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記録表示媒体及びその製造方法
説明

記録表示媒体及びその製造方法

【課題】液晶層の厚みを一定に保持でき、液晶化合物の流動による液晶層の厚みや液晶化合物濃度(発色状態)の偏りを防ぐことができ、均一で綺麗な表示が可能な記録表示媒体を提供する。
【解決手段】基材1と、該基材1上のコレステリック液晶化合物を含有する液晶層3と、該液晶層3上の保護層4とを有し、該基材1と該保護層4間に隔壁2を有する記録表示媒体であって、前記隔壁2が、コレステリック液晶化合物を含有し、前記隔壁2に含有されるコレステリック液晶化合物が、前記液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物と異なる記録表示媒体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、書き換え可能、かつ感熱式の特定色又はフルカラーによる記録表示が可能な記録表示媒体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
フルカラーを記録することが可能で書き換えが不可能な記録材料としてはカラー写真やカラーコピーが知られている。書き換えが可能でフルカラーではない記録材料としては、ベヘン酸等の長鎖アルキルカルボン酸誘導体を含む感熱記録材料やスピロピラン誘導体等のフォトクロミック化合物を利用した光記録材料、その他、磁気や光磁気等のメモリー材料が知られている。
【0003】
これまでの記録材料はフルカラーと書き換え可能な特性を両立するものではなかった。確かに表示材料の中にはテレビや液晶表示等のように表示が変化し、かつフルカラーのものが存在するが財布の中に収まる程度の薄いカードとして用いたり電源なしにいつまでも安定に画像を表示しておくことはできないため、記録材料の代わりに使うことはできなかった。
【0004】
近年、液晶性化合物を用いる新しい方法で書き換え可能なフルカラー記録が達成され、特開平11−281945号公報、特開2000−225772号公報には、該方法を利用した可逆性感熱記録媒体であって、感熱記録層中にスペーサーを有する記録媒体が開示されている。
【0005】
しかし、上記公報で用いるスペーサーは、シリカ等の球状粒子であるため、液晶化合物の流動による液晶層の厚みや液晶化合物濃度の偏りを充分に防げるものではないし、目視でスペーサが判別できないように、スペーサーの大きさ、設置密度等に制約を受けるという問題もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記従来の問題に鑑み、液晶層の厚みを一定に保持でき、液晶化合物の流動による液晶層の厚みや液晶化合物濃度(発色状態)の偏りを防ぐことができ、均一で綺麗な表示が可能な記録表示媒体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
また、本発明は、隔壁の大きさ、設置密度等に制約を受けない記録表示媒体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
また、本発明は、偽造防止媒体としての使用が可能な記録表示媒体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
【0010】
即ち、本発明第一の記録表示媒体は、基材と、該基材上のコレステリック液晶化合物を含有する液晶層と、該液晶層上の保護層とを有し、該基材と該保護層間に隔壁を有する記録表示媒体であって、前記隔壁が、コレステリック液晶化合物を含有し、前記隔壁に含有されるコレステリック液晶化合物が、前記液晶層に含有されるコレステリック液晶化合物と異なることを特徴とする。
【0011】
また、本発明第二の記録表示媒体は、基材と、該基材上のコレステリック液晶化合物を含有する液晶層と、該液晶層上の保護層とを有する記録表示媒体であって、前記液晶層に含有されるコレステリック液晶化合物とは異なるコレステリック液晶化合物を含有する偽造防止部を有することを特徴とする。
【0012】
また、本発明の記録表示媒体の製造方法は、コレステリック液晶化合物の有機溶媒溶液を基材上に塗布して液晶層を形成する工程と、該液晶層上に保護層を塗布形成する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明第一の記録表示媒体は、基材と保護層間に隔壁を有するため、液晶層の厚みを一定に保持でき、液晶化合物の流動による液晶層の厚みや液晶化合物濃度(発色状態)の偏りを防ぐことができ、均一で綺麗な表示が可能となる。更に、隔壁がコレステリック液晶化合物を含有するため、隔壁に含有されるコレステリック液晶化合物と、液晶層に含有されるコレステリック液晶化合物が同じであれば、隔壁の大きさ、密度等に制約を受けないし、両者が異なる場合には、偽造防止媒体としても使用できる。
【0014】
また、本発明第二の記録表示媒体は、液晶層に含有されるコレステリック液晶化合物とは異なるコレステリック液晶化合物を含有する偽造防止部を有するため、偽造防止媒体として好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
【0016】
まず、本発明第一の記録表示媒体について説明する。
【0017】
図1は、本発明第一の記録表示媒体の一例を示す概略断面図である。図1において、1は基材、2は隔壁、3はコレステリック液晶化合物を含有する液晶層、4は保護層、5は親油性層である。
【0018】
基材1としては、高分子フィルム、薄いガラス板、金属板などが使われるが、基材1と保護層4のうち少なくとも一方は、少なくとも一部の光が透過するような透明性が必要である。また、後に述べるように記録の書き込みや消去に光を使う場合には、いずれか一方が光を吸収することが望ましい。基材1の厚さは特に限定されないが、5μm〜2mmが好ましい。
【0019】
図1(b)に示すように、基材1と、液晶層3の間に、親油性層5を有すると、基材1表面がコレステリック液晶化合物となじみやすくなるため、液晶層3を基材1上に均一に形成することができ、更に液晶層3の厚みを厚くすることができる。特に、コレステリック液晶化合物の有機溶媒溶液を基材1上に塗布して液晶層3を形成する場合に有効である。
【0020】
親油性層5の形成方法としては特に限定されないが、例えばポリイソブチレンなどの粘着性の樹脂を基材1上に塗布することにより形成することができる。また、親油性スメクタイト、親油性粒子などの親油性を有するフィラー等を、直接基材1上に塗布する、またはアクリル系樹脂等の樹脂に分散させ、表面にフィラーが突出するように基材1上に塗布することにより形成することができる。塗布方法としては、スピンコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法等が使用できる。親油性層5の厚さは特に限定されないが、0.1μm〜100μmが好ましい。尚、基材1自体が親油性を有する場合には、別に親油性層を形成しなくてもよい。
【0021】
隔壁2は、コレステリック液晶化合物を含有する透明な樹脂よりなり、基材1と保護層4の間に設けられる。
【0022】
隔壁2に含有されるコレステリック液晶化合物は、液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物と同じであっても異なっていてもよい。また、一部の隔壁2に含有されるコレステリック液晶化合物のみ、液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物と異なるものとし、他の部分の隔壁2に含有されるコレステリック液晶化合物を、液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物と同じものとしてもよい。両者が同一の場合には、液晶層3と隔壁2が同じ色を呈するため、たとえ目視で確認できる様な大きさ(裸眼で確認できるもので、およそ100μm以上)の隔壁であっても、全面を均一な色で記録表示することが可能であり、隔壁の大きさ、密度等に制約を受けない。一方、両者が異なる場合には、液晶層3と隔壁2が同じ温度でも異なる色を呈する場合があるため、目視で確認できる様な大きさの隔壁2を有すると、偽造防止媒体として使用できる。もちろん、目視で確認できない大きさの隔壁2を有する場合でも、拡大鏡、写像装置等で拡大して確認できるものであれば、偽造防止媒体として使用できる。
【0023】
隔壁2中のコレステリック液晶化合物の含有割合は特に限定されないが、液晶層と同等の発色をさせるためには、隔壁2を構成する樹脂100重量部に対し10重量部〜200重量部が好ましい。
【0024】
隔壁2の形状は特に限定されず、板状、柱状等いずれでもよいが、液晶化合物の流動による液晶層3の厚みや液晶化合物濃度の偏りを充分に防ぐためには、板状のものが好ましく、基材1に固着されているものがより好ましい。また、液晶層3の配向性向上の為には、表面が平滑なものが好ましい。
【0025】
隔壁2を形成するパターンは特に限定されず、図2(a)に示すようなストライプ状、図2(b)に示すような格子状等が挙げられる。また、隔壁2と液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物を異なるものとして、偽造防止媒体として使用する場合には、図2(c)に示すような文字パターン、図形パターン、記号パターン等としてもよい。更に、例えば、ストライプ状のパターン中に文字パターンを形成し、文字パターンを構成する隔壁2のみ液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物と異なるコレステリック液晶化合物を含有させてもよい。
【0026】
また、隔壁の大きさ、密度等は適宜設定すればよいが、例えば板状の隔壁をストライプ状に設ける場合、隔壁の高さを3μm〜55μm、隔壁の幅と間隔を以下の様な範囲とするのが好ましい。
(1)隔壁と液晶層に含有されるコレステリック液晶化合物が同じ場合
幅:5μm〜1mm、間隔:5μm〜5mm
(2)隔壁と液晶層に含有されるコレステリック液晶化合物が異なる場合
i)偽造防止媒体として使用しない場合
幅:5μm〜5mm、間隔:100μm以上、好ましくは100μm〜5mm
ii)目視で確認できる偽造防止媒体として使用する場合
幅:100μm〜5mm、間隔:100μm以上、好ましくは100μm〜5mm
iii)目視で確認できない偽造防止媒体として使用する場合
a)隔壁を目視で確認できないようにする場合
幅:5μm〜50μm、間隔:5μm〜5mm
b)液晶層を目視で確認できないようにする場合
幅:5μm〜5mm、間隔:5μm〜50μm
【0027】
隔壁2の高さが液晶層3の厚さより大きいと、保護層4と隔壁2の接触面積が大きいため、保護層4の密着性が向上する。保護層4の密着性を充分に向上させるためには、隔壁2の高さを液晶層3の厚さより0.5μm〜5μm大きくすることが好ましい。
【0028】
また、隔壁2の少なくとも表面に撥油性を持たせると、隔壁2表面の液晶離れが良好になる。そのため、液晶層3形成時にコレステリック液晶化合物が隔壁2上に残りにくくなり、隔壁2と保護層4の密着性が向上する。また、隔壁2が図2(b)に示すように格子状に設けられている場合でも、隔壁2に囲まれた領域内へコレステリック液晶化合物が入り易くなる。特に、コレステリック液晶化合物の有機溶媒溶液を基材1上に塗布して液晶層3を形成する場合に有効である。
【0029】
撥油性を有する隔壁2は、例えば、フッ素系添加剤含有樹脂、フッ素基含有樹脂、フッ素基含有樹脂と他の樹脂との混合樹脂等により形成することができる。また、撥油性を有さない隔壁2を形成後に、これらの樹脂を隔壁2表面に塗布する、フッ素系添加剤で表面処理する等により撥油性層を形成してもよい。
【0030】
隔壁2を構成する樹脂としては、例えば、以下に示すような、樹脂自身が感光性を有するもの、樹脂自身に感光性はないが、感光性樹脂を用いてパターニングできるもの、スクリーン印刷、プリンター等で隔壁を直接描画できるもの等が挙げられる。
【0031】
[樹脂自身が感光性を有するもの]
<感光性樹脂>
いわゆる、フォトレジスト材料といわれている樹脂で、マスクパターンを用いて特定の光を照射した場合、光を受けるか、受けないかによって、アルカリ性溶液に代表される現像液に対する溶解度の差が生じ、マスクと同じパターン、またはその逆のパターンが溶解されずに残る性質のある樹脂を用いることができる。また、現像液のような液体ではなく電子線照射などによる分解で除去される樹脂でも良い。具体的には、ポリイミド系、ノボラック系、フェノール系、エポキシ系、スチレン系、アクリル系などの樹脂等が挙げられ、液状のもの、フィルム状のもの、いずれも用いることができる。
【0032】
<光重合開始剤の添加によって重合するもの>
具体的には、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、エステルアクリレート系、アクリレート系、エポキシ系、ビニルエーテル系などの樹脂成分を用いることができる。
【0033】
これらは、モノマーであっても、オリゴマーであってもよく、二種類以上を混合して用いることもでき、各種添加剤を混合してもよい。例えば、ウレタンアクリレート系として、ウレタンアクリレートオリゴマーを用いる場合は、単官能や多官能のアクリレートモノマー、光重合開始剤、各種添加剤などを加えて用いることができる。
【0034】
光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系、パーオキシド系、ヨードニウム塩、スルホニウム塩等のカチオン系などを用いることができる。添加剤としては、重合遅延剤、熱重合禁止剤、充填剤、表面改質剤などを用いることができる。また、着色剤として、顔料、染料を添加しても構わない。
【0035】
[樹脂自身に感光性はないが、感光性樹脂を用いてパターニングできるもの]
感光性樹脂を現像するときに同時に除去できる樹脂、或いは現像された感光性樹脂パターンを破壊することなく、感光性樹脂を現像したのとは異なる現像液又は方法で除去できる樹脂であれば、どのような樹脂を用いてもよい。例えば、アルカリ水溶液で現像可能な感光性樹脂を用いた場合には、アルカリ可溶型のポリイミド樹脂、アクリル樹脂などを用いることができる。
【0036】
[スクリーン印刷、プリンター等で隔壁を直接描画できるもの]
所望の高さの隔壁を形成できるものであれば、特に限定されず、例えば、インキ中の揮発性溶剤が蒸発することによって乾燥固化する蒸発乾燥型インキ、大気中の酸素がインキに吸収され乾燥固化する酸化重合型インキ、硬化剤を混合することによって反応硬化させる2液反応型インキ、紫外線を照射させて硬化させる紫外線硬化型インキなどのいずれをも用いることができる。
【0037】
隔壁2の形成方法は特に限定されないが、シルクスクリーン、フレキソ印刷などの印刷や、インクジェットプリンター等での描画、フォトリソグラフィー技術、転写などの方法が挙げられる。
【0038】
液晶層3は、コレステリック液晶化合物のみからなる層であってもよいし、バインダー樹脂中にコレステリック液晶化合物を分散させた層であってもよい。また、液晶層3は、色素、酸化防止剤等の添加剤を含むことができ、2色性の染料を含むことにより、可視部に反射色を示さないコレステリック液晶化合物も使用することができる。これら添加物の含有量は、コレステリック液晶化合物に対して10重量%以下であることが好ましい。液晶層3の厚さは特に限定されないが、3μm〜50μmが好ましい。
【0039】
液晶層3の形成方法は特に限定されず、例えば、コレステリック液晶化合物を溶融状態まで加熱して基材1上にキャストする方法が挙げられる。また、溶融状態までの加熱が不要な方法として、コレステリック液晶化合物を有機溶媒に溶解して基材1上に塗布し、その後乾燥して有機溶媒を除去することにより、液晶層3を構成する方法が挙げられる。
【0040】
塗布の方法としては、特に限定されず、スピンコート法、バーコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法等の一般的な方法を使用できる。また、有機溶媒としては、コレステリック液晶化合物を溶解可能なものであれば、特に限定されず、例えばトルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、塩化メチレン等が挙げられる。
【0041】
有機溶媒は、少なくとも、コレステリック液晶化合物を溶解し得る量を用いればよいが、コレステリック反射色の特徴である金属的な光沢を活かした液晶層3を得るためには、コレステリック液晶化合物の濃度ができるだけ高い方が好ましい。具体的には、用いるコレステリック液晶化合物と有機溶媒の組み合わせにより異なるが、一般的には、コレステリック液晶化合物100重量部に対して、100重量部〜1500重量部の範囲で使用するのが好ましい。
【0042】
また、コレステリック液晶化合物をインキ化して、または一般的なインキに混合して、印刷によって液晶層3を形成することもできる。印刷方法としては特に限定されず、オフセット印刷、凸版印刷、シルク印刷、フレキソ印刷等の一般的方法を使用でき、インクジェットプリンター等での描画、転写等の印刷方法も使用できる。
【0043】
保護層4としては、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、紫外線硬化型樹脂などの合成樹脂、シロキサン化合物等の無機材料、あるいはオルガノシロキサン等の有機・無機ハイブリッド材料、ガラス板などが使用でき、耐熱性、可撓性、液晶層3との密着性に優れるものを適宜選択すればよい。
【0044】
保護層4の形成方法としては特に限定されず、例えば、スピンコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法等により前記材料を塗布する、または樹脂フィルムやガラス板等の場合には積層する等により形成される。保護層4の厚さは特に限定されないが、隔壁2の上部における厚さが、1μm〜2mmが好ましい。
【0045】
隔壁2及び液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物としては、特に限定されないが、液晶状態で、加熱温度に応じて発色し、該温度から急冷することで該発色した状態を保持するもの(色を固定できる化合物)が好ましい。
【0046】
液晶状態で、加熱温度に応じて発色し、該温度から急冷することで該発色した状態を保持するコレステリック液晶化合物としては、例えば、以下のi)〜iv)に示すような化合物が挙げられる。
【0047】
i)二塩基酸ジコレステリルエステル
具体的には、下記一般式(I)で表される二塩基酸ジコレステリルエステルが挙げられる。
YO−CO(CH2o−R−(CH2pCO−OY……(I)
(式中、Yはコレステロールからそれに結合する水酸基を除いて得られるコレステロール残基を示し、Rは下記(a)〜(k)に示すいずれかの基であり、o、pは、それぞれ同一または異なって、1〜20の整数を示す。また、下記(f)中、lは2〜20の整数を示す。)
【0048】
【化1】

【0049】
ii)分子量が2000以下でガラス転移温度が35℃以上のコレステリック液晶性化合物。
【0050】
この化合物の分子量は、好ましくは500〜1500、更に好ましくは700〜1200であり、ガラス転移温度は、好ましくは50℃以上、更に好ましくは70〜110℃である。
【0051】
特に好ましいコレステリック液晶性化合物として、下記一般式(II)で表される化合物が挙げられる。
Z−O−CO−Q−CO−O−Z’・・・(II)
(式中Z及びZ’は各々独立してコレステリル基、水素原子又はアルキル基を、Qは炭素数2〜20の2価の炭化水素基を表し、Z及びZ’の少なくともいずれか一方はコレステリル基を表す)
【0052】
前記2価の炭化水素基としては例えば下記一般式(III)で表される基が挙げられる。
−(CH2)q−C≡C−C≡C−(CH2)r−・・・(III)
(式中q及びrは各々独立して1以上の整数であり、但しqとrとの合計は30を超えないものとする)
【0053】
好ましい例として、10,12−ドコサジインジカルボン酸ジコレステリルエステル、エイコサンジカルボン酸ジコレステリルエステル、10,12−ペンタコサジインジカルボン酸コレステリルエステル、ドデカジカルボン酸ジコレステリルエステル、12,14−ヘキサコサジインジカルボン酸ジコレステリルエステル等が挙げられる。
【0054】
iii)少なくとも2種のコレステリルエステル化合物よりなり、液晶状態で可視域以外に反射ピークを有する、または液晶状態をとることのないコレステリルエステル化合物を含む混合物。
【0055】
かかる混合物は、コレステリルエステル化合物単体が示す液晶温度範囲とは異なる温度範囲を示し、固定される反射波長の領域も異なるものとなり、混合する化合物、混合割合を適宜設定することで、液晶温度範囲、固定される反射波長の領域を任意に制御できる。その結果、化合物単体よりも低い温度での色の固定も可能となる。また、色を固定できない化合物同士の混合物の場合にも、単体が示す液晶温度範囲とは異なる温度範囲を示し、固定される反射波長の領域も異なるものとなった結果、色を固定できるようになる。
【0056】
混合物としては、ジコレステリルエステル化合物同士の混合物、ジコレステリルエステル化合物とモノコレステリルエステル化合物の混合物等が挙げられ、色を固定できる化合物と色を固定できない化合物の混合物、色を固定できない化合物同士の混合物のいずれでもよいが、色を固定できない化合物以外の化合物の少なくとも1種は、液晶状態で、加熱温度に応じて発色し、該温度から急冷することで該発色した状態を保持する、即ち色を固定する化合物であることが好ましい。
【0057】
ジコレステリルエステル化合物としては、特に限定されないが、例えば、二塩基酸ジコレステリルエステルが挙げられ、具体的には下記一般式(IV)で表される二塩基酸ジコレステリルエステルが挙げられ、sが奇数の場合は色を固定できる化合物、sが偶数の場合は色を固定できない化合物である。
YO−CO(CH2)s−O−R’−O−(CH2)sCO−OY・・・(IV)
(式中、Yはコレステリル基を示し、R’はp−フェニレン又は4,4’−ビフェニレンを示し、sは1〜20の数を示す)
【0058】
またモノコレステリルエステル化合物としては、下記一般式(V)で表される化合物が挙げられる。これは、色を固定できない、或いは殆ど固定できない化合物である。
YO−CO(CH2)t−O−R’−OH・・・(V)
(式中、Yはコレステリル基を示し、R’はp−フェニレン又は4,4’−ビフェニレンを示し、tは1〜20の数を示す)
【0059】
これらの内でも、一般式(IV)で表される二塩基酸ジコレステリルエステル同士の混合物、即ち色を固定できる化合物と色を固定できない化合物との混合物、一般式(IV)で表される二塩基酸ジコレステリルエステルのうち色を固定できる化合物と一般式(V)で表されるモノコレステリルエステルとの混合物が好ましい。
【0060】
混合割合としては特に限定されないが、2種の化合物を混合する場合には、両者の重量比が1:0.8〜1.2であることが好ましい。また、色を固定できる化合物を20重量%以上、より好ましくは40重量%〜60重量%含有させることが好ましい。このような混合割合とすることにより、液晶温度範囲、反射波長域を広く取ることができる。
【0061】
混合方法としては、従来公知の方法を使用することができ、例えば混合しようとする化合物を、塩化メチレン等のこれらを溶解する溶媒に溶解し、溶媒分を留去した後に、真空乾燥することにより粉末状の混合物を得ることができる。
【0062】
iv)分子間水素結合が可能な基を少なくとも一つ有し、ステロイド骨格を有する基、炭素数3〜20のアルキレン基を有する超構造物質を含有するコレステリック液晶。
【0063】
ここで、超構造物質とは、超分子構造を取るタイプの化合物、すなわち、分子間に働く弱い力の相互作用、具体的には水素結合により、幾何学的な秩序を有する構造を持った集合体を形成(自己組織化、自己集積化)する物質である。
【0064】
分子間水素結合が可能な基としては、特に限定されないが、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミド基、アミノ基、イミノ基、ニトリロ基、窒素を有する複素環基、例えば、ピリジル基、イミダゾリル基、アミノピリジル基、ウラシル基などが挙げられる。
【0065】
また、形成される分子間水素結合としては、特に限定されないが、カルボキシル基同士、ヒドロキシル基同士、アミド基同士、カルボキシル基とピリジル基等の窒素を有する複素環基、ヒドロキシル基とピリジル基等の窒素を有する複素環基、カルボキシル基とニトリロ基、ジアミノピリジル基とウラシル基により形成される分子間水素結合が挙げられる。
【0066】
また、ステロイド骨格を有する基としては、特に限定されないが、コレステロールからそれに結合する水酸基を除いて得られるコレステロール残基、ジヒドロコレステロールからそれに結合する水酸基を除いて得られるジヒドロコレステロール残基、コール酸からそれに結合する水酸基を除いて得られるコール酸残基、β−シトステロールからそれに結合する水酸基を除いて得られるβ−シトステロール残基、α−スピナステロールからそれに結合する水酸基を除いて得られるα−スピナステロール残基等が挙げられ、これらのうちでも様々な色を呈することが可能であるため、コレステロール残基、ジヒドロコレステロール残基が好ましい。
【0067】
また、アルキレン基の炭素数は3〜20、好ましくは3〜11である。炭素数が20を越えると、超構造の液晶状態での粘性が増加して温度変化への応答が遅くなるおそれがあり、炭素数が3未満では超構造の液晶状態からの急冷操作によるコレステリック反射色の固定化が難しいので好ましくない。
【0068】
超構造物質の分子量は、好ましくは385〜900、より好ましくは500〜800である。分子量が900を越えると超構造の液晶状態での粘性が増加して温度変化への応答が遅くなるおそれがあり、分子量が385未満では超構造の液晶状態からの急冷操作によるコレステリック反射色の固定化が難しいおそれがある。
【0069】
超構造物質として具体的には、以下に示すコレステリルエステル化合物が挙げられる。
【0070】
【化2】

【0071】
【化3】

【0072】
(式中、Yはコレステロールからそれに結合する水酸基を除いて得られるコレステロール残基を示し、nは3〜20の整数を示す。また、Xは、−OH,−Me,−OMe,−NO2,−Cl,−Br,−I,−CNを示し、mは0〜2の整数を示し、m=2の場合には、同一の置換基でも異なる置換基でもよい。)
【0073】
コレステリック液晶の具体例としては、上記一般式(1)〜(1”)で示される化合物同士、上記一般式(2)〜(2”)で示される化合物同士、上記一般式(3)で示されnが偶数である化合物同士またはnが偶数と奇数の組み合わせにより形成される超分子化合物が挙げられ、炭素数nが同じもの単独でもよいし、炭素数nが異なるものを組み合わせてもよい。後者の場合には、炭素数n、混合比率を適宜設定することにより、液晶温度、固定できる波長域を調整することができる。
【0074】
また、上記一般式(1)〜(4)の何れかで示される化合物と上記一般式(5)〜(5”)の何れかで示される化合物との組み合わせ、上記一般式(1)〜(4)の何れかで示される化合物と4,4’−ビピリジルとの組み合わせ、上記一般式(5)〜(5”)の何れかで示される化合物とテレフタル酸との組み合わせにより形成される超分子化合物が挙げられる。これらの場合には、両者の混合比率を適宜設定することにより、液晶温度、固定できる波長域を調整することができる。両者の混合比は特に限定されないが、水素供与部と水素受容部が1:2〜2:1となるモル比で混合することがが好ましい。
【0075】
次に、本発明第二の記録表示媒体について説明する。
【0076】
図3は、本発明第二の記録表示媒体の一例を示す図であり、(a)は上面図、(b)は(a)のA−A断面図である。図3において、1は基材、3はコレステリック液晶化合物を含有する液晶層、4は保護層、6は偽造防止部である。
【0077】
図3に示すように、本発明第二の記録表示媒体は、液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物とは異なるコレステリック液晶化合物を含有する偽造防止部6を有する。図3において、偽造防止部6は、透明なバインダー樹脂中にコレステリック液晶化合物を分散させた液晶層3と、保護層4との間に設けられているが、例えば、ガラス板間にコレステリック液晶化合物を挟持させて液晶層3とするような場合には、ガラス板(保護層4)上に偽造防止部6を設けてもよい。
【0078】
偽造防止部6は、本発明第一の記録表示媒体の隔壁を構成する樹脂として前述したスクリーン印刷、プリンター等で隔壁を直接描画できる樹脂を用い、シルクスクリーン、フレキソ印刷などの印刷、インクジェットプリンター等での描画により形成することができる。偽造防止部6中のコレステリック液晶化合物の含有割合は特に限定されないが、液晶層と同等の発色をさせるためには、偽造防止部6を構成する樹脂100重量部に対し10重量部〜200重量部が好ましい。また、偽造防止部の形状、パターン等は、発色時に目視で確認できるものであれば特に限定されない。
【0079】
尚、基材1、液晶層3、保護層4の材質、厚み、形成方法等は、本発明第一の記録表示媒体と同様であるので説明は省略する。また、本発明第一の記録表示媒体と同様に、基材1と液晶層3の間に親油性層を設けてもよい。
【0080】
本発明の記録表示媒体は、部分的もしくは全体的な加熱により記録(書き込み)や記録の表示を行うことが可能である。その加熱には、サーマルヘッド、加熱ロール、レーザー光線などあらゆる方法が可能である。また、液晶温度範囲への温度コントロールが必要な加熱は、サーマルヘッドや加熱ロール等の温度をコントロールするかレーザー光線の強度やスポット径を調節すること、もしくは全体を一定の温度まで加熱した後でイメージ状の平らな金属板やゴム板で必要な温度まで降温することで可能である。
【0081】
一方、コレステリック液晶化合物の呈色を固定化させるためには、液晶をそのガラス転移温度以下へ急冷することが必要であるが、このためには、全体を冷媒や冷却された雰囲気中に浸漬する方法や、一部を冷却されたヘッドに接触させる方法等が採用される。
【0082】
本発明の記録表示媒体は、例えば、カード、オーバーヘッドプロジェクト用のシート、ラベル、チケット、これらへ貼り付ける等して使用する偽造防止部形成用部材、偽造防止媒体等として用いることができ、必要に応じ、裏面層等を更に設けてもよい。例えば、ラベルの場合、記録表示媒体の裏面に接着剤層を介して台紙が設けられる。磁気チケットの場合、上記台紙に代えて、バインダーと強磁性紛体からなる磁気記録層が設けられる。
【0083】
図4及び図5は、隔壁2と液晶層3に含有されるコレステリック液晶化合物を異なるものとし、偽造防止媒体として使用する場合の真偽判定方法の一例を説明する流れ図である。ストライプ状の隔壁2を有し、液晶層3の部分がT1℃で青色、T2℃(T1>T2)で緑色を、隔壁2の部分がT2℃で青色を呈し、液晶層3の部分の消色温度がT3℃(T2>T3)、隔壁2の部分の消色温度がT4℃(T3>T4)である媒体が本物である場合を例として、本発明の真偽判定方法の一例を説明する。
【0084】
図4に示すように、まず、T1℃まで加熱し、T2℃まで降下した後に急冷する。本物であれば、T2℃で液晶層3の部分が緑色を呈し、隔壁2の部分が青色を呈し、その状態から急冷すると、緑色の地色に青色のストライプパターンが固定される。従って、呈色しない、或いは呈色してもその状態が固定されなければ偽造品である。また、固定されたとしても、目視、或いは色差、スペクトル測定等によって、例えばパターンがストライプ状でない、地色が緑色でない等、既定のパターンと異なる状態で固定されていると判定された場合は偽造品である。
【0085】
次に、再びT1℃まで加熱し、徐冷する。パターンが消去すれば本物、消去しなければ偽造品である。尚、本発明の記録表示媒体は、書き換え可能であるため、何度でも真偽判定が可能である。
【0086】
図5に示す方法は、パターンを固定して真偽判定するまでは図4に示す方法と同様である。その後、T4℃まで加熱し、隔壁2の部分の青色が消えて透明となれば本物、そうでなければ偽造品である。次に、T3℃まで加熱し、隔壁2の部分の緑色が消えて全体が透明となれば本物、そうでなければ偽造品である。尚、T3=T4である媒体が本物である場合には、T3℃まで加熱してパターンが消去すれば本物、消去しなければ偽造品である。
【実施例】
【0087】
<実施例1>
図1(a)に示す記録表示媒体を作製した。
【0088】
厚さ188μmの黒色PETフィルム(基材1)に、スピンコート法で、隔壁形成用塗工液(ウレタンアクリレート系樹脂:下記液晶化合物(Yはコレステロール残基を示す):トルエン:光重合開始剤:重合遅延剤を重量比100:100:500:5:1の割合で混合したもの)を塗布し、マスクを介して露光、現像処理を行い、幅50μm、高さ10μmのライン状の隔壁2を、隔壁間隔300μmで形成した。
【0089】
この上に、下記液晶化合物(Yはコレステロール残基を示す)のトルエン溶液を塗布して、隔壁2間の凹部に厚さ7μmの液晶層3を形成した。
Y−O−CO−(CH2)8−C≡C−C≡C−(CH2)8−CO−O−Y
【0090】
さらに、紫外線硬化性アクリル系樹脂:メチルエチルケトン(重量比1:1)の混合溶液をスピンコート法で塗布し、紫外線照射して硬化させ、保護層4を形成した。保護層4の厚さは、隔壁2上で約5μm(液晶層3上では約8μm)であった。
【0091】
この記録表示媒体を120℃に加熱した後に115℃まで温度を下げ、その状態から冷水に浸けて急冷すると、全面が青色に固定された。
【0092】
<実施例2>
隔壁形成用塗工液中の液晶化合物を下記液晶化合物(Yはコレステロール残基を示す)とし、隔壁の幅を200μmとした以外は実施例1と同様にして記録表示媒体を作製した。
【0093】
【化4】

【0094】
この記録表示媒体を一度125℃までに加熱した後に115℃まで温度を下げてから冷水に浸けて急冷すると、隔壁2の部分は緑色、液晶層3の部分は青色に固定された。その後、再び125℃まで加熱して徐冷したところ、全体が透明になった。
【0095】
<実施例3>
図3に示す記録表示媒体を作製した。
【0096】
厚さ188μmの黒色PETフィルム(基材1)に、スピンコート法で、実施例1の隔壁形成用塗工液を塗布し、全面に紫外線を照射して硬化させ、厚さ10μmの液晶層3を形成した。その上に、実施例2の隔壁形成用塗工液を用いてスクリーン印刷法で文字パターンを印刷して紫外線硬化させ、厚さ5μmの偽造防止部6を形成した。この上に、実施例1と同様にして厚さ10μmの保護層4を形成した。
【0097】
この記録表示媒体を125℃に加熱した後に115℃まで温度を下げると、文字パターンが認識できた。
【図面の簡単な説明】
【0098】
【図1】本発明第一の記録表示媒体の一例を示す概略断面図である。
【図2】本発明第一の記録表示媒体の一例を示す部分上面図である。
【図3】本発明第二の記録表示媒体の一例を示す図である。
【図4】本発明の記録表示媒体を用いた真偽判定方法の一例を説明する流れ図である。
【図5】本発明の記録表示媒体を用いた真偽判定方法の他の例を説明する流れ図である。
【符号の説明】
【0099】
1 基材
2 隔壁
3 液晶層
4 保護層
5 親油性層
6 偽造防止部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と、該基材上のコレステリック液晶化合物を含有する液晶層と、該液晶層上の保護層とを有し、該基材と該保護層間に隔壁を有する記録表示媒体であって、前記隔壁が、コレステリック液晶化合物を含有し、前記隔壁に含有されるコレステリック液晶化合物が、前記液晶層に含有されるコレステリック液晶化合物と異なることを特徴とする記録表示媒体。
【請求項2】
前記隔壁の少なくとも表面が撥油性を有することを特徴とする請求項1に記載の記録表示媒体。
【請求項3】
前記基材と、前記液晶層の間に親油性層を有することを特徴とする請求項1または2に記載の記録表示媒体。
【請求項4】
前記隔壁の高さが前記液晶層の厚さより大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の記録表示媒体。
【請求項5】
前記隔壁が、前記基材に固着されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の記録表示媒体。
【請求項6】
基材と、該基材上のコレステリック液晶化合物を含有する液晶層と、該液晶層上の保護層とを有する記録表示媒体であって、前記液晶層に含有されるコレステリック液晶化合物とは異なるコレステリック液晶化合物を含有する偽造防止部を有することを特徴とする記録表示媒体。
【請求項7】
前記コレステリック液晶化合物が、液晶状態で、加熱温度に応じて発色し、該温度から急冷することで該発色した状態を保持するコレステリック液晶化合物であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の記録表示媒体。
【請求項8】
コレステリック液晶化合物の有機溶媒溶液を基材上に塗布して液晶層を形成する工程と、該液晶層上に保護層を塗布形成する工程とを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の記録表示媒体の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−40512(P2008−40512A)
【公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−231191(P2007−231191)
【出願日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【分割の表示】特願2002−209250(P2002−209250)の分割
【原出願日】平成14年7月18日(2002.7.18)
【出願人】(000162113)共同印刷株式会社 (488)
【Fターム(参考)】