JP5347264B2

JP5347264B2 - 画像書込装置及び画像書込プログラム

Info

Publication number: JP5347264B2
Application number: JP2007320871A
Authority: JP
Inventors: 英夫小林; 滋山本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2027-12-12
Also published as: JP2009145477A; KR20090063067A; US20090153755A1

Description

本発明は、記録媒体、画像書込装置及び画像書込プログラムに関する。

画像書き込み用の光により示される画像が、表面及び裏面に形成される光書き込み型の記録媒体に関する技術として、特許文献１には、電極となる導電層と、その導電層の両面に形成された基体と、当該基体上に形成された特定の周波数の電界中で波長の異なる光によって透明状態と不透明状態を示す光記録層とを備えた両面記録シートの両面に透明電極を設け、当該透明電極毎に光照射手段を配置した技術が開示されている。

また、特許文献２には、透明電極、表示制御層、及び光導電層が積層された２枚の空間変調素子を対称的に張り合わせ、光書き込み部が各空間変調素子毎にそれぞれ設けた技術が開示されている。
特開平５−１６５００２号公報特開２００１−１００６６４号公報

本発明は、単一方向から照射される光によって、表面及び裏面に画像を形成することができる記録媒体、画像書込装置及び画像書込プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、透光性を有する一対の第１の電極の間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する第１の光導電層、前記第１の電極の間に所定電圧が印加された状態での前記第１の光導電層への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、前記所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する第１の表示層、及び前記第１の光導電層と前記第１の表示層との間に遮光層が少なくとも積層され、前記第１の光導電層側から前記画像書き込み用の光の照射に応じて、当該画像書き込み用の光により示される画像を表示する第１の表示手段と、透光性を有する一対の第２の電極の間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する第２の光導電層、及び前記第２の電極の間に所定電圧が印加された状態での前記第２の光導電層への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、前記所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する第２の表示層が少なくとも積層され、前記第２の光導電層と前記第１の光導電層とが近接する向きに前記第１の表示手段と接合され、前記第２の表示層側から前記画像書き込み用の光の照射に応じて、当該画像書き込み用の光により示される画像を表示する第２の表示手段と、を備えた記録媒体に対して、前記第２の表示手段側から画像情報に基づいた画像書き込み用の光、及び初期化するための光を照射する光照射手段と、交互に正負が逆転した所定周波数のパルス状の電圧を前記所定電圧として印加するための電源と、前記所定電圧の印加先を前記第１の電極、又は前記第２の電極に切り替える切替手段と、前記第１の表示手段及び前記第２の表示手段に画像を書き込む際に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第２の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる制御である第１の制御を行った後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第１の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第２の制御を行い、その後に前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第２の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第３の制御を行う制御手段と、を備えている。

一方、上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、透光性を有する一対の第１の電極の間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する第１の光導電層、前記第１の電極の間に所定電圧が印加された状態での前記第１の光導電層への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、前記所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する第１の表示層、及び前記第１の光導電層と前記第１の表示層との間に遮光層が少なくとも積層され、前記第１の光導電層側から前記画像書き込み用の光の照射に応じて、当該画像書き込み用の光により示される画像を表示する第１の表示手段と、透光性を有する一対の第２の電極の間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する第２の光導電層、及び前記第２の電極の間に所定電圧が印加された状態での前記第２の光導電層への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、前記所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する第２の表示層が少なくとも積層され、前記第２の光導電層と前記第１の光導電層とが近接する向きに前記第１の表示手段と接合され、前記第２の表示層側から前記画像書き込み用の光の照射に応じて、当該画像書き込み用の光により示される画像を表示する第２の表示手段と、を備えた記録媒体に対して、前記第２の表示手段側から画像情報に基づいた画像書き込み用の光、及び初期化するための光を照射する光照射手段と、交互に正負が逆転した所定周波数のパルス状の電圧を前記所定電圧として印加するための電源と、前記所定電圧の印加先を前記第１の電極、又は前記第２の電極に切り替える切替手段と、前記第１の表示手段及び前記第２の表示手段に画像を書き込む際に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第２の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる制御である第１の制御を行った後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第１の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる第２の制御を行い、その後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第２の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第３の制御を行い、その後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第１の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第４の制御を行う制御手段と、を備えている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記記録媒体が備えた前記第２の表示手段は、前記第２の光導電層と前記第２の表示層との間に、前記画像書き込み用の光に対応した波長の光を選択的に透過させる光選択透過層が更に積層されていることを特徴とする。

更に、請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記光選択透過層は、イオンを取り除く処理を施された材料を含むことを特徴とする。

一方、上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１，３，４の何れか１項に記載の画像書込装置における記録媒体に対して、前記第２の表示手段側から画像情報に基づいた画像書き込み用の光、及び初期化するための光を照射する光照射ステップと、前記第１の表示手段及び前記第２の表示手段に画像を書き込む際に、電源から前記所定電圧として印加される交互に正負が逆転した所定周波数のパルス状の電圧の印加先を前記第１の電極、又は前記第２の電極に切り替える切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第２の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる制御である第１の制御を行った後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第１の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第２の制御を行い、その後に前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第２の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第３の制御を行う制御ステップと、をコンピュータに実行させるものであり、また、請求項６に記載の発明は、請求項２から請求項４の何れか１項に記載の画像書込装置における記録媒体に対して、前記第２の表示手段側から画像情報に基づいた画像書き込み用の光、及び初期化するための光を照射する光照射ステップと、前記第１の表示手段及び前記第２の表示手段に画像を書き込む際に、電源から前記所定電圧として印加される交互に正負が逆転した所定周波数のパルス状の電圧の印加先を前記第１の電極、又は前記第２の電極に切り替える切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第２の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる制御である第１の制御を行った後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第１の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる第２の制御を行い、その後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第２の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第３の制御を行い、その後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第１の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第４の制御を行う制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。

請求項１、請求項２、請求項５、及び、請求項６に記載の発明によれば、単一方向から照射される光によって、表面及び裏面に画像を形成することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項３に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、光導電層の劣化を抑制することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項４に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、光導電層の劣化を抑制することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項１、及び請求項２に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、表面及び裏面に形成される画像の画質の劣化を抑制することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項５、及び請求項６に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、表面及び裏面に形成される画像の画質の劣化を抑制することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明を、光が照射されることで表面及び裏面に画像が形成される光書き込み型の電子ペーパーと、当該電子ペーパーに画像情報に基づいた光を照射して画像を書き込む画像書込装置に適用した場合について説明する。

図１に、本実施の形態に係る画像書込装置１０の電気系の要部構成、及び電子ペーパー２０の断面を示す。

本実施の形態に係る電子ペーパー２０は、電圧が印加されると共に画像情報に基づいた光の照射に応じて、当該画像情報により示される画像が表示される。なお、本実施の形態に係る電子ペーパー２０は、前記電圧の印加が停止されても表示された画像を維持することができる。

電子ペーパー２０は、表側表示部４０と裏側表示部４２とが、接着層（ラミネート層）４４により接合されることで形成される。

表側表示部４０は、基板５０Ａに透光性を有する電極５２Ａを、基板５０Ｂに透光性を有する電極５２Ｂを備え、これら一対の電極５２Ａ，５２Ｂの間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する光導電層５４、及び一対の電極５２Ａ，５２Ｂの間に所定電圧が印加された状態での光導電層５４への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する表示層５６、及び光導電層５４と表示層５６との間に遮光層５８が積層され、光導電層５４側から画像書き込み用の光の照射に応じて、当該書き込み用の光により示される画像を表示する。

基板５０Ａ，５０Ｂは、透光性と絶縁性とを有しているＰＥＴ（ＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）で形成されている。なお、当該基板５０Ａ，５０Ｂは、ガラス及びシリコン等の無機シート、又はポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、及びポリエチレンナフタレート等の高分子フィルムを用いて形成してもよい。ここで、基板５０Ｂが、接着層４４を介して裏側表示部４２と接合される。

また、一対の電極５２Ａ，５２Ｂは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ＴｉｎＯｘｉｄｅ）で形成されている。なお、ＩＴＯ以外にも、Ａｕなどの金属膜、ＳｎＯ₂、ＺｎＯなど酸化物、ポリピロールなどの導電性高分子の膜などの電気導電体を用いてもよい。また、本実施の形態に係る電極５２Ａは基板５０Ａ上に、電極５２Ｂは基板５０Ｂ上にスパッタリングされて形成されているが、必ずしもスパッタリングによる必要はなく、印刷、ＣＶＤ、蒸着などにより形成してもよい。なお、電極５２Ａは接続された配線を介してグランドに接地され、電極５２Ｂは後述するスイッチ部２６と接続され、当該スイッチ部２６が電極５２Ｂ側に切り替えられることにより、電極５２Ｂに電圧が印加される。

また、光導電層５４は、所定の波長の光を吸収すると共に、光導電層５４に形成された電界下で当該所定の波長の光を照射されると、内部光電効果により正電荷と負電荷が生成され（光電荷）、この電荷が印加された電界により移動して光電流が流れる。光電荷の生成量は光の強度によるため、照射された光の強度に応じて電気的抵抗が小さくなる。なお、光導電層５４に照射される光としては、当該光導電層５４が光吸収感度を有する波長領域の光が用いられる。

ここで、本実施の形態に係る光導電層５４は、内部光電効果を有し、照射された光の強度に応じて電気的抵抗が変化することから、交流駆動が可能であり、且つ照射された光に対して対象駆動するように、電荷輸送層（ＣＴＬ）５４Ｂを上下から挟むように一対の電荷発生層（ＣＧＬ）５４Ａ及び電荷発生層５４Ｃが積層された３層構造としている。

表示層５６は、表示層５６に形成される電界の強度によって、入射光のうち特定の波長の光の反射・透過状態を変調する機能を有し、選択した状態が無電界で保持できる性質のものである。

本実施の形態に係る表示層５６は、コレステリック液晶及び透明樹脂からなる自己保持型液晶複合体の液晶層で構成されている。コレステリック液晶は、入射光のうち特定の波長の光の反射・透過状態を変調する機能を有し、液晶分子がらせん状によじれて配向しており、らせん軸方向から入射した光のうち、らせんピッチに依存して特定の波長の光を干渉反射する。さらに、コレステリック液晶は、表示層５６に形成される電界の強度によって配向が変化し、当該配向の変化によって入射光の反射状態を変化させることができ、当該反射状態として、光を透過する状態であるフォーカルコニック配向、らせんピッチに応じた特定の波長の光を選択的に反射する状態であるプレーナ配向、液晶分子のらせん構造が完全にほどけ、全ての分子が電界の向きに従う状態であるホメオトロピック配向の３つの状態を示す。

上記の３つの状態のうち、プレーナ配向とフォーカルコニック配向は、共に無電界で安定に存在することができる。したがって、コレステリック液晶の状態は、表示層５６に形成される電界の強度に対して一義的に決まらず、プレーナ配向が初期状態の場合には、電界強度の増加に伴って、プレーナ配向、フォーカルコニック配向、ホメオトロピック配向の順に変化し、フォーカルコニック配向が初期状態の場合には、電界強度の増加に伴って、フォーカルコニック配向、ホメオトロピック配向の順に変化する。本実施の形態では、コレステリック液晶の状態がフォーカルコニック配向である場合を初期状態とする。

なお、液晶の光学的特性変化を補助する補助部材として、偏光板、位配向差板、反射板などの受動光学部品と併用したり、液晶中に２色性色素を添加したりしてもよい。

ここで、電子ペーパー２０に光が照射されることで、表側表示部４０に画像が形成される過程を説明する。

電極５２Ｂに電圧が印加されると共に光が照射されると、光の光量に応じて光導電層５４の電気特性分布としての抵抗分布が変化する。この光導電層５４の電気抵抗分布の変化によって、結果として表示層５６に形成される電界の強度も光の光量に応じて変化し、表示層５６に含まれるコレステリック液晶の状態が、光が照射されている領域についてはホメオトロピック配向の状態となり、光が照射されていない領域についてはフォーカルコニック配向となる。このような、コレステリック液晶に電圧を印加している状態では光は透過されるため、照射されている光に応じた画像を視認することはできないが、急峻に電圧の印加を停止することで、ホメオトロピック配向の状態の領域がプレーナ配向の状態に変化し、これにより、上記画像を例えば、太陽光や、蛍光灯等からの光により視認することができるようになる。

このような、コレステリック液晶の状態の変化によって、照射された光に応じた画像が表示層５６に書込まれる。

また、光導電層５４と表示層５６との間には、表示層５６側に遮光層５８が、光導電層５４側に隔離層６２が積層されており、遮光層５８と隔離層６２とは接着層６０で接着されている。

遮光層５８は、電子ペーパー２０に形成された画像を視認する際に、視認している画像に反射した光と、視認している画像の表示側の他方から入射する外光とを光学的に分離し、表示されている画像の画質の劣化を防ぐ機能を持つ層であり、遮光層５８としては、例えば、可視波長域全域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ）を吸収し、例えば、黒色の色材（例えば、カーボンブラックやアニリンブラックなどの黒色顔料や黒色染料を含む塗料や、酸化クロムなどの無機材料）を用いて形成される。また、遮光層５８の色は、表示層５６及び後述する裏側表示部４２の表示層７６を、光が透過したことで得られる背景色を示す。

また、隔離層６２は、例えば、ポリビニールアルコールで形成され、光導電層５４と表示層５６とを隔離する。

一方、裏側表示部４２は、表側表示部４０と同様に、基板７０Ａに透光性を有する電極７２Ａを、基板７０Ｂに透光性を有する電極７２Ｂを備え、一対の電極７２Ａ，７２Ｂの間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する光導電層７４、及び前記一対の電極の間に所定電圧が印加された状態での光導電層７４への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する表示層７６が積層され、光導電層７４と光導電層５４とが近接する向きに表側表示部４０と接合され、当該表示層７６側から画像書き込み用の光の照射に応じて、当該書き込み用の光により示される画像を表示する。

基板７０Ａ，７０Ｂ、及び表示層７６は、表側表示部４０の基板５０Ａ，５０Ｂ、及び表示層５６と同様の構成であり、基板７０Ｂが接着層４４によって表側表示部４０と接合される。

また、一対の電極７２Ａ，７２Ｂも、表側表示部４０の一対の電極５２Ａ，５２Ｂと同様の構成であり、電極７２Ａは接続された配線を介してグランドに接地され、電極７２Ｂは後述するスイッチ部２６と接続され、当該スイッチ部２６が電極７２Ｂ側に切り替えられることにより、電極７２Ｂに電圧が印加される。

また、光導電層７４も、表側表示部４０の光導電層５４と同様に、電荷輸送層（ＣＴＬ）７４Ｂを上下から挟むように一対の電荷発生層（ＣＧＬ）７４Ａ及び電荷発生層７４Ｃが積層された３層構造とされている。

さらに、光導電層７４と表示層７６との間には、隔離層７８が設けられており、表示層７６と隔離層７８とは接着層８０で接着されている。

一方、画像書込装置１０は、光画像入力部２２、電源部２４、スイッチ部２６、記憶部２８、及び光書き込み制御部３０を含んで構成されている。

光画像入力部２２は、電子ペーパー２０に対して、画像情報に基づいた画像書き込み用の光を照射する。当該光画像入力部２２から照射される光の波長は、光導電層５４及び光導電層７４で吸収することのできる所定の波長である。なお、光画像入力部２２は、光を発する面が裏側表示部４２の基板７０Ａと対向するように配置されている。

電源部２４は、スイッチ部２６と接続されており、スイッチ部２６へ所定電圧を出力する。

スイッチ部２６は、電源部２４から出力される所定電圧の印加先を表側表示部４０の電極５２Ｂ、又は裏側表示部４２の電極７２Ｂに切り替える。そして、スイッチ部２６が電極５２Ｂ側に切り替えられることにより、電極５２Ｂと電源部２４とが接続され、電極５２Ｂに電源部２４から出力される所定電圧が印加される。一方、スイッチ部２６が電極７２Ｂ側に切り替えられることにより、電極７２Ｂと電源部２４とが接続され、電極７２Ｂに電源部２４から出力される所定電圧が印加される。

記憶部２８は、画像情報を一時的に記憶するメモリである。なお、本実施の形態に係る画像書込装置１０では、記憶部２８としてＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）を適用しているがこれに限らず、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（ＦｌａｓｈＥＥＰＲＯＭ）等の他の半導体記憶素子や、フレキシブルディスク、ＣＤ−Ｒ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）等の可搬型の記録媒体、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、或いはネットワークに接続されたサーバ・コンピュータ等に設けられた外部記憶装置等を適用してもよい。

光書き込み制御部３０は、スイッチ部２６及び光画像入力部２２に接続されており、光画像入力部２２によって表側表示部４０に画像を表示させるための画像書き込み用の光を電子ペーパー２０に対して照射させる際に、スイッチ部２６を電極５２Ｂ側に切り替えるように制御し、光画像入力部２２によって裏側表示部４２に画像を表示させるための画像書き込み用の光を電子ペーパー２０に照射させる際に、スイッチ部２６を電極７２Ｂ側に切り替えるように制御する。

また、光書き込み制御部３０は、更に記憶部２８、及び電源部２４に接続されており、記憶部２８に記憶されている画像情報に基づいて光画像入力部２２から画像書き込み用の光を照射させ、上記所定電圧を出力するように電源部２４を制御する。

なお、電子ペーパー２０は、画像書込装置１０と分割して持ち運び可能とされている。

次に、図２〜図４を参照して、本実施の形態に係る画像書込装置１０の作用を説明する。

図２は、画像書込装置１０が電子ペーパー２０に対する画像書き込みの実行指示を受け付けた場合に、光書き込み制御部３０によって実行される画像書込プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは、記憶部２８の所定領域に予め記憶されている。

また、図３は、画像書込プログラムによるスイッチ部の切り替え状態を示す図である。

さらに、図４は、画像書き込み処理の実行の際における要部のタイミングチャートを示す図である。

図２に示されるプローチャートにおいて、まず、ステップ１００では、図３（Ａ）に示されるように、裏側表示部４２の電極７２Ｂと電源部２４とが接続されるように、スイッチ部２６を切り替えるための切替指示信号をスイッチ部２６へ出力する。

次のステップ１０２では、裏側表示部４２の表示状態を初期化する初期化処理を実行する。

本実施の形態に係る初期化処理は、電源部２４から初期化用に予め定められた電圧を出力させ、光画像入力部２２から初期化用に予め定められた光を裏側表示部４２の表示面全面に対して照射させる。これにより、裏側表示部４２の一対の電極７２Ａ，７２Ｂ間に電界が形成され、初期化用の光の光量に応じて光導電層７４の電気特性分布としての抵抗分布が変化する。この光導電層７４の電気抵抗分布の変化によって、結果として表示層７６に形成される電界の強度も初期化用の光の光量に応じて変化し、表示層７６のコレステリック液晶が初期状態であるフォーカルコニック配向となる。この初期化処理により、裏側表示部４２に何ら画像が表示されていない状態となり、この後に表側表示部４０へ画像を書き込む際の光画像入力部２２から照射される画像書き込み用の光の光量低下を防ぐ。

すなわち、図４（Ａ）のタイミングチャートに示されるように、初期化用の電圧が電極７２Ｂへ印加されるタイミングで、初期化用の光が電子ペーパー２０へ照射される。当該初期化用の電圧は、交互に正負が逆転した電圧として所定周波数でパルス状に電極Ｂへ印加される。なお、初期化用の電圧の電圧レベルは、画像書き込み用の電圧の電圧レベルに比較して大きいが、これに限らず、表示層７６のコレステリック液晶が初期状態であるフォーカルコニック配向にすることが可能な電圧であれば、初期化用の電圧の電圧レベルを画像書き込み用の電圧の電圧レベルと同じ大きさとしてもよい。

ステップ１０４では、図３（Ｂ）に示されるように、表側表示部４０の電極５２Ｂと電源部２４とが接続されるように、スイッチ部２６を切り替えるための切替指示信号をスイッチ部２６へ出力する。

次のステップ１０６では、表側表示部４０に画像を書き込む画像書き込み処理を実行する。

本実施の形態に係る表側表示部４０への画像書き込み処理は、電源部２４から画像書き込み用の電圧を出力させ、表側表示部４０に表示させる画像を示す画像情報を記憶部２８から読み出し、当該画像情報に基づいた画像書き込み用の光を光画像入力部２２から出力させる。これにより、表側表示部４０の一対の電極５２Ａ，５２Ｂ間に電界が形成され、画像書き込み用の光の光量に応じて光導電層５４の電気特性分布としての抵抗分布が変化する。この光導電層５４の電気抵抗分布の変化によって、結果として表示層５６に形成される電界の強度も画像書き込み用の光の光量に応じて変化し、表示層５６に含まれる液晶の配向が前述のように変化し、表側表示部４０に画像情報に基づいた画像が表示される。

すなわち、図４（Ａ）のタイミングチャートに示されるように、画像書き込み用の電圧が電極５２Ｂに印加されるタイミングで、画像書き込み用の光が電子ペーパー２０へ照射される。また、画像書き込み用の電圧も、交互に正負が逆転した電圧として所定周波数でパルス状に電極５２Ｂへ印加される。

ステップ１０８では、裏側表示部４２の電極７２Ｂと電源部２４とが接続されるように、スイッチ部２６を切り替えるための切替指示信号をスイッチ部２６へ出力する。

次のステップ１１０では、裏側表示部４２に画像を書き込む画像書き込み処理を実行する。

本実施の形態に係る裏側表示部４２への画像書き込み処理は、電源部２４から画像書き込み用の電圧を出力させ、裏側表示部４２に表示させる画像を示す画像情報を記憶部２８から読み出し、当該画像情報に基づいた画像書き込み用の光を光画像入力部２２から出力させる。これにより、ステップ１０６によって実行された表側表示部４０への画像書き込み処理と同様に、裏側表示部４２に画像が表示され、本プログラムを終了する。

以上、本発明を上記実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における組み合わせにより種々の発明を抽出できる。上記実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施の形態では、裏側表示部４２に対して初期化処理を実行した後に表側表示部４０に対して画像書き込み処理を実行し、その後裏側表示部４２に対して画像書き込み処理を実行する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図４（Ｂ）に示されるように、裏側表示部４２に対する初期化処理と表側表示部４０に対する画像書き込み処理との間に、スイッチ部２６によって電圧の電極５２Ｂに切り替え、光画像入力部２２によって表示層５６を初期化するための光を電子ペーパー２０に照射させる制御（表側表示部４０への初期化処理）を実行した後に、表側表示部４０への画像書き込み処理と裏側表示部４２への画像書き込み処理とを実行する形態としてもよい。なお、表側表示部４０への初期化処理は、裏側表示部４２への初期化処理と同様の処理とする。

また、上記実施の形態では、裏側表示部４２の光導電層７４と表示層７６との間に、隔離層７８と接着層８０とが積層される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５（Ａ）に示されるように裏側表示部４２の光導電層７４と表示層７６との間に、画像書き込み用の光に対応した波長の光を選択的に透過させる光選択透過層９０が更に積層される形態としてもよい。

光選択透過層９０は、光導電層７４として、例えば赤外光の波長領域について光吸収感度を有する材料を用い、且つ光画像入力部２２から照射する光として赤外光の波長領域の光を用いる場合に、可視光領域の少なくとも一部の光を吸収又は反射、又は可視光以外（即ち赤外光）の波長領域の光のみを透過するように構成される。光選択透過層９０にこのような特性を持たせるためには、例えば、光選択透過層９０を、赤色色材（赤色顔料、赤色染料）や黒色ペリレン系顔料を含んだポリビニールアルコールで形成する。

そして、上記構成の光選択透過層９０は、上記材料に対しイオンを取り除く処理（脱イオン処理）を施した後、当該材料を用いて形成される。この脱イオン処理は、例えば、イオン交換樹脂を利用した手法、逆浸透膜を利用した手法、電気析出を利用した手法、限外濾過を利用した手法、等の公知の手法が採用される。これにより、光選択透過層９０に含まれるイオン濃度が低減される。イオン濃度が低減されることで、当該光選択透過層９０からのイオンの拡散が低減され、当該イオンの拡散による隣接する表示層７６への汚染も抑制される。このため、光選択透過層９０に含まれるイオンに起因する表示層７６に対する表示特性に影響が抑制され、高温環境下で保存した際、表示層７６の反射率の低下が抑制される。

また、上記実施の形態では、表側表示部４０の電極５２Ｂが形成された基板５０Ｂと、裏側表示部４２の電極７２Ｂが形成された基板７０Ｂとを接着層４４を介して接着する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５（Ｂ）に示されるように基板９２の片面に表側表示部４０の電極５２Ｂを形成し、他面に裏側表示部４２の電極７２Ｂとを形成する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、表示層５６の液晶材料としてコレステリック液晶を適用している場合について説明しているが、これに限られず、例えば、表示層５６の液晶材料として強誘電液晶等を適用する形態としてもよい。

その他、上記実施の形態で説明した画像書込装置１０、及び電子ペーパー２０の構成（図１、及び図５参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりすることができることは言うまでもない。

また、上記実施の形態で説明した画像書込プログラムの処理の流れ（図２参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりすることができることは言うまでもない。

また、上記実施の形態に係る画像書込プログラムは、記憶部２８に予めインストールされている場合について説明したが、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、又は有線あるいは無線による通信手段を介して当該画像書込プログラムを記憶部２８にインストールすることができる。

実施の形態に係る画像書込装置の電気系の要部構成、及び電子ペーパーの断面を示す図である。実施の形態に係る画像書込プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る画像書込プログラムによるスイッチ部の切り替え状態を示す図である。実施の形態に係る画像書き込み処理の実行の際における要部のタイミングチャートを示す図である。実施の形態に係る電子ペーパーの変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０画像書込装置
２０電子ペーパー
２２光画像入力部（光照射手段）
２６スイッチ部（切替手段）
３０光書き込み制御部（制御手段）
４０表側表示部（第１の表示手段）
４２裏側表示層（第２の表示手段）
５２Ａ，５２Ｂ電極（第１の電極）
５４光導電層（第１の光導電層）
５６表示層（第１の表示層）
５８遮光層
７２Ａ，７２Ｂ電極（第２の電極）
７４光導電層（第２の光導電層）
７６表示層（第２の表示層）
９０光選択透過層

Claims

透光性を有する一対の第１の電極の間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する第１の光導電層、前記第１の電極の間に所定電圧が印加された状態での前記第１の光導電層への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、前記所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する第１の表示層、及び前記第１の光導電層と前記第１の表示層との間に遮光層が少なくとも積層され、前記第１の光導電層側から前記画像書き込み用の光の照射に応じて、当該画像書き込み用の光により示される画像を表示する第１の表示手段と、
透光性を有する一対の第２の電極の間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する第２の光導電層、及び前記第２の電極の間に所定電圧が印加された状態での前記第２の光導電層への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、前記所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する第２の表示層が少なくとも積層され、前記第２の光導電層と前記第１の光導電層とが近接する向きに前記第１の表示手段と接合され、前記第２の表示層側から前記画像書き込み用の光の照射に応じて、当該画像書き込み用の光により示される画像を表示する第２の表示手段と、
を備えた記録媒体に対して、前記第２の表示手段側から画像情報に基づいた画像書き込み用の光、及び初期化するための光を照射する光照射手段と、
交互に正負が逆転した所定周波数のパルス状の電圧を前記所定電圧として印加するための電源と、
前記所定電圧の印加先を前記第１の電極、又は前記第２の電極に切り替える切替手段と、
前記第１の表示手段及び前記第２の表示手段に画像を書き込む際に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第２の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる制御である第１の制御を行った後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第１の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第２の制御を行い、その後に前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第２の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第３の制御を行う制御手段と、
を備えた画像書込装置。
透光性を有する一対の第１の電極の間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する第１の光導電層、前記第１の電極の間に所定電圧が印加された状態での前記第１の光導電層への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、前記所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する第１の表示層、及び前記第１の光導電層と前記第１の表示層との間に遮光層が少なくとも積層され、前記第１の光導電層側から前記画像書き込み用の光の照射に応じて、当該画像書き込み用の光により示される画像を表示する第１の表示手段と、
透光性を有する一対の第２の電極の間に、画像書き込み用の光に応じて電気的抵抗が変化する第２の光導電層、及び前記第２の電極の間に所定電圧が印加された状態での前記第２の光導電層への前記光の照射に応じて、当該光に応じた画像を表示する状態に変化し、前記所定電圧の印加が停止しても当該状態を維持する第２の表示層が少なくとも積層され、前記第２の光導電層と前記第１の光導電層とが近接する向きに前記第１の表示手段と接合され、前記第２の表示層側から前記画像書き込み用の光の照射に応じて、当該画像書き込み用の光により示される画像を表示する第２の表示手段と、
を備えた記録媒体に対して、前記第２の表示手段側から画像情報に基づいた画像書き込み用の光、及び初期化するための光を照射する光照射手段と、
交互に正負が逆転した所定周波数のパルス状の電圧を前記所定電圧として印加するための電源と、
前記所定電圧の印加先を前記第１の電極、又は前記第２の電極に切り替える切替手段と、
前記第１の表示手段及び前記第２の表示手段に画像を書き込む際に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第２の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる制御である第１の制御を行った後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第１の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる第２の制御を行い、その後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第２の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第３の制御を行い、その後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射手段によって前記第１の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第４の制御を行う制御手段と、
を備えた画像書込装置。
前記記録媒体が備えた前記第２の表示手段は、前記第２の光導電層と前記第２の表示層との間に、前記画像書き込み用の光に対応した波長の光を選択的に透過させる光選択透過層が更に積層されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像書込装置。
前記光選択透過層は、イオンを取り除く処理を施された材料を含むことを特徴とする請求項３記載の画像書込装置。
請求項１，３，４の何れか１項に記載の画像書込装置における記録媒体に対して、前記第２の表示手段側から画像情報に基づいた画像書き込み用の光、及び初期化するための光を照射する光照射ステップと、
前記第１の表示手段及び前記第２の表示手段に画像を書き込む際に、電源から前記所定電圧として印加される交互に正負が逆転した所定周波数のパルス状の電圧の印加先を前記第１の電極、又は前記第２の電極に切り替える切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第２の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる制御である第１の制御を行った後に、
前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第１の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第２の制御を行い、
その後に前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第２の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第３の制御を行う制御ステップと、
をコンピュータに実行させる画像書込プログラム。
請求項２から請求項４の何れか１項に記載の画像書込装置における記録媒体に対して、前記第２の表示手段側から画像情報に基づいた画像書き込み用の光、及び初期化するための光を照射する光照射ステップと、
前記第１の表示手段及び前記第２の表示手段に画像を書き込む際に、電源から前記所定電圧として印加される交互に正負が逆転した所定周波数のパルス状の電圧の印加先を前記第１の電極、又は前記第２の電極に切り替える切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第２の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる制御である第１の制御を行った後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第１の表示層を初期化するための光を前記記録媒体に照射させる第２の制御を行い、その後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第２の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第２の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第２の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第３の制御を行い、その後に、前記切替手段によって前記所定電圧の印加先を前記第１の電極に切り替えて前記所定電圧を前記第１の電極に印加し、前記光照射ステップによって前記第１の表示層に表示させる画像に対応した前記画像書き込み用の光を前記記録媒体に照射させる制御である第４の制御を行う制御ステップと、
をコンピュータに実行させる画像書込プログラム。