JP2010224278A - 表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法 - Google Patents

表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2010224278A
JP2010224278A JP2009072112A JP2009072112A JP2010224278A JP 2010224278 A JP2010224278 A JP 2010224278A JP 2009072112 A JP2009072112 A JP 2009072112A JP 2009072112 A JP2009072112 A JP 2009072112A JP 2010224278 A JP2010224278 A JP 2010224278A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
liquid crystal
resin
display medium
light
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.)
Pending
Application number
JP2009072112A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomozumi Uesaka
友純 上坂
Yasuhiro Yamaguchi
康浩 山口
Hideo Kobayashi
英夫 小林
Masaaki Araki
雅昭 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2009072112A priority Critical patent/JP2010224278A/ja
Publication of JP2010224278A publication Critical patent/JP2010224278A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

【課題】本発明の構成を有さない場合に比べ、液晶層の表示特性の劣化の抑制された表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】表示媒体12によれば、液晶層17と光吸収層19との層間、詳細にはラミネート層18と光吸収層19との層間に、水分散型樹脂から構成された樹脂層21が設けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法に関する。
光書き込み型表示デバイスは、所定の電圧を素子に印加しつつ、受光した光量により光スイッチング素子のインピーダンスを変化させ、表示素子に印加される電圧あるいは電流を制御することにより、表示素子を駆動し、画像を表示する。特に、メモリ性のある表示素子と光導電性スイッチング素子を積層し、これに、電圧を印加すると共に、光画像を入射し、書き込みを行う光書き込み型表示媒体は、書き込み装置から媒体を切り離して持ち歩くことが可能な電子ペーパー媒体として注目されている。
光書き込み型の表示媒体としては、一対の電極間に液晶層と光導電層とを光吸収層を挟んで積層した表示媒体が知られている(例えば、特許文献1参照)。液晶層としては、メモリ性を有するコレステリック液晶を表示層材料として用いたものが主流であり、このコレステリック液晶は、印加電圧に応じて、螺旋軸がセル表面に垂直になり入射光に対して上記の選択反射現象を起こすプレーナー、螺旋軸がほぼセル表面に平行になり入射光を少し前方散乱させながら透過させるフォーカルコニック、及び螺旋構造がほどけて液晶ダイレクタが電界方向を向き入射光をほぼ完全に透過させるホメオトロピック、の3つの状態を示す。光吸収層は、液晶層を透過した光を吸収する機能を有している。
このような構成の表示媒体においては、一対の電極に所定の電圧を印加した状態で光導電層側の表面に光導電層の吸収波長領域の光である書込光を照射することで、所望の記録画像を書き込んでいる。具体的には、一対の電極に所定の電圧を印加した状態で書込光の照射を行った後に電圧印加を解除することで、光導電層に光電流が流れて液晶層に係る分圧が増大する。これにより、液晶層における書込光の照射された領域が反射率の高いプレーナー状態(白表示状態)となり、非露光部では液晶層にかかる分圧が小さく反射率の低いフォーカルコニック状態となり液晶層より背面側の層の色が表示された状態となる。
この表示媒体の製造時において、光導電層と液晶層との間には、各層を積層させて成膜するときの下地層への影響を抑制するための機能層として、隔離層が導入されている。この隔離層としては、下地層の溶解を避ける目的から、水溶性樹脂が用いられている。
特開2003−005148号公報
本発明の課題は、水分散型樹脂から構成された樹脂層を有さない場合に比べ、液晶層の表示特性の劣化の抑制された表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、一対の電極と、前記一対の電極間に設けられ、予め定められた吸収波長領域の書込光を吸収することにより、該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層と、前記一対の電極間に設けられた液晶層と、前記光導電層と前記液晶層との層間に設けられ、水分散型樹脂から構成された樹脂層と、を備えた表示媒体である。
請求項2に係る発明は、前記樹脂層が、透明であることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体である。
請求項3に係る発明は、前記水分散型樹脂が、親水性基を有するポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示媒体である。
請求項4に係る発明は、前記光導電層と前記液晶層との層間に設けられ、接着性を有する接着層を備え、前記樹脂層は、前記接着層と前記光導電層との層間に設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の表示媒体である。
請求項5に係る発明は、一対の電極と、前記一対の電極間に設けられ、予め定められた吸収波長領域の書込光を吸収することにより、該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層と、前記一対の電極間に設けられた液晶層と、前記光導電層と前記液晶層との層間に設けられ、水分散型樹脂から構成された樹脂層と、を備えた表示媒体について、前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加装置と、前記表示媒体の前記光導電層へ前記書込光を照射する照射装置と、を備えた書込装置である。
請求項6に係る発明は、前記電圧印加装置は、画像情報書込時に前記一対の電極に直流電圧を印加することを特徴とする請求項5に記載の書込装置である。
請求項7に係る発明は、一対の電極と、前記一対の電極間に設けられ、予め定められた吸収波長領域の書込光を吸収することにより、該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層と、前記一対の電極間に設けられた液晶層と、前記光導電層と前記液晶層との層間に設けられ、水分散型樹脂から構成された樹脂層と、を備えた表示媒体と、前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加装置と、前記表示媒体の前記光導電層へ前記書込光を照射する照射装置と、を備えた表示装置である。
請求項8に係る発明は、前記電圧印加装置は、画像情報書込時に前記一対の電極に直流電圧を印加することを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
請求項9に係る発明は、電極層上に、予め定められた吸収波長領域の書込光を吸収することにより該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層を形成する工程と、前記光導電層上に、水分散型樹脂と、水と、を含む塗布液を塗布及び乾燥して樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層上に、液晶層及び電極層を形成する工程と、を有する表示媒体の製造方法である。
請求項1に係る発明によれば、水分散型樹脂から構成された樹脂層を有さない場合に比べ、液晶層の表示特性の劣化の抑制された表示媒体が提供される、という効果を奏する。
請求項2に係る発明によれば、樹脂層が透明でない場合に比べて、画質向上が図れる、という効果を奏する。
請求項3に係る発明によれば、水分散型樹脂が親水性基を有するポリエステル樹脂ではない場合に比べて、液晶層の表示特性の劣化が更に効果的に抑制される、という効果を奏する。
請求項4に係る発明によれば、接着層を有さず、樹脂層が接着層と光導電層との層間に設けられていない場合に比べ、液晶層の表示特性の劣化が更に効果的に抑制される、という効果を奏する。
請求項5に係る発明によれば、水分散型樹脂から構成された樹脂層を有さない場合に比べて、液晶層の表示特性の劣化の抑制された表示媒体が提供される、という効果を奏する。
請求項6に係る発明によれば、画像情報書込時に交流電圧を印加する場合に比べて、液晶層のイオン汚染による表示特性の劣化が効果的に抑制される、という効果を奏する。
請求項7係る発明によれば、水分散型樹脂から構成された樹脂層を有さない場合に比べて、液晶層の表示特性の劣化の抑制された表示媒体が提供される、という効果を奏する。
請求項8に係る発明によれば、画像情報書込時に交流電圧を印加する場合に比べ、液晶層のイオン汚染による表示特性の劣化が効果的に抑制される、という効果を奏する。
請求項9に係る発明によれば、水分散型樹脂から構成された樹脂層を形成する工程を含まない場合に比べて、表示媒体の製造時に光導電層に損傷を与える事が抑制されると共に、液晶層の表示特性の劣化が抑制される、という効果を奏する。
本実施形態の表示装置の一の形態を示す概略構成図である。 コレステリック液晶の分子配向と光学特性の関係を示す模式説明図であり、(A)はプレーナー状態、(B)はフォーカルコニック状態、(C)ホメオトロピック状態の各状態におけるものである。 コレステリック液晶層の電気光学応答特性を示す線図である。
本発明の表示装置及び光書き込み方法の一の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1に示すように、本実施の形態の表示装置10は、表示媒体12と、書込装置14と、を備えている。
表示媒体12は、表示面側(図1中、X側)から順に、基板13、電極15、液晶層17、光吸収層19、ラミネート層18、水分散型樹脂から構成された樹脂層21、光導電層20、電極22、及び基板24が積層されて構成されている。
表示装置10が本発明の表示装置に相当し、書込装置14が本発明の書込装置に相当し、表示媒体12が本発明の表示媒体に相当する。また、電極15及び電極22が本発明の表示媒体の電極に相当し、液晶層17が液晶層に相当し、光導電層20が光導電層に相当する。また、樹脂層21が、本発明の表示媒体の樹脂層(水分散型樹脂から構成された樹脂層)に相当する。
本実施の形態の表示媒体12によれば、液晶層17と光吸収層19との層間には、詳細は後述するが、水分散型樹脂から構成された樹脂層21が設けられている。このため、表示媒体12から液晶層17へ向かってイオン成分が拡散することが抑制され、液晶層17の表示特性の劣化が抑制される。
なお、詳細は後述するが、表示媒体12では、電極15及び電極22間に電圧を印加し、光導電層20へ書込光の照射を行うことで光導電層20の電気特性分布を変化させて、この電気的特性分布の変化に応じて分布した分圧が液晶層17に印加されることで、該分圧に応じて液晶層17のコレステリック液晶の配向が変化して液晶層17に画像が形成される。すなわち、表示媒体12では、表示媒体12への書込光の照射及び電圧印加による液晶層17の反射率の変化によって、画像が形成される。
本実施の形態において、液晶層17の「表示特性」とは、この液晶層17の電圧印加による反射率の変化の応答性を示している。すなわち、「液晶層17の表示特性が良好である」または「液晶層17の表示特性の劣化が抑制された状態」とは、特定の電圧値の電圧を印加することで、色合いの違いとして視認される程度に液晶層17の反射率に変化が生じる状態を示し、「液晶層17の表示特性が劣化した状態」とは、同じ電圧値の電圧を印加しても、色合いの変化として認識される程度の液晶層17の反射率の変化が生じない状態を示している。
以下、各構成について詳細に説明する。
基板13及び基板24は、各層を基板間に保持し、表示媒体12の構造を維持する。基板13及び基板24は、外力に耐える強度を有するシート形状の物体であり、表示面側に設けられた基板13は少なくとも入射光を、表示面と反対側に設けられた基板24は、後述する書込光を少なくとも透過する。また、これらの基板13及び基板24は、フレキシブル性を有することが好ましい。なお、本実施の形態では、基板13が表示面側の基板であるものとし、基板24が非表示面側の基板であるものとして説明する。
基板13及び基板24を構成する具体的な材料としては、無機シート(たとえばガラス・シリコン)、高分子フィルム(たとえばPET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリスルホン、PES(ポリエーテルスルホン)、PC(ポリカーボネート)、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリイミド)等が挙げられる。
なお、本実施形態では、光導電層(電荷発生層、電荷輸送層)に有機材料を用いるため、高温で熱処理をする工程がないので、フレキシブル基板が得られること、成形が容易なこと、コストの点などから光透過性の高分子フィルム基板を用いることが有利である。
これらの基板13、及び基板24の厚みとしては、50μm以上500μm以下の範囲程度が好適である。
電極15及び電極22は、詳細を後述する書込装置14から印加された電圧を、表示媒体12内の各樹脂層へ印加するための部材である。このため、電極15及び電極22は、導電性を有し、表示面側に設けられた電極15は少なくとも入射光を、表示面と反対側に設けられた電極22は、後述する書込光を少なくとも透過する。なお、本実施の形態において、「導電」及び「導電性」とはシート抵抗が500Ω/□以下のものを示す。
電極15及び電極22としては、金属(たとえば金、アルミニウム)、金属酸化物(たとえば酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ(ITO))、導電性有機高分子(たとえばポリチオフェン系・ポリアニリン系)などで形成された導電性薄膜が挙げられる。なお、これらの電極15及び電極22各々の表面および/または裏面には、密着力改善膜、光反射防止膜、ガスバリア膜など公知の機能性膜を形成してもよい。
光導電層20は、上記電極15と電極22との電極間に設けられ、内部光電効果をもち、書込光の照射強度に応じてインピーダンス特性が変化することにより、該書込光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す。
本実施の形態では、光導電層20は、表示面側から順に、電荷発生層(CGL)20A、電荷輸送層(CTL)20B、電荷発生層(CGL)20Cが順に積層されたデュアルCGL構造とされているとして説明するが、表示面側から順に、少なくとも電荷輸送層20B及び電荷発生層20Cが積層されて構成されていればよく、この構成に限られない。
電荷発生層20Aは、書込光を吸収して電荷を発生させる機能を有する層である。すなわち、書込光とは、光導電層20の電荷発生層20Aの吸収する吸収波長領域の光を示している。電荷発生層20Aとしては、書込光を吸収して励起子(電子とホールの対)を発生させ、電荷発生層20Aの内部、または電荷発生層20Aと電荷輸送層20Bとの界面で自由キャリアに効率良く分離させられるものが好ましい。
電荷発生層20Aとしては、電荷発生材料をバインダー樹脂に分散したものなどが挙げられる。この電荷発生材料としては、金属又は無金属フタロシアニン顔料、スクアリウム顔料、アズレニウム顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、キナクリドン顔料、ピロロピロール顔料、ジブロモアントアントロン顔料などの多環キノン顔料、等が適用可能であるが、フタロシアニン顔料である、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、あるいはチタニルフタロシアニンの一種類かあるいは混合物を主成分とする電荷発生材料が好ましい。
電荷発生層20Aに用い得るバインダー樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、カルボキシル変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン樹脂を含む)、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロール樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂などが適用可能である。特に、ポリビニルブチラール樹脂やカルボキシル変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂は、電荷発生材料を良好に分散させるため、好ましいバインダー樹脂である。
電荷発生層20Cは、電荷発生層20Aと同様に書込光を吸収して電荷を発生させる機能を有する層である。この電荷発生層20Cとしては、上記電荷発生層20Aと同じように、電荷発生材料をバインダー樹脂に分散したものが挙げられ、上記説明した電荷発生層20Aにおいて例示した電荷発生材料が用いられる。電荷発生層20Cは、上記説明した電荷発生層20Aと同じ電荷発生材料であることが製造のしやすさから望ましい。
また、電荷発生層20Cには、上記電荷発生層20Aに用い得るバインダー樹脂が使用される。電荷発生層20Cにおける電荷発生材料とバインダー樹脂との混合比、塗布液の調製、形成方法、膜厚等は、上記電荷発生層20Aで述べた内容に準ずるため、詳細な説明を省略する。
電荷輸送層20Bは、電荷発生層20Aで発生した電荷が注入されて、印加された電場方向にドリフトする機能を有する層である。一般に電荷輸送層20Bは、電荷発生層20Aの数10倍の厚みを有する。このため、電荷輸送層20Bの容量、電荷輸送層20Bの暗電流、および電荷輸送層20B内部に流れる電流が、光導電層20全体の明暗インピーダンスを決定付けている。
電荷輸送層20Bは、電荷輸送材料を含んで構成され、電荷発生層20Aからの正孔(ホール)の注入が効率良く発生し(電荷発生層20Aとイオン化ポテンシャルが近いことが好ましい)、注入された正孔が高速にホッピング移動するものが好適である。なお、書込光の非露光時のインピーダンスを高くするためには、熱キャリアによる暗電流は低い方が好ましい。
電荷輸送層20Bに含まれる電荷輸送材料としては、ベンジジン系、カルバゾール系、オキサジアゾール系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリフェニルアミン系、トリフェニルメタン系などが適用される。なお、上記電荷輸送性材料は、ほとんど正孔輸送性であり、本実施の形態では電荷輸送層20Bは正孔輸送層であるとして説明するが、この形態に限られず、電子輸送層として機能する層を用いても良い。
電荷輸送層20Bに含まれるバインダー樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂等が適用可能である。特に、ポリカーボネート樹脂は、電荷輸送層のバインダーとした場合、電荷輸送特性が良好である上に、強度や柔軟性、透明性のバランスに優れているため、好ましいものである。
電荷輸送層20Bにおける電荷輸送材料とバインダー樹脂との混合比(電荷輸送材料/バインダー樹脂)は1/10以上10/1以下の範囲が好ましく、3/7以上7/3以下の範囲がより好ましい。
光導電層20は、基板24上に積層された電極22上に成膜することによって作製される(光導電層形成工程)。
詳細には、電荷発生層20A及び電荷発生層20Cの作製方法としては、真空蒸着法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶剤を用いるスピンコート法、ディップ法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法などが適用可能である。いずれの方式も、a−Siやフォトダイオード作製における基板加熱や厳しい工程管理は不要である。ただし、前記電荷輸送材料を混合して用いる場合には、作製の容易性等から溶剤を用いる塗布により作製することが好ましい。この溶剤としては、少なくとも電荷輸送層20Bに損傷(電荷輸送層の膨潤やクラックの発生等)を与えない溶剤が好ましい。このため、電荷発生層20Aの形成溶剤として用いられる溶媒としては、電荷輸送層20Bを構成する材料にもよるが、一般に、アルコール系、ケトン系、エーテル系、エステル系などの溶媒が有効である。中でも、アルコール等の分子中に水酸基を有する溶媒は、ポリカーボネート系樹脂をバインダーとした電荷輸送層上に作製する電荷発生層20A形成塗布液の溶媒として最適である。
電荷発生層20A形成塗布液の調製については、前記溶剤(またはバインダー樹脂を溶解した溶液)中に、前記電荷発生材料と必要に応じて添加される電荷輸送材料とを前記好ましい混合比率で添加し混合、分散させる。混合/分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等を用いる常法が適用される。分散の際、電荷発生材料の粒子サイズを0.5μm以下、望ましくは0.3μm以下、さらに望ましくは0.15μm以下にすることが有効である。この電荷発生層20Aの膜厚は、10nm以上1μm以下の範囲が好ましく、20nm以上500nm以下の範囲がより好ましい。
電荷輸送層20Bの作製方法としては、真空蒸着法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶剤を用いるスピンコート法、ディップ法、ブレードコート法、ロールコート法などが適用可能である。溶剤塗布法の場合には、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いられる。この電荷輸送層20Bの膜厚は、1μm以上100μm以下の範囲とすることが好ましく、3μm以上20μm以下の範囲とすることがより好ましい。
液晶層17としては、コレステリック(カイラルネマチック)液晶の光干渉状態の変化を利用して、電場によって入射光の反射・透過状態を変調する機能を有し、選択した状態が無電場で保持される性質のものが用いられる。この液晶層17としては、さらに、曲げや圧力などの外力に対して変形しない構造であることが好ましい。
本実施の形態の液晶層17としては、コレステリック液晶および透明樹脂から構成される自己保持型液晶複合体の液晶層が形成されてなるものが用いられる。すなわち、本実施の形態の液晶層17は、複合体として自己保持性を有するためスペーサ等を必要としない液晶層である。本実施形態では、液晶層17は、高分子マトリックス(透明樹脂)11中にコレステリック液晶17Bが分散されて構成されている。なお、本実施の形態においては、液晶層17が自己保持型液晶複合体の液晶層であるとして説明するが、自己保持型液晶複合体であることは必須ではなく、単に液晶のみで液晶層を構成することとしても勿論構わない。
コレステリック液晶17Bは、入射光のうち特定の色光の反射・透過状態を変調する機能を有し、液晶分子がらせん状に捩れて配向しており、らせん軸方向から入射した光のうち、らせんピッチに依存した特定の光を干渉反射する。この液晶分子は、電場によって配向が変化し、反射状態が変化される。このコレステリック液晶17Bは印加電圧に対して反射率が高く表示性能が優れており、またメモリ性を有することから、本実施形態の表示媒体12に特に有効に用いられる。なお、液晶層17を、自己保持型液晶複合体とする場合には、ドロップサイズが均一で、単層稠密に配置されていることが好ましい。
コレステリック液晶17Bとして使用可能な具体的な液晶としては、ステロイド系コレステロール誘導体、あるいはネマチック液晶やスメクチック液晶(たとえばシッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、安息香酸エステル系、ビフェニル系、ターフェニル系、シクロヘキシルカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサンエステル系、シクロヘキシルエタン系、シクロヘキサン系、トラン系、アルケニル系、スチルベン系、縮合多環系)、またはこれらの混合物に、カイラル剤(たとえばステロイド系コレステロール誘導体、シッフ塩基系、アゾ系、エステル系、ビフェニル系)を添加したもの等が挙げられる。
液晶層17がコレステリック液晶17Bと高分子マトリックス17Aからなる自己保持型液晶複合体を形成する形態としては、コレステリック液晶の連続相中に網目状の樹脂を含むPNLC(Polymer Network Liquid Crystal)構造や、高分子の骨格中にコレステリック液晶がドロップレット状に分散されたPDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)構造(マイクロカプセル化されたものを含む)が用いられ、PNLC構造やPDLC構造とすることによって、コレステリック液晶と高分子の界面にアンカリング効果を生じ、無電界でのプレーナまたはフォーカルコニックの保持状態が、より安定となる。
上記PNLC構造やPDLC構造は、高分子と液晶とを相分離させる公知の方法、例えば、アクリル系、チオール系、エポキシ系などの、熱や光、電子線などによって重合する高分子前駆体と液晶を混合し、均一相の状態から重合させて相分離させるPIPS(Polymerization Induced Phase Separation)法、ポリビニルアルコールなどの、液晶の溶解度が低い高分子と液晶とを混合し、攪拌懸濁させて、液晶を高分子中にドロップレット分散させるエマルジョン法、熱可塑性高分子と液晶とを混合し、均一相に加熱した状態から冷却して相分離させるTIPS(Thermally Induced Phase Separation)法、高分子と液晶とをクロロホルムなどの溶媒に溶かし、溶媒を蒸発させて高分子と液晶とを相分離させるSIPS(Solvent Induced Phase Separation)法などによって形成されるが、特に限定されるものではない。
高分子マトリックス17Aは、コレステリック液晶17Bを保持し、表示媒体12の変形による液晶の流動(画像の変化)を抑制する機能を有するものであり、液晶材料に溶解せず、また液晶と相溶しない液体を溶剤とする高分子材料が好適に用いられる。また、高分子マトリックス17Aとしては、外力に耐える強度をもち、少なくとも入射光および書込光に対して高い透過性を示す材料であることが望まれる。
高分子マトリックス17Aとして採用可能な材料としては、水溶性高分子材料(例えばゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアクリル酸系ポリマー、エチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアミジン、イソプレン系スルホン酸ポリマー)、あるいは水性エマルジョン化できる材料(例えばフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂)等が挙げられる。
このコレステリック液晶17Bは、図2(A)に示すように、螺旋軸がセル表面に垂直になり、入射光に対して上記の選択反射現象を起こすプレーナー、同図(B)に示すように、螺旋軸がほぼセル表面に平行になり、入射光を少し前方散乱させながら透過させるフォーカルコニック、及び同図(C)に示すように、螺旋構造がほどけて液晶ダイレクタが電界方向を向き、入射光をほぼ完全に透過させるホメオトロピック、の3つの状態を示す。
上記の3つの状態のうち、プレーナー及びフォーカルコニックは、無電圧で双安定に存在する。したがって、コレステリック液晶の配向状態は、液晶層に印加される電圧に対して一義的に決まらず、プレーナーが初期状態の場合には、印加電圧の増加に伴って、プレーナー、フォーカルコニック、ホメオトロピックの順に変化し、フォーカルコニックが初期状態の場合には、印加電圧の増加に伴って、フォーカルコニック、ホメオトロピックの順に変化する電気光学応答特性を有している(図3参照)。
一方、液晶層17に印加した電圧を急激にゼロにした場合には、プレーナーとフォーカルコニックはそのままの状態を維持し、ホメオトロピックはプレーナーに変化する電気光学応答特性を有している(図3参照)。
したがって、液晶層17に電圧を印加した後に電圧印加を解除することで、液晶層17にかかっていた電圧が急激にゼロとされたときの液晶層17は、図3に示すようなバスタブ型のスイッチング挙動を示し、電圧印加解除前に液晶層17にかかっていた電圧がVfh(上側閾値電圧)以上のときには、電圧印加解除後にはコレステリック液晶はホメオトロピックからプレーナーに変化した選択反射状態となり、Vpf(下閾値電圧)とVfhとの間のときには、フォーカルコニックによる透過状態となり、Vpf以下のときには、電圧印加前の状態を継続した状態、すなわちプレーナーによる選択反射状態又はフォーカルコニックによる透過状態となる。表示媒体12では、この状態変化を利用することによって液晶層17に画像を表示する。
なお、図3中、縦軸は正規化光反射率であり、最大光反射率を100、最小光反射率を0として、光反射率を正規化している。また、プレーナー、フォーカルコニックおよびホメオトロピックの各状態間には、遷移領域が存在するため、正規化光反射率が50以上の場合を選択反射状態、正規化光反射率が50未満の場合を透過状態と定義し、プレーナーとフォーカルコニックの状態変化のしきい値電圧を下側閾値電圧(Vpf)とし、フォーカルコニックとホメオトロピックの状態変化のしきい値電圧を上側閾値電圧(Vfh)としている。
この液晶層17と光導電層20と層間には、光導電層20の電荷発生層20A側から液晶層17側に向かって順に、樹脂層21、ラミネート層18、及び光吸収層19が設けられている。
ラミネート層18は、それぞれ上下基板内面に形成した各樹脂層を貼り合わせる際に、凹凸吸収および接着の役割を果たす目的で設けられている。ラミネート層18は、ガラス転移点の低い高分子材料からなり、熱や圧力によって貼り合わせる対象となる層(本実施の形態では樹脂層21と液晶層17)を密着・接着させる材料が選択される。また、本実施の形態では、このラミネート層18は、絶縁性の層として構成されることが望ましい。なお、本実施の形態において、「絶縁性」及び「絶縁」とは、シート抵抗が1010Ω/□以上のものを目安とする。
このラミネート層18に好適な材料としては、粘着性の高分子材料(例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂)が挙げられ、これらの高分子材料を有機溶剤に溶解させて塗布液を調整し、これを塗布し乾燥させて成膜することによって形成される。
光吸収層19は、上記書込光と読取光とを光学分離し、相互干渉による誤動作を防ぐとともに、表示時に表示媒体12の非表示面側(基板24側)から入射する入射光と、液晶層17に表示された表示画像を光学分離し、画質の劣化を防ぐ目的で設けられる層である。読取光とは、表示媒体12の表示面側(基板13側)から液晶層17に向かって入射する光であり、太陽光や室内光等が挙げられる。すなわち、光吸収層19には、少なくとも電荷発生層20C及び電荷発生層20Aの吸収波長域の光、および液晶層17を透過した透過光を吸収する機能が要求される。
なお、本実施の形態の表示媒体12では、電極15及び電極22に電圧を印加すると共に、基板24側から光導電層20に向かって書込光を照射することによって、液晶層17の光学的特性分布が変化し、これによって該液晶層17に可視画像が書き込まれる。この液晶層17に表示された画像の視認性が表示媒体12の非表示面側からの透過光によって低下することを抑制するためには、光吸収層19は、電荷発生層20C及び電荷発生層20Aの吸収波長領域の光や液晶層17の反射波長領域の光だけではなく、可視光領域全域にわたる波長領域の光を吸収することが望ましい。
なお、本実施の形態では、光吸収層19は、液晶層17と光導電層20との層間に設けられる場合を説明するが、光吸収層19を、光導電層20と電極22との間に設けた構成としてもよい。この場合には、光吸収層19は、上記書込光を透過すると共に、液晶層17を透過した透過光を吸収する構成であればよい。あるいは、書込を行なう際の液晶層が光透過状態(フォーカルコニック)であることを利用して電極15側から書込光照射を行なうように構成してもよく、その場合には光吸収層19は書込光を吸収してもよい。
光吸収層19としては、具体的には、無機顔料、または有機染料や有機顔料を直接成膜する乾式法、これらの顔料または染料を水溶性ポリマー(たとえばポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル樹脂等)の水溶液に分散させた塗布液または上記顔料や染料の水分散液を塗布し乾燥させて成膜する湿式塗布法等が挙げられる。この光吸収層19の膜厚としては、1μm以上10μm以下とすることが望ましい。
樹脂層21は、光導電層20と液晶層17との層間に設けられており、上記ラミネート層18と光導電層20との層間に設けられていることが望ましい。
この樹脂層21は、直接接して積層されたときに材質によっては光導電層20にダメージを与える場合のあるラミネート層18等の各層から、光導電層20を隔離する機能を有する層である。
例えば、ラミネート層18の成膜時には、上述のように有機溶剤が用いられることから、光導電層20上に直接接するようにラミネート層18を設けると、光導電層20が溶解してしまう。そこで、従来では、光導電層20上に水溶性樹脂からなる隔離層(本願における樹脂層21に相当する層として)を設けることによって、光導電層20への隔離層成膜時、及び隔離層を介して積層されるその他の層の成膜時における光導電層20へのダメージを抑制していた。
しかしながら、光導電層20上に設ける隔離層として、従来方式のように水溶性樹脂を用いると、隔離層を構成する水溶性樹脂の吸湿によって隔離層内に水分が残存しやすかった。その後、隔離層上に形成したラミネート層を介して光吸収層と接着して一体化した後に、隔離層中に残存する水分が、周りの層に拡散してしまう場合があった。特に、液晶層17へ向かって水分が拡散してゆく際に、隔離層中に存在したイオン性不純物に加えて、拡散する経路にあるラミネート層および光吸収層に存在するイオン性不純物をもともなって液晶層まで拡散してしまい、液晶層17がイオン汚染される場合があった。ここで、隔離層および光吸収層の塗布液は水性である場合が多く、イオン性不純物をイオン交換樹脂などを用いて比較的容易に除去することが可能であるが、ラミネート層は有機系の接着剤を使用する場合が多く、イオン性不純物を除去することが比較的困難であった。このようにして、液晶層17がイオン汚染された状態で電極15及び電極22に電圧が印加されると、イオン伝導によって液晶層17にかかる電圧が低下してしまい、イオン汚染されていない状態のスイッチング挙動とは異なる電気光学応答特性を示すようになり、液晶層17が正常に駆動せず、表示特性の劣化が生じる場合があった。
一方、本実施の形態の表示媒体12によれば、光導電層20と液晶層17との層間、望ましくはラミネート層18と光導電層20との層間に設けられた、上記隔離層として機能する樹脂層21は、水分散型樹脂から構成されている。水分散型樹脂は、樹脂を構成する高分子の分子鎖が、親水性基を有するものであり、水系溶剤中では良好且つ安定に分散し、塗布・乾燥して成膜した後には、優れた耐水性を有する。このため、光導電層20の上に水系溶剤を用いて塗布形成できるので光導電層20に悪影響を及ぼすことがない。また、作製された表示媒体12の内部に水分が残存することが抑制され、樹脂層21を起点としてラミネート層18、光吸収層19を介して液晶層17へイオン成分やイオン性不純物が拡散することが抑制され、液晶層17の表示特性の劣化が抑制される。
この樹脂層21を構成する水分散型樹脂としては、水分散アクリル樹脂、水分散ポリエステル樹脂、水分散ポリスチレン樹脂、水分散ウレタン樹脂等が挙げられる。
また、この樹脂層21は、図1に例示したような単一の液晶層を用いるモノクロ表示の場合には透明である必要はないが、反射光波長の異なる複数の液晶層と光導電層を用いた多色表示素子を形成する場合、特に、書込光波長の異なる複数の光導電層を用いる場合には、1つの光導電層に形成する隔離層は、他の光導電層への書込光を好ましくは50%以上透過する必要がある。透過しないと、他の光導電層への書込ができなくなる。透過しても、透過光を拡散してしまうと画像の解像度が低下してしまう場合があるので、光の拡散性が小さいもの、目視的には白濁しないものが好ましい。
また、樹脂層21を形成した後の表面の凹凸が大きいと、ラミネートの際に気泡ができてしまうなどの問題があるため、ラミネート層18の膜厚を大きくして凹凸を吸収する必要がある。しかし、ラミネート層18の膜厚を大きくしてしまうと、駆動電圧が上昇してしまう問題がある。よって樹脂層21成膜後の表面凹凸が3μm以下になるものが好ましい。
このように、書込光(通常は可視光領域)に対する透明性、透過光に対する非拡散性、膜形成後の表面性、などの観点からは、水分散ポリエステル樹脂(すなわち、親水性基を有するポリエステル樹脂)が望ましい。
なお、水分散型樹脂の市販品としては、例えば、東洋紡製バイロナールMD−1200、MD−1220、MD−1930や、互応化学製プラスコートZ−446、Z−465、RZ−96、大日本インキ化学工業製ES−611、ES−670、高松油脂製ペスレジンA−160P、A−210、A−620、星光化学工業製ハイロスXE−18、XE−35、XE−48、XE−60、XE−62、日本純薬製ジュリマーAT−210、AT−510、AT−515、AT−613、ET−410、ET−530、ET−533、FC−60、FC−80等が挙げられる。
これらの中でも、成膜後の均一性、表面性、耐水性の観点から、東洋紡製バイロナールMD−1200、MD−1220、MD−1930が好適に用いられる。
この樹脂層21は、表示媒体12における液晶層17及び光導電層20の電気特性に影響を与えることを抑制する観点から、絶縁性であることが望ましい。また、樹脂層21は、透明(可視光の透過率が50%以上)であることが望ましい。
この樹脂層21の層厚としては、ラミネート層18と光導電層20とを隔離する機能を有し、且つ表示媒体12における表示特性に影響を与えない厚みであればよいが、例えば、1μm以上10μm以下とすることが望ましい。
なお、樹脂層21には、この樹脂層21の耐水性、及び樹脂層21成膜時の水による濡れ性を損なわない範囲であれば、各種添加剤を加えても良い。
この樹脂層21の形成方法としては、具体的には、上記水分散型樹脂と、水と、を含む塗布液、すなわち、水分散型樹脂の水分散液を塗布液として調整し、これを光導電層20上に塗布し乾燥させて成膜する湿式塗布法が挙げられる(光導電層形成工程)。
この塗布液として用いる水は、例えば、蒸留水、イオン交換水を用いればよい。また、この水分散型樹脂の分散に用いる分散機としては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、加圧ニーダー、エクストルーダー、メディア分散機等が挙げられる。
このように、樹脂層21の成膜時には水を使用するため、樹脂層21の成膜時に光導電層20を溶解する等の光導電層20へのダメージが抑制される。また、乾燥した後には、樹脂層21は優れた耐水性を示すため、大気中に放置しても、ほとんど吸湿することがない。このため、表示媒体12が形成された後においても、表示媒体12内部に水分が残存することが抑制され、液晶層17の表示特性の劣化が抑制される。また、樹脂層21を介して液晶層17へイオン成分やイオン性不純物が拡散することが抑制され、液晶層17の表示特性の劣化が抑制される。
本実施の形態の表示媒体12は、表示面側とされる基板13、電極15、液晶層17、光吸収層19、及びラミネート層18の積層された積層体と、背面側とされる基板24上に、電極22、光導電層20、樹脂層21、及びラミネート層18の積層された積層体と、を貼り合わせることによって作製される(表示媒体成形工程)。なお、ラミネート層18は表示面側の光吸収層19の次に形成し、貼り合わせてもよい。
以下、本実施の形態の表示媒体12を備えた表示装置10について、詳細に説明する。
書込装置14は、表示媒体12に画像を書き込む装置であり、表示媒体12に対して書込光を走査露光する露光装置30、表示媒体12の電極15と電極22との電極間に電圧を印加する電圧印加部26、及び露光装置30と電圧印加部26とに電気的に接続され、これらを制御する制御部28を含んで構成されている。
露光装置30は、表示媒体12の光導電層20へ、この光導電層20の吸収する吸収波長領域の光としての書込光を照射する光源30Aと、光源30Aを表示媒体12の全領域に対して走査駆動する駆動部30Bと、を含んで構成されている。
光源30Aから照射された書込光の光導電層20への照射領域は、光源30Aが走査駆動されない状態においては、液晶層17に表示される画像の各画素に対応する領域以下の大きさであることが好ましく、この光源30Aの露光及び非露光が調整され且つ、光源30Aが駆動部30Bによって走査駆動されることで、液晶層17に表示する画像の各画素に応じて書込光の露光及び非露光が調整される。
光源30Aとしては、制御部28からの入力信号に基づいて、表示媒体12の光導電層20へ所望の書込光(スペクトル・強度・空間周波数)を照射するものであれば、特に制限されるものではない。なお、光源30Aにより照射される書込光としては、光導電層20の吸収波長域のエネルギーが多い光であることが好ましい。
電圧印加部26は、制御部28からの入力信号に基づいて、表示媒体12の電極15と電極22との電極間に、該入力信号に応じた極性及び電圧値の電圧を、該入力信号に応じた時間印加するものであればよい。この電圧印加部26としては、例えばバイポーラ高電圧アンプ等が用いられる。
この電圧印加部26による表示媒体12への電圧印加は、詳細には、接触端子25を介して、電極15及び電極22間になされる。ここで、接触端子25とは、電圧印加部26および表示媒体12の電極15及び電極22に接触して、両者の導通を行う部材であり、高い導電性を有し、電極15、電極22、および電圧印加部26との接触抵抗が小さいものが選択される。なお、接触端子25は、表示媒体12と書込装置14とを切りはなせるように、電極15及び電極22と、電圧印加部26と、のどちらか、あるいは両者から分離できる構造であることが好ましい。
制御部28は、図示を省略するCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等から構成されており、ROMに格納されたプログラムにしたがって書込装置14の装置各部を制御し、無線回線または有線回線を介して外部装置等から取得した画像データに応じた画像を表示媒体12に表示するように、電圧印加部26、及び露光装置30を制御する。
表示媒体12は、書込装置14と一体化された構成であってもよいし、書込装置14と分離可能に構成されていてもよい。表示媒体12を書込装置14に対して分離可能に構成する場合には、例えば、表示媒体12を、図示を省略するスロット等に装着することで、表示媒体12の電極15及び電極22が電圧印加部26から電圧印加可能に接続されると共に、露光装置30から光導電層20へ書込光の照射可能な状態とされるように構成すればよい。
このように、表示媒体12を書込装置14に対して分離可能に構成した場合には、表示媒体12のみを単体で配布することが容易とされると共に、閲覧、回覧、配布等に容易に供される。また、表示媒体12を再度書込装置14のスロットに装着することで、新たな画像の書き込みや書き込んだ画像の消去も可能とされる。
上記のように構成された表示装置10においては、制御部28の制御によって、書込対象の画像の画像データに応じて電圧印加部26及び露光装置30が制御されることによって表示媒体12に画像が書き込まれる。具体的には、制御部28の制御によって、電圧印加部26から電極15及び電極22間に電圧が印加されると共に、露光装置30の駆動部30Bにおいて光源30Aを表示媒体12に表示される画像の各画素に対応する位置へ移動させると共に、移動先において、画像に応じて光源30Aから書込光を照射する。これによって、表示媒体12に画像が書き込まれる。
表示装置10に設けられた表示媒体12は、上述のように、残存する水分がほとんどない樹脂層21が設けられており、残存水分の拡散による液晶層17へのイオン成分拡散が抑制される構成とされていることから、表示装置10及び書込装置14による書込による、表示媒体12の液晶層17への表示特性の劣化が抑制される。
なお、表示媒体12において樹脂層21が設けられていない場合には、光導電層20の上に直接ラミネート層18を有機溶剤で塗布形成することになるため光導電層のダメージが大きく、書込性能が悪化し、所望の表示品位を得られなくなる。ラミネート層18を液晶層側の光吸収層の上に形成して、直接光導電層20とラミネートすることは可能であるが、ラミネート層と光導電層を直接接触させると、ラミネート層内部のイオン性不純物などが光導電層に拡散して光導電特性を悪化させる場合があるため好ましくない。書込時に電圧印加部26から電極15及び電極22へ印加する電圧が直流電圧であると、液晶層17へのイオン成分の拡散が進行することが懸念されている。このため、表示媒体12の書込時に印加する電圧としては交流電圧が採用されることが多い。しかしながら、本実施の形態の表示媒体12によれば、樹脂層21に残存する水分量がほとんどないため、樹脂層21やラミネート層18、光吸収層19から液晶層17側へのイオン成分が拡散することが抑制されており、電極15及び電極22へ印加する電圧が直流電圧であっても、表示媒体12の液晶層17における表示特性の劣化を生じさせることなく良好に画像書込が可能となる。
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
(実施例1)
<表示媒体Aの作製>
―光導電層、隔離層の作製―
電極としてITO膜(厚さ800Å)を形成したポリエチレンテレフタレート(PET)基板24(厚さ:125μm)の前記ITO膜(電極22に相当)上に、電荷発生層20Cを形成した。具体的には、まず、ポリビニルブチラール(積水化学社製、エスレックBX−5):2質量部を、1−ブタノール:240質量部に溶解させた溶液に、電荷発生材料として、X線回析によるブラッグ角度(2θ±0.2°)が7.4°、16.6°、25.5°及び28.3°にピークをもつ結晶構造のクロロガリウムフタロシアニン:3質量部、及び分散媒体としてガラスビーズ(直径1mm):500質量部を添加し、ガラス容器内でペイントシェーカーにより2時間分散させ、下部電荷発生層形成塗布液を調製した。この塗布液をスピンコート法によりITO付きPETフィルム(東レハイビーム、125μm)のITO面上に塗布後、100℃の送風乾燥機内で1時間乾燥させ、下部電荷発生層(図1では電荷発生層20Cに相当)を約0.15μm厚に形成した。
電荷輸送材料として下記式(CT−1)で示される化合物:6質量部、バインダー樹脂としてポリ(4,4’−シクロヘキシリデンジフェニレンカーボネート)(重量平均分子量:3万):4質量部、をモノクロロベンゼン:40質量部に溶解させて電荷輸送層形成塗布液を作製した。この塗布液を用い、ブレードコートにより上記成膜した下部電荷発生層(電荷発生層20C)上に塗布し、30分間風乾した後、100℃の送風乾燥機内で1時間乾燥させ、約9μm厚の電荷輸送層(電荷輸送層20Bに相当)を形成した。
(CT−1)
上記調整した下部電荷発生層(電荷発生層20C)の形成に使用したものと同じポリビニルブチラール、1−ブタノール、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを、それぞれ、2質量部、120質量部、3質量部とした以外は同様にして上部電荷発生層形成塗布液を調整した。この塗布液をスピンコート法により前記電荷輸送層上に塗布後、130℃の送風乾燥機内で1時間乾燥させ、上部電荷発生層(電荷発生層20Aに相当)を約0.25μm厚に形成した。
この上に、水分散樹脂(東洋紡、バイロナール、MD−1480)をスピンコート法により塗布後、100℃で1時間乾燥して約1μm厚の樹脂層21を形成した。
−液晶層、光吸収層の作製−
ネマチック液晶E7(メルク社製)84質量部と、カイラル剤R811(メルク社製)10.8質量部と、カイラル剤R1011(メルク社製)2.7質量部とを混合して、選択反射波長が650nmであるコレステリック液晶100部を得た。このコレステリック液晶と、多価イソシアネートとしてタケネートD−110N(武田薬品工業社製)10質量部と、垂直配向成分の前駆体としてオクタデカノール3部(アルドリッチ社製)とを、酢酸エチル1000質量部中に溶解して油相組成物を調製した。これをポリビニルアルコール1質量%水溶液10、000質量部の中に投入し、ミキサーで撹拌・分散して体積平均粒径が7μmのエマルジョンを作製した。
これにポリアリルアミン(日東紡社製)の10%水溶液を100質量部加え、70℃で2時間加熱してポリウレアを壁材とするマイクロカプセルを得た。得られたマイクロカプセルを遠沈回収後、その固形成分の質量に対して1/3となる量のポリビニルアルコールを含むポリビニルアルコール10質量%水溶液を加えることにより液晶含有塗布液を調整した。
ITO膜付きのPETフィルムのITO膜面の上に、上記塗布液をワイヤーバー法にて塗布することにより、厚さ約35μmの液晶層を形成した。
次に、カーボンブラックをポリビニルアルコール水溶液中に分散し(固形分:10質量%)、この分散液を前記液晶層上に塗布し、黒色の光吸収層(厚さ:3μm)を形成した。
−表示媒体Aの作製−
前記で作製した光導電層の隔離層の上に、2液型ポリウレタン系接着剤であるA50/A315(武田薬品工業社製製)の酢酸ブチル溶液を塗布し、乾燥させて厚さ5μmの接着層(ラミネート層18に相当)を形成した。この接着層上に、前記で作製した液晶層と光吸収層が形成されたPETフィルムを、光吸収層が接するように密着させ、90℃でラミネートを行い、モノクロ表示の反射型の表示媒体Aを得た。
ここで、光導電層側のラミネート層18を乾燥させてから、実際に液晶層側とラミネートするまでの間は、温度25℃、湿度50%のクリーンルーム環境下に1時間程度静置しておいた。
(比較例1)
<比較表示媒体Bの作製>
上記実施例1の表示媒体Aの作製において形成した隔離層に変えて比較隔離層を設けた以外は、表示媒体Aと同じ材料及び同じ作製方法により比較表示媒体Bを作製した。
この比較隔離層は、表示媒体Aの作製時に形成した上部電荷発生層(第1の電荷発生層20Aに相当)上に、水分散樹脂に変えて、ポリビニルアルコール樹脂の水溶液をスピンコート法により塗布後、100℃で1時間乾燥することによって形成した(層厚 約1μm)。
−液晶層の表示特性の評価1−
上記実施例1で作製した表示媒体A、及び比較例1で作製した比較表示媒体Bの各々について、書込時の駆動電圧として直流電圧を用いて評価を行なった。
詳細には、作製した表示媒体A及び比較表示媒体Bの各々について、書込光として、660nmにピークを持つLED光源から300μW/cmの光の照射と同時に、駆動電圧として液晶層側の電極を正極とし光導電層側の電極を負極として600Vの直流電圧の印加を200ms継続した。次に、LED照射及び駆動電圧の双方を解除して100ms放置した。さらに、光導電層側の電極を正極とし液晶層側の電極を負極として、550Vの直流電圧を2秒間印加し、該電圧印加開始から1秒後に、660nmにピークを持つLED光源から書込光として300μW/cmの光を10ms照射した後に非照射とした。さらに、この2秒間の電圧印加終了後、印加電圧を0Vとした状態で3秒間放置した。この状態は、書込光を照射した明書込に相当する。この状態(初期、明書込時)の表示媒体の反射率を、積分球型分光測色計CM−2022(ミノルタ製)を用いて視感反射率(Y値)として測定した。
つづいて、前記のサイクル(上記の明書込)において、書込光である300μW/cm、10msの光を照射しないこと以外は全く同様の操作を行なった。この状態は書込光を照射しない暗書込に相当する。この状態の(初期、暗書込時)の反射率を同様にして測定した。
以上の明書込1回とそれに続く暗書込1回、を1サイクルとして、同じ操作を100サイクル繰り返し実行した。その後、明書込を1回実施し、表示媒体の反射率(100サイクル後、明書込時)を測定した。引き続き、暗書込を1回実施し、反射率(100サイクル後、暗書込時)を測定した。
その結果、実施例1で作製した表示媒体Aについては、初期の明書込時の反射率40%、初期の暗書込時の反射率5%と良好な値を示していた。また、100サイクル後の明書込時および暗書込時の反射率も全く変化していなかった。
一方、比較例1で作製した比較表示媒体Bについては、初期の明書込時の反射率40%、初期の暗書込時の反射率5%と、初期的には良好な値を示していたものの、100サイクル後の明反射率が25%まで低下してしまった。しかも、この明時の反射率は、サイクル数が多くなると(測定を連続して繰り返すと)低下し、数分〜数時間放置すると回復傾向を示す、という不安定な表示性能を示した。
詳細な機構は不明であるが、比較例1で作製した比較表示媒体Bは、比較隔離層であるポリビニルブチラールが吸湿していたため媒体内部に水分が残存してしまい、その水分の拡散に起因するイオン性不純物の拡散によって液晶層に大きなイオン伝導が生じ、これによって液晶層に印加される有効電場が低下することにより、液晶層の反射率低下が生じたと推測される。
一方、実施例で作製した表示媒体Aでは、隔離層が形成された後の吸湿はほとんどないと考えられ、このため、液晶層の表示特性の劣化が抑制されたと考えられる。
10 表示装置
12 表示媒体
15 電極
17 液晶層
19 光吸収層
20 光導電層
21隔離層
22 電極
26 電圧印加部
28 制御部
30 露光装置

Claims (9)

  1. 一対の電極と、
    前記一対の電極間に設けられ、予め定められた吸収波長領域の書込光を吸収することにより、該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層と、
    前記一対の電極間に設けられた液晶層と、
    前記光導電層と前記液晶層との層間に設けられ、水分散型樹脂から構成された樹脂層と、
    を備えた表示媒体。
  2. 前記樹脂層が、透明であることを特徴とする請求項1に記載の表示媒体。
  3. 前記水分散型樹脂が、親水性基を有するポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示媒体。
  4. 前記光導電層と前記液晶層との層間に設けられ、接着性を有する接着層を備え、
    前記樹脂層は、前記接着層と前記光導電層との層間に設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の表示媒体。
  5. 一対の電極と、前記一対の電極間に設けられ、予め定められた吸収波長領域の書込光を吸収することにより、該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層と、前記一対の電極間に設けられた液晶層と、前記光導電層と前記液晶層との層間に設けられ、水分散型樹脂から構成された樹脂層と、を備えた表示媒体について、
    前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加装置と、
    前記表示媒体の前記光導電層へ前記書込光を照射する照射装置と、
    を備えた書込装置。
  6. 前記電圧印加装置は、画像情報書込時に前記一対の電極に直流電圧を印加することを特徴とする請求項5に記載の書込装置。
  7. 一対の電極と、
    前記一対の電極間に設けられ、予め定められた吸収波長領域の書込光を吸収することにより、該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層と、
    前記一対の電極間に設けられた液晶層と、
    前記光導電層と前記液晶層との層間に設けられ、水分散型樹脂から構成された樹脂層と、
    を備えた表示媒体と、
    前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加装置と、
    前記表示媒体の前記光導電層へ前記書込光を照射する照射装置と、
    を備えた表示装置。
  8. 前記電圧印加装置は、画像情報書込時に前記一対の電極に直流電圧を印加することを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
  9. 電極層上に、予め定められた吸収波長領域の書込光を吸収することにより該光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す光導電層を形成する工程と、
    前記光導電層上に、水分散型樹脂と、水と、を含む塗布液を塗布及び乾燥して樹脂層を形成する工程と、
    前記樹脂層上に、液晶層及び電極層を形成する工程と、
    を有する表示媒体の製造方法。
JP2009072112A 2009-03-24 2009-03-24 表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法 Pending JP2010224278A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009072112A JP2010224278A (ja) 2009-03-24 2009-03-24 表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009072112A JP2010224278A (ja) 2009-03-24 2009-03-24 表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010224278A true JP2010224278A (ja) 2010-10-07

Family

ID=43041517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009072112A Pending JP2010224278A (ja) 2009-03-24 2009-03-24 表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010224278A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8384633B2 (en) Optical writing display apparatus, optical writing apparatus and optical writing method
JP4661406B2 (ja) 液晶デバイスの駆動方法、および液晶デバイス駆動装置
JP5205766B2 (ja) 光変調素子、並びにその駆動方法および駆動装置
JP2010237643A (ja) 表示媒体、書込装置、及び表示装置
JP2007298818A (ja) 液晶デバイスの駆動方法、および液晶デバイス駆動装置
JP4765478B2 (ja) 積層型光変調素子の駆動方法、および積層型光変調素子の駆動装置
JP4666046B2 (ja) 光書き込み装置、及びプログラム
JP5151022B2 (ja) 光変調素子およびその駆動方法
JP2003005671A (ja) 光書き込み型記録媒体およびその製造方法
JP2010224278A (ja) 表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法
JP2010002506A (ja) 光書込型表示装置、書込装置、及び光書き込み方法
JP5239362B2 (ja) 光書き込み型表示媒体及び光書き込み方法
JP4929649B2 (ja) 光変調素子の製造方法
JP2010230869A (ja) 光書込装置
JP2010230843A (ja) 表示媒体、書込装置、及び表示装置
JP2011128566A (ja) 表示媒体、書込装置、表示装置、及び表示媒体の製造方法
JP2010230844A (ja) 表示媒体、書込装置、及び表示装置
JP5082587B2 (ja) 光書き込み型表示媒体
US20090002274A1 (en) Optically writable display medium, optical writing device, and image display apparatus
JP2010156774A (ja) 表示媒体及び表示装置
JP2009237211A (ja) 液晶デバイスの駆動方法および駆動装置
JP2010156776A (ja) 表示媒体、表示装置、及び表示媒体の製造方法
JP2007101781A (ja) 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
JP2010181549A (ja) 表示媒体及び表示装置
JP2010197896A (ja) 光書き込み型表示媒体およびその製造方法