JPH036517A - 像形成媒体 - Google Patents

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、磁気メモリー、光メモリーやコンピュータ等
から出力される画像信号やあるいはファクシミリ信号そ
の他の画像信号を受けて画像を出力表示する像形成媒体
に関し、特にカラー画像を出力表示する像形成媒体に関
する。

［従来の技術］ 従来、静止画像の出力用として、高分子液晶を用いたデ
イスプレィが知られている。高分子液晶は薄膜化、大面
蹟化が可能で、フラットデイスプレィとしての素子化か
容易な上に、ペーパー出力と同等の鮮明でしかも安定し
たメモリー画像が得られるという特徴がある。また、高
分子液晶は、熱あるいは電界等を利用して可逆的に光学
特性を変化させることができるため、画像の繰り返し表
示及び消去が可能である。

［発明が解決しようとする課題］ 一方、高分子液晶を用いた像形成媒体でカラー画像を表
示する方法として、高分子液晶中に色材を添加し、これ
を媒体の面方向に配列またはランダム配列的にパターン
化して色を選択させる方法がある。この方法は、カラー
フィルターを用いていないために素子構成が簡単で、高
分子液晶層とフィルターとのマツチングが不要である等
の利点があるものの、記録や消去の際の徐冷時に、パタ
ーン配列した異なる色の高分子液晶が隣接パターン間が
同じ液晶相を有すると、これらの間で混合しやすくパタ
ーン配列が崩れやすいという問題点かあった。

本発明は、この様な従来の問題点を解決するためになさ
れたものであり、記録、消去の際に隣接したカラー高分
子液晶パターンか液晶相を示す状態て保持される場合で
も、カラーパターン間の混合かなく、繰り返し記録消去
を行なった後でも良好な画像を得ることができる像形成
媒体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、本発明は、液晶相の異なるカラー高分子液晶組成
物が少なくとも２色以上で面方向に配列またはランダム
配列的パターン化されたカラー高分子液晶層を有する像
形成媒体であって、熱的に前記カラー高分子液晶層の光
散乱度又は透明度を部分選択的に変化させることを特徴
とす・る像形成媒体である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の像形成媒体は、少なくとも２色以上て面方向に
配列またはランダム配列的パターン化されたカラー高分
子液晶層を有する像形成媒体であり、少なくとも２色以
上の異なる色パターンに対して用いられる高分子液晶の
示す液晶相か異なり、熱的にカラー高分子液晶の光散乱
度又は透明度を部分選択的に変化させることを特徴とす
る像形成媒体である。

本発明で使用てきる高分子液晶は、サーモトロピック液
晶であり、中間相としてネマチック、スメクチック、コ
レステリ・ン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、薄膜状態が得られるのみならず、低分
子液晶に比べ記録状態の保持が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で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、次の２つ
に分類される。

■メソーゲン基、あるいは比較的剛直で長い原子団が屈
曲性類で結ばれたもの。

■側鎖にメソーゲン基、あるいは比較的剛直で長い原子
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
て用いることが可能である。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
いることも可能である。

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
ものではない。

Ｒ：　ＯＣＨ：ｌ。

Ｒ：　ＱＣ３）１゜ Ｒ：　ＣＮ （８） （９） 一→Ｃ１＋−（：Ｈ２←− Ｈ３ （１１） ｅ これらの高分子液晶はガラス転移点以下の温度でその構
造状態を保持てきる特徴かあるため、例えば、次のよう
な記録モートか可能である。

液晶相 ポリドメイン状態←→等吉相状悪 （光散乱状態）　　　（先非散乱状態〜透明状態）この
記録モードは、まず高分子液晶を、液晶相が多数のドメ
イン（分域）から成るポリドメイン状態に保持しておく
９次に、等吉相を示す温度以上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、記録が行われる。

記録望域は、高分子液晶を等吉相を示す温度近傍まで加
熱後徐冷することにより、初めのポリドメイン状態に戻
すことがてきる。また、先非散乱−光散乱の各状態を逆
転させて記録モードとすることも可能になる。

本発明においては、記録材料中に酸化防止剤や造核剤等
の添加剤を添加して用いてもよい。

本発明の像形成媒体は、カラー高分子液晶層をその色に
応じてパターン化した媒体てあり、少なくとも２色以上
の異なる色パターンに対応して用いられている高分子液
晶の液晶相か異なることを特徴としている。液晶相を異
なるようにすると、隣接している色パターンかともに液
晶状態ても相溶することかないのて、パターンの混合か
起こりにくいという効果かあり、さらに縁り返し記録、
消去を行なっても形成される画像か悪化することかない
という効果もある。用いることのできる液晶相は、スメ
クチック相、ネマチック相、コレステリツク相等である
。

高分子液晶の液晶相も、低分子液晶と同様に数種の液晶
相から成る場合がある０本発明゛ではこの場合も含まれ
、高分子液晶が数種の液晶相系列を示す場合には、等吉
相直下の液晶相がパターン化された各色に対して異なる
ように材料を選択することが好ましい、これは、等Ａ相
転移温度直下は、高分子液晶の粘性も低く、隣接するパ
ターン間で相溶する可能性が最も大きいためである。

また、本発明の像形成媒体を形成する高分子液晶中には
、カラー表示のために色材を添加する必要がある０色材
としては、従来低分子液晶に使用されている２色性色素
やその他の染料、顔料が使用できる。また、レーザー光
等の光吸収によって高分子液晶を加熱する際には、これ
ら色表示用の染料、顔料の他に、光吸収色素（特にレー
ザー光吸収色素）を、色表示に影響を与えず、また感度
が得られる範囲で添加しても良い。

一般にこれらの染料、顔料の添加量は、高分子液晶に対
して０．０１〜３０ｗｔ％、好ましくは０．１〜２０％
の範囲であり、その添加量は添加によって高分子液晶の
相転移温度や液晶性に大幅な影響か出ない範囲とするこ
とか好ましい。

本発明では、色材を高分子液晶に化学的に結合させた形
で導入することかてきる。例えば、側鎖型高分子液晶の
側鎖に色材の化学構造を共重合させた化合物が挙げられ
る。この場合１色材が添加されたカラー高分子液晶パタ
ーンと比べ、さらに色材の拡散が完全に抑えられるので
、特に好ましい。

本発明において、像形成媒体の色パターンを選択的に加
熱し、透明−光散乱の状態の変化を起こす必要がある。

この手法としては、例えば以下の方法が挙げられる。

（イ）異なる色パターンに対して用いられている高分子
液晶の液晶相を示す温度領域がそれぞれ異なるようにし
、急冷、徐冷の温度条件によって、透明−光散乱を選択
する方法である。つまり、第１図（ａ）において、異な
る色パターン■と■において、それぞれで用いられてい
る高分子液晶をＡＢとし、Ａ、Ｂのガラス転移点と等Ａ
相転移点（ＴｇＡ、　Ｔｃ１）Ａ、　ＴｇｌＩ、　Ｔｃ
Ｒ”　）が第１図（ｂ）のような関係であるとする０色
パターン■、■の初期状態がともに光散乱（液晶ポリド
メイン）状態で保持されているとき、色パターン■、■
を含む領域てＴｃｌ”以上に加熱後、７　ｇ　Ａ以下に
急冷すると１色パターン■、■はともに透明（等Ａ相）
状態で保持される。引き続きＴＣｉＪＡ以上７　ｇ　Ｉ
Ｉｓ以下の温度に加熱後、　Ｔｇ＾以下まで徐冷するこ
とにより、色パターン■のみを光散乱状態にもどすこと
ができる。

一方、色パターン■、■とも光散乱状態のとき、ＴＣｉ
）Ａ以上７　ｇ　Ｂ以下の温度まで加熱後、ＴｇＡ以下
に急冷すると、色パターン■のみを透明状態にすること
かできる。

また、ＴｃＲ”以上に加熱後　７　ｇ　Ａ以下に徐冷す
ると１色パターン■、■をともに光散乱状態にすること
ができる。

この第１図（ｂ）でのＴｇＡ、　Ｔａ１ｌＡ、　Ｔｇ”
、　ＴｃＲＢの関係は、２つの高分子液晶Ａ、Ｂの液晶
相温度領域か完全に分離されている場合であるが、完全
に分離されていない、すなわち、Ｔｃｉ！’＞Ｔｇ”の
場合でも、Ｔｅ１２”＞　Ｔｃｊ）’で２つの液晶温度
域か実質上分離されていれば良い。つまり、Ｂが等吉相
状態で保持されている場合に、Ｔｃｊ）Ａよりやや高温
に加熱されたとしても、Ｔｇ　Ｂ付近ではＢの粘性が高
いため、光学特性の変化は起こりにくく問題はない。

（ロ）別の手法として、異なる色パターンに対して異な
る波長の光を照射して、選択的に加熱する方法が挙げら
れる。色表示のために色パターンに添加されている色材
をそのまま光吸収色素として用いることも可能であるか
、使用する光源が可視光に発振波長を有するレーザー（
Ｈｅ−Ｎｅ、Ａｒ・等）となってしまい、装置上、駆動
上の不都合が多いため１色表示用とは別に赤〜近赤外光
に吸収を有する光吸収色素を添加し、半導体レーザーを
用いることが好ましい、この場合、異なる光吸収色素間
の吸収波長のクロストークか少なく、しかもこの光吸収
色素の添加にともなって１色表示特性に影響を与えない
ことが必要となる。

［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 下記の構造式（Ｉ）て表わされる高分子液晶１） に二色性色素ＬＳＲ−４０１とＬＳＹ−１１６（三菱化
成■製）を０．５　ｗＬ％ずつ混合したものを、ジクロ
ロエタンに溶解させた後、減圧乾燥して溶媒を除去する
ことによって、二色性色素か均一に添加されたレット色
の高分子液晶組成物を得た。

同様に下記の構造式（ｎ）て表わされる高分子液晶 Ｃ１１゜ に二色性色素ＬＳＢ−３３５とＬＳＹ−１１６（三菱化
成輛製）を０．５　ｗｔ％ずつ添加したグリーン色の高
分子液晶組成物を得た。

得られた２つの高分子液晶組成物をそれぞれ粉砕した後
１分級することによって個数平均粒径８ｇ１１のカラー
粒子とした。２種類のカラー粒子を均一にブレンドした
後、静電塗工法により　１００μｍ厚のポリエステルシ
ート上に一層塗工を行なった。

次に、これを１５０°Ｃに加熱しながらテフロン（登録
商標）ローラー間を通過させることにより、カラー粒子
をポリエステルシート上に圧着焼付けを行って、第２図
に示したようなレッドとグリーンの２色の種類のカラー
高分子液晶パターンかランダ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３図に示す構成の記録装置で
画像の記録を行なった。

始め像形成媒体上のカラー高分子液晶パターンは、すべ
て光散乱状態にしておく。サーマルヘッド■と■（サー
マルヘッド３．３′）を以下の表１に示すように使用し
、グリーン（Ｇ）とレッド（Ｒ）のカラー高分子液晶パ
ターンを画像信号に合わせて選択的に透明状態に変化さ
せた。

表ま たたし、サーマルヘッドによる急冷、徐冷の制御は、サ
ーマルヘッドに印加する電圧パルスを制御することによ
って行なった。具体的には、（イ）のサーマルヘッド■
、（ロ）のサーマルヘッド■、（ハ）のサーマルヘッド
■の駆動パルスを第４図に示した。

記録した像形成媒体を、第６図に示したような構成の装
置によって、散乱色表示を行なったところ良好な画像が
得られた。

画像の消去は、像形成媒体全面をｉｓｏ’ｃ以上に加熱
後、４５°Ｃ以下まで徐冷することにより行なうことか
できた。また、画像形成と消去を１０００回繰り返した
後も画像形成は良好に行なうことかでき、グリーンとレ
ッドのカラー高分子液晶パターンが混合することは無か
った。

実施例２ 実施例１で用いた高分子液晶（Ｉ）、（ｎ）に以下の表
２に示す通りの二色性色素とレーザー吸収色素を添加し
た。

表　　ま ただし、近赤外光吸収色素（ｍ）、（ＩＶ）は下記の通
りである。

近赤外光吸収色素（ｍ） ＩＲＧ−０２３（日本化薬■製）　　０．７ｗｔ％近赤
外光吸収色素（ＩＶ） （Ｃｆｆｉ　Ｈ８）２　Ｎ−＠ｆＸトＮ　（Ｃ山）２Ｃ
１０，８ ０，５ｗｔ％ 二色性色素とレーザー吸収色素の高分子液晶への混合は
実施例１と同様にジクロロエタンに溶解させた後、溶媒
のみを減圧乾燥して除去し、グリーンとブルーの２種の
高分子液晶組成物を得た。

得られた高分子液晶組成物を実施例１と同様に粉砕、分
級して個数平均粒径８ｇｍの粒子とし、このグリーンと
ブルーのそれぞれの粒子をブレンドした後、静電塗工法
により　１０Ｏｐｓ厚のポリエステルシート上に一層塗
工、加熱圧着することにより、第５図に示すようなグリ
ーンとブルーの２色のカラー高分子液晶層がランダムに
配列された像形成媒体を作成した。

得られた像形成媒体上への記録は第７図に示した構成の
装置を用いて行なった。

始め、像形成媒体上の全てのカラー高分子液晶層を光散
乱状態とし、入ｓａｘ　８３０ｎｍ　、出力２０ｍＷと
入ｗａｘ　１．２μｍ　、出力２５ｍＷの半導体レーザ
ー光を画像信号に応して像形成媒体上に照射することに
よって、それぞれブルー、グリーンのカラー高分子液晶
パターンが選択的に等吉相以上に加熱急冷され、カラー
高分子液晶パターンを光透過状態に変化させることによ
り画像の記録を行なった。

得られた像形成媒体をオーバーヘッドプロジェクタ−に
よってスクリーン上に投影することによって良好な画像
表示が得られた。

画像の消去は実施例１と同様に全面を１５０°Ｃ以上に
加熱した後、徐冷することにより行なうことかでき、ま
た画像形成と消去を１０００回繰り返した後も画像形成
は良好に行なうことができ、グリーンとブルーのカラー
高分子液晶パターンが混合することは無かった。

実施例３ 下記の構造式（Ｖ）の高分子液晶上ツマー１００重量部 （ＶＩ） とを共重合し、色素ユニットが共重合された高分子液晶
を得た。この高分子液晶の相転位温度はであった。

同様に下記の構造式（■）の高分子液晶モノマー　１０
０重量部 ＣＨ。

と下記の構造式（Ｖｌ）の千ツマー１重量部と下記の構
造式（ＶＷ）のモノマー１重量部（■） （ＶＷ） とを共重合し、相転位温度 の高分子液晶を得た。

実施例１と同様の手法て　１００μ■厚のポリエステル
フィルム上に２種の高分子液晶をランダム配列的にパタ
ーン化し像形成媒体を作成した。

実施例１と同様にサーマルヘッドて記録した後、像形成
媒体をオーバーヘッドプロジェクタ−で投影したところ
良好な画像表示を行なうことができた。

画像の消去は実施例１と同様に像形成媒体全面を１５０
°Ｃ以上に加熱した後、徐冷することにより行なうこと
かてきた。

この記録、消去を１０００回繰り返し行なった後でも良
好な画像か得られ、カラー高分子液晶パターン間の混合
は起こらなかった。

［発明の効果］ 本発明の像形成媒体は、少なくとも２色以上で面方向に
配列またはランダム配列的にパターン化されたカラー高
分子液晶層を有する像形成媒体であり、少なくとも２色
以上の異なるカラーパターンに対して用いられる高分子
液晶の示す液晶相が異なり、熱的にカラー高分子液晶の
散乱度又は透明度を部分選択的に変化させることかでき
る。

したかって、カラーパターンに応して示す液晶相か異な
るため、記録、消去の際に隣接したカラー高分子液晶パ
ターンが液晶相を示す状態で保持される場合でも、カラ
ーパターン間の混合かなく、繰り返し記録消去を行なっ
た後でも良好な画像か得られるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の像形成媒体の記録原理
の一例を示す説明図、第２図は本発明の実施例１の像形
成媒体の構成図、第３図は実施例１の像形成媒体に記録
するのに用いる記録装置の構成図、第４図は実施例１の
サーマルヘッドの駆動パルスを示す説明図、第５図は実
施例２の像形成媒体の構成図、第６図は実施例１の像形
成媒体に用いる表示装置の構成図および第７図は実施例
２の像形成媒体に用いる記録装置の構成図である。 ■・・・ポリエステルフィルム ２・・・カラー高分子液晶パターン ３．３′サーマルヘツド ４．４′・・・プラテンローラ ５．５′・・・送りローラ ６．６′・・・半導体レーザー ７・・・像形成媒体 ８・・・ステージ ９・・・ＦＯレレン １ト・・ポリゴンミラー １１・・・ハーフミラ− １２・・・コリメーターレンズ １５・・・フレネルレンズ １６・・・バックライト 第１図 低 Ｘ度　−高 第３図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶相の異なるカラー高分子液晶組成物が少なく
   とも２色以上で面方向に配列またはランダム配列的パタ
   ーン化されたカラー高分子液晶層を有する像形成媒体で
   あって、熱的に前記カラー高分子液晶層の光散乱度又は
   透明度を部分選択的に変化させることを特徴とする像形
   成媒体。
2. （２）前記カラー高分子液晶層が液晶相を示す温度領域
   と色が異なる少なくとも２色以上のカラー高分子液晶組
   成物からなる請求項１記載の像形成媒体。
3. （３）前記液晶相を示す温度領域が重複しない請求項２
   記載の像形成媒体。
4. （４）抵抗発熱体によって、前記カラー高分子液晶層を
   加熱し、光散乱度又は透明度を部分選択的に変化させる
   請求項１乃至３のいずれかの項記載の像形成媒体。
5. （５）２つ以上の異なる波長の光照射によって前記カラ
   ー高分子液晶層を加熱し、光散乱度又は透明度を部分選
   択的に変化させる請求項１乃至３のいずれかの項記載の
   像形成媒体。
6. （６）前記カラー高分子液晶層中にカラー表示用以外の
   色材を含有している請求項５記載の像形成媒体。
7. （７）前記高分子液晶組成物が色材の化学骨格を高分子
   液晶中に化学的に結合させた化合物を含有する請求項１
   乃至６のいずれかの項記載の像形成媒体。