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JP5178181B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信による通信範囲外においても表示画像を一定時間維持する表示装置に関する。
近年、電磁界又は電波等の無線通信を利用した個体識別技術が注目を集めている。特に、無線通信によりデータの更新を行う半導体装置として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを利用した個体識別技術が注目を集めている。ＲＦＩＤタグ（以下、単にＲＦＩＤという）は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる。ＲＦＩＤを用いた個体識別技術は、個々の対象物の生産、管理等に役立てられ始めており、個体認証への応用も検討されている。
ＲＦＩＤには、情報を含んだ電波又は電磁波を送信することが可能な外部からの電波又は電磁波（搬送波）の電力を利用して駆動するパッシブタイプ（受動タイプ）がある（特許文献１を参照）。パッシブタイプにおいては、ＲＦＩＤを駆動するための電源を外部からの電波又は電磁波（搬送波）の電力を利用して作り出し、電池を備えることのない構成を実現している。
一方、表示装置は、液晶テレビなどの大型表示装置の増加から、活発に開発が進められており、また、パッシブタイプのＲＦＩＤの応用として、無線通信によって画像信号を直接送信する表示装置も注目を集めている（特許文献２を参照）。表示装置は、無線通信装置との無線通信が可能な距離にあることが前提であり、無線通信装置との通信距離によっては電力を受信することができなくなるため、常に通信可能な距離を保つという制限がある。
特開２００６−５０３３７６号公報 特開２００６−０１８１３２号公報
ＲＦＩＤタグは、無線通信装置から送信される電波又は電磁波（搬送波）を受信する距離が遠くなるほど供給される電波が減衰し、生成できる電力が少なくなる。また、通信範囲外では電波そのものが供給されなくなるため、電力が生成できなくなる。
また、用途によっては、ＲＦＩＤタグと無線通信装置の通信距離が長距離であるものが求められる場合もあり、長距離通信を行う場合の受信電力問題を無視することはできない。
一方、表示装置は、トランジスタによって形成された駆動回路やコントローラＩＣ等によって、ＦＰＣ等を介して初めて動作を制御できるようになるため、ＦＰＣ等の有線ケーブルの形状によって、その自由度が制限される。
表示装置は、無線通信によって画像信号の受信及び、電力生成が行われるため、表示画像を維持するには常に通信可能な距離を保つ必要がある。表示装置を無線通信装置との通信範囲外の距離まで移動させると、電力の供給が絶たれ、表示画像が消えてしまう。
本発明は、ＦＰＣ等の有線ケーブルを介さずに表示装置を駆動させ、その表示画像が無線通信装置との通信範囲外であっても維持できるように、無線通信装置から受信した画像信号を保持することで表示画像を一定期間の間、維持し続けることを課題の一つとする。
本発明の表示装置の一つは、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）回路を有する画素回路と、前記画素回路を制御する回路と、アンテナ回路と、復調信号を生成する回路と、無線信号を整流する回路と、第１の電圧を生成する回路と、第２の電圧を蓄える充電回路と、充電制御回路と、電圧供給制御回路と、前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路とを少なくとも有する表示装置である。
また、本発明の表示装置の一つは、表示部と、前記表示部に含まれる画素回路と、前記画素回路を制御する回路と、アンテナ回路と、前記アンテナ回路で受信した無線信号から復調信号を生成する回路と、前記アンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路と、前記アンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路で整流された電圧から第１の電圧を生成する回路と、前記アンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路で整流された電圧から第２の電圧を蓄える充電回路と、前記充電回路へ第２の電圧の充電を行う充電制御回路と、電圧供給制御回路と、前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路と、前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路とを有し、前記画素回路には保持容量としてＳＲＡＭ回路を有し、前記電圧供給制御回路は、前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路に第２の電圧を供給する表示装置である。
上記構成により、上記課題の少なくとも一つを解決することができる。
前記画素回路には、ＳＲＡＭ回路、選択ＴＦＴ、駆動ＴＦＴ、走査線、信号線、電源線、グランド線（ＧＮＤ線とも呼ぶ）、ＳＲＡＭ電源線、表示素子、及び対向電極が設けられる。また、選択ＴＦＴの一方の電極には前記ＳＲＡＭ回路の第１のＴＦＴのゲート電極及び、第２のＴＦＴのドレイン電極及び、前記駆動ＴＦＴのゲート電極が電気的に接続される。また、前記選択ＴＦＴのもう一方の電極には前記信号線が電気的に接続される。また、前記駆動ＴＦＴの一方の電極には前記表示素子が電気的に接続され、前記駆動ＴＦＴのもう一方の電極には前記電源線が電気的に接続される。また、前記ＳＲＡＭ回路の第１のＴＦＴのソース電極には前記ＳＲＡＭ電源線が接続され、前記ＳＲＡＭ回路の第２のＴＦＴのソース電極には前記グランド線が接続され、前記ＳＲＡＭ回路で前記信号線の画像信号を保持する。
前記アンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路は、前記第１の電圧を生成する回路と、前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路の両方に電気的に接続する。このような回路構成とすることにより、表示装置の小型化を達成することができる。
前記アンテナ回路で受信した無線信号から復調信号を生成する回路は、第１の復調回路と第２の復調回路を含み、前記第１の復調回路で生成した復調信号を前記画素回路を制御する回路に供給し、前記第２の復調回路で生成した復調信号を前記充電制御回路に供給する。このような回路構成とすることで、表示装置に対して前記アンテナ回路を一つ設けただけで、受信した無線信号から前記画素回路を制御する回路を制御する信号と、前記充電制御回路及び、前記電圧供給制御回路及び、前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路及び、前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路を制御する信号を生成することができる。
前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路で選択された電圧を、前記画素回路を制御する回路に供給することを特徴の一つとしている。
前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路に保持容量を設けることで、前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路で選択された電圧を、前記画素回路を制御する回路に供給する際に生じる前記画素回路を制御する回路への電圧無供給期間の電圧供給を補う。前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路に保持容量を設けることで、前記画素回路を制御する回路の駆動が停止してしまうことを防ぐことができる。
前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路は電圧比較回路を含み、前記充電回路の電圧をモニタリングし、グランド電圧を基準とした所定の電圧値と比較して、充電回路の充電中は前記画素回路を制御する回路への電圧供給の停止、あるいは、前記画素回路を制御する回路への電圧供給中は充電の停止を行うことを特徴の一つとしている。前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路は、充電回路への過充電を防止することができる。
前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路はカウンタ回路を含み、前記画素回路を制御する回路への電圧供給開始から一定期間経過した後に前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路が、前記画素回路を制御する回路への電圧供給を停止させることを特徴の一つとしている。前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路は、前記画素回路を制御する回路への無駄な電圧供給を避け、低消費電力化を実現することができる。
また、表示装置に複数のアンテナを設けてもよく、本発明の表示装置の一つは、表示部と、前記表示部に含まれる画素回路と、前記画素回路を制御する回路と、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、前記第１のアンテナ回路で受信した無線信号から復調信号を生成する回路と、前記第１のアンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路と、前記第２のアンテナ回路で受信した無線信号から復調信号を生成する回路と、前記第２のアンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路と、前記第１のアンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路で整流された電圧から第１の電圧を生成する回路と、前記第２のアンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路で生成された電圧から第２の電圧を蓄える充電回路と、前記充電回路へ第２の電圧の充電を行う充電制御回路と、電圧供給制御回路と、前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路と、前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路が設けられ、前記画素回路には保持容量としてＳＲＡＭ回路を有し、前記電圧供給制御回路は、第２の電圧を前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択する回路に供給する表示装置である。
上記構成により、上記課題の少なくとも一つを解決することができる。
また、上記構成において、前記第２のアンテナ回路は、前記第１のアンテナ回路と異なる形状であり、第１のアンテナ回路とは独立して受信する無線信号により前記充電回路への充電を行うこと特徴の一つとしている。複数のアンテナ回路を設けることで、第１のアンテナ回路が無線信号を受信していなくても、充電回路への充電を行うことができる。
また、上記構成において、前記第１のアンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路から生成された電圧は、前記第１の電圧を生成する回路に供給され、前記第２のアンテナ回路で受信した無線信号を整流する回路から生成された電圧は、前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する回路に供給されることを特徴の一つとしている。
本発明は、表示装置にＳＲＡＭ回路を設けることで、無線通信装置から受信した画像信号を保持することができる。すなわち、一度画像信号を受信しておけば、無線通信装置から送信される電波によって生成される電力が尽きるまで、画像信号に対応した表示画像を維持することができる。
本発明は、表示装置に無線充電回路を設けることで、無線通信装置から無線信号を受信し、無線充電回路への充電を行うことができる。また、充電電圧が所定の電圧に達した場合、無線充電回路は、表示装置への電圧供給により電源として振る舞い、表示装置を駆動させることができる。このとき、必ずしも常に表示装置と無線通信装置の間で通信を行う必要はない。
本発明は、ＳＲＡＭ回路と無線充電回路を有することで、無線通信装置から受信した画像信号をＳＲＡＭ回路で保持し、同時に無線充電回路の充電を行い、充電された無線充電回路は、表示装置への電圧供給により電源として振る舞い、表示装置を駆動させることができる。表示装置を駆動させるとき、必ずしも常に表示装置と無線通信装置の間で通信を行う必要はなく、一度充電すれば、表示装置が無線通信装置との通信範囲外であっても、ＳＲＡＭ回路で保持している画像信号と、無線充電回路からの電圧供給によって、ある一定期間の間独立して表示装置を駆動させることができる。
本発明は、過充電を防止するため、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路を設け、充電制御回路を制御し、充電回路へ充電される電圧が所定の電圧以上になった場合に充電を停止させることができる。
本発明は、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路内にカウンタ回路を設けることで、無線充電回路に充電された電圧を、一定時間電圧供給したあと自動で電圧供給を停止することができるため、無駄な電圧供給を抑え、低消費電力化を実現することができる。
本発明は、形状の異なるアンテナ回路を設けることで、異なる無線信号を受信することができ、表示装置を駆動していない場合でも、充電のみを行うことができる。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
アンテナとリーダ／ライタ間で送受信される搬送波の周波数は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなどがあり、それぞれＩＳＯ規格などで設定される。勿論、アンテナとリーダ／ライタ間で送受信される搬送波の周波数はこれに限定されず、例えばサブミリ波である３００ＧＨｚ〜３ＴＨｚ、ミリ波である３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、マイクロ波である３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ、極超短波である３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ、超短波である３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ、短波である３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、中波である３００ｋＨｚ〜３ＭＨｚ、長波である３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ、及び超長波である３ｋＨｚ〜３０ｋＨｚのいずれの周波数も用いることができる。
また、搬送波の変調方式は、アナログ変調であってもデジタル変調であってもよく、振幅変調、位相変調、周波数変調、及びスペクトラム拡散のいずれであってもよい。好ましくは、振幅変調又は周波数変調にするとよい。
また、本発明に用いることのできるアンテナの形状については特に限定されない。そのため、伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又は電波方式、光方式等を用いることができる。伝送方式は、実施者が使用用途を考慮して適宜選択すればよく、伝送方式に伴って最適な長さ及び形状を有するアンテナを設ければよい。本発明では信号の伝送方式として、電波方式を用いることができ、更にはマイクロ波方式を用いることができる。伝送方式として電磁結合方式又は電磁誘導方式（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合には、電界密度の変化による電磁誘導を利用するため、アンテナとして機能する導電膜を輪状（例えば、ループアンテナ）又はらせん状（例えば、スパイラルアンテナ）に形成する。伝送方式として電波方式の一種であるマイクロ波方式（例えば、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ帯）又は２．４５ＧＨｚ帯等）を適用する場合には、信号の伝送に用いる電波の波長を考慮してアンテナとして機能する導電膜の長さや形状を適宜設定すればよい。アンテナとして機能する導電膜を例えば、線状（例えば、ダイポールアンテナ）、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ）等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の形状は線状に限られず、電磁波の波長を考慮して曲線状や蛇行形状又はこれらを組み合わせた形状で設けてもよい。
本明細書において、ＴＦＴのソース及びドレインは、ＴＦＴの構成上、ゲート以外の電極を便宜上区別するために採用されている名称である。本発明において、ＴＦＴの極性に限定されない構成の場合、その極性を考慮すると、ソース及びドレインの名称は変化する。そのため、ソース又は、ドレインを一方の電極及びもう一方の電極のいずれかとして記載することがある。
（実施の形態１）
図１に本実施の形態の構成例を示す。
本実施の形態は、無線通信装置であるリーダ／ライタ１０１と、表示装置１１０によって構成される。
表示装置１１０は、表示部１０２、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４、アンテナ回路１０５、信号処理回路１１９、電源生成部１０８によって構成される。
信号処理回路１１９は、復調回路１０７、整流回路１０６、制御部１０９によって構成される。また、電源生成部１０８は、定電圧回路１１２、復調回路１１３、充電制御回路１１５、電圧供給制御回路１１６、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７、充電回路１１１、電圧選択回路１１８によって構成される。また、電圧選択回路１１８は保持容量を設けている。また、整流回路１０６を共有することにより、表示装置の小型化を達成することができる。
リーダ／ライタ１０１から送信される変調された搬送波（以下、無線信号ともいう）をアンテナ回路１０５が受信する。通常、無線通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアに振幅変調、位相変調などの処理をおこなって送られてくる。例えば、無線通信信号を１３．５６ＭＨｚとする場合は、充電回路１１１を充電するためのリーダ／ライタ１０１からの電磁波の周波数も同じであることが望ましい。なお、充電のための信号と、通信のための信号とを同一の周波数帯にすることでアンテナ回路１０５を共有にすることができる。アンテナ回路１０５を共有化することにより、表示装置１１０の小型化を達成することができる。
アンテナ回路１０５で受信した無線信号は、整流回路１０６、定電圧回路１１２を経て電圧を生成する。生成された電圧は電圧選択回路１１８に供給される。
電圧選択回路１１８で選択した電圧は、信号処理回路１１９に設けられた回路及び、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に供給される。
アンテナ回路１０５で受信した変調されたもう一方の無線信号は、復調回路１０７により復調され、制御部１０９に供給される。
制御部１０９では制御信号（クロック、スタートパルス、画像信号等）が生成さる。生成された制御信号は、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に供給され、表示部１０２には所望の画像が表示される。
一方、リーダ／ライタ１０１から送信される無線信号は整流回路１０６、復調回路１１３を経て、充電回路１１１にも供給される。充電回路１１１の充電電圧が所定の電圧を超えた場合、充電電圧は充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７によって制御される電圧供給制御回路１１６から電圧選択回路１１８に供給される。
電圧選択回路１１８は、リーダ／ライタ１０１と表示装置１１０の間で通信が行われている場合、または通信が行われていない場合と、またはリーダ／ライタ１０１と表示装置１１０が通信範囲外にあり、かつ充電回路１１１の充電電圧が所定の電圧を超えている場合と、または充電回路１１１の充電電圧が所定の電圧を超えていない場合などに、定電圧回路１１２及び、電圧供給制御回路１１６から供給される電圧のどちらか一方の電圧を選択する。
また、定電圧回路１１２及び、電圧供給制御回路１１６のどちらか一方から電圧が供給された場合は、供給された電圧をそのまま選択する。
電圧選択回路１１８が電圧を選択する瞬間、電圧選択回路１１８から信号処理回路１１９に設けられた回路及び、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に電圧が供給されない期間ができるが、この期間は表示部１０２中の保持容量が保持している電圧で表示部１０２の駆動を補っている。
電圧選択回路１１８は、始めに表示部１０２の制御を行うために定電圧回路１１２から供給される電圧を選択するのが望ましい。
また、電圧選択回路１１８が電圧供給制御回路１１６から供給される電圧を選択するのは、すでに表示部１０２の制御が行われており、ＳＲＡＭ回路により画像信号の保持状態に入っている場合がより好ましい。この場合、表示部１０２の制御には定電圧回路１１２から供給される電圧を用いるため、電圧供給制御回路１１６から供給される電圧を、ＳＲＡＭ回路によって画像信号を保持するためだけに用いることができ、より長い時間表示画像を維持することができる。
また、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７内にカウンタ回路を設けることで、一定期間電圧供給したあと自動で電圧供給を停止することができ、無駄な電力を抑え、低消費電力化を実現することができる。
（実施の形態２）
図２に定電圧回路１１２から供給される電圧を用いて表示部１０２を制御する場合の実施の形態を示す。なお、図中の点線矢印は、電圧供給制御回路１１６から電圧選択回路１１８への電圧供給を行わないことを意味する。
リーダ／ライタ１０１から送信される変調された搬送波（以下、無線信号ともいう）をアンテナ回路１０５が受信する。アンテナ回路１０５で受信した無線信号は、整流回路１０６、定電圧回路１１２を経て電圧を生成する。生成された電圧は電圧選択回路１１８に供給される。
一方、リーダ／ライタ１０１から送信される無線信号は整流回路１０６、復調回路１１３を経て、充電回路１１１にも供給される。充電回路１１１の充電電圧が所定の電圧を超えた場合、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７によって、充電電圧を電圧選択回路１１８に供給しないように電圧供給制御回路１１６を制御する。
電圧選択回路１１８は、定電圧回路１１２から供給された電圧を信号処理回路１１９に設けられた回路及び、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に供給する。
信号処理回路１１９に設けられた制御部１０９では制御信号が生成される。生成された制御信号は、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に供給され、表示部１０２には所望の画像が表示される。
本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
（実施の形態３）
図３に充電回路１１１から供給される電圧を用いて表示部１０２の表示を維持する場合の実施の形態を示す。
また、図３は充電回路１１１の充電が完了した後にリーダ／ライタ１０１から電磁波の送信が停止された場合、またはリーダ／ライタ１０１と表示装置１１０が無線通信範囲外にある場合を示し、表示装置１１０の×印つき点線矢印は、電力及び、電圧が生成されないことを意味する。
リーダ／ライタ１０１から送信される変調された搬送波（以下、無線信号ともいう）をアンテナ回路１０５が受信する。アンテナ回路１０５で受信した無線信号は、整流回路１０６、定電圧回路１１２を経て電圧を生成する。生成された電圧は電圧選択回路１１８に供給される。
電圧選択回路１１８で選択した電圧は、信号処理回路１１９に設けられた回路及び、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に供給される。アンテナ回路１０５で受信した変調されたもう一方の無線信号は、復調回路１０７により復調され、制御部１０９に供給される。
制御部１０９では制御信号（クロック、スタートパルス、画像信号等）が生成される。生成された制御信号は、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に供給され、表示部１０２には所望の画像が表示される。
一方、リーダ／ライタ１０１から送信される無線信号は整流回路１０６、復調回路１１３を経て、充電回路１１１にも供給される。充電回路１１１の充電電圧が所定の電圧を超えた場合、充電電圧は充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７によって制御される電圧供給制御回路１１６から電圧選択回路１１８に供給される。
電圧選択回路１１８が電圧を選択する瞬間、信号処理回路１１９に設けられた回路及び、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に電圧が供給されない期間ができるが、この期間は表示部１０２の保持容量が保持している電圧で表示部１０２の駆動を補っている。
また、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７内にカウンタ回路を設けることで、一定期間電圧供給したあと自動で電圧供給を停止することができ、無駄な電力を抑え、低消費電力化を実現することができる。
本実施の形態は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることができる。表示装置は、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７によって制御され、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３のいずれかの駆動が行われる。
（実施の形態４）
図４に第１のアンテナ回路１０５と第２のアンテナ回路４０１を有する場合の実施の形態を示す。
第２のアンテナ回路４０１は外部に無作為に生じている電磁波を受信し、第１のアンテナ回路１０５はリーダ／ライタ１０１から発信された特定の波長を有する電磁波を受信する場合を示しており、第１のアンテナ回路１０５と異なる電磁波を受信するために、第２のアンテナ回路４０１は第１のアンテナ回路１０５と異なる形状であることが望ましい。
第２のアンテナ回路４０１は外部に無作為に生じている微弱な電磁波を受信し、整流回路４０２を介して充電回路１１１に一定の時間をかけて少しずつ充電を行う。なお、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７は充電回路１１１の充電状況を監視し、充電制御回路１１５、電圧供給制御回路１１６に設けられたスイッチのオン、オフを制御することにより充電回路１１１の過充電を防止する。また、ここでは、充電回路１１１に充電された電圧は、電圧選択回路１１８に供給される構成となっている。
また、リーダ／ライタ１０１から発信された特定の波長を有する電磁波を第１のアンテナ回路１０５が受信する。なお、信号処理回路１１９に整流回路１０６、電源生成部１０８に定電圧回路１１２を設けることにより、制御部１０９を駆動させるための電圧を確保することができる。
以上のように、無線で充電可能な充電回路１１１を設けることによって、表示装置１１０に設けられた無線充電回路の充電を容易に行うことが可能となる。また、一定の時間をかけて電磁波を受信して充電回路１１１の充電を行い、蓄電された電圧を供給することによって、充電回路１１１の充電に利用する電磁波が微弱な場合であっても、充電回路１１１から大きい電圧を供給することが可能となる。特に、外部に無作為に生じている微弱な電磁波を第２アンテナ回路４０１で受信して充電回路１１１の充電を行う場合には、本実施の形態に示した表示装置１１０は非常に有効となる。
（実施の形態５）
図５（ａ）に充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７の構成例を示す。
充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７には復調信号５０３と整流後電圧５０４が入力される。また、電圧比較回路５０１が設けられており、一方の入力には基準電圧５０５が、もう一方の入力には充電回路１１１の電圧が供給される。
充電電圧が基準電圧に達するまでは充電制御回路１１５が、充電電圧が基準電圧に達してからは電圧供給制御回路１１６が制御されるように、電圧比較回路５０１から充電制御回路１１５及び、電圧供給制御回路１１６に制御電圧が供給される。
また、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７にはカウンタ回路５０２も設けられており、充電制御回路１１５及び、電圧供給制御回路１１６に供給される制御電圧が供給される。
カウンタ回路５０２はある一定数のカウント後、電圧供給制御回路１１６へ制御電圧を供給する。カウンタ回路５０２から供給された制御電圧により、電圧供給制御回路１１６の電圧供給を停止させる。
（実施の形態６）
図５（ｂ）に電圧選択回路１１８の構成例を示す。
電圧選択回路１１８には、定電圧回路１１２及び、電圧供給制御回路１１６から供給される電圧を比較するための電圧大小比較回路５０６が設けられており、電圧大小比較回路５０６の一方の入力には定電圧回路１１２から供給される定電圧が、もう一方の入力には電圧供給制御回路１１６から供給される充電電圧が供給される。
入力された定電圧及び、充電電圧は、電圧大小比較回路５０６によって比較され、大きい電圧が選択後電圧５０７として信号処理回路１１９に設けられた回路及び、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に供給される。
また、定電圧回路１１２及び、電圧供給制御回路１１６から電圧が供給されない場合は、その入力がグランド電圧（ＧＮＤ電圧とも呼ぶ）となるようにスイッチ等を設けておけば、電圧選択回路１１８に定電圧回路１１２及び、電圧供給制御回路１１６からどちらか一方の電圧しか供給されていない場合に、供給された電圧とＧＮＤ電圧の大小比較を行うため、供給された電圧をそのまま選択後電圧５０７とすることができる。
（実施の形態７）
図６にアンテナ回路１０５がリーダ／ライタ１０１からの電磁波を受信し、充電回路１１１への充電動作を行い、表示部１０２を制御する場合の一例を示す。なお、ここでは、また、充電制御回路１１５に第１のスイッチが設けられ、電圧供給制御回路１１６に第２のスイッチが設けられている例を示す。また、充電回路１１１の充電が完了するまでの期間は、定電圧回路１１２から供給される電圧で表示部１０２の制御を行っている。
まず、リーダ／ライタ１０１から電磁波が送信されると（６０１）、アンテナ回路１０５がリーダ／ライタ１０１から送信された電磁波の受信を開始する（６０２）。次に、充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７は、充電回路１１１の電圧がグランド電圧を基準とした場合の所定の電圧値（例えば、Ｖｘ）以上か未満かを電圧比較回路５０１等で確認する（６０３）。そして、充電回路１１１の電圧がＶｘより低い場合には、充電回路１１１の電力を他の回路へ供給しないように電圧供給制御回路１１６に設けられた第２のスイッチをオフにする（６０４）。
次に、第１のスイッチがＯＮして（６０５）、充電回路１１１の充電が開始される（６０６）。充電中は充電回路１１１の充電状況を充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路１１７により監視し、充電回路１１１の電圧値をモニタリングする。そして、充電回路１１１の電圧が所定の電圧値以上になった場合に、充電制御回路１１５に設けられた第１のスイッチをＯＦＦし（６０７）、充電を停止する（６０８）。
次に、第１のスイッチのＯＦＦと同時に第２のスイッチをＯＮして（６０９）、電圧供給制御回路１１６を介して電圧選択回路１１８に電圧を供給する。
電圧選択回路１１８に定電圧回路１１２と電圧供給制御回路１１６から電圧が供給されているかを電圧選択回路１１８で判定し（６１０）、その直後に電圧選択を行う。
電圧選択回路１１８に定電圧回路１１２と電圧供給制御回路１１６から電圧が供給されている場合、供給されている電圧を電圧大小比較回路で比較し、大きい方の電圧を選択する（６１１）。充電電圧が所定の電圧を超えている場合、定電圧回路１１２から供給されている電圧が定電圧であるため、ほぼ充電電圧が選択されるが、充電電圧が定電圧未満になった場合には、大小関係が逆転し、定電圧が選択される。
また、電圧選択回路１１８に定電圧回路１１２及び、電圧供給制御回路１１６のどちらか一方の電圧しか供給されていない場合は、そのまま供給された電圧を選択する（６１２）。
電圧選択回路１１８で選択した電圧は、信号処理回路１１９に設けられた回路及び、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４に供給される（６１３）。
電圧を供給された信号処理回路１１９に設けられた制御部１０９及び、走査線制御回路１０３、信号線制御回路１０４で制御信号等を生成し、表示部１０２の制御を行う（６１４）。
図７にリーダ／ライタの構成例を示す。
リーダ／ライタ７０１は、受信部７０２、送信部７０３、制御部７０４、インターフェース部７０５、アンテナ回路７０６によって構成されている。制御部７０４は、インターフェース部７０５を介したリーダ／ライタ制御装置７０７の制御により、データ処理命令、データ処理結果について、受信部７０２、送信部７０３を制御する。送信部７０３は表示装置１１０に送信するデータ処理命令を変調し、アンテナ回路７０６から電磁波として出力する。また受信部７０２は、アンテナ回路７０６で受信された信号を復調し、データ処理結果として制御部７０４に出力する。
本実施の形態において、図７に示すリーダ／ライタ７０１のアンテナ回路７０６は、受信部７０２及び送信部７０３に接続され、ＬＣ並列共振回路を構成するアンテナ７０９及び共振容量７１０を有する。アンテナ回路７０６は、受信時に、表示装置１１０により出力された信号によってアンテナ回路７０６に誘導される起電力を電気的信号として受信する。また、送信時には、アンテナ回路７０６に誘導電流を供給し、アンテナ回路７０６より表示装置１１０に信号を送信する。
（実施の形態８）
表示部には、表示素子、及び表示素子に電気的に接続された画素回路を備えた画素が複数マトリクス状に設けられている。画素回路はＴＦＴなどで構成される回路であり、本実施の形態ではＳＲＡＭ回路を備えている。
なお、本発明では表示素子をＥＬ素子として具体例を実施形態で説明するが、表示素子はＥＬ素子に限定されるものでない。
図８に本発明の表示装置の表示部の構成例を示す。
表示部１０２には、信号線８０１、走査線８０２、電源線８０３、ＳＲＡＭ電源線８０４、ＧＮＤ線８０５、選択ＴＦＴ８０６、駆動ＴＦＴ８０７、ＥＬ素子８０８、対向電極８０９が設けられており、ＥＬ素子８０８、及びＥＬ素子８０８に電気的に接続された画素回路を備えた画素が複数マトリクス状に設けられている。また、画素回路はＳＲＡＭ回路８１０を備えており、その回路内には第１のＴＦＴ８１３で構成される第１のインバータ８１１と第２のＴＦＴ８１４で構成される第２のインバータ８１２が設けられている。
選択ＴＦＴ８０６のゲート電極は走査線８０２に接続され、一方の電極は信号線８０１、もう一方の電極は駆動ＴＦＴ８０７のゲート電極及び、第１のインバータ８１１のゲート電極及び、第２のインバータ８１２の共有された電極に接続される。また、第１のインバータ８１１及び、第２のインバータ８１２の共有していない電極の一方はＳＲＡＭ電源線８０４、もう一方の電極はＧＮＤ線８０５に接続される。
また、駆動ＴＦＴ８０７の一方の電極は電源線８０３、もう一方の電極はＥＬ素子８０８を介して対向電極８０９に接続される。
図９において、ＳＲＡＭ回路８１０が画像信号を保持する具体例を説明する。また、図中のＨｉｇｈは正電位（ここでは５Ｖ）、Ｌｏｗは負電位（ここでは０Ｖ）を表しており、パルス信号９０１は０Ｖ／５Ｖのパルスとしているが、もちろん任意の電位での駆動も可能であり、図中の電位に限定されるものではない。
電源線８０３、ＳＲＡＭ電源線８０４にはＨｉｇｈが入力され、信号線８０１、ＧＮＤ線８０５、対向電極８０９にはＬｏｗが入力されている。走査線８０２にパルス信号９０１が入力された場合、選択ＴＦＴ８０６がオンし、ＳＲＡＭ回路８１０にはＬｏｗが入力される。ＳＲＡＭ回路８１０内には第１のＴＦＴ８１３で構成された第１のインバータ８１１と第２のＴＦＴ８１４で構成された第２のインバータ８１２が設けられているため、第１のインバータ８１１のゲート電極に入力されたＬｏｗは反転したＨｉｇｈを出力し、第２のインバータ８１２のゲート電極に入力される。また、第２のインバータ８１２のゲート電極に入力されたＨｉｇｈは反転したＬｏｗを出力し、一方は再度第１のインバータ８１１のゲート電極に入力され、もう一方は駆動ＴＦＴ８０７のゲート電極に入力される。
駆動ＴＦＴ８０７のゲート電極にＬｏｗが入力されると、駆動ＴＦＴ８０７がオンし、電源線８０３はＥＬ素子８０８を介して対向電極８０９と接続されるので、電源線８０３（Ｈｉｇｈ）と対向電極８０９（Ｌｏｗ）には電位差が生じ、電源線８０３から対向電極８０９に向かって電流が流れ、ＥＬ素子８０８を発光させる。
次に、パルス信号９０１が通りすぎたあと（走査線８０２にＬｏｗが入力されるのと同意）の状態について説明する。図９の電位状態で、選択ＴＦＴ８０６のゲート電極にＬｏｗが入力されると、選択ＴＦＴ８０６はオフする。選択ＴＦＴ８０６を介して入力されていた信号線８０１のＬｏｗは、駆動ＴＦＴ８０７のゲート電極及び、ＳＲＡＭ回路８１０内の第１のインバータ８１１のゲート電極に入力されなくなるが、ＳＲＡＭ回路８１０内の第１のインバータ８１１と第２のインバータ８１２が互いに入出力を繰り返しているため、駆動ＴＦＴ８０７のゲート電極とＳＲＡＭ回路８１０内の第１のインバータ８１１のゲート電極には、第２のインバータ８１２の出力であるＬｏｗが入力される。
駆動ＴＦＴ８０７のゲート電極にＬｏｗが入力されると、前述の通り、電源線８０３から対向電極８０９に向かって電流が流れ、ＥＬ素子８０８を発光させる。
このように、たとえ選択ＴＦＴ８０６がオフしていても、一度信号線８０１から入力された画像信号は、次に選択ＴＦＴ８０６がオンして、新しい画像信号が入力されるか、電源が切れて駆動できなくなるまで保持される。
また、本実施の形態では、信号線８０１にＬｏｗが入力された場合に、駆動ＴＦＴ８０７がオンし、ＥＬ素子８０８が発光する場合を説明したが、信号線８０１にＨｉｇｈが入力される場合も同様に考えることができるが、駆動ＴＦＴはオフし、ＥＬ素子８０８は非発光となる。
以上のように、ＳＲＡＭ回路により無線通信装置から受信した画像信号を保持することができる。ここではＳＲＡＭ回路の一例を説明したが、本発明のＳＲＡＭ回路はこれに限定されるものではないことはいうまでもない。
なお、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いたり、様々な素子を設けることが出来る。
例えば、表示素子、表示装置、発光素子または発光装置としては、ＥＬ素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を用いることができる。
なお、ＥＬ素子を用いた表示装置としてはＥＬディスプレイ、電子放出素子を用いた表示装置としてはフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）やＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）など、液晶素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）がある。
本発明の表示装置は、図１０のような遊園地やテーマパークなどのアミューズメント施設において、例えば携帯可能な表示装置として入場時に貸し出され、主に現在地や現在時刻の表示を行い、場合によってはアトラクションの説明や待ち時間等の情報を表示する。
リーダ／ライタ１００１は、各エリア内に複数設けられているため、使用者１００５は、現在地が知りたくなった場合等に任意のリーダ／ライタ１００１で現在位置を確認することができ、地図等を広げる煩わしさを感じることがない。
また、リーダ／ライタ１００１がアトラクション１００２付近にあるものはアトラクションの説明や待ち時間情報等を、レストラン又はショップ１００３付近にあるものは、メニュー表や商品情報等を表示することができ、使用者１００５が予定を立てやすく、時間を有効に利用できる。
また、表示装置は無線通信によって生成される電力で駆動するため、リーダ／ライタ１台で同時に複数人が無線通信を受信できる。また、有線充電の様にコードを接続する手間が省けるため便利である。
また、使用者１００５が情報を取得したら一定期間維持できるため、リーダ／ライタ１００１を離れることができるため、情報取得待ちで混雑することはない。
また、各エリア内には収納箱１００４が複数設けられており、表示装置が不必要になった場合には任意の収納箱１００４に放置してよいし、必要になった場合には任意の収納箱１００４から持ち出してよい。
また、収納箱１００４には無線充電回路を充電させることのできる電波又は電磁波を送信するためのリーダ／ライタ１００１が設けられており、収納箱１００４内にある表示装置に設けられている無線充電回路の充電を行うことができる。
また、貸し出された表示装置を持ち帰ることもできる。持ち帰る場合は、表示装置を購入する必要があるが、再来場時または、同様のシステムを採用しているアミューズメント施設等で利用することができる。
実施の形態１の表示装置構成例を示す図。 実施の形態２の表示装置構成例を示す図。 実施の形態３の表示装置構成例を示す図。 実施の形態４の表示装置構成例を示す図。 実施の形態５、６の電圧制御回路及び、電圧選択回路の構成例を示す図。 実施の形態７のフローチャート図。 リーダ／ライタの構成例を示す図。 実施の形態８のＳＲＡＭ回路構成例を示す図。 実施の形態８のＳＲＡＭ回路構成例を示す図。 実施例を説明する図。
符号の説明
１０１ リーダ／ライタ
１０２ 表示部
１０３ 走査線制御回路
１０４ 信号線制御回路
１０５ アンテナ回路
１０６ 整流回路
１０７ 復調回路
１０８ 電源生成部
１０９ 制御部
１１０ 表示装置
１１１ 充電回路
１１２ 定電圧回路
１１３ 復調回路
１１５ 充電制御回路
１１６ 電圧供給制御回路
１１７ 充電制御回路及び電圧供給制御回路を制御する回路
１１８ 電圧選択回路
１１９ 信号処理回路
４０１ 第２のアンテナ回路
４０２ 整流回路
５０１ 電圧比較回路
５０２ カウンタ回路
５０５ 基準電圧
５０６ 電圧大小比較回路
５０７ 選択後電圧
７０１ リーダ／ライタ
７０２ 受信部
７０３ 送信部
７０４ 制御部
７０５ インターフェース部
７０６ アンテナ回路
７０７ リーダ／ライタ制御装置
７０９ アンテナ
７１０ 共振容量
８０１ 信号線
８０２ 走査線
８０３ 電源線
８０４ ＳＲＡＭ電源線
８０５ ＧＮＤ線
８０６ 選択ＴＦＴ
８０７ 駆動ＴＦＴ
８０８ ＥＬ素子
８０９ 対向電極
８１０ ＳＲＡＭ回路
８１１ インバータ
８１２ インバータ
８１３ ＴＦＴ
８１４ ＴＦＴ
９０１ パルス信号
１００１ リーダ／ライタ
１００２ アトラクション
１００３ ショップ
１００４ 収納箱
１００５ 利用者

Claims (2)

  1. 表示部と、
    前記表示部に含まれる画素回路と、
    前記画素回路を制御する第１の回路と、
    アンテナ回路と、
    前記アンテナ回路で受信した無線信号から復調信号を生成する第２の回路と、
    前記アンテナ回路で受信した無線信号を整流する第３の回路と、
    前記第３の回路で整流された電圧から第１の電圧を生成する第４の回路と、
    前記第３の回路で整流された電圧から第２の電圧を蓄える充電回路と、
    前記充電回路への前記第２の電圧の充電を制御する充電制御回路と、
    電圧供給制御回路と、
    前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する第５の回路と、
    前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択して、前記第１の回路に供給する第６の回路とを有し、
    前記画素回路はＳＲＡＭ回路を有し、
    前記電圧供給制御回路は、前記第６の回路に前記第２の電圧を供給する表示装置。
  2. 表示部と、
    前記表示部に含まれる画素回路と、
    前記画素回路を制御する第１の回路と、
    第１のアンテナ回路と、
    第２のアンテナ回路と、
    前記第１のアンテナ回路で受信した無線信号から復調信号を生成する第２の回路と、
    前記第１のアンテナ回路で受信した無線信号を整流する第３の回路と、
    前記第２のアンテナ回路で受信した無線信号を整流する第４の回路と、
    前記第３の回路で整流された電圧から第１の電圧を生成する第５の回路と、
    前記第２のアンテナ回路で受信した無線信号から復調信号を生成する第６の回路と、
    前記第４の回路で生成された電圧から第２の電圧を蓄える充電回路と、
    前記充電回路への前記第２の電圧の充電を制御する充電制御回路と、
    電圧供給制御回路と、
    前記充電制御回路及び前記電圧供給制御回路を制御する第７の回路と、
    前記第１の電圧と前記第２の電圧のどちらか一方を選択して、前記第１の回路に供給する第８の回路とを有し、
    前記画素回路はＳＲＡＭ回路を有し、
    前記電圧供給制御回路は、前記第８の回路に前記第２の電圧を供給する表示装置。
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