CN100407020C - 记录装置和记录器 - Google Patents

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Abstract

一种记录装置,包括显示器、叠置在该显示器上的光电导体和一对分别设置在所述显示器和所述光电导体上的电极。电极对中的至少一个被分成了多个子电极。可以在对各个子电极施加电压的同时借助光线将信息写入到记录装置中。因此,即使受到了外来光线的照射,也不会将信息写入到记录装置与没有施加电压的子电极相应的部分中。结果,可以形成没有噪声的清晰图像。该记录装置还包括用于向这种记录装置的电极对施加电压的馈入组件、用于在记录装置内写入信息的第一光源和用于复位的第二光源。从而,复位和记录可以在一次循环中完成。

Description

记录装置和记录器
技术领域
本发明涉及一种适于用作(例如)电子纸的记录装置和记录器。
背景技术
近年来,随着电子信息器材的发展,信息输入装置(包括扫描仪和数码相机)、显示设备(包括监视器)和信息输出装置(包括打印机)已经得到了各种各样的应用。可以直接从显示设备(比如监视器)上读取信息。不过,诸如监视器这样的显示设备一般来说是发射型的,因此易于使观看者的眼睛疲劳。而且,由于显示设备所呈现的分辨率并不是非常高,从诸如监视器这样的显示设备上直接读取文档或静态图像可能不是很理想。因此,记录在电子信息器材内的信息通常要打印在纸张上,以便阅读纸张上的信息。
在将信息打印在纸张上然后再阅读的时候,纸张上的信息是通过接收反射光来阅读的。这几乎不会使读者的眼睛疲劳。由于打印输出所呈现的分辨率相当高,因此打印输出有很高的可分辩性。从而,很多用户会将显示在监视器上的文档打印到纸张上,以便阅读该文档。
不过,纸张的使用对环境造成了很大的负担。谈到纸张的使用情况,例如,只要将所接收到的电子邮件信息一打印到纸张上并且阅读了之后,这张纸就会被扔掉了。因此,纸张是相当浪费的。
此外,当使用打印机来产生文档或图像的硬拷贝时,如果打印机是喷墨打印机,则不仅会消耗纸张,还会消耗原色(比如青色、品红和黄色)墨或其他更多颜色的墨。如果打印机是激光打印机或LED打印机,会消耗掉很多颜色的色粉。打印输出到纸张所需要的耗材的使用对环境造成了很大的负担。
已经提出了一种称为电子纸的可重写(可重记录)型记录装置,并且正处于发展当中。例如,已经提出了电泳记录装置、旋珠型记录装置(twist-ball recording device)和采用胆甾醇型液晶(cholestericliquid crystal)的选择反射型记录装置作为具有存储能力的反射记录装置。
在例如IEEE会报(第7期第61卷,1973年7月)或Nature学报(第16期第394卷,1988年7月)中公开了电泳记录装置。在例如SID学报(第3和第4季第18卷,1977年,第289页)公开了旋珠型记录装置。
胆甾醇型液晶的选择反射作用是1688年从胆固醇衍生物中发现的。而且,公知铁电(近晶)液晶具有存储能力。
PCT国际申请第6-507505号的日文译文公开了一种具有分散在聚合物网络中的手性向列液晶分子的液晶元。该液晶元的一种形式使得液晶能够变成反射的或透射的(可扩散的),并且该液晶在反射和透射状态下在零电压时都是稳定的。
日本未审专利申请公开第9-105900号公开了一种包括空间调制器的光学可写型投影液晶显示装置,该装置具有光电导层和液晶层。光照射在光电导层上,从而将信息写入到液晶层中。
在《使用光电导层和双稳态反射胆固醇混合物的反射显示(Reflective Display with Photoconductive Layer and BistableReflective Cholesteric Mixyure)》(SID 96 Applications Digest,第59页)公开了一种由光电导层和胆甾醇型液晶组成的记录装置。该记录装置用于屏幕采集,即将该装置安装在个人计算机的屏幕上,以便拷贝个人计算机上的屏幕图像。由于该记录装置象存储器那样保存了所拷贝的屏幕图像,因此不会消耗能源。记录和删除是瞬间实现的。
此外,在论文集《日本硬拷贝2000(Japan Hardcopy 2000)》(第93-96页)中已经公开了由光电导层和胆甾醇型液晶组成的电子纸。
电子纸消除了打印机和纸张的必要性,并且因此是很廉价的。而且,电子纸不会造成环境负担。不过,使用光写入信息的记录装置易受由外来光产生的噪声的影响,可能会产生不清楚的图像。
发明内容
本发明的目的是提供一种廉价且高度可靠的光学可写型记录装置和一种用于在记录装置中记录信息的记录器。
依据本发明的记录装置包括显示器、叠置在该显示器上的光电导体和一对分别设置在显示器和光电导体上的电极。所述电极对中的至少一个电极被分成多个子电极。
所述电极对中的至少一个电极被分成了多个子电极。在将电压施加给各个子电极的同时,使用光线来写入信息。即使外来光线落在了记录装置的与没有施加电压的子电极相对应的部分,也不会写入信息。从而,产生了没有噪声的清晰图像。依据本发明,提供了一种廉价且高度可靠的光学可写型记录装置。
当将电极分成多个子电极时,相邻子电极之间的边界在显示表面上显现为条纹图像。优选地,相邻子电极的相对端部是尽可能成为任意的曲线形状,从而使得条纹不显眼。而且,可以使被看作向量的、在所述电极对之间感生的电场与基板的表面倾斜。
一种依据本发明的记录器在记录装置中记录信息,所述记录装置包括显示器、叠置在该显示器上的光电导体和一对分别设置在所述显示器和所述光电导体上的电极。该记录器包括:馈入组件,电压通过所述馈入组件施加给包含在所述记录装置中的所述电极对;第一光源,用于在记录装置中写入信息;和第二光源,用于复位记录装置中的记录。
在上述组成部分当中,第一光源产生依照信号闪烁的光线,并且通过该光线将信息记录在记录装置中。第二光源用于初始化所述记录装置。从而,一个记录器可以稳定地进行记录和复位。
例如,第一光源是由具有成直线设置的LED的LED阵列或沿直线闪烁光线的激光器实现的。第二光源是由以面状或在大的范围内产生光线的LED和导光板组成的光源或者由场致发光(EL)灯或荧光灯和导光板组成的光源中的任何一种实现的。优选地,第一光源和/或第二光源具有调节光强度的光调节能力。
包括LED阵列和平面光源的依据本发明的记录器不象打印机那样包括用于将墨水或色粉喷射到纸张上的机构,而是仅仅通过控制光线和电流在记录装置中记录信息。包含在打印机中的各种不同的组件不是必须的。可以实现低成本和极致紧凑的设计。
由于记录装置是可重写的(可重记录的),该记录装置不象传统的装置那样耗费大量的纸张。该记录装置具有即使在没有电力馈入的情况下也能保存记录的存储能力。因此,功耗非常小,并且对环境造成的负担显著地降低。在用作电子纸的不同类型的记录装置中,采用胆甾醇型液晶的那种类型的记录装置具有增大亮度、提高对比度和提高分辨率的潜力。
附图说明
图1是示出了依据本发明的一个实施例的记录装置的截面图;
图2示意性地示出了依据本发明的实施例的记录器;
图3是示出了记录了信息的记录装置的平面图;
图4是示出了包含在记录装置中的电极的平面图;
图5是示出了包含在变型例的记录装置中的电极的平面图;
图6是示出了包含在变型例的记录装置中的电极的截面图;
图7A和7B示出了胆甾醇型液晶分子的排列状态;
图8A、8B和8C示出了胆甾醇型液晶对电压的特性,该电压是为了驱动胆甾醇型液晶而施加的;
图9示出了胆甾醇型液晶的反射系数的特性;
图10是示出了图1中所示的记录装置的操作过程的示意图;
图11示出了由胆甾醇型液晶层和光电导层组成的记录装置的显示特性(反射系数);
图12示出了由胆甾醇型液晶层和光电导层组成的记录装置的显示特性(反射系数);
图13示出了图2中所示的记录器与信息处理终端相连接的情况;
图14是示出了平板记录器的一个例子的立体图;
图15示出了包含在图14中所示的平板记录器中的第一光源和遮挡组件(interceptive member);
图16是示出了平板记录器中的第一光源和第二光源和的位置的截面图;
图17是示出了变型例的平板记录器中的第一光源和第二光源的位置的截面图;
图18是示出了走页记录器的立体图;
图19是示出了走页记录器的截面图;
图20是图19中所示的走页记录器的侧截面图;
图21A和21B示出了包含在图20中所示的记录器中的馈入组件;
图22是示出了走页记录器的变型例的截面图;
图23示出了包含在图22中所示的记录器中的馈入组件和记录装置之间的关系;
图24是关于记录器中进行的动作的示意图;
图25A和25B示出了提高分辨率的示例;
图26A和26B示出了提高分辨率的示例;
图27示出了记录器的变型例;
图28示出了记录器的变型例。
具体实施方式
图1是示出了依据本发明的实施例的记录装置的截面图。参照图1,记录装置10包括透明基板12和14、分别形成在基板12和14上的透明电极16和18、显示层20和叠置在显示层20上的光电导层24,显示层20和光电导层24之间具有间隔层22。电极16和18分别设置在显示层20和光电导层24上。显示层20和光电导层24使用密封胶26密封。此外,光吸收层28夹在光电导层24和电极18之间。间隔层22防止显示层20和光电导层24的混合。间隔层22可以利用光吸收层实现。间隔层22优选地由表现出尽可能高的介电常数的材料制成,以防止驱动电压升高,但是并不局限于任何特定的材料。
图2示意性地示出了依据本发明的实施例的记录器。记录器30将信息记录在图1所示的记录装置10中。参照图2,记录器30包括:外壳32,记录装置10支撑或设置在其中;馈送组件34、36和37,通过这些馈送组件将电压施加给记录装置10的电极对16和18、第一光源38,用于在记录装置10中写入信息;和第二光源40,用于复位记录装置10中产生的记录。馈送组件34、36和37与电源相连接,该电源未示出。
图3是示出了记录了信息的记录装置的平面图。该信息是以(例如)字符或图像的形式记录的。
图4是示出了包含在记录装置10中的电极18的平面图。电极18分成多个子电极18A。这些子电极18A形成为类似带子的形状。优选地,子电极18A的宽度等于或大于1cm。极微缝隙(microscopic gap)18B介于两个相邻子电极18A之间。优选地,缝隙18B等于或小于50μm。由于缝隙18B小到了50μm或者比50μm还小,因此不会将缝隙18B看作屏幕图像上的条纹。
图5是示出了包含在变型例的记录装置10中的电极18的平面图。参照图5,电极18分成多个子电极18A。这些子电极18A的相对端为曲线形状(或之字形的)。子电极18A的相对端(即,缝隙18B)的形状要尽可能随意地形成,从而防止将缝隙18B看成屏幕图像上的条纹。
图6是示出了包含在变型例的记录装置10中的电极16和18的截面图。参照图6,电场(将其看作向量并且是在电极对16和18之间感生的)的方向与基板的表面相倾斜。在这种情况下,电极16分成多个子电极16A,并且电极18分成多个子电极18A。子电极16A和子电极18A相对于彼此错位,并且在各个子电极16A和各个子电极18A之间感生的电场的方向与基板的表面相倾斜。信息可以印在显示层的与缝隙16B和18B对应的部分上,尽管这部分是不理想的。缝隙16B和18B会不显眼地显现在图像中。在图5所示的情况下,光是任意发散的,所以缝隙18B会不显眼地显现。在图6所示的情况下,光会变得黯淡,所以缝隙16B和18B会不显眼地显现。
下面,将参照图7A到12介绍图1中所示的记录装置10的操作过程。图1中所示的显示层20是由胆甾醇型液晶制成的。图7A和7B示出了胆甾醇型液晶分子的排列状态。胆甾醇型液晶进入图7A所示的平面状态或图7B所示的焦点圆锥状态。在平面状态或焦点圆锥状态下,即使没有感生的电场,胆甾醇型液晶也保持稳定。在平面状态下,由于入射光从液晶上反射,因此人眼能够看到反射光。在焦点圆锥状态下,入射光穿过液晶。由于所包含的光吸收层28是与液晶层相分开的,因此在焦点圆锥状态(focal conic state)下可以显示黑色。
在平面状态下,波长与由液晶分子组成的螺旋结构的螺距相当的光被反射。最大反射的光的波长λ给出为λ=n×p,此处n表示液晶的平均反射系数,p表示螺距。而且,反射波段Δλ与液晶的反射系数的有向性Δn成正比地增大。
图8A、8B和8C示出了胆甾醇型液晶对电压的特性(电压与时间的关系),该电压是为了驱动胆甾醇型液晶而施加的。当液晶中感生了强电场时,液晶分子的螺旋结构遭到彻底的破坏,并且所有的分子进入同向性状态(homotropic state),就是说,沿着电场的方向排列。图中,H表示同向性状态。
当电场在同向性状态下迅速消失时,液晶分子的螺旋轴变得垂直于电极。液晶进入平面状态,在这种状态下,波长相当于螺距的光受到了选择性反射(图8B)。在图8B中,P代表平面状态。
另一方面,假设在感生了微弱得仅仅使液晶分子的螺旋轴松散的电场之后,使电场消失(图8A),或者假设感生了强电场之后,使电场缓慢消失(图8C)。在这种情况下,液晶分子的螺旋轴变得与电极平行。液晶进入焦点圆锥状态,在这种状态下光穿过液晶。在图8C中,FC代表焦点圆锥状态。
在感生了中等强度的电场之后,如果使电场迅速消失,则平面状态和焦点圆锥状态共存。这能够实现中间色显示。如上面所述,胆甾醇型液晶是双稳态的。这种现象可用于显示信息。
图9示出了胆甾醇型液晶的反射系数的特性(反射系数与电压的关系)。图9以图解方式示出了胆甾醇型液晶响应电压所需的响应时间和上面结合图8A、8B和8C介绍过的响应时间。当胆甾醇型液晶的初始状态是平面状态时(由图9的左部表示,即,与高反射系数相关),如果脉动电压升高到某一范围,该脉动电压落在使胆甾醇型液晶进入焦点圆锥状态的驱动电压的范围之内(与图9中的低反射系数相关)。如果脉动电压进一步升高,它落在了使胆甾醇型液晶进入平面状态的驱动电压的范围之内(由图9的右部示出并且与高电压相关)。
当胆甾醇型液晶的初始状态是焦点圆锥状态时(由图9的左部表示,并且与低反射系数相关),随着脉动电压升高,该脉动电压逐渐落入使胆甾醇型液晶进入平面状态的驱动电压的范围之内。
图10是关于图1中所示的记录装置10的操作的示意图。电极16和18分别由基板12和14承载,并且通过馈送组件(触点)与电源42相连接。基板12和14可以由玻璃制成。优选地,基板12和14是由诸如胶片(film)的柔性材料制成的,这样能够使记录装置象纸那样折叠,并且象纸那样由用户携带,或者可以弯曲以进行记录。
光电导层24可以由诸如非晶硅之类的无机材料或有机材料制成。柔性且有机的光电导层应该更加适用于依据本发明的记录装置10。有机光电导层24简称为OPC,并且广泛用于打印机等设备。参照图10,光电导层24是使用OPC实现的,或者更加具体地讲,功能分开的有机OPC由两个功能薄膜组成,即,电荷生成层24A和电荷输送层24B。功能分开的OPC具有很多优点,包括优良的可改进性的优点。
不过,光电导层24并不局限于功能分开的OPC,而是可以由仅有一层并且产生和输送电荷的单层OPC制成。单层OPC已经采用了很多年,比采用功能分开的OPC的时间要长,并且被认为表现出较差的可改进性。不过,就考虑到将单层OPC应用在记录装置10上而言,由于单层OPC不会象应用在打印机上时磨损那么大,因此也可以采用单层OPC,而不会有什么影响。
假设光L选择性地照射到光电导层24上,同时有电压施加在电极16和18上。在这种情况下,将高电压施加到液晶的与光L照射的光电导层的部分相邻的部分上,而将低电压施加到液晶的与光L没有照射的光电导层的部分相邻的部分(图10中的中央部分)上。这样,液晶的状态可以通过光的选择性照射得到控制。
图11和12示出了具有胆甾醇型液晶层和光电导层的结合体的记录装置10的显示特性(反射系数)。图11和12与图9类似。
图11以与没有光照射的时候表现出来的特性相比较地示出了在有光照射的时候从平面状态到焦点圆锥状态的转变期间表现出来的显示特性。曲线A代表光照射的时候表现出来的显示特性,而曲线B示出了没有光照射的时候表现出来的显示特性。在光进行照射的时候,一旦脉动电压超过某一个阈值Vtf,液晶层进行向焦点圆锥状态的转变。假设使液晶完全进入焦点圆锥状态的电压是电压Vfc,那么如果电压变得等于或高于电压Vfc,则液晶层重新进入平面状态。
在没有光照射的时候,使液晶层进行向焦点圆锥状态转换的阈值Vtf’和使液晶层完全进入焦点圆锥状态的电压Vfc’都高于有光照射时的情况。
假设有光照射时所需的电压与没有光照射时所需的电压进行比较。使液晶在有光照射时进入焦点圆锥状态的电压Vfc低于使液晶在没有光照射时进行向焦点圆锥状态转变的阈值Vtf’。即,施加电压Vfc导致光照射的那部分液晶进行向焦点圆锥状态的转变,但是没有光照射的那部分液晶保持在平面状态下。
图12以与没有光照射的时候表现出来的特性相比较地示出了在有光照射的时候从焦点圆锥状态到平面状态的转变期间表现出来的显示特性。曲线C代表光照射的时候表现出来的显示特性,而曲线D示出了没有光照射的时候表现出来的显示特性。在光进行照射时,如果所施加的电压超过了电压Vtp,则液晶进行向平面状态的转变。如果所施加的电压变成了电压Vp,则液晶完全进入了平面状态。
当没有光照射的时候,如果所施加的电压超过了电压Vtp’,则液晶进行向平面状态的转变。如果所施加的电压变成了电压Vp’,则液晶完全进入平面状态。即使在图12中,类似于图11,驱动电压也取决于是否有光照射而发生很大变化。液晶受到光照射的部分进行向平面状态的转变,而液晶没有受到光照射的部分进入焦点圆锥状态。这样,即使施加了相同的电压,液晶受到光照射的部分与没有受到光照射的部分之间液晶分子的排列方式也是不同的。正是利用了这种现象来记录字符或图像。
图13示出了图2中的记录器30与信息处理终端44的连接。记录器30从个人计算机或任何其它的信息处理终端44接收信息,并且将信息写入到记录装置10中。记录器30由个人计算机或任何其它信息处理终端44进行控制。
用于记录的第一光源38在使用LED阵列或半导体激光器沿着记录装置10的横向连续地将光照射到记录装置10上的同时进行移动。此外,第一光源38在记录装置10的纵向上移动,如箭头所示,以便对记录装置10进行扫描。另外,也可以是记录装置10移动而第一光源38保持固定。通过使用LED阵列,便宜且简单地实现了第一光源38。
第二光源40是用于复位的光源。第二光源40是使用能够均匀发光的LED、有机场致发光灯或荧光灯实现的。而且,这些组件中的任何一个都可以与导光板结合使用。在删除记录在记录装置10上的信息或说是对记录装置10进行所谓的复位的时候,第二光源40在大范围内发光,以将光照射到光电导层24上。在光从第二光源40均匀地照射出来时,将脉动信号通过馈入组件34和37施加到记录装置10的电极16和18上。从而,将液晶全部恢复到平面状态。
为什么要将光照射到光电导层24上来进行复位的原因是,当光照射到光电导层24上时,由光电导层24给出的阻抗减小,并且施加给液晶的视在电压(apparent voltage)下降。在光照射到光电导层24上时,通过施加低电压,就可以使液晶初始化到平面状态。即使不包括第二光源40,只要施加高电压,也可以将液晶驱动到平面状态。不过,尤其是记录装置的尺寸很大的时候,在施加了电压之后,会瞬时流过大的电流。这对安全而言是很危险的。因此,通过有光照射的同时对液晶施加相对较低的电压来重置液晶,就安全而言是比较有利的。不过,光对光电导层24长时间照射可以会引发疲劳和光电导层24性能下降。因此,由平面光源进行的光照射基本上应仅仅为了复位的目的,并且应当在尽可能短的时段内完成。
另一方面,进行记录使用的第一光源38(LED阵列)一般来说具有这样的特征:焦距小,并且往往未对准焦点。因此,优选地,将第一光源38的焦距做成可调的。第一光源的焦点可以手动或自动调节。
为了进行记录,第一光源(LED阵列)38或记录装置10本身在副扫描方向上扫描。取决于LED阵列移动还是记录装置移动,将记录器设计成下述两种类型的任一种。
图14是示出了平板记录器的一个例子的立体图。记录器30具有这样的特征:可以实时地看到记录在记录装置10上的信息并且该记录器很薄。看起来像个写字板的薄外壳32具有安放记录装置10的支撑底座。由LED阵列实现的第一光源38进行移动来记录。
图15示出了包含在图14中所示的平板记录器30中的第一光源38和遮挡组件46。第一光源38位于记录装置10下方,而光照射到位于记录装置10背面的光电导层24上。遮挡组件46位于记录装置10上方,以防止外来光落到记录装置10顶部上。遮挡组件46的宽度等于或略大于电极18分成的各个带状子电极18A的宽度。遮挡组件46与第一光源38连接在一起并且与第一光源38一起移动。
馈入组件34设置成与记录装置10的电极16相接触,并且馈入组件36设置成与记录装置10的电极18相接触。此外,馈入组件37设置成在复位期间开始与记录装置10的电极18相接触。将电压施加给电极16和18。馈入组件34在一般情况下设置成地电压(GND)并且既用于记录也用于复位。馈入组件36与第一光源38同步移动,并且用于记录的电压通过馈入组件36施加。馈入组件34、36和37优选地形成球形形状,或者形成为类似弹性凸起的形状,因为这样对记录装置10造成的负荷较小。
如上所述,本发明的记录装置10的价值在于电极16和18中至少一个的结构。如果电极16和18是简单的垫形电极,所施加的电压可能会作用在整个记录装置10上。这会增加由于诸如外来光这样的噪声光的作用使记录装置的显示状态(即记录装置的未记录部分和已记录部分的状态)发生改变的可能性。即,如果外来光落到了记录装置1 0的正在由第一光源38进行扫描的部分之外的部分上,液晶的状态可能会被外来光改变。
为了完全遮挡外来光,记录器必须包括遮挡结构。这降低了记录器的紧凑性和可用性。因此,将至少一个电极(即,电极18)分成了多个子电极18A。电压通过馈入组件34和36施加给各个子电极18A。第一光源38将光照射到记录装置的与施加了电压的子电极18A相应的部分上。由于没有给其余的子电极18A施加电压,即使外来光落在了这些子电极18A上,液晶的状态也不会被外来光改变。此外,遮挡组件46的移动是与第一光源38的移动联动的。这防止了外来光落在任何一个正在进行写入的子电极18A上。
可以将记录装置10的电极16和18中的任何一个电极分成处于适当范围内的多个子电极,从而可以避免外来光(噪声光)对未记录部分或已记录部分的负面影响。可以可靠地保持显示状态。从而,即使在明亮的地方,象荧光灯下的房间中的一个地方,也可以使用紧凑的记录器30在记录装置10上记录信息,而不会受任何影响。
已经讨论过了电极18分成的子电极的尺寸。从而,如果各个带状子电极18A的侧边之一的宽度等于或大于1cm或者相邻子电极18A之间的缝隙18B(非电极部分)等于或小于50μm,缝隙18B都是不显眼的,并且不会影响可看到的显示。
图16是示出了图14中所示的平板记录器中的第一和第二光源38和40的位置的截面图。用于记录的第一光源38可沿着箭头所示的方向运动。为了进行记录,通过馈入组件34和36施加电压。第一光源38在沿着主扫描方向(记录装置10的横向)闪烁发光的同时沿着子扫描方向(记录装置10的纵向)移动,以对记录装置10进行扫描。用于初始化或复位的第二光源40在记录器30的底部上保持固定并且在每次向记录装置10的整个表面照射光线。在这种情况下,脉动AC电压通过馈入组件34和37施加给电极16和18。在复位完成之后,记录开始。
图17是示出了图14中所示的平板记录器的变型例中的第一和第二光源38和40的位置的截面图。用于初始化或复位的第二光源40附接在第一光源38的前端,从而它会随着第一光源38一起移动。在这种情况下,在第一和第二光源38和40移动的同时,可以在复位完成之后直接完成记录。图17中所示的变化形式具有这样的优点:复位和记录可以在一次循环中完成。从而,已记录信息的删除和新信息的写入可以在较短的时间段内完成。
图18是示出了走页记录器的立体图。走页记录器30可以将多个记录装置10容纳在一个堆叠器中。
图19是图18中所示的走页记录器的截面图。图20是图19中所示的走页记录器的侧截面图。第一光源38和第二光源40在走页记录器30上保持固定。此外,在该记录器中包括一个装置输送机构。记录装置10是沿着输送路径输送的,第一光源38和第二光源40沿着该输送路径定位。记录在输送期间完成。在这种情况下,用于复位的第二光源40位于输送路径上的相对于用于记录的第一光源38的上游一侧(例如,位于堆叠记录装置10的部件附近)。类似于图17中所示的变化形式,(a)先前记录的信息的删除和(b)新信息的记录可以在扫描的一次循环中进行。
图21A和21B示出了图20中所示的馈入组件之一(即,馈入组件36)。馈入组件36是使用垫状凸起(cushion-like projection)实现的,该垫状凸起沿着记录器30中的输送路径位于适当的位置。当记录装置10被输送时,馈入组件36接触到相关的电极,并且柔性弯曲,从而电压可以通过该馈入组件施加给电极。该馈入组件36可以是球形的。在图20中,第一光源38受到保护玻璃50的保护。
图22是示出了变型例的走页记录器的截面图。图23示出了包含在图22所示的记录器中的馈入组件和记录装置。在这种变型形式中,馈入组件34和36是使用辊轮(roller)实现的。此外,这些辊轮用作用于输送记录器30中的记录装置10的输送辊。图21A到23仅示出了位于装置输送路径下方的馈入组件34和36。位于装置输送路径上方的馈入组件37可以以与馈入组件34和36相同的方式构成。
当馈入组件34和36是使用辊轮实现的时候,这些辊轮优选地位于记录装置10的横向端部。在打印机的情况下,将输送辊设置成与纸张的中央接触。如果与记录装置10接触的辊轮接触记录装置10的中心,会对实现显示层20的液晶造成负担。这会扰乱液晶分子的排列方式并且可能最终降低显示质量。而且,如果辊轮位于记录装置10的中央,可能会由外来光产生模糊。因此,这些辊轮优选地位于记录装置10的端部。
图24是关于记录器中进行的动作的示意图。为了写入信息,与从第一光源38照射光线的时间同步地施加电压。为了写入信息,例如,在时刻T1将电压施加给电极16和18。在时刻T2,开始从第一光源38照射光线。在时刻T3,完成从第一光源38的光照射。在时刻T4,终止施加电压。电压波形依记录装置10的材料或其特性而定。
在采用由LED阵列实现的第一光源38的记录器30中,可以实现提供任何分辨率的写入。具体地说,采用胆甾醇型液晶的记录装置10的特点在于,分辨率要比纸张的打印输出高得多。下面将要描述的高分辨率记录方法将会证明对记录装置是有效的。就所关注的平板扫描仪而言,当必须快速地完成处理时,可以牺牲分辨率来提高写入的速度。当需要表现出高分辨率的输出时,写入要缓慢地进行。
图25A和25B涉及提高分辨率的示例。在该示例中,子扫描方向上的分辨率被加倍。箭头表示记录装置10的输送方向。根据与扫描仪相同的原理,假设能够实现600dpi的分辨率的写入速度是1(图25A),如果进行要获得1200dpi的分辨率的写入(图25B),要将写入速度设定为0.5。这样,将每像素的光学信息量加倍,以实现高分辨率。
图26A和26B涉及提高分辨率的另一种示例。在该示例中,主扫描方向上的分辨率得到加倍。例如,在进行要获得600dpi的分辨率的写入的时候,像点之间的间隔近似为40μm。另一方面,当进行要获得1200dpi的分辨率的写入的时候,像点之间的间隔为近似20μm。当LED以40μm的间隔并置时,必然会写出表现为600 dpi的图像。在一个图像写入(图26A)之后,如果由LED阵列实现的第一光源38沿横向移动20μm(图26B),则可以完成能够实现相当于1200dpi的分辨率的写入。
如上所述,当第一光源38沿着纵向和垂直方向移动时,可以完成能够实现任何分辨率的写入。此外,可以与扫描仪中的方式相同的方式指定写入区域。可以采用制图型(一行行地)写入方法代表概括性的写入方法。用户能够享受自由写入的乐趣,或者,自由确定分辨率或写入速度的乐趣。不得删除的信息可以得到保存,并且可以记录新的信息。
图27和28示出了记录器的变型例。图27示出了平板记录器30的变型例,图28示出了走页记录器30的变型例。在这些变型例中,记录器30具有与第一光源38相邻设置的驱动器48。该驱动器48是扫描仪中采用的,包括光电元件,并且用于输入信息。在这种情况下,记录器30用作具有扫描仪功能和记录器功能的多功能记录器。即,一个记录器能够同时实现图像信息的接收和传送。
下面,将会更加详细地介绍记录装置10和平板记录器30。包含在记录装置10中的显示层20是使用手性向列液晶实现的,它具有包含在液晶(由Merck & Co.Inc出品的Model E48)中的适当数量的手性材料(由Merck & Co.Inc出品的Model CB15),该手性材料引发右旋。液晶层的厚度是5μm。包含在记录装置10中的电极16和18是使用铟锡氧化物(ITO)膜实现的,电极16和18分别均匀地沉积在薄膜基板12和14的全部表面上。通过进行蚀刻,将至少一个电极分成带状块,从而形成子电极。子电极的宽度是1cm,并且相邻子电极之间的间隔是50μm。子电极的端部被任意变形。光电导层24是使用6μm厚的单层有机光电导层(OPC)实现的。
在记录器30中,第一光源38是使用LED阵列实现的,该LED阵列具有沿直线并置的LED。相邻LED之间的间隔为接近40μm。记录器30提供600dpi等的分辨率。如果记录是在相当于8页每分钟(ppm)的标准打印速度的速度下进行的,则LED的运动速度为接近5.5cm/s。采用这个速度作为标准速度,但是所述运动速度并不局限于这个标准速度。
显示装置或记录装置10是放置在平板记录器30的支撑底座上的。在用户安装了记录装置10之后,用户在个人计算机或任何其它终端上执行初始化命令。位于记录器30底部上的用于初始化的第二光源40发光。150V的电压经馈入组件34和37施加给记录装置10的电极16和18。所记录的字符或所记录的图像得以删除,就像用橡皮擦掉了写在纸上的字符或图像。
此后,开始记录工作,以便记录文档或图像。当记录器30从终端接收到记录指令时,控制单元将文档或图像的格式转换成另一种格式,为记录做好准备。当记录的准备做好之后,经馈入组件34和36施加大约100V的电压。实现第一光源38的LED向记录装置10的底部照射光线,就是说,向光电导层24照射光线,并且在闪烁光线的同时扫描记录装置10,从而印上图像或字符。
此时,馈入组件34和36(或馈入组件之一,即,馈入组件36自己)与第一光源38一起进行平行移动。信息仅记录在记录装置的有光线照射着的部分内。记录装置没有光线照射的其它部分暴露于外来光线之下。不过,由于记录装置10的电极18分成了子电极18A,记录装置的其它部分没有施加电压。记录装置的显示状态将不会被改变。
用户能够实时地观看到使用第一光源38记录在记录装置10上的即时信息。当记录完成时,撤销所施加的电压。然后用户将记录装置10拿出记录器30。这样,记录装置10(反射显示装置)提供了高分辨率、实现了高度可辩的显示、缓解了用户眼睛的疲劳并且不会对环境造成负担。
而且,如参照图27所说明的,当记录器30具有扫描仪功能时,如果用户在个人计算机或任何其它的终端上执行扫描命令,则包含在记录器30中的CCD头被启动,以便以与一般的平板扫描仪相同的方式扫描显示介质。
接下来,将对走页记录器30进行更详细的介绍。记录装置10与前述的记录装置相同。记录装置10放在包含在走页记录器30中的堆叠器上。在用户放好记录装置10之后,用户在个人计算机或任何其它终端上执行初始化命令。然后开始记录装置10的输送。当记录装置10到达位于记录器30底部的用于初始化的第二光源40时,第二光源40发光。150V电压经馈入组件34和37施加给记录装置10的电极16和18,从而将所记录的字符或所记录的图像删除。
此后,当记录装置10达到用于记录的第一光源38时,通过闪烁从LED发出的光来记录文档或图像。
此时,记录装置没有光线照射的部分暴露于外来光线之下。不过,由于记录装置10的电极18分成了多个子电极18A,这些部分没有施加电压。记录装置的显示状态将不会被改变。
当记录完成时,记录装置被输送到包含在记录器中的退出器(ejector)上。这样,记录装置10(反射显示装置)提供了高分辨率、实现了高度可辩的显示、缓解了用户眼睛的疲劳并且不会对环境造成负担。
而且,如参照图28所介绍的,当记录器30具有扫描仪功能时,如果用户在个人计算机或任何其它的终端上执行扫描命令,则包含在记录器30中的CCD头被启动。从而,该记录器以与一般的平板扫描仪相同的方式扫描显示介质。
而且,依据本发明,包含在记录装置10中的显示层20并不局限于胆甾醇型液晶。例如,另选地,可以采用基于电泳技术或旋珠技术的光学记录介质作为显示层20。
依据本发明,提供了一种反射记录装置,该装置能够大幅降低由传统的纸张浪费对环境造成的负担并且能够提供高度可辩的显示。而且,可以实现分辨率高、成本低并且节能的记录装置或记录器。这种记录装置和记录器消除了传统打印机所需要的显影或融合(fusion)处理的必要性。因此,可以将记录器形成得具有简单的形状并且可以紧凑且廉价地设计该记录器。记录装置为光学可写型记录装置,可以多次重复使用,并且是廉价且高度可靠的。

Claims (7)

1.一种记录装置,所述记录装置包括显示器、叠置在该显示器上的光电导体、一对分别设置在所述显示器和所述光电导体上的电极,其中所述电极对中的至少一个分成了多个子电极;所述子电极被形成为类似条带的形状,并且所述子电极的相对端为曲线形状。
2.根据权利要求1所述的记录装置,其中各个子电极的宽度等于或大于1cm。
3.根据权利要求1所述的记录装置,其中相邻子电极之间的间隔等于或小于50μm。
4.根据权利要求1所述的记录装置,其中显示器是由处于胆甾醇相的液晶实现的。
5.一种记录装置,所述记录装置包括显示器、叠置在该显示器上的光电导体、一对分别设置在所述显示器和所述光电导体上的电极,其中所述电极对中的至少一个分成了多个子电极,其中被看作向量并且在所述电极对之间感生的电场的方向与基板的表面相倾斜。
6.根据权利要求5所述的记录装置,其中相邻子电极之间的间隔等于或小于50μm。
7.根据权利要求5所述的记录装置,其中显示器是由处于胆甾醇相的液晶实现的。
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