CN102043291B - 显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法 - Google Patents
显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102043291B CN102043291B CN201010516549.8A CN201010516549A CN102043291B CN 102043291 B CN102043291 B CN 102043291B CN 201010516549 A CN201010516549 A CN 201010516549A CN 102043291 B CN102043291 B CN 102043291B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- liquid crystal
- cholesteric liquid
- voltage
- crystal layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133362—Optically addressed liquid crystal cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13718—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a change of the texture state of a cholesteric liquid crystal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
本发明提供一种显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法,其中擦除操作需要的功耗得到抑制,而这并不损害光学写入型显示介质的便携性。在第一显示功能层中,当在一对电极之间施加擦除电压时被施加到两个胆甾型液晶层的电压分别地被定义为V1、V2,并且使得胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压分别地被定义为Vth1、Vth2。在该情形中,在仅仅根据胆甾型液晶层的每一个电阻和光电导层的电阻来确定电压V1和V2,即,从施加擦除电压的点已经经过充分时间的状态中,V1≥Vth1和V2≥Vth2适用。
Description
相关申请的交叉引用
该申请基于并且要求于2009年10月20日提交的日本专利申请No.2009-241894的优先权的利益,通过引用,将其全部内容合并于此。
技术领域
本发明涉及一种在显示介质上记录的图像图案的擦除装置等。更加具体地,本发明涉及一种用于擦除在使用胆甾型液晶层和光电导层(photoconductive)的光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除装置等。
背景技术
在能够不带任何电源而保持显示的、具有超低功耗的可再写显示介质中,使用胆甾型液晶的显示介质能够显示彩色图像而不必使用颜色滤色器。因此,对于这种显示介质的研制已经得到积极地开展。
胆甾型液晶采用如下的层结构,在其中以作为螺旋形结构的伪层方式对分子进行布置,其中液晶分子的主轴在每一个层中被平行地布置,并且其排列方向按照每一个层来进行旋转。胆甾型液晶具有选择性反射特性,其在平行于螺旋轴线形成入射的光线中对相应于螺距的波长进行反射,并且透射其余光线。能够通过调节螺距来控制反射光线的波长。因此,通过层叠胆甾型液晶,能够实现提供全色显示的显示介质,其中的每个选择性地反射具有三种颜色例如红色、绿色和蓝色的光线。
胆甾型液晶具有三种排列,即,平面(planar)排列、焦锥(focalconic)排列、和垂面(homeotropic)排列。对于平面排列,螺旋轴线相对于入射光线是几乎平行的,并且反射对应于螺距的光线。对于焦锥排列,螺旋轴线相对于入射光线是几乎垂直的,并且选择性反射特性丧失,从而入射光线得以通过那里透射。对于垂面排列,螺旋形结构断裂,从而失去选择性反射特性。因此,入射光线得以通过那里透射。通过向胆甾型液晶施加电压来切换那三种排列。在没有施加电压时,平面排列和焦锥排列保持其状态。因此,通过根据图像图案安置平面排列的区域和焦锥排列的区域,能够不带电源地保持图像图案。
公开了一种用于使用胆甾型液晶在显示介质上写入图像图案的方法和一种光学写入型驱动装置(例如,日本未审定专利公报Hei11-237644(专利文献1))。这种显示介质具有如下的结构,在其中胆甾型液晶层和光电导层被层叠,并且通过一对电极将其夹住。在写入装置上装载该显示介质,并且从写入装置内的曝光装置照射根据图像图案的光线。同时,从写入装置将信号输入显示介质,并且由该信号在电极之间施加电压。在光线照射的区域中的光电导层的电阻被降低,从而被施加到胆甾型液晶层的分压得以增加。相反地,在没有照射光线的区域中的光电导层的电阻无任何改变,从而被施加到胆甾型液晶层的分压变得相对较小。如所描述地,根据光线亮度,被施加到胆甾型液晶层的电压中产生差异,并且胆甾型液晶层的排列由此改变。这使得写入图像图案成为可能。即便显示介质被从写入装置拆离,图像图案也能够得以保持。因此,仅仅取出显示介质但是仍观察到图像图案是可能的。即,如同在纸张介质的情形中一样,实现一种便携式和可再写显示介质是可能的。
考虑如下的情形,在其中,图像图案被写入光学写入型显示介质中,该显示介质被取出并且可以观察其上的图像,并且此后需要擦除图像图案以防止信息泄漏。然而,显示介质自身并不具有写入功能。因此,当不存在任何写入装置时,覆盖并且擦除图像图案是不可能的。形成光学图像图案的表面发射型显示器,例如LCD(液晶显示器)被最常用于曝光装置,并且在用于擦除图像图案的情形中携带包括曝光装置的写入装置将导致丧失显示介质的便携性,而便携性是显示介质的本质特性。
作为并不要求包括曝光装置的写入装置的图像图案擦除模块,公开了一种包括具有擦除功能的夹片(clip)的显示介质(日本未审定专利公报2006-039107(专利文献2))。这个夹片用作显示介质的擦除装置。即,响应于从显示介质拉出夹片的动作,施加来自于提供给夹片的擦除电源的擦除电压,并且在显示介质上记录的图像图案得以擦除。为了擦除仅仅需要夹片,从而显示介质的便携性能够得以维持。
此外,日本未审定专利公报2001-201762(专利文献3)公开了一种具有特殊显示功能层的光学写入型显示介质。该显示功能层是如下结构,在其中包括由多个层构成的胆甾型液晶层和光电导层的叠层被夹在一对电极之间。
日本未审定专利公报2003-186052(专利文献4)公开了一种通过施加电压和照射光线而在其上记录图像信息的电子显示介质(见0009段)。通过层叠利用胆甾型液晶等构成的液晶层和其电阻数值通过光线吸收而改变的光电导层,形成该电子显示介质(见0017段)。此外,被施加到液晶层的电压数值Va能够由以下表达式表达,假设液晶层的静电容数值是Ca、光电导层的静电容数值是Cb、液晶层的电阻数值是Ra、光电导层的电阻数值是Rb,并且被施加到液晶层和光电导层的电压数值是V(见0019,0020段)。
Va=V×Ca/C=V/(1+Rb/Ra),其中
C=CaCb/(Ca+Cb)
日本未审定专利公报2006-039833(专利文献5)公开了一种光学写入型电子纸张(见0032段)。在这个电子纸张中,夹片被以可拆离方式附接到显示单元。夹片包括被连接到显示单元的电极的端子、无线电通信单元、存储器、处理器、电池等,并且功能用作处理单元。
日本未审定专利公报Hei 11-326871(专利文献6)公开了一种通过在两个基板之间夹住示出胆甾相的液晶,并且利用被施加到电极的电压改变液晶的状态,从而显示图像的液晶显示器元件驱动方法,其中,所述基板具有在其表面上以矩阵设置的电极。
如在纸张介质的情形中一样,可以在各种场合中使用光学写入型显示介质。因此,需要与场合无关地来执行擦除操作。因此,提供给作为在专利文献2中公开的擦除装置的夹片的电源需要是诸如干电池的电池。为了使得擦除装置具有与光学写入型显示介质类似的便携性,提供给擦除装置的电池的体积优选地应该是较小的。此外,电池的更换次数优选地是较小的,从而不必要携带备用电池。即,在一次擦除中消耗的电力优选地是尽可能小的。然而,专利文献1-6关于这点无任何提及,而如果可以将通过擦除装置施加到显示介质的擦除电压设定为较低,则功耗能够可以得到抑制。
因此本发明的一个示例性目的是提供一种擦除装置,在其中,擦除操作需要的功耗得到抑制,并且利用该擦除装置,光学写入型显示介质的便携性不受损害。
发明内容
根据本发明示例性方面的擦除装置的特征在于,一种被用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除装置,该显示介质包括具有如下结构的显示功能层,其中包括光电导层和n层(n是自然数)胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间。该擦除装置包括向该一对电极施加用于擦除图像图案的擦除电压的信号发生部,其中
在其中仅仅根据n层胆甾型液晶层的每一个电阻和光电导层的电阻确定Vm的状态中,在其中m是从1到n的整数的全部情形中,擦除电压被设为满足Vm≥Vthm,假设m采取从1到n的任何整数、当在该一对电极之间施加擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm,并且使得第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm。
根据本发明另一示例性方面的擦除方法的特征在于,一种被用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除方法,其中,该显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在其中包括光电导层和n层(n是自然数)胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间。所述擦除方法包括:
在其中仅仅根据n层胆甾型液晶层的每一个电阻和光电导层的电阻来确定Vm的状态中,在其中m是从1到n的整数的全部情形中,将擦除电压设为满足Vm≥Vthm,假设m采取从1到n的任何整数、当在该一对电极之间施加擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm,并且使得第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm;和
通过在该一对电极之间施加设定的擦除电压而擦除图像图案。
根据本发明又一个示例性方面的擦除信号设置方法的特征在于,一种用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的、用于在一对电极之间施加的擦除电压的擦除信号设置方法,该显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在其中包括光电导层和n层(n是自然数)胆甾型液晶层的叠层被夹在该一对电极之间。该擦除信号设置方法包括:
进行限定,使得m采取从1到n中的任何整数,当在该一对电极之间施加擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm,并且使得第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm;并且
在其中仅仅根据n层胆甾型液晶层的每一个电阻和光电导层的电阻来确定Vm的状态中,在其中m是1到n的整数的全部情形中,将擦除电压设置成满足Vm≥Vthm。
根据本发明又一个示例性方面的光学介质的特征在于,一种光学写入型显示介质,该显示介质包括具有如下结构的显示功能层,其中,包括光电导层和n层(n是自然数)胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,并且该显示介质设有本发明的擦除装置。
附图说明
图1是示出根据第一示例性实施例的擦除装置的结构的概念示意;
图2是根据第一示例性实施例的显示介质的截面视图;
图3是用于描述根据第一示例性实施例的擦除装置和显示介质的装配的图示;
图4是用于描述在根据第一示例性实施例的信号发生部和显示介质之间的连接的图示;
图5是用于描述在胆甾型液晶的排列的改变行为的曲线图;
图6A是示出在显示介质上记录的图像图案的一个实例的图示,图6B是用于描述在其中在显示介质上记录的图像图案中利用图5中的电压A执行擦除的情形中产生残像的图示,并且图6C是用于描述在其中在显示介质上记录的图像图案中利用图5中的电压B1和B2执行擦除的情形中产生残像的图示;
图7是用于描述在构成根据第一示例性实施例的显示介质的胆甾型液晶的排列的改变行为的图示;
图8是用于描述被施加到根据第一示例性实施例的显示介质的电压的图示;
图9是示出被施加到根据第一示例性实施例的另一实例的胆甾型液晶层的电压的时序图表的曲线图;
图10是示出根据第二示例性实施例的擦除装置的结构的概念图示;
图11是示出在其中根据第二示例性实施例的擦除装置和显示介质被连接的情形中的等价电路的图示;
图12A到12C是用于描述根据第二示例性实施例被施加到显示功能层的电压和从控制部输出的信号电压的时序图的曲线图;
图13A是示出根据第二示例性实施例的显示功能层的等价电路的图示,并且图13B是示出当根据第二示例性实施例的显示功能层被连接到放电部时的等价电路的图示;
图14是示出根据第三示例性实施例的擦除装置的结构的概念图示;
图15是用于描述在构成根据第三示例性实施例的显示介质的胆甾型液晶的排列的改变行为的曲线图;
图16是示出在其中根据第三示例性实施例的擦除装置和显示介质被连接的情形中的等价电路的图示;并且
图17A到17E是用于描述根据第三示例性实施例被施加到显示功能层的电压和从连接控制部输出的信号电压的时序图的曲线图。
具体实施方式
(第一示例性实施例)
图1是示出根据第一示例性实施例的擦除装置的结构的概念图示。图2是示出根据第一示例性实施例的显示介质的截面视图。图3是用于描述根据第一示例性实施例的擦除装置和显示介质的装配的图示。图4是用于描述在根据第一示例性实施例的信号发生部和显示介质之间的连接的图示。在下文中,将通过参考图1-图4给出解释。
第一示例性实施例的擦除装置7a被用于光学写入型显示介质11以擦除在显示介质11上记录的图像图案。显示介质11包括第一显示功能层12和第二显示功能层13。第一显示功能层12具有如下结构,在其中,包括光电导层18和利用两个层构成的胆甾层16、17的叠层12’被夹在一对电极141、142之间。第二显示功能层13具有如下的结构,在其中,包括光电导层21和利用单一层构成的胆甾型液晶层20的叠层13’被夹在一对电极143、144之间。此外,擦除装置7a包括信号发生部8a。信号发生部8a分别地在一对电极141、142之间和在一对电极143、144之间施加用于擦除在显示介质11上记录的图像图案的擦除电压V0。
这里注意到,擦除电压V0被设为同时地满足以下两个条件。在第一显示功能层12中,假设当在一对电极141、142之间施加擦除电压V0时,分别被施加到胆甾层16和17的电压是V1和V2,并且使得胆甾层16、17改变为垂面排列的阈值电压分别是Vth1和Vth2。此时,处于在其中仅仅根据胆甾层16、17的每一个电阻和光电导层18的电阻来确定电压V1和V2的状态中,即,处于其中在施加擦除电压V0之后已经经过充分时间的状态中,V1≥Vth1和V2≥Vth2适用(条件1)。在第二显示功能层13中,假设当在一对电极143、144之间施加擦除电压V0时,被施加到胆甾型液晶层20的电压是V1’,并且使得胆甾型液晶层20改变为垂面排列的阈值电压是Vth1’。此时,处于在其中仅仅根据胆甾型液晶层20的电阻和光电导层21的电阻来确定电压V1’的状态中,即,处于其中在施加擦除电压V0之后已经经过充分时间的状态中,V1’≥Vth1’适用(条件2)。
对于第一示例性实施例,清楚的是,限定了当向叠层12’施加擦除电压V0时,被施加到胆甾型液晶层16、17的电压V1、V2是仅仅根据胆甾型液晶层16、17的电阻和光电导层18的电阻来确定的,并且擦除电压V0被以如此方式设定,使得电压V1、V2可靠地超过阈值电压Vth1、Vth2。此外,清楚的是,限定了当向叠层13’施加擦除电压V0时,被施加到胆甾型液晶层20的电压V1’是仅仅根据胆甾型液晶层20的电阻和光电导层21的电阻来确定的,并且擦除电压V0被以如此方式设定,使得电压V1’可靠地超过阈值电压Vth1’。由此,使得擦除电压V0是最小必要数值,从而能够实现低功耗。因此,提供在其中擦除操作需要的功耗得到抑制,并且由此光学写入型显示介质11的便携性不受损害的擦除装置7a是可能的。
例如,在其中胆甾型液晶层16、17、20中的每一个的电阻相等,光电导层18、21中的每一个的电阻相等,并且认为满足2Vth1≥Vth1’和2Vth2≥Vth1’的情形中,可以以下述方式设定擦除电压V0。在该情形中,擦除电压V0被以如此方式设定,使得以下表达式(1)适用,假设n=2、胆甾型液晶层16、17的每一个电阻是RLC、光电导层18的电阻是RPC、在第一显示功能层12中阈值电压Vth1和Vth2中的最大数值是Vthmax。
[数值表达式1]
这里注意到,在第二显示功能层13的情形中上述表达式(1)也适用,假设n=1、胆甾型液晶层20的电阻是RLC、光电导层21的电阻是RPC,并且阈值电压Vth1’是Vthmax。当擦除电压V0等于表达式(1)的右侧时,擦除电压V0变成最低电压。此外,还可以如下设定包括用于施加擦除电压V0的时间的擦除电压V0。
这里注意到,擦除电压V0被设为同时地满足以下两个条件。在第一显示功能层12中,在其中紧跟在对一对电极141和142之间施加擦除电压V0之后,仅仅根据胆甾型液晶层16、17的每一个静电容和光电导层18的静电容来确定电压V1和V2,并且然后那些电压变得接近根据胆甾型液晶层16、17的每一个电阻和光电导层18的电阻而确定的数值的状态中,在从施加擦除电压V0的点到胆甾型液晶层16、17改变为垂面排列的点的全部时间中,V1≥Vth1和V2≥Vth2适用(条件3)。在第二显示功能层13中,在其中紧跟在对一对电极143和144之间施加擦除电压V0之后,仅仅根据胆甾型液晶层20的静电容和光电导层21的静电容来确定电压V1’,并且然后那些电压变得接近仅仅根据胆甾型液晶层20的电阻和光电导层21的电阻而确定的数值的状态中,在从施加擦除电压V0的点到胆甾型液晶层20改变为垂面排列的点的全部时间中,V’1≥Vth1’适用(条件4)。这里注意到,除了条件3、4,擦除电压V0也可以被设为满足上述条件1、2。
即,当擦除电压V0被施加到叠层12’时,清楚的是,限定了施加到胆甾型液晶层16、17的V1和V2是仅仅根据紧跟在施加擦除电压V0之后的胆甾型液晶层16、17的每一个静电容和光电导层18的静电容来确定的,并且然后那些电压变得接近仅仅根据胆甾型液晶层16、17的每一个电阻和光电导层18的电阻确定的数值。此外,擦除电压V0被以如此方式设定,使得在从施加擦除电压V0的点到胆甾型液晶层16、17改变为垂面排列的点的全部时间中,电压V1、V2可靠地超过阈值Vth1、Vth2。此外,当擦除电压V0被施加到叠层13’时,清楚的是,限定了V1和V2是仅仅根据紧跟在施加擦除电压V0之后的胆甾型液晶层20的静电容和光电导层21的静电容来确定的,并且然后那些电压变得接近仅仅根据胆甾型液晶层20的电阻和光电导层21的电阻而确定的数值。此外,擦除电压V0被以如此方式设定,使得在从施加擦除电压V0的点到胆甾型液晶层20改变为垂面排列的点的全部时间中,电压V1’可靠地超过阈值Vth1’。由此,能够更加准确地使得擦除电压V0是最小必要数值,从而进而能够实现更低的功耗。因此,提供在其中擦除操作需要的功耗更加得到抑制,并且由此光学写入型显示介质11的便携性不受损害的擦除装置7a是可能的。
例如,在其中每一个胆甾型液晶层16、17、20的电阻和静电容彼此相等,每一个光电导层18、21的电阻和静电容彼此相等,并且认为满足2Vth1≥Vth1’和2Vth2≥Vth1’的情形中,可以以下述方式设定擦除电压V0。在该情形中,在第一显示功能层12中,擦除电压V0被设为满足以下表达式(2)应用,假设n=2,胆甾型液晶层16、17的每一个电阻是RLC、光电导层18的电阻是RPC、每一个胆甾型液晶层16、17的静电容是CLC、光电导层18的静电容是CPC、阈值电压Vth1和Vth2中的最大数值是Vthmax、改变为垂面排列所要求的时间是tH,并且第一显示功能层12的充电/放电时间常数是τ。
[数值表达式2]
这里注意到,表达式(2)还在第二显示功能层13的情形中适用,假设n=1、胆甾型液晶层20的电阻是RLC、光电导层21的电阻是RPC、胆甾型液晶层20的静电容是CLC、光电导层21的静电容是CPC、阈值电压Vth1’是Vthmax、改变为垂面排列所需的时间是tH,并且第二显示功能层13的充电/放电时间常数是τ。当擦除电压V0等于表达式(2)的右侧时,擦除电压V0变成最低电压。
对于设置擦除电压V0而言有必要的,在表达式(1)和表达式(2)所示出的每一个胆甾层16、17、20的电阻RLC和静电容CLC,以及光电导层18、21的电阻RPC和静电容CPC是在100Hz或者更低的测量频率下通过使用例如LCR计的阻抗测量装置来测量的数值。
可以将擦除电压V0设为交流电压的振幅。然而,理想的是将其设为直流电压的振幅。这是因为,能够在直流电压的情形中降低在静电容构件中流动的电流在线路中消耗的功率。此外,擦除装置7a可以进一步包括用于被以机械方式安装到显示介质11的装配部10a,和用于被电连接到显示介质11的端子部9a。在此情形中,向/从显示介质11安装和拆卸擦除装置7a能够容易地进行,由此使得能够改进方便性。此外,第一示例性实施例的显示介质11包括第一示例性实施例的擦除装置7a,从而降低功耗是可能的。
虽然作为实例,在第一示例性实施例中描述了n=1和n=2的情形,但是在“n”的数值中没有设定任何限制。例如,可以进行限定,从而擦除电压被以如此方式设定,使得在其中仅仅根据利用n个层形成的胆甾型液晶层的电阻和光电导层的电阻来确定Vm的状态中,在其中m采取1到n的数值的全部情形中,Vm≥Vthm适用,假设m采取从1到n的整数、当在一对电极之间施加擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm,并且使得第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm。类似地,还可以限定擦除电压被以如此方式设定,使得在从施加擦除电压的点到第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的点的全部时间中;和在其中仅仅根据紧跟在向一对电极施加擦除电压之后,利用n个层形成的胆甾型液晶层的静电容和光电导层的静电容来确定Vm,并且然后Vm变得接近仅仅根据利用n个层形成的每一个胆甾型液晶层的电阻和光电导层的电阻而确定的数值的状态中,在其中m采取1到n的数值的全部情形中,Vm≥Vthm适用。
下面,将描述根据第一示例性实施例的擦除方法。
根据第一示例性实施例的擦除方法是通过将第一示例性实施例的擦除装置7a的操作置于如下方法形式中而获取的方法的发明。即,第一示例性实施例的擦除方法是一种用于擦除在包括第一显示功能层12和第二显示功能层13的光学写入型显示介质11上记录的图像图案的方法。首先,擦除电压V0被设为同时地满足以下两个条件。在第一显示功能层12中,假设当在一对电极141、142之间施加擦除电压V0时,被施加到胆甾层16和17的电压分别地是V1和V2,并且使得胆甾层16、17改变为垂面排列的阈值分别地是Vth1和Vth2。此时,处于在其中仅仅根据胆甾层16、17的每一个电阻和光电导层18的电阻来确定电压V1和V2的状态中,即,处于在其中在施加擦除电压V0之后已经经过充分时间的状态中,V1≥Vth1和V2≥Vth2适用(条件1)。在第二显示功能层13中,假设当在一对电极143、144之间施加擦除电压V0时,被施加到胆甾型液晶层20的电压是V1’并且使得胆甾型液晶层20改变为垂面排列的阈值电压是Vth1’。此时,处于在其中仅仅根据胆甾型液晶层20的电阻和光电导层21的电阻来确定电压V1’的状态中,即,处于在其中在施加擦除电压V0之后已经经过充分时间的状态中,V1’≥Vth1’适用(条件2)。随后,在一对电极141、142之间和在一对电极143、144之间施加擦除电压V0以擦除图像图案。擦除电压V0还可以被设为满足表达式(1)。
此外,还可以如下设定包括用于施加擦除电压V0的时间的擦除电压V0。这里注意到,擦除电压V0可以被设为同时地满足以下两个条件。在第一显示功能层12中,在其中仅仅根据紧跟在对一对电极141和142之间施加擦除电压V0之后的胆甾层16、17的每一个静电容和光电导层18的静电容来确定电压V1和V2,并且然后那些电压变得接近根据胆甾层16、17的每一个电阻和光电导层18的电阻而确定的数值的状态中,在从施加擦除电压V0的点到胆甾型液晶层16、17改变为垂面排列的点的全部时间中,V1≥Vth1和V2≥Vth2适用(条件3)。在第二显示功能层13中,在其中仅仅根据紧跟在对一对电极143和144之间施加擦除电压V0之后的胆甾型液晶层20的静电容和光电导层21的静电容来确定电压V1’,并且然后那些电压变得接近仅仅根据胆甾型液晶层20的电阻和光电导层21的电阻而确定的数值的状态中,在从施加擦除电压V0的点到胆甾型液晶层20改变为垂面排列的点的全部时间中,V’1≥Vth1’适用(条件4)。这里注意到,除了条件3、4,擦除电压V0也可以被设为满足条件1、2。擦除电压V0还可以被设为满足表达式(2)。
对于根据第一示例性实施例的擦除方法,能够实现与第一示例性实施例的擦除装置7a的那些相同的作用和效果。
下面,将描述根据第一示例性实施例的擦除信号设置方法。
根据第一示例性实施例的擦除信号设置方法是在第一示例性实施例的擦除装置7a中使用的擦除电压V0的设置方法。首先,在第一显示功能层12中,假设当在一对电极141、142之间施加擦除电压V0时被施加到胆甾层16和17的电压分别是V1和V2,并且使得胆甾层16、17改变为垂面排列的阈值电压分别是Vth1和Vth2。在第二显示功能层13中,假设当在一对电极143、144之间施加擦除电压V0时被施加到胆甾型液晶层20的电压是V1’,并且使得胆甾型液晶层20改变为垂面排列的阈值电压是Vth1’。随后,擦除电压V0被设为同时地满足以下两个条件。在其中仅仅根据胆甾层16、17的每一个电阻和光电导层18的电阻来确定电压V1和V2的状态中,即,在其中在施加擦除电压V0之后已经经过充分时间的状态中,V1≥Vth1和V2≥Vth2适用(条件1)。在其中仅仅根据胆甾型液晶层20的电阻和光电导层21的电阻来确定电压V1’的状态中,即,在其中在施加擦除电压V0之后已经经过充分时间的状态中,V1’≥Vth1’适用(条件2)。擦除电压V0还可以被设为满足表达式(1)。
此外,还可以如下设定包括用于施加擦除电压V0的时间的擦除电压V0。这里注意到,擦除电压V0被设为同时地满足以下两个条件。在第一显示功能层12中,在其中仅仅根据紧跟在对一对电极141、142之间施加擦除电压V0之后的胆甾层16、17的每一个静电容和光电导层18的静电容来确定电压V1和V2,并且然后那些电压变得接近根据胆甾层16、17的每一个电阻和光电导层18的电阻而确定的数值的状态中,在从施加擦除电压V0的点到胆甾型液晶层16、17改变为垂面排列的点的全部时间中,V1≥Vth1和V2≥Vth2适用,(条件3)。在第二显示功能层13中,在其中仅仅根据紧跟在对一对电极143、144之间施加擦除电压V0之后的胆甾型液晶层20的静电容和光电导层21的静电容来确定电压V1’,并且然后那些电压变得接近仅仅根据胆甾型液晶层20的电阻和光电导层21的电阻而确定的数值的状态中,在从施加擦除电压V0的点到胆甾型液晶层20改变为垂面排列的点的全部时间中,V’1≥Vth1’适用(条件4)。这里注意到,除了条件3、4,擦除电压V0也可以被设为满足条件1、2。擦除电压V0还可以被设为满足表达式(2)。
对于根据第一示例性实施例的擦除信号设置方法,能够实现与第一示例性实施例的擦除装置7a的那些相同的作用和效果。
在下文中,将通过参考附图更加详细地描述第一示例性实施例。这里注意,作为另一个说法,将上述擦除电压V0称作擦除信号振幅V0。此外,静电容被简单地称作“电容”。
如在图1中所示,根据第一示例性实施例的擦除装置7a包括信号发生部8a、端子部9a、和装配部10a。此外,如在图2中所示,显示介质11利用第一显示功能层12和第二功能显示层13配置。通过在于其上沉积电极141的例如PET的透明基板151上层叠反射绿色光线的胆甾晶层(在下文中被称作G层)16、反射蓝色光线的胆甾晶层(在下文中被称作B层)17、光电导层18、和光线屏蔽层19来形成第一显示功能层12。此外,通过在于其上沉积电极143的例如PET的透明基板152上层叠反射红色光线的胆甾晶层(在下文中被称作R层)20、光电导层21、和光线屏蔽层22来形成第二功能层13。在第一显示功能层12下面的透明基板152和在第二显示功能层13上方的透明基板152被公共地使用。第一显示功能层12包括反射绿色光线和蓝色光线的G层16和B层17,并且第二显示功能层13包括反射红色光线的R层20。因此,通过控制每一个胆甾型液晶层的排列,显示介质11能够提供彩色显示。电极141-144中的每一个形成有透明导电薄膜。光线屏蔽层19和22具有屏蔽具有特殊波长的光线并且透射其它光线的功能。首先,将描述擦除装置7a的端子部9a和装配部10a。图3示出其中擦除装置7a被附接到显示介质11的电极引出部24的状态。在显示介质11的端部中,通过对应于第一显示功能层12和第二显示功能层13而提供用于施加用于写入图像图案的信号的电极引出部241-244。第一显示功能层12和第二显示功能层13中的每一个设有一对电极,从而端子部9a还包括四个端子部271-274。相应地,存在四个电极引出部241-244。此外,在电极引出部244的附近设置凸起25。如在图3中所示,提供给擦除装置7a的装配部10a具有带有凹部26的形状。当显示介质11的凸起25和装配部10a的凹部26相互啮合时,擦除装置7a的位置得以安置,并且擦除装置7a的端子部271-274和显示介质11的电极引出部241-244能够可靠地形成接触。来自信号发生部8a的擦除信号经由端子部271-274而被施加到显示介质11,并且在显示介质11上的图像图案被擦除。装配部10a的形状不受具体地限制,因为其仅仅需要能够当施加擦除信号时在擦除装置7a的端子部271-274和显示介质11的电极引出部241-244之间实现可靠接触。
下面,将描述信号发生部8a。信号发生部8a产生擦除信号。例如,信号发生部8a是输出正方形波长电压和直流电压的典型的电源,并且它具有能够将输出电压及其输出时间设置为任意数值的功能。擦除信号是使得与将G层16、B层17和R层20的全部区域改变为垂面排列的阈值电压相等或者比其大的电压施加到G层16、B层17和R层20的电压数值。图4是示出信号发生部8a、第一显示功能层12、和第二显示功能层13的连接的图示。来自信号发生部8a的擦除信号(振幅V0)经由端子部271-274而被并行地施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13。
在下文中,将详细描述胆甾型液晶层的擦除动作。图5是示出胆甾型液晶层的排列的改变行为的曲线图。曲线图的横轴示出被施加到胆甾型液晶层的电压,并且纵轴示出当施加电压被急剧地转变为零时的反射率。此外,点线示出当胆甾型液晶层的初始状态是平面排列时排列的改变行为,并且实线示出当初始状态是焦锥排列时排列的改变行为。
在其中初始状态是平面排列的情形中,当施加的电压从零增加时,胆甾型液晶层的一部分改变为焦锥排列。焦锥排列透射入射光线,从而反射率降低。当施加图5中的电压A时,全部胆甾型液晶层完全地改变为焦锥排列,从而反射率变得最小。当施加的电压进一步增加时,胆甾型液晶层的一部分改变为垂面排列。垂面排列是透射入射光线并且降低反射率的状态,然而,它是仅当施加电压时才出现的排列。即,当所施加的电压被急剧地消除时,垂面排列的螺旋形结构得以恢复,并且它被放松为平面排列。结果,反射率变得增加。当施加等于或者大于图5的B1的电压时,全部胆甾型液晶层完全地改变为垂面排列。因此,在消除电压之后,全部胆甾型液晶层被放松为平面排列,并且反射率变得等于在施加电压之前的反射率。
同时,在其中初始状态是焦锥排列的情形中,即使当施加的电压从零增加时,胆甾型液晶层也保持焦锥排列。因此,低反射率能够得以维持。当施加的电压从电压A进一步增加时,胆甾型液晶层的一部分改变为垂直液晶层,从而反射率增加。当施加等于或者大于图5的B2的电压时,全部胆甾型液晶层改变为垂面排列。并且,如在其中初始状态是平面排列的情形中那样,全部胆甾型液晶层被放松为平面排列。因此,反射率变得增加,如在曲线图中所示。
对于垂面排列,胆甾型液晶特有的螺旋形结构被解开,而与在施加电压之前的排列无关。因此,它被利用作为复位操作。此外,在施加电压之后,垂面排列并不是必要地改变为平面排列。当所施加的电压被逐渐地消除时,垂面排列改变为焦锥排列。
图6A是在显示介质上记录的图像图案的一个实例,该实例示出其中在反射状态,即,平面排列中的背景(白色)中,在胆甾型液晶层中显示在处于透射状态中的焦锥排列中的箭头(黑色)的状态。作为用于擦除图像图案的方法,考虑了通过将胆甾型液晶层的全部区域改变为焦锥排列,而获取透射状态屏幕的方法,和执行将胆甾型液晶层的全部区域改变为垂面排列的复位操作的方法。
为了具有透射状态屏幕,可以简单地将图5所示的电压A施加到胆甾型液晶层。然而,当所施加的电压稍微地改变时,就可能会产生残像。图6B是用于描述在图6A的图像图案中产生残像的图示。背景部分a处于平面排列中。因此,当施加图5所示的电压A时,它改变为是与箭头部分b的相同的排列的透射状态焦锥排列。然而,当施加稍微小于电压A的电压时,背景部分a不能被改变为完好的焦锥排列,并且反射率变得稍微高于箭头部分b的反射率。结果,如在图6B中所示,在擦除屏幕上的背景部分a和箭头部分b之间产生轻微的反差。
为了执行复位操作,可以简单地施加使得胆甾型液晶层改变为垂面排列的电压。图6C是用于描述在图6A的图像图案上执行的擦除动作的图示。当施加图5所示的电压B1时,初始状态在是平面排列的部分即背景部分c完全地改变为垂面排列,从而复位操作能够得以实现。然而,在初始状态在此处是焦锥排列的部分即箭头部分d中,胆甾型液晶层的一部分并不改变为垂面排列,从而复位操作不能得以实现。因此,如在图6C的I中所示,在擦除屏幕上存在在背景部分c和箭头部分d之间产生的轻微的反差。然而,当施加图5所示的电压B2时,背景部分c和箭头部分d这两者均改变为完好的垂面排列,从而复位操作能够得以实现。因此,如在图6C的II中所示,在擦除屏幕上没有产生任何残像。这个电压B2是使得胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压。
在下文中,将描述由第一示例性实施例的信号发生部8a产生的擦除信号。示例性实施例的擦除信号是具有振幅V0的交流信号。图7示出作为胆甾型液晶层的G层16、B层17和R层20的排列的改变行为。此外,图8示出被施加到胆甾型液晶层(G层16、B层17和R层20)的电压。当从信号发生部8a施加交流信号时,在一对电极141、142之间和在一对电极143、144之间产生V0的电势差,并且根据该电势差的分压被施加到G层16、B层17和R层20。这里限定了被施加到G层16、B层17和R层20的电压分别地是VLCG、VLCB和VLCR。假设G层16、B层17和R层20的阈值电压分别地是VthG、VthB,和VthR,由信号发生部8a产生的擦除信号的振幅V0被设为满足全部表达式VLCG≥VthG、VLCB≥VthB和VLCR≥VthR。
考虑到胆甾型液晶层(G层16、B层17和R层20)和光电导层18、21具有电容构件和电阻构件。紧跟在特定电压被施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13之后,电压(电容分压)根据G层16、B层17、R层20和光电导层18、21的电容比例而被施加到对应的层。此后,电流开始流入G层16、B层17、R层20和光电导层18、21的电阻构件中,并且在第一显示功能层12和第二显示功能层13的充电/放电时间常数的时段中,被施加到G层16、B层17、R层20和光电导层18、21的电压改变为根据电阻比例的电压(电阻分压)。
如在图2中所示,第一显示功能层12包括利用G层16、B层17配置的胆甾型液晶层和光电导层18。G层16、B层17和光电导层18的电容是几乎相同的,并且G层16和B层17的电阻也是几乎相同的。在光电导层18中,在写入图像图案时在光线照射部分中的电阻和非照射部分的电阻变化大约一千倍。通常,在照射部分中的光电导层18的电阻被设为胆甾型液晶层的电阻的大约1/100。因此,当不存在任何写入光线时,光电导层18的电阻是胆甾型液晶层的电阻的大约1/10。因此,G层16和B层17的电容分压变成擦除信号的振幅的大约1/3的电压。类似地,电阻分压变成擦除信号的振幅的大约1/12的电压。因此,电阻分压变得小于电容分压。
假设在显示功能层中包含的胆甾型液晶层的数目是n、胆甾型液晶层的电阻是RLC、其电容是CLC、光电导层的电阻是RPC,并且其电容是CPC,则根据被施加到胆甾电容层的电容分压和电阻分压的相对数值,当不存在任何写入光线时通常以下表达式适用。
[数值表达式3]
被施加到胆甾型液晶层的电压从电容分压改变为电阻分压。因此,当至少电阻分压大于阈值电压时,能够将必要的电压施加到胆甾型液晶层。假设G层16和B层17的电阻是RLC,并且光电导层18的电阻是RPC,则被施加到G层16和B层17的电压VLCG和VLCB能够由以下表达式表达。
[数值表达式4]
当由表达式(4)示出的电压等于或者大于VthG,并且等于或者大于VthB时,第一显示功能层12的胆甾型液晶层(G层16和B层17)的全部区域改变为垂面排列。如在图7中所示,VthG大于VthB,并且VLCG等于VLCB。因此,能够说当VLCG≥VthG时VLCB≥VthB适用。因此,被施加到第一显示功能层12的擦除信号的振幅被设为等于或者大于以下表达式的电压V1。
[数值表达式5]
此外,如在图2中所示,第二显示功能层13包括利用R层20配置的胆甾型液晶层和光电导层21。如在第一显示功能层12的情形中,光电导层21的电阻是胆甾型液晶层的电阻的大约十倍,从而电阻分压是擦除信号的振幅的大约1/11的电压。此外,光电导层21的电容与胆甾型液晶层几乎相同,从而电容分压是擦除信号的振幅的大约1/2。因此,电阻分压变得小于电容分压。因此,当至少电阻分压大于阈值电压时,能够将必要的电压施加到胆甾型液晶层。假设R层20的电阻是RLC,并且光电导层21的电阻是RPC,则被施加到R层20的电压VLCR能够由以下表达式表达。
[数值表达式6]
当表达式(6)示出的电压等于或者大于VthR时,胆甾型液晶层的全部区域(R层20)改变为垂面排列。因此,被施加到第二显示功能层13的擦除信号的振幅被设为等于或者大于以下表达式的电压V2。
[数值表达式7]
比较被施加到第一显示功能层12的擦除信号的振幅V1和被施加到第二显示功能层13的擦除信号的振幅V2,则V1更大。由信号发生部8a产生的擦除信号被同时地施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13,从而擦除信号的振幅的设定数值是V1。即,根据以下表达式设定来自信号发生部8a的擦除信号的振幅V0。
[数值表达式8]
信号发生部8a产生满足表达式(8)的擦除信号,并且在等于或者比使得胆甾型液晶层从平面排列或者焦锥排列改变为垂面排列所必要的时段(大约20ms)更长的施加时间中,向显示介质11施加擦除信号。
第一示例性实施例被如此构造,使得相同的擦除信号被施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13。然而,采用其中将不同的擦除信号分别地施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13的结构也是可能的。在该情形中,信号发生部产生两种擦除信号。被施加到第一显示功能层12的擦除信号的振幅被设为等于或者大于根据表达式(8)的V0的电压,并且被施加到第二显示功能层13的擦除信号的振幅被设为等于或者大于根据表达式(7)的V2的电压。
如上所述,在第一示例性实施例中,信号发生部8a产生擦除信号并且将其施加到显示介质11。由此,等于或者大于对应的阈值电压的电压被施加到第一显示功能层12的G层16和B层17以及第二显示功能层13的R层20,从而能够在每一个层中完成复位操作。因此,实现能够通过抑制残像而可靠地擦除图像图案的擦除装置7a是可能的。此外,对于第一示例性实施例,基于由G层16和B层17的电阻RLC、光电导层18的电阻RPC、和在第一显示功能层12内的G层16的阈值电压VthG表达的表达式(8),设定复位操作需要的擦除信号的最小振幅是可能的。因此,实现具有得到抑制的功耗的擦除装置7a是可能的。此外,该示例性实施例不需要曝光装置的外部光线等,从而擦除装置7a能够与场合无关地执行擦除操作。
为了使得显示介质能够提供彩色显示,有必要具有如下的结构,即,如在第一示例性实施例的情形中一样,利用两个显示功能层配置的结构,其利用包括B层和G层的显示功能层和包括R层的显示功能层来形成;利用单个显示功能层配置的结构,所述单个显示功能层包括B层、G层和R层这三个层;或者利用三个显示功能层配置的结构,所述三个显示功能层的每一个包括B层、G层和R层。
对于利用两个显示功能层配置的结构,需要利用一种电压来单独地控制B层和G层。因此,B层和G层的阈值电压是不同的。通常,通过增加或者B层或者G层的阈值电压而使得两个层的阈值电压是不同的。即,包括两个胆甾型液晶层的显示功能层将包括具有最高阈值电压的胆甾型液晶层。同时,对于利用单个显示功能层配置的结构,通过改变三个胆甾型液晶层的阈值电压而同样利用一种电压单独地控制每一个层。因此,根据以下表达式来设定分别被施加到利用两个显示功能层配置的显示介质和利用单个显示功能层配置的显示介质的擦除信号的振幅V0。
[数值表达式9]
注意“n”示出在显示功能层当中其胆甾型液晶层的数目最大的显示功能层中包含的胆甾型液晶层的数目,并且Vthmax示出每一个胆甾型液晶层的阈值电压的最大数值。当n=1时,表达式(1)还能够被应用于具有利用三个显示功能层配置的结构中的显示介质。
根据上述表达式(1)由信号发生部来设定擦除信号的振幅V0,从而即使在其中配置显示介质的显示功能层的数目不同的情形中,擦除在能够提供彩色显示的显示介质中的图像也是可能的。此外,能够根据通过在显示功能层内的胆甾型液晶层和光电导层的对应的电阻数值和胆甾型液晶层的阈值电压表达的表达式(1)来设定复位操作所必要的擦除信号的最小振幅。因此,实现具有得到抑制的功耗的擦除装置是可能的。
至此已经描述了其中擦除信号是交流信号的情形。然而,在其中擦除信号是直流信号的情形中,还以与交流信号的振幅相同的方式来设定在显示功能层的电极之间施加的电势差。在直流信号的情形中,与交流信号的情形相比,擦除装置的功耗能够得到抑制。
下面,作为第一示例性实施例的另一个实例,将描述用于设置擦除信号的振幅的另一种方法。这里,根据被施加到胆甾型液晶层的电容分压及其改变时间来设定擦除信号的振幅。
如上所述,紧跟在特定电压被施加到显示功能层之后,根据胆甾型液晶层和光电导层的电容比例确定的电容分压被施加到胆甾型液晶层。此后,被施加到胆甾型液晶层的电压被改变为根据胆甾型液晶层和光电导层的电阻比例确定的电阻分压。通常,被施加到胆甾型液晶层的电容分压大于电阻分压。
从开始施加电压直到已经经过时间t之后,被施加到胆甾型液晶层的电压VLC能够由以下表达式表达,假设光电导层的电容是CPC、其电阻是RPC、胆甾型液晶层的电容是CLC、其电阻是RLC,并且充电/放电时间常数是τ。
[数值表达式10]
被施加到第一显示功能层12的G层16和B层17的电压VLCG和VLCB中的每一个能够由以下表达式表达,因为G层16的电容和电阻几乎等于B层17的电容和电阻,并且组合了G层16和B层17的胆甾型液晶层的电容是1/2CLC。
[数值表达式11]
图9是示出被施加到胆甾型液晶层(G层16)的电压VLCG的时序图表的实例。假设施加电压开始是t=0,并且使得胆甾型液晶层改变为垂面排列需要的时段是tH。如在图9中所示,当在t=tH处,电压VLCG等于或者高于VthG时,从开始施加电压开始到时间tH,等于或者高于VthG的电压被施加到胆甾型液晶层。因此,胆甾型液晶层可靠地改变为垂面排列。因此,根据表达式(9),将被施加到第一显示功能层12的擦除信号的振幅被设为等于或者大于以下表达式中的电压V1。
[数值表达式12]
同时,在从开始施加电压到已经经过时间t之后,被施加到第二显示功能层13的R层20的电压VLCR由以下表达式表达。
[数值表达式13]
因为在时间tH处由表达式(11)表达的电压VLCR可以只是需要等于或者大于VthR,所以被施加到第二显示功能层13的擦除信号的振幅被设为等于或者大于以下表达式的电压V2。
[数值表达式14]
比较被施加到第一显示功能层12的擦除信号的振幅V1和被施加到第二显示功能层13的擦除信号的振幅V2,则V1更大。由信号发生部8a产生的擦除信号被同时地施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13,使得擦除信号的振幅的设定数值是V1。即,根据以下表达式设定来自信号发生部8a的擦除信号的振幅V0。
[数值表达式15]
信号发生部8a产生满足表达式(14)的擦除信号,并且在等于或者比使得胆甾型液晶层从焦锥排列改变为平面排列和改变为垂面排列有必要的时段(对于两个时段而言均大约20ms)更长的施加时间中向显示介质11施加擦除信号。
如上所述,在第一示例性实施例的另一个实例中,信号发生部产生擦除信号并且将其施加到显示介质。由此,等于或者大于对应的阈值电压的电压被施加到第一显示功能层的G层和B层,以及第二显示功能层的R层,从而能够在每一个层中完成复位操作。因此,通过抑制残像而能够实现可靠地擦除图像图案的擦除装置。此外,利用第一示例性实施例的该另一个实例,可能的是,在其中基于电容分压及其时序改变来设定擦除信号的情形中,基于由在显示功能层内的液晶层和光电导层的对应的电容数值、G层的阈值电压、和显示功能层的充电/放电时间常数表达的表达式(13),设定复位操作需要的擦除信号的最小振幅。因此,可以实现具有得到抑制的功耗的擦除装置。此外,利用示例性实施例的该另一个实例,曝光装置的外部光线等是不需要的,从而擦除装置能够与场合无关地进行擦除操作。
在第一示例性实施例中,根据以下表达式设定分别地施加到利用两个显示功能层配置的显示介质和利用单个显示功能层配置的显示介质的擦除信号的振幅V0。
[数值表达式16]
注意,n示出在显示功能层当中其胆甾型液晶层的数目最大的显示功能层中包含的胆甾型液晶层的数目,并且Vthmax示出每一个胆甾型液晶层的阈值电压的最大数值。以上表达式还能够被应用于具有利用三个显示功能层配置的结构中的显示介质。
根据上述表达式由信号发生部设定擦除信号的振幅V0,从而即使在其中配置显示介质的显示功能层的数目不同的情形中,擦除能够提供彩色显示的显示介质上的图像也是可能的。此外,能够根据由在显示功能层内的胆甾型液晶层和光电导层的对应的电阻数值、胆甾型液晶层的阈值电压的最大数值、和显示功能层的充电/放电时间常数表达的表达式(2),设定复位操作必要的擦除信号的最小振幅。因此,实现具有得到抑制的功耗的擦除装置是可能的。
作为根据本发明的示例性优点,通过阐明当向胆甾型液晶层和光电导层的叠层施加擦除电压时,仅仅根据胆甾型液晶层的电阻和光电导层的电阻来确定被施加到胆甾型液晶层的电压;并且通过以电压可靠地超过阈值电压的方式来设置擦除电压,本发明能够使得擦除电压是最小必要数值。因此,实现低功耗是可能的。这使得提供其中擦除操作需要的功耗得到抑制,并且利用其光学写入型显示介质的便携性不受损害的擦除装置成为可能。
(第二示例性实施例)
图10是示出根据第二示例性实施例的擦除装置的结构的概念图示。图11是示出其中根据第二示例性实施例的擦除装置和显示介质被连接的情形的等价电路的图示。图12是用于描述根据第二示例性实施例被施加到显示功能层的电压和从控制部输出的信号电压的时序图表的曲线图。图13A是示出根据第二示例性实施例的显示功能层的等价电路的图示,并且图13B是示出当根据第二示例性实施例的显示功能层被连接到放电部时的等价电路的图示。在下文中,将通过参考图10-图13描述第二示例性实施例。第二示例性实施例的显示介质与第一示例性实施例的显示介质相同,从而将图2和图8用于此。
根据第二示例性实施例的擦除装置7b的特征在于,进一步包括消除了在施加擦除电压V0之后在第一显示功能层12和第二显示功能层13中残留的电压的放电部30b。如在图10中所示,擦除装置7b包括信号发生部8b、端子部9b、装配部10b、放电部30b,和控制部31b。端子部9b和装配部10b的功能、擦除装置7b和显示介质11的连接方法和根据第二示例性实施例的显示介质11的结构与第一示例性实施例的那些相同。以如在第一示例性实施例中描述的方式设定由信号发生部8b产生的直流擦除信号的电压。通过施加擦除信号,等于或者大于阈值电压的电压被施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13的所有的胆甾型液晶层。
图11示出在其中擦除装置7b和显示介质11被连接的状态中的等价电路。利用例如干电池的电源32b、升压电路33b、平滑电容器CS等配置信号发生部8b。此外,开关SW1被设于信号发生部8b和放电部(即,放电电路)30b之间,并且开关SW2被设于放电部30b内。放电部30b包括利用开关SW2和电阻器34配置的串联电路。电阻器34用于通过在放电时限制电流并且在放电时消耗功率,从而保护开关SW2。例如,开关SW1和SW2利用开关元件、电磁继电器等来形成。开关SW1和SW2被来自控制部31b的信号切换成ON(导通)和OFF(断开);并且当被切换为ON时转变为导电状态,而当被切换为OFF时转变为断开状态。该信号是利用两个电位VH和VL配置的。当电势是VH时,开关导通,并且当电势是VL时,开关断开。例如,利用微型计算机、计时器IC等形成控制部31b。例如,开关SW1被附接到控制部31b。如在第一示例性实施例的情形中一样,第一显示功能层12和第二显示功能层13被平行地连接到擦除装置7b。
图12A-12C示出与被施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13的电压(图12A)、被从控制部31b施加到开关SW1的信号(图12B)、和被从控制部31b施加到开关SW2的信号(图12C)有关的时序图。在下文中,将通过参考图12A-12C描述根据第二示例性实施例的擦除装置的驱动。
由在擦除装置7b内的升压电路33b产生复位操作需要的直流擦除信号。首先,从控制部31b输入到开关SW1的信号的电势在时间t0被转变为VH,并且该擦除信号被从信号发生部8b施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13。在已经经过使得胆甾型液晶层改变为垂面排列需要的时段(大约20ms)之后,输入到开关SW1的信号的电势在时间t1转变为VL,并且擦除信号的施加结束。此外,输入到开关SW2的信号的电势在时间t1转变为VH,并且放电部30b变得被电连接。由此,在第一显示功能层12和第二显示功能层13内的胆甾型液晶层(G层16、B层17和R层20)和光电导层18、21中的剩余电压的消除得以开始。最后,输入到开关SW2的信号的电势在时间t2转变为VL,并且放电部30b转变为断开状态。
在下文中,将描述在显示功能层中产生的剩余电压。图13A示出第一显示功能层12和第二显示功能层13的等价电路。胆甾层4对应于第一显示功能层12的G层16和B层17,并且对应于第二显示功能层13的R层20。胆甾型液晶层4是利用电容和电阻的并联连接来表示。类似地,光电导层5也是利用电容和电阻的并联连接来表示。胆甾型液晶层4和光电导层5被串联连接。这里注意到,与胆甾型液晶层4和光电导层5相比,光线屏蔽层19和22的膜厚度更薄,从而能够在等价电路上对其进行忽略。在这种等价电路的情形中,能够利用以下表达式来表示显示功能层的充电/放电时间常数τ。
[数值表达式17]
CLC和CPC分别地示出胆甾型液晶层4和光电导层5的电容,并且RLC和RPC分别地示出胆甾型液晶层4和光电导层5的电阻。胆甾型液晶层4的电阻率是大约1.0×1012·Ω·cm,并且光电导层5在非曝光时,即,在擦除动作时的电阻率是大约1.0×1013·Ω·cm。因此,假设胆甾型液晶层4的电容和光电导层5的电容是几乎相同的,则充电/放电时间常数是几百毫秒(ms)。当图13A的AA点和BB点在施加擦除信号之后变得被电连接时,剩余电压在几百ms中得以放电,然而,当AA点和BB点在施加擦除信号之后变得处于断开状态中时,剩余电压在每一个层中被单独地放电。即,在具有比较小的电阻率的胆甾型液晶层4中,剩余电压以由RLC·CLC表示的充电/放电时间常数,即几百ms得以放电。同时,在具有比较大的电阻率的光电导层5中,剩余电压以由RPC·CPC表达的充电/放电时间常数,即几ms得以放电。当放电时间延长时,在光电导层5内的离子杂质的偏差变得增加,从而光电导层5的性质退化增加。此外,当剩余电压长时间存在时,当它与显示介质11的电极形成接触时可能会产生不便。
当开关SW2导通,并且放电部30b被电连接时,第一显示功能层12和第二显示功能层13的等价电路变得处于图13B所示的状态中。电阻构件的合成电阻变成RLC·RPC/(RLC+RPC)。RPC大于RLC,从而这个等价电路的电阻构件能够近似于RLC。当未被电连接到放电部30b时,胆甾型液晶层4和光电导层5单独地对电压进行放电。因此,胆甾型液晶层4中的剩余电压以由电阻RLC确定的充电/放电时间常数得以放电,而在光电导层5中的剩余电压以由电阻RPC确定的充电/放电时间常数得以放电。然而,在第二示例性实施例的情形中,RLC是RPC的大约1/10。因此,与其中放电部30b未被连接的情形相比,在光电导层5中的剩余电压以大约1/10的充电/放电时间常数而得以放电。因此,光电导层5的剩余电压被更加快速地消除。
利用第二示例性实施例,显示功能层的剩余电压能够得以消除。因此,实现具有改进的可靠性和安全性的擦除装置是可能的,该擦除装置能够防止显示功能层退化,并且防止由剩余电压引起电击。
(第三示例性实施例)
图14是示出根据第三示例性实施例的擦除装置的结构的概念图示。图15是用于描述配置根据第三示例性实施例的显示介质的胆甾型液晶的排列的改变行为的图示。图16是示出其中根据第三示例性实施例的擦除装置和显示介质被连接的情形的等价电路的图示。图17是用于描述根据第三示例性实施例而被施加到显示功能层的电压和从连接控制部输出的信号电压的时序图的曲线图。在下文中,将通过参考图14-图17来描述第三示例性实施例。第三示例性实施例的显示介质与第一示例性实施例的显示介质相同,从而将图2和图8用于此。
第三示例性实施例的显示介质11包括第一显示功能层12和第二显示功能层13。根据第三示例性实施例的擦除装置7c的特征在于,进一步包括在从信号发生部8c输出的擦除电压被施加到第一显示功能层12之后施加在第一显示功能层12中残留的电压的连接控制部31c。如在图14中所示,擦除装置7c包括信号发生部8c、端子部9c、装配部10c、放电部30c、和连接控制部31c。端子部9c和装配部10c的功能和擦除装置7b和显示介质11的连接方法与第一示例性实施例的那些相同。
第三示例性实施例的显示介质11的层结构与第一示例性实施例的相同。然而,与第二显示功能层13的R层20的排列的改变有关的行为是稍微不同的。图15示出G层16、B层17和R层20的排列的改变行为。R层20的阈值电压VthR是G层16的阈值电压VthG的大约1/2。以如在第一示例性实施例中描述的方式来设定由信号发生部8c产生的直流擦除信号的电压。通过施加擦除信号,等于或者大于阈值电压的电压被施加到第一显示功能层12的G层16和B层17。
图16示出其中根据第三示例性实施例的擦除装置和显示介质被连接的等价电路。信号发生部8c包括例如干电池的电源32c、升压电路33c、平滑电容器CS等。此外,开关SW1被设于信号发生部8c和放电部(即,放电电路)30c之间,并且开关SW2被设于放电部30c内。此外,开关SW3被设于从信号发生部8c引到第一显示功能层12的线路和从第一显示功能层12引到第二显示功能层13的线路之间。放电部30c和开关SW1、SW2、SW3的功能和操作方法与第二示例性实施例的那些相同。经由开关SW3,第一显示功能层12和第二显示功能层13与擦除装置7c并联地连接。例如利用微型计算机、计时器IC等形成控制部31c。例如,开关SW1和SW3被附接到连接控制部31c。
当利用两个显示功能层形成显示介质时,在整个显示介质中流动的电流与单个显示功能层的情形相比是增加的。因此,擦除装置的功耗也增加。因此,能够通过限制从信号发生部仅仅向一个显示功能层施加擦除信号而抑制功耗的增加。此外,如上所述,在擦除信号是直流信号的情形中,在显示功能层中产生剩余电压。然而,将剩余电压分配到显示功能层之一,并且向另一显示功能层的胆甾型液晶层施加电压是可能的。
将描述剩余电压的分配。图17A-17E示出与被施加到第一显示功能层12的电压(图17A)、被施加到第二显示功能层13的电压(图17B)、被从连接控制部31c施加到开关SW1的信号(图17C)、被从连接控制部31c施加到开关SW2的信号(图17D)、以及被从连接控制部31c施加到开关SW3的信号(图17E)有关的时序图。在下文中,将通过参考图17A-17E描述根据第三示例性实施例的擦除装置7c的驱动。
由在信号发生部8c内的升压电路33c产生复位操作需要的直流擦除信号。首先,从连接控制部31c输入到开关SW1的信号的电势在时间t0转变为VH,并且从信号发生部8c将该擦除信号施加到第一显示功能层12。在已经经过使得胆甾型液晶层改变为垂面排列的时段(大约20ms)之后,输入到开关SW1的信号的电势在时间t1转变为VL,并且擦除信号的施加结束。此外,输入到开关SW3的信号的电势在时间t1转变为VH,并且第一显示功能层12和第二显示功能层13被并联连接。此时,第一显示功能层12的剩余电压得以分配,从而被施加到第一显示功能层12的电压从V0改变为V0’并且被施加到第二显示功能层13的电压从0改变为V0’。在已经经过使得胆甾型液晶层改变为垂面排列的时段之后,输入到开关SW2的信号的电势在时间t2转变为VH,并且放电部30c被电连接。由此,在第一显示功能层12和第二显示功能层13内的胆甾型液晶层(G层16、B层17和R层20)和光电导层18、21中的剩余电压的消除得以开始。最后,输入到开关SW2和SW3的信号的电势在时间t3转变为VL,并且放电部30c转变为断开状态。因此,在第一显示功能层12和第二显示功能层13之间的连接得以释放。
当开关SW3导通,并且第一显示功能层12被连接到第二显示功能层13时,第一显示功能层12的剩余电压被分配到第二显示功能层13,并且电压被施加到第二显示功能层13的胆甾型液晶层(R层20)。在分配之后的电压根据剩余电压、第一显示功能层12的总电容、以及第二显示功能层13的总电容而确定。在分配之后的电压VP由以下表达式表示,假设剩余电压是VR、第一显示功能层12的总电容是C1,并且第二显示功能层13的总电容是C2。
[数值表达式18]
第一显示功能层12和第二显示功能层13的总电容是几乎相同的,从而在分配之后的电压VP变成剩余电压VR的一半。开关SW3紧跟在开关SW1断开之后导通,从而使得将被分配的第一显示功能层12的剩余电压VR变成将被施加到第一显示功能层12的电压V1。即,通过使用表达式(4)以下表达式来表示在分配之后的电压VP。
[数值表达式19]
被施加到第二显示功能层13的胆甾型液晶层(R层20)的电压以大约几百ms地从电容分压改变为电阻分压。因此,认为将电容分压以使得胆甾型液晶层改变为垂面排列的时段(大约20ms)而施加到胆甾型液晶层。胆甾型液晶层的电容和光电导层21的电容是几乎相同的,从而VP的电压的一半被施加到胆甾型液晶层。因此,如在以下表达式中地表示被施加到第二显示功能层13的R层20的电压VLCR。
[数值表达式20]
根据表达式(18),被施加到R层20的电压变得大于G层16的阈值电压的1/2。因此,R层20的阈值电压是G层16的阈值电压的大约1/2,从而被施加到R层20的电压变得大于R层20的阈值电压。因此,利用所分配的剩余电压来执行R层20的擦除是可能的。
在其中R层20改变为垂面排列的时段之后,开关SW3断开。由此,电压到第二显示功能层13的施加结束。此后,开关SW2导通,从而放电部30c变得被电连接并且剩余电压被消除。这使得可以抑制光电导层18、21的退化,并且可以防止当接触显示介质11的电极时引起的电击。
如上所述,当在第三示例性实施例中施加来自信号发生部8c的擦除信号时,仅仅第一显示功能层12被连接到信号发生部8c。因此,与如在第二示例性实施例的情形中一样,将擦除信号同时地施加到第一显示功能层12和第二显示功能层13的情形相比,在施加擦除信号时可以减小在擦除装置7c中流动的电流。此外,第一显示功能层12的剩余电压被施加到第二显示功能层13,从而实现具有低功耗的擦除装置7c是可能的。
(其它)
还能够如下地表示本发明的结构。
能够利用本发明的擦除装置克服上述问题。即,本发明的第一擦除装置包括:用于被装载到利用显示功能层配置的光学写入型显示介质的装配部,其中,所述显示功能层包括一对电极和至少在电极之间提供的胆甾型液晶层和光电导层;连接到显示介质的电极的端子部;和产生用于擦除在显示介质上记录的图像图案的、输入到显示介质的擦除信号的信号发生部。假设在构成显示介质的显示功能层当中具有最大数目的胆甾型液晶层的显示功能层中包括的胆甾型液晶层的数目是n、胆甾型液晶层的电阻是RLC、光电导层的电阻是RPC、并且在使得胆甾型液晶层的全部区域改变为垂面排列的阈值电压当中的最大阈值电压是Vthmax,则通过擦除信号在电极之间供应的电势差V0满足表达式(1)。
假设胆甾型液晶层的电容是CLC、光电导层的电容是CPC、充电/放电时间常数是τ、使得胆甾型液晶层改变为垂面排列需要的时间是tH,则期望的是,通过擦除信号在电极之间供应的电势差V0满足表达式(2)。此外,期望的是,擦除信号是直流信号。
对于本发明的第二擦除装置,擦除信号是直流信号。第二擦除装置的特征在于,包括在直流信号的输入结束之后消除显示功能层的剩余电压的放电部。
本发明的第三擦除装置是在显示介质上记录的图像图案的擦除装置,该擦除装置包括用于被装载到利用多个显示功能层配置的光学写入型显示介质的装配部,和连接到显示介质的电极的端子部。显示介质的显示功能层的一部分和信号发生部在施加擦除信号之后被电隔离,并且该擦除装置设有连接控制部,其具有向不同于上述显示功能层的一部分的显示功能层分配上述显示功能层的一部分的剩余电压的功能。
还能够如下地表示本发明的效果。
利用本发明的第一擦除装置,施加了等于或者大于使得在配置光学写入型显示介质的显示功能层内的胆甾型液晶层的全部区域,即,图像图案的平面排列部分和焦锥排列图案这两者都改变为垂面排列的阈值电压的电压。因此,实现能够通过执行复位操作来抑制图像图案的残像而可靠地擦除图像图案的擦除装置是可能的。此外,根据在显示功能层内的胆甾型液晶层的电阻数值以及电容数值、光电导层的电阻数值以及电容数值、以及胆甾型液晶层的阈值电压来设定擦除信号的振幅,并且显示介质的擦除操作需要的最小电压能够被施加到胆甾型液晶层。因此,实现具有得到抑制的功耗的擦除装置是可能的。此外,在其中擦除信号是直流信号的情形中,实现比交流信号的情形更低的功耗是可能的。
利用本发明的第二擦除装置,在其中擦除信号是直流信号的情形中,在显示功能层中,特别是在光电导层中残留的电压被提供给擦除装置的放电部立刻放电,从而不存在在光电导层内的离子杂质的任何偏差。因此,实现能够抑制光电导层的退化并且确保显示功能层的可靠性的擦除装置是可能的。此外,能够防止当接触显示介质的电极时产生的电击,从而也能够改进安全性。
利用本发明的第三擦除装置,连接控制部控制从信号发生部向显示功能层的一部分施加擦除信号,上述显示功能层的一部分和信号发生部在施加擦除信号之后被电隔离,并且上述显示功能层的一部分然后被电连接到另一个显示功能层。因此,擦除信号未被同时地施加到显示介质的全部显示功能层,从而在整个显示功能层中流动的电流的增加能够得到抑制。从信号发生部向其施加擦除信号的显示功能层的一部分的剩余电压被施加到未直接地从信号发生部向其施加擦除信号的显示功能层的胆甾型液晶层,并且由此能够执行复位操作。因此,在其中利用多个显示功能层配置显示介质的情形中,擦除装置能够抑制功耗。
还能够如下地表示本发明的结构。
[1]一种擦除装置,包括:用于被装载到利用显示功能层配置的光学写入型显示介质的装配部,其中,所述显示功能层包括一对电极和至少在电极之间被提供的胆甾型液晶层和光电导层;连接到显示介质的电极的端子部;以及产生用于擦除在显示介质上记录的图像图案的擦除信号的信号发生部,其中,由擦除信号在电极之间供应的电势差满足表达式(1)。
在表达式(1)中,V0:在电极之间供应的电势差,n:在具有最大数目的胆甾型液晶层的显示功能层中包括的胆甾型液晶层的数目,RLC:胆甾型液晶层的电阻,RPC:光电导层的电阻,以及Vthmax:在使得胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压当中的最大阈值电压。
[2]一种擦除装置,包括:用于被装载到利用显示功能层配置的光学写入型显示介质的装配部,其中,所述显示功能层包括一对电极和至少在电极之间被提供的胆甾型液晶层和光电导层;连接到显示介质的电极的端子部;以及产生用于擦除在显示介质上记录的图像图案的擦除信号的信号发生部,其中由擦除信号在电极之间供应的电势差满足表达式(2)。
在表达式(2)中,V0:在电极之间供应的电势差,n:在具有最大数目的胆甾型液晶层的显示功能层中包括的胆甾型液晶层的数目,RLC:胆甾型液晶层的电阻,RPC:光电导层的电阻,CLC:胆甾型液晶层的电容,CPC:光电导层的电容,Vthmax:在使得胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压当中的最大阈值电压,tH:改变为垂面排列需要的时段,以及τ:显示功能层的充电/放电时间常数。
[3]在[1]或者[2]中描绘的擦除装置,其中,擦除信号是直流信号。
[4]在[3]中描绘的擦除装置,该擦除装置包括在擦除信号的输入完成之后消除显示功能层的剩余电压的放电部。
[5]用于擦除在显示介质上记录的图像图案的、在[4]中描绘的擦除装置,该擦除装置包括用于被装载到利用多个显示功能层配置的光学写入型显示介质的装配部和连接到显示介质的电极的端子部,其中,显示介质的显示功能层的一部分和信号发生部在施加擦除信号之后被电隔离,并且该擦除装置设有连接控制部,其具有向不同于上述显示功能层的一部分的显示功能层分配上述显示功能层的一部分的剩余电压的功能。
[6]在[1]或者[2]中描绘的擦除装置,当擦除图像图案时,该擦除装置并不要求外部光线。
虽然以上已经通过参考每一个以上示例性实施例描述了本发明,但是本发明不限于那些示例性实施例中的每一个。本领域技术人员想到的各种改变和修改能够被应用于本发明的结构和细节。应该指出,作为本发明包括通过适当地将每一个上述示例性实施例的结构的一部分或者全部部分相互组合而获取的那些结构。
示例性实施例的一部分或者全部部分还能够被描述为如在以下补充性注释中的一样。然而,应该指出本发明不限于以下结构。
(补充性注释1)一种被用于擦除在包括显示功能层的光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除装置,其中,所述显示功能层具有如下结构,其中包括光电导层和n层(n是自然数)胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间。该擦除装置包括向该一对电极施加用于擦除图像图案的擦除电压的信号发生部,其中
在其中仅仅根据n层胆甾型液晶层的每一个电阻和光电导层的电阻来确定Vm的状态中,在其中m是1到n的整数的全部情形中,擦除电压被设为满足Vm≥Vthm,假设m采取从1到n的任何整数、当在一对电极之间施加擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm、并且使得第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm。
(补充性注释2)在补充性注释1中描绘的擦除装置,其中
擦除电压进一步被设为满足上述表达式(1),假设擦除电压是V0、、胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、光电导层的电阻是RPC、n个阈值电压中的最大数值是Vthmax。
(补充性注释3)在补充性注释2中描绘的擦除装置,其中
在其中仅仅根据紧跟地在擦除电压被施加到一对电极之后的n层胆甾型液晶层的每一个静电容和光电导层的静电容来确定Vm,并且此后Vm变得接近仅仅根据n层胆甾型液晶层的每一个电阻和光电导层的电阻而确定的数值的状态中,
在从施加擦除电压的点到第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的点的时段的全部时间中,并且在其中m是1到n的整数的全部情形中,擦除电压进一步被设为满足Vm≥Vthm。
(补充性注释4)在补充性注释3中描绘的擦除装置,其中
擦除电压进一步被设为满足上述表达式(2),假设擦除电压是V0、胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、光电导层的电阻是RPC、胆甾型液晶层的每一个静电容是CLC、光电导层的静电容是CPC、n个阈值电压中的最大数值是Vthmax、改变为垂面排列需要的时间是tH,并且显示功能层的充电/放电时间常数是τ。
(补充性注释5)在补充性注释4中描绘的擦除装置,其中,n是2或者更大的整数。
(补充性注释6)在补充性注释5中描绘的擦除装置,其中,擦除电压V0等于表达式(2)的右侧。
(补充性注释7)如在补充性注释6中描绘地擦除装置,其中,擦除电压是直流电压。
(补充性注释8)在补充性注释7中描绘的擦除装置,其中,显示介质包括多个显示功能层,并且擦除装置进一步包括在从信号发生部输出的擦除电压被施加到显示功能层的部分之后,向另一显示功能层施加在显示功能层的一部分中残留的电压的连接控制部。
(补充性注释9)在补充性注释8中描绘的擦除装置,该擦除装置进一步包括在施加擦除电压之后消除在显示功能层中残留的电压的放电部。
(补充性注释10)在补充性注释1中描绘的擦除装置,其中:
显示介质包括多个显示功能层;并且
擦除电压进一步被设为满足上述表达式(1),假设擦除电压是V0、胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、光电导层的电阻是RPC、作为最大值的在n层显示功能层的n个阈值电压中的最大数值是Vthmax。
(补充性注释11)在补充性注释3中描绘的擦除装置,其中:
显示介质包括多个显示功能层;并且
擦除电压进一步被设为满足上述表达式(2),假设擦除电压是V0、胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、光电导层的电阻是RPC、胆甾型液晶层的每一个静电容是CLC、光电导层的静电容是CPC、作为最大值的n层显示功能层的n个阈值电压中的最大数值是Vthmax、改变为垂面排列需要的时间是tH,并且显示功能层的充电/放电时间常数是τ。
(补充性注释12)一种包括显示功能层的光学写入型显示介质,该显示功能层具有如下结构,其中包括光电导层和n层(n是自然数)胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,该显示介质设有在补充性注释1-11的任何一项中描绘的擦除装置。
工业适用性
在这里所公开的擦除装置等被用作能够不带电源地保持图像图案的显示介质、特别地使用胆甾型液晶层的光学写入型显示介质的图像图案擦除模块等。
Claims (12)
1.一种用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除装置,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,其中n是2或者更大的整数,所述擦除装置包括:
信号发生部,所述信号发生部向所述一对电极施加用于擦除图像图案的擦除电压,其中
在根据所述n层胆甾型液晶层的每一个电阻和所述光电导层的电阻来确定Vm的状态中,所述擦除电压被设为满足以下表达式(1)并且被设为等于表达式(1)的右侧,
[数值表达式1]
假设m采取从1到n的任何整数、当在所述一对电极之间施加所述擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm、并且使得所述第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm,并且进一步假设所述擦除电压是V0、所述胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、所述光电导层的电阻是RPC、n个阈值电压中的最大数值是Vthmax。
2.一种用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除装置,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,其中n是2或者更大的整数,所述擦除装置包括:
信号发生部,所述信号发生部向所述一对电极施加用于擦除图像图案的擦除电压,其中
在根据紧跟在所述擦除电压被施加到所述一对电极之后的所述n层胆甾型液晶层的每一个静电容和所述光电导层的静电容来确定Vm,并且此后Vm变得接近根据所述n层胆甾型液晶层的每一个电阻和所述光电导层的电阻而确定的数值的状态中,所述擦除电压被设为满足表达式(2)并且被设为等于表达式(2)的右侧,
[数值表达式2]
假设m采取从1到n的任何整数、当在所述一对电极之间施加所述擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm、并且使得所述第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm,并且进一步假设所述擦除电压是V0,所述胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、所述光电导层的电阻是RPC、所述胆甾型液晶层的每一个静电容是CLC、所述光电导层的静电容是CPC、所述n个阈值电压中的最大数值是Vthmax、改变为垂面排列需要的时间是tH,并且所述显示功能层的充电/放电时间常数是τ。
3.根据权利要求1所述的擦除装置,其中
所述擦除电压是直流电压。
4.根据权利要求3所述的擦除装置,其中,所述显示介质包括多个所述显示功能层,
所述擦除装置进一步包括连接控制部,所述连接控制部在从所述信号发生部输出的所述擦除电压被施加到所述显示功能层的一部分之后,向其它显示功能层施加在所述显示功能层的所述一部分中残留的电压。
5.根据权利要求4所述的擦除装置,进一步包括在施加所述擦除电压之后消除在所述显示功能层中残留的电压的放电部。
6.一种用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除装置,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,其中n是2或者更大的整数,所述擦除装置包括:
信号发生部,所述信号发生部向所述一对电极施加用于擦除图像图案的擦除电压,其中:
所述显示介质包括多个所述显示功能层;并且
在根据所述n层胆甾型液晶层的每一个电阻和所述光电导层的电阻来确定Vm的状态中,所述擦除电压被设为满足以下表达式(1)并且被设为等于表达式(1)的右侧,
[数值表达式3]
假设m采取从1到n的任何整数、当在所述一对电极之间施加所述擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm、并且使得所述第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm,并且进一步假设所述擦除电压是V0、所述胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、所述光电导层的电阻是RPC、在所述多个显示功能层中包含最大数目的胆甾型液晶层的显示功能层的n个阈值电压当中的最大数值是Vthmax。
7.一种用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除装置,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,其中n是2或者更大的整数,所述擦除装置包括:
信号发生部,所述信号发生部向所述一对电极施加用于擦除图像图案的擦除电压,其中:
所述显示介质包括多个所述显示功能层;并且
在根据紧跟在所述擦除电压被施加到所述一对电极之后的所述n层胆甾型液晶层的每一个静电容和所述光电导层的静电容来确定Vm,并且此后Vm变得接近根据所述n层胆甾型液晶层的每一个电阻和所述光电导层的电阻而确定的数值的状态中,所述擦除电压被设为满足以下表达式(2)并且被设为等于表达式(2)的右侧,
[数值表达式4]
假设m采取从1到n的任何整数、当在所述一对电极之间施加所述擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm、并且使得所述第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm,并且进一步假设所述擦除电压是V0、所述胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、所述光电导层的电阻是RPC、所述胆甾型液晶层的每一个静电容是CLC、所述光电导层的静电容是CPC、在所述多个显示功能层中的包含最大数目的胆甾型液晶层的显示功能层的n个阈值电压当中的最大数值是Vthmax、改变为垂面排列需要的时间是tH,并且所述显示功能层的充电/放电时间常数是τ。
8.一种用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除方法,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,其中n是是2或者更大的整数,所述擦除方法包括:
在根据所述n层胆甾型液晶层的每一个电阻和所述光电导层的电阻来确定Vm的状态中,将擦除电压设置为满足以下表达式(1)并且被设为等于表达式(1)的右侧,
[数值表达式5]
假设m采取从1到n的任何整数、当在所述一对电极之间施加所述擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm、并且使得所述第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm;并且进一步假设所述擦除电压是V0、所述胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、所述光电导层的电阻是RPC、n个阈值电压中的最大数值是Vthmax。
9.一种用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的擦除方法,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,其中n是2或者更大的整数,其中
当设置擦除电压时,在根据紧跟在所述擦除电压被施加到所述一对电极之后的所述n层胆甾型液晶层的每一个静电容和所述光电导层的静电容来确定Vm,并且此后Vm变得接近仅仅根据所述n层胆甾型液晶层的每一个电阻和所述光电导层的电阻而确定的数值的状态中,所述擦除电压被设为满足表达式(2)并且被设为等于表达式(2)的右侧,
[数值表达式6]
假设m采取从1到n的任何整数、当在所述一对电极之间施加所述擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm、并且使得所述第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm,并且进一步假设所述擦除电压是V0,所述胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、所述光电导层的电阻是RPC、所述胆甾型液晶层的每一个静电容是CLC、所述光电导层的静电容是CPC、所述n个阈值电压中的最大数值是Vthmax、改变为垂面排列需要的时间是tH,并且所述显示功能层的充电/放电时间常数是τ。
10.一种擦除信号设置方法,用于设置用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的、在一对电极之间施加的擦除电压,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在所述一对电极之间,其中n是2或者更大的整数,所述擦除信号设置方法包括:
定义m采取从1到n中的任何整数,当在所述一对电极之间施加所述擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm,并且使得所述第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm;以及
将所述擦除电压设置为满足以下表达式(1)并且等于表达式(1)的右侧,
[数值表达式7]
假设所述擦除电压是V0、所述胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、所述光电导层的电阻是RPC、并且n个阈值电压中的最大数值是Vthmax。
11.一种擦除信号设置方法,用于设置用于擦除在光学写入型显示介质上记录的图像图案的、在一对电极之间施加的擦除电压,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在所述一对电极之间,其中n是2或者更大的整数,其中
在根据紧跟在所述擦除电压被施加到所述一对电极之后的所述n层胆甾型液晶层的每一个静电容和所述光电导层的静电容来确定Vm,并且此后Vm变得接近根据所述n层胆甾型液晶层的每一个电阻和所述光电导层的电阻而确定的数值的状态中,所述擦除电压被设为满足表达式(2)并且被设为等于表达式(2)的右侧,
[数值表达式8]
假设m采取从1到n的任何整数、当在所述一对电极之间施加所述擦除电压时被施加到第m层胆甾型液晶层的电压是Vm、并且使得所述第m层胆甾型液晶层改变为垂面排列的阈值电压是Vthm,并且进一步假设所述擦除电压是V0,所述胆甾型液晶层的每一个电阻是RLC、所述光电导层的电阻是RPC、所述胆甾型液晶层的每一个静电容是CLC、所述光电导层的静电容是CPC、所述n个阈值电压中的最大数值是Vthmax、改变为垂面排列需要的时间是tH,并且所述显示功能层的充电/放电时间常数是τ。
12.一种光学写入型显示介质,所述光学写入型显示介质包括具有如下结构的显示功能层,在所述结构中包括光电导层和n层胆甾型液晶层的叠层被夹在一对电极之间,所述显示介质设有根据权利要求1所述的擦除装置,其中n是2或者更大的整数。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510531481.3A CN105182579B (zh) | 2009-10-20 | 2010-10-20 | 显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009241894A JP5692693B2 (ja) | 2009-10-20 | 2009-10-20 | 表示媒体の消去装置及び方法並びに消去信号設定方法 |
JP2009-241894 | 2009-10-20 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510531481.3A Division CN105182579B (zh) | 2009-10-20 | 2010-10-20 | 显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102043291A CN102043291A (zh) | 2011-05-04 |
CN102043291B true CN102043291B (zh) | 2015-09-30 |
Family
ID=43879031
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510531481.3A Active CN105182579B (zh) | 2009-10-20 | 2010-10-20 | 显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法 |
CN201010516549.8A Active CN102043291B (zh) | 2009-10-20 | 2010-10-20 | 显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510531481.3A Active CN105182579B (zh) | 2009-10-20 | 2010-10-20 | 显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8339528B2 (zh) |
JP (1) | JP5692693B2 (zh) |
CN (2) | CN105182579B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9235096B2 (en) * | 2013-08-26 | 2016-01-12 | Kent Displays Incorporated | Inductive switching of cholesteric liquid crystal display device |
US10423038B2 (en) * | 2016-04-08 | 2019-09-24 | GM Global Technology Operations LLC | Conformal light-emitting display assembly |
CN107066153A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-18 | 深圳市屏柔科技有限公司 | 一种可实现一键擦除和局部擦除的智能柔性液晶黑板 |
JP6831080B2 (ja) * | 2017-08-15 | 2021-02-17 | ケント ディスプレイズ インコーポレイテッド | ユーザ調節で選択的に消去可能な電子イーライタ |
US10558065B2 (en) * | 2018-04-13 | 2020-02-11 | Kent Displays Inc. | Liquid crystal writing device with slow discharge erase |
CN109856881B (zh) * | 2019-04-12 | 2021-09-21 | 广州林登科技有限公司 | 一种高亮度液晶书写装置 |
CN113406822B (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-23 | 山东蓝贝思特教装集团股份有限公司 | 液晶书写装置光照擦除电压控制方法及系统 |
CN113419367B (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-02 | 山东蓝贝思特教装集团股份有限公司 | 一种在tft基板上确定光照区域的方法及装置 |
TWI792688B (zh) * | 2021-11-17 | 2023-02-11 | 虹彩光電股份有限公司 | 膽固醇液晶顯示裝置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1851549A (zh) * | 2005-04-22 | 2006-10-25 | 青岛讯源光电有限公司 | 超高分辨率留迹式胆甾液晶书写输入显示屏 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11237644A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Fuji Xerox Co Ltd | 液晶デバイス、その駆動方法および駆動装置 |
JP3713954B2 (ja) | 1998-05-14 | 2005-11-09 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 液晶表示素子の駆動方法 |
US6888522B1 (en) * | 1999-03-31 | 2005-05-03 | Minolta Co., Ltd. | Information display apparatus |
JP3888413B2 (ja) * | 2000-01-14 | 2007-03-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 表示素子、書き込み方法および書き込み装置 |
JP4154828B2 (ja) * | 2000-02-17 | 2008-09-24 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 液晶表示素子の駆動方法及び液晶表示装置 |
JP3843703B2 (ja) * | 2000-06-13 | 2006-11-08 | 富士ゼロックス株式会社 | 光書き込み型記録表示装置 |
JP3932884B2 (ja) | 2001-12-18 | 2007-06-20 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像書込装置 |
JP4191407B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2008-12-03 | 富士通株式会社 | 表示装置及びその駆動方法 |
FR2847704B1 (fr) * | 2002-11-26 | 2005-01-28 | Nemoptic | Procede et dispositif perfectionnes d'affichage a cristal liquide nematique bistable |
JP4207559B2 (ja) * | 2002-12-20 | 2009-01-14 | 富士ゼロックス株式会社 | 光変調媒体および光変調方法 |
JP4428165B2 (ja) | 2004-07-26 | 2010-03-10 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像管理システム |
JP4752209B2 (ja) * | 2004-07-26 | 2011-08-17 | 富士ゼロックス株式会社 | 表示記録媒体 |
JP4626222B2 (ja) * | 2004-08-27 | 2011-02-02 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置 |
CN101124509B (zh) * | 2005-02-21 | 2010-12-08 | 奇美电子股份有限公司 | 具有降低的闪烁的lcd及其制造方法 |
JP2007114278A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 光アドレス型空間光変調素子の駆動方法、および光アドレス型空間光変調素子駆動装置 |
JP5151022B2 (ja) * | 2005-10-24 | 2013-02-27 | 富士ゼロックス株式会社 | 光変調素子およびその駆動方法 |
KR100784866B1 (ko) * | 2006-12-13 | 2007-12-14 | 삼성전자주식회사 | 쓰기 시간을 줄일 수 있는 불 휘발성 메모리 장치 및그것을 포함한 메모리 카드 |
JP5034517B2 (ja) * | 2007-01-29 | 2012-09-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 光書き込み型表示素子の駆動装置および駆動方法、並びに光書き込み型表示装置 |
JP5256688B2 (ja) * | 2007-10-23 | 2013-08-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
JP2010014784A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 光書込型表示装置、書込装置、及び光書き込み方法 |
-
2009
- 2009-10-20 JP JP2009241894A patent/JP5692693B2/ja active Active
-
2010
- 2010-10-19 US US12/907,503 patent/US8339528B2/en active Active
- 2010-10-20 CN CN201510531481.3A patent/CN105182579B/zh active Active
- 2010-10-20 CN CN201010516549.8A patent/CN102043291B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1851549A (zh) * | 2005-04-22 | 2006-10-25 | 青岛讯源光电有限公司 | 超高分辨率留迹式胆甾液晶书写输入显示屏 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8339528B2 (en) | 2012-12-25 |
CN105182579B (zh) | 2019-05-10 |
CN102043291A (zh) | 2011-05-04 |
US20110090412A1 (en) | 2011-04-21 |
CN105182579A (zh) | 2015-12-23 |
JP5692693B2 (ja) | 2015-04-01 |
JP2011090066A (ja) | 2011-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102043291B (zh) | 显示介质的擦除装置和方法以及擦除信号设置方法 | |
JP3888413B2 (ja) | 表示素子、書き込み方法および書き込み装置 | |
US6621541B1 (en) | Transflective liquid crystal display device having an electrophoretic display | |
CN100460971C (zh) | 图像显示装置 | |
US6894733B2 (en) | Liquid crystal display apparatus exhibiting cholesteric phase | |
US20100194793A1 (en) | Cholesteric liquid crystal display device | |
US8054393B2 (en) | Liquid crystal display device | |
WO2011126575A2 (en) | Color changing artificial nail | |
CN102124404B (zh) | 液晶显示装置、有源矩阵基板以及电子设备 | |
US20060197728A1 (en) | Liquid crystal display | |
KR100389715B1 (ko) | 액정 표시 장치의 구동 회로 | |
KR20020044095A (ko) | 액정 표시 장치, 및 액정 표시 장치를 이용한 화상 표시장치 | |
US20100134537A1 (en) | Design support method | |
US5490002A (en) | Active matrix display devices having bidirectional non-linear devices connected between adjacent pixels and respective address conductor | |
US8619214B2 (en) | Liquid crystal display device and method for driving the same | |
JP5115217B2 (ja) | ドットマトリクス型液晶表示装置 | |
JP4945964B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US6724427B1 (en) | Driving a memory display in an image memory card | |
JP2015092244A (ja) | 表示媒体の消去装置 | |
JP3506232B2 (ja) | 液晶表示装置の駆動方法及びその方法を使用する携帯機器 | |
US11854448B2 (en) | Methods for measuring electrical properties of electro-optic displays | |
JPH11281961A (ja) | カラー液晶表示素子の駆動方法 | |
KR100465179B1 (ko) | 전원 차단 후의 화질이 개선된 반투과형 액정표시장치 및그 구동방법 | |
Wood et al. | 5.1: Large Area, High Resolution Portable ZBD Display | |
WO2023009480A1 (en) | Electro-optic displays with ohmically conductive storage capacitors for discharging remnant voltages |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |