説明

記録装置

【課題】印加電圧の周波数の切り替えにより複数の液晶層の配向をそれぞれ制御することができる表示媒体を提供すること。
【解決手段】本発明の表示媒体は、高周波数の記録電圧が印加されたときには、積層液晶層300に印加される電圧Vbgが予め設定された電圧値であるときに、分圧されて液晶層250Bに印加される電圧Vbの電圧値が液晶層250Bの第1しきい値以上となり、分圧されて液晶層250Gに印加される電圧Vgの電圧値が液晶層250Gの第1しきい値未満となる一方、低周波数の記録電圧が印加されたときには、電圧Vbgが予め設定された電圧値であるときに、電圧Vbの電圧値が液晶層250Bの第1しきい値未満となり、電圧Vgの電圧値が液晶層250Gの第1しきい値以上となるように、液晶層250B、250Gは、各々の第1しきい値、インピーダンスの周波数依存性が設定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示媒体および記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
光記録型表示媒体に光を照射することにより画像を記録する技術において、一対の電極間に複数の液晶層が積層された表示層を有し、各液晶層の配向状態が変化するしきい値電圧を異ならせることにより、カラー表示可能な表示媒体が開示されている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−111942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、印加電圧の周波数の切り替えにより複数の液晶層の配向をそれぞれ制御することができる表示媒体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】
【0005】
本発明の請求項1に係る表示媒体は、外部から電圧が印加される一対の電極と、印加される電圧が予め設定された第1の電圧値以上になると特定の配向状態となる第1の液晶層、および印加される電圧が予め設定された第2の電圧値以上になると特定の配向状態となる第2の液晶層が積層された積層液晶層であって、前記電極に電圧が印加されると、前記第1の液晶層および前記第2の液晶層が分圧した電圧が各々に対して印加されるように、前記一対の電極間に設けられる積層液晶層とを具備し、前記電極への印加電圧が、第1の周波数であり、予め設定された電圧値であるときには、前記第1の液晶層への印加電圧が前記第1の電圧値以上となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧が前記第2の電圧値未満となり、前記電極への印加電圧が、前記第1の周波数より小さい第2の周波数であり、予め設定された電圧値であるときには、前記第1の液晶層への印加電圧が前記第1の電圧値未満となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧が前記第2の電圧値以上となることを特徴とする。
【0006】
本発明の請求項2に係る表示媒体は、請求項1の構成において、前記第1の液晶層のインピーダンスは、前記第1の周波数においては、前記第2の液晶層のインピーダンスより大きく、前記第2の周波数においては、前記第2の液晶層のインピーダンスより小さいことを特徴とする。
【0007】
本発明の請求項3に係る表示媒体は、請求項1または請求項2の構成において、前記積層液晶層に積層され、光が照射されると抵抗値が減少する感光層であって、前記電極に電圧が印加されると、前記第1の液晶層、前記第2の液晶層および前記感光層が分圧した電圧が各々に対して印加されるように、前記一対の電極間に設けられる感光層とをさらに具備し、前記電極への印加電圧が、第1の周波数であり、予め設定された電圧値であるときには、前記第1の液晶層への印加電圧は前記第1の電圧未満となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧は前記第2の電圧未満となり、前記感光層に光が照射されると、前記第1の液晶層への印加電圧が前記第1の電圧値以上となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧が前記第2の電圧値未満となり、前記電極への印加電圧が、前記第2の周波数であり、予め設定された電圧値であるときには、前記第1の液晶層への印加電圧は前記第1の電圧未満となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧は前記第2の電圧未満となり、前記感光層に光が照射されると、前記第1の液晶層への印加電圧が前記第1の電圧値未満となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧が前記第2の電圧値以上となることを特徴とする。
【0008】
本発明の請求項4に係る表示媒体は、請求項1乃至請求項3のいずれかの構成において、前記第1の液晶層および前記第2の液晶層は、前記特定の配向状態とは異なる配向状態であるときに、互いに異なる波長分布の光を反射することを特徴とする。
【0009】
本発明の請求項5に係る記録装置は、画像を示す画像情報を取得する取得手段と、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の表示媒体の電極に対して、前記取得手段によって取得された画像情報に応じて、周波数を切り替えて電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段によって電圧が印加されると、前記表示媒体に対して、前記取得手段によって取得された画像情報に応じた光を照射する光照射手段とを具備することを特徴とする。
【0010】
本発明の請求項6に係る記録装置は、請求項5の構成において、前記電圧印加手段は、前記第1の液晶層および前記第2の液晶層を前記特定の配向状態とは異なる配向状態とするときには、第1の周波数以上の電圧を印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明の請求項1に記載の発明によれば、印加される電圧の周波数の切り替えることにより複数の液晶層の配向をそれぞれ制御することができる。
本発明の請求項2に記載の発明によれば、同構成を有さない場合に比べ、複数の液晶層を容易に作製することができる。
本発明の請求項3に記載の発明によれば、光を照射して画像を記録することができる。
本発明の請求項4に記載の発明によれば、カラーの画像を記録することができる。
本発明の請求項5に記載の発明によれば印加される電圧の周波数の切り替えることにより複数の液晶層の配向をそれぞれ制御することができる。
本発明の請求項6に記載の発明によれば、前記電圧印加手段によって印加する電圧を第1の周波数未満とする場合に比べて、複数の液晶層の反射率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態に係る記録装置の構成を示すブロック図である。
【図2】実施形態に係る電子ペーパの構成を示す図である。
【図3】積層液晶層の等価回路の一例を示す図である。
【図4】液晶層250B、250Gのインピーダンスの周波数依存性を示す図である。
【図5】高周波数の記録電圧印加における液晶層250B,250Gの反射率特性の一例を示す図である。
【図6】低周波数の記録電圧印加における液晶層250B、250Gの反射率特性の一例を示す図である。
【図7】液晶層250Rの反射率特性の一例を示す図である。
【図8】液晶層250B、250Gの配向状態の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【0014】
<実施形態>
図1は、本発明の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、記録装置100に保持された電子ペーパ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。
【0015】
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、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タッチパネル、キーボードなどの操作手段であって、操作内容を示す情報を制御部110に出力する。
【0016】
光照射部130は、電子ペーパ200に対して画像を記録するときに、光を照射する光源を有している。この光源は半導体レーザなどであって、光源から発生した光を、回転するポリゴンミラーなどの反射物に反射させて、電子ペーパ200の画像を表示する単位である画素に対してスポット上の光を照射する。光照射部130は、制御部110の制御により、スポット状の光が電子ペーパ200を走査して照射するように制御される。なお、この光源は、複数のLED(Light Emitting Diode)が線状に配置され、画像を記録する解像度に応じた範囲に各LEDの光を収束するレンズを備えたLEDアレイであってもよいし、面状の光源であってもよい。この例においては、光照射部130から照射される記録光は、赤色または青色に対応する波長の光を用い、制御部110の制御によって発光させる色が切り替えられる。
【0017】
電圧印加部140は、電極を有し、制御部110の制御により、電極を介して電子ペーパ200に記録電圧を印加する。記録装置100に電子ペーパ200が保持されているときに、電圧印加部140が記録電圧を発生させると、その記録電圧は、後述する透明電極220、260間、または後述する透明電極222、262間に印加される。いずれの電極間に記録電圧を印加するかは、制御部110の制御によって決定される。また、電圧印加部140からの印加電圧は、制御部110により予め設定された態様で周波数、電圧値が変化するように制御され、この変化は光照射部130における記録光の照射と同期するように制御されている。
【0018】
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取得の機能を実現している。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。以上が記録装置100の構成についての説明である。
【0019】
図2は、本発明の実施形態に係る光記録型の表示媒体である電子ペーパ200の構成を示す図である。電子ペーパ200は、予め設定された記録電圧が印加されているときに照射された記録光に応じて記録される画像を表示する光記録型表示媒体であって、フィルム基板270、212に挟まれた第1表示層400、およびフィルム基板212、210に挟まれた第2表示層420を有する。第1表示層400は、透明電極220、260、光導電層230、積層液晶層300(液晶層250B、250G)を有する。第2表示層420は、透明電極222、262、光導電層232、液晶層250Rを有する。
【0020】
フィルム基板210、212、270は、電子ペーパ200の表面の保護、形状の支持などのために設けられた層である。例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)である。フィルム基板270は、記録された画像を使用者が観察する側に設けられている。
【0021】
透明電極220、222、260、262、は、例えば、ITO(酸化インジウム錫)を有する層である。透明電極220、222、260、262、のそれぞれは、図示しない電極に接続されている。この電極は、記録装置100に電子ペーパ200が保持されているときには、電圧印加部140の電極と接続される。その状態で電圧印加部140から電極を介して電圧が印加されると、上述したように、透明電極220、260間、または透明電極222、262間に電圧が印加される。
【0022】
光導電層230、232は、照射される記録光が照射されると、光電荷が発生して導電率を異ならせる導電体を有する感光層であって、例えば、有機光導電体を用いる。光導電層230は、この例においては、赤色を透過し、青色と緑色の電荷発生物質を有することより青色および緑色の光を吸収する構成となっている。一方、光導電層232は、青色と緑色を透過し、赤色の電荷発生物質を有することより赤色の光を吸収する構成となっている。
【0023】
光導電層230、232は、記録光を吸収すると、吸収した部分の抵抗値が低下する。したがって、電圧印加部140によって透明電極220、260間に電圧が印加されているときには、その電圧は光導電層230と積層液晶層300とによって分圧されるが、光導電層230の抵抗値が低下すると、積層液晶層300の分圧比が増加し、光導電層230の分圧比が低下する。また、電圧印加部140によって透明電極222、262間に電圧が印加されているときに、光導電層232と液晶層250Rとによって分圧されるが、光導電層232の抵抗値が低下すると、液晶層250Rの分圧比が増加し、光導電層232の分圧比が低下する。
【0024】
液晶層250B、250G、250Rは、印加される電圧に応じて配向が変化することにより光の反射状態を異ならせる素子を含み、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素子(以下、液晶という)を分散させたものである。液晶は、電圧が印加されていないときの配向状態として、プレーナ配向状態とフォーカルコニック配向状態とになりうる。液晶は、プレーナ配向状態の場合は光を反射して、あらかじめ決められた色を呈し、フォーカルコニック配向状態にある場合は光を透過する。この例においては、液晶層250B、250G、250Rは、それぞれ青色、緑色、赤色を反射する材料を調整した液晶を有し、プレーナ配向状態である場合には、入射光に対して、それぞれ青色、緑色、赤色と異なる波長分布の光を選択反射する。これらの配向状態の制御については後述する。
【0025】
図3は、積層液晶層300の等価回路の一例を示す図である。積層液晶層300について、図3を用いて説明する。図に示す電圧Vbgは、電圧印加部140から透明電極220、260に記録電圧が印加されたときに、第1表示層400に対して分圧される電圧である。また、電圧Vb、Vgは、液晶層250B、250Gが電圧Vbgを分圧したときに、液晶層250B、250Gの各々に対して印加される電圧である。
【0026】
液晶層250Bの等価回路は、抵抗RbとコンデンサCbが並列に接続され、液晶層250Gの等価回路は、抵抗RgとコンデンサCgが並列に接続されている。
【0027】
抵抗Rbは、例えば液晶層250Bがシアノ系の材料などを有していることより、その材料を有していない場合に比べて低抵抗値となっている。一方、抵抗Rgは、例えば液晶250Gがフッ素系の材料などを有していることより、その材料を有していない場合に比べて高抵抗値となっている。この例においては、抵抗Rb、Rgの抵抗値の関係は、Rb<Rgとなっている。また、コンデンサCgは、例えば液晶層250Gが負の誘電率異方性液晶を有していることより、その材料を有していない場合に比べて高静電容量となっている。したがって、コンデンサCb、Cgの静電容量の関係は、Cb<Cgとなっている。なお、このような抵抗Rb、Rgの抵抗値の関係、コンデンサCb、Cgの静電容量の関係を実現する上記材料は一例であって、これに限られるものではない。
【0028】
図4は、液晶層250B、250Gのインピーダンスの周波数依存性を示す図である。図4に示すように、周波数fcより小さい周波数においては、液晶層250Bのインピーダンスが液晶層250Gのインピーダンスより小さいが、周波数fcより大きい周波数においては、液晶層250Bのインピーダンスが液晶層250Gのインピーダンスより大きくなる。これは、コンデンサCb、Cgの静電容量の違いにより、液晶層250Bのインピーダンスと液晶層250Gのインピーダンスとの周波数依存性が異なることによる。すなわち、静電容量が大きいコンデンサCgをもつ液晶層250Gの方が、液晶層250Bに比べて、印加電圧の周波数の増加に伴うインピーダンスの減少が大きくなることによる。
【0029】
また、液晶層250B、250G、250Rは、各々に印加される電圧(例えば、液晶層250Bであれば電圧Vb)の電圧値が予め設定された第1しきい値以上になると、元の配向状態(プレーナ配向状態またはフォーカルコニック配向状態)からフォーカルコニック配向状態となり、さらに、第2しきい値以上になると、ホメオトロピック配向状態となる。この状態で電圧Vbへの印加が停止されるとプレーナ配向状態となるように構成されている。
【0030】
図3に戻って説明を続ける。上述のように、インピーダンスが周波数依存性をもつことにより、液晶層250B、250Gの電圧Vb、Vgの比は、電圧印加部140から印加される記録電圧の周波数により異なるものとなる。例えば、記録電圧が周波数fcより大きい周波数(例えば50Hz)にすると電圧Vb、Vgの電圧値は、Vb>Vgの関係になる。一方、記録電圧が周波数fcより小さい周波数(例えば1Hz)にすると電圧Vb、Vgは、Vb<Vgの関係になる。なお、この例においては、周波数fcより大きい周波数、すなわち電圧Vbが電圧Vgより大きくなる記録電圧の周波数を、単に高周波数といい、周波数fcより小さい周波数、すなわち電圧Vbが電圧Vgより小さくなる記録電圧の周波数を、単に低周波数という。
【0031】
次に、図5、図6、図7を用いて、第1表示層400と第2表示層420の各画素における液晶配向状態の制御の一例について説明する。
【0032】
図5は、高周波数の記録電圧を印加したときの液晶層250B、250Gの反射率特性の一例を示す図である。図6は、低周波数の記録電圧を印加したときの液晶層250B、250Gの反射率特性の一例を示す図である。それぞれの図の縦軸は、液晶層250B、250Gの反射率であり、横軸は、積層液晶層300、すなわち液晶層250B、250G全体に印加される電圧Vbg(=電圧Vb+電圧Vg)を示している。図7は、液晶層250Rの反射率特性を示す図である。図の縦軸は、液晶層250Rの反射率であり、横軸は、液晶層250Rに印加される電圧を示している。
【0033】
図5に示すように、積層液晶層300に印加される高周波数の電圧Vbgの電圧値が増加し、しきい値VBpfを超えると、電圧Vbが液晶層250Bの第1しきい値以上となり、液晶層250Bはフォーカルコニック配向状態となる。そして、電圧Vbgの電圧値がしきい値VGpfを超えると、電圧Vgが液晶層250Gの第1しきい値以上となり液晶層250Gもフォーカルコニック配向状態となる。さらに電圧Vbgの電圧値が増加し、しきい値VBfhを超えると、電圧Vbが液晶層250Bの第2しきい値以上となり、液晶層250Bはホメオトロピック配向状態となる。そして、電圧Vbgの電圧値がしきい値VGfhを超えると、電圧Vgが液晶層250Gの第2しきい値以上となり液晶層250Gもホメオトロピック配向状態となる。
【0034】
上述したように、積層液晶層300に高周波数の電圧Vbgが印加されているときには、液晶層250Bに印加される電圧Vbの電圧値と液晶層250Gに印加される電圧Vgの電圧値の関係は、Vb>Vgとなっている。一方、積層液晶層300に低周波数の電圧Vbgが印加されているときには、液晶層250Bに印加される電圧Vbの電圧値と液晶層250Gに印加される電圧Vgの電圧値の関係は、Vb<Vgとなっている。このように、印加する電圧の周波数を変えると、液晶層250Bと液晶層250Gとの分圧のされ方が変わって、電圧Vbgの電圧値が変化しなくても、電圧Vbの電圧値と電圧Vgの電圧値は変化する。したがって、液晶層250Bおよび液晶層250Gの第1、第2しきい値が変化していなくても、電圧Vbgに対しての各しきい値(VBpf、VGpf)は変化することになる。
【0035】
そのため、積層液晶層300に印加される電圧Vbgが低周波数であるときには、図6に示すように、上述の電圧Vbgに対する各しきい値(VBpf、VGpf)の大小関係とは異なるものとなる。すなわち、積層液晶層300に印加される低周波数の電圧Vbgの電圧値が増加し、しきい値VGpfを超えると、液晶層250Gはフォーカルコニック配向状態となり、しきい値VBpfを超えると、液晶層250Bもフォーカルコニック配向状態となる。
【0036】
液晶層250Rについては、図7に示すように、液晶層250Rに印加される電圧の電圧値が増加し、しきい値VGpfを超えると、液晶層250Rはフォーカルコニック配向状態となり、さらに電圧が増加し、しきい値VRfhを超えると、液晶層250Rはホメオトロピック配向状態となる。そして、ホメオトロピック配向状態において、電圧の印加を停止すると、ホメオトロピック配向状態は、プレーナ配向状態に変化し、プレーナ配向状態として維持され安定する。以上が、電子ペーパ200の構成についての説明である。
【0037】
次に、記録装置100における電子ペーパ200への画像の記録動作について、図5、図6、図7を用いて説明する。記録装置100は、電子ペーパ200を保持し、操作部120の操作などによって画像の記録指示がされると、制御部110は、カラーの画像を示す画像情報を取得し、電子ペーパ200への画像の記録処理を開始する。
【0038】
まず、図7を用いて赤色成分の画像の記録について説明する。第2表示層420に対する制御を行って、画像の赤色成分の記録が行われる。制御部110は、電圧印加部140を制御して、透明電極222、262間に記録電圧V3を印加させると、光導電層232と液晶層250Rとによって分圧され、液晶層250Rには、電圧値V3Lの電圧が印加される。
【0039】
そして、制御部110は、画像情報の赤色成分の情報に応じて、光照射部130から赤色の記録光を照射させると、光導電層232の抵抗が低下し、液晶層250Rによって分圧される電圧値が増加する。ここで、記録光の照射は、フィルム基板210側から行われる。なお、フィルム基板270側から記録光を照射するように光照射部130を構成してもよい。
【0040】
これにより、液晶層250Rのうち、記録光が照射された領域については、印加される電圧が電圧値V3Hに増加する。そして、記録電圧V3の印加を停止すると、記録光が照射された部分の液晶層250Rがプレーナ配向状態となり、赤色を選択反射する状態となり、記録光が照射されなかった部分はフォーカルコニック配向状態となる。なお、画像の記録前にすでに記録されている画像を消去するなどのリセット処理を行ってもよい。
【0041】
ここで、光導電層230は赤色の光を透過するから、フィルム基板270側から入射する外光のうち、赤色の光が液晶層250Rに到達し、液晶層250Rのプレーナ配向状態の部分において反射される赤色の光は、再びフィルム基板270から放射される。一方、液晶層250Rのフォーカルコニック配向状態の部分において透過する赤色の光は、光導電層232において吸収される。なお、光導電層232における赤色の光の吸収率が黒色を呈するには低い吸収率である場合には、記録光の光導電層232への入射の妨げにならない層、例えば、フィルム基板210側から記録光が入射される構成である場合には、光導電層232と液晶層250Rとに挟まれる層に、赤色の光を吸収する光吸収層を設けてもよい。
【0042】
次に、第1表示層400に対する制御を行って、画像の青色成分、緑色成分の記録が行われる。以下の説明においては、プレーナ配向状態をPとし、フォーカルコニック配向状態をFとし、液晶層250Bと250Gとの配向状態の関係を例えば(P,P)のように示す。ここで、液晶層250B、250Gの配向状態の組み合わせは、(P,P)、(P,F)、(F,P)、(F,F)の4通りである。この4通りの液晶配向状態にするための制御について説明する。
【0043】
まず、図5を用いて青色成分の画像の記録について説明する。制御部110は、電圧印加部140を制御して、透明電極220、260間に高周波数の記録電圧V1を印加させると、光導電層230と積層液晶層300とによって分圧され、積層液晶層300に印加される電圧Vbgは、電圧値HV1H(VBfh、VGfh<HV1H)となる。この状態において、液晶層250B、250Gは、それぞれホメオトロピック配向状態となる。
【0044】
そして、記録電圧V1の印加を停止すると、液晶層250B、250Gのホメオトロピック配向状態は、プレーナ配向状態となり、これらの配向状態(P,P)は維持される。なお、この動作において、光照射部130から記録光を照射させ、光導電層230の抵抗値を低下させ、積層液晶層300の分圧比が増加することによって電圧Vbgの電圧値を増加させて、電圧値HV1Hとなるようにしてもよい。なお、この動作においては、記録電圧V1の周波数は、低周波数で行ってもよいが、高周波数で行うことにより、液晶層250B、250G内の不純物イオンや水分に影響されにくくなり、プレーナ配向状態における反射率がより高くなる。また、記録電圧V1の周波数は、後述する記録電圧HV2の周波数より高いものであってもよい。
【0045】
次に、制御部110は、電圧印加部140を制御して、透明電極220、260間に高周波数の記録電圧HV2を印加させると、光導電層230と積層液晶層300とによって分圧され、積層液晶層300に印加される電圧Vbgは、電圧値HV2L(HV2L<VBpf、VGpf)となる。この状態においては、液晶層250B、250Gは、配向状態(P,P)が維持されている。
【0046】
次に、制御部110は、画像情報の青色成分の情報に応じて、光照射部130から青色(緑色でもよい)の記録光を照射させると、光導電層230の抵抗が低下し、積層液晶層300の分圧比が増加する。ここで、記録光の照射は、フィルム基板210側から行われる。なお、フィルム基板270側から記録光を照射するように光照射部130を構成してもよい。
【0047】
これにより、積層液晶層300のうち、記録光が照射された領域については、印加される電圧Vbgが電圧値HV2H(VBpf<HV2H<VGpf)に増加して、記録光が照射された部分の液晶層250Bは、フォーカルコニック配向状態となる。すなわち、液晶層250B、250Gの配向状態は、記録光が照射されていない部分は(P,P)となり、記録光が照射された部分は(F,P)となる。そして、記録電圧HV2の印加が停止されても、これらの配向状態は維持される。
【0048】
次に、図6を用いて緑色成分の画像の記録について説明する。制御部110は、電圧印加部140を制御して、透明電極220、260間に低周波数の記録電圧LV2を印加させると、光導電層230と積層液晶層300とによって分圧され、積層液晶層300に印加される電圧Vbgは、電圧値LV2L(LV2L<VGpf、VBpf)となる。この状態において、液晶層250B、250Gの配向状態は、それぞれ、上記の配向状態((P,P)、(F,P)のいずれか)を保っている。
【0049】
そして、制御部110は、画像情報の緑色成分の情報に応じて、光照射部130から青色(緑色でもよい)の記録光を照射させると、光導電層230の抵抗が低下し、積層液晶層300の分圧比が増加する。ここで、記録光の照射は、フィルム基板210側から行われる。なお、フィルム基板270側から記録光を照射するように光照射部130を構成してもよい。
【0050】
これにより、積層液晶層300のうち、記録光が照射された領域については、印加される電圧Vbgが電圧値LV2H(VGpf<LV2H<VBpf)に増加する。これにより、記録光が照射された部分の液晶層250Gは、フォーカルコニック配向状態となる。すなわち、配向状態が(F,P)であった部分のうち、記録光が照射された部分は(F,F)となり、(P,P)であった部分のうち、記録光が照射された部分は、(P,F)となる。一方、記録光が照射されなかった部分は、元の配向状態((P,P)、(F,P)のいずれか)となる。そして、記録電圧LV2の印加が停止されても、これらの配向状態は維持される。
【0051】
図8は、液晶層250B、250Gの液晶配向状態の変化を示している。上述のように処理することにより、図8に示すように、制御部110は、画像情報の青色成分および緑色成分に応じて、光照射部130および電圧印加部140を制御して、高周波数の記録電圧HV2印加中の記録光照射の有無、および低周波数の記録電圧LV2印加中の記録光照射の有無によって、液晶層250B、250Gの配向を(P,P)、(P,F)、(F,P)、(F,F)のいずれかの組み合わせとして選択する。
【0052】
ここで、フィルム基板270側から入射した外光のうち、液晶層250B、250Gにおいて反射せずに透過した光について、上述したように、青色の光および緑色の光は、光導電層230において吸収され、赤色の光は、液晶層250Rにおいて反射するか光導電層232において吸収される。なお、光導電層230における青色、緑色の光の吸収率が黒色を呈するには低い吸収率である場合には、記録光の光導電層230への入射の妨げにならない層、例えば、フィルム基板210側から記録光が入射される構成である場合には、光導電層230と液晶層250Gとに挟まれる層に、青色、緑色の光を吸収する光吸収層を設けてもよい。
【0053】
これにより、液晶層250B、250G、250Rがすべてフォーカルコニック配向状態の部分は、フィルム基板270側からは黒に見えることとなる。その他、液晶層250Rがプレーナ配向状態であり、液晶層250B、250Gの配向状態が(P,P)であれば白、(P,F)であればマゼンタ、(F,P)であればイエロー、(F,F)であれば赤、液晶層250Rがフォーカルコニック配向状態であり、液晶層250B、250Gの配向状態が(P,P)であればシアン、(P,F)であれば青、(F,P)であれば緑に見えることになる。
【0054】
なお、以上の画像を記録する制御は、この例においては、赤色成分、青色成分、緑色成分の順に行っているが、この順に限られずどのような順番で行ってもよい。
【0055】
このように、本発明の実施形態に係る光記録型表示媒体である電子ペーパ200を用いる場合には、記録装置100は、記録電圧の周波数を切り替えてカラー画像の記録を行う。
【0056】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな形態で実施可能である。
【0057】
<変形例1>
上述した実施形態において、積層液晶層300の抵抗Rb、Rgの抵抗値およびコンデンサCb、Cgの静電容量の関係は、Rb<Rg、Cb<Cgであるが、液晶層250Bと液晶層250Gの関係を入れ替えて、Rb>Rg、Cb>Cgであってもよい。
【0058】
<変形例2>
上述した実施形態において、抵抗Rb、Rgの抵抗値およびコンデンサCb、Cgの静電容量の関係は、Rb<Rg、Cb<Cgであるが、抵抗Rb,Rgの少なくとも一方の抵抗値が周波数依存性を持つようにして、周波数が増加すると、抵抗Rbの抵抗値が抵抗Rgの抵抗値に比べて増加するように構成して、高周波数における液晶層250Bのインピーダンスと液晶層250Gのインピーダンスとの差をより増加させるようにしてもよい。例えば、低周波数でRb<Rg、Cb<Cg、高周波数でRb>Rg、Cb<Cgとなるような構成とすればよい。
【0059】
<変形例3>
上述した実施形態においては、液晶層250Bのインピーダンスと液晶層250Gのインピーダンスとは、印加電圧の周波数が周波数fcより大きいか小さいかにより大小関係が逆転するように構成されていたが、必ずしも逆転しなくてもよく、インピーダンスの周波数依存性が異なるようになっていればよい。そして、印加される記録電圧の周波数によって、液晶層250Bに印加される電圧Vbと液晶層250Gに印加される電圧Vgとの比が変わるようにして、その結果、図5、図6に示すように、印加される記録電圧の周波数によって、電圧Vbgに対するしきい値VBpfとしきい値VGpfとの大小関係が、反転するようになっていればよい。
【0060】
すなわち、ある第1の周波数の記録電圧が印加されたときには、積層液晶層300に印加される電圧Vbgが予め設定された電圧値であるときに、分圧されて液晶層250Bに印加される電圧Vbの電圧値が液晶層250Bの第1しきい値以上となり、分圧されて液晶層250Gに印加される電圧Vgの電圧値が液晶層250Gの第1しきい値未満となる一方、第1の周波数より小さい第2の周波数の記録電圧が印加されたときには、電圧Vbgが予め設定された電圧値であるときに、電圧Vbの電圧値が液晶層250Bの第1しきい値未満となり、電圧Vgの電圧値が液晶層250Gの第1しきい値以上となるようにすればよい。そして、液晶層250B、250Gは、この条件を実現するように、各々の第1しきい値の設定、インピーダンスの周波数依存性の設定がされた構成とすればよい。
【0061】
<変形例4>
上述した実施形態においては、液晶層250B、250G、250Rは、プレーナ配向状態であるときにおいて、それぞれ反射する色が異なり、互いに異なる波長分布の光を反射するように構成されていたが、異なるものとせず、複数の液晶層の反射、透過の制御により階調を制御するようにしてもよい。
【0062】
<変形例5>
上述した実施形態においては、光を照射することにより画像を記録していたが、別の構成により画像を記録してもよい。例えば、透明電極220、222、260、262を分割して、分割した透明電極の各々に印加する記録電圧を個々に制御できる構成とすればよい。このようにして、分割された各透明電極に印加する記録電圧の電圧値、周波数を個々に制御し、各透明電極間の液晶層の配向状態を変化させて画像を記録してもよい。この場合は光導電層230、232が無くてもよい。
【0063】
<変形例6>
上述した実施形態における第1表示層400は、液晶層250B、250Gの2層を有していたが、いずれか1層、または反射する色がこれらとは異なる1層の液晶層であってもよい。逆に、第2表示層420は、液晶層250Rの1層であったが、反射する色が異なる液晶層がさらに積層されていてもよい。この場合には、光導電層230において透過する色を第2表示層420における液晶層において反射する色とすればよい。
【符号の説明】
【0064】
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、210,212,270…フィルム基板,220,222,260,262…透明電極、230,232…光導電層、240…赤吸収層、250B,250G,250R…液晶層、300…積層液晶層、400…第1表示層、420…第2表示層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部から電圧が印加される一対の電極と、
印加される電圧が予め設定された第1の電圧値以上になると特定の配向状態となる第1の液晶層、および印加される電圧が予め設定された第2の電圧値以上になると特定の配向状態となる第2の液晶層が積層された積層液晶層であって、前記電極に電圧が印加されると、前記第1の液晶層および前記第2の液晶層が分圧した電圧が各々に対して印加されるように、前記一対の電極間に設けられる積層液晶層と
を具備し、
前記電極への印加電圧が、第1の周波数であり、予め設定された電圧値であるときには、前記第1の液晶層への印加電圧が前記第1の電圧値以上となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧が前記第2の電圧値未満となり、
前記電極への印加電圧が、前記第1の周波数より小さい第2の周波数であり、予め設定された電圧値であるときには、前記第1の液晶層への印加電圧が前記第1の電圧値未満となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧が前記第2の電圧値以上となる
ことを特徴とする表示媒体。
【請求項2】
前記第1の液晶層のインピーダンスは、前記第1の周波数においては、前記第2の液晶層のインピーダンスより大きく、前記第2の周波数においては、前記第2の液晶層のインピーダンスより小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の表示媒体。
【請求項3】
前記積層液晶層に積層され、光が照射されると抵抗値が減少する感光層であって、前記電極に電圧が印加されると、前記第1の液晶層、前記第2の液晶層および前記感光層が分圧した電圧が各々に対して印加されるように、前記一対の電極間に設けられる感光層とをさらに具備し、
前記電極への印加電圧が、第1の周波数であり、予め設定された電圧値であるときには、前記第1の液晶層への印加電圧は前記第1の電圧未満となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧は前記第2の電圧未満となり、前記感光層に光が照射されると、前記第1の液晶層への印加電圧が前記第1の電圧値以上となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧が前記第2の電圧値未満となり、
前記電極への印加電圧が、前記第2の周波数であり、予め設定された電圧値であるときには、前記第1の液晶層への印加電圧は前記第1の電圧未満となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧は前記第2の電圧未満となり、前記感光層に光が照射されると、前記第1の液晶層への印加電圧が前記第1の電圧値未満となるとともに、前記第2の液晶層への印加電圧が前記第2の電圧値以上となる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示媒体。
【請求項4】
前記第1の液晶層および前記第2の液晶層は、前記特定の配向状態とは異なる配向状態であるときに、互いに異なる波長分布の光を反射する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項5】
画像を示す画像情報を取得する取得手段と、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の表示媒体の電極に対して、前記取得手段によって取得された画像情報に応じて、周波数を切り替えて電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段によって電圧が印加されると、前記表示媒体に対して、前記取得手段によって取得された画像情報に応じた光を照射する光照射手段と
を具備することを特徴とする記録装置。
【請求項6】
前記電圧印加手段は、前記第1の液晶層および前記第2の液晶層を前記特定の配向状態とは異なる配向状態とするときには、第1の周波数以上の電圧を印加する
ことを特徴とする請求項5に記載の記録装置。

【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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【公開番号】特開2010−204578(P2010−204578A)
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−52570(P2009−52570)
【出願日】平成21年3月5日(2009.3.5)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】