JPS5972430A - 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】

本発明は新規な画像表示方法、表示素子、及び表示装置
に関する。 現在、各種の事務用機器やへ１１Ｉｌｌｌ川機器に於け
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）か広
く利用されている。しかし、このＣＲＴに就いては５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ヘ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、
液晶によりトントマトリンクス表示する所謂、液晶パネ
ルの実用化の試みもス〜、されているか、このＲヲ晶パ
ネルに就いても、駆動性、信頼性、生産性、耐久性の面
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
口、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ＩＩ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；１Ｔ
ＩＡ＋＋に説明する。第１図は本発明に係る表示素ｆ−
の作像原理を示すだ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。１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ＩＩ＆が生しない程度に液
層２を加熱するためのものである。この発熱要素１は、
後述するようにトントマトリンクス状（点打列状）、ド
１．トライン状（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１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ｌ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、インブチ
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、シクロペンクン、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［ジクロロエ
チレン、テトラクロロエタン、ジクロロベンセン等の／
＼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、シクロへキサ
ノン等のケトン系溶剤；ギ酸エチル、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
グリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル
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：例えは、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド等のアミＦ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；側光ｉｆ、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１／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、１μｓ〜１ｍ＋ｎ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）のカ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。５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
しく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、第１図（Ｂ）に示されている反
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」二に発熱要素ｌ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の画部分に入用している。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１ａ
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ｌａ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てい
る（但し、液層２を発熱要素ｌ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
態の物性より、更に形成された液層加熱部１３の物性は
変化している。）。 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、意味してい
る。たとえば、この中で屈折率について言えば、発熱要
素工の加熱部ｔａｃｙ）発熱により液層２の透光性の液
体が温度ｔ　’Ｃから温度（ｔ＋△ｔ）’ｃに上昇した
とする。この場合、温度ｔ　’Ｃの時の透光性液体の屈
折率をＮとし、温度（を十Δｔ）°Ｃの時のこの屈折率
をＮ＋ΔＮとすると、屈折率勾配はΔＮ／△を字−ｔｏ
　（１／’Ｃ）である。屈折率の変化率、埋ち温度に対
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の微小領域が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−１１勾配の大の領
域において光は屈折、散乱、回折等する。尚ムＮ／Δｔ
　（ｒＭは負値のみでない。 発熱要素１の加熱部１ａが発熱して液層２の透光性液体
に沸１８が生ぜず且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となく、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
性は一；起化するであろうが、加熱部の変化からみると
、相対的に無視できるであろう。表示素７−ＤＥの液層
２の液層加熱部１３以外に入射した照明光４は液層２内
で直進し表示素子ＤＥから平行光として射出する。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の背面がら入射した後、表示素子ＤＥ
の前面に射出する。 即ち照明光４は基板５→発熱要素１→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の進路は表示素子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Ｉの表面
で反射（発熱要素１が非反射性の場合光反射性の不図示
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
領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、１■ｊ
述の液層加熱部１３を通過しない照明光４の表示素子Ｄ
Ｅ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ｌ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、℃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−・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晶ずき表示画素の
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Ｒ２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つの結像光学系に
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
り表示点の識別がより明確に行なわれる。従って、デフ
ォ−刀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旧設すれば表示
効果は飛躍的に向−１−する。なお、第１図において、
発熱要素１は端層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ｌ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、木質的には表示素子ＤＥに入射
する光が発熱要素ｌ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、１０は液層２を予め加熱して
おくための発熱体層である。これら反射膜８、圧力吸収
膜９、発熱体層ｌＯ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の内圧の増大が著しく大
きくならない表示素１’ＤＥの時には、圧力吸収膜９は
用いられないし輻射線吸収層６が光反射性を有する時に
は反則１１り８は用いられないし、液層２の液体の沸点
が低く輻射線６ａの輻射線吸収層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液層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。但し、発熱体層１０については後
述するので、第２図ＣＢ）においては発熱体層ＩＯ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は心安に応じて第２図（Ａ）に示されている
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、この輻射線吸収層６自
身は膜厚数ル程度なので、概して支持機能に乏しいから
、不図示のカ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６７は格子で、液層２が加
熱されていない時、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−ｆＤＨに対し
て、図面右方から輻射線（特に、赤外線）６ａ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ｌ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カニスノ
ー、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ＤＥを射出
した（Ｉ４ｐ、格子７の開口を通過する。一方、液層加
熱部１３を通らない照明光４は全て格イアによって遮光
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：１Ｉ
ＴＩ過する照明光・↓と液層２の静層非カｌ熱部を通過
する照明光４とか識別される。 勿論、液層非加熱部を通過する照明光４が、格−ｒ−７
の開口を通＾するようにすれば、液層加熱部１３か形成
された時に、この部分を通過する照明光４は格７−７に
よって遮光されるので、照明光４か通過しない格子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かない場合でも、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明光
４の方向とは表示素子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、■ビーム又はｌラインビームを輻射線吸収
層６上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１１Ｊ線６ａを図面左方から
照射することも可能である。尚、表示の消去は液層加熱
部１３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はもとの状態へ戻ら
ない（分子の配列が閉じこめられるから）。但し、液晶
も本発明の原理、即ち光学物性か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のであるから
である。 尚、以−に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１本発明では第２１Δの輻射線
吸収層６を後述のように不図示の金属等から成る伝熱層
に代え、これに不図示の発熱素ｒ奢近接尤しくは接触さ
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、表示画素の識別効果を更に高める為に、輻
射線吸収層６と液層２の間に前述したように可視光線の
反射膜８を別途、介在させることもできる。斯かる反射
膜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、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上に輻射線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０．５ＪＪ、〜１００Ｐ
位が適当である。 しかしながら＋１＠２＋ｓｍ長さｌＯ■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１３どは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
加熱面の温度か−・様でないために液層加熱部［３に於
ける光の光路の方向と！会層非加熱部番こ於ける光の光
路の方向に差異か生ずれば識別効果は生ずるであろう。 したがって、に発明に於いては液層加熱部１３を微小Ｆ
ｌｉｌｔ　ＩＪＩＩに限定するものではない。 木）ｉ、ｌ！１１に紛いでは、液層２を構成する液体の
沸点１ス１−には加熱しないので、ノに気泡も生ぜず、
急激な圧力の増大も起こらない。 し７たかって表示素子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、１ＭかでＩＡある
が、液層２の加熱によっても表示素ｆ゛ＤＥの圧力は上
シ１するし、ある種の不可抗力的な事／、ｋに漕賜した
場合には気泡が発生する場合もあることを想力でしてお
く惑星はあるであろう。 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、バした様に表示素子
ＤＥ内に圧力吸収膜９を液層２と透明保護板３との間に
、介在ごせること１こよって、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。 さらに、液層２内に常温気体からなる気泡か発生又は混
入した場合には、そのような気泡の除去り段が必要であ
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１１ジ８）：の間
にジュール熱によって発熱する発熱体層ＩＯを設け、所
定の液層２をｆ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１１９８が導体である場合には、
これ笠と９．熱体層１０との間に不図示の絶縁層を設け
ることが望ましい。 このような発熱体層ＩＯとしては、はぼ、輻射線ヒー１
１の−又は複数の走査線に対応する線状発熱体や格ｒ状
発熱体（何れも不図示）等が好適である。発熱体層ｌＯ
か線状発熱体の場合、この幅方向に於いて発熱部は微小
であるから良好な表示結果が得られるものと思われる。 このとき幅用線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かＩｌｆｉ
Ｍである。この様な発熱体層１０の素材としては、硼化
ハフニウムや窒化タ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、液層２に直接、腐蝕性の構成要素
か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に腐蝕性の構成要素が接している構成で
は、化学腐蝕、熱酸化等が生して表示素ｆ−Ｄ　Ｅが損
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、１耐蝕性の保護膜（不図示）を形成すること
か望ましい。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耐熱性プラスチック等を
挙げることができる。 本発明では、勿論、この保、：Ｉ　Ｉ＋！Ｊを反射膜８
か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１−に成
膜されるのか普通であるがら、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。 輻射線吸収層６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）
を施すことにまり輻射線吸収層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１も、用例として、第３図乃至第９図によってライ
トバル１式投すＪ′装置について説明する。ライトバル
ブ（光ブｔ）は光を制御あるいは調節するものの意であ
り、従って、独立した光源からの光を適）ｌ／Ｉ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１．に投′す：表示する方式のディスプレイはすべ
てこれ４こ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番こ比べると原理的に
は、使用する光、！：（￥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２ｒどする大画面ディスプレイに適している。そ
のうち、第３図にボずものは、シュリーレンライトバル
ブともｌｌｊばれているもので、人力４ｒ５　’、ｒに
１心し。 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霊
構成図である。第１格子’？　ａの各スリ・ントの像は
シュリーレンレンズ１１によって第２格子７ｂの各バー
の−１−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。−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ｆ−Ｄ　Ｅ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−ｒ７ａ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１
２に到達しない。しかじ１表示素子〇Ｅの液層の・部か
発熱要素により加熱ネれて高温になり液層加熱部１３か
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１−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ｆ−７ｂの間隙（聞ｌ
］）　’ｉ：ＩＩｎッテス’）　’）−７１２」一番こ
到達する。従って、表示素１′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奴体面をスクリーン
１２に結像するように結像レンズ１１’を配置すれば１
表示素ｆ−ＤＥの液層の温度変化−に対応した明暗像が
スクリーン１２−１−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、点
状の如何を問わない。 第４図及び第５図は、第３図の表示装置の変形実施例の
１１）低構成図である。第４図に於いて、１４′は光源
でｌ／ンス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Ｌｌａを通過後、平行光束と
なる。この３ｒｚ行光末はａ　ｊ！−％型の表示素子Ｄ
Ｅの背面から入射光１４とし７て入側する。７ｃは遮光
フィルタで、集光レンズＩｌｂの集光点に配置されてい
るから、もし表示素／−ＤＥの液層の物性（例えば屈折
率）が一様ならば、入用光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７ｃ
［（こ集光する。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上に入射光ｊ４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か形成されると、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７
ｃで遮られることなくスクリーン１２十に到達する。 従・って、表示素７−　Ｄ　Ｅ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１
２上に結像するように集光レンズｉ　ｌ　ｂを配：；’
ａすれば、表示素子ＤＥの液層の温度変化層に対応した
明暗像がスクリーンｌ　２−Ｌｌ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４１行光束とされた光ｉ　１
４．　’からの入射光１４を焦点位置に集光するだめの
ものである。この集光レンズｌ　１．　ｂの焦点位置、
即ぢ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１１ｂと
遮光フィルタ７ｄ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（−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１／ンズ１１
ｂ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ｆ−Ｄ　Ｅに液層加熱部１３が形成され
ると、ここを通る光は、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
４二＋こ光が到達しない点が出て明暗像か形成される。 第６図は、？：５４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
光重は、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ｒＤＥに入射光１４と
して入射する。もし、表示素ｒ−ＤＥの静層の物性（例
えば屈折率）が一様であれば、表示素子ＤＥへの入射光
１４は表示素子ＤＥによ−て反射され、この反射された
光は入射光１４と回しく　ｆ行光で集光レンズｌ　１．
　ｂ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１２
１−に到達しない。 しかし、表示素子ＤＥの液層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Ｉｌｂを介
してスクリーン１２上に到達する。この集光レンズ１１
ｂ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
＋５　した明暗像がスクリーン１２−１−に得られる。 また、このスクリーン上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し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。この場合、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″ｃ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ｌ　２−１−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に対する信号人力手段の配
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を士シュリーレルンス、７　ｂ　
ハＷＳ　２　ｍ　子、ｌ　１　’　Ｌ；ｌ：結像レンズ
、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（主に、赤外線）６ａの
信号光は水］ｌ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ｌｌｅを介し、垂直スキャナ
ー１６どしての回転多面鏡、又はガルレフ人ノミラーに
よって東面走査され、コールドフィルタ１５ｉこよって
反射されて第２図（Ａ）に示した透過型の表示素子ＤＥ
での輻射線吸収層６に結像し、液層２をＦンｌ’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。−・方、第１格子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
せるメカニズムによりスクリーン１２上に、表示素子Ｄ
Ｅ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
輻射線吸収層６はｎｆ視光に対しては透過性のものでな
ければならないことはもちろんである。 なお、゛１パ導体レーザアレイ又は発光グイ十−ドアレ
イ（ライン伏に並べられたもの）を用いれば、水１７−
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ｒ゛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、レンス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ｆ−ＤＥとレンズ１１．　ａの間に、又第５図にお
いては、表示素７−　Ｄ　Ｅと集光レンズｆｌｂとの間
に介在させればよい。 第８図は表示装置としての反射型ライトパルプ式投写装
置の概略構成図である。光源１４′からの光束は、ｌ／
ンズｌｌａを介して平行光とされ、更にこの平行光は、
ミラー１８により直角に屈曲すｎ　集Ｘ　Ｌ／ンスｌｌ
ｂに入用する。この集光レンズｌｌｂにより集光された
照明用の入射光重４はミラーＩ９の中心に設けられた中
心開口を通過して＋１ｆひレンズｌｌｃにより平行光と
され、第２図（Ｂ）において示した反射型の表示素７−
ＤＥ（ここでは、発熱体層１０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１
９の中心開口を通じて外へ出てゆく。一方、表示素子Ｄ
Ｅの表示点で反Ｑ４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１２Ｊ−に
結像される。 また、不図示のレーザ光源及び光変調器を通して変調さ
れた輻射線（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１μスキャナー１６としてのがル
／へノミラー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バルブ
式投写装置のブロック図である。 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ｉｗ＊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が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、水・ドスキャナー１６
もしくは重置スキャナー１７に入射する。また、水平ス
キャナー１６、昨１ｅ＋スキャナー１７は水平及び垂直
駆動回路２３による夫／、映像信号に同期した駆動性り
をうけて動作する。他の破線内の部分の構成については
前述した構成と同じなので説明を省略する６ 映像発生回路２５より出力された映像信吟は制σＩｆ　
ｌｊ：ｉＪ路２４を介して映像増幅回路２２で増幅５れ
る。増幅された映像信吋の入力により光変調器２０は駆
動し、レーザ光源２■より出Ｑ４されるし〜ザビーム七
変調する。−力、制御回路２４より水平回期信壮及び垂
直同期信号が出力され。 水平、祥Ｆ直駆動回路２３を介して夫々水平スキャナー
１７及び垂直スキーヤナー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次元像が形成され
る。この後の破線内の構成動作については前述り、た通
りでありここでは簡単のため省略する。なお、ＴＶ主電
波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。かかる表示素子ＤＥに対して熱的信号を
印加する他の手段として、例えば、第１０図に示す光学
系２６が利用される。図に於いて、レーザ発振′Ａ２７
がら出力されたレーザビーム２８は薄膜導波路型偏向器
２９を通過した後、カルバノミラ−３０で反射されなが
ら、表示素−ｆＤＥ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＋１（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、説り１の便宜１−１上半分を透過型の表示素子を、
下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−ｈ
半分に丞した透過型の表示素／−Ｄ　Ｅ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、時分１）／Ｊ　５
２−１３０９４吋公報及び特公昭５２−３６０１９号公
報に於いて詳しく説明されている通りであるから、これ
らを、援用することとして、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３１を除き表示素子ＤＥを構成する要素について
は第２図に於いて説明した通りで１、−Ｌ　７．でｌ；
Ｉ：　ｆ！ｉ’ｉ　ｒｌｊのため省略する。 １・４小例に於いて、カラーモザイクフィルタ３１の赤
色フィルタ部（Ｉ（）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１．
に液層加熱部１３が生ずると、反射Ｉｔｓ！　８により
反り１されるか、もしくは輻射線吸収層６を通過１．で
きた１１・１行照明光４は液層加熱部１３を通過り−る
ことにより、前述のようなメカニズト（こＪ−リ、破線
で示したような液層加熱部１３がない場合に通＾１．て
きた光の光路とは異なった２点鎖線で示したような屈曲
した光路を通って、表、ｊ１素子１）　Ｅ外に射出して
くる。白色光か赤色フィルタｉ’ｊＲ（Ｒ）に入用した
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、；７１＼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ＪＩＩＩＩｌｌｊする前述の光の進路と同様である。 （ｊ！　Ｌ、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１人射光４が白色光の場合、古色フィル
タ部（Ｂ）を通過してきた光は、青が視覚される光（以
トー１ｎ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）、緑色フィルタ部（Ｇ）
、古色フィルタ部（Ｂ）に於いて同時に液層２を加熱し
て液層加熱部１３が形成された的には、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ｆ−を配置すること番こより、表
示素子ＤＥから出てくる光の内、液層加熱部Ｉ３を通過
してくる光のみを不図示の遮光格ｒの開１１４；−通す
ことにより、更に明瞭な加色法による１）、ン似カラー
表示をうろことができる。 第１２図は同１１１１式のカラーライトバルブ式投写装
置であって、赤　古、緑Ｊ−チャンネルの投写装置３２
．３３．３４を並列に並べて同時にスクリーン１２に投
写し、スクリーン１２トで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図番−光ｐ；

【を示しで
あるように、白色光源１４″を２枚のタイクロインクミ
ラー３５とミラー３６によって一゛原色に分解し、赤、
青、緑、各々の投りｆ装置の照明用光源としている。し
たかって、光ご；（の光中利用−（ｌは順次式の場合の
ほぼ３倍になる。 第１４１Ｓ４は、本発明に係る別の表示素ｒ＝の略画断
面図にして、第１４図（Ａ）は透過型の、また第１４図
（Ｂ）は反射型の表示素子を夫々示している。 ＩＮに於て、３は透明保護板（表示素子ＤＥを木＼１１
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回じ機能を持つ要
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４１．４７か、
Ｒ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１
４図（Ａ）　ｉこ示しだ透過型の表示素子ＤＥの場合は
、これら発熱抵抗！！１４１．４２基板５及び絶縁層４
０は透明であり、たとえば発熱抵抗線４１．４２はイン
ジウム書ティン・オキサ−イトの透明薄１１ジから構成
されている。そして、これらの表示素ｆ−ＤＥに於ては
、所定の発熱抵抗線４１．４２か共に訳択され発熱した
ときのみ１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膜９、反
射Ｍ　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
状動する例に就いて、更に詳しく説明する。 ＩＡに於て、Ｉ）　Ｅ　ｉｌ１表示素子を示し、第１４
図で説明１．たとのと同様の、：’ｆ、細構成を持つも
のと考えれば良い。この表示素ｆ　Ｄ　Ｅ　ｉｆ　Ｘ文
、　Ｘ　ｍ　。 Ｘ　ｎ　、　Ｘ　Ｏ、Ｘ　ｐの材軸の発熱抵抗線（これ
らをｔＩ線と叶ふ）とＹｃ、Ｙｄ、Ｙｅめ外軸の発熱抵
Ｉｌｃ線（これらを列線と呼ぶ）等で構成されており列
線、Ｙｃ　、Ｙｄ　、Ｙｅの一方は共通直流電源に接ｈ
”Ｇされており、他力は夫々エミンタ接地されたトラン
ジスタＴｒｌ　〜Ｔｒ３のコレクタ側に接続されている
。 行線Ｘ　ｅ　、　Ｘ　ｍ　、　Ｘ　ｎ　、　Ｘ　ｏ　、
　Ｘ　ｐに＋ｌＶ１次、加熱用電流パルスを印加すると
、これ笠の行線に対応する液層（不図示）か順ハ・、線
状に加熱されるが、このとき、加熱の程度を液体の加熱
表示の開館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
。−力、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ジスタＴｒ、〜Ｔｒ３のヘース側
にビデオ信号用パルスを加えてトランジスタ／Ｔ　ｒ　
１〜Ｔｒうをオンすることにより、これらトランジスタ
ＴｒＩ−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にのヒテオ
信吟の印加によって１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尾：する、液層に、液層加
熱部１３が形成されるように条件設定しておけは、選択
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１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【７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（−ＤＥの液層の
）１さが非富に１ｔＶい１易合、１−記の如く、ストラ
イプ状に配列さねる９、熱抵１ｙ“１．埠を透明保護板
側と基板側の両方に設置すること（こより、以下の効果
か発生する。 ・、１　製作１稈か筒中になり、歩留りが向ヒする。 ２Ｉル層を両側から加温するので、熱効率が良１７＼　
。 等である。 定す・）戊抗線の放熱効果を高めるため放熱板を別住、
設けることか９７ましい。この放熱板には基板５（箔１
４図）を代用することがｎＪ能である。前述の行線とタ
リ線とは絶縁層４０により陥でられ又おり、絶縁層４０
の厚さは数μあるため、熱伝力の時間的ズレにより両値
りを同時に印加した場合には液層２に同時に伝導熱が到
達してこないので、液層加熱部の形成がトロ害される場
合かある。 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〃延させること力＜Ｄｆ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
成される必要はない。むしろ、エネルギーの節約を図る
−１−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なとの良導体で構成する方
が好ましいと言えるが、その分、製造丁程が複雑になる
欠点はある。 又、第１５区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だ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、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。Ｉ’Ｎ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。図示されていないが、この抵抗層４５は、勿論
、図面下方にも延在している。又、４６ａ、４６ｂ、４
６ｃ。 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ｔ町
ｔられる（なお、７１及していないが、導線は５ｉ０７
等の絶縁１１り（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１列４線
の４６ｂと行４線の４７ｃかひ：　４Ｊ＜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の部に通電か為されて発熱する。 この様にして、行導線及び列導線ｒ７）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−ｆを第１４図の発熱抵抗線／Ｌ１
．ｌＬ２及び絶縁層４０かもなる発熱要素としての発熱
素ｒのかわりに組込んだ表示素子に於いては、第１５図
々示例と同様なでトリ、クス駆Ｖツカ式によって、Ｆン
トマ（・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−（、発熱
担、抗層４５を、列４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コスト
ークの発生を実質的に防止することができる。 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、列導線４６という）は５ｉ０７゜Ｓｉ：ｌＮｎ
等の絶縁膜（不図示）を介して配設されるが、行導線４
７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９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ンクス駆動する例について、更に
詳しく説明する。釘軸選択回路１０３は釘軸駆動回路１
０］ａ、１０１ｂ・・・・（以下２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
に夫々の釘軸駆動回路ｌｏｔの各出力端子は夫ｌ／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・Ｉあるか、較１！１１　！ＩＩ書に於て
は基本的な１点様について説明するため、出力端Ｔ−（
ｔ：　（＋４線４７の個数だけあり、　　つの出力端子
は　の行・ｑ線と紀伶ｉ〜でいるとする。 ４ｊｌｌ　４１１１択回路Ｊ０４１列軸駆動回路１０２
ａ。 ］、　０２　ｂ　、　・・・・（以１・、列＋ｋｂ駆動
回路１０２とい弯）及び５１１１導線４６　Ｊｌｌ　！
Ｉ’の関係についても同様である。画像Ｆｌｉｔ御回路
１０５は釘軸選択回路１０３及びＩＪ１１輔選択回路１
０４と信号線により電気的に結ばれて１．する。画像制
御回路１０５は画像制御材りを出力することによって、
釘軸選択回路１０３がとの行動を選択す−きかを指令し
、夕１し噛選択回Ｖ８　ｉ　ｏ　４に対しても同様であ
る。即ち、画像制御回路１０５かもの画像制御信号によ
って釘軸選択回路１０３は釘軸駆動回路１０１のいずれ
かを介して特定の行＋ＩＩ（行導線）を選択（スイフチ
・オン）する。例えば１行軸選択回路１０３が行導線ｘ
ｐを逆折すればＸｐ行選択信号を発し、それを受けて行
＋１１ｂ駆動回路１０２Ｘｐは、行導線Ｘｐに対しても
イ■軸駆動繋りを入力する。　力、画像制御回路１０５
からの画像制御信号の一つであるヒデオ信吟が動軸選択
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は所定の外軸（列導線）を選択する。例えば
１列軸選択回路１０４が列４線Ｙｅを選択すれば、動軸
駆動回路１０２Ｙｅ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外溝Ｍ１．Ｙｅをスイフチ・
オン（導通）状態にする。 行動の選択と外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（選枳点：Ｘ
ｐ−Ｙｅ）にある発熱抵抗体に電流が流れ、ジュール熱
が発生し２、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型温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、９５熱抵抗体４５にグイオート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？Ｊ１５図に於て説明したと同様に、第１８
図に於いても、釘軸駆動信号で線順次走査し、かつそれ
に間開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４６を導通状１ムにするごと
により２次元のｉＩＩ！ｌ像表示を？Ｙうことかできる
。尚、クリ軸選択回路１０４はビ子オ信りによる指令を
受けて動軸選択信号を出力するものである。この時、９
：熱抵抗体を流れる電流の向きは問わない。このような
、行、及び動軸選択回路１０３，１０４と行、及び動軸
駆動回路１０１．１０２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Ｉ、説明した発熱素子を利用したマトリ、・クス
駆動による表示方式に於ても、第２図（Ｂ）に）ぐて前
述したように第１４図（Δ）に、［＜シた透渦望の表示
素子ＤＥにも圧力吸収１１９９を用いることもできるし
、第１４図（Ｂ）に示した構成の表示素子ＤＥにも、必
要に１心して液層２と反射膜８もＬ　＜は液層２と発熱
部ｆ−（たとえば、その内の発熱抵抗線４１）との間に
耐蝕ｅ［の酸化硅素膜や窒化シリコン＋１２を介在させ
ることにより液層２とそれらとの反紀；Ｘ食を適宜防電
することもできる。 また、第１１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、発熱間部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）−１−
に大々あわせて配列して設けることによって、Ｍｌ１図
々示例と同様な構成を採用することにより、第ｉ　４図
、第１７図に示した発／８素子を夫々用いた表示素子で
、第１１図と同様な原理でカラー表示を打うことができ
ることは勿論である。 し、かしなから、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′ケ゛装
置に於ては、第７図や第８図に示したような幅射線入力
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、カルパノミラー、レンズ等、は勿論
不要である。勿論、このようなマＩ・す、クス駆動型の
表示素ｆ−が第３図〜第６図に小したライトバルブ式投
写装置にも電内用できることは１１うまでもない。 第１１〕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。第１４図の発熱１：　ｆの９
５ｆＩ！！部の配夕１目牙面状の点行列（ト、ト・７１
す・・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ｑ−
にラインａ−ａ’力向に配列されている。この発熱１１
ξ抗体４９の両側に夫々電極５０ａ、５０ｂが設けられ
ている。この電極５０ａ側は共通に接続されて接地され
ている。もう一方の電極５Ｏｂ側は、スインチング回路
５１ａの屯ｒ−スインチに大々接続されている。この屯
ｒスイ・・千のもう−・端は共通に不図示の直流電源に
接続されている。このスインチング回路５１ａの夫々の
゛「Ｅｒ−スイ、ヂは画像信号に応して開閉されるもの
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、ｉ’ｆ色光源で、この
順に時系列的に文カーに光を出す。 ５６ａ、５６ｂはハーフミラ−で、夫々緑色光８ａ　　
　”５７ｇ、青色光源５７ｂからの光を反射させて赤色
光源５７　ｒの光の方向と同方向に向けるためのもので
ある。５５はシリンドリ力ルレンス５４等から構成され
る線像光学系で、第１９図に示した発熱部子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１
−のラインａ　−ａ　’　Ｌにライン状に赤色光源５７
ｒ、緑色光源５７　ｇ　、　’：；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ＤＥＦ
、に結像されたライン状の光像は、もし表示素子ＤＥの
液層に液層加熱部か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
小素、’ＤＥを介して遮光フィルタ７Ｃ上に集光される
。５２はレンズ、５３は光偏向器の１例とじてのカルパ
ノミラー、５８はレンズで、これらによって表示Ｊ　−
ｆ−Ｄ　Ｅの液層加熱部から散乱されてきた光はスクリ
ーン１２．１−に結像する。また、ガルバノミラ−５３
は表小素ｒＤＥから反Ｑ４される線像に対ＩＬＬ、　Ｉ
、た像をスクリーン１２の矢印方向に走査するためのも
のである。 今、ノｌルバノミラ−５３がある位置に位置したどする
。赤色光源５７ｒからの赤色光は線像形成光学系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の発熱率１’！５１の発熱抵抗体４
９はビデオ信号に応じて、スインチング回路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．カルパノミ
ラ−５３、レンズ５８を介してスクリーンｌ　２　Ｌに
点像として結像される。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号に応じた点
像からなる線像がスクリーン１２ｉｌの同一線１−に重
畳される。このようにしてスクリー７１２」−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−）に応じたカラー投写像がスクリーン１２−１
−に形成されることになる。 なお、第１４図から第２０図迄の実施例の中で、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図に示した発熱素子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：４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１１りを用いる場
合は、反射膜と発熱素子との間に５ｉ０７笠の絶縁層の
’ｆＩＩ膜を介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だめの表示装置
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多ｌ温して、液体が薄層になってい
る液層２の中に不意にハ気泡が発生することがある。こ
の様に蓄熱イ・か増大するど・′イノの原因となりＩｒ
ましくない。 そこで、ト図り、例では、液層２に於ける蓄熱を防゛く
為に液層２内の液体か表示；Ｊ：　（ＤＥ、気化室６３
、ｌｆり伏字６４の間をＩＡ″ｉ環する様にした。 尚、気化室６３の役１１１寸このような余剰の熱を気化
Ｑとしく奪い去ることと、不？１１１１の）ｈ気泡の発
ノ１によって生ずる圧力を吸収又は緩和側る機能を発揮
することである。又、気（ヒ室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。 夕（（ヒ’ｉ？　６３がより低圧であれば、液体のへ発
速度か増すから、ｈｌ熱速度が〒まること等も減圧Ｆ段
の効果である。気化した蒸気は次に消化室６４て熱を系
外に放出して液化され、循環路６５を経て、内ひ表示素
ｒＤＥ内の液層２に７１−人される。 従って、減圧手段６２によって減圧状態を維持し２なが
ら、液層２から循環路６５を経て気化室６３へ、９！番
、−この気化室６３から液化上６４へ、次いてｈ？七室
（５４からＦＩＴび液層２へと液体を循環させる上記液
体循環システム１寸第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ノイスの除去に効
果を発揮するものである。 更に、表示素子ＤＥに放熱手段又はペルヂエ効：ＶＭｒ
等からなる冷却手段６１ｔ、４・ｊ設することにより、
斜上の効果を助長することができるので、１）１ｊ述の
スクリーン−１，に拡大された画面を投影することがで
きる。 ところで、本［Δ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倫在させるこ
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かできる。 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
の流速にずへきことは勿論である。 又、減圧−１段６２は、真空ポンプや電磁Ｊｒ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・ｆ・図
小のＭ層加熱部か形成されるまでの時間を立１り時間と
１１ｆ′ふことにすると、立上り時間はｌＯｊ、ｔ　ｓ
　ｅ　ｃ　５１’Ｘ度である。逆に、この静層加熱部が
消滅ないし７１ま消ハされる時間を立トリ１１１ｒ間と
呼ぶことにすると、立トリ時間は速いもので３０μｓｅ
ｃ、である。この様な、）’；’、　、Ｉ、９１１１Ｆ
間、）Ｚトリ時間は液層２に於ける液温やパルス印加時
間、印加重圧、放熱条ｆ１′９に左右されるものであり
、液体の比熱や然気・４・（・・・の影響も受けやすく
一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、立トリ１［ν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か小さいもの程、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（湖１点６５°Ｃ１比熱０．５
９９　　ｃａｌ／ｚ＊　ｄｅｇ　ａｔ　　２０°Ｃ）、
エチレン）ｌｙ　］−ル（同７８°Ｃ１同０．５８　ｃ
ａｌ／ｇ拳ｄｅｇａｔ２５℃）、ｎ−プロピルアルコー
ル（回９７°Ｃ１同０．５８６ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ　ａ
ｔ　　２５°Ｃ）、イソプロピルアルコール（同８２°
Ｃ１同０．５［ｉ９　　ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇａｔ２０°
Ｃ）、ｎ−ブチルアルコール（同１１８℃、同０．５６
３　　ｃａｌ／ｇＩＩｄｅｇ　ａｔ　　２５℃）、ヘキ
サン（同１２６℃、同０，５０５　　ｃａｌ／ｇ・ｄｅ
ｇ　ａｔ　　２５°Ｃ）、−・ンゼン　（同８０°Ｃ１
同０．２５　ｃａｌ／ｇｏ　ｄｅｇａｔ２５℃）、トル
エン（同１１０℃、同０．２６９ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇａ
ｔ　　２５°Ｃ）、キシレン（同１４４、同０　、’３
８７　　ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ　ａｔ　　３０℃）、四塩
化炭素（同７７°Ｃ１同０．２０７　　ｃａｌ／ｇ−ｄ
ｅｇ　ａｔ　　２０°Ｃ）、エチレングリコール（同１
９８°Ｃ１同０．５６１９ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ　）　、
グリセリン（同２９０℃、同０．５１３９　　ｃａｌ／
ｇ−ｄｅｇ　）等の液体（慴独、複合を問わない）から
液層２か構成された場合は水（沸点１００°Ｃ１比熱１
　　ｃａｌ／ｇｏ　　ｄｅｇ）弔独で構１＆される液層
２の場合に比べて表示コントラストがｌ−ｉるかに良い
結果が得られる。したがって、好適な比熱条ヂ１．は、
温度２０−２５°Ｃで０．７　　ｃａｌ／ｇ　争ｄｅｇ
以ドである。同　液体に於いては液層加熱部の温度を周
囲に珪べて高温にする程表示コントラストは高くなる。 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１オ高温にすればノに気泡
、が生ずるので温度をあまり高くすることはｒきない。 それが表示コントラストを１．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（／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
いっても法気泡が）１しないので、加熱した液体の温度
勾配を犬きくとることができ表示コントラストを高くす
ることか可能である。実験では沸点が８０°Ｃ以−１−
の液体なら良好な表示コントラストが得られた。例えは
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子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、色々な色をす色する
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用いる染才ｌとしてはＣ，Ｉ　　ダ
イレクトレント３、同１６、回２０、同４４、同５４、
回５５、回７５、同７７、同８１、同８３、回１０１、
同１１０、同１５２、Ｃ，１，アシントレンドｌ。 同３、同５　同８、同１２、同１７、回１９、回２２、
同３１、同３２、同３７、回４１、回４７、同５６、同
６０．同７】、同１１２、回１１５、回１５４、同１５
５、同１６０．１１１１１７１、同１８７、Ｃ，１，ア
シアンレントハイオレ／ト５、回７．同１１．Ｃ，Ｉ　
　ダイレクト＼イオレ、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才１としてはＣ６■
、グイレフトイエロー１８、同２２、同２１、Ｃ，１，
アンント・イエロー１、同１３、回１８、回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，タイレクトブルーｌ、同３７、同８３
、同１２７．同１４９、同２１５、同２３１．Ｃ，Ｉ　
、アシッドブルー１５等が挙げられる。 しかし、たとえ液層を構成している液体に前述のような
染料を適りに選んで液層を呈色したとしても、第１図に
おいて前述したような表示素ｆ゛の作像原理には変わり
ない。従って、液層を呈色させた時には巾　のカラー画
像の表示が得られることになる。 また、１夜層加熱部か液層に形成された時（表示７各ｒ
じ観察眼を近すけ−Ｃ見れば、両者の部分を通過してく
る光が観察眼に入射するので同時に見える。）、液層非
加熱部の力か液層加熱部より強く呈色しているので、そ
の呈色の度合いによっても画像表示することができる。 従って、このような染料を液層に用いた表示素子ＩＪ前
述したようなライトバルブ式投写装置を利用してスクリ
ーン−Ｉ−に表示素子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Ｌに結像投影しても
画像表示できるものである。 以」二に詳説した通り、本発明に於ては、主霊な幼果ど
して、 （１）、微小な液層加熱部の１個を表示画素中位として
高富度に配列することが可能であるから、高解像度の画
像表示ができる。 （２）０表示画素としての液層加熱部の液層中でのイｆ
続時間を調節することによって、静止画、又は、スロー
モーションを含む動画の表示が容易にできる。 （３）８表示素子に於て、液体の循環システムを採用側
ることによって、ノイズのない良画質の画面を集水する
ことができる。 （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）、素子の構造が比較的、簡略であるから、その生
産性に優れているし、素子の耐久性が高く信頼性に優れ
ている。 （６）、＋１；範囲な駆動方式に適応できる。 （？）、７Ｑ気泡を形成して表示するのではなく液層を
沸点以下の温度に加熱して表示するので１表示素子に用
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）、汰気泡で光変調や表示を行う素子では、蒸気泡
消滅時のキャビテーションにより表示素ｆ・を破損する
恐れがあるが、本願発明では、ただ中本こ液す、予をＮ
＋ＩＩｌない程度に加熱する程度なので素ｆ・の−久性
が非常に高い。 （９）蒸気泡で表４くする場合、／＆層の液体を籾除す
るので圧力増大を招き、そのために特別な液抽出場所を
設ける８四かあるが、本発明の場合は圧力増大に関する
のは液層の液体の熱膨張のみであるから、はとんど圧力
増大を招かないので、圧力対策を必要としないか、もし
対策を、没けるとしても、圧力吸収膜程度で、表示素子
自体を小型化でき、しかもくり返し使用に対しても圧力
の影響が少なく１耐久性がある。 （１０）液層の液体の加熱程度に表示のコントラストか
依存するので、表示もアナログ的に中間調を出し易い等
が挙げられる。

【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子の作像原
理を説明するための略画断面図、第１図（Ｂ）は、本発
明に係る、反射型の表示素子の作像原理を説明するため
の略画断面図、第２図は本発明に係る具体的な表示素子
の略画断面図、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要構成図、第９図は本発明の紀：用
例としての表示装置のブロック図、第１Ｏ図は輻射線に
よる作像信号の入力システムの一例の外観斜視図、第１
１図は本発明に係るカラー表示の構成例を説明するだめ
の略画断面図、第１２図は本発明の一１５用例としての
カラー表示装置の概要構成図、第１３１１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
クス馴初型の表示素子の構１曵例を説明するだめの略画
断面図、第１５図は本発明に係る作像方式の一例の模式
的説明図、第１６図及び第１７図は発熱素子の各構成例
を説明するだ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図
は、ドツト・ライン状発熱素子等の概略部分図、第２０
図は、本発明の−Ｉも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子に用いる静体循環シス
テムのプロ、り図である。 １：発熱２ｖ素　　　　　　２：液層 ３　透１．ｌＪＩ保護板　　　　　４：照明光−５基板
　　　　　　　　６：幅用線吸収層６ａ・輻射線　　　
　　　　７：格ｆ ７ａ　：　第１　ｉｊ　−ｆ−７ｂ　：第２格ｒ７ｃ　
、　７ｄ　：遮光フィルタ　　　８・反射膜９：圧力吸
収膜　　　　　１〇二発熱体層１１、／ユリーレ〉・レ
ンスｌｌ’：結ｍレンズ１１ａ：レン７：’　　　　　
　　　　Ｉ　］　ｂ　：集光レンズ１２ニスクリーン　
　　　　１３．液層加熱部１４　　人用尤　　　　　　
　１４′　　光源１５　　コールドフィルタ １７二木１１ノスキャナー　　　１８：ミラー１９・ミ
ラー　　　　　　　２０．光変調器２１ニレーザ光ａ　
　　　　２２：映像増幅回路２３：ｉｌｊ直駆動駆動回
路平駆動回路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゛　レーヂヒーＪ＼ ２９：薄膜導波路型偏向器 ３０：ガルバノミラ− ３トカラーモザイクフィルター ３２：赤チヤンネル投射装置 ３３：緑チャ〉・ネル投射装尚 ３４：青チヤンネル投射装置 ４０：絶縁層　　　　　　　４１、４２：発熱抵抗線４
５：発熱抵抗層 ４６ａ．４６ｂ、４［ｉｃ、・・・・二列；ｐＩ線４７
ａ、４７ｂ、４７ｃ、・・・・、行導線４８：交叉部　
　　　　　　４８：発熱体５０ａ、５０ｂ、：電極　　
　５１：線形発熱素子５３・カルパノミラー ５４ニジリントリカルレンズ ５５：ｉ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：派圧手段６３二気化室　　　　　　　
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：タ１１軸選択回路　　　　１０５：画像
制御回路ＤＥ二表示素ｒ 特許出願人　　　キャノン株式穴に１ −　３３′。 第１図 第　　２　　図 第　　４　　ズ 第５図 第　　９　　図 第　１０　　　図 第１４図 第１頁の続き ０発　明　者　臼井正幸 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 ０発　明　者　染谷厚 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可視光に対して透光性を示す液体より成る液層ど、該液
   層の物性を変化させ且つ該液層に清騰が生じない程度に
   該液層を加熱するだめの発熱要素とを右する表示素ｆと
   、該表示素子に連結され該１金層の液体を循環させる液
   体循環路と、該液体循環路中に設けられた減圧手段とを
   備えたことを特徴どする表、Ｔ−Ｘ未了。