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JP2000292818A - 光書込み表示素子及びそれを用いた光書込み表示装置 - Google Patents

光書込み表示素子及びそれを用いた光書込み表示装置

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Publication number
JP2000292818A
JP2000292818A JP11100499A JP10049999A JP2000292818A JP 2000292818 A JP2000292818 A JP 2000292818A JP 11100499 A JP11100499 A JP 11100499A JP 10049999 A JP10049999 A JP 10049999A JP 2000292818 A JP2000292818 A JP 2000292818A
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JP
Japan
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display
writing
light
layer
optical writing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11100499A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Kimura
宏一 木村
Mitsuru Sawano
充 沢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP11100499A priority Critical patent/JP2000292818A/ja
Priority to US09/544,567 priority patent/US7116309B1/en
Publication of JP2000292818A publication Critical patent/JP2000292818A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 明るいフルカラー表示が可能になる光書込み
表示素子、及びこの光書込み表示素子が用いられ運筆動
作が直接的に表示情報として反映される光書込み表示装
置を提供する。 【解決手段】 光書込み表示素子において、書込み光１
１の照射された領域のみキャリアが生成して導電性が生
じる光導電体１５と、この導電性に伴う電気化学的な酸
化還元反応によってその領域の光吸収が可逆的に変化す
るエレクトロクロミック層１７と、エレクトロクロミッ
ク層１７が積層又はエレクトロクロミック材料が溶解さ
れる電解質１９と、光導電体１５、エレクトロクロミッ
ク層１７、及び電解質１９を挟んで積層される一対の電
極１３、１３とによりエレクトロクロミック表示体を構
成し、異なる色に発色するこのエレクトロクロミック表
示体を複数積層した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気化学的な酸化
還元反応によって光吸収が可逆的に変化するエレクトロ
クロミック材料を用いて、光による情報の書込み及び発
色による情報の表示を行う光書込み表示素子及びそれを
用いた光書込み表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、表示装置のなかで、紙ライク又は
印刷ライクな表示装置が求められている。この表示装置
は、印刷物のような非発光型の表示画質で、可逆的に表
示内容を書き換えることが可能であり、特に画像が視認
性の良い拡散反射（又は透過）で形成され、明るく高コ
ントラストでフルカラー表示されることが望ましい。こ
のような表示装置を目指して、反射型ＬＣＤが開発され
ている。しかし、反射型ＬＣＤでは、視野角依存が存在
し視認性が十分でない。また、平面配置されたカラーフ
ィルターや、偏光板を使用する方法では明るさが十分で
ない。
【０００３】また、電気化学的な酸化還元反応によって
物質の光吸収が可逆的に変化するものに、エレクトロク
ロミック材料（ＥＣ材料）を用いたエレクトロクロミッ
ク素子（ＥＣ素子）がある。このＥＣ素子は、透明電極
間にＥＣ材料薄膜と、電解質とを積層した構造、或いは
ＥＣ材料を電解質に溶解した構造を有しており、積層し
たＥＣ材料薄膜と電解質とに透明電極を介して電圧を印
加することで、電気化学的な酸化還元反応によってＥＣ
材料薄膜の全面が可逆的に発色反応又は消色反応（発消
色反応）する。ＥＣ素子は、光吸収型であるため、その
出射光が拡散光であり視野角依存が無く視認性が良い。
また、メモリー性があり、駆動電圧も低く、一部の表示
装置に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のＥＣ素子は、単層構造であったため、多色化又
はフルカラー化が困難であった。これに対し、印加電圧
に応じて下記のように異なる発色を行うＥＣ材料（希土
類元素；ルテチウム）を使用したＥＣ素子や、 −１．５〜−１．０〜−０．５〜＋０．５〜＋１．０〜＋１．５Ｖ 赤 青 緑 赤褐色 赤 ＲＧＢ（又はＹＭＣ）のカラーフィルターを平面配置し
たＥＣ素子は知られているが、いずれも未だ明るいフル
カラー表示の実現には至っていない。更に、従来のＥＣ
素子を用いた光書込み表示装置は、ペン等を用いた運筆
動作によって直接的に表示を行ったり、これらにより描
画した画像情報をコンピュータ等に取り込むことができ
なかった。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、
明るいフルカラー表示が可能になる光書込み表示素子、
及びこの光書込み表示素子が用いられ運筆動作が直接的
に表示情報として反映される光書込み表示装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る請求項１記載の光書込み表示素子は、書
込み光の照射された領域のみキャリアが生成して導電性
が生じる光導電体と、前記導電性に伴う電気化学的な酸
化還元反応によって前記領域の光吸収が可逆的に変化す
るエレクトロクロミック層と、該エレクトロクロミック
層が積層又はエレクトロクロミック材料が溶解される電
解質と、前記光導電体、前記エレクトロクロミック層、
及び該電解質を挟んで積層される一対の電極とからなる
エレクトロクロミック表示体を有することを特徴とす
る。
【０００６】この光書込み表示素子では、一対の電極間
に電圧が印加され、且つ書込み光が照射されることで、
書込み光の照射された光導電体のその領域のみにキャリ
アが生成して導電性が生じ、この導電性により電圧の印
加されたエレクトロクロミック層が酸化還元反応によっ
て変化する。これにより、エレクトロクロミック層の特
定部分が画像情報に基づいて発消色反応し画像が表示さ
れる。
【０００７】請求項２記載の光書込み表示素子は、異な
る色に発色する請求項１記載のエレクトロクロミック表
示体を、複数積層したことを特徴とする。
【０００８】この光書込み表示素子では、異なる色に発
色するエレクトロクロミック表示体が複数積層され、従
来、単層構造のエレクトロクロミック表示体では困難で
あった多色化又はフルカラー化が可能になる。
【０００９】請求項３記載の光書込み表示素子は、積層
面と平行な方向の前記キャリア又は及び前記酸化還元反
応の拡散を阻止する分離体を、少なくとも前記光導電
体、前記エレクトロクロミック層、前記電解質の一つに
設けたことを特徴とする。
【００１０】この光書込み表示素子では、書込み光の照
射された領域以外へのキャリア又は及び酸化還元反応の
拡散が分離体によって阻止され、鮮明な画像境界の表示
が可能になる。
【００１１】請求項４記載の光書込み表示素子は、各層
の前記エレクトロクロミック表示体がそれぞれ異なる書
き込み光感度波長を有し、複数の波長の書込み光を選択
的に入射させることにより、任意の層の前記エレクトロ
クロミック表示体へ書き込みを行うことを特徴とする。
【００１２】この光書込み表示素子では、エレクトロク
ロミック表示体が異なる書き込み光感度波長を有するこ
とで、特定の波長の書込み光が入射すると、特定の層の
エレクトロクロミック表示体への書き込みが行われる。
【００１３】請求項５記載の光書込み表示素子は、各層
の前記エレクトロクロミック表示体に選択的に電圧又は
電流を印加すると同時に書き込み光を照射し、任意の層
の前記エレクトロクロミック表示体へ書き込みを行うこ
とを特徴とする。
【００１４】この光書込み表示素子では、一種類の波長
の書込み光が入射すると同時に、書き込みたい色のエレ
クトロクロミック表示体に着色反応させる電圧又は電流
を印加することで、その層のエレクトロクロミック表示
体への書き込みが行われる。
【００１５】請求項６記載の光書込み表示素子は、前記
エレクトロクロミック表示体が、可視域に対し透明と着
色に変化することを特徴とする。
【００１６】この光書込み表示素子では、着色反応によ
り書き込みされたエレクトロクロミック表示体の表示画
像が直接目視可能な表示画像となる。また、任意の色に
着色するエレクトロクロミック表示体を積層することが
可能となり、容易に明るい多色表示が可能となる。
【００１７】請求項７記載の光書込み表示素子は、書き
込み光の波長が、可視域外であることを特徴とする。
【００１８】この光書込み表示素子では、可視域外の波
長の書き込み光が入射されて、特定の層のエレクトロク
ロミック表示体への書き込みが行われる。これにより、
可視域で着色したエレクトロクロミック表示体に書き込
み光が吸収されることが無くなり、可視域の任意の色の
表示に対する書き込み制御が可能となる。
【００１９】請求項８記載の光書込み表示素子は、可視
域透明とイエロー着色に変化するエレクトロクロミック
表示体と、可視域透明とマゼンタ着色に変化するエレク
トロクロミック表示体と、可視域透明とシアン着色に変
化するエレクトロクロミック表示体とを積層したことを
特徴とする。
【００２０】この光書込み表示素子では、積層されたそ
れぞれのエレクトロクロミック表示体が、色の三原色で
あるイエロー、マゼンタ、シアンに着色可能となり、表
示のフルカラー化が可能になる。
【００２１】請求項９記載の光書込み表示装置は、請求
項１〜請求項８のいずれか１項記載の光書込み表示素子
を用いた光書込み表示装置において、前記光書込み表示
素子が設けられた書込み表示板と、書込み光を出射する
複数の発光部が前記書込み表示板と対向してライン状に
配列され該配列方向に直交する方向で前記書込み表示板
と平行に移動される書込みヘッドとを具備したことを特
徴とする。
【００２２】この光書込み表示素子では、書込みヘッド
のライン状に配列された発光部がそれぞれ画像情報に基
づき発光され、且つこの書込みヘッドが書込み表示板と
平行に移動される。これにより、書込み表示板に対する
書込み光による走査が可能になり、書込み光に基づき書
込み表示板が発消色反応し、画像が表示される。
【００２３】請求項１０記載の光書込み表示装置は、請
求項１〜請求項９のいずれか１項記載の光書込み表示素
子を用いた光書込み表示装置において、前記光書込み表
示素子が設けられた書込み表示板と、書込み光を出射す
る発光部を先端に有したペンとを具備したことを特徴と
する。
【００２４】この光書込み表示素子では、書込み表示板
に対し、発光部を先端に有したペンにより書込み光が照
射され、この書込み光に基づき書込み表示板が発消色反
応し、画像が表示される。これにより、ペンを用いた運
筆動作が直接的に表示情報として反映可能になる。
【００２５】請求項１１記載の光書込み表示装置は、請
求項２記載の光書込み表示素子を用いた請求項９記載の
光書込み表示装置において、異なる色に発色する各エレ
クトロクロミック表示体を積層面方向にずらして各エレ
クトロクロミック表示体のそれぞれの前記電極を前記書
込み表示板の端部で露出させ、露出したそれぞれの該電
極に電気的に接触する摺動接点を前記書込みヘッドに設
けたことを特徴とする。
【００２６】この光書込み表示素子では、異なる色に発
色する各エレクトロクロミック表示体が積層面方向にず
らされ、各エレクトロクロミック表示体のそれぞれの電
極が書込み表示板の端部で露出される。これにより、積
層される複数のエレクトロクロミック表示体の電極が、
大きな露出面積で確保可能になり、書込みヘッドとエレ
クトロクロミック表示体との電気的な接続信頼性が高め
られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光書込み表示
素子及び光書込み表示装置の好適な実施の形態を図面を
参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る第１実施
形態の光書込み表示装置を表す概念図である。図１に示
すように、本実施形態による光書込み表示装置１は、書
込み表示板３と、書込みヘッド５とを備えてなる。そし
て、書込み表示板３は、図２に示すように、異なる色に
発色する光書込み表示素子７を有している。
【００２８】この実施形態による光書込み表示素子７
は、三種のエレクトロクロミック表示体（ＥＣ表示体）
７ａ、７ｂ、７ｃを積層してなる。各ＥＣ表示体７ａ、
７ｂ、７ｃは、それぞれ色の三原色である黄色（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を発色する。なお、この
実施形態では、明るいフルカラー表示のための構成とす
るが、本発明に係る光書込み表示素子は、ＥＣ表示体が
３層以外の構成でも良く、また、ＹＭＣ以外の任意の色
を発色するＥＣ表示体を用いるものであってもよい。
【００２９】また、書込み表示板３の一方の面（図１の
下面）には、反射膜９が敷設されている。この反射膜９
は、書込み光１１に対しては透明である一方、書き込み
光１１以外の波長の光を反射可能としている。このとき
の書込み光１１としては、例えば赤外線（ＩＲ）、又は
紫外線（ＵＶ）を用いることができる。また、反射膜９
としては、多層膜の干渉フィルター、ハーフミラー等を
好適に用いることができる。なお、書込み表示板３を透
過光により表示させる場合には、反射膜９を省略した構
成としてもよい。
【００３０】次に、ＥＣ表示体の更に詳細な構成を説明
する。図３に示すように、色毎に積層された各層のＥＣ
表示体７ａ、７ｂ、７ｃは、それぞれが、光導電層１５
と、光導電層１５上に設けられるＥＣ層１７と、ＥＣ層
１７上に設けられる電解質層１９と、これらを挟む一対
の電極１３、１３とからなる。本実施形態では、下層の
電極１３が書込み光１１に対して透明であり、上層の電
極１３が出射光に対して透明となっている。
【００３１】光導電層１５は、電子、ホールを発生・伝
導させる層であり、書込み光１１の照射された領域のみ
キャリアを移動させる。従って、書込み光１１の照射さ
れた領域のみキャリアが生成して導電性が生じ、その結
果、ＥＣ層１７には、それに応じた領域のみ電子の供
与、又は受容が行われる。
【００３２】また、光導電層１５は無機半導体や有機半
導体及び有機導電体が用いられ、後者の場合には、図４
に示すように各キャリアを生成するＣＧＭ（キャリア・
ジェネレーション・マテリアル）層と、生成されたキャ
リアを移動させるＥＴＭ（エレクトロン・トランスファ
ー・マテリアル）層とを積層して形成するものであって
もよい。この場合、ＥＴＭ層はキャリアを効率良く移動
させるように作用する。また、光導電層１５は、図４に
示す構成において、ＥＴＭ層に代えてＨＴＭ（ホール・
トランスファー・マテリアル）を積層するものであって
もよい。
【００３３】ＥＣ表示体７ａ（又は、７ｂ、７ｃ）の構
成バリエーションは、種々のものが考えられる。例え
ば、光導電層１５の位置としては、図５（Ａ）に示す本
実施形態のように下層から電極１３／光導電層１５／Ｅ
Ｃ層１７／電解質層１９／電極１３の順で積層されるも
の、或いは図５(b)に示すように、下層から電極１３／
ＥＣ層１７／電解質層１９／光導電層１５／電極１３の
順で積層されるものであってよい。
【００３４】また、ＥＣ層１７は、複数層設けられるも
のであってよい。この場合の積層構造としては、図６
(a)に示すように、下層から電極１３／光導電層１５／
第１ＥＣ層１７ａ／電解質層１９／第２ＥＣ層１７ｂ／
電極１３の順で積層されるもの、或いは図６(b)に示す
ように、下層から電極１３／第１ＥＣ層１７ａ／電解質
層１９／第２ＥＣ層１７ｂ／光導電層１５／電極１３の
順で積層されるものであってよい。なお、これらのＥＣ
層１７ａ、１７ｂは、一方（例えば第１ＥＣ層１７ａ）
が酸化発色ＥＣで、他方（例えば第２ＥＣ層１７ｂ）が
還元発色ＥＣであることが好ましい。
【００３５】ＥＣ層１７と電解質層１９の構成として
は、図７(a)に示す本実施形態のようにＥＣ層１７と電
解質層１９とを積層させたもの、或いは図７(b)に示す
ように、ＥＣ材料が電解質層１９に溶解したものが考え
られる。
【００３６】そして、ＥＣ材料の構成としては、下記の
ものが考えられる。無機系のＥＣ材料としては、Ｗ
Ｏ3 、ＭｏＯ3 、Ｖ2 Ｏ5 、ＮｉＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、
ＩｒＯ2 が挙げられる。
【００３７】有機系のＥＣ材料としては、 ａ．低分子であるビオロゲン誘導体、カルバゾール誘導
体、スチリル系化合物、金属錯体（フタロシアニン、フ
ェナントロリン、プルシアンブルー、ビピリジン錯体）
が挙げられる。 ｂ．上記低分子を主錯、側錯に導入した高分子。 ｃ．導電性高分子であるポリビロール、ポリチオフェ
ン、ポリアニリン〔酸化（青〜紫）←→還元（無色）〕
が挙げられる。 なお、上記ｂ．ｃ．のような高分子有機ＥＣ材料は、電
解重合法や、酸化剤による化学重合法などにより作製が
可能で、低分子より安定であり、更に本発明のような積
層型素子には適している。また、好ましくは、ビオロゲ
ン誘導体、アニリン誘導体、スチリル系化合物、及びそ
れらの高分子等は、無色と各色の反応が可能であり、本
発明における多色化、フルカラー化において適するもの
となる。
【００３８】電解質の構成としては、イオン伝導性が高
く、電子伝導性が低いものが好ましい。そして、この電
解質には、主に下記の液体と固体とがある。液体電解質
としては、主にアルカリ金属イオンを可動イオンとする
ＬｉＢＦ4（４フッ化ホウ酸リチウム）、ＮａＢＦ
4 （４フッ化ホウ酸ナトリウム）、ＬｉＣｌＯ4 （過塩
素酸リチウム）、ＫＳＣＮ（チオシアン酸カリウム）等
のアルカリ金属塩を、アセトニトリル、ジメチルフォル
ムアミド、プロビレンカーボネート等の有機溶媒に溶か
したものや、主にプロトンを可動イオンとするＨ3 ＰＯ
4（リン酸）、ＨＣｌ（塩酸）、Ｈ2 ＳＯ4 （硫酸）等
の酸性水溶液がある。
【００３９】この液体電解質を使用する場合、本発明の
積層構造においては、他の表示層や、外部への液漏れを
防止する必要がある。これには、例えば、下部透明電極
１３と光導電層１５とが形成された薄膜上に、電解質の
厚みを補償するスペーサを介して、樹脂やガラスからな
る上部透明電極１３としての導電性フィルムを貼り合わ
せ、その後に液体電解質を注入して周囲を封止すること
で作成される。これを各ＥＣ表示体７ａ、７ｂ、７ｃ層
毎に繰り返す。なお、このとき、ＥＣ材料が溶解型の場
合には、予め液体電解質に溶解させ、固体型の場合に
は、上記光導電層１５上に成膜させておく。
【００４０】また、好ましくは、電解質は固体が良い。
固定電解質としては、上記のアルカリ金属塩や酸を、Ｐ
ＥＯ（ポリエチレンオキシド）、ＰＰＯ（ポリプロピレ
ンオキシド）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等に溶
解した高分子固体電解質がある。高分子固体電解質を使
用する場合は、本実施形態の多層素子を作成するに際し
下層から順次成膜することが可能となる。また、液漏れ
等の問題も無く、素子全体に可撓性をもたせることも可
能になる。
【００４１】光導電層１５の構成としては、無機のもの
と、有機のもとが挙げられる。無機の光導電体として
は、各種無機半導体、無機絶縁酸化膜が用いられる。特
に好ましくは、紫外線で光導電を示す、ＺｎＳ、Ｚｎ
Ｏ、ＣｄＳｅ、ＡｓＳｅ、ＴｉＯ2、ＧａＮ、ＳｉＣ等
が適する。有機では、前述のＣＧＭに紫外線で光導電を
示すポリビニルカルバゾール等が用いられ、また、赤外
域で光導電を示すチタニルフタロシアニン、スクアリリ
ウム顔料、アゾ顔料等が好ましい。さらに、ＥＴＭとし
てはジフェノキノン誘導体、ＨＴＭとしてはヒドラゾン
誘電体等が好ましい。
【００４２】透明電極１３の構成としては、ＳｎＯ2 、
Ｉｎ2 Ｏ3 、ＩＴＯ等の酸化物、Ｐｔ、Ａｕ等の半透過
金属薄膜、又は上記酸化物や金属の微粒子を樹脂やガラ
スに分散した透明導電性フィルム等が使用される。特
に、化学的安定性の良いＳｎＯ 2 が好ましい。このＳｎ
Ｏ2 は、真空蒸着、スパッタ、ＣＶＤ、ゾルゲル法等で
形成することができる。
【００４３】次に、ＥＣ層１７の発消色動作原理を説明
する。例えば、ビオロゲンを用いたＥＣ層１７の発消色
反応は、電圧の印加によって行われる。ここで、Ｒをヘ
プチル基程度の長さにすると、ラジカルカチオンは水に
不溶になり、陰極表面に付着して表示状態がメモリされ
ることになる。この系では、ビオロゲンの構造の一部を
変化させることによって、発色の色を赤紫、赤、青、緑
のように各種変化させることができる。なお、本実施形
態では、各ＥＣ層１７がそれぞれ異なる単色で発色すれ
ばよい。
【００４４】
【化１】 ビオロゲンを用いたＥＣ層１７では、長時間メモリ状態
を続けると、ラジカルカチオンの結晶化や電極からの遊
離が起こり、消色が行われにくくなる。これに対して
は、ＥＣ材料を結合させたポリマ皮膜を電極上に形成す
ることで解消され、更に長寿命化を図ることが可能とな
る。また、ポリマ形のＥＣ材料と類似した構成のものと
して、希土類ジフタロシアニンを用いてもよい。
【００４５】一方、無機系のＥＣ材料であるＷＯ3 （酸
化タングステン）を用いた酸化還元反応は下式で示され
る。ここで、Ｍ+ としては、Ｈ+ 、Ｌｉ+ 、Ｎａ+ 、Ａ
ｇ+等が挙げられる。
【００４６】
【化２】 なお、酸化タングステンの電解腐食に対しては、電解液
としてアセトニトリル、ジメチルフォルムアミド、プロ
ピレンカーボネートなどの非水溶媒を用い、電解液とし
てＬｉＣｉ4 等を用いることによって防止することがで
きる。
【００４７】次に、光書き込み表示素子の３波長の書き
込み光による書き込み表示例を説明する。この作用の説
明に用いる光書込み表示素子の構成を図８に示す。図８
に示すように、この例による光書込み表示素子２３は、
基板２５上に、電極２７／第１ＥＣ表示層２９ａ／電極
２７／第２ＥＣ表示層２９ｂ／電極２７／第３ＥＣ表示
層２９ｃ／電極２７が順次積層されている。
【００４８】第１ＥＣ表示層２９ａは、第１光導電体３
１ａと第１ＥＣ電解質層３３ａとが積層されてなる。第
２ＥＣ表示層２９ｂは、第２光導電体３１ｂと第２ＥＣ
電解質層３３ｂとが積層されてなる。第３ＥＣ表示層２
９ｃは、第３光導電体３１ｃと第３ＥＣ電解質層３３ｃ
とが積層されてなる。ここで、第１ＥＣ電解質層３３ａ
は、透明からＣに着色される。第２ＥＣ電解質層３３ｂ
は、透明からＭに着色される。第３ＥＣ電解質層３３ｃ
は、透明からＹに着色される（いずれも可逆）。また、
各光導電体、各電解質、各電極は可視光に対して透明で
あり、各ＥＣ電解質層、各電極は書き込み光に対して透
明である。
【００４９】各光導電体の分光感度は、図９に示すよう
に、第１光導電体３１ａが紫外域λ 1、第２光導電体３
１ｂが紫外域λ2、第３光導電体３１ｃが紫外域λ3に対
応している。
【００５０】このように構成された光書込み表示素子２
３において、書き込み時には、図１０(a)に示すよう
に、λ1、λ2、λ3の波長を有する３種類の書き込み光
により、それぞれのＥＣ表示層２９ａ、２９ｂ、２９ｃ
に対して画像の書き込みを行う。λ3の書き込み光は、
第３光導電体３１ｃに吸収され、その光強度に従って光
キャリアを生成する。このとき電源Ｖ３に着色反応させ
る電圧を印加すると、光強度に対応して第３ＥＣ電解質
層３３ｃがＹ（イエロー）に着色する。λ2の書き込み
光は、第２光導電体３１ｂに吸収され、その光強度に従
って光キャリアを生成する。このとき電源Ｖ２に着色反
応させる電圧を印加すると、光強度に対応して第２ＥＣ
電解質層３３ｂがＭ（マゼンタ）に着色する。λ1の書
き込み光は、第１光導電体３１ａに吸収され、その光強
度に従って光キャリアを生成する。このとき電源Ｖ１に
着色反応させる電圧を印加すると、光強度に対応して第
１ＥＣ電解質層３３ａがＣ（シアン）に着色する。
【００５１】次に、書き込み光の空間移動、即ち、他の
空間（位置）への書き込みには、図１０(b)に示すよう
に、書き込み光を基板２５と平行に移動させて、図１０
(a)と同様に書き込みを行う。以前に書き込まれた部分
は、書き込み光の照射が無いので光導電体が導電体でな
くなり、それぞれのＥＣ電解質層に酸化還元反応が起き
ず、以前に書き込まれた着色状態を維持（メモリー）す
る。
【００５２】消去時には、消去させたい部分に、それぞ
れのＥＣ表示層に対応した書き込み光を照射し、その層
に接続された電源に消色（透明）となる電圧を印加す
る。着色時に酸化（還元）反応を起こす電圧を印加した
場合は、消色時には還元（酸化）反応を起こす電圧を印
加する。
【００５３】なお、書き込み／消去のシーケンスとして
は種々有り、例えば、初期に素子全面を消去し、その後
に任意の空間（位置）に書き込みを行っても良い。ま
た、任意の空間（位置）に対して、消去を行い、その後
に書き込みを行っても良い。
【００５４】この３波長の書き込み光による書き込み表
示例では、画像形成手段として光強度に対応させて着色
濃度を制御する方法を示したが、一定強度の光を照射
し、その時間に対応させて着色濃度を制御しても良い。
また、電源電圧によって着色濃度を制御しても良い。更
に、これらの組み合わせで着色濃度を制御しても良い。
【００５５】さらに、着色波長、書き込み波長、ＥＣ表
示層の数は、この書き込み表示例の他、任意であってよ
い。ＥＣ表示層の構成は、この書き込み表示例に限定さ
れるものではなく、例えば、入射方向から、ＥＣ電解質
層／光導電体の順でも良く、光導電体／ＥＣ電解質層の
順でも良い。なお、この書き込み表示例では、透過表示
の例を示したが、素子の一方に反射層を設けて反射表示
としても良い。また、書き込み光の照射方向も任意で良
い。そして、光書込み表示素子は、適宜、光学フィルタ
ーを素子光路内に設けるものであってもよい。例えば、
基板面側から書き込み光を照射し、反対側が表示面であ
るＥＣ表示体の例では、書き込み光がＵＶ又はＩＲのと
き、表示面側に可視透明でＵＶ又はＩＲを遮断する光学
フィルタを設けることが好ましい。これにより表示面側
からの外乱ＵＶ光やＩＲ光による書き込み誤動作を防止
できる。また、表示面側への書き込み光の不要な出射を
防止できる。
【００５６】次に、書き込み光と電圧印加とによる書き
込み表示例を説明する。この作用の説明に用いる光書込
み表示素子４１の構成を図１１に示す。図１１に示すよ
うに、この例による光書込み表示素子１１は、基板２５
上に、電極２７／第１ＥＣ表示層４３ａ／電極２７／第
２ＥＣ表示層４３ｂ／電極２７／第３ＥＣ表示層４３ｃ
／電極２７が順次積層されている。
【００５７】第１ＥＣ表示層４３ａは、第１光導電体４
５ａと第１ＥＣ電解質層４７ａとが積層されてなる。第
２ＥＣ表示層４３ｂは、第２光導電体４５ｂと第２ＥＣ
電解質層４７ｂとが積層されてなる。第３ＥＣ表示層４
３ｃは、第３光導電体４５ｃと第３ＥＣ電解質層４７ｃ
とが積層されてなる。ここで、第１ＥＣ電解質層４７ａ
は、透明からＣに着色される。第２ＥＣ電解質層４７ｂ
は、透明からＭに着色される。第３ＥＣ電解質層４７ｃ
は、透明からＹに着色される（いずれも可逆）。また、
各光導電体、各電解質、各電極は可視光に対して透明で
あり、各ＥＣ電解質層、各電極は書き込み光に対して透
明である。
【００５８】光導電体の分光感度について、好ましく
は、上記の光導電体４５ａ、４５ｂ、４５ｃは同じ材料
で構成される。即ち、書き込み光源は１種類であり、そ
の光源が有する波長λが入射とすることにより、光キャ
リアを生成する光導電体が使用される。この波長λは、
好ましくは可視域外の波長であり、紫外線又は赤外線が
好ましい。なお、波長λで光キャリア生成する光導電体
であれば、各層の光導電体は各々異なる材料で構成され
てもよい。また、光導電体、各電解質、各電極は可視光
に対して透明であり、各ＥＣ電解質層、各電極は書き込
み光に対して透明である。
【００５９】また、書き込み光を一方から照射した場
合、各層の光導電体には略均等に光吸収されるように各
光導電体の材料、膜厚を調整することが好ましい。
【００６０】書き込み時、λの波長を有する書き込み光
により、それぞれのＥＣ表示層４３ａ、４３ｂ、４３ｃ
に対して、画像の書き込みを行う。書き込み光を照射す
ると前述のように各層の光導電体に吸収され、光キャリ
アを生成する。書き込みたい色のＥＣ表示層を選択する
には、各々のＥＣ表示層に接続されている電源の電圧を
制御することにより行う。
【００６１】図１３(1)に示すように、第３ＥＣ表示層
４３ｃへの書き込みは、Ｖ２、Ｖ１の電源ラインをオー
プンにし、Ｖ３に着色反応させる電圧を印加して、書き
込み光を照射する。この光強度に対応して第３ＥＣ電解
質層４７ｃがＹ（イエロー）に着色する。第１、第２Ｅ
Ｃ表示層４３ａ、４３ｂはオープン回路となっているの
で着色状態を維持している。
【００６２】図１３(2)に示すように、第２ＥＣ表示層
４３ｂへの書き込みは、Ｖ３、Ｖ１の電源ラインをオー
プンにし、Ｖ２に着色反応させる電圧を印加して、書き
込み光を照射する。この光強度に対応して第２ＥＣ電解
質層４７ｂがＭ（マゼンタ）に着色する。第１、第３Ｅ
Ｃ表示層４３ａ、４３ｃはオープン回路となっているの
で着色状態を維持している。
【００６３】図１３(3)に示すように、第１ＥＣ表示層
４３ａへの書き込みは、Ｖ２、Ｖ３の電源ラインをオー
プンにし、Ｖ１に着色反応させる電圧を印加して、書き
込み光を照射する。この光強度に対応して第１ＥＣ電解
質層４７ａがＣ（シアン）に着色する。第２、第３ＥＣ
表示層４３ｂ、４３ｃはオープン回路となっているので
着色状態を維持している。
【００６４】書き込み光の空間移動、即ち、他の空間
（位置）への書き込みには、図１３(4)(5)(6)に示すよ
うに、書き込み光を基板２５と平行に移動させて、前記
と同様に書き込みを行う。以前に書き込まれた部分は、
書き込み光の照射が無いので光導電体は導電体でなくな
り、各々のＥＣ電解質層は酸化還元反応が起きず、以前
に書き込まれた着色状態を維持（メモリー）する。
【００６５】また、消去時には、図１２に示すように、
消去させたい部分に、各々のＥＣ表示層に対応した書き
込み光を照射し、その層に接続された電源に消色（透
明）となる電圧を印加する。着色時に酸化（還元）反応
を起こす電圧を印加した場合は、消色時には還元（酸
化）反応を起こす電圧を印加する。
【００６６】なお、書き込み／消去シーケンスとしては
種々有り、例えば、初期に素子全面を消去し、その後に
任意の空間（位置）に書き込みを行っても良い。また、
任意の空間（位置）に対して、消去を行い、その後に書
き込みを行っても良い。
【００６７】また、前記では、画像形成手段として光強
度に対応させて着色濃度を制御する方法を示したが、一
定強度の光を照射し、その時間に対応させて着色濃度を
制御しても良い。また、電源電圧によって着色濃度を制
御しても良い。更に、これらの組み合わせで着色濃度を
制御しても良い。
【００６８】また、着色波長、書き込み波長、ＥＣ表示
層の数は、この書き込み表示例の他、任意であってよ
い。ＥＣ表示層の構成は、この書き込み表示例に限定さ
れるものではなく、例えば、入射方向から、ＥＣ電解質
層／光導電体の順でも良く、光導電体／ＥＣ電解質層の
順でも良い。また、前記例では特定の波長を有する１つ
の書き込み光による例であるが、異なる波長を有する複
数の種類の書き込み光と選択的電圧印加で各色表示を行
うものでもよい。なお、この書き込み表示例では、透過
表示の例を示したが、素子の一方に反射層を設けて、反
射表示としても良い。また、書き込み光の照射方向も任
意で良い。そして、光書込み表示素子は、適宜、光学フ
ィルターを素子光路内に設けるものであってもよい。例
えば、基板面側から書き込み光を照射し、反対側が表示
面であるＥＣ表示体の例では、書き込み光がＵＶ又はＩ
Ｒのとき、表示面側に可視透明でＵＶ又はＩＲを遮断す
る光学フィルタを設けることが好ましい。これにより表
示面側からの外乱ＵＶ光やＩＲ光による書き込み誤動作
を防止できる。また、表示面側への書き込み光の不要な
出射を防止できる。
【００６９】上述した各ＥＣ層は、図１４に示すよう
に、微小空間をセル状に仕切る分離体（隔壁）５１を設
けるものであってもよい。この分離体５１は、ＥＣ層又
は及び電解質層に設けられるものであってもよい。この
分離体５１によれば、ＥＣ反応（酸化還元反応）の横方
向（積層面に平行な方向）への拡散を阻止する効果を奏
する。この結果、光の照射された領域から、光の照射さ
れない領域への酸化還元反応の伝播が確実に阻止される
ことになる。これにより、発消色反応の境界が明確に得
られるようになり、より先鋭度の高い画像が表示できる
ようになる。また、分離体５１は、図示は省略するが、
光キャリアの横方向への拡散を阻止するために、光導電
体に設けられてもよい。更に、分離体５１は、図示は省
略するが、光導電体及び、ＥＣ層又は及び電解質層に設
けられるものであってもよい。
【００７０】本実施形態による光書込み表示装置１の書
込み表示板３は、図１５に示すように、各層のＥＣ表示
体７ａ、７ｂ、７ｃのそれぞれの電極１３が書込み表示
板３端部で傾斜面となって露出されている。露出された
電極１３には、書込みヘッド５に設けられた摺動接点５
３が接触する。この書込みヘッド５には、発光部５５が
書込み表示板３に対向してライン状に配列させている。
書込みヘッド５は、この発光部５５の配列方向に直交す
る方向（図１の矢印ａ方向）で、書込み表示板３と平行
に移動される。
【００７１】書込みヘッド５は、摺動接点５３を介し
て、書込み表示板３の各層のＥＣ表示体７ａ、７ｂ、７
ｃに接続される。これにより、書込み光１１に対して、
所望の層のＥＣ表示体７ａ、７ｂ、７ｃの電圧印加を選
択的に可能にしている。書込み表示板３は、このような
構造で電極を露出させることで、これら電極の接触面が
より大きな面積で確保されるようになり、安定して確実
に双方を導電させることができる。
【００７２】なお、書込み表示板３の電極取り出し構造
としては、図１５に示す傾斜面の他に、図１６に示すよ
うに、書込み表示板３の端部を階段状に形成し、それぞ
れの段部に電極を露出させるものとしても良い。この場
合は、書き込み表示版３と書き込みヘッド５との相対位
置のずれ許容量をより大きくすることができ、組立加工
を簡単化することができる。
【００７３】以上のように構成された光書込み表示装置
１では、発光部５５の配列方向が主走査方向、書込みヘ
ッド５の移動方向が副走査方向となって、発光部５５か
ら書込みヘッド５へ書込み光１１が照射されて走査が行
われる。書込み表示板３は、書込み光１１が照射された
領域のみ、光導電層１５からＥＣ層１７に電子の供与、
又は受容が行われるとともに、電解質層１９からはＥＣ
層１７にイオンのドープ又はアンドープがなされ、酸化
還元反応が行われて、所望の画像で発消色反応が行われ
ることになる。
【００７４】このように、所望の層のＥＣ表示体７ａ、
７ｂ、７ｃに電圧を印加し、且つ書込み光１１を照射す
ることにより、所望の層の書込み光１１の照射された領
域のみを酸化還元反応させることができる。この結果、
書込み表示板３の特定部分に、画像情報に基づく画像表
示をフルカラーで行うことができる。また、書込み光１
１の照射により画像表示が可能となるので、対向電極を
画素毎にマトリクス状に形成する必要がない。これによ
り、簡素な電圧印加回路で発消色反応を可能にすること
ができる。そして、発色される色は液晶パネル等の表示
装置よりも鮮明な色であるために、高品位の画像を表示
することができる。
【００７５】なお、書込みヘッド５は、光読込み用の不
図示の受光部を、書き込み表示装置３の発光面側に、発
光部５５と同方向のライン状に備えるものであってもよ
い。このような構造とすれば、書込み表示板３に表示さ
れた画像を、受光部を移動させることにより読み取り、
画像情報をアナログ又はデジタル信号に変換して外部に
供することができる。これにより、例えば、光書き込み
表示装置１をコンピュータに接続し、該コンピュータに
よって光書き込み表示装置１に所望の画像を表示させた
後、表示装置１上で画像に付加的な情報を追記して、そ
の追記された画像を再度コンピュータに戻すことを容易
にして行うことができる。このように、光書き込み表示
装置１は、マンマシンインターフェースとして有用な入
出力デバイスとして機能することができる。
【００７６】次に、本発明に係る光書込み表示装置の第
２実施形態を説明する。図１７は本発明に係る第２実施
形態の光書込み表示装置の概念図、図１８は３波長の光
を出射する書込ペンを用いた光書込み表示装置の構成
図、図１９は単一波長の光を出射する書込みペンを用い
た光書込み表示装置の構成図、図２０は図１７〜図１９
に示した書込み表示板の断面図、図２１は図１７に示し
た光書込み表示装置の変形例を示す概念図である。な
お、上述の実施形態で示した部材と同一の部材には同一
の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００７７】図１７に示すように、この実施形態による
光書込み表示装置６１は、書込み表示板６３と、書込み
光１１を出射する発光部６５を先端に有したペン６７と
を備えてなる。ペン６７には、複数の色の中から任意の
色を選択する選別ボタン６９ａ、６９ｂ、６９ｃが設け
られている。ペン６７は、この選別ボタン６９ａ、６９
ｂ、６９ｃが選択操作されることにより所定波長の書込
み光１１を出射するようになっている。本実施形態によ
るペン６７は、一例として色の三原色である黄色
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の書込み光１１
を出射可能にしているが、これに限らず、任意の色に対
する選別ボタンを複数設定しておき、選択された選別ボ
タンに対応する色が表示装置６１から発色されるよう
に、ペン６７で各原色を適宜比率で同時発光させる構成
としても良い。
【００７８】また、図１８に示すような光書込み表示装
置であっても良い。この光書込み表示装置は、ぺンの中
に各ＥＣ表示体に対応した３つの電源Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３
が設けられ、各波長λY、λM、λCを出射する光源、例
えばＬＥＤ又はＬＤ（半導体レーザ）が設けられてい
る。また、光源の光量を変えられるように各々抵抗ボリ
ュームが設けられている。さらに、ＹＭＣの各選択ボタ
ン（スイッチ）が設けられ、各スイッチは、電源と光源
の開閉に各々連動している。前記各電源はスイッチを介
して表示体の各電極に接続される。このようなペンの構
造において、選択ボタンにより選択された色に対応する
電源が、それに対応するＥＣ表示体に接続され、同時に
その色に対応した光源の光がペン先から出射される。こ
のような動作により選択された色のＥＣ表示体が、出射
された箇所に着色する。
【００７９】なお、前記例の他にも回路形式は様々考え
られ、例えば電源をペン内に設けるのではなく、表示体
側に設けた構成であっても良い。また、全体をマイクロ
プロセッサで制御しても良い。さらに、表示体に電源を
設けて、光源との連動を赤外線などの無線形式で同期制
御を行っても良い。また、前記着色以外に消去などの機
能を設けても良い。図１９は、単数の書き込み光と選択
電圧によるペンの構成である。ＹＭＣ選択ボタンによ
り、各色に対応した電源が各ＥＣ表示体の電極に接続さ
れると同時に、光源の光が出射され、これにより電源に
接続されたＥＣ表示体層が着色する。
【００８０】ここで、上記の書込み表示板６３には、図
２０に示すように一対の電極１３間に異なる色（Ｙ、
Ｍ、Ｃ）で発色する三層のＥＣ表示体７１ａ、７１ｂ、
７１ｃが積層されている。ＥＣ表示体７１ａ、７１ｂ、
７１ｃは、上述の光導電層１５と、ＥＣ層１７と、電解
質層１９とにより構成されている。また、下層の電極１
３の下面には、上述同様の反射膜９が設けられている。
【００８１】図１８に示す構成では、複数のＥＣ表示体
７１ａ、７１ｂ、７１ｃが積層された光書込み表示素子
７３に、同時に電圧が印加される一方、書込み光１１か
らは、図１７に示すペン６７の選別ボタン６９ａ、６９
ｂ、６９ｃにより選択された波長光が出射される。従っ
て、ペン６７が画像様に運筆されることで、波長に応じ
た所定の層のＥＣ表示体７１ａ、７１ｂ、７１ｃが酸化
還元反応して、フルカラー画像が形成される。また、図
１９に示す構成では、複数のＥＣ表示体７１ａ、７１
ｂ、７１ｃが積層された光書込み表示素子７３に、図１
７に示すペン６７の選別ボタン６９ａ、６９ｂ、６９ｃ
により選択されたＥＣ表示層に電圧が印加されると共
に、光源から所定の波長の書込み光が出射される。従っ
て、ペン６７が画像様に運筆されることで、選択ボタン
により選択された層のＥＣ表示体７１ａ、７１ｂ、７１
ｃが酸化還元反応して、フルカラー画像が形成される。
【００８２】このように、本実施形態による光書込み表
示装置６１によれば、所望の書込み光１１をペン６７か
ら出射することで、所望の透過層７１ａ、７１ｂ、７１
ｃの書込み光１１の照射された領域のみを選択的に酸化
還元反応させることができる。この結果、書込み表示板
６３に、画像情報に基づく画像表示を所望の色で行うこ
とができる。また、発光部６５を先端に有したペン６７
を用いることにより、ペンを用いた運筆動作を直接的に
表示情報として入力することができるため、簡単にして
入力することができる。
【００８３】なお、上記の実施形態では、ペン６７に選
別ボタン６９ａ、６９ｂ、６９ｃを設けると共に、ペン
６７からの書込み光１１が選択可能な場合を例に説明し
たが、この他にも、例えば図２１に示すように、単一波
長の書込み光１１のみを出射するペン７５を用い、書込
み表示板７７に、それぞれのＥＣ表示体７１ａ、７１
ｂ、７１ｃに選択的に電圧を印加する選別ボタン７９
ａ、７９ｂ、７９ｃを設けるものであってもよい。この
変形例による光書込み表示装置８１によれば、単色の書
込み光１１を出射するペン７５を用いて、選別ボタン７
９ａ、７９ｂ、７９ｃを適宜操作することにより、所望
の色を選択表示することができる。
【００８４】また、これらの光書込み表示装置６１、８
１は、上述の第１実施形態で説明した書込みヘッド５を
設けるものであってもよい。このような構成とすること
で、書込みヘッド５により表示させた画像をペン６７、
７５を用いて修正することも可能となり、修正後の画像
を図示しない受光部により読み取ることも可能になる。
なお、これらの画像の消去は、消去反応が起きる適宜電
圧を印加させて発光部から書込み光１１を照射すること
により行える。
【００８５】上記各実施形態においては、電圧印加によ
り制御する構成を示したが、勿論、電流印加により制御
する構成であっても良い。電流印加による制御の場合
は、例えば電流印加時間を変化させることにより、電源
による電荷量を正確に制御することができる。これによ
り、素子の着色濃度の制御が容易となり、環境等による
影響を受けにくくなるといった特長が得られる。
【００８６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光書込み表示素子は、一対の電極間に、書込み光の照
射により導電性が生じる光導電層と、この導電性に伴う
電気化学的な酸化還元反応によってその領域の光吸収が
可逆的に変化するエレクトロクロミック層とを設けて、
エレクトロクロミック表示体を構成したので、電極間に
電圧又は電流を印加し、書込み光を照射することで、書
込み光の照射された領域のみを酸化還元反応によって変
化させることができる。そして、異なる色に発色する複
数のエレクトロクロミック表示体を積層したので、各層
表示面の特定部分を画像情報に基づいて発消色反応させ
れば、単層構造やカラーフィルターを配置した光書込み
表示素子に比べ、明るいフルカラー表示を可能にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の光書込み表示装置
を表す概念図である。
【図２】積層状に形成された光書込み表示素子の断面図
である。
【図３】光書込み表示素子の単一発色層の断面図であ
る。
【図４】光導電層の一例を示す断面図である。
【図５】光導電体の位置の異なる例を示すＥＣ表示体の
断面図である。
【図６】複数のＥＣ層が設けられた例を示すＥＣ表示体
の断面図である。
【図７】ＥＣ層と電解質との構成例を示す断面図であ
る。
【図８】３波長の書き込み光による書き込み表示例の説
明に用いる表示素子の断面図である。
【図９】図８に示した各光導電体の分光感度を示す説明
図である。
【図１０】図８に示した表示素子の書き込み時の説明図
である。
【図１１】書き込み光と電圧印加による書き込み表示例
の説明に用いる表示素子の断面図である。
【図１２】図１１に示した表示素子の消去時の説明図で
ある。
【図１３】図１１に示した表示素子の書き込み時の説明
図である。
【図１４】分離体の設けられたＥＣ表示体の断面図であ
る。
【図１５】書込み表示板と書込みヘッドの接点構造を示
す断面図である。
【図１６】図１５に示した接点構造の変形例を示す断面
図である。
【図１７】本発明に係る第２実施形態の光書込み表示装
置の概念図である。
【図１８】３波長の光を出射する書込ペンを用いた光書
込み表示装置の構成図である。
【図１９】単一波長の光を出射する書込みペンを用いた
光書込み表示装置の構成図である。
【図２０】図１７〜図１９に示した書込み表示板の断面
図である。
【図２１】図１７に示した光書込み表示装置の変形例を
示す概念図である。
【符号の説明】
１、６１、８１ 光書込み表示装置 ３、６３、７７ 書込み表示板 ５ 書込みヘッド ７、２３、４１ 光書込み表示素子 ７ａ、７ｂ、７ｃ エレクトロクロミック表示体 １１ 書込み光 １３、２７ 電極 １５ 光導電層 １７ エレクトロクロミック層 １９ 電解質層 ５１ 分離体 ５３ 摺動接点 ５５、６５ 発光部 ６７、７５ ペン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2K001 AA02 BA17 BB23 BB28 BB30 BB52 CA37 DA30 EA11 EA18 EA28 FA04 FA07 5C094 AA06 AA08 AA10 AA12 AA24 BA09 BA12 BA52 CA18 CA24 DA03 DA13 EA04 EA05 EB02 FA01 FA02 FB01 FB02 FB20 GA01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 書込み光の照射された領域のみキャリア
    が生成して導電性が生じる光導電体と、 前記導電性に伴う電気化学的な酸化還元反応によって前
    記領域の光吸収が可逆的に変化するエレクトロクロミッ
    ク層と、 該エレクトロクロミック層が積層又はエレクトロクロミ
    ック材料が溶解される電解質と、 前記光導電体、前記エレクトロクロミック層、及び該電
    解質を挟んで積層される一対の電極とからなるエレクト
    ロクロミック表示体を有することを特徴とする光書込み
    表示素子。
  2. 【請求項２】 異なる色に発色する請求項１記載のエレ
    クトロクロミック表示体を、複数積層したことを特徴と
    する光書込み表示素子。
  3. 【請求項３】 積層面と平行な方向の前記キャリア又は
    及び前記酸化還元反応の拡散を阻止する分離体を、少な
    くとも前記光導電体、前記エレクトロクロミック層、前
    記電解質の一つに設けたことを特徴とする請求項１又は
    請求項２記載の光書込み表示素子。
  4. 【請求項４】 各層の前記エレクトロクロミック表示体
    がそれぞれ異なる書き込み光感度波長を有し、複数の波
    長の書込み光を選択的に入射させることにより、任意の
    層の前記エレクトロクロミック表示体へ書き込みを行う
    ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の光書込み
    表示素子。
  5. 【請求項５】 各層の前記エレクトロクロミック表示体
    に選択的に電圧又は電流を印加すると同時に書き込み光
    を照射し、任意の層の前記エレクトロクロミック表示体
    へ書き込みを行うことを特徴とする請求項２又は請求項
    ３記載の光書込み表示素子。
  6. 【請求項６】 前記エレクトロクロミック表示体が、可
    視域に対し透明と着色に変化することを特徴とする請求
    項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光書込み表示素
    子。
  7. 【請求項７】 書き込み光の波長が、可視域外であるこ
    とを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記
    載の光書込み表示素子。
  8. 【請求項８】 可視域透明とイエロー着色に変化するエ
    レクトロクロミック表示体と、 可視域透明とマゼンタ着色に変化するエレクトロクロミ
    ック表示体と、 可視域透明とシアン着色に変化するエレクトロクロミッ
    ク表示体とを積層したことを特徴とする請求項２〜請求
    項７のいずれか１項に記載の光書込み表示素子。
  9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８のいずれか１項記載
    の光書込み表示素子を用いた光書込み表示装置におい
    て、 前記光書込み表示素子が設けられた書込み表示板と、 書込み光を出射する複数の発光部が前記書込み表示板と
    対向してライン状に配列され該配列方向に直交する方向
    で前記書込み表示板と平行に移動される書込みヘッドと
    を具備したことを特徴とする光書込み表示装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項９のいずれか１項記
    載の光書込み表示素子を用いた光書込み表示装置におい
    て、 前記光書込み表示素子が設けられた書込み表示板と、 書込み光を出射する発光部を先端に有したペンとを具備
    したことを特徴とする光書込み表示装置。
  11. 【請求項１１】 請求項２記載の光書込み表示素子を用
    いた請求項９記載の光書込み表示装置において、 異なる色に発色する各エレクトロクロミック表示体を積
    層面方向にずらして各エレクトロクロミック表示体のそ
    れぞれの前記電極を前記書込み表示板の端部で露出さ
    せ、 露出したそれぞれの該電極に電気的に接触する摺動接点
    を前記書込みヘッドに設けたことを特徴とする光書込み
    表示装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005038758A1 (en) * 2003-10-21 2005-04-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display
JP2005122159A (ja) * 2003-10-13 2005-05-12 Chi Mei Optoelectronics Corp ディスプレイパネル
JPWO2009113354A1 (ja) * 2008-03-13 2011-07-21 コニカミノルタホールディングス株式会社 電気化学表示素子
US8937758B2 (en) 2012-05-11 2015-01-20 Ricoh Company, Ltd. Electrochromic display device
KR101531764B1 (ko) * 2012-12-18 2015-06-25 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 표시장치
CN106136557A (zh) * 2016-08-25 2016-11-23 江西上大绿色智能产业发展研究院有限公司 电致变色和光致变色双响应的便携式变色化妆镜

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3937807B2 (ja) * 2001-11-01 2007-06-27 富士ゼロックス株式会社 光アドレス型空間光変調素子
DE102004005611B4 (de) * 2004-02-05 2006-04-27 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparente Scheibe mit partiell abdunkelbarem Sichtfeld und Verfahren zum Steuern eines elektrochrom verfärbbaren Flächenelements in einer transparenten Scheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe
JP2006031889A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Hitachi Ltd 情報記録媒体、情報記録装置および情報記録方法
US20060066803A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Aylward Peter T Substrate free flexible liquid crystal displays
US7719519B2 (en) * 2005-06-24 2010-05-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Input device which emits and/or reflects optical electromagnetic radiation for use on a display screen
US7688237B2 (en) * 2006-12-21 2010-03-30 Broadcom Corporation Apparatus and method for analog-to-digital converter calibration
JP5347264B2 (ja) * 2007-12-12 2013-11-20 富士ゼロックス株式会社 画像書込装置及び画像書込プログラム
KR101056438B1 (ko) * 2008-12-05 2011-08-11 삼성에스디아이 주식회사 디스플레이 패널 및 광학 필터
JP2010286992A (ja) * 2009-06-10 2010-12-24 Fuji Xerox Co Ltd 書込装置及び画像表示システム
JP5790403B2 (ja) * 2010-12-07 2015-10-07 株式会社リコー エレクトロクロミック表示装置
TW201227129A (en) 2010-12-29 2012-07-01 Ind Tech Res Inst Pixel unit of electrochromic display panel and driving method thereof
US9354748B2 (en) 2012-02-13 2016-05-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Optical stylus interaction
US8873227B2 (en) 2012-03-02 2014-10-28 Microsoft Corporation Flexible hinge support layer
US9460029B2 (en) 2012-03-02 2016-10-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Pressure sensitive keys
US8935774B2 (en) 2012-03-02 2015-01-13 Microsoft Corporation Accessory device authentication
USRE48963E1 (en) 2012-03-02 2022-03-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Connection device for computing devices
US9360893B2 (en) * 2012-03-02 2016-06-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device writing surface
US9075566B2 (en) 2012-03-02 2015-07-07 Microsoft Technoogy Licensing, LLC Flexible hinge spine
US9426905B2 (en) 2012-03-02 2016-08-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Connection device for computing devices
US9870066B2 (en) 2012-03-02 2018-01-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Method of manufacturing an input device
US9064654B2 (en) 2012-03-02 2015-06-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Method of manufacturing an input device
US20130300590A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Paul Henry Dietz Audio Feedback
US9063693B2 (en) 2012-06-13 2015-06-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Peripheral device storage
US9684382B2 (en) 2012-06-13 2017-06-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device configuration having capacitive and pressure sensors
US9459160B2 (en) 2012-06-13 2016-10-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device sensor configuration
US9073123B2 (en) 2012-06-13 2015-07-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Housing vents
US8964379B2 (en) 2012-08-20 2015-02-24 Microsoft Corporation Switchable magnetic lock
US10578499B2 (en) 2013-02-17 2020-03-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Piezo-actuated virtual buttons for touch surfaces
US9448631B2 (en) 2013-12-31 2016-09-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device haptics and pressure sensing
US10120420B2 (en) 2014-03-21 2018-11-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Lockable display and techniques enabling use of lockable displays
US10324733B2 (en) 2014-07-30 2019-06-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Shutdown notifications
US9424048B2 (en) 2014-09-15 2016-08-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Inductive peripheral retention device
US10222889B2 (en) 2015-06-03 2019-03-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Force inputs and cursor control
US10416799B2 (en) 2015-06-03 2019-09-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Force sensing and inadvertent input control of an input device
US10061385B2 (en) 2016-01-22 2018-08-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Haptic feedback for a touch input device
US11061226B2 (en) 2018-02-19 2021-07-13 Honda Motor Co., Ltd. Control of electrochromic pixels using integrated transparent photovoltaic converters and projected light for a transparent window display
CN112114461A (zh) * 2019-06-19 2020-12-22 京东方科技集团股份有限公司 透明显示板体及具有显示功能的透明窗
EP4212949A1 (en) 2022-01-17 2023-07-19 Freshape SA Light driven electrochromic display
CN117539086B (zh) * 2023-11-08 2024-07-02 浙江大学 光调控变色结构、装置、系统及方法
CN119960235A (zh) * 2025-01-13 2025-05-09 浙江大学 多色光调控屏幕、多色光调控系统及多色光调控方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3645604A (en) * 1970-08-10 1972-02-29 Bell Telephone Labor Inc Liquid crystal display
US4599614A (en) * 1983-09-13 1986-07-08 Sumx Corporation Photoelectrochromic display
US4911536A (en) * 1986-05-08 1990-03-27 Ditzik Richard J Interactive graphic comunications terminal
JPS639268A (ja) * 1986-06-30 1988-01-14 Brother Ind Ltd イメ−ジ入力装置
CA1313562C (en) * 1988-08-17 1993-02-09 Nikon Corporation Electrochromic device
JPH0383120A (ja) * 1989-08-28 1991-04-09 Mitsubishi Electric Corp 座標入力機能付表示装置
US5157540A (en) * 1990-07-11 1992-10-20 Toray Industries, Inc. Electrochromic display device with improved absorption spectrum and method of producing it
US5473340A (en) * 1990-09-27 1995-12-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for displaying a multi-color pattern
KR950004378B1 (ko) * 1992-09-09 1995-04-28 주식회사금성사 위치감지액정표시소자및제조방법
US5790215A (en) * 1995-03-15 1998-08-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display device
US6252638B1 (en) * 1995-05-23 2001-06-26 Colorlink, Inc. Color controllable illumination device, indicator lights, transmissive windows and color filters employing retarder stacks
JPH08328031A (ja) * 1995-06-02 1996-12-13 Sharp Corp フルカラー液晶表示装置およびその製造方法
JP3217657B2 (ja) * 1995-09-13 2001-10-09 株式会社東芝 液晶表示装置
US5995172A (en) * 1997-01-02 1999-11-30 Nec Corporation Tablet integrated liquid crystal display apparatus with less parallax
US5896575A (en) * 1997-02-28 1999-04-20 Motorola, Inc. Electronic device with display viewable from two opposite ends
JP3433074B2 (ja) * 1997-11-18 2003-08-04 株式会社東芝 液晶表示装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005122159A (ja) * 2003-10-13 2005-05-12 Chi Mei Optoelectronics Corp ディスプレイパネル
WO2005038758A1 (en) * 2003-10-21 2005-04-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display
JPWO2009113354A1 (ja) * 2008-03-13 2011-07-21 コニカミノルタホールディングス株式会社 電気化学表示素子
US8937758B2 (en) 2012-05-11 2015-01-20 Ricoh Company, Ltd. Electrochromic display device
KR101531764B1 (ko) * 2012-12-18 2015-06-25 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 표시장치
US9188827B2 (en) 2012-12-18 2015-11-17 Japan Display Inc. Display device
CN106136557A (zh) * 2016-08-25 2016-11-23 江西上大绿色智能产业发展研究院有限公司 电致变色和光致变色双响应的便携式变色化妆镜

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