JPH1062740A - 投射型可逆表示媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱の印加により可逆的に記録／消去可能で、
ＯＨＰ等の投射型表示に応用可能な可逆表示媒体を提供
する。 【解決手段】 基材１上にコレステリック高分子液晶層
からなる第一の可逆感熱記録層２と、第一の可逆感熱記
録層２上に第一の可逆感熱記録層２におけるコレステリ
ック高分子液晶層と逆向きのラセン構造を有するコレス
テリック高分子液晶層からなる第二の可逆感熱記録層３
を有する。また、第一の可逆感熱記録層２を構成するコ
レステリック高分子液晶材料と第二の可逆感熱記録層３
を構成するコレステリック高分子液晶材料のコレステリ
ックピッチが等しく、熱の印加により可逆的に透過光量
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱の印加により可逆
的に記録／消去可能な可逆表示媒体に関し、さらに詳し
くは熱の印加により特定の波長の光の透過を制御するこ
とにより鮮明な色表示を行い、ＯＨＰ等の投射型表示に
応用可能な可逆表示媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像の記録と消去が可逆的に行え
る可逆記録表示媒体が注目されている。なかでもサーマ
ルヘッド等による熱を用いて簡単に投射型表示に応用可
能な可逆表示媒体として、樹脂母材中に有機低分子化
合物の微結晶を分散し結晶サイズの変化により透過光を
変化させ投射表示を行う素子（特開昭５４−１１９３７
７）、高分子液晶化合物の液晶ポリドメイン構造と等
方性ガラス状態により透過光を変化させ投射表示を行う
素子、電子供与性呈色性化合物と電子受容化合物の着
色／消色により透過光を変化させ投射表示を行う素子
（特開平５−４２７６２）が知られている。さらに着色
／消色により透過光を変化させ投射表示を行う素子とし
ては、電子供与性呈色性化合物を含む記録層に可逆剤
を含有し着色した背景に透明な像を形成するもの（Ｊａ
ｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ ’９５論文集Ａ−２４）、
電子供与性呈色性化合物を含む記録層に酸性物質と塩
基性物質を含有し着色した背景に透明な像を形成するも
の（特開平７−３０９０７０）が知られている。

【０００３】は有機低分子物質と樹脂母材を共通溶剤
に溶かし、溶媒相分離法を用いて作製されるために分散
する結晶の粒子径・粒子径分布等を制御することは難し
く、白濁部において十分な遮光性を得るのは容易ではな
い。また記録／消去メカニズムが分散された有機結晶の
サイズの変化によるため、透明部においても十分な透明
性が得られずコントラストが低いという問題点がある。
は電子供与性呈色性化合物と電子受容化合物の１μｍ
以下の微結晶を樹脂中に分散させた構造であるため、透
明部においても十分な透明性が得られず、可逆を前提と
しているため印字部の着色も十分でないためコントラス
トが低いという問題点がある。また、化学反応を用いる
ため繰返し耐久性が十分得られていない。

【０００４】は白濁部が高分子液晶のポリドメイン状
態であり遮光性が高く、透明部は等方相ガラス状態であ
るため透明性が高く十分なコントラストが得られるが、
とをポジ画像とすると黒字に白のネガ画像となるた
め見にくいという問題点がある。ネガ画像であっても”
背景部が青色”のような画像であれば視認性の点で特に
問題はない。は視認性の点でこれに相当するが、
と同様に透明部の透明性、繰返し耐久性に問題がある。
また着色部においても鮮明な発色が得られていない。

【０００５】一方、化学反応を用いない発色としてコレ
ステリック液晶の選択反射光が知られている。これは、
コレステリック液晶のラセン状にねじれた配向のため、
そのラセンピッチＰに対応する波長λ（λ＝ｎＰ：ｎは
液晶の平均屈折率）の左右円偏光成分のうち一方を選択
的に反射する性質を利用している。このような可逆記録
媒体としては、そのラセンピッチによる選択反射光を
用いて多値記録をおこなうもの（特開昭６２−１１２２
９５）、選択反射光を背景にポリドメインにもとずく
白濁表示を行うもの（特開平４−１７４４１５）が知ら
れており、投射型表示を行うものとして樹脂母材中に
有機低分子化合物を分散した可逆記録層と高分子コレス
テリック液晶層を積層し、暗いバックにカラー像を形成
する方式（特開平２−１１７８９２）が知られている。

【０００６】しかし、コレステリック液晶のラセンピッ
チにもとづく選択反射を利用するものは波長半値幅の狭
い鮮明な発色が得られるものの、反射光として原理的に
入射した光の内ラセンピッチに相当する波長の光の半分
しか利用できない。このため通常のように黒色等の
着色した背景を用い透過した不必要な光を吸収させ特性
反射光だけを用いて発色させ、反射型の表示に用いられ
るが、反射型表示として用いても見る角度により色が変
わってしまうという問題点があった。投射型表示として
はコントラストが低く不向きであるが、投射型表示に応
用したものとしてがあげられる。これは背景部を光散
乱体により遮光し印字部だけ発色させて黒字にカラー像
を形成したネガ画像を形成するが、見にくく、また上記
入射光のラセンピッチに相当する波長の光の半分しか遮
光しないという問題点が改善されておらず鮮明な発色が
得られないという問題点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みてなされものであり、鮮明な色表示が可能で視認性の
高い表示が可能なシート状の投射型可逆性表示媒体を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、「コレステリ
ック高分子液晶層からなる第一の可逆感熱記録層および
第一の可逆感熱記録層上に第一の可逆感熱記録層を構成
するコレステリック高分子液晶層と逆向きのラセン構造
を有するコレステリック高分子液晶層からなる第二の可
逆感熱記録層を積層した構造を有し、かつ第一の可逆感
熱記録層を構成するコレステリック高分子液晶材料と第
二の可逆感熱記録層を構成するコレステリック高分子液
晶材料のコレステリックピッチが等しく、少なくとも熱
の印可により可逆的に透過光量を制御すること特徴とす
る投射型可逆表示媒体」であり、高分子液晶材料の等方
相ガラス状態（透明状態）とコレステリックピッチがガ
ラス相相転位温度以下で固定化された状態（発色状態）
とを利用して記録／表示を行うことができる。また、コ
レステリック高分子液晶層を架橋することによりコレス
テリック高分子液晶の配向状態が固定化され表示特性の
安定化がはかれる。また、素子構成や作製プロセスも簡
略化が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の実施の形態を図１に示す。図１（ａ）に
示す投射型可逆表示媒体の実施の形態は、１の透明支持
基材、２の第一の可逆感熱記録層、３の第二の可逆感熱
記録層から形成される。また、必要に応じて４の分離層
（図１（ｂ））、５の表面保護層（図１（ｃ））を形成
することも可能である。また、表示特性の向上を目的と
して６の配向膜（図１（ｄ））を形成することも好まし
く用いられる。

【００１０】まず、本発明の投射型可逆表示媒体の表示
原理を図２を基に説明する。まず未記録部（ａ）では透
明支持基材１側から入射した白色光Ａのうち、第一の可
逆感熱記録層２のコレステリックピッチに対応する波長
λの円偏向成分λｃ ₁ が反射され、残りの円偏向成分λ
ｃ₂ は第一の可逆感熱記録層２を透過する。しかし、第
二の可逆感熱記録層３ではコレステリック高分子液晶の
ラセンの向きが逆となっているため円偏向成分λｃ₂ は
第二の可逆感熱記録層３を透過できずに反射され、結局
透過光はＡ−λとなる。ここで、第二の可逆感熱記録層
３に記録を行い等方相ガラス状態とすると（ｂ）、円偏
向成分λｃ₂ は第二の記録層３を透過するため透過光は
Ａ−λｃ₁ となる。さらに第二の記録層３と第一の記録
層２に記録を行いこれらの可逆感熱記録層を等方相ガラ
ス状態とすると（ｃ）、入射光は記録層の影響を受けな
いため透過光はＡとなる。実際の素子においては投射を
行う際、投射機の見込み角が存在するため特性反射光の
波長λの幅が見掛け上広がり、各（ａ）（ｂ）（ｃ）状
態の分光特性は図３のようになる。このように本発明の
投射型可逆表示媒体を用いれば、鮮明な発色背景上に階
調を持った白色の表示が可能である。

【００１１】本発明に用いられるコレステリック高分子
液晶としては、側鎖にメソゲン（液晶性を示す分子）を
結合した側鎖型高分子液晶の主鎖あるいは側鎖の一部に
光学活性基を有するものが好ましく使用されるが、特に
側鎖の一部に光学活性基を有するものがコレステリック
ピッチ等の調整幅が広く好ましく利用される。ここで側
鎖の一部に光学活性基を有するコレステリック高分子液
晶とは、コレステロールのエステル誘導体および剛直な
メソゲンの末端アルキル鎖あるいは主鎖との連結メチレ
ン鎖（以下アルキルスペーサーと称す）中に光学活性部
位を有する重合性化合物（以下カイラルモノマーと称す
る）などの単独重合体、あるいはこれらカイラルモノマ
ーとそれ自身では光学活性を示さない重合可能なホスト
メソゲン化合物（以下メソゲンモノマーと称する）との
共重合体を示す。

【００１２】さらに高分子側鎖に液晶性側鎖と非液晶性
側鎖とを有する共重合体も好ましく使用される。このよ
うな高分子液晶は特開平４−２１８０２４、特開平６−
１８８６６に開示されており、記録像コントラストの大
幅な向上と感熱特性の最適化が可能となる。また、メソ
ゲンを有しない非液晶性側鎖として光学活性部位を有す
る化合物を導入することも好適に実施される。

【００１３】側鎖型高分子液晶は通常、重合可能なメソ
ゲンモノマーの重合、あるいは水素化ポリシリコーンな
どの反応性ポリマーに付加反応可能なメソゲン化合物を
付加することにより製造できる。このような技術はＭａ
ｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，ｐ２７３−１７９（１９７
８）、Ｅｕｒ−Ｐｏｌｙｍ．Ｊ．１８，ｐ６５１（１９
８２）、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．１
６９，ｐ１６７（１９８９）等に開示されている。

【００１４】上記カイラルモノマーとして利用可能な化
合物としては、コレステロールに所定の長さのアルキル
スペーサーや芳香環を介して、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル基やビニル基が結合した種々化合物
等（ステロイド系）、およびビフェニル、フェニルベン
ゾエート、シクロヘキシルベンゼン、アゾキシベンゼ
ン、アゾベンゼン、アゾメチン、フェニルピリミジン、
ジフェニルアセチレン、ｐ−フェニル（フェニルベンゾ
エート）、シクロヘキシルビフェニル、ターフェニルな
どの剛直な部位に、所定の長さのアルキルスペーサーを
介して、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル基
やビニル基が結合し、このアルキルスペーサー中あるい
は末端アルキル鎖中に光学活性部位を有する重合性化合
物等（カイラルネマチック系）が代表的なものである。
ステロイド系のカイラルモノマーは化学的な雰囲気ある
いは紫外線に対して不安定なため、カイラルネマチック
系のカイラルモノマーが好適に使用される。このような
化合物の代表的な構造例を下記に示す。

【００１５】ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ^a ）−ＣＯＯ−Ｚ ＣＨ₂ ＝ＣＨ−Ｚ ［式中、Ｒ^a は水素またはメチル基を示し、Ｚは次の構
造式Ａを示し、Ｃ^* は不斉炭素を表す。］ 構造式Ａとしては、次のものを例示することができる。

【００１６】

【化１】

【００１７】上記カイラルモノマーのホストとして利用
可能なメソゲンモノマーや付加反応可能なメソゲン化合
物としては、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、
シクロヘキシルベンゼン系、アゾキシベンゼン系、アゾ
ベンゼン系、アゾメチン系、フェニルピリミジン系、ジ
フェニルアセチレン系、ｐ−フェニル（フェニルベンゾ
エート）系、シクロヘキシルビフェニル系、ターフェニ
ル系などの剛直な分子（メソゲン）に、所定の長さのア
ルキルスペーサーを介して、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル基やビニル基が結合した種々化合物等
が代表的なものであり、これらメソゲンモノマーは２種
類以上を同時に用いても構わない。これらの化合物の代
表的な構造例を下記に示す。

【００１８】 ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ^a ）−ＣＯＯ−（ＣＨ₂ ）_n −Ｑ−Ｚ ＣＨ₂ ＝ＣＨ−（ＣＨ₂ ）_n −Ｑ−Ｚ ［式中、Ｒ^a は水素またはメチル基を示し、ｎは１〜３
０の中から選ばれる整数を示し、Ｑは単結合、−Ｏ−、
−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−
から選ばれる基を表し、Ｚは構造式Ｂで記述した構造を
表す。］ 構造式Ｂとしては、次のものを例示することができる。

【００１９】

【化２】

【００２０】（式中、Ｘ及びＹは、それぞれ単結合、−
Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝
ＣＨ−、−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−、チエニレン基から選
択される基を表し、Ｒ¹ はアルコキシ基、ハロゲン基、
シアノ基、カルボキシ基、アルキル基から選択される基
を表し、ｐは１〜５の中から選択される整数を示し、ｐ
が２以上の場合、それぞれのＲ¹ は、異なるものであっ
てもよい。）

【００２１】これらメソゲンモノマーとカイラルモノマ
ーを用いたコレステリック高分子液晶中へのカイラルモ
ノマーの共重合または共付加量は単量体単位として０．
１モル％〜９０モル％の範囲が好ましく、さらに好まし
くは０．５モル％〜５０モル％の範囲であり、選択反射
光の波長が可視光範囲となるように選択される。

【００２２】また、好ましく共重合あるいは共付加させ
るされる種々非メソゲンモノマーや化合物としては、
（メタ）アクリル酸アルキルおよびその誘導体、スチレ
ンおよびその誘導体、酢酸ビニル、（メタ）アクリロニ
トリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピロリド
ン、１−ヘキセン、１−オクテンなどや、架橋のための
反応性基を持つ化合物である（メタ）アクリル酸、ω−
カルボキシ−ポリカプロラクトン−モノ（メタ）アクリ
レート、スルホン酸ビニル、ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、２−（メタ）アクリロキシエチルアシッドフォスフ
ェート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メ
タ）アクリレート、２−（メタ）アクリロキシエチルサ
クシネート、フタル酸モノ（メタ）アクリレート、２−
（メタ）アクリロキシエチル（２−ヒドロキシエチル）
フタレート、４−（メタ）アクリロキシアルキルオキシ
−ベンゾイックアシッド、グリセリル（メタ）アクリレ
ート、ヒドロキシ基置換スチレン、メタ（アクリル）ア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、グリシジル（メタ）アクリレート、２−プロペン
−１−オール、５−ヘキセン−１−オール等が挙げられ
る。ここで例示したものは一例であって、特に限定する
ものではない。

【００２３】上記した化合物の高分子液晶中への共重合
または共付加量は単量体単位として０．１モル％〜７０
モル％の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．５モル
％〜５０モル％の範囲である。非液晶性化合物の共重合
または共付加量がこれよりも少ない場合、狙った共重合
または共付加効果が現れにくく、逆にこれよりも多い場
合、共重合体または共付加体で液晶相が消滅してしま
う。また上記非メソゲンモノマーは２種類以上を同時に
用いても構わない。

【００２４】本発明の高分子液晶は上記したモノマーや
反応性化合物を用いて、ラジカル重合やイオン重合ある
いは反応性ポリマーに付加させることで、単独重合や単
独付加、あるいは共重合して合成することができる。高
分子液晶の分子量は、重量平均で５０００〜１００万の
範囲、特に好ましくは１万〜５０万の範囲である。また
共重合する場合の形態はランダム、ブロック、グラフ
ト、交互など種々の形態をとることが可能である。

【００２５】本発明で用いるコレステリック高分子液晶
材料には、耐侯性の向上を目的としてヒンダードアミン
やヒンダードフエノール等の各種酸化防止剤を添加して
もよい。以上に列挙した種々成分の添加量は組成物中に
０．０１〜５重量％の範囲が好ましい。

【００２６】投射型可逆表示媒体の支持基板としては、
可視光波長範囲で透明であればよくポリエステル、アセ
テート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリイミ
ド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリオレフィン等のプラスチックフィル
ムが使用され、その厚みは１０〜１０００μｍの範囲か
ら選択され、より好ましくは２５〜２００μｍの範囲で
ある。

【００２７】本発明の投射型可逆表示媒体においては、
コレステリック高分子液晶を基板に対して液晶分子が水
平配向し、かつラセン軸が基板に対して垂直に配向した
グラジャン組織（図２）とする必要がある。延伸ＰＥＴ
等を支持基板とする場合は、コレステリック高分子液晶
材料を塗布／乾燥し製膜した後、コレステリック高分子
液晶材料が液晶性を示す温度範囲で保持することによ
り、基材の配向を用いて水平配向したグラジャン組織を
得ることができる。一方、配向を持たない基材を用いる
場合は、基材上にＰＶＡ、ＰＶＢ、ポリイミド等コレス
テリック高分子液晶材料と実質的に非相溶な樹脂膜を形
成し、ラビング処理した配向膜を用いることも好適に実
施される。このとき好ましい配向膜の厚みは０．１〜２
０μｍであり、特に好ましくは０．５〜１０μｍの範囲
から選択される。

【００２８】さらに、本発明の投射型可逆表示媒体にお
いては、２つの可逆感熱記録層を積層して用いるため、
２つの可逆感熱記録層の間にＰＶＡ、ＰＶＢ、ポリイミ
ド等コレステリック高分子液晶材料と実質的に非相溶な
樹脂を用いて分離層を形成することも好適に実施され
る。このとき好ましい分離層の厚みは０．１〜２０μｍ
であり、特に好ましくは０．５〜１０μｍの範囲から選
択される。この範囲より厚い場合はサーマルヘッド等を
用いて第二の可逆感熱記録層側から印字を行う場合に第
一の可逆感熱記録層に十分な印字を行うことができず、
またこの範囲より薄い場合は十分な分離効果が得られな
い。さらに分離層を形成後、第二の可逆感熱記録層を形
成する前に分離層にラビング処理を施し、第二の可逆感
熱記録層に十分な配向を得ることも好適に実施される。

【００２９】次に、表面保護層について述べる。表面保
護層に求められる特性は、耐磨耗性、耐熱性、耐圧性、
表面摩擦性及び表面潤滑性である。それらを満たす材料
の一つとしては、紫外線硬化樹脂、及び電子線硬化樹脂
などの熱硬化性樹脂が挙げられる。紫外線硬化樹脂、及
び電子線硬化樹脂は多官能モノマーや多官能オリゴマー
の重合反応により膜を形成するため、機械的強度の強い
強靭な表面保護層となる。このような樹脂の具体的な材
料としては、ポリエステルアクリレート、ポリエステル
メタクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリスチ
リルメタクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ウ
レタンアクリレート、エポキシアクリレート（特にビス
フェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノール
Ｓ型の骨格をそれぞれもつエポキシアクリレートやフェ
ノールノボラック型エポキシアクリレート）、ポリカー
ボネート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンア
クリレート、メラミンアクリレート、等の多官能オリゴ
マーで官能基数が１〜１０のものが好ましく使用され
る。また、２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘ
キシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、
１，６ヘキサジオールアクリレート等の単官能モノマー
も好ましく使用される。

【００３０】次に、投射型可逆表示媒体の作成方法につ
いて述べる。まず第一の可逆感熱記録層を構成するコレ
ステリック高分子液晶材料を加熱溶融するか溶媒に溶解
し塗布液とし、基板フィルム上に塗布・乾燥させ第一の
可逆感熱記録層を製膜し、次に樹脂をコレステリック高
分子液晶材料に対する貧溶媒に溶解した樹脂溶液を用い
て第一の可逆感熱記録層上に分離層を形成する。さらに
第二の可逆感熱記録層を構成するコレステリック高分子
液晶材料を加熱溶融するか溶媒に溶解し塗布液とし、ラ
ビング等配向処理を施した分離層上に塗布・乾燥させ第
二の可逆感熱記録層を製膜し、第一および第二の可逆感
熱記録層を構成するコレステリック高分子液晶材料が液
晶相を示す温度で熱アニールすることにより作製でき
る。このとき反応性基を有するコレステリック高分子液
晶材料を用い可逆感熱記録層を構成するコレステリック
高分子液晶材料を架橋することも可逆感熱記録媒体の表
示特性の安定化、素子構成や作製プロセスの簡略化を目
的とし好適に実施される。

【００３１】すなわち、架橋によってコレステリック高
分子液晶材料からなる可逆感熱記録層の強度が高くなる
と共に、架橋によってコレステリック高分子液晶材料の
配向状態が固定され、コレステリック液晶相温度領域で
固定された配向状態をとりやすい。したがって、表示記
録された情報を消去する場合等において、加熱後、ガラ
ス相転移温度以下に冷却する際の冷却速度の制御等が容
易となり表示特性が安定化する。さらに第一および第二
の可逆感熱記録層は、同種の高分子化合物からなるた
め、それぞれの層を作製する際の塗布液を構成する溶媒
も同種のものが用いられる。この場合、第一の可逆感熱
記録層が架橋されていると、第二の可逆感熱記録層を形
成する際に第一の可逆感熱記録層が第二の可逆感熱記録
層の塗布液中の溶媒によって浸食される等の弊害を生じ
ない。架橋の方法としては、例えば、基材上に第一の可
逆感熱記録層を形成し液晶相を示す温度に加熱して第一
の可逆感熱記録層を架橋させた後、第一の可逆感熱記録
層上に第二の可逆感熱記録層を形成し再び液晶相を示す
温度に加熱して第二の可逆感熱記録層を架橋させること
により分離層を含まない構成も作製できる。勿論、第一
の可逆感熱記録層のみを架橋し、第二の可逆感熱記録層
は必ずしも架橋しなくともよい。したがって、架橋によ
り特に分離層を要しないため、素子構成が簡略でき、か
つ、作製プロセスが簡略できる。第一および第二の可逆
感熱記録層を合わせた厚みは１〜４０μｍの範囲から、
特に好ましくは２〜２０μｍの範囲から選択され、第一
および第二の可逆感熱記録層それぞれの厚み０．５〜２
０μｍの範囲から選択される。感熱記録層がこれよりも
厚くなると、サーマルヘッド等で表示を行うとき、高い
エネルギーが必要となり繰り返し性に問題があり、これ
も薄いと、選択反射光の半値幅が広がりコントラストが
低下する。

【００３２】表面保護層は、第一および第二の可逆感熱
記録層を製膜後に、第二の可逆感熱記録層上に表面保護
層材料を塗布・乾燥、紫外線や電子線、熱を付与するこ
とにより硬化させて形成し、熱可逆表示媒体を作製す
る。表面保護層の厚みは好ましくは０．１〜２０μｍの
範囲から選択される。

【００３３】こうして作製した熱可逆表示媒体は、レー
ザーやサーマルヘッドによって情報を表示記録すること
が可能である。レーザーやサーマルヘッドを用いて媒体
を、部分的に、コレステリック高分子液晶材料の等方相
−液晶相相転移温度以上まで加熱し、高分子液晶材料の
ガラス相転移温度以下まで急激に冷却すると、コレステ
リック高分子液晶材料の等方相−液晶相相転移温度以上
の光学的等方状態が、ガラス相転移温度以下のガラス状
態に固定されて、透明な等方相ガラス状態を示す領域を
形成することができる。記録を行っていない領域はコレ
ステリック高分子液晶材料のラセンピッチがガラス相転
移温度以下で固定され、選択反射を示す領域である。こ
の透明な等方相ガラス状態とラセンピッチがガラス相転
移温度以下で固定され特性反射を示す状態を可逆表示媒
体上に形成することにより、情報の表示記録が行える。

【００３４】表示記録された情報を消去する場合は、ヒ
ートローラーやホットスタンパー等を用いて、可逆表示
媒体全体をコレステリック高分子液晶材料のコレステリ
ック液晶相あるいは等方相−液晶相相転移温度以上まで
加熱し、高分子液晶材料のガラス相転移温度以下まで徐
々に冷却することで、熱可逆表示媒体全体が選択反射に
より発色した液晶相ガラス状態をとり、情報の消去が行
える。なお、本発明の投射型可逆表示媒体は、熱と共に
電場をかけて記録／表示を行っても差し支えない。

【００３５】

【実施例】コレステリック高分子液晶の合成 ホストメソゲンモノマーとして構造式Ｉを１５４ｇ、カ
イラルモノマーとして構造式ＩＩ（Ｓ）４０ｇを、非メ
ソゲンモノマーとして２−ヒドロキシエチルアクリレー
トを６ｇ用い、ＡＩＢＮ（アゾイソブチルニトリル）
０．４ｇを開始剤、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）３０
０ｇを溶媒として共重合し、メタノールにて再沈殿精製
を行い下記構造式ＩＩＩ（Ｓ）で示されるコレステリッ
ク高分子液晶１９０ｇを得た。重量平均分子量は１０万
（ＧＰＣによるポリスチレン換算）。またカイラルモノ
マーとして構造式ＩＩ（Ｒ）を用いた以外は同様にして
下記構造式ＩＩＩ（Ｒ）で示されるコレステリック高分
子液晶を得た。重量平均分子量は１０万。ここで構造式
ＩＩＩ（Ｓ）コレステリック高分子液晶は左巻きのラセ
ン構造を有し、構造式ＩＩＩ（Ｒ）コレステリック高分
子液晶は右巻きのラセン構造を有する。

【００３６】

【化３】

【００３７】実施例１ 上記高分子液晶ＩＩＩ（Ｓ）の３０ｗｔ％ＭＥＫ溶液
を、１００μｍの透明ＰＥＴフィルム上にバーコーター
を用いて塗布・乾燥し、厚さ５μｍの第一の可逆感熱記
録層を形成した。この上にＰＶＢの１０ｗｔ％ＩＰＡ溶
液をバーコーターを用いて塗布・乾燥し、厚さ１μｍの
分離層を形成し表面をラビング処理した。さらにこの上
に上記高分子液晶ＩＩＩ（Ｒ）の３０ｗｔ％ＭＥＫ溶液
を用いて塗布・乾燥し、厚さ５μｍの第二の可逆感熱記
録層を形成した。作製した媒体をオーブンにいれ８０℃
で１時間アニールし配向処理した。処理した膜は黄色の
特性反射を示した。最後に表面保護層として１％の炭酸
カルシウムのフィラーを分散させた紫外線硬化組成物
（商品名：アロニックスＵＶ３７００Ｎ：東亜合成
（株）製）を塗布、メタルハライドランプを用いて紫外
線硬化することで、約１μｍの表面保護層を光散乱層の
上に形成し熱可逆表示媒体を作製した。

【００３８】実施例２ 上記高分子液晶ＩＩＩ（Ｓ）２０ｇおよびジフェニルメ
タンジイソシアネート（ＭＤＩ）０．６ｇをＭＥＫに溶
解し３０ｗｔ％溶液を作製した。この溶液を１００μｍ
の透明ＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布・
乾燥し、厚さ５μｍの第一の可逆感熱記録層を形成し、
オーブンにいれ８０℃で４時間アニールし配向処理と同
時に架橋させた。この上に上記高分子液晶ＩＩＩ（Ｒ）
およびＭＤＩ０．６ｇをＭＥＫに溶解した３０ｗｔ％溶
液をバーコーターにて塗布・乾燥し、厚さ５μｍの第二
の可逆感熱記録層を形成し、再びオーブンにいれ８０℃
でさらに８時間アニールし配向処理と同時に架橋させ
た。処理した膜は黄色の特性反射を示した。さらに実施
例１と同様に表面保護層を形成し熱可逆表示媒体を作製
した。

【００３９】コレステリック高分子液晶の合成 ホストメソゲンモノマーとして構造式Ｉを１６０ｇ、カ
イラルモノマーとして構造式ＩＩ（Ｓ）４０ｇを用い、
ＡＩＢＮ（アゾイソブチルニトリル）０．４ｇを開始
剤、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）１８５ｇを溶媒とし
て共重合し、メタノールにて再沈殿精製を行い下記構造
式ＩＶ（Ｓ）で示されるコレステリック高分子液晶を得
た。重量平均分子量は１０万（ＧＰＣによるポリスチレ
ン換算）。またカイラルモノマーとして構造式ＩＩ
（Ｒ）を用いた以外は同様にして下記構造式ＩＶ（Ｒ）
で示されるコレステリック高分子液晶を得た。重量平均
分子量は１０万。ここで構造式ＩＶ（Ｓ）コレステリッ
ク高分子液晶は左巻きのラセン構造を有し、構造式ＩＶ
（Ｒ）コレステリック高分子液晶は右巻きのラセン構造
を有する。

【００４０】

【化４】

【００４１】実施例３ コレステリック高分子液晶として構造式ＩＶ（Ｓ）およ
び構造式ＩＶ（Ｒ）を用いた以外は実施例１と同様に熱
可逆表示媒体を作製した。作製した膜は黄色の特性反射
を示した。

【００４２】比較例１ 上記高分子液晶ＩＩＩ（Ｓ）の３０ｗｔ％ＭＥＫ溶液
を、１００μｍの透明ＰＥＴフィルム上にバーコーター
を用いて塗布・乾燥し、厚さ５μｍの第一の可逆感熱記
録層を形成し、オーブンにいれ８０℃で１時間アニール
し配向処理した。処理した膜は黄色の特性反射を示し
た。この上に実施例１と同様に表面保護層を形成し熱可
逆表示媒体を作製した。

【００４３】比較例２ 電子供与性呈色性化合物としてクリスタルヴァイオレッ
トラクトン５ｇ、フェノール性顕色剤として没食子酸プ
ロピル５ｇ、可逆剤としてプレグネロン５ｇを２．５％
ポリビニルアルコール水溶液５０ｇとともにボールミル
で２４時間微粉砕し、得られた混合分散液に１０％ポリ
ビニルアルコール水溶液２０ｇおよび水４０ｇを加えた
後、よく混合し塗布液を作製した。凝集を抑えながら作
製した塗布液を厚み１００μｍの透明ＰＥＴフィルム上
にバーコーターを用いて塗布・乾燥させ後、スーパーカ
レンダーで処理し、オーブンにいれ６０℃に加熱し全面
が発色した可逆感熱記録層を形成した。記録層膜厚は膜
厚は約１０μｍであった。

【００４４】＜熱可逆表示媒体の評価＞ （透過率）サーマルヘッド印字評価装置によって熱可逆
表示媒体に透明像を印字し、紫外可視分光光度計を用い
て非印字部と印字部の波長６００ｎｍにおける透過率を
測定した。なお、サーマルヘッドの印字条件は、８ｄｏ
ｔ／ｍｍ、０．３ｍＪ／ｄｏｔである。 （コントラスト） ブルーと白色とのコントラストを目視にて評価した。 ○：コントラストが良好 △：コントラストがやや良 ×：コントラストが不良 結果を表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】表より実施例１および実施例２と比較例１
との比較から、本発明において互いに逆向きのラセン構
造を有するコレステリック高分子液晶を積層する構成が
必須であることが判る。また、実施例１と実施例３よ
り、本発明に用いるコレステリック高分子液晶材料とし
て液晶性モノマーと非液晶性モノマーとの共重合体を使
うことにより、印字部の透明性が向上し、コントラスト
の高い可逆表示媒体が作製できることが判る。さらに実
施例１および実施例２の可逆感熱記録媒体を１２０℃の
熱ローラーを用いて印字部の消去を行ったところ、実施
例１の媒体は実施例２の媒体と比較して中央部と周辺部
で投射色にムラがあった。このことからコレステリック
高分子液晶材料の架橋は、可逆記録媒体の表示特性の安
定化にも効果があることが判った。最後に、比較例２の
感熱色素を用いた可逆記録媒体と、本発明の可逆記録媒
体を比較すると、感熱色素系ではバインダー樹脂中に各
感熱成分の微結晶を分散しているため透明性が低く、本
発明のようなコントラストの高い投射画像が得られてい
ないことが判る。

【００４７】

【発明の効果】本発明は互いに逆向きのラセン構造を有
するコレステリック高分子液晶を積層し、特定の波長で
の透過率を熱の印加だけで制御するため、簡単な方法で
記録可能であり、鮮明な色表示で高いコントラストの投
射画像が可能な可逆性記録表示媒体を供給できる。ま
た、本発明によれば共重合するカイラルモノマー量の変
更や、熱アニール温度の変更により作製時に投射色の調
整が可能であり、色素の光吸収によりカラー表示を行う
ものではないので、記録層を薄くしても十分なコントラ
ストが得られる。このため材料費の低減や、印字エネル
ギーの低減がはかれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投射型可逆表示媒体の好ましい実施の
形態をそれぞれ示す断面図である。

【図２】本発明の投射型可逆表示媒体を原理を示す説明
図である。

【図３】本発明の投射型可逆表示媒体の分光特性を示す
グラフである。

【符号の説明】

１ 支持体 ２ 第一の可逆感熱記録層 ３ 第二の可逆感熱記録層 ４ 分離層 ５ 表面保護層 ６ 配向膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材上にコレステリック高分子液晶層か
   らなる第一の可逆感熱記録層および第一の可逆感熱記録
   層上に第一の可逆感熱記録層を構成するコレステリック
   高分子液晶層と逆向きのラセン構造を有するコレステリ
   ック高分子液晶層からなる第二の可逆感熱記録層を有
   し、第一の可逆感熱記録層を構成するコレステリック高
   分子液晶材料と第二の可逆感熱記録層を構成するコレス
   テリック高分子液晶材料のコレステリックピッチが等し
   く、少なくとも熱の印加により可逆的に透過光量を制御
   すること特徴とする投射型可逆表示媒体。
2. 【請求項２】 第一の可逆感熱記録層を構成するコレス
   テリック高分子液晶材料および第二の可逆感熱記録層を
   構成するコレステリック高分子液晶材料の等方相ガラス
   状態と液晶相ガラス状態とを用いて記録／表示を行うこ
   とを特徴とする請求項１に記載の投射型可逆表示媒体。
3. 【請求項３】 第一の可逆感熱記録層および第二の可逆
   感熱記録層を構成するコレステリック高分子液晶材料が
   メソゲン性モノマーと非メソゲン性モノマーの共重合体
   からなることを特徴とする請求項１に記載の投射型可逆
   表示媒体。
4. 【請求項４】 第一の可逆感熱記録層および第二の可逆
   感熱記録層を構成するそれぞれのコレステリック高分子
   液晶材料のうち、少なくとも第一の可逆感熱記録層を構
   成するコレステリック高分子液晶材料が架橋されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の投射型可逆表示媒
   体。