JP2789203B2 - 表示媒体 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、カラー表示媒体、特に高分子層を有するカ
ラー表示媒体に関する。
ラー表示媒体に関する。
[従来の技術] 従来より、テレビやVTRによる動画出力や、コンピュ
ーターとの対話作業における出力は、CRT(ブラウン
管)やTN(ツイステッドネマティック)液晶等のディス
プレイモニターに表示され、またWP(ワードプロセッサ
ー)やファクシミリ等による文書、図形等の高精細画像
は、プリントアウトされたハードコピーとしてペーパー
に出力表示されてきた。
ーターとの対話作業における出力は、CRT(ブラウン
管)やTN(ツイステッドネマティック)液晶等のディス
プレイモニターに表示され、またWP(ワードプロセッサ
ー)やファクシミリ等による文書、図形等の高精細画像
は、プリントアウトされたハードコピーとしてペーパー
に出力表示されてきた。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、CRTは上記の動画出力に対しては美し
い画像を出力するが、長時間静止した画像に対してはフ
リッカや解像度不足による走査縞等が視認性を低下させ
る。
い画像を出力するが、長時間静止した画像に対してはフ
リッカや解像度不足による走査縞等が視認性を低下させ
る。
また、上記のTN液晶等の従来の液晶ディスプレイにお
いては、装置の薄型化を実現してはいるが、ガラス基盤
に液晶をサンドイッチする等の作製上の手間や、画面が
暗い等の問題点があった。
いては、装置の薄型化を実現してはいるが、ガラス基盤
に液晶をサンドイッチする等の作製上の手間や、画面が
暗い等の問題点があった。
さらに、CRTやTN液晶では、上記した静止画像の出力
中においても安定した画像メモリーがないために、常に
ビームや画素電圧をアクセスしていなければならない等
の欠点がある。
中においても安定した画像メモリーがないために、常に
ビームや画素電圧をアクセスしていなければならない等
の欠点がある。
これに対してペーパーに出力された画像は、高精細
に、また安定したメモリー画像として得られるが、これ
を多く使用すると整理にスペースを要し、また大量に廃
棄することによる資源の無駄使いも馬鹿にならない。ま
たこれまでインクやトナーのハンドリング、又は現象、
定着等の処理を必要とし、メンテナンスや消耗品の供給
等が必要であった。
に、また安定したメモリー画像として得られるが、これ
を多く使用すると整理にスペースを要し、また大量に廃
棄することによる資源の無駄使いも馬鹿にならない。ま
たこれまでインクやトナーのハンドリング、又は現象、
定着等の処理を必要とし、メンテナンスや消耗品の供給
等が必要であった。
本発明は、従来、ハードコピーとしてのみ得られてい
た高精細カラー画像をハードコピーと同等の鮮明さで表
現し、またカラー画像を繰り返し書き込み及び消去でき
る表示媒体を提供することを目的とする。
た高精細カラー画像をハードコピーと同等の鮮明さで表
現し、またカラー画像を繰り返し書き込み及び消去でき
る表示媒体を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明による表示媒体は、同一面上に形成された異な
る色の2以上の表示領域を構成し、かつ熱により透明・
散乱状態間で遷移する着色高分子層を有する表示媒体で
あって、熱の直接印加または光照射による熱の間接印加
により、任意の表示領域を透明又は散乱状態に制御でき
るようにしていることを特徴としている。
る色の2以上の表示領域を構成し、かつ熱により透明・
散乱状態間で遷移する着色高分子層を有する表示媒体で
あって、熱の直接印加または光照射による熱の間接印加
により、任意の表示領域を透明又は散乱状態に制御でき
るようにしていることを特徴としている。
つまり、同一面上に形成された異なる色の2以上の表
示領域を構成し、かつ熱により透明・散乱状態間で遷移
する着色高分子層を有し、該着色高分子層が、SmC*相
を示す高分子液晶を着色してなり、上記異なる色の表示
領域間で、光吸収波長域がそれぞれ異なっていることを
特徴とする。
示領域を構成し、かつ熱により透明・散乱状態間で遷移
する着色高分子層を有し、該着色高分子層が、SmC*相
を示す高分子液晶を着色してなり、上記異なる色の表示
領域間で、光吸収波長域がそれぞれ異なっていることを
特徴とする。
また、同一面上に形成された異なる色の2以上の表示
領域を構成し、かつ熱により透明・散乱状態間で遷移す
る着色高分子層を有し、該異なる色の表示領域間で、熱
による透明・散乱状態の遷移温度が異なっていることを
特徴とする。
領域を構成し、かつ熱により透明・散乱状態間で遷移す
る着色高分子層を有し、該異なる色の表示領域間で、熱
による透明・散乱状態の遷移温度が異なっていることを
特徴とする。
本発明の着色高分子層に用いることのできる高分子層
としては、サーモトロピック液晶性を示す材料が好適で
ある。こと例としては、たとえばメタクリル酸ポリマー
やシロキサンポリマー等を主鎖とした低分子液晶をペン
ダント状に付加したいわゆる側鎖型高分子液晶、また、
高強度高弾性耐熱性繊維や樹脂の分野で用いられている
ポリエステル系またはポリアミド系等の主鎖型高分子液
晶等が挙げられる。また液晶状態でとりうる相としては
スメクチック、ネマティック、コレステリックその他の
相が有り、またディスコティック液晶等も使用しうる。
さらに、高分子液晶中に不斉炭素を導入してSmC*を示
す相を有し、強誘電性を示す高分子液晶も好ましく用い
うる。
としては、サーモトロピック液晶性を示す材料が好適で
ある。こと例としては、たとえばメタクリル酸ポリマー
やシロキサンポリマー等を主鎖とした低分子液晶をペン
ダント状に付加したいわゆる側鎖型高分子液晶、また、
高強度高弾性耐熱性繊維や樹脂の分野で用いられている
ポリエステル系またはポリアミド系等の主鎖型高分子液
晶等が挙げられる。また液晶状態でとりうる相としては
スメクチック、ネマティック、コレステリックその他の
相が有り、またディスコティック液晶等も使用しうる。
さらに、高分子液晶中に不斉炭素を導入してSmC*を示
す相を有し、強誘電性を示す高分子液晶も好ましく用い
うる。
以下、本発明の着色高分子層に使用しうる高分子液晶
の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
また、これらの塗布成膜するための溶媒としては、ジ
クロロエタン、DMF、シクロヘキサン等の他、テトラヘ
ドロフラン(THF),アセトン、エタンノールその他の
極性または非極性溶媒、或はこれらの嵌合溶媒が使用さ
れ、これらは使用する高分子液晶との溶解性並びにこれ
を塗工する基体の材質または基体の表面に設けた表面層
との濡れ性、成膜性等の要因によって選択しうるは言う
までもない。
クロロエタン、DMF、シクロヘキサン等の他、テトラヘ
ドロフラン(THF),アセトン、エタンノールその他の
極性または非極性溶媒、或はこれらの嵌合溶媒が使用さ
れ、これらは使用する高分子液晶との溶解性並びにこれ
を塗工する基体の材質または基体の表面に設けた表面層
との濡れ性、成膜性等の要因によって選択しうるは言う
までもない。
以下、高分子液晶の具体的な一例として、前記構造式
の(I)により表わされる液晶を用いて、本発明の基本
構成と作用を詳しく説明する。
の(I)により表わされる液晶を用いて、本発明の基本
構成と作用を詳しく説明する。
前記高分子液晶を、例えば、ジクロロエタンにより溶
解し、これをアルコール洗浄を施したポリエステル系の
透明な基体上にアプリケーターにより塗布し、その後、
95℃程度の雰囲気中に10分間程度放置すると、白色の散
乱膜が形成される。この膜厚は、塗布前における高分子
液晶の重量%が20%の場合において10μm強のものが得
られる。
解し、これをアルコール洗浄を施したポリエステル系の
透明な基体上にアプリケーターにより塗布し、その後、
95℃程度の雰囲気中に10分間程度放置すると、白色の散
乱膜が形成される。この膜厚は、塗布前における高分子
液晶の重量%が20%の場合において10μm強のものが得
られる。
このようにして得られた白色シート上を感熱ヘッドで
操作すると、文字、図形パターンに従って透明部分が固
定される。このシートを光学濃度が1.2の黒色バックグ
ラウンド上に導くと、白地に黒の鮮明な表示が得られ
る。
操作すると、文字、図形パターンに従って透明部分が固
定される。このシートを光学濃度が1.2の黒色バックグ
ラウンド上に導くと、白地に黒の鮮明な表示が得られ
る。
また、通常のオーバーヘッドプロジェクター上に上記
シートを導けば、文字、パターン部が白く投撮される新
鮮なネガ当撮像が得られる。
シートを導けば、文字、パターン部が白く投撮される新
鮮なネガ当撮像が得られる。
次に上記パターンが記録されたシートの全面を約120
℃にまで加熱し、その後約90℃で数秒保つと、元の白色
散乱状態に全面が復帰し、このまま常温に戻しても安定
で有り、再度の記録、表示がが可能な状態となる。
℃にまで加熱し、その後約90℃で数秒保つと、元の白色
散乱状態に全面が復帰し、このまま常温に戻しても安定
で有り、再度の記録、表示がが可能な状態となる。
上記の現象は、前記高分子液晶が安定したメモリー状
態を維持するガラス転移点以下におけるフィルム状態、
実質的に光学的散乱状態に維持することのできる液晶フ
ィルム状態、及びこれにより高温で等方的分子配列とな
る等方性フィルム状態の少なくともとり得ることに起因
して制御することができる。
態を維持するガラス転移点以下におけるフィルム状態、
実質的に光学的散乱状態に維持することのできる液晶フ
ィルム状態、及びこれにより高温で等方的分子配列とな
る等方性フィルム状態の少なくともとり得ることに起因
して制御することができる。
次に、第1図を用い、透明な基本上に高分子液晶層を
設けて本発明の表示媒体とし、表示を行なう際について
の原理的プロセスを説明する。
設けて本発明の表示媒体とし、表示を行なう際について
の原理的プロセスを説明する。
第1図において、前述した散乱状態は図中の状態で
ある。これを例えば感熱ヘッド或はレーザー等の加熱手
段によりaのようにT2(Tiso=等方状態移行温度)以
下に加熱した後急冷すると、図中のようにほぼ等方状
態と同様の光透過状態が固定される。この急冷状態は、
特に冷却手段を用いることもなく、基体を空気中に自然
放熱するもので充分である。この等方状態は、T1(Tg=
ガラス転移温度)以下における室温又は常温状態におい
ては安定であり、画像メモリーとして安定な状態であ
る。
ある。これを例えば感熱ヘッド或はレーザー等の加熱手
段によりaのようにT2(Tiso=等方状態移行温度)以
下に加熱した後急冷すると、図中のようにほぼ等方状
態と同様の光透過状態が固定される。この急冷状態は、
特に冷却手段を用いることもなく、基体を空気中に自然
放熱するもので充分である。この等方状態は、T1(Tg=
ガラス転移温度)以下における室温又は常温状態におい
ては安定であり、画像メモリーとして安定な状態であ
る。
一方aのようにT2以上に加熱した後、液晶温度T1〜
T2間に、一例として1秒ないし数秒にかけて保持する
と、bのようにこの保時間において散乱強度を再び増
し、常温においては再び元の散乱状態に復帰し、この
状態はT1以下において安定に保持される。
T2間に、一例として1秒ないし数秒にかけて保持する
と、bのようにこの保時間において散乱強度を再び増
し、常温においては再び元の散乱状態に復帰し、この
状態はT1以下において安定に保持される。
また図中で示すごとく、液晶温度T1〜T2間に一例と
して10ミリ秒〜1秒程度の時間保持するようにすれば、
その部分においては中間の透過状態を常温で保持するこ
とができ、階調表現として使用することも可能である。
して10ミリ秒〜1秒程度の時間保持するようにすれば、
その部分においては中間の透過状態を常温で保持するこ
とができ、階調表現として使用することも可能である。
しなわち、本例ではいったん等方状態に加熱した後常
温に至るまでに、液晶温度でどれ程の時間保持するかで
透過率または散乱強度を制御することができ、またこれ
をT1以下においては安定に保持することができるもので
ある。さらに上記において散乱状態に復帰させる場合の
温度は、液晶温度内でT2に近い方がより早く、また、液
晶温度に比較的長時間放置するような場合は、いったん
等方状態に加熱しないでも、以前の状態にかかわらず
の散乱状態に戻らしめることは可能である。
温に至るまでに、液晶温度でどれ程の時間保持するかで
透過率または散乱強度を制御することができ、またこれ
をT1以下においては安定に保持することができるもので
ある。さらに上記において散乱状態に復帰させる場合の
温度は、液晶温度内でT2に近い方がより早く、また、液
晶温度に比較的長時間放置するような場合は、いったん
等方状態に加熱しないでも、以前の状態にかかわらず
の散乱状態に戻らしめることは可能である。
本発明の表示媒体による画像形成においては、前記の
散乱状態をより強度にする要因を積極的に付加すること
により、より美しい画像を得る。このためには、前記例
示した高分子液晶が、前記したジクロロエタン或はDMF
(ジメチルフォルムアミド)、シクロヘキサン等の溶媒
に溶解後、基体に塗布し、前記溶媒を揮発せしめる過
程、或は揮発せしめた後に、液晶温度(75℃〜110℃)
に一定時間保つことにより安定した光学的散乱膜が既に
形成されていることが望ましい。
散乱状態をより強度にする要因を積極的に付加すること
により、より美しい画像を得る。このためには、前記例
示した高分子液晶が、前記したジクロロエタン或はDMF
(ジメチルフォルムアミド)、シクロヘキサン等の溶媒
に溶解後、基体に塗布し、前記溶媒を揮発せしめる過
程、或は揮発せしめた後に、液晶温度(75℃〜110℃)
に一定時間保つことにより安定した光学的散乱膜が既に
形成されていることが望ましい。
上記膜形成に最適な条件の1つとしては、高分子液晶
の溶媒に対する添加量が、添加、撹拌後、透明な溶液、
または粘稠状態で状態で得られるような濃度であること
である。例えば、前記構成式を示した高分子液晶をジク
ロロエタンに単独で溶解する場合、高分子液晶の重量%
濃度が10%においては溶液は白濁したミセル状となって
いるが、15%〜25%程度の比較的高濃度においては安定
した透明な粘稠溶液が得られる。この傾向は、その他の
数種の高分子液晶及び溶媒との組み合わせにおいても観
測される。この透明な粘稠溶液をアプリケーター、ワイ
ヤバーまたはディッピング等の手段により良く洗浄した
ガラス、ポリエステル等の基体に塗工した後、前記液晶
温度に保持すると、前記ミセル状において同様に塗工し
た場合に比べ、非常に一様性の高い光学的散乱膜が得ら
れる。
の溶媒に対する添加量が、添加、撹拌後、透明な溶液、
または粘稠状態で状態で得られるような濃度であること
である。例えば、前記構成式を示した高分子液晶をジク
ロロエタンに単独で溶解する場合、高分子液晶の重量%
濃度が10%においては溶液は白濁したミセル状となって
いるが、15%〜25%程度の比較的高濃度においては安定
した透明な粘稠溶液が得られる。この傾向は、その他の
数種の高分子液晶及び溶媒との組み合わせにおいても観
測される。この透明な粘稠溶液をアプリケーター、ワイ
ヤバーまたはディッピング等の手段により良く洗浄した
ガラス、ポリエステル等の基体に塗工した後、前記液晶
温度に保持すると、前記ミセル状において同様に塗工し
た場合に比べ、非常に一様性の高い光学的散乱膜が得ら
れる。
高分子液晶の膜は、機体に対しては無配向処理のもの
でも、エチルアルコール等により複数方向へ抜き取り処
理等を行って配向させたものでもよいが、いずれの場合
も表面の汚れを十分排除した基体に塗布形成することが
好ましい。
でも、エチルアルコール等により複数方向へ抜き取り処
理等を行って配向させたものでもよいが、いずれの場合
も表面の汚れを十分排除した基体に塗布形成することが
好ましい。
尚、高分子液晶の溶媒としては、複数の溶媒の混合溶
媒、または高分子液晶材料以外の混合物、色素材料その
他を、塗工に悪影響を及ぼさない範囲で添加することも
可能である。
媒、または高分子液晶材料以外の混合物、色素材料その
他を、塗工に悪影響を及ぼさない範囲で添加することも
可能である。
第2図は本発明に係る表示媒体の層構成の一例を示す
図である。
図である。
本構成においては、ガラス、ポリエステル、その他の
透明な基体13b上に、少なくとも可視域に光学吸収を有
する色素、例えばブルー(B)、グリーン(G)、レッ
ド(R)の2色性、或は無軸性等の色素染料を高分子液
晶中に混入したものを、網点印刷その他の印刷、コーテ
ィング方法等により、カラーモザイクまたはストライプ
状等のカラーパターンに形成する。
透明な基体13b上に、少なくとも可視域に光学吸収を有
する色素、例えばブルー(B)、グリーン(G)、レッ
ド(R)の2色性、或は無軸性等の色素染料を高分子液
晶中に混入したものを、網点印刷その他の印刷、コーテ
ィング方法等により、カラーモザイクまたはストライプ
状等のカラーパターンに形成する。
所望のカラーを得るためには前記種々の高分子液晶中
に、イエロー(例えば三菱化成工業(株)製「LSY−11
6」、マゼンダ(同LSR−401)、シアン(同LSB−33
5)、グリーン(同「LSY−116」と「LSB−335」との混
合)、レッド(「同LSR−405」または「LSR−401」と
「LSY−116」との混合)等、種々の色素を溶媒中で少量
混合すれば良い。これらの色素の混合により呈色性を示
す。高分子液晶のコーティング層厚は0.5μm以上、好
ましくは2〜15μmである。
に、イエロー(例えば三菱化成工業(株)製「LSY−11
6」、マゼンダ(同LSR−401)、シアン(同LSB−33
5)、グリーン(同「LSY−116」と「LSB−335」との混
合)、レッド(「同LSR−405」または「LSR−401」と
「LSY−116」との混合)等、種々の色素を溶媒中で少量
混合すれば良い。これらの色素の混合により呈色性を示
す。高分子液晶のコーティング層厚は0.5μm以上、好
ましくは2〜15μmである。
また、形成したカラー高分子液晶層12bが液晶温度に
おいて強い光学散乱性を示すためには、前記色素の高分
子液晶に対する混合量が10重量%以下、好ましくは5重
量%以下、更に好ましくは4重量%で、1重量%以上で
あり、また、使用する溶媒に対しても1重量%が好まし
い。
おいて強い光学散乱性を示すためには、前記色素の高分
子液晶に対する混合量が10重量%以下、好ましくは5重
量%以下、更に好ましくは4重量%で、1重量%以上で
あり、また、使用する溶媒に対しても1重量%が好まし
い。
本例において一例として1mm当り12ドットのサーマル
ヘッドを用い、B、G、Rそれぞれ1mm当り4ライン、
すなわち合計で1mm当り12ラインとなる様に形成した前
記表示媒体のシートに対して第3図に示す様に、そのう
ちのカラー高分子液晶層12bのGに対応する部分に対し
て加熱走査させると該G部分における高分子液晶は散乱
状態からグリー色を呈するフィルター状光透過性とな
る。
ヘッドを用い、B、G、Rそれぞれ1mm当り4ライン、
すなわち合計で1mm当り12ラインとなる様に形成した前
記表示媒体のシートに対して第3図に示す様に、そのう
ちのカラー高分子液晶層12bのGに対応する部分に対し
て加熱走査させると該G部分における高分子液晶は散乱
状態からグリー色を呈するフィルター状光透過性とな
る。
これを通常のオーバーヘッドプロジェクターまたはス
ライドプロジェクターにより、透過または反射によりス
クリーンに投撮すると前記加熱走査部分に対応してグリ
ーン光が投撮され、その他の部分は暗い。また、B、
G、R全てに対応する部分の高分子液晶を同様に加熱走
査したところ、該部分は各色を呈するフィルター状光透
過性となり、これを投撮するとほぼ白色に近い投撮画像
が得られる。
ライドプロジェクターにより、透過または反射によりス
クリーンに投撮すると前記加熱走査部分に対応してグリ
ーン光が投撮され、その他の部分は暗い。また、B、
G、R全てに対応する部分の高分子液晶を同様に加熱走
査したところ、該部分は各色を呈するフィルター状光透
過性となり、これを投撮するとほぼ白色に近い投撮画像
が得られる。
上記投撮画像は、基本的に高コントラストのネガ画像
であり、多種のカラーの組み合わせが可能であり、前記
感熱ヘッドに対してその印加電圧パルス巾等を調整する
ことによって、原理的にフルカラーの画像を形成しう
る。
であり、多種のカラーの組み合わせが可能であり、前記
感熱ヘッドに対してその印加電圧パルス巾等を調整する
ことによって、原理的にフルカラーの画像を形成しう
る。
尚、本画像は蛍光灯やEL(エレクトロルミネセンス)
パネル等をバックライトとして配置し、透過光による直
視に対しても良好な視認性が得られる。
パネル等をバックライトとして配置し、透過光による直
視に対しても良好な視認性が得られる。
また、上記カラー高分子液晶を作成する方法としては
前記の色素染料との溶媒中での混合の他、色素モノマー
と液晶モノマーとの共重合によりカラー高分子液晶を得
たり、または基体上にモザイク或はストライプ状の色素
によるカラーパターンを形成した後に、液晶モノマーを
これに付与し、基体上で共重合を行なうことも可能であ
る。第4図に示すように基体13a上に前記例と同様ブル
ー、グリーン、レッド又はイエロー、マゼンダ、シアン
色を呈するカラー高分子液晶層12aを光学散乱状態で設
け、さらにこの上層に液晶温度で白色散乱状態となる白
色散乱高分子液晶層11aを設けたものである。尚、カラ
ー高分子液晶層12aと白色散乱高分子液晶層11aとの間に
は、必要に応じてエボキシ系樹脂その他の透明層を中間
層として薄層に設けても良い。また上層の白色散乱高分
子液晶層11aについては、その層厚が1μm以上望まし
くは2〜15μm以上程度あれば、これより下層のカラー
高分子液晶層12aパターンに対して十分光学的被覆効果
が得られ、この上層側からは、全面がほぼ白色と視認で
きる。
前記の色素染料との溶媒中での混合の他、色素モノマー
と液晶モノマーとの共重合によりカラー高分子液晶を得
たり、または基体上にモザイク或はストライプ状の色素
によるカラーパターンを形成した後に、液晶モノマーを
これに付与し、基体上で共重合を行なうことも可能であ
る。第4図に示すように基体13a上に前記例と同様ブル
ー、グリーン、レッド又はイエロー、マゼンダ、シアン
色を呈するカラー高分子液晶層12aを光学散乱状態で設
け、さらにこの上層に液晶温度で白色散乱状態となる白
色散乱高分子液晶層11aを設けたものである。尚、カラ
ー高分子液晶層12aと白色散乱高分子液晶層11aとの間に
は、必要に応じてエボキシ系樹脂その他の透明層を中間
層として薄層に設けても良い。また上層の白色散乱高分
子液晶層11aについては、その層厚が1μm以上望まし
くは2〜15μm以上程度あれば、これより下層のカラー
高分子液晶層12aパターンに対して十分光学的被覆効果
が得られ、この上層側からは、全面がほぼ白色と視認で
きる。
本構成によるカラー画素形成の原理を以下に示す。
本例においては、第5図に示す様に上層の白色散乱高
分子層11aのみを等方状態に固定することで、その下層
のカラー高分子液晶層12aの色が視認され、また、上層1
1a、下層12a双方共、等方状態に固定すると基体13aの色
が、または基体13aとして透過なものを用いその背面に
例えば黒色バックグラウンド14を設けるとこのバックグ
ラウンドの黒色が視認される。尚、前記のカラー高分子
液晶層12aは等方状態になるとそのカラーのフィルター
状態になるため、背景の色としては前記の黒色或は暗い
低彩度の色である場合の方が上記カラーに対して影響少
なくこれを視認できる。
分子層11aのみを等方状態に固定することで、その下層
のカラー高分子液晶層12aの色が視認され、また、上層1
1a、下層12a双方共、等方状態に固定すると基体13aの色
が、または基体13aとして透過なものを用いその背面に
例えば黒色バックグラウンド14を設けるとこのバックグ
ラウンドの黒色が視認される。尚、前記のカラー高分子
液晶層12aは等方状態になるとそのカラーのフィルター
状態になるため、背景の色としては前記の黒色或は暗い
低彩度の色である場合の方が上記カラーに対して影響少
なくこれを視認できる。
本例において、上層の白色散乱高分子液晶層11aの透
明化と、下層のカラー高分子液晶層12aの透明化(フィ
ルター化)を分離して行なうために、その熱量を制御し
た加熱走査を行なうことによりこれを実現することがで
きる。これを有効に実現させるために、使用する高分子
液晶の等方相への移行温度、すなわち前述のT2(Tiso)
が上層の白色散乱高分子液晶相11aの方が下層のカラー
高分子液晶相12aよりも低温度である様に材料を選ぶの
が望ましい。
明化と、下層のカラー高分子液晶層12aの透明化(フィ
ルター化)を分離して行なうために、その熱量を制御し
た加熱走査を行なうことによりこれを実現することがで
きる。これを有効に実現させるために、使用する高分子
液晶の等方相への移行温度、すなわち前述のT2(Tiso)
が上層の白色散乱高分子液晶相11aの方が下層のカラー
高分子液晶相12aよりも低温度である様に材料を選ぶの
が望ましい。
これは例えば前述した材料の中で選ぶならば上層11a
として、前記の の組み合わせが一例として選択しうる。
として、前記の の組み合わせが一例として選択しうる。
上記構成において全実施例と同様、サーマルヘッドを
用い、これを比較的低電圧で駆動することにより、例え
ば第5図に示すようにGのカラー高分子液晶層12aに対
応する部分を加熱走査すると、該部分に対応する上層の
白色散乱高分子液晶層11aのみが透明固定化され、グリ
ーン色が視認される。
用い、これを比較的低電圧で駆動することにより、例え
ば第5図に示すようにGのカラー高分子液晶層12aに対
応する部分を加熱走査すると、該部分に対応する上層の
白色散乱高分子液晶層11aのみが透明固定化され、グリ
ーン色が視認される。
また、比較的高電圧で第5図例で下層がBの一部分に
対応する様に加熱走査すると、下層のブルー部分まで等
方相固定化され、該部分では背景として用いた黒色が視
認される様になる。
対応する様に加熱走査すると、下層のブルー部分まで等
方相固定化され、該部分では背景として用いた黒色が視
認される様になる。
一方、加熱されなかった部分は白色のままであり、本
例により形成された画像は、白地にカラー画像が得られ
るものであり、通常の紙に描かれたカラー画像と同様の
鮮明なものが得られる。尚、この場合、上層側から適度
な白色光による照明を行なうことにより、より鮮明な画
像が視認できる。本発明においてはその他種々の変形が
可能である。
例により形成された画像は、白地にカラー画像が得られ
るものであり、通常の紙に描かれたカラー画像と同様の
鮮明なものが得られる。尚、この場合、上層側から適度
な白色光による照明を行なうことにより、より鮮明な画
像が視認できる。本発明においてはその他種々の変形が
可能である。
[実施例] 以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1 第4図で示した層構成において、基体13aをここでは
透明なものを選び、レーザーを基体13a側から照射でき
る構成とした。
透明なものを選び、レーザーを基体13a側から照射でき
る構成とした。
ここで、下層のカラー高分子液晶層12aにおけるBの
パターンには一例としてその吸収ピーク波長が750nm付
近にあるレーザー吸収染料(日本火薬(株)製IR−750
等)、またGのパターンにはその吸収ピーク波長が820n
m付近にあるレーザー吸収染料(同IR−820等)、またR
のパターンには吸収ピーク波長が780nm付近にあるレー
ザー吸収染料(同CY−9等)をそれぞれ基体側にレーザ
ー吸収層として溶媒とともに薄層コート、印刷等で設け
るか、或はこれらカラー高分子液晶層12aにそれぞれ少
量混入させることにより付加する。
パターンには一例としてその吸収ピーク波長が750nm付
近にあるレーザー吸収染料(日本火薬(株)製IR−750
等)、またGのパターンにはその吸収ピーク波長が820n
m付近にあるレーザー吸収染料(同IR−820等)、またR
のパターンには吸収ピーク波長が780nm付近にあるレー
ザー吸収染料(同CY−9等)をそれぞれ基体側にレーザ
ー吸収層として溶媒とともに薄層コート、印刷等で設け
るか、或はこれらカラー高分子液晶層12aにそれぞれ少
量混入させることにより付加する。
そこで、これらを照射するレーザーとして、B用、G
用、またはR用として発行中心波長がそれぞれ750nm、8
20nmまたは780nm付近である半導体レーザーをB、G、
R、それぞれの選択に応じ変調し、走査することで、そ
れぞれに対応する高分子液晶部分に熱を伝達し、比較的
弱い照射でその照射部のうち上層の白色散乱高分子液晶
層11aを透明にし、また比較的強い照射で下層のカラー
高分子液晶層12aをも透明化する。
用、またはR用として発行中心波長がそれぞれ750nm、8
20nmまたは780nm付近である半導体レーザーをB、G、
R、それぞれの選択に応じ変調し、走査することで、そ
れぞれに対応する高分子液晶部分に熱を伝達し、比較的
弱い照射でその照射部のうち上層の白色散乱高分子液晶
層11aを透明にし、また比較的強い照射で下層のカラー
高分子液晶層12aをも透明化する。
この様にすれば、それぞれのカラーに対するレーザー
照射のレジストの精密さにおいて許容度が広がる。
照射のレジストの精密さにおいて許容度が広がる。
または上記のうち上層11a、下層12aとも透明にするた
めのレーザーは、比較的高出力レーザーを別に設けて、
第5図で示す場合の黒色用として設けても良い。この場
合該レーザーはB、G、R、全てに用いたカラー高分子
液晶12a全てが感度を有するものを選択する。
めのレーザーは、比較的高出力レーザーを別に設けて、
第5図で示す場合の黒色用として設けても良い。この場
合該レーザーはB、G、R、全てに用いたカラー高分子
液晶12a全てが感度を有するものを選択する。
第2図で示した構成についても、同様にして造形成を
行なうことは可能である。
行なうことは可能である。
さらに本例の場合、各吸収染料がそれぞれ他のカラー
照射用レーザーに対して感度を有さないように設計し得
る場合には、上記カラーパターンはランダムなモザイク
パターンでも良い。
照射用レーザーに対して感度を有さないように設計し得
る場合には、上記カラーパターンはランダムなモザイク
パターンでも良い。
以上説明した実施例について、形成した画像は表示媒
体を所定温度、すなわち液晶相をとる温度に所定時間保
持する手段により消去可能であり、繰り返し表示が可能
である。尚、この場合、一旦等方相まで加熱した後液晶
相を比較的高温度に保持することでさらに高速で一様な
消去が得られる。
体を所定温度、すなわち液晶相をとる温度に所定時間保
持する手段により消去可能であり、繰り返し表示が可能
である。尚、この場合、一旦等方相まで加熱した後液晶
相を比較的高温度に保持することでさらに高速で一様な
消去が得られる。
尚、上記した様な本高分子液晶は充分耐熱性、被膜強
度が強いものであるので、基本的に繰り返し画像形成に
は問題ないが、必要に応じて、また、さらに強度を増す
ために表面にポリイミド、アラミド等の保護層をラミネ
ート等により設けても良い。
度が強いものであるので、基本的に繰り返し画像形成に
は問題ないが、必要に応じて、また、さらに強度を増す
ために表面にポリイミド、アラミド等の保護層をラミネ
ート等により設けても良い。
[実施例2] さらに第2図を用いて他の実施例を示す。
本構成においてはガラス、ポリエステル、その他の透
明基体13b上に少なくとも可視域に光学吸収を有する色
素、例えばブルー(B)、グリーン(G)、レッド
(R)の2色性、或は無軸性等の色素染料をそれぞれ各
色毎に散乱又は透明の状態変化温度がそれぞれ異なる高
分子液晶中に混入したものを網点印刷、その他の印刷、
コーティング方法により配列又はランダム配列的なカラ
ーモザイク、又はストライプ状等のカラーパターンに形
成する。
明基体13b上に少なくとも可視域に光学吸収を有する色
素、例えばブルー(B)、グリーン(G)、レッド
(R)の2色性、或は無軸性等の色素染料をそれぞれ各
色毎に散乱又は透明の状態変化温度がそれぞれ異なる高
分子液晶中に混入したものを網点印刷、その他の印刷、
コーティング方法により配列又はランダム配列的なカラ
ーモザイク、又はストライプ状等のカラーパターンに形
成する。
具体的には以下のようにして着色高分子液晶フィルム
を作成する。
を作成する。
先ず、R、G、Bそれぞれに対応する高分子液晶体を
ガラス転移点以下でそれぞれ粉砕する。この粒径を50μ
m±25μmで選別し、各色に対応する粒子を混合し、静
電塗装機を用い、一層に分散均一塗工する。
ガラス転移点以下でそれぞれ粉砕する。この粒径を50μ
m±25μmで選別し、各色に対応する粒子を混合し、静
電塗装機を用い、一層に分散均一塗工する。
この後、全面を3色に対応するPLCのうち最もTCLの高
い、該TCL以上の温度で焼き付けることによりフィルム
状に形成する。
い、該TCL以上の温度で焼き付けることによりフィルム
状に形成する。
所望の各色を得るには、前記迄の実施例と同様に色素
を各高分子液晶中に少量混合する。
を各高分子液晶中に少量混合する。
以下に上記状態変化温度が異なる高分子液晶と色素と
の組み合わせを表1として示す。
の組み合わせを表1として示す。
上記高分子液晶(II)と(LSR−405){レッド高分子
液晶(R)として}、高分子液晶(I)と(LSY−116)
+(LSB−335){グリーン高分子液晶(G)として}、
高分子液晶(III)と(LSB−335)+(LSR−401){ブ
ルー高分子液晶(B)として}を組み合わせて得た表示
媒体に対し、行なった像形成を以下に示す。(第6図参
照;図中符号15はハロゲンランプ、16は徐冷用保温部
材、17は熱印加用の接触部材、18はサーマルヘッドを示
す。) (a)前画像が形成されている。斜線部は透明度大、点
表示部は散乱度大である。
液晶(R)として}、高分子液晶(I)と(LSY−116)
+(LSB−335){グリーン高分子液晶(G)として}、
高分子液晶(III)と(LSB−335)+(LSR−401){ブ
ルー高分子液晶(B)として}を組み合わせて得た表示
媒体に対し、行なった像形成を以下に示す。(第6図参
照;図中符号15はハロゲンランプ、16は徐冷用保温部
材、17は熱印加用の接触部材、18はサーマルヘッドを示
す。) (a)前画像が形成されている。斜線部は透明度大、点
表示部は散乱度大である。
(b)消去温度TH(>152℃)により全面を等方相へ加
熱した後、徐冷することで全面を散乱状態に消去する。
(本件ではハロゲンランプ15を照射し、該照射により加
熱されるアルミ等からなる接触部材17を媒体に接触させ
て加熱する。また媒体近傍に面ヒーター等の保温部材16
を設け、媒体を一定温度で保持させることにより徐冷さ
せている。) (c)B(ブルー)信号に従ってサーマルヘッド18の媒
体への実質加熱温度がTHH(媒体瞬間温度>152℃)とな
る様に印加電圧(又は電流)を調整して媒体に書き込み
走査を与える。この結果加熱部のR、G、B全てに対応
する色画素{高分子液晶(II)、(I)、(III)}が
透明化される。
熱した後、徐冷することで全面を散乱状態に消去する。
(本件ではハロゲンランプ15を照射し、該照射により加
熱されるアルミ等からなる接触部材17を媒体に接触させ
て加熱する。また媒体近傍に面ヒーター等の保温部材16
を設け、媒体を一定温度で保持させることにより徐冷さ
せている。) (c)B(ブルー)信号に従ってサーマルヘッド18の媒
体への実質加熱温度がTHH(媒体瞬間温度>152℃)とな
る様に印加電圧(又は電流)を調整して媒体に書き込み
走査を与える。この結果加熱部のR、G、B全てに対応
する色画素{高分子液晶(II)、(I)、(III)}が
透明化される。
(d)消去温度TM{110℃<TM<約130℃(120℃Tg(II
I)+10℃程度)}で全面を加熱した後徐冷すること
で、R、Gに対応する色画素{高分子液晶(II)、
(I)}は散乱状態へ消去され、B画像が形成される。
I)+10℃程度)}で全面を加熱した後徐冷すること
で、R、Gに対応する色画素{高分子液晶(II)、
(I)}は散乱状態へ消去され、B画像が形成される。
(e)G(グリーン)信号に従ってサーマルヘッドの媒
体への実質加熱温度がTHM{媒体瞬間温度が110℃<THM
<140℃(120℃Tg(III)+20℃程度)}となる様に調
整して媒体に書き込み走査を与える。この結果、加熱部
のGに対応する色画素{高分子液晶(I)}が透明化さ
れる。(B画像はTHM加熱に影響なく表示されたままで
ある。) (f)消去温度TL{77℃<TL<約85℃(75℃Tg(I)+
10℃程度)}で全面を加熱した後徐冷することでRに対
応する色画素{高分子液晶(II)}散乱状態へ消去さ
れ、G画像が前述のB画像に加えて形成される。
体への実質加熱温度がTHM{媒体瞬間温度が110℃<THM
<140℃(120℃Tg(III)+20℃程度)}となる様に調
整して媒体に書き込み走査を与える。この結果、加熱部
のGに対応する色画素{高分子液晶(I)}が透明化さ
れる。(B画像はTHM加熱に影響なく表示されたままで
ある。) (f)消去温度TL{77℃<TL<約85℃(75℃Tg(I)+
10℃程度)}で全面を加熱した後徐冷することでRに対
応する色画素{高分子液晶(II)}散乱状態へ消去さ
れ、G画像が前述のB画像に加えて形成される。
(g)R(レッド)信号に従って、サーマルヘッドの媒
体への実質加熱温度がTHL{媒体瞬間温度が77℃<THL<
約95℃(75℃ Tg(I)+20℃程度)}となる様に調整
して媒体に書き込み走査を与える。この結果、加熱部の
Rに対応する各画素{高分子液晶(II)が透明化され、
(h)のカラー画素が形成される。
体への実質加熱温度がTHL{媒体瞬間温度が77℃<THL<
約95℃(75℃ Tg(I)+20℃程度)}となる様に調整
して媒体に書き込み走査を与える。この結果、加熱部の
Rに対応する各画素{高分子液晶(II)が透明化され、
(h)のカラー画素が形成される。
上記の(b)〜(g)の画像形成プロセスにおいて
(b)の全面消去は像形成を繰り返し行なう場合に行な
えば良い。
(b)の全面消去は像形成を繰り返し行なう場合に行な
えば良い。
また、上記(a)〜(g)の操作はそれぞれ独立させ
て操作させても、適宜組み合わせて操作させても良い。
て操作させても、適宜組み合わせて操作させても良い。
例えばB及びG画像を同時に表示するのであれば、
(b)(c)(f)の操作を行なえば良い。G画像のみ
表示するのであれば(b)(e)(f)の操作、B及び
R画像を表示するのであれば(b)(c)(d)(g)
の操作を行なえば良い。
(b)(c)(f)の操作を行なえば良い。G画像のみ
表示するのであれば(b)(e)(f)の操作、B及び
R画像を表示するのであれば(b)(c)(d)(g)
の操作を行なえば良い。
上記実施例2によれば前記実施例1と同様色画素と書
き込み手段との精密な位置合わせ制御が不要であり、良
好な画素を比較的楽に形成することができる。
き込み手段との精密な位置合わせ制御が不要であり、良
好な画素を比較的楽に形成することができる。
第7図は本発明を投撮表示装置に適用した場合の一例
を示す構成図であり、像坦持体ベルト21は前記実施例で
示したものを使用した。
を示す構成図であり、像坦持体ベルト21は前記実施例で
示したものを使用した。
この装置においては、感熱ヘッド22又は消去用ヒータ
ーを用いることにより所定のカラー画像が像坦持体ベル
ト21に形成された後レンズ25、光源26からなる投影光学
系によりスクリーン24に投影される。この後、画像は必
要に応じて消去用面ヒーター23により液晶温度に一定時
間保持され、ここで再び表示媒体表面は光学散乱状態へ
一様に消去され、次画面形成に備えるものである。
ーを用いることにより所定のカラー画像が像坦持体ベル
ト21に形成された後レンズ25、光源26からなる投影光学
系によりスクリーン24に投影される。この後、画像は必
要に応じて消去用面ヒーター23により液晶温度に一定時
間保持され、ここで再び表示媒体表面は光学散乱状態へ
一様に消去され、次画面形成に備えるものである。
[発明の効果] 以上に説明した様に、本発明によれば、高精細なカラ
ー画像を、ハードコピーと同様の鮮明さで表現すること
ができる。
ー画像を、ハードコピーと同様の鮮明さで表現すること
ができる。
第1図は温度と透過率(散乱強度)との関係を示す図、
第2図から第5図は本発明の表示媒体の構成を示す図、
第6図は第2の実施例を示す図、第7図は投影表示装置
の構成図である。 11a,11b……白色散乱高分子液晶層 12a,12b……カラー高分子液晶層 13a,13b……基体 14……バックグラウンド 15……ハロゲンランプ 16……保温部材 17……接触部材 18……サーマルヘッド 21……像坦持体ベルト 22……感熱ヘッド 23……消去用面ヒーター 24……スクリーン 25……レンズ 26……光源
第2図から第5図は本発明の表示媒体の構成を示す図、
第6図は第2の実施例を示す図、第7図は投影表示装置
の構成図である。 11a,11b……白色散乱高分子液晶層 12a,12b……カラー高分子液晶層 13a,13b……基体 14……バックグラウンド 15……ハロゲンランプ 16……保温部材 17……接触部材 18……サーマルヘッド 21……像坦持体ベルト 22……感熱ヘッド 23……消去用面ヒーター 24……スクリーン 25……レンズ 26……光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 和夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 大西 敏一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 倉林 豊 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 江口 岳夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 土志田 嘉 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−59098(JP,A) 特開 昭62−172541(JP,A) 特開 昭58−144885(JP,A) 実開 昭62−28712(JP,U) POLYMER COMMUNICA TIONS,1983 [24] P.364 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/137 510 G02F 1/1335 510 G02F 1/13 505 B41M 5/26
Claims (8)
- 【請求項1】同一面上に形成された異なる色の2以上の
表示領域を構成し、かつ熱により透明・散乱状態間で遷
移する着色高分子層を有し、該着色高分子層が、SmC*
相を示す高分子液晶を着色してなり、上記異なる色の表
示領域間で、光吸収波長域がそれぞれ異なっていること
を特徴とする表示媒体。 - 【請求項2】該好なる色に対応して異なる色ごとにそれ
ぞれ光吸収感度の異なる染料を着色高分子層中に含有さ
せて、該高分子層を着色している請求項(1)記載の表
示媒体。 - 【請求項3】上記高分子液晶が供誘電性を呈する請求項
(1)記載の表示媒体。 - 【請求項4】同一面上に形成された異なる色の2以上の
表示終了を係数し、かつ熱により透明・散乱状態間で遷
移する着色高分子層を有し、該異なる色の表示領域間
で、熱による透明・散乱状態の遷移温度が異なっている
ことを特徴とする表示媒体。 - 【請求項5】該異なる色に対応して、異なる色ごとにそ
れぞれ異なる種類の高分子材で、前記表示領域を形成さ
せる請求項(4)記載の表示媒体。 - 【請求項6】前記高分子層が高分子液晶である請求項
(4)記載の表示媒体。 - 【請求項7】前記高分子液晶がSmC*相を示す請求項
(6)記載の表示媒体。 - 【請求項8】前記高分子液晶が強誘電性を呈する請求項
(6)記載の表示媒体。
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---|---|---|---|
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DE19883854345 DE3854345T2 (de) | 1987-12-22 | 1988-12-22 | Substanz für Anzeigevorrichtungen. |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP32268787 | 1987-12-22 | ||
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02576A JPH02576A (ja) | 1990-01-05 |
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Family
ID=26569430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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DE (1) | DE3854345T2 (ja) |
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JP2741540B2 (ja) * | 1989-07-10 | 1998-04-22 | キヤノン株式会社 | カラー画像形成装置 |
JPH0342617A (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-22 | Canon Inc | 像形成媒体 |
US5151781A (en) * | 1990-07-13 | 1992-09-29 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Method of recording color image information |
USH1511H (en) * | 1992-09-10 | 1995-12-05 | Chappell; Charles W. | Absorbent articles having improved longitudinal fluid movement |
US5383959A (en) * | 1993-02-22 | 1995-01-24 | Xytronyx, Inc. | Reversible inks |
US6497928B1 (en) | 1999-05-14 | 2002-12-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device, mesomorphic functional material and liquid crystal apparatus |
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Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB8324642D0 (en) * | 1983-09-14 | 1983-10-19 | Univ Manchester | Liquid crystal storage device |
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1988
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POLYMER COMMUNICATIONS,1983 [24] P.364 |
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