(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレーナ相からフォーカルコニック相への変化の外部印加電圧に対する動作閾値たる下閾値、および、フォーカルコニック相あるいはプレーナ相からホメオトロピック相への変化の外部印加電圧に対する動作閾値たる上閾値が互いに異なる、少なくともコレステリック液晶からなるとともに、互いに異なる色相となる特定の波長域の可視光をそれぞれ反射する一対の表示層と、
前記一対の表示層に挟み込まれて配される光導電体層と、
前記一対の表示層における前記光導電体層側とは反対側の面にそれぞれ配される一対の電極層と、
からなる光変調ユニットを複数積層して構成されており、
前記各光変調ユニットにおける前記光導電体層は、電荷輸送層の上下に電荷発生層をそれぞれ積層させた３層構造で形成され、
かつ、前記各光導電体層における前記２つの電荷発生層は、それぞれ前記一対の表示層のうち当該電荷発生層側にある当該表示層が反射する各可視光の特定の波長域と同一の波長域の可視光を吸収するように構成されていることを特徴とする光変調素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶を含む表示層を含み、両面に画像を表示し記録することが可能な光変調素子、およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
森林資源保護などの地球環境保全や、スペースセーブといった事務環境改善などの理由から、紙に替わるハードコピー技術として、リライタブルマーキング技術への期待が大きい。
紙のハードコピーには、（１）明るく、コントラストの高い、反射型フルカラー表示が可能であり、読みやすく、情報表示密度が高い、（２）軽薄で、可とう性を有する構造であり、楽な姿勢で見ることができ、照明条件の選択の幅が広い、（３）表示にメモリ性を有し、無電源での情報表示、保存が可能であるとともに、フリッカレスな表示で、目の疲労が少ない、（４）低コストで、複数枚の同時表示による一覧性が得やすく、情報の比較やブラウジングなどが容易である、といった従来の電子ディスプレイには無い優れた利便性を持っている。
【０００３】
このため、オフィスのペーパーレス化は期待されるほどには促進されず、電子ディスプレイに表示されている情報を改めて紙にハードコピーとして印字してから閲覧するという行為を引き起こす結果になっている。そこで、紙に代わる表示媒体には、省資源、省廃棄物を実現するための書き換え可能性に加えて、上記のような紙文書固有の多様な利便性の再現が必要となる。
【０００４】
より一層利便性の高い各種リライタブルマーキング技術の研究が為されているが、その１つの方向性として、液晶と光導電体とを積層した液晶デバイスによる技術は、繰り返し記録／消去を行うことを可能とし、その他優れた特性を実現し得ることから注目されている。
【０００５】
特にコレステリック液晶（カイラルネマチック液晶）を利用した液晶表示素子は、その相変化を利用することで、書き込みおよび消去を適宜行うことができ、また、液晶層を積層させることでフルカラー画像を形成することが可能である等、各種優れた特性を有することから注目されている。
【０００６】
コレステリック液晶が示すプレーナ相は、螺旋軸に平行に入射した光を右旋光と左旋光に分け、螺旋の捩じれ方向に一致する円偏光成分をブラッグ反射し、残りの光を透過させる選択反射現象を起こす。反射光の中心波長λおよび反射波長幅Δλは、螺旋ピッチをｐ、螺旋軸に直交する平面内の平均屈折率をｎ、複屈折率をΔｎとすると、それぞれ、λ＝ｎ・ｐ、Δλ＝Δｎ・ｐで表され、プレーナ相のコレステリック液晶層による反射光は、螺旋ピッチに依存した鮮やかな色を呈する。
【０００７】
正の誘電率異方性を有するコレステリック液晶は、図４（Ａ）に示すように、螺旋軸がセル表面に垂直になり、入射光に対して上記の選択反射現象を起こすプレーナ相、図４（Ｂ）に示すように、螺旋軸がほぼセル表面に平行になり、入射光を少し前方散乱させながら透過させるフォーカルコニック相、および図４（Ｃ）に示すように、螺旋構造がほどけて液晶ダイレクタが電界方向を向き、入射光をほぼ完全に透過させるホメオトロピック相、の３つの状態を示す。
【０００８】
上記の３つの状態のうち、プレーナ相とフォーカルコニック相は、無電界で双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相状態は、液晶層に印加される電界強度に対して一義的に決まらず、プレーナ相が初期状態の場合には、電界強度の増加に伴って、プレーナ相、フォーカルコニック相、ホメオトロピック相の順に変化し、フォーカルコニック相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相、ホメオトロピック相の順に変化する。
【０００９】
一方、液晶層に印加した電界強度を急激にゼロにした場合には、プレーナ相とフォーカルコニック相はそのままの状態を維持し、ホメオトロピック相はプレーナ相に変化する。
したがって、パルス信号を印加した直後のコレステリック液晶層は、図５に示すようなスイッチング挙動を示し、印加されたパルス信号の電圧が、Ｖｆｈ以上のときには、ホメオトロピック相からプレーナ相に変化した選択反射状態となり、ＶｐｆとＶｆｈの間のときには、フォーカルコニック相による透過状態となり、Ｖｐｆ以下のときには、パルス信号印加前の状態を継続した状態、すなわちプレーナ相による選択反射状態またはフォーカルコニック相による透過状態となる。
【００１０】
図５中、縦軸は正規化反射率であり、最大反射率を１００、最小反射率を０として、反射率を正規化している。また、正規化反射率が５０以上の場合を選択反射状態、正規化反射率が５０未満の場合を透過状態と定義し、プレーナ相とフォーカルコニック相の相変化のしきい電圧をＶｐｆとし、フォーカルコニック相とホメオトロピック相の相変化のしきい電圧をＶｆｈとする。
【００１１】
特に、コレステリック液晶の連続相中に網目状の樹脂を含むＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）構造や、高分子の骨格中にコレステリック液晶がドロップレット状に分散されたＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）構造（マイクロカプセル化されたものを含む）の液晶層においては、コレステリック液晶と高分子の界面における干渉により（アンカリング効果）、プレーナ相とフォーカルコニック相の無電界における双安定性が向上し、長期間に渡ってパルス信号印加直後の状態を保持することができる。
【００１２】
従来より、当該技術を利用した光変調素子が多数提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
当該技術による光変調素子では、このコレステリック液晶の双安定現象を利用して、（Ａ）プレーナ相による選択反射状態と、（Ｂ）フォーカルコニック相による透過状態と、をスイッチングすることによって、無電界でのメモリ性を有するブラック・ホワイトのモノクロ表示、または無電界でのメモリ性を有するカラー表示を行う。
【００１３】
図６に、当該技術による一般的な光変調素子に対して、露光装置で画像の書き込みを行っている様子を模式的に表す模式図を示す。図６に示されるように、当該技術による光変調素子は、一対の透明電極間に液晶層である表示層と光導電体層であるＯＰＣ層とが（必要に応じて、不図示の遮光層を挟んで）積層され、一対の基板で挟持されてなるものである。両透明電極に所定のバイアス電圧を印加した状態で、ＯＰＣ層側の表面を露光装置で像様に露光することで、所望の記録画像を書き込むことができる。
【００１４】
紙に替わるハードコピー技術としてのリライタブルマーキング技術との観点に鑑みると、片面のみならず表裏の両面に記録可能な光変調素子が望まれる。
図６を用いて説明した上記技術により表裏両面に記録可能な光変調素子を構成するには、図６に示される光変調素子の基本構造を上下対象に貼り合わせる構造が考えられる。
【００１５】
図７に、一般的な光変調素子の基本構造を上下対称に貼り合わせてなる構造の両面記録可能な光変調素子を模式的に表す模式図を示す。図７に示されるように、基本構造ＡとＢとを中間基板を挟んで対称に貼り合わせた構成では、当該中間基板を境に上下に光変調素子が背中合わせで配された状態であり、上下両面に画像を記録することが可能である。
【００１６】
しかし、このような構造では、光変調素子の構造自体が複雑となり、製造適性が低下すると共に製造コストも高くなり、あまり実用的でない。
また、上記光変調素子の場合には、その両面から露光して書き込みを行う必要があり、上下２つの露光装置を具備する専用の書き込み装置を用いるか、あるいは、当該光変調素子の片面に書き込んだ後に裏返して再度書き込みを行う必要があり、煩雑であると共に汎用性に乏しいものであった。
【００１７】
ところで、リライタブルマーキング技術に対して、反射型液晶表示素子を利用した技術が様々に提案されている。中でも、本発明者らによる積層型光変調素子を用いた閾値シフト法による画像書き込みおよび表示は、１つの駆動信号により２層の表示層を独立に制御することができるため、媒体の構造を簡略化し、製造コストを低減できるという多大なメリットがある（特許文献２および特許文献３参照）。すなわち、閾値シフト法によれば、簡易的かつ低コストでフルカラーを含む２色以上の画像を表示し記録することができるという卓越した効果を有する。
【００１８】
閾値シフト法による画像書き込みおよび表示の原理について説明する。
図８は、閾値シフト法による画像書き込みの様子を説明するための模式説明図である。積層型光変調素子５０１は、一対の透明電極５０５および透明電極５０６間に、コレステリック液晶からなる２層の表示層５０７ａおよび５０７ｂと、光導電体層であるＯＰＣ層（有機光導電体層）５１０とが、主として積層されてなる。図８では、これら両層の間に着色層５０９が配されている。
【００１９】
閾値シフト法による画像書き込みに供される積層型光変調素子５０１においては、表示層５０７ａと表示層５０７ｂとでコレステリック液晶の動作閾値を異ならせることで、透明電極５０５および透明電極５０６への印加電圧に応じていずれか任意の一方もしくは双方の表示層を反射状態、または双方を透過状態とすることができるように構成されている。
【００２０】
図９に、表示層５０７ａおよび表示層５０７ｂのコレステリック液晶のスイッチング挙動を示すグラフを挙げる。図９に示されるように、表示層５０７ａおよび表示層５０７ｂのいずれのコレステリック液晶についても、電源装置５１７による外部印加電圧が大きくなってくると、プレーナ相の選択反射状態あるいはフォーカルコニック相の透過状態からフォーカルコニック相による透過状態となり、さらに大きくなるとフォーカルコニック相からホメオトロピック相に相変化し、印加電圧の解除と共にプレーナ相に相変化して選択反射状態になる。
【００２１】
しかし、この相変化を生じる閾値については、図９に示されるグラフからわかるように表示層５０７ａと表示層５０７ｂとでずれている。すなわち、プレーナ相からフォーカルコニック相への相変化の閾値電圧（本発明においては、これを「下閾値」と称している。）については、表示層５０７ａがＶｐｆａに対して表示層５０７ｂがＶｐｆｂと、表示層５０７ｂのコレステリック液晶の方が高い値となっている。一方、フォーカルコニック相あるいはプレーナ相からホメオトロピック相への相変化の閾値電圧（本発明においては、これを「上閾値」と称している。）については、表示層５０７ａがＶｆｐａに対して表示層５０７ｂがＶｆｐｂと、こちらも表示層５０７ｂのコレステリック液晶の方が高い値となっている。
なお、フォーカルコニック相からホメオトロピック相への相変化時とプレーナ相からホメオトロピック相への相変化時とでは、厳密には閾値電圧が異なる。
【００２２】
この閾値の違いを利用して、表示層５０７ａおよび表示層５０７ｂを独立して制御するように構成したものが、閾値シフト法である。
詳しくは、まず表示層５０７ｂの上閾値Ｖｆｐｂより低く表示層５０７ａの上閾値Ｖｆｐａより高い、Ｖｃ間の電圧（リセット電圧）が表示層全体にかかるようなバイアス電圧を電源装置５１７により印加する。
【００２３】
それと同時に、露光装置５１２で選択的に露光して、露光部における光導電体層５１０の抵抗値を変化（低下）させることで表示層５０７ａおよび表示層５０７ｂの分圧を上昇させる。これにより、露光部では、表示層５０７ａおよび表示層５０７ｂにかかる電圧が上閾値Ｖｆｐｂを超え、表示層５０７ｂはホメオトロピック相に相変化する。また、非露光部への印加電圧はＶｃであるため、表示層５０７ｂはフォーカルコニック相となる。
【００２４】
一方、表示層５０７ａは露光部、非露光部にかかわらずホメオトロピック相となる。この状態で電圧印加を急速に解除すると、ホメオトロピック相はプレーナ相に変化し、フォーカルコニック相はその状態を維持する。このようにして、表示層５０７ｂの部位ごとに、相の選択が為される。
【００２５】
その後、表示層全体にかかる電圧が、表示層５０７ａの下閾値Ｖｐｆａよりも低い、Ｖａ間になるようなバイアス電圧（セレクト電圧）を印加すると同時に、露光装置５１２で選択的に露光して、上記同様に、露光部における表示層５０７ａおよび表示層５０７ｂの分圧を上昇させる。これにより、露光部では、表示層５０７ａおよび表示層５０７ｂにかかる電圧が下閾値Ｖｐｆａを超え、表示層５０７ａはフォーカルコニック相に相変化する。また、非露光部への印加電圧はＶａであるため、表示層５０７ａはプレーナ状態を維持する。
一方、表示層５０７ｂは露光、非露光部にかかわらず、プレーナ相またはフォーカルコニック相の状態を維持する。このようにして、表示層５０７ａの部位ごとに、相が選択されて書き込みが為される。
【００２６】
すなわち、表示層５０７ａおよび表示層５０７ｂのうち任意の一方もしくは双方を反射状態、または双方を透過状態とすることができ、表示側（図８における上面側）から反射画像が表示される。従って、１つの駆動信号により２層の表示層を独立に制御することができるため、媒体の構造を簡略化し、製造コストを低減することができる。
【００２７】
以上、閾値シフト法の技術に関して説明したが、当該技術は、複数の表示層が積層された積層型光変調素子を１つの駆動信号により制御して、各層ごとに異なる色相の画像を形成しこれを重ね合わせることでカラー画像を形成することを目的とするものであり、光変調素子の表裏面に画像を記録する課題とは、従来何の接点も無い。
【００２８】
【特許文献１】特開平１１−２３７６４４号公報
【特許文献２】特開平１０−１７７１９１号公報
【特許文献３】特開２０００−１１１９４２号公報
【非特許文献１】Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｗｉｔｈ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｌａｙｅｒ  ａｎｄ  Ｂｉｓｔａｂｌｅ，  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ  Ｍｉｘｔｕｒｅ：ＳＩＤ  ９６  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ  ＤＩＧＥＳＴ  ｐ．５９−６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
したがって、本発明は、比較的簡単な構造でありながら、表裏の内いずれか一方の面からの露光のみで、その表裏両面に画像の記録が可能な光変調素子、およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明者らは、鋭意研究の結果、閾値シフト法による画像書き込みおよび表示の技術をアレンジすることで、上記目的を達成し得る本発明に想到した。
すなわち本発明の光変調素子は、プレーナ相からフォーカルコニック相への変化の外部印加電圧に対する動作閾値たる下閾値、および、フォーカルコニック相あるいはプレーナ相からホメオトロピック相への変化の外部印加電圧に対する動作閾値たる上閾値が互いに異なる、少なくともコレステリック液晶からなる一対の表示層と、該一対の表示層に挟み込まれて配される光導電体層と、前記一対の表示層における前記光導電体層側とは反対側の面にそれぞれ配される一対の電極層と、からなる光変調ユニットを、少なくとも１組含むことを特徴とする。
【００３１】
本発明の光変調素子は、例えば図８に示される構成の閾値シフト法に供する従来の積層型光変調素子におけるＯＰＣ層（光導電体層）５１０の位置を表示層５０７ａおよび５０７ｂ間に移動した構成となっている（ただし、さらに着色層５０９を除している。）。したがって、図７に示されるような、一般的な光変調素子の基本構造を上下対称に貼り合わせてなる構造の両面記録可能な光変調素子に比して、構造が格段に簡素化されている。
【００３２】
このようにＯＰＣ層５１０の位置を変え、従来の「表示層−表示層−光導電体層」の順から本発明の「表示層−光導電体層−表示層」の順に変えても、従来の閾値シフト法と同様の作用が得られ、光導電体層の両側に配される各表示層を独立に駆動させることが可能となる。すなわち、本発明の光変調素子によれば、従来の閾値シフト法と同様の画像書き込みを適用することにより、表裏の内いずれか一方の面からの露光のみで、その表裏両面に画像の記録が可能となる。
【００３３】
前記光変調ユニットにおいて、前記一対の表示層としては、共に特定波長域の可視光を反射するコレステリック液晶からなることが好ましく、また、前記光導電体層としては、前記特定の波長域と同一の波長域の可視光を吸収するように構成されてなることが好ましい。
【００３４】
本発明の光変調素子は、前記光変調ユニットが２組以上積層されてなり、かつ、それぞれの前記光変調ユニットにおける表示層が、相互に異なる波長域を反射するコレステリック液晶からなることが好ましい。
本発明の光変調素子において、前記光導電体層としては、有機光導電体からなることが好ましく、前記表示層としては、高分子中に前記コレステリック液晶が分散されてなることが好ましい。
【００３５】
一方、本発明の光変調素子の駆動方法は、上記本発明の光変調素子に画像を書き込むための駆動方法であって、
前記両電極間に電圧を印加しながら、前記光変調素子を適宜選択露光することで、前記各表示層における前記上閾値を超える部位と超えない部位との選択を行う第１書き込み工程と、
前記両電極間に電圧を印加しながら、前記光変調素子を適宜選択露光することで、前記各表示層における前記下閾値を超える部位と超えない部位との選択を行う第２書き込み工程と、
からなる操作を、含まれる全ての光変調ユニットに対して施すことを特徴とする。
【００３６】
本発明の光変調素子は、このように従来の閾値シフト法と同様の駆動方法を適用した本発明の光変調素子の駆動方法により、その表裏両面に画像を記録することができる。
本発明の光変調素子の駆動方法においては、第１書き込み工程における露光と、第２書き込み工程における露光を、前記光変調素子における同一面側から為すことが可能であり、好ましい態様である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、比較的簡単な構造でありながら、表裏の内いずれか一方の面からの露光のみで、その表裏両面に記録可能な光変調素子を提供することができる。また、本発明の光変調素子は、表裏の内いずれか一方のみならず、両面から露光して、表裏両面に記録をすることも可能であり、従来技術の光変調素子に対する露光装置のように表裏両面から書き込む構成の書き込み装置にもそのまま適用することができ、その汎用性も高い。
一方、本発明の光変調素子の駆動方法によれば、上記優れた特性を有する本発明の光変調素子に対して、その両面に画像を記録することができ、特に表裏の内いずれか一方の面からの露光のみで、光変調素子の表裏両面に画像を記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、好ましい実施形態を挙げて、本発明を図面に則して詳細に説明する。なお、本発明の技術についても、既述の通り従来の閾値シフト法と同様の原理・作用を応用するものであるため、以下の説明においては、「閾値シフト法」の語を用いて説明する。
【００３９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の光変調素子およびその駆動方法を適用したシステムの例示的一態様である第１の実施形態の概略構成図である。本実施形態のシステムは、本発明の光変調素子である表示媒体（光変調素子）１と書き込み装置２とからなる。この両構成要素について詳細に説明してから、その駆動方法について説明する。
【００４０】
＜表示媒体＞
本実施形態において表示媒体（本発明の光変調素子）１は、図１における上面側から順に、透明基板３、透明電極（電極）５、表示層７、ＯＰＣ層（光導電体層）１０、表示層８、透明電極（電極）６および透明基板４が積層されてなる物である。
【００４１】
（透明基板）
透明基板３，４は、各機能層を内面に保持し、表示媒体の構造を維持する目的の部材である。透明基板３，４は、外力に耐える強度を有するシート形状の物体であり、入射光およびアドレス光を、それぞれ透過する機能を有する。フレキシブル性を有することが好ましい。具体的な材料としては、無機シート（たとえばガラス・シリコン）、高分子フィルム（たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート）等を挙げることができる。外表面に、防汚膜、耐磨耗膜、光反射防止膜、ガスバリア膜など公知の機能性膜を形成してもよい。
【００４２】
（透明電極）
透明電極５，６は、書き込み装置２から印加されたバイアス電圧を、光アドレス素子内の各機能層へ面均一に印加する目的の部材である。透明電極５，６は、面均一な導電性を有し、入射光およびアドレス光を、それぞれ透過する。具体的には、金属（たとえば金、アルミニウム）、金属酸化物（たとえば酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ））、導電性有機高分子（たとえばポリチオフェン系・ポリアニリン系）などで形成された導電性薄膜を挙げることができる。表面に、密着力改善膜、光反射防止膜、ガスバリア膜など公知の機能性膜を形成してもよい。
【００４３】
（表示層）
本発明において表示層とは、電場によって入射光のうち特定の色光の反射・透過状態を変調する機能を有し、選択した状態が無電場で保持できる性質の液晶層である。曲げや圧力などの外力に対して変形しない構造であることが好ましい。
【００４４】
本実施形態において表示層は、コレステリック液晶および透明樹脂からなる自己保持型液晶複合体の液晶層が形成されてなるものである。すなわち、複合体として自己保持性を有するため、スペーサ等を必要としない液晶層である。本実施形態では、不図示ではあるが、高分子マトリックス（透明樹脂）中にコレステリック液晶が分散した状態となっている。
なお、本発明においては、表示層が、自己保持型液晶複合体の液晶層であることは必須ではなく、単に液晶のみで表示層を構成することとしても構わない。
【００４５】
コレステリック液晶は、入射光のうち特定の色光の反射・透過状態を変調する機能を有し、液晶分子がらせん状に捩れて配向しており、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た特定の光を干渉反射する。電場によって配向が変化し、反射状態を変化させることができる。表示層を自己保持型液晶複合体とする場合には、ドロップサイズが均一で、単層稠密に配置されていることが好ましい。
【００４６】
コレステリック液晶として使用可能な具体的な液晶としては、ネマチック液晶やスメクチック液晶（たとえばシッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、安息香酸エステル系、ビフェニル系、ターフェニル系、シクロヘキシルカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサンエステル系、シクロヘキシルエタン系、シクロヘキサン系、トラン系、アルケニル系、スチルベン系、縮合多環系）、またはこれらの混合物に、光学活性材料（たとえばステロイド系コレステロール誘導体、シッフ塩基系、アゾ系、エステル系、ビフェニル系）を添加したもの等を挙げることができる。
【００４７】
コレステリック液晶の螺旋ピッチは、ネマチック液晶に対するカイラル剤の添加量で調整する。例えば、表示色を青、緑、赤とする場合には、それぞれ選択反射の中心波長が、４００ｎｍ〜５００ｎｍ、５００ｎｍ〜６００ｎｍ、６００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲になるようにする。また、コレステリック液晶の螺旋ピッチの温度依存性を補償するために、捩じれ方向が異なる、または逆の温度依存性を示す複数のカイラル剤を添加する公知の手法を用いてもよい。
【００４８】
表示層７，８がコレステリック液晶と高分子マトリックス（透明樹脂）からなる自己保持型液晶複合体を形成する形態としては、コレステリック液晶の連続相中に網目状の樹脂を含むＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）構造や、高分子の骨格中にコレステリック液晶がドロップレット状に分散されたＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）構造を用いることができ、ＰＮＬＣ構造やＰＤＬＣ構造とすることによって、コレステリック液晶と高分子の界面にアンカリング効果を生じ、無電界でのプレーナ相またはフォーカルコニック相の保持状態を、より安定にすることができる。
【００４９】
ＰＮＬＣ構造やＰＤＬＣ構造は、高分子と液晶とを相分離させる公知の方法、例えば、アクリル系、チオール系、エポキシ系などの、熱や光、電子線などによって重合する高分子前駆体と液晶を混合し、均一相の状態から重合させて相分離させるＰＩＰＳ（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ ＰｈａｓｅＳｅｐａｒａｔｉｏｎ）法、ポリビニルアルコールなどの、液晶の溶解度が低い高分子と液晶とを混合し、攪拌懸濁させて、液晶を高分子中にドロップレット分散させるエマルジョン法、熱可塑性高分子と液晶とを混合し、均一相に加熱した状態から冷却して相分離させるＴＩＰＳ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）法、高分子と液晶とをクロロホルムなどの溶媒に溶かし、溶媒を蒸発させて高分子と液晶とを相分離させるＳＩＰＳ（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）法などによって形成することができるが、特に限定されるものではない。
【００５０】
高分子マトリックスは、コレステリック液晶を保持し、表示媒体の変形による液晶の流動（画像の変化）を抑制する機能を有するものであり、液晶材料に溶解せず、また液晶と相溶しない液体を溶剤とする高分子材料が好適に用いられる。また、高分子マトリックスとしては、外力に耐える強度をもち、少なくとも反射光およびアドレス光に対して高い透過性を示す材料であることが望まれる。
【００５１】
高分子マトリックスとして採用可能な材料としては、水溶性高分子材料（たとえばゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアクリル酸系ポリマー、エチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアミジン、イソプレン系スルホン酸ポリマー）、あるいは水性エマルジョン化できる材料（たとえばフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂）等を挙げることができる。
【００５２】
閾値シフト法に供する光変調素子としての表示媒体１においては、表示層８と表示層７とで上下閾値が適度に離れ、閾値シフト法による動作マージンが確保されていることが望まれる。
図２に、表示層７および表示層８のコレステリック液晶のスイッチング挙動を示すグラフを挙げる。本実施形態においては、図２のグラフに示されるように、表示層８の上閾値Ｖｆｐ８が表示層７の上閾値Ｖｆｐ７に対して小さく、また、表示層８の下閾値Ｖｐｆ８も表示層７の下閾値Ｖｐｆ７に対して小さくなるように調整されている。
【００５３】
なお、本発明においては、表示層の容量比と抵抗比とを、液晶材料や各層の厚みを適切に調整することにより適宜調整する。
液晶材料の比抵抗は、例えば、高抵抗のフッ素系材料と低抵抗のシアノ系材料を混合したり、液晶材料にイオン性の不純物を添加したりすることにより制御できる。この時、各表示層間には容量の差を若干持たせておくことが好ましい。表示層間の容量の差は、液晶材料の誘電率や表示層の厚みを異ならせることで制御できる。
【００５４】
その他、表示層７，８のスイッチング挙動は、表示層７，８を構成するコレステリック液晶の誘電率異方性、弾性率、螺旋ピッチ、高分子の骨格構造や側鎖、相分離プロセス、高分子マトリックスと表示層７，８との界面のモルフォロジー、これらの総合によって決まる高分子マトリックスと表示層７，８との界面におけるアンカリング効果の程度などによっても制御することができる。
【００５５】
より具体的には、ネマチック液晶の種類や組成比、カイラル剤の種類、樹脂の種類、高分子樹脂の出発物質であるモノマー、オリゴマー、開始剤、架橋剤などの種類や組成比、重合温度、光重合のための露光光源、露光強度、露光時間、雰囲気温度、電子線重合のための電子線強度、暴露時間、雰囲気温度、塗布時の溶媒の種類や組成比、溶液濃度、ウェット膜厚、乾燥温度、温度降下時の開始温度、温度降下速度などであるが、これらに限定されない。
【００５６】
（ＯＰＣ層）
ＯＰＣ層（光導電体層）１０は、内部光電効果をもち、アドレス光の照射強度に応じてインピーダンス特性が変化する特性を有する層である。交流（ＡＣ）動作が可能であり、アドレス光に対して対称駆動にならなければならない。電荷発生層（ＣＧＬ）が電荷輸送層（ＣＴＬ）の上下に積層された３層構造に形成されてなる。本実施形態では、ＯＰＣ層１０として、図１における上層から順に、上側の電荷発生層１３、電荷輸送層１４および下側の電荷発生層１５が積層されてなる。
【００５７】
電荷発生層１３，１５は、アドレス光を吸収して光キャリアを発生させる機能を有する層である。主に、電荷発生層１３が書き込み面とは反対側の透明電極５から書き込み面側の透明電極６の方向に流れる光キャリア量を、電荷発生層１５が書き込み面側の透明電極６からその反対側の透明電極５の方向に流れる光キャリア量を、それぞれ左右している。電荷発生層１３，１５としては、アドレス光を吸収して励起子を発生させ、ＣＧＬ内部、またはＣＧＬ／ＣＴＬ界面で自由キャリアに効率良く分離させられるものが好ましい。
【００５８】
アドレス光（書き込みのために露光される光）は、表示層７，８の反射光、すなわち表示色と基本的に同色であり、それを吸収するために、電荷発生層１３，１５は、表示色に対して補色関係にある色相を呈するように調整されることが好ましい。例えば、表示層７，８の表示色を緑色とした場合、その補色関係にあるマゼンタ色を呈した電荷発生層１３，１５が用いられる。ただし、表示色とアドレス光は必ずしも同色である必要はなく、表示色と電荷発生層の色は必ずしも補色関係である必要はない。また、表示層７，８の反射光はそれぞれ異なる色相であってもよく、電荷発生層１３，１５はそれぞれ異なる色相であってもよい。
【００５９】
電荷発生層１３，１５は、電荷発生材料（たとえば金属又は無金属フタロシアニン、スクアリウム化合物、アズレニウム化合物、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスやトリス等アゾ顔料、キナクリドン顔料、ピロロピロール色素、多環キノン顔料、ジブロモアントアントロンなど縮環芳香族系顔料、シアニン色素、キサンテン顔料、ポリビニルカルバゾールとニトロフルオレン等電荷移動錯体、ピリリウム塩染料とポリカーボネート樹脂からなる共昌錯体）を直接成膜する乾式法か、またはこれら電荷発生材料を、高分子バインダー（たとえばポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビニルカルバゾール樹脂、ビニルホルマール樹脂、部分変性ビニルアセタール樹脂、カーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、ビニルアセテート樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂等）とともに適当な溶剤に分散ないし溶解させて塗布液を調製し、これを塗布し乾燥させて成膜する湿式塗布法等により形成することができる。
【００６０】
電荷輸送層１４は、電荷発生層１３，１５で発生した光キャリアが注入されて、バイアス信号で印加された電場方向にドリフトする機能を有する層である。一般的に電荷輸送層は、電荷発生層の数１０倍の厚みを有するため、電荷輸送層１４の容量、電荷輸送層１４の暗電流、および電荷輸送層１４内部の光キャリア電流が、ＯＰＣ層１０全体の明暗インピーダンスを決定付けている。
【００６１】
電荷輸送層１４は、電荷発生層１３，１５からの自由キャリアの注入が効率良く発生し（電荷発生層１３，１５とイオン化ポテンシャルが近いことが好ましい）、注入された自由キャリアができるだけ高速にホッピング移動するものが好適である。暗時のインピーダンスを高くするため、熱キャリアによる暗電流は低い方が好ましい。
【００６２】
電荷輸送層１４は、低分子の正孔輸送材料（たとえばトリニトロフルオレン系化合物、ポリビニルカルバゾール系化合物、オキサジアゾール系化合物、ベンジルアミノ系ヒドラゾンあるいはキノリン系ヒドラゾン等のヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、ベンジジン系化合物）、または低分子の電子輸送材料（たとえばキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、フルフレオン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物）を、高分子バインダー（たとえばポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、含珪素架橋型樹脂等）とともに適当な溶剤に分散ないし溶解させて塗布液を調製し、これを塗布し乾燥させて形成すればよい。
【００６３】
＜書き込み装置＞
本実施形態において書き込み装置（光変調素子の駆動装置）２とは、表示媒体１に画像を書き込む装置であり、表示媒体１に対してアドレス光の照射を行う光照射部（露光装置）１８および表示媒体１に電圧を印加する電圧印加部（電源装置）１７を主要構成要素とし、さらにこの動作を制御する制御回路１６が配されてなる。
【００６４】
（光照射部）
光照射部（露光装置）１８は、像様となる所定のアドレス光パターンを表示媒体１に照射する機能を有し、制御回路１６からの入力信号に基づき、表示媒体１上(詳しくは、ＯＰＣ層上）に所望の光画像パターン（スペクトル・強度・空間周波数）を照射できるものであれば特に制限されるものではない。
【００６５】
光照射部１８により照射されるアドレス光としては、以下の条件のものが好ましく選択される。
・スペクトル：ＯＰＣ層１０の吸収波長域のエネルギーができるだけ多いことが好ましい。
・照射強度：明時に各表示層７，８への印加電圧がＯＰＣ層１０との分圧により上下閾値の電圧以上となって、表示層７，８中の液晶を相変化させ、暗時にはそれ以下となるような強度。
光照射部１８により照射されるアドレス光としては、ＯＰＣ層１０の吸収波長域内にピーク強度を持ち、できるだけバンド幅の狭い光であることが望ましい。
【００６６】
光照射部１８としては、具体的には以下のものが挙げられる。
（１−１）光源（たとえば、冷陰極管、キセノンランプ、ハロゲンランプ、ＬＥＤ、ＥＬ等）をアレイ状に配置したものや、光源と導光板とを組み合せたもの、などの均一な光源
（１−２）光パターンを作る調光素子（たとえば、ＬＣＤ、フォトマスクなど）の組み合わせ
（２）面発光型ディスプレイ（たとえばＣＲＴ、ＰＤＰ、ＥＬ、ＬＥＤ、ＦＥＤ、ＳＥＤ）
（３）上記（１−１）、（１−２）あるいは（２）と光学素子（たとえばマイクロレンズアレイ、セルホックレンズアレイ、プリズムアレイ、視野角調整シート）との組み合わせ
【００６７】
（電圧印加部）
電圧印加部１７は、所定のバイアス電圧を表示媒体１に印加する機能を有し、制御回路１６からの入力信号に基づき、表示媒体（各電極間）に所望の電圧波形を印加できるものであればよい。ただし、ＡＣ出力ができ、高いスルーレートが要求される。電圧印加部１７には、例えばバイポーラ高電圧アンプなどを用いることができる。
【００６８】
電圧印加部１７による表示媒体１への電圧の印加は、接触端子１９，２０を介して、透明電極５−透明電極６間に為される。
ここで接触端子１９，２０とは、電圧印加部１７および表示媒体１（透明電極５，６）に接触して、両者の導通を行う部材であり、高い導電性を有し、透明電極５，６および電圧印加部１７との接触抵抗が小さいものが選択される。表示媒体１と書き込み装置２とを切り離すことができるように、透明電極５，６と電圧印加部１７とのどちらか、あるいは両者から分離できる構造であることが好ましい。
【００６９】
接触端子１９，２０としては、金属（たとえば金・銀・銅・アルミ・鉄）、炭素、これらを高分子中に分散させた複合体、導電性高分子（たとえばポリチオフェン系・ポリアニリン系）などでできた端子で、電極を挟持するクリップ・コネクタ形状のものが挙げられる。
【００７０】
（制御回路）
制御回路１６は、外部（画像取り込み装置、画像受信装置、画像処理装置、画像再生装置、あるいはこれらの複数の機能を併せ持つ装置等）からの画像データに応じて、電圧印加部１７および光照射部１８の動作を適宜制御する機能を有する部材である。制御回路１６による具体的な制御内容は、「第１書き込み工程」および「第２書き込み工程」の２つの工程からなるものであり、その詳細については、以下の＜駆動方法＞の項で詳述することとする。
【００７１】
＜駆動方法＞
本実施形態の光変調素子の駆動方法について、以下に詳細に説明する。
既述の通り、本実施形態の光変調素子の表示層７および表示層８は、図２のグラフに示されるスイッチング挙動を示すものである。これを前提にして、工程ごとに説明する。
【００７２】
（第１の書き込み工程）
まず、表示層７および８にかかる電圧が、表示層７の上閾値Ｖｆｐ７より低く表示層８の上閾値Ｖｆｐ８より高い、Ｖｃ間になるようなバイアス電圧（リセット電圧）を所定のパルス波形で電圧印加部１７により印加しつつ、それと同時に、光照射部１８で選択的に露光して、露光部におけるＯＰＣ層１０の抵抗値を変化（低下）させることで表示層７および表示層８の分圧を上昇させる。これにより、露光部で、表示層７および表示層８にかかる電圧が上閾値の電圧Ｖｆｐ７を超え、表示層７はホメオトロピック相に相変化する。
また、非露光部では、印加電圧がＶｃであるため、表示層７はフォーカルコニック相となる。
【００７３】
一方、表示層８は露光部、非露光部にかかわらずホメオトロピック相となる。この状態で電圧印加を急速に解除すると、ホメオトロピック相はプレーナ相に変化し、フォーカルコニック相はその状態を維持する。
このようにして、表示層７の部位ごとに、相の選択が為される。すなわち、第１の書き込み工程の操作により、表示媒体１の一方の面（図１における上方の面）に画像が記録される。
【００７４】
（第２の書き込み工程）
第１の書き込み工程の動作が為された後、表示層７および８にかかる電圧が、表示層８の下閾値Ｖｐｆ８よりも低いＶａ間になるようなバイアス電圧（セレクト電圧）を所定のパルス波形で電圧印加部１７により印加すると同時に、光照射部１８で選択的に露光して、第１の書き込み工程の場合と同様に、露光部における表示層７および表示層８の分圧を上昇させる。これにより、露光部では、表示層７および表示層８にかかる電圧が下閾値Ｖｐｆ８を超え、表示層８はフォーカルコニック相に相変化する。また、非露光部への印加電圧はＶａであるため、表示層８はプレーナ状態を維持する。
【００７５】
一方、表示層７は露光部、非露光部にかかわらずプレーナまたはフォーカルコニック状態を維持する。すなわち、
このようにして、表示層８の部位ごとに、相の選択が為される。すなわち、第２の書き込み工程の操作により、表示媒体１における第１の書き込み工程の操作で記録された側の裏面（図１における下方の面）に画像が記録される。
【００７６】
以上の書き込み工程の動作が順次行われ、電圧を印加しつつ部位により露光／非露光の選択が為されると、その組合せに応じて、表示層７および表示層８の内の任意の一方もしくは双方が反射状態、または双方を透過状態となる。このように相が選択されて、光変調素子の表裏両面への書き込み（駆動）が為される。
【００７７】
このようにして表裏両面に画像が記録された表示媒体１は、接触端子１９，２０から外すことで、持ち運びや保存等のハンドリングを自由に行うことができる。そして表裏いずれの面から見た場合にも、それぞれの記録画像を視認することができる。このとき、ＯＰＣ層１０（より正確には電荷発生層１３，１５）が、表示層７，８の反射光（表示色。本実施形態では緑色）に対して補色関係にある色相（本実施形態ではマゼンタ色）を呈しているため、観者側から見て裏面側の記録画像はＯＰＣ層１０に吸収されて観者には視認されない。すなわち、画像の裏映りが無い明瞭な画像を視認することができる。
【００７８】
以上のように、本発明の光変調素子である本実施形態の表示媒体１は、閾値シフト法をアレンジした上記駆動方法により、一方の面からの露光により表裏両面の画像の記録を簡便に行うことができる。また、このように簡便に表裏両面の画像記録が可能でありながら、その構造は比較的簡素であり、表示媒体製造のコストを下げることもでき、積層される層の数も少ないので、表示媒体の薄型化をも実現することができる。
【００７９】
［第２の実施形態］
図３は、本発明の光変調素子およびその駆動方法を適用したシステムの他の例示的一態様である第２の実施形態の概略構成図である。本実施形態のシステムは、フルカラー画像を記録することが可能な本発明の光変調素子である表示媒体（光変調素子）１０１と書き込み装置１０２とからなる。この両構成要素について詳細に説明してから、その駆動方法について説明する。
【００８０】
＜表示媒体＞
本実施形態において表示媒体（本発明の光変調素子）１０１は、図３における上面側から順に、透明基板１０３、光変調ユニット２００Ｂ、内部基板１１１、光変調ユニット２００Ｇ、内部基板１１２、光変調ユニット２００Ｒおよび透明基板１０４が積層されてなる物である。
【００８１】
また、３組の光変調ユニット２００Ｂ，２００Ｇ，２００Ｒは、図３における上面側から順に、それぞれ透明電極（電極）１０５Ｂ，１０５Ｇ，１０５Ｒ、表示層１０７Ｂ，１０７Ｇ，１０７Ｒ、ＯＰＣ層（光導電体層）１１０Ｂ，１１０Ｇ，１１０Ｒ、表示層１０８Ｂ，１０８Ｇ，１０８Ｒおよび透明電極（電極）１０６Ｂ，１０６Ｇ，１０６Ｒが積層されてなる物である。
【００８２】
また、３つのＯＰＣ層（光導電体層）１１０Ｂ，１１０Ｇ，１１０Ｒは、図３における上面側から順に、それぞれ上側の電荷発生層１１３Ｂ，１１３Ｇ，１１３Ｒ、電荷輸送層１１４Ｂ，１１４Ｇ，１１４Ｒおよび下側の電荷発生層１１５Ｂ，１１５Ｇ，１１５Ｒが積層されてなる物である。
【００８３】
この光変調ユニット２００Ｂ，２００Ｇ，２００Ｒは、それぞれが第１の実施形態の光変調素子の基本構成を成している。したがって、本実施形態の光変調素子は、第１の実施形態の光変調素子を３組重ね合わせてなるものと概ね同等の物である。これら光変調ユニット２００Ｂ，２００Ｇ，２００Ｒは、色に関する条件が異なる他は、各ユニット間で基本的に同一の構成となっている。
【００８４】
なお、以下の説明において、光変調ユニットおよびその構成部材について、符号から末尾のアルファベットを除して記す場合があるが、これは、特定の色のものを指すのではなく、３色の光変調ユニット、あるいはその構成部材にそれぞれ適用されることを意味するものである。
【００８５】
透明基板１０３，１０４は、第１の実施形態における透明基板３，４と等価の物であり、同様の構成、特性のものを用いる。また、内部基板１１１，１１２は、透明基板１０３，１０４と厚みを変えることが可能である点を除けば、基本的に透明基板１０３，１０４と近似するものであり、同様の構成、特性のものを用いる。
【００８６】
一方、光変調ユニット２００を構成する部材についても、色に関する条件を除けば、第１の実施形態におけるそれぞれ対応する部材（透明電極１０５，１０６に対する透明電極５，６、表示層１０７，１０８に対する表示層７，８、ＯＰＣ層１１０に対するＯＰＣ層１０）と等価の物であり、同様の構成、特性のものを用いる。
したがって、本実施形態における表示媒体１０１の各構成部材についての詳細な説明は割愛する。そして、本実施例に特有の光変調ユニット２００について、以下に説明する。
【００８７】
光変調ユニット２００Ｒは、レッド（Ｒ）色を表示し得るユニットである。そのため、光変調ユニット２００Ｒにおける表示層１０７Ｒ，１０８ＲがＲ色を反射するように、含まれるコレステリック液晶が選択される。一方、光変調ユニット２００Ｒに対するアドレス光もＲ色となり、それを吸収するために、電荷発生層１１３Ｒ，１１５Ｒは、アドレス光に対して補色関係にあるシアン（Ｃ）色を呈するように調整される。
【００８８】
光変調ユニット２００Ｇは、グリーン（Ｇ）色を表示し得るユニットである。そのため、光変調ユニット２００Ｇにおける表示層１０７Ｇ，１０８ＧがＧ色を反射するように、含まれるコレステリック液晶が選択される。一方、光変調ユニット２００Ｇに対するアドレス光もＧ色となり、それを吸収するために、電荷発生層１１３Ｇ，１１５Ｇは、アドレス光に対して補色関係にあるマゼンタ（Ｍ）色を呈するように調整される。
【００８９】
光変調ユニット２００Ｂは、ブルー（Ｂ）色を表示し得るユニットである。そのため、光変調ユニット２００Ｂにおける表示層１０７Ｂ，１０８ＢがＢ色を反射するように、含まれるコレステリック液晶が選択される。一方、光変調ユニット２００Ｂに対するアドレス光もＢ色となり、それを吸収するために、電荷発生層１１３Ｂ，１１５Ｂは、アドレス光に対して補色関係にあるイエロー（Ｙ）色を呈するように調整される。
【００９０】
＜書き込み装置＞
本実施形態において書き込み装置（光変調素子の駆動装置）１０２とは、表示媒体１０１に画像を書き込む装置であり、表示媒体１０１に対してアドレス光の照射を行う光照射部（露光装置）１１８および表示媒体１０１に電圧を印加する電圧印加部（電源装置）１１７を主要構成要素とし、さらにこの動作を制御する制御回路１１６が配されてなる。
【００９１】
（光照射部）
光照射部１１８は、レッド（Ｒ）色、グリーン（Ｇ）色およびブルー（Ｂ）色の３色のアドレス光を表示媒体の露光面側（図３における下側）に照射できるように構成されている。このアドレス光は、３色同時に照射してもよいし、別々に照射してもよい。書き込み時間の短縮化の観点からは、３色同時に照射することが好ましい。このようにアドレス光が３色である点を除けば、その他の構成や機能等は、第１の実施形態における光照射部１８と同様なので、より詳細な説明は割愛する。
【００９２】
（電圧印加部）
電圧印加部１１７は、所定のバイアス電圧を表示媒体１０１に印加する機能を有し、本実施形態においては、第１の実施形態における電圧印加部１７に相当する３つの電圧印加ユニット１０９Ｂ，１０９Ｇ，１０９Ｒを備える。
【００９３】
電圧印加部１１７による表示媒体１０１への電圧の印加は、３つの電圧印加ユニット１０９Ｂ，１０９Ｇ，１０９Ｒのそれぞれが順に、接触端子１１９Ｂ，１２０Ｂ、接触端子１１９Ｇ，１２０Ｇおよび接触端子１１９Ｒ，１２０Ｒを介して、透明電極１０５Ｂ−透明電極１０６Ｂ間、透明電極１０５Ｇ−透明電極１０６Ｇ間および透明電極１０５Ｒ−透明電極１０６Ｒ間に為される。そして、それぞれの電圧印加ユニット１０９Ｂ，１０９Ｇ，１０９Ｒが、同一またはそれぞれ異なる条件（電圧、周波数、パルス波形、印加時間、印加時期等）で、表示媒体１０１の対応する光変調ユニット２００Ｂ，２００Ｇ，２００Ｒに電圧を印加できるようになっている。
なお、個々の電圧印加ユニット１０９Ｂ，１０９Ｇ，１０９Ｒは、その構成や機能等については第１の実施形態における電圧印加部１７と同様なので、より詳細な説明は割愛する。
【００９４】
制御回路１１６は、外部（画像取り込み装置、画像受信装置、画像処理装置、画像再生装置、あるいはこれらの複数の機能を併せ持つ装置等）からの画像データに応じて、電圧印加部１７および光照射部１８の動作を適宜制御する機能を有する部材である。制御回路１１６による具体的な制御内容については、以下の＜駆動方法＞の項で説明することとする。
【００９５】
＜駆動方法＞
本実施形態の光変調素子の駆動方法について、以下に詳細に説明する。
既述の通り、本実施形態の光変調素子である表示媒体１０１は、３組の光変調ユニット２００Ｂ，２００Ｇ，２００Ｒが重ね合わせられてなるものである。かかる表示媒体１０１の駆動方法としては、光変調ユニット２００のそれぞれに対して、第１の実施形態で説明した「第１書き込み工程」および「第２書き込み工程」の２つの工程の操作が為される。各工程における操作やその作用、さらには意義や態様についての詳細は、基本的に第１の実施形態の場合と同様であるため、個々の光変調ユニット２００についての説明は省略し、全体的な動作について説明する。
【００９６】
本実施形態の駆動方法においては、第１の実施形態で説明した「第１書き込み工程」および「第２書き込み工程」の操作に対応して、それぞれ書き込み装置１０２の電圧印加部１１７によりそれぞれの光変調ユニット２００の透明電極１０５−透明電極１０６間に電圧を印加しつつ、同時に光照射部１１８からＲ色、Ｇ色およびＢ色の３色の像様のアドレス光を表示媒体の露光面側（図３における下側）から照射する。すなわち、各工程に応じた「電圧印加」＋「アドレス光照射」が為される。各工程でのアドレス光の照射は、３色同時に行ってもよいし、別々に行っても構わない。
【００９７】
Ｂ色のアドレス光は、補色関係に無い光変調ユニット２００Ｒおよび２００Ｇを透過して、光変調ユニット２００Ｂの表示層１０８Ｂも透過し、Ｂ色と補色関係にあるＹ色を呈する電荷発生層１１３Ｂ，１１５Ｂに吸収される。そして、光変調ユニット２００Ｂにおける「第１書き込み工程」あるいは「第２書き込み工程」の操作が実現する。
【００９８】
Ｇ色のアドレス光は、補色関係に無い光変調ユニット２００Ｒを透過して、光変調ユニット２００Ｇの表示層１０８Ｇも透過し、Ｇ色と補色関係にあるＭ色を呈する電荷発生層１１３Ｇ，１１５Ｇに吸収される。そして、光変調ユニット２００Ｇにおける「第１書き込み工程」あるいは「第２書き込み工程」の操作が実現する。なお、Ｇ色のアドレス光は、電荷発生層１１３Ｇ，１１５Ｇにおいて吸収されるので、光変調ユニット２００Ｇの上層の光変調ユニット２００Ｂには達しない。
【００９９】
Ｒ色のアドレス光は、光変調ユニット２００Ｒの表示層１０８Ｒは透過し、Ｒ色と補色関係にあるＣ色を呈する電荷発生層１１３Ｒ，１１５Ｒに吸収される。そして、光変調ユニット２００Ｒにおける「第１書き込み工程」あるいは「第２書き込み工程」の操作が実現する。なお、Ｒ色のアドレス光は、電荷発生層１１３Ｒ，１１５Ｒにおいて吸収されるので、光変調ユニット２００Ｒの上層の光変調ユニット２００Ｇおよび光変調ユニット２００Ｂには達しない。
【０１００】
以上のようにして、光変調ユニット２００ごとに「第１書き込み工程」および「第２書き込み工程」の操作が為されると、電圧を印加しつつ部位により露光／非露光が選択され、その組合せに応じて、表示層１０７および表示層１０８の内の任意の一方もしくは双方が反射状態、または双方を透過状態となる。このように相が選択されて、各光変調ユニット２００の表裏両面への書き込み（駆動）が為される。
【０１０１】
このようにして各光変調ユニット２００の表裏両面に画像が記録された表示媒体１０１は、接触端子１１９，１２０から外すことで、持ち運びや保存等のハンドリングを自由に行なうことができる。そして表裏いずれの面から見た場合にも、それぞれの記録画像を視認することができる。このとき、各光変調ユニット２００におけるＯＰＣ層１１０（より正確には電荷発生層１１３，１１５）が、表示層１０７，１０８の反射光（表示色）に対して補色関係にある色相を呈しているため、観者側から見て各光変調ユニット２００の裏面側の記録画像はＯＰＣ層１０に吸収されて観者には視認されない。すなわち、各色ごとに画像の裏映りが無い。すなわち、明瞭な画像を視認することができる。
【０１０２】
また、各光変調ユニット２００における表示層１０７，１０８からの反射像を視認する際には、観者側から見てその手前に１組または２組の光変調ユニット２００があったとしても、いずれも補色関係に無いためそのまま透過し、各光変調ユニット２００が描く本来の色画像を視認することができる。すなわち、各光変調ユニット２００の発色画像の色重ねによる色再現性の高いフルカラー画像を視認することができる。
【０１０３】
以上のように、本発明の光変調素子である本実施形態の表示媒体１０１は、閾値シフト法をアレンジした前記駆動方法により、一方の面からの３色のアドレス光の露光により表裏両面のフルカラー画像の記録を簡便に行うことができる。また、このように簡便に表裏両面のフルカラー画像記録が可能でありながら、その構造は比較的簡素であり、表示媒体製造のコストを下げることもでき、積層される層の数も比較的少ないので、フルカラーの表示媒体としての薄型化をも実現することができる。
【０１０４】
以上、２つの好ましい実施形態を挙げて本発明を詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、以上の実施形態では、光変調ユニットが１組の構成および３組の構成のもののみを具体例として挙げて説明しているが、本発明において表示層はこれらに限られるものではなく、２層の構成であっても４層以上の構成であっても構わない。
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の光変調素子およびその駆動方法を適用したシステムの例示的一態様である第１の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１の光変調素子における各表示層のコレステリック液晶のスイッチング挙動を示すグラフである。
【図３】本発明の光変調素子およびその駆動方法を適用したシステムの他の例示的一態様である第２の実施形態の概略構成図である。
【図４】コレステリック液晶の分子配向と光学特性の関係を示す模式説明図であり、（Ａ）はプレーナ相、（Ｂ）はフォーカルコニック相、（Ｃ）ホメオトロピック相の各相におけるものである。
【図５】コレステリック液晶のスイッチング挙動を説明するためのグラフである。
【図６】従来からの一般的な光変調素子に対して、露光装置で画像の書き込みを行っている様子を模式的に表す模式図である。
【図７】一般的な光変調素子の基本構造を上下対象に貼り合わせてなる構造の両面記録可能な光変調素子を模式的に表す模式図である。
【図８】従来技術の閾値シフト法による画像書き込みの様子を説明するための模式説明図である。
【図９】閾値シフト法に供される積層型光変調素子における各表示層のコレステリック液晶のスイッチング挙動を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１０１：表示媒体（光変調素子）、  ２，１０２：書き込み装置、  ３，４，１０３，１０４：透明基板、  ５，６，１０５，１０６，５０５，５０６：透明電極（電極）、  ７，８，１０７，１０８，５０７：表示層、  １０，１１０，５１０：ＯＰＣ層(光導電体層）、  １３，１５，１１３，１１５：電荷発生層、  １４，１１４：電荷輸送層、  １６，１１６：制御回路、  １７，１１７：電圧印加部、  １８，１１８：光照射部、  １９，２０，１１９，１２０：接触端子、  １０９：電圧印加ユニット、  １１１，１１２：内部基板、  ２００：光変調ユニット、  ５０１：積層型光変調素子、  ５０９：着色層、  ５１２：露光装置、  ５１７：電源装置
【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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【図９】
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