JPS61197674A - 画像記録方法 - 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］ 本発明は画像記録方法、特に書き替え可能な媒体を使用
する簡便な画像記録方法に関するものである。

近年、画像記録において書き替え可能な媒体を用いる需
要が増加しているが、従来技術においては実用１幾つか
の問題点があった０例えば、オフィスのペーパーレスの
ために、ディスプレイ装置が多用されるようになったが
、ＣＲＴ等によるディスプレイ装置では、文章のような
高精細な表示が困難であり、画像を画像のままで長期に
保存できないという問題がある。また、いわゆるプリン
ター等によるハードコピー画像は書き替えができないた
め、使用する紙の量が増大するという問題がある。一方
、キャッシュカード、クレジットカード等のカード類が
広く普及しているが、ごれらカードに金額等の表示を記
録しておきたいという要求もある。これらの要求に対し
て１例えばフラットディスプレイ装置を用いることも可
能であ　−るが、装置に電源を必要としたり、七の構造
が複雑である等の欠点があった。

本発明は上記した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、画像の書き換え可能な媒体と占き込み及び書き換える
ための画像記録方法、さらに詳しくは、画像のメモリー
状態を維持する温度範囲を広げ、記録媒体の取り扱いを
実用的なものにすることのできる画像記録方法を提供す
ることを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は熱光学効果を示す液晶を、基板間に挟持した液
晶素子を、全体的に加熱する手段と冷却する手段によっ
て液晶素子面を透明状態にし、次にレーザー光による局
部的に加熱する手段によって画像情報の書き込みを行う
もので、特に、前記液晶素子に垂直配向処理を施し、冷
却する手段において、液晶素子中の液晶が配向処理に従
って垂直配向するのに充分な時間を持って冷却を行う事
を特徴とするものである。

本発明に用いられる液晶としては、ネマチック液晶とコ
レステリック液晶の混合液晶、あるいはネマチック相を
有するスメクチック液晶等が望ましい、より具体的には 一般式： （式中ｐおよびｑは１〜１５の整数である。）から選ば
れる物質を主成分となしているものであり、さらに 一般式： （式中、　Ｒ−ＧｎＨｚｎ＋１　　またはＧｎＨｚｎ−
＋０；１≦ｎ≦１５゜Ｘ雪ハロゲン原子またはＯＮ。

Ｙ−ハロゲン原子またはＣＮ、である。）から選ばれる
スメクチック液晶が添加されている混合液晶が用いられ
る。

また、後者の一般式で表わされる物質としては以下で示
されるものが適用できる。

（１）　Ｘ＝Ｙ＝Ｂｒの場合 ｐ−ブロムジフェニル−４−（アルキル又はアルコキシ
）−３−ブロム安息香酸エステル、（２）　Ｘ＝Ｂｒ、
かつＹ＝ＣＭの場合ｐ−シアノジフェニル−４−（アル
キル又はアルコキシ）−３−ブロム安息香酸エステル、
（３）　Ｘ−Ｙ＝ＣＮの場合 ｐ−シアノジフェニル−４−（アルキル又はアルコキシ
）−３−シアノ安息香酸エステルなどがある。

表−１及び表−２に、本発明に用いられる液晶物質の化
学式及び混合物の 結晶相−スメクチックＡ相転移温度（Ｋ−Ｓ＾）スメク
チックＡ相−ネマチック相転移温度（ＳＡ−Ｎ）ネマチ
ック相−等方性液体転移温度（Ｎ−Ｉ　）を列挙する。

もちろん、本発明に用いられる液晶物質は、これらの組
み合せに限られるものではない。

７〜２ ［作　用］ 熱光学効果を示す液晶として、スメクチック液晶を用い
た場合についてその動作原理を説明する。

液晶層を加熱すると、液晶分子の配向状態は等方性液相
の状態になる。その後冷却過程で液晶層は、等方性液相
の状態からネマチック相、スメクチックＡ相へと変化し
、スメクチックＡ、相でその配向状態が安定化する。

液晶層を挟む基板にあらかじめ垂直配向処理を施した上
で、液晶層内の状態がネマチック相を通過する際に、充
分時間をかけて冷却すると、液晶の徐冷による作用と共
に、基板壁面での配向効果によって、液晶層内の分子配
列が垂直配向状態となり、光学的に透明な状態となる。

一方、急激に冷却を行うと、液晶層内の分子配列が等方
性液相のランダムな状態のまま急冷され、光学的に白濁
の状態になる。

次に、本発明の画像記録方法に用いられる液晶に、表−
２で例示した例１〜５の液晶混合物を用いる利点を説明
する。

一般式： （式中、Ｒ＝ＣｎＨ２ｎ　−＋　またはＣｎＨｚｎ−＋
Ｏ；１≦ｎ≦１５゜Ｘ−ハロゲン原子またはＯＮ。

Ｙ−ハロゲン原子またはＣＭ、である。）で表わされる
液晶、例えば表−１で例示したＡからＣの物質では、Ｋ
−３＾、Ｓ＾−Ｎ、Ｎ−Ｉの温度がそれぞれ１００℃付
近であり、これら液晶を単体で本発明の画像記録方法に
用いた場合、液晶素子に加えられる消去温度及び書き込
み温度は百数十度となり、画像の保持温度もに−Ｓ＾温
度以上、すなわち約１００℃以上となる。このため１画
像記録媒体を画像記録装置から取りはずす場合には、画
像を保持するための保護ヒーターを媒体に設ける必要が
あり、実用上好ましくない。

一方、一般式 ％式％ （式中ｐおよびｑは１〜１５の整数である。）から選ば
れる物質を主成分とし、 一般式 （式中、Ｒ＝ＧｎＨ２ｎ、＋　またはＣｎＨ２ｎ−１Ｏ
；１≦ｎ≦１５゜Ｘ＝ハロゲン原子またはＯＮ。

Ｙ＝ハロゲン原子またはＣＭ、である、）から選ばれる
物質が添加されている混合液晶である表−２で例示した
液晶混合物の場合、　Ｋ−３画点が室温以下、かつＳ＾
−Ｎ点が約５０℃以上であるため。

液晶素子に加えられる消去温度及び書き込み温度は約５
０″Ｃ以上となり、画像保持も室温付近となる。このた
め、書き込み・消去の容易性及び何ら外部的な画像保持
手段をほどこさずとも画像記録媒体を取り扱えるため、
極めて実用的なものとなる。

Ｃ実施例］ 以下第１図及び第２図とともに、本発明の画像記録方法
の実施例を説明する。

実施例１ 第１図は、本発明において使用される液晶素子の一実施
例を示す構成図である１図中１及び３はガラス板の基板
で、本実施例では基板ｌの厚みを５０ＪＬ思、基板３の
厚みを１１■とじ、それぞれ内面を垂直配向処理して、
上下基板間のスペース厚を２０、層とした。この２枚の
基板間に、表−２で示した例１の液晶混合物及びレーザ
ー光の波長において吸収を有するｒＮＫ−２７７２Ｊ　
　（日本感光色素製）式 で示される色素を混合したものを封入して液晶素子４を
得た。液晶２に上記性質を有する色素を混合することに
よって、比較的少ない出力のレーザーを用いることがで
きる。

この液晶素子４への画像記録方法を次に説明する。第２
図（ａ）〜（Ｃ）に液晶素子４への各記録プロセスを示
す。

第２図（ａ）は加熱プロセスを示す図で、ここでは液晶
素子４をベルト６で矢印の方向に送り、電源１３と抵抗
線あるいは加熱ランプ５により液晶素子４を等方性液相
まで加熱する。

第２図（ｂ）は冷却プロセスを示す図である。温度勾配
を持たせたヒーター７の下を、液晶素子４をベルト８で
矢印の方向に送ると、液晶層は等方性液相からネマチッ
ク相を経てスメクチック相まで徐冷される。ここでヒー
ター７は、液晶素子の進行方向に伴って、液晶層の等方
性相−ネマチック相転移温度より高い温度から、室温近
傍の温度までの温度勾配を持っていることが望ましい、
またベルト８の材料としては、断熱性のものが望ましく
、本実施例ではゴムベルトを用いた。

これら２つのプロセスを経ることによって、液晶素子４
の画像表示面は透明状態となる。

第２図（Ｃ）はレーザー光による書き込みプロセスを示
す図である。第２図（Ｃ）において、ベルト９によって
矢印方向に送られた液晶素子４は、半導体レーザー１０
から発し、ポリゴンミラー目によって表示面と垂直の方
向に偏光され、さらにｆ−０レンズ１２によって集光さ
れたレーザー光により、Ａ点で急激に加熱される。この
局部的な加熱によって液晶２はスメクチック相から等方
性液相の状態となるが、このプロセスでは電界印加がな
いため、液晶２は急冷却され白濁状態となる。すなわち
、液晶素子４の選択された表面部分は、レーザー光によ
って局部的に加熱され白濁状態となり、非加熱部との間
に光学的濃度差を生じることになり、画像情報が記録さ
れる。

本実施例では、ヒーター７に７０℃〜２５℃の温度勾配
を持たせ、液晶素子４がヒーター７の下を１分以下、望
ましくは１〜３秒程度で通過する様に、ベルト８の移動
速度、を調節して通過させたところ、液晶素子４の表示
面は透明化した０次いでスポット径２０ＪＬ■に絞った
１０−賛のＣａＡｊｌＡｓのレーザー光（波長７８０ｎ
■）で局部的な加熱を行った結果、十分にコントラスト
のある良好な白濁画像を得ることができた。この場合、
半導体レーザーｌＯに加える電流を出力画像に応じて変
調することにより、任意の画像を得ることができる。

また、このようにして得られた白濁画像は、常温付近で
も良好なメモリー性を有し、気温の変化や、罫で扱う場
合の体温によってもメモリー性に変化しなかった。さら
に表−２で例示した他の液晶混合物を用いた場合にも、
上記した実施例と同様に、良好な結果を得ることができ
た。

実施例２ レーザー光による書き込みにおいては、ガスレーザーと
ＡＯ変調素子の組み合せを用いることもできる。この場
合、液晶材には前述のように使用するレーザー光の波長
において吸収を有するような色素を混合することが望ま
しい。

１）　Ｈｅ−Ｎｅレーザー（Ｈ３ｎｍ　）を使用し、前
記表−２、例３の混合液晶に、ｒ　Ｄ−２７Ｊ　　（Ｂ
ＤＨ社商社名品名 で示される色素を混合したものを使って書き込みを行っ
た結果、前項に白の良好な画像を得ることができた。

２）　Ａｒ’　Ｌ／−ザー（４８８ｎｓ　）を使用し、
前記表−２、例５混合液晶に、「Ｇ２４９」（日本感光
色素製）式 で示される色素を混合したものを使って書き込みを行っ
た結果、赤地に白の良好な画像を得ることがでさた。

上記２種類のガスレーザーは、現在のところ半導体レー
ザーより高出力が得られるため、記録速度を半導体レー
ザー使用時に比べ速くすることができる。

また、他の実施例として、ガラス基板の代りにＰＥＴ　
　（ポリエチレンテレフタレート）等の基板を用いて形
成したところ、可撓性のある記録媒体を得ることができ
た。

［発明の効果］ 本発明においては、熱光学効果を示す液晶を、画像情報
の記録媒体とし、その熱光学効果によって画像を記録す
るようにしたものであり、従来の方式に比べ画像情報の
保存、書き換えを簡単に行うことができる。しかも、本
発明の記録媒体は画像記録時の印加する熱量が少なく、
省エネルギーの記録方式であり、かつ、記録後の媒体の
取り扱いも室温で行えるため、実用性の極めて高いもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用される液晶素子の一実施例
を示す構成図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明による画
像記録方法の一実施例における各記録プロセスの説明図
である。 １．３・・・基板、２・・・液晶、４・・・液晶素子、
５・・・加熱ランプ、６，８．９・・・ベルト、７・・
・ヒーター、ｌＯ・・・半導体レーザー、１１・・・ポ
リゴンミラー、１２・・・ｆ−０レンズ、１３・・・電
源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱光学効果を示す液晶を上下基板間に挟持して成る
   液晶素子と、該液晶素子を外部から加熱する手段、冷却
   する手段及びレーザー光により局部的に加熱する手段を
   有し、これら手段を該液晶素子に順次施すことによって
   画像情報を記録させる画像記録方法において、前記液晶
   素子に用いられる液晶が、 一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中ｐおよびｑは１〜１５の整数である。）から選ば
   れるスメクチックＡ液晶を主成分となしているものであ
   ることを特徴とする画像記録方法。 一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＝Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿１またはＣ＿ｎＨ
   ＿２＿ｎ＿＋＿１０；１≦ｎ≦１５、Ｘ＝ハロゲン原子
   またはＣＮ、 Ｙ＝ハロゲン原子またはＣＮ、である。） から選ばれる物質が添加されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の画像記録方法。 ３）上記液晶素子が垂直配向処理を施されており、かつ
   上記冷却する手段において、前記液晶素子中の液晶が配
   向処理に従って垂直配向するのに充分な時間を持って冷
   却を行う事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画
   像記録方法。