JPH05257133A

JPH05257133A - 表示記録媒体、方法および装置

Info

Publication number: JPH05257133A
Application number: JP5802492A
Authority: JP
Inventors: Kinya Kato; 謹矢加藤; Keiji Tanaka; 敬二田中; Toru Maruno; 透丸野
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: 1993-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】製造を簡単にし、容易に使用することができ
るようにする。【構成】光導電性高分子ないし光導電性材料を含有す
る高分子に液晶を分散させた表示記録媒体１１の一面に
コロナ放電１３により帯電させたのち、表示記録媒体１
１に選択的に光１４を照射し、さらに表示記録媒体１１
を加熱し、その後表示記録媒体１１を冷却する。

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媒
体、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４で説明する。図４(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４(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４(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４(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４
(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４(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
４(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】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の技術で
は、書込に加熱と電界の有無とを同期させる必要があ
り、また文字等を構成する最小単位であるドット毎のシ
ーケンシャル書込しかできず、表示記録媒体の全面を一
括して書き込むことができず、また電界を印加するため
の電極形成や電源との接続が必要であるから、表示記録
媒体製造の複雑化を招くことおよび使用上の簡便性に欠
けること等の欠点があった。

【０００６】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、製造が簡単であり、容易に使用すること
ができる表示記録媒体、方法、装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【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、光導電性高分子ないし光導電
性材料を含有する高分子に液晶を分散させる。

【０００８】また、光導電性高分子ないし光導電性材料
を含有する高分子に液晶を分散させた表示記録媒体の一
面に帯電させたのち、上記表示記録媒体に選択的に光を
照射し、さらに上記表示記録媒体を加熱し、その後上記
表示記録媒体を冷却する。

【０００９】また、光導電性高分子ないし光導電性材料
を含有する高分子に液晶を分散させた表示記録媒体の一
面に帯電させたのち、上記表示記録媒体を加熱した状態
で上記表示記録媒体に選択的に光を照射し、その後上記
表示記録媒体を冷却する。

【００１０】また、光導電性高分子ないし光導電性材料
を含有する高分子に液晶を分散させた表示記録媒体を加
熱した状態で、上記表示記録媒体の一面に帯電させたの
ち、上記表示記録媒体に選択的に光を照射し、その後上
記表示記録媒体を冷却する。

【００１１】これらの場合、コロナ放電により上記表示
記録媒体の一面に帯電させてもよい。

【００１２】また、文字等を記載した原稿に照射した光
の反射光ないし透過光を集光させることにより、上記表
示記録媒体に選択的に光を照射してもよい。

【００１３】また、上記表示記録媒体の一面に帯電させ
る帯電手段と、上記表示記録媒体を加熱する加熱手段
と、上記表示記録媒体に選択的に光を照射する光照射手
段と、上記表示記録媒体を冷却する冷却手段とを設け
る。

【００１４】

【作用】この表示記録媒体、方法、装置においては、書
込に加熱と電界の有無とを同期させる必要がなく、また
全面を一括して書き込むことができ、また電界を印加す
るための電極形成、電源との接続が不要である。

【００１５】

【実施例】まず、この発明の基本原理を説明する。

【００１６】高分子分散型液晶を種々検討した結果、高
分子材料に光導電性を付与すれば、これまで知られてい
るゼログラフィの原理により、文字等の記載された原稿
を全面一括して表示記録媒体にコピー可能なことに気が
付いた。

【００１７】しかも、前記使用法では表示記録媒体の両
面に必要であった電極の少なくとも一方を形成する必要
がなくなり、表示記録媒体の構造が簡易にできる。さら
に、電極と電源との接続が不用となり、簡便な書換法が
使用できる。

【００１８】この発明の原理を図１に示す。図１(ａ)は
製作された直後の光導電性高分子ないし光導電性材料を
含有する高分子に液晶を分散させた高分子分散型液晶か
らなる表示記録媒体１１を示す図で、高分子分散型液晶
中のドロプレット（ここでは図示していない）内の液晶
配向はドロプレット間でランダムで白濁した散乱状態に
ある。そして、図１(ｂ)に示すように、基準電位に保持
した導電性プレート１２上に表示記録媒体１１を置き、
表示記録媒体１１の表面をたとえばコロナ放電１３で帯
電させたのち、図１(ｃ)に示すように、表示記録媒体１
１の表面の一部分に光１４を照射すると、図１(ｄ)に示
すように、光導電性により光１４が照射された部分の帯
電電荷は基準電位側に逃げ、いわゆる潜像ができる。こ
の後、表示記録媒体１１を加熱し冷却すれば、図４に示
した原理により、電荷が残っていた部分は電界が印加さ
れた状態で冷却されるので、ドロプレット内の液晶の配
向は電界方向に固定され、図１(ｅ)に示すように、透明
な透過状態領域１１ａが形成される。一方、光導電性に
より電荷が逃げた部分は無電界で冷却されることにな
り、ドロプレット間の液晶の配向はランダムのままで白
濁した散乱状態領域１１ｂが形成される。つぎに、電荷
を除去し、表示記録媒体１１を取り出せば、図１(ｆ)に
示すように、透過状態領域１１ａと散乱状態領域１１ｂ
とが光照射に対応して形成されている。上記操作は繰り
返し行なうことができる。

【００１９】上記工程は主に次の４つの工程からなる。
すなわち、帯電、光照射、加熱、冷却である。上に説明
した工程では、図２(ａ)に示すように、加熱を独立した
工程としたが、図２(ｂ)に示すように、光照射の前に加
熱を開始してもよく、また図２(ｃ)に示すように、帯電
の前に加熱を開始してもよい。

【００２０】また、上記の説明では、表示記録媒体１１
を基準電位の導電性プレート１２上に置いたが、表示記
録媒体１１の片面に電極を形成し、基準電位に接続して
もよい。

【００２１】この発明の特徴を以下の実施例の説明中に
おいてさらに明らかにする。

【００２２】市販のアクリル系の光硬化性樹脂であるオ
プトダインＵＶ−３０００（ダイキン工業製）に、光導
電性を示すチタニルフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）を重
量比３：１で混合したのち、この溶液に対してネマティ
ック液晶ＭＬ１００８（メルク社製）を重量比１：１で
混合した。さらに、２０μｍ径のプラスチックビーズを
若干混合した。つぎに、この混合物をポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）フィルムに挾み、膜厚がプラスチ
ックビーズの直径の約２０μｍとなるように圧延した。
この後、紫外線（ＵＶ）を照射して、光硬化性樹脂を硬
化させ、高分子分散型液晶を作製した。

【００２３】この状態では、ドロプレットの液晶配向は
ランダムで白濁した散乱状態を示した。ポリエチレンテ
レフタレートフィルムを剥し、表示記録媒体を取り出し
たのち、図１によって説明した方法によって表示を形成
した。

【００２４】まず、放電電圧１０ｋＶの空気中のコロナ
放電により表示記録媒体の表面を帯電させた。このの
ち、ＴｉＯＰｃの感光波長である約８２０ｎｍの半導体
レーザを用い、表示記録媒体の一部を走査した。その
後、表示記録媒体を加熱し冷却すると、半導体レーザ光
が走査した部分は白濁した散乱状態となり、それ以外の
部分は青色で透明な透過状態となっており、青−白の表
示が形成されていた。上記書込操作は繰り返して行なう
ことができた。

【００２５】また、市販のシリコーン系の光硬化樹脂で
あるＴＦＣ７８７０（東芝シンコーン製）に、光導電性
を示す有機ポリシランを重量比３：１で混合したのち、
この溶液に対してネマティック液晶ＺＬＩ２１４４（メ
ルク社製）を重量比１：１で混合した。つぎに、上述の
実施例と同様に、２０μｍ径のプラスチックビーズを若
干混合し、この混合物をポリエチレンテレフタレートフ
ィルムに挾み、膜厚がプラスチックビーズの直径の約２
０μｍとなるように圧延した。この後、紫外線を照射し
て光硬化性樹脂を硬化させ、高分子分散型液晶を作製し
た。

【００２６】この状態では、ドロプレットの液晶配向は
ランダムで白濁した散乱状態を示した。ポリエチレンテ
レフタレートフィルムを剥し、表示記録媒体を取り出し
たのち、図１によって説明した方法により表示を形成し
た。

【００２７】まず、放電電圧１０ｋＶの空気中のコロナ
放電により表示記録媒体の表面を帯電させた。このの
ち、波長約８２０ｎｍの半導体レーザを用い、表示記録
媒体の一部を走査した。この表示記録媒体を加熱し冷却
すると、半導体レーザ光が走査した部分は白濁した散乱
状態となり、それ以外の部分は透明な透過状態となって
おり、透過−白の表示が形成されていた。上記書込操作
は繰り返して行なうことができた。

【００２８】図３はこの発明に係る表示記録装置を示す
概略図である。この表示記録装置においては、表示記録
媒体３０の一面に帯電させるためのコロナ放電を可能に
する帯電手段３１と、表示記録媒体３０を加熱するため
の加熱ステージからなる加熱手段３２と、表示記録媒体
３０に選択的に光を照射するため原稿３５からの反射光
をつくるＬＥＤ列の光源３３と、表示記録媒体３０を冷
却するための厚手のステンレス板ステージからなる冷却
手段３４とを主要部とする。この他、表示記録媒体３
０、原稿３５をそれぞれ矢印Ａ、Ｂ方向に同期させて送
る機構を持つ。

【００２９】この表示記録装置を用いた結果、表示記録
媒体３０に原稿３５の像が転写され、原稿３５の黒部分
に対応する表示記録媒体３０の部分は青色の透過状態、
原稿３５の白部分に対応する表示記録媒体３０の部分は
白色の散乱状態になった。この操作は繰り返し行なうこ
とができた。

【００３０】このように、この表示記録媒体１１、３
０、表示記録方法、表示記録装置においては、書込に加
熱と電界の有無とを同期させる必要がなく、また全面を
一括して書き込むことができ、また電界を印加するため
の電極形成、電源との接続が不要であるから、製造が簡
単であり、容易に使用することができる。また、一括し
て表示記録媒体１１、３０に書き込むことができるの
で、大量のコピーの作製をきわめて容易にする効果があ
る。また、従来の紙と違って表示記録媒体１１、３０を
繰り返して使用することができるから、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。

【００３１】この発明の主旨は、高分子分散型液晶に電
界を印加した状態で高分子を固着させると、ドロプレッ
ト内の液晶の配向が固定され、電界を除去してもドロプ
レット内の液晶の配向は変化しないことを利用すること
にある。したがって、高分子、光導電性材料および液晶
の種類および配合率は上記実施例に述べたものに限定さ
れない。高分子材料としてはポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、
ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール等が使用でき
る。また、光導電性材料としては各種のフタロシアニン
系顔料、トリスアゾ系顔料、ピロロピロール、アズレニ
ウム塩、ポリビニルカルバゾール等が使用可能である。
なお、光導電材料のキャリア発生剤に加えて、発生させ
た電荷を効率よく輸送するために、キャリア輸送剤を媒
体中に混合して用いるか、もしくは表示媒体の構造をキ
ャリア発生層（ＣＧＬ）とキャリア輸送層（ＣＴＬ）の
二層にすることで、光感度向上を図ることも可能であ
る。この場合のキャリア輸送剤または輸送層としては、
たとえばヒドラゾン系化合物、ピラゾリン系化合物、ポ
リビニルカルバゾール、トリフェニルアミンやトリフェ
ニルジアミン等のアミン系化合物、オキサゾール等が使
用できる。また、帯電法もコロナ放電に限らないことは
明らかである。また、上述実施例においては、表示記録
媒体に選択的に光を照射する方法として、原稿３５に照
射した光の反射光を集光させたが、透過光を用いること
もできる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る表
示記録媒体、方法、装置においては、書込に加熱と電界
の有無とを同期させる必要がなく、また全面を一括して
書き込むことができ、また電界を印加するための電極形
成、電源との接続が不要であるから、製造が簡単であ
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の原理説明図であ
る。

【図２】この発明に係る表示記録方法の概略説明図であ
る。

【図３】この発明に係る表示記録装置を示す概略図であ
る。

【図４】従来の表示記録方法の説明図である。

【符号の説明】

１１…表示記録媒体１３…コロナ放電１４…光３０…表示記録媒体３１…帯電手段３２…加熱手段３３…光源３４…冷却手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導電性高分子ないし光導電性材料を含有
する高分子に液晶を分散させたことを特徴とする表示記
録媒体。
【請求項２】光導電性高分子ないし光導電性材料を含有
する高分子に液晶を分散させた表示記録媒体の一面に帯
電させたのち、上記表示記録媒体に選択的に光を照射
し、さらに上記表示記録媒体を加熱し、その後上記表示
記録媒体を冷却することを特徴とする表示記録方法。
【請求項３】光導電性高分子ないし光導電性材料を含有
する高分子に液晶を分散させた表示記録媒体の一面に帯
電させたのち、上記表示記録媒体を加熱した状態で上記
表示記録媒体に選択的に光を照射し、その後上記表示記
録媒体を冷却することを特徴とする表示記録方法。
【請求項４】光導電性高分子ないし光導電性材料を含有
する高分子に液晶を分散させた表示記録媒体を加熱した
状態で、上記表示記録媒体の一面に帯電させたのち、上
記表示記録媒体に選択的に光を照射し、その後上記表示
記録媒体を冷却することを特徴とする表示記録方法。
【請求項５】コロナ放電により上記表示記録媒体の一面
に帯電させることを特徴とする請求項２、請求項３また
は請求項４に記載の表示記録方法。
【請求項６】文字等を記載した原稿に照射した光の反射
光ないし透過光を集光させることにより、上記表示記録
媒体に選択的に光を照射することを特徴とする請求項
２、請求項３または請求項４に記載の表示記録方法。
【請求項７】上記表示記録媒体の一面に帯電させる帯電
手段と、上記表示記録媒体を加熱する加熱手段と、上記
表示記録媒体に選択的に光を照射する光照射手段と、上
記表示記録媒体を冷却する冷却手段とを具備することを
特徴とする表示記録装置。