(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加する電界の方向に応じて、その電界方向に内部を分極させ、その分極状態を保持するメモリ層と、
そのメモリ層に積層された着色層と、
その着色層に積層され、前記分極状態に応じて有色から無色へと色を変化させるエレクトロクロミック材料からなる可視層とを備えたことを特徴とする表示媒体。
【請求項２】
前記メモリ層は、
強誘電体からなること
を特徴とする請求項１に記載の表示媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、文字や画像のデジタルデータを記録する方法として、磁気、光、静電気等を利用したものが種々考案されており、これらのデジタルデータは一旦記録した後、他の情報処理装置に容易に転送・再生することができるものである。一方、このようなデジタルデータを紙媒体にプリンタで印刷して可視化する方法など、デジタルデータから可視化されたアナログデータへの変換も容易に行うことができた。そしてまた、この紙媒体に印刷されたようなアナログデータは、スキャナなどを用いることで、再びデジタルデータに変換することも可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタルデータのままであればデータの交換は容易であるが、そのままでは可視性がなく内容が全く分からない。もしその内容を知りたければその都度、何らかの情報処理装置によりデータを読み取り、画面などに表示して文字や画像を再生する必要がある。そのためにこのデジタルデータを再生する情報処理装置を常時備えることは煩雑であるし、手元に情報処理装置がなければ全く内容がわからないという問題があった。
【０００４】
一方、データを可視化するためには、例えば紙媒体に印刷すれば確かに可視化はでき、このような可視化された記録媒体をそのまま見れば情報処理装置がなくても内容を一覧で把握できるようになる。しかし、ここで紙媒体に印刷され可視化された文字や画像はアナログデータであり、これをそのままデジタルデータとして読み出し・編集・保存・転送等をすることはできず、スキャナなどでデジタルデータに再変換しなければ編集・保存・転送等ができないという問題もあった。
【０００５】
さらに、スキャナなどで紙媒体に印刷されたようなアナログデータを読み取っても、元のデジタルデータが完全に再現できるわけではなく、アナログデータからデジタルデータに変換する度に内容が劣化するという問題があった。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するものであり、デジタルデータを記録し、且つその記録された内容を使用者が肉眼でそのまま確認できる表示媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明の表示媒体では、印加する電界の方向に応じて、その電界方向に内部を分極させ、その分極状態を保持するメモリ層と、そのメモリ層に積層された着色層と、その着色層に積層され、前記分極状態に応じて有色から無色へと色を変化させるエレクトロクロミック材料からなる可視層とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
この構成に係る表示媒体では、メモリ層の分極状態から生じる電界により画像を見やすく表示することができる。また、メモリ層の分極の極性が変化して電界が変化すれば、これに応じて表示する画像を書き換えることができる。
【００１７】
【００１８】
さらに、この構成に係る表示媒体では、大きく色の変化をさせることでコントラストの高い見やすい画像の表示をすることができる。また、透明状態では、背景の色を変えることにより、表示面に表示される色を自由に変化させることもできる。また、着色層を可視層に表示される色の画像に対してコントラストの高い色とすることで視認性を高めることができる。
【００１９】
請求項２に係る発明の表示媒体では、請求項１に記載の表示媒体の構成に加え、前記メモリ層は、強誘電体からなることを特徴とする。
【００２０】
【００２１】
その上、所定以上の強さの外部電界を再度かけることで、再び自発分極の極性を変換することができる。従って、これに応じて可視層で表示する画像を書き換えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、記録媒体１（表示媒体）の構成の概略を示す模式断面図である。最初に、記録媒体１の構成について図１を参照しながらその概略を説明する。
【００２３】
記録媒体１は、強誘電体からなるメモリ層２と、このメモリ層２にエレクトロクロミック材料からなる可視層３が積層され長方形の薄板状に形成される。便宜的に、図１において右側の可視層３がある面を表面、左側のメモリ層２がある面を裏面と呼ぶ。また、可視層３の表面は画像が表示される面であり、以下表示面と呼ぶ。
【００２４】
メモリ層２は、例えば、ポリフッ化ビニリデンのような強誘電体からなる薄膜により形成される。ここで強誘電体とは、結晶の誘電率が温度が低くなるとともに増大し、所定の臨界温度（キュリー温度）で発散して相転移をおこし、低温相において自発誘電分極が発生する物質をいう。強誘電体には、自発分極が外部電界により反転可能なものが多く、このようなものであれば任意に自発分極を反転させることができる。特に、全体が一方向に分極しているメモリ層に選択的に分極を反転させることができるものであれば、画素に対応した分極の反転が可能になる。本実施の形態では、このような電界により自発分極が反転可能な強誘電体を利用して、自発分極の状態でデジタルデータを記憶するものである。
【００２５】
このような強誘電体には、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸カリウム（ＫＴａＯ３）、ニオブ酸ナトリウム（ＮａＮｂ５Ｏ１５）などがある。また有機物では、ポリフッ化ビニリデンの他、フッ化ビニリデンと四フッ化エチレンの共重合体、フッ化ビニリデンと三フッ化エチレンの共重合体、ビニリデンシアニドとビニルアルコールの共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニリデンアミナドや、分子鎖が平面ジグザグ構造をとり、分子の繰り返し単位が奇数である例えば奇数ナイロンのような脂肪族ポリアミドなどが挙げられるが、これに限られるものではないが、導電体上に薄膜形成能を持つ強誘電体であれば望ましい。
【００２６】
また、強誘電体にかけた電界による自発誘電分極は、強磁性体の磁化曲線に似た誘電分極と電界の間にヒステリシス特性が観測され、結晶のなかでは強誘電分域構造が発生する。そのため、一旦自発分極するとヒステリシス特性の限界を超える外部電界を受けない限り分極状態が維持され、いわゆるメモリ効果を発揮する。
【００２７】
可視層３は、例えば酸化タングステンのようなエレクトロクロミック材料である薄膜から形成される。エレクトロクロミズム（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｓｍ）は、電界の印加により物質の色が変化する現象をいい、半導体の吸収端、ハロゲン化アルカリの色中心、有機分子の吸収帯などの波長領域でみられ、またモリブデンや鉄を添加した酸化タングステン、あるいはチタン酸ストロンチウムでは、明白な色の可逆的変化が目に見える現象である。なお、広義のエレクトロクロミック材料には液晶も含まれると解されるが、本発明では、液晶は除外して考えることとする。これらの色の変化は、液晶であれば構造に異方性があるため電界でその配光が変わることにより色の変化を起こすが、例えば、酸化タングステンでは電極からの電子の注入で還元されて無色から青色に変わり、この着色濃度は電子の注入電荷量に依存し、十分に着色すると白色背景にすれば高コントラストの鮮やかな青色画像が表示され印刷紙のような画像を表示することも可能である。また、環状構造の開環又は閉環の状態で色の変化を起こすようなものもある。
【００２８】
このような可逆的な電気化学反応を生成することにより色調の変化など光学的現象を示しエレクトロクロミズムを生じる材料を、本願においてエレクトロクロミック材料と呼ぶ。このエレクトロクロミック材料には、酸化タングステン（ＷＯ３）のほか、酸化モリブデン、タンタル酸塩、チタン酸塩などの遷移金属酸化物に基づく無機化合物や、ポリビオローゲンなどの有機物が知られている。
【００２９】
変化する色については、発色・消色は、電気化学的酸化還元反応が基礎となり、酸化により色が消失する。また、ビオロゲン系では、還元発色種が電極上に析出し、着色被膜を形成して表示を行う。
【００３０】
具体的な色としては、無機化合物の酸化タングステンが無色と青色に変化することがよく知られている。また有機物では、ビオローゲン誘導体が無色と青色、紫色に変化する。ほかに、電界重合で得られる導電性高分子であるポリビオロゲンでは青色と無色に、ポリパソフェナンスロリン鉄では赤色と無色に、ポリテトラチアフルバレンでは、黄色と緑色、赤色に、ポリビニルカルバゾールでは無色と緑色に、ポリチオフェンでは青色と赤色に、ポリピロールでは茶色と青色に、ポリアニリンでは黄色と青色に、ポリパラフェニレンでは紫色と黄色に、ポリエチレンテレフタレートでは赤色と無色に、ポリイソチアナフテンでは無色と青色にそれぞれ変化する。
【００３１】
本実施の形態の可視層３では、酸化タングステン（ＷＯ３）の薄膜により形成されているため、強誘電体からなるメモリ層２が形成する電界により、電子が奪われて酸化して無色になり、あるいは電子が注入されて還元し青色の画像を形成する。
【００３２】
なお、メモリ層２を生成する材料としてはポリフッ化ビニリデンの他、可撓性を有するものが望ましい。また、可視層３も可撓性を有することが望ましいが、厚みがきわめて薄い材料であれば、酸化タングステンの他ほとんどの材料で可撓性を生じるので、メモリ層２及び可視層３は、その機能を果たす範囲で十分に薄い膜状に形成することが望ましい。
【００３３】
尚、ここでは可視層３が透明な状態では、可視層３を透過してメモリ層２が表示面から観察されるが、メモリ層２自体の色を、還元されて発色した酸化タングステンの青色とコントラストが高くなるような色、例えば白色に着色しておくことで、可視層３が着色した部分とのコントラストを高めることができ、視認性の高い画像を形成できる。
【００３４】
次に、上記のような構成を備えた記録媒体１の作用について図１を参照して、説明する。この記録媒体１のメモリ層２は、前述のようにポリフッ化ビニリデンの薄膜からなる強誘電体により形成されている。
【００３５】
まず、図１の上部に示すように記録媒体１の表面に陽極である表外部電極８７を、裏面側に陰極である裏外部電極８６を接触させ、メモリ層２に外部電界を印加する。このような極性で電極により外部電界を印加すれば、陰極からは電子が供給され、陽極側では電子が奪い取られるので、可視層３側でプラスの電荷が、裏面ではマイナスの電荷が偏って存在する状態でメモリ層２の双極子モーメントが１方向に揃えられる。このように電界を印加すると、この段階では可視層３は、電子が奪われるため酸化状態となって酸化タングステンとなり、透明な状態となって画像が形成されないので、可視層３を透過してメモリ層２が観察されることになる。
【００３６】
この状態を化学式で表せば、可視層３のエレクトロクロミック材料である酸化タングステンは、ＷＯ３＋ｘＨ＋＋ｘｅと表される。
【００３７】
この状態で、電極からの電圧の印加を停止して、電極による電界をかけるのをやめてもメモリ層２の強誘電体であるポリフッ化ビニリデンは、自発分極の状態が維持されるため、電極による電界と同じ向きの電界が残留し、可視層３もこの電界の影響を受け電極による電界をかけた状態と同じ電子の供給がない状態を保持する。従って、可視層３は透明な状態で画像を形成しない状態を保持する。
【００３８】
次に、図１下部に示すように、表外部電極８７が陰極に、裏外部電極８６が陽極になるように逆極性の外部電界を印加する。そうすると、この外部電界により逆極性の電界を印加された画素の部分の双極子が反転し、可視層３のエレクトロクロミック材料に電子が注入されて、これにより酸化タングステンは還元される。従って可視層３は透明から青色に変化し、画像が形成される。
【００３９】
この状態では、可視層３のエレクトロクロミック材料である酸化タングステンが、ＨｘＷＯ３という状態に変化している。
【００４０】
そして、ここで電極による外部電界の印加を停止しても、先に述べた理由と同じく自発分極の状態は保持され電界が残留し、そのため青色に変色した可視層３もまたその状態が保持される。
【００４１】
尚、記録媒体１の表裏に配置された各画素に対応した多数の電極により、画素ごとに異なる極性の外部電界をかけることもできるが、この方法については口述する。
【００４２】
本実施の形態の記録媒体１では上記のような構成を備えるため、以下のような効果がある。即ち、外部電界をかけることで可視層３から電子を奪えばエレクトロクロミズム材料が酸化されて青色から無色に変化し、可視層３に電子が注入されればエレクトロクロミズム材料が還元されて無色から青色に変化するため、メモリ層２を背景に高コントラストの鮮やかな青色画像が表示され、印刷紙のような画像を表示することができるという効果がある。
【００４３】
そして、この可視層３に表示された画像は、電界の印加を停止した後でも、メモリ層２の強誘電体が自発分極しているので、可視層３に電界をかけ続け、可視層３に形成された画像が保持されるという効果がある。この状態は長時間保持が可能であるので、表示板やポスターのような使い方もできる。
【００４４】
さらに、記録媒体１自体を、可撓性のある材料により薄膜状に形成でき、折り曲げたり丸めたりできるように製作することもできる。そうすれば、大型の画面を丸めて小さくして、容易に運搬したり保管したりすることができるという効果を生じる。
【００４５】
さらに、画像として表示した内容は、メモリ層２に双極子の向きとして保存され、この自発分極により生じた双極子の向きは、所定の検出手段で検出が可能であるため、画像を基本的に劣化のないデジタルデータとして取り出すことができるという効果もある。また、外部電界により再び双極子にの向きを変換できるため、デジタルデータとして読み出した画像を編集して再び記録されているメモリ層２の内容を書き換えることもできる。
【００４６】
また、記録媒体１に記憶されているデジタルデータを書き換えるだけで、その内容に従って、画像も書き換えが可能という効果もある。
【００４７】
次に、本実施の形態の記録媒体１の第１の変形例である記録媒体１０１について説明する。ここで、図２は、記録媒体１の表裏両面に電極を設けた第１の変形例である記録媒体１０１の構成を表す模式断面図である。本実施の形態の記録媒体１では、記録媒体１自身には電極が設けられていなかったが、あらかじめ記録媒体１に電極を設けるようにしてもよい。図２に示すように、可視層３の表面側に、透明電極からなる表電極１４ａを、記録媒体１０１全体を覆うように積層する。透明電極は、光透過性の樹脂基盤の内面に透光性を有する導電膜を被着した電極膜のようなものであってもよいし、可視層３の表面に直接導電膜を被着したようなものであってもよい。
【００４８】
記録媒体１０１の裏面には、メモリ層２の表面に裏電極１４ｂが配設される。裏電極１４ｂは、記録媒体１０１の画像を形成する画素に対応して、マトリクス状に配置される。
【００４９】
ここで図７は、本実施の形態の記録媒体１０１の裏電極１４ｂの配列を示す図である。図７に示す記録媒体１０１における裏電極１４ｂの配列は、記録媒体１の画素の配列と同じものであり、画像はＸ，Ｙの行列により配置された電極により形成される画素により構成される。裏電極１４ｂは、金属の薄膜を貼着又は被着して形成される。
【００５０】
尚、表電極１４ａ及び裏電極１４ｂは、可撓性を有する程度に厚みが薄い薄膜で形成することが望ましい。このように電極１４ａ，１４ｂを可撓性を有するものとすれば、可撓性を有するように形成されたメモリ層２及び可視層３と相俟って、可撓性を備えた記録媒体１０１とすることができる。
【００５１】
以上のように構成された記録媒体１０１では、メモリ層２及び可視層３に密着した電極１４ａ，１４ｂを備えるため、画素に正確に対応した位置での電界の印加が容易になる。また、メモリ層２に対して、ムラがない電界を印加することができる。さらに、表電極１４ａは、透明電極であるので可視層３に形成された画像の観察を妨げることがない。
【００５２】
尚、表電極１４ａは、画素に対応して分割された多数の電極からなるように構成されてもよい。このように構成することでより明確な画素を形成することができる。
【００５３】
さらに、可視層３自体が導電性を有する場合には、可視層３自体を電極として兼ねるような構成も可能である。
【００５４】
図３は、記録媒体１０１の可視層３を画素に応じて分割した本実施の形態の第２の変形例である記録媒体２０１の構成を表す模式図である。以下、図３を参照して記録媒体２０１を説明する。記録媒体２０１では、可視層３が裏電極１４ｂに対応して分割した形で形成されており、従って、可視層３は画素に応じたマトリクス状に配置されている。このように可視層３を画素に対応させて分割して配置することで、可視層３に形成される画像のエッジ部分が明確になる。従って、可視層３にシャープな画像を形成することができる。
【００５５】
図４は、記録媒体１０１のメモリ層２と可視層３の間に着色層１６を備えた本実施の形態の第３の変形例である記録媒体３０１の構成を表す模式図である。以下図４を参照して、記録媒体３０１を説明する。記録媒体３０１は、第１の変形例１０１と同様な構成の記録媒体のメモリ層２と可視層３の間に着色層１６を積層して備えたものである。着色層１６は、白色の可撓性を有する樹脂からなる薄膜により形成されるか、あるいはメモリ層２又は可視層３に着色層を塗布等することにより被着することで形成される。可視層３に表示される青色の画像に対してコントラストの高い白色とすることで視認性を高めることができる。もちろん、着色する色は任意に選択することができ、特にメモリ層２の材料自体を着色することでは発色できない色に着色したい場合に有効な構成である。
【００５６】
尚、本実施の形態の記録媒体１や変形例に示す記録媒体１０１，２０１，３０１においては、可視層３の表側に表電極１４ａが積層されて配置されるが、表電極１４ａを可視層３とメモリ層２との間に、あるいは着色層１６が積層されている場合は着色層１６とメモリ層２との間に配置するように構成してもよい（図示せず）。またこの表電極１４ａは、記録媒体全体を覆うような構成であってよいし、各画素に対応して分割されたような電極にしてもよい。このように構成することで、電界を形成する効果の面では不利であるが、電極１４ａに透明電極を用いる必要がなくなるという効果がある。但し、可視層３の導電性が低い場合は、別途電極１４ａに配線を行い、電極１４ａに電圧を印加可能に構成する必要がある。
【００５７】
この記録媒体１及び変形例の記録媒体１０１，２０１，３０１（以下記録媒体１等という。）に電界を印加し、あるいは電位を検出するためには、以下に示すような検出手段が好適に用いられる。すなわち、記録媒体１等は、外部電界を印加されて自発分極を生じさせて電荷の偏倚の状態によりデジタルデータが記憶され、また、自発分極し電荷が偏倚することによる電位の差が検出されて記憶内容が読み出されるものである。なお、記録媒体１０１，２０１，３０１については、本実施の形態の記録媒体１に電極１４ａ，１４ｂを備えてなるもので、デジタルデータの読み取り及び書き込みの原理は同様である。そこで、記録媒体１に、読取・書込装置８０Ａを備えた構成からなる記録媒体４０１をもって読み取り及び書き込みの原理を説明する。
【００５８】
ここで図５は、記録媒体１に電荷の検出手段である読取・書込装置８０Ａを備えた記録媒体４０１の構成を示す模式図である。図５に示すように、メモリ層２とその表側に積層された可視層３からなる部分を挟むように、読取・書込装置８０Ａが備えられる。
【００５９】
ここで、図６は、図５に示す記録媒体４０１の構造を詳細に説明する模式図である。記録媒体４０１では、強誘電体からなるメモリ層２内の自発分極により電荷が偏倚しているが、このメモリ層２の裏面に対向して配設された読取・書込装置８０Ａの裏外部電極８６が、画像の画素に対応して配設され、この裏外部電極８６を介してｎＭＯＳ  ＦＥＴからなる転送ゲートトランジスタ８１のソースＳが接続される。一方、この転送ゲートトランジスタ８１のドレインＤは、ビット線８２に接続されている。さらに転送ゲートトランジスタ８１のゲートＧは、ワード線８３に接続され、さらに、可視層３の表側に配設された表外部電極８７から１つの単位のメモリーセルを形成している。ビット線８２、ワード線８３は、図示しない番地解読器、コンピュータに接続される。なお、読取・書込装置８０Ａを構成する表外部電極８７はアース線９１に接続されて、図示しないコンピュータに接続される。
【００６０】
ここで図７は、本実施の形態の記録媒体１の画素の配列を示す図である。記録媒体４０１の画素の構成も記録媒体１と同様である。従って、記録媒体４０１の裏外部電極８６の配列も図７に示す構成となっている。図７に示すように、裏外部電極８６は図においてＹ方向に行を構成し、Ｘ方向に第１行から行番号をつけ、また図においてＸ方向に列を構成し、Ｙ方向に第１行から列番号をつけてマトリクス状に配列される。そして、行と列の組み合わせで裏外部電極８６のそれぞれに固有の番地が与えられている。なお、この例では、１つの画素と裏外部電極８６とは、それぞれ１対１で対応し、１つのメモリーセルに対応している。従って、このメモリーセルも、同様にマトリクス配置に配設され、メモリーマトリクスを形成している。そして、この各メモリーセルは、行デコーダ（Ｘ）と列デコーダ（Ｙ）により、行方向及び列方向にはりめぐらされたワード線８３を介して番地ごとに制御される。
【００６１】
まず、データの読み出しは、メモリ層２の双極子の極性による電荷の偏倚による電位の差により判断されるが、メモリーマトリクスにおいて、図示しないコンピュータの制御用ＣＰＵは、行デコーダ（Ｘ）と列デコーダ（Ｙ）からなる番地解読器により、所定の番地、例えば、Ｘ＝１、Ｙ＝１とする番地にアクセスして電荷があるか否かを確認する。そのため、図６に示すように、所定の行及び列のワード線８３により目的の番地を選択し、ビット線８２で電荷を検知する。即ち、ｎＭＯＳ  ＦＥＴである転送ゲートトランジスタ８１のワード線８３から金属部分のゲートＧにプラスの電圧をかける。そうすれば電界効果によりチャンネルが形成され、メモリ層２の電極部分に電子が蓄えられていれば、対向した裏電極１４ｂから電子がビット線８２に移動し、マイナスの電気が電気信号として出力されデータが検知されることになる。
【００６２】
逆に、データを書き込む場合は、所定の番地のメモリーセルのワード線８３にプラスの電気をかければ、ビット線８２から裏電極１４ｂへつながり電流を流すことが可能になる。そこでビット線８２を介して裏電極１４ｂと、アース線を介して表電極１４ａとにより所定の極性で電圧を印加すれば、裏電極１４ｂ及び、アース線９１に接続された表電極１４ａによりメモリ層２の双極子の方向を変換させて電荷の偏倚する方向を逆転させる。
【００６３】
なお、記録媒体１，１０１、２０１，３０１では、上述のような読み取り・書き込みの原理は同様に適用されるが、読取・書込装置８０Ａを備えてないため、別途読取・書込装置を備える必要がある。ここで、図９は、記録媒体１０１のデジタルデータを多数の電極が一体化された電極層により読み取りあるいは書き込むための読取・書込装置８０Ｂの構成の一例を示す模式図である。記録媒体１，１０１，２０１，３０１は構成がそれぞれ異なるが、データの読み取り・書込の原理は同じであるので、以下記録媒体１０１を例に読取・書込装置を説明する。図９に示すように、この読取・書込装置８０Ｂは、記録媒体１等を載置する載置台８８に、ここに載置した表電極１４ａに接続可能なように電極８７を設け、この載置台８８に、記録媒体１の裏電極１４ｂに対応させてマトリクス状に配置した多数の電極８６を備えた蓋体８９を揺動可能に設け、この蓋体８９に設けられた電極８６を一体として、載置台８８に載置された記録媒体１の裏電極１４ｂに圧接して接続し、一括して順次情報を書込み、又は読取る構成のものである。ここでは、読取・書込装置８０Ｂでの読み取り・書き込みの方法は、読取・書込装置８０Ａと同様なので詳しい説明は省略する。このように読取・書込装置８０Ｂを構成することで、短時間に情報の書き込み又は読み取りが可能となる。
【００６４】
次に、図１０は、記録媒体１０１のデジタルデータをスキャンヘッド９０でスキャニングして読み取りあるいは書き込むための読取・書込装置８０Ｃの構成を示す模式図である。図１０に示すように、記録媒体１は、載置台８８に載置され、スキャンヘッド９０と相対的に移動するように構成される。即ち、記録媒体１が、図示しない搬送手段で搬送されてもよいし、逆にスキャンヘッド９０が固定された記録媒体１をスキャンするように移動するように構成してもよいが、ここではスキャンヘッド９０が移動する構成とする。載置台８８に設けられた表外部電極８７は、載置台８８に載置された記録媒体１の表電極１４ａと接触するように配設される。そして、スキャンヘッド９０には、図１０において紙面に垂直な方向に記録媒体の裏外部電極８６が、記録媒体１０１の裏電極１４ｂに対応して直線状にアレイ電極として設けられ、移動しながら記録媒体１の裏面を摺動する。そして摺動しながら１行ずつ裏外部電極８６から電極１４ｂに電圧を印加し、または電位を読み取る。ここでの読み取り、書き込みの方法は、スキャンしながら一行ごとに読み取り・書き込みをする以外は読取・書込装置８０Ａで説明するものと同様の方法によるので説明は省く。
【００６５】
次に、図８は、記録媒体４０１に読取・書込用のピンである接続端子８５を備えた第５の変形例である記録媒体５０１の構成を示す模式図である。記録媒体５０１にはさらに図示しない番地解読器を備える。記録媒体５０１は、記録媒体４０１と同様に読取・書込装置８０Ａを備え、一体に設けることで、別途画素ごとのデータを検出等する特別な読取・書込装置を別途必要としない。しかしながら、図８に示すように、例えば、周知のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などに用いられているような基板に金属薄膜を備えた接続用のピンである接続端子８５を記録媒体５０１に設けることで、他のコンピュータなどにコネクタとコードによる接続が容易になるという効果がある。さらに、情報の読取・書込時に表示面を遮るようなこともなく、簡易なディスプレイとして用いることもできる。
【００６６】
以上、１の実施の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の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。
【００６７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明の表示媒体では、印加する電界の方向に応じて、その電界方向に内部を分極させその分極状態を保持するメモリ層と、そのメモリ層に積層された着色層と、その着色層に積層され、分極状態に応じて有色から無色へと色を変化させるエレクトロクロミック材料からなる可視層とを備えたことを特徴とするため、画像データをそのままメモリ層の自発分極により生じた電界により画像として可視層に表示することができる。従って、表示媒体に記録されている内容が可視化され、その内容を容易に確認できる。
【００６８】
【００６９】
さらに、薄膜状に成形することが可能であるため、運搬・保管が容易である。特に、可撓性を有する材料で製作すれば、大画面の表示が可能な大型の表示媒体であっても容易に運搬・保管ができるという効果もある。
【００７０】
【００７１】
【００７２】
また、可視層がエレクトロクロミック材料からなることを特徴とするため、メモリ層の分極状態から生じる電界により画像を見やすく表示することができるという効果がある。また、メモリ層の分極の極性が変化して電界が変化すれば、これに応じて表示する画像を書き換えることができるという効果もある。
【００７３】
さらに、エレクトロクロミック材料が分極状態に応じて無色から有色へと変化するものであることを特徴とするため、大きく色の変化をさせることでコントラストの高い見やすい画像の表示をすることができるという効果がある。また、透明状態では、背景の色を変えることにより、画面に表示される色を自由に変化させることもできるという効果もある。また、着色層を可視層に表示される色の画像に対してコントラストの高い色とすることで視認性を高めることができる。
【００７４】
請求項２に係る発明の表示媒体では、請求項１に記載の表示媒体の効果に加え、メモリ層が、強誘電体からなることを特徴とするため、外部電界をかけることで自発分極の極性を容易に変化させることができるという効果があり、且つメモリ性を有するため、長時間にわたってデジタルデータを分極状態のかたちで保持できるという効果もあり、さらに、分極状態を長時間安定して保持できるため、分極状態により生じる電界で可視層の表示を長時間安定して保持することができるという効果がある。
【００７５】
その上、所定以上の電界を再度かけることで、再び自発分極の極性を変換することができるという効果がある。従って、メモリ層のデジタルデータを書き換えることができ、これに応じて可視層で表示する画像を書き換えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る実施の態様である記録媒体１の構成の概略を示す模式断面図である。
【図２】  記録媒体１の表裏両面に電極を設けた変形例１である記録媒体１０１の構成を表す模式断面図である。
【図３】  記録媒体１０１の可視層３を画素に応じて分割した本実施の形態の変形例２である記録媒体２０１の構成を表す模式図である。
【図４】  記録媒体１０１のメモリ層２と可視層３の間に着色層１６を備えた本実施の形態の第３の変形例である記録媒体３０１の構成を表す模式図である。
【図５】  記録媒体１に電荷の検出手段である読取・書込装置８０Ａを備えた記録媒体４０１の構成を示す模式図である。
【図６】  図５に示す記録媒体４０１の構造を詳細に説明する模式図である。
【図７】  本実施の形態の記録媒体１０１の裏電極１４ｂの配列を示す図である。
【図８】記録媒体４０１に読取・書込用のピンである接続端子８５を備えた第５の変形例である記録媒体５０１の構成を示す模式図である。
【図９】  記録媒体１０１のデジタルデータを多数の電極が一体化された電極層により読み取りあるいは書き込むための読取・書込装置８０Ｂの構成の一例を示す模式図である。
【図１０】  記録媒体１０１のデジタルデータをスキャンヘッド９０でスキャニングして読み取りあるいは書き込むための読取・書込装置８０Ｃの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１、１０１，２０１，３０１，４０１，５０１  記録媒体
２    メモリ層
３    可視層
１４ａ  表電極
１４ｂ  裏電極
１６    着色層
１８    保護層
８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ    読取・書込装置
８１    転送ゲートトランジスタ
８２    ビット線
８３    ワード線
８５    接続端子
８６    裏外部電極
８７    表外部電極
８８    載置台
９０    スキャンヘッド
９１    アース線
Ｇ      ゲート
Ｓ      ソース
Ｄ      ドレイン
【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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【図１０】
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