DE2200424A1 - Abbildungssystem - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. E We ic km an ν,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K. Fincke Dipl.-Ing. V. A.Weicrmann, Dipl.-Chem. B. Huber

2200424 ⁸ MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH S60 820 MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

Kn

CASE? Z 772(XD/2573)-CIC

XEROX CORPORATIOIi, Xerox Square, Rochester, H»Y_e 14603, V.St.A«

"Abbildungssystem"

Die Erfindung betrifft Abbildungssystem,, insbesondere ein Abbildungssystem, bei dem das Abbildungsglied ein Abbildung swat er ial mit c3iolesterischen_s flüssig-kristallinen Eigenschaften umfaßte Darüberhinaus betrifft die Erfindung insbesondere ein neues System zur thermischen Bebilderung eines derartigen flüssig-kristallinen Abbildungsgliedes»

neuerer Zeit besteht ein wesentliches Interesse an der Entwicklung brauchbarerer Anwendungen, für die als "flüssige Kristalle" bekannte Substanzklaase_o Der Uame "flüssige Kristalle" ist für flüssig-kristalline Materialien üblich gov/orden, die dualistische physikalische Eigenschaften zeigen, von denen einige in typischer Weise Flüssigkeiten suge-

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ordnet werden und andere die allein für Feststoffe typisch sind. Flüssige Kristalle zeigen mechanische Eigenschaften, wie Vißkositäten, die gewöhnlich zu Flüssigkeiten gehören. Die optischen Streuungs- und Durchläüsigkeitseigenschafton flüssiger Kristalle entsprechen den Eigenschaften, die gewöhnlich nur bei Feststoffen angetroffen werden. In Flüssigkeiten oder Fluiden sind die Moleküle normalerweise in der gesamten Hasse der Substanz willkürlich verteilt und orientiert, umgekehrt sind in kristallinen Feststoffen die Moleküle im allgemeinen in einer spezifischen kristallinen Struktur starr orientiert und angeordnet. Flüssige Kristalle ähneln festen Kristallen insofern als die Moleküle der flüssigen, kristallinen Substanzen regelmäßig orientiert sind, in einer Weise analog der>aber weniger umfassend als die molekulare Orientierung und Struktur in einem Icristallinen Feststoff. Man fand, daß viele Substanzen flüssig-kristalline Eigenschaften in einem relativ engen Temperaturbereich zeigen, wobei die Substanzen unterhalb derartiger Temperaturbereiche als kristalline Feststoffe erscheinen und oberhalb derartiger Temperaturbereiche in typischer Weise als Flüssigkeiten erscheinen. Es ist bekannt, dass flüssige Kristalle in drei verschiedenen mesomorphen Formen auftreten: der smektischen, nematischen und cholesterischen Form. In jeder dieser Strukturen sind die Moleküle in einer spezifischen, einzigen Orientierung typisch angeordnet.

Man fand, daß flüssige Kristalle gegenüber einer Vielzahl von Reizen einschließlich Temperatur, Druck, fremden chemischen Verbindungen und elektrischen und magnetischen Feldern empfindlich sind oder auf sie ansprechen, wie z.B. in der britischen Patentschrift Nr. 1 235 552, der französischen Patentschrift 1 484 584, den U.S.-Patentschriften 3 409 404 und 3 439 525 und in der am 21. Januar 1970 eingereichten U. S.F-Anmeldung Nr. 4644 beschrieben ist.

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Insbesondere sind verschiedene Temperatüreffekte bei flüssigen Kristallen beschrieben worden,, vergl. die TJ.S«-Patentschriften 3 IH 836, 3 410 999, 3 415 991 und 3 441 513.

In aller jüngster Zeit sind Abbxldungssysteme aufgefunden und beschrieben worden, bei denen das Abbildungsglied ein flüssig-kristallines Material umfaßt„ vergl„ z_eB, deutsche Patentanmeldungen P 20 40 120.1 und P 20 51 505.3 sov/ie die am 5.KaI 1969 angemeldete 'u.U. Patentanmeldung Nr. 821 565. Es ist bekannt, daß cholesterisch^ flüssige Kristalle verschiedene wahrnehmbare Texturen aufweisen. Beispielsweise können cholesterisch^_? flüssige Kristalle eine homeotrope, eine fokal-konische oder eine "Grandjean"--ebene Textur annehmen, als Modifikationen der cholesterischen Mesophase selbst, wie es g.B„ von Gray G.W., in Molecular Structure and the Properties of Liquid Crystals, Academic Press, Loadon, 1962₉ Seite 39-54, beschrieben wird. Ein Abbildungssystem das von diesen verschiedenen Texturen Gebrauch macht, ist in der deutschen Patentanmeldung P 20 51 505.3 beschrieben«,

In BGUcn und wachsenden Gebieten der Technologies wie dem Gebiet der flüssigen, kristallinen Abbildungssysteme, werden oft nens Methoden, Vorrichtungen ₉ Zusammensetzungen und

_lü ..-!„,.s eerzeugnisse für die neuartige Anwendung der neuen !■echnv · entwickelt» Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuest ^rtexlhaftes System sur Abbildung auf cholesterischen, flüssig-kristallinen Teilen«

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines neuen Abbildungssystems, eines neuen Plüssigitristall-Abbildungssysteaes, das Bilder mit hoher Auflösung aus thermischer Stimulierung erzeugt, wobei das Abbildungs- oder Vorführungssystem eine Bildspeicherungskapasität besitzt, das ,Ιλ.Ι oder die Vorführung löschbar ist und die Abbildungsteile ■-'.-:■■".erv"~-rwendbar sind. Aufgabe der Erfindung ist ausserdem

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die Schaffung eines Abbildungssysteins, das weder eine Ent-. Wicklungsstufe noch, eine Vorbehandlungsstufe, wie elektrische Aufladung oder chemische Aktivierung, benötigt und für die Verwendung in Vorführungseinrichtungen geeignet ist, die thermisch oder auf andere geeignete Weise addressiert werden können; schließlich soll mit der Erfindung auch ein Farbvorführung s~ und Farbabbildungssystem geschaffen werden.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben mit einem System gelöst, indem ein Abbildungsglied, das ein Material mit einer cholesterischen, flüssig-kristallinen Phase im Zustand seiner "Grandjean"- oder "gestörten"-Textur einschließt, thermisch bebildert wird, dadurch daß Bildteile dieses Abbildungsmateriales bildartig erhitzt werden auf eine Temperatur oberhalb des Temperaturbereiches für den cholesterischen, flüssigkristallinen, mescmorphen Zustand des Materiales und man die erhitzten Teile des Abbildungsmateriales zu einer Temperatur im Temperaturbereich der cholesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase des Materiales zurückkehren läßt, wodurch die abgebildeten Gebiete den Zustand der fokal-konischen oder "ungestörten" Textur in der gewünschten Bildkonfiguration annehmen. Die erfindungsgemäßen Bilder sind löschbar und die Abbildungsteile sind wiederverwendbar.

Zum besseren Verständnis der Erfindung seien einige bevorzugte Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1 veranschaulicht in einem partiellen schematischen Querschnitt ein Abbildungsteil, das für den Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet ist.

Fig. 2 veranschaulicht in einem partiellen schematischen Querschnitt ein Abbildungsteil, das mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Abbildungsmethode mit einem Bild versehen wird.

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Pig. 3 veranschaulicht in einem partiellen schematischen Querschnitt ein Abbildungsteil, das mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Abbildungsmethode mit einem Bild versehen worden ist.

Fig. 4 ist eine Vorderansicht des bebilderten Teiles der Mg. 3.

Figur 1 veranschaulicht ein Abbildungsteil 10, das für den Gebrauch im vorteilhaften System der Erfindung geeignet ist, dabei trägt das Substrat 11 eine Schicht 12 aus Abbildungsmaterial, das ein Material umfaßt, welches eine cholesterische, flüssig-kristalline Mesophase aufweist.

Das Trägersubstrat 11 kann irgendein geeignetes Material einschließen, in verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat irgendeine geeignete Form annehmen, einschließlich die Form eines Gewebes, einer Folie, eines Laminates oder dergleichen, eines Streifens,Films,einer Ralle,eines Zylinders, einer Trommel, eines endlosen Bandes, endlosen Moebius-Streifens, einer kreisförmigen Scheibe oder andere geometrische Formen. Das Substratmaterial kann transparent, durchscheinend oder undurchsichtig sein. In besonders bevorzugten Ausführungsformen des Abbildungsteiles der vorliegenden Erfindung ist das Substrat vorzugsweise ein Material, das geringe thermische Leitfähigkeit aufweist. Natürlich sollte das Substratmaterial mit dem Material verträglich sein, das die Schicht des Abbildungsmateriales 12 einschließt.

Die Schicht des Abbildungsmateriales 12 kann jedes geeignete Material enthalten, das die cholesterische, flüssig-kristalline Mesophase aufweist.

Jeder geeignete cholesterische, flüssige Kristall, jede Mischung oder Zusammensetzung, die flüssige Kristalle enthält

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oder Zusammensetzung mit cholesterischen, flüssig-kristallinen Eigenschaften kann hier verwendet werden. Zu den für den Gebrauch, in der vorliegenden Erfindung geeigneten cholesterischen, flüssigen Kristallen gehören Derivate aus Umsetzungen von Cholesterin und anorganischen Säuren, ζ·Β. Cholesterylchlorid, Cholesterylbromid, Cholesteryljodid, Cholesterylfluorid, Cholesterylnitrat; Ester stammend aus Umsetzungen von Cholesterin und Carbonsäuren, z.B. Cholesterylcrotonat; Cholesterylnonanoat, Cholesterylhexanoat, Cholesterylformiat, Cholesteryldocosonoat; Cholesterylchlorformiat; Cholesterylpropionat; Cholesterylacetat; Cholesterylvalerat; Cholesteryüvacconat; Cholesteryllinoleatj Cholesteryllinolenatj Cholesteryloleat; Cholesterylerucat; Cholesterylbutyrat; Cholesterylcaprat; Cholesteryllaurat; Cholesterylmyristat; Cholesterylclupanodonat; Äther von Cholesterin, wie Cholesteryl-decyläther; Cholesteryl-laurylather; Cholesteryloleyläther; cholesteryl-dodecyläther; Carbamate und Carbonate von Cholesterin, wie Cholesteryl-decylcarbonat; Cholesteryloleylcarbonat; Cholesteryl-methylcarbonat; Cholesteryl-äthylcarbonat; Cholesteryl-butylcarbonat; Cholesteryl-docosonylcarbonat; Cholesteryl-cetylcarbonat; Cholesteryl-p-nonylphenylcarbonat; Cholesteryl~2-(2-äthoxyäthoxy)-äthylcarbonat; Cholesteryl-2-(2-butoxyäthoxy)-äthylcarbonat; Cholesteryl-2-(2-methoxyäthoxy)-äthylcarbonat; Cholesteryl-heptylcarbamat und Alkylamide und aliphatische sekundäre Amine abgeleitet von 3-ß-Amino-^5-cholesten und Gemische davon; Peptide, wie Polybenzylglutainat; Derivate von ß-Sitosterin, wie Sitosterylchlorid und aktive Amylester von Cyanobenzylidenaminocinnamat. Die Alkylgruppen in diesen Verbindungen sind im typischen Falle gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren oder Alkohole mit weniger als etwa 25 Kohlenstoffatomen und ungesättigte Ketten von weniger als etwa 5 doppelgebundenen olefinischen Gruppen. Arylgruppen in den obigen Verbindungen umfassen einfach-substituierte Benzolringverbindungen. Jede der obig-en Verbindungen und Gemische daraus können geeignete cholesterische, flüssig-kristalline Materialien im vorteil-

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haften System der vorliegenden Erfindung sein.

Smektische, flüssige, kristalline Materialien sind geeignet für den Gebrauch als Komponenten der abbildenden Zusammensetzung in der vorliegenden Erfindung, zu derartigen smekti-Bchen, flüssigen Kristallmaterialien gehören: n-Propyl-4¹-äthoxybiphenyl-4-carboxylat; 5-Chlor-6-n~heptyloxy-2-naphthoesäure, Hiedrigtemperatur-Mesophasen von Cholesteryloctanoat, Cholesterylnonanoat und andere offenkettige aliphatische Ester von Cholesterin mit Kettenlängen von 7 oder mehr; Gholesteryloleat; Sitosteryloleat; Cholesteryldecanoat; Cholesteryllaurat; Cholesterylmyristat; Cholesterylpalmitat; Cholesterylstearat; 4^f-n-Alkoxy-3'-nitrobiphenyl-4-earbon~ säuren; ithyl-p-azoxy-cinnamat? Äthyl-p-4-äthoxybenzyliden« aminocinnamat; Äthyl~p-azoxy-benzoat; Kalium-oleat; Ammoniumoleat; p-n-Octyloxy-benzoesäure; die Niedrigtemperatur-Mesophase von 2-p~n-Alkoxy-benzyliden-aminofluorenonen mit Kettenlängen von 7 oder mehr; die Niedrigtemperatur-Mesophase von p-(n~Heptyl)-oxybenzoesäure; wasserfreies Natriumstearat; Thallium-(l)-stearat°, Gemische davon und andere.

Zu den nematischen, flüssig-kristallinen Materialien, die für den Gebrauch als Komponenten der Abbildungszusammensetzung im vorteilhaften System der vorliegenden Erfindung geeignet sind, gehörens p-Azoxyanisol, p«Azoxyphenetol, p-Butoxybenzoesäure, p-Methoxyzimtsäure, Butyl-p-anisyliden-paminocinnamat, Anisyliden-p-amino-phenylacetat, p-Äthoxybenzalamino-a-methylzimtsäure, 1,4-Bis-(p-äthoxybenzyliden)-cyclohexanon, 4,4'-Dihexyloxybenzol, 4,4'-Diheptyloxybenzol, Anisal-p-amino-azobenzol, Anisaldazin, a-BenzoJü-zoCanisal-a¹-naphthylamin), η,η'-lionoxybenztoluidin; Anile der allgemeinen Gruppe (p-n-Alkpxybenzyliden-p-n-alkylaniline), wie Methoxybensyliden-butylanilin, Gemische der obigen und viele andere.

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Die obigen Zusammenstellungen von Materialien, die verschiedene flüssig-kristalline Phasen aufweisen, stellen keine erschöpfende oder einschränkende Aufzählung dar« Die Zusammenstellungen offenbaren eine Vielzahl repräsentativer Materialien, die für den Gebrauch in der Abbildungszusammensetzimg oder Mischung, die cholesterisch^, flüssig-kristalline Materialien enthält, geeignet sind und die das aktive, abbildende Element im vorteilhaften System der vorliegenden Erfindung enthalten.

Die flüssigen, kristallinen Materialien können hergestellt v/erden, indem man die flüssigen Kristalle oder Gemische davon in einem geeigneten Lösungsmittel, Z₀B. organischen Lösungsmitteln, wie Chloroform, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, Petfoläther, Methyl-äthylketon und anderen löst. Die das flüssige Kristallmaterial enthaltende Lösung wird dann normalerweise auf ein geeignetes Substrat gegossen, gesprüht oder in anderer Weise aufgebracht. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels bleibt eine dünne Schicht flüssiger Kristalle zurück. Alternativ können die einzelnen flüssigen Kristallmaterialien der flüssig-kristallinen Mischimg vereinigt werden und direkt aufgebracht werden, indem man die gemischten Komponenten über die isotrope Übergangstemperatur erhitzt und die Komponenten vor dem Aufbringen auf ein geeignetes Substrat mischt.

Die für den Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeigneten Flüssigkristall-Abbildungsschichten besitzen vorzugsweise eine Dicke im Bereich von etwa 250/U oder weniger; auch dickere Filme verhalten sich im erfindungsgemäßen System zufriedenstellend. Optimale Ergebnisse werden normalerweise erzielt bei Verwendung von Schichten im Dickenbereich zwischen etwa 1 /u und etwa 50/U. Wird eine Schicht der Abbildungszusammensetzung .1.2 auf einen geeigneten Substrat 11 nach Methoden hergestellt, wie sie oben beschrieben wurden, so nimmt das Material, das die cholesterisch^, flüssig-kristal-

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line Mesöphase enthält, oft den Zustand seiner "Grandjean"-oder."gestörten" Textur an. In einigen Fällen jedoch kann das Material so hergestellt werden, daß es den Zustand seiner "Grandjean"-Textur durch mechanische Störung, wie durch Seherung oder durch Druck oder durch äußere Kräfte, wie elektrische oder magnetische Felder, oder durch andere geeignete Hilfsmittel annimmt. Die "Grandjean"-Textur ist normalerweise gekennzeichnet durch selektive Reflexion von einfallendem Licht um eine Wellenlänge \~ herum, wobei A₀ = 2np ist und η der Brechungsindex der Zusammensetzung der Schicht und ρ die Schraubensteigung des flüssigkristallinen Filmes bedeuten und sie ist zusätzlich gekennzeichnet durch optische Aktivität für Wellenlängen von einfallendem, Licht abseits von A_Q. Wenn Aq ^im sichtbaren Spektrum liegt, scheint die zusammengesetzte Schicht, welche das cholesterische, flüssig-kristalline Material enthält, die Aq entsprechende Farbe zu haben, bei senkrecht einfallendem Licht und senkrechter Betrachtung, und wenn \_Q ausserhalb des sichtbaren Spektrums liegt, erscheint die zusammengesetzte Schicht im typischen Falle farblos und nicht streuend. Die "Grandjean"-Textur der cholesterischen, flüssigen Kristalle wird manchmal als die "gestörte" Textur bezeichnet.

Ein Abbildungsteil 10, das so hergestellt worden ist, daß die Abbildungsschicht, die Material in der cholesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase enthält, im Zustand ihrer "Grandjean"- oder "gestörten" Textur ist, wird im vorteilhaften System der vorliegenden Erfindung durch die bildartige Anwendung thermischer Energie oder Energie, die zur Erzeugung eines bildartigen thermischen Effektes in der Schicht des Abbildungsmateriales befähigt ist, mit einem Bild versehen. Eine Ausführungsform des vorteilhaften Systems der vorliegenden Erfindung ist z.B. in Fig. 2 dargestellt, wo gezeigt wird, daß die abbildende Materialschicht 12 durch eine schablonenartige Maske 13 der bildartigen Einwirkung

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mm I {J m»

thermischer Strahlung 14 ausgesetzt wird, die von einer Quelle 15 unter dem Schirm 16 emitiert wird. Jede Quelle thermischer Energie, wie z.B. Laser, Gasentladungslarapen und andere können als Energiequelle in der bildmäßigen Belichtungsstufe verwendet werden. Yfeiterhin kann zusätzlich zu dem oben beschriebenen System der bildartigen Einwirkung durch eine Maske oder Schablone jedes geeignete Hilfsmittel für eine bildartige Bestrahlung verwendet werden. Sogar Lichtschreiber oder thermische Stifte sind für den Gebrauch in verschiedenen Ausführungsformen geeignet.

Im erfindungsgemäßen System wird die thermische Energie, die in bildartiger Konfiguration auf die Schicht der abbildenden Zusammensetzung aufgebracht wird, in so großer Menge aufgebracht, daß das abbildende Material, das Material mit der cholesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase enthält, in den bildartig bestrahlten Gebieten auf eine Temperatur von wenigstens etwa der flüssig-kristallinen, flüssig-isotropen Übergangstemperatur des Abbildungsmateriales, das die Charakteristika der cholesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase besitzt",erhitzt wird .Nach der bildartigen Anwendung von so viel thermischer Energie, daß die Temperatur des Abbildungsmateriales in den bildartig bestrahlten Gebieten auf eine Temperatur von wenigstens etwa der isotropen Übergangstemperatur angehoben worden ist, wird die thermische Energiequelle entfernt und man läßt die Abbildungszusammensetzung auf eine Temperatur abkühlen, die im Temperaturbereich der cholesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase liegt und unter der isotropen Übergangstemperatur der Zusammensetzung ist.

Obwohl in vielen Ausführungsformen die Temperatur normalerweise auf oder über die flüssig-isotrope Übergangstemperatur angehoben wird, findet man, daß in einigen Ausführungsformen Temperaturen innerhalb einiger Celsiusgrade der flüssig-isctropen Übergangstemperatur der Abbildungszusammensetzung, d.h.

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wenigstens etwa die flüssig-isotrope Übergangstemperatur_p genügen, um den gewünschten Effekt in den gewünschten Bildgebieten zu erreichen. Beispielsweise wurde gefunden, daß Temperaturen innerhalb etwa 5⁰C der isotropen Übergangstemperatur genügen, um den gewünschten Effekt in einigen Ausführimgeforinen zu erreichen.

Wach dem Abkühlen in den Temperaturbereich der cholesterisch^; flüssig-kristallinen Mesophase weisen die bildartig bestrahlten Gebiete der Abbildungssusaimnensetzung in typischer Weise den Zustand der fokal-konischen oder "ungestörten" Textur auf und schaffen dadurch ein mit Bild versehenes Teil, das Bildflächen der Abbildungssusammensetzung besitzt, die ein Material enthält, das die cholesterlsche„ flüssig-kristalline Mesophase im Zustand der fokal-konischen Textur aufweist und Hintergrundflächen der Abbildungszusammensetzung besitzt, die Material mit einer cholesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase im Zustand vom Typ der "Grandjean"-Textur umfaßt«

Der fokal-konische Texturtyp ist auch in typischer Weise gekennzeichnet durch selektive Reflexion5 ausserdem aber weist dieser Texturzustand auch diffuse Streuung im sichtbaren Spektrum auf, ob nun Λ^ im sichtbaren Spektrum liegt oder nicht. Das Aussehen des fokal-konischen Texturzustandes ist typisch milch-weiß, wenn \₀ ausserhalb des sichtbaren Spektrums liegt„ Die fokal-konische Textur cholesterischer, flüssig-kristalliner Materialien wird maiichmal als der "ungestörte" Texturzustand bezeichnet«,

In zahlreichen Ausführungsformen des Abbildungsteiles der vorliegender. Erfindung kann es vorteilhaft sein, Substratmaterialien zu verwenden, die für sichtbares Licht durchscheinend oder im wesentlichen transparent sind« In derartigen Ausführungsformen kann das Abbildungsteil für den Gebrauch als Transparentbild geeignet sein. Wenn das Abbildungsmaterial, das ein Material mit einer cholesterischen, flüssig-kristal-

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linen Mesophase umfaßt, zuerst auf dem Substrat hergestellt wird,'so erscheint die Zusammensetzung normalerweise gefärbt oder - falls transparent - farblos. Wenn ein derartiges Transparent zwischen Polarisatoren betrachtet wird, so erscheint es normalerweise gefärbt oder schwarz« Nach der Abbildung durch das vorteilhafte System der vorliegenden Erfindung jedoch sind die Bildflächen des Materials, die durch das thermisch induzierte Texturübergangs-Abbildungssystem der vorliegenden Erfindung behandelt worden sind, normalerweise betrachtbar, da die Abbildungsschicht weiß wird in den bebilderten Gebieten, die das polarisierte Licht diffus streuen, das dann v/enigstens zum Teil durch den Polarisator zu den Augen des Betrachters durchgelassen werden kann. Auf diese Weise erzeugt das Abbildungssystem ein weißes oder helles Bild auf einem dunklen oder gefärbten Untergrund, wenn ein derartiges Transparent zwischen Polarisatoren betrachtet wird.

Der Effekt der thermisch induzierten Texturveränderung in den bebilderten Gebieten liegt in der Zerstörung der Polarisation von durchgelassenem Licht in den Bildgebieten, wohingegen die Hintergrundflächen geringe V/irkung auf die Polarisation haben, ausgenommen in einem schmalen Wellenlängenbereicii. Dieser schmale Bereich, hier raitAA bezeichnet, ist um ^₀ = 2np herum zentriert, wobei η den Brechungsindex der zusammengesetzten Schicht und ρ die Schraubensteigung des cholesterischen, flüssig-kristallinen Materials bedeuten. Im typischen Fall ist das Verhältnis

-Δ-0 = etwa H. ΔΛ

In diesem Gebiet tritt einfallendes plan-polarisiertes Licht aus der Abbildungsschicht, die Material mit der cholesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase enthält, als zirkularpolarisiertes Licht aus. Zwischen gekreuzten Polarisatoren erscheinen daher die bebilderten Flächen weiß oder hell auf

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schwarzem oder farbigem Untergrund. Wird ein Abbildungsteil, das ein Trägersubstrat einschließt, zwischen gekreuzten· Polarisatoren betrachtet, so sollte das Substratmaterial optisch isotrop sein, d.h. es sollte die Polarisation des durch das System gegangenen Lichtes nicht ändern,

Figur 3 vera-nschaulicht in partiellem schematischem Querschnitt einen bebilderten Teil, worin die Schicht der Abbildungszusammensetzung 12 bebilderte Gebiete 17 im Zustand der fokal-konischen oder "ungestörten" cholesterischen, flüssigkristallinen Textur aufweist, während die Hintergrundgebiete den Zustand der "Grandjean"'- oder "gestörten" cholesterischen, flüssig-kristallinen Textur aufweisen. Der thermisch induzierte Texturübergangs-Abbildungseffekt der vorliegenden Erfindung ist im typischen Falle ein Volumeneffekt ("bulk effect"). Der "bulk effect" ist in Fig. 3 dargestellt, v/o bebilderte Gebiete YJ der Schicht aus Abbildungszusammensetzung 12 schematisch dargestellt sind, als durch den gesamten Querschnitt der Zusammensetzung umgewandelt,

Figur 4 ist eine Vorderansicht des Abbildungsteiles der Fig.3 (wobei die Ansicht der Fig. 3 ein Querschnitt entlang der linie 19 ist), die schematisch Bildflächen 17 zeigt im fokalkonischen Texturzustand auf Hintergrundflächen 18 im "G-randjean"-Texturzustand« Obgleich die Bildflächen 17 in Fig. 4 hier als die dunkleren Gebiete dargestellt sind, kann der Kontrast und die Dichte eines durch das vorteilhafte System der vorliegenden Erfindung erzeugten bebilderten Teiles von einer Ausführungsform zur anderen variieren. Fig. 4 soll eine Darstellung eines mit Bild versehenen Teiles sein, worin die bebilderten Gebiete 17 deutlich optisch unterscheidbar· von den Hintergrundgebieten 18 sind.

Zusätzlich zu den bereits oben beschriebenen Methoden des Betrachtens von Bildern, die mit dem erfindungsgemäßen System

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erzeugt worden sind, kann jedes andere geeignete Mittel zur Betrachtung derartiger Bilder, z.B. in entweder durchgetretenem oder reflektiertem Licht oder sogar mit Projektionseinrichtungen, für den Gebrauch in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sein. In durchgetretenem Licht erscheinen bebilderte 'feile (die im typischen Falle ein in wesentlichen transparentes Trägersubstrat besitzen) milchig oder weiß, in den bebilderten Gebieten mit umgewandelter Textur, während die nicht-umgewandelten Hintergrundgebiete der Schicht aus Abbildungszusammensetzung im typischen Falle lichtdurchlässiger oder durchscheinend bleiben. Die mit durchgelassenem Licht arbeitende Methode zur Betrachtung derartiger Bilder ist insbesondere geeignet für die Verwendung in Bildprojektionssystemen, die das durch das erfindungsgemäße System erzeugte Bild normalerweise vergrößern. Bei der Betrachtung in reflektiertem Licht weist der bebilderte Teil klar unterscheidbare Bild- und Hintergrundgebiete auf, die von verschiedener Farbe sein können oder gefärbte Bildflächen auf einem im wesentlichen farblosen Hintergrund haben. In einer spezifischen Methode z.B. wird eine infrarotreflektierende (d.h. transparente) Schicht aus Abbildungs-, zusammensetzung auf ein Spiegelsubstrat gebracht und mit einem Bild versehen, um die bildartig umgewandelten Gebiete in die sichtbare, fokal-konische Textur zu überführen, wodurch gefärbte Bildflächen geschaffen werden auf einem im wesentlichen transparenten Hintergrund, durch den einfallendes Licht von dem Spiegelsubstrat reflektiert wird.

Neben den Abbildungsaspekten des erfindungsgemäßen Systems sei darauf hingewiesen, daß auf den Abbildungsteilen der vorliegenden Erfindung die Bilder - wie die durch das erfinderische System erzeugten - gelöscht werden können, z.B. durch die Anwendung von äußeren Kräften, wie Druck, Scherboanspruchung, elektrischen Feldern, magnetischen Feldern oder Kombinationen davon. Diese Löschmethoden sind im wesentlichen die gleichen Methoden, die hier zuvor als Methoden erörtert

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worden sind, mit denen die Abbildungszusammensetzung dazu ge= bracht werden kann, ihren "Grandjean"- oder "gestörten" Texturzustand anzunehmen. Nachdem ein solcher bebilderter Teil das Bild gelöscht hat, ist der Teil normalerweise für eine Wiederaufnahme eines Bildes mit Hilfe des erfinderischen Systems brauchbar. Auf diese Weise sind abbildende Teile der vorliegenden Erfindung für eine große Zahl von Abbildungsund Löschungszyklen wiederverwendbare Die LÖschbarkeit des erfinderischen Systems fördert außerdem die Brauchbarkeit dieses einstufigen, sofort sichtbarmachenden Abbildungssysteros.

In vielen Ausführungsformen von abbildenden Teilen, die für den Gebrauch im erfinderischen System geeignet sind, kann es äußerst wünschenswert sein, daß die Schicht der abbildenden Zusammensetzung mit einem dünnen transparenten Hüllenmaterial überdeckt oder darin eingehüllt ist« Zum Beispiel kann eine Schicht aus cholesterischer abbildender Zusammensetzung auf einem geeigneten Substrat mit einer dünnen, transparenten Polie aus Mylar-Polyesterharzfilm, von BuPont erhältlich_s transparentem Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder Tedlar, ein Polyvinylfiuorid-Harzfilm von der DuPont, oder dünnen Glasabdeckungen bedeckt werden» Alternativ kann die Schicht aus abbildender Zusammensetzung zwischen zwei Schichten des abdeckenden Filmes eingeschlossen werden»

Derartige Abdeckungs- oder Einschlußfilme sind im allgemeinen nicht mehr als etwa 0,254 mm (10 mils) dick, wobei dünnere Filme bevorzugt sind. Die Filme sind transparent, vorzugsweise nicht infrarot-absorbierend, vorzugsweise nicht von hoher Wärmekapazität und im übrigen mit den anderen Elementen des Abbildungssystems verträglich.

Obgleich das erfinderische System oben in Verbindung mit den Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 4 generell beschrieben worden ist, kann jedes geeignete Hilfsmittel oder Material, das zur Erzie-

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lung des gewünschten Ergebnisses des erfinderischen Systems beitragen kann, in den verschiedenen Verfahrensstufen des erfinderischen Systems verwendet werden. Die Vorrichtung, um thermische Energie in bildartiger Konfiguration auf den abbildenden Teil au übertragen, kann jede geeignete Vorrichtung sein. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann z.B. eine geeignete Heizvorrichtung 15 verwendet werden, um thermische Energie H durch ein geeignetes Maskenelement 13 zu schicken. Ebenso kann irgendeine geeignete thermische Energiequelle verwendet werden, wobei diese Quelle selbst bildartige Konfiguration besitzt. Beispielsweise kann ein erhitzter Griffel oder ein anderes erhitztes Glied selbst in der gewünschten bildartigen Konfiguration in unmittelbarer Mähe zur abbildenden Schicht gebracht werden, um die vorteilhaften Ergebnisse des erfinderischen Systems zu erzielen. Eine besonders bevorzugte Methode des thermischen Abbildens im Rahmen des erfinderischen Systems betrifft kurz das Blitzen mit einer Hochenergie-Xenonblitzlampe über einem abbildenden Teil, der in der gewünschten Bildkonfiguration optisch maskiert ist. Zu anderen Quellen für die gewünschte thermische Energie können modulierte Laser oder Lichtschreiber gehören. In noch anderen Systemer, wo das abbildende Material in Verbindung mit elektrisch leitfähigen Substraten oder Masken verwendet wird, können HP-Mikrowellen-Energieeingaben benutzt werden, um das Material bildartig der Einwirkung thermischer Energie auszusetzen, damit die erfinderischen Effekte erzielt werden.

Die bildartig bestrahlten Gebiete des abbildenden Materiales werden der Einwirkung von Energieeingaben unterworfen, die im typischen lalle im Bereich zwischen etwa 1 und 100 Millijoule/cm abbildende Oberfläche liegen, je nach der Dicke der abbildenden Zusammensetzung und der Nähe der Abbildungsübergangstemperatur zur Ausgangstemperatur des abbildenden Teils. Erneut sei bemerkt, daß das erfinderische Abbildungssystem einen Volumeneffekt ("bulk effect") in der Schicht des abbildenden Materials erzeugt. Man fand, .daß die kurzzeitige, Hochintensi-

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j tats-Blitzlich.t-Abbildungsmeth.ode der vorliegenden Erfindung : wegen ihrer Schnelligkeit, welche die Zeit begrenzt, in der ι laterale thermische Leitung stattfinden kann, und dadurch die Auflösung im erfinderischen Abbildungssystem steigert, besonders vorteilhaft ist. Natürlich hilft eine kluge Auswahl der abbildenden Materialien und Substrate bei der Inhibie-, rung der lateralen thermischen Leitung und fördert dadurch ' entsprechend die Auflösung im erfinderischen System.

Ein klares Verständnis für das neue Texturübergangs-Abbildungssystem der vorliegenden Erfindung macht klar, daß die Temperaturbedingungen, unter denen das System verwendet wer- : den muß, manches Abbildungsmaterial für die Verwendung unter bestimmten Bedingungen bevorzugt erscheinen lassen können. Beispielsweise, wenn das vorliegende Abbildungssystem bei ' Raumtemperatur verwendet wird, so sind Abbildungsmaterialien, j die cholesterisch^, flüssig-kristalline Eigenschaften bei oder ■ nahe Raumtemperatur (d.h. im Bereich zwischen etwa 2O⁰C und etwa 30 G) aufweisen, bevorzugt. Ausserdem zieht man es 'gewöhnlich vor, abbildende Materialien zu verwenden, deren cholesterisch^, flüssig-kristalline Mesophase/flüssig isotrope Übergangstemperatur deutlich oberhalb der Umgebungsbedingungen liegt, unter denen das System verwendet werden muß; derartige Materialien minimalisieren die thermische Zerstörung oder Löschung des gewünschten Bildes.

Die folgenden Beispiele beschreiben die vorliegende Erfindung weiter unter Bezug auf die thermisch induzierte bildartige Umwandlung von Bildteilen einer Schicht aus abbildendem Material, das ein Material mit cholesterischen, flüssig-kristallinen Eigenschaften enthält, von der "Grandjean"- oder "gestörten" Textur zu einer abgebildeten, fokal-konischen oder "ungestörten" Textur. Die Teile und Prozentsätze stellen Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozentsätze dar, falls nichts anderes angegeben ist. Die nachfolgenden Beispiele sollen verschiedene bevorzugte Ausführungsformen des neuen Flüssig-

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— Ίο —

' Kristall-Abbildungssystems veranschaulichen.

B e i s ρ i e 1 1

Ein abbildender 2eil wird hergestellt, indem man eine gelöste Mischung, die etwa 57 $> Cholesterylformiat und etwa 43 9^ Cholesterylnon&noat enthält, im Lösungsmittel_jPetroläther löst, die lösung sorgfältig mischt und eine Schicht der lösung auf einem dicken, stabilen, schwarzen Kunststoffsubstrat abscheidet. Das lösungsmittel läßt man verdampfen, wobei eine Schicht der abbildenden Zusammensetzung, die cholesterisch^, flüssig-kristalline Materialien enthält, in einer Dicke von etwa 12/U auf dem Substrat zurückbleibt. Nach der Verdampfung des Lösungsmittels wird der PiIm der abbildenden Zusammensetzung gleichmäßig in den Zustand der "Grandjean"-Textur gebracht, indem man auf den Film Scherkräfte einwirken läßt, was dadurch geschieht, daß die Kante einer Glasscheibe über die Oberfläche des Filmes gezogen wird. Der Film weist eine grüne Farbe auf. Der abbildende Teil wird dann mit Hilfe des Texturübergangs-Abbildungssystems mit einem Bild versehen, indem man den Teil mit der abbildenden Zusammensetzung nach oben, im Abstand von wenigen ,u unter eine bildartige Metallmaske legt und den maskierten Teil etwa 25 cm entfernt von einer BH6-1-Quecksilberlichtbogenlampe anbringt. Die Lampe ist aktiviert, dadurch wird der Teil für eine Belichtungszeit von etwa 10 Sekunden durch die Maske belichtet. Die bildartige Belichtung erhitzt die Bildflächen auf Temperaturen um oder über die cholesterische, flüssig-kristalline/flüssig-isotrope Übergangstemperatur der abbildenden Zusammensetzung, und die bebilderten Gebiete weisen einen Texturübergang auf. Ein deutlich optisch unterscheidbares Bild, entsprechend der Maske, von nahezu farblosen Abbildungsflächen auf grüngefärbtem Untergrund erscheint nahezu augenblicklich beim Belichten. Man läßt die Zusammensetzung in ihrea Temperaturbereich ihrer cholesteri-

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seilen, flüssig-kristallinen Mesophase abkühlen.

Die bebilderten Flächen weisen den fokal-konischen oder "ungestörten" Texturzustand auf, während die Hintergrundgebiete der cholesterischen, flüssig-kristallinen Abbildungszusammensetzung den "Grandjean"- oder "gestörten" Texturzustand aufweisen.

Be i s pie I

Nach der Methode des Beispiels 1 wird ein bebilderter Teil geschaffen. Nach der Abbildung wird dieser bebilderte Teil mit einer transparenten Glasscheibe bedeckt. Die Glasscheibe wird in Bezug auf das Substrat des bebilderten Teiles leicht verschoben. Die Verschiebung der Deckscheibe löscht das durch Texturumwandlung bebilderte Bild und schafft einheitlich die cholesterische, flüssig-kristalline Abbildungszusammensetzung im "Grandjean"-Texturzustand.

Beispiel

Ein Abbildungsteil wird hergestellt, indem man etwa 57 % Cholesterylformiat und etwa 43 °ß> Cholesterylnonanoat vermischt, die Mischung in einen Tiegel bringt und die Mischung über die ilüssig-isotrope Übergangstemperatur der Mischung

■α

und ihrer Komponenten erhitzt. Die flüssige Mischung wird sorgfältig im Tiegel vermischt, während die Zusammensetzung im flüssigen Zustand ist. Die flüssige Zusammensetzung wird auf ein transparentes Glassubstrat aufgebracht und zu einer im wesentlichen gleichmäßigen Schicht aus abbildender Zusammensetzung mit einer Dicke von etwa 19/u ausgebreitet. Die Zusammensetzung läßt man in den Temperaturbereich ihrer cholesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase abkühlen, und der Teil wird wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einem Bild versehen.

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- 2ο - 220Ü42A

Der bebilderte Teil wird unter einem Mikroskop untersucht, man sieht, daß die Bildflächen den fokal-konischen oder "ungestörten" Texturzustand aufweisen und farblos sind, während die Hintergrundgebiete eine grüne Farbe aufweisen und im "Grandjean"- oder "gestörten" Texturzustand sind.

Beispiel 4

Ein bebilderter Teil wird nach der Methode des Beispiels 3 geschaffen, Nach der Abbildung wird der bebilderte Teil mit einer transparenten Glasscheibe bedeckt. Auf der ganzen Fläche der Scheibe übt man Druck aus, wodurch das durch Texturumwandlung gebildete Bild gelöscht wird und einheitlich die cholesterische, flüssig-kristalline Abbildungszusammensetzung im "Grandjean"-Texturzustand geschaffen wird.

Beispiel 5 bis 7

Wie in Beispiel 1 beschrieben, werden abbildende Teile geschaffen, mit der Ausnahme, daß die gelöste Mischung enthält :

Beispiel 5: Etwa 30 # Cholesterylformiat und etwa 70 $ Cholesterylnonanoat.

Beispiel 6: Etwa 70 °/o Cholesterylformiat und etwa 30 $ Cholesterylnonanoat.

Beispiel 7s Etwa 76 $ Cholesterylformiat und etwa 24 $> Cholesterylnonanoat.

Die abbildenden Teile werden wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einem Bild versehen, was klar optisch unterscheidbare Bilder ergibt. Die Bildteile werden nach der in Beispiel 2 beschriebenen Methode gelöscht.

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Beispiele 8 bis 90

Abbildende Teile werderi wie in Beispiele beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß die abbildende Zusammensetzung, die cholesterisch^, flüssig-kristalline Eigenschaften besitzt, . folgendes enthälx:

; Beispiel 8: ^v Etwa 74 ⁰J₀ Cholssterylchlorid und etwa 26 <?o

Cholesterylacetat,

Beispiel 9: Etwa 68 # Cholesterylchlorid und etwa 32 ^aß> ι Cholesterylacetat.

: Beispiel 10: Etwa 60 ^oß> Cholesterylchlorid und etwa 40 $ ; Cholesterylacetat.

: Beispiel 11: 90 ^ Cholesterylchlorid und etwa 10 fo • Cholesteryllaurat.

Beispiel 12: Etwa 82 $ Cholesterylchlorid und etwa 18 $> Cholesteryllaurat.

Beispiel 13: Etwa 76 $ Cholesterylchlorid und etwa 24 $> ; Cholesteryllaurat.

Beispiel H: Etwa 93 $ Cholesterylchlorid und etwa 7 % Cholesterylpropionat.

Beispiel 15: Etwa 89 "/> Cholesterylchlorid und etwa 11 <fi , Cholesterylpropionat.

Beispiel 16: Etwa 80 ⁰Jo Cholesterylchlorid und etwa 20 fi Cholesterylhexanoat.

Beispiel 17: Etwa 70 °ß> Cholesterylchlorid und etwa 30 $* Cholesterylhexanoat.

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; Beispiel 18: Etwa 91 ?έ Cholesterylchlorid und etwa 9 $ ' Cholesterylstearat.

Beispiel 19: Etwa 87 1* Cholesterylchlorid und etwa 13 # Cholesterylstearat.

Beispiel 20: Etwa 79 # Cholesterylchlorid und etwa 21 # ^: Cholesterylstearat.

Beispiel 21: Etwa 84 # Cholesterylchlorid und etwa 16 # Cholesterylmyristat.

Beispiel 22: Etwa 78 % Cholesterylchlorid und etwa 22 $> ! Cholesterylmyristat.

' Beispiel 23: Etwa 10 $ Cholesterylchlorid und etwa 90 #

Cholesteryloleylcarbonat.

Beispiel 24: Etwa 20 $ Cholesterylchlorid und etwa 80 ⁰Jo Cholesteryloleylcarbonat.

Beispiel 25: Etwa 30 °ß> Cholesterylchlorid und etwa 70 $> Cholesteryloleylcarbonat·

Beispiel 26: Etwa 40 fi Cholesterylchlorid und etwa 60 $ Cholesteryloleylcarbonat.

Beispiel 27: Etwa 66 # Cholesterylchlorid und etwa 34 % Cholesteryloleylcarbonat.

' Beispiel 28: Etwa 71 <$> Cholesterylchlorid und etwa 29 i°

Cholesteryloleylcarbonat.

Beispiel 29: Etwa 80 # Cholesterylchlorid und etwa 20 fi Cholesteryloleylcarbonat.

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Beispiel 3.0: Etwa 90 fo Ciiolesterylchlorid und etwa 10 $ Cholesteryloleylcarbonat.

Beispiel 31: Etwa 88 # Cholesterylchlorid und etwa 12 $ Cholesterylcaprj^lat«,

Beispiel 32: Etwa 80 fo Cholesterylchlorid und etwa'20 $> ^v Cholesterylcaprylat.

Beispiel 33: Etwa 80 fo Cholesterylchlorid und etwa 20 $ Cholesteryljodid,

Beispiel 34: Etwa 50 fo Cholesterylchlorid und etwa 50 # Cholesteryljodid.

Beispiel 35: Etwa 20 $ Cholesterylchlorid und etwa 50 % Cholesteryljodide

Beispiel 36: Etwa 80 $ Cholesterylchlorid und etwa 20 $

Cholesteryl-2-(2-butoxyäthoxy)-äthylcarbonat,

Beispiel 37: Etwa 70 # Cholesterylchlorid und etwa 30 $>

Cholesteryl-2-(2-botoxyäthoxy)-äthylcarbonat,

Beispiel 38: Etwa 40 # Cholesterylchlorid und etwa 60 $

Cholesteryl-2-(2-butoxyäthoxy)-äthylcarbonat.

Beispiel 39: Etwa 30 $> Cholesterylchlorid und etwa 70 #

Cholesteryl-2-(2-butoxyäthoxy)-äthylcarbonat.

Beispiel 40: Etwa 30 ⁰Jo Cholesterylchlorid und etwa 70 $ Cholesterylnonanoat.

Beispiel 41: Etwa 42 $·Cholesterylchlorid und etwa 58 # Cholesterylnonanoat«,

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Beispiel 42: Etwa 49 $ Cholesterylchlorid und etwa 51 $ Cholesterylnonanoat.

Beispiel 43: Etwa 54 $ Cholesterylchlorid und etwa 46 # Cholesterylnonanoat.

Beispiel 44: Etwa 75 # Cholesterylchlorid und etwa 25 # Cholesterylnonanoat.

Beispiel 45: Etwa 80 $ Cholesterylchlorid und etwa 20 $ Cholesterylnonanoat.

Beispiel 46: Etwa 90 $ Cholesterylchlorid und etwa 10 $ . Cholesterylnonanoat.

Beispiel 47: Etwa 72 $ Cholesterylchlorid und etwa 28 # Cholesterylheptanoat.

Beispiel 48: Etwa 80 $ Cholesterylchlorid und etwa 20 # Cholesterylheptanoat.

Beispiel 49: Etwa 86 56 Cholesterylchlorid und etwa 1<j # Cholesterylheptanoat.

Beispiel 50: Etwa 10 $ Cholesterylchlorid und etwa 90 jS Cholesterylbromid.

Beispiel 50: Etwa 20 $> Cholesterylchlorid und etwa 80 ^cß> Cholesterylbromid.

Beispiel 52: Etwa 30 <$> Cholesterylchlorid und etwa 70 # Cholesterylbromid.

Beispiel 53: Etwa 50 fo Cholesterylchlorid und etv/a 50 °ß> Cholesterylbroinid.

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' Beispiel 54: Etwa 66 °/o Cholesterylchlorid und etwa 34 #

Cholesterylbutyrat.

Beispiel 55: Etwa 74 % Cholesterylchlorid und etwa 26 "/>

Cliolesterylbiityrat.

; Beispiel 56: Etwa 80 % „Cholesterylchiorid und etwa 20 $>

Cholesterylbutyrat.

Beispiel 57: Etwa 73 # Cholesterylchlorid und etwa 27 # Cholesterylcaproat.

j Beispiel 58: Etwa 83 % Cliolesterylchlorid und etwa 17 $> ' . Cholesterylcaproat.

^; Beispiel 59: Etwa 89 # Cliolesterylchlorid und etwa "11 56 ' Cholesterylcaproat.

Beispiel 60: Etwa 80 °/> Cholesterylchlorid und etwa 20 # Cholesterin.

Beispiel 61: Etwa 90 % Cholesterylchlorid und etwa 10 $> Cholesterin.

Beispiel 62: Etwa 68 °/o Cholesterylchlorid und etwa 32 i» Cholesterylvalerat.

Beispiel 63: Etwa 74 # Cholesterylchlorid und etwa 26 <fo

Cholesterylvalerat.

Beispiel 64: Etwa 84 $ Cholesterylchlorid und etwa 16 # Cholesterylvalerat.

Beispiel 65: Etwa 55 fo Cholesterylchlorid und etwa 45 $

Cholesteryl-2-(2-äthoxy-äthoxy)-äthylcarbonat,

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Beispiel 66: Etwa 20 $ Cholesterylchlorid unä etwa 80 i»

Cholesteryl-2-(2-äthOxy-äthoxy)-äthylcarbonat.

Beispiel 67: Etwa 10 $ Cholesterylchlorid und etwa 90 $>

Cholesteryl-2-(2-äthoxy-äthoxy)-äthylcarbonat.

Beispiel 68: Etwa 50 $ Cholesteryl-n-propylcarbonat und etwa 50 # Cholesteryl-2-(2-äthoxy-äthoxy)~äthylcarbonat.

Beispiel 69: Etwa 68 # Cholesteryl-n-propylcarbonat und etv/a

32 # Cholesteryl-2-(2-äthoxy-äthoxy)-äthylj carbonat.

Beispiel 70: Etwa 20 % Cholesteryl-n-propylcarbonat und etwa 80 # Cholesteryl-2-(2-butoxyäthoxy)-äthylcarbonat.

Beispiel 71: Etwa 15 # Cholesteryloleylcarbonat und etv;a 85 i° Anisyliden-p-n-butylanilin (nachfolgend als ABUTA bezeichnet).

Beispiel 72: Etwa 20 $ Cholesteryloleylcarbonat und etwa 80 $ ABUTA.

Beispiel 73: Etwa 27 $ Cholesteryloleylcarbonat und etwa 73 1» ABUTA.

Beispiel 74: Etwa 35 "/> Cholesteryloleylcarbonat und etwa • 65 # ABUTA.

Beispiel 75: Etwa 80 $> Cholesteryloleylcarbonat und etwa 20 1* ABUTA.

Beispiel 76: Etwa 80 $ Cholesteryloleylcarbonat und etwa 20 # Cholesterin.

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Beispiel JT: Etwa 90 # Cholesteryloleylcarbonat "und etwa
10 $> Cholesterin.

Beispiel 73: Etwa 10 $ Cholesterin und etwa 45 <fo Cholesteryloleylcarbonat und etwa 45 $ Cholesteryl-2-(2-äthoxy-äthoxy)-äthylcarbonat<,

Beispiel 79; Etwa 20 $> Cholesterin und etwa 40 $> Cholesteryloleylcarbonat und etwa 40 % Cholesteryloleylcarbonat und etwa 40 $ Cholesteryl-2-(2~äthoxyäthoxy)-äthylearbonat_e

Beispiel 80: Etwa 10 $ Cholesterin und etwa 45 $ Cholesteryloleylcarbonat und etwa 45 % Cholesterylchlorid«

Beispiel 81: Etwa 20 fo Cholesterin und etwa 40 fo Cholesteryloleylcarbonat und etwa 40 % Cholesterylchlorid.

Beispiel 82: Etwa 72 $ Cholesterylchlorid und etwa 14 i«
Cholesterylpropionat und etwa Η $
Cholesteryldecanoat.

Beispiel 83: Etwa 76 # Cholesterylchlorid und etwa 12 ^

Cholesterylpropionat und etwa 12 $ Cholesteryldecanoat.

Beispiel 84: Etwa 80 # Cholesterylchlorid und etwa 10 $>

Cholesterylpropionat und etwa 10 % Cholesteryldecanoat.

Beispiel 85: Etwa 84 $ Gholesterylchlorid und etwa 8 $

Cholesterylpropionat und etwa 8 $ Cholesteryldecanoat.

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Beispiel

Etwa 88 ^a/o Cholesterylchlorid und etwa 6 $ Cholesterylpropionat und etwa 6 $ Cholesteryl decanoat.

Beispiel 87:

Etwa 38 ^c/o Cholesterylchlorid und etwa 38 ⁰Jo Cholesterylbutyrat und etwa 13 $ Cholesterylformiat und etwa 13 $ Cholesteryldecanoat.

Beispiel 88:

Etwa 40 $ Cholesterylchlorid und etwa 40 $ Cholesterylbutyrat und etwa 10 $ Cholesteryl-,formiat und etwa 10 fo Cholesteryldecanoat.

Beispiel

Etwa 42 io Cholesterylchlorid und etwa 42 $ Cholesterylbutyrat und etwa 8 $ Cholesterylformiat und etwa 8 $ Cholesteryldecanoat.

Beispiel 90:

Etwa 44 $ Cholesterylchlorid und etwa 44 Io Cholesterylbutyrat und etwa 6 $ Cholesterylformiat und etwa 6 $ Cholesteryldecanoat.

Me abbildenden Teile werden wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einem Bild versehen und man erhält klare optisch unterscheidbare Bilder. Die bebilderten Teile werden nach dem in Beispiel 2 und 4 beschriebenen Methoden gelöscht.

Jede der Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 5 bis 90 kann in Abbildungsschichten verschiedener Dicke und auf dünneren Substraten Quer-anderen Materialien verwendet werden, wodurch in der Regel die Bestrahlungszeiten und die resultierenden Bestrahlungsenergien verändert werden. Vergleiche Beispiel 91, unten.

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e i s pi el 91

Ein abbildender Teil wird nach der Methode des Beispieles 3 hergestellt, wobei die abbildende Zusammensetzung etwa 20 °/> ABUTA und etwa 80 # Cholesteryloleylcarbonat enthält. Es wird eine Abbildungsscliicht von etwa 12/U Dicke auf einem etwa

, 0,0508 mm (2 mil) dicken schwarzen Tedlar-Substrat - ein

[ Polyvinylfluürid-Harzfilm von DuPont - hergestellt. Die Schicht der abbildenden Zusammensetzung wird Scherkräften unterworfen und mit einem Bild versehen, wie in Beispiel 1, wobei man etwa 50 Mikrosekunden lang bestrahlt mit einer

• Gesamtenergie von etwa 10 Millijoule/cm Fläche der abbildenden Schicht. Mit diesem System erhält man sin optisch

! unterscheidbares klares Bild auf einem blaugefärbten Hintergrund.

Obgleich in der obigen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen des thermisch induzierten Texturübergangsflüssig-kristallinen-Abbildungssystems spezifische Komponenten und Anteile angegeben worden sind, können auch andere geeignete Materialien und Variationen der verschiedenen · Schritte in diesem System mit zufriedenstellenden Ergebnissen und verschiedener Qualität benutzt werden. Ausserdem können andere Materialien und Schritte den hier benutzten hinzugefügt v/erden, und es kann das Verfahren variiert werden, ' um synergistische Effekte zu erzielen oder um die Erfindung zu fördern oder auf andere Weise zu modifizieren. Beispielsweise können auch zahlreiche andere Gemische flüssiger Kri-« stalle, die der bildartigen Texturumwandlung unterliegen, aufgefunden und im System der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wobei derartige Gemische etwas andere Dicken, Temperaturbereiche und andere Abbildungsbedingungen für bevorzugte Ergebnisse erfindungsgemäß erforderlich machen können. Ebenso können andere Vorrichtungen zur Adressierung der abbildenden Teile mit zufriedenstellenden Ergebnissen in der vorliegenden Erfindung benutzt werden.

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Claims (1)

1. - 3ο -

   PATENTANSPRÜCHE ;

   Abbildungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus abbildendem Material, die ein Material umfaßt, das eine cholesterische, flüssig-kristalline Mesophase bestitzt, geschaffen wird und diese Schicht im Temperaturbereich der choiesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase des Materiales und im "Grandjean"-Texturzustand bereitgestellt wird; Energie angewendet wird, die in der Lage ist, einen, thermischen Effekt in der abbildenden Schicht zu erzeugen, wodurch bildartige Teile der abbildenden Schicht so beeinflußt werden, daß die Temperatur der bildartigen Teile des abbildenden Materiales auf eine Temperatur von wenigstens etwa der choiesterischen, flüssig-kristallinen Mesophase/flüssig-isotropen Übergangstemperatur angehoben wird; und

   die biidartigen Teile dieses abbildenden Materiales auf eine Temperatur im Temperaturbereich der choiesterischen, flüssigkristallinen Mesophase dieses Materiales abgekühlt werden,wodurch diese bildartigen Teile der Abbildungsschicht den fokalkonischen Texturzustand annehmen und damit die abbildende Schicht ein Bild aufweist.

   2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus abbildendem Material auf einem Trägersubstrat bereitgestellt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat im wesentlichen transparent ist.

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   Jj. Verfahren nach Anspruch 2_S dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat lichtundurchlässig ist.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 'J₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus abbildendem Material mit einem transparenten überzug bedeckt wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 5₉ dadurch gekennzeichnet, daß der transparente überzug nicht dicker als etwa 0,25*1 mm (10 mils) ist.

   7 ο „ Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus abbildendem Material nicht dicker als etwa 250.u ist.

   8. Verfahren nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, daß die abbildende Zusammensetzung eine Dicke im Bereich zwischen etwa 1 und etwa 50,u besitzt,

   9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8₉ dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Schicht aus abbildendem Material

   aufgebrachte Energie im Bereich zwischen etwa 1 Millijoule/cm

   ρ
   und etwa 100 Millijoule/cm Oberfläche der Schicht liegt.

   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Energie in bildartiger Konfiguration auf die Schicht aus abbildendem Material aufgebracht wird.

   11. Verfahren nach Anspruch 1O₉ dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus abbildendem Material nicht dicker als etwa 250,u ist und die aufgebrachte Energie

   im Bereich zwischen etwa 1 Millijoule/cm und etwa

   100 Millijoule/cm² Oberfläche der Schicht liegt.

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   12. " Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie durch Bestrahlung der Schicht aus abbildendem Material mit Strahlungsenergie durch eine Maske in Bildkonfiguration aufgebracht wird.

   13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Quelle für die Strahlungsenergie eine Gasentladungslampe verwendet wird.

   1^J. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungszeit nicht mehr als etwa 10 Sekunden beträgt. ·

   15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 1*1, dadurch gekennzeichnet, daß das abbildende Material eine Mischung aus einem Material, das eine cholesterische, flüssig-kristalline Mesophase besitzt, und wenigstens einem Material, das ausgewählt wird aus Materialien mit einer nematischen, flüssigkristallinen Mesophase, Materialien mit einer smektischen, flüssig-kristallinen Mesophase und Gemischen davon, umfaßt.

   16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das abbildende Material im Temperaturbereich zwischen etwa 20°C und etwa 30⁰C cholesterische, flüssigkristalline Eigenschaften aufweist.

   17. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß das bebilderte Material zwischen Polarisatoren mit durchgelassenem Licht betrachtet wird und das transparente Substrat optisch isotrop ist.

   18. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch

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   -33- 220CM24

   gekennzeichnet, daß die Schicht aus abbildendem Material einen im sichtbaren Spektrum besitzt.

   19. Abbildungsverfahren, dadurch gekennzeichnet ₉
   daß

   (a) eine Schicht aus abbildendem Material nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis l8 bereitgestellt und mit einem Bild versehen wird und

   (b) danach eine äußere Kraft gleichmäßig auf diesen Abbildungsteil einwirkt, um das Bild zu löschen_f~indem^
   die Schicht aus Abbildungsmaterial einheitlich in den
   "Grandjean"-TextUrzustand gebracht wird.

   20. Wiederholbares Abbildungsverfahren, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schritte (a) und (b) nach Anspruch 18
   mehrfach wiederholt werden, wobei die gleiche Schicht aus abbildendem Material benutzt wird.

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   Leerseite