(57)【要約】【課題】製造コストが安価な表示媒体および表示システムを提供すること。【解決手段】光導電体１８は、データ電極２０および画素電極２２よりも透光基板１２側に配設されているので、データ電極２０および画素電極２２を透明材料で構成しなくても、透光基板１２側からの光は、光導電体１８に照射される。したがって、データ電極２０および画素電極２２の材料選択の自由度が高く、これらのデータ電極２０および画素電極２２を、安価な材料で構成することができるので、表示媒体１０の製造コストが安価となるという効果がある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する透光基板に配設された画素電極と、
その画素電極に書き込むデータ信号を供給するデータ電極と、
そのデータ電極および前記画素電極よりも前記透光基板側において、そのデータ電極と画素電極とに接続し、光が照射されることに起因して、データ電極と画素電極とを電気的に導通させる光導電体と、
前記画素電極に対向して配置された対向電極と、
その対向電極と前記画素電極との間に配置され、前記画素電極に書き込まれたデータ信号に応じて駆動される表示層とを備えたことを特徴とする表示媒体。
【請求項２】
前記画素電極よりも前記透光基板側に形成された容量電極と、
その容量電極と前記画素電極との間に配設された絶縁膜とを備えることを特徴とする請求項１記載の表示媒体。
【請求項３】
前記光導電体は、複数の画素電極のそれぞれに対し設けられたものであって、
その複数の画素電極のそれぞれに対し設けられた光導電体は、各画素電極毎に、互いに分離して配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示媒体。
【請求項４】
前記光導電体は、前記データ電極および前記画素電極と、前記透光基板との間に層状に配設されるものであって、前記透光基板の一面を覆うものであることを特徴とする請求項１または２に記載の表示媒体。
【請求項５】
透光性を有する透光基板に配設された画素電極と、
その画素電極に書き込むデータ信号を供給するデータ電極と、
前記データ電極および前記画素電極よりも前記透光基板側において、そのデータ電極と画素電極とに接続し、光が照射されることに起因して、データ電極と画素電極とを電気的に導通させ、光の照射が停止されると、データ電極と画素電極とを非導通とする光導電体と、
前記画素電極に対向して配置された対向電極と、
その対向電極と前記画素電極との間に配置され、前記画素電極に書き込まれたデータ信号に応じて駆動される表示層とを備えた表示媒体と、
その表示媒体に光を照射する光照射手段とを備えたことを特徴とする表示システム。
【請求項６】
前記表示媒体は、前記画素電極よりも前記透光基板側に形成された容量電極と、
その容量電極と前記画素電極との間に配設された絶縁膜とを備えることを特徴とする請求項５記載の表示システム。
【請求項７】
前記光照射手段による表示媒体の被照射位置を順次移動させる被照射位置移動手段と、
その被照射位置移動手段により移動された被照射位置に応じたデータ信号を、前記データ電極に供給するデータ信号供給手段とを備えることを特徴とする請求項５または６に記載の表示システム。
【請求項８】
前記データ信号供給手段によるデータ信号の供給中に、前記光照射手段による光の照射を停止する光照射停止手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の表示システム。
【請求項９】
前記光照射手段は、一方向に配列された光源と、
その光源からの光を絞り込んで前記表示媒体に導く導光手段とを備えることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の表示システム。
【請求項１０】
前記光照射手段は、レーザ光を照射するものであることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示媒体および表示システムに関し、特に、製造コストが安価な表示媒体および表示システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子ペーパ、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンスなど、書換可能な表示媒体が提案されている。このような表示媒体の駆動方式の１つとして、アクティブマトリックス駆動方式が知られている。アクティブマトリックス駆動方式により表示媒体を駆動する場合、基板上に電界効果型トランジスタを作り込む必要がある。
【０００３】
電界効果型トランジスタは、大きく分類して、シリコンなど無機半導体が用いられた無機トランジスタと、有機半導体が用いられた有機トランジスタとがある。しかしながら、無機トランジスタを基板上に作り込む際には高温プロセスを必要とするので、プラスチック製基板など、耐熱性が低い基板上に作り込むことが困難である。これに対し、有機トランジスタは、高温プロセスを必要としないので、例えば、プラスチック製基板上にも作り込むことが可能であるものの、有機トランジスタは、経時的に劣化しやすく、安定性に問題があるので、何層にも封止をしておかないと、安定して長時間使用することが困難である。
【０００４】
よって、無機トランジスタや有機トランジスタを用いない表示媒体が提案されている。そのような表示媒体の一例として、表示素子と光スイッチング素子とが設けられた表示媒体の概略構成を説明する。
【０００５】
図１０は、従来の表示媒体と、その表示媒体に画像を書き込む書き込み装置との概略構成を示す図である。図１０に示すように、表示媒体１００は、光入射側透明基板１３０と、それに対向する表示側透明基板１３１との間に、光入射側透明基板１３０から順に、光入射側透明電極層１３２、有機光電導スイッチング素子層１３４、液晶表示素子層１３６、表示側透明電極層１３８が積層された構造である。
【０００６】
書き込み装置１２０は、画像データに応じたパターンを形成するパターン形成部１５０と、パターン生成部１５０において形成されたパターンの書き込み光を、表示媒体１００に照射する光照射部１５２とが設けられている。
【０００７】
書き込み装置１２０から、書き込み光が照射されると、表示媒体１００では、書き込み光が照射された部分のみ、光電導スイッチング素子層１３４が導体化し、書き込み光が照射されない部分は非導体のままである。このようにして、書き込み光に応じて液晶表示素子層１３６に印加する電圧を制御することにより、所望のパターンを表示媒体１００に表示させることができる。
【特許文献１】特開２００２−２４８０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の構成では、表示媒体１００に形成させたいパターンの書き込み光を照射するために、書き込み装置１２０において、画像データに応じたパターンを生成しなければならないので、書き込み装置の構成が複雑となり、安価な表示システムを提供することができないという問題点があった。また、上記の構成では、光入射側透明基板１３０と有機光電導スイッチング素子層１３４との間に、電極層１３８が介在していたため、有機光電導スイッチング素子層１３４まで光を透過させるために、電極層１３８を高価な透明材料で形成しなければならず、表示媒体１００を安価に製造することができなかった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、製造コストが安価な表示媒体および表示システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、請求項１記載の表示媒体は、透光性を有する透光基板に配設された画素電極と、その画素電極に書き込むデータ信号を供給するデータ電極と、そのデータ電極および前記画素電極よりも前記透光基板側において、そのデータ電極と画素電極とに接続し、光が照射されることに起因して、データ電極と画素電極とを電気的に導通させる光導電体と、前記画素電極に対向して配置された対向電極と、その対向電極と前記画素電極との間に配置され、前記画素電極に書き込まれたデータ信号に応じて駆動される表示層とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の表示媒体は、請求項１記載の表示媒体において、前記画素電極よりも前記透光基板側に形成された容量電極と、その容量電極と前記画素電極との間に配設された絶縁膜とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の表示媒体は、請求項１または２に記載の表示媒体において、前記光導電体は、複数の画素電極のそれぞれに対し設けられたものであって、その複数の画素電極のそれぞれに対し設けられた光導電体は、各画素電極毎に、互いに分離して配設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の表示媒体は、請求項１または２に記載の表示媒体において、前記光導電体は、前記データ電極および前記画素電極と、前記透光基板との間に層状に配設されるものであって、前記透光基板の一面を覆うものであることを特徴とする。ここで、「透光基板の一面を覆う」とは、透光基板の全面が光導電体で覆われている場合に限定されるものではなく、少なくとも画素電極が配設された表示領域において、光導電体がベタ状に配設されていることを含む意味である。
【００１４】
請求項５記載の表示システムは、透光性を有する透光基板に配設された画素電極と、その画素電極に書き込むデータ信号を供給するデータ電極と、前記データ電極および前記画素電極よりも前記透光基板側において、そのデータ電極と画素電極とに接続し、光が照射されることに起因して、データ電極と画素電極とを電気的に導通させ、光の照射が停止されると、データ電極と画素電極とを非導通とする光導電体と、前記画素電極に対向して配置された対向電極と、その対向電極と前記画素電極との間に配置され、前記画素電極に書き込まれたデータ信号に応じて駆動される表示層とを備えた表示媒体と、その表示媒体に光を照射する光照射手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の表示システムは、請求項５記載の表示システムにおいて、前記表示媒体は、前記画素電極よりも前記透光基板側に形成された容量電極と、その容量電極と前記画素電極との間に配設された絶縁膜とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の表示システムは、請求項５または６に記載の表示システムにおいて、前記光照射手段による表示媒体の被照射位置を順次移動させる被照射位置移動手段と、その被照射位置移動手段により移動された被照射位置に応じたデータ信号を、前記データ電極に供給するデータ信号供給手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の表示システムは、請求項７記載の表示システムにおいて、前記データ信号供給手段によるデータ信号の供給中に、前記光照射手段による光の照射を停止する光照射停止手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の表示システムは、請求項５から８のいずれかに記載の表示システムにおいて、前記光照射手段は、一方向に配列された光源と、その光源からの光を絞り込んで前記表示媒体に導く導光手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０記載の表示システムは、請求項５から８のいずれかに記載の表示システムにおいて、前記光照射手段は、レーザ光を照射するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の表示媒体によれば、光導電体に光が照射されることに起因してデータ電極と画素電極とが電気的に導通すると、データ電極からのデータ信号が画素電極に書き込まれて表示層が駆動され、表示がされる。ここで、光導電体は、データ電極および画素電極よりも透光基板側に配設されているので、データ電極および画素電極を透明材料で構成しなくても、透光基板側からの光は、光導電体に照射される。したがって、データ電極および画素電極の材料選択の自由度が高く、これらのデータ電極および画素電極を、安価な材料で構成することができるので、表示媒体の製造コストが安価となるという効果がある。
【００２１】
なお、「データ電極と画素電極とを電気的に導通させる」とは、光の照射により、データ電極と画素電極とに接続する光導電体が低インピーダンス化し、電気的等価回路としては、導体とみなせるほどに低抵抗化することをいう。
【００２２】
なお、好適には、光導電体は、所定の波長の光が照射されたとき、または所定の閾値以上の強度の光が照射されたとき、データ電極と画素電極とを電気的に導通させるものであり、光が照射されたとしても、条件を満たさない波長または強度の光であれば、データ電極と画素電極とを非導通のままとするものである。このようにすれば、自然光や、照明の明かりなど、予期しない光により、光導電体が低抵抗化することが抑制できる。
【００２３】
請求項２記載の表示媒体によれば、請求項１記載の表示媒体の奏する効果に加え、画素電極よりも透光基板側に形成された容量電極と、その容量電極と前記画素電極との間に配設された絶縁膜とを備えるので、画素電極と容量電極との間の絶縁膜がコンデンサの役割を果たし、画素電極に書き込まれたデータ信号を保持することができる。よって、データ信号の供給時間を短くすることができ、書き込みに要する時間を短縮できるという効果がある。
【００２４】
請求項３記載の表示媒体によれば、請求項１または２に記載の表示媒体の奏する効果に加え、光導電体は、各画素電極毎に、互いに分離して配設されているため、目的とする画素電極にのみ、データ信号を書き込むことができる。よって、高品位表示を実現できるという効果がある。
【００２５】
請求項４記載の表示媒体によれば、請求項１または２に記載の表示媒体の奏する効果に加え、光導電体は、データ電極および画素電極と、透光基板との間に層状に配設されるものであって、透光基板の一面を覆うものであるので、例えば、スピンコートで光導電体層を一面に形成するなど、製造が容易であり、製造コストがより安価となるという効果がある。
【００２６】
請求項５記載の表示システムによれば、光導電体に光が照射されることに起因してデータ電極と画素電極とが電気的に導通すると、データ電極からのデータ信号が画素電極に供給され、その画素電極に書き込まれたデータ信号に応じて表示層が駆動され、表示がされる。ここで、光導電体は、データ電極および画素電極よりも透光基板側に配設されているので、データ電極および画素電極を透明材料から構成しなくても、透光基板側からの光は、光導電体に照射される。換言すれば、データ電極および画素電極の材料選択の自由度が高く、これらのデータ電極および画素電極を、安価な材料から構成することができるので、表示媒体の製造コストが安価となるという効果がある。
【００２７】
また、光が照射されていない場合、データ電極と画素電極とは非導通とされるので、データ信号は画素電極に書き込まれない。したがって、例えば、１画素ずつデータ信号を書き込む、あるいは１ラインずつデータ信号を書き込むなど、所定領域毎にデータ信号を書き込むことができる。よって、表示媒体に表示させるパターン全体を、書込装置側で一旦生成し、それを表示媒体に投影する場合に比較して、構成が簡便であり、製造コストが安価となるという効果がある。
【００２８】
請求項６記載の表示システムによれば、請求項５記載の表示システムの奏する効果に加え、表示媒体が、画素電極よりも透光基板側に形成された容量電極と、その容量電極と前記画素電極との間に配設された絶縁膜とを備えるので、画素電極と容量電極との間の絶縁膜がコンデンサの役割を果たし、画素電極に書き込まれたデータ信号を保持することができる。よって、各画素電極に対するデータ信号の書込時間を短縮できるという効果がある。
【００２９】
請求項７記載の表示システムによれば、請求項５または６に記載の表示システムの奏する効果に加え、被照射位置移動手段により、表示媒体の被照射位置が順次移動され、その移動された被照射位置に応じたデータ信号がデータ電極に供給されるので、所定領域毎に順次、データ信号を書き込むことができる。よって、構成が簡便であり、製造コストが安価となるという効果がある。
【００３０】
請求項８記載の表示システムによれば、請求項７記載の表示システムの奏する効果に加え、データ信号の供給中に、光照射手段による光の照射が停止されるので、データ信号が停止されるよりも先に、データ電極と画素電極とが非導通とされる。よって、データ信号の停止の影響が画素電極に及ぶことを抑制し、高品位表示を実現できるという効果がある。
【００３１】
請求項９記載の表示システムによれば、請求項５から８のいずれかに記載の表示システムの奏する効果に加え、光照射手段は、一方向に配列された光源と、その光源からの光を絞り込んで表示媒体に導く導光手段とを備えるので、ごく狭い領域にのみ光を照射することができ、高精細な表示をすることができるという効果がある。
【００３２】
請求項１０記載の表示システムによれば、請求項５から８のいずれかに記載の表示システムの奏する効果に加え、光照射手段は、レーザ光を照射するものであるので、ごく狭い領域にのみ光を照射することができ、高精細な表示をすることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態における表示媒体１０を説明する図である。
【００３４】
図１に示すように、表示媒体１０は、透光基板１２と、その透光基板１２に対向配置された対向基板１４と、対向基板１４の周縁に沿って設けられた封止材１６とが主に設けられている。なお、詳しくは図２を参照しつつ後述するが、透光基板１２と対向基板１４との間には、帯電粒子を含む表示層２６（図２参照）が充填されており、縁辺が封止材１６によって封止されている。また、透光基板１２には、互いに平行な複数本のデータ電極２０が配設されており、各データ電極２０は、その一端が、対向基板１４の外周側に露出している。詳しくは、図３を参照して後述するが、データ電極２０に供給したデータ信号に応じて、表示層２６（図２参照）が駆動され、対向基板１４に画像が表示される。なお、透光基板１２の上面には、絶縁膜１５が被覆されているが、図面が複雑化されることを防ぐため、図１においては図示を省略している。
【００３５】
透光基板１２及び対向基板１４は、いずれも、透光性を有する基板であって、その材質として、ガラス、合成樹脂、天然樹脂などが挙げられる。好ましい透光基板１２及び対向基板１４の材質は、可撓性を示す合成樹脂であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などのポリエステル系樹脂、アラミド、ポリイミド、ナイロン、ポリプロピレン、硬質ポリエチレン（高密度ポリエチレン）などが挙げられる。これらの合成樹脂の中でも、透明性、強度、耐熱性の点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイドが特に好ましい材質である。透光基板１２及び対向基板１４として、上記のような可撓性を示す材質を用いることにより、表示媒体１０全体が可撓性を示すものにすることができる。
【００３６】
次に、図２を参照して、表示媒体１０の構造についてより具体的に説明する。図２（ａ）は、表示媒体１０の透光基板１２に配設された電極を模式的に示す図であり、図２（ｂ）は、表示媒体１０の一部を拡大して示す断面図である。なお、図２（ｂ）の断面図は、光導電体１８を通り、且つ、データ電極２０に対して略直交する切断線（図２（ａ）のIIb−IIb線参照）で切断した場合の断面を図示したものであるが、図２（ｂ）の断面図で図示されている保護層２４、表示層２６、対向電極３４、対向基板１４は、図２（ａ）おいては、図面の複雑化を防ぐために図示を省略している。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、透光基板１２には、対向基板１４に対向する側の面に、容量電極１３、絶縁膜１５、光導電体１８、データ電極２０、画素電極２２が配設されている。また、対向基板１４の透光基板１２に対向する側の略全面には、対向電極３４が設けられている。なお、以下は、データ電極２０の長手方向を表示媒体１０のＹ方向と称し、データ電極２０の長手方向に直交する方向を表示媒体２０のＸ方向と称して説明を進める。
【００３８】
光導電体１８は、所定の波長の光が照射されると、低抵抗化し、所定の波長の光が照射されないとき、高い抵抗値を示す材料で構成された部材であり、例えば、フタロシアニン、ポリビニルカルバゾールのような有機材料や、アモルファスシリコンのような無機材料や、酸化亜鉛、酸化チタンのような無機酸化物などから構成される。図２（ｂ）に示すように、光導電体１８は、データ電極２０と画素電極２２よりも透光基板１２側において、データ電極２０と画素電極２２との両方に接続して配設される。光が照射されることによって、光導電体１８が低抵抗化し（光導電体１８がオンとなり）、データ電極２０と画素電極２２との間が電気的に導通する。一方、光の非照射時は、光導電体１８が元の抵抗値に戻り（光導電体１８がオフとなり）、データ電極２０と画素電極２２との間が電気的に非導通となる。このように、光導電体１８は、データ電極２０と画素電極２２との間において、スイッチとして機能する。
【００３９】
データ電極２０は、複数本の略平行なライン状に形成された電極である。各データ電極２０に対しては、所定の間隔をあけて、それぞれ複数の画素電極２２が設けられており、各データ電極２０は、その複数の画素電極２２に書き込むためのデータ信号を供給する。データ電極２０と画素電極２２は互いに離れて配設されており、且つ、スイッチとして機能する光導電体１８を介して接続されているから、データ電極２０に電圧（データ信号）が印加された場合、光導電体１８がオンとなっている箇所のみ、画素電極２２にデータ信号が供給され、光導電体１８がオフとなっている箇所では、画素電極２２にデータ信号が供給されない。
【００４０】
画素電極２２は、Ｘ方向およびＹ方向に並べて複数個行列状に配設される。１の画素電極２２がカバーする領域が、表示媒体１０の１画素に相当し、配設された全ての画素電極２２がカバーする領域が、表示媒体１０の表示領域に相当する。図２（ａ）に示すように、Ｙ方向（図２（ａ）における縦方向）に並ぶ一列の画素電極２２は、光導電体１８を介して配設された１つのデータ電極２０からのデータ信号が書き込まれる。画素電極２２にデータ信号が書き込まれると、後述する対向電極３４との間に電界が発生し、表示層２６（共に図２（ｂ）参照）を駆動することができる。
【００４１】
図２（ｂ）に示すように、各画素電極２２の透光基板１２側の下層には、画素電極２２と対向する位置に容量電極１３が配設されている。一つの画素電極２２に対応して一つの容量電極１３が配設されている。容量電極１３と画素電極２２との間には、透光基板１２の上面を覆う絶縁膜１５が配設されている。この容量電極１３は接地されており、画素電極２２と容量電極１３との間の絶縁膜１５がコンデンサの役割を果たし、光導電体１８がオフとなった後も、画素電極２２に書き込まれたデータ信号が保持される。尚、本実施形態では容量電極１３が設けられたものとして説明するが、容量電極１３はなくても良い。
【００４２】
なお、容量電極１３、データ電極２０、画素電極２２、対向電極３４はいずれも、導電性を有するものであれば、特にその材料には限定されず、金属、半導体、導電性樹脂、導電性塗料、導電性インク、無機透明導電体などの種々の材料により構成することができる。特に、データ電極２０、画素電極２２は、透明な電極材料で構成する必要はなく、安価な電極材料で構成することができる。
【００４３】
上述したように、光導電体１８をスイッチとして機能させるためには、光導電体１８に光を照射する必要がある。しかしながら、本実施形態の表示媒体１０によれば、光導電体１８が、電極（データ電極２０及び画素電極２２）よりも透光基板１２側に配設されているので、電極を不透明な材料で構成したとしても、透光基板１２側から照射された光を、光導電体１８に到達させることができるからである。
【００４４】
また、図２（ｂ）に示すように、透光基板１２におけるデータ電極２０および画素電極２２の形成面には、保護膜２４が設けられている。この保護膜２４によって、後述する電気泳動媒体３２と電極（データ電極２０および画素電極２２）との直接接触が防止されるので、表示媒体１０における電極（データ電極２０および画素電極２２）の劣化を防止することができる。この保護膜２４は、撥水性、撥油性、耐食性、耐薬品性などに優れているという点から、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウムのような無機酸化物薄膜や、ポリイミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、フッ素樹脂などの高分子樹脂薄膜など含から構成することができる。なお、対向基板１４における対向電極３４の形成面にも耐液性の保護膜が設けられているが、図面が複雑化されることを防ぐために、図２（ｂ）では、対向基板１４側の保護膜の図示は省略する。
【００４５】
表示層２６は、正又は負に帯電された帯電粒子（白色帯電粒子２８および黒色帯電粒子３０）を含む液体の電気泳動媒体３２から構成される層である。この表示層２６は、表示媒体１０における透光基板側１２の画素電極２２と、対向電極３４との間に設けられ、画素電極２２に書き込まれたデータ信号に応じて駆動される。
【００４６】
白色帯電粒子２８は、顔料または染料で白色に染色された樹脂で構成され、例えば、正に帯電されている。黒色帯電粒子３０は、顔料または染料で黒色に染色された樹脂から構成され、白色帯電粒子２８とは逆の極性に帯電されている。
なお、電気泳動媒体３２は、電気抵抗が高い（絶縁性が高い）透明な溶媒が好ましく、例えば、シリコーンオイルのようなオイル状のポリシロキサンなどが挙げられる。
【００４７】
白色帯電泳動粒子２８が正に帯電し、黒色帯電粒子３０が負に帯電している場合の表示原理について説明する。まず対向電極３４を共通電極とし、画素電極２２にプラスのデータ信号が書き込まれると、正に帯電した白色帯電粒子２８は、対向電極３４側に集まるために、対向基板１４側から見た観測者サイドでは白表示の画素となる。一方、白色帯電粒子２８と逆の極性に帯電している黒色帯電粒子３０は、画素電極２２側に集まり、視認されない。これとは逆に、画素電極２２に負のデータ信号が書き込まれると、黒色帯電粒子３０が対向電極３４側に集まるため、対向基板１４側から見た観測者サイドでは黒色が観測され黒表示の画素となる。
【００４８】
図３を参照して、各データ電極へ供給されるデータ信号と、表示状態との関係について説明する。図３（ａ）は、各データ電極２０に供給されるデータ信号を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）で示すデータ信号が、各画素電極２２に書き込まれたときの表示状態を模式的に示す図である。
【００４９】
図３では、Ｘ方向に並ぶ１ライン分の画素電極２２に、データ信号を書き込む場合を例にとって説明する。まず、図３（ａ）に示すように、−１０Ｖまたは＋１０Ｖのいずれかのデータ信号が各データ電極２０に供給されたものとして説明する。一方、データ信号の書き込みを所望する１ラインに対しては、表示媒体１０の投光基板１２側から、所定波長の光Ｌが照射される。このようにすれば、光Ｌが照射された１ラインのみ、光導電体１８がオンとなり、光Ｌが照射されない他のラインの光導電体１８はオフとなる。よって、光Ｌが照射された１ライン分の画素電極２２にのみ、データ信号が書き込まれる。
【００５０】
そして、図３（ｂ）に示すように、各画素電極２２に書き込まれたデータ信号に応じて表示層２６が駆動される。例えば、画素電極２２に＋１０Ｖのデータ信号が書き込まれた画素は、正に帯電した白色帯電粒子２８（図２（ｂ）参照）が対向基板１４側に移動して、対向基板１４側から見た観測者サイドでは白表示の画素となる。一方、画素電極２２に−１０Ｖのデータ信号が書き込まれた画素は、負に帯電した黒色帯電粒子３０（図２（ｂ）参照）が対向基板１４側に移動して、対向基板１４側から見た観測者サイドでは黒表示の画素となる。
【００５１】
なお、光Ｌの照射を停止した後は、光導電体１８がオフとなる。ここで、画素電極２２の下層には、容量電極１３（図２（ｂ）参照）が配設されているので、画素電極２２に書き込まれたデータ信号はすぐには消滅せず、しばらくの間、保持される。さらに、そのままの状態が長時間経過すると、画素電極２２に書き込まれたデータ信号は、失われるが、帯電粒子（白色帯電粒子２８および黒色帯電粒子３０）は、静電吸着や分子間力などによって各電極（画素電極２２または対向電極３４）側にとどまり、表示状態は保持される。
【００５２】
第１実施形態の表示媒体１０によれば、データ電極２０と画素電極２２との間に光導電体１８を配設することにより、光を利用して、データ電極２０と画素電極２２との間に流れる電流を制御することができる。よって、各画素毎に電界効果型トランジスタを設ける必要がなく、表示媒体１０を安価に構成することができる。
【００５３】
また、各光導電体１８は、複数の画素電極２２のそれぞれに対し設けられたものであり、各光導電体１８は、各画素電極２２毎に、互いに分離して配設されている。換言すれば、１の画素電極２２に接続する１の光導電体１８は、隣り合う他の画素電極２２とは非接触である。よって、１の光導電体１８がオンとなったときには、その光導電体１８に接触した１の画素電極２２のみにデータ信号が書き込まれ、隣り合う他の画素電極２２には影響を及ぼさないから、高品位表示を実現できる。
【００５４】
図４から図６を参照して、本発明の第２実施形態である表示システム４０について説明する。図４は、第２実施形態の表示システム４０の外観構成を示す斜視図である。図４に示すように、表示システム４０は、上述した第１実施形態の表示媒体１０と、書込装置５０とを備えている。この表示システム４０において、表示媒体１０と書込装置５０とは別体に構成されている。よって、書込装置５０により、表示媒体１０に画像を書き込んだ後は、表示媒体１０を書込装置５０から取り外して、自由に携帯することができる。上述したように、本実施形態の表示媒体１０によれば、データ信号の供給停止後も、表示状態が維持されるので、表示媒体１０を書込装置５０から取り外して携帯する場合においても、表示媒体１０に書き込まれた画像は消えずに保持される。
【００５５】
書込装置５０は、概ね直方体の外形であり、主に、本体５２と、プラテンガラス５４と、光照射装置５８と、カバー６０とが設けられている。書込装置５０は、主に不図示のコンピュータと接続されて、該コンピュータから送信された画像データに基づいて、表示媒体１０にデータ信号を供給し、画像を書き込むものである。
【００５６】
本体５２は、概ね直方体の外形であり、上面は大きく開口されている。そして、その開口部に、例えば、ガラス板など透明な板状部材で構成されるプラテンガラス５４が嵌め込まれている。本体５２の内部には、光照射装置５８の移動スペースや、光照射装置５８を支持する部材および駆動させる機能などを配設するスペースが確保されているため、本体５２の上面は、プラテンガラス５４よりも大きく形成されている。
【００５７】
プラテンガラス５４は、平面視で長方形に形成されており、表示媒体１０を載置することが可能な大きさを有する。図４に示すように、プラテンガラス５４は、本体５２の上面よりも低い位置に嵌め込まれているので、プラテンガラス５４の縁辺と、本体５２の上面との間には段差５６が存在している。この段差５６を利用して、プラテンガラス５４の縁辺と、表示媒体１０の縁辺とを位置合わせし、表示媒体１０をプラテンガラス５４上の所定の位置に正確に載置することができる。
【００５８】
光照射装置５８は、一方向に配列された光源が設けられており、光源を発光させることにより、上方（すなわち、プラテンガラス５４側）に向かって、所定波長のライン状の光（以下、ライン光と称する）を照射する。この光照射装置５８は、本体５２内において、光源の配列方向に対し、垂直な方向に往復移動可能に設けられている。以下、光照射装置５８における光源の配列方向を、光照射装置５８のＸ方向と称し、光照射装置５８の往復移動方向を、光照射装置５８のＹ方向と称する。
【００５９】
本実施形態の光照射装置５８は、表示媒体１０において、Ｘ方向に並ぶ１ライン分の光導電体１８を一度に照射することができるものとして説明する。この光照射装置５８は、光源から発光したライン状の光をさらに絞り込んで表示媒体１０に導くシリンドリカルレンズ（特許請求の範囲に記載の導光手段の一例）を内包する。このようにすれば、表示媒体１０の極めて狭い範囲のみを照射することができるので、高精細な画像の書き込みが可能である。
【００６０】
カバー６０は、背面側の蝶番（図示せず）を介して、本体５２に開閉自在に取り付けられてなる。対向基板１４側を上にして、プラテンガラス５４上に表示媒体１０を載置し、カバー６０を閉じると、カバー６０の下面が表示媒体１０の上面に接する。このカバー６０の下面には、データ信号出力端子６２が設けられている。このデータ信号出力端子６２は、表示媒体１０において露出するデータ電極２０と同じ数、形成されている。
【００６１】
図４に示すように、表示媒体１０の左上角とプラテンガラス５４の左上隅とが合うように位置合わせして表示媒体１０を載置し、カバー６０を閉じると、表示媒体１０において露出するデータ電極２０と、カバー６０に設けられたデータ信号出力端子６２とが１対１に接触し、電気的な接点がとられる。この接点を介して、表示媒体１０にデータ信号が供給される。
【００６２】
書込装置５０によれば、光照射装置５８により、表示媒体１０にＸ方向に並ぶ１ライン分の光導電体１８に光を照射し、表示媒体１０にデータ信号を供給することで、１ライン分の画素電極２２に、データ信号を書き込むことができる。そして、１ライン分のデータ信号書き込み後は、光照射装置５８を、書込装置５０および表示媒体１０のＹ方向に１ライン分移動させ、表示媒体１０において、次の１ラインにデータ信号を書き込む。このような動作を繰り返すことにより、全ライン分の画素電極２２にデータ電極を書き込み、表示媒体１０に所望の画像を表示させることができる。
【００６３】
図５は、上述した書込装置５０の電気的な構成を示すブロック図である。図５に示すように、書込装置５０は、ＣＰＵ７０と、ＲＯＭ７２と、ＲＡＭ７４と、インターフェイス（以下、Ｉ／Ｆと表記）７６と、光照射装置５８と、光照射装置駆動モータ７８と、データ信号生成回路８０とが設けられており、これらはバスを介して接続されている。
【００６４】
ＣＰＵ７０は、この書込装置５０を総括的に制御する中央演算処理であり、図６のフローチャートで示す処理を実行するプログラムなどの各種プログラムを実行する。ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７０により実行される各種制御プログラムや固定値データを記憶する不揮発性のメモリであり、ＲＡＭ７４は、ＣＰＵ７０により実行される各種処理に必要なデータやプログラムを一時的に記憶するものである。
【００６５】
Ｉ／Ｆ７６は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置を有線接続又は無線接続するためのインターフェイスであり、このＩ／Ｆ７６を介して接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置とのデータの入出力を制御するものである。
【００６６】
光照射装置駆動モータ７８は、上述した光照射装置５８を、書込装置５０のＹ方向（図４参照）に設けられた搬送用レールの長手方向に沿って往復移動させるためのモータであり、その駆動はＣＰＵ７０により制御される。データ信号生成回路８０は、Ｉ／Ｆ７６を介して入力された画像データに従ってデータ信号を生成し、データ信号出力端子６２に供給するものである。
【００６７】
図６を参照し、上述のように構成された書込装置５０によって実行される書込処理について説明する。図６は、第２実施形態の書込装置５０で実行される書込処理のフローチャートである。この書込処理は、プラテンガラス５４に表示媒体１０が載置されてカバー６２が閉じられ、書込実行コマンドが入力されることによって起動する。ここで、書込実行コマンドは、書込装置５０に設けられた非図示の実行ボタンの操作又はＩ／Ｆ７６を介して接続されたＰＣにおいて行われる所定の操作などによって入力される。
【００６８】
この書込処理では、まず、変数Ｎを「１」とし（Ｓ２）、次に、光照射装置駆動モータ７８（図５参照）を駆動することにより、表示媒体１０のＮライン目を照射する位置に、光照射装置５８を搬送する（Ｓ４）。なお、本実施形態では、Ｎライン目とは、表示媒体１０のデータ電極２０が露出した側を先頭としてＹ方向に数えたライン数である。
【００６９】
そして、光照射装置５８の搬送完了後、光照射装置５８の光源を発光させ、所定波長のライン光を照射する（Ｓ６）。これにより、表示媒体１０のＮライン目にライン光が照射される。次に、データ信号生成回路８０（図５参照）を駆動することにより、Ｎライン目に書き込むべきデータ信号を生成し、データ信号出力端子６２を介して表示媒体１０のデータ電極２０に供給する（Ｓ８）。Ｎライン目にはライン光が照射中であるので、Ｎライン目の光導電体１８のみオンとなっている。したがって、各データ電極２０に供給されたデータ信号は、Ｎライン目の画素電極２２にのみ書き込まれ、他のラインの画素電極２２には書き込まれない。
【００７０】
次に、光照射装置５８によるライン光の照射を停止する（Ｓ１０）。これにより、Ｎライン目の光導電体１８がオフとなる。よって、データ電極２０と画素電極２２との間は非導通とされ、データ電極２０からの画素電極２２に対するデータ信号の書き込みは終了する。ここで、表示層２６を駆動するためには、所定時間、画素電極２２にデータ信号が印加されている必要がある。本実施形態の表示媒体１０によれば、画素電極２２の下層に配設された容量電極１３により、画素電極２２に書き込まれたデータ信号は、しばらくの間保持されるので、１ライン分の画素電極２２に対するデータ信号の書き込み時間をそれぞれ短くすることができる。その結果、全体として高速で書き込むことができる。
【００７１】
次に、データ信号出力端子６２からのデータ信号の供給を停止する（Ｓ１２）。データ信号の供給停止により、データ電極２０の電圧が０Ｖとなるが、これより前に、光導電体１８がオフとなっているので、画素電極２２が、このデータ信号停止の影響を受けることが抑制され、高品位表示を実現できる。
【００７２】
次に、Ｎに「１」を加算し（Ｓ１４）、最終ラインまで書き込んだか否かを判断する（Ｓ１６）。最終ラインまで書き込まれてない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、Ｓ４の処理に戻る。そして、光照射装置５８を搬送する（Ｓ４）。これにより、被照射位置が、Ｙ方向に隣接する次のラインに移動され（Ｓ４）、次のラインに対し、ライン光の照射およびデータ信号の供給が行われる。このようにして処理を繰り返すうちに、表示媒体１０の最終ラインまで書き込まれると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、書込処理を終了する。
【００７３】
本実施形態の表示システム４０によれば、表示媒体１０の被照射位置が１ラインずつ順次移動され、その移動された被照射位置に応じたデータ信号がデータ電極２０に供給される。すなわち、データ信号を１ラインずつ順次書き込むことができる。よって、表示媒体に表示させるパターンを、書込装置側で一旦生成し、それを表示媒体に投影していた従来の手法（図１０参照）に比較して、書込装置５０の構成が簡便であり、製造コストが安価となる。
【００７４】
図７および図８を参照して、本発明の第３実施形態の表示システムについて説明する。第３実施形態の表示システムは、第２実施形態の表示システム４０における書込装置５０に代えて、書込装置９０を備える点が異なり、他は共通である。よって、本第３実施形態では、主に書込装置９０について説明する。
【００７５】
上述した第２実施形態の書込装置５０は、ライン状の光を照射するものであった。これに対し、第３実施形態の書込装置９０は、スポット状のレーザ光を照射する点が、第２実施形態の書込装置５０と異なる。第３実施形態の書込装置９０の説明をするに当たり、第２実施形態の書込装置５０と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
図７は、第３実施形態における書込装置９０の電気的構成を示すブロック図である。図７に示すように、書込装置９０は、光照射装置５８に代えて、レーザ光照射装置９２が設けられている。レーザ光照射装置９２は、スポット状のレーザ光（特許請求の範囲に記載の光の一例）を発光するレーザ発光部が設けられ、レーザ光で表示媒体１０を走査しながら照射する。なお、このようなレーザ光照射装置９２は、公知の構成であるため、構成の詳細な図示および説明は省略する。
【００７７】
図８を参照し、書込装置９０により実行される書込処理について説明する。図８は、第３実施形態における書込装置９０で実行される書込処理のフローチャートである。この書込処理は、プラテンガラス５４に表示媒体１０が載置されてカバー６２が閉じられ、書込実行コマンドが入力されることによって起動する。
【００７８】
この書込処理では、まず、変数Ｍおよび変数Ｎを「１」とする（Ｓ３２）。次に、Ｍライン目におけるＮ画素目の光導電体１８を被照射位置として、レーザ光照射装置８０によりレーザ光を照射する（Ｓ３４）。レーザ光が照射されると、ＭラインＮ画素目の光導電体１８がオンとなって、Ｎ番目のデータ電極２０と、ＭラインＮ画素目の画素電極２２とが導通する。なお、本実施形態では、Ｍライン目とは、表示媒体１０のデータ電極２０が露出した側を先頭としてＹ方向に数えたライン数であり、Ｎ画素目とは、表示媒体１０の対向基板１４に向かって左端を先頭としてＸ方向に数えた画素数である。
【００７９】
次に、データ信号生成回路８０（図７参照）により、ＭラインＮ画素目の画素電極２２に書き込むべきデータ信号を、Ｎ番目のデータ電極２０に出力する（Ｓ３６）。上述したように、レーザ光の照射により、ＭラインＮ番目の画素電極２２とＮ番目のデータ電極２０のみが導通しているから、データ電極２０に供給されたデータ信号は、ＭラインＮ番目の画素電極２２のみに書き込まれ、他の画素電極２２には書き込まれない。
【００８０】
次に、データ信号出力端子６２からのデータ信号の供給を停止する（Ｓ４０）。次に、Ｎに「１」を加算し（Ｓ４２）、Ｍライン目の全ての画素電極２２に対しデータ信号が書き込まれたか否かを判断する（Ｓ４４）。未だ全ての画素電極２２に対しデータ信号が書き込まれてない場合（Ｓ４４：Ｎｏ）、Ｓ３４の処理に戻り、レーザ光照射装置８０による被照射位置を、Ｘ方向に隣接する次の画素電極２２に移動させ（Ｓ３４）、レーザ光の照射およびデータ信号の供給を繰り返す。このようにして処理を繰り返すうちに、Ｍライン目の全ての画素電極２２に対しデータ信号が書き込まれると（Ｓ４４：Ｙｅｓ）、変数Ｎを「１」とし（Ｓ４６）、Ｍに「１」を加算する（Ｓ４８）。次に、最終ラインまで書き込んだか否かを判断する（Ｓ５０）。未だ最終ラインまでデータ信号が書き込まれていない場合（Ｓ５０：Ｎｏ）、Ｓ３４の処理に戻り、レーザ光照射装置８０による被照射位置を、Ｙ方向に隣接する次のラインの１画素目に移動させ（Ｓ３４）、レーザ光の照射およびデータ信号の出力を繰り返す。このようにして処理を繰り返すうちに、最終ラインまでの書き込みが終了すると（Ｓ５０：Ｙｅｓ）、書込処理を終了する。
【００８１】
第３実施形態の表示システムによれば、表示媒体１０の被照射位置が順次移動され、その移動された被照射位置に応じたデータ信号がデータ電極２０に供給されるので、データ信号を、１画素ずつ順次書き込むことができる。よって、表示媒体１０に表示させるパターンを、書込装置側で一旦生成し、それを表示媒体に投影していた従来の手法（図１０参照）に比較して、書込装置９０の構成が簡便であり、製造コストが安価となる。
【００８２】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８３】
例えば、表示媒体１０において、光導電体１８は各画素電極２２毎に設けられ、且つ、各画素電極２２毎に互いに分離して配設されていた。これに代えて、光導電体１８を、透光基板１２の一面を覆うように層状に配設してもよい。なお、ここでいう「透光基板１２の一面を覆う」とは、透光基板１２の全面が光導電体１８で覆われている場合に限定されるものではなく、少なくとも画素電極２２が配設された表示領域において、光導電体１８がベタ状に配設されていることを含む意味である。
【００８４】
図９は、変形例の表示媒体１０において、透光基板１２に配設された電極と光導電体１８とを模式的に示す図である。図９に示すように、透光基板１２の一面においてベタ状に光導電体１８を配設し、さらに、その上層にデータ電極２０および画素電極２２を配設するようにすれば、光導電体１８を、例えば、スピンコートなど安価かつ容易な手法で形成することができる。なお、このように、光導電体１８を透光基板１２一面に層状に配設した場合、書込装置としては、第３実施形態で説明した、スポット状のレーザ光を照射するタイプの書込装置９０が好適に用いられる。十分に絞り込んだレーザ光により、１画素分の光導電体１８のごく僅かな領域のみ照射すれば、光導電体１８が連続して設けられていたとしても、目的とする画素電極２２のみを、データ電極２０に導通させ、高精細な画像表示を実現できるからである。
【００８５】
また、上述した実施形態の表示媒体１０は、モノクロ表示をするものとして説明したが、カラー表示可能に構成された表示媒体にも、本発明を適用することができる。
【００８６】
また、上述した実施形態の表示媒体１０の表示層２６は、帯電粒子２８，３０を泳動させることにより画像を表示するいわゆる電気泳動法を利用するものであったが、表示層２６の構成はこれに限られない。特に、強誘電性液晶など、外部電圧がゼロになっても、表示状態を保つ性質の表示層を、好適に用いることができる。
【００８７】
また、上述した実施形態の表示システム４０は、使用者が手作業により、プラテンガラス５４上に表示媒体１０を載置して、表示媒体１０にデータ信号を書き込むものであった。これに代えて、例えば、スキャナやコピー機などに設けられる自動紙送り機と同様の構成を書込装置５０，９０に設け、表示媒体１０を自動送りするものであってもよい。このようにすれば、表示媒体１０を正確な書き込み位置に送ることができるので、位置合わせのための構成が設けられずとも良い。
【００８８】
また、書込装置５０の光照射装置５８は、ライン光を照射するために一方向に配設された光源が設けられているものとして説明した。この光照射装置５８が、プラテンガラス５４側からの反射光をレンズにより光電変換素子に導き、光電変換素子が反射光強度に応じた電気信号を出力することによって画像を読み取る、いわゆるラインイメージセンサで構成されたものであってもよい。このようにすれば、書込装置５０を、表示媒体１０に画像を書き込む装置としてだけではなく、例えば、プラテンガラス５４に載置された原稿を読み取るスキャナとしても兼用することができる。
【００８９】
また、上述した実施形態では、データ電極２０の対向基板１４の外周側に露出している部分とデータ信号出力端子６２とが接触することによって、データ信号生成回路８０と各データ電極２０とが電気的に接続されるものとして説明したが、データ信号生成回路８０と各データ電極２０とが接続されれば、その形態はどのようなものであってもよい。
【００９０】
また、上述した第２実施形態の書込処理（図６参照）においては、光照射装置５８により１ラインを照射した後、次の１ラインを照射するまでの間に、一旦、光照射装置５８によるライン光の照射を停止するものとして説明したが（Ｓ１０）、これに代えて、ライン光の照射を停止せず、連続して光を照射するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態における表示媒体を説明する図である。
【図２】（ａ）は、表示媒体の透光基板に配設された電極を模式的に示す図であり、（ｂ）は、表示媒体の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】（ａ）は、各データ電極に供給されるデータ信号を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）で示すデータ信号が、各画素電極に書き込まれたときの表示状態を模式的に示す図である。
【図４】第２実施形態の表示システムの外観構成を示す斜視図である。
【図５】第２実施形態における書込装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態の書込装置で実行される書込処理のフローチャートである。
【図７】第３実施形態における書込装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態の書込装置で実行される書込処理のフローチャートである。
【図９】変形例の表示媒体において、透光基板に配設された電極と光導電体とを模式的に示す図である。
【図１０】従来の表示媒体と、その表示媒体に画像を書き込む書き込み装置との概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１２            透光基板
１８            光導電体
２０            データ電極
２２            画素電極
２６            表示層
３４            対向電極
５８            光照射装置（光照射手段の一例）
９２            レーザ光照射装置（光照射手段の一例）
Ｌ              光
Ｓ４            被照射位置移動手段の一例
Ｓ８            データ信号供給手段の一例
Ｓ１０          光照射停止手段の一例
Ｓ３４          被照射位置移動手段の一例
Ｓ３６          データ信号供給手段の一例
【図１】
2008164738.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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