JPS58220174A - カラ−画像表示素子 - 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】

本発明は新規なカラー画像表示素子に関する。 現在、各種の画像表示装置があり、各々の特色を生かし
て、あるものは家庭用（個人用）として、あるものは業
務用として、またあるものは家庭用（個人用）から業務
用に至るまで広く利用されている。しかしながら、これ
らの画像表示装置は画質、装置の形状、生産性、駆動性
、信頼性等の面のうち、少なくともいずれかの点で欠陥
を有している。例えば、陰極線管（ＣＲＴ）は形状、特
に奥行が大きすぎるという欠陥を有し、また、時計や電
卓のデジタル表示に使用される液晶表示器は画倫のコン
トラストが悪く、見えがよくない等の欠陥があり未だ満
足できるものは得られていない。 そこで、本出願人はかかる技術分野におけるこのような
問題点を解決すると共に従来にない表示効果を現出する
新規な画像表示方法及び画像表示素子並びに画像表示装
置を先に提案した。 以下、この提案に係る画像表示素子の作像原埋を第１図
からＷ、６図の図面に基づいて説明する。第１図は基本
となる画像表示素子１０の断面図で、同図（ａ）は反射
型、同図（ｂ）は透過型の場合を示す。１は液層、２．
３はそれぞれこの液層ｌに積層された透明保護板と基板
である。４は基板３の内壁に付設されたドツト状あるい
はセグメント状の気泡発生要素である。液層１を構成す
る液体としては■着色液体と■白濁液体があり、これら
の液体の基本組成分として水あるいは各種有機溶剤が単
独にまたは混合して用いられる。ここで、■着色液体と
は、上に述べた液体の基本組成分の中に各種の染料、顔
料を溶解または分解させて得られる、黒色を含めた有色
液体を言い、光透過性であるか否かは問わない。■白濁
液体とは、同じく上に述べた液体の基本組成分の中に光
拡散性微粒子（これは固形分であるか否かは問わない）
を分散して得られる白色または淡色の液体を百５゜液層
１の厚さとしては、透過光量が入射光量の概ね、半分以
下になるような厚さ、一般的には、１０μｍ〜３００Ｉ
Ｉｍが望ましい。なお、このとき透過光量の減少は可視
域の全波長にわたることを要しない。つまり、可視域の
一部の波長光の減少であつ

【もよい。可視域の一部の波
長域の吸収によって、赤、青、緑の着色が生ずることを
考えれば当然である。しかしながら、この透過光量の減
少は、光の吸収あるいは散乱の何れに起因するものであ
ってもよい。透明保護板２としては、できる限り耐圧性
であり、無色ないし淡色の透光性のガラスやプラスチッ
クが用いられる。なお、この透明保護板２は、表示素子
１０を水平に配置するときには使用しない場合もある。 基板３としては、透過型表示の場合においてはガラスや
プラスチック等の透明性の基板が、また反射型表示の場
合においては上記基板以外にシリコンやセラミックスの
基板等の不透明な基板が用いられる。気泡発生要素４と
しては、電気分解反応を利用するもの、化学反応を利用
するもの、気体を液層１中に注入する方式、熱的手段に
よるもの等がある。また、熱的手段にも、放電によるも
の、輻射線ビームの照射によるもの、ジュール熱による
もの等がある。本発明は泡発生要素４としてはジュール
熱によるもののみを取扱う。さらにこの作像原理は透過
型表示、反射型表示のいずれをも可能とするものである
が、以下の説明においては透過型表示の場合を取扱う。 すなわち、第１図（ｂ）において基板３を透明性基板と
し、気泡発生要素４として透明発熱素子を用いた構成と
し、基板３の側から背後光３０を照射する場合を考える
。 液層ｌ内に気泡が生じていなければ、液層ｌの色をなす
着色液体が黒色なら黒色に、赤色ながらの電気信号の印
加により所定の（−または複数の）気泡発生要素４であ
る透明発熱素子が発熱すると、これに接し、あるいは近
接している液層１内の液体は熱伝導加熱により昇温し、
終には沸騰して液層ｌ内に蒸気泡（以下）９プルと言う
）５が形成される。一般に、透明発熱素子の形状（長さ
および幅または直径）が液層１の厚さよりも大きければ
、小さい場合に比べ・々ゾル５は透明保護板２の内側表
面に容易に到達する。すなわち、基板３と透明保護板２
０間に着色液体が存在しない領域が現われる。この・セ
ブル５を開孔として背後光３０は透明保護板２の側にま
で透過する。ノ々プル５は一般に、透明発熱素子の面上
いっばい広がるが、それ以上には殆んど広がらない。す
なわち、透明発熱素子の輪郭が・９ゾル５、つまり開口
の輪郭であると近似的に考えてよい。ただし透明発熱素
子いっばいに広がる／々プル５は単一の、？プルである
こともあるが、複数のノ々プルの集合であることもある
。開孔は透明発熱素子の大きさおよび形状によって決ま
り、直径が１０μｍかも数訊のものまでは勿論、幅ｌ龍
、長さ１０ｗ等の長方形のものもできる。望むなら、そ
れ以上のものも形成できることは勿論である。この種の
４ブ／Ｉ１５に光透過作用があるのは、・々プル５を組
成する蒸気が着色液体または白濁液体の成分である溶媒
の蒸気であり着色剤の蒸気でないからである。 背後光３０は、上記のよ５Ｋ、意識的に照射する場合に
限らず、自然光や室内光あるいはそれらの反射光等のい
ずれでもよい。さらに、表示効果を得るためにはノ々ゾ
ル５が透明保霞板２まで到達することを必ずしも要件と
しない。・々プル５が透明保護板２まで到達しない場合
には、濃淡差によって作像（表示）が行なわれる。 以上に述べた作像原理の応用例として、ドツトマトリッ
クス表示方式による画像表示素子の概略構成の１例を第
２図ないし第４図に示す。 第２図（ａ）はドツトマトリックス表示方式による画像
表示素子の平面図、第２図（ｂ）はそのＩ、−Ｉ。 断面の断面図である６２’、３’はそれぞれ第１図＼ の透明保護板２、基板３と同じ機能を有する保護板と透
明基板である。ｌ／は発泡点、即ち表示点以外の領域を
金属等の導体４′で被膜された透明発熱抵抗線で、保護
膜τと基板３１の間に複数個、二次元的に配列されてい
る。透明発熱抵抗線１′は透明発熱抵抗体、例えばＩＴ
Ｏ（インジウム・ティン・オキサイＰ）を真空蒸着法に
より成膜することにより得られる。そしてその上に金属
、例えばＡｕ　（金）を真空スパッタリング法により成
膜する。金属膜は必ずしも透明である必要はないが、透
過率５０％以上の透過性を得たい場合には、Ａｕの場合
で１００λ〜２００λの厚さが必要である。通常は約３
ｏλのクロム膜がＩＴＯ膜と金膜の接着剤として付けら
れる。 また、赤俳基板３′にソーダガラスを用いる場合には、
ＩＴＯの化学的損傷を防止するためにソーダガラスの上
にｓｉｏ、（二酸化シリコン）が被膜される。第２図の
ようなノリーン形状（透明発熱抵抗素子の寸法が１０７
１ｍＸ　１０μｍからｌｆｌ×１趨）は通常の写真食刻
技術により容易に得られる。ここで、透明発熱抵抗素子
とは透明発熱抵抗線１′のうち、金属等の導体４′で被
膜されていない箇所、即ち発熱箇所を意味する。しかし
ながら、第２図に示すような導体４′は必ずしも必要で
はなく、製作加工上はない方が望ましいが、消費電力の
浪費を避けるためには必要である。さらに、透明発熱抵
抗素子および導体４′の損傷を防ぎ、耐久性を増加する
ためには厚さ数μｍの保護膜１でこれらを被膜するのが
よい。 保護膜τとしては、透明性（反射型表示の場合は要件で
ない）、絶縁性、耐液性、熱伝導性、耐衝撃性に優れた
ものが望まれる。このような要件を満たすものとして〜
５ｉＯ１８ｉ０．等の誘電体がある。 第３図は第１図および第２図の表示素子の構成要素を組
合わせて得られた画像表示素子の概略構造を示す断面図
である。透明発熱抵抗線１’ａ、ｌ’ｂが液層１を挟ん
で直交し、その交点において両方の透明発熱抵抗素子が
対向するように配設されている。この表示素子において
は、液層１を挟んで互いに直交する発熱抵抗線１’ａ。 ｉ’　ｂが共に選択されて発熱したときにのみ、両者の
交差領域において液層ｌ中に・９プル５が形成されるよ
うに設計されている。２０’、２０’はそれぞれ液層１
の左側の発熱抵抗線、右側の発熱抵抗線の所望の発熱抵
抗線忙電流を供給する画像表示素子駆動回路である。第
４図は第３図のような画像表示素子をマトリックス駆動
する場合の説明図である。この画像表示素子１０〃けＸ
／、Ｘｍ、Ｘｎ、Ｘｏ、Ｘｐの室軸の発熱抵抗線（これ
らを行導線と呼ぶ）とＹｃ　、　Ｙｄ　、　Ｙｅの動軸
の発熱抵抗線（これらを列導線と呼ぶ）で構成されてい
る。 行導線Ｘｊ、ＸｍｅＸｎ、Ｘｏ、Ｘｐに順次、加熱用電
流信号を印加すると、これ等の行導線に対応する液層（
不図示）が順次、線状に加熱されるが、このとき、加熱
の程度を液体の沸点以下になるように設定しであるので
、液層中に蒸気泡は発生しない。一方、加熱用電流信号
の印加に同期させながら、列導線Ｙｃ　、　Ｙｄ　、　
Ｙｅに対して、所定のビデオ信号を印加する。このビデ
オ信号の印加によって、列導線Ｙｃ、Ｙｄ、Ｙｅに対応
する液層は線状に加熱されるが、この場合にも加熱の程
度を液体の沸点以下に抑えることを要件とするので、こ
れだけでは対応する液層に／？プルを生じさせない。し
かし、加熱用電流信号とビデオ信号とが同期した行線と
列線との交叉部分においては両者の発熱により加算的に
加熱される。 そして加算的に加熱された場合にのみ対応する液層が発
泡するように条件設定しておけば、選択された行線と列
線の交叉部分にノ々プル５′カ形成される。 なお、以上の例において、駆動方式を次の様に変えた場
合にも、全く同様に作像することができる。即ち、行線
にビデオ信号を印加し、列線に加熱用電流信号を印加す
る様に変形しても、効果は全く同じである。このように
第３図に例示し７た画像表示素子は、マトリックス駆動
をも可能とするものである。上記の如く、ストライプ状
に配列される発熱抵抗線を透明保護板側と基板側の両方
に股間することにより、以下の効果が発生する。 ■　製作工程が簡単になり、歩留りが向上する。 （幻　液層を両側から加温するので、熱効率が良〜洩。 勿論、透明保護板と基板のうち、いずれか一つの要素の
みに透明発熱素子をマトリックス状に配列して駆動させ
ることも可能である。第５図がその例である。同図にお
いてｌｌａ、ｌｌｂ。 １１ｃ、ｌｌｄはいずれも行導線であり、１２ａ。 １２ｂ、１２ｃ、ｌｉｄは℃・ずれも列導線である。そ
してこれ等の全ての導線は金、銅、アルミニウム等の良
導体により得られる。行導線と列導線の交差領域の絶縁
層には窓（ウィンドウ）が開けられ発熱抵抗素子１３ａ
、　１３ｂ、　１３ｃ、　１３ｄが埋め込まれている。 このような構成においては、信号に忠実な作像にとって
不都合なりロストークの発生を実質的に防止することが
できる。又、行導線と列導線との交叉部にダイオード特
性を有する発熱抵抗体を配置すれば、完全にクロストー
クを防止する効果が得られる。第６図は第５図の画像表
示素子の駆動回路の回路図である。 画像制御信号帽ｔの発生回路１０５の画像制御信号によ
って、有軸選択回路１０３、動軸選択択回路１０３と有
軸駆動回路１０１ａ、　１０１ｂ、・・・１０１ｍは複
数の信号線により電気的に結合されており、有軸駆動回
路１０１ａ、　１０１ｂ、−１０１ｍの各出力端子は所
定の行導線と結合している。 この出力端子と行導線の結合の仕方見種々あるが、本明
細書に於いては基本的な態様について説明するため、出
力端子は行導線の個数だけあり、一つの出力端子が一つ
の行導線と結合している場合について取扱う。動軸選択
回路１０４、動軸駆動回路１０２ａ、　１０２ｂ、−１
０２ｎ　及び列導線１２ａ、１２ｂ、ｅ−，１２ｎ相互
の関係も同様である。画像制御信号によって有軸選択回
路１０３は特定の有軸（行導線）を選択（スイッチオン
）する。例えば、有軸選択回路１０３が行導線ｌｉｅを
選択すればｌｌｃ行選択信号を発し、それを受けて有軸
駆動回路１０１ｃは行導線１１ｃに有軸駆動信号を出力
する。一方、画像制御信号の一つであるビデオ信号が動
軸選択回路１０４に入力されると、その指令を受けて動
軸選択回路１０４は所定の動軸（列導線）を選択する。 例えば、動軸選択回路１０４が列導線１２ｄを選択すれ
ば、動軸駆動回路１０２ｄは動軸選択回路１０４から発
せられた１２ａ列選択信号を受けて列導線１２ｄをスイ
ッチ・オン（導通）状態にする。所定の行導線に対する
有軸駆動信号の印加中、所定の列導線が動軸選択回路に
よって導通状態になればその行導線とその列導線の交差
領域に於ける発熱抵抗素子に電流が流れ、？プルが生ず
る。行導線ｌｉｅに対する有軸駆動信号の印加に同期し
て、列導線１２ｄを動軸選択信号によって導通状択にす
れば行導線１１ｃと列導線１２ｄの交差点に・々プルが
生ずる。次に、行導線ｍが選択され行導線１１ｍに有軸
駆動信号が印加される。それに同期して列導＃Ｊ１１２
ｃ、１２ｅが動軸選択信号によつ　　　　−て導通状態
にされると、ｌ１ｍと１２ｃ　、　ｌ１ｍと１２ｅの各
々の交差点（選択点）にノ々ゾルが生ずる。 選択点以外の交差点にもリーク電流が流れるが一般に発
泡開始電流値以下であるので、ノζゾルは生じない。ま
た、発熱抵抗素子にダイオ−Ｐ機能を持たせることによ
りリーク電流をさらに微弱にすることができる。このよ
うに、合軸駆動信号を線順次走査し、かつそれに同期さ
せて副軸選択信号を出力させることにより画僧表示を行
うことができる。なお、動軸選択回路１０４はビデオ信
号による指令を受けて副軸選択信号を出力するものであ
る。このとき、発熱抵抗素子を流れる電流の向きは問わ
ない。このような駆動回路、選択回路はシフトレジスタ
、トランジスタアレイ等を用いて公知の技術により構成
されるものである。 本画倫表示素子において液層１中に・ζプル５が発生す
るときＫは、急激な圧力の増大を伴うので、液層ｌが密
閉系に構成された場合は、表示素子が破損する恐れが強
い。従って、この液層ｌを気密室又はアキュムレーター
忙接続して、液層１に於ける圧力の増大を緩和すること
が望ましい。表示素子内の液層ｌは外界に通じた状態に
置かれる場合（開放系）と、外界から隔絶された状態に
置かれる場合（密封系）とがある。 いずれの系が望ましいかは用途によって異なる。 例えば携帯用なら密封系が望ましいことは当然である。 しかるに、次に述べる技術的事項は開放系の場合におい
ても重要であるが密封系において特＃Ｃ重要である。ノ
ロプル５の発生は一般に圧力の上昇を伴うが、圧力の−
Ｆ昇分が太きけれ＋−ｉ−々プル５自身が発生しない。 したがって圧力の上昇を最小限に抑える努力が払われな
ければならない。また、ノロプル５の発生によって１．
Ｓプル５の容積に相当する容積の液が排除されるがその
受は皿がなければ、圧力の上昇を招き、結局・ζプル５
は生じない。したがって、排除される液体をどのように
収容にするかについても考慮を払わなければならない。 このような問題の解決手段として前に述べたように、透
明保護板や基板の内壁に弾性膜を付けることも一策であ
る１、然るＷ、より効果的な手段は第７図に例を示す空
洞室１５を設けることである。空洞室】５と液層ｌとは
気体や液体を通さない不図示の可撓性膜によって隔てら
れる。このように構成することにより圧力吸収と排除さ
れる液体の問題の解決を図ったものである。なお、液層
１撥液性（液層の液溶媒が水性なら撥水性）材料で構成
することにより可撓性膜を不要とすることができ、製造
が簡単となる。なぜなら、ヘルムホルツの自由エネルギ
最小原理に従って液層１は親液性の面１６と撥液性の面
１７との境界において自ずから安定するからである。す
なわち、液Ｎ４１は親液性面１６にとどまろうとし、撥
液性面１７からは遠ざかろうとする。なお、親液性面１
６と撥液性面１７との境界面ないしその近傍において液
体は進退し、又液体のメニスカス１８によるクッション
作用も加わつ【圧力吸収効果が発揮させられる。液層ｌ
の液体が水性の場合において空洞室１５を撥水処理する
にはポリテトラフルオロエチレン等を塗装する方法があ
る。なお、第７図においては空洞室１５は液層１をとり
まく形に設けられているが、必ずしも第７図の場合に限
定するものではなく、部分的に設けられていてもよい。 要するＫ、いかなる形状、いかなる大きさであれ、又密
封系か開放系かを問わず空洞室１５の設置は技術的範囲
である。液層ｌの内圧、即ち液圧は省電力対策上、安定
動作上及び安全対策上の見地より、７６０龍Ｈｇ（大気
圧）以下に設定することが望ましい。何故ならば、液圧
が低い程、より低いエネルギの供給で、即ちより低い温
度で発泡するからであり、又内圧が高ければそれだけ表
示素子の破撰率が高くなるからである。空洞室１５と液
層１を可撓性膜圧よって隔てた構造においては、液圧は
空洞室１５の内圧、可撓性膜の応力等により決定せられ
る。いずれの場合においても、その時の液温における液
層１の溶液の飽和蒸気圧以下忙まで液圧を押し下げるこ
とはできない。又、液圧を飽和蒸気圧又はその近傍九ま
で下げすぎると、出力信号に関係なくノロプル５が発生
し、動作安定性に欠ける事態に陥いる、。 従って、安定性を増すため妊は常温気体を空洞室１５に
適当量封入することにより、液圧を７６０　ｍｖｉ　Ｈ
９以下、飽和蒸気圧近傍以上に設定することが望ましい
。液圧の条件圧ついてさらに詳述すれば、省電力上、安
定動作上及び安定対策上、好適の条件は４０″ＣＫおけ
る前記液圧を７６（１ｍＨ＃以下に設定することである
。ただし、・ζプル５が発生していない場合の圧力値で
ある。 このように設定することにより、少くとも開放系の場合
より省電力化を図ることができる。なお、）ζプル５が
生ずることにより、又ツマプル５０発生数により、液圧
は上昇、変動するが、空洞室１５を好適に設置すること
により、圧力上昇の弊害を実質的に抑えることができる
。又通常は４０℃以下で使用するので４０℃を一応の基
準とした。空洞室１５の容積とノ々プル５により排除さ
れる液層との関係もＡプル表示の安定動作上重要な事項
である。今、空洞室１５の容積をＶ、その時の内圧なＰ
、温度をＴとすると、ゼイル・シャルルの法則の微分形
は次のよ５に表わされる。 ここで△Ｖはノ々プルによって排除される液体の流入分
圧よる空洞室１５の容積の圧縮分、ΔＰはその時の圧力
上昇分である。なおＰは飽和蒸気圧と常温気体の全圧で
あるが、実際には蒸気は液化もするので、父系の温度も
変化するので上記関係式は厳密に成立するものではない
が、一応の傾向は示していると云える。従って、圧力変
動による弊害を実質的になくすには、△Ｖ／Ｖ又はＰを
小さく設定しなければならない。 ノ々プル１個の容積は微小である。例えば、発熱抵抗素
子の大きさが２００μｍＸ２００μｍ、液層の厚さが１
００μｍの場合のノミプルの容積は４×１０−１３であ
る。従って、任意の複数の・ζプル　　　。 が同時に発生した場合における総圧縮分をΣ△Ｖ”とす
るとＰ・Σ△Ｖ／Ｖが小さく設定されていれば圧力の弊
害は起こらない。なお、今までの説明においては液層１
を構成する液体として無色透光性液体を特に掲げなかっ
たが無色透光性液体を含まない趣旨ではない。・ζプル
による散乱を利用する画像表示素子の場合には無色透光
性液体は有効な表示媒体液となりうるものである。 このように、本出願人の開示した先の提案は画質、生産
性等の点において優れており、表示点（セグメント）が
少なく比較的簡単な電卓から表示点が多く、複雑なテレ
ビジョンに至るまで幅広い機能および用途を有している
。 そこで、本発明は、以上述べたものよりも高いコントラ
ストと有し、見えのよい鮮明な画像を表示すると共に、
安価で構造の簡単なカラー画像表示素子を提供すること
を目的とする。 以下、本発明を実施例の図面に従って説明する。第８図
は本発明の実施例に係り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ
）から構成されるモザイクフィルタ一層を備えたカラー
画像表示素子の断面図である。 １′は黒色の液層、２は透明保護板、３は基板、’４’
ａ、４’ｂは透明発熱抵抗素子、２１はＲ，Ｇ、Ｂから
構成されるカラーモザイクフィルター、８゜８１は保護
膜である。なお、カラーモザイクフィルター２１に保護
膜の機能が備わっている場合には、保護膜８１は省略す
ることができる。 液層１′を構成する黒色液体の基本組成分としては水、
或は各種有機溶剤が、単独に又は混合して用いられる。 さらに、着色剤としては、下記のような染料、顔料が用
いられる。 （１）　　直接染料 ダイレクトファストブラックＢ１ダイレクトファストブ
ラックコンク、シリアスブラックＬ１アイゼンプリムラ
グレイ−ＶＧＬＨエキストラコンク （２）酸性染料 スミノールミーリングブラックＶＬＧ、スミランプラッ
クＷＡ、ダイアレザーブラックＢ（３）　　塩基性染料 アイゼンカロチングＬ−ＧＬＨ （４）媒染・酸性媒染染料 ザンクロミンブラックＰＣＢ、ダイアモンドブラックＰ
　Ｂ　Ｂ、サンクロミンブルーブラックＰＢコンク、サ
ンクロミンブルーブラックＲコンク （５）硫化・硫化建染染料 サルファーブラックＢＢ、カヤソー　ルブラツクＢ１カ
バノールブルーＬＢＮ （６）　　油溶染料 スタンディープブラックＢＢ （７）反応染料 チバクロンブラックＦＢＧ−Ａ、プロジオンブラックＨ
−Ｎ 本発明に於いて有効に使用される試料としては、無機顔
料、有機顔料の中の多くのものが使用され、無機顔料で
は、鉄黒、カーゼンブラック等、有機顔料としては、そ
の多くが染料に分類されているもので染料と重複する場
合が多いが、具体的にはチパクロンブ裏ツクＦＢＧ−Ａ
。 プロジオンブラックＨ−Ｎ等が本発明に於いて好適に使
用される。これ等の染料・顔料は、所望に応じて適宜選
択されて使用される溶媒中に溶解又は分散されて使用さ
れる。 液層１′の厚さは前記の通りである。また本発明におけ
る上記液溶媒と着色剤との量的関係は、熱応答性、蒸気
泡形成の安定性の他、着色液のこげつき、析出等の条件
から、重量部で液溶媒１００部に対して、着色剤が通常
１〜５０部、好適には３〜３０部、最適には５〜１ｏ部
とされるのが望ましい。透明保護板２、基板３、保護膜
８は前記と同様の機能を有する要素である。 なお、透明保護膜２は、透明発熱抵抗素小力基板である
ため、基板としての性質も有するものである。透明発熱
抵抗素子４’ａ、４’ｂは前記と同様な機能を有する要
素であり、本実施例では、第５図に示した如く、一方の
基板にマ）　ＩＪフックシ状配列させる（第８図では導
線１１及び１２は簡略のため図示されていない）。勿論
、第３１・。 図に示すように液層１を両側から加温する方式、またカ
ラーモザイクフィルター２１の側に透明発熱抵抗素子４
’ａ、４’ｂを配列させる方式を用いても差し支えない
。但し、後者の場合には、カラーモザイクフィル名−２
１の」二に発熱素子を積層するため、カラーモザイクフ
ィルターが熱による影響を受は易い。カラーフィルター
は、色要素をモザイク状あるいはストライプ状に配列し
たフィルターである。色要素としては最も一般的には、
青（Ｂ）、赤（Ｒ）および緑（Ｇ）である。本実施例に
おいては、カラーモザイクフィルターを用いる。カラー
フィルターの製造方法として代表的な方法としては、蒸
着法と染着法が挙げられる。蒸着法というのは干渉フィ
ルター、即ち、支持体上に屈折率の異なる薄膜を所定の
厚さに幾層にも蒸着し、光の干渉効果により所望の波長
領域（色）のみを透過せしめるようにしてカラーフィル
ターを形成するものである。また、染着法は支持体上に
、ポリビニール、アルコール、ゼラチン膜などの樹脂を
塗布して色要素受容層を形成し、これに色素材を付与し
て色要素形成するものであり、赤、緑および青の各色要
素を形成するために、通常、ホトレジストを用いて色要
素受容層上にマスクを形成してから、所定部分に１つの
色の色素材を付与した後、マスクをエツチング除去する
プロセスを３回繰返して行う方法である。本実施例では
蒸着法で製造されたカラーモザイクフィルターを用いて
説明する。 このような公知の技術を用いてＢ、Ｇ、Ｈの色要素を有
するカラーモザイクフィルター２１を作成する。 色素材のうち赤色染料としては、セラトンスカーレット
Ｂ（）々ディツシュ製）、　＄イアセリトン　ファスト
ピンクＲ（三菱化成製）、チラシル　ブリリアントピン
ク４８Ｎ（チノζガイギー製）、カヤロン　レッドＲ（
日本化薬製）、スミカロン　レッドＥ−ＦＢＬ（住友化
学製）、レゾリン　レッドＦＢ（バイヤーＡＧＥ）、ス
ミアクリル　ローダミン６ＧＣＰ（住友化学製）、アイ
ゼン　力チロンブンクＦＧＨ（保土谷化学製）、マキロ
ン　ブリリアントレッド４Ｇ（チノζガイギー製）、ダ
イアクリル　スプラブリリアントピンク（三菱化成製）
、スミノール　ファースト　レゾＹ　Ｂ　ｃｏｎｃ（住
友化学製）、アイゼンブリリアント　スカーレゾ）　　
３ＲＨ（保土谷化学製）、アゾルヒノール　３Ｇ　　２
５０％（三菱化成製）、カヤクアシッＰ　ロー　ミン　
ＦＢ（日本化薬槽）、アシッド　アントラセン　レゾ１
’　　３Ｂ（中外化成製）、ベンジル　ファースト　レ
ッド　Ｂ（チノζガイギー製）、ノζラチン　ファース
ト　レゾｌ′　ＲＮ（パデイシュ製）、ナイロミン　レ
ゾｐ　　２ＢＳ（アイシーアイ製）、シナファスト　レ
ゾ）’　　２ＧＬ（三井東圧化学製）、ロース被ンガル
（發己化成製）などが挙げられる。 緑色染料として適するものは、アイゼン　ダイアモノ１
グリーンＧＨ（保土谷化学製）、アイゼンマラカイトグ
リーン（保土谷化学製）、ブリリアントグリーン（デュ
ポン製）、ファストグリーンＪＪＯ（チ・Ｓガイギー製
）、シナクリルグリーンＧ（アイシーアイ製）、ビクト
リアグリーン（デュポン製）、カヤカラン　プルーブラ
ック　３ＢＬ（日本化薬槽）、スミラン　リーフ　　Ｂ
Ｌ（住友化学製）、アイゼン　フロスラン　オリーブグ
リーン　ＧＬＨ（保土谷化学製）、ダイアシトサイアニ
ングリーン　ＧＷＡ（三菱化成製）、チ・ξラン　グリ
ーンＧＬ（チノζガイギー製）、カルヂラン　ブリリア
ントグリーン　５Ｇ（アイシーアイ製）、パラチンファ
ーストグリーンＢＬＮ（、ξティッシュ製）、アシッド
グリーンＧＢＨ（高岡化学制）、アシンＰ　ブリリアン
　ミリング　グリーン　Ｂ（三井東圧化学製）などが挙
げられる。 又緑色は青色の染料と黄色の染料とを組合せる事によっ
ても作る事が可能である。青色染料として適するものは
、ミヶトン　ファストブルー　エクストラ（三井東圧化
学製）、カヤロンファストブルーＦＮ（日本化薬槽）、
スミヵロ７ブ／ｌ／　−Ｅ−ＢＲ（住友化学製）、チラ
シルブル−２Ｒ（チ、ｓガイギー製）、ノＳラニルブル
ーＲ（・ぐディツシュ製）、アイゼン　ブリリアントベ
ーシック　サイアニン６ＧＨ（保土谷化学製）、アイゼ
ン　カロチンブルーＧＬＨ（保土谷化学製）、チ・ξセ
ットブルーＦ３Ｒ（チノζガイギー製）、ダアイセリト
ン　ファストブリリアントブルーＢ（三菱化成製）、テ
ス・ξゾールブルーＢＮ（アイシーアイ製）、レゾリン
ブルーＦＢＬ（）ぐイヤーＡＧ製）、ラチルブルーＦＲ
Ｎ（デュポン製）、セプロンブルーＥＲ（デュポン製）
、ダイアクリル　ブリリアントブルーＨ２Ｒ−Ｎ（三菱
化成製）、オリエント　ソリュブル　ブルー０ＢＣ（オ
リエント化学製）、スミノール　リづリングブルー４Ｇ
Ｌ（住友化学製）、カヤノール　ブルーＮ２Ｇ（日本化
薬槽）、ミツイ　アリザリンサフイロールＢ（三井東圧
化学製）、キシレンファースト　ブルーＢＬ２００％（
三菱化成製）、アリザリン　ファースト　ブルーＲ（チ
パガイギー製）、カーゼラン　ブリリアント　ブルー２
Ｒ（アイシーアイ製）、ノζラチンファーストイルーＧ
ＧＮ（パティッシュ製）、アイゼン　オーニューｃｏｎ
ｃ（保土谷化学製）、 ブルー５ＢＬ（犬日本インキ化学 製）などが挙げられる。以上、全て商品名表示である。 カラーフィルターの代表的な構成は以上説明したが、色
要素は、赤、青、緑の３色より多く区分されていてもよ
い。１つの色要素の大きさは電極４’ａ、４’ｂで構成
される表示画素を被覆し、さらに隣接する色要素は隣接
する表示画素を被覆できる大きさが必要である。また各
色要素は各表示画素と１対１で重り合っていなければな
らない。さらに、カラーモザイクフィルター２１の厚さ
は、５〜３０μｍＫ形成され、透光性でなければならな
い。保護膜８′はカラーモザイクフィルター２１の表面
に物理的、機械的および化学的な保護の目的のために、
透明で硬質な・ξソレジ（ユニオンカー・ζイト社製）
を蒸着して作成するか、ＳｉＯ２等を蒸着して作成する
。 次に本発明の作像原理を図示例に従って説明する。色表
示は不図示の色信号の印加によって行われる。本実施例
ではカラーモザイクフィルターのＢ、Ｇ、Ｒの３つの色
要素をもって１画素を表示する、つまり、Ｂ、Ｇ、Ｒの
各色要素に蒸気泡を発生させるかさせないかで黒からＢ
、Ｇ、Ｒの間の任意のカラー表示を実現するものである
。例えば、任意のＢ、Ｇ、Ｒの色要素に対応する表示点
に背後から白色光を照射すると、そのいずれにも蒸気泡
（）ζブルーが生じていない場合には、観察者は液層の
黒色を視覚する。逆に、Ｂ、Ｇ、Ｒの色要素に対応する
全ての表示点に蒸気泡が生じた場合、観察者は白色を視
覚する。青の色要素に対応する表示点にのみ蒸気泡が形
成された場合にはブルー表示が得られる。グリーン表示
、レッド表示も同様の方法によって得られる。また、ブ
ルーの色要素、グリーンの色要素に対応する表示点に蒸
気泡が形成された場合は、ブルーとグリーンの混色の表
示が得られる。同様にしてグリーンとレッド、ブルーと
レッドの混色、表示も得られる。この様にして、実際の
画面においては、観察者は加色法によるフルカラー表示
を視覚するものである。 本態様は透過型表示素子であるが、この他にカラーフィ
ルター２１と基板３の間に反射層を設けることにより得
られる反射型表示素子も本発明の範囲である。さらに、
カラーフィルター２１の代りに不透光性の呈色層を用い
て任意の多色表示素子が得られる。次に本発明特有の効
果を以下に列挙する。 ｆｌｌ　　薄型で見えの良いフルカラー画像表示素子が
可能である。 （２）不透光の呈色層、カラフィルタ−を変えるだけで
任意のカラー画像表示素子が得られる。 （３）積層が必要でないので構造が簡単である。 （４）　　高いコントラストのフルカラー画像表示素子
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基礎となる従来の画像表示素子の概略
を示す断面図、第２図σまドツトマトリックス表示方式
による画像表示素子の概略を示す平面図と断面図、第３
図は第１図と第２図の画像表示素子の構成要素を組合わ
せて得られた画像表示素子の概略を示す断面図、第４図
は第３図に示す画像表示素子をマ）　ＩＪラックス動す
る場合の説明図、第５図はマトリックス表示方式による
、他の画像表示素子の概略を示す斜視図、第６図は第５
図の画像表示素子をマトリックス駆動する回路の回路図
、第７図は空洞室を備えた画像表示素子の平面図とＪ、
−Ｊ２断面の断面図、第８図は本発明の１実施例に係り
、赤。 青、緑の３色から構成されるモザイクフィルタ一層を備
えたカラー画像表示素子の断面図である。 １′・・・・・・黒色の液層 ２・・・・・・透明保護 ３・・・・・・基板 ４’ａ、４’ｂ・・・透明発熱抵抗素子ｓ７　、　ｓ／
・・・・・・保護膜 ２１・・・・・・カラーモザイクフィルター。 ！！　、！　２３２−−−一旦 （ａ） 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　液層と、この液層中に気泡を発生させるため
   の発熱要素を有する画像表示素子において、透過層もし
   くは反射層と黒色の液層を備えてなることを特徴とする
   カラー画像表示素子。
2. （２）　　前記透過層もしくは反射層が、分割された複
   数の異色部の集合体よりなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のカラー画像表示素子。