記録装置、記録システムおよび記録方法
【課題】記録媒体が、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有する特性となる駆動方法を提供すること。
【解決手段】記録装置は、第１の液晶層および第２の液晶層および感光層を含む表示層のうち第１の液晶層および第２の液晶層をＦ配向状態にする第１の電圧を印加する。第１の電圧の印加が終了した後で、第２の液晶層をＨ配向状態にする第２の電圧を印加する。第２の電圧の印加と同期して、第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては強い光を表示層に照射し、第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては弱い光を表示層に照射する。第２の電圧の印加が終了した後で、第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては弱い光を表示層に照射する。
【解決手段】記録装置は、第１の液晶層および第２の液晶層および感光層を含む表示層のうち第１の液晶層および第２の液晶層をＦ配向状態にする第１の電圧を印加する。第１の電圧の印加が終了した後で、第２の液晶層をＨ配向状態にする第２の電圧を印加する。第２の電圧の印加と同期して、第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては強い光を表示層に照射し、第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては弱い光を表示層に照射する。第２の電圧の印加が終了した後で、第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては弱い光を表示層に照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置、記録システムおよび記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光書き込み型の電子ペーパが知られている。特許文献１は、それぞれ電圧−反射率曲線のしきい値が異なる液晶層を２層積層した構成の液晶表示素子を駆動する方法を開示している。特許文献１においては、２回の電圧印加および露光で、各層に画像が記録される。２回目の電圧印加および露光により、１回目の電圧印加および露光により書き込まれた層の画像に影響を与えないように液晶層の駆動閾値が設計された技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９８９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、書き込み後の記録媒体が、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有する特性となる駆動方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る記録装置は、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射する第１の光照射手段と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第２の光照射手段とを有する。
【０００６】
請求項２に係る記録装置は、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第１の光照射手段と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射する第２の光照射手段とを有する。
【０００７】
請求項３に係る記録装置は、前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記積を増加させるように前記回路素子を制御する制御手段とを有する。
【０００８】
請求項４に係る記録システムは、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射する第１の光照射手段と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第２の光照射手段とを有する記録装置と、前記表示層を有し、前記第３の強度の光照射により、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層にかかる残留電圧が除去される記録媒体とを有する。
【０００９】
請求項５に係る記録システムは、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第１の光照射手段と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射する第２の光照射手段とを有する記録装置と、前記表示層を有し、前記第３の強度の光照射により、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層にかかる残留電圧が除去される記録媒体とを有する。
【００１０】
請求項６に係る記録システムは、前記記録装置が、前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記積を増加させるように前記回路素子を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る記録方法は、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加するステップと、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加するステップと、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射するステップと、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しないステップとを有する。
【００１２】
請求項８に係る記録方法は、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加するステップと、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加するステップと、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しないステップと、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射するステップとを有する。
【００１３】
請求項９に係る記録方法は、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子を、前記積を増加させるように制御するステップを有する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る記録装置によれば、第３の強度の光照射により液晶層の配向状態を制御する構成を有しない場合と比較して、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有するように書き込みをすることができる。
請求項２に係る記録装置によれば、第１の液晶層および第２の液晶層の双方において第２の階調値を表示させる領域に対しては光を照射しない構成を有しない場合と比較して、第１の液晶層および第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項３に係る記録装置によれば、表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させる回路素子を有しない構成と比較して、第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項４に係る記録システムによれば、第３の強度の光照射により液晶層の配向状態を制御する構成を有しない場合と比較して、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有するように書き込みをすることができる。
請求項５に係る記録システムによれば、第１の液晶層および第２の液晶層の双方において第２の階調値を表示させる領域に対しては光を照射しない構成を有しない場合と比較して、第１の液晶層および第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項６に係る記録システムによれば、表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させる回路素子を有しない構成と比較して、第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項７に係る記録方法によれば、第３の強度の光照射により液晶層の配向状態を制御する構成を有しない場合と比較して、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有するように書き込みをすることができる。
請求項８に係る記録方法によれば、第１の液晶層および第２の液晶層の双方において第２の階調値を表示させる領域に対しては光を照射しない構成を有しない場合と比較して、第１の液晶層および第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項９に係る記録システムによれば、表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させる回路素子を有しない構成と比較して、第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る記録装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態に係る電子ペーパ２００の構成を示す図である。
【図３】液晶層２５０の反射率特性の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る記録方法を示すタイミングチャートである。
【図５】光照射なしの残留電圧を例示する図である。
【図６】光照射ありの残留電圧を例示する図である。
【図７】電子ペーパ２００の等価回路の一例を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る配向状態の制御を説明する別の図である。
【図９】第１実施形態に係る配向状態の制御を説明するさらに別の図である。
【図１０】漏れ光に対する不感帯の一例を示す図である。
【図１１】第１実施形態のしきい値の設計について説明する図である。
【図１２】第１実施形態のしきい値の設計について説明する図である。
【図１３】第２実施形態に係る記録方法を示すタイミングチャートである。
【図１４】第２実施形態に係る配向状態の制御を説明する別の図である。
【図１５】第２実施形態に係る配向状態の制御を説明するさらに別の図である。
【図１６】記録の例を示す図である。
【図１７】第２実施形態のしきい値の設計について説明する図である。
【図１８】第３実施形態に係る記録システムの等価回路を例示する図である。
【図１９】回路シミュレータにより計算された液晶層２５０両端の電圧を示す図である。
【図２０】液晶層２５０の反射率の、抵抗３００の抵抗値依存性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．第１実施形態
１−１．構成
１―１−１．記録装置１００
図１は、本発明の一実施形態に係る記録装置１００の構成を示すブロック図である。記録装置１００は、電子ペーパ２００に対して、画像情報に応じた画像を記録する装置である。記録装置１００と電子ペーパ２００とをあわせて、「記録システム」という。記録装置１００は、制御部１１０、操作部１２０、光照射部１３０、電圧印加部１４０および情報取得部１５０を備える。
【００１７】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置やメモリなどの記憶手段を備える。制御部１１０は、記録装置１００の各部の動作を制御する。操作部１２０は、利用者が記録装置１００に対して選択、確認、取り消しなどの指示を行うための操作を行う入力装置である。操作部１２０は、タッチパネル、キーボードなどを有し、操作内容を示す情報を制御部１１０に出力する。
【００１８】
光照射部１３０は、電子ペーパ２００へ光を照射する光源を有する。以下、電子ペーパ２００への画像の記録に用いられる光を「記録光」という。この光源は、例えば半導体レーザである。光源からの光は、回転するポリゴンミラーなどの反射物に反射され、また、レンズにより集光される。こうしてスポット状に集光された光は、電子ペーパ２００において画像を表示する単位である画素に対して照射される。光照射部１３０は、制御部１１０の制御下で、スポット状の光を電子ペーパ２００上で走査する。なお、この光源は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が線状に配置されたＬＥＤアレイであってもよい。あるいは、バックライトおよびこのバックライトからの光を選択的に透過させるＬＣＤパネルが用いられてもよい。
【００１９】
電圧印加部１４０は、制御部１１０の制御下で、電極（図示略）を介して電子ペーパ２００に電圧を印加する。以下、電子ペーパ２００への画像の記録（書き込み）に用いられる電圧を「記録電圧」という。記録装置１００は、電子ペーパ２００を保持することができる構成を有している。電子ペーパ２００を保持した状態において、記録装置１００は電子ペーパ２００に電圧印加および光照射を行う。制御部１１０は、光照射部１３０における記録光の照射と同期して記録電圧を印加するよう、電圧印加部１４０を制御する。
【００２０】
情報取得部１５０は、図示しない記憶手段、外部装置から、制御プログラム、画像を示す画像情報など各種情報を取得する。この例においては、有線、無線などによる通信手段を用いて外部装置からの情報を取得する。なお、外部装置より、各種情報を取得する手段は、通信手段に限らず、ＵＳＢメモリ、メモリカードなどの半導体メモリ、ＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクなどから取得するインターフェースであってもよい。
【００２１】
１−１―２．電子ペーパ２００
図２は、一実施形態に係る電子ペーパ２００の構成を示す図である。電子ペーパ２００は、光書き込み型の表示媒体の一例である。電子ペーパ２００は、保護層２１０及び保護層２７０と、透明電極２２０及び透明電極２６０と、感光層２３０と、着色層２４０と、液晶層２５０Ｂと液晶層２５０Ｇとを備えており、これらによって画像が表示される表示面が構成されている。
【００２２】
保護層２１０および保護層２７０は、電子ペーパ２００の表面を保護するための層である。保護層２１０および保護層２７０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる。保護層２１０は、記録装置１００によって光が照射される側（裏面）に設けられている。保護層２７０は、書き込まれた画像を使用者が観察する側（表面）に設けられている。透明電極２２０および透明電極２６０は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムすず）からなる層である。記録装置１００により、透明電極２２０および透明電極２６０の間に電圧が印加される。
【００２３】
感光層２３０は、照射される光に応じてそのインピーダンスが変化する層である。感光層２３０としては、例えば、有機光導電体（Organic Photoconductor：ＯＰＣ）が用いられる。感光層２３０は、特定の波長の光が照射されると、電荷を生じて暗状態よりも低抵抗化する。すなわち、光が照射されると、感光層２３０が暗状態よりも低抵抗化するので、印加電圧が一定の場合液晶層２５０にかかる電圧が増加する。以下、感光層２３０と液晶層２５０とを含む層を必要に応じて「表示層」という。
【００２４】
着色層２４０は、液晶層２５０が光を透過する場合に観察される層である。この例において、着色層２４０は、赤色で構成されている。なお、着色層２４０は、必須の構成ではなく、例えば、感光層２３０で入射光を吸収させてもよい。
【００２５】
液晶層２５０は、電圧等により与えられるエネルギーに応じて配向状態が変化する液晶、例えばコレステリック液晶の分子を含む。液晶層２５０は、バインダー樹脂中にマイクロカプセル状のコレステリック液晶を分散させたものである。コレステリック液晶の配向状態には、主として、プレーナ配向（第３の配向状態の一例）、フォーカルコニック配向（第１の配向状態の一例）およびホメオトロピック配向（第２の配向状態の一例）がある。プレーナ配向とフォーカルコニック配向とは熱的に安定な状態であり、無電界状態でも配向状態が維持される。すなわち、コレステリック液晶は、プレーナ配向とフォーカルコニック配向との双安定の材料である。プレーナ配向においては、所定の波長の光が反射される。フォーカルコニック配向においては、光が透過される。電子ペーパ２００は、この反射率の違いを用いて表示を行う。
【００２６】
図３は、液晶層２５０の反射率特性の一例を示す図である。図３において、縦軸は液晶層２５０の反射率を示し、横軸は液晶層２５０に印加される電圧を示している。図３において、実線は液晶層２５０Ｂの反射率特性を、破線は液晶層２５０Ｇの反射率特性を、それぞれ示している。電圧ＶＢｐｆは液晶層２５０Ｂにおいてプレーナ配向からフォーカルコニック配向に遷移するしきい値の電圧を、電圧ＶＢｆｈはフォーカルコニック配向からホメオトロピック配向に遷移するしきい値の電圧を、それぞれ示す。電圧ＶＧｐｆは液晶層２５０Ｇにおいてプレーナ配向からフォーカルコニック配向に遷移するしきい値の電圧を、電圧ＶＧｆｈはフォーカルコニック配向からホメオトロピック配向に遷移するしきい値の電圧を、それぞれ示す。なお、以下において液晶層２５０Ｂと液晶層２５０Ｇとを区別する必要がないときは、添字ＢおよびＧを省略して単に電圧Ｖｐｆのように表す。
【００２７】
コレステリック液晶の配向状態は、液晶に印加される電圧により変化する。図３の例では、液晶層２５０に印加される電圧Ｖが０＜Ｖ＜Ｖｐｆの範囲では、配向状態は変化しない。液晶層２５０に印加される電圧ＶがＶｐｆ＜Ｖ＜Ｖｆｈの範囲では、配向状態はフォーカルコニック配向となる。すなわち、電圧印加前にプレーナ配向であった場合はフォーカルコニック配向に遷移する。電圧印加前にフォーカルコニック配向であった場合はフォーカルコニック配向が維持される。液晶層２５０に印加される電圧ＶがＶ＞Ｖｆｈの範囲では、配向状態はホメオトロピック配向状態となる。
【００２８】
ホメオトロピック配向は、熱的に安定ではなく、Ｖｆｈを超える電圧の印加を停止するとプレーナ配向またはフォーカルコニック配向に遷移する。プレーナ配向およびフォーカルコニック配向のうちどちらの配向になるかは、Ｖｆｈを超える電圧の印加を停止してから液晶層２５０にかかる電圧がほぼゼロになるまでの時間によって決まる。
【００２９】
この例で、液晶層２５０は、液晶層２５０Ｂ（第２の液晶層の一例）および液晶層２５０Ｇ（第１の液晶層の一例）が積層された構造を有している。液晶層２５０Ｂは、プレーナ配向状態において青色に相当する波長の光を反射する液晶を含む。液晶層２５０Ｇは、プレーナ配向状態において緑色に相当する波長の光を反射する液晶を含む。
【００３０】
１−２．動作
図４は、第１実施形態に係る電子ペーパ２００の記録方法（駆動方法）を示すタイミングチャートである。信号Ｖは、表示層に印加される電圧を示す。信号Ｐｈｏｔｏは、表示層に照射される光を示す。この例では、画素の階調値に応じて異なるパターンの光が照射される。画素の階調値すなわち液晶の配向状態は、（Ｇ，Ｂ）で示される。Ｇは液晶層２５０Ｇの配向状態を、Ｂは液晶層２５０Ｂの配向状態を示す。また、Ｐ、ＦおよびＨはそれぞれ、プレーナ配向（第３の配向状態の一例）、フォーカルコニック配向（第１の配向状態の一例）およびホメオトロピック（第２の配向状態の一例）配向を示す。
【００３１】
本実施形態において、電子ペーパ２００の記録方法は、リセット段階、第１段階および第２段階の３つの段階を含む。以下、電子ペーパ２００に描画される画像は緑色の成分および青色の成分を含み、各色成分の階調値が０と１の２階調（すなわち、輝度が高い状態（プレーナ配向に対応。第１の階調値の一例）と輝度が低い状態（フォーカルコニック配向に対応。第２の階調値の一例）の２階調）で表される場合を例に説明する。以下、液晶の配向状態との対応関係を分かりやすくするため、階調値０をＦ、階調値１をＰと表す。
【００３２】
リセット段階は、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂを共にフォーカルコニック配向にするための段階である。リセット段階において、電圧印加部１４０および光照射部１３０は、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂが共にフォーカルコニック配向になる電圧Ｖ（図３の例においてＶＧｐｆ＜Ｖ＜ＶＢｆｈを満たす電圧）を液晶層に印加する。具体的には、このように決定された電圧が液晶層２５０に印加されるように、電圧印加部１４０は表示層に電圧を印加し、光照射部１３０は表示層に光を照射する。なお、リセット段階においては、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂが共にフォーカルコニック配向になる電圧がに印加できるのであれば、光は照射されなくてもよい。
【００３３】
第１段階は、液晶層２５０Ｇの配向状態、すなわち、反射率−電圧曲線におけるしきい値電圧がより高電圧側に位置する液晶層の配向状態を決定するための段階である。第１段階において、光照射部１３０は、緑の階調値に応じた２レベルの光を照射する。緑の階調値がＰである場合、光照射部１３０は、強度Ｐ１（第１の強度の一例）の光を照射する。緑の階調値がＦである場合、光照射部１３０は、強度Ｐ２（第２の強度の一例）の光を照射する。ここで、強度Ｐ１およびＰ２は、Ｐ１＞Ｐ２を満たす。第１段階において、強度Ｐ１の光が照射された状態を「ｐｈｏｔｏ（光照射状態）」、強度Ｐ２の光が照射された状態を「ａｌｍｏｓｔ ｄａｒｋ（ほぼ暗状態）」と表す。
【００３４】
第１段階において、強度Ｐ１の光が照射された場合には（Ｇ，Ｂ）＝（Ｈ，Ｈ）となる電圧Ｖ１（図３の例ではＶ１＞ＶＧｆｈ）が液晶層２５０に印加される。強度Ｐ２の光が照射された場合には（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｈ）となる電圧Ｖ２（図３の例ではＶＢｆｈ＜Ｖ２＜ＶＧｆｈ）が液晶層２５０に印加される。このように決定された電圧が液晶層２５０に印加されるように、電圧印加部１４０は表示層に電圧を印加し、光照射部１３０は表示層に光を照射する。
【００３５】
第２段階は、液晶層２５０Ｂの配向状態、すなわち、反射率−電圧曲線におけるしきい値電圧がより低電圧側に位置する液晶層の配向状態を決定するための段階である。第２段階において、電圧印加部１４０は電圧を印加しない。光照射部１３０は、青の階調値に応じた２レベルの光を照射する。青の階調値がＰである場合、光照射部１３０は、強度Ｐ３（第３の強度の一例）の光を照射する。青の階調値がＦである場合、光照射部１３０は、光を照射しない。第２段階において、強度Ｐ３の光が照射された状態を「ｐｈｏｔｏ（光照射状態）」、光が照射されない状態を「ｄａｒｋ（暗状態）」と表す。第２段階の光照射は、第１段階の電圧印加が停止された直後に行われる。ここで、「第１段階の電圧印加が停止された直後」とは、配向状態がフォーカルコニック配向に変化しないように残留電圧を除去できる程度に、電圧印加が停止されてからの経過時間が短いことをいう。
【００３６】
ここで、第２段階における配向状態の選択について説明する。第２段階において、電圧印加部１４０は電圧を印加しないが、液晶層には第１段階で発生した残留電荷による残留電圧Ｖｔがかかる。
【００３７】
図５は、第２段階（光照射なし）において液晶層２５０Ｂにかかる残留電圧を例示する図である。縦軸は液晶層２５０Ｂにかかる電圧を、横軸は時間を示す。この例では、第１段階において、±８０Ｖの電圧が５０Ｈｚで印加されている。第１段階の電圧の印加により、液晶層２５０Ｂの配向状態はホメオトロピック配向となる。この例では、第１段階の電圧がオフされた後、約４０Ｖの残留電圧が発生している。発生した残留電圧は、約１００〜１５０ｍｓｅｃかけて半減し、徐々に減衰する。残留電圧Ｖｔが、液晶層２５０Ｂの配向状態をフォーカルコニック配向にする電圧以上の電圧を、液晶層２５０Ｂの配向状態をフォーカルコニック配向にするに十分な時間だけ、超えていれば（図示しないが同様に表記すればＶｔ＞ＶＢｈｆ）、液晶層２５０Ｂはフォーカルコニック配向になる。
【００３８】
図６は、第２段階（光照射あり）において表示層にかかる残留電圧を例示する図である。この例では、図５の例と同様に、第１段階の電圧として、±８０Ｖの電圧が５０Ｈｚで印加されている。第１段階の電圧がオフされた後、約４０Ｖの残留電圧が発生しているが、光照射により残留電圧は１０ｍｓｅｃ程度で急激に減衰する。このように残留電圧を急激に減衰させることにより、液晶層２５０Ｂはプレーナ配向になる。
【００３９】
図７は、電子ペーパ２００の等価回路の一例を示す図である。説明を単純にするため、ここでは液晶層２５０が単一の液晶層である例を示している。この等価回路において、液晶層２５０は並列接続された抵抗ＲＬＣと容量ＣＬＣにより表され、感光層２３０は並列接続された抵抗ＲＯＰＣと容量ＣＯＰＣにより表される。感光層２３０と液晶層２５０とは直列に接続されている。感光層２３０および液晶層２５０には電圧±Ｅが周波数ｆで印加される。液晶層２５０には、電圧ＶＬＣが印加される。感光層２３０の抵抗ＲＯＰＣは、光照射により低下する。
【００４０】
液晶層２５０の残留電圧Ｖｔの減衰は、次式（１）で示されるように時定数τで決定される。
【数１】
ここで、時定数τはＲＯＰＣに依存しており、ＲＯＰＣが低下するとτが小さくなる。すなわち、光照射によりＲＯＰＣが低下すると残留電圧Ｖｔは急速に減衰する。
【００４１】
ここで、電圧ＶＬＣは、駆動時間が十分長ければ次式（２）に収束する。次式（２）を用いて、液晶層２５０および感光層２３０の構造を設計することができる。
【数２】
【００４２】
なお、第１段階において光を照射すると、ＲＯＰＣが低下するので、液晶層２５０にかかる分圧が大きくなり液晶層に電荷が蓄積される。この状態で第１段階終了後に光照射を停止すると、ＲＯＰＣが増大してτが大きくなる。すなわち、第１段階で光を照射しない場合と比較して残留電圧が大きくなる。
【００４３】
ここで、第２段階の光を照射しないとき、所定の時間、残留電圧Ｖｔが、ＶＢｈｆを超えるように設計し、第２段階の光を照射するとき残留電圧Ｖｔが、ＶＢｈｆを超えないように設計すれば、第２段階の光照射により液晶層２５０Ｂの配向状態が制御される。このとき、残留電圧Ｖｔが、Ｖｔ＜ＶＧｈｆとなるように設計すれば、液晶層２５０Ｇの配向状態は維持したまま液晶層２５０Ｂの配向状態が制御される。
【００４４】
図８は、本実施形態に係る配向状態の制御を説明する別の図である。第１段階が光照射状態であった場合、液晶層２５０Ｇの配向状態は、最終的にはプレーナ配向になる。第１段階がほぼ暗状態であった場合、液晶層２５０Ｇの配向状態は、最終的にはフォーカルコニック配向になる。第２段階が光照射状態であった場合、液晶層２５０Ｂの配向状態は、最終的にはプレーナ配向となる。第２段階が暗状態であった場合、液晶層２５０Ｂの配向状態は、最終的にはフォーカルコニック配向となる。このように、第１段階の光照射に応じて液晶層２５０Ｇの配向状態が決まり、第２段階の光照射に応じて液晶層２５０Ｂの配向状態が決まる。
【００４５】
図９は、本実施形態に係る配向状態の制御を説明するさらに別の図である。この例で、縦軸は反射率すなわち階調値を、横軸は第１段階における光量（光強度）を示している。実線は液晶層２５０Ｇの状態を、破線は液晶層２５０Ｂの状態を示している。２本の破線は、それぞれ、第２段階が光照射状態の場合と、第２段階が暗状態の場合に対応している（実線は第２段階の状態に依存しない）。液晶層２５０Ｇの配向状態は第１段階の光量で決まっており、液晶層２５０Ｂの配向状態は第２段階の光量で決まっていることがわかる。
【００４６】
図１０は、漏れ光に対する不感帯の一例を示す図である。この例において、縦軸は液晶層２５０Ｂの輝度（反射率）を示し、横軸は液晶層２５０Ｂに照射される光の光量（強度）を示す（記録光と漏れ光を合わせた光である）。ここで、「漏れ光」とは、記録光（１次光＝第１段階の光照射、２次光＝第２段階の光照射）のように意図的に液晶層２５０に照射される光ではなく、隣接画素の書き込みに用いられる光や、周囲の環境からの光など、意図せずに液晶層２５０に照射される光をいう。図１０（Ａ）は特許文献１における、２回の電圧印加および露光で、各層に画像が記録される場合の例を示している。図１０（Ｂ）は２次光の照射による階調制御を用いて液晶層２５０Ｂに画像が記録される場合の例を示している。
【００４７】
図１０（Ａ）の例では、例えば約１０μＷの光を照射すると、輝度が約１０％変化する。さらに、約１００μＷの光を照射すると、輝度が約９０％変化する。これに対し、本実施形態に係る２次光の照射による階調制御を用いた場合は、約１０μＷの光を照射すると輝度の変化はほとんどなく、約１００μＷの光を照射しても輝度が約１０数％変化するだけであり、低光量の光により輝度の変化が抑制されている。図１０（Ｂ）の例からわかるように、２次光の照射により階調の制御を行った場合、低光量すなわち漏れ光の領域における不感帯（輝度の変化がほとんどない領域）が、２回の電圧印加および露光で、各層に画像が記録される場合と比較して広がっている。以上で説明したように、本実施形態によれば、２回の電圧印加および露光で、各層に画像が記録される場合と比較して、低光量の領域における不感帯が広げられる。
【００４８】
１−３．しきい値の設計について補足
図１１は、第１実施形態の第１段階におけるしきい値の設計について説明する図である。第１実施形態において、第１段階の電圧印加により、液晶層２５０Ｇは、光照射状態ではホメオトロピック配向となり、ほぼ暗状態ではフォーカルコニック配向のまま変化しない。また、第１段階の電圧印加により、液晶層２５０Ｂは光照射状態によらず、ホメオトロピック配向になる。このような電圧が印加されるように、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂの特性および第１段階の印加電圧が設計される。
【００４９】
図１１において、横軸は表示層に印加される電圧、すなわち、液晶層２５０および感光層２３０に印加される電圧を示す。縦軸は反射率を示す。実線は光照射強度がＰ２（ほぼ暗）の状態を、破線は光照射強度がＰ１の状態を示す。曲線ＣＢは液晶層２５０Ｂの特性を、曲線ＣＧは液晶層２５０Ｇの特性をそれぞれ示す。光照射強度が高くなることにより感光層２３０の抵抗が下がるので液晶層にかかる分圧は上昇し、見かけ上ＶＲ曲線は低電圧側にシフトする。所望の特性を得るには、
ＶＧｆｈ'＜Ｖ＜ＶＧｆｈ かつ ＶＢｆｈ＜Ｖ ・・・（３）
を満たす電圧Ｖが第１段階において印加されればよい。なおＶＧｆｈは光照射強度がＰ２のしきい値電圧を、ＶＧｆｈ'は光照射強度がＰ１のしきい値電圧を、ＶＢｆｈは光照射強度がＰ２のしきい値電圧を示す。
【００５０】
図１２は、第１実施形態の第２段階におけるしきい値の設計について説明する図である。第２段階においては、光照射されなかった場合においても残留電圧が、ホメオトロピック配向からフォーカルコニック配向に液晶層２５０Ｇが変化するしきい値を超えないように設計される。すなわち、式（２）のＶＬＣが
ＶＢｈｆ＜ＶＬＣ＜ＶＧｈｆ ・・・（４）
を満たすように設計されればよい。
【００５１】
また、液晶層２５０Ｂより液晶層２５０Ｇのしきい値電圧が高ければよい。そのためには、液晶層２５０Ｇの比誘電率ε⊥およびε‖が共に液晶層２５０Ｂの比誘電率ε⊥およびε‖よりも高くなるような液晶材料が用いられればよい。
【００５２】
２．第２実施形態
第２実施形態は、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）すなわち黒の階調を記録（書き込み）する際の動作が第１実施形態と異なっている。以下において、第１実施形態と共通する事項についてはその説明を省略する。また、第１実施形態と共通する要素については共通の参照符号が用いられる。
【００５３】
図１３は、第２実施形態に係る電子ペーパ２００の記録方法を示すタイミングチャートである。図１３と図４の相違点は、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）の場合だけであるので、ここではこの場合の動作を説明する。
【００５４】
（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）の場合、光照射部１３０は、第１段階において表示層に光を照射しない。すなわち、本実施形態において、第１段階において照射される光の強度は、Ｐ１、Ｐ２および照射無し（暗状態：ｄａｒｋ）の３レベルである。第１段階において暗状態にある場合、液晶層２５０Ｂの配向状態がフォーカルコニック配向となるように、すなわち、図３の例でＶ＜ＶＢｆｈを満たす電圧Ｖが液晶層２５０に印加される。この結果、第１段階において、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となる。さらに、第２段階において光照射されず、最終的にも、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となる。なお、本実施形態によれば、第２段階は光照射状態および暗状態のいずれであったとしても、最終的には（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となる。
【００５５】
図１４は、本実施形態に係る配向状態の制御を説明する別の図である。図８と比較すると、階調値が（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）だった場合のルートが変更されている。第１段階で暗状態であれば、第２段階によらずに最終的な状態は（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となる。
【００５６】
図１５は、本実施形態に係る配向状態の制御を説明するさらに別の図である。図９と比較すると、第１段階が暗状態であった場合の状態が追加されている。この場合は第２段階に照射される光によらず、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となることがわかる。
【００５７】
図１６は、第１実施形態および第２実施形態の記録方法による記録の例を示す図である。この例で、縦軸は液晶層２５０における光の反射率を、横軸は光の波長を示している。この例では、シアン（Ｇ，Ｂ）＝（Ｐ，Ｐ）を記録した場合と青（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｐ）を記録した場合と，緑（Ｇ，Ｂ）＝（Ｐ，Ｆ）を記録した場合と、黒（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）色を記録した場合のデータが示されている。図１６に示されるように、第２実施形態の記録方法を用いれば、第１実施形態で説明した方法のように、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）のときにホメオトロピック配向を経由する（Ｂ）構成と比較して、より理想に近い階調が表現される。
【００５８】
図１７は、第２実施形態の第１段階におけるしきい値の設計について説明する図である。第２実施形態において、第１段階の電圧印加により、液晶層２５０Ｇは、光照射状態ではホメオトロピック配向となり、ほぼ暗状態および暗状態では配向が変化しない。また、第１段階の電圧印加により、液晶層２５０Ｂは、暗状態では配向が変化せず、光照射状態およびほぼ暗状態ではホメオトロピック配向になる。このような電圧が印加されるように、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂの特性および第１段階の印加電圧が設計される。
【００５９】
図１７において、横軸は表示層に印加される電圧、すなわち、液晶層２５０および感光層２３０に印加される電圧を示す。縦軸は反射率を示す。ＣＧの実線は光照射強度がＰ２のときを、ＣＢの実線は光照射が無いときを、ＣＧの破線は光照射強度がＰ１のときを、ＣＢの破線は光照射強度がＰ２のときをそれぞれ示す。曲線ＣＢは液晶層２５０Ｂの特性を、曲線ＣＧは液晶層２５０Ｇの特性をそれぞれ示す。光照射により感光層２３０の抵抗が下がるので、液晶層にかかる分圧は上昇し見かけ上ＶＲ曲線は低電圧側にシフトする。所望の特性を得るには、
ＶＧｆｈ'＜Ｖ＜ＶＧｆｈ かつ ＶＢｆｈ"＜Ｖ＜ＶＢｆｈ ・・・（５）
を満たす電圧Ｖが第１段階において印加されればよい。なおＶＧｆｈは光照射強度がＰ２のしきい値電圧を、ＶＧｆｈ'は光照射強度がＰ１のしきい値電圧を、ＶＢｆｈ"は光照射強度がＰ２のしきい値電圧を、ＶＢｆｈは光照射が無いときのしきい値電圧をそれぞれ示す。
【００６０】
以上で説明したように、本実施形態によれば、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）の場合は、ホメオトロピック配向を経由せずに、黒色（（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ））が表現され、ホメオトロピック配向を経由する場合と比較して反射率がより低下する。
【００６１】
３．第３実施形態
第３実施形態は、第１および第２実施形態に対して、液晶層２５０Ｂがフォーカルコニック配向状態となる場合、すなわち（Ｇ，Ｂ）＝（＊，Ｆ）の場合（＊は階調値が任意であることを示す）における液晶層２５０Ｂの反射率（輝度）をより低下させる改良を行ったものである。第３実施形態は、基本的には、液晶層２５０Ｂがフォーカルコニック配向状態となるときの液晶層２５０Ｂの反射率を低下させるために、第２段階において液晶層にかかる残留電圧の減衰時間を長くする、という技術思想に基づく。残留電圧の減衰時間は、回路全体の時定数τ（ＣＲ：容量と抵抗の積。式（１）および式（２）を参照）によって決まっている。表示層（感光層２３０と液晶層２５０とを含む層）の時定数を設計しようとすると、電圧−反射率特性や反射光スペクトル等の他の特性に影響を及ぼす可能性がある。第３実施形態では、表示層の時定数とは独立して、表示層を含む回路全体の時定数を変更する。以下、第１実施形態と相違する点について説明する。
【００６２】
図１８は、第３実施形態に係る記録システムの等価回路を例示する図である。図１８の例では、表示層を含む回路の時定数を増加させるための回路素子として、抵抗３００が用いられる。スイッチ３１０は、表示層および電源を含む回路において、抵抗３００が表示層に直列に接続された経路（経路ａ）と、抵抗３００が接続されない経路（経路ｂ）とを切り替えるためのスイッチである。電源からの電圧印加のタイミングおよびスイッチ３１０を切り替えるタイミングは、制御部１１０（図１）により制御される。すなわち、スイッチ３１０は制御部１１０の制御下で動作する。この例で、記録装置１００は、抵抗３００およびスイッチ３１０を有している。経路ｂから経路ａに切り替えられると、回路の抵抗は増加するので、時定数は増加する。これにより、残留電圧の減衰時間が長くなる。
【００６３】
この例で、記録装置１００は次のように動作する。リセット段階を開始する前において、制御部１１０は、回路の経路を経路ｂに切り替えるようスイッチ３１０を制御する。経路が経路ｂに切り替えられると、制御部１１０は、第１実施形態で説明したリセット段階および第１段階の処理を行うように光照射部１３０および電圧印加部１４０を制御する。第１段階における電圧の印加が終了すると、制御部１１０は、経路を経路ｂから経路ａに切り替えるようスイッチ３１０を制御する。経路ａへの切り替えは、第１段階における電圧の印加が終了した直後、例えば、第１段階における電圧の印加が終了してから（電圧印加部１４０から出力される電圧値がゼロになってから）１ｍｓｅｃ以内に行われる。また、第１段階における電圧の印加が終了すると、制御部１１０は、第１実施形態で説明した第２段階の処理を行うように光照射部１３０および電圧印加部１４０を制御する。経路ａに切り替えるタイミングと第２段階の処理を開始するタイミングは同時でなくてもよい。
【００６４】
第２段階の処理を開始してから所定の時間が経過すると、制御部１１０は、回路の経路を経路ｂに切り替えるようスイッチ３１０を制御する。ここでいう「所定の時間」とは、液晶層１５０にかかる残留電圧がほぼゼロになる時間をいう。この時間は、液晶層２５０、感光層２３０、抵抗３００その他の回路素子の抵抗値や容量値等の電気的特性に基づいて定められる。
【００６５】
図１９は、回路シミュレータにより計算された液晶層２５０両端の電圧を示す図である。図１９（Ａ）は経路ａに切り替えを行った場合と行わない場合ついて、第２段階における光照射を行った場合と行わない場合の残留電圧の変化を示している。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）において、経路ａに切り替えを行った場合と行わない場合ついて、第２段階における光照射を行わない場合の残留電圧の変化を示す部分を拡大したものである。図１９（Ａ）から、第２段階における光照射の有無によって、残留電圧が急激に減衰するか徐々に減衰するかを制御できていることがわかる。また、図１９（Ｂ）から、経路ａへの切り替えの有無によって、残留電圧の減衰時間が変化していることがわかる。具体的には、経路ａへの切り替え、すなわち抵抗３００を直列に接続することによって、抵抗を接続しない場合と比較して残留電圧の減衰時間が長くなっていることがわかる。
【００６６】
図２０は、液晶層２５０Ｂの反射率の、抵抗３００の抵抗値依存性を示す図である。図２０において、縦軸は液晶層の反射率（輝度）を、横軸は抵抗３００の抵抗値を示している。図２０のデータは、図１９のシミュレーションで得られた結果を基に決定された電圧を液晶層２５０に印加した実験によって得られた。図２０から、抵抗３００の抵抗値が大きくなるほど、反射率が低下していることがわかる。すなわち、抵抗３００の抵抗値を大きくするほど、液晶層２５０Ｂの表示がより黒に近づくことがわかる。高輝度の領域よりも低輝度の領域の方が、人間の視覚上の感度は高い。そのため、低輝度の階調値に相当する反射率をより低下させる構成によって、高輝度の階調値に相当する反射率をより増加させる構成よりも、人間の視覚上のコントラストがより有効に改善される。
【００６７】
４．他の実施形態
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。
第３実施形態において回路の時定数を増加させるための回路素子は抵抗に限定されない。回路の時定数を増加させるものであれば、抵抗以外の回路素子が用いられてもよい。例えば、この回路素子として容量が用いられてもよい。この場合、容量は、表示層と並列に接続される。また、抵抗と容量を組み合わせた回路素子が用いられてもよい。さらに、実施形態において、抵抗３００とスイッチ３１０の組み合わせによって回路の時定数が変化させられたが、これらの代わりに可変抵抗や可変容量が用いられてもよい。
実施形態において「暗状態」として説明した状態は、光を完全に遮断した状態でなくてもよい。所望の電圧が液晶層２５０に印加されるのであれば、意図しない漏れ光が照射されてもよいし、ごく弱い光が意図的に照射されてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００…記録装置、１１０…制御部、１２０…操作部、１３０…光照射部、１４０…電圧印加部、１５０…情報取得部、２００…電子ペーパ、２１０・２７０…保護層、２２０・２６０…透明電極、２３０…感光層、２４０…着色層、２５０Ｂ・２５０Ｇ…液晶層、２５０ＢＧ…積層液晶層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置、記録システムおよび記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光書き込み型の電子ペーパが知られている。特許文献１は、それぞれ電圧−反射率曲線のしきい値が異なる液晶層を２層積層した構成の液晶表示素子を駆動する方法を開示している。特許文献１においては、２回の電圧印加および露光で、各層に画像が記録される。２回目の電圧印加および露光により、１回目の電圧印加および露光により書き込まれた層の画像に影響を与えないように液晶層の駆動閾値が設計された技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９８９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、書き込み後の記録媒体が、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有する特性となる駆動方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る記録装置は、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射する第１の光照射手段と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第２の光照射手段とを有する。
【０００６】
請求項２に係る記録装置は、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第１の光照射手段と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射する第２の光照射手段とを有する。
【０００７】
請求項３に係る記録装置は、前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記積を増加させるように前記回路素子を制御する制御手段とを有する。
【０００８】
請求項４に係る記録システムは、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射する第１の光照射手段と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第２の光照射手段とを有する記録装置と、前記表示層を有し、前記第３の強度の光照射により、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層にかかる残留電圧が除去される記録媒体とを有する。
【０００９】
請求項５に係る記録システムは、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第１の光照射手段と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射する第２の光照射手段とを有する記録装置と、前記表示層を有し、前記第３の強度の光照射により、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層にかかる残留電圧が除去される記録媒体とを有する。
【００１０】
請求項６に係る記録システムは、前記記録装置が、前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子と、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記積を増加させるように前記回路素子を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る記録方法は、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加するステップと、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加するステップと、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射するステップと、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しないステップとを有する。
【００１２】
請求項８に係る記録方法は、照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加するステップと、前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加するステップと、前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しないステップと、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射するステップとを有する。
【００１３】
請求項９に係る記録方法は、前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子を、前記積を増加させるように制御するステップを有する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る記録装置によれば、第３の強度の光照射により液晶層の配向状態を制御する構成を有しない場合と比較して、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有するように書き込みをすることができる。
請求項２に係る記録装置によれば、第１の液晶層および第２の液晶層の双方において第２の階調値を表示させる領域に対しては光を照射しない構成を有しない場合と比較して、第１の液晶層および第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項３に係る記録装置によれば、表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させる回路素子を有しない構成と比較して、第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項４に係る記録システムによれば、第３の強度の光照射により液晶層の配向状態を制御する構成を有しない場合と比較して、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有するように書き込みをすることができる。
請求項５に係る記録システムによれば、第１の液晶層および第２の液晶層の双方において第２の階調値を表示させる領域に対しては光を照射しない構成を有しない場合と比較して、第１の液晶層および第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項６に係る記録システムによれば、表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させる回路素子を有しない構成と比較して、第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項７に係る記録方法によれば、第３の強度の光照射により液晶層の配向状態を制御する構成を有しない場合と比較して、低光量領域の光照射に対してより広い不感帯領域を有するように書き込みをすることができる。
請求項８に係る記録方法によれば、第１の液晶層および第２の液晶層の双方において第２の階調値を表示させる領域に対しては光を照射しない構成を有しない場合と比較して、第１の液晶層および第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
請求項９に係る記録システムによれば、表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させる回路素子を有しない構成と比較して、第２の液晶層に記録される像の階調値を理想的な状態に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る記録装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態に係る電子ペーパ２００の構成を示す図である。
【図３】液晶層２５０の反射率特性の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る記録方法を示すタイミングチャートである。
【図５】光照射なしの残留電圧を例示する図である。
【図６】光照射ありの残留電圧を例示する図である。
【図７】電子ペーパ２００の等価回路の一例を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る配向状態の制御を説明する別の図である。
【図９】第１実施形態に係る配向状態の制御を説明するさらに別の図である。
【図１０】漏れ光に対する不感帯の一例を示す図である。
【図１１】第１実施形態のしきい値の設計について説明する図である。
【図１２】第１実施形態のしきい値の設計について説明する図である。
【図１３】第２実施形態に係る記録方法を示すタイミングチャートである。
【図１４】第２実施形態に係る配向状態の制御を説明する別の図である。
【図１５】第２実施形態に係る配向状態の制御を説明するさらに別の図である。
【図１６】記録の例を示す図である。
【図１７】第２実施形態のしきい値の設計について説明する図である。
【図１８】第３実施形態に係る記録システムの等価回路を例示する図である。
【図１９】回路シミュレータにより計算された液晶層２５０両端の電圧を示す図である。
【図２０】液晶層２５０の反射率の、抵抗３００の抵抗値依存性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．第１実施形態
１−１．構成
１―１−１．記録装置１００
図１は、本発明の一実施形態に係る記録装置１００の構成を示すブロック図である。記録装置１００は、電子ペーパ２００に対して、画像情報に応じた画像を記録する装置である。記録装置１００と電子ペーパ２００とをあわせて、「記録システム」という。記録装置１００は、制御部１１０、操作部１２０、光照射部１３０、電圧印加部１４０および情報取得部１５０を備える。
【００１７】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置やメモリなどの記憶手段を備える。制御部１１０は、記録装置１００の各部の動作を制御する。操作部１２０は、利用者が記録装置１００に対して選択、確認、取り消しなどの指示を行うための操作を行う入力装置である。操作部１２０は、タッチパネル、キーボードなどを有し、操作内容を示す情報を制御部１１０に出力する。
【００１８】
光照射部１３０は、電子ペーパ２００へ光を照射する光源を有する。以下、電子ペーパ２００への画像の記録に用いられる光を「記録光」という。この光源は、例えば半導体レーザである。光源からの光は、回転するポリゴンミラーなどの反射物に反射され、また、レンズにより集光される。こうしてスポット状に集光された光は、電子ペーパ２００において画像を表示する単位である画素に対して照射される。光照射部１３０は、制御部１１０の制御下で、スポット状の光を電子ペーパ２００上で走査する。なお、この光源は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が線状に配置されたＬＥＤアレイであってもよい。あるいは、バックライトおよびこのバックライトからの光を選択的に透過させるＬＣＤパネルが用いられてもよい。
【００１９】
電圧印加部１４０は、制御部１１０の制御下で、電極（図示略）を介して電子ペーパ２００に電圧を印加する。以下、電子ペーパ２００への画像の記録（書き込み）に用いられる電圧を「記録電圧」という。記録装置１００は、電子ペーパ２００を保持することができる構成を有している。電子ペーパ２００を保持した状態において、記録装置１００は電子ペーパ２００に電圧印加および光照射を行う。制御部１１０は、光照射部１３０における記録光の照射と同期して記録電圧を印加するよう、電圧印加部１４０を制御する。
【００２０】
情報取得部１５０は、図示しない記憶手段、外部装置から、制御プログラム、画像を示す画像情報など各種情報を取得する。この例においては、有線、無線などによる通信手段を用いて外部装置からの情報を取得する。なお、外部装置より、各種情報を取得する手段は、通信手段に限らず、ＵＳＢメモリ、メモリカードなどの半導体メモリ、ＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクなどから取得するインターフェースであってもよい。
【００２１】
１−１―２．電子ペーパ２００
図２は、一実施形態に係る電子ペーパ２００の構成を示す図である。電子ペーパ２００は、光書き込み型の表示媒体の一例である。電子ペーパ２００は、保護層２１０及び保護層２７０と、透明電極２２０及び透明電極２６０と、感光層２３０と、着色層２４０と、液晶層２５０Ｂと液晶層２５０Ｇとを備えており、これらによって画像が表示される表示面が構成されている。
【００２２】
保護層２１０および保護層２７０は、電子ペーパ２００の表面を保護するための層である。保護層２１０および保護層２７０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる。保護層２１０は、記録装置１００によって光が照射される側（裏面）に設けられている。保護層２７０は、書き込まれた画像を使用者が観察する側（表面）に設けられている。透明電極２２０および透明電極２６０は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムすず）からなる層である。記録装置１００により、透明電極２２０および透明電極２６０の間に電圧が印加される。
【００２３】
感光層２３０は、照射される光に応じてそのインピーダンスが変化する層である。感光層２３０としては、例えば、有機光導電体（Organic Photoconductor：ＯＰＣ）が用いられる。感光層２３０は、特定の波長の光が照射されると、電荷を生じて暗状態よりも低抵抗化する。すなわち、光が照射されると、感光層２３０が暗状態よりも低抵抗化するので、印加電圧が一定の場合液晶層２５０にかかる電圧が増加する。以下、感光層２３０と液晶層２５０とを含む層を必要に応じて「表示層」という。
【００２４】
着色層２４０は、液晶層２５０が光を透過する場合に観察される層である。この例において、着色層２４０は、赤色で構成されている。なお、着色層２４０は、必須の構成ではなく、例えば、感光層２３０で入射光を吸収させてもよい。
【００２５】
液晶層２５０は、電圧等により与えられるエネルギーに応じて配向状態が変化する液晶、例えばコレステリック液晶の分子を含む。液晶層２５０は、バインダー樹脂中にマイクロカプセル状のコレステリック液晶を分散させたものである。コレステリック液晶の配向状態には、主として、プレーナ配向（第３の配向状態の一例）、フォーカルコニック配向（第１の配向状態の一例）およびホメオトロピック配向（第２の配向状態の一例）がある。プレーナ配向とフォーカルコニック配向とは熱的に安定な状態であり、無電界状態でも配向状態が維持される。すなわち、コレステリック液晶は、プレーナ配向とフォーカルコニック配向との双安定の材料である。プレーナ配向においては、所定の波長の光が反射される。フォーカルコニック配向においては、光が透過される。電子ペーパ２００は、この反射率の違いを用いて表示を行う。
【００２６】
図３は、液晶層２５０の反射率特性の一例を示す図である。図３において、縦軸は液晶層２５０の反射率を示し、横軸は液晶層２５０に印加される電圧を示している。図３において、実線は液晶層２５０Ｂの反射率特性を、破線は液晶層２５０Ｇの反射率特性を、それぞれ示している。電圧ＶＢｐｆは液晶層２５０Ｂにおいてプレーナ配向からフォーカルコニック配向に遷移するしきい値の電圧を、電圧ＶＢｆｈはフォーカルコニック配向からホメオトロピック配向に遷移するしきい値の電圧を、それぞれ示す。電圧ＶＧｐｆは液晶層２５０Ｇにおいてプレーナ配向からフォーカルコニック配向に遷移するしきい値の電圧を、電圧ＶＧｆｈはフォーカルコニック配向からホメオトロピック配向に遷移するしきい値の電圧を、それぞれ示す。なお、以下において液晶層２５０Ｂと液晶層２５０Ｇとを区別する必要がないときは、添字ＢおよびＧを省略して単に電圧Ｖｐｆのように表す。
【００２７】
コレステリック液晶の配向状態は、液晶に印加される電圧により変化する。図３の例では、液晶層２５０に印加される電圧Ｖが０＜Ｖ＜Ｖｐｆの範囲では、配向状態は変化しない。液晶層２５０に印加される電圧ＶがＶｐｆ＜Ｖ＜Ｖｆｈの範囲では、配向状態はフォーカルコニック配向となる。すなわち、電圧印加前にプレーナ配向であった場合はフォーカルコニック配向に遷移する。電圧印加前にフォーカルコニック配向であった場合はフォーカルコニック配向が維持される。液晶層２５０に印加される電圧ＶがＶ＞Ｖｆｈの範囲では、配向状態はホメオトロピック配向状態となる。
【００２８】
ホメオトロピック配向は、熱的に安定ではなく、Ｖｆｈを超える電圧の印加を停止するとプレーナ配向またはフォーカルコニック配向に遷移する。プレーナ配向およびフォーカルコニック配向のうちどちらの配向になるかは、Ｖｆｈを超える電圧の印加を停止してから液晶層２５０にかかる電圧がほぼゼロになるまでの時間によって決まる。
【００２９】
この例で、液晶層２５０は、液晶層２５０Ｂ（第２の液晶層の一例）および液晶層２５０Ｇ（第１の液晶層の一例）が積層された構造を有している。液晶層２５０Ｂは、プレーナ配向状態において青色に相当する波長の光を反射する液晶を含む。液晶層２５０Ｇは、プレーナ配向状態において緑色に相当する波長の光を反射する液晶を含む。
【００３０】
１−２．動作
図４は、第１実施形態に係る電子ペーパ２００の記録方法（駆動方法）を示すタイミングチャートである。信号Ｖは、表示層に印加される電圧を示す。信号Ｐｈｏｔｏは、表示層に照射される光を示す。この例では、画素の階調値に応じて異なるパターンの光が照射される。画素の階調値すなわち液晶の配向状態は、（Ｇ，Ｂ）で示される。Ｇは液晶層２５０Ｇの配向状態を、Ｂは液晶層２５０Ｂの配向状態を示す。また、Ｐ、ＦおよびＨはそれぞれ、プレーナ配向（第３の配向状態の一例）、フォーカルコニック配向（第１の配向状態の一例）およびホメオトロピック（第２の配向状態の一例）配向を示す。
【００３１】
本実施形態において、電子ペーパ２００の記録方法は、リセット段階、第１段階および第２段階の３つの段階を含む。以下、電子ペーパ２００に描画される画像は緑色の成分および青色の成分を含み、各色成分の階調値が０と１の２階調（すなわち、輝度が高い状態（プレーナ配向に対応。第１の階調値の一例）と輝度が低い状態（フォーカルコニック配向に対応。第２の階調値の一例）の２階調）で表される場合を例に説明する。以下、液晶の配向状態との対応関係を分かりやすくするため、階調値０をＦ、階調値１をＰと表す。
【００３２】
リセット段階は、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂを共にフォーカルコニック配向にするための段階である。リセット段階において、電圧印加部１４０および光照射部１３０は、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂが共にフォーカルコニック配向になる電圧Ｖ（図３の例においてＶＧｐｆ＜Ｖ＜ＶＢｆｈを満たす電圧）を液晶層に印加する。具体的には、このように決定された電圧が液晶層２５０に印加されるように、電圧印加部１４０は表示層に電圧を印加し、光照射部１３０は表示層に光を照射する。なお、リセット段階においては、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂが共にフォーカルコニック配向になる電圧がに印加できるのであれば、光は照射されなくてもよい。
【００３３】
第１段階は、液晶層２５０Ｇの配向状態、すなわち、反射率−電圧曲線におけるしきい値電圧がより高電圧側に位置する液晶層の配向状態を決定するための段階である。第１段階において、光照射部１３０は、緑の階調値に応じた２レベルの光を照射する。緑の階調値がＰである場合、光照射部１３０は、強度Ｐ１（第１の強度の一例）の光を照射する。緑の階調値がＦである場合、光照射部１３０は、強度Ｐ２（第２の強度の一例）の光を照射する。ここで、強度Ｐ１およびＰ２は、Ｐ１＞Ｐ２を満たす。第１段階において、強度Ｐ１の光が照射された状態を「ｐｈｏｔｏ（光照射状態）」、強度Ｐ２の光が照射された状態を「ａｌｍｏｓｔ ｄａｒｋ（ほぼ暗状態）」と表す。
【００３４】
第１段階において、強度Ｐ１の光が照射された場合には（Ｇ，Ｂ）＝（Ｈ，Ｈ）となる電圧Ｖ１（図３の例ではＶ１＞ＶＧｆｈ）が液晶層２５０に印加される。強度Ｐ２の光が照射された場合には（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｈ）となる電圧Ｖ２（図３の例ではＶＢｆｈ＜Ｖ２＜ＶＧｆｈ）が液晶層２５０に印加される。このように決定された電圧が液晶層２５０に印加されるように、電圧印加部１４０は表示層に電圧を印加し、光照射部１３０は表示層に光を照射する。
【００３５】
第２段階は、液晶層２５０Ｂの配向状態、すなわち、反射率−電圧曲線におけるしきい値電圧がより低電圧側に位置する液晶層の配向状態を決定するための段階である。第２段階において、電圧印加部１４０は電圧を印加しない。光照射部１３０は、青の階調値に応じた２レベルの光を照射する。青の階調値がＰである場合、光照射部１３０は、強度Ｐ３（第３の強度の一例）の光を照射する。青の階調値がＦである場合、光照射部１３０は、光を照射しない。第２段階において、強度Ｐ３の光が照射された状態を「ｐｈｏｔｏ（光照射状態）」、光が照射されない状態を「ｄａｒｋ（暗状態）」と表す。第２段階の光照射は、第１段階の電圧印加が停止された直後に行われる。ここで、「第１段階の電圧印加が停止された直後」とは、配向状態がフォーカルコニック配向に変化しないように残留電圧を除去できる程度に、電圧印加が停止されてからの経過時間が短いことをいう。
【００３６】
ここで、第２段階における配向状態の選択について説明する。第２段階において、電圧印加部１４０は電圧を印加しないが、液晶層には第１段階で発生した残留電荷による残留電圧Ｖｔがかかる。
【００３７】
図５は、第２段階（光照射なし）において液晶層２５０Ｂにかかる残留電圧を例示する図である。縦軸は液晶層２５０Ｂにかかる電圧を、横軸は時間を示す。この例では、第１段階において、±８０Ｖの電圧が５０Ｈｚで印加されている。第１段階の電圧の印加により、液晶層２５０Ｂの配向状態はホメオトロピック配向となる。この例では、第１段階の電圧がオフされた後、約４０Ｖの残留電圧が発生している。発生した残留電圧は、約１００〜１５０ｍｓｅｃかけて半減し、徐々に減衰する。残留電圧Ｖｔが、液晶層２５０Ｂの配向状態をフォーカルコニック配向にする電圧以上の電圧を、液晶層２５０Ｂの配向状態をフォーカルコニック配向にするに十分な時間だけ、超えていれば（図示しないが同様に表記すればＶｔ＞ＶＢｈｆ）、液晶層２５０Ｂはフォーカルコニック配向になる。
【００３８】
図６は、第２段階（光照射あり）において表示層にかかる残留電圧を例示する図である。この例では、図５の例と同様に、第１段階の電圧として、±８０Ｖの電圧が５０Ｈｚで印加されている。第１段階の電圧がオフされた後、約４０Ｖの残留電圧が発生しているが、光照射により残留電圧は１０ｍｓｅｃ程度で急激に減衰する。このように残留電圧を急激に減衰させることにより、液晶層２５０Ｂはプレーナ配向になる。
【００３９】
図７は、電子ペーパ２００の等価回路の一例を示す図である。説明を単純にするため、ここでは液晶層２５０が単一の液晶層である例を示している。この等価回路において、液晶層２５０は並列接続された抵抗ＲＬＣと容量ＣＬＣにより表され、感光層２３０は並列接続された抵抗ＲＯＰＣと容量ＣＯＰＣにより表される。感光層２３０と液晶層２５０とは直列に接続されている。感光層２３０および液晶層２５０には電圧±Ｅが周波数ｆで印加される。液晶層２５０には、電圧ＶＬＣが印加される。感光層２３０の抵抗ＲＯＰＣは、光照射により低下する。
【００４０】
液晶層２５０の残留電圧Ｖｔの減衰は、次式（１）で示されるように時定数τで決定される。
【数１】
ここで、時定数τはＲＯＰＣに依存しており、ＲＯＰＣが低下するとτが小さくなる。すなわち、光照射によりＲＯＰＣが低下すると残留電圧Ｖｔは急速に減衰する。
【００４１】
ここで、電圧ＶＬＣは、駆動時間が十分長ければ次式（２）に収束する。次式（２）を用いて、液晶層２５０および感光層２３０の構造を設計することができる。
【数２】
【００４２】
なお、第１段階において光を照射すると、ＲＯＰＣが低下するので、液晶層２５０にかかる分圧が大きくなり液晶層に電荷が蓄積される。この状態で第１段階終了後に光照射を停止すると、ＲＯＰＣが増大してτが大きくなる。すなわち、第１段階で光を照射しない場合と比較して残留電圧が大きくなる。
【００４３】
ここで、第２段階の光を照射しないとき、所定の時間、残留電圧Ｖｔが、ＶＢｈｆを超えるように設計し、第２段階の光を照射するとき残留電圧Ｖｔが、ＶＢｈｆを超えないように設計すれば、第２段階の光照射により液晶層２５０Ｂの配向状態が制御される。このとき、残留電圧Ｖｔが、Ｖｔ＜ＶＧｈｆとなるように設計すれば、液晶層２５０Ｇの配向状態は維持したまま液晶層２５０Ｂの配向状態が制御される。
【００４４】
図８は、本実施形態に係る配向状態の制御を説明する別の図である。第１段階が光照射状態であった場合、液晶層２５０Ｇの配向状態は、最終的にはプレーナ配向になる。第１段階がほぼ暗状態であった場合、液晶層２５０Ｇの配向状態は、最終的にはフォーカルコニック配向になる。第２段階が光照射状態であった場合、液晶層２５０Ｂの配向状態は、最終的にはプレーナ配向となる。第２段階が暗状態であった場合、液晶層２５０Ｂの配向状態は、最終的にはフォーカルコニック配向となる。このように、第１段階の光照射に応じて液晶層２５０Ｇの配向状態が決まり、第２段階の光照射に応じて液晶層２５０Ｂの配向状態が決まる。
【００４５】
図９は、本実施形態に係る配向状態の制御を説明するさらに別の図である。この例で、縦軸は反射率すなわち階調値を、横軸は第１段階における光量（光強度）を示している。実線は液晶層２５０Ｇの状態を、破線は液晶層２５０Ｂの状態を示している。２本の破線は、それぞれ、第２段階が光照射状態の場合と、第２段階が暗状態の場合に対応している（実線は第２段階の状態に依存しない）。液晶層２５０Ｇの配向状態は第１段階の光量で決まっており、液晶層２５０Ｂの配向状態は第２段階の光量で決まっていることがわかる。
【００４６】
図１０は、漏れ光に対する不感帯の一例を示す図である。この例において、縦軸は液晶層２５０Ｂの輝度（反射率）を示し、横軸は液晶層２５０Ｂに照射される光の光量（強度）を示す（記録光と漏れ光を合わせた光である）。ここで、「漏れ光」とは、記録光（１次光＝第１段階の光照射、２次光＝第２段階の光照射）のように意図的に液晶層２５０に照射される光ではなく、隣接画素の書き込みに用いられる光や、周囲の環境からの光など、意図せずに液晶層２５０に照射される光をいう。図１０（Ａ）は特許文献１における、２回の電圧印加および露光で、各層に画像が記録される場合の例を示している。図１０（Ｂ）は２次光の照射による階調制御を用いて液晶層２５０Ｂに画像が記録される場合の例を示している。
【００４７】
図１０（Ａ）の例では、例えば約１０μＷの光を照射すると、輝度が約１０％変化する。さらに、約１００μＷの光を照射すると、輝度が約９０％変化する。これに対し、本実施形態に係る２次光の照射による階調制御を用いた場合は、約１０μＷの光を照射すると輝度の変化はほとんどなく、約１００μＷの光を照射しても輝度が約１０数％変化するだけであり、低光量の光により輝度の変化が抑制されている。図１０（Ｂ）の例からわかるように、２次光の照射により階調の制御を行った場合、低光量すなわち漏れ光の領域における不感帯（輝度の変化がほとんどない領域）が、２回の電圧印加および露光で、各層に画像が記録される場合と比較して広がっている。以上で説明したように、本実施形態によれば、２回の電圧印加および露光で、各層に画像が記録される場合と比較して、低光量の領域における不感帯が広げられる。
【００４８】
１−３．しきい値の設計について補足
図１１は、第１実施形態の第１段階におけるしきい値の設計について説明する図である。第１実施形態において、第１段階の電圧印加により、液晶層２５０Ｇは、光照射状態ではホメオトロピック配向となり、ほぼ暗状態ではフォーカルコニック配向のまま変化しない。また、第１段階の電圧印加により、液晶層２５０Ｂは光照射状態によらず、ホメオトロピック配向になる。このような電圧が印加されるように、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂの特性および第１段階の印加電圧が設計される。
【００４９】
図１１において、横軸は表示層に印加される電圧、すなわち、液晶層２５０および感光層２３０に印加される電圧を示す。縦軸は反射率を示す。実線は光照射強度がＰ２（ほぼ暗）の状態を、破線は光照射強度がＰ１の状態を示す。曲線ＣＢは液晶層２５０Ｂの特性を、曲線ＣＧは液晶層２５０Ｇの特性をそれぞれ示す。光照射強度が高くなることにより感光層２３０の抵抗が下がるので液晶層にかかる分圧は上昇し、見かけ上ＶＲ曲線は低電圧側にシフトする。所望の特性を得るには、
ＶＧｆｈ'＜Ｖ＜ＶＧｆｈ かつ ＶＢｆｈ＜Ｖ ・・・（３）
を満たす電圧Ｖが第１段階において印加されればよい。なおＶＧｆｈは光照射強度がＰ２のしきい値電圧を、ＶＧｆｈ'は光照射強度がＰ１のしきい値電圧を、ＶＢｆｈは光照射強度がＰ２のしきい値電圧を示す。
【００５０】
図１２は、第１実施形態の第２段階におけるしきい値の設計について説明する図である。第２段階においては、光照射されなかった場合においても残留電圧が、ホメオトロピック配向からフォーカルコニック配向に液晶層２５０Ｇが変化するしきい値を超えないように設計される。すなわち、式（２）のＶＬＣが
ＶＢｈｆ＜ＶＬＣ＜ＶＧｈｆ ・・・（４）
を満たすように設計されればよい。
【００５１】
また、液晶層２５０Ｂより液晶層２５０Ｇのしきい値電圧が高ければよい。そのためには、液晶層２５０Ｇの比誘電率ε⊥およびε‖が共に液晶層２５０Ｂの比誘電率ε⊥およびε‖よりも高くなるような液晶材料が用いられればよい。
【００５２】
２．第２実施形態
第２実施形態は、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）すなわち黒の階調を記録（書き込み）する際の動作が第１実施形態と異なっている。以下において、第１実施形態と共通する事項についてはその説明を省略する。また、第１実施形態と共通する要素については共通の参照符号が用いられる。
【００５３】
図１３は、第２実施形態に係る電子ペーパ２００の記録方法を示すタイミングチャートである。図１３と図４の相違点は、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）の場合だけであるので、ここではこの場合の動作を説明する。
【００５４】
（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）の場合、光照射部１３０は、第１段階において表示層に光を照射しない。すなわち、本実施形態において、第１段階において照射される光の強度は、Ｐ１、Ｐ２および照射無し（暗状態：ｄａｒｋ）の３レベルである。第１段階において暗状態にある場合、液晶層２５０Ｂの配向状態がフォーカルコニック配向となるように、すなわち、図３の例でＶ＜ＶＢｆｈを満たす電圧Ｖが液晶層２５０に印加される。この結果、第１段階において、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となる。さらに、第２段階において光照射されず、最終的にも、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となる。なお、本実施形態によれば、第２段階は光照射状態および暗状態のいずれであったとしても、最終的には（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となる。
【００５５】
図１４は、本実施形態に係る配向状態の制御を説明する別の図である。図８と比較すると、階調値が（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）だった場合のルートが変更されている。第１段階で暗状態であれば、第２段階によらずに最終的な状態は（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となる。
【００５６】
図１５は、本実施形態に係る配向状態の制御を説明するさらに別の図である。図９と比較すると、第１段階が暗状態であった場合の状態が追加されている。この場合は第２段階に照射される光によらず、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）となることがわかる。
【００５７】
図１６は、第１実施形態および第２実施形態の記録方法による記録の例を示す図である。この例で、縦軸は液晶層２５０における光の反射率を、横軸は光の波長を示している。この例では、シアン（Ｇ，Ｂ）＝（Ｐ，Ｐ）を記録した場合と青（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｐ）を記録した場合と，緑（Ｇ，Ｂ）＝（Ｐ，Ｆ）を記録した場合と、黒（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）色を記録した場合のデータが示されている。図１６に示されるように、第２実施形態の記録方法を用いれば、第１実施形態で説明した方法のように、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）のときにホメオトロピック配向を経由する（Ｂ）構成と比較して、より理想に近い階調が表現される。
【００５８】
図１７は、第２実施形態の第１段階におけるしきい値の設計について説明する図である。第２実施形態において、第１段階の電圧印加により、液晶層２５０Ｇは、光照射状態ではホメオトロピック配向となり、ほぼ暗状態および暗状態では配向が変化しない。また、第１段階の電圧印加により、液晶層２５０Ｂは、暗状態では配向が変化せず、光照射状態およびほぼ暗状態ではホメオトロピック配向になる。このような電圧が印加されるように、液晶層２５０Ｇおよび液晶層２５０Ｂの特性および第１段階の印加電圧が設計される。
【００５９】
図１７において、横軸は表示層に印加される電圧、すなわち、液晶層２５０および感光層２３０に印加される電圧を示す。縦軸は反射率を示す。ＣＧの実線は光照射強度がＰ２のときを、ＣＢの実線は光照射が無いときを、ＣＧの破線は光照射強度がＰ１のときを、ＣＢの破線は光照射強度がＰ２のときをそれぞれ示す。曲線ＣＢは液晶層２５０Ｂの特性を、曲線ＣＧは液晶層２５０Ｇの特性をそれぞれ示す。光照射により感光層２３０の抵抗が下がるので、液晶層にかかる分圧は上昇し見かけ上ＶＲ曲線は低電圧側にシフトする。所望の特性を得るには、
ＶＧｆｈ'＜Ｖ＜ＶＧｆｈ かつ ＶＢｆｈ"＜Ｖ＜ＶＢｆｈ ・・・（５）
を満たす電圧Ｖが第１段階において印加されればよい。なおＶＧｆｈは光照射強度がＰ２のしきい値電圧を、ＶＧｆｈ'は光照射強度がＰ１のしきい値電圧を、ＶＢｆｈ"は光照射強度がＰ２のしきい値電圧を、ＶＢｆｈは光照射が無いときのしきい値電圧をそれぞれ示す。
【００６０】
以上で説明したように、本実施形態によれば、（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ）の場合は、ホメオトロピック配向を経由せずに、黒色（（Ｇ，Ｂ）＝（Ｆ，Ｆ））が表現され、ホメオトロピック配向を経由する場合と比較して反射率がより低下する。
【００６１】
３．第３実施形態
第３実施形態は、第１および第２実施形態に対して、液晶層２５０Ｂがフォーカルコニック配向状態となる場合、すなわち（Ｇ，Ｂ）＝（＊，Ｆ）の場合（＊は階調値が任意であることを示す）における液晶層２５０Ｂの反射率（輝度）をより低下させる改良を行ったものである。第３実施形態は、基本的には、液晶層２５０Ｂがフォーカルコニック配向状態となるときの液晶層２５０Ｂの反射率を低下させるために、第２段階において液晶層にかかる残留電圧の減衰時間を長くする、という技術思想に基づく。残留電圧の減衰時間は、回路全体の時定数τ（ＣＲ：容量と抵抗の積。式（１）および式（２）を参照）によって決まっている。表示層（感光層２３０と液晶層２５０とを含む層）の時定数を設計しようとすると、電圧−反射率特性や反射光スペクトル等の他の特性に影響を及ぼす可能性がある。第３実施形態では、表示層の時定数とは独立して、表示層を含む回路全体の時定数を変更する。以下、第１実施形態と相違する点について説明する。
【００６２】
図１８は、第３実施形態に係る記録システムの等価回路を例示する図である。図１８の例では、表示層を含む回路の時定数を増加させるための回路素子として、抵抗３００が用いられる。スイッチ３１０は、表示層および電源を含む回路において、抵抗３００が表示層に直列に接続された経路（経路ａ）と、抵抗３００が接続されない経路（経路ｂ）とを切り替えるためのスイッチである。電源からの電圧印加のタイミングおよびスイッチ３１０を切り替えるタイミングは、制御部１１０（図１）により制御される。すなわち、スイッチ３１０は制御部１１０の制御下で動作する。この例で、記録装置１００は、抵抗３００およびスイッチ３１０を有している。経路ｂから経路ａに切り替えられると、回路の抵抗は増加するので、時定数は増加する。これにより、残留電圧の減衰時間が長くなる。
【００６３】
この例で、記録装置１００は次のように動作する。リセット段階を開始する前において、制御部１１０は、回路の経路を経路ｂに切り替えるようスイッチ３１０を制御する。経路が経路ｂに切り替えられると、制御部１１０は、第１実施形態で説明したリセット段階および第１段階の処理を行うように光照射部１３０および電圧印加部１４０を制御する。第１段階における電圧の印加が終了すると、制御部１１０は、経路を経路ｂから経路ａに切り替えるようスイッチ３１０を制御する。経路ａへの切り替えは、第１段階における電圧の印加が終了した直後、例えば、第１段階における電圧の印加が終了してから（電圧印加部１４０から出力される電圧値がゼロになってから）１ｍｓｅｃ以内に行われる。また、第１段階における電圧の印加が終了すると、制御部１１０は、第１実施形態で説明した第２段階の処理を行うように光照射部１３０および電圧印加部１４０を制御する。経路ａに切り替えるタイミングと第２段階の処理を開始するタイミングは同時でなくてもよい。
【００６４】
第２段階の処理を開始してから所定の時間が経過すると、制御部１１０は、回路の経路を経路ｂに切り替えるようスイッチ３１０を制御する。ここでいう「所定の時間」とは、液晶層１５０にかかる残留電圧がほぼゼロになる時間をいう。この時間は、液晶層２５０、感光層２３０、抵抗３００その他の回路素子の抵抗値や容量値等の電気的特性に基づいて定められる。
【００６５】
図１９は、回路シミュレータにより計算された液晶層２５０両端の電圧を示す図である。図１９（Ａ）は経路ａに切り替えを行った場合と行わない場合ついて、第２段階における光照射を行った場合と行わない場合の残留電圧の変化を示している。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）において、経路ａに切り替えを行った場合と行わない場合ついて、第２段階における光照射を行わない場合の残留電圧の変化を示す部分を拡大したものである。図１９（Ａ）から、第２段階における光照射の有無によって、残留電圧が急激に減衰するか徐々に減衰するかを制御できていることがわかる。また、図１９（Ｂ）から、経路ａへの切り替えの有無によって、残留電圧の減衰時間が変化していることがわかる。具体的には、経路ａへの切り替え、すなわち抵抗３００を直列に接続することによって、抵抗を接続しない場合と比較して残留電圧の減衰時間が長くなっていることがわかる。
【００６６】
図２０は、液晶層２５０Ｂの反射率の、抵抗３００の抵抗値依存性を示す図である。図２０において、縦軸は液晶層の反射率（輝度）を、横軸は抵抗３００の抵抗値を示している。図２０のデータは、図１９のシミュレーションで得られた結果を基に決定された電圧を液晶層２５０に印加した実験によって得られた。図２０から、抵抗３００の抵抗値が大きくなるほど、反射率が低下していることがわかる。すなわち、抵抗３００の抵抗値を大きくするほど、液晶層２５０Ｂの表示がより黒に近づくことがわかる。高輝度の領域よりも低輝度の領域の方が、人間の視覚上の感度は高い。そのため、低輝度の階調値に相当する反射率をより低下させる構成によって、高輝度の階調値に相当する反射率をより増加させる構成よりも、人間の視覚上のコントラストがより有効に改善される。
【００６７】
４．他の実施形態
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。
第３実施形態において回路の時定数を増加させるための回路素子は抵抗に限定されない。回路の時定数を増加させるものであれば、抵抗以外の回路素子が用いられてもよい。例えば、この回路素子として容量が用いられてもよい。この場合、容量は、表示層と並列に接続される。また、抵抗と容量を組み合わせた回路素子が用いられてもよい。さらに、実施形態において、抵抗３００とスイッチ３１０の組み合わせによって回路の時定数が変化させられたが、これらの代わりに可変抵抗や可変容量が用いられてもよい。
実施形態において「暗状態」として説明した状態は、光を完全に遮断した状態でなくてもよい。所望の電圧が液晶層２５０に印加されるのであれば、意図しない漏れ光が照射されてもよいし、ごく弱い光が意図的に照射されてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００…記録装置、１１０…制御部、１２０…操作部、１３０…光照射部、１４０…電圧印加部、１５０…情報取得部、２００…電子ペーパ、２１０・２７０…保護層、２２０・２６０…透明電極、２３０…感光層、２４０…着色層、２５０Ｂ・２５０Ｇ…液晶層、２５０ＢＧ…積層液晶層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射する第１の光照射手段と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第２の光照射手段と
を有する記録装置。
【請求項２】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第１の光照射手段と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射する第２の光照射手段と
を有する記録装置。
【請求項３】
前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記積を増加させるように前記回路素子を制御する制御手段と
を有する請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射する第１の光照射手段と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第２の光照射手段と
を有する記録装置と、
前記表示層を有し、前記第３の強度の光照射により、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層にかかる残留電圧が除去される記録媒体と
を有する記録システム。
【請求項５】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第１の光照射手段と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射する第２の光照射手段と
を有する記録装置と、
前記表示層を有し、前記第３の強度の光照射により、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層にかかる残留電圧が除去される記録媒体と
を有する記録システム。
【請求項６】
前記記録装置が、
前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記積を増加させるように前記回路素子を制御する制御手段と
を有する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の記録装置。
【請求項７】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加するステップと、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加するステップと、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射するステップと、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しないステップと
を有する記録方法。
【請求項８】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加するステップと、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加するステップと、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しないステップと、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射するステップと
を有する記録方法。
【請求項９】
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子を、前記積を増加させるように制御するステップ
を有する請求項７または８に記載の記録方法。
【請求項１】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射する第１の光照射手段と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第２の光照射手段と
を有する記録装置。
【請求項２】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第１の光照射手段と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射する第２の光照射手段と
を有する記録装置。
【請求項３】
前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記積を増加させるように前記回路素子を制御する制御手段と
を有する請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射する第１の光照射手段と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第２の光照射手段と
を有する記録装置と、
前記表示層を有し、前記第３の強度の光照射により、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層にかかる残留電圧が除去される記録媒体と
を有する記録システム。
【請求項５】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しない第１の光照射手段と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射する第２の光照射手段と
を有する記録装置と、
前記表示層を有し、前記第３の強度の光照射により、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層にかかる残留電圧が除去される記録媒体と
を有する記録システム。
【請求項６】
前記記録装置が、
前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子と、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記積を増加させるように前記回路素子を制御する制御手段と
を有する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の記録装置。
【請求項７】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加するステップと、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加するステップと、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射するステップと、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しないステップと
を有する記録方法。
【請求項８】
照射される光に応じてインピーダンスが変化する感光層と第１の液晶層と第２の液晶層とを含む表示層のうち前記第１の液晶層および前記第２の液晶層を第１の配向状態にする第１の電圧を印加するステップと、
前記第１の電圧の印加が終了した後で、前記光が照射されている前記第２の液晶層を第２の配向状態にする第２の電圧を印加するステップと、
前記第２の電圧の印加と同期して、前記第１の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては第１の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層において第２の階調値を表示させる、かつ、前記第２の液晶層において第１の階調値を表示させる領域に対しては前記第１の強度よりも弱い第２の強度の前記光を前記表示層に照射し、前記第１の液晶層および前記第２の液晶層において前記第２の階調値を表示させる領域に対しては前記光を照射しないステップと、
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第１の光照射手段により前記光を照射した前記第２の液晶層において前記第１の階調値を表示させる領域に対しては第３の強度の前記光を前記表示層に照射するステップと
を有する記録方法。
【請求項９】
前記第２の電圧の印加が終了した後で、前記第２の光照射手段と同期して、前記表示層を含む回路の容量と抵抗の積を変化させるための回路素子を、前記積を増加させるように制御するステップ
を有する請求項７または８に記載の記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−８２１２（Ｐ２０１１−８２１２Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０４５６１（Ｐ２００９−２０４５６１）
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]