(57)【要約】【課題】屋内外の大型看板で使われている従来の印刷シートにかわる新しい表示媒体として利用することができる、優れた電子ペーパーを提供する。【解決手段】基材上に配置された複数の画素において色表示をそれぞれ行う電子ペーパー２０１であって、各画素が、電気配線上独立した画素ユニット２０２をそれぞれ有しており、各画素ユニット２０２が、独自の識別情報と、ＩＣチップ３０１に集積化された無線通信手段及び画素駆動手段を備える。そして各画素ユニット２０２において、無線通信手段が、外部の画像情報無線伝送装置から自己の画素ユニット２０２に対して送信された色情報を受信し、画素駆動手段が、無線通信手段が受信した色情報に対応した色表示を電子ペーパー画素２０８に行わせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の基材上に配置された複数の画素において色表示をそれぞれ行う電子ペーパーであって、
前記各画素が、電気配線上独立した画素ユニットをそれぞれ有しており、
前記各画素ユニットが、独自の識別情報と、自己の画素ユニットに該当する色情報を受信する独立した無線通信手段と、前記色情報に対応した色表示を表示素子に行わせる独立した画素駆動手段と、を備え、
前記各画素ユニットにおいて、前記無線通信手段が、画像情報無線伝送装置から自己の画素ユニットに対して送信された前記色情報を受信し、前記画素駆動手段が、前記無線通信手段が受信した前記色情報に対応した色表示を前記表示素子に行わせる、
ことを特徴とする、電子ペーパー。
【請求項２】
前記各画素ユニットが、独立した無線電力受信手段をさらに備え、該無線電力受信手段が、前記色情報の送信信号に重畳して前記画像情報無線伝送装置が送信する電力信号を受信し、該電力信号から得た電力を、前記無線通信手段、前記画素駆動手段、及び、前記表示素子の電源として供給することを特徴とする、請求項１記載の電子ペーパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給時に表示させた画像を電力供給停止後においても保持可能なシート状の画像表示メディアである電子ペーパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の技術として、紙のように薄くフレキシブルである電子ペーパーが知られている。この電子ペーパーは、表示させる画像を何度も書き換えることができ、表示中に消費電力が不要であり、紙と同じように反射光を利用して表示を行うため視野角が広く、直射日光に当たっても見易く目に対する負担が少ない、という利点を有している。また、デジタルサイネージ、所謂電子看板が映像情報サービスとしてよりビジネスの視点で現実味を増してきており（例えば、非特許文献１を参照のこと）、公共空間のデジタルサイネージ媒体として電子ペーパーの利用も始まっている（例えば、非特許文献２を参照のこと）。
【０００３】
以下、従来の電子ペーパーの技術を図１に基づいて説明する。図１（ａ），（ｂ）は、従来の電子ペーパーの上面図及び側面図である。従来の電子ペーパーでは、電子ペーパー駆動手段１０２から配線層１０３に配線１０４を格子状に縦横に伸ばし（マトリックス配線）、その交点で電子ペーパー画素１０１の発色を制御している。所謂マトリックス配線方式である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】月刊ディスプレイ、２００９年４月号  Ｖｏｌ.１５  No.４、「デジタルサイネージの市場動向」、足立吉弘著、第３７項から第４７項
【非特許文献２】月刊ディスプレイ、２０１０年７月号  Ｖｏｌ.１６  No.７、「電子ペーパーのデジタルサイネージにおけるデザイン心理学からのアプローチ」、日比野治雄著、第２０項から第２４項
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子ペーパーを屋内外の大型看板で使われている従来の印刷シートにかわる新しい表示媒体として利用するためには、電子ペーパーを大面積化する必要がある。しかし、従来の電子ペーパーでは電子ペーパーの大面積化により配線層１０３のマトリックス配線１０４の引き回しが長くなることで配線１０４の抵抗値が高くなり、電子ペーパー画素１０１を駆動できなくなるという問題が発生する。また、従来の電子ペーパーでは、配線層１０３の大面積化にともない電子ペーパーの製造が困難になるという問題が発生する。
【０００６】
また、電子ペーパーを屋内外の大型看板で使われている従来の印刷シートにかわる新しい表示媒体として利用するためには、従来の印刷シート同様に裁断しその形状を自在に切り出せる必要がある。しかし、従来の電子ペーパーでは、裁断することで配線層１０３のマトリックス配線１０４により構成された回路を破壊することになるため、印刷シート同様に裁断しその形状を自在に切り出すことが出来ないという問題が発生する。
【０００７】
また、大型看板は風雨に直接さらされるため、電子ペーパーを屋外の大型看板で使われている従来の印刷シートにかわる新しい表示媒体として利用するためには、電子ペーパーも印刷シート同様に高い耐久性をもつ必要がある。しかし、従来の電子ペーパーでは、電力供給や画像情報伝送のために外部と電気的接続をもつための接触式電気コネクターが必要であり耐久性が落ちるという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋内外の大型看板で使われている従来の印刷シートにかわる新しい表示媒体として利用することができる、優れた電子ペーパーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するため、本発明は、請求項１に記載したように、
同一の基材上に配置された複数の画素において色表示をそれぞれ行う電子ペーパーであって、
前記各画素が、電気配線上独立した画素ユニットをそれぞれ有しており、
前記各画素ユニットが、独自の識別情報と、自己の前記識別情報に該当する色情報を受信する独立した無線通信手段と、前記色情報に対応した色表示を表示素子に行わせる独立した画素駆動手段と、を備え、
前記各画素ユニットにおいて、前記無線通信手段が、画像情報無線伝送装置から自己の画素ユニットに対して送信された前記色情報を受信し、前記画素駆動手段が、前記無線通信手段が受信した前記色情報に対応した色表示を前記表示素子に行わせる、
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、個々の画素が、電気配線上独立した画素ユニットをそれぞれ有しており、各画素ユニットが、自己の画素ユニットに対する色情報を無線通信手段が受信したときに、その色情報に対応した色表示を画素駆動手段によって表示素子に行わせる。したがって、電子ペーパーの画素を駆動・制御する回路は個々の画素毎に独立するため配線層のマトリックス配線が不要となり、電子ペーパーの大面積化により配線層のマトリックス配線の引き回しが長くなることで配線の抵抗値が高くなり、電子ペーパー画素を駆動できなくなるという、従来の問題を解決することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、電子ペーパーの画素と電子ペーパーの画素を駆動・制御する回路を一つの画素ユニットとして縦横に格子状に並べることによりいくらでも大きく高解像度な画面を構成することが出来るので、配線層の大面積化にともない電子ペーパーの製造が困難になるという問題を解決することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、電子ペーパーの画素を駆動・制御する回路は、電気配線上独立した画素ユニットとして基材上に存在することになる。したがって、裁断することで配線層のマトリックス配線により構成された回路を破壊することになるため、印刷シート同様に裁断しその形状を自在に切り出すことが出来ないという、従来の問題を解決することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、個々の画素ユニットが、独立した無線電力受信手段を備え、画像情報無線伝送装置からの色情報の送信信号に重畳した電力信号を受信し、電力信号から得た電力を、無線通信手段、画素駆動手段、及び、表示素子の電源として供給する。これにより、請求項１に記載の無線通信手段と相俟って、各画素ユニットに対する外部からの電力供給と各画素ユニットの外部との通信は無線により行われ、外部と電気的接続をもつための接触式電気コネクターが各画素ユニットに不要となる。したがって、従来の電子ペーパーでは、電力供給や画像情報伝送のために外部と電気的接続をもつための接触式電気コネクターが必要であり耐久性が落ちるという、従来の問題を解決することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ），（ｂ）は従来の電子ペーパーの、画素の制御回路の上面図及び側面図である。
【図２】本発明に係わる電子ペーパーの実施の形態を表す機能ブロック図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明に係わる電子ペーパーの実施の形態を表す上面図及び側面図である。
【図４】本発明に係わる電子ペーパーの実施の形態を表す、大型看板への電子ペーパー貼付方法を示す説明図である。
【図５】本発明に係わる電子ペーパーの実施の形態を表す画像情報データ転送方法を示す説明図である。
【図６】本発明に係わる電子ペーパーの実施の形態を表す画像情報データ転送方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２は、本発明に係わる電子ペーパーの実施の形態を示す機能ブロック図である。以下に、図２中左の、電子ペーパーを説明する。
【００１７】
この電子ペーパー２０１は、従来の電子ペーパー同様に二次元的に並べられた画素で構成されるが、個々の画素が独立した電子回路と表示素子２０８を備えており、表示素子２０８と電子回路で構成させた画素ユニット２０２が二次元的に並べられている。画素ユニット２０２を構成する電子回路には、アンテナ２０３を介して図２中右の画像情報無線伝送装置２１２と無線通信を行い、画素毎（画素ユニット２０２毎）に異なる独自の識別情報２０６を画像情報無線伝送装置２１２に送信して、画像情報無線伝送装置２１２から画素毎に異なる色情報２１０を受信する、無線通信制御手段２０５が含まれる。また、画像情報無線伝送装置２１２からアンテナ２０３を介して受信した無線信号から色情報の送信信号を分離した後の電力信号２１１を整流し回路全体のＤＣ電力を生成する、無線電力受信手段２０４が含まれる。これらアンテナ２０３、無線電力受信手段２０４、及び、無線通信制御手段２０５を構成する電子回路には、例えばＲＦＩＤの規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３準拠のＲＦＩＤタグと同様の仕組みを利用することが出来る。
【００１８】
また、この電子ペーパー２０１の画素ユニット２０２を構成する電子回路には電子ペーパー駆動手段２０７が含まれる。電子ペーパー駆動手段２０７は、無線電力受信手段２０４が生成したＤＣ電力を昇圧して電子ペーパーを駆動するのに十分な電圧を生成し、無線通信制御手段２０５から受け取った色情報２１０に基づき電子ペーパー画素（表示素子）２０８を発色駆動させる。
【００１９】
以下に、図２中右の、画像情報無線伝送装置２１２を説明する。
【００２０】
画像情報無線伝送装置２１２を構成する電子回路は、アンテナ２１３を介して電子ペーパー２０１の画素ユニット２０２を構成する無線通信制御手段２０５と無線通信を行い、画素毎（画素ユニット２０２毎）に異なる識別情報２０６を受信して、画素毎（画素ユニット２０２毎）に異なる色情報２１０を無線信号により、受信した識別情報２０６に対応する電子ペーパー２０１の画素ユニット２０２に送信する、無線通信制御手段２１４が含まれる。無線通信制御手段２１４は、電子ペーパー２０１上の画素（画素ユニット２０２）の識別情報２０６と色情報２１０とを関連づけた画像情報データテーブル２１５を内部のメモリ（図示せず）に記憶している。この画像情報データテーブル２１５は、後述するＰＣ５０１（図５参照）によって生成されて、無線通信制御手段２１４に転送される。各画素（画素ユニット２０２）に対する色情報２１０を送信する際に無線通信制御手段２１４は、画素ユニット２０２から受信した識別情報２０６をアドレスポインタとして画像情報データテーブル２１５を参照し、その画素（画素ユニット２０２）に対応する色情報２１０を識別情報２０６と共にアンテナ２１３から無線信号で送信する。この無線信号には、電子ペーパー２０１の各画素ユニット２０２を構成する電子回路に電力を供給するための電力信号２１１が重畳されている。この無線通信制御手段２１４を構成する電子回路には、例えばＲＦＩＤの規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３準拠のＲＦＩＤリーダライタと同様の仕組みを利用することが出来る。
なお、画像情報無線伝送装置２１２から画素ユニット２０２の識別情報２０６と共に色情報２１０を送信させ、画素ユニット２０２の無線通信制御手段が自己の識別情報２０６を受信したときに、その識別情報２０６と共に受信した色情報２１０により電子ペーパー駆動手段２０７が電子ペーパー画素（表示素子）２０８を発色駆動させるようにしても良い。
【００２１】
以下に、図３にて、電子ペーパー２０１の概略構造を示す。
【００２２】
画素ユニット２０２が格子状に並べられ、透明樹脂シート３０６と樹脂シート３０７からなる基材３００の間に封入されている。無線電力受信手段２０４、無線通信制御手段２０５、及び、電子ペーパー駆動手段２０７は、ＩＣチップ３０１に集積化されている。上述のように、電子ペーパー２０１の画素ユニット２０２を構成する電子回路は個々の画素毎に電気配線上独立しているため、例えば図中の一点鎖線で示す裁断ライン３０５において裁断しても電子ペーパー２０１の機能は損なわれない。また、すべての電子回路が樹脂シート３０７の間に封入されており、外部と電気的接続をもつための接触式電気コネクターがないため、風雨に対する耐久性を備える。
【００２３】
以下に、図４にて、大型看板に電子ペーパーを貼付する手順を説明する。
【００２４】
電子ペーパー２０１を、大型看板４０１の大きさや形状に従い、１枚もしくは複数貼付したのち、大型看板４０１の大きさや形状に従い適宜裁断する。電子ペーパー２０１を任意の大きさや形状に裁断できるので、どのような大きさ及び形状の大型看板４０１であっても電子ペーパー２０１によって構成することができる。
【００２５】
以下に、図５と図６にて、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）による画像のデザインから、大型看板４０１に取り付けられた電子ペーパー２０１による表示画像を書き換えるまでの、一連の手順を説明する。
【００２６】
まず、図５から説明する。ＰＣ５０１にて、大型看板４０１（図４参照）に取り付けられた電子ペーパー２０１の画素（画素ユニット２０２）と同じ画素数を持つ画像５０２をデザインする。電子ペーパー２０１の各画素（画素ユニット２０２）に割り振られた識別情報２０６（言い換えれば画像５０２の各画素のアドレス情報）と各画素の色情報２１０を対応付けた画像情報データテーブル２１５を、ＰＣ５０１から画像情報無線伝送装置２１２へ転送する。なお、ここでは、画像情報無線伝送装置２１２が携帯端末であるものとする。
【００２７】
次に、図６を説明する。大型看板４０１に取り付けられた電子ペーパー２０１の表示画像を更新する作業者６０１は、大型看板４０１に取り付けられた電子ペーパー２０１の表面を任意の場所から任意の方向へ画像情報無線伝送装置２１２にてなぞる。画像情報無線伝送装置２１２は、色情報２１０の送信信号に重畳して送信する電力信号２１１により、画像情報無線伝送装置２１２でなぞった電子ペーパー２０１の画素ユニット２０２へ電力を伝送して画素ユニット２０２の電子回路を起動させる。そして、起動させた電子回路から送信される、その画素ユニット２０２の識別情報２０６を受信する。画像情報無線伝送装置２１２は、受信した識別情報２０６に対応する画素（画素ユニット２０２）の色情報２１０を画像情報データテーブル２１５から選択し、対象の画素ユニット２０２へ送信する。画素ユニット２０２の電子ペーパー駆動手段２０７は、無線通信制御手段２０５が受信した色情報２１０に基づき、電子ペーパー画素２０８の色を変更する。なお、画像更新作業者６０１が画像情報無線伝送装置２１２でなぞって色を変更させた後の画素ユニット２０２を、図６中の符号６０３で示し、画像情報無線伝送装置２１２でなぞる前の、色を変更させる前の画素ユニット２０２を、図６中の符号６０４で示す。また、図６中の引用符号６０６は、画像更新作業者６０１が画像情報無線伝送装置２１２により画素ユニット２０２をなぞった軌跡を示す。
【００２８】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００２９】
また、本明細書では、画像更新作業者６０１が画像を更新するために画像情報無線伝送装置２１２にて電子ペーパー２０１をなぞる作業を行う例にとって本発明の実施形態について説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。画像更新作業者６０１に代わって、画像情報無線伝送装置２１２を保持し電子ペーパー２０１上を走行する機構部を用いても、本発明を実施できる。
【００３０】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【符号の説明】
【００３１】
１０１…電子ペーパー画素
１０２…電子ペーパー駆動手段
１０３…配線層
１０４…配線
２０１…電子ペーパー
２０２…画素ユニット
２０３…アンテナ
２０４…無線電力受信手段
２０５…無線通信制御手段
２０６…識別情報
２０７…電子ペーパー駆動手段
２０８…電子ペーパー画素
２１０…色情報
２１１…電力信号
２１２…画像情報無線伝送装置
２１３…アンテナ
２１４…無線通信制御手段
２１５…画像情報データテーブル
３００…基材
３０１…ＩＣチップ
３０５…裁断ライン
３０６…透明樹脂シート
３０７…樹脂シート
４０１…大型看板
５０１…ＰＣ
５０２…画像
６０１…画像更新作業者
６０３…色を変更させた後の画素ユニット
６０４…色を変更させる前の画素ユニット
６０６…画像情報無線伝送装置でなぞった軌跡
【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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