JPS5972424A - 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】

表示装置に関する。 現在、各種の事務用機器やｌｆｆｉｌ用機器に於ける端
末表示器、或は、テレビやヒデオカメラ用モニターに於
ける表示器として、陰極線管（所謂、ＣＲＴ）が広く利
用ぎれている。しかし、このＣＲＴに就いては、画質、
解像度、表示容量の面で銀塩若しくは電子写真法を用い
たハードコピー程度のレベルに達していないと言う不満
が残されている。又、ＣＲＴに代わるものとして、液晶
によりトットマトリックス表示する所謂、液晶パネルの
実用化の試みも為されているが、この液晶パネルに就い
ても、駆動性、信頼性、生産性、１酎久性の面で未だ満
足できるものは得られていない。 そこで、本発明は、斯かる技術分野に於ける従来技術の
解決し得なかった課題を解決することを目的とする。 つまり、本発明の目的は、高解像度で良質の画像を表示
する方法、及び駆動性、生産性、耐久性、信頼性に優れ
且つ高密度画素をもつ新規な表示素子及びこれを利用し
た表示装置を提供することを月的とする。 以下、本発明の表示に係る実施例を図面に従って詳細に
説明する。第１図は本発明に係る表示素ｆの作像原理を
示すための略画断面図にして、第１図（Ａ）は透過型の
表示素子ＤＥを、また第１図（Ｂ）は反射型の表示素子
ＤＥを夫々示している。ｌは発熱要素で、可視光にたい
して透光性を示す液体より成る液層２の物性を変化させ
且つ液層２に沸騰が生じない程度に液層２を加熱するだ
めのものである。この発熱要素１は、後述するようにド
ントマトリンクス状（点打列状）、ドラＩ・ライン状（
点線状）、ライン状、島状等の種々の形態で発熱して熱
伝導により液層２を加熱する。 また、この発熱要素ｌとしては、例えば、後述の輻射線
加熱を利用するものや抵抗加熱等のジュール熱を利用す
るもの等があげられる。表示素子ＤＥが透過型の場合、
発熱要素１は可視光に対して透過性であることが要件と
なる。２は可視光に対して透光性を示す液体より成る液
層で、この透光性液体の基本組成分としては、水或いは
各種有機溶剤が単独又は混合して用いられる。これに用
いる各種有機溶剤としては具体的にメチルアルコール、
エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロ
ピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、５ｅｃ−ブチ
ルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチ
ルアルコール　ペンチルアルコール、ヘキシルアルコー
ル、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニル
アルコール、デシルアルコール等のアルキルアルコール
；例えば、ヘキサン、オクタン、シクロペンタン、ベン
ゼン、トルエン、キジロール等の炭化水素系溶剤；例え
ば、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロロエ
チレン、テトラクロロエタン、ジクロロベンセン等のハ
ロゲン化炭化水素系溶剤；例えば、エチルエーテル、ブ
チルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、
エチレングリコール七ノエチルエーテル等のエーテル系
溶剤；例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
プロピルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン系溶剤；キ酸エチル、メチルアセテート、
プロピルアセテート、フェニルアセテート、エチレング
リコール七ノエチルエーテルアセテ−１・等のエステル
系溶剤；例えば、ジアセトンアルコール等のアルコール
系溶剤；例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド等のアミド類；　トリエタノールアミン、ジェ
タノールアミン等のアミン類；例えば、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレ
ングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、
アルキレングリコール類；例えば、グリセリン等の多価
アルコール；石油炭化水素溶剤等が挙げられる。液層２
の厚さとしては、１ｕ〜１ｆｌｌＩＩ＋の範囲内が望ま
しい。 ３は透明保護板で、できる限り耐圧性がある透光性（無
色乃至淡色）のガラスやプラスチックが用いられる。尚
、この保護板は表示素子ＤＥを水平配置するときには用
いない場合もある６５は基板で、第１図（Ａ）に示され
ている透過型の表示素子ＤＥの場合、透明保護板３と同
じく耐圧性がある透光性（無色乃至淡色）のカラスやプ
ラスチックが用いられ、第１図（Ｂ）に示ネれている反
射型の表示素子ＤＥの場合、耐圧性を有する部材が用い
られる。この基板５−Ｌに発熱要素１が設けられている
が、発熱要素ｌと基板５とを共用する場合もあり、特に
発熱要素が基板５を必要としない場合もある。基本的に
は、これら基板５、発熱要素１、液層２、透明保護板３
がこの順に積層されて本発明に係る表示素子ＤＥを構成
している。４は表示素子ＤＥに平行光で入射している照
明光で、自然光乃至不図示の光源からの光で発熱要素ｌ
の非加熱部と加熱部１ａの両部会に入射している。１３
は液層加熱部で、液層２の低温領域の一部を沸騰しない
程度に発熱要素ｌにより加熱して形成された高温領域で
、たとえば発熱要素１が発熱している部位の、加熱部１
ａによって加熱された液層２の部分を示しており、実際
には加熱部１ａより周辺の液層に行くに従って温度勾配
がついている場合もあり、この部分の液層２の液体の物
性は、発熱要素ｌによる加熱前・のその物性より変化し
でいる（但１７、液層２を発熱要素］、で予熱する場合
、その予熱されている液層の状態から液層加熱部１３を
形成するために、更に、液層２を加熱するので、液層２
の予熱状ｙｚもの物性より、更に形成された液層加熱部
１３の物性は変化している６）。 この液層２の物性変化とは、特に光学的物性の変化を意
味し、たとえば、具体的には液層２を構成している透光
性液体の屈折率、富度、分極率等の変化を疫味している
。たとえば、この中で屈折率についで言えば、発熱要素
ｌの加熱部１ａの発熱により液層２の透光性の液体が温
度Ｌ″Ｃから温度（ｔ＋△ｔ）°Ｃに」−昇したとする
。この場合、１品度ｔ　’ｃの時の透光性液体の屈折率
をＮとし、温度（Ｌ＋ΔＬ）”ｃの時のこの屈折率をＮ
＋ΔＮと４ すると、屈折率勾配はΔＮ／△しγ−１Ｏ（１／°ｃ）
である。屈折率の変化率、即ち温度に対する屈折率変化
は僅かであるが、加熱部１ａの近辺の液層２の微小領域
か加熱されると微小領域における屈折率勾配は大であり
、従って、この加熱された微少領域の液層加熱部１３は
パワーを持ち、屈折率勾配の大の領域において光は屈折
、散乱、回折等する。尚ΔＮ／△を値は負値のみでない
。 発熱要素ｌの加熱部１ａが発熱して液層２の透光性液体
に沸騰が生ぜず旧つその物性が前述のように変化する程
度に加熱されて液層加熱部１３が形成される。発熱要素
ｌのその他の部位は発熱していないのでそれに対応する
低温領域の液層２の物性の変化はとんどなく、その物性
は近似的に−・様である。低温領域においても実際には
加熱部等からの熱伝導によって、加温され、光学的物性
は変化するであろうが、加熱部の変化からみるど、相対
的に無視できるであろう。表示素子ＤＥの液層２の液層
加熱部１３以外に入射した照明光４は油層２内で直進し
表示素子ＤＥから平行光として４１出する。勿論、この
時の照明光４の進路は透過型の表示素子ＤＥの場合、表
示素子ＤＥの背面から入射した後、表示素子ＤＥの前面
〜射出する。 即ち照明光４はノ＾板５→発熱要素ｌ→液層２（低温領
域）→透明保護板３を経て射出する。また、反射型の表
示素子ＤＥの場合、照明光４の進路ｔ±表示素子ＤＥの
前面から入射してその前面から射出する。即ち、照明光
４は透明保護板３→液層２（低温領域）→発熱要素１の
表面で反射（発熱要素１が非反射性の場合光反用性の不
図示の反射膜で反射）−液層２（低温領域）→透明保護
板３を経て表示素子ＤＥから射出する。一方、液層２の
高温旬域である液層加熱部１３を通過する照明光４の経
路は、液層２内の液層加熱部１３を通過する以外は、前
述の液層加熱部１３を通過しなｌ／）照明光４の表示素
子ＤＥでの経路とまったく同じである。しかし、この液
層加熱部１３を通過する照明光４は、この部分に熱的に
生じた屈折率勾配（グラディエンドインデックス）によ
って屈折、散乱、回折等して液層２内を直進せず屈折し
て光路変化する。このため、液層加熱部１３を通過する
照明光４と、そこを通過しない照明光４とは、表示素子
ＤＥを射出してきた時、平行光とはならず、それらの射
出方向は互いに異なる。発熱要素１の加熱部１ａが加熱
しなくなれば、液層加熱部１３は冷却されてなくなり、
表示素子ＤＥから射出する照明光４の方向は全て、液層
加熱部１３でない部分を通過してきた凡と回し方向とな
る。故に、液層加熱部１３の高温領域を通過する照明光
４と、液層加熱部１３でない部位の液層２の低温領域を
通過する照明光４とが光学的に識別される。　本発明に
係る表示素子ＤＥは一定の照明条件（例えば、平行光に
よる照明）の下では直視表示も可能であるが、後述の結
像光学系との組合わせによって更に表示装置としての用
途及び利用価値は広がるものである。前者の直視表示の
場合、液層加熱部１３を通過してきた光の方向に対して
位置した不図示の観察眼に到達する光量差に基すき表示
画素の識別ができる。後者の表示素子ＤＥと後述の結像
光学系との組合わせの場合、液層２の液層加熱部１３の
結像光学系による結像位置と液層２の液層加熱部１３で
ない発熱要素ｌによって加熱されていない（発熱要素１
によって液層２が予熱されている場合も含む）液層２の
低温領域の部分（以下、液層非加熱部という）の結像光
学系による結像位置が異なるためにデフォーカスするこ
とにより表示点の品別がより明確に行なわれる。従って
、デフォーカスすることにより明点を暗点に反転させて
表示することもできる。後述の結像光学系を用いない場
合には、表示素子ＤＥの表示効果を増すために照明光４
として平行光を用い、後述のような遮光格子を付設すれ
ば表示効果はＪＩ＋躍的に向」ニする。なお、第１図に
おいて、発熱要素ｌ、は液層２と直接、接して液層２を
加熱しているが、液層２の近辺に発熱要素ｌを配置し熱
伝導加熱により液層２を加熱してもよい。たとえば、第
１図（Ｂ）において、発熱要素ｌが光を反射しない場合
、液層２と発熱要素−１との間に光反射性の金属膜、誘
電ミラー等を介在させる。 なお、本実施例では、説明をわかり易くするために表示
素子ＤＥに入射する光束を平行光としたが、特に平行光
にかぎるものではなく、本質的には表示素子ＤＥに入射
する光が発熱要素１の加熱部１ａの発熱に。よって光路
中に液層２の高温領域の液層加熱部１３が形成されるこ
とにより液層加熱部１３が形成されない前の光路と比較
して光路変化をするということを利用するものである。 第２図は本発明に係る表示素子の作像原理を更に具体的
に説明するための表示素子の略画断面図にして、第２図
（Ａ）は透過型の表示素子ＤＥを、第２図（Ｂ）は反射
型の表示素子ＤＥを夫々示している。 図に於て、６は輻射線６ａを吸収して発熱する輻射線吸
収層、２は液層、３は透明保護板を示し、基本的にはこ
れ等を積層することによって表示素子ＤＥが構成されて
いる。なお、第２図（Ｂ）に示されている反射型の表示
素子ＤＥに於て、９は液層２が加熱された時の圧力の増
大を吸収する圧力吸収膜、８は表示に利用する照明光４
を反射するための反射膜、ＩＯは液層２を予め加熱して
おくための発熱体層でよる。これら反射１１＠８、圧力
吸収膜９、発熱体層１０は必ずしも表示素子ＤＥに必要
とするものではなく、必要に応じて用いられる。たとえ
ば、液層２が加熱された時、液層２の内圧の増大が箸し
く大きくならない表示素子ＤＥの時には、圧力吸収膜９
は用いられないし幅用線吸収層６が光反射性を有する時
には反ＱＪＩＩ９８は用いられないし、液層２の液体の
沸点が低く輻射線６ａの幅用線吸収層６への照射のみに
よる輻射線吸収層６の発熱のみで充分応答性良く１夜層
２が加熱されて液層加熱部１３が形成される場合は、発
熱体層１０は用いられない。世し、発熱体層ｌＯについ
ては後述するので、第２図（Ｂ）においては発熱体層１
０はないものとして説明する。また、これら圧力吸収膜
９や発熱体層１０は必要に応して第２図（Ａ）に示ξれ
ている透過型の表示素子ＤＥにも用いられる。輻射線吸
収層６は輻射線６ａとりわけ赤外線を効率的に吸収して
発熱するが、それ自身は発熱することによって溶融し難
い。この輻射線吸収層６は各種の無機或は有機材料を成
膜（多層膜を含む）して得られる。尚、この幅用線吸収
層６自身は膜厚数メ１゜程度なので、概して支持機能に
乏しいから、不図示のガラスやプラスチック等からなる
基板としての輻射線透過性支持板を付加するのが−・般
的である。液層２を構成している透光性液体は前述のよ
うな種類があり、−・般に可視光線に対して透光性を有
する液体を意味し、透光性液体が赤外線等の輻射線６ａ
に対して透光性であるか否かは問わない。７は格子で、
液層２が加熱されていない蒔、表示素子ＤＥに入射して
透過型の表示素子ＤＥを透過したり、反射型の表示素子
ＤＥによって反射されて表示素子ＤＥから射出する照明
光４を遮光している。このように構成された表示素子Ｄ
Ｅに対して、図面右方から輻射１１（特に、赤外線）６
ａを照射すると、輻射線吸収層６の対応点が発熱する。 この様にして輻射線吸収層６の１部が発熱すると、これ
に接しているかもしくは近接している液層２の液体は熱
伝導によって加熱され、液温が上昇して、その物性が加
熱前より変化し、液層２の高温領域の液層加熱部１３が
形成される。この液層加熱部１３を通過する照明光４は
、液層加熱部１３を通過する時、第１図に於て前述した
メツＩニズムによりその光路を変化させられる。この光
路変化をうけた照明光４の少なくとも１部は表示素子Ｄ
Ｅを射出した時、格子７の開口を通過する。一方、液層
非熱部工３を通らない照明光４は全て格子７によって遮
光されるので、この格子７を介して表示素子ＤＥを見た
場合、液層加熱部１３が形成された液層２の部分を通過
する照明光４と液層２の液層非加熱部を通過する照明光
４とが識別される。 勿論、液層非加熱部を通過する照明光４が、格子７の開
口を通過するようにすれば、液層加熱部１３が形成され
た吟に、この部分を通過する照明光４は格子７によって
遮光されるので、照明光４が通過しない格子７の開口も
あり、前述の実施例の逆の形態の表示素子も可能となる
。 格子７がない場合でも、液層加熱部１３を通過する照明
光４の方向と、液層２の液層非加熱部を通過する照ψノ
光４の方向とＩま表示素子ＤＥを射出してきた場合、互
いに異なっているので、どちらか一方の光束がくる方向
にむがって見た場合、光学的に照明光４は識別される。 尚、表示素子ＤＥに対して輻射線６ａを照射する場合、
所定の画像に対応する様にパターン状に照射することも
できるし、レーザ光源を利用して、輻射線６ａをビーム
として多数のビームをドツト状に一括して照射すること
もできるが。 ｌビーム又は１ラインヒームを輻射線吸収層６　Ｊ。 に走査させる方法をとることもできる。 又輻射線６ａを照射する方向は、第２図（Ａ）に示され
ている透過型の表示素子ＤＥの場合、図示例のみに限定
されない。つまり、透明保護板３及び液層２を輻射線６
ａが透過する場合には、輻射線６ａを図面左方から照射
することも可能である。尚１表示の消去は液層加熱部１
３の冷却によって自然に為される。この点が従来知られ
た液晶の熱光学効果と異なる。即ち、液晶の熱光学効果
は熱的変化によって透明状態から不透明状態へ、あるい
はその逆に変化するが、いったん変化した状態は記憶さ
れ単に温度が元へ戻っただけでほもとの状態へ戻らない
（分子の配列が閉じこめられるから）。、　（Ｕｊ　Ｌ
、液晶も本発明の原理、即ち光学物性が熱的可逆性を有
する範囲で用いられる限り、本発明の技術的範囲である
。そのような液晶の使用は従来知られていないもゆであ
るからである。 尚、以上では輻射線加熱によって表示画素を形成する方
法に就いて説明したが、本発明では第２図の輻射線吸収
層６を後述のように不図示の金属Ｔから成る伝熱層に代
え、これに不図示の発熱素子を近接若しくは接触させて
液体を伝導加熱する様に変形することも可能である。 本発明では１表示画素の識別効果を更に高める為に、幅
用線吸収層６と液層２の間に前述したように１１ｆ視光
線の反射膜８を別途、介在させることもできる。斯かる
反射ｎり８は、熱伝導の際、それ自身が溶融することの
ない高融点の金属材料又は金属化合物材料によって形成
する必要がある。 本発明に於て有効な表示を得るためには輻射線吸収層６
と接する液層２の液面及びその近傍の液層２が加熱され
る必要があるが、その加熱が透明保護板３に接する液層
２の液面及びその近傍にまで及ぶことは要件ではない。 しかしながら、輻射線吸収層６の加熱面に接する液層２
の液面及びその近傍の液層２の温度が周辺領域の液層２
の温度より高い程５表示素子ＤＥの表示のコントラスト
は向上することが実験の結果判った。更に、これを積極
的に利用すれば、液層２を加熱するための熱量を異なら
しめることにより中間調を表示することが可能になる。 尚、輻射線吸収層６」二に輻射線６ａを照射する照射ス
ポット径は小さい程表示のコントラストが良く好適な輻
射線６ａのスポット径（直径）は０．５ｐ〜１００ｇ位
が適当である。 しかしながら幅２ｍｍ長さ１ｏｓ１１の矩形状の光束の
輻射線６ａで輻射線吸収層６を照射しても表示像は得ら
れるものである。本発明の詳細な説明に於てしばしば用
いる液層加熱部】３とＪす後者の範囲も含むものである
。もっとも、液層２の液層加熱部１３が微小でなくとも
加熱面の温度が一様でないために液層加熱部１３に於け
る光の光路の方向と液層非加熱部に於ける光の光路の方
向に差異が生ずれば識別効果、は生ずるであろう。した
がって、本発明に於いては液層加熱部１３を微小

【隙間
に限定するものではない。 本発明に於いては、液層２を構成する液体の沸点以上に
は加熱しないので、蒸気泡も生ぜず、急激なノ■ニカの
増大も起こらない。 Ｌ７たがって表示素子ＤＥの前述の圧力による破損はあ
まり問題とならない。しかしながら、僅かではあるが、
液層２の加熱によっても表示素子ＤＥの圧力は上ｙ１す
るし、ある種の不可抗力的な事故に遭遇した場合には気
泡が発生する場合もあることを想定しておく必要はある
であろう。 そこで、そのような場合に備えて、この液層２を何れも
不図示の空気室又はアキュムレーターに接続して、液層
２に於ける圧力の増大を緩和することが望ましい。又、
別の方法として、第２図（Ｂ）に示した様に表示素子Ｄ
Ｅ内に圧力吸収膜９を液層２と透明保護板３との間に、
介在させることによって、液層２に生した圧力を吸収す
る様にしても良い。 勿論、前記した２つの方法を併用すれば、より一層、効
果的である。この圧力吸収膜９は透光性の弾性材又は高
粘弾性材料から成り、その他、内部に気泡を包含したり
通気孔を持つ所謂、スポンジを以て構成することもでき
る６ さらに、液層２内に常温気体からなる気泡が発生又は４
１を人した場合には、そのような気泡の除去手段が必要
であるが、前述した不図示の空気室又はアキュムレータ
ーに気泡除去の機能をもたせることもできよう。 その他の手段として、不図示のポンプ又は注射器を用い
て、気泡を加圧除去又は吸引除去することもできる。 本実施例においては、第２図（Ｂ）に示されているよう
に、表示画素としての液層加熱部１３の形成速度を大い
に速めるために、反射膜８を用いない場合は、表示素子
ＤＥの輻射線吸収層６と液層２との間に、又反射膜８を
用いる場合は、輻射線吸収層６と反射膜８との間にジュ
ール熱によって発熱する発熱体層１０を設け、所定の液
層２をＹ・熱することが望ましい。尚、この時、輻射線
吸収層６或は反射膜８が導体である場合には、これ′７
と発熱体層１０どの間に不図示の絶縁層を設けることか
９ましい。 このような発熱体層ＩＯとしては、はぼ、輻射線ヒーム
の−又は複数の走査線に対応する線状発熱体や格ｆ−状
発熱体（何れも不図示）笠が好適である。発熱体層１０
が線状発熱体の場合、この幅方向に於いて発熱部は微小
であるから良好な表７１＜結果がｉＪ）られるものと思
われる。このとき輻射線６ａの輻射線吸収層６への照射
と発熱体層１０による液層２の加熱とを同期させるのが
好適である。この様な発熱体層ｌＯの素材としては、硼
化ハフニウムや窒化メンタル等に代表される金属化合物
、ニクロム等の合金を挙げることができる。 又、本発明に於ては、液Ｍ２に直接、腐蝕性の構成要素
が接触する様な表示素子ＤＥの構成は、素ｆ−Ｄ　Ｅの
寿命を低下させることになるので、避けるべきである。 つまり、液層２に腐蝕性の構成黄素が接している構成で
は、化学腐蝕、熱酸化等が生じて表示素ｆ　Ｄ　Ｅか損
傷又は劣化する場合が太きい。 従って、この様な場合には、液層２と腐蝕性の構成要素
の界面に、削蝕性の保護膜（不図示）を形成することが
望ましい。そして、この保護膜の素材としては、酸化硅
素、酸化チタン等の誘電体や１耐熱性プラスチツク等を
挙げることができる。 本発明では、勿論、この保護膜を反射膜８がその機能の
如何により兼ねることもある。 なお、輻射線吸収層６として金属等を用いるときは、こ
れは、一般に基板としての輻射線透過性支持板上に成膜
されるのが普通であるから、輻射線吸収層６を加熱した
時、これは外部空気によって酸化される心配はない。輻
射線吸収Ｎ６の輻射線吸収率が完全でない場合には、こ
れに輻射線６ａを照射する側に反射防止膜（不図示）を
施すことにより輻射線吸収層６の輻射線６ａの吸収率を
著しく高めることもできる。 次に＋４＞用例として、第３図乃至第９図によってライ
トバルブ式投写装置について説明する。ライトバルブ（
光弁）は光を制御あるいはｔＡｔｒｌするものの、ａ、
であり、従って、独ヴした光源からの光を適当な媒体（
本実施例の場合、表示素子の液層）で制御してスクリー
ン」−に投写表示する方式のティスプレィはすべてこれ
に含まれることになる。この方式は、ブラウン管のよう
な自発光型ディスプレイに比べると原理的には、使用す
る光源を強くすることにより表示画面のサイズと明るさ
をいくらでも増加できるので、特に光量を必要とする大
画面ディスプレイに適している。そのうち、第３図に示
すものは、シュリーレンライトバルブとも呼ばれている
もので、入力４Ｍ、−ｐに応じて制御媒体である液層に
光の屈折角、回折角あるいは反射角の異なるパターンを
つくり、シュリーレン光学系を用いてその変化を明暗像
に変換し、スクリーンに投写する方式である。 第３図はその表示装置の基本原理を説明するための概要
構成図である。第１格子７ａの各スリットの像はシュリ
ーレンレンズ１１によって第２格子７ｂの各バーの一部
に遮光されるように夫々結像するように配置されている
。シュリーレンレンズ１１と第２格子７ｂとの間におか
れた透過型の表示素子ＤＥの媒体としての液層が加熱さ
れておらず、その物性（例えば、屈折率）が一様に平滑
であれば、第１格子７ａを通過した入射光はすべて第２
格子７ｂにより遮られてスクリーン１２に到達しない。 しかし、表示素子ＤＥの液層の一部が発熱要素により加
熱されて高温になり液層加熱部１３が形成されると、そ
こを通過する光の光路が前述したように変化するので、
そこを通過した入射光１４は第２格子７ｂで遮られるこ
となく第２格子７ｂの間隙（開［コ）を通ってスクリー
ン１２上に到達する。従って１表示素子ＤＥの液層加熱
部１３を加熱している加熱面又はその近傍の媒体面をス
クリーン１２に結像するように結像レンズ１１’を配置
すれば、表示素子ＤＥの液層の温度変化ψに対応した明
暗像がスクリーン１２上に得られる。なお、これに用い
られる第１及び第２格ｆ−７ａ及び７ｂの開口は線状１
点状の如何を問わない。 第４図及び第５図は、第３１ｆｆｌの表示装置の変形実
施例の概要構成図である。第４図に於いて、１４′は光
０；（でレンズｌｌａの焦点位置に配置されているので
、これからの光束は全てレンズ１１ａを通過後、平行光
束となる。この平行光束は透過型の表示素（−Ｄ　Ｅの
背面から入射光１４として入射する。７ｃは遮光フィル
タで、集光レンズ１１ｂの集光点に配置されているから
、もし表示素子ＤＥの１＆、層の物性（例えば屈折率）
が一様ならば、入射光１４は表示素子ＤＥをそのまま通
過し集光レンズｌｌｂを介して遮光フィルタ７ｃｊ−に
集光する。これによって、遮光フィルタ７ｃの後方に配
置されたスクリーン１２」−に入射光１４は全く到達し
ない。しかし、表示素子ＤＥの液層の−・部が加熱され
て高温になり液層加熱部１３が形成されると、表示素子
ＤＥのそこを通過する光の光路が前述せるように変化す
るので、そこを通過した入射光１４は遮光フィルタ７ｃ
で遮られることなくスクリーン１２−Ｌ：に到達する。 従って、表示素子ＤＢの液層加熱部１３を加熱している
加熱面、又はその近傍の媒体面をスクリーン１２上に結
像するように集光レンズｌｌｂを配置すれば、表示素子
ＤＥの液層の温度変化間に対応した明暗像がスクリーン
１２−）、に得られる。 第５図は第４図の表示装置の反転像をうるための表示装
置の変形実施例としての概略構成図である。１４′はレ
ンズｌｌａの焦点位置に配置された光源、ｌｌｂは集光
レンズで、レンズｌｌａで平行光束とされた光源１４’
からの入射光１４を焦点位置に集光するためのものであ
る。この集光レンズｌｌｂの焦点位置、即ち集光点を通
過する光束のみを通す遮光フィルタ７ｄが集光点に配置
されている。また、集光レンズｌｌｂと遮光フィルタ７
ｄの間に透過型の表示素子ＤＥが配置され、遮光フィル
タ７ｄの後方にスクリーンが配置されている。透過型の
表示素子ＤＥに液層加熱部１３が形成されていない場合
、入射光１４は全て集光レンズｌｌｂにより集光点に集
光され、この集光点を通過してスクリーン１２上に到達
する。 しかし、表示素子Ｄ’Ｅに液層加熱部１３が形成される
と、ここを通る光４家、光路変化して散乱光となり、遮
光フィルタ７ｄによって遮光されるのでスクリーン１２
−Ｊ、：に光が到達しない点が出て明暗像が形成される
。 第６図は、ｆｉＳ４図及び第５図の表示装置の実施例の
他の変形実施例の概略構成図である。光源１４’からの
光中は、レンズｌｌａにより平行光とされ、ハーフミラ
−１５′を介して反射型の表示素１′］）　Ｈに入射光
１４として入射する。もし、表示素１’ＤＥの液層の物
性（例えば屈折率）が一様であれば、表示素子ＤＥへの
入射光Ｊ４は表２１Ｎ素子ＤＥによって反射され、この
反則された光は入射光１４と同じく平行光で集光レンズ
ｌｌｂを介して集光点に集光せられる。この集光点に遮
光フィルタ７ｃ（この場合、遮光フィルタ７ｄは配置さ
れていない）が配置されてあれば、この集光点に集光し
た光は遮光フィルタ７ｃによって遮光されスクリーン１
２上に到達しない。 しかし、表示素子ＤＥの除屑の一部が加熱されて高温領
域の液層加熱部１３が形成されると、この部分に入射し
た光は、光路変化して反射され。 集光レンズｌｌｂを介してスクリーン１２」二に到達す
る。この集光レンズｆｌｂが液層加熱部１３を加熱して
いる加熱面又はその近傍の媒体面をスクリーン１２上に
結像するような位置に配置されていれば、表示素子ＤＥ
の液層の温度変化量に対応した明暗像がスクリーンｌ　
２−Ｉニーに得られる。 また、このスクリーン−にの反転像をうるためには、遮
光フィルタ７ｃに代わって一点鎖線で示した集光点のみ
を通過する光を通す同じく一点鎖線で示した遮光フィル
タ７ｄを図示の如く配置すればよいにの場合、表示素子
ＤＥの液層加熱部１３からの散乱光の大部分を遮光フィ
ルタ７ｄで遮光し、非散乱光は遮光フィルタ７ｄを通過
してスクリーン１２上に到達するので、前述の反転像が
得られる。 第７図は透過型ライトバルブ式投写装置の概略構成図で
あり、透過型の表示素子ＤＥに対する信呼入力手段の配
置の一実施例を示している。７ａは第１格子、ＤＥは透
過型の表示素子、１１はシュリーレンレンズ、７ｂは第
２格子、１１′は結像し／ズ、１２はスクリーンで、こ
れらの構成は第３図の表示装置の構成に類似している。 不図示のレーザ光源及び光変調器を通して変調された輻
射線（七に、赤外線）６ａの信号光は水平スキャナー１
７としての回転多面鏡によって水平走査され、しンズｌ
ｌｅを介し、垂直スキャナー１６としての回転多面鏡、
又はガルバノミラ−によって組直走査され、コールドフ
ィルタ１５によって反射されて第２図（Ａ）に示した透
過型の表示素／！−ＤＥでの輻射線吸収層６に結像し、
液層２を１４−／　トマトリンクス状に加熱して液層加
熱部１３の２次元像を形成する。一方、第１格ｆ−７ａ
を通過した入射光１４はコールドフィルタ１５を通過す
るので、第３図に於いて前述ぜるメカニズムによりスク
リーン１２Ｊ二に、表示素子ＤＥの液層加熱部１３に対
応した２次元の可視像を形成するものである。本図に於
いて用いられる表示素子ＤＥの輻射線吸収Ｐ：！Ｉ６は
可視光に対しては透過性のものてなければならないこと
はもちろんである。 なお、ゝＩＬ導体レーザアレイ又は発光ダイオードアレ
イ（ライン状に並べられたもの）を用いれば、水平スキ
ャナー１７は省略される。又コールドフィルタ１５とガ
ルバノミラ−とを共用しても良い。 尚、第２図（Ａ）、に示した透過型の表示素子ＤＥを第
４図乃至第５図に適用する場合、輻射線６ａの入射方式
については、例えば、第７図において説明したレーザ発
振器、水平スキャナー１７、レンズｌｉｅ、垂直スキャ
ナー１６及びコールドフィルタ１５等を用いればよい。 この時コールドフィルタ１５は、第４図においては、表
示素ｒＤＥとレンズｌｌａの間に、又第５図においては
、表示素Ｔ−ＤＥと集光し〉′ズｌｌｂとの間に介在ｙ
せればよい。 第８図は表示装置としての反射型ライ）・バルブ式投写
装置の概略構成図である。光源１４′からの光束は、レ
ンズｌｉａを介して平行光とされ、更にこの１／行光は
、ミラー１８により直角に屈曲され集光レンズｌｌｂに
入射する。この集光レンズｌｌｂにより集光された照ｒ
ｌｊ用の入射光１４はミラー１９の中心に設けられた中
心開口を通過してＩＳ■びレンズｌｉｅに゛より′″Ｖ
Ｖ行光れ、第２図（Ｂ）において示した反射型の表示素
子ＤＥ（ここでは、発熱体層ｌＯを除く）に入射する。 この入射光１４は表示素子ＤＥの反射膜８によって反射
されるが、表示点（液層加熱部１３に熱を加えている加
熱面もしくはその近傍）以外の箇所での反射光（その全
部又はその大部分）は再びレンズ１１ｃを介してミラー
１９の中心開口を通じて外へ出てゆく。一方、表示素子
ＤＥの表示点で反射された光はミラー１９の中心開口か
ら外へ出てゆくものもあるが、ミラー１９によって反射
され、結像レンズ１１’によってスクリーン１２−［−
に結ｔされる。 また、不図示のレーザ光源及び光変調器を通して変調さ
れた幅用線（主に赤外線）６ａの信号光は、水平スキャ
ナー１７としての回転多面鏡によって水平走査され、レ
ンズｌｉｅを介して垂直スキャナー１６としてのガルバ
ノミラ−により垂直走査されて表示素子ＤＥの輻射線吸
収層６に２次元的に走査されて入射する。これによって
、信号光に応じて、表示点が表示素子ＤＥ内に２次元的
に多数形成され、この表示点が前述せるように投写像と
してスクリーン１２上に明点となって結像されて投写画
像が得られることになる。 勿論、第２図（Ｂ）に示した反射型の表示素子ＤＥを第
８図のように第６図、に示した表示装置に用いることが
できる。 第９図は、本発明に係る表示装置としてのライトパルプ
式投写装置のプロ・ンク図である。 ２５は映像信号を発生する映像発生回路、２４は映像信
号を制御してこの信号を映像増幅回路２２及び水平、垂
直駆動回路２３に与えるための制御回路、２１はレーザ
光源、２ｏはレーザ光源からのレーザビームを映像増幅
回路２２からの信号に従って変調する光変調器、光変調
器２ｏにより変調された光は、氷鳳＋ｚスキャナー１６
もしくはｒｐ直スキャナー１７に入射する。また、水１
１スキャナー１６、垂１θスキャナー１７は水モ及び垂
直駆動回路２３による夫々映像信号に同期した駆動信号
をうけて動作する。他の破線内の部分の構成については
前述した構成と回じなので説明を省略する。 映像発生回路２５より出力された映像信号は制御回路２
４を介して映像増幅回路２２で増幅される。増幅された
映像信号の入力により光変調器２０は駆動し、１／−ザ
光源２１より出用されるし・−ザビームを変調する。一
方、制御回路２４より水１１同期信号及び垂直同期信号
が出力され、水平、垂直駆動回路２３を介して夫々水平
スキャナー１７及び垂直スキャナー１６を駆動する。こ
のようにして表示素子ＤＥの液層内に熱的２次元像か形
成される。この後の破線内の構成動作については前述し
た通りでありここでは簡単のため省略する。なお、ＴＶ
電波を受信する場合には映像発生回路２５に代えて受信
機を用いればよい。かかる表示素−ｆＤＥに対して熱的
信号を印加する他の手段として、例えば、第１Ｏ図に示
す光学系２６が利用される。図に於いて、レーザ発振器
２７から出力されたレーザビーム２８は薄１１り導波路
型偏向器２９を通過した後、カルパノミラー３０で反射
されながら、表示素子ＤＥ面を高速走査される。前記レ
ーザ発振器２７に画像信号回路（不図示）を接続してお
けば、具体的な作像が可能になる。 第１１図は、本発明に係るカラー表示素子の実施例にし
て、説明の便宜し、−に半分を透過型の表示素−ｆを、
Ｆ半分を反射型の表示素子として略画断面図で示しであ
る。６は輻射線吸収層、８は反射膜であり、本図の」−
半分に示した透過型の表示素子ＤＥには設けていない。 ３１は、カラーモザイクフィルタで、これの具体的構成
及び製造技術に就いては、既に、特公昭５２−１３０９
４吋公報及び特公昭５２−３６０１９号公報に於いて訂
しく説明されている通りであるから、これらを、採用す
ることとして、ここでは、詳細な説明を省略する。２は
液層、３は透明保護板でカラーモザイクフィルタ３Ｊを
除き表示素子ＤＥを構成する黄素については第２図に於
いて説明した通りで、ここでは簡単のため省略する。 図示例に於いて、カラーモザイクフィルタ３１の赤色フ
ィルタ部（Ｒ）に接する液層２が輻射線６ａを吸収した
輻射線吸収層６により熱伝導加熱され、この上に液層加
熱部１３が生ずると１反射１１り８により反射されるか
、もしくは輻射線吸収層６を透過してきた１１行照明光
４は液層加熱部１３を通過することにより、前述のよう
なメカニズムにより、破線で示したような液層加熱部】
３がない場合に通過してきた光の光路とは異な−）た２
点用ｔｌｊｉＩ′ｃ示したような屈曲した光路を通って
、大小素子ＤＥ外に射出してくる。白色光が赤色フィル
タ部（Ｒ）に入射した場合、表示素子ＤＥから出てくる
透過光もしくは反射光は、赤が視覚される光（以下、赤
色光という）のみである。青色フィルタ部（Ｂ）及び緑
色フィルタ部（Ｇ）を通過してくる光についても赤色フ
ィルタ部（Ｒ）を通過する前述の光の進路と同様である
。但し、本図の場合、緑色フィルタ部（Ｇ）については
、液層加熱部１３を通過しない場合の光線のみ図示しで
ある。また、入射光４が白色光の場合、青色フィルタ部
（Ｂ）を通過してきた光は、青が視覚される光（以下、
青色光という）のみであり、また緑色フィルタ部（Ｇ）
を通過してきた光は、緑が視覚される光（以下、緑色光
という）のみである。この液層加熱部１３を通過してく
る光の方向に向って、表示素子ＤＥを見た場合、不図示
の観察者は、加色法による擬似カラーを視覚するもので
ある。例えば、相隣接したカラーモザイクフィルタ３１
の赤色フィルタ部（Ｒ）、緑色フィルタ１′；ｂ（Ｇ）
、青色フィルタ部（Ｂ）に於いて同時に液層２を加熱し
て液層加熱部１３が形成されたｌｌ４ｆには、不図示の
観察者は白色を視覚することができる。 また、第２図に於いて説明したように、表示素子ＤＥの
前面に不図示の遮光格子を配置することにより、表示素
子ＤＥから出てくる光の内、液層加？８部ｊ３を通過し
てくる光のみを不図示の遮光格ｒの開「１に通すことに
より、更に明瞭な加色法による擬似カラ。−表示をうる
ことができる。 第１２図は同時式のカラーライトパルプ式投写装置であ
って、赤、青、緑三チャンネルの投写装置３２．３３．
３４を掻列に並べて同時にスクリーン１２に投写し、ス
クリーン１２にで３原色のラスタをきちんと重ね合わせ
る方式である。第１３図に光源を示しであるように、白
色光源１４″を２枚のダイクロイックミラー３５とミラ
ー３６によって三原色に分解し、赤、青、緑、各々の投
写装置の照明用光源としている。したかつて、光源の光
束利用率は順次式の場合のほぼ３倍になる。 第１４図は、本発明に係る別の表示素子の略画断面図に
して、第１４図（Ａ）は透過型の、また第ｘ４１渇（Ｂ
）は反射型の表示素子を夫々示している。 図に於て、３は透明保護板（表示素子ＤＥを水平にして
用いる時用いない場合もある）、２は液層を示し、これ
等は第１図にて説明したものと同じ機能を持つ要素であ
る。４０は熱伝導性の絶縁層であり、この両面には、発
熱部材としての複数の発熱抵抗線４１．４２が、ｍいに
絶縁層を挾んで交叉する様にマトリックス状に２次元的
に配列しである。５は、これ等発熱抵抗線４１．４２及
び絶縁層４０の支持板としての基板である。第１４図（
Ａ）に示した透過型の表示素子ＤＥの場合は、これら発
熱抵抗線４Ｉ、４２基板５及び絶縁層４０は透明であり
、たとえば発熱抵抗線４１゜４２はインジウム・ティン
・オキリ゛イドの透明薄膜から構成されている。そして
、これらの表、ｊ１素子ＤＥに於ては、所定の発熱抵抗
線４１．４２か共に選択され発熱したときのみ、両者の
交叉領域に於て液層２中に表示可能な高温領域の液層加
熱部（不図示）が形成される様、設計しである。 また、第２図において前述したように圧力吸収１１り９
、反射膜８は必要に応して用いられる。 次に、第１５図を用いて斯かる表示素子をマトリックス
駆動する例に就いて、更に詳しく説明する。 図に於て、ＤＥは表示素子を示し、第１４図で説明した
とのと同様の詳細構成を持つものと考えれば良い。この
表示素子ＤＥはＸ文、　Ｘ　ｍ　。 Ｘ　ｎ　、　Ｘ　ｏ　、　Ｘ　ｐの釘軸の発熱抵抗線（
これらを行線と呼ぶ）とＹｃ、Ｙｄ、Ｙｅの動軸の発熱
板ｂ’ｃ線（これらを列線と呼ぶ）等で構成されており
列線Ｙ　ｃ　、　Ｙ　ｄ、　、　Ｙ　ｅの一方は共通直
流電源に接続されでおり、他方は夫々エミッタ接地され
たトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３のコレクタ側に接続され
−Ｃいる。 行線Ｘ　ｅ　、　Ｘ　ｍ　、　Ｘ　ｎ　、　Ｘ　ｏ　、
　Ｘ　ｐに順次、加熱用電流パルスを印加すると、これ
等の行線に対応する液層（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加熱表示の閾
値以下になるように設定しであるので、液層中に加熱表
示用の高温領域の液層加熱部１３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、エミッタ設置
されたトラン久スタＴｒＩ〜Ｔｒ３のベース側にビデオ
信号用パルスを加えて■・ランジスタ’−Ｔｒ、−Ｔｒ
３をオンすることにより、これらトランジスタＴｒｌ−
Ｔｒ３　と夫々接続している。列線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。これによって、加熱用電流パル
ス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て、液層の
加熱の程度が加熱表示の閾値を越える。そして加算的に
加熱された場合にのみ対応する、液層に、液層加熱部１
３が形成されるように条件設定Ｉ２ておけば、選釈され
た行線と列線の交叉部分に液層加熱部１３が形成される
。 なお、以−Ｌ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４８号を印加し１列線に加熱用゛電流信号を
印加する様に変形しても、効果は全く回しである。この
ように第１４図に例示した表示素子ＤＥは、マトリック
ス駆動をも可能とするものである。表示素子ＤＥの液層
の厚さが非常に薄い場合、Ｉ−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、、Ｂｙ　Ｐｉすることにより、以下の効果が発生
する。 中　製作１稈が簡！１５になり、歩留りが向ヒする。 ２ゝ　液層を両側から加温するので、熱効率が良いつ “ｒである。 発８！シ抵１＋’を線の放熱効果を高めるため放熱板を
別途、設けるごどが望ましい。この放熱板には基板５（
第１４図）を代用することが可能である。前述の行線と
列線とは絶縁層４０により隔てられており、絶縁層４０
の厚さはａ騨あるため、熱伝導の時間的スレにより両信
号を同時に印加した場合には液層２に同時に伝導熱が到
達しでこないので、液層加熱部の形成が阻害される場合
がある。 従って、より加算的加熱効果を高めるために液層２に近
い力の信号線に対する印加パルスを他の信号線に対する
信号パルスより遅延させることが好ましい場合もある。 なお、両信号線のすべてが発熱抵抗体によって形成され
る心霊はない。むしろ、エネルギーの節約を図る−にか
ら行線と列線の交叉部分のみを発熱抵抗体によって構成
し、それ以外はＡｎなどの良導体で構成する方が好まし
いとゴえるが、その分、製造−Ｌ程が複雑になる欠点は
ある。 又、第１５図々示例の如きマトリックス駆動を行なうの
に好適な表示素子を構成するための発熱要素としての発
熱素子の他の例に就いて第１６図により説明する。 第１６図は１発熱素子の一部領域を模式的に描いた外観
斜視図である。図に於いて４５は発熱抵抗層を示し、こ
れは、公知の発熱抵抗体（例えば、ニクロム合金、硼化
ハフニウム、窒化タンタル等）を面状に成膜して得られ
る６図示されていないか、この抵抗層４５は、勿論、図
面下方にも延在している。又、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ
。 ４６ｄは何れも列導線であり、４７ａ、４７ｂ。 ４７ｃは何れも行導線である。そして、これ等全ての導
線は、金、銀、銅、アルミニウム等の良導体により得ら
れる（なお、言及していないが、導線は５ｉ０２等の絶
縁膜（不図示）によって被覆されるのが一般的である。 ）。図示発熱素子に於いて、例えば、列導線の４６ｂと
行導線の４７ｃが選択されてこれ等に共に電圧が印加さ
れたときには、両者の交叉部４８に対応する抵抗層４５
の一部に通電が為されて発熱する。 この様にして、行導線及び列導線の任意の（行―列）交
叉部を発熱させることができる。 従って、図示発熱素子を第１４図の発熱抵抗線４１．４
２及び絶縁層４０かもなる発８要素としての発熱素子の
かわりに組込んだ表示素子に於いては、第１５図々示例
と同様なマトリンクス駆動方式によって、ドツトマトリ
ックス画像の表示が可能である。 ところで、第１６図に示した発熱素子に於いて、発熱抵
抗層４５を、列導線４６と行導線４７との交叉部にのみ
分割して設ける（その他の領域では導線同志を絶縁する
）ことも可能であり、この様な構成（第１７図）に於い
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かできる。 第１７図の例に於いては、行導線４７ａ、４７ｂ・・（
以下、行導線４７という）と列導線４６ａ、４６ｂ・・
（以下、列導＊　４６　トイウ）　ハｓ　ｉ　０２　。 Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁膜（不図示）を介して配設されるが
、行導線４７と列導線４６の交差領域の絶縁膜は取り除
かれ、代りにその部分に発熱抵抗体４５ａ、４５ｂ、・
・・・（以下、発熱抵抗体４５という）が埋めこまれて
いる。 次に第１８図に於いて斯かる第１７図に示した発熱要素
としての発熱素子を第１４図に示した発熱抵抗体４１．
４２及び絶縁層４０からなる発熱素子の代わりに組込ん
だ表示素子をマトリ−、クス駆動する例について、更に
詳しく説明する。針軸選択回路１０３は材軸駆動回路１
０１ａ、１０１ｂ・・・・（以下９行軸駆動回路１０１
という）と信号線により電気的に結合されており、さら
に夫々の材軸駆動回路】Ｏｌの各出力端子は夫々の行導
線４７と結合している。出力端子と行導線４７の結合の
しかたは様々あるが、本明細書に於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４７の個数だけ
あり、　　つの出力端子は−・の行導線と結合している
とする。 タリ＋ｌ＋選択回路１０４１動軸駆動回路１０２ａ。 １０２　ｂ、・・・・（以下、動軸駆動回路１０２とい
う）及び列導線４６相ｑ−の関係についても同様である
。画像制御回路１０５は針軸選択回路１０３及び動軸選
択回路１０４と信号線により電気的に結ばれている。画
像制御回路１０５は画像制御信号を出力することによっ
て、針軸選択回路１０３がどの針軸を選択すべきかを指
令し、動軸選択回路１０４に対しても同様である。即ぢ
、画像制御回路１０５からの画像制御信号によって釘軸
選択回路１０３は材軸駆動回路１０１のいずれかを介し
て特定の針軸（行導線）を選択（スイッチ・オン）する
。例えば１行軸選択回路１０３が行導線Ｘｐを選択すれ
ばＸｐ行選択信号を発し、それを受けて釘軸駆動回路１
０２　Ｘ　ｐは１行導線Ｘｐに対しても釘軸駆動信号を
入力する。−・方、画像制御回路１０５からの画像制御
信号の−っであるヒデオ信号が動軸選択回路１０４に人
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Ｙｅを選択すれば、動軸駆動回路１０２
Ｙｅは動軸選択回路１０４から発せられたＹｅ列選択信
号を受けて列導線Ｙｅをスイ・ンチやオン（導通）状態
にする。 ′４Ｔ軸の選択と動軸の選択が同期してなされれば、本
例の場合、行導線Ｘｐと列導線Ｙｅの交叉点（選択点Ｈ
Ｘｐ争Ｙｅ）にある発熱抵抗体に電流が流れ、ジュール
熱が発生し、不図示の液層に液層加熱部が形成される。 非選択点にもリーク東流は流れるが液層加熱部形成電流
値以下であるので液層に液層加熱部は形成されない。ま
た、発熱抵抗体４５にタイオード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。 このように第１５図に於て説明したと同様に、第１８図
に於いても、針軸駆動信号で線順次走査し、かつそれに
回期して動軸選択信号を出力し、動軸駆動回路１０２を
介して選択された列導線４６２４通伏１ルンにすること
により２次元の画像表示を行うことができる。尚、動軸
選択回路１０４はビデオ信けによる指令を受けて動軸選
択信号を出力するものである。この時、発熱抵抗体を流
れる１１１流の向きは問わない。このような１行、及び
動軸選択回路１０３，１０４と行、及び動軸駆動回路Ｊ
、　０１　、　ｌ　Ｏ２とはシフトトランジスタやトラ
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。 尚、以−１−説明した発熱素子を利用したマトリンクス
駆動による表示方式に於ても、第２図（Ｂ）に於て前述
したように第１４図（Ａ）に示し、た透過型の表示素子
ＤＥにも圧力吸収膜９を用いることもできるし、第１４
図ＣＢ）に示した構成の表示素子１）　Ｈにも、必要に
応じて液層２と反射膜８もしくは液層２と発熱素子（た
とえば、その内の発熱抵抗線４１）との間にｌｔｔ蝕性
の酸化硅素膜や窒化シリコン膜を介在させることにより
液層２とそれらとの反応腐食を適宜防市することもでき
る。 また、ｉｌ１図に示したカラーモザイクフィルタの赤色
フィルタ部（Ｒ）や緑色フィルタ部（Ｇ）や青色フィル
タ部１）を、適宜、発熱要素としての発熱素子の発熱部
（たとえば第１４図に示した表示素子ＤＥに於ては、発
熱抵抗線４１と４２の交叉点部、また、第１７図に示し
た発熱素子においては、発熱抵抗体４５の部分）上に夫
々あわせて配列して設けることによって、第１１図々示
例と同様な構成を採用することにより、第１４図、第１
７図に示］７た発熱素子を夫々用いた表示素子で、第１
１図と同様な原理でカラー表示を行うことができること
は勿論である。 しかしながら、このような発熱素子を利用した表示素子
を用いた表示装置としてのライトバルブ式投写装置に於
ては、第７図や第８図に示したような輻射線入力手段に
係る部分、即ち、不図示のレーザー光源及び光変調器、
回転多面鏡、ガルバノミラ−、レンズ等、は勿論不要で
ある。勿論、このようなマトリックス駆動型の表示素子
が第３図〜第６図に示したライトバルブ式投写装置にも
適用できることはｄうまでもない。 第１９図は発熱要素としての発熱素子等の他の変形実施
例の概略部分図である。１ｉ１４図の発熱ｔ’ｒ〜の発
熱部の配列は面状の点行列（ドツト・マ）・リンクス）
状であるのに対し、本図の発熱素子５１の発熱部は点線
形（ドツト・ライン）状に配列されたものである。４９
は、発熱抵抗体で、絶縁層５１ｂと交互にラインａ−ａ
’方向に配列されている。この発熱抵抗体４９の両側に
夫ノ？電極５０ａ、５０ｂが設けられている。この電１
５０ａ側は共通に４ｆ統されて接地されている。もラ一
方の電極５０ｂ側は、スイッチング回路５１ａの’ｉｌ
；子スインチに夫々接続されているー。この゛電子スイ
ンチのもう一端は共通に不図示の直流電源に接続されて
いる。このスイッチング回路５１ａの夫ノｌの′ル子ス
イッチは画像信号に応じて開閉されるものとする。 第２０図は第１９図に示した発熱素子を利用してカラー
画像をスクリーンに投写する表示装置の概黄構成図であ
る。 ５７ｒ、５７ｇ、５７ｂは夫々赤色光、緑色光、青色光
を出力する赤色光源、緑色光源、６色光源で、この順に
時系列的に交ｎ、、に光を出す。 ５６ａ、５６ｂはハーフミラ−で、大々緑色光源５７ｇ
、青色光源５７ｂかもの光を反射させて赤色光源５７ｒ
の光の方向と同方向に向けるためのものである。５５は
シリンドリカルレンズ５４等から構成される線像光学系
で、第１９図に示した発熱素子５１を発熱要素として組
み込んだ反射型の表示素子ＤＥの発熱部」二のラインａ
−ａ’　ヒにライン状に赤色光源５７ｒ、緑色光源５７
ｇ、青色光源５７ｂのいずれかの光を結像するためのも
のである。表示素子ＤＥＪ−に塁像されたライン状の光
像は、もし表示素子ＤＥの液層に液層加熱部が形成され
ていなければ表示素子ＤＥによって反射されて、全て線
像形成光学系５５により表示素子ＤＥを介して遮光フィ
ルタ７Ｃ上に集光される４　５２はレンズ、５３は光偏
向器の１例とじてノカルパノミラー、５Ｂはレンズで、
これらによって表示４５子ＤＥの液層加熱部から散乱さ
れてきた光はスクリ〜　ン１２−１−に結像する。また
、ガルζノミチー５３は表示素子ＤＥから反射される１
♀１号二にｋ、Ｉ　Ｉ＜’、’　Ｉ、た像をスクリーン
１２の矢印方向に走査するだめのものである。 今、ノｊルバノミラ−５３かある位置に位置したとする
。赤色光源５７ｒからの赤色光は線像形成光７’系５５
により表示素子ＤＥにライン状に結像される。これと回
期して、表示素子ＤＥの発熱素ｉ’５１の発熱抵抗体４
９はビデオ信号に応じて、スイッチング回路５１ａを介
して通電されることにより発熱し、表示素子ＤＥの液層
に液層加熱部（不図示）が形成される。この液層加熱部
によって散乱された赤色光は、レンズ５２、ガルバノミ
ラ−５３、レンズ５８を介してスクリーン１２上に点像
どして結像される０次の緑色光源や青色光源についても
赤色光源と同様な動作によりビデオ信吟に応じた点像か
らなる線像がスクリーン１２Ｆの同一・線−ヒに重畳さ
れる。このようにしてスクリーン１２　、、Ｊ、：に次
々とガルバノミラ−５３の走査により線像が形成されれ
ばビデオ信５）に応したカラー投写像がスクリーン１２
１４に形成されることになる。 なお、第１４図から第２０口糸の実施例の中で、液層の
液体としてアルコール類等の導電性の良好なものを用い
る場合、第１６図で説明したように第１４図及び第１７
図、第１９図に示した発熱素ｆを表示素子に用いる場合
で反射膜を用いない場合は、液層と発熱素子の間に５ｉ
０７等の絶縁層の薄膜を介在させることはいうまでもな
い。また、反射膜として導体の反射膜を用いる場合は、
反射膜と発熱素子との間に５ｉ０２等の絶縁層のＶｉ膜
をり在させることはいうまでもない。 第２１図は、表示素子の液層を冷却するための表示装置
の液体循環システムのブロック図である。表示素子ＤＥ
が長時間、連続駆動されるときは、素子ＤＥ内の液層２
は蓄熱により徐々に少１温して、液体が薄層になってい
る液Ｍ２の中に不意に蒸気泡が発生することかある。こ
の様に蓄熱量か増大′するとノイズの原因となり好まし
くない。 そ９で、本Ｉ４示例では、液層２に於ける蓄熱を防ぐ為
に液層２内の液体が表示素子ＤＥ、気化室６３、液化室
６４の間を循環する様にした。 尚、気化室６３の役１１はこのような余剰の熱を気化熱
どしでイ９い去ることと、不側の蒸気泡の発生によって
生ずる圧力を吸収又は緩和する機能を発揮することであ
る。又、気化室６３には、これを所定の減圧状態に維持
させるため減圧手段６２が伺加される。 気化室６３がより低圧であれば、液体の蒸発速度が増す
から、放熱速度が１ｆ１−まるごと等も減圧手段の効果
である。気化した恭気は次に液化室６４で熱を系外に放
出し−Ｃ液化され、循環路６５を経て、１１）び表示素
Ｔ−Ｄ　Ｅ内の液層２に注入される。 従って、間圧−ｆ段６２によって減圧状態を維持しなが
ら、液層２から循環路６５を経て気化室６３へ、更にこ
のへＣ４ヒ室６３から液化室６４へ、次いで液化室Ｅｉ
　４から丙び液層２へと液体を循環させる上記静体循環
システムは第１に画像欠陥としての熱的ノイズの除去、
そして、第２に圧力による７・・イズの除去に効果を発
揮するものである。 更に１表示素子ＤＥに放熱手段又はペルチェ効果素子等
からなる冷却手段６１を何段することにより、叙１の効
果を助長することができるので、前述のスクリーン」二
に拡大された両面を投影することができる。 ところで、本図に於いて説明した液体循環システムに就
いてはポンプ等の強制的な液体循環具を介在させること
を必須としない。つまり、液体の自然対流により液体循
環システムを構成することができる。 なお、液層２中に液層加熱部形成期間中に液体循環系の
液体を流動させる場合には　液層加熱部を乱さない程度
の流速にすべきことは勿論である。 又、減圧手段６２は、真空ポンプや電磁ゴｒを用いて構
成できるし、液化室６４の外壁には放熱を促進する目的
でファンを設けてもよい。 又、熱パルスが液体に印加されてから液層２に−（＜　
１１示の液層加熱部が形成されるまでの時間を立Ｊ−り
時間と呼ふことにすると、立］−り時間はＪＯμｓｅｃ
、程度である。逆に、この液層加熱部が消滅ないしは消
ノミされる時間を立トリ時間と呼ぶことにするど、台ト
リ１１１ｆ間は速いもので３０　ｇｓｅｃ、である。こ
の様な、立１−り時間、立下り時間は液層２に於ける液
温やパルス印加時間、電力１ド屯圧、放熱条件′、へ゛
に左右されるものであり、液体の比熱や熱伝導率の影響
も受けやすく−・概に論することはできない。しかしな
がら、残像効果等の見地から、立Ｆり時間に関してはそ
れはとの高速性は要求されない。所望の立下り時間は液
体の組成を調整することにより設定することができる。 液層２を構成する液体としては比熱が小さいもの稈、低
消費電力で液層加熱部が形成され易いので有利である。 例えばメチルアルコール（沸点６５℃、比熱０．５９８
　　ｃａｌ／ｇ＠ｄｅｇ　ａｔ　　２０℃）、エチルア
ルコール（同７８℃、同０．５８　ｃａｌ／ｇ・ｄｅｇ
　ａｔ２５°０）、ｎ−プロピルアルコール（同９７℃
。 同０．５８８　　ｃａｌ／ｇｅｄｅｇ　ａｔ　　２５℃
）、イソプロピルアルコール（同８２℃、同０．５８９
　　ｃａｌ／ｇ・ｄｅｇ　ａｔ２０℃）、ｎ−ブチルア
ルコール（同１１８℃、同０．５Ｅｉ３　　ｃａｌ／ｇ
ユｄｅｇ　ａｔ　　２５°Ｃ）、ヘキサン（同１２ｆｉ
°Ｃ１同０．５０５　　ｃａｌ／ｇφｄｅｇ　ａｔ　　
２５℃）、ベン−ビン′（同８０℃、同０．２５　ｃａ
ｌ／ｇ舎ｄｅｇ　ａｔ２５°Ｃ）、トルエン（同ｌｌＯ
′Ｃ１同０　、２６９ｃａｌ／ｇ＠ｄｅｇ　ａｔ　　２
５℃）、キシｌ／　７　（同１４４、同０．３８７　　
ｃａｌ／ｇ１１ｄｅｇａｔ　　３０℃）、四塩化炭素（
同７７°Ｃ２同０．２０７　　ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ　ａ
ｔ　　２０°Ｃ）、エチレングリコール（同１９８℃、
同０．５６１９ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ　）　、グリセリン
（同２９０℃、同０．５６９　　ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ　
）等の液体（単独、複合を問わない）から液層２が構成
された場合は水（沸点１００°Ｃ１比熱１　　ｃａｌ／
ｇ−ｄｅｇ）単独で構成される液層２の場合に比べて表
示コントラストがはるかに良い結果が得られる。したが
って、好適な比熱条件は、温度２０〜２５°０で０．７
　　ｃａｌ、／ｇ−ｄｅｇ以−ドである。同・液体に於
いては液層加熱部の温度を周囲に比べて高温にする程表
示コントテストは高くなる。 しかしながら、メチルアルコール、エチルアルコール、
四塩化炭素等の低沸点溶媒では高温にすれば蒸気泡が生
ずるので１品度をあまり高くすることはできない。それ
が表示コントラストを上げることができない理由となっ
ている。それに対して、エチレングリコール、グリセリ
ン等の高沸点の液体では加熱して温度を上げて６ｔつて
も蒸気泡が生しないので、加熱した液体の温度勾配を大
きくとることができ表示コントラストを高くすることが
可能である。実験では沸点が８０°Ｃ以」−の液体なら
良好な表示コントラストが得られた。例えばイソプロピ
ルアルコールは好適な例の１つである。 本発明はこの他にも表示素イに用いている液層の前述の
種類の液体に染料を溶解させて、色／７な仏を呈色する
液層を用いて色表示することもできる。たとえばマゼン
タを呈色する液体に川し）る染料としてはＣ，１，タイ
レフＩ・レンド３、回１６、回２０、同４４、同５４．
同５５、同７５、同７７、同８１、同８３、同１６１、
同１１０、同１５２、Ｃ，１，アシンドレッド１、同３
、同５、同８、同１２］同１７、同Ｊ９、同２２、回３
１、回３２、同３７、同４１、同４７、同５６、同６０
、同７１．同１１２、同１１５、同１５４、同１５５、
同１６０、同１７１、同１８７、Ｃ，Ｉ　　アシアンレ
ットバイオレット５、回７．同１１．Ｃ，１，ダイレク
トパイオレントロ、同７、同１６等がある。イエローを
呈色する液体を用いる染料としてはＣ１■、ダイレクト
イエロー１８、同２２、同２１、Ｃ，１，アン、トイエ
ロー１、同１３、同１８、同１０６、同１８６等がある
。シアンを呈色する液体に用いる染料としては、Ｃ，１
，ダイレクトブルー１、同３７、同８３、同１２７、同
１４９、回２１５．同２３１．Ｃ，Ｉ　、アシン］・ブ
ルー１５等か挙げられる。 しかし、たとえ液層を構成している液体に前述のような
染料を適当に選んで液層を呈色したとしても、第１［，
１において前述したような表示素−ｒ″ｒ）ｆｔ像＋！
；’　Ｉｌｌ’　＋１は変ｔ−：＋　’、１　ナイ。従
ッテ、液層を１色さすｊ−詩にＩＪ中　のカラー画像の
大小が１１ｔられることにｔ↓゛る７ ：Ｉ：　ｆ：、！θ層・加Ｑ　！４１が液層に形成され
た時（大小、↓’、’　＋（的、　’＜＜ＩＩＩＪを：
　ｉｌｉ　ｌ’リ−（見れば、１□１４名の部分な通ｄ
ｒｓ　Ｌ　−ｃ　＜る光が観察眼に入用するので同時に
見える。）、液層非加熱部の力が液層加熱部より勇）く
１ｉ＋−色しているので、そのす色の度合いによっても
画像大小する、−とができる。 従って　このような染料を液層に用いた表示素１’１ｆ
前述したようなライト／゛・ルブ式投写装置を利用して
スクリーン１−に表示素ｆの画像を投写しても良いが、
結像光学系を用いてそのままスクリーン１に結像投影し
ても画像表示できるものである。 以１に１５Ｔ説した通り、本発明に於ては、主要な効果
として、 （ＩＲ小な液層加熱部の１個を表示画素中位とし−（−
高密度に配列することが可能であるから、高解像瓜の画
像表示ができる。 （２）４表示画、（・すとしての液層加熱部のｌｔ１層
中でのイｆ統時間を調節することによって、静１１画、
ヌは、スローＥ−ショ〉′を含む動画の表示が容易にで
きる。 （３）０表示に−ｒにノｒで、液体の循環システＪ・を
採用することによって、・′イズのない良画質の画面を
提示することかできる。 （４）、多色表示、並びに、フルカラー表示を容易に実
施することができる。 （５）、素りの構造が比較的、簡略であるから、その土
産性に優れているし、素ｒ・の耐久性が高く１６頼性ｌ
こ優れている。 （６）、広範囲な駆動方式に適応できる。 （７）、、Ｉｈ気泡を形成して大小するのではなく液層
をＮｌｔｌ現点の温ｌ■に加熱して表示するので、表示
素ｆに用いる電力が少なくて済み、それだけ電源部、即
ち表示素子や表示装置を小型化できる。 （８）、蒸気泡で光変調や表示を行う素子では、へ気泡
消滅時のギヤビテーションにより表示素＋６研４（）Ａ
る恐れかあるか、未ν１発１μｊで（」、ただ中＋＝　
Ｍ　）、袴を／ｌｌｉ　Ｉ＋へしない程度（′加熱する
程度な（／’＋’？Ｊ上（（７）　１１１＋１　久ｔ’
Ｌ　カＪｌ常＋＝　＋９ｔｉ　イ。 （ｑ）、ノｈで１．（ガ・ｊ、で表、■、ずビリ！、１
白、液層の液体を籾除すビ・（７）’０月力噌人を招、
き、そのために１．ν別な１合１１１出壊冒９ｉを設け
る必要があるが、本発明の場合１，１月力増大に関４る
のは液層・の液体の熱膨ＩＪ１ｖのみであるから、はと
んと圧力増大を招かないので、Ｊｒ力対策を必要としな
いか、もし刀り／；を設けるどし、ても゛、圧力吸収１
１￥程度で、大小−Ｖｆ自体を小型化でき、しかもくり
返ｌ使用に月しても圧力の影響が少なく耐久性がある。 （１０）１趨層のｔｔａ体の加熱程度に表示のコントラ
スＩ・か依イｆ４−るので、表示もアナログ的に中間調
）出しＪｊ３い′Ｖか挙げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明に係る透過型の表示素ｆ−ｔｈ　
４’Ｉ”　ｊ’４１原理を説、明するだめの略画断面図
、第１図（、ｒｓ　）　１１．　、　　＋、発明に係る
、反射型の表示素−ｒの作像原理を説明するだめの略画
断面図、第２図は本発明に係る状体的な表示素子の略ｉ
＋Ｉｉ断面図、第３図乃至第８図は、本発明の応用例と
しての表示装置の概貿構成図、第９図は本発明の応用例
としての表示装置のブロック図、第１０図は輻射線によ
る作像信吟の入力システムの一例の外観斜視図、第１１
図は本発明に係るカラー表示の構成例を説明するための
略画断面図、第１２図は本発明の−・応用例としてのカ
ラー表示装置の概要構成図、第１３図はカラー照明光学
系の概要構成図、第１４図は本発明に係るマトリックス
駆動型の表示素子の構成例を説明するための略画断面図
、第１５図は本発明に係る作像方式の一例の模式的説明
ＩＡ、第１６図及び第１７図は発熱素ｆ−の各構成例を
説明するための外観部分斜視図、第１８図は本発明に係
るマトリックス駆動表示装置のブロック図。 第１９［剥１オ、ドツト・ライン状発熱素子笠の概略部
分図、第２０図は１本発明の　応用例としての表示装置
の概要構成図、第２１図は本発明の表示素イに用いる液
体循環システム、のプロンク図である。 １０発熱要素　　　　　　２：液層 ３、透明保護板　　　　　４：照明光 ５−基槻　　　　　　　　６二輪射線吸収層６ａ、輻射
線　　　　　　　７：格−Ｔ７ａ：第１格−ｒ−７ｂ　
：　ｆｉＩｊ２格Ｙ−７ｃ　、　７ｄ　：　ｇ光フィル
タ　　　８：反射１１Ｕ９：圧力吸収膜　　　　　１ｏ
：発熱体層１１、ンユリーレ〉ルンス　１１′：結像レ
ンズ１１ａ：レンズ　　　　　　　ｌｌｂ：集光レンズ
１２ニスクリーン　　　　　１３：液層加熱部１４・入
用光　　　　　　　１４′：光源１５：コールドフィル
タ　　１６：垂直スキャナーＩ７゛水１１スキャナー　
　　１８：ミラー１９、ミラー　　　　　　　２ｏ、光
変調器２トレーヂ光源　　　　　２２：１腹像増幅回路
２３：昨直駆動回路、水モ駆動回路 ２４・映像制御回路　　　　２５：映像発生回路２６・
光学系　　　　　　　２７：レーザ発振器２８：Ｌ／−
−ザヒーム ２８：薄膜導波路型偏向器 ３０、ガルバノミラ− ３１：カラーモザイクフィルター ３２：赤チヤンネル投射装置 ３３゛緑チヤンネル投射装置 ３４：青チヤンネル投射装置 ４０：絶縁層　　　　　　　４Ｉ、４２：発熱抵抗線４
５：発熱抵抗層 ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、・・・・：列導線４７ａ、４
７ｂ、４７ｃ、・・・・：行導線４８：交叉部　　　　
　　　４８：発熱体５０ａ、５０ｂ、：電極　　　５１
：線形発熱素子５３：ガルバノミラ− ５４ニジリントリカルレンズ ５５：線像形成光学系　　　５７ｒ：赤色光源５７ｇ：
緑色光源　　　　　５７ｂ＝青色光源６１：冷却手段　
　　　　　６２：減圧手段６３：気化室　　　　　　　
６４：液化室６５：循環路　　　　　　　１０１：釘軸
駆動回路１０２：列軸駆動回路　　　　１０３：釘軸選
択回路１０４動軸選択回路　　　　１０５：画像制御回
路ＤＥ８表示粛ｒ Ｉ持１，１出願人　　　キャノン株式会社（Ａ）　　　
　　　　　　　　　　　（Ｂ）第　　１　　図 第　　２　　図 第　　４　　呵 第　　　５　　図 第　　９　　図 灯１．　１０　　図 ２ 第　　１３　　　図 １１５　ウ　　１ １６図４６ｄ　　　　第１７図 １０５　　第１８図 東京都大田区下丸子３丁目３０番 ２号キャノン株式会社内 ２号キャノン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可視光線に対して透光性を示す液体より成る液層と、該
   液層を加熱するための第１の発熱要素と、該液層を予熱
   するだめの第２の発熱要素とを備え、該第２の発熱要素
   により該液層を予熱すると共に該第１の発熱要素により
   予熱された液層を沸１色が生しない程度に加熱すること
   を特徴とする表示素子。