光寫入裝置和光寫入方法

專利名稱：光寫入裝置和光寫入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光寫入裝置和光寫入方法。
背景技術(shù)：
已知一種記錄裝置(例如，見(jiàn)國(guó)際公開(kāi)No. 2004/068230)，這種記錄裝置利用光將 信息寫入到記錄元件中，所述記錄元件包括顯示部件、被設(shè)置為疊加在顯示部件上的感光 部件、以及位于顯示部件和感光部件的兩側(cè)的一對(duì)電極。在國(guó)際公開(kāi)No. 2004/068230中描 述的記錄裝置中，當(dāng)寫入信息時(shí)，例如，在時(shí)間點(diǎn)T1在電極之間施加電壓，并且，在時(shí)間T1 之后的時(shí)間T2，通過(guò)第一光源開(kāi)始照射光。在時(shí)間T2之后的時(shí)間T3，第一光源進(jìn)行的光照 射結(jié)束。在時(shí)間T3之后的時(shí)間T4，停止施加電壓。 已知一種常規(guī)的光記錄驅(qū)動(dòng)方法(例如，見(jiàn)日本特許第4011408號(hào)公報(bào))，這種 方法對(duì)光記錄元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該光記錄元件包括具有電荷產(chǎn)生層的感光部件、主要包含形 成膽甾相的液晶的液晶層、以及被設(shè)置為夾住有機(jī)感光部件和液晶層的一對(duì)第一和第二電 極。在日本特許4011408號(hào)公報(bào)中描述的光記錄驅(qū)動(dòng)方法中，在第一和第二電極之間施加 第一脈沖以將液晶層中的液晶分子設(shè)置為垂面狀態(tài)。然后，施加極性與第一脈沖的極性相 反并且絕對(duì)值小于第一脈沖的絕對(duì)值的第二脈沖，以加速由第一脈沖形成的電場(chǎng)強(qiáng)度的衰 減，從而將液晶分子設(shè)置在平面狀態(tài)。以這種方式，對(duì)光記錄元件進(jìn)行初始化或者將信息記 錄在光記錄元件上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種光寫入裝置和光寫入方法，其中，寫入光照射在其上的顯示圖 像的部分具有高反射率。 本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種光寫入裝置，該光寫入裝置包括照射單元，其在光 寫入圖像顯示介質(zhì)的感光層上照射寫入光，所述光寫入圖像顯示介質(zhì)包括所述感光層，該 感光層的電阻根據(jù)照射的寫入光的光量而改變，并且所述光寫入圖像顯示介質(zhì)還包括顯示 層，該顯示層通過(guò)反射和透射與經(jīng)由所述感光層施加的電壓的幅值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光而顯示 圖像；電壓施加單元，其向所述顯示層和所述感光層施加圖像寫入脈沖電壓；以及控制單 元，當(dāng)圖像寫入時(shí)所述控制單元控制所述照射單元，從而在照射寫入光的第一時(shí)間段將寫 入光照射在所述感光層上，并且，所述控制單元控制所述電壓施加單元，從而在長(zhǎng)于所述第 一時(shí)間段的時(shí)間段內(nèi)將第一脈沖電壓施加到所述顯示層和所述感光層，并且在施加所述第 一脈沖電壓之后施加極性與第一脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于第一脈沖電壓的絕 對(duì)值的第二脈沖電壓。 所述第二脈沖電壓的絕對(duì)值近似為所述第一脈沖電壓的絕對(duì)值的1. 3倍或更大。 據(jù)此，寫入光照射在其上的顯示圖像的部分有利地具有高反射率。 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種光寫入裝置，該光寫入裝置包括照射單元，其在
光寫入圖像顯示介質(zhì)的感光層上照射寫入光，所述光寫入圖像顯示介質(zhì)包括所述感光層，在所述感光層中電阻根據(jù)照射的寫入光的光量而改變，并且所述光寫入圖像顯示介質(zhì)還包
括顯示層，該顯示層通過(guò)反射和透射與經(jīng)由所述感光層施加的電壓的幅值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光
而顯示圖像；電壓施加單元，其向所述顯示層和所述感光層施加圖像寫入脈沖電壓；以及
控制單元，所述控制單元在圖像寫入時(shí)控制所述照射單元，從而在照射寫入光的第一時(shí)間
段將寫入光照射在所述感光層上，并且所述控制單元控制所述電壓施加單元從而在長(zhǎng)于所
述第一時(shí)間段的時(shí)間段內(nèi)將第一脈沖電壓施加到所述顯示層和所述感光層，在施加第一脈
沖電壓之后向所述顯示層和所述感光層施加極性與第一脈沖電壓的極性相同并且絕對(duì)值
大于第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第二脈沖電壓，并且在施加第二脈沖電壓之后施加極性與第
一脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第三脈沖電壓。 根據(jù)該示例性實(shí)施方式，可以有利地加寬光寫入裝置進(jìn)行寫入所使用的電壓的范
圍(latitude)(當(dāng)光寫入裝置寫入圖像時(shí)使用的脈沖電壓的范圍)。 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種光寫入方法，該光寫入方法包括以下步驟在光 寫入圖像顯示介質(zhì)的感光層上照射寫入光，所述光寫入圖像顯示介質(zhì)包括所述感光層，該 感光層的電阻根據(jù)照射的寫入光的光量而改變，并且所述光寫入圖像顯示介質(zhì)還包括顯示 層，該顯示層通過(guò)反射和透射與經(jīng)由所述感光層施加的電壓的幅值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光而顯示 圖像，由此，當(dāng)圖像寫入時(shí)，在照射寫入光的第一時(shí)間段，將寫入光照射在所述感光層上；并 且向所述顯示層和所述感光層施加圖像寫入脈沖電壓，從而在長(zhǎng)于所述第一時(shí)間段的時(shí)間 段內(nèi)將第一脈沖電壓施加到所述顯示層和所述感光層，并且在施加所述第一脈沖電壓之后 施加極性與第一脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第二脈沖 電壓。 根據(jù)該示例性實(shí)施方式，寫入光照射在其上的顯示圖像的部分有利地具有高反射率。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種光寫入方法，該光寫入方法包括以下步驟在光
寫入圖像顯示介質(zhì)的感光層上照射寫入光，所述光寫入圖像顯示介質(zhì)包括所述感光層，該
感光層的電阻根據(jù)照射的寫入光的光量而改變，并且所述光寫入圖像顯示介質(zhì)還包括顯示
層，該顯示層通過(guò)反射和透射與經(jīng)由所述感光層施加的電壓的幅值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光而顯示
圖像，從而顯示圖像，由此，當(dāng)圖像寫入時(shí)，在照射寫入光的第一時(shí)間段，將寫入光照射在所
述感光層上；并且向所述顯示層和所述感光層施加圖像寫入脈沖電壓，從而在長(zhǎng)于所述第
一時(shí)間段的時(shí)間段內(nèi)將第一脈沖電壓施加到所述顯示層和所述感光層，在施加第一脈沖電
壓之后向所述顯示層和所述感光層施加極性與第一脈沖電壓的極性相同并且絕對(duì)值大于
第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第二脈沖電壓，并且在施加第二脈沖電壓之后施加極性與第一脈
沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第三脈沖電壓。 根據(jù)該示例性實(shí)施方式，可以有利地加寬光寫入裝置進(jìn)行寫入所使用的電壓的范
圍(當(dāng)光寫入裝置寫入圖像時(shí)使用的脈沖電壓的范圍)。


將基于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，在附圖中
圖1是顯示介質(zhì)的剖面圖。 圖2是圖像顯示裝置(光寫入裝置)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
5
圖3是示出顯示介質(zhì)的等效電路的電路圖。 圖4A是示出平面相的膽甾液晶的分子取向與光學(xué)特性之間的關(guān)系的模式說(shuō)明 圖。 圖4B是示出焦點(diǎn)圓錐相的膽甾液晶的分子取向與光學(xué)特性之間的關(guān)系的模式說(shuō) 明圖。 圖4C是示出垂面相的膽甾液晶的分子取向與光學(xué)特性之間的關(guān)系的模式說(shuō)明 圖。 圖5是說(shuō)明膽甾液晶的切換行為的曲線圖。 圖6是示出第一示例性實(shí)施方式中的復(fù)位脈沖電壓和圖像寫入脈沖電壓的波形 的圖。 圖7是示出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。 圖8是示出第二示例性實(shí)施方式中的復(fù)位脈沖電壓和圖像寫入脈沖電壓的波形 的圖。 圖9是示出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。 圖10是示出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。 圖11是示出電壓施加單元的變型例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
將在下面描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。
[第一示例性實(shí)施方式] 將首先描述第一示例性實(shí)施方式。圖1示出了該示例性實(shí)施方式中的光寫入顯示 介質(zhì)1的剖面圖。顯示介質(zhì)1是如下的顯示介質(zhì)通過(guò)照射根據(jù)圖像的地址光并且施加脈 沖電壓(偏壓信號(hào))，可以在其上記錄圖像。 如圖l所示，通過(guò)按順序從顯示表面?zhèn)葘盈B透明基板3、透明電極5、顯示層(液晶 層)7、疊層8、遮光層(彩色層)9、感光層10、透明電極6和透明基板4來(lái)構(gòu)成顯示介質(zhì)(光 寫入圖像顯示介質(zhì))l。 透明基板3和4保持它們之間的功能層以維持顯示介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。通過(guò)具有能夠耐 受外力的強(qiáng)度的片狀部件來(lái)構(gòu)成透明基板3和4。顯示表面?zhèn)鹊耐该骰?至少透射入射 光，寫入表面?zhèn)鹊耐该骰?至少透射地址光(寫入光)。透明基板3和4優(yōu)選具有柔性。 特定材料可以包括無(wú)機(jī)片(例如，玻璃或硅)、聚合體膜(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚 砜、聚醚砜、聚碳酸酯、或聚萘二甲酸乙二醇酯)。在外部可以形成有諸如防污膜、耐磨膜、防 反射膜、氣體屏障膜等等的公知功能膜。 在該示例性實(shí)施方式中，透明基板3和4在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有透明性。然而， 透明基板3和4也可以僅僅在允許顯示圖像的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有透明性。
透明電極5和6用于向顯示介質(zhì)1中的功能層施加從圖2所示的光寫入裝置(光 記錄裝置)2施加的脈沖電壓(偏置電壓)。由面積相當(dāng)于顯示介質(zhì)l的整個(gè)表面的單個(gè)透 明電極構(gòu)成透明電極5和透明電極6中的每一個(gè)。透明電極5和6在理想情況下具有面內(nèi) 均勻的導(dǎo)電性。顯示表面?zhèn)鹊耐该麟姌O5至少透射入射光，寫入表面?zhèn)鹊耐该麟姌O6至少 透射地址光。更具體地講，可以給出主要包括金屬(例如，金或鋁)、金屬氧化物(例如，銦氧化物、錫氧化物、或者銦錫氧化物(IT0))、導(dǎo)電有機(jī)聚合物(例如，聚噻吩或聚苯胺)等等 的導(dǎo)電薄膜。在透明電極5和6的表面上可以形成諸如增粘膜、防反射膜和玻璃屏障膜的 公知功能膜。 在該示例性實(shí)施方式中，透明電極5和6在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有透明性。然而，
透明電極5和6也可以僅僅在允許顯示圖像的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有透明性。 顯示層7具有如下功能根據(jù)電場(chǎng)來(lái)調(diào)整入射光的特定顏色光的反射和透射狀
態(tài)，并且可以在沒(méi)有電場(chǎng)的情況下自然地保持所選擇的狀態(tài)。顯示層7優(yōu)選地具有不會(huì)由
于諸如彎曲或擠壓的外力而發(fā)生變形的結(jié)構(gòu)。顯示層7通過(guò)根據(jù)經(jīng)由感光層IO(稍后詳細(xì)
描述)施加的電壓的幅值來(lái)反射和透射具有一波長(zhǎng)的光，從而顯示圖像。 在該示例性實(shí)施方式中，通過(guò)例如包括膽甾液晶和透明樹(shù)脂的自保持型液晶復(fù)合
物的液晶層來(lái)構(gòu)成顯示層7。更具體地講，由于該復(fù)合物具有自保持特性，所以液晶層不需
要隔離體等等。然而，液晶層不限于根據(jù)本示例性實(shí)施方式的液晶。在該示例性實(shí)施方式
中，如圖l所示，膽甾液晶12散布在聚合物基體(透明樹(shù)脂)ll中。 膽甾液晶12具有調(diào)整入射光的特定顏色光的反射/透射狀態(tài)的功能。在膽甾液 晶12中，液晶分子取向?yàn)槁菪で?，并且螺旋軸方向的入射光中的根據(jù)螺距的特定光被干 涉反射。取向根據(jù)電場(chǎng)而改變，從而使得可以改變反射狀態(tài)。在彩色顯示器中，膽甾液晶優(yōu) 選為密集地布置在單層中從而各自具有均勻的液滴尺寸。 可以用作膽甾液晶12的特定具體液晶包括通過(guò)將手性試劑(例如，甾族膽甾醇衍 生物、席夫堿、偶氮、酯或者聯(lián)苯化合物)加到向列液晶或者近晶液晶(例如，席夫堿、偶氮、 氧化偶氮、苯甲酸S旨、聯(lián)苯、三聯(lián)苯、環(huán)己基羧酸S旨、環(huán)己基苯、聯(lián)環(huán)己基苯、吡啶、二氧雜環(huán) 己烷、環(huán)己基環(huán)己烷酯、環(huán)己基乙烷、環(huán)己烷、酮(tran)、烯烴、芪或縮合多環(huán)化合物)或其 混合物而獲得的材料。 通過(guò)加到向列液晶的手性試劑的量來(lái)調(diào)整膽甾液晶的螺距。例如，當(dāng)顯示顏色 是藍(lán)、綠和紅時(shí)，將所選擇反射的中心波長(zhǎng)設(shè)置為在400nm到500nm、500nm到600nm以及 600nm到700nm的范圍內(nèi)。為了補(bǔ)償膽甾液晶的螺距的溫度依賴性，可以利用加入具有不同 螺旋方向或者相反溫度依賴性的多種手性試劑的已知方法。 作為顯示層7形成包括膽甾液晶12和聚合物基體(透明樹(shù)脂)11的自保持型液晶 復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，可以利用PNLC(聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶)結(jié)構(gòu)或者PDLC(聚合物散布液晶)結(jié)構(gòu) (可以對(duì)其進(jìn)行微封裝)，所述PNLC結(jié)構(gòu)在膽甾液晶的連續(xù)相包含網(wǎng)絡(luò)樹(shù)脂，在所述PDLC 結(jié)構(gòu)中，膽甾液晶以液滴形式散布到聚合物的基干中。通過(guò)利用PNLC結(jié)構(gòu)或PDLC結(jié)構(gòu)，在 膽甾液晶與聚合物之間的界面上出現(xiàn)固著效果，從而可以使得在沒(méi)有電場(chǎng)的情況下的平面 相或焦點(diǎn)圓錐相的保持狀態(tài)更加穩(wěn)定。 可以通過(guò)將聚合物與液晶彼此相分離的已知方法來(lái)形成PNCL結(jié)構(gòu)和PDLC結(jié)構(gòu)， 所述方法例如是PIPS(聚合致相分離)方法，將通過(guò)熱、光、電子束等進(jìn)行聚合的諸如丙烯 酸、硫醇或者環(huán)氧樹(shù)脂的聚合物前體與液晶進(jìn)行混合，并且在均勻相狀態(tài)下將聚合物前體 與液晶進(jìn)行聚合以引起相分離；乳化方法，將諸如聚乙烯醇的具有低溶解度的聚合物與液 晶進(jìn)行混合，攪拌混合物并使其懸濁，從而將液晶以液滴形式散布在聚合物中；TIPS(熱致 相分離)方法，將熱塑性聚合物和液晶進(jìn)行彼此混合，在均勻相狀態(tài)下加熱混合物，并且使 得加熱后的混合物冷卻從而實(shí)現(xiàn)相分離；和SIPS(溶致相分離)方法，將聚合物和液晶溶解在諸如氯仿的溶劑中，使溶劑蒸發(fā)從而實(shí)現(xiàn)相分離，等等。然而，該方法不限于特定方法。
聚合物基體11保持膽甾液晶12，并且具有抑制由于顯示介質(zhì)的變形而導(dǎo)致液晶流動(dòng)(圖像變化)的功能。作為聚合物基體ll的材料，優(yōu)選使用這樣一種聚合物材料，它不會(huì)溶解在液晶材料中并且使用與液晶不相溶的液體。作為聚合物基體ll，希望使用這樣一種材料，它具有能夠經(jīng)受外力的強(qiáng)度，并且至少對(duì)反射光和地址光具有高透明度。
可以用作聚合物基體11的材料包括水溶性聚合物材料(例如，凝膠體、聚乙烯醇、纖維素衍生物、聚丙烯酸高分子、乙亞胺、聚環(huán)氧乙烷、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸鹽、聚脒、或者異戊二烯磺酸基酸聚合物)、可以制成水乳濁液的材料(例如，碳氟樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂或者環(huán)氧樹(shù)脂)、等等。 感光層10具有內(nèi)部光電效應(yīng)，并且具有阻抗特性根據(jù)地址光的照射強(qiáng)度而改變的特性。可以由AC電壓進(jìn)行操作的感光層10優(yōu)選為針對(duì)地址光而對(duì)稱驅(qū)動(dòng)。另外，優(yōu)選使用電荷產(chǎn)生層(CGL)層疊在電荷傳輸層(CTL)的上側(cè)和下側(cè)的三層結(jié)構(gòu)。在該示例性實(shí)施方式中，例如，通過(guò)從圖1的上側(cè)起按順序疊加上電荷產(chǎn)生層13、電荷傳輸層14和下電荷產(chǎn)生層15，從而獲得感光層10。感光層10的電抗根據(jù)照射的寫入光的量而改變。
電荷產(chǎn)生層13和15各自具有吸收地址光以產(chǎn)生光載流子的功能。原則上，電荷產(chǎn)生層13控制從顯示表面?zhèn)?顯示層7側(cè))上的透明電極5流向?qū)懭氡砻鎮(zhèn)?感光層10側(cè))上的透明電極6的光載流子的數(shù)目，并且電荷產(chǎn)生層15控制從寫入表面?zhèn)鹊耐该麟姌O6流向顯示表面?zhèn)鹊耐该麟姌O5的光載流子的數(shù)目。作為電荷產(chǎn)生層13和15中的每一個(gè)，優(yōu)選使用這樣一種電荷產(chǎn)生層，它吸收地址光以產(chǎn)生激子，并且有效地將這些激子分離為電荷產(chǎn)生層中或者電荷產(chǎn)生層與電荷傳輸層之間的界面上的自由載流子。
電荷產(chǎn)生層13和15中的每一個(gè)可以通過(guò)如下方法來(lái)形成干式方法，其直接形成電荷產(chǎn)生材料(例如，諸如氯代鎵酞菁和羥基鎵酞菁的金屬或無(wú)金屬酞菁、方酸鎗(squarium)化合物、azrenium化合物、二萘嵌苯顏料、靛青顏料、諸如雙偶氮或三偶氮的偶氮顏料、喹吖啶酮顏料、聚吡咯染料、多環(huán)醌顏料、諸如二溴蒽締蒽酮的縮環(huán)芳香族顏料、氰藍(lán)染料、氧雜蒽顏料、諸如聚乙烯咔唑和硝基芴的電荷傳輸絡(luò)合物、以及由吡喃鹽染料和聚碳酸酯樹(shù)脂構(gòu)成的共晶絡(luò)合物)的膜；濕式涂布方法，其將這些電荷產(chǎn)生材料與聚合物粘合劑(例如，聚乙烯丁醛樹(shù)脂、聚酰樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、乙烯基咔唑樹(shù)脂、乙烯基甲醛樹(shù)脂、部分改性乙酸乙烯樹(shù)脂、碳酸酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氯乙烯樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、乙酸乙烯樹(shù)脂、聚乙酸乙烯樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂等等) 一起散布或溶解在適當(dāng)溶劑中以制備涂布液體，涂布此涂布液體并使其干燥以形成膜。 在電荷產(chǎn)生層13和15中產(chǎn)生的光載流子注入到電荷傳輸層14，電荷傳輸層14具有使得光載流子在由偏壓信號(hào)施加的電場(chǎng)方向上偏移的功能。通常，由于電荷傳輸層14的厚度近似為電荷產(chǎn)生層的厚度的幾十倍，所以電荷傳輸層14的容量、電荷傳輸層14的暗電流以及電荷傳輸層14中的光載流子電流確定了整個(gè)感光層10的明暗阻抗。
作為電荷傳輸層14，優(yōu)選使用其中來(lái)自電荷產(chǎn)生層13和15的自由載流子高效地注入(電離電勢(shì)優(yōu)選為與電荷產(chǎn)生層13和15的電離電勢(shì)相似)并且注入的自由載流子盡可能快地跳躍移動(dòng)的層。為了增大暗電流狀態(tài)下的阻抗，優(yōu)選地將由熱載流子產(chǎn)生的暗電流設(shè)置為低。 可以按如下方式形成電荷傳輸層14 :對(duì)通過(guò)將低分子量空穴傳輸材料(例如，三
8硝基芴化合物、聚乙烯咔唑化合物、噁二唑化合物、或者諸如芐氨基腙或喹啉腙的腙化合物、芪化合物、三苯胺化合物、三甲苯化合物、或者聯(lián)苯胺化合物)或者低分子量電子傳輸材料(例如，醌化合物、四氰醌二甲烷化合物、芴酮化合物、噸酮化合物、或者苯酮化合物)與聚合物粘合劑(例如，聚碳酸酯樹(shù)脂、多芳基化合物樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、含硅交聯(lián)樹(shù)脂) 一起散布或溶解在適當(dāng)溶劑中而獲得的材料、或者通過(guò)將用空穴傳輸材料或電子傳輸材料聚合的材料散布或溶解在適當(dāng)溶劑中而獲得的材料進(jìn)行制備、涂布和干燥。 遮光層(彩色層)9被設(shè)計(jì)為在寫入狀態(tài)下對(duì)地址光和入射光進(jìn)行光學(xué)分離，以防止由于相互影響而導(dǎo)致誤操作，并且在顯示狀態(tài)下對(duì)從顯示介質(zhì)的非顯示表面?zhèn)热肷涞耐獠抗膺M(jìn)行光學(xué)分離以防止圖像質(zhì)量惡化。針對(duì)該目的，遮光層9要求如下的功能至少吸收電荷產(chǎn)生層的吸收波長(zhǎng)區(qū)域中的光和顯示層的反射波長(zhǎng)區(qū)域中的光。 更具體地講，可以通過(guò)如下的方法形成遮光層9 :干式方法，其在感光層10的電荷產(chǎn)生層13側(cè)的表面上直接形成無(wú)機(jī)顏料(例如，鎘顏料、鉻顏料、鈷顏料、錳顏料或者碳顏料)或者無(wú)機(jī)染料或無(wú)機(jī)顏料(例如，偶氮顏料、蒽醌顏料、靛青顏料、三甲苯顏料、硝基顏料、酞菁顏料、二萘嵌苯顏料、聚吡咯顏料、喹吖啶酮顏料、多環(huán)醌顏料、方酸鎗顏料、azrenium顏料、氰藍(lán)顏料、吡喃顏料或者蒽酮顏料)的膜；或者濕式涂布方法中，其將這些顏料與聚合物粘合劑(例如，聚乙烯醇樹(shù)脂、聚丙烯酸樹(shù)脂等等) 一起散布或溶解在適當(dāng)溶劑中，從而制備涂布液體，涂布該涂布液體并使其干燥以形成膜，等等。
疊層8是起到如下作用的層當(dāng)形成在上基板和下基板的內(nèi)表面上的功能層彼此接合時(shí)，減輕不平坦并且將這些功能層粘合。在本示例性實(shí)施方式中，疊層8不是必要的組成部件。疊層8由玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)低的聚合物材料構(gòu)成。作為這種材料，選擇可以用熱量或壓力而使得顯示層7與彩色層9彼此接觸和粘合的材料。這種材料的條件在于這種材料至少對(duì)入射光是透明的。 疊層8的優(yōu)選材料可以包括粘性聚合物材料(例如，聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅酮樹(shù)脂)。 圖3是示出具有圖l所示的結(jié)構(gòu)的顯示介質(zhì)(液晶裝置)l的等效電路的電路圖。參考標(biāo)號(hào)Clc、Copc、Rlc和Ropc分別表示顯示層7和感光層10的靜電電容和電阻。參考標(biāo)號(hào)Ce和Re分別表示除了顯示層7和感光層10之外的組成部件的等效靜電電容和等效電阻。 假定將從外部光寫入裝置2在顯示介質(zhì)1的透明電極5和透鏡電極6之間施加的電壓表示為V。在這種情況下，對(duì)組成部件施加按照組成部件的阻抗比而確定的分壓Vlc、Vopc和Ve。更具體地講，在施加電壓之后，立即產(chǎn)生按照組成部件的電容比而確定的分壓。隨著時(shí)間消逝，分壓減小到按照組成部件的電阻比而確定的電壓。 在這種情況下，由于感光層10的電阻Ropc根據(jù)地址光的強(qiáng)度(光量)而變化，所以可以控制通過(guò)曝光/不曝光而施加到顯示層7的有效電壓。在曝光狀態(tài)下，感光層10的電阻Ropc減小，施加到顯示層7的有效電壓增大。與此相反，在不曝光狀態(tài)下，感光層10的電阻Ropc增大，施加到顯示層7的有效電壓減小。 在下面描述膽甾液晶(手性向列液晶)12。膽甾液晶12展示的平面相產(chǎn)生選擇性反射現(xiàn)象，這種選擇性反射現(xiàn)象將平行于螺旋軸入射的光分成右旋光和左旋光，對(duì)與螺旋
9軸的螺旋方向一致的圓偏振光分量進(jìn)行布拉格反射，并且透射其他光。中心波長(zhǎng)A和反射波長(zhǎng)寬度A A分別由A = n p和A A = An p表示，其中，螺距是p，與螺旋軸垂直的平面內(nèi)的平均折射率是n，雙折射率是An，并且，由平面相的膽甾液晶層獲得的反射光根據(jù)螺距而展示鮮明的色彩。 具有正介電各向異性的膽甾液晶展示三個(gè)狀態(tài)平面相，其具有與單元表面垂直的螺旋軸，如圖4A所示，并且導(dǎo)致對(duì)入射光的選擇性反射現(xiàn)象；焦點(diǎn)圓錐相，其具有幾乎與單元表面平行的螺旋軸，并且在使入射光少量散射的同時(shí)透射入射光；垂面相，其中螺旋結(jié)構(gòu)松弛以將液晶取向矢(director)設(shè)置在電場(chǎng)方向，并且?guī)缀跬耆干淙肷涔狻?br> 在這三個(gè)狀態(tài)中，平面相和焦點(diǎn)圓錐相可以雙穩(wěn)地存在于非電場(chǎng)中。因此，膽甾液晶的相狀態(tài)不是唯一地確定于施加到液晶層的電場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)平面相是初始狀態(tài)時(shí)，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增大，相按順序改變成平面相、焦點(diǎn)圓錐相和垂面相。當(dāng)焦點(diǎn)圓錐相是初始狀態(tài)時(shí)，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增大，相按順序改變成焦點(diǎn)圓錐相和垂面型。 另一方面，使得施加到液晶的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，平面相和焦點(diǎn)圓錐相保持，垂面相改變成平面相。 因此，在施加脈沖信號(hào)之后立即獲得的膽甾液晶層展示圖5所示的切換行為。當(dāng)施加的脈沖信號(hào)的電壓是Vfh或更大時(shí)，設(shè)置了垂面相改變成平面相的選擇性反射狀態(tài)。當(dāng)電壓設(shè)置在Vpf與Vfh之間時(shí)，設(shè)置了由焦點(diǎn)圓錐相獲得的透射狀態(tài)。當(dāng)電壓是Vpf或更小時(shí)，設(shè)置了如下?tīng)顟B(tài)其中，設(shè)置在施加脈沖信號(hào)之前獲得的狀態(tài)，B卩，由平面相獲得的選擇性反射狀態(tài)或者由焦點(diǎn)圓錐相獲得的透射狀態(tài)。 在以上附圖中，縱坐標(biāo)表示標(biāo)準(zhǔn)化的反射率。最大反射率設(shè)置為IOO，最小反射率設(shè)置為0，由此將反射率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。由于在平面相狀態(tài)、焦點(diǎn)圓錐相狀態(tài)和垂面相狀態(tài)之間存在過(guò)渡區(qū)域，所以將50或更大的標(biāo)準(zhǔn)化反射率定義為選擇性反射狀態(tài)，并且將小于50的標(biāo)準(zhǔn)化反射率定義為透射狀態(tài)。平面相與焦點(diǎn)圓錐相之間的相變的閾值電壓由Vpf表示，并且焦點(diǎn)圓錐相與垂面相之間的相變的閾值電壓由Vfh表示。 具體地講，在包括PNLC(聚合體網(wǎng)絡(luò)液晶)結(jié)構(gòu)(在膽甾液晶的連續(xù)相中包含網(wǎng)絡(luò)樹(shù)脂)或PDLC(聚合體散布液晶)結(jié)構(gòu)(可將其微封裝)(其中，膽甾液晶以液滴形式散布在聚合體的基干中)的液晶層中，由于膽甾液晶與聚合體之間的界面處的干涉(固著效果)，改進(jìn)了無(wú)電場(chǎng)情況下的平面相和焦點(diǎn)圓錐相的雙穩(wěn)性，并且可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持在施加脈沖信號(hào)之后立即獲得的狀態(tài)。 在使用具有雙穩(wěn)現(xiàn)象的膽甾液晶12的顯示介質(zhì)1中，通過(guò)在由平面相獲得的選擇性反射狀態(tài)(圖4A)與由焦點(diǎn)圓錐相獲得的透射狀態(tài)(圖4B)之間進(jìn)行切換，執(zhí)行在無(wú)電場(chǎng)時(shí)具有記憶性的單色黑白顯示、或者在無(wú)電場(chǎng)時(shí)具有記憶性的彩色顯示。
根據(jù)外部施加的電壓的幅值，當(dāng)初始狀態(tài)是平面相狀態(tài)(P狀態(tài))或者垂面相狀態(tài)(H狀態(tài))時(shí)，膽甾液晶12的狀態(tài)變成P狀態(tài)、焦點(diǎn)圓錐相狀態(tài)(F狀態(tài))和H狀態(tài)。當(dāng)初始狀態(tài)是F狀態(tài)時(shí)，膽甾液晶12的狀態(tài)變成F狀態(tài)和H狀態(tài)。當(dāng)最終狀態(tài)是P狀態(tài)和F狀態(tài)時(shí)，在不施加電壓之后保持P狀態(tài)和F狀態(tài)。然而，H狀態(tài)變成P狀態(tài)。因此，不管曝光/不曝光狀態(tài)如何，根據(jù)施加的電壓的幅值，選擇P狀態(tài)或F狀態(tài)作為最終相狀態(tài)。如圖5所示，在P狀態(tài)下設(shè)置光反射狀態(tài)，在F狀態(tài)下設(shè)置光透射狀態(tài)。 將在下面描述圖2所示的圖像顯示裝置20。圖像顯示裝置20包括顯示介質(zhì)1和光寫入裝置(光記錄裝置)2。 光寫入裝置2是將圖像寫入(記錄)在顯示介質(zhì)l上的裝置。光寫入裝置2包 括光照射單元32，其在顯示介質(zhì)1上照射寫入光(地址光)；驅(qū)動(dòng)單元24，其在圖2的箭 頭A和B的方向上移動(dòng)光照射單元32，以使得光照射單元32和顯示介質(zhì)1相對(duì)移動(dòng)；電壓 施加單元26，其包括高壓脈沖產(chǎn)生單元26A，該高壓脈沖產(chǎn)生單元26A對(duì)顯示介質(zhì)1產(chǎn)生偏 壓(高壓脈沖)；以及控制單元30，其控制驅(qū)動(dòng)單元24、電壓施加單元26和光照射單元32。
光照射單元32包括光源32A，光源32A照射復(fù)位光以復(fù)位(初始化)顯示介質(zhì)1， 并且基于來(lái)自控制單元30的根據(jù)圖像的輸入信號(hào)而在顯示介質(zhì)1上(更具體地講，在感光 層10上)照射寫入光(光圖像圖案)?？梢元?dú)立于光照射單元32設(shè)置照射復(fù)位光的復(fù)位 光源。在這種情況下，在光照射單元32中，設(shè)置在顯示介質(zhì)1上照射寫入光的光源。光源 32A可以包括固定的二維光源或者多個(gè)點(diǎn)光源。 顯示介質(zhì)1的復(fù)位(初始化)是指例如膽甾液晶12的液晶的取向的初始化。例 如，復(fù)位(初始化)具體是指設(shè)置F狀態(tài)或P狀態(tài)。 作為由光源32A照射的寫入光(地址光)，希望使用在感光層10的吸收波長(zhǎng)區(qū)域 內(nèi)具有峰值強(qiáng)度并且具有窄帶寬的光。 由于在該示例性實(shí)施方式中光源32A還照射復(fù)位光，所以希望使用可以在顯示介 質(zhì)1上照射均勻的光作為復(fù)位光的光源。 作為光源32A，例如，使用通過(guò)將諸如冷陰極管、氙燈、鹵燈、發(fā)光二極管(LED) 、 EL 或者激光器的光源布置為一維陣列而獲得的光源，或者與多角鏡相組合的可以通過(guò)掃描操 作而形成任意二維發(fā)光圖案的光源。當(dāng)通過(guò)光源32A從感光層IO側(cè)照射寫入光時(shí)，可以在 顯示層7上寫入圖像。 高壓脈沖產(chǎn)生單元26A是產(chǎn)生復(fù)位脈沖電壓和圖像寫入脈沖電壓的電路。作為高
壓脈沖產(chǎn)生單元26A，例如，可以使用產(chǎn)生復(fù)位脈沖電壓和圖像寫入脈沖電壓的高壓放大器
坐坐 寸寸。 在該示例性實(shí)施方式中，如圖2所示，顯示介質(zhì)1的透明電極6接地。在控制單元 30的控制下，高壓脈沖產(chǎn)生單元26A在圖像寫入狀態(tài)下施加圖像寫入脈沖電壓(將在之后 進(jìn)行詳細(xì)描述)并且在復(fù)位狀態(tài)下施加具有負(fù)極性的復(fù)位脈沖電壓。更具體地講，相對(duì)于 電極5，施加到接地透明電極6的復(fù)位脈沖電壓具有負(fù)極性。 在這種情況下，在由光源32A向顯示介質(zhì)1照射復(fù)位光的狀態(tài)下，當(dāng)在透明電極5 和透明電極6之間施加復(fù)位脈沖電壓時(shí)，將復(fù)位脈沖電壓的電壓設(shè)置為可以使顯示介質(zhì)1 復(fù)位(初始化)的電壓，更具體地講，例如，設(shè)置為可以使膽甾液晶12的液晶的取向初始化 的電壓。例如，當(dāng)在F狀態(tài)下執(zhí)行初始化時(shí)，如圖5所示，施加到顯示層7的電壓(分壓) 大于Vpf而小于Vfh。當(dāng)在P狀態(tài)下執(zhí)行初始化時(shí)，施加到顯示層7的電壓(分壓)是Vfh 或更大。例如，該電壓可以是-650V。 在由光源32A在顯示介質(zhì)1上照射基于圖像的寫入光(圖像光)的狀態(tài)下、以及 寫入光的照射結(jié)束的狀態(tài)下，當(dāng)在透明電極5和透明電極6圖像之間施加寫入脈沖電壓時(shí)， 將圖像寫入脈沖電壓的電壓(電平)設(shè)置成可以在顯示介質(zhì)1上記錄圖像的電壓。將在下 面詳細(xì)描述具有以上電壓的圖像寫入脈沖的波形。 根據(jù)來(lái)自控制單元30的指示，驅(qū)動(dòng)單元24沿著圖2的箭頭A方向(副掃描方向)和箭頭B方向(副掃描方向)移動(dòng)光照射單元32。驅(qū)動(dòng)單元24例如包括脈沖電機(jī)等等，并 且通過(guò)脈沖電機(jī)的驅(qū)動(dòng)而沿著圖2的箭頭A和B的方向移動(dòng)光照射單元32。以這種方式， 光源32A在圖2的箭頭A和B的方向上進(jìn)行移動(dòng)。當(dāng)光照射單元32被構(gòu)成為進(jìn)行移動(dòng)時(shí)， 檢測(cè)顯示介質(zhì)1的透明電極的結(jié)構(gòu)不是必需的。與顯示介質(zhì)1移動(dòng)的情況相比，與電壓施 加單元26的連接結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。 控制單元30包括CPU(中央處理單元)30a、 ROM(只讀存儲(chǔ)器)30b、 RAM(隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器)30c、 1/0(輸入/輸出)端口 30d。 CPU 30a、R0M 30b、 RAM 30c和I/0端口30d 彼此經(jīng)由總線30e進(jìn)行連接。諸如OS的基本程序和執(zhí)行控制處理以控制整個(gè)光寫入裝置 2的程序存儲(chǔ)在R0M 30b中。CPU 30a從ROM 30b讀取程序以執(zhí)行該程序。各種數(shù)據(jù)臨時(shí) 存儲(chǔ)在RAM 30c中。驅(qū)動(dòng)單元24、電壓施加單元26和光源32A連接到I/O端口 30d。
控制單元30指示驅(qū)動(dòng)單元24(控制驅(qū)動(dòng)單元24)以在圖2的箭頭B的方向上以 預(yù)定速度v(mm/s)移動(dòng)光照射單元32，控制光源32A從而由光源32A按預(yù)定定時(shí)在顯示介 質(zhì)1上照射復(fù)位光，并且控制電壓施加單元26從而使得按預(yù)定定時(shí)在透明電極5和透明電 極6之間施加復(fù)位脈沖電壓。以這種方式對(duì)顯示介質(zhì)l進(jìn)行復(fù)位。復(fù)位光的照射時(shí)間(復(fù) 位光照射時(shí)間)TK由通過(guò)將用于復(fù)位的光照射單元32的移動(dòng)距離LK除以速度v獲得的值 OW)表示。當(dāng)光源32A移動(dòng)時(shí)，設(shè)置上述的復(fù)位光照射時(shí)間K。當(dāng)光源32A是固定光源 時(shí)，可以任意設(shè)置復(fù)位光照射時(shí)間TK。 控制單元30指示驅(qū)動(dòng)單元24(控制驅(qū)動(dòng)單元24)以在圖2的箭頭A的方向上以 預(yù)定速度v' (mm/s)移動(dòng)光照射單元32，控制光源32A從而由光源32A在顯示介質(zhì)1上照 射基于輸入圖像數(shù)據(jù)的寫入光(圖像光)，并且控制電壓施加單元26以按照定時(shí)在透明電 極5和透明電極6之間施加圖像寫入脈沖電壓(將在之后進(jìn)行詳細(xì)描述)。以這種方式在 顯示介質(zhì)l中寫入圖像。寫入光的照射時(shí)間(寫入光照射時(shí)間)lw由通過(guò)將用于寫入的光 照射單元32的移動(dòng)距離Lw除以速度v'獲得的值(Lw/v')表示。以這種方式，光照射的總 時(shí)間是寫入光照射時(shí)間Tw。 一個(gè)像素的照射時(shí)間由通過(guò)將寫入光照射時(shí)間Tw除以如下值 而獲得的值(TW/(LW/LP))表示，所述值是將移動(dòng)距離U除以像素長(zhǎng)度Lp獲得的值。
將在下面參照?qǐng)D6描述受到控制單元30控制的電壓施加單元26在透明電極5和 透明電極6之間施加的用于進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位脈沖電壓和用于進(jìn)行圖像寫入的圖像寫入脈 沖電壓。圖6示出了該示例性實(shí)施方式中的復(fù)位脈沖電壓的波形50和圖像寫入脈沖電壓 的波形52。如圖6所示，區(qū)間SI中的波形是復(fù)位脈沖電壓的波形50，區(qū)間S2中的波形是 圖像寫入脈沖電壓的波形52。如圖6所示，在時(shí)間1\到T4時(shí)間段內(nèi)，在透明電極5和透明 電極6之間施加負(fù)方波脈沖電壓(在圖6的示例中，-650V電壓)。時(shí)間T2到T3的時(shí)間段 是復(fù)位光照射時(shí)間TK ;時(shí)間T2在時(shí)間1\之后，時(shí)間T3在時(shí)間T4之前。在照射復(fù)位光之前 開(kāi)始復(fù)位脈沖電壓的施加。在復(fù)位光的照射結(jié)束之后，復(fù)位脈沖電壓的施加結(jié)束。
如圖6所示，在時(shí)間T5到T8的時(shí)間段內(nèi)，在透明電極5和透明電極6之間施加正 方波脈沖電壓(第一脈沖電壓；在圖6的示例中，650V電壓)。時(shí)間T6到T7的時(shí)間段是寫 入光照射時(shí)間Tw ;時(shí)間T6在時(shí)間T5之后，時(shí)間T7在時(shí)間T8之前。在照射寫入光之前開(kāi)始圖 像寫入脈沖電壓的施加。即使在寫入光的照射結(jié)束之后，圖像寫入脈沖電壓的施加仍然繼 續(xù)。如圖6所示，在時(shí)間T8到T9的時(shí)間段內(nèi)，在透明電極5和透明電極6之間施加極性與 第一脈沖電壓的極性相反的負(fù)方波脈沖電壓(第二脈沖電壓；圖6的示例中，-800V電壓)。在該示例性實(shí)施方式中，將第二脈沖電壓的電平(電壓)的絕對(duì)值設(shè)置為高于(大于)第 一脈沖電壓的電平(電壓)的絕對(duì)值。 將在下面描述對(duì)顯示介質(zhì)1的圖像寫入操作。光照射單元32的移動(dòng)速度(副掃 描速度)分別由v和v' (mm/s)表示。 控制單元30指示驅(qū)動(dòng)單元24開(kāi)始在圖2的箭頭B的方向上移動(dòng)光照射單元32。 在開(kāi)始復(fù)位操作之前，光照射單元32布置在預(yù)定的待機(jī)位置。所述待機(jī)位置位于顯示介質(zhì) 1的箭頭B方向上的上游側(cè)端的上游側(cè)。 當(dāng)控制單元30指示驅(qū)動(dòng)單元24開(kāi)始移動(dòng)光照射單元32時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元24開(kāi)始移 動(dòng)光照射單元32。以這種方式，光照射單元32開(kāi)始按照預(yù)定移動(dòng)速度v在圖2的箭頭B的 方向上移動(dòng)。 控制單元30在由光照射單元32開(kāi)始復(fù)位光的照射的時(shí)間點(diǎn)(圖6的示例中，T》 之前的時(shí)間點(diǎn)(圖6的示例中，T》，即在光源32A到達(dá)電極5的箭頭B方向上的上游端之 前的時(shí)間點(diǎn)，控制電壓施加單元26，從而在預(yù)定時(shí)間段T"圖6的示例中，L至ljT》內(nèi)向電 極5施加復(fù)位脈沖電壓。控制單元30在從由光源32A開(kāi)始照射復(fù)位光的時(shí)間點(diǎn)(圖6的 示例中，T》到復(fù)位光的照射時(shí)間段結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)(圖6的示例中，T》的時(shí)間段TK(圖6的 示例中，T2到T3)，即從光源32A到達(dá)電極5的箭頭B方向上的上游端的時(shí)間點(diǎn)到光源32A 到達(dá)電極5的箭頭B方向上的下游端的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段內(nèi)，向光源32A輸出表示復(fù)位光的 數(shù)據(jù)(信息)。以這種方式，在從T2到T3的復(fù)位光照射時(shí)間TK內(nèi)照射復(fù)位光，使得顯示介 質(zhì)1復(fù)位。 當(dāng)復(fù)位操作結(jié)束時(shí)，控制單元30在由光源32A開(kāi)始照射寫入光(圖像光)的時(shí)間 點(diǎn)(圖6的示例中，T6)之前的時(shí)間點(diǎn)(圖6的示例中，T5)，即在光源32A到達(dá)電極5的箭 頭A方向上的上游端之前的時(shí)間點(diǎn)，控制電壓施加單元26，從而在預(yù)定時(shí)間段T，(圖6的 示例中，Ts到Ts)內(nèi)在透明電極5和透明電極6之間施加圖像寫入脈沖電壓的第一脈沖電 壓。以這種方式，電壓施加單元26在預(yù)定時(shí)間段TEW內(nèi)向透明電極5和透明電極6之間施 加第一脈沖電壓。如圖6所示，時(shí)間段T，長(zhǎng)于寫入光照射時(shí)間T『控制單元30在從由光 源32A開(kāi)始照射寫入光的時(shí)間點(diǎn)(圖6的示例中，Te)到寫入光的照射結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)(圖6 的示例中，T7)的時(shí)間段Tw(圖6的示例中，T6到T7)，即從光源32A到達(dá)電極5的箭頭A方 向上的上游端的時(shí)間點(diǎn)到光源32A到達(dá)電極5的箭頭A方向上的下游端的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段 內(nèi)，將輸入數(shù)據(jù)中的要寫入電極5的區(qū)域中的圖像的圖像數(shù)據(jù)輸出給光源32A。以這種方 式，在從T6到T7的寫入光照射時(shí)間Tw內(nèi)，照射基于圖像數(shù)據(jù)的寫入光，并且寫入圖像。例 如，寫入光照射在其上的區(qū)域的狀態(tài)從F狀態(tài)改變成H狀態(tài)。很自然，在不寫入圖像的區(qū)域 上不照射圖像光?？刂茊卧?0在第一脈沖電壓的施加結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)(圖6的示例中，T8) 控制電壓施加單元26，從而使得在預(yù)定時(shí)間段TEH(圖6的示例中，Ts到T9)內(nèi)在透明電極5 和透明電極6之間施加圖像寫入脈沖電壓的第二脈沖電壓。以這種方式，電壓施加單元26 在預(yù)定時(shí)間段TEH內(nèi)在透明電極5和透明電極6之間施加第二脈沖電壓，從而減小顯示層7 的電場(chǎng)強(qiáng)度。 輔助時(shí)間TH(圖6的示例中，1V到T9)是施加第一脈沖電壓和第二脈沖電壓的時(shí)間 段中的寫入光照射時(shí)間lw之后的剩余時(shí)間段。 在該示例性實(shí)施方式中的光寫入裝置2中，將第一脈沖電壓的電壓設(shè)置為650V，并且將第二脈沖電壓的電壓Vp在0V到900V的預(yù)定范圍內(nèi)改變，從而將圖像寫入在顯示介 質(zhì)1上。將在下面參照?qǐng)D7描述在這種情況下的顯示介質(zhì)1的光照射區(qū)域中的顯示層7的 反射率R(% )。如圖7所示，當(dāng)將第二脈沖電壓的電壓Vp設(shè)置為850V或更大時(shí)，與將第二 脈沖電壓的電壓Vp的絕對(duì)值設(shè)置為低于第一脈沖電壓的幅值(電平)的情況(對(duì)應(yīng)電壓是 0V到650V)相比，獲得更好的反射率。在這種情況下，由于第一脈沖電壓的電壓是650V，所 以第二脈沖電壓的幅值(電平)的絕對(duì)值優(yōu)選為第一脈沖電壓的幅值(電平)的絕對(duì)值的 近似1. 3(850 + 650)倍或更多倍。 如上所述，光寫入裝置2包括用作照射裝置的照射單元32，其在光寫入圖像顯示 介質(zhì)1的感光層IO上照射寫入光，該光寫入圖像顯示介質(zhì)l包括感光層IO(其中電阻根據(jù) 照射的寫入光的光量而改變)和顯示層7(其通過(guò)根據(jù)經(jīng)由感光層IO施加的電壓的幅值而 反射和透射具有一波長(zhǎng)的光來(lái)顯示圖像，從而顯示圖像)；用作電壓施加裝置的電壓施加 單元26，其向顯示層7和感光層IO施加圖像寫入脈沖電壓；以及用作控制裝置的控制單元 30，其在圖像寫入時(shí)控制照射單元32從而在照射寫入光的時(shí)間段Tw內(nèi)將寫入光照射在感 光層10上，并且控制電壓施加單元26，從而在長(zhǎng)于時(shí)間段Tw的時(shí)間段(范圍)內(nèi)向顯示層 7和感光層10施加第一脈沖電壓，并且在施加第一脈沖電壓之后施加極性與第一脈沖電壓 的極性相反并且絕對(duì)值(電壓電平)大于(高于)第一脈沖電壓的電壓(電平)(對(duì)應(yīng)電 壓例如是-850V)的第二脈沖電壓。 在該示例性實(shí)施方式中，說(shuō)明了將膽甾液晶用作顯示層的情況。然而，顯示層不限 于膽甾液晶，還可以使用鐵電液晶。 在該示例性實(shí)施方式中，說(shuō)明了固定顯示介質(zhì)1并且移動(dòng)光照射單元32從而光照 射單元32相對(duì)于顯示介質(zhì)1移動(dòng)的情況。然而，可以移動(dòng)顯示介質(zhì)1而固定光照射單元 32，或者可以移動(dòng)光照射單元32和顯示介質(zhì)1 二者從而使得光照射單元32相對(duì)顯示介質(zhì) 1進(jìn)行移動(dòng)。[第二示例性實(shí)施方式] 將在下面描述第二示例性實(shí)施方式。與第一示例性實(shí)施方式中的參考標(biāo)號(hào)相同的 參考標(biāo)號(hào)表示第二示例性實(shí)施方式中的相同部件和相同處理，并且將省去對(duì)它們的描述。 在第一示例性實(shí)施方式中，說(shuō)明了施加第一脈沖電壓和第二脈沖電壓的示例。然而，在第二 示例性實(shí)施方式中，施加第一脈沖電壓、第二脈沖電壓和第三脈沖電壓。
如圖8所示，在該示例性實(shí)施方式中，在時(shí)間T5到T1Q的時(shí)間段內(nèi)向透明電極5和 透明電極6施加正方波脈沖電壓(第一脈沖電壓；圖8的示例中，650V電壓)。如圖8所示， 在時(shí)間T8到T1Q的時(shí)間段內(nèi)向透明電極5和透明電極6之間施加極性與第一脈沖電壓的極 性相同的正方波脈沖電壓(第二脈沖電壓；圖8的示例中，800V電壓)。在該示例性實(shí)施方 式中，第二脈沖電壓的電平(電壓)的絕對(duì)值高于(大于)第一脈沖電壓的電平(電壓) 的絕對(duì)值。如圖8所示，在時(shí)間T8到T9的時(shí)間段內(nèi)向透明電極5和透明電極6之間施加極 性與第一脈沖電壓的極性相反的負(fù)正方波脈沖電壓(第三脈沖電壓；圖8的示例中，-800V 電壓)。在該示例性實(shí)施方式中，第三脈沖電壓的電平(電壓)的絕對(duì)值高于(大于)第一 脈沖電壓的電平(電壓)的絕對(duì)值。 將在下面描述該示例性實(shí)施方式中的對(duì)顯示介質(zhì)1的圖像寫入操作。與第一示例 性實(shí)施方式一樣，光照射單元32的移動(dòng)速度(副掃描速度)分別由v和v' (mm/s)表示。
控制單元30指示驅(qū)動(dòng)單元24從而使得光照射單元32開(kāi)始在圖2的箭頭B的方 向上移動(dòng)。在開(kāi)始復(fù)位操作之前，光照射單元32布置在預(yù)定的待機(jī)位置。所述待機(jī)位置位 于顯示介質(zhì)1的箭頭B方向上的上游側(cè)端的上游側(cè)。 當(dāng)控制單元30指示驅(qū)動(dòng)單元24開(kāi)始光照射單元32的移動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元24開(kāi)始 光照射單元32的移動(dòng)。以這種方式，光照射單元32開(kāi)始在圖2的箭頭B的方向上按照預(yù) 定移動(dòng)速度v移動(dòng)。 控制單元30在由光照射單元32開(kāi)始照射復(fù)位光的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例中，T》之 前的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例中，T》，即在光源32A到達(dá)電極5的在箭頭B方向上的上游端之前 的時(shí)間點(diǎn)，控制電壓施加單元26，從而在預(yù)定時(shí)間段U圖8的示例中，L到T》內(nèi)向電極 5施加復(fù)位脈沖電壓?？刂茊卧?0在從由光源32A開(kāi)始照射復(fù)位光的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例 中，T》到復(fù)位光的照射時(shí)間段結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例中，T》的時(shí)間段TK(圖8的示例 中，T2到T3)，即從光源32A到達(dá)電極5的在箭頭B方向上的上游端的時(shí)間點(diǎn)到光源32A到 達(dá)電極5的在箭頭B方向上的下游端的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段內(nèi)，向光源32A輸出表示復(fù)位光的 數(shù)據(jù)(信息)。以這種方式，在從T2到T3的復(fù)位光照射時(shí)間段TK內(nèi)照射復(fù)位光，并且使顯 示介質(zhì)1復(fù)位。 當(dāng)復(fù)位操作結(jié)束時(shí)，控制單元30在由光源32A開(kāi)始照射寫入光(圖像光)的時(shí)間 點(diǎn)(圖8的示例中，T6)之前的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例中，T5)，即光源32A到達(dá)電極5的在箭 頭A方向上的上游端之前的時(shí)間點(diǎn)，控制電壓施加單元26，從而在預(yù)定時(shí)間段T，(圖8的 示例中，T5到T1Q)內(nèi)向透明電極5和透明電極6之間施加圖像寫入脈沖電壓的第一脈沖電 壓。以這種方式，電壓施加單元26在預(yù)定時(shí)間段TEW內(nèi)向透明電極5和透明電極6之間施 加第一脈沖電壓。如圖6所示，時(shí)間段T，長(zhǎng)于寫入光照射時(shí)間V在從由光源32A開(kāi)始照 射寫入光的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例中，Te)到寫入光的照射結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例中，T》 的時(shí)間段Tw(圖8的示例中，T6到T7)，即從光源32A到達(dá)電極5的在箭頭A方向上的上游端 的時(shí)間點(diǎn)到光源32A到達(dá)透明電極5的在箭頭A方向上的下游端的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段內(nèi)，控 制單元30將輸入圖像數(shù)據(jù)中的要寫入電極5的區(qū)域中的圖像的圖像數(shù)據(jù)輸出給光源32A。 以這種方式，在從T6到T7的寫入光照射時(shí)間Tw內(nèi)照射基于圖像數(shù)據(jù)的寫入光，并且寫入圖 像。例如，寫入光照射在其上的區(qū)域的狀態(tài)從F狀態(tài)改變成H狀態(tài)。很自然，在不寫入圖像 的區(qū)域上不照射圖像光?？刂茊卧?0在第一脈沖電壓的施加結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例 中，1\。)控制電壓施加單元26，從而在預(yù)定時(shí)間段U圖8的示例中，L。到Ts)內(nèi)向透明電 極5和透明電極6之間施加圖像寫入脈沖電壓的第二脈沖電壓。以這種方式，電壓施加單 元26在預(yù)定時(shí)間段TES內(nèi)向透明電極5和透明電極6之間施加第二脈沖電壓。在第二脈沖 電壓的施加結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)(圖8的示例中，T8)，控制單元30控制電壓施加單元26，從而在 預(yù)定時(shí)間段TEH(圖8的示例中，T8到T9)內(nèi)向透明電極5和透明電極6之間施加圖像寫入 脈沖電壓的第三脈沖電壓。以這種方式，電壓施加單元26在預(yù)定時(shí)間段T皿內(nèi)向透明電極 5和透明電極6之間施加第三脈沖電壓，從而減小顯示層7的電場(chǎng)強(qiáng)度。
輔助時(shí)間TH(圖8的示例中，T7到T9)是施加第一脈沖電壓、第二脈沖電壓和第三 脈沖電壓的時(shí)間段內(nèi)的寫入光照射時(shí)間lw之后的剩余時(shí)間段。 在該示例性實(shí)施方式的光寫入裝置2中，第二脈沖電壓的電壓設(shè)置為800V，第三 脈沖電壓的電壓設(shè)置為-800V,并且第一脈沖電壓的電壓VP在200V到800V的預(yù)定范圍內(nèi)進(jìn)行改變，從而將圖像寫入在顯示介質(zhì)1上。將在下面參照?qǐng)D9描述在這種情況下的顯示 介質(zhì)1的光照射區(qū)域中的顯示層7的反射率R(X )。在圖9中，示出了 曲線70，表示當(dāng)將 第二脈沖電壓的電壓設(shè)置為等于第一脈沖電壓的電壓并且第三脈沖電壓的電平的絕對(duì)值 小于第一脈沖電壓的電平的絕對(duì)值時(shí)在照射狀態(tài)下的顯示層7的反射率R;曲線72，表示當(dāng) 將第二脈沖電壓的電壓設(shè)置為等于第一脈沖電壓的電壓并且第三脈沖電壓的電平的絕對(duì) 值低于第一脈沖電壓的電平的絕對(duì)值時(shí)在非照射狀態(tài)下的顯示層7的反射率R;曲線74，表 示當(dāng)將第二脈沖電壓的電壓設(shè)置為800V并且將第三脈沖電壓的電壓設(shè)置為-800V時(shí)在照 射狀態(tài)下的顯示層7的反射率R ;和曲線76，表示當(dāng)將第二脈沖電壓的電壓設(shè)置為800V并 且將第三脈沖電壓的電壓設(shè)置為-800V時(shí)在非照射狀態(tài)下的顯示層7的反射率R。如曲線 70、72、74和76所示，可以清楚地看出與常規(guī)技術(shù)相比，根據(jù)該示例性實(shí)施方式的光寫入 裝置2的寫入電壓的范圍(當(dāng)光寫入裝置寫入圖像時(shí)使用的脈沖電壓的范圍)更寬。
將第二脈沖電壓的電壓設(shè)置為800V，將第三脈沖電壓的電壓設(shè)置為-SOOV，并且 第一脈沖電壓的電壓Vp在預(yù)定范圍200V到600V內(nèi)改變，從而將圖像寫入顯示介質(zhì)1中。 將在下面參照?qǐng)D10描述在這種情況下的顯示介質(zhì)1的顯示層7的對(duì)比度。在圖10中，示 出了 曲線80，表示當(dāng)將第二脈沖電壓的電壓設(shè)置為等于第一脈沖電壓的電壓并且第三脈 沖電壓的電平的絕對(duì)值小于第一脈沖電壓的電平的絕對(duì)值時(shí)的顯示層7的對(duì)比度；和曲線 82，表示當(dāng)將第二脈沖電壓的電壓設(shè)置為800V并且將第三脈沖電壓的電壓設(shè)置為-800V時(shí) 的顯示層7的對(duì)比度。如曲線80和81所示，可以清楚看出根據(jù)該示例性實(shí)施方式的光寫 入裝置2在顯示介質(zhì)1上寫入的圖像的對(duì)比度優(yōu)于常規(guī)技術(shù)。 如上所述，根據(jù)該示例性實(shí)施方式的光寫入裝置2包括用作照射裝置的照射單 元32，其在光寫入圖像顯示介質(zhì)1的感光層IO上照射寫入光，該光寫入圖像顯示介質(zhì)l包 括感光層IO(其中電阻根據(jù)照射的寫入光的光量而改變)和顯示層7(其通過(guò)根據(jù)經(jīng)由感 光層IO施加的電壓的幅值而反射和透射具有一波長(zhǎng)的光來(lái)顯示圖像，從而顯示圖像)；用 作電壓施加裝置的電壓施加單元26，其向顯示層7和感光層IO施加圖像寫入脈沖電壓；以 及用作控制裝置的控制單元30，其在圖像寫入時(shí)控制照射單元32從而在照射寫入光的時(shí) 間段Tw內(nèi)將寫入光照射在感光層10上，并且控制電壓施加單元26，從而在長(zhǎng)于時(shí)間段Tw的 時(shí)間段(范圍)內(nèi)向顯示層7和感光層IO施加第一脈沖電壓，在施加第一脈沖電壓之后施 加極性與第一脈沖電壓的極性相同并且絕對(duì)值(電壓電平)大于(高于)第一脈沖電壓的 電壓(電平)(對(duì)應(yīng)電壓例如是850V)的第二脈沖電壓，并且在施加第二脈沖電壓之后施加 極性與第一脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值(電壓電平)大于(高于)第一脈沖電壓的電 壓(電平)(對(duì)應(yīng)電壓例如是-850V)的第三脈沖電壓。 在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中，如圖11所示，電壓施加單元26可以包括高壓 電源90和用作開(kāi)關(guān)元件的FET 92、FET 94、FET 96和FET98。例如，可以使用下面的結(jié)構(gòu)。 更具體地講，如圖11所示，高壓電源90通過(guò)節(jié)點(diǎn)88連接到FET 92的漏極，F(xiàn)ET 96的漏極 和透明電極5通過(guò)節(jié)點(diǎn)84連接到FET 92的源極。FET 96的源極接地。高壓電源90通過(guò) 節(jié)點(diǎn)88連接到FET 94的漏極，并且FET 98的漏極和透明電極6通過(guò)節(jié)點(diǎn)86連接到FET 94的源極。FET 98的源電極接地?？刂茊卧?0連接到FET的柵極。在以上結(jié)構(gòu)中，控制 單元30導(dǎo)通FET 92和FET 98并且截止FET94和FET 96從而使得電流在圖11所示的箭 頭D的方向上流動(dòng)?？刂茊卧?0截止FET 92和FET 98并且導(dǎo)通FET 94和FET 96從而
16使得電流在圖ll所示的箭頭E的方向上流動(dòng)。以這種方式，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)而不需要使用
兩個(gè)正和負(fù)電源就能夠切換要在透明電極5和透明電極6之間施加的電壓的方向。 對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的前述描述是為了例示和描述的目的而提供的。其并非
旨在窮舉或者將本發(fā)明限于所公開(kāi)的確切形式。顯然，許多變型和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人
員是顯而易見(jiàn)的。選擇并描述這些示例性實(shí)施方式是為了最好地說(shuō)明本發(fā)明的原理及其實(shí)
際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的適用于所構(gòu)想特定用途的各種實(shí)
施方式和各種變型。旨在由所附權(quán)利要求書(shū)及其等同物來(lái)限定本發(fā)明的范圍。參考標(biāo)號(hào)的說(shuō)明1顯示介質(zhì)2光寫入裝置3、4透明基板5、6透明電極7顯示層8疊層9遮光層10感光層12膽甾液晶20圖像顯示裝置24驅(qū)動(dòng)單元26電壓施加單元30控制單元32光照射單元32 A光源
權(quán)利要求
一種光寫入裝置，該光寫入裝置包括照射單元，其在光寫入圖像顯示介質(zhì)的感光層上照射寫入光，所述光寫入圖像顯示介質(zhì)包括所述感光層，該感光層的電阻根據(jù)照射的寫入光的光量而改變，并且所述光寫入圖像顯示介質(zhì)還包括顯示層，該顯示層通過(guò)反射和透射與經(jīng)由所述感光層施加的電壓的幅值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光而顯示圖像；電壓施加單元，其向所述顯示層和所述感光層施加圖像寫入脈沖電壓；以及控制單元，當(dāng)圖像寫入時(shí)，所述控制單元控制所述照射單元，使得在照射所述寫入光的第一時(shí)間段將所述寫入光照射在所述感光層上，并且，所述控制單元控制所述電壓施加單元，使得在長(zhǎng)于所述第一時(shí)間段的時(shí)間段內(nèi)將第一脈沖電壓施加到所述顯示層和所述感光層，并在施加所述第一脈沖電壓之后施加極性與所述第一脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于所述第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第二脈沖電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的光寫入裝置，其中，所述第二脈沖電壓的絕對(duì)值為所述第一脈 沖電壓的絕對(duì)值的近似1. 3倍或更大。
3. —種光寫入裝置，該光寫入裝置包括照射單元，其在光寫入圖像顯示介質(zhì)的感光層上照射寫入光，所述光寫入圖像顯示介 質(zhì)包括所述感光層，在所述感光層中電阻根據(jù)照射的寫入光的光量而改變，并且所述光寫 入圖像顯示介質(zhì)還包括顯示層，該顯示層通過(guò)反射和透射與經(jīng)由所述感光層施加的電壓的 幅值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光而顯示圖像；電壓施加單元，其向所述顯示層和所述感光層施加圖像寫入脈沖電壓；以及 控制單元，在圖像寫入時(shí)，所述控制單元控制所述照射單元，使得在照射所述寫入光的 第一時(shí)間段將所述寫入光照射在所述感光層上，并且，所述控制單元控制所述電壓施加單 元，使得在長(zhǎng)于所述第一時(shí)間段的時(shí)間段內(nèi)將第一脈沖電壓施加到所述顯示層和所述感光 層，在施加所述第一脈沖電壓之后向所述顯示層和所述感光層施加極性與所述第一脈沖電 壓的極性相同并且絕對(duì)值大于所述第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第二脈沖電壓，并在施加所述 第二脈沖電壓之后施加極性與所述第一脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于所述第一脈 沖電壓的絕對(duì)值的第三脈沖電壓。
4. 一種光寫入方法，該光寫入方法包括以下步驟在光寫入圖像顯示介質(zhì)的感光層上照射寫入光，所述光寫入圖像顯示介質(zhì)包括所述感 光層，該感光層的電阻根據(jù)照射的所述寫入光的光量而改變，并且所述光寫入圖像顯示介 質(zhì)還包括顯示層，該顯示層通過(guò)反射和透射與經(jīng)由所述感光層施加的電壓的幅值對(duì)應(yīng)的波 長(zhǎng)的光而顯示圖像，由此，當(dāng)圖像寫入時(shí)，在照射所述寫入光的第一時(shí)間段，將所述寫入光 照射在所述感光層上；以及向所述顯示層和所述感光層施加圖像寫入脈沖電壓，使得在長(zhǎng)于所述第一時(shí)間段的時(shí) 間段內(nèi)將第一脈沖電壓施加到所述顯示層和所述感光層，并在施加所述第一脈沖電壓之后 施加極性與所述第一脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于所述第一脈沖電壓的絕對(duì)值的 第二脈沖電壓。
5. —種光寫入方法，該光寫入方法包括以下步驟在光寫入圖像顯示介質(zhì)的感光層上照射寫入光，所述光寫入圖像顯示介質(zhì)包括所述感 光層，該感光層的電阻根據(jù)照射的所述寫入光的光量而改變，并且所述光寫入圖像顯示介質(zhì)還包括顯示層，該顯示層通過(guò)反射和透射與經(jīng)由所述感光層施加的電壓的幅值對(duì)應(yīng)的波 長(zhǎng)的光而顯示圖像，由此，當(dāng)圖像寫入時(shí)，在照射所述寫入光的第一時(shí)間段，將所述寫入光 照射在所述感光層上；以及向所述顯示層和所述感光層施加圖像寫入脈沖電壓，使得在長(zhǎng)于所述第一時(shí)間段的時(shí) 間段內(nèi)將第一脈沖電壓施加到所述顯示層和所述感光層，在施加所述第一脈沖電壓之后向 所述顯示層和所述感光層施加極性與所述第一脈沖電壓的極性相同并且絕對(duì)值大于所述 第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第二脈沖電壓，并在施加第二脈沖電壓之后施加極性與所述第一 脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于所述第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第三脈沖電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供光寫入裝置和光寫入方法。所述光寫入裝置包括照射單元，其在包括感光層和顯示層的光寫入圖像顯示介質(zhì)上照射寫入光；電壓施加單元，其向顯示層和感光層施加圖像寫入脈沖電壓；和控制單元。所述控制單元控制所述照射單元，從而在照射寫入光的第一時(shí)間段內(nèi)將寫入光照射在感光層上，并且控制所述電壓施加單元，從而在長(zhǎng)于第一時(shí)間段的時(shí)間段內(nèi)施加第一脈沖電壓，并在施加第一脈沖電壓之后施加極性與第一脈沖電壓的極性相反并且絕對(duì)值大于第一脈沖電壓的絕對(duì)值的第二脈沖電壓。
文檔編號(hào)G02F1/135GK101726935SQ20091014000
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者冰治直樹(shù), 奧山浩江, 小林英夫, 山口康浩 申請(qǐng)人:富士施樂(lè)株式會(huì)社