(57)【要約】【課題】  観察者に画像の書き替えが正常に行われたことを容易に視認させることが可能な電子ペーパーを提供する。【解決手段】  この電子ペーパー１００は、メモリー性を有する画像表示層１０２上に調光層１０１を配置して構成を有する。画像表示層１０２を書き替える際に、交流電源１０７Ａから調光層１０１に交流電圧を印加して調光層１０１を白色にし、画像表示層１０２の画像のコントラストを一時的に下げる。その後、調光層１０１は時間の経過とともに、透明になり、画像表示層１０２の画像が鮮明に表示される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリー性を有する画像表示層と、
電圧が印加されることにより光の透過率あるいは反射率が変化し、前記画像表示層に表示されている画像のコントラストを調整する調光層とを備えたことを特徴とする電子ペーパー。
【請求項２】
前記調光層は、ネマチック高分子分散型液晶を用いた表示素子であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項３】
前記調光層は、エレクトロクロミック表示素子であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項４】
前記調光層は、ゲストホスト液晶を用いた表示素子であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項５】
前記調光層は、前記画像表示層の観察側に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項６】
前記調光層は、前記画像表示層の観察側と反対側に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項７】
前記調光層は、前記画像表示層側に位置する透明基板と、前記透明基板に対向して配置された対向基板と、前記透明基板と前記対向基板間に配置された第１の色の液体と、前記液体中に設けられ、電界に応じて前記透明基板と前記対向基板間を移動する正または負に帯電した第２の色の粒子群とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の電子ペーパー。
【請求項８】
前記調光層は、前記画像表示層側に位置する透明基板と、前記透明基板に対向して配置された着色対向基板と、前記透明基板と前記着色対向基板間に配置され、電圧の印加に応じて透過状態あるいは非透過状態に変化する液晶層とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の電子ペーパー。
【請求項９】
前記画像表示層は、一対の電極と、一対の電極間に積層して設けられた液晶層および光導電層とを備えた光書き込み型表示素子であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項１０】
前記画像表示層は、一対の基板と、前記一対の基板間に配置され、電界に応じて前記一対の基板間を移動する所定の帯電特性を有する粒子群とを備えたトナーディスプレイ方式の表示素子であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項１１】
前記画像表示層は、強誘電液晶等の透過散乱型表示層であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項１２】
前記画像表示層および前記調光層は、前記画像表示層と前記調光層との間に位置する電極を共用することを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項１３】
前記画像表示層および前記調光層は、交流電源で動作することを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【請求項１４】
前記画像表示層および前記調光層は、直流電源で動作することを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光層を有する電子ペーパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示記録媒体として、紙媒体や電子ディスプレイデバイスの他に、電子ディスプレイの長所と紙の長所を併せ持った表示記録媒体（電子ペーパーあるいはデジタルペーパーと称せられる。）が注目されている。
【０００３】
この表示記録媒体は、表示に関してメモリー性を有することから、情報の書替え時のみ画像書込装置により、書込みのエネルギーを与えるだけで良く、表示を維持するエネルギー付与は不要である。従って、情報の書込み後に画像書込装置から表示記録媒体のみを切り離し、紙媒体のように手軽に持ち運んだり、重ねたり、並べたり、手に持って情報を読むことができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３０１２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の電子ペーパーによると、書き替え動作が極めて短時間に行われるため、例えば、文字や画の一部分のみを書き替える場合など、書き替え前後の画像が類似していた場合には、画像の書き替えが正常に行われたことを視覚的に認識することが難しいという問題点がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、観察者に画像の書き替えが正常に行われたことを容易に視認させることが可能な電子ペーパーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態は、上記目的を達成するため、メモリー性を有する画像表示層と、電圧が印加されることにより光の透過率あるいは反射率が変化し、前記画像表示層に表示されている画像のコントラストを調整する調光層とを備えたことを特徴とする電子ペーパーを提供する。
【０００７】
画像表示層の画像を書き替える際に、調光層を用いて画像表示層のコントラストを一時的に下げ、画像書き替え後に徐々にコントラストを上げていくことで、画像の書き替えが正常に行われたことを容易に視認することができる。
【０００８】
調光層は、ネマチック高分子分散型液晶、エレクトロクロミック表示素子、ゲストホスト液晶、分散液中に正または負に帯電した粒子群を配置した構成などの各種のものを用いることができる。
【０００９】
調光層は、画像表示層の観察側に設けたものでも、画像表示層の観察側と反対側に設けたものでもよい。調光層を画像表示層の観察側に設けることにより、調光層の駆動の自由度が上がる。
【００１０】
画像表示層の観察側と反対側に設けた調光層として、画像表示層側に位置する透明基板と、透明基板に対向して配置された対向基板と、透明基板と対向基板間に配置された第１の色の液体と、液体中に設けられ、電界に応じて透明基板と対向基板間を移動する正または負に帯電した第２の色の粒子群とを備えた構成でもよい。例えば、第１の色として黒、第２の色として白を用いた場合、粒子群を透明基板側に移動させることにより、画像表示層に表示されている画像のコントラストが低下し、液体を透明基板側に移動させることにより、画像のコントラストが向上する。
【００１１】
また、画像表示層の観察側と反対側に設けた調光層として、画像表示層側に位置する透明基板と、透明基板に対向して配置された着色対向基板と、透明基板と着色対向基板間に配置され、電圧の印加に応じて透過状態あるいは非透過状態に変化する液晶層とを備えた構成でもよい。この構成によれば、液晶層を非透過状態にすることにより、画像表示層に表示されている画像のコントラストが低下し、液晶層を透過状態にすることにより、画像のコントラストが向上する。
【００１２】
画像表示層は、一対の電極と、一対の電極間に積層して設けられた液晶層および光導電層とを備えた光書き込み型表示素子を用いてもよい。一対の電極に電圧を印加するとともに、光導電層に画像信号に応じたパターン光を照射すると、光導電層が光の照射によって抵抗値が小さくなり、液晶層の分圧が増加し、光反射率が大きくなるので、光反射率の変化による画像が表示される。
【００１３】
画像表示層は、一対の電極と、一対の電極間への電圧の印加によって一対の電極間に形成される電界に応じて一対の電極間を移動する所定の帯電特性を有する粒子群とを備えたトナーディスプレイ方式の表示素子を用いてもよい。一対の電極に電圧を印加することにより、一対の電極間に電界が発生し、その電界の向きに応じて粒子が移動し、一対の電極のうち一方の電極に付着した粒子によって画像が表示される。
【００１４】
画像表示層は、強誘電液晶等の透過散乱型表示層を用いることができる。
【００１５】
画像表示層および調光層は、画像表示層と調光層との間に位置する電極を共用するのが好ましい。これにより、構成を簡素化することができる。
【００１６】
画像表示層および調光層は、ともに交流電源で動作するもの、あるいは直流電源で動作するものを用いてもよい。これにより、電源回路の構成を簡素化することができる。
【００１７】
なお、調光層は、上記画像表示層と同様のものを用いることができる。また、画像表示層および調光層として、上記の他に、ロイコ染料を用いた感熱記録媒体や、強誘電液晶に代表されるメモリー性を有する液晶、帯電した粒子を移動させて表示を切り替える電気泳動方式、帯電した粒子を回転させて表示を切り替える粒子回転方式、および磁気により粒子を移動させて表示を切り替える磁気泳動方式等の表示素子を用いてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、観察者に画像の書き替えが正常に行われたことを容易に視認させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔第１の実施の形態〕
（電子ペーパーの構成）
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図を示す。この電子ペーパー１００は、メモリー性を有する画像表示層１０２と、その表面側（観察側）に位置し、交流電圧が印加されることにより光の透過率（反射率）が変化する調光層１０１とを備える。
【００２０】
（画像表示層の構成）
画像表示層１０２は、光書き込み型表示素子であり、図１（ａ），（ｂ）に示すように、対向配置したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムからなる一対の透明基板１０６Ｂ，１０６Ｃと、それらの内側に設けられたＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる一対の透明電極１０５Ｂと、それらの内側に設けられるとともに一対の透明電極１０５Ｂ間への印加電圧に応じて反射率（透過率）が変化するコレステリック液晶１０８をバインダー樹脂１０４Ｂに封入した液晶層１１１Ｂと、裏面側の透明電極１０５Ｂの内側に設けられた有機光導電層１１０と、液晶層１１１Ｂと有機光導電層１１０の間に設けられた光吸収層１０９とからなる。
【００２１】
（調光層の構成）
調光層１０１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、画像表示層１０２の表面側に設けられた透明基板１０６Ｂに対向して配置されたＰＥＴフィルムからなる透明基板１０６Ａと、透明基板１０６Ａ，１０６Ｂの内側に設けられたＩＴＯからなる一対の透明電極１０５Ａと、それらの内側に設けられるとともに一対の透明電極１０５Ａ間への印加電圧に応じて透過率（反射率）が変化するネマチックＰＤＬＣ１０３をバインダー樹脂１０４Ａに封入した液晶層１１１Ａからなる。
【００２２】
ネマチックＰＤＬＣ１０３は、負の誘電異方性を有し、図１（ａ）に示すように、交流電源１０７Ａから交流電圧が印加された状態では、透明電極１０５Ａに対して平行に並んで入射光を反射し、図１（ｂ）に示すように、交流電圧が印加されていない状態では、透明電極１０５Ａに対して垂直に並んで入射光を透過させる。
【００２３】
（電子ペーパーの動作）
次に、図１および図２を参照して、電子ペーパー１００の動作について説明する。図２は、画像表示層１０２および調光層１０１の状態の経時変化を表し、（ａ）は画像表示層１０２の画像書き替えタンミングを示し、（ｂ）は調光層１０１の透過率の変化を示し、（ｃ）は観察する画像のコントラストの変化を示す。
【００２４】
（１）時刻ｔ０
時刻ｔ０は、図２（ａ）に示すように、電子ペーパー１００の画面を書き替える前の画像（前画像）が表示されている時刻を表すものとする。図１（ｂ）は、この時刻ｔ０における状態を示している。
【００２５】
時刻ｔ０においては、調光層１０１に電圧は印加されておらず、ネマチックＰＤＬＣ１０３は透明電極１０５Ａに対して垂直に並び、入射光を透過させる。このとき、観察者から見た電子ペーパー１００の画面に表示される画像は、画像表示層１０２に表示されている画像そのものであり、そのときのコントラストを１００％とする。
【００２６】
（２）時刻ｔ１
時刻ｔ１は、電子ペーパー１００の画面を書き替える瞬間の時刻を表すものとする。図１（ａ）は、この時刻ｔ１における状態を示している。
【００２７】
画像の書き替えは、交流電源１０７Ｂから画像表示層１０２の一対の透明電極１０５Ｂに交流電圧を印加するとともに、電子ペーパー１００の裏面側から有機光導電層１１０に画像信号に応じたパターン光を照射することにより行われる。有機光導電層１１０にパターン光が照射されると、光が照射された有機光導電層１１０の部分の抵抗値が小さくなり、液晶層１１１Ｂの分圧が増加し、光反射率が大きくなるので、光反射率の変化による画像が表示される。
【００２８】
時刻ｔ１もしくはその僅か前の時刻において、交流電源１０７Ａから調光層１０１に交流電圧を印加すると、ネマチックＰＤＬＣ１０３は透明電極１０５Ａに対して平行に並び、入射光を反射する。このとき、観察者から見た電子ペーパー１００の画面に表示される画像は白一色であり、そのコントラスト（（最大反射率―最小反射率）/最小反射率）は最大コントラストに対して約０％である。
【００２９】
（３）時刻ｔ１〜ｔ２
電子ペーパー１００の画像を書き替えた後、調光層１０１への電圧印加を停止すると、ネマチックＰＤＬＣ１０３の並ぶ方向は透明電極１０５Ａに対して平行から垂直に変化し始める。時刻ｔ２は、ネマチックＰＤＬＣ１０３の並ぶ方向が垂直に変化し終わる時刻を表すものとする。
【００３０】
時刻ｔ１〜ｔ２においては、ネマチックＰＤＬＣ１０３の並ぶ方向の変化に伴い、入射光の透過率（反射率）が変化する。このとき、観察者から見た電子ペーパー１００の画面に表示される画像のコントラストは約０％から約１００％に向かい変化する。
【００３１】
なお、図２（ｂ），（ｃ）においては、透過率およびコントラストの変化が時間に対して線形に比例しているように表してあるが、実際には線形でなくともよい。また、変化に要する時間も図２に示される限りではない。
【００３２】
（４）時刻ｔ２以降
時刻ｔ２以降は、ネマチックＰＤＬＣ１０３の並ぶ方向が透明電極１０５Ａに対して完全に垂直になっている。これは時刻ｔ０における状態と同じであり、図１（ｂ）は、この時刻ｔ２における状態を示すものでもある。
【００３３】
時刻ｔ０と同様に、時刻ｔ２以降は、調光層１０１に電圧は印加されておらず、ネマチックＰＤＬＣ１０３は透明電極１０５Ａに対して垂直に並び、入射光を透過させる。このとき、観察者から見た電子ペーパー１００の画面に表示される画像は、画像表示層１０２に表示されている画像そのものであり、そのコントラストは約１００％である。
【００３４】
（第１の実施の形態の効果）
この第１の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）画像の書き替わる瞬間は観察者には電子ペーパー１００の画面に白一色が表示されているように見える。その後、所定の時間を経て画像のコントラストが上がり、電子ペーパー１００の画面に徐々に画像が現れてくるように見える。これにより、観察者に画像の書き替えが正常に行われたことを容易に視認させることができる。
（ロ）調光層１０１、画像表示層１０２ともに交流電源で動作するものであるために、電源回路の構成が容易となり、また干渉により動作が不安定になるおそれが少ない。
（ハ）電子ペーパー１０は全て光を透過する材料により構成されているため、観察の際に用いる照明を観察者側からだけでなくその裏側からも当てることができる。
【００３５】
〔第２の実施の形態〕
（電子ペーパーの構成）
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図を示す。この電子ペーパー３００は、メモリー性を有する画像表示層３０２と、その表面側（観察側）に位置し、直流電圧が印加されることにより光の透過率（反射率）が変化する調光層３０１とを備える。
【００３６】
（画像表示層の構成）
画像表示層３０２は、トナーディスプレイ方式の表示素子であり、図３（ａ），（ｂ）に示すように、対向配置したＰＥＴフィルムからなる一対の透明基板３０６Ｂ，３０６Ｃと、それらの内側に互いに直交するように設けられたＩＴＯからなる複数の帯状透明電極３０５Ｂおよび帯状透明電極３０５Ｃと、それらの内側に設けられた絶縁層３１０と、絶縁層３１０間に空間３１２を形成する支持部材３１１と、空間３１２に封入された正に帯電した黒色粒子３０８、および負に帯電した白色粒子３０９とを備える。
【００３７】
（調光層の構成）
調光層３０１は、エレクトロクロミック表示素子であり、図３（ａ），（ｂ）に示すように、画像表示層３０２の表面側に設けられた透明基板３０６Ｂに対向して配置されたＰＥＴフィルムからなる透明基板３０６Ａと、透明基板３０６Ａ，３０６Ｂの内側に設けられたＩＴＯからなる一対の透明電極３０５Ａと、それらの内側に設けられるとともに一対の透明電極３０５Ａ間への印加電圧に応じて透過率（反射率）が変化する、ＷＯ３薄膜３０３と高分子電解質３０４を組み合わせた層とを備える。
【００３８】
エレクトロクロミック表示素子である調光層３０１は、一対の透明電極３０５Ａ間に電圧を印加することにより、高分子電解質３０４とＷＯ３薄膜３０３の間でイオンと電子を出し入れし、ＷＯ３薄膜３０３中のタングステンの原子価を変化させる。これにより、光の吸収波長を変化させてその透過率（反射率）を変えることができる。
【００３９】
（電子ペーパーの動作）
次に、図２および図３を参照して、電子ペーパー３００の動作について説明する。画像表示層３０２および調光層３０１の状態の経時変化は、第１の実施の形態に係る電子ペーパーと同じであり、図２と同様になる。
【００４０】
（１）時刻ｔ０
図２の時刻ｔ０は、電子ペーパー３００の画面を書き替える前の画像（前画像）が表示されている時刻を表すものとする。図３（ｂ）は、この時刻ｔ０における状態を示している。
【００４１】
時刻ｔ０においては、調光層３０１が光を透過するような向きに直流電源３０７Ａから直流電圧を印加する。このとき、観察者から見た電子ペーパー３００の画面に表示される画像は、画像表示層３０２に表示されている画像そのものであり、そのときのコントラストを１００％とする。
【００４２】
（２）時刻ｔ１
図２の時刻ｔ１は、電子ペーパー３００の画面を書き替える瞬間の時刻を表すものとする。図３（ａ）は、この時刻ｔ１における状態を示している。
【００４３】
画像の書き替えは、直流電源３０７Ｂから画像信号に応じて帯状透明電極３０５Ｂ，３０５Ｃ間に直流電圧を選択的に印加し、帯状透明電極３０５Ｂ，３０５Ｃ間に電界を形成する。その電界の向きに応じて正に帯電した黒色粒子３０８、および負に帯電した白色粒子３０９が移動し、表面側の帯状透明電極３０５Ｂに付着した黒色粒子３０８および白色粒子３０９によって画像が表示される。
【００４４】
時刻ｔ１もしくはその僅か前の時刻において、直流電源３０７Ａを時刻ｔ０とは逆の方向に接続し、調光層３０１が光を透過させなくなるような向きに直流電圧を印加する。このとき、観察者から見た電子ペーパー３００の画面に表示される画像は着色されたＷＯ３薄膜３０３の色であり、表示すべき画像のコントラストは約０％である。
【００４５】
（３）時刻ｔ１〜ｔ２
電子ペーパー３００の画像を書き替えた後、調光層３０１に印加していた直流電圧の向きを再び反転させると、調光層３０１は透明に変化し始める。図２の時刻ｔ２は、調光層３０１が完全に透明になる時刻を表すものとする。
【００４６】
時刻ｔ１〜ｔ２においては、調光層３０１における入射光の透過率（反射率）が変化に伴い、観察者からみた電子ペーパー３００の画面に表示される画像のコントラストは約０％から約１００％に向かい変化する。
【００４７】
（４）時刻ｔ２以降
図２の時刻ｔ２以降は、調光層３０１が完全に透明になっている。これは時刻ｔ０における状態と同じであり、図３（ｂ）は、この時刻ｔ２以降における状態を示すものでもある。
【００４８】
時刻ｔ０と同様に、時刻ｔ２以降においては、調光層３０１が完全に透明になっており、入射光を透過させる。このとき、観察者から見た電子ペーパー３００の画面に表示される画像は、画像表示層３０２に表示されている画像そのものであり、そのコントラストは約１００％である。
【００４９】
（第２の実施の形態の効果）
この第２の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）画像の書き替わる瞬間は観察者には電子ペーパー３００の画面には着色されたＷＯ３薄膜３０３の色が表示されているように見える。その後、所定の時間を経て画像のコントラストが上がり、電子ペーパー３００の画面に徐々に画像が現れてくるように見える。これにより、観察者に画像の書き替えが正常に行われたことを容易に視認させることができる。
（ロ）エレクトロクロミック表示素子を用いた調光層３０１は薄いため、電子ペーパー３００を薄くすることができる。
（ハ）画像表示層３０２、調光層３０１ともに直流電源で動作するものであるために、電源回路の構成が容易となり、また干渉により動作が不安定になるおそれが少ない。
【００５０】
〔第３の実施の形態〕
（電子ペーパーの構成）
図４（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図を示す。この電子ペーパー４００は、メモリー性を有する画像表示層４０２と、その裏面側（観察側と反対側）に位置し、交流電圧が印加されることにより光の透過率（反射率）が変化する調光層４０１とを備える。
【００５１】
（画像表示層の構成）
画像表示層４０２は、強誘電液晶等の透過散乱型表示素子であり、図４（ａ），（ｂ）に示すように、画像に応じて光透過部４０８と光散乱部４０９が形成され、図示しない帯状透明電極および透明基板等を備える。光散乱部４０９では外光が反射して白く見え、光透過部４０８では外光が透過して黒く見える。
【００５２】
（調光層の構成）
調光層４０１は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、対向配置されたＰＥＴフィルムからなる一対の透明基板４０６と、裏面側の透明基板４０６の背面に設けられた白色の光散乱層４１０と、一対の透明基板４０６の内側に設けられたＩＴＯからなる一対の透明電極４０５と、それらの内側に設けられるとともに一対の透明電極４０５間への印加電圧に応じて透過率（反射率）が変化する、ゲストホスト液晶４０３をバインダー樹脂４０４に封入した液晶層４１１とからなる。
【００５３】
ゲストホスト液晶４０３は、正の誘電異方性を有し、図４（ａ）に示すように、交流電圧が印加された状態では透明電極４０５に対して垂直に並んで入射光を透過させ、図４（ｂ）に示すように、交流電圧が印加されていない状態では透明電極４０５に対して平行に並んで入射光を反射する。
【００５４】
（電子ペーパーの動作）
次に、図４および図５を参照して、電子ペーパー４００の動作について説明する。図５２は、画像表示層４０２および調光層４０１の状態の経時変化を表し、（ａ）は画像表示層４０２の画像書き替えタンミングを示し、（ｂ）は調光層４０１の透過率の変化を示し、（ｃ）は観察する画像のコントラストの変化を示す。
【００５５】
（１）時刻ｔ０
時刻ｔ０は、電子ペーパー４００の画面を書き替える前の画像（前画像）が表示されている時刻を表すものとする。図４（ｂ）は、この時刻ｔ０における状態を示している。
【００５６】
時刻ｔ０においては、調光層１０１に電圧は印加されておらず、ゲストホスト液晶４０３は透明電極１０５Ａに対して平行に並び、入射光を反射する。このとき、画像表示層４０２の光透過部４０８にはゲストホスト液晶４０３の色素の色（例えば黒色）が表示されており、そのときの電子ペーパー４００の画面に表示される画像のコントラストを１００％とする。
【００５７】
（２）時刻ｔ１
時刻ｔ１は、電子ペーパー４００の画面を書き替える瞬間の時刻を表すものとする。図４（ａ）は、この時刻ｔ１における状態を示している。
【００５８】
画像の書き替えは、画像信号に応じて帯状透明電極間に図示しない直流電源から直流電圧を選択的に印加することにより行う。これにより、画像表示層４０２の透過散乱型表示素子の画像が書き替えられる。
【００５９】
時刻ｔ１もしくはその僅か前の時刻において、調光層４０１に交流電源４０７から交流電圧を印加すると、ゲストホスト液晶４０３は透明電極４０５に対して垂直に並ぶ。そのため、入射光は調光層４０１を透過し、光散乱層（白色）３１０まで達する。このとき、観察者からみた電子ペーパー４００の画面に表示される画像は白一色であり、そのコントラストは約０％である。
【００６０】
（３）時刻ｔ１〜ｔ２
電子ペーパー４００の画像を書き替えた後、調光層４０１への電圧印加を停止する。これにより、ゲストホスト液晶４０３の並ぶ方向は透明電極４０５に対して垂直から平行に変化し始める。時刻ｔ２は、ゲストホスト液晶４０３の並ぶ方向が平行に変化し終わる時刻を表すものとする。
【００６１】
時刻ｔ１〜ｔ２においては、ゲストホスト液晶４０３の並ぶ方向の変化に伴い、入射光の透過率（反射率）が変化する。このとき、観察者からみた電子ペーパー４００の画面に表示される画像のコントラストは約０％から約１００％に向かい変化する。
【００６２】
なお、図５（ｂ），（ｃ）においては、透過率およびコントラストの変化が時間に対して線形に比例しているように表してあるが、実際には線形でなくともよい。また、変化に要する時間も図５に示される限りではない。
【００６３】
（４）時刻ｔ２以降
時刻ｔ２以降は、ゲストホスト液晶４０３の並ぶ方向が透明電極４０５に対して完全に平行になっている。これは時刻ｔ０における状態と同じであり、図４（ｂ）は、この時刻ｔ３における状態を示すものでもある。
【００６４】
時刻ｔ０と同様に、時刻ｔ２以降は、調光層４０１に電圧は印加されておらず、ゲストホスト液晶４０３は透明電極４０５に対して垂直に並び、入射光を透過させる。このとき、観察者から見た電子ペーパー４００の画面に表示される画像のコントラストは約１００％である。
【００６５】
（第３の実施の形態の効果）
この第３の実施の形態によれば、画像の書き替わる瞬間は画像表示層４０２の光透過部４０８には光散乱層３１０の白色が表示され、光散乱部３０９の白色とほとんど区別がつかない。その後、所定の時間を経て画像表示層４０２の光透過部４０８にはゲストホスト液晶４０３の色素の色が表示されて画像のコントラストが上がり、電子ペーパー４００の画面に徐々に画像が現れてくるように見える。これにより、観察者に画像の書き替えが正常に行われたことを容易に視認させることができる。
【００６６】
なお、調光層４０１の裏面側の透明基板４０６を省いてもよい。また、調光層４０１の表面側の透明基板４０６を省いて画像表示層４０２側の基板と共用化してもよい。また、調光層４０１の裏面側の透明基板４０６と光散乱層４１０とを上下逆に配置してもよい。
【００６７】
〔第４の実施の形態〕
（電子ペーパーの構成）
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図である。この電子ペーパー６００は、第３の実施の形態において、調光層６０１に光散乱層を用いたものであり、他は第３の実施の形態と同様に構成されている。
【００６８】
（画像表示層の構成）
画像表示層６０２は、第３の実施の形態に係る電子ペーパーと同様に強誘電液晶等の透過散乱型表示素子であり、図６（ａ），（ｂ）に示すように、画像に応じて光透過部４０８と光散乱部４０９が形成されるものであり、図示しない帯状透明電極および透明基板等を備える。
【００６９】
（調光層の構成）
調光層６０１は、電気泳動表示素子を用いた光散乱層であり、図６（ａ），（ｂ）に示すように、対向配置したＰＥＴフィルムからなる一対の透明基板６０６と、それらの内側に設けられたＩＴＯからなる一対の透明電極６０５と、透明電極６０５間に所定の距離を設ける支持部材６１０と、透明電極６０５間に封入された正に帯電した白色粒子６０３および着色分散液６０４とを備える。
【００７０】
電気泳動表示素子を用いた調光層６０１は、透明電極６０５間に直流電源６０７から直流電圧を印加することにより、透明電極６０５間に形成された電界の向きに応じて正に帯電した白色粒子６０３が一対の透明電極４０５のどちらか一方の側に移動する。それにより、画像表示層６０２の光透過部６０８には白色粒子６０３の色である白か、着色分散液６０４の有する色（例えば黒色）のどちらかが表示される。
【００７１】
（電子ペーパーの動作）
次に、図６および図７を参照して、電子ペーパー６００の動作について説明する。図７は、画像表示層６０２および調光層６０１の状態の経時変化を表し、（ａ）は画像表示層６０２の画像書き替えタンミングを示し、（ｂ）は調光層６０１の透過率の変化を示し、（ｃ）は観察する画像のコントラストの変化を示す。
【００７２】
（１）時刻ｔ０
時刻ｔ０は、電子ペーパー６００の画面を書き替える前の画像（前画像）が表示されている時刻を表すものとする。図６（ｂ）は、この時刻ｔ０における状態を示している。
【００７３】
時刻ｔ０においては、白色粒子６０３が画像表示層６０２と反対側の透明電極６０５に移動するような向きに直流電源６０７から直流電圧を印加する。このとき、画像表示層６０２の光透過部６０８には着色分散液６０４の色、例えば、黒色が表示される。このときの電子ペーパー４００の画面に表示される画像のコントラストを１００％とする。
【００７４】
（２）時刻ｔ１
時刻ｔ１は、電子ペーパー６００の画面を書き替える瞬間の時刻を表すものとする。図６（ａ）は、この時刻ｔ１における状態を示している。
【００７５】
時刻ｔ１もしくはその僅か前の時刻において、直流電源６０７を時刻ｔ０とは逆の方向に接続し、白色粒子６０３が画像表示層６０２の側の透明電極６０５に移動するような向きに直流電源６０７から直流電圧を印加する。このとき、観察者から見た電子ペーパー１００の画面に表示される画像は白一色であり、そのコントラストは約０％である。
【００７６】
（３）時刻ｔ１〜ｔ２
電子ペーパー６００の画像を書き替えた後、調光層６０１への印加電圧の向きを再び反転させる。電圧印加の方向を反転させたことにより、白色粒子６０３が画像表示層６０２と反対側の透明電極６０５に移動し始める。時刻ｔ２は、白色粒子６０３が完全に移動し終わった時刻を表すものとする。
【００７７】
時刻ｔ１〜ｔ２においては、画像表示層６０２と反対側の透明電極６０５に到達した白色粒子６０３の数に伴い、観察者から見た電子ペーパー６００の画面に表示される画像のコントラストは約０％から約１００％に向かい変化する。
【００７８】
なお、図７（ｂ），（ｃ）においては、透過率およびコントラストの変化が時間に対して線形に比例しているように表してあるが、実際には線形でなくともよい。また、変化に要する時間も図７に示される限りではない。
【００７９】
（４）時刻ｔ２以降
時刻ｔ２以降は、白色粒子６０３が完全に画像表示層６０２と反対側の透明電極６０５に移っている。これは時刻ｔ０における状態と同じであり、図６（ｂ）は、この時刻ｔ２以降における状態を示すものでもある。
【００８０】
時刻ｔ０と同様に、時刻ｔ２以降においては、画像表示層６０２の光透過部６０８には着色分散液６０４の色が表示され、そのコントラストは約１００％である。
【００８１】
（第４の実施の形態の効果）
この第４の実施の形態によれば、画像の書き替わる瞬間は画像表示層６０２の光透過部６０８には、調光層６０１の白色粒子４０３の白色が表示され、光散乱部３０９の白色とほとんど区別がつかない。その後、所定の時間を経て画像表示層６０２の光透過部６０８には、調光層６０１の着色分散液６０４の色が表示されて画像のコントラストが上がり、電子ペーパー６００の画面に徐々に画像が現れてくるように見える。これにより、観察者に画像の書き替えが正常に行われたことを容易に視認させることができる。
【００８２】
なお、調光層６０１の白色粒子６０３の代わりに黒色粒子を用い、黒色の着色分散液６０４の代わりに白色の分散液を用いてもよい。この場合、印加する直流電圧の向きが異なる。
【００８３】
〔第５の実施の形態〕
図８は、本発明の第５の実施の形態に係る電子ペーパーを示す。この電子ペーパー１００は、第１の実施の形態において、調光層１０１に設けた一対の透明電極１０５Ａのうち画像表示層１０２側の透明電極１０５Ａを省略し、画像表示層１０２の透明電極１０５Ｂと兼用したものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。この第５の実施の形態によれば、電極が１枚減ることで、電子ペーパーの構成を簡素化することができる。
【００８４】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。例えば、上記各実施の形態では、調光層と画像表示層の特定の組み合わせを例に挙げて説明したが、これ以外の組み合わせでもよい。
【００８５】
透明基板は、上記ＰＥＴフィルムに限られず、ガラス基板等の各種の材料を用いることができる。透明電極は、上記ＩＴＯに限られず、酸化スズ（ＴＯ）系、酸化亜鉛（ＺｎＯ）系、酸化スズカドミニウム（ＣＴＯ）等の各種の材料を用いることができる。また、図１、図３、図６、図８に示す観察側と反対側の基板１０６Ｃ、３０６Ｃ、６０６は、透明でなくてもよく、ガラスエポキシ等の各種の材料を用いることができる。また、図１、図３、図６、図８の観察側と反対側の電極１０５Ｂ、３０５Ｃ、６０５は、透明でなくてもよく、銅等の各種の材料を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図である。
【図２】第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る電子ペーパーの画像表示層および調光層の状態の経時変化を表し、（ａ）は画像表示層の画像書き替えタンミングを示し、（ｂ）は調光層の透過率の変化を示し、（ｃ）は観察する画像のコントラストの変化を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図である。
【図５】第３の実施の形態に係る電子ペーパーの画像表示層および調光層の状態の経時変化を表し、（ａ）は画像表示層の画像書き替えタンミングを示し、（ｂ）は調光層の透過率の変化を示し、（ｃ）は観察する画像のコントラストの変化を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図である。
【図７】第４の実施の形態に係る電子ペーパーの画像表示層および調光層の状態の経時変化を表し、（ａ）は画像表示層の画像書き替えタンミングを示し、（ｂ）は調光層の透過率の変化を示し、（ｃ）は観察する画像のコントラストの変化を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る電子ペーパーの断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１００、３００、４００、６００      電子ペーパー
１０１、３０１、４０１      調光層
１０２、３０２、４０２、６０２      画像表示層
１０３      ネマチックＰＤＬＣ
１０４Ａ、１０４Ｂ、４０４      バインダー樹脂
１０５Ａ、１０５Ｂ、３０５Ａ、３０５Ｂ、３０５Ｃ、４０５、６０５      透明電極
１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、３０６Ａ、３０６Ｂ、４０６、６０６      透明基板
１０７Ａ、１０７Ｂ、４０７      交流電源
１０８      コレステリック液晶
１０９      光吸収層
１１０      有機光導電層
１１１Ａ、１１１Ｂ      液晶層
３０３      ＷＯ３薄膜
３０４      高分子電解質
３０７Ａ、３０７Ｂ、６０７      直流電源
３０８      黒色粒子（正帯電）
３０９      白色粒子（負帯電）
３１０      絶縁層
３１１、６１０      支持部材
３１２      空間
４０３      ゲストホスト液晶
４０８、６０８      光透過部
４０９、６０９      光散乱部
４１０      光散乱層（白色）
６０１      光散乱層
６０３      白色粒子（正帯電）
６０４      着色分散液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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