JP3041125B2

JP3041125B2 - 表示記録方法および装置

Info

Publication number: JP3041125B2
Application number: JP4057997A
Authority: JP
Inventors: 謹矢加藤; 敬二田中; 重喜石橋; 和枝市野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: JPH05257108A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は書換可能な表示記録方
法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、表示装置としてはワードプロセッ
サ等のＯＡ機器に搭載されたＣＲＴやＬＣＤ等がある
が、これらは解像度が低く、表示容量が小さいため、デ
ータ全体が俯瞰できない欠点があった。また、小型軽量
ではなくしかもフレキシブルでないから、自由な姿勢で
読むことができない欠点があった。このため、ＯＡ機器
に入力されたデータは紙にプリントアウトされるのが一
般であった。この結果、ＯＡ化の進展と裏腹に紙の使用
が増大し、紙資源の浪費やゴミ問題を発生させる原因と
なっている。すなわち、紙に文字を印刷したのと同様の
表示容量と精細度を持ち、薄く軽く持ち運びに便利で、
容易に書込・消去でき、繰り返し使用できる表示装置が
求められている。

【０００３】発明者らは、上記考えに基づいて、一度書
き込めば書き込んだ情報が記録され保存でき、消去を行
なえば再び他の情報が書き込める表示記録媒体を検討し
てきた。

【０００４】その結果、特願平３−６６１３３号に示し
たように、高分子中に低分子の液晶を分散させた組成物
である高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）で実現できること
を示した。その原理を図８で説明する。図８(ａ)に示す
ように、高分子分散型液晶７１は製作直後では液晶のド
ロプレット（小粒）７２が高分子７３中に浮遊した構造
をしており、ドロプレット７２内の液晶の配向はドロプ
レット７２間でランダムな方向を向いているため、全体
としてドロプレット７２と高分子７３との界面で光を散
乱する白濁状態にある。そして、図８(ｂ)に示すよう
に、液晶が高分子７３に融け込む温度まで熱ヘッド７４
等で加熱したのち、図８(ｃ)に示すように、電源７５で
電極７６に電圧を印加した状態で冷却すれば、図８(ｄ)
に示すように、電圧を除去しても、加熱部分はドロプレ
ット７２内の配向方向が電圧印加方向に固定されたまま
となり、透明な透過状態が保持される。つぎに、図８
(ｅ)に示すように、電圧を印加しないで再度加熱する
と、電圧印加方向に向いていたドロプレット７２内の液
晶の配向は熱により乱れ、図８(ｆ)に示すように、元の
ランダムな状態に戻る。このように、散乱による白濁し
た状態と透明な透過状態とができる理由は、液晶の屈折
率が方向により異なるためで、電圧印加方向に配向した
ときの屈折率を高分子７３の屈折率と同じにすれば、図
８(ｄ)に示す電圧印加方向に配向した領域は透明とな
る。一方、配向がランダムな領域では液晶と高分子７３
との間の屈折率差により散乱が生じ、白濁して見える。
以上の原理から、透明領域と散乱領域を一枚の表示記録
媒体上の任意の位置に形成することができるとともに、
繰り返し使用可能であることが分かる。

【０００５】一方、スメクティック相の液晶を用いて熱
（具体的にはレーザ光）により垂直配向（ホメオトロピ
ック配向）からアイソトロピック状態にし、冷却により
光散乱の大きいフォーカルコニック状態にすることによ
る表示記録媒体が報告されている（エムハレング等
（M. Hareng, et al.）エレクトロニクスレターズ（E
LECTRONICS LETTERS）１１巻７３、７４頁１９７５
年）。この表示記録媒体では、フォーカルコニック状態
とホメオトロピック配向との選択的な形成に電界を用い
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来の技術
では、書込に電界を使用する必要があるから、表示記録
媒体に電極を形成する必要があり、または電極の形成さ
れたフィルムやガラス板に挾む必要があり、しかも書込
装置と電気的に接続する必要があるので、表示記録媒体
の製作工程が複雑となって高価となり、また使用に当た
っての簡便性に欠ける欠点があった。

【０００７】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、安価で、容易に使用することができる表
示記録方法、装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、フィルム状の側鎖型高分子液
晶を用いた表示記録媒体を所定の配向にする消去と局部
的に配向を乱すことによる書込とを行なう表示記録方法
において、ロール等による曲げ変形の付与により上記消
去を行なう。

【０００９】この場合、加熱、加圧の少なくとも一方に
より上記書込を行なってもよい。

【００１０】また、フィルム状の側鎖型高分子液晶を用
いた表示記録媒体をロール等による曲げ変形の付与によ
り所定の配向にする消去手段と、加熱、加圧の少なくと
も一方により局部的に配向を乱す書込手段とを設ける。

【００１１】

【作用】この表示記録方法、装置においては、書込に電
界を使用しないから、表示記録媒体に電極を形成しまた
は電極の形成されたフィルムやガラス板に挾む必要がな
く、しかも書込装置と電気的に接続する必要がない。

【００１２】

【実施例】発明者らは、高分子液晶の製作法および諸特
性を検討する中で、高分子の主鎖に液晶としての性質を
示す低分子を接続した構造をなしている側鎖型高分子液
晶をフィルム状にしたものを用いたときには、フィルム
状の側鎖型高分子液晶の全面に渡る配向が、フィルム状
の側鎖型高分子液晶にロールによる曲げ変形を付与する
ことで簡便に得られること、局部的な加圧や加熱により
配向を乱すことができることを見いだした。そして、配
向状態にあるフィルム状の側鎖型高分子液晶と一組の偏
光板とを組み合わすことにより、光を透過する透過状態
または光を透過しない遮光状態とすることができる。し
かし、局部的に配向の乱れた部分は完全な透過状態およ
び遮光状態にならないことが分かった。しかも、フィル
ム状の側鎖型高分子液晶の配向が乱れた部分は再度曲げ
変形を与えると、元の配向状態に戻ることが分かった。

【００１３】この現象は、ロール等でフィルム状の側鎖
型高分子液晶に曲げ変形を与えると、側鎖型高分子液晶
の膜内に「ずり」が生じ、高分子主鎖がその方向に引っ
張られるとともに、側鎖の液晶性を示す低分子も一定方
向を向くものと思われる。

【００１４】この発明は上記の発見に基づいてなされた
もので、この発明の特徴を以下の実施例によりさらに詳
細に説明する。

【００１５】図１はこの発明に係る表示記録方法、装置
に使用する表示記録媒体の一部を示す断面図である。こ
の表示記録媒体２３においては、化１の構造式で示され
るカイラルスメクティックＣ（Ｓ_C*）相を示す側鎖型高
分子強誘電性液晶２１を二枚のポリエーテルサルフォン
（ＰＥＳ）からなるフィルム２２に挾みこんでいる。

【００１６】

【化１】

【００１７】つぎに、図１に示した表示記録媒体２３に
表示記録する方法について説明する。まず、図２に示す
ように、ロール２４により表示記録媒体２３の側鎖型高
分子強誘電性液晶２１層を約２μｍの厚さにするととも
に、表示記録媒体２３に曲げ変形を付与した。この結
果、図３に示すように、表示記録媒体２３の側鎖型高分
子強誘電性液晶２１はロール２４の回転方向すなわち矢
印Ａ方向に配向した状態となり、図４に示すように、偏
光子（Ｐ）と検光子（Ａ）をクロスニコルにセットした
一組の偏光板で挾み、偏光方向を最適な状態すなわち配
向方向（矢印Ａ方向）が偏光子の偏光方向（矢印Ｂ方
向）、検光子の偏光方向（矢印Ｃ方向）に対し４５°で
ある状態にすると、全体を透過状態とすることができ
た。こののち、熱ヘッドにより約９０℃で表示記録媒体
２３を局部的に加熱したところ、その部分は側鎖型高分
子強誘電性液晶２１の配向が乱れ、透過特性が著しく阻
害された。そして、再度ロール２４により曲げ変形を付
与したところ、側鎖型高分子強誘電性液晶２１の配向の
乱れた部分が元の配向状態に戻り、表示記録媒体２３の
全体を透過状態にできた。これらの動作は繰り返し行な
うことができた。

【００１８】また、熱ヘッドの代わりに波長８２２ｎｍ
の半導体赤外レーザ光の照射により加熱しても同様の結
果が得られた。

【００１９】さらに、加熱の代わりに加圧した場合で
も、側鎖型高分子強誘電性液晶２１の配向の乱れにより
表示記録媒体２３の透過特性が悪くなり、再度ロール２
４による曲げ変形の付与で元の配向状態に戻せた。

【００２０】この表示記録媒体２３、表示記録方法、表
示記録装置においては、書込に電界を使用しないから、
表示記録媒体２３に電極を形成しまたは電極の形成され
たフィルムやガラス板に挾む必要がなく、しかも書込装
置と電気的に接続する必要がないので、表示記録媒体２
３の製作工程が簡単となって安価となり、容易に使用す
ることができ、書込にはドット単位で加熱ができる熱プ
リンタや圧力を印加できるドットインパクトプリンタが
そのまま、または若干の改造で使用できる利点がある。
一方、消去のためのロール等の曲げ変形の付与装置は簡
易な構造でよく、コストが少ない利点がある。

【００２１】さらに、表示記録媒体２３を使用すれば、
従来の紙と違って繰り返し使用ができるので、紙資源の
有効利用とゴミの発生が抑制でき、地球環境の保全に役
立つ効果がある。

【００２２】図５はこの発明に係る表示記録方法、装置
に使用する他の表示記録媒体の一部を示す断面図であ
る。この表示記録媒体３３においては、側鎖型高分子強
誘電性液晶２１を図４に示す関係となるようにクロスニ
コルに配置した偏光フィルム３２に挾んでいる。

【００２３】図５に示した表示記録媒体３３を上述と同
様にロール２４で約２μｍの厚さにするとともに曲げ変
形を付与した。この結果、側鎖型高分子強誘電性液晶２
１は一定の配向状態を示し、表示記録媒体３３の全体が
透過状態になった。こののち、表示記録媒体３３を局部
的に加熱したところ、その部分の側鎖型高分子強誘電性
液晶２１の配向が崩れ、透過特性が著しく阻害された。
そして、再度ロール２４に掛けたところ、再び表示記録
媒体３３の全体を透過状態にできた。これらの動作は繰
り返し行なうことができた。

【００２４】図５に示した表示記録媒体３３において
は、偏光フィルム３２が側鎖型高分子強誘電性液晶２１
を保持するフィルムを兼ねているため、簡易な構造とな
る効果があった。

【００２５】また、室温でネマティック（Ｎ）相を示す
化２の構造式の側鎖型高分子液晶を上述実施例と同じく
二枚のクロスニコルに配置した偏光フィルムに挾み、ロ
ール２４で約１０μｍの厚さにするとともに曲げ変形を
付与した。

【００２６】

【化２】

【００２７】この時、側鎖型高分子液晶はホモジニアス
配向と思われる一定の配向状態を示し、表示記録媒体の
全体が透過状態になった。こののち、表示記録媒体を局
部的に加熱または圧力したところ、その部分の側鎖型高
分子液晶の配向が崩れ、透過特性が悪くなった。そし
て、再度ロール２４に掛けたところ、再び表示記録媒体
の全体を透過状態にすることができた。これらの動作は
繰り返し行なうことができた。

【００２８】なお、以上の実施例で述べた側鎖型高分子
液晶の種類および構造は一例であって、ネマティック
（Ｎ）相より秩序性が高いスメクティックＡ（Ｓ_A）
相、スメクティックＣ（Ｓ_C）相を示す種々の側鎖型高
分子液晶が適用できることは明らかである。また、この
発明の主旨は機械的な方法で一定の配向状態が得られる
性質を利用することにある。高分子では曲げ変形を受け
ると一定の方向に主鎖が向く性質があることはよく知ら
れている。したがって、液晶の種類に関わらずこの発明
の方法が適用できる。

【００２９】また、曲げ変形を付与する方法として、上
述実施例においては、図２に示したように双ロール２４
を用いたが、この方法に限ることなく、図６に示すよう
に、片ロール５２を用いた方法や、図７に示すように、
逆方向に移動する二枚の加圧板６２の間に表示記録媒体
６１を置く方法等が適用できる。また、この時分子の動
きを容易にするため、加熱した状態で行なうことが効果
的である。

【００３０】また、配向を乱す方法は局部的な加熱が簡
易であるが、加圧でも可能であり、これらの組合せでも
よいことは明らかである。具体的方法として、熱を使用
する場合は市販の熱プリンタ、圧力を使用する場合は市
販のインパクトプリンタまたはそれらを書込条件に合わ
せた改造品が適用可能である。また、赤外レーザ等のビ
ームで加熱してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る表
示記録方法、装置においては、表示記録媒体に電極を形
成しまたは電極の形成されたフィルムやガラス板に挾む
必要がなく、しかも書込装置と電気的に接続する必要が
ないから、表示記録媒体の製作工程が簡単となって安価
となり、容易に使用することができる。このように、こ
の発明の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る表示記録方法、装置に使用する
表示記録媒体の一部を示す断面図である。

【図２】この発明に係る表示記録装置を示す概略図であ
る。

【図３】この発明に係る表示記録方法の説明図である。

【図４】この発明に係る表示記録方法の説明図である。

【図５】この発明に係る表示記録方法、装置に使用する
他の表示記録媒体の一部を示す断面図である。

【図６】この発明に係る他の表示記録方法の説明図であ
る。

【図７】この発明に係る他の表示記録方法の説明図であ
る。

【図８】従来の表示記録方法の説明図である。

【符号の説明】

２１…側鎖型高分子強誘電性液晶２３…表示記録媒体２４…ロール３３…表示記録媒体５１…表示記録媒体５２…ロール６１…表示記録媒体６２…加圧板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市野和枝東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (56)参考文献特開平３−157618（ＪＰ，Ａ) 特開平３−284988（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−284291（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−318526（ＪＰ，Ａ) 特開平３−6517（ＪＰ，Ａ) 特開平３−134092（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−114823（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−191673（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−172786（ＪＰ，Ａ) 特開平２−236517（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−287926（ＪＰ，Ａ) 特開平１−162245（ＪＰ，Ａ) 特開平１−284828（ＪＰ，Ａ) 特開平１−294791（ＪＰ，Ａ) 特開平２−101647（ＪＰ，Ａ) 特開平４−276488（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13 102

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルム状の側鎖型高分子液晶を用いた表
示記録媒体を所定の配向にする消去と局部的に配向を乱
すことによる書込とを行なう表示記録方法において、ロ
ール等による曲げ変形の付与により上記消去を行なうこ
とを特徴とする表示記録方法。
【請求項２】加熱、加圧の少なくとも一方により上記書
込を行なうことを特徴とする請求項１に記載の表示記録
方法。
【請求項３】フィルム状の側鎖型高分子液晶を用いた表
示記録媒体をロール等による曲げ変形の付与により所定
の配向にする消去手段と、加熱、加圧の少なくとも一方
により局部的に配向を乱す書込手段とを具備することを
特徴とする表示記録装置。