ、隔壁内液体１３が誘電性物質からなり、帯電性粒子１４がマイナス電位に帯電しているため、図４（ｂ）に示すように、導電パネル３０の導電部３１に当接する領域において、隔壁内液体１３内にて帯電性粒子１４がクーロン力で移動し、密封層１５側に付着する。また、導電パネル３０の導電部３１に当接しない領域においては、その表裏に電位差が生じていないため、帯電性粒子１４は、透明電極１６側に付着したままの状態となる。そして、隔壁内液体１３が染料または顔料で着色されており、帯電性粒子１４が高屈折率の光散乱成分を含むため、密封層１５側に帯電性粒子１４が付着した領域が着色された状態となり、また、透明電極１６側に帯電性粒子１４が付着した領域が白色となり、それにより、図４（ｃ）に示すように、着色された領域と白色の領域とによって所望の情報が表現され、透明電極１６側から見た場合、その表現された情報が見えるようになる。すなわち、導電パネル３０の導電部３１及び中抜き部３２によるパターン形状に応じた情報が見えることになる。
【００３２】
そして、電子ペーパー１０を挟持部２３から離脱した後においても、その表示情報が保持されることになる。
【００３３】
上述したように、本形態においては、情報が表示される電子ペーパー１０自体には、表示されるパターンに応じて選択的に電圧が印加される電極が設けられておらず、また、電子ペーパー１０に情報を表示する場合は、その情報に応じたパターンが形成された導電パネル３０を、電極２１及び平面電極２２を有する本体部２０に装着するだけでよく、それにより、電子ペーパー１０に表示される情報に応じて電極に選択的に電圧を印加する等といった処理を行う必要がない。
【００３４】
図５は、図２に示した表示制御装置によって表示が制御された電子ペーパー１０の使用例を示す図である。
【００３５】
図２に示した表示制御装置によって表示が制御された電子ペーパー１０は、例えば、図５に示すように、結束バンド４１の一端部に装着され、ネーム付きバンド４０として使用することが考えられる。
【００３６】
このように構成されたネーム付きバンド４０は、例えば、管理者を表示したい装置等に装着される。その装置が、セキュリティ上外部に持ち出せない、あるいは重量が重すぎて持ち出せないものであっても、図２に示した表示制御装置を用いれば、管理者が変わった場合にその管理者の表示を容易に変更することができる。
【００３７】
なお、本形態にて用いた電子ペーパー１０は、基材１１の密閉層１５とは反対側の全面に透明電極１６が積層されているが、透明電極１６の形状をパターン化することにより、パターン化された透明電極１６の形状と、導電パネル３０の導電部３１の形状との組み合わせに応じた情報が電子ペーパー１０に表示されることとなり、情報が表示された電子ペーパー１０の偽造防止機能を果たすことができる。
【００３８】
また、電子ペーパー１０に表示する情報に応じたパターンが導電性材料によって形成された導電パネル３０は、上述したように、導電部３１に中抜き部３２が形成されたものに限らず、フィルムシート上に導電材が塗布され、この導電材の一部がフィルムシートの反対側の面にも表出したものや、板状の導電材料の表面に、電子ペーパー１０に表示する情報に応じたパターンが凹凸で形成されたもの等、適宜利用することができる。
【００３９】
また、電圧制御部２５は、電極２１と平面電極２２とに互いに異なる極性の電極を印加しているが、電子ペーパー１０は、表裏に電位差が生じることにより情報が表示されるものであるため、電極２１と平面電極２２とに互いに異なる電位の電圧が印加されるのであれば、互いに極性が異なる必要はない。
【００４０】
また、本発明の表示制御装置によって表示が制御される電子ペーパー１０は、上述したように、隔壁内液体１３に分散した帯電性粒子１４が、表裏に生じた電位差によって移動して表示が切り替わる垂直型電気泳動方式のものに限らず、表裏の配置された電極間における相転移による２つの異なる分子配向を利用して表示を行うコレステリック液晶方式や、有機染料を電気的に可逆的に酸化／還元状態にすることにより発色させるエレクトロクロミック方式等、電圧印加によって表示が切り替わり、その後、電圧が印加されなくなった後でも表示が維持されるものであれば適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の表示制御装置によって表示が制御される表示ユニットの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の表示制御装置の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は本体部の構成を示す図、（ｂ）は導電パネルの構成を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）に示したＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図２に示した表示制御装置にて図１に示した電子ペーパーの表示を制御する方法を説明するための図である。
【図４】図２に示した表示制御装置によって図１に示した電子ペーパーの表示が制御される状態を示す図であり、（ａ）は電子ペーパーの初期状態を示す断面図、（ｂ）は表示が制御された電子ペーパーの状態を示す断面図、（ｃ）は表示が制御された電子ペーパーの状態を示す平面図である。
【図５】図２に示した表示制御装置によって表示が制御された電子ペーパーの使用例を示す図である。
【図６】一般的な電子ペーパーの構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    電子ペーパー
１１    基材
１２    凹部
１３    隔壁内液体
１４    帯電性粒子
１５    密封層
１６    透明電極
２０    本体部
２１    電極
２２    平面電極
２３    挟持部
２４    ユニット装着部
２５    電圧制御部
２６ａ，２６ｂ    接点
２７，２８    平板部
２９    軸部
３０    導電パネル
３１    導体部
３２    中抜き部
４０    ネーム付きバンド
４１    結束バンド
【図１】
0005184970.tif 000002
【図２】
0005184970.tif 000003
【図３】
0005184970.tif 000004
【図４】
0005184970.tif 000005
【図５】
0005184970.tif 000006
【図６】
0005184970.tif 000007