(57)【要約】ビジネスを行う方法を含む、ドキュメントコンテンツの出版、配信および表示のための方法および装置。電子ディスプレイは、２モード分子着色剤のピクセルアレイを形成する少なくとも１つの再利用可能なイメージング層を含む。その分子は双安定の向きを有することが好ましい。そのイメージング層は視認表面および背面を有する。背面には背景層が隣接する。アドレス指定装置が、透明な向きと色を示す向きとの間でイメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられる。本発明は、反射光、バックライトおよび投影の実施態様に適合させることができる。
2005531786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板に関連付けされ、アドレス指定可能なディスプレイ２モード分子着色剤層と、
該分子着色剤層に関連付けされ、少なくとも２つの視覚的に区別可能な状態間で前記層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられるアドレス指定装置と
を備える電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項２】
前記２つの区別可能な状態のうちの第１の状態は透明状態である、請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項３】
前記２つの区別可能な状態のうちの第２の状態は不透明な色状態である、請求項２に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項４】
前記２モード分子着色剤層は、分子システムを含んでおり、該システムはエレクトロクロミック切替え可能な分子を含み、該分子はそれぞれ、前記少なくとも２つの光学的に区別可能な状態間で選択的に切替え可能であり、該システムは前記基板上に分布させることができてディスプレイ画面領域を形成する、請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項５】
前記着色剤分子は、電界誘起のバンドギャップ変化を示す、請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項６】
前記電界誘起のバンドギャップ変化は、（１）分子配座変化あるいは異性化、（２）化学結合の変化による拡張された共役状態の変化によってバンドギャップを変化させること、（３）分子折りたたみあるいは延伸を含む群から選択される仕組みによって生じるものである、請求項５に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項７】
前記電界誘起のバンドギャップ変化は、分子配座変化あるいは異性化によって生じる、請求項５に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項８】
前記分子システムを形成する前記分子は、少なくとも１つのステータ部および少なくとも１つのロータ部をさらに含み、該ロータ部は電界をかけられると第１の状態から第２の状態に回転し、該第１の状態においては、前記分子システム全体にわたって拡張された共役状態を生じさせ、結果としてバンドギャップが相対的に小さくなり、該第２の状態においては、前記拡張された共役状態が破壊され、バンドギャップが相対的に大きくなる、請求項７に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項９】
かけられる電界の方向によって、前記第１の状態においては、前記着色剤分子は全体を通して共役が強い状態になり、相対的に小さなバンドギャップを有し、前記第２の状態においては、前記着色剤分子は全体を通して共役が弱い状態になり、相対的に大きなバンドギャップを有する、請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１０】
前記電界誘起のバンドギャップ変化は、化学結合の変化によって拡張された共役状態を変化させて、バンドギャップを変化させることにより生じる、請求項５に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１１】
前記電界誘起のバンドギャップ変化は、バンド局在性を増減することに伴って生じる電荷の分離あるいは再結合により拡張された共役状態を変化させることにより生じる、請求項１０に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１２】
電界がかけられると第１の状態から第２の状態への変化が生じ、該変化は、該第１の状態から該第２の状態に変化する際に電荷が分離して、バンドギャップが相対的に大きな状態になり、ｐ非局在性が小さくなること、および該第２の状態から該第１の状態に変化する際に電荷が再結合し、バンドギャップが相対的に小さな状態になり、ｐ非局在性が大きくなることを伴う、請求項１１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１３】
前記電界誘起のバンドギャップ変化は、電荷の分離あるいは再結合およびｐ結合の破壊あるいは形成により拡張された共役状態を変化させることによって生じる、請求項５に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１４】
電界がかけられるときに第１の状態から第２の状態への変化が生じ、該変化は、該第１の状態から該第２の状態に変化する際に電荷が分離することを伴い、該第１の状態においては、全体を通して拡張された共役状態が生じ、結果としてバンドギャップが相対的に大きな状態になり、該第２の状態においては、前記拡張された共役状態が破壊され、分離された正および負の電荷が生成され、結果としてバンドギャップが相対的に小さな状態になる、請求項１３に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１５】
前記電界誘起のバンドギャップ変化は、分子の折りたたみあるいは延伸によって生じる、請求項５に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１６】
前記着色剤分子は３つの部分を有し、第１の部分および第３の部分はそれぞれ第２の中央部分に結合され、電界がかけられると第１の状態から第２の状態への変化が生じ、該変化は該第２の部分を中心にした、あるいは該第２の部分の折りたたみあるいは延伸を伴い、該第１の状態においては、拡張された共役状態が生じ、結果としてバンドギャップが相対的に小さな状態になり、該第２の状態においては、前記拡張された共役状態が破壊され、結果としてバンドギャップが相対的に大きな状態になる、請求項１５に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１７】
前記着色剤分子は、前記ディスプレイ層の個別のアドレス指定可能画素を形成するように配列される、請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１８】
前記アドレス指定装置は、選択された前記画素を透明状態と有色状態との間で切替えるように構成される、請求項１７に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項１９】
前記アドレス指定装置は、選択された前記画素を２つの視覚的に異なる色状態の間で切替えるように構成される、請求項１７に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項２０】
前記着色剤分子は双安定性であり、不揮発性構成要素を提供する、請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項２１】
前記着色剤分子は、異なる前記状態間に低い活性化障壁を有し、その間の高速で揮発性の切替えを可能にする、請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項２２】
前記着色剤分子は、増減する電界をかけることにより前記層の光学特性が連続して調整され、揮発性スイッチを形成することができるように、あるいは選択されたディスプレイ領域の色が電圧パルスを加えることにより急峻に変更され、少なくとも１つの分子活性化障壁が切替えられるように切替え可能な３つ以上の前記状態を有する、請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項２３】
コンピュータ装置内にある請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項２４】
電子機器内にある請求項１に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項２５】
前記電子機器は、試験およびモニタ用機器、楽器、通信装置、パーソナルコンピューティング装置、デジタル写真機あるいは画像投影装置を含む群の内の機器である、請求項２４に記載の電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【請求項２６】
機器ハウジングと、
該ハウジングに収容されるディスプレイ装置であって、２モード分子着色剤のピクセルアレイを形成する少なくとも１つの書込み可能なイメージング層と、該イメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられるアドレス指定装置とを有する、ディスプレイ装置と
を含む電子機器。
【請求項２７】
前記イメージング層に隣接して、黒色、白色あるいは所定の色の背景層を含み、前記アドレス指定装置は透明な向きと色を示す向きとの間で前記着色剤分子を切替え、該色を示す向きの前記着色剤分子に対して前記透明の向きの前記着色剤分子を通して見られる際に、前記背景層が高いコントラストを与えるようにする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記イメージング層は、第１の状態を有する着色剤分子をさらに含み、前記分子から形成される画素が該第１の状態において黒色あるいは白色を含む第１の色で表示され、また該着色剤分子は第２の状態を有し、前記分子から形成される画素が、該第２の状態において白色および黒色を含む第２の色で表示され、該第１の状態の分子に対して視覚的に高いコントラストを提供するものである、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記機器は、コンピュータ、配線され、固定された場所にあるタイプおよびポータブルタイプの両タイプのコンピューティング装置、計算機、電子ブック、モニタ機器、楽器あるいは楽譜台、ネットワーク接続されたワークステーション、携帯情報端末、電話、テレビ、試験装置、ビデオゲーム、あるいは有線または無線通信装置を含む群から選択される、請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
前記ディスプレイは幾何形状固定配置画面である、請求項２６に記載の装置。
【請求項３１】
前記ディスプレイは幾何形状伸縮可能配置用画面である、請求項２６に記載の装置。
【請求項３２】
前記着色剤分子は前記ディスプレイ層の個別のアドレス指定可能な画素を形成するように配列される、請求項２６に記載のディスプレイ。
【請求項３３】
前記着色剤分子は双安定性であり、不揮発性構成要素を提供する、請求項２６に記載のディスプレイ。
【請求項３４】
前記着色剤分子は、異なる前記状態間に低い活性化障壁を有し、その間の高速で揮発性の切替えを提供する、請求項２６に記載のディスプレイ。
【請求項３５】
増減する電界をかけることにより前記層の光学特性が連続して調整され、揮発性スイッチを形成することができるように、あるいは選択されたディスプレイ領域の色が電圧パルスを加えることにより急峻に変更され、少なくとも１つの分子活性化障壁が切替えられるように切替え可能な３つ以上の前記状態を有する請求項２６に記載のディスプレイ。
【請求項３６】
２モード分子着色剤のピクセルアレイを形成する少なくとも１つの書込み可能なイメージング層と、
該イメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられる少なくとも１つのアドレス指定装置と
を含む視覚ディスプレイ。
【請求項３７】
前記イメージング層に隣接して、黒色、白色あるいは所定の色の背景層を含み、前記アドレス指定装置は透明な向きと色を示す向きとの間で前記着色剤分子を切替え、該色を示す向きの前記着色剤分子に対して前記透明の向きの前記着色剤分子の前記イメージング層領域を通して見られる際に、前記背景層が高いコントラストを与えるようにする請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記イメージング層は、第１の状態を有する着色剤分子をさらに含み、前記分子から形成される画素が該第１の状態において黒色あるいは白色を含む第１の色で表示され、また該着色剤分子は第２の状態を有し、前記分子から形成される画素が、該第２の状態において白色および黒色を含む第２の色で表示され、該第１の状態の分子に対して視覚的に高いコントラストを提供するものである、請求項３６に記載の装置。
【請求項３９】
前記ディスプレイは幾何形状固定配置画面である、請求項３６に記載の装置。
【請求項４０】
前記ディスプレイは幾何形状伸縮可能配置用画面である、請求項３６に記載の装置。
【請求項４１】
前記着色剤分子は、前記ディスプレイ層の個別のアドレス指定可能な画素を形成するように配列される、請求項３６に記載のディスプレイ。
【請求項４２】
前記着色剤分子は双安定性であり、不揮発性構成要素を提供する、請求項３６に記載のディスプレイ。
【請求項４３】
前記着色剤分子は、異なる前記状態間に低い活性化障壁を有し、その間の高速で揮発性の切替えを提供する、請求項３６に記載のディスプレイ。
【請求項４４】
前記着色剤分子は、増減する電界をかけることにより前記層の光学特性が連続して調整され、揮発性スイッチを形成することができるように、あるいは選択されたディスプレイ領域の色が電圧パルスを加えることにより急峻に変更され、少なくとも１つの分子活性化障壁が切替えられるように切替え可能な３つ以上の前記状態を有する、請求項３６に記載のディスプレイ。
【請求項４５】
ディスプレイのアンサンブルを形成する複数のイメージング層であって、該イメージング層はそれぞれ２モード分子着色剤のピクセルアレイを含み、その着色剤分子が透明状態と原色状態との間で選択的に切り替わることができるようにする、複数のイメージング層と、
該イメージング層のそれぞれに関連付けられる、該イメージング層のうちのそれぞれ関連するイメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられるアドレス指定装置と
を備える請求項３６に記載のディスプレイ。
【請求項４６】
前記イメージング層は、アドレス指定可能な画素群に配列される着色剤分子のモザイクパターンである、請求項３６に記載のディスプレイ。
【請求項４７】
前記モザイクパターンはインクジェット技術で形成される、請求項４６に記載のディスプレイ。
【請求項４９】
前記アドレス指定手段は分子クロスバー配線からなる、請求項３６に記載のディスプレイ。
【請求項５０】
書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法であって、
ある表面上に２モード分子着色剤の概ね均質な層を堆積するステップと、
前記表面に隣接してアドレス指定可能装置を配設することであって、それにより前記表面をアドレス指定可能画素としてマトリクスアドレス指定する、配設するステップと
を含む、書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法。
【請求項５１】
電界により変更可能な着色剤分子を有する着色剤分子を形成するステップをさらに含む請求項５０に記載の書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法。
【請求項５２】
前記着色剤分子を配設するステップとを含み、前記分子は少なくとも２モード性である、請求項５１に記載の書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法。
【請求項５３】
前記着色剤分子を配設するステップとを含み、前記分子は双安定性である、請求項５１に記載の書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法。
【請求項５４】
１組の分子からなる各アドレス指定可能画素を形成するステップを含み、前記着色剤分子は電界誘起のバンドギャップ変化を示す、請求項５０に記載の書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法。
【請求項５５】
（１）分子配座変化あるいは異性化、（２）化学結合変化による拡張された共役状態の変化、および（３）分子折りたたみあるいは延伸を含む群から選択される仕組みによって前記バンドギャップ変化を誘起することを含む請求項５４に記載の書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法。
【請求項５６】
電気通信機器から、インターネット上でドキュメントを注文するステップと、
前記ドキュメントをインターネットから前記電気通信機器にダウンロードするステップと、
書換え可能２モード分子着色剤のピクセルアレイ上に前記ドキュメントの画像を形成することにより、前記電気通信機器に関連するディスプレイ上に前記ドキュメントを表示するステップと
を含むインターネットを用いるドキュメント検索の方法。
【請求項５７】
ドキュメント出版および検索に関するビジネスを行う方法であって、
ドキュメントコンテンツを出版するためのサーバを含む無線通信サイトを配設するステップと、
無線電気通信機器に関連する２モード分子着色剤ディスプレイ上にページ毎に選択可能なピクセルアレイを形成することにより、読出し専用表示のためのドキュメントコンテンツデータを前記サイトから該無線電気通信機器にダウンロードするステップと
を含む方法。
【請求項５８】
無線インタフェースと、
２モード分子着色剤からなるピクセルアレイを形成する少なくとも１つの書込み可能なイメージング層を有するディスプレイ画面と、
前記イメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられる少なくとも１つのアドレス指定装置と
を備える無線通信機器。
【請求項５９】
前記２モード分子着色剤は、分子システムを含み、該システムはエレクトロクロミック切替え可能な分子を含み、該分子はそれぞれ、前記少なくとも２つの光学的に区別可能な状態間で選択的に切替え可能であり、該システムは前記基板上に分布させることができ、それによりディスプレイ画面領域を形成する、請求項５８に記載の無線通信機器。
【請求項６０】
前記着色剤分子は電界誘起のバンドギャップ変化を示す、請求項５８に記載のディスプレイ。
【請求項６１】
前記電界誘起のバンドギャップ変化は、（１）分子配座変化あるいは異性化、（２）化学結合の変化による拡張された共役状態の変化によってバンドギャップを変化させること、（３）分子折りたたみあるいは延伸を含む群から選択される仕組みによって生じる、請求項６０に記載のディスプレイ。
【請求項６２】
画像を投影するためのディスプレイ手段であって、透明な基板と、該基板に関連し、２モード分子システムのピクセルアレイを形成する少なくとも１つの書換え可能イメージング層とを有するディスプレイ手段と、
前記イメージング層に関連し、投影するための画像を形成する前記イメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるための少なくとも１つのアドレス指定手段と
を備える投影装置。
【請求項６３】
関連する基板にバックライトを照射するための手段を有する半透明の基板と、
該基板に関連し、アドレス指定可能ディスプレイ２モード分子着色剤システムと、
該分子着色剤システムに関連し、少なくとも２つの視覚的に区別可能な状態間で前記システムの着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられるアドレス指定手段であって、前記状態の一方は前記半透明な基板に対して高いコントラストの色を生成し、前記状態の他方は透明である、アドレス指定手段と
を備える電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連特許出願への相互参照］
なし。
【０００２】
［連邦政府から資金提供された研究あるいは開発に関する供述］
なし。
【０００３】
［付属書への参照］
本特許出願は、本発明に従って特許請求の範囲に記載される内容に関連するような、本発明の共同発明者であるＺＨＡＮＧ他による「MOLECULAR MECHANICAL DEVICES WITH A BAND GAP CHANGE ACTIVATED BY AN ELECTRIC FIELD FOR OPTICAL SWITCHING APPLICATION」という名称の米国特許出願第０９／８４４，８６２号（譲受人、ヒューレット・パッカード社）の関係のある明細書のページおよび図面を含むハードコピーの付属書を含む。
【０００４】
［発明の背景］
［発明の分野］
本発明は包括的に電子ドキュメント配信に関し、より詳細には、ハードコピー印刷物に相当する視覚的特徴を提供する、再利用可能で、高解像度のディスプレイに関する。
【０００５】
［関連技術の説明］
ハードコピーの代わりに、電子ドキュメントを配信することへの関心が高まっている。インターネットの出現により配信が容易になり、市販のドキュメントに関連付けられる印刷、製本、保管、流通および売価値入額に関する高いコストがかかるのを避けながら、概ね瞬時にドキュメント情報にアクセスできるようになった。（本明細書において、用語「インターネット」は、１組の業界標準規格プロトコル（たとえば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰ、ＵＤＰなど）によって互いにリンクされ、大域的に分散したネットワークを形成する、分散型の相互接続ネットワーク（ＡＲＰＡＮＥＴ、ＤＡＲＰＡＮＥＴ、ワールド・ワイド・ウエブなど）の集合体のための総称として用いられる。私設および独自開発のイントラネットも知られており、それらも本発明の用途に合致する。）さらに、そのようなハードコピーは、多くの場合に、利用者によって一度だけ読まれて破棄されるか、将来に参照するために保管される。
【０００６】
しかしながら、現在、電子ドキュメント配信の明らかな利点に対して、コンピュータ表示されるドキュメントがハードコピー印刷物に対して品質が著しく劣っており、少なくとも読む際の快適性が劣っていることが不利に働いている。標準的な陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイおよびマトリクス液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、市販の印刷物よりも約１桁だけ低い解像度で動作する。結果として、ドキュメント画像は通常、視認性を高めるためにディスプレイ上で拡大されるが、標準的なドキュメントページの一部しか一度に視認することができない。小さな文字、ならびにセリフおよび細線のような画像の細部は失われ、一方、大きな文字および画像の細部は、元のデータをグレースケール化することにより,
エイリアシングが生じるか、あるいは不鮮明にされる。さらに、ＣＲＴディスプレイは可搬性が低く、利用者は、長時間にわたって、原則として一定の焦点距離かつ一定の姿勢でドキュメントを読む必要があるので、目および体への不快感に繋がる。フラットパネル、マトリクスＬＣＤ装置は軽量であり可搬性が高いため、焦点距離も合わせやすく、姿勢も変えられるが、コントラストが劣り、利用可能な視角が制限されるので、さらに読むのが不快になり、苛立つようになる。そのようなディスプレイの視認性は、装置が使用されている場所の周囲光によっても影響を及ぼされる。周囲光条件がよくなると、表示される画像あるいは情報の視認性が劣化する。
【０００７】
図１ＡＡ（従来技術）は、市販されるフラットパネルＬＣＤ１のようなフラットパネル電子ディスプレイの基本的な動作を例示する（この図面においては、破線を用いて装置の個別の構成要素が続いていること示しており、図面を簡略化している）。基本的には、ＬＣＤ１は、ディスプレイの解像度を画定し、一般的に薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」）のアレイによって形成される複数の画素（「ピクセル」）を含むが、この図においては小さすぎて見ることができない（たとえば、６００ドット／インチ（「ｄｐｉ」））。複数のゲート線２およびデータ線３が、パネル１上のアクティブエリア「Ｂ」のためのピクセルコントロールグリッドを形成する。ゲート線２およびデータ線３は、既知の態様の集積回路ドライバに接続するために、アクティブエリアＢの外側にリード線５として延在する。個別のパッド領域４がリード線５によってゲート線２およびデータ線３に結合されるので、線当たり１つの複数のパッドが、アクティブエリアＢの周囲の領域「Ｃ」内に形成される。カラーＬＣＤは、カラーフィルタを通して、個別切替え式のピクセル液晶にバックライトを照射することにより作られる。画面の解像度が、配線、すなわちゲート線およびデータ線とマイクロプロセッサあるいはメモリ送出データとの間の相互接続に関連する技術と、ピクセル当たりのドライバサイズとによって制限されることに留意することが重要である。さらに、そのような装置は、各ピクセルをその現在の状態に保持し、液晶画面にバックライトを照射し続けるための電力を必要とする。
【０００８】
１９６０年代初期以来、静電的に分極する二色の表示用粒子が知られている。少なくとも２つのエレクトロクロミックピクセル着色素子、すなわち（１）マイクロカプセル化された電気泳動着色剤（電子インク）および（２）電界によって回転可能な二色の球体（たとえば、Ｘｅｒｏｘ（商標）ジリコン（商標））が広く知られている。
【０００９】
電子インクは最近になって開発されたものである。E Ink社（Cambridge, MA：ｗｗｗ．ｅｉｎｋ．ｃｏｍ）が、表面上にコーティングされることができる液状の電子インクを提供する。そのコーティングの中には小さなマイクロカプセル（たとえば、直径が約３０μｍ〜１００μｍ、すなわちほぼ人の毛髪程度の太さであり、それゆえ、裸眼で完全に見ることができる）がある。図１ＢＢ（従来技術）に示されるように、各マイクロカプセル６は、暗色の染料８に懸濁された白色の粒子７を有する。電界がかけられ、第１の極性に持続されるとき、白色粒子はマイクロカプセルの一端に移動し、それらの粒子を見ることができる。これにより、そのスポットにおいて表面が白く見えるようになる。支持体９が設けられる。逆の極性の電界は、それらの粒子をマイクロカプセルの他端に引き寄せ、それらの粒子が概ね染料によって隠される。これにより、そのスポットにおいては、表面が暗く見えるようになる。
【００１０】
Ｘｅｒｏｘジリコン球体がある特定の特許に記載されている。図１ＣＣ（従来技術）はその球体の概略図である。米国特許第４，１２６，８５４号（Sheridon‘８５４）は二色の球体を記載しており、その球体は、アドレス指定可能な電界の影響下で、その球体が誘電性流体内で回転できるようにする種々のζ電位を有する有色の半球体を有する。米国特許第４，１４３，１０３号（Sheridon‘１０３）は、透明な高分子材料内にある二色の球体を用いるディスプレイシステムを記載する。１９９７年２月１８日に発行された「SOME USES OF MICROENCAPSULATION FOR ELECTRIC PAPER」という名称の米国特許第５，６０４，０２７号（Sheridon‘０２７）はプリンタを記載する。基本的には、各球体１０（同じく直径が約３０μｍ）は、通常は一方が黒色で、他方が白色であり、それぞれ異なる電気特性を有する２つの半球体１１、１２を有する二色のボールを有する。各ボールは球体殻１４内に入れられ、ボールと殻との間の空間１５は液体で満たされ、電界に応答してボールが自由に回転できるような微小球体が形成される。微小球体は、シートとして形成されることができる基板内に混合されることができるか、あるいは表面上に被着されることができる。結果として、電界をかけ、持続させることにより画像を形成することができるフィルムが形成される。ジリコン球体を利用する現在の画素（「ピクセル」）の解像度は約１００ｄｐｉに制限される。
【００１１】
したがって、既知の従来技術においては、個々の着色剤素子は概ね半球形の二色であり、一方の半球体がディスプレイ背景色（たとえば白色）にされ、一方、第２の半球体が印刷色あるいは画像色（たとえば黒色あるいはダークブルー）にされる。テキストおよび画像データに従って、これらの微小球体を利用する素子は、所望の半球色が個々のピクセルにおいて観察者に面するように、電界によって平行移動するか、あるいは回転する。商用として実用化するには、これらの着色剤から形成されるディスプレイはコントラストおよび色が相対的に劣ることに留意されたい。マイクロカプセルを収容する層は一般的に少なくとも３ないし４マイクロカプセルの厚みである。その層の表面を越えて侵入する光は、後方の半球体から内部で反射し、色（たとえば、黒色および白色）の混合を引き起こす。これは、微小球体の表面による光の不完全な吸収あるいは反射によって、および各層内の微小球体間の隙間にある空間を経由して下層に侵入する光によって引き起こされる。したがって、その画像はたとえば、ライトグレーの背景に対してダークグレーで描かれる。したがって、これらの技術は、その素子が不透明な２色の間でのみ切り替わり、所与のピクセルのための種々の層からの光を通過できないようにするので、高解像度のカラーディスプレイへの有望な拡張性およびスケーラビリティを提供しない。さらに、これらの技術は、現状のままでは、マイクロカプセル球体のサイズが相対的に大きいことに起因して、ハードコピー印刷物に対して、ディスプレイ解像度が見るからに劣る。さらに、それらの球体は二色であり、本当のフルカラーディスプレイではなく、二色ディスプレイへの適用に限定される。さらに、十分な色密度を達成するために、多数の層内の球体を重ね合わせる必要があるので、ピクセル解像度が制限される。さらに別の制限は、これらの技術が、標準的なＣＲＴおよびＬＣＤ技術と比べて、ピクセルの切替え時間が劣ることである。各技術は、イソパラフィンのような誘電性材料内である質量が電気泳動によって移動することを基にする。実用的な電界強度下での二色の球体の色回転速度は２０ミリ秒（ｍｓ）以上の範囲にある。これらの相対的に大きな球体は、結果として厚みのある（＞１００μｍ）の支持−着色剤層を通して十分な電界を得るために、高い切替え電圧（たとえば、８０〜２００Ｖ）を必要とする。そのような切替え電圧は、ハイエンドのマトリクスＬＣＤ装置と同様に、ピクセルドライブ電子回路に高いコストを付加する。したがって、マイクロカプセルタイプの着色剤の開発に携わる人々は、本発明に従って記載されるような新しい分子レベルの技術に集中するのではなく、コントラスト、解像度および速度に関して努力している。
【００１２】
技術水準の問題および短所を克服し、費用対効果があり、消去可能および再利用可能であり、コントラストが高く、解像度が高いディスプレイを提供する方法および装置、ドキュメントを表示する方法、ならびにそれに関連するビジネスを行う方法が必要とされる。
【００１３】
［発明の概要］
基本となる態様においては、本発明は、電子的にアドレス指定可能なディスプレイであって、基板と、基板に関連付けられる、アドレス指定可能ディスプレイ２モード分子着色剤層と、分子着色剤層に関連付けられ、少なくとも２つの視覚的に区別可能な状態間で層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられるアドレス指定装置とを備える、電子的にアドレス指定可能なディスプレイを提供する。
【００１４】
別の態様においては、本発明は、電子機器であって、機器ハウジングと、ハウジングに収容されるディスプレイ装置であって、２モード分子着色剤のピクセルアレイを形成する少なくとも１つの書込み可能なイメージング層と、イメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられるアドレス指定装置とを有する、ディスプレイ装置を含む電子機器を提供する。
【００１５】
さらに別の態様においては、本発明は、視覚ディスプレイであって、２モード分子着色剤のピクセルアレイを形成する少なくとも１つの書込み可能なイメージング層と、イメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられる少なくとも１つのアドレス指定装置とを含む視覚ディスプレイを提供する。
【００１６】
さらに別の態様においては、本発明は、書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法であって、ある表面上に２モード分子着色剤の概ね均質な層を堆積するステップと、表面に隣接してアドレス指定可能装置を配設するステップであって、それにより表面をアドレス指定可能画素としてマトリクスアドレス指定する、配設するステップとを含む書換え可能ディスプレイ画面を製造する方法を提供する。
【００１７】
別の態様においては、本発明は、インターネットを用いるドキュメント検索の方法であって、電気通信機器からインターネット上でドキュメントを注文するステップと、ドキュメントをインターネットから電気通信機器にダウンロードするステップと、書換え可能２モード分子着色剤のピクセルアレイ上にドキュメントの画像を形成することにより、電気通信機器に関連するディスプレイ上にドキュメントを表示するステップとを含むインターネットを用いるドキュメント検索の方法を提供する。
【００１８】
別の態様においては、本発明は、ドキュメント出版および検索に関するビジネスを行う方法であり、方法は、ドキュメントコンテンツを出版するためのサーバを含む無線通信サイトを配設するステップと、無線電気通信機器に関連する２モード分子着色剤ディスプレイ上にページ毎に選択可能なピクセルアレイを形成することにより、読出し専用表示のためのドキュメントコンテンツデータをサイトから無線電気通信機器にダウンロードするステップとを含む。
【００１９】
別の態様においては、本発明は、無線通信機器であって、無線インタフェースと、２モード分子着色剤からなるピクセルアレイを形成する少なくとも１つの書込み可能なイメージング層を有するディスプレイ画面と、イメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられる少なくとも１つのアドレス指定装置とを備える無線通信機器を提供する。
【００２０】
別の態様においては、本発明は、投影装置であって、画像を投影するためのディスプレイ手段であって、透明な基板と、基板に関連する、２モード分子システムのピクセルアレイを形成する少なくとも１つの書換え可能イメージング層とを有する、ディスプレイ手段と、イメージング層に関連する、投影するための画像を形成するイメージング層の着色剤分子を選択的に切替えるための少なくとも１つのアドレス指定手段とを備える投影装置を提供する。
【００２１】
また別の態様においては、本発明は電子的にアドレス指定可能なディスプレイであって、関連する基板にバックライトを照射するための手段を有する半透明の基板と、基板に関連し、アドレス指定可能ディスプレイ２モード分子着色剤システムと、分子着色剤システムに関連し、少なくとも２つの視覚的に区別可能な状態間で前記システムの着色剤分子を選択的に切替えるために取り付けられるアドレス指定手段であって、状態の一方は半透明な基板に対して高いコントラストの色を生成し、状態の他方は透明である、アドレス指定手段とを備える電子的にアドレス指定可能なディスプレイを提供する。
【００２２】
先に記載される概要は、本発明の全ての態様、目的、利点および特徴の包括的なリストであることを意図しているわけではなく、またその概要から、本発明の範囲への制限が暗示されるべきではない。この概要は、将来に研究する際に本特許を容易に理解するのを助けるための役割を果たすために、本発明の本質を一般公衆に、特に本発明が関連する特定の技術分野に関心を持っている人々に知らせるためだけに、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．１．７３およびＭ．Ｐ．Ｅ．Ｐ．６０８．０１（ｄ）の命ずるところに従って提供される。本発明の他の目的、特徴および利点は、以下に記載される説明および添付の図面を十分に検討する際に明らかになるであろう。なお、図面全体を通して、類似の参照番号は類似の特徴部を表す。
【００２３】
３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．１．８４（ｕ）に従って、付属書の図面との混同を避けるために、本明細書の図面の番号には大文字二個の添字を用いる。
【００２４】
特に注記がある場合を除いて、本明細書において参照される図面は、正確な縮尺で描かれていないものと理解されたい。
【００２５】
［発明の詳細な説明］
ここで、本発明を実施するために本発明人が考える現時点で最良の形態を示す、本発明の特定の実施形態が詳細に参照される。また、適用可能な場合には別の実施形態も手短に記載される。
【００２６】
［定義］
以下に記載される用語および概念は、本明細書の説明および添付の付属書の両方に適用することができる。
【００２７】
本明細書において用いられるような用語「自己組織化した」は、システムの構成要素の特性に起因して、ある幾何学的なパターンを自然に選ぶシステムのことを指す。そのシステムは、この構成を選ぶことにより、少なくともそのエネルギーの局部的な最小値を達成する。
【００２８】
用語「一度だけ設定可能な」は、スイッチが酸化あるいは還元反応のような不可逆的な過程を通して一度だけその状態を変更できることを意味する。そのようなスイッチは、たとえば、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）の基にすることができる。
【００２９】
用語「設定変更可能な」は、スイッチが酸化あるいは還元のような可逆的な過程を通して何度もその状態を変更できること意味する。言い換えると、そのスイッチは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）内のメモリビット、あるいはディスプレイ内のカラーピクセルのように、何度でも開閉されることができる。
【００３０】
分子に適用されるような用語「双安定性の」は、分子が、エネルギー（あるいは活性化）障壁によって分離される２つの相対的に低いエネルギー状態（局部的な最小値）を有することを意味する。その分子は、１つの状態から他の状態に不可逆的に切替えられるか（一度だけ設定可能）、１つの状態から他の状態に可逆的に切替えられるか（設定変更可能）のいずれでもよい。用語「多安定性の」は、３つ以上のそのような低エネルギー状態あるいは局部的な最小値を有する分子のことを指す。
【００３１】
本発明による着色剤分子のための用語「２モード」は、高速であるが、揮発性の切替えを可能にするために、活性化障壁がないか、あるいは低い場合を含むように意図されうるものである。この後者の状況においては、双安定性は不要であり、分子は電界によって１つの状態に切替えられ、電界を除去する際にその元の状態に再度緩和する。そのような分子は「２モード」と呼ばれる。実際には、２モード着色剤分子のこれらの形態は「自己消去型」である。対照的に、双安定着色剤分子の場合、着色剤分子は電界を除去してもその状態に保持されたままであり（不揮発性スイッチ）、その場合には活性化障壁が存在するので、分子をその以前の状態に戻すためには逆の電界をかける必要がある。また、本発明の態様を記述するための１つの用語としてこれ以降用いられるような「分子着色剤（molecular colorant）」は、分子レベルで挙動する染料のような他の化学的調合物とは区別されるべきである。言い換えると、これ以降に用いられる「分子着色剤」は、付属書およびそれに相当する部分に記載されるような着色剤分子が本発明に従って用いられることを意味する。
【００３２】
ミクロンスケール寸法は、サイズが１マイクロメートルないし数マイクロメートルの範囲にある寸法を指す。
【００３３】
サブミクロンスケール寸法は、１マイクロメートルないし０．０５マイクロメートルの範囲にある寸法を指す。
【００３４】
ナノメートルスケール寸法は、０．１ナノメートルないし５０ナノメートル（０．０５マイクロメートル）の範囲にある寸法を指す。
【００３５】
ミクロンスケールおよびサブミクロンスケールワイヤは、幅あるいは直径が０．０５ないし１０マイクロメートルの寸法を有し、高さが数十ナノメートルないし１マイクロメートルの範囲にあることができ、長さが数マイクロメートル以上に及ぶ、棒状あるいは帯状の導体あるいは半導体を指す。
【００３６】
「ＨＯＭＯ」は「最高占有分子軌道」のための一般的な化学分野における略称であり、「ＬＵＭＯ」は「最低空分子軌道」のための一般的な化学分野における略称である。ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯは、分子内の電子伝導のための役割を果たし、ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯと、他のエネルギー的に近い分子軌道との間のエネルギー差が分子の色のための役割を果たす。
【００３７】
本発明の状況における「光スイッチ」は、たとえば、遠赤外線（ＩＲ）から深紫外線（ＵＶ）までの範囲にある、人の目によって検知することができる範囲内あるいは範囲外両方の分子の電磁特性の変化を含む。光スイッチングは、電磁放射の吸収、反射、屈折、回折および拡散性散乱のような特性の変化を含む。
【００３８】
用語「透明性」は、着色剤が吸収するスペクトル領域内を除いて、着色剤の中を通過する光が光学的に妨げられないか、あるいは変更されないことを意味するために、可視スペクトル内において定義される。たとえば、分子着色剤が可視スペクトル内の光を吸収しない場合には、その着色剤は無色透明であるように見えるであろう。
【００３９】
本明細書において、「全周囲照明視認性（omni-ambient illumination viewability）」は、目が反応するあらゆる周囲照明条件下での視認性として定義される。
【００４０】
一般的な事柄として、本発明の状況における「媒体」とは、「双安定」分子が用いられ、本発明による分子着色剤を含む分子着色剤あるいはコーティングを含むか、あるいはそれと層状に重ねられ、可搬性かあるいは固定されているかのいずれかの任意の表面、たとえば一枚の紙の全ての特性を示す可撓性のシートおよび機器（その分子着色剤を用いる冷蔵庫ドアあるいはコンピューティング機器）の書込み可能な表面を含む。本発明の状況における「ディスプレイ」（あるいは「画面」）は、「２モード」分子を用いるが、必ずしも双安定分子を用いるとは限らない任意の装置を含む。どこで媒体タイプ装置と呼ばなくなり、ディスプレイ機構が始まるかという境界線がはっきりしないため、任意の特定の実施形態を「媒体」として、あるいは「ディスプレイ」として指定するので、本発明の範囲への制限が意図されることはなく、また暗示されるべきではない。
【００４１】
詳細な説明および付属書を読むことから明らかになるように、本発明によれば、「分子」は単体の分子素子、たとえば光スイッチを意味するものと解釈されることができるか、あるいは状況によっては、分子レベル素子の大きなアレイ、たとえば、個別にアドレス指定可能なピクセルサイズの光スイッチ、実際には自己組織化の実施態様において単一の分子として共有結合される光スイッチからなるアレイの場合もある。したがって、いくつかの分子システムは、システムを形成する個々の分子素子の選択的なドメインの変更を利用することができる超分子を含むものと認識することができる。本明細書において用いられるような用語「分子システム」は、たとえばピクセルパターンの規則的なアレイとして組織化されて用いられる単体の分子システム、および分子レベルで結合された個々の素子の両方を指す。これらの用語を入れ替えて用いることによって、本発明の範囲への制限が意図されることはなく、また暗示されるべきではない。
【００４２】
［全般的な例示的装置］
図２ＡＡおよび図３ＡＡは本発明によるディスプレイ装置の例示的な実施形態２００、３００を示す。図２ＡＡは、ディスプレイ２００上にデータをダウンロードするために、インターネット接続可能装置を含むコンピュータあるいは電気通信装置（図示せず）に接続されることができる（有線あるいは無線、たとえば赤外線または電波）ハンドヘルドのランドスケープ形式の実施態様を表す。｛本明細書において、「インターネット」は、１組の業界標準規格プロトコルなどによって互いにリンクされ、大域的に（あるいはそれよりも限定された範囲に(sub-global)）分散したネットワークを形成する、分散型の相互接続ネットワーク（ＡＲＰＡＮＥＴ、ＤＡＲＰＡＮＥＴ、ワールド・ワイド・ウエブなど）の集合体のための総称として用いられる。｝図３ＡＡは、図２ＡＡのディスプレイ装置と同じように、コンピュータあるいは電気通信装置に接続されることができるディスプレイ装置３００のハンドヘルドで、ポートレート形式の実施態様を表す。いずれも任意選択で、自立型のＣＤ−ＲＯＭドライブサブユニット３０１（図に示されるような）、ＰＣＭＣＩＡフラッシュメモリサブユニット（図示せず）などを組み込むことができる。いずれの実施形態でも、図に示されるように、ディスプレイ２００、３００はある程度まで可搬性を有することが意図されている。特定の実施態様は、当分野において知られているように画像をダウンロードし、記憶し、配列し、表示するための関連する回路部を設けられることになる。
【００４３】
図４ＡＡおよび図４ＢＢを参照すると、本発明によれば、図２ＡＡおよび図３ＡＡの各ディスプレイ装置２００、３００は、本発明による分子着色剤を含んでいる、少なくとも１つの着色剤層４０１を組み込むディスプレイ画面４００を有する。画面４００は、基板４０３と、少なくとも１つの着色剤層４０１とを備える。ディスプレイ画面４００の基板は、おそらくミリメートル単位の寸法の厚みを有するのに対して、着色剤層はミクロン単位の寸法の厚みを有することに留意されたい。それゆえ、これらの図面においても、図５ＡＡおよび図６ＡＡにおいても、正確な縮尺を与えようとしていない。
【００４４】
着色剤層４０１は、添付の付属書において詳細に記載されるような、電界によって切替え可能であり、設定変更可能であり、２モードの分子、すなわちこれ以降は総称的に「着色剤分子」と呼ばれる分子を用いるアドレス指定可能なピクセルアレイであり、アドレス指定可能な着色剤層４０１は「分子着色剤」と呼ばれる。設定変更可能で２モードの各着色剤分子は、画像色状態（たとえば黒色）と透明状態との間で、あるいは２つの異なる色状態（たとえば赤色状態と緑色状態）との間で電界によって切替え可能である。本ディスプレイピクセルは分子レベルにおいて活性化されるので、本ディスプレイ４００は、ハードコピー印刷物と少なくとも同じコントラストおよび解像度を有することができる。分子着色剤は、その成分分子のサイズおよび質量が相対的に極めて小さく、解像度および着色剤切替え時間が、関連する電界書込み電極および回路部の能力によってしか制限されないようになるので、理想的である。従来からの液体インクと同様に、着色剤層４０１は、１ないし２ミクロンの薄い層において十分な色密度を生み出すことができ、論理状態間で着色剤を切替えるために必要とされる場の電圧を低減し、低コストのドライブ回路部を利用できるようにする可能性がある。
【００４５】
明らかに、映写ディスプレイおよびバックライト式あるいは非バックライト式画面ディスプレイがいずれも本発明に従って実施されることができるものと考えられる。分子着色剤の背景を形成する基板４０３は一般的に不透明であり、非常に高いコントラストおよび解像度で、それ相応に透明あるいは黒色状態が現れるようになる。しかしながら、代わりに透明あるいは半透明の基板を用いることにより、バックライト式あるいは非バックライト式の両方の画面が実施できることは理解されよう。
【００４６】
［分子着色剤／着色剤分子］
これらの新規の着色剤分子に関してここに記載される手短な概要は、本発明の理解を容易にするであろう。より具体的な詳細が前述の付属書において提供される。本発明に従って用いられる２モード着色剤分子は、外部からの電界を用いて切替えることができる能動光学素子である。本発明によれば、多モード着色剤分子（すなわち３安定、以下参照）の利用も想定される。着色剤分子は双安定であることが好ましい。
【００４７】
いくつかの新しいタイプの切替えのうちの１つの証拠となる分子が、着色剤層１０１のために提供される。すなわち、本発明は、従来技術とは明らかに異なる、いくつかの新しいタイプの切替えの仕組みを導入する。
（１）分子の少なくとも１つの回転可能な部分（ロータ）の電界（Ｅ）誘起による回転によって、分子のバンドギャップを変化させること。
（２）化学結合の変化による、電界誘起の分子の電荷の分離あるいは再結合によって、バンドギャップを変化させること。
（３）分子の折りたたみあるいは延伸による電界誘起のバンドギャップ変化。したがって、色が切り替わるのは、従来技術による手法とは対照的であり、散乱あるいは酸化／還元反応ではなく、電界によって誘起される分子内変化の結果である。また、分子の移動する部分は極めて小さいので、切替え時間ははるかに速くなるものと予想される。また、その分子は、ロタキサン、カテナンおよび関連する化合物よりもはるかに単純であり、それゆえ製造するのが容易で、安価である。
【００４８】
以下に記載されるのは、添付の付属書において提供される、モデル分子の例と、その例に対応する機能の説明である。
（１）分子配座の変化による電界誘起のバンドギャップ変化−付属書図４および図５ａ〜図５ｃ
（２ａ）バンド局在性の増減に伴って生じる電荷の分離あるいは再結合による、拡張された共役状態（extended conjugation）の変化によって引き起こされる電界誘起のバンドギャップ変化−付属書図６ａ
（２ｂ）電荷の分離あるいは再結合およびｐ結合の破壊あるいは形成による、拡張された共役状態の変化によって引き起こされる電界誘起のバンドギャップ変化−付属書図６ｂ
（３）分子折りたたみあるいは延伸による電界誘起のバンドギャップ変化−付属書図７
【００４９】
１つの例示的な実施形態として、着色剤分子を全体としてある程度理解してもらうために、先に列挙されたタイプ（１）の着色剤分子を用いる素子について考えてみる。全般的な概念は、大きな双極子モーメントを有し、固定化される着色剤分子の他の部分（「ステータ」）を結合する電気的に回転可能な部分（「ロータ」）を着色剤分子として設計することである。かけられた電界の影響下で、ロータのベクトル双極子モーメントは、外部からの電界の方向に平行に整列しようとするであろう。しかしながら、好ましい着色剤分子は、ステータに対して特定の向きにロータを安定化させる分子間および／または分子内力が存在するように設計される。したがって、ロータがその初期の向きから引き離され、ステータに対して回転できるようにするためには、相対的に大きな電界が必要とされる。一旦、ある特定の向きに切替えられたなら、双安定着色剤分子は、切替えられるまで、すなわち「構成を変更される」まで、その向きに保持されるであろう。しかしながら、着色剤分子設計の重要な要素は、ロータが完全な１８０°半周期を通り越して回転しないようにする立体斥力（steric repulsion）が存在することである。代わりに、その回転は、ロータおよびステータ上の大きな原子団の立体斥力によって、初期の向きから通常は１０°ないし１７０°の光学的に有効な角度で停止される。さらに、この切替えの向きは、異なる１組の分子間および／または分子内水素結合あるいは双極子相互作用によって安定化されることができ、それゆえ、かけられた電界がオフされた後でも所定の位置に保持される。好ましい着色剤分子の場合、ステータから光学的に有効な角度だけ離隔された２つの状態間にロータを保持するためのこの能力は「重要」である。これは、一旦、現在の「ページ」が表示された場合に、電界を保持する必要性をなくす。再び、上記の方策は、いくつかの切替えステップを設けるように着色剤分子を設計して、多数（３つ以上）の状態が多状態（たとえばマルチカラー）システムを生成できるように一般化されることができる。そのようなシステムによって、分子システムの光学特性は、電界を増減して連続して調整されるようになるか、パルス状の電界をかけることにより１つの状態から別の状態に迅速に変更されるようになる。フルカラーディスプレイ用の他の方法および装置が以下にさらに詳細に記載される。
【００５０】
さらに、着色剤分子は、高速であるが、揮発性である切替えを可能にするために、活性化障壁がないか、あるいは低い場合を含むように設計することもできる。この後者の状況においては、双安定性は不要であり、着色剤分子は電界によって１つの状態に切替えられ、電界を除去する際にその元の状態に戻される。実際には、２モード着色剤分子のこれらの形態は「自己消去型」である。対照的に、双安定着色剤分子の場合、着色剤分子は電界を除去してもその状態に保持されたままであり（不揮発性スイッチ）、その場合には活性化障壁が存在するので、着色剤分子をその以前の状態に戻すためには逆の電界をかける必要がある。ロータおよび複数のステータが全て同一平面にあるとき、その着色剤分子は「共役が強い（more-conjugated）」と呼ばれる。したがって、着色剤分子の非結合電子、あるいはｐ電子、あるいはｐ電子および非結合電子は、その最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）および最低空分子軌道（ＬＯＭＯ）を通して、着色剤分子全体にわたって概ね非局在化される。これは着色剤分子の場合の「赤方偏移状態」（分子の状態を指しており、実際の色あるいは色相ではない）、あるいは「光学状態Ｉ」と呼ばれる。ロータが複数のステータの平面に対して約９０°だけ共役から外れて回転する場合には、着色剤分子の拡張された共役状態は破壊され、ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯはもはや着色剤分子全体にわたって非局在化されなくなり、「共役が弱い（less-conjugated）」と呼ばれる。これは着色剤分子の「青方偏移状態」あるいは「光学状態ＩＩ」である。したがって、着色剤分子は２つの異なる光学状態間で可逆的に切替えることができる。
【００５１】
図４ＢＢを簡単に参照すると、着色剤層４０１は、選択された１組の分子が１つのピクセル４０２に関連するように配列される２モード着色剤分子を含む（実際には、ピクセルは連続していることに留意されたい）。着色剤層４０１は、ディスプレイの意図された背景色（たとえば白色）を有する背景基板４０３の上にコーティングされる薄い層である。基板は、たとえば、層にわたって生じる電圧降下を最小限に抑えながら、良好な白色および不透明度を提供するポリマー結合剤内にある高誘電性の顔料（たとえばチタニア）を含むことができる。したがって、着色剤層４０１および基板４０３の層をなす組み合わせは、紙上のインクの層と全く良く似ている。ブランクモード、すなわち消去された状態においては、各分子はその透明な向きに切替えられる。「インクの層」は見ることができない。背景（すなわち白色ピクセル）は、着色剤層４０１の分子が透明な向きに切替えられるピクセルエリア内で見通すことができる。たとえば透明なプラスチックあるいはガラスからなる透明なビュースルー層４０５が、着色剤−背景積重体の上方に設けられ、適切な保護を与える。ビュースルー層４０５は、それに取り付けられ、着色剤層４０１の上方に配置される、ピクセル列あるいは行を起動するための透明電極アレイ４０７を有する。背景基板４０３の層は、それに取り付けられる、ピクセル列あるいは行を起動するための相補的な電極アレイ４０９を有する（マトリクスをアドレス指定し、個々のピクセルに電界により書込みを行うための電極アレイ４０７、４０９の層をなす特定の実施態様は、標準的な電気工学の手法によって異なる場合があることは当業者には理解されよう）。任意選択で、当分野において知られているような薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ドライバ技術を用いることによりピクセルが切替えられる。
【００５２】
したがって、一般に、ディスプレイ装置２００、３００として（画面４００内で）用いるために、適当に設定変更可能な着色剤分子は、その拡張された共役状態によって決定される光学特性（たとえば色）を有する。色あるいは透明性を含む、着色剤分子の光学特性は、各ピクセルを形成する着色剤分子にかけられる電界の極性とともに変化し、電界が存在しなくても色彩的に安定したままであることが好ましい。分子にわたる共役の連続性を中断することにより、その分子は、ある光学状態から別の光学状態に、たとえば有色から透明に、あるいは１つの色から別の色に変更されることができる。電気双極子は着色剤として設計されることができ、外部から電界がかけられるとき、あるいはその電界が変更されるときに、他の部分に対して分子のある特定の部分を回転、あるいは他の方法で歪ませることにより、物理的に中断を生じさせることができる。
【００５３】
本発明の場合、着色剤層４０１は着色剤分子を有するほぼ均質なコーティングであり、その分子は共役が強い向きにおいて有色（たとえば、ブラック、シアン、マゼンタあるいはイエロー）であり、共役の弱い向きにおいて透明であることが好ましい。隣接する背景基板４０３を白色にすることにより、着色剤層４０１は高いコントラストの黒色および白色、および有色の画像を生成することができる。着色剤層４０１は、１色の電界により切替え可能な染料または顔料、あるいは集団として複合的な色（たとえば黒色）を生成する種々の切替え可能な染料の混合物を含むことができる。分子着色剤を用いることにより、生成される画像の解像度は、電極アレイ４０７、４０９によって生成される電界の分解能によってのみ制限される。さらに、分子着色剤は、高速走査の要件に対して有利な、概ね瞬時の切替え速度を有する（以下に図６ＡＡを参照して記載される）。分子着色剤はポリマー層内に収容されることができる。そのようなコーティングを生成するためのポリマーはよく知られている（たとえば、アクリレート、ポリウレタン、ＵＶ硬化樹脂）。別法では、薄膜は堆積あるいは自己組織化されることができる。
【００５４】
［具体的な素子の実施形態］
図２ＡＡおよび図３ＡＡに示されるような第１の実施態様の実施形態では、着色剤層４０１（図４ＡＡ）は、マトリクスアドレス指定式の液晶フラットパネルディスプレイの代用品として提供される。当分野において知られているように、各ピクセルは、固定配置用電極アレイ４０７、４０９の行および列を通してアドレス指定される。固定配置用電極アレイ４０７、４０９は標準的なクロスバー電極４１１、４１３からなり、それらのクロスバー電極は着色剤層４０１を挟み、重なり合うピクセルの格子（マトリクス）を形成し、各ピクセルは電極が重なり合う場所においてアドレス指定される。クロスバー電極４１１、４１３は、電極行および列として配列される、平行で、間隔を置いて配置される電極ラインを含み、行および列電極は着色剤層４０１の両側に離隔される。第１の組の透明クロスバー電極４１１（あるいは以下に詳細に記載される図５ＡＡのアレイ５０１、５０３を参照されたい）は、透明な基板（たとえばガラス）上にある酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の薄膜堆積によって形成されることが好ましい。これらの行アドレス指定可能ピクセルクロスバー電極４１１は、標準的な薄膜パターニングおよびエッチング技法を用いて、ＩＴＯ層内に形成される。着色剤層４０１および背景基板４０７の層は、標準的な薄膜技法（たとえば気相成長など）あるいは厚膜技法（たとえばシルクスクリーン、スピンキャストなど）を用いて、透明電極アレイ４０７の上に順にコーティングされるか、あるいは取り付けられる。さらに別のコーティング技法には、ラングミュア−ブロジェット堆積および自己組織化単分子膜が含まれる。列アドレス指定可能ピクセルクロスバー電極４１３（あるいは図５ＡＡのアレイ５０２、５０４も参照されたい）は行電極４１１と同じようにして構成されることが好ましい。一般的に、着色剤層および電極層は、具体的な実施態様の要件に応じて積重されることができる。解像度をさらに高めるために、本発明と、米国特許第６，１２８，２１４号（Kuekes等）および関連する特許出願（それぞれ特許出願と同じ譲受人に譲渡され、その開示の全てを引用することにより、本願明細書の一部をなすものとする）において教示されるような分子ワイヤ技術と組み合わせて、ピクセルのサイズに対するアドレス指定可能性の制限をなくすことができる。
【００５５】
本発明によるディスプレイ装置は、既知の液晶着色剤のために必要とされる分極層をなくすことにより、紙上の印刷物のようなコントラスト、色、視角および全周囲照明視認性を提供する。本発明は、電力消費を著しく低減することもできる。液晶は静止画像のための保持電界を必要とするのに対して、本着色剤層４０１の分子は、双安定性の分子が用いられるときに、電界が存在しなくても、選択されたピクセル毎に、あるモード状態で存在することができる。したがって、双安定着色剤分子を用いるとき、本着色剤層４０１は、ピクセルが変更されるときのみに、そのピクセルに対してのみ電界を必要とする。電力および画質を改善することにより、機器（たとえば腕時計、計算機、携帯電話あるいは他のリモート電子機器応用形態）、ならびにコンピュータおよびカメラディスプレイ、テレビ画面、映写画面などのためのより広範な視認および照明条件下で、電池寿命およびディスプレイ可読性において大きな利点が提供されるであろう。
【００５６】
さらに、着色剤層は、種々の着色剤の２モード色分子のアレイを用いる有色ピクセルのモザイクを含むことができ、すなわち、各モザイクピクセルは異なる発色団を有する２モード分子スイッチを含む。言い換えると、各ピクセルは実際には、種々の２モード色分子からなる個々のサブピクセルを含む超ピクセルである。さらに、各サブピクセルは、サブピクセルの選択された透明−色特性を得るための無数の所定の分子を含む。簡単な例では、１つのピクセルは並置カラーモザイク(color-next-to-color mosaic)内の４つの個別にアドレス指定可能なサブピクセル、３つの減法混色の原色、すなわちシアンサブピクセル、マゼンタサブピクセルおよびイエローサブピクセルと、ブラックサブピクセルとを有することができ、各分子は透明モードあるいは状態も有する。黒色あるいは３つの色のうちの１つあるいは複数の色は、ターゲットピクセルに書込みを行う際に、最新の市販カラーディスプレイ、たとえばＬＣＤ、ＣＲＴなどと同じようにしてアドレス指定される。基本的に、人間の知覚には、サブピクセルを堆積するための現在の技術（たとえば、基板４０３上のモザイク内の着色剤層４０１のピクセルおよびサブピクセルを堆積するように構成される１２００ｄｐｉ以上のインクジェットペンを使用する）よりも著しく低い識別力（たとえば、１０００ｄｐｉ以上を区別することはできない）しかないので、一連のカラーモザイク法は、視覚的には継ぎ目のないイメージング能力を提供する。
【００５７】
各着色剤分子は、着色剤の吸収帯の外側では透明、すなわち透明状態であるので、色を積み重ねる(color-on/over-color)実施形態において、多数の着色剤層が重ね合わされることができ（ドットを積み重ねるようにして、インクジェットペンによって湿式のインクの液滴を堆積すること、たとえばターゲットピクセルにおいて所望の色相を形成するために、所定のシアン液滴上に所定のイエロー液滴を重ねることに類似）、現時点で実現可能である解像度よりも高い解像度のカラーディスプレイを製造するために、各層が個別にアドレス指定される。
【００５８】
これまで、本発明の説明は、背景基板４０３が不透明で、反射性の材料、たとえば白色のプラスチックから製造され、そのようなディスプレイ装置２００、３００（図２ＡＡ、図３ＡＡ）の視認性は反射光に依存することを想定してきた。しかしながら、重要なのは、本発明の実質的かつ大きな利点が、同じ仕組みがバックライト型の構成および投影型の構成において実施するためにも有用であるということである。
【００５９】
表示画面４００の背景基板４０３が半透明な材料であるものと仮定する。その材料は、平均的な周囲光条件において概ね反射性であるが、バックライト型の構成で構成される際に光を概ね透過する、ある色、たとえば半透明の白色あるいは黄色のポリマーフィルムからなることができる。そのような実施態様は、種々の周囲光条件において用いることが不可避であるノートブックコンピュータあるいはＰＤＡの場合に重要であろう。暗い周囲環境においては、バックライトビームが概ね既知の態様で実施され、それにより、着色剤分子が透明状態であるピクセルによって、光が着色剤層（複数可）４０１を通過できるようになるのに対して、その着色剤分子が黒色状態であるピクセルは光が通過するのを防ぐ。バックライトビーム機構をオンする以外に、適当な反射光条件から暗い周囲条件に移行する際に、画面の状態および画像あるいはテキストを作成するために用いられるデータを特に操作する必要はない。十分に反射性の周囲光下では照明は用いられないので、本発明を用いるポータブル機器においては、電池寿命が延長される。さらに、以下に説明されるように、フルカラーの実施態様の場合、本発明は、市販の高品位テレビ（ＨＤＴＶ）と同等の解像度を有するビデオ画面として実施されることができる。
【００６０】
次に、表示画面４００の背景基板４０３が透明材料、たとえばガラス、プラスチックフィルムなどであるものと仮定する。ここで、ディスプレイ装置表示画面は、投影装置の場合に当分野において知られているような適切なレンズと組み合わせるように完全に構成される。例示的な実施形態は完全に自動化されたオーバーヘッドプロジェクタであり、スライドを配置するために通常用いられるガラス台が、代わりに、本発明による分子着色剤と、コンピュータによって生成されたスライドをプロジェクタガラス台に直に転送するための仕組み、たとえばソフトウエアとを組み込む。
【００６１】
これはディスプレイのための技術水準に対する大きな改善点であり、それにより１つの技術が、着色剤の中核となる態様および性質から任意の根本的な変更を求められることなく、反射モード、バックライトモードおよび投影モードによる視認性の３つの形態全てに適合することに留意されたい。また、複数の異なる着色剤分子あるいは適切な原色ピクセルマトリクスの実施態様を通して、フルカラーの実施形態が提供されることができることにも留意されたい。ここで、１つのそのような実施形態が図５ＡＡを参照しながら記載される。
【００６２】
図５ＡＡは、第２の実施態様の概略図である。高解像度で、フルカラーで、マトリクスアドレス指定可能なディスプレイ画面５００が、透明電極の交互の層、すなわち行電極アレイ５０１、５０３および列電極アレイ５０２、５０４と、それぞれ異なる色の２モード分子構成を有する複数の着色剤層５０５、５０７、５０９とを備える。各着色剤層内の各ピクセルは有色あるいは透明にすることができるので、所与のピクセルの色は、ディスプレイのフルアドレス解像度において有色層（たとえばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のうちの任意の色あるいはそれらの組み合わせから構成されることができる。あるピクセルのための全ての着色剤層５０５、５０７、５０９が透明にされる場合には、そのピクセルは背景基板４０３の層（たとえば白色）を示す。そのようなディスプレイは、単一の層のモザイク色に依存する従来のＣＲＴおよび現在のマトリクスＬＣＤ装置よりも３倍以上の解像度を有するという利点を提供する。
【００６３】
ここで、固定配置用電極アレイを用いるカラーディスプレイ画面４００、５００は、単一の層のカラーモザイクを通して（図４ＡＡ、４ＢＢ）、あるいは層をなすマルチカラーの着色剤層および電極を通して（図５ＡＡ）形成されることができることを理解することができる。カラーモザイク製造工程はよく知られており、フラットパネルディスプレイ業界において一般的に用いられる。Brewer Scientific、Topan Printing、Dai-Nippon Printingのような民間製造業者がそのような工程を提供する。上記のように、インクジェット堆積が用いられることができる。｛インクジェット技術の分野は比較的開発が進んでいる。コンピュータプリンタ、グラフィックスプロッタ、複写機およびファクシミリ装置のような市販の製品が、ハードコピーを生成するためにインクジェット技術を用いる。この技術の基本原理が、Hewlett-Packard Journal, Vol.36, No.5（１９８５年５月版）、Vol.39, No.4（１９８８年８月版）、Vol.39, No.5（１９８８年１０月版）、Vol.43, No.4（１９９２年８月版）、Vol.43, No.6（１９９２年１２月版）およびVol.45, No.1（１９９４年２月版）の種々の論文に開示される。インクジェット装置は、Output Hardcopy (sic) Devices, chapter 13 (Ed. R.C. Durbeck and S.Sherr, Academic Press, San Diego, 1988)においてW.J.LloydおよびH.T.Taubによって記載される。｝各着色剤４０１、５０５、５０７、５０９の層の組成（たとえば染料およびポリマー）は、標準的なインクジェットインクと同じように調合されることができる。現在のインクジェットプリントヘッドは、１２００ｄｐｉ以上の解像度でピクセルドットを十分に印刷することができる。着色剤層を形成するための方法および装置に関する詳細は、共同発明人Vincent他により２００１年７月３１日に出願された「FIELD ADDRESSABLE REWRITABLE MEDIA」という名称の米国特許出願第０９／９１９，３９４号にも記載される。しかしながら、本明細書において提供されること以外の細かい点は、本発明を理解するために厳密には必要とされない。通常のモザイクパターンは、クロスバー電極の行および列の交点と位置合わせされるピクセルの２次元のアレイにおいて３色あるいは４色（たとえば、シアン、マゼンタおよびイエロー）の規則的に繰り返されるパターンを含む。
【００６４】
多色多層着色剤ディスプレイ画面５００は、電極アレイ層５０１〜５０４および着色剤５０５、５０７、５０９の層の交互の層から構成される。各着色剤層５０５、５０７、５０９は、透明と、所望の異なる色（たとえば、シアン、マゼンタあるいはイエロー）との間で電界により切り替えられることができる２モード分子素子からなる異なる着色剤組成を含む。透明な行電極５１１の第１のアレイ５０１が（図４ＡＡの行電極４０７に関して先に記載されたような透明基板上に）形成されることが好ましい。第１の着色剤（たとえばイエロー）５０５の層が行電極アレイ５０１上にコーティングされる。再び、これは、シルクスクリーンあるいはスピンキャストのような標準的な厚膜技法を用いて達成することができる。列電極５１３の第１のアレイ５０２が第１の着色剤５０５の上に堆積され、エッチングされる。第２の着色剤（たとえばマゼンタ）５０７の層が第１の列電極アレイ５０２上にコーティングされる。行電極５１１の第２のアレイ５０３が、第２の着色剤５０７の上に同じように形成され、その後に、第３の着色剤（たとえばシアン）５０９の層が堆積される。この最後の着色剤５０９の層は、再び高誘電性で不透明な白色顔料（たとえばチタニア）を含むポリマーから構成される、背景基板４０３（たとえば白色コーティング）上に堆積物がコーティングされる。その後、列電極５１３の第２のアレイ５０４が、背景基板４０３に接着される（あるいはその上に他の方法で堆積される）。電極アレイはそれぞれ、その個々の電極ドライブ電子回路（たとえば図１ＡＡを参照されたい）に接続するために、画像エリアの外側にある種々の側面上に延長される。任意選択で、電圧要件が最適化されるように、電極が着色剤層（複数可）に最も近くなる、すなわち着色剤層（複数可）をブリッジすることが、ある特定の実施態様にとって都合が良いかもしれない。
【００６５】
各ピクセルのために設定されることになる色は、選択された有色層に直に隣接する電極間に電圧を印加することによりアドレス指定される。提示する例においては、イエロー層内のピクセルは、行電極アレイ５０１および列電極アレイ５０２を通してアドレス指定され、マゼンタは列電極アレイ５０２および行電極アレイ５０３を通してアドレス指定され、シアンは行電極アレイ５０３および列電極アレイ５０４を通してアドレス指定される。この簡単な共通電極アドレス指定方式は、各着色剤分子が、電界が存在しなくても安定した色を有するために可能になる。
【００６６】
図６ＡＡは、マトリクスアドレス指定ではなく、走査アドレス指定を利用する第３の実施態様の実施形態を示す。マトリクスアドレスディスプレイは、ディスプレイの比較的大きな２次元の表面上にパターニングされることができるアドレス線および空間の数によって解像度が制限される。各線はディスプレイエリアの外側縁部にピクセル行あるいは列を接続する（たとえば、図１ＡＡを参照されたい）。この第３の実施形態によれば、２モード分子着色剤４０１および背景基板４０３の層構成は、走査型電極アレイプリントヘッドと組み合わされ、最初の２つの実施形態と同じ可読性の利点を有する走査型電極ディスプレイ６００が提供される。走査型電極アレイおよびドライブ電子回路は静電プリンタと共通であり、その構成およびインタフェースはよく知られている。本発明を構成する際に用いることができる例示的な走査型電極アレイは、その開示の全てを引用することにより、本願明細書の一部をなすものとする米国特許第４，０５８，８１４号（Brown）あるいは米国特許第４，５８８，９９７号（Tuan他）に示される。基本的には、双安定性分子スイッチは保持電界を必要とせず、走査型電極アレイディスプレイ６００の装置は一度に１つのピクセル行をイメージングあるいは書き込むことにより、表示される画像を変化させることを思い起こされたい。したがって、走査型電極アレイディスプレイ６００装置は、アレイの両側に沿って偶数電極アドレス線および奇数電極アドレス線を交互に配置し、アレイを通り抜ける接続を有する多数のアドレス層を含み、走査中に相応に重なり合う多数のアレイを互い違いに配置することができることにより、固定されたマトリクス電極アレイの実施形態よりもさらに高い解像度を提供する。着色剤層４０１は再びカラーモザイクをパターニングされ、非常に解像度が高い走査型カラーディスプレイを形成することができる。
【００６７】
より具体的には、図６ＡＡに示されるような第３の実施形態は、ディスプレイ画面６０２（図２ＡＡおよび図３ＡＡの代わりに用いられることができる）と、走査型電極アレイ６０４と、画面６０２の表面にわたって電極アレイ６０４を正確に動かすためのアレイ平行移動機構６０１とを備える。ディスプレイ画面６０２は再び、背景層４０３と、透明ビュースルー４０５層と、少なくとも１つの２モード分子着色剤層４０１とを備える。着色剤層４０１は、先に記載されたように、均質な単色の着色剤（たとえば黒色）あるいはカラーモザイクを含むことができる。走査型電極アレイ６０４は、背景層４０３と接触するか、あるいはほぼ接触する電極の線形のアレイ、あるいはそれに相当するように互い違いに配置されるアレイを含む。互い違いに配置される電極のアレイは、たとえば、そうしていなければ隣接する電極間で生じていたかもしれない電界のクロストークを最小限に抑え、ディスプレイ解像度を高めるために用いることができる。
【００６８】
別法では、記載された共通電極のうちの一方あるいは両方がアドレス指定可能電極アレイにされ、たとえば、平行および垂直フリンジ電界間で着色剤を切替えることができるようにする。正および負の電圧を生成するためのドライバを必要とすることなく、正および負の電界を生成することができる。これは、共通電極（複数可）を中間電圧レベルに保持し、アレイ電極を高電圧と低電圧（たとえばグランド）との間で切替えることにより達成することができる。ディスプレイ画面６０２は、電極アレイ（複数可）が基板４０２の表面にわたって平行移動するのに応じて、一度に１つの行において、ピクセルの列を印刷することにより、イメージングされることができる。その画像は透明ビュースルー４０５層を通して視認されるので、電極アレイ６０４は観察者には見ることができない。
【００６９】
標準的な走査機構６０１（たとえば、リニアモータ、ケーブルドライブなど）を用いて、ディスプレイ基板の表面全体にわたって電極アレイを動かすことができる。走査機構６０１は、ディスプレイの好ましいピクセル格子に対してアレイからの電界を正確にかけられるようにするためのアレイ走査位置フィードバック変換器を備えることが好ましい。そのような機構は、たとえば、本発明と同じ譲受人に譲渡され、その開示の全てを引用することにより、本願明細書の一部をなすものとする米国特許第５，０８９，７１２号および第５，８２５，０４４号において教示されるようなモータシャフトエンコーダあるいは表面平行移動センサを備える。
【００７０】
ここで、本発明によるディスプレイが、従来のＬＣＤディスプレイにおいて必要とされるようなバックライトを必要としないので、要する供給電力要件が低い装置を実現することを理解することができる。照明あるいはバックライトは完全に任意選択になり、それは具体的な実施態様による。さらに、省力化は好ましい実施形態によって大幅に改善され、その分子は、一旦セットされたなら、カラーモードあるいは透明モードにおいてほぼ永久に安定するように構成される。基本的には、これは電力を消費しないスタンバイモードである。さらに、ＬＣＤタイプのディスプレイは視角が制限されており、軸外に移動するときに視認性が低下することがよく知られている。本発明は、ディスプレイ画面４００の表面（あるいは保護コーティング４０５の背後）に着色剤層が存在しており、そのような制限はなく、外見上はＣＲＴあるいはＨＤＴＶに似ている。さらに、本発明はデジタルビデオディスプレイのための実施態様にも適合させることができることにも留意されたい。さらに、ピクセルが双安定分子スイッチを備える好ましい実施形態においては、一旦設定されたなら、保持電界を必要とすることがないので、論理バスを用いて、電極マトリクスを介してターゲットピクセルにパルスのシーケンスを送出し、人間の識別能力（持続性）よりも速い速度でディスプレイ画面を掃引することにより、アドレス指定能力が解決されることができる。
【００７１】
［動作およびビジネスを行うための別の実施形態および方法］
本発明のディスプレイは、多種多様な製品装置にわたって応用形態を見出すものと想定される。図７ＡＡは、本発明のビジネス用途を示しており、図８ＡＡ、図９ＡＡ、図１０ＡＡ、図１１ＡＡは本発明を用いるように構成される最新の電気通信機器を示す。この用途リストには、薄型で軽量の低電力式読書装置が含まれる。出版物品質の解像度および可読性を有するフラットパネルディスプレイ装置は、標準的な新聞、雑誌、書籍、ＣＤ−リーダなどの全電子代用品を提供するであろう。図２ＡＡおよび図３ＡＡに示されるように、押しボタン、トラックボール、スティックマウスなどの、これらの読出し装置の周辺に沿って配置される手動制御装置２０１を用いて、段落、記事およびドキュメント間でページをめくり、ナビゲートすることができる。ユーザが画像データを入力し、格納し、配列し、表示できるようにするために、類似の手動制御部２０１および回路部が設けられる。ドキュメントデータは、標準的なコンピュータケーブル、ＩＲあるいはＣＤおよびＤＶＤディスク３０２（図３ＡＡのみ）のようなオンボードメモリソースを介して転送されることができる。
【００７２】
装置をコンパクトにし、ユーザの利便性を図るために、伸縮可能画面を備えることが好都合な場合もある。
【００７３】
図７ＡＡによって示されるように、ドキュメントコンテンツサービスプロバイダ（複数可）７０３へのインターネット（雲記号７０１によって表される）上での無線トランシーバ通信、およびそのプロバイダからのドキュメント検索は、本発明によるディスプレイ技術を組み込むことにより容易にされ、大幅に改善される。本発明によるディスプレイ画面を用いることにより、先に背景のセクションにおいて記載されるような当分野の問題が取り除かれるので、無線トランシーバ通信の商業的な魅力が高められるであろう。完全に可搬性の機器において、いつでも、どこでも、インターネット上で任意のドキュメントのハードコピー印刷物品質の表示を見つけ、選択し、大幅に削減されたコストで入手し、読むことができることにより、技術水準を大幅に高める。
【００７４】
一般的に、サービス「プロバイダ」７０３は、無線トランシーバ（「サーバＸＣＶＲ」）インタフェース７０７を有する、インターネットあるいはイントラネットアクセス可能なコンピュータサーバ７０５である。クライアントブラウザがアクセス可能なウエブサイト７０９は、選択されたコンテンツ、たとえばHP Journalの最新号のコピーをブラウジングし、選択し、料金を支払い、ダウンロードするための通信プログラムの全てを含む。
【００７５】
総称的に表現される電気通信機器７１１（図８ＡＡ〜図１１ＡＡも参照されたい）は、オンボード電子回路パッケージ７１５（破線矢印７１３によって「オンボード」機器７１１として分離され、拡大されて表現される）を設けられる。特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）が、本発明に関連する機能およびプログラムを実施する際に用いられることができる。機器７１１には、本発明によるディスプレイ画面７００の適合した実施態様が含まれる。
【００７６】
機器７１１の電子回路パッケージ７１５は、既知の態様においてインターネット７０１上で通信するのに適したトランシーバ「クライアントＸＣＶＲ」７１７を備える。ブラウザプログラム７１９が、サーバ７０５のウエブサイト７０９と双方向通信するために提供される。機器７１１のユーザ、すなわちクライアントが対象のドキュメントコンテンツを見つけて、購入するとき、ウエブサイト７０９からのコンテンツが機器メモリ７２１にダウンロードされる（必要とされるメモリ容量を適度なサイズに制限するために、データ圧縮を用いることが当分野において知られている）。日刊新聞（図２ＡＡを参照）のようなドキュメントのための定期購読による自動ダウンロードがプログラミングされることができる。メモリから、クライアントは制御部２０１を用いて、そのドキュメントのページをディスプレイ画面７００に転送する。
【００７７】
別法では、あるいは無線トランシーバ７１７のインタフェースに加えて、電気通信機器７１１は、インターネット７０１にアクセスするための、ケーブルタイプの相互接続を備えることができる。
【００７８】
動作時に、ウエブサイト７０９からプロバイダ７０３によって送出されるような、メモリ７２１からディスプレイ７００上に転送される最初に引き出されるページは、利用可能なドキュメントサービス、ドキュメントカテゴリおよびドキュメントタイトル（そして、好ましくはコンテンツの要約）からなるメニューあるいはインデックスを初めに次々に表示するであろう。その際、クライアントは、インタフェースとしてブラウザ７１９を用いることができる。クライアントは、リアルタイムに注文し、たとえば、機器７１１のシリアル番号に関連付けられるアカウントを有し、クレジットカードあるいは他のクレジット情報に関連するデータをプロバイダ７０３と交換することにより（長距離電話による通話と同様）、請求される金額を支払い、直ちに、あるいは後の都合の良い時間にドキュメントをダウンロードすることができる。興味を引く商業的な実施態様は、プロバイダ７０３が、ハードコピー印刷および郵送コストが排除されるように、低コストでペイ・パー・ビュー方式の非定期購読で、新聞、雑誌などの本来なら定期購読のドキュメントをクライアントが入手できるようにすることである。注文する際に、ディスプレイ７００を用いて、インターネット７０１上でサーバ７０５から提供される注文情報、メニュー、リスト、バーチャルショッピングカートコンテンツなどが示される。
【００７９】
本発明によるディスプレイの例示的な具体的実施態様が、図８ＡＡの携帯情報端末８００（伸縮可能のディスプレイ８０１を有する）、図９ＡＡの、固定されたディスプレイ画面９０１を備えるデジタルカメラ９００（さらに、高速の切替え能力により、本発明はデジタルビデオディスプレイのための実施態様にも適合させることができる）、図１０ＡＡのペンサイズ装置１０００（たとえば、音声認識能力を有し、指示が伸縮可能画面１００１上に表示されるようになるパーソナルディクテーティング装置）、および図１１Ａの電話１１００（同じく伸縮可能画面１１０１が示される）において示される。これらの電子機器８００、９００、１０００、１１００はカテゴリのための例示であり、本発明の範囲を制限することは意図されていない。動作時に、たとえば電話１１００を用いて、エンドユーザはレストランに電話をかけ、レストランのサーバトランシーバから、画面８０１上に表示されるメニューを受信することができ、それにより、配達、受取りあるいは選択されたテーブル予約時刻の食事のために直ちに注文されることができる。別の例示的な具体的実施形態は、小売業者に電話をかけ、直ちに注文することができるカタログ表示を受信することであろう。そのような「短い」ドキュメントを用いる場合、メモリ７２１（図７ＡＡのみ示される）には、既知の態様のキャッシュメモリあるいはバッファを用いることができることに留意されたい。
【００８０】
一般的には、画像表示を有する任意の機器が本発明を組み込むように構成されることができる。そのような機器は、限定はしないが、コンピュータ、配線され、固定された場所にあるタイプおよびポータブルタイプの両方のコンピューティング装置、計算機、電子ブック、モニタ機器（医療装置を含む）、楽器あるいは楽譜台、ネットワーク接続されたワークステーション、携帯情報端末、電話、テレビ、試験装置、ビデオゲーム、あるいは有線または無線通信装置を含む。
【００８１】
適当な場合には、既知の態様の暗号化技術を用いることができる。その機器は読出し専用機構を含み、コンテンツプロバイダおよび作者の著作権を保護するべきであることに留意されたい。プロバイダ７−３と機器７１１との間の伝送プロトコルの一部には、図８ＡＡのＰＤＡのような読出し専用でない装置がプリントアウトするのを防ぐように命じるマーカが含まれることができる。
【００８２】
一般的には、技術水準に従って、既知の態様の音声および画像データパケットプロトコルが用いられることができる。
【００８３】
本発明の好ましい実施形態の上記の記載は、例示および説明する目的を果たすために提供されてきた。それは、余すところなく述べることや、本発明を開示される例示的な実施形態と全く同じものに限定することは意図していない。明らかに、数多くの変更あるいは変形が当分野の熟練者には容易にわかるであろう。同様に、同じ結果を達成するために、記載される任意の処理ステップを他のステップと入れ替えることもできるであろう。その実施形態は、本発明の原理およびその最良の実用的な応用形態を最もわかりやすく説明し、それにより当業者が、検討している特定の用途あるいは実施態様に適するように、種々の実施形態の場合に、かつ種々の変更形態で本発明を理解できるようにするために選択され、記載された。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれに相当するものによって画定されることが意図されている。単数の素子を参照することは、明らかにそのように述べられない限り、「唯一無二」を意味するのではなく、むしろ「１つあるいは複数」を意味する。さらに、添付の特許請求の範囲に明らかに記載されるのが素子であるか、構成要素であるか、方法のステップであるかにかかわらず、本開示の素子、構成要素、あるいは方法のステップはいずれも一般公衆に開放されることは意図されていない。ここに記載される請求項の要素は、それが「〜のための手段」という言い回しを用いてはっきりと記載されない限り、特許法１１２条第６項の規定の下で解釈されるべきではなく、ここに記載される処理ステップは、そのステップが「〜のステップ（複数可）を含む」という言い回しを用いてはっきりと記載されない限り、それらの規定の下で解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１ＡＡ】例示的なＬＣＤディスプレイの図である（従来技術）。
【図１ＢＢ】電子インクを組み込む例示的な素子の図である（従来技術）。
【図１ＣＣ】Ｘｅｒｏｘジリコン球体の概略図である（従来技術）。
【図２ＡＡ】本発明によるフラットパネルタイプのディスプレイの第１の例示的な実施形態の概略図（立面図）である。
【図３ＡＡ】本発明によるフラットパネルタイプのディスプレイの第２の例示的な実施形態の概略図（立面図）である。
【図４ＡＡ】図２ＡＡおよび図３ＡＡに示されるような本発明に従って用いるための２色（たとえば白黒）ディスプレイ画面構成の概略図（斜視、透視図）である。
【図４ＢＢ】図４ＡＡに示されるような本発明の着色剤層素子のための詳細図である。
【図５ＡＡ】図２ＡＡおよび図３ＡＡに示されるような本発明によるフルカラーディスプレイ画面構成の実施形態の概略図（斜視、透視図）である。
【図６ＡＡ】図２ＡＡおよび図３ＡＡに示されるような本発明に従って用いるための２色ディスプレイ画面構成のスキャンアドレス指定の実施形態の概略図である。
【図７ＡＡ】本発明によるインターネット上でビジネスを行うための方法および装置のためのブロック図である。
【図８ＡＡ】図４ＡＡおよび図４ＢＢあるいは図５ＡＡあるいは図６ＡＡに示されるような本発明を組み込む、無線トランシーバを備える携帯情報端末（「ＰＤＡ」）の範疇に入る例示的な電気通信機器の図である。
【図９ＡＡ】４ＡＡおよび図４ＢＢあるいは図５ＡＡあるいは図６ＡＡに示されるような本発明を組み込むデジタルカメラの範疇に入る例示的なコンシューマ機器の図である。
【図１０ＡＡ】ペンサイズの装置内の伸縮可能画面を示す、４ＡＡおよび図４ＢＢあるいは図５ＡＡあるいは図６ＡＡに示されるような本発明の例示的な実施態様の図である。
【図１１ＡＡ】４ＡＡおよび図４ＢＢあるいは図５ＡＡあるいは図６ＡＡに示されるような本発明を組み込む、無線トランシーバを備えた電話の範疇に入る電気通信機器の図である。
【図１ＡＡ】
2005531786.tif 000003
【図１ＢＢ】
2005531786.tif 000004
【図１ＣＣ】
2005531786.tif 000005
【図２ＡＡ】
2005531786.tif 000006
【図３ＡＡ】
2005531786.tif 000007
【図４ＡＡ】
2005531786.tif 000008
【図４ＢＢ】
2005531786.tif 000009
【図５ＡＡ】
2005531786.tif 000010
【図６ＡＡ】
2005531786.tif 000011
【図７ＡＡ】
2005531786.tif 000012
【図８ＡＡ】
2005531786.tif 000013
【図９ＡＡ】
2005531786.tif 000014
【図１０ＡＡ】
2005531786.tif 000015
【図１１ＡＡ】
2005531786.tif 000016
【国際調査報告】
2005531786.tif 000017
2005531786.tif 000018
2005531786.tif 000019
2005531786.tif 000020
2005531786.tif 000021
2005531786.tif 000022
2005531786.tif 000023
2005531786.tif 000024
2005531786.tif 000025
2005531786.tif 000026
2005531786.tif 000027
2005531786.tif 000028