JP4835708B2 - 光記録型表示媒体および記録装置 - Google Patents
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Description
他の好ましい態様において、本発明は、印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、前記感光層に対して照射される光が当該感光層に到達するまでの光路に設けられ、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い選択透過層とを具備し、前記選択透過層は、フォトクロミック化合物を含むことを特徴とする光記録型表示媒体を提供する。
更に他の好ましい態様において、本発明は、印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、前記感光層に対して照射される光が当該感光層に到達するまでの光路に設けられ、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い選択透過層とを具備し、前記選択透過層は、ジアリールエテン、スピロピラン、スピロオキサジンのいずれかを含むことを特徴とする光記録型表示媒体を提供する。
更に他の好ましい態様において、本発明は、印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、前記感光層に対して照射される光が当該感光層に到達するまでの光路に設けられ、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い選択透過層とを具備し、前記選択透過層は、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い化合物と、当該化合物に双極場を与えて発色させる媒体とを含むことを特徴とする光記録型表示媒体を提供する。
更に他の好ましい態様において、上記光記録型表示媒体は、印加される電圧に応じて表示が変化する第2の表示層と、前記第2の表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記第2の表示層に印加される電圧を変化させる第2の感光層とを更に有し、前記選択透過層は、前記第2の感光層および前記第2の表示層を透過した前記光が前記感光層に到達するまでの光路に設けられる。
更に他の好ましい態様において、前記選択透過層は絶縁体である。
本発明は、他の観点において、請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の光記録型表示媒体に対し光を照射する照射手段と、前記光記録型表示媒体に対し電圧を印加する電圧印加手段と、入力された画像データに応じて前記照射手段および前記電圧印加手段を制御する制御手段と、前記選択透過層を発色させる発色手段とを具備する記録装置を提供する。
更に他の好ましい態様において、前記発色手段は前記光とは異なる波長の電磁波を当該選択透過層へ照射して当該選択透過層を発色させる。
請求項2に係る光記録型表示媒体によれば、多光子吸収性を示す化合物を含まない場合に比して、書き込みに用いられる記録光が拡散することによる画像の滲みを低減させることができる。
請求項3に係る光記録型表示媒体によれば、フォトクロミック化合物を含まない場合に比して、書き込みに用いられる記録光が拡散することによる画像の滲みを低減させることができる。
請求項4に係る光記録型表示媒体によれば、ジアリールエテン、スピロピラン、スピロオキサジンのいずれをも含まない場合に比して、書き込みに用いられる記録光が拡散することによる画像の滲みを低減させることができる。
請求項5に係る光記録型表示媒体によれば、この構成を用いない場合に比して、弱い記録光の透過率を減少させ、書き込みに用いられる記録光が拡散することによる画像の滲みを低減させることができる。
請求項6に係る記録装置によれば、書き込みに用いられる記録光が拡散することによる画像の滲みを低減させることができる。
請求項7に係る記録装置によれば、この構成を用いない場合に比して、弱い記録光の透過率を減少させ、書き込みに用いられる記録光が拡散することによる画像の滲みを低減させることができる。
図1aおよび図1bは、本発明の一実施形態に係る記録システムの構成を示す図である。この記録システムは、記録装置10および電子ペーパー20を有する。電子ペーパー20は、記録装置10に着脱可能である。図1aは記録装置10から電子ペーパー20を外した状態を、図1bは記録装置10に電子ペーパー20を装着した状態を示している。電子ペーパー20は、光書き込み型の表示媒体である。「光書き込み型」の表示媒体とは、表示媒体に表示される情報の書き替えの際に光照射が用いられる表示媒体をいう。記録装置10は、電子ペーパー20に画像の記録(書き込み)、および記録された画像の消去(初期化)を行う装置である。
図3は、電子ペーパー20を上面から見た外観図である。フレーム21は、電子ペーパー20の各構成を保持する。フレーム21は、機械的な剛性と、電気的な絶縁性と、光学的な遮光性を有する樹脂で作られている。表示体22は、画像の表示を行う構造体である。表示体22は、記憶性液晶であるコレステリック液晶を有している。コレステリック液晶は双安定の物質であり、電圧等によりエネルギーが与えられていない状態でも光の反射率が異なる2つの配向状態のいずれかを維持する。コレステリック液晶分子の安定な配向には、プレーナ配向とフォーカルコニック配向とがある。プレーナ配向において、コレステリック液晶分子は、特定の波長帯の光を反射(ブラッグ反射)する。フォーカルコニック配向において、コレステリック液晶分子は、光を透過する。表示体22は、配向状態に応じた反射率の違いを利用して表示を行うものである。
選択透過層240の第1の機能は、照射された記録光が選択透過層240を透過するとき、その光の出射時のスポット径を入射時のスポット径よりも小さくする機能である。具体的には、選択透過層240は、面22b側から照射される青色の記録光のうち、強い光を透過し、弱い光を吸収する。この作用により、光アドレス層の露光量に対する表面電位曲線が、擬似的に特定の光量に対して急峻に立ち上がる(ハイγ)特性となる事から、露光により生成した表面電位スポットの径が露光スポット径よりも小さくなる。
図8は、下記の構造式を有する代表的なフォトクロミック化合物であるジアリールエテン誘導体の照射光量と透過率の関係を示す図である。
選択透過層240にはこのようなフォトクロミック化合物が分散、含有されているため、この第1の機能を実現する。すなわち、選択透過層240は、感光体255に対して照射される光が感光体255に到達するまでの光路に設けられ、照射される光の強度が高いほどその光の透過率が高い選択透過層の一例である。
図1aを参照して、記録装置10について説明する。筐体11は、記録装置10の各構成を保持する機能と、記録装置10内部(特に電子ペーパー20に記録を行う部分)に外光が侵入しないように遮光を行う機能と、利用者が電子ペーパー20を記録装置10に装着したときに電子ペーパー20を保持する機能と有する。筐体11は、この例においてはエンジニアリングプラスチックなどの樹脂で製作されている。
2−1.電子ペーパー20への記録
電子ペーパー20への記録は、記録装置10に電子ペーパー20を装着した状態で行われる。制御部110は、UVランプ制御部150を制御し、UVランプ155を点灯させる。UVランプ155により照射された紫外光は、電子ペーパー20の選択透過層240に到達し、選択透過層240に含まれるフォトクロミック化合物は異性化して赤色に発色する。
本発明は上述の実施形態に限定されない。本発明は、以下のようにさまざまな形態で実施可能である。以下で説明する変形例のうち、2つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
記録装置10の機能構成を実現するための装置構成は、図2で示されるものに限定されない。要求される機能を実現できるものであれば、どのような構成の装置が用いられてもよい。例えば、露光手段は、バックライト185およびLCDパネル195に限定されない。発光色を変えられるバックライトと透過型モノクロ液晶パネルが、露光手段として用いられてもよい。
選択透過層240は、絶縁性を有する透明樹脂にフォトクロミック化合物が分散させて形成されたものに限られない。絶縁層とフォトクロミック化合物を含有する膜を張り合わせたものでもよい。要するに、選択透過層240は、多光子吸収性を示す化合物を含むのであればよい。
電子ペーパー20の具体的構成は、実施形態で説明したものに限定されない。電子ペーパー20は、例えば、一組の透明電極の間に1つの液晶層を挟んだ光アドレス層を複数有していてもよい。また、各液晶層で反射される波長帯の光の種類と積層の順序や組み合わせも実施形態で説明したものに限定されない。例えば、第1の光アドレス層が、液晶層230(赤)と液晶層260(緑)を有し、第1の光アドレス層よりも面22b側にある第2の光アドレス層が、液晶層265(青)を有する構成であってもよい。この場合、第2の光アドレス層は液晶層265(青)よりも面22b側に、波長のピークが480nmの青色の記録光により露光され低抵抗化する感光層を有しており、この感光層と液晶層265(青)との間には、液晶層265(青)で反射される波長帯の光(すなわち青色)と、感光層を露光する青色の記録光を吸収する光吸収層があってもよい。また、第1の光アドレス層は液晶層230(赤)および液晶層260(緑)よりも面22b側に、波長のピークが650nmの赤色の記録光により露光され低抵抗化する感光層を有しており、この感光層と液晶層230(赤)または液晶層260(緑)との間には、これらの液晶層で反射される波長帯の光(すなわち赤および緑)と、感光層を露光する赤色の記録光を吸収する光吸収層があってもよい。
上述した実施形態において、選択透過層240に用いたフォトクロミック化合物は、紫外線を照射すると赤色に発色するジアリールエテン誘導体を用いたが、適用可能なフォトクロミック化合物はジアリールエテン誘導体に限られない。例えば、選択透過層240に用いるフォトクロミック化合物は、ビスメチレン無水コハク酸誘導体などのフルギド誘導体や、スピロピラン、スピロオキサジンなどであってもよい。この場合であっても、選択透過層240に用いるフォトクロミック化合物は、フォトクロミズムにより記録光の透過率を増大させるが、記録光の透過率が増大させられたフォトクロミック化合物を発色状態に戻すための発色手段はフォトクロミズムによるものでなくてもよい。
特にスピロピランの光異性体であるメロシアニンは双極性構造を有するため非極性媒体中に置かれると消色状態が安定となり、極性媒体中に置かれると着色状態が安定となる性質を有する。したがって、スピロピランを選択透過層240に含ませ、かつ、テトラキス[3,5一ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホウ素アート錯体(TFPB)やテトラキス[3,5一ビス(ヘキサフルオロー2一メトキシー2一プロピル)フェニル]ホウ素アート錯体(HFPB)(特にH3OTFPB)のような脂溶性イオン対が形成する局所的双極場を利用することにより、記録光を照射すると、強い光を選択的に透過し、記録光の照射を止めると透明となった部分を含む選択透過層240の全体を着色させることができる。したがって、この場合、選択透過層に含まれるフォトクロミック化合物に局所的双極場を与える手段である媒体が、選択透過層を発色させる発色手段の一例であり、UVランプ155やUVランプ制御部150といった選択透過層240に紫外線を照射して発色させる装置は不要である。
Claims (8)
- 印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、
前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、
前記感光層に対して照射される光が当該感光層に到達するまでの光路に設けられ、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い選択透過層と
を具備し、
前記選択透過層は、多光子吸収性を示す化合物を含む
ことを特徴とする光記録型表示媒体。 - 印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、
前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、
前記感光層に対して照射される光が当該感光層に到達するまでの光路に設けられ、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い選択透過層と
を具備し、
前記選択透過層は、フォロクロミック化合物を含む
ことを特徴とする光記録型表示媒体。 - 印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、
前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、
前記感光層に対して照射される光が当該感光層に到達するまでの光路に設けられ、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い選択透過層と
を具備し、
前記選択透過層は、ジアリールエテン、スピロピラン、スピロオキサジンのいずれかを含む
ことを特徴とする光記録型表示媒体。 - 印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、
前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、
前記感光層に対して照射される光が当該感光層に到達するまでの光路に設けられ、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い選択透過層と
を具備し、
前記選択透過層は、照射される前記光の強度が高いほど当該光の透過率が高い化合物と、当該化合物に双極場を与えて発色させる媒体とを含む
ことを特徴とする光記録型表示媒体。 - 印加される電圧に応じて表示が変化する第2の表示層と、
前記第2の表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記第2の表示層に印加される電圧を変化させる第2の感光層と
を更に有し、
前記選択透過層は、前記第2の感光層および前記第2の表示層を透過した前記光が前記感光層に到達するまでの光路に設けられる
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の光記録型表示媒体。 - 前記選択透過層は絶縁体である
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の光記録型表示媒体。 - 請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の光記録型表示媒体に対し、光を照射する照射手段と、
前記光記録型表示媒体に対し、電圧を印加する電圧印加手段と、
入力された画像データに応じて前記照射手段および前記電圧印加手段を制御する制御手段と、
前記選択透過層を発色させる発色手段と
を具備することを特徴とする記録装置。 - 前記発色手段は、前記光とは異なる波長の電磁波を当該選択透過層へ照射して、当該選択透過層を発色させる
ことを特徴とする請求項7に記載の記録装置。
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