JP2011002654A - Optical writing device, optical writing type display device, and program - Google Patents

Optical writing device, optical writing type display device, and program Download PDF

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Hiroe Okuyama
浩江 奥山
Hideo Kobayashi
英夫 小林
Tomozumi Uesaka
友純 上坂
Yasuhiro Yamaguchi
康浩 山口
Mamoru Fujita
護 藤田
Mieko Seki
三枝子 関
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical writing device, optical writing type display device, and program for suppressing image quality deterioration caused by application of an AC voltage where a unit pulse waveform of one polarity is asymmetrical with a unit pulse waveform of the other side to a cholesteric liquid crystal layer.SOLUTION: A voltage application section 26 is controlled so that the area ratio is larger than 1 and AC voltage within a predetermined range whose area ratio is less than an area ratio corresponding to the optical reflectance difference when the area ratio is 1 is applied between an electrode 15 and an electrode 22.

Description

本発明は、光書込装置、光書き込み型表示装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to an optical writing device, an optical writing display device, and a program.

特許文献1には、印加電圧の極性により非対称な電流−電圧特性を有する非線形抵抗素子を、液晶画素を駆動するスイッチング素子として用いるアクディブマトリクス型の液晶表示装置に、走査電極に走査信号を印加し、走査信号の選択期間に信号電極にデータ信号を印加して各画素に表示データの書き込みを行う液晶表意装置の駆動方法が開始されている。この液晶表示装置の駆動方法は、液晶画素に正の電圧を印加するときと、負の電圧を印加するときの走査信号の選択期間は同一にし、一方のデータ信号の幅が走査信号の選択期間よりも小さいことを特徴としている。   In Patent Document 1, a scanning signal is applied to a scanning electrode in an active matrix type liquid crystal display device using a non-linear resistance element having a current-voltage characteristic asymmetric depending on the polarity of an applied voltage as a switching element for driving a liquid crystal pixel. A driving method of a liquid crystal ideographic device is started in which a data signal is applied to a signal electrode during a scanning signal selection period to write display data to each pixel. In this liquid crystal display device driving method, when a positive voltage is applied to a liquid crystal pixel, the scanning signal selection period is the same when a negative voltage is applied, and the width of one data signal is the scanning signal selection period. It is characterized by being smaller than.

また、引用文献2には、電荷発生層を有する有機感光体と、コレステリック相を形成する液晶を主成分とする液晶層と、有機感光体及び液晶層を挟んで配置された一対の第1及び第2の電極とを備えた光記録素子を駆動する光記録駆動方法が開示されている。この光記録駆動方法は、第1及び第2の電極間に第1のパルスを印加し、その後、第1のパルスと極性が反対で、かつ第1のパルスに比べて振幅の絶対値が小さい第2のパルスを印加することを特徴としている。   Also, in Cited Document 2, an organic photoreceptor having a charge generation layer, a liquid crystal layer mainly composed of liquid crystal forming a cholesteric phase, and a pair of first and second layers arranged with the organic photoreceptor and the liquid crystal layer interposed therebetween. An optical recording driving method for driving an optical recording element including a second electrode is disclosed. In this optical recording driving method, a first pulse is applied between the first and second electrodes, and then the polarity is opposite to that of the first pulse and the absolute value of the amplitude is smaller than that of the first pulse. A second pulse is applied.

特開平8−5988号公報JP-A-8-5988 特開2004−12569号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-12469

本発明の課題は、画像の書き込みに寄与する一方の極性の単位パルス波形の面積に対する他方の極性の単位パルス波形の面積の割合が予め定められた範囲内の交流電圧が表示媒体の一対の電極に印加されない場合に比べ、画質低下を抑制する、光書込装置、光書き込み型表示装置及びプログラムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a pair of electrodes of a display medium in which an alternating voltage within a range in which the ratio of the area of one unit pulse waveform of the other polarity to the area of one unit pulse waveform of the other polarity contributing to image writing is within a predetermined range. The present invention provides an optical writing device, an optical writing display device, and a program that can suppress deterioration in image quality as compared with a case where the voltage is not applied to the optical device.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の光書込装置は、少なくとも一方が透光性を有する一対の電極間に、印加される電圧の大きさに応じて反射率が変更されることによって画像が書き込まれるコレステリック液晶層、及び照射される照明光の強度に応じて電気抵抗が変化されることによって前記コレステリック液晶層に印加される電圧を変化させる光導電層が設けられた表示媒体の前記一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、透光性を有する前記電極側から前記光導電層に前記照明光を照射する照射手段と、前記照明光が前記光導電層に照射されるように前記照明手段を制御すると共に、一方の極性の第1単位パルス波形と前記一方の極性と異なる極性の第2単位パルス波形とが交互に発生する交流電圧であって、前記第1単位パルス波形の面積に対する前記第2単位パルス波形の面積の割合を示す面積割合が1よりも大きく、かつ前記面積割合に対する初期に前記コレステリック液晶層に画像書き込み用の電圧が印加されたときの反射率と前記コレステリック液晶層に画像書き込み用の電圧が複数回印加されたときの反射率との差で表される反射率差の関係を示す光学特性における前記面積割合が1のときの反射率差に対応する面積割合未満の予め定められた範囲内の交流電圧が前記一対の電極間に印加されるように前記電圧印加手段を制御する制御手段と、を含んで構成されている。   To achieve the above object, in the optical writing device according to claim 1, the reflectance is changed between a pair of electrodes, at least one of which has translucency, according to the magnitude of the applied voltage. A display medium provided with a cholesteric liquid crystal layer in which an image is written and a photoconductive layer that changes a voltage applied to the cholesteric liquid crystal layer by changing an electric resistance according to the intensity of illumination light irradiated Voltage applying means for applying a voltage between the pair of electrodes, irradiating means for irradiating the photoconductive layer to the photoconductive layer from the translucent electrode side, and the illumination light irradiating the photoconductive layer The alternating current voltage is generated so that the first unit pulse waveform having one polarity and the second unit pulse waveform having a polarity different from the one polarity are alternately generated. Reflection when an area ratio indicating the ratio of the area of the second unit pulse waveform to the area of the displacement pulse waveform is larger than 1 and a voltage for image writing is applied to the cholesteric liquid crystal layer in the initial stage with respect to the area ratio The reflectance difference when the area ratio is 1 in the optical characteristics showing the relationship between the reflectance and the reflectance difference when the voltage for image writing is applied to the cholesteric liquid crystal layer a plurality of times. Control means for controlling the voltage application means so that an alternating voltage within a predetermined range less than the area ratio corresponding to is applied between the pair of electrodes.

また、請求項2に記載の光書込装置は、請求項1に記載の発明において、前記制御手段が、前記面積割合が、前記光導電層の前記照明光が照射されている領域に対応する前記コレステリック液晶層がフォーカルコニック状態からホメオトロピック状態に変化する境界点で前記一対の電極間に印加される電圧の大きさに対する前記光導電層の前記照明光が照射されていない領域に対応する前記コレステリック液晶層が前記境界点で前記一対の電極間に印加される電圧の大きさの割合となる交流電圧が前記一対の電極間に印加されるように前記電圧印加手段を制御するものである。   Further, in the optical writing device according to claim 2, in the invention according to claim 1, the control means corresponds to the area where the area ratio is irradiated with the illumination light of the photoconductive layer. The cholesteric liquid crystal layer corresponds to a region where the illumination light of the photoconductive layer is not irradiated with respect to the magnitude of a voltage applied between the pair of electrodes at a boundary point at which the cholesteric liquid crystal layer changes from a focal conic state to a homeotropic state. The voltage application means is controlled so that an alternating voltage, which is a ratio of the magnitude of the voltage applied between the pair of electrodes at the boundary point of the cholesteric liquid crystal layer, is applied between the pair of electrodes.

また、請求項3に記載の光書込装置は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記光導電層を、前記照明光の吸収波長域を有する第1電荷発生層と、前記吸収波長域以外の吸収波長域を有する第2電荷発生層と、前記第1電荷発生層及び前記第2電荷発生層に挟まれる電荷輸送層と、で構成したものである。   An optical writing device according to a third aspect of the present invention is the optical writing device according to the first or second aspect, wherein the photoconductive layer includes a first charge generation layer having an absorption wavelength range of the illumination light, It comprises a second charge generation layer having an absorption wavelength region other than the absorption wavelength region, and a charge transport layer sandwiched between the first charge generation layer and the second charge generation layer.

また、請求項4に記載の光書込装置は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記光導電層を、前記照明光の吸収波長域を有する電荷発生層で電荷輸送層を挟んで構成し、前記制御手段が、前記交流電圧の画像の書き込みに寄与しない極性の電圧が前記電圧印加手段によって前記一対の電極間に印加されるときに前記光導電層に前記照明光を照射しないように前記照明手段を制御するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical writing device according to the first or second aspect, wherein the photoconductive layer is a charge generation layer having an absorption wavelength range of the illumination light, and a charge transport layer is formed. The control unit is configured to irradiate the photoconductive layer with the illumination light when a voltage having a polarity that does not contribute to writing of the AC voltage image is applied between the pair of electrodes by the voltage application unit. The illuminating means is controlled so as not to occur.

一方、上記目的を達成するために、請求項5に記載の光書き込み型表示装置は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の光書込装置と、前記照射手段から書き込み光が照射されることにより画像が書き込まれる前記表示媒体と、を含んで構成されている。   On the other hand, in order to achieve the above object, an optical writing type display device according to claim 5 includes an optical writing device according to any one of claims 1 to 4 and writing light from the irradiation unit. And the display medium on which an image is written by being irradiated.

一方、上記目的を達成するために、請求項6に記載のプログラムは、コンピュータを、少なくとも一方が透光性を有する一対の電極間に、印加される電圧の大きさに応じて反射率が変更されることによって画像が書き込まれるコレステリック液晶層、及び照射される照明光の強度に応じて電気抵抗が変化されることによって前記コレステリック液晶層に印加される電圧を変化させる光導電層が設けられた表示媒体の前記光導電層に照明光が照射されるように、透光性を有する前記電極側から前記光導電層に前記照明光を照射する照明手段を制御すると共に、一方の極性の第1単位パルス波形と前記一方の極性と異なる極性の第2単位パルス波形とが交互に発生する交流電圧であって、前記第1単位パルス波形の面積に対する前記第2単位パルス波形の面積の割合を示す面積割合が1よりも大きく、かつ前記面積割合に対する初期に前記コレステリック液晶層に画像書き込み用の電圧が印加されたときの反射率と前記コレステリック液晶層に画像書き込み用の電圧が複数回印加されたときの反射率との差で表される反射率差の関係を示す光学特性における前記面積割合が1のときの反射率差に対応する面積割合未満の予め定められた範囲内の交流電圧が前記一対の電極間に印加されるように、前記一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段を制御する制御手段として機能させるためのプログラム。   On the other hand, in order to achieve the above object, the program according to claim 6 changes the reflectivity according to the magnitude of the applied voltage between a pair of electrodes, at least one of which has translucency. A cholesteric liquid crystal layer on which an image is written, and a photoconductive layer that changes a voltage applied to the cholesteric liquid crystal layer by changing an electric resistance according to the intensity of illumination light applied. The illumination means for irradiating the photoconductive layer to the photoconductive layer from the electrode side having translucency is controlled so that the photoconductive layer of the display medium is irradiated with illumination light. An alternating voltage in which a unit pulse waveform and a second unit pulse waveform having a polarity different from the one polarity are alternately generated, wherein the second unit pulse with respect to the area of the first unit pulse waveform The area ratio indicating the area ratio of the waveform is larger than 1, and the reflectance when the voltage for image writing is applied to the cholesteric liquid crystal layer in the initial stage with respect to the area ratio and the image writing ratio to the cholesteric liquid crystal layer. A predetermined ratio less than the area ratio corresponding to the reflectance difference when the area ratio in the optical characteristics indicating the relationship of the reflectance difference expressed by the difference from the reflectance when the voltage is applied a plurality of times is 1. A program for functioning as a control means for controlling a voltage applying means for applying a voltage between the pair of electrodes so that an alternating voltage within a range is applied between the pair of electrodes.

請求項1、請求項5及び請求項6に係る発明によれば、画像の書き込みに寄与する一方の極性の単位パルス波形の面積に対する他方の極性の単位パルス波形の面積の割合が予め定められた範囲内の交流電圧が表示媒体の一対の電極に印加されない場合に比べ、画質低下を抑制する、という効果が得られる。   According to the first, fifth, and sixth aspects of the invention, the ratio of the area of the unit pulse waveform of the other polarity to the area of the unit pulse waveform of the other polarity that contributes to image writing is predetermined. As compared with a case where an AC voltage within the range is not applied to the pair of electrodes of the display medium, an effect of suppressing deterioration in image quality is obtained.

請求項2に係る発明によれば、面積割合が、光導電層の照明光が照射されている領域に対応するコレステリック液晶層がフォーカルコニック状態からホメオトロピック状態に変化する境界点で一対の電極間に印加される電圧の大きさに対する光導電層の照明光が照射されていない領域に対応するコレステリック液晶層が境界点で一対の電極間に印加される電圧の大きさの割合となる交流電圧が一対の電極間に印加されない場合に比べ、画質低下を抑制する、という効果が得られる。   According to the invention of claim 2, the area ratio is between the pair of electrodes at the boundary point where the cholesteric liquid crystal layer corresponding to the region irradiated with the illumination light of the photoconductive layer changes from the focal conic state to the homeotropic state. An AC voltage that is a ratio of the magnitude of the voltage applied between the pair of electrodes at the boundary point of the cholesteric liquid crystal layer corresponding to the region where the illumination light of the photoconductive layer is not irradiated with respect to the magnitude of the voltage applied to As compared with the case where the voltage is not applied between the pair of electrodes, an effect of suppressing the image quality deterioration can be obtained.

請求項3及び請求項4に係る発明によれば、光導電層を、電荷輸送層及び電荷発生層の二層構造とした場合に比べ、光導電層における電荷の水平方向の拡散を抑制することにより高解像度の画質が得られる、という効果が得られる。   According to the inventions according to claim 3 and claim 4, the horizontal diffusion of charges in the photoconductive layer is suppressed as compared with the case where the photoconductive layer has a two-layer structure of a charge transport layer and a charge generation layer. As a result, an effect of obtaining a high-resolution image quality can be obtained.

実施形態に係る光書き込み型表示装置に含まれる表示媒体の構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a structure of the display medium contained in the optical writable display apparatus which concerns on embodiment. 図1に示す表示媒体の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the display medium shown in FIG. 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図であり、(A)はプレーナ状態を、(B)はフォーカルコニック状態を、(C)はホメオトロピック状態を各々示す。It is a schematic diagram which shows the relationship between the molecular orientation of a cholesteric liquid crystal, and an optical characteristic, (A) shows a planar state, (B) shows a focal conic state, (C) shows a homeotropic state, respectively. コレステリック液晶層の電気光学応答特性を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the electro-optical response characteristic of a cholesteric liquid crystal layer. 実施形態に係る光書き込み型表示装置の構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the optical writing type display apparatus which concerns on embodiment. 電極間に駆動電圧が印加されているときの露光部における電界を示す波形の一例、及び電極間に駆動電圧が印加されているときの非露光部における電界を示す波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform which shows the electric field in the exposure part when the drive voltage is applied between electrodes, and an example of the waveform which shows the electric field in the non-exposure part when the drive voltage is applied between electrodes. . 実施形態に係る電圧印加処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the voltage application process program which concerns on embodiment. 電極間に印加される交流電圧の正極パルスに対する負極パルスの割合の調整方法の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the adjustment method of the ratio of the negative electrode pulse with respect to the positive electrode pulse of the alternating voltage applied between electrodes. 表示媒体に照明光が照射されているときと表示媒体に照明光が照射されていないときのコレステリック液晶層の電気光学応答特性の比較例を示すグラフである。It is a graph which shows the comparative example of the electro-optic response characteristic of a cholesteric liquid crystal layer when illumination light is irradiated to a display medium, and when illumination light is not irradiated to a display medium. 電極間に駆動電圧が印加されているときの露光部に印加される分圧電圧の正極側波形、及び電極間に駆動電圧が印加されているときの非露光部に印加される分圧電圧の正極側波形の比較例を示す図である。The positive side waveform of the divided voltage applied to the exposed portion when the drive voltage is applied between the electrodes, and the divided voltage applied to the non-exposed portion when the drive voltage is applied between the electrodes It is a figure which shows the comparative example of a positive electrode side waveform. 正極パルスに対する負極パルスの複数の予め定められた割合の各々で電極間に複数周期分の交流電圧を印加したときの正極パルスに対する負極パルスの割合と、露光部での光反射率差との関係の一例を示すグラフである。Relationship between the ratio of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse and the difference in light reflectance at the exposed portion when an AC voltage for a plurality of cycles is applied between the electrodes at each of a plurality of predetermined ratios of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse It is a graph which shows an example. 正極パルスに対する負極パルスの複数の予め定められた割合の各々で電極間に複数周期分の交流電圧を印加したときの正極パルスに対する負極パルスの割合と露光部での光反射率差との関係、及び正極パルスに対する負極パルスの複数の予め定められた割合の各々で電極間に複数周期分の交流電圧を印加したときの正極パルスに対する負極パルスの割合と非露光部での光反射率差との関係の比較例を示すグラフである。The relationship between the ratio of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse and the light reflectance difference at the exposed portion when an AC voltage for a plurality of cycles is applied between the electrodes at each of a plurality of predetermined ratios of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse, And the ratio of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse and the difference in light reflectance at the non-exposed portion when an AC voltage for a plurality of cycles is applied between the electrodes at each of a plurality of predetermined ratios of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse. It is a graph which shows the comparative example of a relationship. 電極間に印加される交流電圧の正極パルスに対する負極パルスの割合を印加電圧を変化させて調整したときの正極パルスに対する負極パルスの割合と露光部での光反射率差との関係と、電極間に印加される交流電圧の正極パルスに対する負極パルスの割合を電圧の印加時間を変化させて調整したときの正極パルスに対する負極パルスの割合と露光部での光反射率差との関係の比較例を示すグラフである。The relationship between the ratio of the negative pulse to the positive pulse and the difference in the light reflectance at the exposed area when the ratio of the negative pulse to the positive pulse of the AC voltage applied between the electrodes is adjusted by changing the applied voltage, and between the electrodes Comparative example of the relationship between the ratio of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse and the difference in the light reflectance at the exposed portion when the ratio of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse of the alternating voltage applied to is adjusted by changing the voltage application time It is a graph to show. 表示媒体の他構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of a display medium.

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る光書き込み型表示装置に含まれる表示媒体の構成の一例を示す断面図である。同図に示すように、表示媒体12は、非表示面側(同図の下側)から順に、基板24、電極22、光導電層20、ラミネート層18、光吸収層19、コレステリック液晶層17、電極15、及び基板13が積層されて構成されており、画像に応じた書き込み光の照射及び電圧の印加によって画像が書き込まれ、書き込まれた画像を保持するものである。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a display medium included in the optical writing display device according to the present embodiment. As shown in the figure, the display medium 12 includes a substrate 24, an electrode 22, a photoconductive layer 20, a laminate layer 18, a light absorbing layer 19, and a cholesteric liquid crystal layer 17 in order from the non-display surface side (the lower side in the figure). The electrode 15 and the substrate 13 are laminated, and an image is written by irradiating writing light and applying a voltage according to the image, and holds the written image.

基板13及び基板24は、電極15、コレステリック液晶層17、光吸収層19、ラミネート層18、光導電層20、及び電極22を基板間に保持し、表示媒体12の構造を維持する目的の部材である。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、後述する書き込み光及び初期化準備光(以下、これらを区別せずに用いる場合、「照明光」と総称する。)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していても良い。なお、本実施形態では、光導電層(電荷発生層及び電荷輸送層)に有機材料を用いるため、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、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネートまたはポリエチレンナフタレートなどの光透過性の高分子フィルムで形成された基板を用いると良い。また、表面に、防汚膜、耐磨耗膜、光反射防止膜、またはガスバリア膜などの公知の機能性膜を形成しても良い。   The substrates 13 and 24 are members for holding the electrode 15, the cholesteric liquid crystal layer 17, the light absorption layer 19, the laminate layer 18, the photoconductive layer 20, and the electrode 22 between the substrates and maintaining the structure of the display medium 12. It is. The substrate 13 and the substrate 24 are sheet-shaped objects having a strength that can withstand external force. The substrate 13 provided on the display surface side is at least incident light, and the substrate 24 provided on the side opposite to the display surface is described later. Write light and initialization preparation light (hereinafter collectively referred to as “illumination light” when used without distinction) are transmitted. Further, the substrate 13 and the substrate 24 may have flexibility. In the present embodiment, since an organic material is used for the photoconductive layer (charge generation layer and charge transport layer), a flexible substrate can be obtained, molding is easy, cost, etc., for example, polyethylene terephthalate, A substrate formed of a light-transmitting polymer film such as polysulfone, polyethersulfone, polycarbonate, or polyethylene naphthalate is preferably used. Further, a known functional film such as an antifouling film, an anti-abrasion film, an antireflection film, or a gas barrier film may be formed on the surface.

なお、基板13及び基板24は、本実施形態では可視光全域にわたって透過性をもつものであるが、表示させる波長域で透過性を有していても良い。   In addition, although the board | substrate 13 and the board | substrate 24 have transparency over visible light whole region in this embodiment, you may have transparency in the wavelength range to display.

電極15及び電極22は、詳細を後述する光書込装置14から印加された電圧を、表示媒体12内の各機能層に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、照明光を少なくとも透過する。電極15及び電極22の具体例としては、金属(例えば、金またはアルミニウム)、金属酸化物(例えば、酸化インジウム、酸化スズ、または酸化インジウムスズ(ITO))、導電性有機高分子(例えば、ポリチオフェン系またはポリアニリン系)などで形成された導電性膜が挙げられる。また、表面に、密着力改善膜、光反射防止膜、またはガスバリア膜などの公知の機能性膜を形成しても良い。なお、本実施形態において、「導電」及び「導電性」とは、例えば、シート抵抗が500Ω以下のものを示す。   The electrode 15 and the electrode 22 are members for applying a voltage applied from the optical writing device 14, which will be described in detail later, to each functional layer in the display medium 12. For this reason, the electrode 15 and the electrode 22 have conductivity, the electrode 15 provided on the display surface side transmits at least incident light, and the electrode 22 provided on the opposite side to the display surface transmits at least illumination light. Specific examples of the electrode 15 and the electrode 22 include a metal (for example, gold or aluminum), a metal oxide (for example, indium oxide, tin oxide, or indium tin oxide (ITO)), a conductive organic polymer (for example, polythiophene). A conductive film formed of, for example, a system or a polyaniline system). In addition, a known functional film such as an adhesion improving film, a light reflection preventing film, or a gas barrier film may be formed on the surface. In this embodiment, “conductive” and “conductive” indicate, for example, those having a sheet resistance of 500Ω or less.

なお、電極15及び電極22は、本実施形態では可視光全域にわたって透過性をもつものであるが、表示させる波長域で透過性を有していても良い。   In addition, although the electrode 15 and the electrode 22 have transparency over the entire visible light range in this embodiment, they may have transparency in the wavelength range to be displayed.

光導電層20は、電極15と電極22とで挟まれる領域に設けられ、内部光電効果をもち、照明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、照射された光の強度分布に応じた電気的特性分布を示す層である。本実施形態においては、光導電層20は、図1に示すように、非表示面側(電極22側)から順に、電荷発生層(Carrier Generation Layer;CGL)20B、電荷輸送層(Carrier Transport Layer;CTL)20Aが順に積層された二層構造とされている。   The photoconductive layer 20 is provided in a region sandwiched between the electrode 15 and the electrode 22, has an internal photoelectric effect, and changes the impedance characteristic according to the irradiation intensity of the illumination light, thereby changing the intensity distribution of the irradiated light. It is a layer showing the corresponding electrical characteristic distribution. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the photoconductive layer 20 includes, in order from the non-display surface side (electrode 22 side), a charge generation layer (Carrier Generation Layer; CGL) 20B, a charge transport layer (Carrier Transport Layer). CTL) 20A is a two-layer structure in which the layers are sequentially stacked.

電荷発生層20Bは、照射された光を吸収して電荷を発生する機能を有する層である。従って、表示媒体12に画像を書き込む際に表示媒体12に照射される書き込み光、及び表示媒体12の初期化の準備期間に表示媒体12に照射される初期化準備光としては、電荷発生層20Bが吸収する吸収波長域の光が適用される。電荷発生層20Bとしては、照射された光を吸収して励起子(−電荷と+電荷の一対のキャリア)を発生し、電荷発生層20Bの内部、または電荷発生層20Bと電荷輸送層20Aとの界面で自由キャリアに効率良く分離されるものが良く、具体的には、電荷発生材料(例えば、金属又は無金属フタロシアニン、スクアリウム化合物、アズレニウム化合物、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスやトリス等のアゾ顔料、キナクリドン顔料、ピロロピロール色素、多環キノン顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族系顔料、シアニン色素、キサンテン顔料、ポリビニルカルバゾールとニトロフルオレン等の電荷移動錯体、またはピリリウム塩染料とポリカーボネート樹脂で形成された共昌錯体)を直接成膜する乾式法か、またはこれら電荷発生材料を、高分子バインダー(例えば、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、フェノール樹脂、ビニルカルバゾール樹脂、ビニルホルマール樹脂、部分変性ビニルアセタール樹脂、カーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、ビニルアセテート樹脂、酢酸ビニル樹脂、またはシリコーン樹脂等)とともに適当な溶剤に分散ないし溶解させて塗布液を調製し、これを塗布し乾燥させて成膜する湿式塗布法等により形成された電荷発生層が挙げられる。   The charge generation layer 20B is a layer having a function of generating charges by absorbing the irradiated light. Accordingly, the writing light applied to the display medium 12 when an image is written on the display medium 12 and the initialization preparation light applied to the display medium 12 during the preparation period for initialization of the display medium 12 are included in the charge generation layer 20B. The light in the absorption wavelength range that is absorbed by is applied. As the charge generation layer 20B, the irradiated light is absorbed to generate excitons (a pair of carriers of −charge and + charge), and the inside of the charge generation layer 20B or the charge generation layer 20B and the charge transport layer 20A. In particular, a charge generating material (for example, a metal or metal-free phthalocyanine, a squalium compound, an azurenium compound, a perylene pigment, an indigo pigment, an azo compound such as bis or tris) is preferable. Pigments, quinacridone pigments, pyrrolopyrrole dyes, polycyclic quinone pigments, condensed aromatic pigments such as dibromoanthanthrone, cyanine dyes, xanthene pigments, charge transfer complexes such as polyvinylcarbazole and nitrofluorene, or pyrylium salt dyes and polycarbonate resins The dry method of directly forming a film (e.g. The generated material is a polymer binder (eg, polyvinyl butyral resin, polyarylate resin, polyester resin, phenol resin, vinyl carbazole resin, vinyl formal resin, partially modified vinyl acetal resin, carbonate resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, styrene resin. , Vinyl acetate resin, vinyl acetate resin, or silicone resin, etc.) in a suitable solvent to prepare a coating solution, which is applied and dried to form a film. Layer.

電荷輸送層20Aは、電荷発生層20B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20Aは、電荷発生層20Bの数10倍の厚みを有する。このため、電荷輸送層20Aの容量、電荷輸送層20Aの暗電流、及び電荷輸送層20A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。   The charge transport layer 20A is a layer having a function of drifting in the direction of an applied electric field when charges generated in the charge generation layer 20B are injected. In general, the charge transport layer 20A has a thickness several tens of times that of the charge generation layer 20B. For this reason, the capacitance of the charge transport layer 20A, the dark current of the charge transport layer 20A, and the current flowing inside the charge transport layer 20A determine the light-dark impedance of the entire photoconductive layer 20.

電荷輸送層20Aは、電荷輸送材料を含んで構成され、電荷発生層20Bからの+電荷の注入が効率良く発生し、注入された正孔がホッピング移動するものが良い。   The charge transport layer 20A preferably includes a charge transport material, efficiently injects + charges from the charge generation layer 20B, and hops and moves the injected holes.

電荷輸送層20Aは、低分子の正孔輸送材料(例えば、トリニトロフルオレン系化合物、ポリビニルカルバゾール系化合物、オキサジアゾール系化合物、ベンジルアミノ系ヒドラゾンあるいはキノリン系ヒドラゾン等のヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、またはベンジジン系化合物)、または低分子の電子輸送材料(例えば、キノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、フルフレオン化合物、キサントン系化合物、またはベンゾフェノン系化合物)を、高分子バインダー(例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、または含珪素架橋型樹脂等)とともに適当な溶剤に分散ないし溶解させたもの、あるいは上記正孔輸送材料や電子輸送材料を高分子化した材料を適当な溶剤に分散ないし溶解させたものを調製し、これを塗布し乾燥させて形成すれば良い。   The charge transport layer 20A is composed of a low molecular hole transport material (for example, trinitrofluorene compound, polyvinylcarbazole compound, oxadiazole compound, hydrazone compound such as benzylamino hydrazone or quinoline hydrazone, stilbene compound). , Triphenylamine compounds, triphenylmethane compounds, or benzidine compounds), or low-molecular electron transport materials (eg, quinone compounds, tetracyanoquinodimethane compounds, furfreon compounds, xanthone compounds, or benzophenones) Compound) with a polymer binder (for example, polycarbonate resin, polyarylate resin, polyester resin, polyimide resin, polyamide resin, polystyrene resin, or silicon-containing crosslinked resin) in an appropriate solvent Those were stone dissolved, or the hole transport material and electron transport material were prepared are dispersed or dissolved in a suitable solvent polymerized material may be formed by which was coated and dried.

コレステリック液晶層17は、光導電層20より表示面側に、後述するラミネート層18及び光吸収層19を介して設けられている。コレステリック液晶層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、印加される電圧によって入射光の反射及び透過状態の何れかの状態を選択する機能を有し、電圧の印加が解除されても、選択した状態が保持される性質のものが用いられる。また、コレステリック液晶層17は、曲げや圧力などの外力に対して変形しない構造であると良い。   The cholesteric liquid crystal layer 17 is provided on the display surface side from the photoconductive layer 20 via a laminate layer 18 and a light absorption layer 19 described later. The cholesteric liquid crystal layer 17 has a function of selecting either a reflection state or a transmission state of incident light according to an applied voltage by using a change in the light interference state of the cholesteric (chiral nematic) liquid crystal. Even if the application of is canceled, the selected property is maintained. Further, the cholesteric liquid crystal layer 17 preferably has a structure that is not deformed by an external force such as bending or pressure.

本実施形態のコレステリック液晶層17としては、高分子マトリックス(透明樹脂)17A及びコレステリック液晶17Bを含んで構成された自己保持型液晶複合体の液晶層が用いられる。なお、本実施形態では、コレステリック液晶層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とされており、高分子マトリックス17A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。   As the cholesteric liquid crystal layer 17 of the present embodiment, a liquid crystal layer of a self-holding type liquid crystal composite including a polymer matrix (transparent resin) 17A and a cholesteric liquid crystal 17B is used. In the present embodiment, the cholesteric liquid crystal layer 17 is a liquid crystal layer that does not require a spacer or the like because it has a self-holding property as a composite, and the cholesteric liquid crystal 17B is dispersed in the polymer matrix 17A. Has been.

高分子マトリックス17A及びコレステリック液晶17Bを含んで構成された自己保持型液晶複合体を形成する形態例としては、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)が挙げられる。   Examples of forming a self-holding type liquid crystal composite including a polymer matrix 17A and a cholesteric liquid crystal 17B include a PNLC (Polymer Network Liquid Crystal) structure including a network-like resin in the continuous phase of cholesteric liquid crystal. And a PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) structure (including microencapsulated) in which a cholesteric liquid crystal is dispersed in a droplet shape in a polymer skeleton.

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、予め定められた相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、予め定められた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形態例が挙げられるが、特に限定されるものではない。   The PNLC structure or PDLC structure is a known method for phase-separating a polymer and a liquid crystal, for example, an acrylic, thiol, or epoxy-based polymer precursor that is polymerized by heat, light, electron beam, or the like. A PIPS (Polymerization Induced Phase Separation) method in which they are mixed, polymerized from a predetermined phase state and phase separated, a polymer such as polyvinyl alcohol and liquid crystal are mixed, suspended and stirred, and the liquid crystal is mixed into the polymer. Droplet-dispersed emulsion method, thermoplastic polymer and liquid crystal are mixed, TIPS (Thermally Induced Phase Separation) method to cool and phase-separate from a heated state to a predetermined phase, polymer and liquid crystal to chloroform It is formed by the SIPS (Solvent Induced Phase Separation) method, etc., in which the polymer and liquid crystal are phase separated by dissolving in a solvent such as State examples include, but not particularly limited.

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、例えば、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用いられる。また、高分子マトリックス17Aは、外力に耐える強度をもち、少なくとも反射光及び照明光を透過させる材料であると良い。   The polymer matrix 17A holds the cholesteric liquid crystal 17B and has a function of suppressing liquid crystal flow (image change) due to deformation of the display medium 12. For example, the polymer matrix 17A does not dissolve in the liquid crystal material and is compatible with the liquid crystal. A polymer material using an insoluble liquid as a solvent is used. The polymer matrix 17A is preferably a material that has strength to withstand external force and transmits at least reflected light and illumination light.

高分子マトリックス17Aの具体例としては、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、または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される材料(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、またはエポキシ樹脂)等が挙げられる。   Specific examples of the polymer matrix 17A include water-soluble polymer materials (for example, gelatin, polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, polyacrylic acid polymers, ethyleneimine, polyethylene oxide, polyacrylamide, polystyrene sulfonate, polyamidine, or isoprene). Sulfonic acid polymer), or a material to be emulsified in water (for example, fluororesin, silicone resin, acrylic resin, urethane resin, or epoxy resin).

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及び透過状態の何れかの状態を選択する機能を有し、液晶分子が螺旋状に捩れて配向しており、螺旋軸方向から入射した光のうち、螺旋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。コレステリック液晶17Bは、他の液晶に比べて、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に有効である。   The cholesteric liquid crystal 17B has a function of selecting one of the reflected and transmitted states of specific color light from incident light, and liquid crystal molecules are twisted and aligned in a spiral shape, and light incident from the direction of the spiral axis. Among them, specific light depending on the helical pitch is interference-reflected. The alignment of the liquid crystal molecules is changed by the electric field, and the reflection state is changed. The cholesteric liquid crystal 17B is effective for the display medium 12 of the present embodiment because it has higher reflectivity with respect to the applied voltage and better display performance than other liquid crystals, and has memory characteristics.

コレステリック液晶17Bの具体例としては、ネマチック液晶やスメクチック液晶(例えば、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、または縮合多環系)、またはこれらの混合物に、カイラル剤(例えば、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、またはビフェニル系)を添加したもの等が挙げられる。   Specific examples of the cholesteric liquid crystal 17B include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals (for example, Schiff base type, azo type, azoxy type, benzoate type, biphenyl type, terphenyl type, cyclohexyl carboxylic acid ester type, phenylcyclohexane type, biphenyl type). Cyclohexane, pyrimidine, dioxane, cyclohexyl cyclohexane ester, cyclohexyl ethane, cyclohexane, tolan, alkenyl, stilbene, or condensed polycyclic), or mixtures thereof, and chiral agents (eg, steroids) Cholesterol derivatives, Schiff bases, azos, esters, or biphenyls) are added.

コレステリック液晶17Bの螺旋ピッチは、ネマチック液晶に対するカイラル剤の添加量で調整する。例えば、表示色を青、緑、及び赤とする場合には、それぞれ選択反射の中心波長が、例えば、400nm以上500nm以下、500nm以上600nm以下、及び600nm以上700nm以下の範囲になるようにする。また、コレステリック液晶の螺旋ピッチの温度依存性を補償するために、捩じれ方向が異なる、または逆の温度依存性を示す複数のカイラル剤を添加する公知の手法を用いても良い。   The helical pitch of the cholesteric liquid crystal 17B is adjusted by the amount of chiral agent added to the nematic liquid crystal. For example, when the display colors are blue, green, and red, the center wavelength of selective reflection is set in the range of, for example, 400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, and 600 nm to 700 nm. Further, in order to compensate the temperature dependence of the helical pitch of the cholesteric liquid crystal, a known method of adding a plurality of chiral agents having different twisting directions or opposite temperature dependences may be used.

上記のコレステリック液晶層17と光導電層20とで挟まれる領域には、光導電層20の電荷輸送層20Aに接する側から順に、ラミネート層18及び光吸収層19が積層されている。ラミネート層18は、それぞれ上下基板内面に形成した各機能層を貼り合わせる際に、凹凸吸収及び接着の役割を果たす目的で設けられる層である。   In a region sandwiched between the cholesteric liquid crystal layer 17 and the photoconductive layer 20, a laminate layer 18 and a light absorption layer 19 are laminated in order from the side of the photoconductive layer 20 in contact with the charge transport layer 20 </ b> A. The laminate layer 18 is a layer provided for the purpose of absorbing unevenness and bonding when the functional layers formed on the inner surfaces of the upper and lower substrates are bonded together.

ラミネート層18は、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(本実施形態ではコレステリック液晶層17と光導電層20)を密着及び接着させる材料が選択される。ラミネート層18の材料としては、例えば、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、またはシリコーン樹脂)が挙げられる。なお、本実施形態では、このラミネート層18は、絶縁性の層として構成されている。また、本実施形態において、「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。 The laminate layer 18 is made of a polymer material, and a material that adheres and adheres to a layer to be bonded by heat or pressure (in this embodiment, the cholesteric liquid crystal layer 17 and the photoconductive layer 20) is selected. Examples of the material of the laminate layer 18 include an adhesive polymer material (for example, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, or silicone resin). In the present embodiment, the laminate layer 18 is configured as an insulating layer. In the present embodiment, “insulation” and “insulation” are those having a sheet resistance of 10 10 Ω or more.

光吸収層(遮光層)19は、照明光と入射光とを光学分離し、相互干渉による誤動作を防ぐとともに、画像表示を行う場合に表示媒体12の非表示面側から入射する外光と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。ただし、この目的から、光吸収層19には、少なくとも電荷発生層20Bの吸収波長域の光、及びコレステリック液晶層17の反射波長域の光を吸収する機能が要求される。   The light absorption layer (light-shielding layer) 19 optically separates illumination light and incident light, prevents malfunction due to mutual interference, and displays external light incident from the non-display surface side of the display medium 12 when displaying images. This layer is provided for the purpose of optically separating images and preventing deterioration of image quality. However, for this purpose, the light absorption layer 19 is required to have a function of absorbing at least light in the absorption wavelength region of the charge generation layer 20B and light in the reflection wavelength region of the cholesteric liquid crystal layer 17.

光吸収層19の具体例としては、無機顔料(例えば、カドミウム系、クロム系、コバルト系、マンガン系、またはカーボン系)、または有機染料や有機顔料(例えば、アゾ系、アントラキノン系、インジゴ系、トリフェニルメタン系、ニトロ系、フタロシアニン系、ペリレン系、ピロロピロール系、キナクリドン系、多環キノン系、スクエアリウム系、アズレニウム系、シアニン系、ピリリウム系、またはアントロン系)を光導電体層10の電荷発生層13側の面に直接成膜する乾式法か、あるいはこれらを高分子バインダー(例えば、ポリビニルアルコール樹脂またはポリアクリル樹脂等)とともに適当な溶剤に分散ないし溶解させて塗布液を調製し、これを塗布し乾燥させて成膜する湿式塗布法等により形成されるものが挙げられる。   Specific examples of the light absorption layer 19 include inorganic pigments (for example, cadmium-based, chromium-based, cobalt-based, manganese-based, or carbon-based), or organic dyes and organic pigments (for example, azo-based, anthraquinone-based, indigo-based, Triphenylmethane, nitro, phthalocyanine, perylene, pyrrolopyrrole, quinacridone, polycyclic quinone, squalium, azurenium, cyanine, pyrylium, or anthrone) of the photoconductor layer 10 A dry method in which a film is formed directly on the surface on the charge generation layer 13 side, or these are dispersed or dissolved in a suitable solvent together with a polymer binder (for example, polyvinyl alcohol resin or polyacrylic resin) to prepare a coating solution, Examples thereof include those formed by a wet coating method in which this is applied and dried to form a film.

なお、本実施形態の表示媒体12においては、光吸収層19がラミネート層18を介して電荷輸送層20A上に積層された形態例を挙げているが、電荷輸送層20A上に光吸収層19が直接積層された構成であっても良い。この場合には、光吸収層19を、絶縁性の層として構成すると良い。また、ラミネート層18の材質またはラミネート層18の形成法によっては光導電層20にダメージを与えるものがあり、その場合にはラミネート層18と電荷輸送層20Aとで挟まれる領域に絶縁性の隔離層を設けても良い。   In the display medium 12 of the present embodiment, the light absorption layer 19 is stacked on the charge transport layer 20A via the laminate layer 18, but the light absorption layer 19 is formed on the charge transport layer 20A. May be directly stacked. In this case, the light absorption layer 19 is preferably configured as an insulating layer. Further, depending on the material of the laminate layer 18 or the method of forming the laminate layer 18, some may damage the photoconductive layer 20, and in that case, an insulating isolation is provided in a region sandwiched between the laminate layer 18 and the charge transport layer 20 A. A layer may be provided.

次に、本実施形態に係る表示媒体12の画像の書き込み動作について説明する。   Next, an image writing operation of the display medium 12 according to the present embodiment will be described.

上記のように構成された表示媒体12において、電極15及び電極22間に電圧が印加されると、電極15と電極22とで挟まれる領域に積層された各層には、それぞれの層で分圧された分圧電圧が印加される。その状態で光導電層20に書き込み光が照射されると、その照射された書き込み光に応じて光導電層20の抵抗分布が変化するため、書き込み光に応じてコレステリック液晶層17に印加される分圧電圧も変化する。コレステリック液晶層17に印加される電圧分布が変化すると液晶分子の配向が変化するので、書き込み光に応じた情報がコレステリック液晶層17に表示される。   In the display medium 12 configured as described above, when a voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22, each layer stacked in a region sandwiched between the electrode 15 and the electrode 22 has a partial pressure in each layer. The divided voltage thus applied is applied. In this state, when the photoconductive layer 20 is irradiated with writing light, the resistance distribution of the photoconductive layer 20 changes according to the irradiated writing light, so that the photoconductive layer 20 is applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 according to the writing light. The divided voltage also changes. When the voltage distribution applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 changes, the orientation of the liquid crystal molecules changes, so that information corresponding to the writing light is displayed on the cholesteric liquid crystal layer 17.

具体的には、図2を参照して説明する。図2は、図1に示される構造の表示媒体12の等価回路を示す回路図である。図2中、Clc,Copc及びRlc,Ropcは、それぞれコレステリック液晶層17及び光導電層20の静電容量及び抵抗値である。なお、C及びRは、コレステリック液晶層17及び光導電層20以外の構成要素の等価静電容量及び等価抵抗値である。 Specifically, this will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the display medium 12 having the structure shown in FIG. In FIG. 2, C lc , C opc and R lc , R opc are the capacitance and resistance values of the cholesteric liquid crystal layer 17 and the photoconductive layer 20, respectively. C e and R e are equivalent capacitance and equivalent resistance values of components other than the cholesteric liquid crystal layer 17 and the photoconductive layer 20.

表示媒体12の電極15及び電極22間に印加される電圧をVとすると、各構成要素には、各構成要素間のインピーダンス比によって決まる分圧電圧Vlc,Vopc及びVが印加される。さらに、書き込み光を照射すると、この書き込み光の強度に応じて光導電層20の抵抗値Ropcが変化するため、書き込み光による露光または非露光によってコレステリック液晶層17に印加される分圧電圧が制御される。具体的には、電極15及び電極22間に電圧を印加した状態で書き込み光により露光された露光領域は、光導電層20の抵抗値Ropcが小さくなってコレステリック液晶層17に印加される分圧電圧は、非露光領域に比べて大きくなる。 When the voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 of the display medium 12 is V, the divided voltages V lc , V opc and V e determined by the impedance ratio between the components are applied to each component. . Further, when the writing light is irradiated, the resistance value R opc of the photoconductive layer 20 changes according to the intensity of the writing light. Therefore, the divided voltage applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 by exposure or non-exposure with the writing light is reduced. Be controlled. Specifically, in the exposure region exposed by the writing light in a state where a voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22, the resistance value R opc of the photoconductive layer 20 becomes small and is applied to the cholesteric liquid crystal layer 17. The voltage is higher than that in the non-exposed area.

ここで、コレステリック液晶17Bの光変調機能について更に詳しく説明する。図3(A)〜(C)は、コレステリック液晶17Bの分子配向と光学特性の関係を示す模式的な説明図である。コレステリック液晶17Bは、前述したように、螺旋状に捻られた液晶分子の配向状態で光の反射量が制御される。具体的には、コレステリック液晶17Bは、図3(A)に示すように、螺旋軸がセル表面に略垂直になり、入射光に対して特定の波長の光を反射する選択反射現象を起こすプレーナと、図3(B)に示すように、螺旋軸がセル表面に略平行になり、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と、及び図3(C)に示すように、螺旋構造がほどけて液晶分子が電界方向を向き、入射光を透過させるホメオトロピックと、の3つの相状態を示す。なお、本実施形態において、「略垂直」とは、コレステリック液晶17Bの相状態がプレーナとされたときの水平面と仮定されたセル表面に対する螺旋軸の角度が90度を含む予め定められた角度範囲(例えば、89度よりも大きく、かつ91度よりも小さい範囲)を意味し、「略平行」とは、コレステリック液晶17Bの相状態がフォーカルコニックとされたときの水平面と仮定されたセル表面に対するコレステリック液晶17Bの螺旋軸の角度が0度を含む予め定められた角度範囲(例えば、−1度よりも大きく、かつ1度よりも小さい範囲)を意味する。   Here, the light modulation function of the cholesteric liquid crystal 17B will be described in more detail. 3A to 3C are schematic explanatory views showing the relationship between the molecular orientation of the cholesteric liquid crystal 17B and the optical characteristics. As described above, the amount of light reflected from the cholesteric liquid crystal 17B is controlled by the alignment state of the liquid crystal molecules twisted in a spiral. Specifically, as shown in FIG. 3A, the cholesteric liquid crystal 17B has a planar reflection phenomenon in which the helical axis is substantially perpendicular to the cell surface and reflects light of a specific wavelength with respect to incident light. As shown in FIG. 3 (B), the focal axis is such that the helical axis is substantially parallel to the cell surface and the incident light is transmitted while being slightly scattered forward, and the helical structure as shown in FIG. 3 (C). The liquid crystal molecules show three phase states: homeotropic that allows liquid crystal molecules to face the electric field direction and transmit incident light. In the present embodiment, “substantially vertical” means a predetermined angle range in which the angle of the helical axis with respect to the cell surface assumed to be a horizontal plane when the phase state of the cholesteric liquid crystal 17B is planar is 90 degrees. (For example, a range larger than 89 degrees and smaller than 91 degrees), and “substantially parallel” refers to a cell surface assumed to be a horizontal plane when the phase state of the cholesteric liquid crystal 17B is focal conic. It means a predetermined angle range in which the angle of the spiral axis of the cholesteric liquid crystal 17B includes 0 degrees (for example, a range larger than -1 degree and smaller than 1 degree).

上記の3つの相状態のうち、プレーナ及びフォーカルコニックは、無電圧で双安定に存在する。従って、コレステリック液晶17Bの配向状態は、コレステリック液晶層17に印加される電圧(分圧電圧Vlc)に対して一義的に決まらず、プレーナ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、フォーカルコニック、ホメオトロピックの順に変化する。また、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。一方、コレステリック液晶層17に印加した電圧を急峻にゼロにした場合には、プレーナ及び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に変化する。なお、本実施形態において、「電圧を急峻にゼロにする」とは、コレステリック液晶17Bの構成材料や表示媒体12の構成等によっても異なるが、例えば、コレステリック液晶層17への電圧の印加の解除動作を開始してから0.5ms後に電圧がゼロになるようにすることを意味している。また、これに限らず、光書き込み型表示装置10の実機による実験や光書き込み型表示装置10の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって、コレステリック液晶17Bの相状態がホメオトロピックのときに電圧の印加の解除動作を開始してから、コレステリック液晶17Bの相状態がホメオトロピックからプレーナに変化するがフォーカルコニックに変化しない限界時間として予め得られた時間が経過したときに電圧がゼロになるようにすれば良い。 Among the above three phase states, the planar and focal conic exist bistable at no voltage. Therefore, the alignment state of the cholesteric liquid crystal 17B is not uniquely determined with respect to the voltage ( divided voltage V lc ) applied to the cholesteric liquid crystal layer 17, and when the planar is in the initial state, the applied voltage increases. Change in the order of planar, focal conic, and homeotropic. When the focal conic is in the initial state, the focal conic state changes in the order of homeotropic as the applied voltage increases. On the other hand, when the voltage applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 is steeply reduced to zero, the planar state and the focal conic state are maintained as they are, and the homeotropic state is changed to the planar state. In the present embodiment, “the voltage is sharply reduced to zero” varies depending on the constituent material of the cholesteric liquid crystal 17B, the configuration of the display medium 12, and the like. For example, the application of the voltage to the cholesteric liquid crystal layer 17 is canceled. This means that the voltage becomes zero after 0.5 ms from the start of operation. Further, the present invention is not limited to this, and a voltage is applied when the phase state of the cholesteric liquid crystal 17B is homeotropic by an experiment with an actual device of the optical writing display device 10 or a computer simulation based on a design specification of the optical writing display device 10. After the start of the release operation, the phase state of the cholesteric liquid crystal 17B is changed from homeotropic to planar, but the voltage is set to zero when a predetermined time has passed as a limit time that does not change to focal conic. It ’s fine.

図4は、コレステリック液晶層17の電気光学応答を説明するためのグラフである。なお、図4において、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おり、横軸は、コレステリック液晶層17に印加されるパルス電圧である。また、プレーナ、フォーカルコニック及びホメオトロピックの各相状態間には、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、フォーカルコニックとホメオトロピックの相状態変化の閾値電圧を上側閾値電圧Vfhとし、プレーナとフォーカルコニックの相状態変化の閾値電圧を下閾値電圧Vpfとしている。 FIG. 4 is a graph for explaining the electro-optic response of the cholesteric liquid crystal layer 17. In FIG. 4, the vertical axis represents the normalized light reflectance, the light reflectance is normalized with the maximum light reflectance being 100% and the minimum light reflectance being 0%, and the horizontal axis is the cholesteric liquid crystal layer. 17 is a pulse voltage to be applied. In addition, there is a transition region between the planar, focal conic, and homeotropic phase states. Therefore, when the normalized light reflectance is 50% or more, the selective reflection state is less than 50%. The case is defined as the transmission state, the threshold voltage for the phase change of focal conic and homeotropic is the upper threshold voltage V fh, and the threshold voltage for the phase change of planar and focal conic is the lower threshold voltage V pf .

パルス電圧の印加を解除して電圧値を急峻にゼロにしたときのコレステリック液晶層17は、一例として図4に示すスイッチング挙動を示す。即ち、コレステリック液晶層17に印加された分圧電圧Vlcが上側閾値電圧Vfh以上の場合には、ホメオトロピックからプレーナに変化した選択反射状態となる。コレステリック液晶層17に印加された分圧電圧Vlcが、下側閾値電圧Vpfよりも大きく、かつ上側閾値電圧Vfh未満である場合には、フォーカルコニックによる透過状態となる。コレステリック液晶層17に印加された分圧電圧Vlcが、下側閾値電圧Vpf以下の場合には、電圧印加前の状態を継続した状態、即ち、プレーナ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。 As an example, the cholesteric liquid crystal layer 17 when the application of the pulse voltage is canceled and the voltage value is steeply reduced to zero shows the switching behavior shown in FIG. That is, when the divided voltage V lc applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 is equal to or higher than the upper threshold voltage V fh , a selective reflection state is changed from homeotropic to planar. When the divided voltage V lc applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 is larger than the lower threshold voltage V pf and lower than the upper threshold voltage V fh , a transmissive state by focal conic is established. When the divided voltage V lc applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 is equal to or lower than the lower threshold voltage V pf , the state before the voltage application is continued, that is, the selective reflection state by the planar or the transmission state by the focal conic It becomes.

例えば、モノクロタイプの光書き込み型表示媒体では、フォーカルコニックを初期状態とすると、コレステリック液晶層17に印加される分圧電圧が大きな(Vfh以上)露光領域では、電圧印加の解除により、ホメオトロピックからプレーナに変化した選択反射状態となり、白画素が表示される。一方、コレステリック液晶層17に印加される分圧電圧が小さい(Vfh未満)非露光領域では、電圧印加の解除により、フォーカルコニックによる透過状態となり、黒画素が表示される。こうして、黒地に白画像が表示される。 For example, in a monochrome type optically writable display medium, when focal conic is in an initial state, in an exposure region where a divided voltage applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 is large (V fh or more), the application of the voltage cancels the homeotropic. The selective reflection state changed from planar to planar is achieved, and white pixels are displayed. On the other hand, in the non-exposure region where the divided voltage applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 is small (less than V fh ), the application of the voltage is canceled and a transmissive state is formed by focal conic and black pixels are displayed. Thus, a white image is displayed on a black background.

図5は本実施形態に係る光書き込み型表示装置の構成の一例を示す構成図である。図5に示すように、本実施形態に係る光書込装置14には、表示媒体12が取り付けられており、表示媒体12及び光書込装置14で光書き込み型表示装置10が構成されている。なお、本実施形態では、表示媒体12と光書込装置14とが分離されるように構成された形態例について説明するが、表示媒体12と光書込装置14とが分離されないように一体化された光書き込み型表示装置としても良い。   FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the optical writing display device according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the display medium 12 is attached to the optical writing device 14 according to the present embodiment, and the optical writing display device 10 is configured by the display medium 12 and the optical writing device 14. . In the present embodiment, an example in which the display medium 12 and the optical writing device 14 are separated will be described. However, the display medium 12 and the optical writing device 14 are integrated so as not to be separated. An optical writing type display device may be used.

光書込装置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に対して書き込み光を露光する機能と表示媒体12の初期化対象となる領域に初期化準備光を露光する機能とを有する照射手段としての露光装置32、表示媒体12の電極15及び電極22間に電圧を印加する電圧印加手段としての電圧印加部26、及び露光装置32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手段としての制御部28を含んで構成されている。   The optical writing device 14 is a device that writes an image on the display medium 12, and has a function of exposing the display medium 12 with writing light and a function of exposing initialization preparation light to an area to be initialized of the display medium 12. And an exposure device 32 as an irradiating unit, a voltage applying unit 26 as a voltage applying unit for applying a voltage between the electrode 15 and the electrode 22 of the display medium 12, and an exposure device 32 and the voltage applying unit 26 electrically. The controller 28 is connected and is configured to include a controller 28 as a control means for controlling them.

露光装置32は表示媒体12上に、表示媒体12の光導電層20の吸収する吸収波長域の光としての書き込み光を表示媒体12へ照射する2次元状に配置された複数の光源(図示省略)を含んで構成されている。なお、本実施形態では、露光装置32の光源から照射された書き込み光のコレステリック液晶層17の照射領域は、コレステリック液晶層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とされており、複数の光源の各々からの書き込み光の露光及び非露光が調整されることで、コレステリック液晶層17に表示する画像の各画素に応じて書き込み光の露光及び非露光が調整される。   The exposure device 32 has a plurality of light sources (not shown) arranged on the display medium 12 to irradiate the display medium 12 with writing light as light in an absorption wavelength region absorbed by the photoconductive layer 20 of the display medium 12. ). In the present embodiment, the irradiation area of the cholesteric liquid crystal layer 17 of the writing light irradiated from the light source of the exposure device 32 is set to be smaller than the area corresponding to each pixel of the image displayed on the cholesteric liquid crystal layer 17. In addition, the exposure and non-exposure of the writing light from each of the plurality of light sources are adjusted, so that the exposure and non-exposure of the writing light are adjusted according to each pixel of the image displayed on the cholesteric liquid crystal layer 17.

なお、露光装置32を構成する複数の光源としては、制御部28からの入力信号に基づいて、発光させる光源の位置を特定するアドレスとそれ以外の光源の位置を特定するアドレスとを指定することによって表示媒体12の光導電層20へ書き込み光を照射するものであれば、特に制限されるものではない。   In addition, as a plurality of light sources constituting the exposure device 32, an address for specifying the position of the light source to emit light and an address for specifying the position of other light sources are specified based on an input signal from the control unit 28. As long as it irradiates the photoconductive layer 20 of the display medium 12 with the write light, there is no particular limitation.

露光装置32を構成する複数の光源の具体例としては、LCD(Liquid Crystal Display)パネルとこのLCDパネルに照明光を照射するバックライトとを含んで構成された露光装置が挙げられる。この他にも、冷陰極管、キセノンランプ、ハロゲンランプ、発光ダイオード(LED)、EL、またはレーザ等を2次元のアレイ状に配置したものが挙げられる。なお、露光装置32は、さらに、各種光学素子(例えば、マイクロレンズアレイ、セルホックレンズアレイ、プリズムアレイ、または視野角調整シート)を組み込んで構成しても良い。   As a specific example of the plurality of light sources constituting the exposure apparatus 32, there is an exposure apparatus configured to include an LCD (Liquid Crystal Display) panel and a backlight for irradiating the LCD panel with illumination light. In addition, a cold cathode tube, a xenon lamp, a halogen lamp, a light emitting diode (LED), an EL, or a laser is arranged in a two-dimensional array. Note that the exposure device 32 may further include various optical elements (for example, a microlens array, a cell hook lens array, a prism array, or a viewing angle adjustment sheet).

なお、本実施形態では、1つの露光装置で「書き込み光」による露光と「初期化準備光」による露光とを行う形態例を挙げて説明しているが、これに限らず、表示媒体12に対して書き込み光を走査露光する露光装置と、表示媒体12の全面に初期化準備光を一括露光する露光装置と、を別々に設けるようにしても良い。   In this embodiment, an example in which exposure with “writing light” and exposure with “initialization preparation light” is performed with one exposure apparatus is described. However, the present invention is not limited to this. On the other hand, an exposure apparatus that scans and exposes writing light and an exposure apparatus that performs batch exposure of initialization preparation light on the entire surface of the display medium 12 may be provided separately.

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及び電極22間に該入力信号に応じた交流電圧を印加するものであり、例えばバイポーラ高電圧アンプ等が用いられる。なお、本実施形態では、パルス状の正極成分(第1単位パルス波形)とパルス状の負極成分(第2単位パルス波形)とが交互にかつ周期的に変化するパルス状電圧を交流電圧としている。   The voltage application unit 26 applies an AC voltage corresponding to the input signal between the electrode 15 and the electrode 22 of the display medium 12 based on an input signal from the control unit 28. For example, a bipolar high voltage amplifier or the like is used. Used. In the present embodiment, a pulsed voltage in which a pulsed positive electrode component (first unit pulse waveform) and a pulsed negative electrode component (second unit pulse waveform) alternately and periodically change is used as an AC voltage. .

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及び表示媒体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、電極15、電極22、及び電圧印加部26との接触抵抗が小さいものが選択される。   Specifically, the voltage application to the display medium 12 by the voltage application unit 26 is performed between the electrode 15 and the electrode 22 via the contact terminal 25. Here, the contact terminal 25 is a member that contacts the electrode 15 and the electrode 22 of the voltage application unit 26 and the display medium 12 and conducts both of them, and is connected to the electrode 15, the electrode 22, and the voltage application unit 26. One with a low contact resistance is selected.

接触端子25としては、金属(例えば、金、銀、銅、アルミ、または鉄)、炭素、これらを高分子中に分散させた複合体、導電性高分子(例えば、ポリチオフェン系またはポリアニリン系)などでできた端子で、電極を挟むクリップ形状のものが挙げられる。   Examples of the contact terminal 25 include metal (for example, gold, silver, copper, aluminum, or iron), carbon, a composite in which these are dispersed in a polymer, a conductive polymer (for example, polythiophene or polyaniline), and the like. A clip-shaped terminal sandwiching an electrode may be mentioned.

制御部28は、CPU(Central Processing Unit)28A、読取専用の記憶媒体であるROM(Read Only Memory)28B、及びRAM(Random Access Memory)28Cを含んで構成されている。   The control unit 28 includes a CPU (Central Processing Unit) 28A, a ROM (Read Only Memory) 28B that is a read-only storage medium, and a RAM (Random Access Memory) 28C.

CPU28Aは、光書込装置14全体の動作を司るものである。記憶媒体としてのROM28Bは、光書込装置14の作動を制御する制御プログラム、後述する画像書込処理プログラム、及び各種パラメータ等を予め記憶する記憶媒体として機能するものである。RAM28Cは、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる記憶媒体である。CPU28Aは、ROM28B及びRAM28Cの各々に接続されている。従って、CPU28Aは、ROM28B及びRAM28Cへのアクセスを行う。   The CPU 28A controls the entire operation of the optical writing device 14. The ROM 28B as a storage medium functions as a storage medium that stores in advance a control program for controlling the operation of the optical writing device 14, an image writing processing program to be described later, various parameters, and the like. The RAM 28C is a storage medium used as a work area or the like when executing various programs. The CPU 28A is connected to each of the ROM 28B and the RAM 28C. Therefore, the CPU 28A accesses the ROM 28B and the RAM 28C.

また、光書込装置14は、不揮発性の記憶媒体であるNVM(Non Volatile Memory)29を備えている。NVM29は、装置の電源スイッチが切られても保持しなければならない各種情報を記憶するものであり、表示媒体12に表示すべき画像を示す画像情報が記憶されている。NVM29は、制御部28のCPU28Aに接続されている。従って、CPU28Aは、ROM28Bに格納されたプログラムに従ってNVM29から画像情報を読み出し、該画像情報により示される画像が表示媒体12に表示されるように、電圧印加部26、露光装置32を制御する。   The optical writing device 14 includes an NVM (Non Volatile Memory) 29 that is a non-volatile storage medium. The NVM 29 stores various types of information that must be retained even when the power switch of the apparatus is turned off, and stores image information indicating an image to be displayed on the display medium 12. The NVM 29 is connected to the CPU 28A of the control unit 28. Accordingly, the CPU 28A reads the image information from the NVM 29 according to the program stored in the ROM 28B, and controls the voltage application unit 26 and the exposure device 32 so that the image indicated by the image information is displayed on the display medium 12.

図6には、電極15及び電極22間に駆動電圧が印加されているときの表示媒体12における照明光が照射されている領域に対応するコレステリック液晶層17の領域(以下、「露光部」という。)における電界を示す波形の一例、及び電極15及び電極22間に駆動電圧が印加されているときの表示媒体12における照明光が照射されていない領域に対応するコレステリック液晶層17の領域(以下、「非露光部」という。)における電界を示す波形の一例が示されている。なお、ここで、「駆動電圧」とは、表示媒体12に画像を書き込む際に電極15及び電極22間に印加すべき電圧を意味する。同図に示されるように、電極15及び電極22間に駆動電圧が印加されているときの露光部における電界を示す波形は、電極15及び電極22間に正電圧(交流電圧の正極成分)が印加されたときに露光部に対応する光導電層20の電気抵抗が電極15及び電極22間に負電圧(交流電圧の負極成分)が印加されたときよりも低下し、低下した分だけ露光部の正極側の電界が増大するため、正極側と負極側で非対称となっている。   In FIG. 6, a region of the cholesteric liquid crystal layer 17 (hereinafter referred to as an “exposure portion”) corresponding to a region irradiated with illumination light in the display medium 12 when a drive voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22. )) And an area of the cholesteric liquid crystal layer 17 corresponding to an area not irradiated with illumination light in the display medium 12 when a drive voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22 (hereinafter referred to as a waveform). , An example of a waveform indicating an electric field in “non-exposed portion”). Here, “driving voltage” means a voltage to be applied between the electrode 15 and the electrode 22 when an image is written on the display medium 12. As shown in the figure, the waveform indicating the electric field in the exposure portion when a drive voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22 is a positive voltage (a positive electrode component of the AC voltage) between the electrode 15 and the electrode 22. When applied, the electrical resistance of the photoconductive layer 20 corresponding to the exposed portion is lower than that when a negative voltage (a negative electrode component of an AC voltage) is applied between the electrode 15 and the electrode 22, and the exposed portion is reduced by the reduced amount. Since the electric field on the positive electrode side increases, the positive electrode side and the negative electrode side are asymmetric.

これに対し、非露光部では電極15及び電極22間に印加される電圧の極性によって光導電層20の電気抵抗が変化しないため、電極15及び電極22間に駆動電圧が印加されているときの非露光部における電界を示す波形は正極側と負極側で対称となっている。   On the other hand, in the non-exposed portion, the electrical resistance of the photoconductive layer 20 does not change depending on the polarity of the voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22, so that the drive voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22. The waveform indicating the electric field in the non-exposed portion is symmetrical on the positive electrode side and the negative electrode side.

このように、露光部では、正極成分と負極成分が非対称な交流電圧が印加されてしまうため、コレステリック液晶層17でのイオン不純物の偏在化を招く。これは表示媒体12に表示される画像の質の低下を招く要因となる。   In this way, in the exposed portion, an alternating voltage in which the positive electrode component and the negative electrode component are asymmetric is applied, which causes uneven distribution of ion impurities in the cholesteric liquid crystal layer 17. This is a factor that causes a reduction in the quality of the image displayed on the display medium 12.

そこで、本実施形態に係る光書き込み型表示装置10では、正極成分と負極成分が非対称な交流電圧の印加に起因する画質低下を抑制するために電極15及び電極22間に印加される電圧を制御する電圧印加処理が実行される。   Therefore, in the optical writable display device 10 according to the present embodiment, the voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 is controlled in order to suppress deterioration in image quality due to application of an alternating voltage in which the positive electrode component and the negative electrode component are asymmetric. A voltage application process is executed.

次に、本実施形態に係る光書き込み型表示装置10の作用として、図7を参照しながら、光書き込み型表示装置10によって実行される電圧印加処理について説明する。なお、図7は、入力された画像情報により示される画像を初期化されている状態の表示媒体12に書き込む際にCPU28Aによって実行される電圧印加処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、本実施形態に係る光書き込み型表示装置10では、電圧印加処理プログラムがROM28Bに予め記憶されているが、これに限らず、画像書込処理プログラムをCD−ROMやDVD−ROM、USB(Universal Serial Bus)メモリなどのコンピュータによって読み取られる記録媒体に格納した状態で提供する形態を適用してもよいし、有線又は無線による通信手段を介して配信する形態を適用しても良い。また、本実施形態において上記の「初期化」とは、表示媒体12の初期化対象となる領域のコレステリック液晶層17に含まれるコレステリック液晶17Bの相状態をフォーカルコニックにすることを意味する。   Next, as an operation of the optical writing display device 10 according to the present embodiment, a voltage application process executed by the optical writing display device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing of the voltage application processing program executed by the CPU 28A when writing the image indicated by the input image information to the display medium 12 in the initialized state. In the optical writable display device 10 according to the present embodiment, the voltage application processing program is stored in the ROM 28B in advance. However, the present invention is not limited to this, and the image writing processing program is not limited to the CD-ROM, DVD-ROM, USB ( (Universal Serial Bus) A form provided in a state of being stored in a recording medium readable by a computer such as a memory may be applied, or a form distributed via wired or wireless communication means may be applied. Further, in the present embodiment, the above-mentioned “initialization” means that the phase state of the cholesteric liquid crystal 17B included in the cholesteric liquid crystal layer 17 in the region to be initialized of the display medium 12 is set to a focal conic.

同図のステップ100では、コレステリック液晶層17に印加される実効電圧波形が正負両極間で対称となるように、表示媒体12への画像の書き込みに寄与する正極成分の単位パルス波形の面積に対する負極成分の単位パルス波形の面積の割合が後述する予め定められた範囲内の交流電圧の電極15及び電極22間への印加を指示する指示信号を電圧印加部26に出力し、本電圧印加処理プログラムを終了する。   In step 100 of the figure, the negative electrode with respect to the area of the unit pulse waveform of the positive component contributing to the writing of the image on the display medium 12 so that the effective voltage waveform applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 is symmetrical between the positive and negative electrodes. An instruction signal for instructing application of an AC voltage between the electrodes 15 and 22 within a predetermined range in which the area ratio of the unit pulse waveform of the component is described later is output to the voltage application unit 26, and this voltage application processing program Exit.

上記ステップ100の処理により、電圧印加部26は、CPU28Aに入力された画像情報により示される画像が表示媒体12に書き込まれるように、第1単位パルス波形としての正極成分の単位パルス波形の面積(以下、「正極パルス」という。)に対する第2単位パルス波形としての負極成分の単位パルス波形の面積(以下、「負極パルス」という。)の割合(以下、「面積割合」とも言う。)が予め定められた範囲内の交流電圧を電極15及び電極22間に印加する。   By the processing of step 100, the voltage application unit 26 writes the area of the unit pulse waveform of the positive component as the first unit pulse waveform (so that the image indicated by the image information input to the CPU 28A is written on the display medium 12). Hereinafter, the ratio (hereinafter also referred to as “area ratio”) of the area (hereinafter referred to as “negative electrode pulse”) of the unit pulse waveform of the negative electrode component as the second unit pulse waveform relative to “positive electrode pulse”) in advance. An alternating voltage within a predetermined range is applied between the electrode 15 and the electrode 22.

なお、本実施形態では、一例として図8に示すように、負極パルスを「負極パルス=電圧V1×時間t1」で表し、正極パルスを「正極パルス=電圧V2×時間t2」で表した場合、時間t1及び時間t2を固定して、電圧V1及び電圧V2を変えることによって電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合を調整している。   In this embodiment, as shown in FIG. 8 as an example, when the negative pulse is represented by “negative pulse = voltage V1 × time t1,” and the positive pulse is represented by “positive pulse = voltage V2 × time t2,” The area ratio of the AC voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 is adjusted by fixing the time t1 and the time t2 and changing the voltage V1 and the voltage V2.

次に、上記の「予め定められた範囲」について説明する。   Next, the “predetermined range” will be described.

図9は、表示媒体12に照明光が照射されているときと表示媒体12に照明光が照射されていないときのコレステリック液晶層17の電気光学応答特性の比較例を示すグラフである。同図において、縦軸はコレステリック液晶層17の光反射率を、横軸は電極15及び電極22間に印加される電圧を各々示している。同図において、実線のグラフは、表示媒体12に照明光が照射されているときのコレステリック液晶層17の挙動を示しており、点線のグラフは、表示媒体12に照明光が照射されていないときのコレステリック液晶層17の挙動を示している。   FIG. 9 is a graph showing a comparative example of the electro-optic response characteristics of the cholesteric liquid crystal layer 17 when the display medium 12 is irradiated with illumination light and when the display medium 12 is not irradiated with illumination light. In the figure, the vertical axis represents the light reflectance of the cholesteric liquid crystal layer 17, and the horizontal axis represents the voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22. In the figure, the solid line graph shows the behavior of the cholesteric liquid crystal layer 17 when the display medium 12 is illuminated, and the dotted line graph is when the display medium 12 is not illuminated. The behavior of the cholesteric liquid crystal layer 17 is shown.

同図に示すように、表示媒体12に照明光が照射されていないときにコレステリック液晶層17の相状態がフォーカルコニックからホメオトロピックに変化する上側閾値電圧(以下、「非露光時閾値電圧Vthd」という。)は、表示媒体12に照明光が照射されているときにコレステリック液晶層17の相状態がフォーカルコニックからホメオトロピックに変化する上側閾値電圧(以下、「露光時閾値電圧Vthp」という。)よりも大きい。従って、露光時閾値電圧Vthpよりも大きく、かつ非露光時閾値電圧Vthdよりも小さい電圧(以下、「駆動電圧」という。)が電極15及び電極22間に印加されている状態で、例えば、表示媒体12に書き込み光が照射されれば、表示媒体12に書き込み光に応じた画像が書き込まれる。 As shown in the drawing, when the display medium 12 is not irradiated with illumination light, the upper threshold voltage (hereinafter referred to as “non-exposure threshold voltage V thd ”) in which the phase state of the cholesteric liquid crystal layer 17 changes from focal conic to homeotropic. Is an upper threshold voltage (hereinafter referred to as “threshold voltage V thp during exposure”) in which the phase state of the cholesteric liquid crystal layer 17 changes from focal conic to homeotropic when the display medium 12 is irradiated with illumination light. Larger than.) Therefore, in a state where a voltage (hereinafter referred to as “driving voltage”) that is larger than the exposure threshold voltage V thp and smaller than the non-exposure threshold voltage V thd is applied between the electrode 15 and the electrode 22, for example, When the display medium 12 is irradiated with writing light, an image corresponding to the writing light is written on the display medium 12.

図10は、電極15及び電極22間に駆動電圧が印加されているときの露光部に印加される分圧電圧の正極側波形、及び電極15及び電極22間に駆動電圧が印加されているときの非露光部に印加される分圧電圧の正極側波形の比較例を示す図である。   FIG. 10 shows the waveform on the positive side of the divided voltage applied to the exposure portion when the drive voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22, and when the drive voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22. It is a figure which shows the comparative example of the positive electrode side waveform of the divided voltage applied to the non-exposure part.

同図に示すように、非露光部に印加される分圧電圧よりも露光部に印加される分圧電圧の方が大きく、非露光部に印加される分圧電圧に対する露光部に印加される分圧電圧の割合は、露光時閾値電圧Vthpに対する非露光時閾値電圧Vthdの割合とほぼ一致する。 As shown in the figure, the divided voltage applied to the exposed portion is larger than the divided voltage applied to the non-exposed portion, and is applied to the exposed portion with respect to the divided voltage applied to the non-exposed portion. The ratio of the divided voltage substantially matches the ratio of the non-exposure threshold voltage V thd to the exposure threshold voltage V thp .

図11は、正極パルスに対する負極パルスの複数の予め定められた割合の各々で電極15及び電極22間に複数周期分の交流電圧を印加したときの面積割合と、露光部での光反射率差(Δ光反射率)との関係の一例を示すグラフである。なお、上記の「光反射率差」とは、初期にコレステリック液晶層17に書き込み用の電圧が印加されたとき(例えば、コレステリック液晶層17に初めて書き込み用の電圧が印加されたとき)のコレステリック液晶層17の光反射率(イニシャル光反射率)と電極15及び電極22間に複数周期分の交流電圧を印加したときのコレステリック液晶層17の光反射率との差の絶対値を示す値であり、この値は「0」に近いほど良い。上記複数周期とは、連続で100回駆動したときのことを言う。   FIG. 11 shows the area ratio when an AC voltage for a plurality of cycles is applied between the electrode 15 and the electrode 22 at each of a plurality of predetermined ratios of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse, and the light reflectance difference at the exposure portion. It is a graph which shows an example of the relationship with ((DELTA) light reflectance). The “light reflectance difference” means the cholesteric state when a writing voltage is initially applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 (for example, when the writing voltage is first applied to the cholesteric liquid crystal layer 17). A value indicating the absolute value of the difference between the light reflectivity (initial light reflectivity) of the liquid crystal layer 17 and the light reflectivity of the cholesteric liquid crystal layer 17 when an AC voltage for a plurality of cycles is applied between the electrodes 15 and 22. Yes, the closer this value is to “0”, the better. The above-mentioned plurality of cycles means a case where driving is performed 100 times continuously.

同図に示すように、電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合が「1」よりも大きく、かつ「4.3」未満の範囲では、光反射率差が良好とみなせる範囲に収まっているが、それ以外では、光反射率差が良好とみなせる範囲を超えている。   As shown in the figure, in the range where the area ratio of the AC voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 is larger than “1” and less than “4.3”, the range in which the difference in light reflectance can be considered good. In other cases, the light reflectance difference is beyond the range that can be regarded as good.

なお、本実施形態では、上記の「良好とみなせる範囲」を、0以上であり、かつ正極パルスに対する負極パルスの割合が1のときの露光部の光反射率差(例えば、1.6)未満の範囲としている。   In the present embodiment, the above-mentioned “range that can be considered good” is 0 or more and less than the light reflectance difference (for example, 1.6) of the exposed portion when the ratio of the negative pulse to the positive pulse is 1. The range is as follows.

図12は、正極パルスに対する負極パルスの複数の予め定められた割合の各々で電極15及び電極22間に複数周期分の交流電圧を印加したときの面積割合と露光部での光反射率差との関係、及び正極パルスに対する負極パルスの複数の予め定められた割合の各々で電極15及び電極22間に複数周期分の交流電圧を印加したときの面積割合と非露光部での光反射率差との関係の比較例を示すグラフである。なお、下記の表1には図12に示すグラフを構成するデータが示されている。   FIG. 12 shows an area ratio when a plurality of cycles of AC voltage is applied between the electrode 15 and the electrode 22 at each of a plurality of predetermined ratios of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse, and a difference in light reflectance at the exposure portion. Of the negative electrode pulse with respect to the positive electrode pulse and the ratio of the area when the AC voltage for a plurality of cycles is applied between the electrode 15 and the electrode 22 and the difference in the light reflectance at the non-exposed portion. It is a graph which shows the comparative example of the relationship. Table 1 below shows data constituting the graph shown in FIG.

Figure 2011002654
Figure 2011002654

同図に示すように、非露光部において、電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合が「3.3」未満の領域では、光反射率差が良好とみなせる範囲に収まっているが、それ以外では、光反射率差が良好とみなせる範囲を超えている。これに対し、露光部は、前述したように、正極パルスに対する負極パルスの割合が「1」よりも大きく、かつ「4.3」未満の範囲で、光反射率差が良好とみなせる範囲に収まっている。   As shown in the figure, in the area where the area ratio of the AC voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 is less than “3.3” in the non-exposed part, the difference in light reflectance is within a range that can be considered good. However, in other cases, the light reflectance difference exceeds the range that can be regarded as good. On the other hand, as described above, the exposure portion falls within a range in which the difference in light reflectance can be considered good when the ratio of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse is greater than “1” and less than “4.3”. ing.

従って、表示媒体12に画像を書き込む場合には、露光部であっても非露光部であっても正極パルスに対する負極パルスの割合を光反射率差が良好とみなせる範囲に収まるようにすればよいので、交流電圧の正極パルスに対する負極パルスの割合が「1」よりも大きく、かつ「3.3」未満の範囲内の交流電圧が電極15及び電極22間に印加されるように電圧印加部26を制御する。すなわち、上記の表1に示すように、第1周期目にコレステリック液晶層17に書き込み用の電圧が印加されたときの光反射率と第100周期目にコレステリック液晶層17に書き込み用の電圧が印加されたときの光反射率との差の絶対値を示す値(光反射率差)の露光部と非露光部との差異を1.6%以下にする交流電圧が電極15及び電極22間に印加されるように電圧印加部26を制御する。   Therefore, when an image is written on the display medium 12, the ratio of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse should be within a range where the difference in light reflectance can be considered good regardless of whether it is an exposed part or a non-exposed part. Therefore, the voltage application unit 26 is configured so that the AC voltage within the range where the ratio of the negative electrode pulse to the positive electrode pulse of the AC voltage is greater than “1” and less than “3.3” is applied between the electrode 15 and the electrode 22. To control. That is, as shown in Table 1 above, the light reflectivity when a writing voltage is applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 in the first period and the writing voltage to the cholesteric liquid crystal layer 17 in the 100th period. An alternating voltage between the electrode 15 and the electrode 22 that makes the difference between the exposed part and the non-exposed part of the value indicating the absolute value of the difference from the light reflectance when applied (light reflectance difference) 1.6% or less. The voltage application unit 26 is controlled so as to be applied to.

なお、図12に示すように、露光部での電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合、及び非露光部での電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合が「2」以上「3」以下の範囲で露光部の光反射率差と非露光部の光反射率差との差が最も縮まるため、表示媒体12に画像を書き込む場合には、面積割合が「2」以上「3」以下の範囲内の交流電圧が電極15及び電極22間に印加されるように電圧印加部26を制御するとより良い。   In addition, as shown in FIG. 12, the area ratio of the alternating voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 in the exposure part, and the area ratio of the alternating voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 in the non-exposure part. In the range from “2” to “3”, the difference between the light reflectance difference of the exposed portion and the light reflectance difference of the non-exposed portion is most reduced. It is better to control the voltage application unit 26 so that an AC voltage within the range of “2” or more and “3” or less is applied between the electrode 15 and the electrode 22.

また、図12に示すように、露光部での電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合、及び非露光部での電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合が「2」(=非露光時閾値電圧Vthd/露光時閾値電圧Vthp)のときに、露光部の光反射率差と非露光部の光反射率差との差が最も縮まり、かつ露光部の光反射率差及び非露光部の光反射率差の平均値が他の割合での露光部の光反射率差及び非露光部の光反射率差の平均値よりも「0」に近くなるため、表示媒体12に画像を書き込む場合には、面積割合が「2」となる交流電圧が電極15及び電極22間に印加されるように電圧印加部26を制御するとより良い。すなわち、上記の表1に示すように、第1周期目にコレステリック液晶層17に書き込み用の電圧が印加されたときの光反射率と第100周期目にコレステリック液晶層17に書き込み用の電圧が印加されたときの光反射率との差の絶対値を示す値(光反射率差)の露光部と非露光部との差異を0.1%以下にする交流電圧が電極15及び電極22間に印加されるように電圧印加部26を制御する。 Further, as shown in FIG. 12, the area ratio of the AC voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 in the exposed part and the area ratio of the AC voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 in the non-exposed part. Is “2” (= non-exposure threshold voltage V thd / exposure threshold voltage V thp ), the difference between the light reflectance difference in the exposed portion and the light reflectance difference in the non-exposed portion is minimized, and exposure is performed. The average value of the light reflectance difference of the non-exposed portion and the average value of the light reflectance difference of the non-exposed portion is closer to “0” than the average value of the light reflectance difference of the exposed portion and the non-exposed portion Therefore, when writing an image on the display medium 12, it is better to control the voltage application unit 26 so that an AC voltage having an area ratio of “2” is applied between the electrode 15 and the electrode 22. That is, as shown in Table 1 above, the light reflectance when a writing voltage is applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 in the first period and the writing voltage to the cholesteric liquid crystal layer 17 in the 100th period. An alternating voltage between the electrode 15 and the electrode 22 is set so that the difference between the exposed part and the non-exposed part of the value indicating the absolute value of the difference from the light reflectance when applied (light reflectance difference) is 0.1% or less. The voltage application unit 26 is controlled so as to be applied to.

よって、上記の「予め定められた範囲」とは、1よりも大きく、かつ面積割合に対する光反射率差の関係を示す光学特性における面積割合が1のときの光反射率差に対応する面積割合未満の範囲を意味する。   Therefore, the above-mentioned “predetermined range” is an area ratio corresponding to the light reflectance difference when the area ratio in the optical characteristics is greater than 1 and indicates the relationship of the light reflectance difference with respect to the area ratio. Means less than.

このように、表示媒体12に画像を書き込む場合には、面積割合が、1よりも大きく、かつ面積割合が1の交流電圧が印加されることにより露光部の光反射率差(例えば、正極パルスに対する負極パルスの割合が1のときの露光部の光反射率差「1.6」)に相当する光反射率差を非露光部が示すときの値(例えば、3.3)を超えない予め定められた範囲(例えば、「1」よりも大きく、かつ「3.3」未満の範囲)内の交流電圧が電極15及び電極22間に印加されるように電圧印加部26を制御する。これによって、コレステリック液晶層17に印加される実効電圧波形が正負両極間で対称となる。   As described above, when an image is written on the display medium 12, an AC voltage having an area ratio larger than 1 and an area ratio of 1 is applied, whereby the light reflectance difference (for example, positive pulse) of the exposed portion is applied. In advance, it does not exceed a value (for example, 3.3) when the non-exposed portion shows a light reflectance difference corresponding to a light reflectance difference of “1.6” of the exposed portion when the ratio of the negative pulse to 1 is 1. The voltage application unit 26 is controlled so that an AC voltage within a predetermined range (for example, a range greater than “1” and less than “3.3”) is applied between the electrode 15 and the electrode 22. As a result, the effective voltage waveform applied to the cholesteric liquid crystal layer 17 is symmetric between the positive and negative electrodes.

なお、上記実施形態では、電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合を、電極15及び電極22間に対する電圧の印加時間を固定して、印加電圧を変えることによって調整するようにしているが、電極15及び電極22間に対する電圧の印加時間を固定して、電極15及び電極22間に対する印加電圧を変えることによって電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合を調整する場合であっても、電極15及び電極22間に対する印加電圧を固定して、電極15及び電極22間に対する電圧の印加時間を変えることによって電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合を調整する場合であっても、一例として図13に示すように、光反射率差に対してほぼ同等に寄与するため、電極15及び電極22間に印加される交流電圧の面積割合を、電極15及び電極22間に対する印加電圧を固定して電極15及び電極22間に対する電圧の印加時間を変えることによって調整するようにしても良い。   In the above embodiment, the area ratio of the AC voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 is adjusted by changing the applied voltage while fixing the voltage application time between the electrode 15 and the electrode 22. However, by fixing the voltage application time between the electrode 15 and the electrode 22 and changing the voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22, the area ratio of the AC voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 is adjusted. Even if it does, the area of the alternating voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 by fixing the applied voltage between the electrode 15 and the electrode 22 and changing the voltage application time between the electrode 15 and the electrode 22 Even in the case of adjusting the ratio, as shown in FIG. 13 as an example, it contributes almost equally to the difference in light reflectivity. In the area ratio of the AC voltage applied may be adjusted by varying the application time of a voltage to between the electrodes 15 and the electrode 22 to fix the voltage applied to between the electrodes 15 and the electrode 22.

また、上記実施形態では、二層構造の光導電層20を適用した表示媒体12を例に挙げたが、これに限らず、表示面側から順に、電荷発生層(上CGL)、電荷輸送層、電荷発生層(下CGL)が順に積層された所謂デュアルCGL構造の光導電層を適用した表示媒体としても良い。図15には、デュアルCGL構造の光導電層を適用した表示媒体の構成を示す断面図が示されている。同図に示されるように、表示媒体12Bは、表示媒体12に比べて、光導電層20に代えて光導電層20’を適用している点が異なっている。光導電層20’は、光導電層20に比べて、電荷発生層20Cが更に設けられている点が異なっている。電荷発生層20Cは、ラミネート層18と電荷輸送層20Aとで挟まれる領域に配置される。電荷発生層20Cは、電荷発生層20Bのように、照射された光を吸収して電荷を発生させる機能を有する層であるが、初期化準備光及び書き込み光の吸収波長域以外の吸収波長域を有する。なお、同図の電荷発生層20B及び電荷発生層20Cを共に初期化準備光及び書き込み光の吸収波長域を有するものとしても良い。この場合、CPU28Aが、交流電圧の画像の書き込みに寄与しない極性の電圧(上記実施形態では、交流電圧の負極成分)が電圧印加部26によって電極15及び電極22間に印加されるときに光導電層20’に照明光を照射しないように露光装置32を制御する。   In the above embodiment, the display medium 12 to which the photoconductive layer 20 having the two-layer structure is applied has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto. Further, a display medium to which a so-called dual CGL photoconductive layer in which a charge generation layer (lower CGL) is sequentially stacked may be used. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of a display medium to which a dual CGL photoconductive layer is applied. As shown in the figure, the display medium 12B is different from the display medium 12 in that a photoconductive layer 20 'is applied instead of the photoconductive layer 20. The photoconductive layer 20 ′ is different from the photoconductive layer 20 in that a charge generation layer 20 C is further provided. The charge generation layer 20C is disposed in a region sandwiched between the laminate layer 18 and the charge transport layer 20A. The charge generation layer 20C, like the charge generation layer 20B, is a layer having a function of generating a charge by absorbing irradiated light, but has an absorption wavelength region other than the absorption wavelength region of the initialization preparation light and the writing light. Have Note that both the charge generation layer 20B and the charge generation layer 20C in the same drawing may have absorption wavelength ranges for initialization preparation light and writing light. In this case, the CPU 28 </ b> A is photoconductive when a voltage having a polarity that does not contribute to writing of an AC voltage image (in the above embodiment, the negative electrode component of the AC voltage) is applied between the electrode 15 and the electrode 22 by the voltage application unit 26. The exposure device 32 is controlled not to irradiate the layer 20 'with illumination light.

メカニズムは必ずしも明らかではないが、電荷発生層20Cの存在によって、電荷が一時的にトラップされることで、電荷の水平方向の拡散を抑制し、より解像度の高い画質を提供できるものと推測される。   Although the mechanism is not necessarily clear, it is assumed that the charge is temporarily trapped by the presence of the charge generation layer 20C, thereby suppressing the horizontal diffusion of the charge and providing a higher resolution image quality. .

また、上記実施形態では、表示媒体12への画像の書き込みに寄与する交流電圧の極性成分を正極成分としたが、これに限らず、負極成分であっても良い。この場合、電極15及び電極22間に印加される交流電圧の負極パルスに対する正極パルスの割合が、露光時閾値電圧Vthpに対する非露光時閾値電圧Vthdの割合を含む予め定められた範囲に収まるように電圧印加部26を制御する。 In the above embodiment, the polarity component of the alternating voltage that contributes to the writing of the image on the display medium 12 is the positive electrode component. However, the present invention is not limited to this, and may be a negative electrode component. In this case, the ratio of the positive pulse to the negative pulse of the AC voltage applied between the electrode 15 and the electrode 22 falls within a predetermined range including the ratio of the non-exposure threshold voltage V thd to the exposure threshold voltage V thp . Thus, the voltage application unit 26 is controlled.

また、上記実施形態では、表示媒体12が固定された状態で光源30Aを移動させることにより表示媒体12と光源30Aとを相対移動させる構成としたが、光源部30Aを固定した状態で表示媒体12を移動させたり、両者を移動させたりする構成であっても良い。   In the above embodiment, the display medium 12 and the light source 30A are relatively moved by moving the light source 30A while the display medium 12 is fixed. However, the display medium 12 is fixed with the light source unit 30A fixed. It may be configured to move the two or both.

10 光書き込み型表示装置
12 表示媒体
14 光書込装置
17 コレステリック液晶層
20,20’ 光導電層
20A 電荷輸送層
20B,20C 電荷発生層
15,22 電極
26 電圧印加部
28 制御部
32 露光装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical writing type display apparatus 12 Display medium 14 Optical writing apparatus 17 Cholesteric liquid crystal layer 20, 20 'Photoconductive layer 20A Charge transport layer 20B, 20C Charge generation layer 15, 22 Electrode 26 Voltage application part 28 Control part 32 Exposure apparatus

Claims (6)

少なくとも一方が透光性を有する一対の電極間に、印加される電圧の大きさに応じて反射率が変更されることによって画像が書き込まれるコレステリック液晶層、及び照射される照明光の強度に応じて電気抵抗が変化されることによって前記コレステリック液晶層に印加される電圧を変化させる光導電層が設けられた表示媒体の前記一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、
透光性を有する前記電極側から前記光導電層に前記照明光を照射する照射手段と、
前記照明光が前記光導電層に照射されるように前記照明手段を制御すると共に、一方の極性の第1単位パルス波形と前記一方の極性と異なる極性の第2単位パルス波形とが交互に発生する交流電圧であって、前記第1単位パルス波形の面積に対する前記第2単位パルス波形の面積の割合を示す面積割合が1よりも大きく、かつ前記面積割合に対する初期に前記コレステリック液晶層に画像書き込み用の電圧が印加されたときの反射率と前記コレステリック液晶層に画像書き込み用の電圧が複数回印加されたときの反射率との差で表される反射率差の関係を示す光学特性における前記面積割合が1のときの反射率差に対応する面積割合未満の予め定められた範囲内の交流電圧が前記一対の電極間に印加されるように前記電圧印加手段を制御する制御手段と、
を含む光書込装置。
A cholesteric liquid crystal layer in which an image is written by changing the reflectance according to the magnitude of an applied voltage between a pair of electrodes having at least one of translucency, and depending on the intensity of illumination light to be irradiated Voltage applying means for applying a voltage between the pair of electrodes of the display medium provided with the photoconductive layer that changes the voltage applied to the cholesteric liquid crystal layer by changing the electrical resistance;
An irradiation means for irradiating the photoconductive layer with the illumination light from the electrode side having translucency;
The illumination means is controlled so that the illumination light is applied to the photoconductive layer, and a first unit pulse waveform having one polarity and a second unit pulse waveform having a polarity different from the one polarity are alternately generated. And an area ratio indicating the ratio of the area of the second unit pulse waveform to the area of the first unit pulse waveform is greater than 1, and an image is written to the cholesteric liquid crystal layer at an initial stage relative to the area ratio. The optical characteristics showing the relationship between the reflectance when the voltage for application is applied and the reflectance difference expressed by the difference between the reflectance when the voltage for image writing is applied to the cholesteric liquid crystal layer a plurality of times. The voltage application means is controlled so that an AC voltage within a predetermined range less than the area ratio corresponding to the reflectance difference when the area ratio is 1 is applied between the pair of electrodes. And control means,
An optical writing device.
前記制御手段は、前記面積割合が、前記光導電層の前記照明光が照射されている領域に対応する前記コレステリック液晶層がフォーカルコニック状態からホメオトロピック状態に変化する境界点で前記一対の電極間に印加される電圧の大きさに対する前記光導電層の前記照明光が照射されていない領域に対応する前記コレステリック液晶層が前記境界点で前記一対の電極間に印加される電圧の大きさの割合となる交流電圧が前記一対の電極間に印加されるように前記電圧印加手段を制御する請求項1記載の光書込装置。   The control means is configured such that the area ratio is between the pair of electrodes at a boundary point where the cholesteric liquid crystal layer corresponding to the region irradiated with the illumination light of the photoconductive layer changes from a focal conic state to a homeotropic state. The ratio of the magnitude of the voltage applied between the pair of electrodes at the boundary point of the cholesteric liquid crystal layer corresponding to the area of the photoconductive layer not irradiated with the illumination light with respect to the magnitude of the voltage applied to The optical writing device according to claim 1, wherein the voltage applying unit is controlled such that an alternating voltage is applied between the pair of electrodes. 前記光導電層を、前記照明光の吸収波長域を有する第1電荷発生層と、前記吸収波長域以外の吸収波長域を有する第2電荷発生層と、前記第1電荷発生層及び前記第2電荷発生層に挟まれる電荷輸送層と、で構成した請求項1または請求項2記載の光書込装置。   The photoconductive layer includes a first charge generation layer having an absorption wavelength range of the illumination light, a second charge generation layer having an absorption wavelength range other than the absorption wavelength range, the first charge generation layer, and the second charge generation layer. The optical writing device according to claim 1, further comprising: a charge transport layer sandwiched between the charge generation layers. 前記光導電層を、前記照明光の吸収波長域を有する電荷発生層で電荷輸送層を挟んで構成し、
前記制御手段は、前記交流電圧の画像の書き込みに寄与しない極性の電圧が前記電圧印加手段によって前記一対の電極間に印加されるときに前記光導電層に前記照明光を照射しないように前記照明手段を制御する請求項1または請求項2記載の光書込装置。
The photoconductive layer is configured by sandwiching a charge transport layer with a charge generation layer having an absorption wavelength range of the illumination light,
The control means is configured to prevent the illumination light from being applied to the photoconductive layer when a voltage having a polarity that does not contribute to writing of the AC voltage image is applied between the pair of electrodes by the voltage application means. 3. The optical writing device according to claim 1, wherein the optical writing device controls the means.
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の光書込装置と、
前記照射手段から書き込み光が照射されることにより画像が書き込まれる前記表示媒体と、
を含む光書き込み型表示装置。
An optical writing device according to any one of claims 1 to 4,
The display medium on which an image is written by being irradiated with writing light from the irradiation means;
An optical writable display device.
コンピュータを、
少なくとも一方が透光性を有する一対の電極間に、印加される電圧の大きさに応じて反射率が変更されることによって画像が書き込まれるコレステリック液晶層、及び照射される照明光の強度に応じて電気抵抗が変化されることによって前記コレステリック液晶層に印加される電圧を変化させる光導電層が設けられた表示媒体の前記光導電層に照明光が照射されるように、透光性を有する前記電極側から前記光導電層に前記照明光を照射する照明手段を制御すると共に、一方の極性の第1単位パルス波形と前記一方の極性と異なる極性の第2単位パルス波形とが交互に発生する交流電圧であって、前記第1単位パルス波形の面積に対する前記第2単位パルス波形の面積の割合を示す面積割合が1よりも大きく、かつ前記面積割合に対する初期に前記コレステリック液晶層に画像書き込み用の電圧が印加されたときの反射率と前記コレステリック液晶層に画像書き込み用の電圧が複数回印加されたときの反射率との差で表される反射率差の関係を示す光学特性における前記面積割合が1のときの反射率差に対応する面積割合未満の予め定められた範囲内の交流電圧が前記一対の電極間に印加されるように、前記一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段を制御する制御手段として機能させるためのプログラム。
Computer
A cholesteric liquid crystal layer in which an image is written by changing the reflectance according to the magnitude of an applied voltage between a pair of electrodes having at least one of translucency, and depending on the intensity of illumination light irradiated And having a translucency so that illumination light is irradiated to the photoconductive layer of the display medium provided with the photoconductive layer that changes the voltage applied to the cholesteric liquid crystal layer by changing the electrical resistance. The illumination means for irradiating the illumination light to the photoconductive layer from the electrode side is controlled, and a first unit pulse waveform having one polarity and a second unit pulse waveform having a polarity different from the one polarity are alternately generated. And an area ratio indicating a ratio of the area of the second unit pulse waveform to the area of the first unit pulse waveform is greater than 1, and an initial value with respect to the area ratio A reflectance difference expressed by a difference between a reflectance when an image writing voltage is applied to the cholesteric liquid crystal layer and a reflectance when an image writing voltage is applied to the cholesteric liquid crystal layer a plurality of times. The pair of electrodes so that an alternating voltage within a predetermined range less than an area ratio corresponding to a reflectance difference when the area ratio in the optical characteristic indicating the relationship is 1 is applied between the pair of electrodes. A program for functioning as control means for controlling voltage application means for applying a voltage therebetween.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102014650B1 (en) * 2018-04-19 2019-08-26 아이리스 옵트로닉스 컴패니 리미티드 Cholesteric liquid crystal writing board

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