JP2005221953A - Optical writing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光書込装置に係り、より詳しくは、メモリー性を有する光書込表示媒体に画像を書き込む光書込装置に関する。 The present invention relates to an optical writing device, and more particularly to an optical writing device that writes an image on an optical writing display medium having a memory property.
近年、画像を繰返し記録及び消去が可能な光書込表示媒体が、環境に優しい表示記録媒体として注目を集めている。 In recent years, optical writing display media capable of repeatedly recording and erasing images have attracted attention as environmentally friendly display recording media.
図6には、このような光書込表示媒体の断面図を示した。図6に示すように、光書込表示媒体10は、電界に応じて表示状態が変化すると共に、メモリー性を有する表示層30と、照射された光に応じて電気抵抗が変化する光導電性を有する光導電層40とが、電極21が形成された基板11と電極22が形成された基板12との間に挟持した構成となっている。電極21及び電極22には、画像書き込み用の所定電圧を印加するための電圧印加手段50が接続される。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of such an optical writing display medium. As shown in FIG. 6, the optical
このような光書込表示媒体10への画像の書き込みは、図7に示すように、露光手段60を用いて書き込みたい画像を光書込表示媒体10に露光しながら、電圧印加手段50から電圧パルスを印加することで行われる。露光された画像の明部では光導電層40の電気抵抗が低下するため表示層30に高電圧が分圧され、露光された画像の暗部では光導電層40の電気抵抗が高抵抗なため表示層30には低電圧しか分圧されない。そこで、表示層30の明暗が変化する閾値電圧をこの分圧変動の中間に設定することで、露光された画像を表示層30へ記録することができる。
As shown in FIG. 7, the writing of the image to the optical
そして、表示層30に電気泳動素子、強誘電性液晶素子、コレステリック液晶素子等の、電界に応答しメモリー性を有する表示素子を適用することにより、画像の露光及び電圧印加を終了した後も画像を保持しつづけることが可能となる。 Then, by applying a display element that responds to an electric field and has a memory property, such as an electrophoretic element, a ferroelectric liquid crystal element, or a cholesteric liquid crystal element, to the display layer 30, even after the image exposure and voltage application are finished Can be maintained.
ところで、露光手段60は画像を光像として発する装置なので、表示装置として兼用することが可能である。従って、図7において、通常は光書込表示媒体10を装着せずに、露光手段60を表示装置として利用し、記録が必要なときだけ光書込表示媒体10を装着して画像を記録するという形で利用することが可能である。
Incidentally, since the exposure means 60 is a device that emits an image as a light image, it can also be used as a display device. Accordingly, in FIG. 7, normally, the optical
この場合、図8に示すように、光書込表示媒体10をストッカー82に積載しておき、記録が必要なときだけ搬送手段81によって光書込表示媒体10を露光位置、すなわち露光手段60の真上の位置へ搬送する。そして、露光手段60により画像を光書込表示媒体10に露光しながら、電圧印加手段50により電圧パルスを印加して画像を記録し、ストッカー83へ排出する。このような一連の工程を自動的に行うことにより、画像を光書込表示媒体10に記録したいときに、光書込表示媒体10を1枚1枚手作業で装着する手間を省くことができる。
In this case, as shown in FIG. 8, the optical
しかしながら、図8に示す構成では、光書込表示媒体10が露光位置にあるときには、光書込表示媒体10によって表示装置としての露光手段60の表示画像が遮られて見えなくなってしまう、という問題があった。また、搬送手段81を表示装置としての露光手段60の前面に配置することは、商品デザインとして好ましくないほか、表示位置が奥まってしまうため表示画像が見にくくなってしまう、という問題もあった。
However, in the configuration shown in FIG. 8, when the optical
そこで、露光手段として、例えば特許文献1に記載された用な両面に画像を表示可能な両面発光型表示素子を用いることにより、露光手段の下側に光書込表示媒体10を配置し、両面発光型表示素子の表面に表示された画像を観察者側から視認可能にすると同時に、両面発光型表示素子の裏面に表示された画像によって光書込表示媒体10に画像を書き込むことが考えられる。
しかしながら、上記のように両面発光型表示素子を用いた構成では、両面発光型表示素子を透過した外光によって、光書込表示媒体10に書き込まれる画像が劣化する場合がある、という問題がある。
However, in the configuration using the double-sided light emitting display element as described above, there is a problem that the image written on the optical
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、両面発光型表示素子を用いて画像を書き込むときの外光による書き込み画像の劣化を防ぐと共に、両面発光型表示素子による画像表示を画像書込みと同時に良好に行うことができる光書込装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents deterioration of a written image due to external light when an image is written using a double-sided light emitting display element, and allows image display using a double-sided light emitting display element. It is an object of the present invention to provide an optical writing device that can be well performed simultaneously with image writing.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、電界に応じて表示状態が変化すると共にメモリー性を有する表示層と、入射した光に応じて電気抵抗が変化する光導電性を有する光導電性を示す光導電層とを、各々電極が形成された一対の基板間に挟持して成る光書込表示媒体に画像を書き込む光書込装置であって、前記電極に電圧を印加する電圧印加手段と、入射光を所定の偏光状態に偏光する第1の偏光手段、前記第1の偏光手段に対して消光位となるように配置された第2の偏光手段、及び前記第1の偏光手段と前記第2の偏光手段との間に配置され、入射光を偏光状態を維持したままで透過可能であると共に、両面に画像を発光する両面発光型表示素子から成る露光表示手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 has a display layer whose display state changes according to an electric field and has a memory property, and photoconductivity whose electric resistance changes according to incident light. An optical writing device for writing an image on an optical writing display medium comprising a photoconductive layer exhibiting photoconductivity sandwiched between a pair of substrates each having an electrode formed thereon, and applying a voltage to the electrode A voltage applying unit; a first polarizing unit configured to polarize incident light in a predetermined polarization state; a second polarizing unit disposed to be in an extinction position with respect to the first polarizing unit; and the first polarizing unit An exposure display unit that is disposed between a polarization unit and the second polarization unit, and that can transmit incident light while maintaining a polarization state, and that includes a double-sided light emitting display element that emits an image on both sides; and It is provided with.
光書込表示媒体は、表示層及び光導電層が、電極が各々形成された一対の基板により挟持された構成である。 The optical writing display medium has a configuration in which a display layer and a photoconductive layer are sandwiched between a pair of substrates each having an electrode formed thereon.
表示層は、電界に応じて表示状態が変化すると共にメモリー性を有し、光導電層は、入射した光に応じて電気抵抗が変化する光導電性を有する。従って、画像を光書込表示媒体に照射すると共に電極間に画像を書き込むための所定電圧を印加することにより、光導電層の電気抵抗が画像に応じて変化すると共に表示層の表示状態が画像に応じて変化し、照射した画像が書き込まれる。表示層はメモリー性を有するため、電圧の印加を停止した後も、画像表示は維持される。 The display layer changes its display state according to an electric field and has memory properties, and the photoconductive layer has photoconductivity whose electric resistance changes according to incident light. Therefore, by irradiating the image on the optical writing display medium and applying a predetermined voltage for writing the image between the electrodes, the electrical resistance of the photoconductive layer changes according to the image and the display state of the display layer is the image. And the irradiated image is written. Since the display layer has a memory property, image display is maintained even after application of voltage is stopped.
このような光書込表示媒体に画像を書き込む光書込装置は、光書込表示媒体の一対の基板に形成された電極に電圧を印加する電圧印加手段を備える。 Such an optical writing device for writing an image on the optical writing display medium includes voltage applying means for applying a voltage to the electrodes formed on the pair of substrates of the optical writing display medium.
また、光書込装置は、表示用及び光書込表示媒体に対する画像書き込み用の画像を表示する露光表示手段を備える。 In addition, the optical writing apparatus includes an exposure display unit that displays an image for display and an image writing for the optical writing display medium.
露光表示手段は、第1の偏光手段、第2の偏光手段、及び両面発光型表示素子で構成される。 The exposure display unit includes a first polarizing unit, a second polarizing unit, and a double-sided light emitting display element.
第1の偏光手段は、入射光を所定の偏光状態に偏光する。第2の偏光手段は、入射光を所定の偏光状態に偏光するものであるが、第1の偏光手段に対して消光位となるように配置される。 The first polarization means polarizes incident light into a predetermined polarization state. The second polarizing means is for polarizing incident light into a predetermined polarization state, and is disposed so as to be in an extinction position with respect to the first polarizing means.
両面発光型表示素子は、第1の偏光手段と第2の偏光手段との間に配置され、入射光を偏光状態を維持したままで透過可能であると共に、両面に画像を発光する。 The double-sided light emitting display element is disposed between the first polarizing means and the second polarizing means, can transmit incident light while maintaining the polarization state, and emits images on both sides.
このように、両面発光型表示素子は画像を両面から発光するため、両面発光型表示素子の表面から発光される画像を、表示用として、裏面から発光される画像を、光書込表示媒体への書き込み用として用いることができる。 In this way, since the double-sided light emitting display element emits images from both sides, the image emitted from the front surface of the double-sided light emitting display element is used for display, and the image emitted from the back surface is used as an optical writing display medium. Can be used for writing.
また、両面発光型表示素子としては、例えば有機エレクトロルミネセンス(EL)素子、無機EL素子、プラズマディスプレイ等を用いることができるが、これらの両面発光型表示素子は透光性を有し、外部からの入射光を透過する性質を有する。 In addition, as the double-sided light emitting display element, for example, an organic electroluminescence (EL) element, an inorganic EL element, a plasma display, or the like can be used. It has the property of transmitting incident light from
このため、このような両面発光型表示素子をそのまま光書込表示媒体への画像書込み用として用いた場合、観察者側から入射した外光が光書込表示媒体の光導電層へ入射してしまい、所謂‘かぶり’と呼ばれる画質劣化を生ずる。 For this reason, when such a double-sided light emitting display element is used as it is for image writing on an optical writing display medium, external light incident from the observer side enters the photoconductive layer of the optical writing display medium. As a result, image quality deterioration called “fogging” occurs.
これに対して、本発明では、両面発光型表示素子を上記のような第1の偏光手段と第2の偏光手段との間に配置するように構成したため、観察者側から入射した外光は、第1の偏光手段及び両面発光型表示素子は透過するものの、第2の偏光手段で吸収され、光導電層への入射を阻止することができる。従って、所謂‘かぶり’により劣化した画像が光書込表示媒体に書き込まれるのを防止することができる。 On the other hand, in the present invention, since the double-sided light emitting display element is arranged between the first polarizing means and the second polarizing means as described above, the external light incident from the observer side is Although the first polarizing means and the double-sided light emitting display element are transmitted, they are absorbed by the second polarizing means and can be prevented from entering the photoconductive layer. Therefore, it is possible to prevent an image deteriorated due to so-called “fogging” from being written on the optical writing display medium.
また、両面発光型表示素子の裏面側に光書込表示媒体を配置することが可能になるため、画像を表示したそのままの状態で同時に画像を書き込むことができると共に、露光表示手段を前面に配置することで画像の視認性を向上させることができる。 In addition, since it becomes possible to arrange an optical writing display medium on the back side of the double-sided light emitting display element, it is possible to simultaneously write an image while displaying an image, and an exposure display means is arranged on the front side. By doing so, the visibility of the image can be improved.
なお、請求項2に記載したように、前記第1の偏光手段及び前記第2の偏光手段が各々直線偏光子から成ると共に、各々の直線偏光子の偏光方向が消光位となるように配置された構成とすることができる。 According to a second aspect of the present invention, the first polarizing means and the second polarizing means are each composed of a linear polarizer, and are arranged so that the polarization direction of each linear polarizer is an extinction position. Can be configured.
また、請求項3に記載したように、前記第1の偏光手段が、第1直線偏光子と、前記第1直線偏光子と前記両面発光型表示素子との間に配置された第1の位相差板とから成ると共に、前記第1の位相差板の遅相軸と前記第1直線偏光子の透過軸とが予め定めた所定角度となるように配置され、前記第2の偏光手段が、第2直線偏光子と、前記第2直線偏光子と前記両面発光型表示素子との間に配置された第2の位相差板から成ると共に、前記第2の位相差板の遅相軸と前記第2直線偏光子の透過軸とが予め定めた所定角度となるように配置された構成としてもよい。 According to a third aspect of the present invention, the first polarizing means includes a first linear polarizer, a first unit disposed between the first linear polarizer and the double-sided light emitting display element. A retardation plate, the slow axis of the first retardation plate and the transmission axis of the first linear polarizer are arranged at a predetermined angle, and the second polarizing means is A second retardation plate disposed between the second linear polarizer, the second linear polarizer and the double-sided light emitting display element; and a slow axis of the second retardation plate and the second retardation plate It is good also as a structure arrange | positioned so that the transmission axis of a 2nd linear polarizer may become a predetermined predetermined angle.
例えば、第1の位相差板の遅相軸と第1直線偏光子の透過軸とがなす角度と、第2の位相差板の遅相軸と第2直線偏光子の透過軸とがなす角度と、がそれぞれ45度となるように、各々の偏光子と位相差板とを配置する。これにより、第1の偏光手段及び第2の偏光手段は円偏光板として作用するため、両面発光型表示素子の各面や内部で反射する光を遮断することができ、表示のコントラストを高めることができる。 For example, the angle formed by the slow axis of the first retardation plate and the transmission axis of the first linear polarizer, and the angle formed by the slow axis of the second retardation plate and the transmission axis of the second linear polarizer And each polarizer and the phase difference plate are arranged so that each becomes 45 degrees. Thereby, since the first polarizing means and the second polarizing means act as a circularly polarizing plate, it is possible to block the light reflected on each surface and inside of the double-sided light emitting display element, and increase the display contrast. Can do.
このとき、請求項4に記載したように、前記第1の位相差板の遅相軸と前記第2の位相差板の遅相軸とが直交するように配置された構成とすることが好ましい。これにより、波長分散特性による色づきを防止することができる。 At this time, as described in claim 4, it is preferable that the slow axis of the first retardation plate and the slow axis of the second retardation plate are arranged so as to be orthogonal to each other. . Thereby, coloring due to wavelength dispersion characteristics can be prevented.
また、請求項5に記載したように、前記第1の偏光手段、前記両面発光型表示素子、及び前記第2の偏光手段が密着されて配置された構成とすることが好ましい。これにより、表面反射による表示画像や露光画像の劣化を低減することができる。 Further, as described in claim 5, it is preferable that the first polarizing means, the double-sided light emitting display element, and the second polarizing means are arranged in close contact with each other. Thereby, deterioration of the display image and exposure image by surface reflection can be reduced.
また、請求項6に記載したように、前記露光表示手段と前記光書込表示媒体との間に、結像レンズをさらに備えた構成とすることが好ましい。これにより、画像がぼけるのを防ぐことができる。 According to a sixth aspect of the present invention, it is preferable that an imaging lens is further provided between the exposure display unit and the optical writing display medium. This can prevent the image from being blurred.
以上説明したように、本発明によれば、両面発光型表示素子を用いて画像を書き込むときの外光による書き込み画像の劣化を防ぐと共に、両面発光型表示素子による画像表示を画像の書込みと同時に良好に行うことができる、という効果を有する。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent deterioration of a written image due to external light when an image is written using a double-sided light emitting display element, and to simultaneously perform image display using a double-sided light emitting display element. It has the effect that it can be performed satisfactorily.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described below.
図1には、画像を表示すると共に、図6に示したような光書込表示媒体10に対して画像を書き込むために画像を照射する露光表示装置20の側面図を示した。
FIG. 1 shows a side view of an exposure display device 20 that displays an image and irradiates the image to write the image on the optical
露光表示装置20は、両面発光型表示素子61が、第1の偏光手段62と第2の偏光手段63との間に配置された構成となっている。 The exposure display device 20 has a configuration in which a double-sided light emitting display element 61 is disposed between a first polarizing means 62 and a second polarizing means 63.
両面発光型表示素子61は、外部からの入射光が偏光状態を維持したまま透過可能であって、かつ裏表両面に画像を表示可能である表示素子が用いられる。すなわち、両面発光型表示素子61には、表面に画像が表示されると共に、上面には表面に表示された画像を反転した画像が表示される。このような両面発光型の表示素子としては、例えば有機EL、無機EL、プラズマディスプレイ、蛍光表示管(VFD:Vaccum Fluorescent Display)、電界放射ディスプレイ(FED:Field Emition Display)等を利用する。 As the double-sided light emitting display element 61, a display element is used in which incident light from the outside can be transmitted while maintaining the polarization state, and images can be displayed on both sides. That is, the double-sided light emitting display element 61 displays an image on the surface and an image obtained by inverting the image displayed on the surface on the top surface. As such a dual emission type display element, for example, an organic EL, an inorganic EL, a plasma display, a fluorescent display tube (VFD), a field emission display (FED), or the like is used.
有機ELは、陰極としての電極、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、及び陽極としての電極が積層された構造となっており、陰極から注入された電子と、陽極から注入された正孔とが発光層内で再結合して発光するLED(Light Emitting Diode)の一種である。 An organic EL has a structure in which an electrode as a cathode, an electron transport layer, a light-emitting layer, a hole transport layer, and an electrode as an anode are stacked. Electrons injected from the cathode and positive electrodes injected from the anode are stacked. It is a kind of LED (Light Emitting Diode) that emits light by recombination with holes in the light emitting layer.
電子輸送層、発光層、及び正孔輸送層は、1つの層に2つ以上の機能を持たせることによって層数を減らすこともできる。これらの機能層は、各層の膜厚が通常100nm前後と薄いために、光散乱・旋光性・複屈折性による偏光状態の変化はほとんどない。このため、光吸収がない材料を選択すれば、透明で偏光状態を維持したまま外光を透過する表示素子を作製することができる。 The number of layers of the electron transport layer, the light emitting layer, and the hole transport layer can be reduced by providing two or more functions in one layer. In these functional layers, since the thickness of each layer is usually as thin as about 100 nm, there is almost no change in the polarization state due to light scattering, optical rotation, and birefringence. Therefore, if a material that does not absorb light is selected, a display element that is transparent and transmits external light while maintaining a polarization state can be manufactured.
また、陰極としては、電子の注入電圧を低減するために、MgAg等の不透明な低仕事関数金属が用いられてきたため両面発光を実現することが難しかったが、近年、陰極と電子輸送層との間にキャリア注入層を挿入することで、酸化インジウム錫等の透明導電材料を利用することが可能となってきた。これによって両面発光型表示素子を実現することができる。 Further, as the cathode, an opaque low work function metal such as MgAg has been used to reduce the electron injection voltage, but it has been difficult to realize double-sided light emission. It has become possible to use a transparent conductive material such as indium tin oxide by inserting a carrier injection layer between them. Thereby, a double-sided light emitting display element can be realized.
無機ELは、高バンドギャップの半導体中に発光中心元素を添加したもので、高電界下で界面準位から電子を注入し、これを電界加速して発光中心へ衝突励起させて発光させるものである。 Inorganic EL is a high-bandgap semiconductor with an emission center element added. Electrons are injected from the interface state under a high electric field, and the electric field is accelerated to cause collisional excitation to the emission center to emit light. is there.
無機ELには、樹脂バインダ中に半導体粒子を分散した分散型ELと、電極、絶縁層、半導体層、絶縁層、及び電極が積層された構造の二重絶縁構造型ELとがあるが、透明性が高いことと、複屈折性が低いことから二重絶縁構造型ELが好適である。電極として酸化インジウム錫等の透明導電材料を利用することで両面発光型表示素子を実現することができる。 Inorganic EL includes a dispersion type EL in which semiconductor particles are dispersed in a resin binder and a double insulation type EL in which an electrode, an insulating layer, a semiconductor layer, an insulating layer, and an electrode are stacked. The double insulating structure type EL is preferable because of its high property and low birefringence. By using a transparent conductive material such as indium tin oxide as an electrode, a double-sided light emitting display element can be realized.
プラズマディスプレイは、一対の電極間に希ガスを封入したもので、電極間に電圧を印加してグロー放電させたときの可視発光を利用したものと、一方の基板上に蛍光体層を形成して、グロー放電したときに発せられる紫外光を用いて蛍光体を励起して表示を行うものとがある。 A plasma display has a rare gas sealed between a pair of electrodes, and uses a visible light emission when a voltage is applied between the electrodes to cause glow discharge, and a phosphor layer is formed on one substrate. In some cases, display is performed by exciting phosphors using ultraviolet light emitted when glow discharge is performed.
前者の場合、電極に酸化インジウム錫等の透明導電材料を利用することで容易に両面発光型表示素子を実現できる。後者の場合、超微粒子の蛍光体や蒸着蛍光体等の光散乱や複屈折性が少ない材料を用いて、電極に酸化インジウム錫等の透明導電材料を利用することで両面発光型表示素子を実現できる。 In the former case, a double-sided light emitting display element can be easily realized by using a transparent conductive material such as indium tin oxide for the electrode. In the latter case, a double-sided light emitting display device is realized by using a transparent conductive material such as indium tin oxide for the electrode using materials with low light scattering and birefringence, such as ultrafine phosphors and vapor-deposited phosphors. it can.
VFDは、熱陰極、制御グリッド電極、蛍光体層、及び陽極から成る構造を真空セル中に形成したものであり、熱陰極へ通電加熱することで熱電子を放出させ、これを熱陰極−アノード電極間に印加した電界で加速して蛍光体へ衝突励起させることにより表示を行う。表示のオン/オフ制御は制御グリッド電極の電圧で熱電子の通過量を制御して行う。熱陰極と制御グリッド電極は、通常メッシュ状に形成されており透光性を有する。このため、陽極に透明導電材料を用いて、蛍光体層に光散乱や複屈折性が少ない材料を用いることで両面発光型表示素子を実現できる。 A VFD is a structure in which a structure comprising a hot cathode, a control grid electrode, a phosphor layer, and an anode is formed in a vacuum cell, and hot electrons are emitted by energizing and heating the hot cathode. Display is performed by accelerating by the electric field applied between the electrodes and causing collisional excitation to the phosphor. The on / off control of display is performed by controlling the passage amount of thermoelectrons with the voltage of the control grid electrode. The hot cathode and the control grid electrode are usually formed in a mesh shape and have translucency. For this reason, a double-sided light emitting display element can be realized by using a transparent conductive material for the anode and a material having little light scattering and birefringence for the phosphor layer.
FEDは、VFDの熱陰極をSpindt型電界放出素子やカーボンナノチューブ電界放出素子等の冷陰極で置き換えたものである。冷陰極をメッシュ状に形成することでVFDと同様に両面発光型表示素子を実現できる。 The FED is obtained by replacing the hot cathode of the VFD with a cold cathode such as a Spindt type field emission device or a carbon nanotube field emission device. By forming the cold cathode in a mesh shape, a double-sided light emitting display element can be realized as in the case of VFD.
両面発光型表示素子61には、その表示素子に応じた図示しない制御装置が接続され、この制御装置により両面発光型表示素子61に所望の画像が表示されるように制御される。 A control device (not shown) corresponding to the display element is connected to the double-sided light emitting display element 61, and this control device is controlled to display a desired image on the double-sided light emitting display element 61.
第1の偏光手段62及び第2の偏光手段63は、それぞれ直線偏光子を用いると共に、これらの直線偏光子が消光位になるように配置する。例えば、第1の偏光手段62の透過軸と第2の偏光手段63の透過軸とが互いに直交するように配置する。これにより、図1に示すように、観察者側から露光表示装置20に入射した外光は、第1の偏光手段62により、その透過軸に沿った直線偏光に変換され、両面発光型表示素子61を透過するが、第2の偏光手段63の透過軸は、第1の偏光手段62の透過軸と直交しているため、第1の偏光手段62により直線偏光に変換されると共に両面発光型表示素子61を透過した光を透過せず、光書込表示媒体10に外光が照射されるのを防ぐことができる。従って、光書込表示媒体10には、両面発光型表示素子61により表示された画像のみが照射される。
The first polarizing means 62 and the second polarizing means 63 use linear polarizers, respectively, and are arranged so that these linear polarizers are in the extinction position. For example, the transmission axis of the first polarization unit 62 and the transmission axis of the second polarization unit 63 are arranged so as to be orthogonal to each other. As a result, as shown in FIG. 1, external light incident on the exposure display device 20 from the observer side is converted into linearly polarized light along the transmission axis by the first polarizing means 62, and a double-sided light emitting display element is obtained. 61, but the transmission axis of the second polarizing means 63 is orthogonal to the transmission axis of the first polarizing means 62, so that it is converted into linearly polarized light by the first polarizing means 62 and is a double-sided light emitting type. The light that has passed through the display element 61 is not transmitted, and the optical
また、両面発光型表示素子61の表面側に発光された表示画像は、第1の偏光手段62を介して観察者者に観察され、両面発光型表示素子61の裏面側に発光された表示画像の反転画像は、第2の偏光手段63を介して光書込表示媒体10に照射される。
Further, the display image emitted on the front surface side of the double-sided light emitting display element 61 is observed by the observer through the first polarizing means 62, and the display image emitted on the back surface side of the double-sided light emitting display element 61. Of the optical
このように、両面発光型表示素子61を透過軸が直交する第1の偏光手段62及び第2の偏光手段63により挟んだ構成とすることにより、光書込表示媒体10に外光が照射するのを防止して、両面発光型表示素子61からの画像のみを照射することができ、所謂かぶりにより光書込表示媒体10に書き込まれる画像が劣化するのを防ぐことができる。
As described above, the double-sided light emitting display element 61 is sandwiched between the first polarizing means 62 and the second polarizing means 63 whose transmission axes are orthogonal to each other, so that external light is irradiated onto the optical
ここで、消光位とは、第1の偏光手段62の透過軸と第2の偏光手段63の透過軸とが厳密に直交するものを意味するものではなく、光書込表示媒体10へ書き込まれる画像の劣化が許容範囲内に収まる程度であれば、両者の透過軸が直交する位置からずれていてもよい。両者の透過軸が直交する位置からのずれの許容範囲は、例えば光書込表示媒体10の反射率との関係により定められる。
Here, the extinction position does not mean that the transmission axis of the first polarizing means 62 and the transmission axis of the second polarizing means 63 are strictly orthogonal, and is written into the optical
直線偏光子としては、ヨウ素系または染料系の公知のフィルム偏光子を用いることができる。 As the linear polarizer, a known film polarizer of iodine type or dye type can be used.
なお、図1では、第1の偏光手段62及び第2の偏光手段63が、両面発光型表示素子61から離間した構成としているが、表面反射による両面発光型表示素子61の表示画像及び光書込表示媒体10に対する露光画像の劣化を低減するためには、第1の偏光手段62及び第2の偏光手段63は、両面発光型表示素子61に密着又は接着されていることが好ましい。
In FIG. 1, the first polarizing means 62 and the second polarizing means 63 are separated from the double-sided light emitting display element 61. However, the display image and optical document of the double-sided light emitting display element 61 by surface reflection are used. In order to reduce the deterioration of the exposure image with respect to the embedded
光書込表示媒体10は、前述した図6に示すように、表示層30と光導電層40とが、電極21が形成された基板11と電極22が形成された基板12との間に挟持された構成である。
In the optical
電極21、22には、Au等の金属薄膜、ITO(Indium Tin Oxide)、SnO2、ZnO等の酸化物導電体、ポリピロールやPEDOT等の導電性高分子等、透光性の導電体を用いる。電極21、22は、一般に薄く自立膜として扱えないので、予め基板11、12上に形成して用いられる。
For the electrodes 21 and 22, a light-transmitting conductor such as a metal thin film such as Au, an oxide conductor such as ITO (Indium Tin Oxide), SnO 2 , or ZnO, or a conductive polymer such as polypyrrole or PEDOT is used. . Since the electrodes 21 and 22 are generally thin and cannot be handled as a free-standing film, they are formed on the
基板11、12には、透明な誘電体を用いる。例えば、ガラス、セラミック、樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリオレフィン)等を用いる。
A transparent dielectric is used for the
表示層30としては、電界に応じて表示状態が変化し、かつ無電源で表示を維持できるメモリー性を有する表示素子を用いる。このような素子としては、帯電した着色微粒子を電界によって水中または気体中を移動させる電気泳動素子、例えばコレステリック液晶、強誘電性液晶、双安定ネマチック液晶、スメクチック液晶等のメモリー性液晶素子、例えば導電性高分子、酸化タングステン等の酸化物、ビオロゲン等の有機色素を用いたエレクトロクロミック材素子、電気メッキ素子等がある。 As the display layer 30, a display element having a memory property in which a display state changes according to an electric field and display can be maintained without a power source is used. Examples of such elements include electrophoretic elements that move charged colored fine particles in water or gas by an electric field, such as memory liquid crystal elements such as cholesteric liquid crystals, ferroelectric liquid crystals, bistable nematic liquid crystals, smectic liquid crystals, and the like. There are electrochromic material elements, electroplating elements, and the like using conductive polymers, oxides such as tungsten oxide, and organic dyes such as viologen.
光導電層40としては、例えばアモルファス・シリコンや、ZnSe、CdS等の化合物半導体としての無機半導体材料、アントラセン、ポリビニルカルバゾール等の有機半導体材料、 光照射によって電荷を発生する例えばペリレン系、フタロシアニン系、ビスアゾ系、ジチオピトケロピロール系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チアピリリウム・ポリカーボネート系化合物等の電荷発生材料と、電界によって電荷移動を生ずる例えば、トリニトロフルオレン系、ポリビニルカルバゾール系、オキサジアゾール系、ピラリゾン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリフェニルアミン系、トリフェニルメタン系、ジアミン系化合物や、LiClO4を添加したポリビニルアルコ−ルやポリエチレンオキシドのようなイオン導電性材料等の電荷輸送材料との複合体等を用いることができる。なお、複合形態としては積層体、混合物、マイクロカプセル等を用いることができる。 Examples of the photoconductive layer 40 include amorphous silicon, inorganic semiconductor materials such as compound semiconductors such as ZnSe and CdS, organic semiconductor materials such as anthracene and polyvinylcarbazole, and perylene-based, phthalocyanine-based materials that generate charges by light irradiation, Charge transfer materials such as bisazo, dithiopytoceropyrrole, squarylium, azurenium, and thiapyrylium / polycarbonate compounds generate charge transfer by electric field. For example, trinitrofluorene, polyvinylcarbazole, oxadiazole, pyralizone system, hydrazone, stilbene, triphenylamine, triphenylmethane, and diamine-based compounds, polyvinyl was added LiClO 4 alcohol - le and the ionic conductive materials, such as polyethylene oxide Complexes such as the charge transport material can be used. In addition, a laminated body, a mixture, a microcapsule, etc. can be used as a composite form.
このような光書込表示媒体10への画像の露光(書き込み)は、基板12側からでも、基板11側から表示層30を通してでも可能である。しかしながら、通常は、表示画像は基板11側から観察する方が、基板12側から画像を観察するより画質が良好となる(基板12側から観察すると表示層30の手前に光導電層40が位置するため)ため、光書込表示媒体10に書き込まれる画像が裏返しならないように、かつ観察者の手前から露光表示装置20、光書込表示媒体10の順に配置するために、反転画像を基板11側から照射するべく、基板11側が両面発光型表示素子61の裏面側と対向するように配置するのが好ましい。
Such exposure (writing) of an image to the optical
なお、両面発光型表示素子61の発光面と光書込表示媒体10との距離が離れると画像がぼやけるため、露光表示装置20と光書込表示媒体10とはできるだけ密着するように配置することが好ましいが、例えば図2に示すように、露光表示装置20と光書込表示媒体10との間に結像手段70を設けた構成としてもよい。
In addition, since the image is blurred when the distance between the light emitting surface of the double-sided light emitting display element 61 and the optical
結像手段70としては、レンズの他、直進光以外を吸収して広がりを抑えるマイクロルーバーやキャピラリープレート、正立像を結像するレンズをアレイ状に配置したセルフォックレンズアレイやマイクロレンズアレイ等を用いることができる。 As the image forming means 70, in addition to lenses, a micro louver or capillary plate that absorbs light other than straight light and suppresses the spread, a Selfoc lens array or a micro lens array in which lenses for forming an erect image are arranged in an array shape, and the like are used. Can be used.
図3には、光書込表示媒体10に画像を書き込む露光表示装置20を備えた光書込みシステム80を示した。
FIG. 3 shows an
図3に示すように、光書込みシステム80は、露光表示装置20、電圧印加手段50、搬送手段81、ストッカー82、83を含んで構成される。
As shown in FIG. 3, the
露光表示装置20の両面発光型表示素子61には、図示しない制御装置による制御により画像が表示されており、この画像は観察者側から視認することができる。 An image is displayed on the double-sided light emitting display element 61 of the exposure display device 20 under the control of a control device (not shown), and this image can be viewed from the observer side.
ストッカー82には、画像書込み前の光書込表示媒体10がストックされている。図示しない搬送制御手段により搬送手段81に対して搬送指示がなされると、搬送手段81は、ストッカー82の最上部の光書込表示媒体10を図3において左方向へ搬送し、光書込表示媒体10が露光表示装置20の真下へ位置した所で搬送を停止する。
The stocker 82 stocks the optical
両面発光型表示素子61の裏面には、表面に表示された画像の反転画像が表示されているため、露光表示装置20の真下に位置した光書込表示媒体10には、反転画像が照射される。そして、この状態において電圧印加手段50が、電極21、22に画像書き込み用の所定電圧を印加する。これにより、光導電層40の電気抵抗が露光表示装置20から表示層30に照射された反転画像に応じて変化し、これにより表示層30には両面発光型表示素子61の表面に表示された画像と同一の画像が表示される。表示層30はメモリー性を有する表示素子で構成されているため、電圧印加手段50による電圧の印加を停止した後も、書き込まれた画像の表示が維持される。
Since the reverse image of the image displayed on the front surface is displayed on the back surface of the double-sided light emitting display element 61, the reverse image is irradiated on the optical
光書込表示媒体10に画像が書き込まれると、搬送手段81による搬送が再開され、ストッカー83にストックされる。
When an image is written on the optical
このように、本発明による露光表示装置20は、透過軸が消光位となるように配置された第1の偏光手段62と第2の偏光手段63とによって両面発光型表示素子61を挟んだ構成としているため、観察者側からの外光を遮断することができる。このため、光書込表示媒体10を観察者側から見て露光表示装置20の奥側に配置することができ、デザイン性に優れると共に、表示される画像を観察者側から良好に視認することができる。また、露光表示装置20により画像表示した状態そのままで画像書込みを行うことができ、観察者にとって違和感のない画像表示を実現することができる。
Thus, the exposure display device 20 according to the present invention has a configuration in which the double-sided light emitting display element 61 is sandwiched between the first polarizing means 62 and the second polarizing means 63 arranged so that the transmission axis is in the extinction position. Therefore, it is possible to block external light from the observer side. For this reason, the optical
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1の偏光手段62、第2の偏光手段63の変形例について説明する。なお、上記第1実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, modified examples of the first polarizing means 62 and the second polarizing means 63 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
図4に示すように、本実施形態では、第1の偏光手段62は、第1直線偏光子62a及び第1の1/4位相差板62bで構成されている。なお、第1の1/4位相差板62bを、第1直線偏光子62aと両面発光型表示素子61との間に配置すると共に、第1の1/4位相差板62bの遅相軸が、第1直線偏光子62aの透過軸に対して、45度(135度)の角度をなすように配置する。 As shown in FIG. 4, in this embodiment, the 1st polarizing means 62 is comprised by the 1st linear polarizer 62a and the 1st 1/4 phase difference plate 62b. The first quarter retardation plate 62b is disposed between the first linear polarizer 62a and the double-sided light emitting display element 61, and the slow axis of the first quarter retardation plate 62b is The first linear polarizer 62a is disposed at an angle of 45 degrees (135 degrees) with respect to the transmission axis of the first linear polarizer 62a.
第2の偏光手段63は、第1の偏光手段62と同様に、第2直線偏光子63a及び第2の1/4位相差板63bで構成されている。なお、第2の1/4位相差板63bを、第2直線偏光子63aと両面発光型表示素子61との間に配置すると共に、第2の1/4位相差板63bの遅相軸が、第2直線偏光子63aの透過軸に対して、45度(135度)の角度をなすように配置する。 Similar to the first polarizing means 62, the second polarizing means 63 is composed of a second linear polarizer 63a and a second 1/4 phase difference plate 63b. The second quarter retardation plate 63b is disposed between the second linear polarizer 63a and the double-sided light emitting display element 61, and the slow axis of the second quarter retardation plate 63b is The second linear polarizer 63a is disposed at an angle of 45 degrees (135 degrees) with respect to the transmission axis of the second linear polarizer 63a.
このような構成の場合、第1直線偏光子62a及び第1の1/4位相差板62bから成る第1の偏光手段62、第2直線偏光子63a及び第2の1/4位相差板63bから成る第2の偏光手段63は、所謂円偏光板として作用する。円偏光板は、よく知られたように反射防止効果を有しており、観察者側から入射して、両面発光型表示素子61の表面、裏面、内部で反射して、再び観察者側から射出する光を遮断する作用を持つ。このため、両面発光型表示素子61の表示コントラストを高めることができる。 In the case of such a configuration, the first polarizing means 62, the second linear polarizer 63a, and the second ¼ retardation plate 63b, which are composed of the first linear polarizer 62a and the first ¼ retardation plate 62b. The second polarizing means 63 comprising the above functions as a so-called circularly polarizing plate. As is well known, the circularly polarizing plate has an antireflection effect, is incident from the viewer side, is reflected on the front surface, the back surface, and the inside of the double-sided light emitting display element 61, and again from the viewer side. It has the effect of blocking the emitted light. For this reason, the display contrast of the double-sided light emitting display element 61 can be increased.
図4に示すように、第1直線偏光子62aに入射した光は第1直線偏光子62aによって直線偏光され、第1の1/4位相差板62bによって遅相されることにより円偏光となる。この円偏光された光は、両面発光型表示素子61をそのままの偏光状態で透過し、第2の1/4位相差板63bによって遅相されて直線偏光へ戻される。そして、直線偏光された光の偏光方向は、第2直線偏光子63aの透過軸と直交するため、第2の1/4位相差板63bによって直線偏光された光は、第2直線偏光子63aによって透過が防止される。このように、第2の1/4位相差板63bによる直線偏光の偏光方向と第2直線偏光子63aの透過軸とが直交するように第2直線偏光子63aを配置することにより外光の透過を防止することができる。 As shown in FIG. 4, the light incident on the first linear polarizer 62a is linearly polarized by the first linear polarizer 62a, and is circularly polarized by being delayed by the first ¼ phase plate 62b. . The circularly polarized light passes through the double-sided light emitting display element 61 in the polarization state as it is, is delayed by the second quarter retardation plate 63b, and is returned to linearly polarized light. Since the polarization direction of the linearly polarized light is orthogonal to the transmission axis of the second linear polarizer 63a, the light linearly polarized by the second quarter retardation plate 63b is the second linear polarizer 63a. Permeation is prevented. As described above, the second linear polarizer 63a is arranged so that the polarization direction of the linearly polarized light by the second quarter retardation plate 63b and the transmission axis of the second linear polarizer 63a are orthogonal to each other. Transmission can be prevented.
また、両面発光型表示素子61を透過した光は円偏光であるため、図4において第2の偏光手段63を紙面に垂直な軸の周りに回転して、例えば、図5に示したように90度回転しても外光の透過を防止するという基本的な作用に変わりはないため、図5に示すように第2の1/4位相差板63b及び第2直線偏光子63aを配置してもよい。しかしながら、波長分散特性による色づきを防止するために、図4に示すように、第1の1/4位相差板62bの遅相軸と、第1の1/4位相差板63bの遅相軸とが直交するように配置するのが好ましい。ここで、直交とは厳密に直交することが要求されるものではない。 Further, since the light transmitted through the double-sided light emitting display element 61 is circularly polarized light, the second polarizing means 63 in FIG. 4 is rotated around an axis perpendicular to the paper surface, for example, as shown in FIG. Since the basic action of preventing the transmission of external light is not changed even when rotated by 90 degrees, a second quarter retardation plate 63b and a second linear polarizer 63a are arranged as shown in FIG. May be. However, in order to prevent coloring due to the wavelength dispersion characteristic, as shown in FIG. 4, the slow axis of the first 1/4 retardation plate 62b and the slow axis of the first 1/4 retardation plate 63b are used. It is preferable to arrange so as to be orthogonal to each other. Here, the orthogonal is not required to be strictly orthogonal.
なお、直線偏光子としては、前述したように、ヨウ素系または染料系の公知のフィルム偏光子を用いることができる。 In addition, as a linear polarizer, as above-mentioned, the iodine-type or dye-type well-known film polarizer can be used.
また、1/4位相差板としては、ポリエーテルスルフォン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアルコール等の透明樹脂を延伸したフィルムを用いることができる。なお、表示の色づきを防止するために、レターデーション(=複屈折率と厚みとの積)の波長分散が補償されたものを用いることが好ましい。 Moreover, as a 1/4 phase difference plate, the film which extended | stretched transparent resins, such as polyether sulfone, a polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, can be used. In order to prevent coloring of display, it is preferable to use a material in which the wavelength dispersion of retardation (= product of birefringence and thickness) is compensated.
次に、本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
電極21が形成された基板11として市販のITO/PET樹脂フィルムを準備し、このITO電極面上にコレステリック液晶のマイクロカプセル塗料を表示層30として塗布した。一方、電極22が形成された基板12として別のITO/PET樹脂フィルムを準備し、このITO電極面上に、フタロシアニン顔料を用いた第1電荷発生層と、ジフェニルアミン系電荷輸送層と、フタロシアニン顔料を用いた第2電荷発生層を順次塗布して、3層構造の光導電層40を形成した。
A commercially available ITO / PET resin film was prepared as the
このようにして表示層30を形成した基板11と、光導電層40を作成した基板12とを接着剤により貼り合わせることにより光書込表示媒体10を作製した。
Thus, the optical
次に、両面発光型表示素子61として、ZnS:Mnを発光材料に用いた無機ELパネル(デンソー社製)を準備し、この両面に、第1の偏光手段62及び第2の偏光手段63としての2枚の直線偏光子を消光位となるように貼付し、露光表示装置20とした。 Next, an inorganic EL panel (made by Denso) using ZnS: Mn as a light emitting material is prepared as the double-sided light emitting display element 61, and the first polarizing unit 62 and the second polarizing unit 63 are provided on both sides. The two linear polarizers were pasted so as to be in the extinction position, and the exposure display device 20 was obtained.
直線偏光子を貼付する前の両面発光型表示素子61は、反対側(裏面側)が透けて見えるために表示画像が見づらい場合があったが、直線偏光子を貼付した本発明に係る露光表示装置20ではそのようなことはなく、鮮明な画像表示を行うことができた。 In the double-sided light emitting display element 61 before the linear polarizer is pasted, the display image may be difficult to see because the opposite side (the back side) is seen through, but the exposure display according to the present invention with the linear polarizer pasted is sometimes present. The apparatus 20 did not have such a situation, and a clear image display could be performed.
また、露光表示装置20の裏面に前述した方法により作製した光書込表示媒体10を密着して配置し、電極21、22の間に周波数が10Hz、電圧が380Vの対称矩形波を200ms印加したところ、表示画像を明瞭に記録することができた。
Further, the optical
10 光書込表示媒体
11、12 基板
20 露光表示装置
21、22 電極
22 電極
30 表示層
40 光導電層
50 電圧印加手段
60 露光手段
61 両面発光型表示素子
62b 第1の1/4位相差板
62a 第1直線偏光子
62 第1の偏光手段
63b 第2の1/4位相差板
63a 第2直線偏光子
63 第2の偏光手段
70 結像手段
80 光書込みシステム
81 搬送手段
82、83 ストッカー
83 ストッカー
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
入射光を所定の偏光状態に偏光する第1の偏光手段、前記第1の偏光手段に対して消光位となるように配置された第2の偏光手段、及び前記第1の偏光手段と前記第2の偏光手段との間に配置され、入射光を偏光状態を維持したままで透過可能であると共に、両面に画像を発光する両面発光型表示素子から成る露光表示手段と、
を備えたことを特徴とする光書込装置。 An electrode is formed on each of a display layer having a memory property and a display state that changes in response to an electric field, and a photoconductive layer having a photoconductivity in which an electric resistance changes in response to incident light. An optical writing device for writing an image on an optical writing display medium sandwiched between a pair of substrates,
Voltage applying means for applying a voltage to the electrode;
First polarizing means for polarizing incident light into a predetermined polarization state, second polarizing means arranged so as to be in an extinction position with respect to the first polarizing means, and the first polarizing means and the first polarizing means An exposure display means which is disposed between the two polarization means and is capable of transmitting incident light while maintaining the polarization state, and which comprises a double-sided light emitting display element which emits an image on both sides;
An optical writing device comprising:
前記第2の偏光手段が、第2直線偏光子と、前記第2直線偏光子と前記両面発光型表示素子との間に配置された第2の位相差板から成ると共に、前記第2の位相差板の遅相軸と前記第2直線偏光子の透過軸とが予め定めた所定角度となるように配置されたことを特徴とする請求項1記載の光書込装置。 The first polarizing means includes a first linear polarizer and a first retardation plate disposed between the first linear polarizer and the double-sided light emitting display element. The slow axis of the phase difference plate and the transmission axis of the first linear polarizer are arranged at a predetermined angle,
The second polarizing means includes a second linear polarizer, a second retardation plate disposed between the second linear polarizer and the double-sided light emitting display element, and the second position plate. 2. The optical writing device according to claim 1, wherein the slow axis of the phase difference plate and the transmission axis of the second linear polarizer are arranged at a predetermined angle.
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