JPH0457015A - 表示媒体及び表示方法 - 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、少なくとも１種類の大画面画像を長時間表示
することが可能な表示媒体及びその表示方法に関する。

［従来の技術］ 従来、大画面画像を長時間表示することを目的とした表
示媒体には、一般に看板が用いられている。しかし、看
板を用いる場合、画像を変更するためには書き換えるこ
とが必要であり、そのために多くの時間及び費用を要し
ていた。

そこで、画像の手早い変更を容易にするため、数種類の
方法が提案されている。その例としては、大型ＣＲＴ、
液晶テレビ、Ｑボード（日本アドバンスト・プロダクト
社製）等が挙げられる。なお、Ｑボードは立方体の各面
を違った色で塗ったものを用いて、表示する面を選択す
ることによって表示を行なう表示媒体である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、大型ＣＲＴは表示に大きなガラス容器が
必要であり、これの加工に費用がかがり、また表示を行
なうときに用いる電子銃は多くの電力を必要とする。

一方、液晶テレビは、液晶を保持するセルの大面積化が
困難であるために大きな表示媒体を作成することは難し
い。又、色彩を保持するために液晶に電界をかけた状態
で保持しなければならず、多くの電力を必要とする。

さらに、Ｑボードは、画面を構成する立方体の一つ一つ
が１画素となっているために、画素を細かくすると画面
を構成する立方体の数が多くなるので制御が困難となる
。また、用いることの出来る色彩の種類も画素を構成す
る立方体の面の数に限られている。

本発明は、この様な従来技術の欠点を改善するためにな
されたものであり、大面積化が容易で、且つ低消費電力
であり、また色彩の豊富な表示媒体およびその表示方法
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］ 本発明者らは、−様な発熱体を設けた基板上に、液晶相
温度の異なる高分子液晶で複数の画像を形成してなる表
示媒体を用いて、該表示媒体の全体を加熱後、冷却制御
することにより、任意の１種類の高分子液晶のみを表示
できることを利用して大面積化の容易で、且つ低消費電
力であり、色彩の豊富な表示媒体を容易に作成できるこ
とを見出した。

すなわち、本発明は、発熱層を設けた基板上に、少なく
とも２種の液晶相温度の異なる高分子液晶で複数の画像
領域を形成してなることを特徴とする表示媒体である。

また、本発明は、表示媒体に画像を構成する高分子液晶
の液晶相温度内で記録を行なう際、（イ）発熱層を加熱
し高分子液晶を液晶相温度以上に加熱する工程と （ロ）選択画像の液晶相温度域のみを徐冷し、他の温度
域では急冷する工程と により表示することを特徴とする表示方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いることのできる高分子液晶の例としては、
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、低分子液晶をペンダント状に付加した一般に側鎖型
高分子液晶と総称されるもの、高強度、高弾性、耐熱性
繊維や樹脂の分野で用いられるポリエステル系、ポリイ
ミド系等の主鎖型高分子液晶と総称されるもの、ディス
コティック液晶と総称されるもの等が挙げられる。これ
らの高分子液晶のとりつる相としては、スメクチック相
、ネマチック相、コレステリック相等が挙げられる。こ
れらの高分子液晶中に不斉炭素を導入した強誘電性高分
子液晶のカイラルスメクチックＣ相をも用いることが出
来る。

次に、本発明において用いられる前記高分子液晶の具体
的な例を下記に挙げるが、これらに限定されるものでは
ない。但し、本発明の表示媒体においては、液晶相温度
の異なる少な（とも２種の高分子液晶が用いられるが、
その隣り合う２種の高分子液晶の液晶相温度域が重なら
ないほうがより好ましい。実際には、低温側の液晶のＴ
ｉ５ｏと、高温側の液晶のＴｇが５℃以上離れていると
、冷却・徐冷の切り替えを容易に行なうことができ、温
度制御しやすい。

Ｈ３ （ａ） ＭＷ　　＝　１８，０００ υ （ｂ） （ｄ） ＣＨ３ 但し、ｍ　＝　２　、　Ｒ＝−ＯＣＨ，のとき（ｅ） ｍ　＝　６　、　Ｒ＝−ＯＣＨｓのとき　　（ｆ）９５
℃　　　　　　　　　　１０１℃ Ｇｌａｓｓ□液晶層（Ｎ）　　　　　Ｉｓｏ。

本発明において、高分子液晶の製膜、または高分子液晶
と色素の混合物を混合製膜するための溶媒としては、ジ
クロロエタン、　　ＤＭＦ、テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）　、アセトン、エタノールその他の極性または非極
性溶媒、あるいはこれらの混合溶媒を用いることができ
る。但し、これらの溶媒は使用する高分子液晶との溶解
性、これらを塗工またはスクリーン印刷する基板の材質
、または基板の表面に設けられた表面層との濡れ性、製
膜性等の要因によって選択しうることは言うまでもない
。

また、基板としては、耐熱ガラス、耐熱プラスチック等
を用いることができる。このとき基板は無配向処理のも
のでも、エチルアルコール等により複数方向へふき取り
処理を行なったものでも良いが、いずれの場合も表面の
汚れを十分排除した基板を用いることが好ましい。

また、所望の色彩を得るために前記高分子液晶中に任意
の色彩の二色性色素を混合することができる。二色性色
素の例としては、三菱化成工業■製ＬＳＹ−１１６（イ
エロー）、同ＬＳＲ−４０１（マゼンタ）、同５ＢＬ−
３３５（シアン）、同ＬＳＹ−１１６とＳ　Ｂ　Ｌ３３
５の混合物（グリーン）等が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。これらの色素は高分子液晶中に
少量混合し、液晶を散乱状態に導くことにより呈色性を
示す。このとき混合量としては、５ｗｔ％以下、好まし
くは１〜４ｗｔ％が望ましい。また、使用する溶媒に対
しても１ｗｔ％以下が好ましい。

次に、表示媒体の作成方法及び表示方法について、第１
図を用いて説明する。第１図は本発明の表示媒体の一例
を示す説明図である。同第１図において、先ず、耐熱ガ
ラス基板２上にＩＴＯ（インジウム・チン・オキサイド
）からなる発熱層５の両端に銅でできた電極６を第２図
（ａ）に示す様に設けたものを用意する。このとき発熱
層５に用いることのできる物質としては、ＩＴＯの他に
カーボン、タングステン等が挙げられる。電極６は第２
図（ａ）のほかに、第２図（ｂ）に示すように、電極を
交互に設けた取り方もできる。電極には、アルミニウム
、銅、鉄等を用いることができる。

このとき基板の温度を調べる方法としては、サーモスタ
ーを用いる方法、熱電対を用いる方法等が挙げられる。

次に、前述（ｂ）式で表わされる高分子液晶を溶媒とし
てジクロロエタンにより溶解した後、乾燥塗布厚が１ｏ
Ｉ１．ｍ程度になるようにスクリーン印刷することによ
り液晶画像９を形成する。その後、］、　３０℃の雰囲
気中で１時間放置することにより溶剤をとばした後、さ
らに、前述（ｅ）式で表わされる高分子液晶を同様にス
クリーン印刷することにより液晶画像１０を形成する。

その後、再び１３０°Ｃの雰囲気中で１時間放置するこ
とにより溶剤をとばしてから、室温まで急冷することに
よって全ての液晶画像９．１０を透明状態へ導いた。こ
のとき表示媒体は透明に見える。液晶画像のコントラス
トを向上させるために、液晶画像と基板の間に色基板を
用いても良い。また、基板全体を顔料等で着色しても良
い。（第３図（ａ）＠照）次に、表示方法について説明
する。表示媒体を発熱層によって１３０℃まで加熱した
後冷却する。

このとき散乱させたい高分子液晶の液晶相温度のみ徐冷
し、他の温度は急冷することによりいずれか一方の液晶
のみを散乱状態にして、画像を切り替えることができる
。このとき急冷とは画像を構成する高分子液晶が等吉相
状態のまま固定される程度の速さで冷却されることをい
い、具体的にはファン等により強制的に冷却を行なうこ
とができる。それに対して、徐冷とは、液晶が散乱状態
になるために十分な時間をかけて冷却することを言う。

具体的には、室温中に放置することによって冷却するこ
とができる。

上記のようにして作成された表示媒体の場合、１３０℃
まで加熱した後、７７℃と　１０１℃の間まで急冷して
から室温まで徐冷することにより高分子液晶（ｂ）のみ
を散乱状態とすることができ、液晶画像９を確認するこ
とができる（第３図（ｂ）参照）。また、　１３０℃ま
で加熱した後、７７℃と　１０１℃の間まで徐冷してか
ら、室温まで急冷することにより高分子液晶（ｅ）のみ
を散乱状態とすることができ、液晶画像ｌＯを認識する
ことが出来る（第３図（ｃ）参照）。その後に再び１３
０℃まで加熱してから室温まで急冷することにより、液
晶全体をもとの透明状態とすることによって像を消去す
ることができる（第３図（ａ）参照）。このとき表示媒
体の裏にバックライトを設け、表示媒体を照らすことに
より、より鮮明に像を認識することが出来る。又、高分
子液晶に任意の色彩の二色性色素を混合することにより
、多色表示を行なうこともできる。

［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 第１図において、厚さ５ｍｍの透明な耐熱ガラス基板２
上に発熱層５としてＩＴＯ（インジウム・チン・オキサ
イド）にアルミニウム製電極６を、第２図すに示すよう
に設けたものを基板として用意し、前述（ｂ）式及び（
ｆ１式で表わされる高分子液晶を用いて、耐熱ガラス上
に任意の画像を理想材学■製、印刷機　プリントゴッコ
によりスクリーン印刷し、厚さｌＯＩＬｍに塗布した。

その後、電極６を通して発熱層５に電圧３０Ｖで２秒間
通電することにより、表示媒体を１１０℃まで加熱して
から室温までファン７を用いて急冷することにより、全
ての高分子液晶を透明状態に導いた。このとき表示媒体
は透明に見えた。また、基板表面に設けられたＪＩＳ−
に型熱電対により、基板表面の温度を知ることができた
。

次に、表示媒体を発熱層５に電圧３０Ｖで１分間通電す
ることにより　１１０℃に加熱した後、８０℃になるま
でファン７で急冷した後、室温になるまで放置すること
により徐冷して前述（ｂ）式で表される高分子液晶のみ
を散乱状態とすることができ、白色の液晶像を認識する
ことができた。その後、再び１１０℃まで加熱した後、
８０℃まで徐冷し、室温まで急冷することにより、前述
（ｆ）式で示される高分子液晶のみが散乱状態となり、
別な像を認識することが出来る。さらに、再び１１０℃
まで加熱した後室温まで急冷する事により、液晶全体を
透明状態とする事によって像を消去することができた。

このとき、表示媒体裏にバックライトを設け、媒体を照
らす事により、より鮮明に像を認識することが出来た。

なお、急冷時においては、表示媒体背面のファンを可動
させることによって冷却を行なう。冷却ファンの位置は
背面に限られず、液晶画像を効率的に冷却できる位置な
らば良い。

実施例２ 第４図は本発明の他の表示媒体を示す説明図である。第
４図において、基板１には縦横２ｍｍおきに直径１ｍｍ
の穴をあけた厚さ１ｍｍのＡ４サイズの耐熱プラスチッ
ク製の板を用意した。そして、前述（ｂ）式で表される
高分子液晶に三菱化成工業■製、二色性色素ＬＳＲ−４
０１を２ｗｔ％混合したものｂＭ　（マゼンタ）を作成
した。同様に（ｂ）式で表わされる高分子液晶に二色性
色素ＬＳＹ−１１６及び５ＢＬ−３３５を各１ｗｔ％混
合したものをｂＧ　　（グリーン）、ＬＳＢ−３３５を
２ｗｔ％混合したものす、（ブルー）の３種類を作成し
た。そして、高分子液晶と色素の混合物ｂｔａ　、ｂａ
　、ｂＢを耐熱プラスチック製の板の孔に注ぎ込むこと
によって像を描いた。その後、前述（ｆ）式で表わされ
る高分子液晶と前述の３種類の色素を用いて同様にｆＭ
。

ｆ、、ｆ、の３種類の混合物を作成し、耐熱プラスチッ
ク製の板の孔に注ぎ込むことによって別な像を描いた。

さらに、耐熱ガラス２ａによって穴に蓋をした。そして
、発熱層５に電圧２８Ｖの電流を１分間流すことにより
、表示媒体全体を１１０　’Ｃに加熱した後、ファン（
図示せず）を用いて急冷することにより、すべての高分
子液晶を透明状態に導いた。このとき表面温度計を用い
ることにより容易に表面温度を知ることができた。この
とき発熱層５として、厚さ　１００）１．ｍのＩＴＯを
用いた。次に、発熱Ｎ５に再び電流を流して基板１を１
１０℃に加熱してから８０°Ｃになるまでファンで急冷
した後、室温になるまで放置して徐冷することによりｂ
ｉｔ。

ｂ、、ｂＢをのみを散乱状態とした。そのときバックラ
イト３によって表示媒体を照らすことによりｂＭ、ｂａ
　、ｂＢに含まれる色素のみが吸収するため像を認識す
ることが出来た。次に、再び発熱層５によって基板１を
　Ｉ　Ｉ　Ｏ’Ｃに加熱してから、８０℃まで徐冷した
のち室温まで急冷することにより、ｆｉｉ、ｆａ、ｆｅ
のみを散乱状態とした。そのときバックライト３によっ
て照らすことによって別の像を表示することが出来た。

その後に、基板１を１１０°Ｃまで加熱した後、室温ま
で急冷する事によって高分子液晶を再び元の透明状態と
することができ、像を消去することが出来た。

実施例３ 第５図は本発明の他の表示媒体を示す説明図である。第
５図において、１は基板、３はバックライト、４は画素
、５は発熱層、６は電極である。

同図において、基板１は透明ガラス、発熱層５は厚さ　
１００ｇｍのＩＴＯである。また、前述（ｂ）式で表さ
れる高分子液晶に三菱化成工業■製、二色性色素　ＬＳ
Ｒ−４０１、ＬＳＹ−１１６及び　５ＢＬ−３３５の　
１．　／　１混合物、　ＬＳＢ−３３５のうちいずれか
一種類を２ｗｔ％混合したものをファイバー状に加工し
た後、　ＰＵＴ　（ポリエチレンテレフタレート）をコ
ーティングして直径５ｍｍのファイバーとしたものを作
成した。同様に前述（ｆ）式で表される高分子液晶を用
いて同様に３種類のファイバーを作成した。そして、そ
れらと　ＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレート）を直
径５ｍｍのファイバー状に加工し基板１に並べたものを
画素４として用いて表示媒体を作成した。

このようにして作成された表示媒体を、発熱層５に２８
Ｖで電流を１分間流す事により　１１０℃まで加熱した
後、８０°Ｃまで冷却してから室温まで徐冷する事によ
り（ｂ）式で表される高分子液晶を含む液晶ファイバー
のみが散乱状態となった。このとき、バックライト３に
よって表示媒体全体を照らしながら見ることにより像を
認識することができた。このとき、基板内に設けられた
熱電対の電圧を測定することにより、容易に基板の温度
を知ることができた。

さらに、再び発熱層５によって基板１を１１０°Ｃまで
加熱した後、８０℃まで徐冷してから室温まで急冷する
事により、前述（ｆ）式で表される高分子液晶を含む液
晶ファイバーのみが散乱状態となり、バックライト４に
よって表示媒体を照らし拡散板を通すことによって別な
像を表示することが出来た。

その後に表示媒体を再び１１０°Ｃまで加熱した後、室
温まで急冷する事により、元の散乱状態とすることがで
き、像を消去することができた。

実施例４ 第６図は本発明の他の表示媒体を示す説明図である。第
６図において、１は基板、３はバックライト、４は画素
、５は発熱層、６は電極である。

ここで基板１は厚さ２ｍｍの耐熱ガラスを、画素４はＰ
ＥＴフィルムに１０ｇｍの厚さの高分子液晶を塗布して
像を描いたものを２種類用意し、各々を巾１ｍｍのテー
プ状としてから、　ＰＥＴフィルムをはさんで交互に並
べたものを用いた。この時、高分子液晶としては、前述
（ｂ）式及び（ｆ）式で表される高分子液晶を、発熱層
５には厚さ　１１００ＩＬのＩＴＯを、電極６にはアル
ミニウムを用いた。

このようにして作成された発熱層５に２８Ｖの電流を１
分間流して表示媒体全体を１１０℃まで加熱した後、急
冷する事により全ての高分子液晶を透明状態とした。こ
のとき表面温度計を用いることにより容易に基板表面の
温度を知ることができた。

次に、発熱層５によって基板１を８０℃まで加熱した後
、室温まで徐冷することにより、（ｂ）式で表わされる
高分子液晶のみが散乱状態となった。

このとき表示媒体をバックライト３によって照らして見
ることにより、像を認識することが出来た。

さらに、再び発熱層６によって基板１を１１０　’Ｃま
で加熱した後、８０℃まで徐冷してから室温まで急冷す
る事により、前述（ｆ）式で表される高分子液晶のみが
散乱状態となり、同様にバックライト３によって表示媒
体を照らして見ることにより別な像を表示することが出
来た。

その後に表示媒体全体を１１０℃まで加熱した後、室温
まで急冷することにより元の透明状態に戻すことができ
、像を消去することが出来た。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、基板上に設けた−
様な発熱体上に、液晶相温度の異なる高分子液晶を用い
て複数の画像を形成してなる表示媒体を用いることによ
り、大面積化が容易で、且つ消費電力のあまりかからず
、色彩の豊富な表示を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示媒体の一例を示す説明図、第２図
（ａ）　、　（ｂ）は発熱層における電極の取り方を示
す説明図、第３図は本発明における温度制御の一例を示
す説明図、第４図〜第６図は各々本発明の表示媒体の実
施例を示す説明図である。 １・・・基板 ２・・・耐熱ガラス基板 ２ａ・・・耐熱ガラス ３・・・バックライト ４・・・画素 ５・・・発熱層 ６・・・電極 ７・・・ファン ９、ＩＯ・・・液晶画像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発熱層を設けた基板上に、少なくとも２種の液晶
   相温度の異なる高分子液晶で複数の画像領域を形成して
   なることを特徴とする表示媒体。
2. （２）表示媒体に画像を構成する高分子液晶の液晶相温
   度内で記録を行なう際、 （イ）発熱層を加熱し高分子液晶を液晶相温度以上に加
   熱する工程と （ロ）選択画像の液晶相温度域のみを徐冷し、他の温度
   域では急冷する工程と により表示することを特徴とする表示方法。