JP2000222881A - Recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、メモリ層と可視層
とを備え、デジタルデータの記録が可能で、且つ記録媒
体自体で表示が可能な記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording medium having a memory layer and a visible layer, capable of recording digital data, and displaying on the recording medium itself.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、文字や画像のデジタルデータ
を記録する方法として、磁気、光、静電気等を利用した
ものが種々考案されており、これらのデジタルデータは
一旦記録した後、他の情報処理装置に容易に転送・再生
することができるものである。一方、このようなデジタ
ルデータを紙媒体にプリンタで印刷して可視化する方法
など、デジタルデータから可視化されたアナログデータ
への変換も容易に行うことができた。そしてまた、この
紙媒体に印刷されたようなアナログデータは、スキャナ
などを用いることで、再びデジタルデータに変換するこ
とも可能であった。2. Description of the Related Art Conventionally, various methods for recording digital data of characters and images using magnetic, light, static electricity, etc. have been devised, and these digital data are recorded once and then stored in other information. It can be easily transferred and reproduced to a processing device. On the other hand, conversion from digital data to visualized analog data, such as a method of printing such digital data on a paper medium with a printer and visualizing the data, could be easily performed. The analog data printed on the paper medium can be converted into digital data again by using a scanner or the like.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デジタ
ルデータのままであればデータの交換は容易であるが、
そのままでは可視性がなく内容が全く分からない。もし
その内容を知りたければその都度、何らかの情報処理装
置によりデータを読み取り、画面などに表示して文字や
画像を再生する必要がある。そのためにこのデジタルデ
ータを再生する情報処理装置を常時備えることは煩雑で
あるし、手元に情報処理装置がなければ全く内容がわか
らないという問題があった。However, data exchange is easy if digital data remains,
As it is, there is no visibility and the content is completely unknown. If it is desired to know the contents, it is necessary to read the data by some information processing device and display it on a screen or the like to reproduce characters and images. Therefore, it is troublesome to always provide an information processing device for reproducing the digital data, and there is a problem that the contents cannot be understood at all unless the information processing device is at hand.
【0004】一方、データを可視化するためには、例え
ば紙媒体に印刷すれば確かに可視化はでき、このような
可視化された記録媒体をそのまま見れば情報処理装置が
なくても内容を一覧で把握できるようになる。しかし、
ここで紙媒体に印刷され可視化された文字や画像はアナ
ログデータであり、これをそのままデジタルデータとし
て読み出し・編集・保存・転送等をすることはできず、
スキャナなどでデジタルデータに再変換しなければ編集
・保存・転送等ができないという問題もあった。On the other hand, in order to visualize data, for example, it is possible to visualize the data by printing it on a paper medium, and by directly viewing such a visualized recording medium, the contents can be grasped in a list without an information processing device. become able to. But,
Here, the characters and images printed and visualized on a paper medium are analog data, which cannot be read, edited, saved, transferred, etc. as digital data as it is,
There is also a problem that editing, storage, transfer, and the like cannot be performed unless the data is converted again into digital data by a scanner or the like.
【0005】さらに、スキャナなどで紙媒体に印刷され
たようなアナログデータを読み取っても、元のデジタル
データが完全に再現できるわけではなく、アナログデー
タからデジタルデータに変換する度に内容が劣化すると
いう問題があった。Further, even if the analog data printed on a paper medium is read by a scanner or the like, the original digital data cannot be completely reproduced, and the content is degraded every time the analog data is converted to digital data. There was a problem.
【0006】この発明は上記課題を解決するものであ
り、デジタルデータを読み出し及び再書き込みが可能に
保持しながら記録し、且つその記録された内容を使用者
が肉眼でそのまま確認できる記録媒体を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and provides a recording medium which records digital data while holding it in a readable and rewritable manner, and allows a user to check the recorded contents with naked eyes. The purpose is to do.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1に係る発明の記録媒体では、印加する電界
の方向に応じて、その電界方向に内部を分極させ、その
分極状態を保持するメモリ層と、そのメモリ層に積層さ
れ、前記分極状態に応じて表面を所定の色に変化させる
可視層とを備えたことを特徴とする。In order to achieve this object, in the recording medium according to the first aspect of the present invention, the inside is polarized in the direction of the electric field according to the direction of the applied electric field, and the polarization state is changed. A memory layer to be held is provided, and a visible layer laminated on the memory layer and having a surface changed to a predetermined color according to the polarization state is provided.
【0008】この構成に係る記録媒体では、メモリ層の
画素ごとに電界を印加することで、メモリ層を自発分極
をさせ、このメモリ層の分極により文字や画像等をデジ
タルデータとして記録することができる。この記録内容
はデジタルデータであり、読み出しや再書込が可能な記
録媒体として使用できる。また、デジタルデータである
ので、データを再生しても基本的に劣化がない。In the recording medium according to this configuration, by applying an electric field to each pixel of the memory layer, the memory layer is spontaneously polarized, and the polarization of the memory layer can record characters, images, and the like as digital data. it can. The recorded content is digital data, and can be used as a readable or rewritable recording medium. Further, since the data is digital data, there is basically no deterioration even when the data is reproduced.
【0009】それに加え、画像データをそのままメモリ
層の自発分極により生じた電界により画像を可視層に表
示することができるため、記録媒体に記録されている内
容が可視化され、その内容を容易に確認できる。従っ
て、記録媒体の内容が特別の読み取り装置がなくても記
録内容を確認することができる。In addition, since the image data can be displayed on the visible layer by the electric field generated by the spontaneous polarization of the memory layer as it is, the contents recorded on the recording medium are visualized and the contents can be easily confirmed. it can. Therefore, the contents of the recording medium can be confirmed even if there is no special reading device.
【0010】さらに、薄膜状に成形することが可能であ
るため、運搬・保管が容易である。特に、可撓性を有す
る材料で製作すれば、大画面の表示が可能な大型の記録
媒体であっても容易に運搬・保管ができる。Further, since it can be formed into a thin film, it can be easily transported and stored. In particular, if the recording medium is made of a flexible material, even a large-sized recording medium capable of displaying a large screen can be easily transported and stored.
【0011】また、請求項2に係る発明の記録媒体で
は、請求項1に記載の記録媒体の構成に加え、前記メモ
リ層を挟むように配設され、前記メモリ層に前記電界を
印加するための対向する電極を備え、その対向する電極
の少なくとも一方は、表示する画素ごとに配列されてい
ることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the recording medium according to the first aspect, the recording medium is disposed so as to sandwich the memory layer, and applies the electric field to the memory layer. , And at least one of the opposed electrodes is arranged for each pixel to be displayed.
【0012】この構成に係る記録媒体では、画素に対応
した電極を備えるため、容易にデジタルデータの書き込
みが画素に対応して正確にできるようになる。In the recording medium according to this configuration, since the electrodes corresponding to the pixels are provided, digital data can be easily written accurately corresponding to the pixels.
【0013】請求項3に係る発明の記録媒体では、請求
項2に記載の記録媒体の構成に加え、前記画素にそれぞ
れ対応して配設され、前記メモリ層の電位を前記画素ご
とに検出する検出手段を備えたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the recording medium of the second aspect, the recording medium is provided corresponding to each of the pixels, and detects the potential of the memory layer for each of the pixels. It is characterized by comprising detecting means.
【0014】この構成に係る記録媒体では、検出手段を
備えるため、分極状態を容易に検出でき、デジタルデー
タの読み出しを容易にすることができる。特に、コネク
タなどを備えることで、情報処理装置などとの接続も容
易にすることができる。Since the recording medium according to this configuration includes the detecting means, the polarization state can be easily detected, and the reading of digital data can be facilitated. In particular, by providing a connector or the like, connection with an information processing device or the like can be facilitated.
【0015】請求項4に係る発明の記録媒体では、請求
項1乃至請求項3のいずれかに記載の記録媒体の構成に
加え、前記可視層は、エレクトロクロミック材料からな
ることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the recording medium according to any one of the first to third aspects, the visible layer is made of an electrochromic material.
【0016】この構成に係る記録媒体では、メモリ層の
分極状態から生じる電界により画像を見やすく表示する
ことができる。また、メモリ層の分極の極性が変化して
電界が変化すれば、これに応じて表示する画像を書き換
えることができる。In the recording medium according to this configuration, an image can be easily displayed by an electric field generated from the polarization state of the memory layer. Further, if the polarity of the polarization of the memory layer changes and the electric field changes, the displayed image can be rewritten accordingly.
【0017】請求項5に係る発明の記録媒体では、請求
項4に記載の記録媒体の構成に加え、前記エレクトロク
ロミック材料は、前記分極状態に応じて無色から有色へ
と変化するものであることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the recording medium according to the fourth aspect, the electrochromic material changes from colorless to colored according to the polarization state. It is characterized by.
【0018】この構成に係る記録媒体では、大きく色の
変化をさせることでコントラストの高い見やすい画像の
表示をすることができる。また、透明状態では、背景の
色を変えることにより、表示面に表示される色を自由に
変化させることもできる。In the recording medium according to this configuration, it is possible to display a high-contrast easy-to-view image by greatly changing the color. In the transparent state, the color displayed on the display surface can be freely changed by changing the color of the background.
【0019】請求項6に係る発明の記録媒体では、請求
項1乃至請求項5のいずれかに記載の記録媒体の構成に
加え、前記メモリ層は、強誘電体からなることを特徴と
する。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the recording medium according to any one of the first to fifth aspects, the memory layer is made of a ferroelectric material.
【0020】この構成に係る記録媒体では、電界をかけ
ることで自発分極の極性を容易に変化させることがで
き、且つメモリ性を有するため、長時間にわたってデジ
タルデータを分極状態のかたちで保持でき、また、分極
状態を長時間安定して保持できるため分極状態により生
じる電界で可視層の表示を長時間安定して保持すること
ができる。In the recording medium according to this configuration, the polarity of spontaneous polarization can be easily changed by applying an electric field, and since it has a memory property, digital data can be held in a polarized state for a long time. Further, since the polarization state can be stably maintained for a long time, the display of the visible layer can be stably maintained for a long time by the electric field generated by the polarization state.
【0021】その上、所定以上の強さの外部電界を再度
かけることで、再び自発分極の極性を変換することがで
きる。従って、メモリ層のデジタルデータを書き換える
ことができ、これに応じて可視層で表示する画像を書き
換えることができる。In addition, the polarity of spontaneous polarization can be converted again by reapplying an external electric field of a predetermined strength or more. Therefore, the digital data in the memory layer can be rewritten, and the image displayed on the visible layer can be rewritten accordingly.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る記録媒体を好
ましい1の実施の形態により、添付図面を参照して説明
する。ここで図1は、本発明に係る実施の態様である記
録媒体1の構成の概略を示す模式断面図である。最初
に、記録媒体1の構成について図1を参照しながらその
概略を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a recording medium according to the present invention will be described with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the configuration of a recording medium 1 according to an embodiment of the present invention. First, the configuration of the recording medium 1 will be outlined with reference to FIG.
【0023】記録媒体1は、強誘電体からなるメモリ層
2と、このメモリ層2にエレクトロクロミック材料から
なる可視層3が積層され長方形の薄板状に形成される。
便宜的に、図1において右側の可視層3がある面を表
面、左側のメモリ層2がある面を裏面と呼ぶ。また、可
視層3の表面は画像が表示される面であり、以下表示面
と呼ぶ。The recording medium 1 is formed in a rectangular thin plate shape by laminating a memory layer 2 made of a ferroelectric material and a visible layer 3 made of an electrochromic material on the memory layer 2.
For convenience, in FIG. 1, the surface with the visible layer 3 on the right is called the front surface, and the surface with the memory layer 2 on the left is called the back surface. The surface of the visible layer 3 is a surface on which an image is displayed, and is hereinafter referred to as a display surface.
【0024】メモリ層2は、例えば、ポリフッ化ビニリ
デンのような強誘電体からなる薄膜により形成される。
ここで強誘電体とは、結晶の誘電率が温度が低くなると
ともに増大し、所定の臨界温度(キュリー温度)で発散
して相転移をおこし、低温相において自発誘電分極が発
生する物質をいう。強誘電体には、自発分極が外部電界
により反転可能なものが多く、このようなものであれば
任意に自発分極を反転させることができる。特に、全体
が一方向に分極しているメモリ層に選択的に分極を反転
させることができるものであれば、画素に対応した分極
の反転が可能になる。本実施の形態では、このような電
界により自発分極が反転可能な強誘電体を利用して、自
発分極の状態でデジタルデータを記憶するものである。The memory layer 2 is formed of, for example, a thin film made of a ferroelectric such as polyvinylidene fluoride.
Here, the ferroelectric refers to a substance in which the dielectric constant of the crystal increases as the temperature decreases, diverges at a predetermined critical temperature (Curie temperature) to cause phase transition, and spontaneous dielectric polarization occurs in a low-temperature phase. . Many ferroelectrics are capable of reversing spontaneous polarization by an external electric field, and such a substance can arbitrarily reverse spontaneous polarization. In particular, as long as the polarization can be selectively reversed in a memory layer which is entirely polarized in one direction, the polarization can be reversed corresponding to the pixel. In the present embodiment, digital data is stored in a state of spontaneous polarization using a ferroelectric substance whose spontaneous polarization can be inverted by such an electric field.
【0025】このような強誘電体には、チタン酸バリウ
ム(BaTiO3)、チタン酸鉛(PbTiO3)、ニ
オブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸カリウム
(KTaO3)、ニオブ酸ナトリウム(NaNb5O
15)などがある。また有機物では、ポリフッ化ビニリ
デンの他、フッ化ビニリデンと四フッ化エチレンの共重
合体、フッ化ビニリデンと三フッ化エチレンの共重合
体、ビニリデンシアニドとビニルアルコールの共重合
体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニリデンアミナドや、
分子鎖が平面ジグザグ構造をとり、分子の繰り返し単位
が奇数である例えば奇数ナイロンのような脂肪族ポリア
ミドなどが挙げられるが、これに限られるものではない
が、導電体上に薄膜形成能を持つ強誘電体であれば望ま
しい。Such ferroelectrics include barium titanate (BaTiO 3 ), lead titanate (PbTiO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), potassium tantalate (KTaO 3 ), and sodium niobate (NaNb 5). O
15 ). Organic materials include polyvinylidene fluoride, copolymers of vinylidene fluoride and ethylene tetrafluoride, copolymers of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride, copolymers of vinylidene cyanide and vinyl alcohol, and polyvinylidene chloride. , Polyvinylidene aminad,
The molecular chain has a planar zigzag structure, and the repeating unit of the molecule is an odd number.Examples include an aliphatic polyamide such as an odd nylon, but are not limited thereto, but have a thin film forming ability on a conductor. A ferroelectric material is desirable.
【0026】また、強誘電体にかけた電界による自発誘
電分極は、強磁性体の磁化曲線に似た誘電分極と電界の
間にヒステリシス特性が観測され、結晶のなかでは強誘
電分域構造が発生する。そのため、一旦自発分極すると
ヒステリシス特性の限界を超える外部電界を受けない限
り分極状態が維持され、いわゆるメモリ効果を発揮す
る。In spontaneous dielectric polarization caused by an electric field applied to a ferroelectric substance, a hysteresis characteristic is observed between the dielectric polarization similar to the magnetization curve of a ferromagnetic substance and the electric field, and a ferroelectric domain structure occurs in a crystal. I do. Therefore, once spontaneously polarized, the polarization state is maintained unless an external electric field exceeding the limit of the hysteresis characteristic is maintained, and a so-called memory effect is exhibited.
【0027】可視層3は、例えば酸化タングステンのよ
うなエレクトロクロミック材料である薄膜から形成され
る。エレクトロクロミズム(electrochrom
ism)は、電界の印加により物質の色が変化する現象
をいい、半導体の吸収端、ハロゲン化アルカリの色中
心、有機分子の吸収帯などの波長領域でみられ、またモ
リブデンや鉄を添加した酸化タングステン、あるいはチ
タン酸ストロンチウムでは、明白な色の可逆的変化が目
に見える現象である。なお、広義のエレクトロクロミッ
ク材料には液晶も含まれると解されるが、本発明では、
液晶は除外して考えることとする。これらの色の変化
は、液晶であれば構造に異方性があるため電界でその配
光が変わることにより色の変化を起こすが、例えば、酸
化タングステンでは電極からの電子の注入で還元されて
無色から青色に変わり、この着色濃度は電子の注入電荷
量に依存し、十分に着色すると白色背景にすれば高コン
トラストの鮮やかな青色画像が表示され印刷紙のような
画像を表示することも可能である。また、環状構造の開
環又は閉環の状態で色の変化を起こすようなものもあ
る。The visible layer 3 is formed from a thin film made of an electrochromic material such as tungsten oxide. Electrochromism
ism) refers to a phenomenon in which the color of a substance changes when an electric field is applied, and is observed in a wavelength region such as an absorption edge of a semiconductor, a color center of an alkali halide, an absorption band of an organic molecule, and addition of molybdenum or iron. In tungsten oxide, or strontium titanate, a distinct reversible change in color is a visible phenomenon. It is understood that the liquid crystal is also included in the electrochromic material in a broad sense, but in the present invention,
The liquid crystal is excluded. In the case of liquid crystal, these color changes are caused by a change in light distribution due to an electric field due to the anisotropic structure of the liquid crystal.For example, tungsten oxide is reduced by injection of electrons from the electrode. The color density changes from colorless to blue, and the color density depends on the amount of injected electrons.If the color is sufficiently colored, a bright blue image with high contrast can be displayed on a white background, making it possible to display an image like printing paper. It is. In addition, there are some which cause a color change when the ring structure is opened or closed.
【0028】このような可逆的な電気化学反応を生成す
ることにより色調の変化など光学的現象を示しエレクト
ロクロミズムを生じる材料を、本願においてエレクトロ
クロミック材料と呼ぶ。このエレクトロクロミック材料
には、酸化タングステン(WO3)のほか、酸化モリブ
デン、タンタル酸塩、チタン酸塩などの遷移金属酸化物
に基づく無機化合物や、ポリビオローゲンなどの有機物
が知られている。A material that generates an electrochromic phenomenon by generating an optical phenomenon such as a change in color tone by generating such a reversible electrochemical reaction is referred to as an electrochromic material in the present application. In addition to tungsten oxide (WO 3 ), inorganic compounds based on transition metal oxides such as molybdenum oxide, tantalate and titanate, and organic substances such as polyviologen are known as the electrochromic material.
【0029】変化する色については、発色・消色は、電
気化学的酸化還元反応が基礎となり、酸化により色が消
失する。また、ビオロゲン系では、還元発色種が電極上
に析出し、着色被膜を形成して表示を行う。With respect to the changing color, the color development / decoloration is based on an electrochemical redox reaction, and the color disappears by oxidation. In the case of a viologen-based display, reduced coloring species are deposited on the electrode to form a colored film and display is performed.
【0030】具体的な色としては、無機化合物の酸化タ
ングステンが無色と青色に変化することがよく知られて
いる。また有機物では、ビオローゲン誘導体が無色と青
色、紫色に変化する。ほかに、電界重合で得られる導電
性高分子であるポリビオロゲンでは青色と無色に、ポリ
パソフェナンスロリン鉄では赤色と無色に、ポリテトラ
チアフルバレンでは、黄色と緑色、赤色に、ポリビニル
カルバゾールでは無色と緑色に、ポリチオフェンでは青
色と赤色に、ポリピロールでは茶色と青色に、ポリアニ
リンでは黄色と青色に、ポリパラフェニレンでは紫色と
黄色に、ポリエチレンテレフタレートでは赤色と無色
に、ポリイソチアナフテンでは無色と青色にそれぞれ変
化する。As a specific color, it is well known that tungsten oxide as an inorganic compound changes colorless and blue. In organic substances, the viologen derivative changes to colorless, blue, and purple. In addition, polyviologen, a conductive polymer obtained by electropolymerization, is blue and colorless, polypasophenanthroline iron is red and colorless, polytetrathiafulvalene is yellow and green, red, polyvinylcarbazole is Colorless and green, polythiophene blue and red, polypyrrole brown and blue, polyaniline yellow and blue, polyparaphenylene purple and yellow, polyethylene terephthalate red and colorless, polyisothianaphthene colorless Each changes to blue.
【0031】本実施の形態の可視層3では、酸化タング
ステン(WO3)の薄膜により形成されているため、強
誘電体からなるメモリ層2が形成する電界により、電子
が奪われて酸化して無色になり、あるいは電子が注入さ
れて還元し青色の画像を形成する。Since the visible layer 3 of the present embodiment is formed of a thin film of tungsten oxide (WO 3 ), electrons are deprived and oxidized by the electric field formed by the memory layer 2 made of a ferroelectric. It becomes colorless, or is injected and reduced to form a blue image.
【0032】なお、メモリ層2を生成する材料としては
ポリフッ化ビニリデンの他、可撓性を有するものが望ま
しい。また、可視層3も可撓性を有することが望ましい
が、厚みがきわめて薄い材料であれば、酸化タングステ
ンの他ほとんどの材料で可撓性を生じるので、メモリ層
2及び可視層3は、その機能を果たす範囲で十分に薄い
膜状に形成することが望ましい。The material for forming the memory layer 2 is desirably a material having flexibility in addition to polyvinylidene fluoride. Further, it is desirable that the visible layer 3 also has flexibility, but if the material is extremely thin, the flexibility is generated by most materials other than tungsten oxide, so that the memory layer 2 and the visible layer 3 It is desirable to form the film into a sufficiently thin film as long as it functions.
【0033】尚、ここでは可視層3が透明な状態では、
可視層3を透過してメモリ層2が表示面から観察される
が、メモリ層2自体の色を、還元されて発色した酸化タ
ングステンの青色とコントラストが高くなるような色、
例えば白色に着色しておくことで、可視層3が着色した
部分とのコントラストを高めることができ、視認性の高
い画像を形成できる。In this case, when the visible layer 3 is in a transparent state,
Although the memory layer 2 is observed from the display surface through the visible layer 3, the color of the memory layer 2 itself is changed to a color having a higher contrast with the blue color of the reduced tungsten oxide.
For example, by coloring in white, the contrast with the colored portion of the visible layer 3 can be increased, and an image with high visibility can be formed.
【0034】次に、上記のような構成を備えた記録媒体
1の作用について図1を参照して、説明する。この記録
媒体1のメモリ層2は、前述のようにポリフッ化ビニリ
デンの薄膜からなる強誘電体により形成されている。Next, the operation of the recording medium 1 having the above configuration will be described with reference to FIG. The memory layer 2 of the recording medium 1 is formed of a ferroelectric made of a polyvinylidene fluoride thin film as described above.
【0035】まず、図1の上部に示すように記録媒体1
の表面に陽極である表外部電極87を、裏面側に陰極で
ある裏外部電極86を接触させ、メモリ層2に外部電界
を印加する。このような極性で電極により外部電界を印
加すれば、陰極からは電子が供給され、陽極側では電子
が奪い取られるので、可視層3側でプラスの電荷が、裏
面ではマイナスの電荷が偏って存在する状態でメモリ層
2の双極子モーメントが1方向に揃えられる。このよう
に電界を印加すると、この段階では可視層3は、電子が
奪われるため酸化状態となって酸化タングステンとな
り、透明な状態となって画像が形成されないので、可視
層3を透過してメモリ層2が観察されることになる。First, as shown in the upper part of FIG.
An external electric field is applied to the memory layer 2 by bringing the front external electrode 87 serving as an anode into contact with the front external electrode 87 and the back external electrode 86 serving as a cathode on the back side. When an external electric field is applied by an electrode with such a polarity, electrons are supplied from the cathode and electrons are robbed on the anode side, so that positive charges are present on the visible layer 3 side and negative charges are biased on the back side. In this state, the dipole moment of the memory layer 2 is aligned in one direction. When an electric field is applied in this manner, at this stage, the visible layer 3 is oxidized due to the deprivation of electrons to become tungsten oxide, and becomes transparent to form no image. Layer 2 will be observed.
【0036】この状態を化学式で表せば、可視層3のエ
レクトロクロミック材料である酸化タングステンは、W
O3+xH++xeと表される。When this state is represented by a chemical formula, tungsten oxide which is an electrochromic material of the visible layer 3 has W
It is represented as O 3 + xH + + xe.
【0037】この状態で、電極からの電圧の印加を停止
して、電極による電界をかけるのをやめてもメモリ層2
の強誘電体であるポリフッ化ビニリデンは、自発分極の
状態が維持されるため、電極による電界と同じ向きの電
界が残留し、可視層3もこの電界の影響を受け電極によ
る電界をかけた状態と同じ電子の供給がない状態を保持
する。従って、可視層3は透明な状態で画像を形成しな
い状態を保持する。In this state, even if the application of the voltage from the electrodes is stopped and the application of the electric field by the electrodes is stopped, the memory layer 2
Since the spontaneous polarization state of the polyvinylidene fluoride, which is a ferroelectric substance, is maintained, an electric field in the same direction as the electric field by the electrode remains, and the visible layer 3 is also affected by this electric field and the electric field by the electrode is applied. The same state is maintained without the supply of electrons. Therefore, the visible layer 3 maintains a state in which no image is formed in a transparent state.
【0038】次に、図1下部に示すように、表外部電極
87が陰極に、裏外部電極86が陽極になるように逆極
性の外部電界を印加する。そうすると、この外部電界に
より逆極性の電界を印加された画素の部分の双極子が反
転し、可視層3のエレクトロクロミック材料に電子が注
入されて、これにより酸化タングステンは還元される。
従って可視層3は透明から青色に変化し、画像が形成さ
れる。Next, as shown in the lower part of FIG. 1, an external electric field of opposite polarity is applied so that the front external electrode 87 becomes a cathode and the rear external electrode 86 becomes an anode. Then, the dipole of the pixel portion to which the electric field of the opposite polarity is applied is inverted by the external electric field, and electrons are injected into the electrochromic material of the visible layer 3, whereby the tungsten oxide is reduced.
Therefore, the visible layer 3 changes from transparent to blue, and an image is formed.
【0039】この状態では、可視層3のエレクトロクロ
ミック材料である酸化タングステンが、HxWO3とい
う状態に変化している。[0039] In this state, a tungsten oxide electrochromic material of the visible layer 3 was changed into a state that HxWO 3.
【0040】そして、ここで電極による外部電界の印加
を停止しても、先に述べた理由と同じく自発分極の状態
は保持され電界が残留し、そのため青色に変色した可視
層3もまたその状態が保持される。Then, even if the application of the external electric field by the electrodes is stopped, the state of spontaneous polarization is maintained and the electric field remains, for the same reason as described above, so that the visible layer 3 discolored to blue also remains in that state. Is held.
【0041】尚、記録媒体1の表裏に配置された各画素
に対応した多数の電極により、画素ごとに異なる極性の
外部電界をかけることもできるが、この方法については
口述する。Incidentally, an external electric field having a different polarity can be applied to each pixel by a large number of electrodes corresponding to each pixel arranged on the front and back of the recording medium 1. This method will be described later.
【0042】本実施の形態の記録媒体1では上記のよう
な構成を備えるため、以下のような効果がある。即ち、
外部電界をかけることで可視層3から電子を奪えばエレ
クトロクロミズム材料が酸化されて青色から無色に変化
し、可視層3に電子が注入されればエレクトロクロミズ
ム材料が還元されて無色から青色に変化するため、メモ
リ層2を背景に高コントラストの鮮やかな青色画像が表
示され、印刷紙のような画像を表示することができると
いう効果がある。Since the recording medium 1 of the present embodiment has the above-described configuration, the following effects can be obtained. That is,
When an electron is removed from the visible layer 3 by applying an external electric field, the electrochromic material is oxidized and changes from blue to colorless. When electrons are injected into the visible layer 3, the electrochromic material is reduced and changes from colorless to blue. Therefore, there is an effect that a bright blue image with high contrast is displayed with the memory layer 2 as a background, and an image such as printing paper can be displayed.
【0043】そして、この可視層3に表示された画像
は、電界の印加を停止した後でも、メモリ層2の強誘電
体が自発分極しているので、可視層3に電界をかけ続
け、可視層3に形成された画像が保持されるという効果
がある。この状態は長時間保持が可能であるので、表示
板やポスターのような使い方もできる。The image displayed on the visible layer 3 continues to be applied to the visible layer 3 even after the application of the electric field is stopped because the ferroelectric substance of the memory layer 2 is spontaneously polarized. There is an effect that the image formed on the layer 3 is retained. Since this state can be maintained for a long time, it can be used as a display board or a poster.
【0044】さらに、記録媒体1自体を、可撓性のある
材料により薄膜状に形成でき、折り曲げたり丸めたりで
きるように製作することもできる。そうすれば、大型の
画面を丸めて小さくして、容易に運搬したり保管したり
することができるという効果を生じる。Further, the recording medium 1 itself can be formed into a thin film from a flexible material, and can be manufactured so as to be bent or rolled. This produces an effect that the large screen can be rounded and reduced to facilitate transportation and storage.
【0045】さらに、画像として表示した内容は、メモ
リ層2に双極子の向きとして保存され、この自発分極に
より生じた双極子の向きは、所定の検出手段で検出が可
能であるため、画像を基本的に劣化のないデジタルデー
タとして取り出すことができるという効果もある。ま
た、外部電界により再び双極子にの向きを変換できるた
め、デジタルデータとして読み出した画像を編集して再
び記録されているメモリ層2の内容を書き換えることも
できる。Further, the content displayed as an image is stored in the memory layer 2 as the dipole direction, and the dipole direction generated by the spontaneous polarization can be detected by a predetermined detecting means. There is also an effect that digital data can be extracted basically without deterioration. Further, since the direction of the dipole can be changed again by the external electric field, the image read out as digital data can be edited and the content of the memory layer 2 recorded again can be rewritten.
【0046】また、記録媒体1に記憶されているデジタ
ルデータを書き換えるだけで、その内容に従って、画像
も書き換えが可能という効果もある。Further, there is an effect that the image can be rewritten according to the contents only by rewriting the digital data stored in the recording medium 1.
【0047】次に、本実施の形態の記録媒体1の第1の
変形例である記録媒体101について説明する。ここ
で、図2は、記録媒体1の表裏両面に電極を設けた第1
の変形例である記録媒体101の構成を表す模式断面図
である。本実施の形態の記録媒体1では、記録媒体1自
身には電極が設けられていなかったが、あらかじめ記録
媒体1に電極を設けるようにしてもよい。図2に示すよ
うに、可視層3の表面側に、透明電極からなる表電極1
4aを、記録媒体101全体を覆うように積層する。透
明電極は、光透過性の樹脂基盤の内面に透光性を有する
導電膜を被着した電極膜ようなものであってもよいし、
可視層3の表面に直接導電膜を被着したようなものであ
ってもよい。Next, a recording medium 101 which is a first modification of the recording medium 1 of the present embodiment will be described. Here, FIG. 2 shows a first example in which electrodes are provided on both front and back surfaces of the recording medium 1.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a recording medium 101 according to a modified example of FIG. In the recording medium 1 of the present embodiment, the recording medium 1 itself is not provided with an electrode, but the recording medium 1 may be provided with an electrode in advance. As shown in FIG. 2, a front electrode 1 made of a transparent electrode is
4a is laminated so as to cover the entire recording medium 101. The transparent electrode may be an electrode film in which a light-transmitting conductive film is adhered to the inner surface of a light-transmitting resin substrate,
It may be such that a conductive film is directly applied to the surface of the visible layer 3.
【0048】記録媒体101の裏面には、メモリ層2の
表面に裏電極14bが配設される。裏電極14bは、記
録媒体101の画像を形成する画素に対応して、マトリ
クス状に配置される。On the back surface of the recording medium 101, a back electrode 14b is provided on the surface of the memory layer 2. The back electrodes 14b are arranged in a matrix corresponding to pixels forming an image on the recording medium 101.
【0049】ここで図7は、本実施の形態の記録媒体1
01の裏電極14bの配列を示す図である。図7に示す
記録媒体101における裏電極14bの配列は、記録媒
体1の画素の配列と同じものであり、画像はX,Yの行
列により配置された電極により形成される画素により構
成される。裏電極14bは、金属の薄膜を貼着又は被着
して形成される。FIG. 7 shows a recording medium 1 according to the present embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing an arrangement of back electrodes 14b of No. 01. The arrangement of the back electrodes 14b in the recording medium 101 shown in FIG. 7 is the same as the arrangement of the pixels in the recording medium 1, and the image is composed of pixels formed by electrodes arranged in an X and Y matrix. The back electrode 14b is formed by attaching or attaching a metal thin film.
【0050】尚、表電極14a及び裏電極14bは、可
撓性を有する程度に厚みが薄い薄膜で形成することが望
ましい。このように電極14a,14bを可撓性を有す
るものとすれば、可撓性を有するように形成されたメモ
リ層2及び可視層3と相俟って、可撓性を備えた記録媒
体101とすることができる。It is desirable that the front electrode 14a and the back electrode 14b are formed as thin films having a thickness small enough to have flexibility. If the electrodes 14a and 14b have flexibility in this way, the flexible recording medium 101 can be combined with the memory layer 2 and the visible layer 3 formed to have flexibility. It can be.
【0051】以上のように構成された記録媒体101で
は、メモリ層2及び可視層3に密着した電極14a,1
4bを備えるため、画素に正確に対応した位置での電界
の印加が容易になる。また、メモリ層2に対して、ムラ
がない電界を印加することができる。さらに、表電極1
4aは、透明電極であるので可視層3に形成された画像
の観察を妨げることがない。In the recording medium 101 configured as described above, the electrodes 14a, 1 that are in close contact with the memory layer 2 and the visible layer 3
4b facilitates application of an electric field at a position exactly corresponding to a pixel. Further, an electric field without unevenness can be applied to the memory layer 2. Furthermore, front electrode 1
Since 4a is a transparent electrode, it does not hinder the observation of the image formed on the visible layer 3.
【0052】尚、表電極14aは、画素に対応して分割
された多数の電極からなるように構成されてもよい。こ
のように構成することでより明確な画素を形成すること
ができる。The front electrode 14a may be constituted by a large number of electrodes divided corresponding to pixels. With this configuration, a clearer pixel can be formed.
【0053】さらに、可視層3自体が導電性を有する場
合には、可視層3自体を電極として兼ねるような構成も
可能である。Further, when the visible layer 3 itself has conductivity, a configuration in which the visible layer 3 itself also serves as an electrode is possible.
【0054】図3は、記録媒体101の可視層3を画素
に応じて分割した本実施の形態の第2の変形例である記
録媒体201の構成を表す模式図である。以下、図3を
参照して記録媒体201を説明する。記録媒体201で
は、可視層3が裏電極14bに対応して分割した形で形
成されており、従って、可視層3は画素に応じたマトリ
クス状に配置されている。このように可視層3を画素に
対応させて分割して配置することで、可視層3に形成さ
れる画像のエッジ部分が明確になる。従って、可視層3
にシャープな画像を形成することができる。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a recording medium 201 according to a second modification of the present embodiment in which the visible layer 3 of the recording medium 101 is divided according to pixels. Hereinafter, the recording medium 201 will be described with reference to FIG. In the recording medium 201, the visible layer 3 is formed so as to be divided corresponding to the back electrode 14b. Therefore, the visible layers 3 are arranged in a matrix corresponding to the pixels. By dividing and arranging the visible layer 3 corresponding to the pixels in this manner, the edge portion of the image formed on the visible layer 3 becomes clear. Therefore, the visible layer 3
A sharp image can be formed.
【0055】図4は、記録媒体101のメモリ層2と可
視層3の間に着色層16を備えた本実施の形態の第3の
変形例である記録媒体301の構成を表す模式図であ
る。以下図4を参照して、記録媒体301を説明する。
記録媒体301は、第1の変形例101と同様な構成の
記録媒体のメモリ層2と可視層3の間に着色層16を積
層して備えたものである。着色層16は、白色の可撓性
を有する樹脂からなる薄膜により形成されるか、あるい
はメモリ層2又は可視層3に着色層を塗布等することに
より被着することで形成される。可視層3に表示される
青色の画像に対してコントラストの高い白色とすること
で視認性を高めることができる。もちろん、着色する色
は任意に選択することができ、特にメモリ層2の材料自
体を着色することでは発色できない色に着色したい場合
に有効な構成である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a recording medium 301 according to a third modification of the present embodiment, in which the coloring layer 16 is provided between the memory layer 2 and the visible layer 3 of the recording medium 101. . Hereinafter, the recording medium 301 will be described with reference to FIG.
The recording medium 301 has a structure similar to that of the first modified example 101, in which the coloring layer 16 is laminated between the memory layer 2 and the visible layer 3. The coloring layer 16 is formed of a thin film made of a white flexible resin, or is formed by applying a coloring layer to the memory layer 2 or the visible layer 3 by coating or the like. Visibility can be improved by making the contrast of the blue image displayed on the visible layer 3 white with high contrast. Of course, the color to be colored can be arbitrarily selected, and this is an effective configuration particularly when it is desired to color the memory layer 2 into a color that cannot be developed by coloring the material itself.
【0056】尚、本実施の形態の記録媒体1や変形例に
示す記録媒体101,201,301においては、可視
層3の表側に表電極14aが積層されて配置されるが、
表電極14aを可視層3とメモリ層2との間に、あるい
は着色層16が積層されている場合は着色層16とメモ
リ層2との間に配置するように構成してもよい(図示せ
ず)。またこの表電極14aは、記録媒体全体を覆うよ
うな構成であってよいし、各画素に対応して分割された
ような電極にしてもよい。このように構成することで、
電界を形成する効果の面では不利であるが、電極14a
に透明電極を用いる必要がなくなるという効果がある。
但し、可視層3の導電性が低い場合は、別途電極14a
に配線を行い、電極14aに電圧を印加可能に構成する
必要がある。In the recording medium 1 of the present embodiment and the recording media 101, 201, and 301 shown in the modified examples, the front electrode 14a is stacked on the front side of the visible layer 3, but is arranged.
The front electrode 14a may be arranged between the visible layer 3 and the memory layer 2 or between the colored layer 16 and the memory layer 2 when the colored layer 16 is laminated (shown in the drawing). Zu). The front electrode 14a may be configured to cover the entire recording medium, or may be an electrode that is divided corresponding to each pixel. With this configuration,
Although disadvantageous in terms of the effect of forming an electric field, the electrode 14a
This eliminates the need to use a transparent electrode.
However, when the conductivity of the visible layer 3 is low, the electrode 14a is separately provided.
It is necessary to provide a wiring so that a voltage can be applied to the electrode 14a.
【0057】この記録媒体1及び変形例の記録媒体10
1,201,301(以下記録媒体1等という。)に電
界を印加し、あるいは電位を検出するためには、以下に
示すような検出手段が好適に用いられる。すなわち、記
録媒体1等は、外部電界を印加されて自発分極を生じさ
せて電荷の偏倚の状態によりデジタルデータが記憶さ
れ、また、自発分極し電荷が偏倚することによる電位の
差が検出されて記憶内容が読み出されるものである。な
お、記録媒体101,201,301については、本実
施の形態の記録媒体1に電極14a,14bを備えてな
るもので、デジタルデータの読み取り及び書き込みの原
理は同様である。そこで、記録媒体1に、読取・書込装
置80Aを備えた構成からなる記録媒体401をもって
読み取り及び書き込みの原理を説明する。This recording medium 1 and the modified recording medium 10
In order to apply an electric field to 1, 201, 301 (hereinafter, referred to as recording medium 1 or the like) or to detect a potential, the following detection means is suitably used. That is, in the recording medium 1 and the like, the external electric field is applied to cause spontaneous polarization, and digital data is stored according to the state of charge deviation, and a potential difference due to spontaneous polarization and charge deviation is detected. The stored contents are read. The recording media 101, 201, and 301 include the recording media 1 of the present embodiment provided with the electrodes 14a and 14b, and the principle of reading and writing digital data is the same. Therefore, the principle of reading and writing will be described using a recording medium 401 having a configuration provided with the reading / writing device 80A on the recording medium 1.
【0058】ここで図5は、記録媒体1に電荷の検出手
段である読取・書込装置80Aを備えた記録媒体401
の構成を示す模式図である。図5に示すように、メモリ
層2とその表側に積層された可視層3からなる部分を挟
むように、読取・書込装置80Aが備えられる。FIG. 5 shows a recording medium 401 provided with a reading / writing device 80A as a means for detecting electric charges on the recording medium 1.
It is a schematic diagram which shows the structure of. As shown in FIG. 5, a read / write device 80A is provided so as to sandwich a portion composed of the memory layer 2 and the visible layer 3 laminated on the front side thereof.
【0059】ここで、図6は、図5に示す記録媒体40
1の構造を詳細に説明する模式図である。記録媒体40
1では、強誘電体からなるメモリ層2内の自発分極によ
り電荷が偏倚しているが、このメモリ層2の裏面に対向
して配設された読取・書込装置80Aの裏外部電極86
が、画像の画素に対応して配設され、この裏外部電極8
6を介してnMOS FETからなる転送ゲートトラン
ジスタ81のソースSが接続される。一方、この転送ゲ
ートトランジスタ81のドレインDは、ビット線82に
接続されている。さらに転送ゲートトランジスタ81の
ゲートGは、ワード線83に接続され、さらに、可視層
3の表側に配設された表外部電極87から1つの単位の
メモリーセルを形成している。ビット線82、ワード線
83は、図示しない番地解読器、コンピュータに接続さ
れる。なお、読取・書込装置80Aを構成する表外部電
極87はアース線91に接続されて、図示しないコンピ
ュータに接続される。FIG. 6 shows the recording medium 40 shown in FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the structure of No. 1 in detail. Recording medium 40
In FIG. 1, charges are biased due to spontaneous polarization in the memory layer 2 made of a ferroelectric material. However, the back external electrode 86 of the read / write device 80A disposed opposite to the back surface of the memory layer 2
Are provided corresponding to the pixels of the image.
The source S of the transfer gate transistor 81 made up of an nMOS FET is connected via 6. On the other hand, the drain D of the transfer gate transistor 81 is connected to the bit line 82. Further, the gate G of the transfer gate transistor 81 is connected to the word line 83, and further forms one unit of memory cell from the front external electrode 87 disposed on the front side of the visible layer 3. The bit line 82 and the word line 83 are connected to an address decoder (not shown) and a computer. Note that the front and outside electrodes 87 constituting the read / write device 80A are connected to a ground wire 91 and to a computer (not shown).
【0060】ここで図7は、本実施の形態の記録媒体1
の画素の配列を示す図である。記録媒体401の画素の
構成も記録媒体1と同様である。従って、記録媒体40
1の裏外部電極86の配列も図7に示す構成となってい
る。図7に示すように、裏外部電極86は図においてY
方向に行を構成し、X方向に第1行から行番号をつけ、
また図においてX方向に列を構成し、Y方向に第1行か
ら列番号をつけてマトリクス状に配列される。そして、
行と列の組み合わせで裏外部電極86のそれぞれに固有
の番地が与えられている。なお、この例では、1つの画
素と裏外部電極86とは、それぞれ1対1で対応し、1
つのメモリーセルに対応している。従って、このメモリ
ーセルも、同様にマトリクス配置に配設され、メモリー
マトリクスを形成している。そして、この各メモリーセ
ルは、行デコーダ(X)と列デコーダ(Y)により、行
方向及び列方向にはりめぐらされたワード線83を介し
て番地ごとに制御される。FIG. 7 shows a recording medium 1 according to the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing an array of pixels. The configuration of the pixels of the recording medium 401 is the same as that of the recording medium 1. Therefore, the recording medium 40
The arrangement of one back external electrode 86 also has the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 7, the back external electrode 86 is Y
The rows in the direction, number the rows from the first row in the X direction,
In the figure, columns are arranged in the X direction, and the numbers are arranged in a matrix from the first row in the Y direction. And
A unique address is given to each of the back external electrodes 86 by a combination of a row and a column. In this example, one pixel corresponds to the back external electrode 86 on a one-to-one basis.
One memory cell is supported. Therefore, the memory cells are similarly arranged in a matrix arrangement to form a memory matrix. Each of the memory cells is controlled by a row decoder (X) and a column decoder (Y) for each address via a word line 83 extending in a row direction and a column direction.
【0061】まず、データの読み出しは、メモリ層2の
双極子の極性による電荷の偏倚による電位の差により判
断されるが、メモリーマトリクスにおいて、図示しない
コンピュータの制御用CPUは、行デコーダ(X)と列
デコーダ(Y)からなる番地解読器により、所定の番
地、例えば、X=1、Y=1とする番地にアクセスして
電荷があるか否かを確認する。そのため、図6に示すよ
うに、所定の行及び列のワード線83により目的の番地
を選択し、ビット線82で電荷を検知する。即ち、nM
OS FETである転送ゲートトランジスタ81のワー
ド線83から金属部分のゲートGにプラスの電圧をかけ
る。そうすれば電界効果によりチャンネルが形成され、
メモリ層2の電極部分に電子が蓄えられていれば、対向
した裏電極14bから電子がビット線82に移動し、マ
イナスの電気が電気信号として出力されデータが検知さ
れることになる。First, the data reading is determined by the potential difference due to the bias of the electric charge due to the polarity of the dipole of the memory layer 2. In the memory matrix, the control CPU of the computer (not shown) uses a row decoder (X) A predetermined address, for example, an address where X = 1 and Y = 1, is accessed by an address decoder composed of a column decoder (Y) to confirm whether or not there is a charge. Therefore, as shown in FIG. 6, a target address is selected by a word line 83 in a predetermined row and column, and charges are detected by a bit line 82. That is, nM
A positive voltage is applied from the word line 83 of the transfer gate transistor 81 which is an OS FET to the gate G of the metal part. Then a channel is formed by the electric field effect,
If electrons are stored in the electrode portion of the memory layer 2, the electrons move from the opposed back electrode 14b to the bit line 82, and negative electricity is output as an electric signal to detect data.
【0062】逆に、データを書き込む場合は、所定の番
地のメモリーセルのワード線83にプラスの電気をかけ
れば、ビット線82から裏電極14bへつながり電流を
流すことが可能になる。そこでビット線82を介して裏
電極14bと、アース線を介して表電極14aとにより
所定の極性で電圧を印加すれば、裏電極14b及び、ア
ース線91に接続された表電極14aによりメモリ層2
の双極子の方向を変換させて電荷の偏倚する方向を逆転
させる。Conversely, when writing data, by applying a positive electricity to the word line 83 of the memory cell at a predetermined address, it is possible to connect the bit line 82 to the back electrode 14b to allow a current to flow. Therefore, if a voltage is applied with a predetermined polarity by the back electrode 14b via the bit line 82 and the front electrode 14a via the ground line, the memory layer is formed by the back electrode 14b and the front electrode 14a connected to the ground line 91. 2
Is changed to reverse the direction in which the charge is biased.
【0063】なお、記録媒体1,101、201,30
1では、上述のような読み取り・書き込みの原理は同様
に適用されるが、読取・書込装置80Aを備えてないた
め、別途読取・書込装置を備える必要がある。ここで、
図9は、記録媒体101のデジタルデータを多数の電極
が一体化された電極層により読み取りあるいは書き込む
ための読取・書込装置80Bの構成の一例を示す模式図
である。記録媒体1,101,201,301は構成が
それぞれ異なるが、データの読み取り・書込の原理は同
じであるので、以下記録媒体101を例に読取・書込装
置を説明する。図9に示すように、この読取・書込装置
80Bは、記録媒体1等を載置する載置台88に、ここ
に載置した表電極14aに接続可能なように電極87を
設け、この載置台88に、記録媒体1の裏電極14bに
対応させてマトリクス状に配置した多数の電極86を備
えた蓋体89を揺動可能に設け、この蓋体89に設けら
れた電極86を一体として、載置台88に載置された記
録媒体1の裏電極14bに圧接して接続し、一括して順
次情報を書込み、又は読取る構成のものである。ここで
は、読取・書込装置80Bでの読み取り・書き込みの方
法は、読取・書込装置80Aと同様なので詳しい説明は
省略する。このように読取・書込装置80Bを構成する
ことで、短時間に情報の書き込み又は読み取りが可能と
なる。The recording media 1, 101, 201, 30
In No. 1, the above-described principle of reading / writing is similarly applied, but since the reading / writing device 80A is not provided, it is necessary to separately provide a reading / writing device. here,
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a reading / writing device 80B for reading or writing digital data on the recording medium 101 with an electrode layer in which many electrodes are integrated. Although the recording media 1, 101, 201, and 301 have different configurations, the principle of reading and writing data is the same. Therefore, the reading and writing device will be described below using the recording medium 101 as an example. As shown in FIG. 9, in the reading / writing device 80B, an electrode 87 is provided on a mounting table 88 on which the recording medium 1 and the like are mounted so as to be connectable to the front electrode 14a mounted thereon. A lid 89 having a large number of electrodes 86 arranged in a matrix corresponding to the back electrode 14b of the recording medium 1 is swingably provided on the mounting table 88, and the electrodes 86 provided on the lid 89 are integrally formed. , And is connected to the back electrode 14b of the recording medium 1 placed on the placement table 88 by pressing and contacting the same and writing or reading information sequentially and collectively. Here, the method of reading / writing by the reading / writing device 80B is the same as that of the reading / writing device 80A, and therefore detailed description is omitted. By configuring the reading / writing device 80B in this manner, writing or reading of information can be performed in a short time.
【0064】次に、図10は、記録媒体101のデジタ
ルデータをスキャンヘッド90でスキャニングして読み
取りあるいは書き込むための読取・書込装置80Cの構
成を示す模式図である。図10に示すように、記録媒体
1は、載置台88に載置され、スキャンヘッド90と相
対的に移動するように構成される。即ち、記録媒体1
が、図示しない搬送手段で搬送されてもよいし、逆にス
キャンヘッド90が固定された記録媒体1をスキャンす
るように移動するように構成してもよいが、ここではス
キャンヘッド90が移動する構成とする。載置台88に
設けられた表外部電極87は、載置台88に載置された
記録媒体1の表電極14aと接触するように配設され
る。そして、スキャンヘッド90には、図10において
紙面に垂直な方向に記録媒体の裏外部電極86が、記録
媒体101の裏電極14bに対応して直線状にアレイ電
極として設けられ、移動しながら記録媒体1の裏面を摺
動する。そして摺動しながら1行ずつ裏外部電極86か
ら電極14bに電圧を印加し、または電位を読み取る。
ここでの読み取り、書き込みの方法は、スキャンしなが
ら一行ごとに読み取り・書き込みをする以外は読取・書
込装置80Aで説明するものと同様の方法によるので説
明は省く。Next, FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a read / write device 80C for scanning or reading or writing digital data on the recording medium 101 by the scan head 90. As shown in FIG. 10, the recording medium 1 is mounted on the mounting table 88 and is configured to move relatively to the scan head 90. That is, the recording medium 1
May be conveyed by conveying means (not shown), or may be configured so that the scan head 90 moves so as to scan the fixed recording medium 1, but here, the scan head 90 moves. Configuration. The front external electrode 87 provided on the mounting table 88 is disposed so as to be in contact with the front electrode 14a of the recording medium 1 mounted on the mounting table 88. In the scan head 90, the back external electrode 86 of the recording medium is provided in the direction perpendicular to the paper of FIG. 10 as an array electrode in a straight line corresponding to the back electrode 14b of the recording medium 101. The back surface of the medium 1 slides. While sliding, a voltage is applied to the electrode 14b from the back external electrode 86 line by line, or the potential is read.
The method of reading and writing here is the same as that described for the reading / writing device 80A, except that reading and writing are performed line by line while scanning, so that the description is omitted.
【0065】次に、図8は、記録媒体401に読取・書
込用のピンである接続端子85を備えた第5の変形例で
ある記録媒体501の構成を示す模式図である。記録媒
体501にはさらに図示しない番地解読器を備える。記
録媒体501は、記録媒体401と同様に読取・書込装
置80Aを備え、一体に設けることで、別途画素ごとの
データを検出等する特別な読取・書込装置を別途必要と
しない。しかしながら、図8に示すように、例えば、周
知のRAM(Random Access Memor
y)などに用いられているような基板に金属薄膜を備え
た接続用のピンである接続端子85を記録媒体501に
設けることで、他のコンピュータなどにコネクタとコー
ドによる接続が容易になるという効果がある。さらに、
情報の読取・書込時に表示面を遮るようなこともなく、
簡易なディスプレイとして用いることもできる。Next, FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a recording medium 501 as a fifth modification in which the recording medium 401 is provided with a connection terminal 85 which is a read / write pin. The recording medium 501 further includes an address decoder (not shown). The recording medium 501 includes the reading / writing device 80A similarly to the recording medium 401 and is provided integrally, so that a special reading / writing device for separately detecting data for each pixel is not required. However, as shown in FIG. 8, for example, a known RAM (Random Access Memory) is used.
By providing the recording medium 501 with the connection terminals 85, which are connection pins provided with a metal thin film, on a substrate such as that used in y), it is easy to connect to a computer by a connector and a cord. effective. further,
Without blocking the display surface when reading / writing information,
It can also be used as a simple display.
【0066】以上、1の実施の形態に基づき本発明を説
明したが、本発明は上述した実施の形態に何ら限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
の改良変更が可能であることは容易に推察できるもので
ある。Although the present invention has been described based on one embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. What is possible can easily be inferred.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に係る発明の記録媒体では、印加する電界の方向に応
じて、その電界方向に内部を分極させその分極状態を保
持するメモリ層と、そのメモリ層に積層され分極状態に
応じて表面を所定の色に変化させる可視層とを備えたこ
とを特徴とするため、メモリ層に画素ごとに電界を印加
することで、メモリ層を自発分極をさせ、このメモリ層
の分極により文字や画像等をデジタルデータとして記録
することができるという効果がある。この記録内容はデ
ジタルデータであり、読み出しや再書込が可能な記録媒
体として使用でき、デジタルデータであるので、データ
を再生しても基本的に劣化を起こさないという効果を奏
する。As is clear from the above description, in the recording medium according to the first aspect of the present invention, the memory layer which polarizes the inside in the direction of the electric field and maintains the polarization state in accordance with the direction of the applied electric field. And a visible layer that is stacked on the memory layer and changes the surface to a predetermined color according to the polarization state, so that by applying an electric field to the memory layer for each pixel, the memory layer is There is an effect that characters and images can be recorded as digital data by the spontaneous polarization and the polarization of the memory layer. The recorded content is digital data, which can be used as a recording medium that can be read and rewritten, and since it is digital data, there is an effect that the data is basically not deteriorated even if the data is reproduced.
【0068】それに加え、画像データをそのままメモリ
層の自発分極により生じた電界により画像を可視層に表
示することができるため、記録媒体に記録されている内
容が可視化され、その内容を容易に確認できる。従っ
て、記録媒体の内容が特別の読み取り装置がなくても記
録内容を確認することができるという効果もある。In addition, since the image data can be displayed on the visible layer by the electric field generated by the spontaneous polarization of the memory layer as it is, the contents recorded on the recording medium are visualized and the contents can be easily confirmed. it can. Therefore, there is also an effect that the content of the recording medium can be confirmed even without a special reading device.
【0069】さらに、薄膜状に成形することが可能であ
るため、運搬・保管が容易である。特に、可撓性を有す
る材料で製作すれば、大画面の表示が可能な大型の記録
媒体であっても容易に運搬・保管ができるという効果も
ある。Further, since it can be formed into a thin film, it can be easily transported and stored. In particular, if it is made of a flexible material, there is an effect that even a large-sized recording medium capable of displaying a large screen can be easily transported and stored.
【0070】また、請求項2に係る発明の記録媒体で
は、請求項1に記載の記録媒体の効果に加え、前記メモ
リ層を挟むように配設され、メモリ層に前記電界を印加
するための対向する電極を備え、その対向する電極の少
なくとも一方は、表示する画素ごとに配列されているこ
とを特徴とするため、画素に対応した電極を備えて容易
にデジタルデータの書き込みが画素に対応して正確にで
きるようになるという効果がある。According to a second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the recording medium is provided so as to sandwich the memory layer, and is adapted to apply the electric field to the memory layer. It is provided with an opposed electrode, and at least one of the opposed electrodes is arranged for each pixel to be displayed, so that digital data can be easily written to the pixel by providing an electrode corresponding to the pixel. It has the effect of being able to do it accurately.
【0071】請求項3に係る発明の記録媒体では、請求
項2に記載の記録媒体の効果に加え、画素にそれぞれ対
応して配設され、前記メモリ層の電位を画素ごとに検出
する検出手段を備えたことを特徴とするため、検出手段
を備え分極状態を容易に検出でき、デジタルデータの読
み出しを容易にすることができるという効果がある。According to a third aspect of the present invention, in addition to the effect of the recording medium of the second aspect, a detecting means is provided corresponding to each pixel, and detects the potential of the memory layer for each pixel. Therefore, there is an effect that the polarization state can be easily detected by providing the detecting means, and the reading of digital data can be facilitated.
【0072】請求項4に係る発明の記録媒体では、請求
項1乃至請求項3のいずれかに記載の記録媒体の効果に
加え、可視層がエレクトロクロミック材料からなること
を特徴とするため、メモリ層の分極状態から生じる電界
により画像を見やすく表示することができるという効果
がある。また、メモリ層の分極の極性が変化して電界が
変化すれば、これに応じて表示する画像を書き換えるこ
とができるという効果もある。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the recording medium according to any one of the first to third aspects, the recording medium is characterized in that the visible layer is made of an electrochromic material. There is an effect that an image can be easily displayed by an electric field generated from the polarization state of the layer. Further, when the polarity of the polarization of the memory layer changes and the electric field changes, the displayed image can be rewritten accordingly.
【0073】請求項5に係る発明の記録媒体では、請求
項4に記載の記録媒体の効果に加え、エレクトロクロミ
ック材料が分極状態に応じて無色から有色へと変化する
ものであることを特徴とするため、大きく色の変化をさ
せることでコントラストの高い見やすい画像の表示をす
ることができるという効果がある。また、透明状態で
は、背景の色を変えることにより、画面に表示される色
を自由に変化させることもできるという効果もある。According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the fourth aspect, the electrochromic material changes from colorless to colored according to the polarization state. Therefore, there is an effect that a high-contrast image that can be easily viewed can be displayed by greatly changing the color. In the transparent state, there is also an effect that the color displayed on the screen can be freely changed by changing the color of the background.
【0074】請求項6に係る発明の記録媒体では、請求
項1乃至請求項5のいずれかに記載の記録媒体の効果に
加え、メモリ層が、強誘電体からなることを特徴とする
ため、外部電界をかけることで自発分極の極性を容易に
変化させることができるという効果があり、且つメモリ
性を有するため、長時間にわたってデジタルデータを分
極状態のかたちで保持できるという効果もあり、さら
に、分極状態を長時間安定して保持できるため、分極状
態により生じる電界で可視層の表示を長時間安定して保
持することができるという効果がある。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the effect of the recording medium according to any one of the first to fifth aspects, the memory layer is made of a ferroelectric material. There is an effect that the polarity of spontaneous polarization can be easily changed by applying an external electric field, and since it has a memory property, there is also an effect that digital data can be held in a polarized state for a long time. Since the polarization state can be stably maintained for a long time, there is an effect that the display of the visible layer can be stably maintained for a long time by the electric field generated by the polarization state.
【0075】その上、所定以上の電界を再度かけること
で、再び自発分極の極性を変換することができるという
効果がある。従って、メモリ層のデジタルデータを書き
換えることができ、これに応じて可視層で表示する画像
を書き換えることができるという効果を奏する。In addition, by applying an electric field of a predetermined value or more again, there is an effect that the polarity of spontaneous polarization can be converted again. Therefore, the digital data in the memory layer can be rewritten, and the image displayed on the visible layer can be rewritten accordingly.
【図1】本発明に係る実施の態様である記録媒体1の構
成の概略を示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a configuration of a recording medium 1 according to an embodiment of the present invention.
【図2】記録媒体1の表裏両面に電極を設けた変形例1
である記録媒体101の構成を表す模式断面図である。FIG. 2 is a modification example 1 in which electrodes are provided on both front and back surfaces of a recording medium 1.
1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a recording medium 101 that is a.
【図3】記録媒体101の可視層3を画素に応じて分割
した本実施の形態の変形例2である記録媒体201の構
成を表す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a recording medium 201 which is a modification 2 of the present embodiment in which the visible layer 3 of the recording medium 101 is divided according to pixels.
【図4】記録媒体101のメモリ層2と可視層3の間に
着色層16を備えた本実施の形態の第3の変形例である
記録媒体301の構成を表す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a recording medium 301 according to a third modification of the present embodiment, which includes a coloring layer 16 between the memory layer 2 and the visible layer 3 of the recording medium 101.
【図5】記録媒体1に電荷の検出手段である読取・書込
装置80Aを備えた記録媒体401の構成を示す模式図
である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of a recording medium 401 provided with a reading / writing device 80A as a charge detecting unit on the recording medium 1.
【図6】図5に示す記録媒体401の構造を詳細に説明
する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the structure of a recording medium 401 shown in FIG. 5 in detail.
【図7】本実施の形態の記録媒体101の裏電極14b
の配列を示す図である。FIG. 7 shows a back electrode 14b of the recording medium 101 according to the present embodiment.
FIG.
【図8】記録媒体401に読取・書込用のピンである接
続端子85を備えた第5の変形例である記録媒体501
の構成を示す模式図である。FIG. 8 shows a recording medium 501 according to a fifth modification in which a connection terminal 85 which is a read / write pin is provided on the recording medium 401.
It is a schematic diagram which shows the structure of.
【図9】記録媒体101のデジタルデータを多数の電極
が一体化された電極層により読み取りあるいは書き込む
ための読取・書込装置80Bの構成の一例を示す模式図
である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a read / write device 80B for reading or writing digital data on a recording medium 101 with an electrode layer in which a large number of electrodes are integrated.
【図10】記録媒体101のデジタルデータをスキャン
ヘッド90でスキャニングして読み取りあるいは書き込
むための読取・書込装置80Cの構成を示す模式図であ
る。FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a reading / writing device 80C for scanning or reading or writing digital data on a recording medium 101 by a scan head 90.
1、101,201,301,401,501 記録媒
体 2 メモリ層 3 可視層 14a 表電極 14b 裏電極 16 着色層 18 保護層 80A,80B,80C 読取・書込装置 81 転送ゲートトランジスタ 82 ビット線 83 ワード線 85 接続端子 86 裏外部電極 87 表外部電極 88 載置台 90 スキャンヘッド 91 アース線 G ゲート S ソース D ドレインDESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 101, 201, 301, 401, 501 Recording medium 2 Memory layer 3 Visible layer 14a Front electrode 14b Back electrode 16 Coloring layer 18 Protective layer 80A, 80B, 80C Read / write device 81 Transfer gate transistor 82 Bit line 83 word Line 85 Connection terminal 86 Back external electrode 87 Front external electrode 88 Mounting table 90 Scan head 91 Ground line G Gate S Source D Drain
Claims (6)
方向に内部を分極させ、その分極状態を保持するメモリ
層と、 そのメモリ層に積層され、前記分極状態に応じて表面を
所定の色に変化させる可視層とを備えたことを特徴とす
る記録媒体。1. A memory layer that polarizes the inside in the direction of an electric field according to the direction of an electric field to be applied and retains the polarization state, and is stacked on the memory layer, and has a predetermined surface according to the polarization state. A recording medium comprising: a visible layer that changes color.
記メモリ層に前記電界を印加するための対向する電極を
備え、 その対向する電極の少なくとも一方は、表示する画素ご
とに配列されていることを特徴とする請求項1に記載の
記録媒体。2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: an opposing electrode disposed to sandwich the memory layer, the opposing electrode for applying the electric field to the memory layer, and at least one of the opposing electrodes is arranged for each pixel to be displayed. The recording medium according to claim 1, wherein:
前記メモリ層の電位を前記画素ごとに検出する検出手段
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の記録媒体。3. A pixel is provided corresponding to each of the pixels,
3. The recording medium according to claim 2, further comprising a detection unit configured to detect a potential of the memory layer for each of the pixels.
料からなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
ずれかに記載の記録媒体。4. The recording medium according to claim 1, wherein said visible layer is made of an electrochromic material.
あることを特徴とする請求項4に記載の記録媒体。5. The recording medium according to claim 4, wherein the electrochromic material changes from colorless to colored according to the polarization state.
5のいずれかに記載の記録媒体。6. The recording medium according to claim 1, wherein the memory layer is made of a ferroelectric.
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