CN101846856A - 写入装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及写入装置。其含显示介质、加压单元和光输出单元。显示介质含：第一显示层和层叠在其上的第二显示层，若向其一部分施加脉冲电压，则该部分根据电压值变成反射第一波长或第二波长的光的反射状态或者透射对应波长的光的透射状态；夹住显示层的被施加偏压的第一和第二导电层；和位于导电层之间的光敏层，在光照时增大加至显示层的脉冲电压的值，其中，改变第一显示层状态的电压不同于改变第二显示层状态的电压，二者均根据偏压频率而变；加至第一显示层与第二显示层的脉冲电压比根据偏压频率而变。加压单元向导电层加偏压，偏压频率在使得显示层状态同时改变的情况与使得显示层状态分别改变的情况之间不同。光输出单元向显示介质照射光。

Description

写入装置

技术领域

本发明涉及一种写入装置。

背景技术

JP-A-11-237644公开了一种光学写入型显示介质，该光学写入型显示介质包括：包含胆甾液晶的显示层、响应于光而产生电荷的光敏层、以及夹住显示层和光敏层的电极。在该显示介质中，如果将电压施加至电极，并且向该显示介质照射光，则被照射的液晶的取向状态改变，结果，被照射的液晶反射外部光并显示图像。

本发明提供了一种技术，该技术用于在包括多个显示层的显示介质中，在所述多个显示层中同时添加图像，所述显示层通过响应于光的照射和电压的施加而透射或反射光从而显示图像。

发明内容

本发明的第一方面提供一种写入装置，该写入装置包括显示介质，该显示介质包括：第一显示层，其中，如果将脉冲电压施加至所述第一显示层的一部分，则根据所述脉冲电压的值，所述部分的状态变成其中该部分反射外部光中的第一波长的光的反射状态、或者其中该部分透射外部光中的所述第一波长的光的光透射状态；层叠在所述第一显示层上的第二显示层，其中，如果将脉冲电压施加至所述第二显示层的一部分，则根据所述脉冲电压的值，所述部分的状态变成其中该部分反射外部光中的不同于所述第一波长的第二波长的光的反射状态、或者其中该部分透射外部光中的所述第二波长的光的光透射状态；夹住所述第一显示层和所述第二显示层的第一导电层和第二导电层，从外部向所述第一导电层和所述第二导电层施加偏压；和光敏层，其位于所述第一导电层和所述第二导电层之间，在用光照射所述光敏层时，施加至所述第一显示层和所述第二显示层的脉冲电压的值增大，其中：改变所述第一显示层的状态的脉冲电压的值不同于改变所述第二显示层的状态的脉冲电压的值；经所述第一导电层和所述第二导电层施加至所述第一显示层的脉冲电压与经所述第一导电层和所述第二导电层施加至所述第二显示层的脉冲电压之比根据施加至所述第一导电层和所述第二导电层的偏压的频率而改变；并且，改变所述第一显示层的状态的脉冲电压的值和改变所述第二显示层的状态的脉冲电压的值根据施加至所述第一导电层和所述第二导电层的偏压的频率而改变；所述写入装置还包括电压施加单元，该电压施加单元将偏压施加至所述第一导电层和所述第二导电层，所述偏压的频率在使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态同时改变的情况与使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态分别改变的情况之间有所不同；并且所述写入装置还包括光输出单元，所述光输出单元向所述显示介质照射光。

本发明的第二方面提供根据第一方面的写入装置，其中，施加至所述第一导电层和所述第二导电层的偏压的频率在使得所述第一显示层和所述第二显示层的状态同时改变的情况下低于在使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态分别改变的情况。

本发明的第三方面提供根据第二方面的写入装置，其中，改变所述第一显示层的状态的脉冲电压的值与改变所述第二显示层的状态的脉冲电压的值之间的差异如下：在使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态同时改变的情况下，所述差异小于由光照射所述光敏层而造成的施加至所述第一显示层和所述第二显示层的脉冲信号的值增大的脉冲电压量，并且，在使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态分别改变的情况下，所述差异大于由光照射所述光敏层而造成的施加至所述第一显示层和所述第二显示层的脉冲信号的值增大的脉冲电压量。

本发明的第四方面提供根据第一至第三方面之一的写入装置，其中，所述显示介质进一步包括：第三显示层，其中，如果脉冲电压施加至所述第三显示层的一部分，则根据所述脉冲电压的值，所述部分的状态变成其中反射部分反射外部光中的不同于所述第一波长和所述第二波长的第三波长的光的反射状态、或者变成其中光透射部分透射外部光中的所述第三波长的光的光透射状态；夹住所述第三显示层的第三导电层和第四导电层，从外部向所述第三导电层和所述第四导电层施加偏压，以改变所述第三显示层的状态；和位于所述第三导电层和所述第四导电层之间的光敏层，该光敏层如果被光照射则增大施加至所述第三显示层的脉冲信号的值。

根据所述第一方面，可以在包括通过响应于光的照射和电压的施加而透射或反射光从而显示图像的多个显示层的显示介质中，在所述多个显示层中同时添加图像。

根据所述第二方面，当在多个显示层中同时添加图像时，消耗的功率更少。

根据所述第三方面，当在多个显示层中同时添加图像时，消耗的功率更少。

根据所述第四方面，可以显示多色图像。

附图说明

现参考附图在下面详述本发明的示例性实施方式，在附图中：

图1为示出根据本发明的示例性实施方式的装置的外视图的图；

图2为示出显示介质21的截面的结构形式的图；

图3A和3B为示出施加至显示层的电压与显示层的反射率之间的关系的图；

图4为示出施加至导电层的信号的波形的图；

图5A和5B为示出施加至显示层的电压与显示层的反射率之间的关系的图；

图6为示出施加至显示层的电压与显示层的反射率之间的关系的图；

图7为示出施加至显示层的电压与显示层的反射率之间的关系的图；

图8为示出显示层204B和204G的等效电路的图；

图9为示出显示层的阻抗比和分压比之间的关系的图；

图10A至10E为示出显示层的阻抗比和分压比之间的关系的图；

图11A和11B为示出显示层的阻抗比和分压比之间的关系的图；

图12为示出写入装置1的内部的结构形式的图；

图13为示出写入装置1的硬件结构的框图；

图14为示出显示在显示装置106A上的画面的示例的图；

图15为示出显示在显示装置106A上的画面的示例的图；

图16为说明示例性实施方式的操作的图；以及

图17为示出根据本发明的变型例的显示介质21的截面的结构形式的图。

具体实施方式

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的写入装置1、显示装置2以及写入工具3的外观图的结构形式的图。

显示装置2为通过反射外部光(例如发光装置的光或日光)来显示图像的反射型显示装置。显示装置2具有矩形和盘状形状，并包括由如下层叠形成的显示介质21：包含胆甾液晶的显示层；响应于光而产生电荷的光敏层；以及夹住显示层和光敏层的导电层。

在显示装置2中，如果在对导电层施加电压时由写入装置1照射光，则被照射的胆甾液晶的取向状态改变，从而显示层分为透射外部光的部分和反射外部光的部分，因此显示彩色图像。

写入工具3为输入笔，其为用于指定显示介质21的将改变显示的部分的输入装置。写入工具3的端部被设计成用于与显示介质21的表面接触，并为球形从而不会刮伤显示表面。

写入装置1为用于在显示装置2中写入图像以使其显示该图像的装置。写入装置1具有电连接至显示装置2的导电层的端子、以及用于向显示介质21照射光的装置。写入装置1通过经由端子向显示介质21的导电层施加电压并向显示装置2照射光，从而使得显示装置2显示图像。

(显示装置2的结构)

图2为示出显示装置2的显示介质21的截面的结构形式的图。显示介质21由层叠的基板层、导电层、显示层、着色层、光敏层以及叠层(laminate layer)构成。每一层具有矩形形状。在显示介质21的表面上，设置有触摸板200。图2中，设置有触摸板200的侧为用户观看图像侧(显示表面侧)，设置有基板层201C的侧为写入装置1向其上照射光的侧(被照射侧)。

光透射型触摸板200为位置输入装置，并且如果对象与该板的表面接触，则输出指示接触点的位置信号。触摸板200连接至端子200A以用于输出该位置信号。如果写入工具3的端部与触摸板200的表面接触，则端子200A输出指示在该表面的接触点的位置信号。

基板层201A、201B和201C是保护用于显示图像的部分并且保持该部分的物理形状的层。基板层201A与触摸板200的被照射侧接触。基板层201C暴露在显示装置2的被照射侧。基板层201B位于导电层202B与导电层202C之间，且将这些层彼此绝缘。本示例性实施方式中，每一基板层由透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。然而，对于基板层也可以使用其它材料，只要该材料是透明且不导电的。

在本示例性实施方式中，导电层202A、202B、202C和202D由铟锡氧化物制成，这些层是透光且导电的。然而，对于导电层也可以使用其它材料，只要该材料除了导电之外还是透光的。

在这些导电层之中，导电层202A与基板层201A的被照射侧接触；导电层202B与基板层201B的显示面侧接触；导电层202C与基板层201B的被照射侧接触；导电层202D与基板层201C的显示面侧接触；导电层202A连接至端子203A；导电层202B连接至端子203B；导电层202C连接至端子203C；导电层202D连接至端子203D。端子203A至203D是被施加电压的端子，并且暴露出来。

在这些显示层之中，显示层204B与导电层202A的被照射侧接触；显示层204G与显示层204B的被照射侧接触；显示层204R与导电层202C的被照射侧接触。这些层中的每一个均由多个材料制成，例如胆甾液晶和光透射型树脂，胆甾液晶分散于树脂中。

在胆甾液晶中，液晶分子为螺旋形取向，当暴露于电场中时，它们的取向状态改变成对入射光中的特定波长的光进行反射的状态、或者改变成对入射光中的特定波长的光进行透射的状态。本示例性实施方式中，将显示层204B的胆甾液晶调整为反射蓝光(波长范围从400nm至500nm的光)；将显示层204G的胆甾液晶调整为反射绿光(波长范围从500nm至600nm的光)；并且将显示层204R的胆甾液晶调整为反射红光(波长范围从600nm至700nm的光)。然而，由各个显示层反射的光并不限于上述示例。可以选择用于胆甾液晶的材料以使得各个显示层的胆甾液晶反射预定的特殊波长的光。

各个显示层中使用的树脂用于保持胆甾液晶并抑制液晶的流动(图像的改变)。该树脂为不溶于液晶材料的聚合材料，并包含不能作为该液晶的溶剂的液体。此外，各个显示层中使用的树脂具有足够的强度以抵御外部冲击；并且，如上所述，该树脂为光透射的。

与导电层202B的显示面侧接触的光敏层205R以及与导电层202D的显示面接触的光敏层205BG具有光电性质。本示例性实施方式中，每一层均具有电荷产生层2051和2053以及电荷传输层2052。这些层按如下顺序层叠：电荷产生层2051、电荷传输层2052和电荷产生层2053。

如果将光照射至光敏层，则被照射部分的电阻值减少。施加至夹住显示层和光敏层的导电层的电压在显示层和光敏层之间分压。如果光敏层的电阻值减少，则分压率也改变，由此施加至显示层的电压量增加。

电荷产生层2051和2053是吸收光以产生光载流子的层。电荷产生层2051控制从显示面侧的导电层流向被照射侧的导电层的光载流子的量；而电荷产生层2053控制从被照射侧的导电层流向显示面侧的导电层的光载流子的量。

电荷传输层2052是各个电荷产生层中产生的光载流子注入的层，并且该传输层在由施加至导电层的电压而产生的电场的方向上偏移。

本示例性实施方式中，光敏层205R的电荷产生层包括吸收蓝至绿光的红色电荷产生材料(例如二溴花蒽酮(dibromoanthoanthrone))；并且，光敏层205BG的电荷产生层包括吸收红光的蓝色和绿色电荷产生材料(例如，钛氧基酞花青)。

与光敏层205R的显示面侧接触的着色层206R是用于吸收与由光敏层205R的电荷产生层吸收的波长相同的波长的光的层；同时，通过使用有机或无机颜料或者有机染料，用显示层204B和204G反射的光的补色对着色层206R进行着色。

与光敏层205BG的显示面侧接触的着色层206BG是用于吸收与由光敏层205BG的电荷产生层吸收的波长相同的波长的光的层；通过使用有机或无机颜料或者有机染料，用显示层204R反射的光的补色对着色层206BG进行着色。

位于着色层206R和显示层204G之间以及着色层206BG和显示层204R之间的叠层207被设置为吸收显示层和着色层之间的凹凸不平，并使这两层粘附在一起。叠层207可以由具有低玻璃转化点的聚合材料制成，从而可以通过热或压力将显示层和光敏层粘附在一起。叠层207可透射输入光。

叠层207的材料可以包括粘性聚合物，例如聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸酯树脂或硅酮树脂。

在层叠有上述多层的显示介质21中，如果在电压施加之前显示层的胆甾液晶的初始状态是平面相，则胆甾液晶的相随着电压的增加而以如下顺序改变：平面相、焦锥相和垂面相。如果初始状态是焦锥相，则胆甾液晶的相随着电压的增加而以如下顺序改变：焦锥相和垂面相。

如果当胆甾液晶处于焦锥相时停止施加电压，则该胆甾液晶维持焦锥相。如果当胆甾液晶处于垂面相时停止施加电压，则该胆甾液晶的相从垂面相变成平面相，并且该胆甾液晶维持平面相。

图3A和3B为示出经导电层和光敏层施加的电压和显示层的光反射率之间的关系的图。图3A的曲线R示出施加电压和显示层204R的光反射率之间的关系。图3B的曲线G示出施加电压和显示层204G的光反射率之间的关系。图3B的曲线B示出施加电压和显示层204B的光反射率之间的关系。

如果假定在显示层204B中，从平面相或焦锥相变成焦锥相的电压的阈值为Vb1，从焦锥相变成垂面相的电压的阈值为Vb2；那么，如果在停止施加电压之前经导电层和光敏层施加的电压等于或大于Vb2，则在停止施加电压之后，胆甾液晶进入平面相以反射外部光中的蓝光。

在另一方面，如果在施加电压之前经导电层和光敏层施加的电压在Vb1和Vb2之间，则在停止施加电压之后，胆甾液晶进入焦锥相以透射外部光。

另选的是，如果假定在显示层204G中从平面相或焦锥相变成焦锥相的电压的阈值为Vg1，从焦锥相变成垂面相的电压的阈值为Vg2，那么，如果在停止施加电压之前经导电层和光敏层施加的电压等于或大于Vg2，则在停止施加电压之后，胆甾液晶进入平面相以反射外部光中的蓝绿光。

在另一方面，如果在电压施加之前经导电层和光敏层施加的电压在Vg1和Vg2之间，则在停止施加电压之后，胆甾液晶进入焦锥相以透射外部光。

另选的是，如果假定在显示层204R中从平面相或焦锥相变成焦锥相的电压的阈值为Vr1，从焦锥相变成垂面相的电压的阈值为Vr2；那么，如果在停止施加电压之前经导电层和光敏层施加的电压等于或大于Vr2，则在停止施加电压之后，该胆甾液晶进入平面相以反射外部光中的红光。

在另一方面，如果在电压施加之前经导电层和光敏层施加的电压在Vr1和Vr2之间，则在停止施加电压之后，该胆甾液晶进入焦锥相以透射外部光。

正如在前描述的，如果施加至各个显示层的胆甾液晶的电压超过从平面相(或焦锥相)改变为焦锥相的电压的阈值(第一阈值(Vr1，Vg1，和Vb1)，则在显示层的反射率为10％的点上的电压改变成焦锥相，并且，如果施加的电压超过从焦锥相变成垂面相的电压的阈值(第二阈值Vr2，Vg2，和Vb2)，则在显示层的反射率为90％的点上的电压变成垂面相。

关于图4，应该注意的是，如果通过向导电层提供脉冲状信号(在下文中称为脉冲信号)来向显示层施加电压，则选择用于显示层204B和204G的材料的类型和量以调整显示层的电阻分量和电容，从而如果从导电层202A和202B施加的脉冲信号的频率改变，则第一阈值和第二阈值根据所施加的脉冲信号的频率而改变。

图5A为示出显示层204B和204G的反射率与施加至该显示层的电压之间的关系的图。通过从图2的结构取出显示层204B和204G、将各个显示层夹在一对导电层之间、串联连接得到的叠层、并施加频率为100

Hz的脉冲信号至显示层，从而获得图5A的测量结果。

图5B为示出图2中所示的显示层204B和204G的反射率与施加至显示层的电压之间的关系的图。通过从图2的结构取出显示层204B和204G、将各个显示层夹在一对导电层之间、串联连接得到的叠层、并施加频率为5Hz的脉冲信号至显示层，从而获得图5B的测量结果。

对图5A和5B的反射率进行归一化。

如果将电压施加至上述显示层，则提供至各个显示层的分压与提供至图2所示叠层中包括的各个显示层的电压相同。取出显示层以测量这些层的反射率的原因是，如果如图2所示地层叠显示层，则不可能分别测量各个显示层的反射率的变化。

比较图5A和5B发现，当脉冲信号的频率从100Hz变至5Hz时，显示层204B和显示层204G的第一阈值之间的差异变小，当脉冲信号的频率从5Hz变至100Hz时，该差异变大。

由于前述分析结果，发现如果提高施加至导电层202A和202B的脉冲信号的频率，则在图2的结构中，显示层204B和204G的相同位置的部分的取向状态可以有所不同，并且，如果降低脉冲信号的频率，则在图2的结构中，显示层204B和204G的相同位置的部分的取向状态可以同时改变。

具体地讲，当没有光照射至光敏层时，如果在图2所示的结构中施加的脉冲信号的频率是100Hz，并且通过该脉冲信号经导电层202A和202B施加图6所示的电压V11，则显示层204B的取向状态变成垂面相，并且显示层204G的取向状态变成焦锥相。

如果从被照射侧将蓝光照射至反射绿光的显示层204G的一部分，则光敏层205R的电阻减小，并且施加至被照射部分的电压提高至电压V12(Vg2＜V12)。在此情况下，如果停止施加脉冲信号，则显示层204G的未被照射部分的取向状态变成焦锥相，并且显示层204G的被照射部分变成平面相。另一方面，如果停止脉冲信号，由于在停止脉冲信号之前显示层204B的取向状态是垂面相，所以整个显示层204B的取向状态变成平面相。

随后，如果通过脉冲信号经导电层202A和202B施加图6所示的电压V21，那么，当没有光照射至光敏层时，显示层204G保持上述取向状态，并且显示层204B的取向状态保持平面相。

在此情况下，如果从被照射侧将蓝光照射至透射蓝光的显示层204B的一部分，则光敏层205R的电阻减小，并且施加至被照射部分的电压提高至电压V22(Vb1＜V22＜Vg1)。结果，显示层204B的未被照射部分的取向状态变成平面相，并且显示层204B的被照射部分变成焦锥相。

随后，当没有光照射至光敏层时，如果在图2的结构中脉冲信号的频率变成5Hz、并且通过该脉冲信号经导电层202A和202B施加V31的电压，则显示层204B和204G保持上述取向状态。图7表示经导电层施加的电压与显示层204B和204G的反射率之间的关系。

在此情况下，如果从被照射侧将蓝光照射至显示层204B和204G的透射光的部分，则光敏层205R的电阻减小，并且施加至被照射部分的电压提高至电压V32(Vg1＜V32)。结果，显示层204B和204G两者中的被照射部分的取向状态同时变成焦锥相。另一方面，显示层204B和204G的未被照射部分的取向状态是平面相。

图8为示出显示层204B和204G的等效电路的图。在该图中，C₁表示显示层204B的电容，C₂表示显示层204G的电容。R₁表示显示层204B的电阻，R₂表示显示层204G的电阻。

如果施加AC脉冲信号至该等效电路，则显示层204B分压的有效电压V_rms由下式表示。

$\mathrm{Vrms}={\{\frac{\mathrm{\τ}\·\mathrm{\Δ}{V}^2}{2t_0}(1-e^{\frac{-2t_0}{\mathrm{\τ}}})+\frac{2\mathrm{\τ}\·\mathrm{\ΔV}\·V_{R\∞}}{t_0}(1-e^{\frac{-t_0}{\mathrm{\τ}}})+{\left(V_{R\∞}\right)}^2\}}^{1/2}$

该式中的各项由下列式子表示。在下列式子中，f表示脉冲信号的频率，V₀表示施加的电压。

ΔV＝V_c-V_R∞

$\mathrm{Vc}=\frac{2V_{c0}-(1-e^{\frac{-t_0}{\mathrm{\τ}}})\·V_{R\∞}}{(1+e^{\frac{-t_0}{\mathrm{\τ}}})}$

$t_0=\frac{1}{2f}$

$\mathrm{\τ}=\frac{R_1{R}_2}{(R_1+R_2)}\·(C_1+C_2)$

$V_{c0}=V_0\·\frac{C_2}{(C_1+C_2)}$

$V_R=V_0\·\frac{R_1}{(R_1+R_2)}$

如果使用上述式子进行对显示层204B和204G的阻抗比和分压比的模拟，则获得图9所示的结果。

图9示出模拟结果的示例，其中X轴是两个显示层的电阻比的尺度，Y轴是两个显示层的电容比的尺度，Z轴是两个显示层的分压比的尺度。在图9中，虚线表示阻抗匹配轴(所施加电压的波形不失真的点)。表面P表示当施加脉冲信号时测量的分压比，并且根据fτ(使用对时间常数的比率而产生的无量纲的频率)而旋转，如图10A至10E所示。

当确定了提供至导电层的脉冲信号的频率时，从对应于显示层的C1和C2的比率以及显示层的R1和R2的比率的点而绘制垂线，如图11A和11B所示。如果确定了同时改变显示层204B和204G的取向状态的频率，则获得满足V2/V1几乎等于Vpf2/Vpf1的关系的分压比(由图11A中的虚线表示的分压比)。Vpf2代表使得显示层204B具有10％的反射率的电压，Vpf1代表使得显示层204G具有10％的反射率的电压。Vpf2/Vpf1代表Vpf2和Vpf1的比率。V2代表分压并施加至显示层204B的电压，V1代表分压和施加至显示层204G的电压。V2/V1代表V2和V1的比率。在获得了分压比之后，获得穿过分压比和垂线的交点的表面P的频率。将获得的表面P的频率用作脉冲信号的频率。

另选的是，如果确定了不同地改变显示层204B和204G的取向状态的脉冲信号的频率，则获得满足关系V2/V1＞Vpf2/Vpf1的分压比(图11B中的虚线表示的分压比)。在获得分压比之后，获得穿过分压比和垂线的交点的表面P的频率。将获得的表面P的频率用作脉冲信号的频率。

(写入装置1的结构)

图12为示出写入装置1的内部的结构形式的图。图13为示出写入装置1的硬件结构的框图。

控制单元101包括具有CPU、ROM、RAM、输入端口和输出端口的微型计算机。ROM存储用于控制写入装置1的部件的控制程序，如果由CPU执行该控制程序，则控制了写入装置1的部件。同样，如果执行控制程序，则提供了根据写入工具3的位置来控制显示介质21并且使得显示装置2显示图像的功能。

电压施加单元103具有连接至端子203A的端子、连接至端子203B的端子、和用于经端子将脉冲信号施加至导电层202A和202B的电路。电压施加单元103也具有连接至端子203C的端子和连接至端子203D的端子，并经端子将脉冲信号施加至导电层202C和202D。电压施加单元103能改变脉冲信号的频率。

接口单元105具有连接至端子200A的端子，用于接收来自触摸板200的信号。接口单元105将从触摸板200输出的信号提供至控制单元101。接口单元105还具有附接有采用闪存作为存储介质的卡型存储卡的端子。接口单元105从插入设置在写入装置1中的槽11内的存储卡中检索数据。

操作部件106具有显示装置106A(例如，液晶显示器或有机EL(电致发光)显示器)，在显示装置106A的表面上提供有透明的触摸板106B。在控制单元101的控制下，显示装置106A显示用于操作写入装置1的图像。触摸板106B将指示用户触摸位置的信号输出至控制单元101。

光输出单元102具有液晶显示器102A，该液晶显示器102A具有包括三种颜色(红、绿和蓝)的像素的透射型液晶板、以及用作光源的背光。从背光输出的光透过液晶板，并照射到固定在该液晶板上的显示装置2的被照射侧。在光输出单元102中，由控制单元101控制输出光的像素。

在本示例性实施方式中，控制单元101将关于触摸板200上的位置的数据与输出光的液晶显示器102A的像素的对应位置彼此相关联地预存储。响应于来自触摸板200的位置信号，控制单元101识别与该位置信号表示的位置对应的像素的位置，并使液晶显示器102A从所识别的像素输出光。因此，当显示装置2和写入装置1电连接时，必须将显示装置2固定在写入装置1上的预定位置。

(示例性实施方式的操作)

现在，描述本示例性实施方式的操作。具体地讲，描述使用写入工具3使显示介质21显示图像的操作。

首先，用户将显示装置2固定在写入装置1的预定位置上，如图1和12所示。将电压施加单元103的端子与端子203A至203D电连接。将接口单元105和端子200A连接。结果，可以从写入装置1经端子203A至203D将电压施加至导电层202A至202D。控制单元101也可以接收从触摸板200输出的信号。

当写入装置1与显示装置电连接时，写入装置1使显示装置106A显示图14中所示的画面。在显示该画面后，如果写入装置1的用户触摸了触摸板106B的显示“初始化”消息的区域，则控制单元101使电压施加单元103和光输出单元102将每个显示层的胆甾液晶的取向状态置为平面相。

具体地讲，控制单元101使液晶显示器102A关掉其背光。随后，电压施加单元103将图4所示的脉冲信号施加至端子203A和203B。脉冲信号的频率是100[Hz]，并且将施加的电压设置成等于或高于Vg2的电压。结果，显示层204B和204G的取向状态变成垂面相。在取向状态变成垂面相之后，停止脉冲信号的施加。结果，显示层204B和204G的取向状态变成平面相，从而显示层204B反射外部光中的蓝色波长的光，且显示层204G反射外部光中的绿色波长的光。

电压施加单元103再次将脉冲信号施加至端子203C和203D。将由脉冲信号施加的电压设置成等于或高于Vr2的电压。结果，显示层204R的取向状态变成垂面相。在取向状态变成垂面相之后，停止脉冲信号的施加。结果，显示层204R的取向状态变成平面相，从而显示层204R反射外部光中的红色波长的光。

在完成了将各个显示层的胆甾液晶的取向状态置于平面相的操作之后，写入装置1阻止电压施加单元103施加电压至端子203A和203D。

之后，如果存储有表示图像的图像数据的存储卡插入附接于接口单元105的槽11内，则控制单元101检测到存储卡的插入，并使显示装置106A显示存储于存储卡中的图像数据的文件名。

在显示文件名之后，如果写入装置1的用户操作触摸板106B以选择所显示的文件名，则从存储卡检索所选择的文件名的图像数据，将该图像数据表示的图像显示在显示装置106A上。

在此情况下，如果利用显示装置2上的触摸板106B进行操作以显示在显示装置106上显示的图像，则执行下列操作。

写入装置1基于用户选择的图像数据表示的图像，控制光输出单元102和电压施加单元103。该图像数据表示的图像是三种颜色(红、绿和蓝)的彩色图像。

具体地讲，电压施加单元103向导电层202A和202B施加100[Hz]频率的脉冲信号并且施加电压V11。结果，显示层204B的取向状态变成垂面相，并且显示层204G的取向状态变成焦锥相。

当施加脉冲信号时，基于构成图像数据所表示的图像的绿色图像来控制光输出单元102，从而从液晶显示器102A向显示装置21的反射绿光的部分照射蓝光。结果，光敏层205R的电阻减小，且施加至被照射部分的电压提高至电压V12(Vg2＜V12)。在此情况下，如果停止脉冲信号的施加，则显示层204G的未被照射部分的取向状态变成焦锥相，并且被照射部分的取向状态变成平面相。

其后，电压施加单元103向导电层202A和202B施加100[Hz]频率的脉冲信号并且施加电压V21。结果，显示层204G保持上述取向状态，显示层204B保持在平面相。

当施加脉冲信号时，基于构成图像数据所表示的图像的蓝色图像来控制光输出单元102，从而从液晶显示器102A向显示装置21的对蓝光透明的部分照射蓝光。结果，光敏层205R的电阻减小，且施加至被照射部分的电压提高至电压V22(Vb1＜V22＜Vg1)。在此情况下，如果停止脉冲信号的施加，则显示层204B的未被照射部分的取向状态变成平面相，并且被照射部分的取向状态变成焦锥相。

其后，电压施加单元103将脉冲信号施加电压V33(Vr1＜V33＜Vr2)施加至导电层202C和202D。结果，显示层204R的取向状态变成焦锥相。

当施加脉冲信号时，基于构成图像数据所表示的图像的红色图像来控制光输出单元102，从而从液晶显示器102A向显示装置21的反射红光的部分照射红光。结果，光敏层205BG的电阻减小，施加至被照射部分的电压提高至等于或高于电压Vr2的电压。在此情况下，如果停止脉冲信号的施加，则显示层204R的未被照射部分的取向状态变成焦锥相，并且被照射部分的取向状态变成平面相。

总之，各个显示层的特定部分的取向状态基于图像数据而改变，以在显示介质21上产生反射外部光的区域和对外部光透明的区域，从而在显示装置2上可以看见由图像数据表示的图像。

在完成了基于图像数据表示的图像来改变各个显示层的取向状态的操作之后，写入装置1使得电压施加单元103停止施加电压至端子203A至203D，并使显示装置106A显示用于从用户接收指令以开始图像写入的画面，如图15所示。

在显示了该画面之后，如果写入装置1的用户触摸了触摸板106B的显示“开始”消息的区域，则控制单元101使电压施加单元103将5[Hz]频率的脉冲信号施加至端子203A至203D。将经端子203A和203B施加的电压设置成图7所示的电压V31，将经端子203C和203D施加的电压设置成低于电压Vr1的电压Vr3(见图3A)。控制单元101也将液晶显示器102A设置为没有表面部分输出光的状态。

在此情况下，如果在写入装置3与触摸板200接触的同时用户沿着图16所示的线路K1移动写入装置3，则输出指示接触点的位置信号，并将该位置信号提供至控制单元101。接收位置信号的控制单元101基于该位置信号指示的接触点来控制光输出单元102。

例如，如果将指示点P1在触摸板200的线路K1上的位置的位置信号提供至控制单元101，则控制单元101基于该位置信号来识别液晶显示器102A中的位于点P1下方的像素G1，并使液晶显示器102A仅仅从像素G1输出蓝光和红光。

从液晶显示器102A的该像素输出的光从被照射侧进入显示介质21。在从该像素输出的光中，红光引起光敏层205BG内的光电效应。结果，在显示层204R的位于光敏层205BG的发生了光电效应的区域上方的区域内，所施加电压提高至Vr1至Vr2的范围，使得胆甾液晶的取向状态变成焦锥相从而对于红光是透明的。

在从该像素输出的光中，蓝光在光敏层205R内引起光电效应。结果，在显示层204B和204G的位于光敏层205R的发生了光电效应的区域上方的区域内，所施加电压提高至电压V32。

显示层204B和204G的反射率与经导电层202A和202B施加的电压具有图7所示的关系。由于显示层204B和204G的第一阈值彼此接近，所以显示层204B和204G两者的胆甾液晶的取向状态变成焦锥相，从而显示层204B对于蓝光透明，显示层204G对于绿光透明。

结果，在显示介质21的位于点P1下方的区域中，从显示面侧进入的蓝光和绿光穿透显示层204B和204G，并由着色层206R吸收。从显示面侧进入的红光穿透显示层204B、204G和204R，并由着色层206R吸收。即，在显示介质21中不反射从显示面侧到达点P1的外部光；因此，位于点P1下方的部分(位于与写入工具3的接触点下方的部分)对于用户呈现黑色。

其后，如果写入工具3移动至点P2，并且将指示点P2位置的位置信号提供至控制单元101，则控制单元101基于该位置信号来识别液晶显示器102A中的位于点P2下方的像素G2，并使液晶显示器102A仅从像素G2输出光。结果，如同点P1的情况一样，位于点P2下方的液晶的取向状态改变，从而位于点P2下方的部分对于用户呈现黑色。

在用户沿着线路K1移动写入工具3之后，如果用户将写入工具3从触摸板200分离并且操作触摸板200以指示结束图像写入，则关闭液晶显示器102A的背光。此刻，在显示介质21的对应于线路K1的部分，由于光的照射，胆甾液晶的取向状态处于焦锥相；因此，该部分看起来是黑线。

如前述所说明的，本示例性实施方式具有其中多个显示层的取向状态改变的两种模式。一种是多个显示层的取向状态分别改变的模式，另一个是多个显示层的取向状态同时改变的模式。在取向状态同时改变的模式中添加图像。

此外，在将AC电压施加至电介质(例如上述显示层)的情况下，电压频率越低，消耗的功率越少。本示例性实施方式中，在使用写入工具3添加图像时施加电压的时间长于在显示由图像数据表示的图像时施加电压的时间；然而，当使用写入工具3添加图像时，将脉冲信号的频率设置为低于显示由图像数据表示的图像时的频率，从而消耗较少的功率。

[变型例]

本发明可以实现为除上述示例性实施方式之外的实施方式。例如，上述示例性实施方式可以如下改动。下列变型例可以彼此结合。

上述示例性实施方式中，显示介质21包括着色层206R和着色层206BG，但是显示介质21不一定要包括着色层。

在上述示例性实施方式中，从写入装置1的液晶显示器102A向显示介质21的写入面照射光，可以从其他部件照射光。例如，可以在写入装置1的表面上布置发光二极管，可以使得发光二极管响应于位置信号而点亮，以向显示介质21的写入面照射光。另选的是，代替液晶显示器102A，可以使用如下的显示装置：该显示装置利用响应于电压施加而发光的物质，例如有机EL显示器。另选的是，可以使用黑白型液晶显示器，其包括：背光，其中可以切换三种颜色(红、绿和蓝)的光，作为光源；和两种类型的像素，即，透射光的像素和不透射光的像素。

在上述示例性实施方式中，显示层的数量是3，但是显示介质21不一定要包括显示层204R。

此外，显示层反射的光可以是其他波长的光(或其他颜色的光)，而不是上述示例性实施方式中描述的光。

在上述示例性实施方式中，触摸板设置在于显示介质21的表面上以对写入工具3进行定位，触摸板也可以设置在写入装置1，而不是显示装置2。

如果将触摸板设置在写入装置1，则将触摸板设置在写入装置1的表面上，同时与液晶显示器102A分开，从而显示装置2可以插在触摸板和液晶显示器102A之间。如果如此设置触摸板，则液晶显示器102A的光照射到显示装置2的写入面，并且写入工具3在显示装置2的显示面操作以使得该装置显示图像。

在上述示例性实施方式中，触摸板用于对写入工具3进行定位，也可以通过使用电磁感应方法而不是使用触摸板来对写入工具3进行定位。

另选的是，可以在写入装置1上设置写入板(tablet)，从而在写入板上而不是在显示装置的表面上操作写入工具3，以控制液晶显示器102A。

在上述示例性实施方式中，写入工具3为笔的形式，但是写入工具3可以是其他形式，而不是笔，只要该工具可以按例如与触摸板200接触以指定发光的像素的方式使用即可。另选的是，可以使用手指来接触触摸板200以写入图像，而不是使用写入工具3。

在本说明书中，术语“操作单元”是对于写入工具3以及用于指定要改变其显示的部件的部分的宽泛且概括性的概念描述。

在上述示例性实施方式中，在显示图15所示的画面并且接触了显示“开始”消息的区域之后，使得能够利用写入工具3进行图像写入；在完成了将显示层204R和204BG置于平面相的操作之后，可以显示“启用图像写入”消息，此后可以进行用于接收位置信号并控制液晶显示器102A的操作。

同样，当利用写入工具3添加了图像时；如果写入工具3从触摸板200分离由此不从触摸板200向控制单元101提供信号，则可以关闭液晶显示器102A的背光。相反，如果使写入装置3与触摸板接触由此从触摸板200向控制单元101提供信号，则可以开启液晶显示器102A的背光。

在上述示例性实施方式中，在显示图像数据表示的图像后利用写入工具3添加图像，在初始化显示介质21以使得各个显示层处于平面相之后，即使不显示图像数据表示的图像，也可以利用写入工具3添加图像。

此外，在上述示例性实施方式中，当初始化显示介质21时将各个显示层置于平面相，但是可以将各个显示层置于焦锥相，并且，当利用写入工具3添加图像时，可以控制电压施加单元103和液晶显示器102A以将显示层的对应于与写入工具3的接触点的部分置于平面相。在该情况下，相对于黑色背景而限定着色字符或绘图。

在上述示例性实施方式中，显示介质21包括三个显示层、两个光敏层及四个导电层，显示介质21也可以包括两个显示层、一个光敏层及两个导电层，如图17所示。在图17中，与图2中部件共享的部件用相同的附图标记表示。

对本发明示例性实施方式的前述描述是为了例示和描述的目的而提供的。其并非旨在穷举或者将本发明限于所公开的确切形式。显然，许多变型和修改对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述这些示例性实施方式是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域其他技术人员能够理解本发明的适用于所构想特定用途的各种实施方式和各种变型。旨在由所附权利要求书及其等同物来限定本发明的范围。

Claims (4)

1.一种写入装置，该写入装置包括：

显示介质，该显示介质包括：

第一显示层，其中，如果将脉冲电压施加至所述第一显示层的一部分，则根据所述脉冲电压的值，所述部分的状态变成其中该部分反射外部光中的第一波长的光的反射状态、或者其中该部分透射外部光中的所述第一波长的光的光透射状态；

层叠在所述第一显示层上的第二显示层，其中，如果将脉冲电压施加至所述第二显示层的一部分，则根据所述脉冲电压的值，所述部分的状态变成其中该部分反射外部光中的不同于所述第一波长的第二波长的光的反射状态、或者其中该部分透射外部光中的所述第二波长的光的光透射状态；

夹着所述第一显示层和所述第二显示层的第一导电层和第二导电层，从外部向所述第一导电层和所述第二导电层施加偏压；以及

光敏层，其位于所述第一导电层和所述第二导电层之间，在用光照射所述光敏层时，施加至所述第一显示层和所述第二显示层的脉冲电压的值增大，

其中：

改变所述第一显示层的状态的脉冲电压的值不同于改变所述第二显示层的状态的脉冲电压的值；

经所述第一导电层和所述第二导电层施加至所述第一显示层的脉冲电压与经所述第一导电层和所述第二导电层施加至所述第二显示层的脉冲电压之比根据施加至所述第一导电层和所述第二导电层的偏压的频率而改变；并且

用于改变所述第一显示层的状态的脉冲电压的值和用于改变所述第二显示层的状态的脉冲电压的值根据施加至所述第一导电层和所述第二导电层的偏压的频率而改变，

电压施加单元，该电压施加单元将偏压施加至所述第一导电层和所述第二导电层，所述偏压的频率在使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态同时改变的情况与使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态分别改变的情况之间有所不同；以及

光输出单元，所述光输出单元向所述显示介质照射光。

2.根据权利要求1所述的写入装置，其中，施加至所述第一导电层和所述第二导电层的偏压的频率在使得所述第一显示层和所述第二显示层的状态同时改变的情况下低于在使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态分别改变的情况。

3.根据权利要求2所述的写入装置，其中，用于改变所述第一显示层的状态的脉冲电压的值与用于改变所述第二显示层的状态的脉冲电压的值之间的差值如下：在使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态同时改变的情况下，所述差值小于由光照射所述光敏层而造成的施加至所述第一显示层和所述第二显示层的脉冲信号的值增大的脉冲电压量，并且

在使得所述第一显示层的状态和所述第二显示层的状态分别改变的情况下，所述差值大于由光照射所述光敏层而造成的施加至所述第一显示层和所述第二显示层的脉冲信号的值增大的脉冲电压量。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的写入装置，其中，所述显示介质进一步包括：

第三显示层，其中，如果脉冲电压施加至所述第三显示层的一部分，则根据所述脉冲电压的值，所述部分的状态变成其中反射部分反射外部光中的不同于所述第一波长和所述第二波长的第三波长的光的反射状态、或者变成其中光透射部分透射外部光中的所述第三波长的光的光透射状态；

夹着所述第三显示层的第三导电层和第四导电层，从外部向所述第三导电层和所述第四导电层施加偏压，以改变所述第三显示层的状态；以及

位于所述第三导电层和所述第四导电层之间的光敏层，该光敏层如果被光照射则增大施加至所述第三显示层的脉冲信号的值。

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