JPH03138687A

JPH03138687A - 表示装置

Info

Publication number: JPH03138687A
Application number: JP1275910A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Onishi; 敏一大西; Takashi Kai; 丘甲斐; Shuzo Kaneko; 金子　修三
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1991-06-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、光散乱強度か可逆変化する感熱材料を用いた
表示装置に関する。

［従来の技術］従来、高分子液晶や相分離ポリマー等の光散乱強度が可
逆変化する感熱材料の表示への応用か検討されてきた。

これらの感熱材料から成る記録層への画像の記録・消去
は加熱後の冷却スピードで制御され、画像の記録や消去
にはサーマルヘッドや熱ローラーなどを記録層に接触さ
せて、効率の良い加熱か行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この記録層側からの加熱には、以下のよ
うな問題点があった。

■）記録層の接触加熱ては、加熱手段（サーマルヘッド
、／８０−ラー等）と記録層との間に摩擦力、付着力が
発生し、記録層の剥離や記録層表面にキズが生じる。

２）加熱手段と記録層との間の摩擦力、付着力のために
、記録加熱手段と記録層との接触不良か生じ良好な熱印
加が行なわれない。

また、この様な問題を解決するために、基板側からの加
熱や、記録層上への保護層の形成などの対応策も考えら
れるか、記録層へ印加される８量の低下や熱拡散による
画像ボケの原因となる。

さらに、記録層中に潤滑性物質を添加して加熱手段と記
録層の摩擦力を低下させる方法もあるか、記録層である
高分子液晶との相溶性か悪かったり、高分子液晶の物性
を変化させるなどの問題か生しる。

本発明は、この様な従来技術の欠点を改善するためにな
されたものてあり、記録層表面に潤滑性熱伝導￥Ｓ質を
塗工することにより、加熱手段を記録層に接触させて記
録層側から画像の記録を行なっても、記録層が剥離した
り、キズか付くことかなく、また記録手段と記録層との
８接触か向上するため良好な表示画像を得ることかてき
る表示装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］即ち１本発明は、光散乱強度か可逆変化する感熱材料を
基板上に記録層として形成した表示媒体と、該表示媒体
を搬送する手段と、該表示媒体を記録層側からの接触加
熱によって画像の記録を行なう記録手段と、該表示媒体
か記録手段へ搬送される前に記録層表面に潤滑性熱伝導
物質を塗工する手段と、該表示媒体の一方の面から光を
照射して表示を行なう手段を有することを特徴とする表
示装置である。

以下、未発ＩＪ１をＪ１細に説明する。

本発明ては、光散乱強度が可逆変化する感熱材料を用い
ることか望まれ、このような材料としては、例えば高分
子液晶あるいは相分離ポリマーか挙げられる。これらは
高分子材料であるために、薄膜化、大面積化を容易に行
なうことかでき、表示媒体の大面積化や、に−７−構成
の簡素化という点てイｊ利である。

相分離ポリマーとしては、例えば２種類以−Ｌの無定形
ポリマーを混合した系か挙げられ、これらは温度によっ
て相溶状態と相分離状態とに変化をする。相分離状態で
は、ある特定のポリマーＭｌ成物を有する微小領域に系
か分離し、それぞれの組成の光の屈折率か異なれば微小
領域の界面て光か強く散乱される。従って、相分離状態
は光散乱状態である。一方、相溶状態ては、このような
界面か存在しないため光は散乱されない、この相分離状
態と相溶状態は、それぞれの光散乱特性に応じ、例えば
、光反射率や光透過率を検出することて３別できる。

また、温度による相溶−相分離の変化パターンによって
、これらの相分離ポリマーには１．ＣＳ　Ｔ（Ｌｏｗｅ
ｒ　Ｃｒ１ｔｉｃａｌ　５ｏｌｕｔｉｏｎ　Ｔｅｍｐｅ
ｒａｔｕｒｅ）型とＵＣ３Ｔ（Ｕｐｐｅｒ　　Ｃｒ１ｔ
ｉｃａｌ　　５ｏｌｕｔｉｏｎ　　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕ
ｒｅ）　　型に区別され、前者は高温側で相分離状態を
示し。

低温側ては相溶状態を示し、後者はその逆である。

ＵＣ３Ｔ型には、例えばポリスチレン−ポリイソブチン
系、ポリスチレン−ポリブタジェン系、ポリプロピレン
オキシド−ポリブタジェン系等が挙げられ、ＬＣ５Ｔ型
には、ポリ塩化ビニル−ボッメタクリル酸−〇−ヘキシ
ル系、スチレンアクリロニトリル共重合体−ポリメタク
リル酸メチル系、ポリフッ化ビニリデン−ポリアクリル
酸メチル系などか挙げられるか、これらに限定されるも
のてはないまた。これらの相分離ポリマーは加熱後徐冷することに
より、高温側での相溶あるいは相分離の状態を低温側の
状態に変化できる上に、加熱後急冷することにより、高
温側での状態を冷却後も保持できるという特徴かあるた
め、書き換え型表示媒体に応用てきる。

一方１本発明で使用できる高分子液晶は、サーモトロピ
ック液晶てあり、中間相としてネマチック、スメクチッ
ク、コレステリックのタイプが使用てきる。高分子サー
モトロピック液晶は、ｈｂ　ＨＱ状態が得られるのみな
らず、低分子液晶に比べ表示状態の保持か容易であると
いう利点を有する。

例えば、本発明において利用てきる高分子サーモトロピ
ック液晶（以下、単に高分子液晶と記す）は１次の２つ
に分類される。

■メソーゲン基、あるいは比較釣用ｒｔｌて長い原子団
が屈曲性鎖て結ばれたもの。

■側鎖にメソーゲン基、あるいは比較的剛直て長い原子
団を有するもの。

これらの高分子液晶は異なる数種の高分子液晶と混合し
て用いることか可能である。また、高分子液晶と低分子
液晶との混合物、高分子液晶と高分子との混合物として
用いることも可ス赴である。

以下に高分子液晶の具体例を示すがこれらに限定される
ものてはない。

（１０）１１３（８）Ｒ：　ＯＣ：Ｈ，。

Ｒ：　ＱＣ，Ｉｔ。

Ｒ：　　ＣＮ（１１）ｅこれらの高分子液晶はガラス転移点以下の温度てその構
造状態を保持てきる特徴があるため、例えば１次のよう
な表示画像の記録モートか可濠てある。

（１）のモートは、まず高分子液晶を、液晶相か多数の
ドメイン（分域）から成るポリドメイン状態に保持して
おく。次に、等吉相を示す温度以−ヒに高分子液晶を加
熱後、ガラス転移点以下に急冷し高分子液晶を等吉相の
状態に保持することにより１表示画像の記録が行われる
。

（２）のモートは、まず高分子液晶を、電界等を用い液
晶相が単一のドメインから成るモノドメイン状態に保持
しておく０次に、ガラス転移点以上に高分子液晶を加熱
後冷却することにより、液晶相をポリドメイン状態に保
持することて、表示画像の記録が行われる。

これらの（１）、（２）のいずれのモードでも、記録状
態を加熱後の徐冷か加熱と電界印加の組合せにより、初
期の状態に戻すことが可能であるため、古き換え可ス戯
な表示媒体として用いることかてきる。従って、先非散
乱−光散乱の各状態を逆転させてモードとすることも可
能になる。

本発明の表示装置ては基板上にこのような感熱材料か形
成され、この感熱材料の光散乱強度の差によって記録さ
れた表示画像が保持される表示媒体か必要とされる。

基板は、ガラス板、プラスチックシートあるいはフィル
ムか適しており、耐熱性、透明性であることか望ましく
、またカラー表示の際は無色であることか望ましい、特
に、装置の軽量化、表示媒体の搬送性を考慮すると、基
板はプラスチックフィルムか好ましい。

また、末完１１てはカラー表示のために感熱材料中に染
料、顔料の色材を含有させることが望ましい０色材の種
類としては、高分子液晶ては２色性色素か挙げられるか
、これに限定されるものてはない。

また１色材の他に感熱材料の安定性のために耐化防止剤
、紫外線吸収剤などの安定化剤や核剤などの添加剤を添
加しても良い、添加量は、添加に伴なって感熱材料の転
移温度や光散乱特性に大巾な影響がない程度であること
が望ましい。

本発明の表示装置ては、記録層表面に潤滑性熱伝導物質
を塗工する手段を有することを特徴としている。

潤滑性熱伝導物質としては、例えば、シリコーンオイル
、ギヤオイル等のオイル類が好ましく、特に透明性、耐
熱性の点ては、シリコーンオイルが特に好ましい。

また、潤滑性熱伝導物質は記録層と反応することがなく
、また記録層の光散乱特性に影響かないことが好ましい
。

本発明ては、潤滑性熱伝導物質を記録層表面に塗布する
塗工手段を有することをｅ徴としている０表示媒体の搬
送方向に対して、この塗工手段を、記録層を加熱して記
録・消去する手段の上手位ｌに丸首することか好ましい
。特に、記録手段かサーマルヘッド等の微小抵抗発熱素
子である場合には、この塗布する手段を配とすることか
望まれる。

塗布手段としては１例えば潤滑性熱伝導物質を含浸させ
たローラーやウェッブを記録層と接触させる方法かある
。

また、これらの塗布手段によって記録層表面への潤滑性
熱伝導物質の塗布の他に記録層表面のゴミ等の付着物の
除去（クリーニング）を同蒔に行なうことがてきる０例
えば、塗布部における塗布ローラーやウェッブの移動方
向と表示媒体の搬送方向を逆にすることにより、記録層
のクリーニングも同時に行なうことができ、さらに潤滑
性熱伝導物質の塗布も均一化される。

［作用コ本発明ては、潤滑性熱伝導物質を記録層表面に塗布する
ことにより、記録・消去の加熱手段において以下の作用
効果かあり、良好な表示画像か安定１）で得られる。

■　サーマルヘッド等の加熱手段を表示媒体の記録層表
面に接触させて移動させる際に、適度の潤滑性かあるた
め、記録層にキズか生じたり、記録層か基板から剥離す
ることを防止することがてきる。

■　サーマルヘッド等の加熱手段と表示媒体の記録層と
の熱接触か良くなり、印字画像か良好となる。

■　記録層表面に付着したゴミ等の除去（クリーニング
）がてきる。

［実施例］以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１以下の構造式で表わされる高分子液晶（Ｉ）（Ｉ）７５℃　　　　１２０℃ ｇｌａｓｓ　　　　　　　Ｎ　　　　　　　Ｉｓｏ。

１００重量部を５００玉に部のジクロロエタンに溶解さ
せた。得られた溶液を５０μ■厚のポリエステルフィル
ムヒに塗工し、１２０°Ｃて加熱乾燥後、室温まて徐冷
することにより、第２図に示した構成の表示媒体を作成
した。高分子液晶（Ｉ）から成る記録層の膜厚は５ｇｍ
で、記録層は光散乱状態てあった。

得られた表示媒体をｆｉＳ１図に示した構成の装置て画
像の記録９表示、消去を行なった。

表示媒体１０は記録層が外側となるように２つのローラ
４，５によって連続ベルト状に固定され、一定方向に搬
送される。画像の記録は８ｐｅｌのサーマルヘッド１１
によって記録層を加熱することにより行なうことかてき
た。サーマルヘッドによって熱印加された領域は、記録
層の高分子液晶が等吉相以上の温度まで加熱された後、
ガラス転移点以下の温度まで急冷されるのて、等吉相状
態が固定され、光透過状態となった。

記録された領域は、表示部Ｉ３に搬送され画像の表示を
行なった。表示画像は、光透過領域が黒に、光散乱領域
が白と視認される光散乱を利用した表示を用い、良好な
表示画像か得られた。この光散乱を利用した表示の原理
を第３図に示した。

次に、この記録された領域は表示部から搬送され、熱ロ
ーラ−５及び面状ヒータ３によって全面か加熱される。

この加熱によって記録層は等吉相転移点景Ｅの温度に加
熱された後、室温まで徐冷されるため。

全面か光散乱状態に戻るので記録された画像は消去され
た。

この消去された領域は、さらに搬送され再度サーマルヘ
ッドで記録することかできた。

また、第１図に示したように、シリコーンオイルを含浸
させた不織布７を表示媒体の記録層側と接触させること
により、記録層表面にシリコーンオイルを塗布した。不
織布は、不織布送りロール１４として多量に保持され、
表示媒体の搬送量に応じて少量づつ不織布巻取りロール
１４′に巻取られなから使用される。

以上の装置を用いることにより、記録層表面にシリコー
ンオイルの層が形成され、サーマルヘッドによる記録を
行なっても記録層の剥離やキズがなく、熱接触か良い状
態で記録が行なわれるため、安定した良好な表示画像が
得られた。

実施例２下記の構造式（ＩＩ）で表わされる高分子液晶高分子液
晶組成物を得た。

また、下記の構造式（■）。

る高分子液晶（ＴＶ）て表わされＣＨ，−Ｃ″）１Ｃ，Ｈ。

（ＩＩ）ｘ：ｙ：ｚ＝３：６：１に二色性色Ｊ　ＬＳＲ−４０５（三菱化に＃、■製）を
２ｗｔ％となるように実施例１と同様に混合し、レッド
のＣＩｌ□−Ｃ’ＨＣ３ｔｌ？（ｍ）　　　ｘ：ｙ：ｚ＝４：４：２３８℃　　　　　　　９８°Ｃｇ　　　　　　　Ｎ”　　　　　　　Ｉｓｏ。

（ＩＶ）　　　ｘ：ｙ：ｚ＝３．ｓ　　：３．５　　：
３３５℃　　　　　　１０８℃ ｇ　　　　　　　Ｎ　’　　　　　　　Ｉｓｏ。

に対し、（ＩＩＩ）ｋ：Ｃ；を二色性色素Ｌ　Ｓ　ｌｌ
−３３５とＬ　Ｓ　Ｙ　−１１６（三菱化Ｉ＆株製）を
各１ｗｔ％ずつ、（ｒＶ）には二色性色素ＬＳＢ−２７
８（三菱化成株製）を２ｗｔ％、それぞれ混合し、グリ
ーン及びブルーのカラー高分子液晶組成物を得た。

次に、３色のカラー高分子液晶をそれぞれ粉砕、分級し
、個数平均粒径８涛■の粒子とした後に、レット、グリ
ーン、ブルーのカラー粒子を等量の割合（重量比）てブ
レンドした。得られたブレンド物を静％ｉ、塗工法によ
り、５０ＩＬｍ厚のポリエステルフィルム上に一層塗工
した。

さらに、これを１１０℃に加熱しながらテフロン（登録
商標）ローラ間を通過させることにより、カラー粒子を
ポリエステルフィルム上に圧着焼付けして、第４図に示
したような、レッド、グリーン、ブルーの３色のカラー
高分子液晶かランタムに配列された像形成媒体を作成し
た。

得られた像形成媒体に、第５図に示した構成の記録装置
で画像の形成を行なった。第５図てｌラインのサーマル
ヘッドによって、第６図に示した温度変化な像担持体に
付与することによって、３色のカラー高分子液晶の光散
乱強度を選択的に変化させた。

第６図の温度付与波形のうち、（ａ）の領域はすべての
カラー高分子液晶のＴｃｊ）　　（Ｎ’−１ｓｏ　　転
移温度）以上の温度に加熱し、透明状態とする初期化領
域である。次の（ｂ）の領域は、Ｔｃｊ）か最も高いブ
ルー高分子液晶の記録状態を決める領域て。

Ｔｃｌ′′からある一定の温度幅ΔＴｘ８（ΔＴｘ１１
＜＜Ｔｃｉ”　−Ｔｇｆｌ、　Ｔｃｉ”−ΔＴｘ’　＞
　Ｔｃｊ）’、　Ｔｃｊ）’）て徐冷［温度付与波形（
ｂ）−■コされると、ブルー高分子液晶は光散乱状態に
変化し、急冷［温度付与波形（ｂ）−■コされると透Ｉ
ＪＪ状態か保持された。

この際、クリーン及びレッドの高分子液晶は透ＩＩ状態
のままて変化しなかった。以下、（ｃ）　、（ｄ）の領
域のそれぞれグリーン、レフトのカラー高分子液晶の記
録状態を順次決めた後、冷却領域（ｅ）て像担持体を室
温まて冷却した。

また、第５図に示したように、サーマルヘッドの前にシ
リコーンゴムローラーから成るシリコーンオイル塗工手
段を設け、表示媒体の記録層上にシリコーンオイルを塗
工した。シリコーンオイルの塗工によって、サーマルヘ
ッドによる画像記録を実施例１と同様に良好に行なうこ
とかできた。

記録画像をスクリーン１８−Ｌ、に投影したところ良好
なカラー表示画像か得られた。

［発明の効果］本発明によれば、光散乱強度か可逆変化する感熱材料を
基板上に記録層として形成した表示媒体と、該表示媒体
を搬送する手段と、該表示媒体を記録層側からの接触加
熱によって画像の記録を行なう記録手段と、該表示媒体
か記録手段へ搬送される前に記録層表面に潤滑性熱伝導
物質を塗工する手段と、該表示媒体の一方の面から光を
照射して表示を行なう手段を有する表示装置を用いるこ
とにより、加熱手段を記録層に接触させて記録層側から
Ｆｌ！ｊ像の記録を行なっても、記録層が剥離したり、
キズか付くことかなく、また記録手段と記録層との熱接
触か向上するため良好な表示画像を得ることかてきる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の表示装置を示す構成図、第
２図は実施例１に用いた表示媒体を示す構成図、第３図
は実施例１に用いた表示媒体の表示原理を示す説明図、
第４図は実施例２に用いた表示媒体を示す構成図、第５
図は実施例２の表示装置を示す構成図および第６図は実
施例２に用いた表示媒体の記録層に印加される温度変化
を示すグラフである。ｌ・・・ポリニスデルフィルム２・・・記録層　　　　　　３・・・面状ヒータ４・・
・プラテンローラー　５・・・熱ローラ−６・・・温度
センサー　　　７・・・不織布８・・・フレネルレンズ
　　９・・・光源ＩＯ・・・表示媒体　　　　　１１・
・・サーマルへラド１３・・・表示部　　　　　　１４
・・・不織布送りローラ１４’・・・不織布巻取りロー
ラ１５・・・カラー高分子液晶層１６・・・容器　　　　　　　１７・・・シリコーンオ
イル１８・・・スクリーン　　　　１９・・・レンズ２
０・・・ブレード２１・・・シリコーンゴムローラー第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光散乱強度が可逆変化する感熱材料を基板上に記
録層として形成した表示媒体と、該表示媒体を搬送する
手段と、該表示媒体を記録層側からの接触加熱によって
画像の記録を行なう記録手段と、該表示媒体が記録手段
へ搬送される前に記録層表面に潤滑性熱伝導物質を塗工
する手段と、該表示媒体の一方の面から光を照射して表
示を行なう手段を有することを特徴とする表示装置。
（２）前記感熱材料が高分子液晶からなる請求項１記載
の表示装置。
（３）潤滑性熱伝導物質がシリコーンオイルである請求
項１記載の表示装置。