JPS5974585A - 画像表示方法 - 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計測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）が広く利用され
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ｔこ達していないと言う下溝が残
されている。メ、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、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１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？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目的とする。

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子の作像原理を
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Ｉ
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
目、っ液層２に佛脹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ｌは、後述するように
ドントマトリンクス状（点打列状）、トン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１
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、テ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、四項化炭素、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Ｉヒ炭化水素系溶剤；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モ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；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、ンエ
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
ンゲリコール類；エチレングリコール、フロピレンゲリ
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、ｌμｓ〜１ｍｍ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アクが用いられる。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
ラスチアクが用いられ、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上に発熱要素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か
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Ｄ　Ｅ　Ｌ、：　上行光で入射し
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の画部分に入射してい
る。１３は液層加熱部で、液層２の低温領域の−・部を
沸騰しない程度に発熱要素１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ｌ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１
３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、密度１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
１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＋ΔＢ’ａ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（ｔ＋Δｔ）°Ｃの時のこの屈折率をＮ　’＋
　ΔＮと４ すると、屈折率勾配はΔＮ、／△ｔγ−１０（１／℃）
である。屈折率の変化率、即ち温度に対する屈折率変化
は僅かであるか、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ｉ域の液層加熱１１３は
パワーを持ら、屈折−を勾配の人のゾ１域におい−Ｃ九
は屈折、散乱、回折“ｔする。尚ムＮ／Δｔ（向は負値
のみでない。

発熱要素ｌの加熱部１ａか発熱して液層２の透光性液体
に沸騰か生ぜず且一つその物性かｉｉ１述のように変化
する程度に加熱され℃液層加熱部１３か形成される。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（ム導によって、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と、
相対的に無視でＳるであろう。表示素ｆ　Ｄ　Ｅの液、
′カ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Ｊ′ＤＥから・［７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
ｆ　Ｄ　Ｅの場合、表示素子ＤＥの背面から入射した後
、表示素子ＤＥの前面に射出する。

即ち照明光４は基板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ｌの表面で反射（発熱要素ｌ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、前述の液層加熱部１３を通過しない照明光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１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篤と同じ方向
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１
３の結像光学系による結像位置と液層２の液層加熱部１
３でない発熱要素１によつて加熱されていない（発熱要
素ｌ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識別がよ、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１表示素ｆ−Ｄ　Ｅ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飛躍的に向上する。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。たとにば、
第１図（Ｂ）において１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、木実施例では、説明をわかり昌くするために表示
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
て光路変化衾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其体的
に説明するための表示素Ｔの略画断面図にして、第２図
（Ａ）は透過型の表示素子Ｄ’Ｅを２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Ｓ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
おくだめの発熱体層である。これら反射膜８、圧力吸収
膜９１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、必要に応して用いられる。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子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
反射膜８は用いられ２１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ｌＯ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ｎりを含む）して得られる
。尚、この輻射線吸収層６′自身は膜厚数終程度なので
、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、り等力臼ろなる基板としての輻射線透過性支持板
をイ・１加するのが一般的である。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、一般に可視光
線に対して透光性を右するｒ＋に体を意味し、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ｆ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ｒＤＥ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
１’−Ｄ　Ｅ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ＤＥに対して、図面右方か
ら輻射線（特に、赤外線）６ａを照ｎ１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部か発熱すると、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１ｆｉ’！がＪ−Ｊ’ｌシて、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ＤＥを射出し
た時、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
１１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か形成され
た時に、この部分を通過する照１〃１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ｙ１（の実に１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
かって見た場合、光学的に照明光４は識別される。

尚、表示素子Ｄ　Ｅ　ＩＺ対して輻射！Ｉａ６ａ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６
ａをヒームとして多数のヒームをドツト状に一括して照
射することもできるか、ｌヒーム又は１ラインヒームを
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！１１線６ａを照射する方向は、第２１ｘｌ（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５れない。つまり、透明保護板３及び液層２を
輻射線６ａ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ｙ魚
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のであ
るからである。

尚、以」−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等から成る伝熱層に
代え、これに不ＩＡ示の発熱票−ｒ−を近接Ｊ’＋シ＜
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。ｔ−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
い高融点の金属材ネ゛１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ｍ、層
２の温度より高いｅ−１表示素ｆ　Ｄ　Ｅの表示のコン
トラストは向上することか実験の結果ｅｌｌっだ。更に
、これを積１季的に利用すれば、液層２を加熱するため
の熱酸を異ならしめることにより中間調を表示すること
がｎｆ能になる。

尚、輻射線吸収層６トに輻射線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ｌＩｒ適な
輻射線６ａのスポント径（直径）は０５ノＬ〜１．　Ｏ
Ｏｋ位が適＞！、’＋である。

しかしながら幅２１長さ１０ｍｍ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と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を微小師、四に限定す
るものではない。

本発明に於いては、１１ζ層２友描成する液体の沸点以
」−には加熱しないので１．’、’ｖ　％　’ｆｔ、も
生げず、急激な圧力の増大も起こらない。

したが−で表示素子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、僅がではあるが、液
層２の加熱によっても）”＜　４；素ＩＤＥの圧力は上
ｙノするし、ある種の不可抗力的な１−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ｉｔＷ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、１１ノ記した２つの方法を（ＩＩ川すれば、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、スポンンを以て構成するこ
ともできる。

さらに、液層２内に常温気体からなる気泡が発生又は混
入した場合には、そのような気泡の除去「段が必曹であ
るか、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１段どして、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１反射１１Ｆ　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ｌＯを設け、所
定の液層２を予熱することが望ましい。尚、この時、輻
射線吸収層６或は反１１１１１５ａ　８が導体である場
合には、これ等と発熱体層１０ど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】０としては、はぼ、輻射線ビーム
の−又は複数の走査線に対応する線状発熱体つ格ｆ状発
熱体（何れも不図示）等が好適である。発熱体層ｌＯが
線状発熱体の場合、この輻方向に於いて発熱部は微小で
ある力臼ろ良好な表尼結果が１１ｔ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１０１．’−よる液層２の加熱とを同期させるの
か好；＆でノ・）る。この様な発熱体層１０の素材とＬ
７て１」、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、ｆｌｔ蝕性の構成
要素が接触する様な表示素子ＤＥの構成は、素子ＤＥ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＊触性の構成要素か接している構成で
は、化学腐蝕、熱酸化等が生して表示素ｒＤＥが損傷又
は劣化する場合が大きい。

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、耐蝕性の保護膜（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削熱性ブラスチンク等を挙
げることができる。

７に発明では、勿論、この保護膜を反射１漠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としで金属等を用いると５は、こ
れは、一般に基板としての輻創線透過性支持機１−に成
膜されるのが汁通であるから、輻射線吸収層６を加熱し
た時、これは外部空気によって醇化される心配はない。

幅用線吸収層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。

次に応用例として、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調節するものの、（Ｊであり、従
って、独ひした光源からの光を、内申１な媒体（本実施
例の場合１表示素ｒの液層）で制御してスクリ°−ンｉ
しこ投写表示する方式のディスプレイはすべてこれに含
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・ｆに比へると原理的には、使用する
光々；（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、特に光年を必′桿とす
る犬山１ｎｊ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、人力（Ａ　ｊ；、　ｊご応して制御媒
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Ｆ、２Ｍ／−７ｂの各バーの
１−に嘔光されるように大々結障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１′Ｄ　Ｅの媒体としての液層
か加熱されておらず、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１’ｉｂにより遮られてスクリーン１２に到
達しない。しかし１表示素／−Ｄ　Ｅの液層の　部か発
熱要素により加熱さ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
変化するので、そこを通過した入１１１］光１４は第２
格１’−７ｂで遮られることなく第２格／−７ｂの間隙
（開Ｌ＋　）を通ってスクリーン１２１、に到達する。

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ｒ−
ＤＥの液層の温度変化早に対応した明暗像がスクリーン
１２１−に得られる。なお、これに用いられる第１及び
第２格７−７ａ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３図の表示装置の変形実施例の
概費構成図である。第４図に於いて、１４′は光ｐ；町
でレンズｌｌａの焦点位置に配置されているので、これ
からの光中は全てレンズ１１ａを通過後、・Ｖ行光−Ｆ
となる。この４ｉ−行光型は透過型の表示素ｒ−Ｄ　Ｅ
の背面から人Ｑ１光１４とし７て入射する。７Ｃは遮光
フィルタで、集光レンズｌｌｂの集光点に配置されてい
るから、もし表示素トＤＥの液層の物性（例えば屈折率
）が一様ならば、人ｎ１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７Ｃ１
−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１２１に人１１４光１４は全く
到達しない。しかし、表示素ｆ−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１２．１−に到達
する。

従って、表示朱子ＤＥの液層加熱部１３を加熱している
加熱面、〕４はその近傍の媒体面をスクリーン１２１−
に結像するように集光レンズｌｌｂを＾１置すれば、表
示素子ＤＥの液層の温度変化晴に対応した明暗像がスク
リーン１２．ｌ−にｆ、＋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′はし
７ズｌｌａの焦点位置に配置された光源、ｔｉｂは集光
レンズで、レンズ１．　、Ｌ　ａで１１行行光上された
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、ｌ！
＋Ｉち集光点を通過する光中のみを通す遮光フィルタ７
ｄ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７ｄの間に透過型の表示素−ｆＤＥ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１′−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
ｔｉｂ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．ｈに到達する。

しかし、表示素子ＤＥ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！２１１
こ光が到達しない点が出て明暗像が形成される。

第６図は、第４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’からの光束
は、レンズｌｌａにより平行光とされ、ハーフミラ−１
５’を介しで反射型の表示１ｆＤＥに入射光１４として
入射する。もし。

表示素１’−〇　Ｈの液層の物性（例えば屈折率）か一
様であれば、表示素子ＤＥへの人９４光１４は表示素子
Ｄ　Ｅ　ｊ、ｎよって反射され、この及９１育れた先は
入射光１４と同じくモ行光で集光し・ンス１１Ｆ＋を介
して集光点に集光せられる。この集光点に噛光フィルタ
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上に到達
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ｉｔｂを介
してスクリーン１２−１−に到達する。この集光レンズ
ｌｌｂか液層加熱部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１２Ｆに得られる。

また、このスクリーンヒ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Ｆ
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　ｈ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に対する信号入力手段の配
置の〜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はシュリーレルンズ、７ｂは第２
格−イ、１１’は結像レンズ、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、ａｑ器を通して変調され
た輻射線（上に、赤外線）６ａの信号光は水・Ｆ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、垂直スキャナー１６としての回転多
面鏡、又は刀ルパノミラーによって重置走査され、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子ＤＥでの輻射線吸収層６に結像し
、液層２をドントマトリンクス状に加熱してＩＣ′９層
加熱部１３の２次元像を形成する。一方、第１格（−７
ａ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−ヒに１表示素１’ＤＥの液層加熱部１３
に対応した２次元のり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【
１ｆ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、゛Ｙ′４体レーザアレイ又は発光グイ十−トアし
、ｒ（ライ／伏に並べられたもの）を用いれば、水１１
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、レンズ１１ｅ、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ｌｌａの間に、又第５図において
は、表Ｒ素ｒ−Ｄ　Ｅと集光レンズｌｌｂ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・・ヘルプ式投
′う：装置の概略構成図である。光源１４′からの光束
は、し・ンズｌｌａを介して乎行光とされ、更にこのモ
行先は、ミラー１８により直角に屈曲され集光レンズｆ
ｌｂに入射する。この集光レンズｌｌｂにより集光され
た照明用の入射光１４はミラー１９の中心に設けられた
中心開口を通過してｊＩ工びレンズｌｌｃにより−Ｆ行
光とされ、第２図（Ｂ）において示した反射型の表示素
子ＤＥ（ここでは１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Ｆｉｒびレンズ１１ｃを介してミ
ラー１９の中心間［」を通じて外へ出てゆく。−・方、
表示素子１］　Ｅの表示点で反射された光はミラー１９
の中心間［１から外−出てゆくものもあるが、ミラー１
９によって反射され、結像レンズｌ　ｌ’によってスク
リーン１２Ｊ二に結像される。

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−ＦＤＥ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う・イＩ・パ
ルプ式投写装置のブロンク図である。

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、２０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２０により変調された光は、水ｉＩ’スキャナー１６
もしくは垂直スキャナー１７に入射する。また、水平ス
キャナー１６、垂直スキャナー１７は水ｆ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
た構成と同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、レーザ光
源２１より出用ｙれるレーザビームを変調する。一方、
制御回路２４より水平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Ｗスキ（
・ナーエ７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。がかる表示素子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１ｏ図に示す光学
系２６か利用される。ト１に於いて、レーザ発振器２７
がら出力されたレーザビーム２Ｂ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
体的な作像が可能になる。

第１１図は１本発明に係るカラー表示素子の実施例にし
て、説明の便宜ト、１−゛に分を透過型の表示素ｆ・を
、上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、本図の上
半分に示した透過型の表示素ＦＤＥ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号公報及び特公昭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
１原層、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ｆ−Ｄ　Ｅ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、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、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を透過してきた平行照明光４
は液層加熱部１３を通過することにより、前述のような
メカニズトにより、破線で示したような液層加熱部１３
がない場合に通過してきた光の光路とは異なった２、＋
、’ｊ鎖線で示したような屈曲した光路を通って１表１
・素／−Ｄ　Ｅ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一ついても赤色
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、（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、入用光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、■が視覚される光（以
下、４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ｆ　Ｄ　Ｅ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
）、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が形成された時には、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１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から出でくる光の内、液層加熱部１３を通過して
くる光のみを不図示の遮光格子の開【」に通すことによ
り、更に明瞭な加色法による擬似カラー表示をうろこと
ができる。

第１２図は同時式のカラーライトバルブ式投写装置であ
って、赤１斤、緑三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上で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Ｊｅｔ　ｌ　４　″を２枚のグ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Ｂｙ写装置の照明用光源としている。したがっ
て、光源の光束利用率は順次式の場合のほぼ３倍に塩る
。

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１４図（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！’Ｓ１図にて説明したものと回し機能を持つ要素
である。４ｏ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、Ｉ
ｊ二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４１．４２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・オギサイドの透明薄１１りから構成されてい
る。そして、これらの表示素１’−ＤＥに於ては、所定
の発熱抵抗線４１．４２が共にｊ巽釈され発熱したとき
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）１ｑ９
、反射ＩＩＩ　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
とのど同様の詳細構成を持つものと考えれば良い。この
表示素ｆ−Ｄ　ＥはＸ文、　Ｘ　ｍ　。

Ｘ、　ｎ　、　Ｘ　ｏ　、　Ｘ　ｐの行輛の発熱抵抗線
（これらを行線Ｊ・呼ふ）、！−Ｙｃ、Ｙｄ、’／ｅの
列軸の発熱機トへ線（これらを列線とＩＦ）ふ）等で構
成されており列線Ｙｃ　、Ｙｄ　、Ｙｅの一方は共通ｌ
Ｉ′Ｉ流屯葛（に接続されており、他方は夫々エミンタ
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。

？Ｔ線Ｘ　ｅ　、　Ｘ　ｍ　、　Ｘ　ｎ　、　Ｘ　ｏ　
、　Ｘ　ｐに順次、加熱用ｑｔｒ流パルスを印加すると
、これ′、ψの行線にネ１紀、する液層（不図示）か順
次、１ｉｉＩ状４こ加熱さ１するが、このとき、加熱の
程度を液体の加６　、’！２示のＩＪｌ（Ｈｆｊ以ｔに
なるように設定しであるので、ｌ＾滑層中加熱表示用の
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
トランジスタＴｒ、〜Ｔ　ｒ　３のベース側にビデオ信
号用パルスを加えてトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３をオン
することにより、これらＩ・ランジスタＴｒｌ〜Ｔ　ｒ
　３　と夫々接続しでいる。夕１１Ｈ１，Ｙｃ、Ｙｄ、
Ｙｅｉご対して、所定のビデオ信号を印加する２このビ
デオ信りの印加によって、列導線Ｙｃ　、Ｙｄ　、Ｙｅ
に附記、する液層は線状に加熱される。、）これによっ
て、加熱１１１屯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ＪよｊＴ７者の発熱によ
り加算的（こ加熱されて、液層の加熱の程度が加熱表・
Ｒの岡（ｊＣ＋を越える。そして加算的に加熱された１
！１合にのみ対ＩＥ、ず己、液層に、液層加熱ｉ′？Ｒ
１３が形成され５ように条４’ｌ設定しておけは、１ａ
択された行線とシリ線のツ′（叉部分に液層加熱部１３
が形成される。

なお、以１．０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。叩ち、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：＠　ｒ−Ｄ　Ｅの
液層の厚さが非常に薄い場合、１．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
両方に設置することにより、以ドの効果か発生する。

・＋’Ｍｆｆ：ｌ稈かＯ（“ｉｌｌになり、歩留りが向
にする。

２゛　液層を両側から加融１−ζ）のＣ，熱り＋　４４
が良笠である。

発◆！！　７１？；　ｂ’ｉ線の放熱効果を高めるため
放熱板を別途、設けることが望ましい。この放熱板には
ノ、（販５（第１４１′Ａ）を代用することが可能であ
る。ｉ＋ｉノ述の？ｒ線と列線とは絶縁層４０により隔
てられでおり、絶縁層４０の厚さは数ＪＩＤＩあるため
、タハ伝台の時間的スｌ／により両値りを同時に印加１
７たＩｔｊ白には液層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阻害される場合かあるう従
って、より加算的加熱効果を高めるために液層２に近い
方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々ｆ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［二か
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Ａ、Ｑ−なとの良導体で構成する方がＤ
−ｆましいとＨえるが、その分、製造［二程か複雑にな
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ｒ−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
胴視図である。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。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、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１，４−及していないが、導線はＳｉＯ＞’
ｖの絶縁１）り（・ｆ＜図示）によって被覆されるのか
　般的である。）。図示９３熱素４に於いて１例えば１
列導線の４６Ｆ）と行ＪＩ＃糧の４７ｃか逆１１＜さｆ
＋でこれ）゛に１１、に′市川が印加；されたときには
、両者の交叉部４Ｂに々、１尾、する抵抗層４５の部に
通’＋ｉＥか為されて発熱する。

この様にして、行導線及び列導線１ノ）ｆＬ意の（行・
夕Ｑ）々、ソ、ｆ′１（を発熱させることができる。

従って１図示発熱素子を第１４図の発熱抵抗綽４１．４
２及び絶縁層４ｏからなる発熱要素と１゜Ｃの発熱素子
のかわりに組込んだ表示素ｒに於昏、・・では、第１５
図々示例と同様なマＩ・リンクス駆動方式によって、Ｉ
・ントマトリンクス画Ｖ１１″の表／Ｉ＼が１丁能であ
る。

どころで、第１６図に示した発熱素ｒ−に於いて１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ｆｉ域では導線同志を絶縁
する）ことも口ｆ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どっで不都合なりロス
１−夕の発生を実質的に防１１することができる。

第１７図の例に於いては、行導１ａ４７ａ、４７ｂ・・
（以ド、＃Ｉ；Ｆ′ｉ線４７という）と夕１しｎ　Ｗ、
　４６ａ　、４Ｂｂ　”（以Ｆ、り１１導線４６という
）はＳｉｎ、。

Ｓ　ｉ　：、ｌ　Ｎ　４　’：％の絶縁膜（不図示）を
介して１ｙ設されるが、ｆｒη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「１発熱抵抗体４５
という）か埋めこまれている。

次に第１８図に於いて斯かる第１７図に示した発熱安素
としての発熱素子を第１４図に請じた発熱抵抗体４１．
４２及び絶縁層４０からなる発ν・素ｒの代わり番、′
組込んだ表示素ｆ−をマトリンゲス駆動する例について
、更に訂しく説明する。９１輛選択回路１０３は材軸駆
動回路１０１ａ、１ｏＩｂ・・・（以ド９行輛駆動回路
１０１という）と信号Ｍ　＋こ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ｌｏｔの名出力端ｆ−
は夫々の行導線４７と結合している。出力端子と行導＠
４７の結合のしかたは扛′７あるか、本明訓１１８に於
ては基本的な骨杆について説明するため、出力端ｒは行
導線４７の個数だけあり、　つの出力端ｒは　の行導線
と結合しでいるどする。

、”Ｉ　Ｉｈｉ　選択回路１０４１列軸駆動回路１０２
ａ。

１０２　ｂ、・・・・（、以ｌ・、タリ輔墾動回路１０
２という）７１シひ、ＪＪｌし９埠４６相ＩＩの閉山に
ついても同様である。画像制御回路１０５は材軸選択回
路１０３及びＱｌｌ輔１巽択回路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
信すを出力することによって、針軸選択回路１０　：３
がとの材軸を選ＪＪ＜す−ミきかを指令し、列輔ｙ択回
路１０４に：’（Ｊ　しても同様である。即ち、画像制
ｊ、Ｉ！！■路１０５からの画像制御信号によっで行輛
選１１（回路１０３は材軸駆動回路ｌｏｔのい１−ｈ、
かを？′ｒ１、て’ｌｌＦ定の材軸（行導線）を選＋１
．！　（ス・ｒンチ・オン）する。例えば、針軸選択回
路１０３か行・ＣＪ線Ｘｐを選択すればＸｐ行選択信号
を発し、それを受けて行→１１１駆動回路１０２Ｘｐは
、行導線Ｘ、　ｐに、にシシても材軸駆動信号を入力子
る。　方、画像間ｉＱ回路１０５からの画象制御信りの
・つであるビデオ信号が列６１１選択回路１０４にメカ
されると、その指令を受けＬ列＾１１キ枦回路１（）４
は所定の列６１１（夕１し輝線）な選択する。例・チー
ば、列ＩＦＶｌ１選択回路１０４か列・り線Ｙｅを、ｔ
１４Ｒずれば、列輔駆動回路１０２　Ｙ　ｅは列輛選択
回路１０４から発→Ｊられた−１　ｅ列選択信すを受け
て列導ＰＩＩ、Ｙｅをスイツチ・オン（・１通）状態に
する。

材軸の選択と列軸の選択か回期してなされれば、本例の
場合、行導線Ｘｐと列導線Ｙｅの交叉点（ｉｆｌ、　Ｕ
シ、’、ｉ、；Ｘｐ−Ｙｅ）にある発熱ＪＩＴ′、ｌＪ
″Ｌ体に電流か流れ、ジュール熱が発ノ１゛シ、不図示
の液層げ液層加熱？ｉＲが形成される。非選釈点にもリ
ーク′１１ｉｌ’Ｘ（、はｌＱれるか液層加熱部形成型
流値以下であるので液層に１（（層加熱部は形成されな
い。また、全２〜抵抗体４５にグ・ｆオード専−能を持
たせること（、−より、リーグ電流をさらに微弱にする
ことが２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、材軸駆動信号で線順次走査し、かつそれに
回期して列軸選択信号を出力し、夕１軸駆動回路１０２
を介して選択された列導線４６を導通状態にすることに
より２次元の画像表示を行）ごとかでさる。尚１列輔選
択回路１０４はヒ万オ信号による指令を受けて列軸選択
信号を出力するものである。この１１￥　、発熱抵抗体
を流れる電流の向きは問わない。このような、行、及び
列軸選択回路１０３，１０４と行、及び列軸駆動回路ｌ
ｏｔ／、１０２とはシフトトランン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、以し説明した発熱素子を利用したマトリックス駆動
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）＋Ｃ小し７た小過型の表示素子Ｄ
Ｅにも圧力吸収膜９を用いることもできるし、第１４図
（Ｂ）に、−元した構成のノζ示素子ＤＥにも、必要に
応じて液Ｒ２ど反射膜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Ｉ１４１）との間に耐蝕性の
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雨することもできる
。

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ＣＢ）を、適宜、発熱要素としての完熟素子の発熱
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！！４１と４２の交叉点部、また、第１７図
に示した発熱部−ｒにおいては、発熱抵抗体４５の部分
）七に夫々あわせて配列して設けることによって、第１
１図々示例と同様な構成を採用することにより、第１４
図、第１７図に示した発熱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灯うことができ
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
適用できることはハ゛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。第１４図の発熱素子の発熱部の
配列は面状の点行列（ドア）・マトリ２クス）状である
のに夕、■−木本図発熱素子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Ｗにラインａ　　、　／
方向に配列されている。この発熱抵抗体４９の両側に夫
々電秒５０ａ、５０ｂが設けられている。この電極５０
ａ側は共通に接続されて接地されている。もう一方ノ′
ｔｖ、極５０ｂ側は、スイッチング回路５１　ａ　ノ゛
Ｑ’；。

子スイフチに夫々接続されている。この゛重子スインチ
のもう一端は共通に不図示の直流’ｉｌｉ鯨に度続され
ている。このスイッチング回路５１ａの、；（々の電子
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要構成図であ
る。

５７ｒ、５７ｇ、５７ｂｌＬ夫々赤色光、緑色光、４色
光を出力する赤色光−イ、緑色光源、ｎ色光源で、この
順に時系列的に文集に光を出ず。

５６ａ、５６ｂはハーフミラ−で、夫々緑色光源５７ｇ
、青色光源５７ｂがらの光を反射させて赤色光ｆｉ５７
ｒの光の方向と同方向に向けるためのものである。５５
はシリントリヵルレン・２５４に４から構成される線像
光学系で、第１９図に示した完熟素子５１を発熱要素と
して組み込んだ反射型の表示素子ＤＥの発熱部上のライ
ンａ−ａ’　トにライン状に赤色光源５７　ｒ　、緑色
光＠５７ｇ、古色光源５７　ｂのいずれかの光を結像す
るためのものである。表示素子ＤＥ−Ｌに結像されたラ
イン状の光像は、もし表示素子ＤＥのａ層に液層加熱部
が形成されていなければ表示素ＩＤＥ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１
）て遮光フィルタ７Ｃ七に集光される。５２はレンズ、
５３は光偏向器の１例とじてのガルバノミラ−１５８は
レンズで、これらによって表示素子ＤＥの液層加熱部か
ら散乱されてきた光はスクリーン１２七に結像する。ま
た、ガル・−ノミラー５３は表示素子ＤＥから反射され
る線１象に附記、した像をスクリーン１２の矢印方向に
走査するためのものである。

今、ガルバノミラ−５３が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。これと同期し
て、表示素子ＤＥの発熱素−４−５１の発熱抵抗体４９
はビデオ（６号に１５して、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１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．力Ｉし／
ヘノミラー５３、レンズ５８を介してスクリーンｌ　２
１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１２ヒの同一・線上に
重畳される。このようにしてスクリーン１２七に次々と
がルパノミラ−５３の走査により線像が形成されればビ
デオ信号に応じたカラー投写像がスクリーン１２１．に
形成されることになる。

なお、第１４図から第２０図化の実施例の中で、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Ｓｉ
ｎ、等のｖ２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５ｉ０７等の絶縁層の薄膜
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ための表示装置
の液体循環システムのプロ、り図である。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Ｆｌ温して、液体がｆＩｉ層になっ
ている液層２の中に不意に蒸気泡が発生することがある
。この様に蓄熱量が増大するとノｒフの原因となり（Ｉ
ｒましくない。

そこで、本図不例では、液層２に於ける蓄熱を防ぐ）、
ちに１（検層２内の液体が表示素７’ＤＥ、気化室６３
、液化室６４の間な循環する様にした。

尚、気化室６３の役１１はこのような余剰の熱を気化熱
とし゛（イ９い去ることと、不側の４’Ａ　′ｙＱ、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ｆ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が付加される
。

気化室６３がより低圧であれば、液体の〕大全速度が増
すから、放熱速度が〒まること等も減圧［段の効果であ
る。気化した蒸気は１．ｔにｔ（ｑ他室６４で熱を系外
に放出して液化され、循環路６５を紅て、Ｆｌび表示素
子ＤＥ内の液層２に注入される。

従って、減圧り段６２によって減圧状７０．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
この気化室６３から液化室６４へ、次いで液化室６４か
ら再び液層２へと液体を循環さ汁る上記液体循環システ
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２′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チェ効果素ｒ等
からなる冷却手段６１を旧設することにより、叙１．の
効果を助長することができるので。

１１１１述の７クリーンＩ−に拡大ｙれた画面を投影す
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、ｌ＾層２中に液層加熱部形成期間中に静体循環系
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ｊｆ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に不図示の
液層加熱部が形成されるまでの時間を立］−り時間と呼
ぶことにすると、立上り時間は１０μｓｅｃ、、１％ｌ
四である。逆に　この液層加熱部が消滅ないしは消大、
される時間を立トリ時間と呼ぶことにすると１，７ドリ
時間は速いもので３０　ｇｓｅｃ、である。この様な、
）１上り時間、立下り時間は液層２に於ける液温やパル
ス印加時間、印加重圧、放熱条ヂ１等にノ、ちされるも
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、立下り時間に関してはそれほどの高速
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０．５９９
　　ｃａｌ／ｇＩＩｄｅｇ　ａｔ　　２０℃）、エチル
アルコール（同７８℃、同０．５８　ｃａｌ／ｇ−ｄｅ
ｇ　ａｔ２５℃）、ｎ−プロピルアルコール（同９７℃
、同０．５８６　　ｃａ＋／ｇ＠ｄｅｇ　ａｔ　　２５
℃）、イソプロピルアルコール（同８２°Ｃ１同０．５
６９　　ｃａｌ／ｇ＠ｄｅｇ　ａｔ２０°Ｃ）、ｎ−ブ
チルアルコール（同１１８°Ｃ１同０．５６３　　ｃａ
ｌ／ｇ・ｄｅｇａｔ　　２５℃）、ヘキナ７・（同１２
６℃、同０．５０５　　ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ　ａｔ　　
２５°Ｃ）、ヘンビン（同８０°Ｃ１同０．２５　ｃａ
ｌ／ｇ＠ｄｅｇ　ａｔ２５°Ｃ）、トルエン（同１１０
℃、同０２６９ｃａｌ／ｇ・ｄｅｇ　ａｔ　　２５°Ｃ
）、キシレン（同１４４．同０．３８７　　ｃａｌ／ｇ
・ｄｅｇａｔ　　３０℃）、四塩化炭素（同７７℃、同
０．２０７　　ｃａｌ／ｇ・ｄｅｇａｔ　　２ｆ）’Ｏ
）、エチレングリコール（同１９８°Ｃ１同０．５６１
９ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ　）　、　グリセリン（同１４４
．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℃、比熱１　　ｃａｌ／ｇ−ｄｅｇ）単
独で構成されるｌｆｋ層２の場合に比へて表示コントラ
ストか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°Ｃ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
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、
四１λＡ化炭素等の低沸点溶媒では高温にすれば苺気泡
が生ずるので温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し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〉′等の高沸点の液体では加熱して温度を上げていっ
ても蒸気泡が生じないので、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以りの液体なら
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ｂＴ適な例の１つである。

本発明はこの他にも表示素ｆ−に用いている液層の前述
の種類の液体に染料を溶ｈｖさせて、色々な色を呈色す
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用いる染料としてはＣ，１，ダイ
レフトレンド３、同１６、回２０、同４４．同５４．同
５５．同７５、同７７、同８１１ＦＱ８３．同ｌｏｌ、
同１１０、同１５２．Ｃ，Ｉ　、７シｙトレｙドｌ、同
３、同５１回８、ｌｒｉ　ｌ　２、同１７、回１９、同
２２、同３１、同３２．同３７．同４１、回４７、同５
６、回６０．同７１、同１１２、同１１５、同１５４、
同１５５１回１６０、回１７１、同１８７、Ｃ、Ｉ　、
　７　ン７７　レソｌ”　ハイオレ、ト５、同７．同１
１．Ｃ，１，ダイレクトハイオレ、トロ、回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■、グイレフトイエロー１８．同２２、回２７゜
Ｃ，１，アシントイエロー１、同１３．同１８、同１０
６．同１８６等がある。シアンを呈色する油体に用いる
染料としては、Ｃ，１，ダイレクトブルー１、同３７５
回８３．同１２７、同１４９、同２１５１回２３１．　
Ｃ、Ｉ　、　７＞、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
染料を適当に選んで液層を呈色したとしても、ｗＳ１図
において前述したような表示稟子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単　のカラー画
像の表示が得られることになる。

また、滴層加熱部が液層に形成された時（表示、Ｉ　ｒ
ｌこ観察眼を近ずりて見れば１両者の部分を通過してく
る光が観察眼に入用するので同時に見える。）、液層非
加熱部の方が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イは前述
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
ン上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上に結像投影しても画像表
示できるものである。

以上に詳説した通り、本発明に於ては、主要な効果とし
て、 （１）、微小な液層加熱部の１個を表示画素単位として
高密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）１表示画素としての液層加熱部の液層中での存続
時間を、ｉｊ！１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）１表７・バ素子に於て、液体の循環システムを採
用することによって、ノ（７，のない良画質の画面を提
示することができる。

（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ｒ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−の耐久性が高く信頼性に優
れている。

〔６）、広範囲な駆動方式に適応できる。

（７）、７Ｑ気泡を形成して表示するのではなく液層を
沸点以トーの温度に加熱して表示するので１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ｒや表示装置を小型化できる。

ｉ８）、Ｍ、気泡で光変調や表示を行う素子では、ノＮ
気泡消減持のキャビテーションにより表示素子を破損す
る恐れがあるが、本願発明では、ただ単に液層を沸騰し
ない程度に加熱する程度なので素ｆの耐久性が非常に高
い。

（９）、Ｊ気泡で表示する場合、液層の液体を排除する
ので圧力増大を招き、そのために特別な液排出場所を設
ける必要があるが１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
策を設けるとしても、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
響が少なく耐久性がある。

（ｌＯ）液層の液体の加熱程度に表示のコントラスＩ・
が依存するので、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ｆの作像原
理を説明するための略画断面図、第１図（Ｂ）は１本発
明に係る１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、本発明の紀、用例
としての表示装置の概要構成図、第９図は本発明の応用
例としての表示装置のプロ、り図、第１Ｏ図は輻射線に
よる作像信号の人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ため
の略画断面図、第１２図は本発明の一応用例としてのカ
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ンクス
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−・例の検式的説
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Ｈ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−・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子に用いる液体循環システム
のブロック図である。 に発熱要素　　　　　　２：液層 ３：透明保護板　　　　　４：照明光 ５：基板　　　　　　　　６：輻射線吸収層６ａ：輻射
線　　　　　　　７：格ｆ ７ａ：第１格子　　　　　７ｂ：第２格ｒ７ｃ、７ｄ：
遮光フィルタ　　　８・反射膜９：圧力吸収膜　　　　
　１ｏ：発熱体層１１：ンユリーレンレンス１１’：結
ｌレンズ１１ａ：レンズ　　　　　　　１１ｂ＝集光レ
ンズ１２ニスクリーン　　　　　１３：液層加熱部１４
：入射光　　　　　　　１４′：光源１５：コールトフ
ィルタ　　１６：ｌ直スキャナー１７：水平スキャナー
　　　１８：ミラー１９：ミラー　　　　　　　２０：
光変調器２１：レーザ光源　　　　　２２：映像増幅回
路２３：垂直駆動回路、水平駆動回路 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ニレ−・
ザビーム 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：緑チャ〉・ネル投射装置 ３４：青チャ／ネル投射装置 ４０：絶縁層　　　　　　　４１．４２：発熱抵抗線４
５：発熱抵抗層 ４８ａ、４６ｂ、４６ｃ、・・・・：列導線４７ａ、４
７ｂ、４７ｃ、・・・・：行導線４８二交叉部　　　　
　　　４９：発熱体５０ａ、５０ｂ、：′Ｃ，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８５：循環路　　　　　　　１０１：針軸
駆動回路１０２：列軸駆動回路　　　　１０３：針軸選
択回路１０４・列軸選択回路　　　　１ｏ５：画像制御
回路ＤＥ；表示素ｆ 特許出願人　　　キャノン株式会社 （Ａ） 第　　１ （Ａ） 第　　２ （Ｂ） 図 第　　４　− 第　　５　　図 一 しく 区 ＠１０図 ３２ 第　　１３　　図 第１９図 ｂ５ 第　　２１　　　　図 図 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を画像情
   報に従って該液層の物性を変化させ且つ該液層に沸騰が
   生じない程度に加熱して、この加熱点を画素にして顕画
   し、該画素を投影して表示することを特徴とする画像表
   示方法。