JPS5972428A - 表示装置 - Google Patents
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- JPS5972428A JPS5972428A JP57182883A JP18288382A JPS5972428A JP S5972428 A JPS5972428 A JP S5972428A JP 57182883 A JP57182883 A JP 57182883A JP 18288382 A JP18288382 A JP 18288382A JP S5972428 A JPS5972428 A JP S5972428A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0147—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on thermo-optic effects
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- Optical Filters (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は新規な画像表示方法1衷示素子、及び表示装置
に関する。 現イ■、名神の事務用機器や計ll1ll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?−
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重子写真法を
用いたハードコピー程度のレベルに達していないと汀う
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1・゛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、1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、削久性、信頼+L1
に優れ11つ高密度画素をもつ新規な表力・素子及びこ
れを利用した表示装釣を提供することを14的とする。 以=1、本発明の表示に係る実施例を図面に従って11
T細に説明する。第1図は本発明に係る表示素r−の作
像原理を示すだめの略画断面図にして、第11Δ(A)
は透過型の表示素f−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。■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H一つ液層2に矧+ p:が生じない程度
に液層2を加熱するためのものである。この発熱要素l
は、後述するようにドントでトリックス状(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j八: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
は各種有機溶剤が中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
ンセン、トルエン、キジロール等の炭化水素、1溶剤:
例えば、四塩化炭素、l・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、ジクロロベンゼン
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、
ノチルプロピルケトン、メチルアミルケトン、シクロへ
キザ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
レングリコール七ノエブ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、ジメチルアセ1、アミド、ジメチ
ルアセ)・アミ)・専のアミ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;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、1μ〜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(′
P、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。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
2同じ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の非力11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1aより周辺のlI婉h’:に?I〈
に従って温度勾配がついでいる場合もあり、この部分の
液層2の液体の物+’lは、9.熱要素lによる加熱前
のその物性より変化しでいる(但し、液層2を発熱要素
■で予熱する場合、そのt熱されている液層の状、ti
1’+から液)+:油加熱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Fnl(の物
性より、更に形成yれた最層力11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・
:S味し、たとえば、具体中には液層2を構成している
透光性液体のJili折率、密)■、分極率等の変化を
、益味している。たとえば、この中で屈折−Fについて
占えば、発熱要素1の加熱部laの発熱により液層2の
透光性の液体が温度t ’cから温[’;−(t+Δt
)℃に−1−列シたとする。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I
W(t+Δt)’cの時のこのB;折率をN+ΔNと−
り するど、屈折率勾配はΔN/△tメー10(1/°c)
である。Jrii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
小領域か加熱されると微小領域にお
に関する。 現イ■、名神の事務用機器や計ll1ll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?−
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重子写真法を
用いたハードコピー程度のレベルに達していないと汀う
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1・゛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、1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、削久性、信頼+L1
に優れ11つ高密度画素をもつ新規な表力・素子及びこ
れを利用した表示装釣を提供することを14的とする。 以=1、本発明の表示に係る実施例を図面に従って11
T細に説明する。第1図は本発明に係る表示素r−の作
像原理を示すだめの略画断面図にして、第11Δ(A)
は透過型の表示素f−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。■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H一つ液層2に矧+ p:が生じない程度
に液層2を加熱するためのものである。この発熱要素l
は、後述するようにドントでトリックス状(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j八: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
は各種有機溶剤が中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
ンセン、トルエン、キジロール等の炭化水素、1溶剤:
例えば、四塩化炭素、l・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、ジクロロベンゼン
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、
ノチルプロピルケトン、メチルアミルケトン、シクロへ
キザ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
レングリコール七ノエブ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、ジメチルアセ1、アミド、ジメチ
ルアセ)・アミ)・専のアミ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;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、1μ〜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(′
P、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。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
2同じ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の非力11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1aより周辺のlI婉h’:に?I〈
に従って温度勾配がついでいる場合もあり、この部分の
液層2の液体の物+’lは、9.熱要素lによる加熱前
のその物性より変化しでいる(但し、液層2を発熱要素
■で予熱する場合、そのt熱されている液層の状、ti
1’+から液)+:油加熱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Fnl(の物
性より、更に形成yれた最層力11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・
:S味し、たとえば、具体中には液層2を構成している
透光性液体のJili折率、密)■、分極率等の変化を
、益味している。たとえば、この中で屈折−Fについて
占えば、発熱要素1の加熱部laの発熱により液層2の
透光性の液体が温度t ’cから温[’;−(t+Δt
)℃に−1−列シたとする。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I
W(t+Δt)’cの時のこのB;折率をN+ΔNと−
り するど、屈折率勾配はΔN/△tメー10(1/°c)
である。Jrii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
小領域か加熱されると微小領域にお
【フるh+i析率勾
配は人であり、従っ−C1この加熱された1数少領域の
液層加熱部13はパワーを持ら、屈折−f’勾配の人の
領域番こおいて光は屈折、故?、シ、回4ノi ”、’
r’する。尚ムN/Δt @14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
に沸騰か生ぜず11一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】のその他の部位は発熱していないのてそ11番こ
対応する低温領域の液層2の物P1の変イしほとんどな
く、七の物性は近似的に−1、lである。低温領域にお
いても実際には加熱部等力、らのtノ(伝・qによって
、加1品され 光学的物性は一皆Iu−Fるであろうが
、加熱部の変化からみると、相:’(J的に無視てきる
であろう。表ツバ索fDEの液/’;<−2の液層加熱
部I3以外に入射した照明光4は液層2内で直進し表刀
\素1’DEから・11行光としてJ月出する。勿論、
この時の照明光4の進路は透過型の表示素fDEの場合
、表7J\素f−DEの背面から人身4した後、表、1
\素子DEの前面に射出する。 即ぢ1(((明光4は基板5→発熱要素l→液層2(低
温領域)−チ透明保1;<(板3を経て射出する。また
、反射壁の表示入子〇Eの場合、照明光4の進路は表7
1(人fD Eの前[rllから入射してその前面から
射出する。即ち、!IQ明光4は透明保護板3→液層2
(低温イ1′1域)→発熱安素lの表面で反射(発熱要
素1か非反射性の場合光反射性の不図示の反射膜で反Q
J)−・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。−5一方、液層2の高1品「1
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
経路と象ったく回しである。しかし、この液層加熱部1
3を通過する!16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、11(乱、回折”4 して液層2内を直進せず屈折
し−C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119明光4とは、
表示素FDEを射出してきた時、・F行光とはならず、
それらの射出方向は与いに異なる。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かう射出する照明光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占と同
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1′DEは一定の照1511条件
(例えば、iT1行光による照明)の丁では直視表示も
)j(能であるが、後述の結像光学系との組合わせによ
って更番こ表示装置としての用途及び利用価(1/i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1.た不図示
の観察眼に到達する光量差にXずき表示画素の識別がで
きる。後者の表示素子D E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lによっ、て液
層2かr・熱されている場合も含む)液層2の低温領域
の部分(以ド、液層u+加熱部という)の結像光学−♀
・による表−像位置が毘なるためにデフォーカスする、
二とにJ、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III″i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tた
めに照明光4として・[1行光を用い、後述のような遮
光格r−を4+j設すれば表示効果(」飛躍的に向1−
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を配置し熱イl、導加熱により液層2を加熱し
てもよい。たとオば、第1図(B)において、発熱要素
1が光を反射I−ない場合、液層2と発熱要素lとの間
に光反射性の全屈j1ジ、誘眠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rDEに入射する光束を平行光としたが、特に・l1
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y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
較し一〇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イの作像原理を更に其体的
に説明するだめの表示よf−の略画断面図にして、第2
図(A)は透過型の表示未了DEを、第2図(B)は反
則型の表示素f−D Eを夫々示している。 図に於て、6は幅身1線6aを吸収して発熱する輻射線
吸収層、2は1夜層、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−/−DEが構
成されている。なお、第2図(B)に示ごれている反射
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、lo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1oは必ずしも表示素/ D
T<に必要とするものではなく、必要に尾、じて用いら
れる。たとえば、液層2が加熱された時、lfk層2の
内圧の増大が著しく大きくならない表・+< 、li
I’ D Eの時には、正方吸収11ジ9は用いられl
(′い17幅q4.線吸収層・6か光反射性を有する時
には反用膜8は用いられないし、液層2の液体の廓点か
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< t<’=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lOは用いられない。但し、発f1シ体層lOに
ついては後述するので、第2図(■3)においては発熱
体層10はない7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7(+!の表示素子DEにも用いら
れる。幅q1V/、吸11y、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
各種の声佛或は11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、不図示のガラス
やプラスチフク等からなる基板としての幅用線透過性支
持板を(1加するのが・般的である。液層2を構成して
いる透光性tty体は前述のような種類があり、−・般
に11f視光線に対して透光性を右する静体を意味し、
透光性液体が赤外線笠の輻射線6aに対して透光性であ
るか舎かは問わない。7は格fで、液層2が加熱されて
いない時、表示素、I’−DEに入射して透過型の表示
素1’ D Eを透過17たり、反射型の表示素IDE
によって反射されて表示素FDEから田川する照明光4
を遮光している。このように構成された表示素f−DE
に対して、図面右方から輻射線(特に、赤外線)68を
IK(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11近接している液層2の液体は
熱伝導によって加熱され、液温か−1−、、!I Lで
、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!、!v i’m 1.3を’
)(j 過t 6時、第1図に於て前述17だメカニス
ノ、番−よりヤの光路を変化ざぜられる。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f−DEを
射出したII!r、格子7の開f」を通過する。 方、
液層加セシ部13を通らない照明光4はイ゛(格(’7
によ−、−C直光されるので、この格f7ゲカ)7て表
jJ\2もi’DEを見た場合、液層加熱部13が形成
、された液層2の部分恰通過す、7. !!!4明光・
1ど治層2の液層非加熱部を通過する照明光4とか識別
される。 勿論、1fり層非加熱部を通過する照明光・■か、格f
7 C7)開II ヲ’dTL lli’M t 7
.、) ヨウニスレIf、’ta F 加2.S i’
;W]、Jか形成された時に、この部分を通過する照+
91>l:; 41:j格f′lによって遮光されるの
で、IK(明光4か通過しない格子7の開「Jもあり、
前に1Nの実施例の逆の形jルの表示素子も可能どなる
。 格r7かない場合でも、液層加熱部13を通過中る!1
町(明光4の方向ど、液層2の液層非加熱部を通過確−
る照明光・1の方向とは表示素子DEを射出してきた場
合、Ijいに異なっているので、どちらか一方の光栄が
くる方向にむかって見た場合、光′−V゛的に照りj光
4は識別される。 尚、表示素子DEi一対して幅m線6aを照射する場合
、所定の画像に少J k:>する様にパターン状に照射
嗜−ることもできるし、レーザ光源を利用I7て、幅m
線6aをビームどして多数のビートをドント状に一括し
て照射することもできるが、1ヒーム又はlラインヒー
ノ・を幅用線吸収層61−に走査させる方法をとること
もできる。 又幅m線6aを照射する方向は、第21Δ(A)にノI
りされている透過型の表示素f−DEの場合、図小例の
1ノに限冗されない。つまり、透明保護板3乃υlfし
層2を幅m線6aが透過する場合には、幅用QQ 6
aを図面左方がら1!6躬することもiT)能である。 尚1表示の消去l→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゛ン効果
と異なる。即ち、1夜晶の熱光学効果は熱的変化によっ
て透明状y島から不透明状yハ、へ、あるいはその逆に
変化するが、いったん変イーした状態は記憶され巾に温
度が元へ戻っただけではもとの状態−・戻らない(分子
の1f列が閉じこめ1られるか;−))。イ11シ、l
fk品も本発明の原理、即ち光学物1′1か熱的Ill
逆に1を右する範囲で用いられる111Jす、イ、発明
の1支術的範囲である。そのような液晶の使用はイメ未
知られていないものであるからである。 尚、以1.で1」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図の幅用線
吸収層6を後述のように不図示の金属′へから成る伝熱
層に代え、これに不図示の発熱素f’ %・近接、/’
lしくは接触させて液体を伝導加熱16FJi 4こ変
形することも可能である。 不発明では、表示画素の識別効果を更に高めZ)ノ、1
.に、幅用線吸収層6と液層2の間に前−\したように
■f 、?Q光線の)y、川11り8を別途、介在させ
ることもできる。斯かる反身4jI98は、熱伝導の際
、それ自身か溶融することのない高融点の金属材料又は
金属化合物J4利によって形成する必要かあ・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E
5 、l・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11((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
彎件ではない。しかしながら、幅用線吸収層6の加熱面
に接する液層2の液面及びその近傍のtfa層2の温度
が周辺領域の液層2の温度より高い稈、表示素f−D
Eの表示のコントラストは向1−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
熱するための熱蟻を異ならしめることにより中間調を表
示することが01能になる。 尚、幅q4線吸収層6トに輻射線6aを照射する照則ス
ポント径は小さい程表示のコントラス]・が良<&f適
な幅m線6aのスポット径(直径)は0、5μ2〜+−
0 0 jL位が適当である。 L,かしなから幅2mI11長さ10mmの矩形状の光
栄の輻nI線6aで幅用線吸収層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!(セ層加熱部1
3に於ける光の光路の方向と液層−11加熱部に於ける
光の光路の方向に差異が生ずれは識別効果は生ずるであ
ろう。したかって、本発明に於いては液層加熱部13を
微小範囲に限′)1テするものではない。 本発明に於いては、液層2を構成する液体の沸点Jl)
、I、には加熱(7ないので1.久気泡も生ぜず、急激
な月°力の増大も起こらない。 1、、 l−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、僅がで=は
あるが、液層2の加熱によっても表示素子DEの圧力は
I: ′j−1するし、ある種の不−可抗力的な!1)
/1(に遭遇した場合には気泡が発生する場合もあるご
と2想ボ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1.で、J
f?i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、ff12図(J3)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、
;#板3との間に、介在させることによって、液層2に
生じ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IJl用すれば、より−・
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a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4
1〜人した場合には、そのような気泡の除去r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1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0411り8にの間
にン、−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′I′−熱1−ることが1JJましい。尚
、この時、輻射線吸収層ν層6すには反射IIり8が導
体である場合には、これ′9.!二発熱体層10との間
に不図示の絶縁層を設けることか望ましい。 このような発熱体層10としては、はぼ、輻射線ヒーム
の−・又は複数の走査線に附記、する線状発熱体〜5格
r状発熱体(何れも不図示)等が好適である。発熱体層
io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示結果が′41)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lOによる液層2の加熱とを回期させるの
が好適である。、−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N2に直接、g散性の構成要素
が接触する様な表示素子DEの構成は、素fDEのノj
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、熱耐化等が生じて表示素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、+1liJ蝕性の保護11ジ(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、I%!−化硅素、酸化チタン等の誘電体や1ml
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、ごの保護膜を反射膜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にに成膜
されるのがバ通であるから、輻射線吸収層6を加熱した
時、これは外部空気によって酪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11り(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141.、用例として、第3図乃至第9図によって
テ・rトハルブ式1ジ+7.:装置について説明する。 ライトパルノ(光Jr)は光を制御あるいは調節するも
のの、仏であり、従って、独z”t した光源からの光
を1百゛11な媒体(本実施例の場合、表示素子の液層
)−(制1Jll L、てスクリーン1.に投写表示す
る方式のディスプレイl」ずへ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p;t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)ら、第31Aに示すものは、
シュリーレンライトバルブども呼1iれ゛ているもので
、入力低吟に応しで制iJ’ll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(こ投′グする方式である。 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1− c7)[
’はシュリーレンレンズ11によって第2格了7bの谷
バーのに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6シユリーレンレンズ11と第2格f7bとの
間におかれた透過型の表示素f−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)か
・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f−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f−1) Hの液層の一
部か発熱要素により加熱されて品温になり液層加熱部1
3か形成されると、そこを通過する光の光路か前述した
ように変化するので、そこを通過した入射光14は第2
格了−7bで遮られることなく第2格f7bの間隙(開
11)を通ってスクリーン12上に到達する。従って、
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fDEの液層の
温度変化ψに対応した明暗像かスクリーン12七に得ら
れる。なお、これに用いられる第1及び第2格f7a及
U7bの開口は線状、点状の如何を問わない。 第4図及び第一5図は、第3図の表示装置の変形実施例
の4+!t 22構成図である。第4図に於いて、14
’は光y(で1/ンズllaの焦点位置に配置されてい
るの一??、これからの光束は全てレンズ11aを通過
後、・l’行光東となる。この平行光重は透過型の表;
[り素rDEの背面から入射光14とり、−J入r++
する。7Cは遮光フィルタで、集光レンズ11. bの
集光点に配置されているから、もし表示、l: rDE
のtty層の物性(例えば屈折率)が一様なIうば、入
射光14は表示素子DEをそのまま通過し集光レンズl
lb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7(・の後方に配置されたスクリー
ン121−に入射光14は全く到達しない。しかし1表
示素子DEの1fk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f−DEのそこを
通過する光の光路か前述せるように変化するので、そこ
を通過I7た入射光14ば遮光フィルタ7Cで遮られる
ことなくスクリーン121.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
結像するように集光レンズllbを61置すれば、表示
素子DEの液層の温度変化礒に対応した明暗像がスクリ
ーン12.J−に得られる。 第514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t−光K<、i t
bは集光レンズで、レンズllaでW打光束とされた
光源14’からの入射光14をj、!%焦点位置集光す
るだめのものである。この集光レンズllbの5.<を
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7dの間に透過型の表示素f D
E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】2]−に到達する。 しかし、表示素1’ 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7:1
′、す、遮光フィルタ7dによって遮光されるので7ク
リーン+21に光が到達しない点が出て明暗1(゛か形
成される。 第〔5図1よ、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
光中は、レンズllaにより平行光どされ、ハーフミラ
−15’を介して反射型の表示;↓、i’DEに入射光
14として入射する。もし、表、J\素rDEの液層の
物性(例えば屈折率)が・様であれば、表示素子DEへ
の入射光14は表示素子DEiこよって反射され、この
反射された光は入射光14と同しくW行光で集光レンズ
1lb2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)が配置されてちれば、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
2−1−に到達しない。 しかし、表示素子DEの液層の一部か加熱されて高温領
域の液層加熱部】3か形成されると、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12十に到達する。この集光レンズ1.
1 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121.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1合層の温度変
化Iル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Lの反転像をうるためには、遮光
フィルタ7Cに代わって−・点鎖線で示した集光点のみ
を通過する光を通す同]7〈 ・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1’ D E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121−に到達するので、
前述の反転像が得られる。 第71′4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r
段のl’N :i’tの一実施例を示している。7aは
第1格r−1D E l;i:透過型の表示素子、11
はン、−リーレ71/ンス、7bは第2格−i’、ll
’はお1像I/ンス1M71;l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。拳
固・1\の17−リ“光源及び光変調器を通1.て変調
された輻射線(1゛に、赤外IM)6aの信り光は水平
スキャ3−−1.7と1−での回転多面鏡によって水・
[i走査すれ、レンズlleを介し、垂直スキャナー1
6としての回転多面鏡、又はガルバノミラ−に21、−
)て11c直走査され、コールドフィルタ15によって
反則されて第2図(A)に示した透過型の友示−7もr
DEでの輻射線吸収層6に結像し、液層2を1・711
トリンクス状に加熱して液層加熱部13r7)2次元像
ヲ形成スル。−力、frs I M r7aを通過した
入用光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ノ・によりスクリーン1
71−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の輻射線吸収層6は可視光に列して
1寸透過性のものでなければならないこと(」もちろん
である。 なお、’t″;Q 1本レーザアレイ又は発光タイ十−
1・アしで(ライン状に並−1もれたもの)を用いれば
、水]iスキャナー17は省略される。又コールドフィ
ルタ15と刀ルパノミラー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fDEを第4
図乃至第514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、木・11スキヤナー17、し/ス11e、垂直ス
キャナー16及びコールトフ、イ1シタ15 ’、’、
’: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”(は、表示素fDEとレンズllaの間
に、又第5図においては 表示素rDEと集光し〉′ス
l 1. bとの間に介在させればよい。 第8図は表示装;dとI−での反射型ライトバルブ式投
写装置の概略構成図である。光源14′からの光束は、
し〉・フl l aを介し2てf行光とされ、史に・−
の・!・イ1光は、ミラー18により直角に屈曲され集
光レンズ11bに入用する。この集光レンズ111)じ
より集光された照明用の入射光J4は三〉〜19の中心
に設けられた中心間「Iを通過しCIt) U’ l/
7 ;(1,1cによりζ11行光とされ、第2図(
工3)においてン1\した反射型の表示素J’DE(こ
こでは、発熱体層10を除く)に入用する。この人1封
光14は表示素子DEの反射11り8によって反則され
るが、表示点(液層加熱部13に熱を加えでいる加熱面
もしくはその近傍)以外の箇所での反則光(その全部又
はその大部分)は+Tfひl/ンズ1、1. cを介し
てミラー19の中心間1−1を通じて外へ出てゆく。一
方、表示素子DEの表が点で反射された光はミラー19
の中心間1−1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、&’i 像1.ンスl 1’に
よってスクリーン12−1−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
れた幅用1a(主に赤外線)6aの信号光は、水\■7
スキセナー17としての回転多面鏡によって水牛走査さ
れ、レンズlieを介して重置スキャナー16としての
刀ルハ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用する。これに
よって、信号光に紀、して、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−5゛像としてスクリーン】2−1−に明点となって
結像されて投′を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
け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(it号に従って変調する光変調器、光
変調器20によ/ 、++”+ cイらだ先は、水・[
iスキャナー16もしくは1■直スキヤナー]7に入射
する。また、水モスキャナー16、li 11’、iス
キャナー17は水モ及び川向駆動回路23番こよる夫々
映像信号に同期した駆動イ1;リーをうけて動f1する
。他の破線内の部分の構成についでは前述した構J&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21回
路24を介して映像増幅回路22で増幅される。増幅さ
れた映像信号の人力により光変調器2−〇は駆動し、レ
ーザ光源21より出射されるレーザビームを変調する。 一方、制御回路24より木串同期信り及び垂直同期信号
が出力され、木LIZ 、 +1直駆動回路23を介し
て夫々水・[i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主電波受信する場合には映像発生回路2
5に代えて受信機を用いればよい。かかる表示素−rD
Eに対して熱的信号を印加する他の丁一段として、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1模導波路型偏向器29を通過した後、ガルバノミ
ラ−30で反射されなから、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X−)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、説明の便宜上、上半分な透過型の表示素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f D Eには設けていない。3
1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、精分r眉52−1309
4号公報及び精分fM(52−36019り公報に於い
てルT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J
゛る。2は液層、3は透明保護板でカラーモザイク7・
イルタ31を除き表示素子DEを構成する°多:素につ
いて(」第2図に於いて説明した通りで。 tf tT−では筒中のたl)省略する。 図小例に於いて、カラーモザイクフィルタ31の、ツバ
色フィルタ、部(1?)に112する液層2が輻射線6
aを吸11yシた輻射線吸収層6により熱伝導加熱、二
・れ、この1−に液層加熱部13が生ずると、反射膜8
L゛より反射されるか、もしくは輻射線吸収層(jを通
過して5た\119L照明光4は液層加熱部13211
f+ J%することにより、前述のようなメカニズムに
より、破線で小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点を更′)線で示
したような屈曲した光路を通って、表ノ1−2、+Y;
/’ D E外に射出してくる。白色光が赤色フィル
ク部(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(以ト、赤
色光という)のみであるつ青色フィルタ部(、Tl )
及び緑色フィルタ部CG)を通過しでくる光についても
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。(Q シ、木1図の場合1、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、
δ色フィルタ部(B、)を通過してきた光は、r¥が視
覚される光(以ド、山−色光という)のiノであり ま
た緑色クィルク部(G)を通過してきた光は、緑が視覚
される光(以し1.μ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
1’ D Eを見た場合、不IA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)、−i’r色フィル
タ部(B)に於いて同時に液層2を加熱して/&滑層加
熱13が形成された1)1r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1.たように、表示素J’D
E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〃(部13を通
14−bしてくる光のみを本図、]−(の遮光格rの開
11に通すことにより、更に明瞭な加色法番こよる1疑
似力ラー表示をうることができる。 1512図(」同時式のカラーライトバルブ式投写装置
1′1であって1./11.1す、緑五チャンネルの投
写装置32.33.34を並列に並べて同時にスクリー
ン12に投りJ゛シ、スクリーン121−で3原色のラ
スタをきぢんと東ね合わせる方式である。第13図に光
p、(を示しであるように、白色光i 14 ”’<
2 枚のグイクロイックミラー35とミラー36によ・
って丹原色に分解し、赤、I!t、緑、各々の゛間写装
置の照明用光源としている。したかつて、九序ハの光束
利用率は順次式の場合のほぼ3倍に?)゛る。 第141Aは、本発明に係る別の表示素子の略画断面図
に17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。 141こ於て、3は透明保護板(表示素子DEを水平に
して用いる時用いjcい場合もある)、2は液層・を、
j\し、これ等は第1図に−C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、発熱部側としての複数の発熱抵抗線41.
42が、q:いに絶縁層を挾んで交叉する様にマドす、
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)に小した透過型の表示素−rDE
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4J、421
21日インシラ・ティン・オキサイドの透明薄11便か
ら構成されている。そして、これらの大小、(8fDE
に於ては、所定の発熱抵抗線41.42が)1、にIす
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1−である。 また、第71:4においてi)η述したように圧力吸収
11!29、反射1)り8は必要に紀、して用いられる
。 次に、第151:4を用いて斯かる表示素子をマトリア
クス駆動する例に就いて、更に詳しく説明する。 図に於て、1−)IE (i表示素子−を示し、第14
図で説明1〜だどのと同様の詳細構成を持つものと考え
ればl’Jい。コノ表小素1’−1) EはX l 、
X m 。 X n 、 X o 、 X pのllI軸の発熱抵抗
線(これらをtJ線と叶ふ)どYc、Yd、Yeの動軸
の発熱11V。 1ノ″;、線(、′−れらを列線と+lfふ)等で構成
されており列線Yc 、Yd 、Yeの一方は共通直流
’rj?、源に接講−n: ;−; tJ、 こおり、
frIt方は夫々エミンク接JルされたトランジスタT
r、〜Tr3のコレクタ側に接続されている。 ’lr線Xe 、Xm 、Xn 、Xo 、Xpに+l
+r+次、)川、?11川+’l+、流パルスを印加す
ると、これ笠の行線に対1に4、する液層(不図示)が
順次、線状に加熱されるか、このとき、加熱の程度を静
体の加熱表示のト′t)f1〆iJヌドになるように設
足しであるので、液層中に加熱表、1<川の高温領域の
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、エミンタ設置されたトランジス
タTrl〜−rr3のヘース側にビデオ信号用パルスを
加えてl・ランシスタ”T r 、〜T r 、をオン
することにより、これらトランジスタTr、−Tr:1
と夫々接続している。列線Y c 、 Y d 、
Y eに対して、所>ifのビデオ信けを印加する。こ
のビデオ信りの印加によって1列導線Yc、Yd、Ye
に対電、する液層は線状に加熱される。これによって、
加熱用゛4L流パルスとビデオ信号とが回期した行線と
りhaとの交叉部分においては両渚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13が形成され乙ように条件設定し
てお+1ば、選択された行線と夕1線の交叉部分に液層
加熱部13が形成される。 なお、以−1−の例において、駆動力式を次の様に変え
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、マトリンクス
駆動をも可能とするものである。表4’l素f−DEの
液層のJゾさが非常に薄い場合、i記の如く、ストライ
ブ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1’j”t−ることにより、Jスl−’の効
果か発生ずる。 十 製1′11稈か筒中になり、歩留りが向1−する。 !−1(ダ層を1−リ側から加1i! ’するので、熱
効率が良い。 等である。 )゛こ鳩抵抗線の放熱効果を高めるため放熱板を、WI
I倹、iiiいJることか望ましい。この放熱板Gこは
ノに板5(第14図)を代用することが可能である。前
述の91線と列線どは絶縁層40により隔てられて才)
す、絶縁層40の厚ぎは数μあるため、熱伝導の1)1
1間的スレにより両信号を同時番こ印加した」ハ合には
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+11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・りに液層2に
近い方の信畦線に対する印加パルスを他の信−)線にt
J する(Δ時パルスより理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μ外は人文などの良導体で構成する
方が好ましいと訂えるが、その分、製造I−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ン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彎素としての発
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、92熱素子の一部領域を模式的に描いた外
Th1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。図示されていないが、この抵抗層45は、勿
論、図面F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Jづ、「[及していないが、導線は5i07等
の絶縁膜(不図示)によって被覆J下れるのか一般的で
ある7、)。図示発熱素fに於し)で、例えば、列導線
、の46bと行4線の47cか謬11(さ才1てごれ等
に)1ミに電圧が印加されたときには、出講の交叉部4
8に対応する抵抗層45のfip、に通゛1[Lか為さ
れて発熱する。 、−の様にして、行導線及び列工q線+7)任意の(行
・タリ)交叉部を発熱させることができるや従って1図
示発熱素子を第14図の発熱抵抗線41.42及び絶縁
層40からなる発熱要素としての発熱素rのかわりに組
込んだ表ボ素子に於いては、第15図々示例と同様なマ
トリックス駆動(b両式によって、トツI・7トリンク
ス画像の表ボがii(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4線46と行4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4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′支な作像にとって不都合なグロストー
クの発ノ1を実質的に防11.することができる。 第17図の例1こ於いては、行ノQi47a、47b・
・(以下、行4v;A47という)と列・q線46a、
4Gb ・・(以下、列4線46という)は5i07゜
Si3N、15の絶縁膜(不図示)を介して配設Z
配は人であり、従っ−C1この加熱された1数少領域の
液層加熱部13はパワーを持ら、屈折−f’勾配の人の
領域番こおいて光は屈折、故?、シ、回4ノi ”、’
r’する。尚ムN/Δt @14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
に沸騰か生ぜず11一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】のその他の部位は発熱していないのてそ11番こ
対応する低温領域の液層2の物P1の変イしほとんどな
く、七の物性は近似的に−1、lである。低温領域にお
いても実際には加熱部等力、らのtノ(伝・qによって
、加1品され 光学的物性は一皆Iu−Fるであろうが
、加熱部の変化からみると、相:’(J的に無視てきる
であろう。表ツバ索fDEの液/’;<−2の液層加熱
部I3以外に入射した照明光4は液層2内で直進し表刀
\素1’DEから・11行光としてJ月出する。勿論、
この時の照明光4の進路は透過型の表示素fDEの場合
、表7J\素f−DEの背面から人身4した後、表、1
\素子DEの前面に射出する。 即ぢ1(((明光4は基板5→発熱要素l→液層2(低
温領域)−チ透明保1;<(板3を経て射出する。また
、反射壁の表示入子〇Eの場合、照明光4の進路は表7
1(人fD Eの前[rllから入射してその前面から
射出する。即ち、!IQ明光4は透明保護板3→液層2
(低温イ1′1域)→発熱安素lの表面で反射(発熱要
素1か非反射性の場合光反射性の不図示の反射膜で反Q
J)−・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。−5一方、液層2の高1品「1
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
経路と象ったく回しである。しかし、この液層加熱部1
3を通過する!16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、11(乱、回折”4 して液層2内を直進せず屈折
し−C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119明光4とは、
表示素FDEを射出してきた時、・F行光とはならず、
それらの射出方向は与いに異なる。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かう射出する照明光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占と同
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1′DEは一定の照1511条件
(例えば、iT1行光による照明)の丁では直視表示も
)j(能であるが、後述の結像光学系との組合わせによ
って更番こ表示装置としての用途及び利用価(1/i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1.た不図示
の観察眼に到達する光量差にXずき表示画素の識別がで
きる。後者の表示素子D E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lによっ、て液
層2かr・熱されている場合も含む)液層2の低温領域
の部分(以ド、液層u+加熱部という)の結像光学−♀
・による表−像位置が毘なるためにデフォーカスする、
二とにJ、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III″i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tた
めに照明光4として・[1行光を用い、後述のような遮
光格r−を4+j設すれば表示効果(」飛躍的に向1−
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を配置し熱イl、導加熱により液層2を加熱し
てもよい。たとオば、第1図(B)において、発熱要素
1が光を反射I−ない場合、液層2と発熱要素lとの間
に光反射性の全屈j1ジ、誘眠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rDEに入射する光束を平行光としたが、特に・l1
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y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
較し一〇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イの作像原理を更に其体的
に説明するだめの表示よf−の略画断面図にして、第2
図(A)は透過型の表示未了DEを、第2図(B)は反
則型の表示素f−D Eを夫々示している。 図に於て、6は幅身1線6aを吸収して発熱する輻射線
吸収層、2は1夜層、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−/−DEが構
成されている。なお、第2図(B)に示ごれている反射
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、lo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1oは必ずしも表示素/ D
T<に必要とするものではなく、必要に尾、じて用いら
れる。たとえば、液層2が加熱された時、lfk層2の
内圧の増大が著しく大きくならない表・+< 、li
I’ D Eの時には、正方吸収11ジ9は用いられl
(′い17幅q4.線吸収層・6か光反射性を有する時
には反用膜8は用いられないし、液層2の液体の廓点か
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< t<’=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lOは用いられない。但し、発f1シ体層lOに
ついては後述するので、第2図(■3)においては発熱
体層10はない7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7(+!の表示素子DEにも用いら
れる。幅q1V/、吸11y、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
各種の声佛或は11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、不図示のガラス
やプラスチフク等からなる基板としての幅用線透過性支
持板を(1加するのが・般的である。液層2を構成して
いる透光性tty体は前述のような種類があり、−・般
に11f視光線に対して透光性を右する静体を意味し、
透光性液体が赤外線笠の輻射線6aに対して透光性であ
るか舎かは問わない。7は格fで、液層2が加熱されて
いない時、表示素、I’−DEに入射して透過型の表示
素1’ D Eを透過17たり、反射型の表示素IDE
によって反射されて表示素FDEから田川する照明光4
を遮光している。このように構成された表示素f−DE
に対して、図面右方から輻射線(特に、赤外線)68を
IK(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11近接している液層2の液体は
熱伝導によって加熱され、液温か−1−、、!I Lで
、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!、!v i’m 1.3を’
)(j 過t 6時、第1図に於て前述17だメカニス
ノ、番−よりヤの光路を変化ざぜられる。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f−DEを
射出したII!r、格子7の開f」を通過する。 方、
液層加セシ部13を通らない照明光4はイ゛(格(’7
によ−、−C直光されるので、この格f7ゲカ)7て表
jJ\2もi’DEを見た場合、液層加熱部13が形成
、された液層2の部分恰通過す、7. !!!4明光・
1ど治層2の液層非加熱部を通過する照明光4とか識別
される。 勿論、1fり層非加熱部を通過する照明光・■か、格f
7 C7)開II ヲ’dTL lli’M t 7
.、) ヨウニスレIf、’ta F 加2.S i’
;W]、Jか形成された時に、この部分を通過する照+
91>l:; 41:j格f′lによって遮光されるの
で、IK(明光4か通過しない格子7の開「Jもあり、
前に1Nの実施例の逆の形jルの表示素子も可能どなる
。 格r7かない場合でも、液層加熱部13を通過中る!1
町(明光4の方向ど、液層2の液層非加熱部を通過確−
る照明光・1の方向とは表示素子DEを射出してきた場
合、Ijいに異なっているので、どちらか一方の光栄が
くる方向にむかって見た場合、光′−V゛的に照りj光
4は識別される。 尚、表示素子DEi一対して幅m線6aを照射する場合
、所定の画像に少J k:>する様にパターン状に照射
嗜−ることもできるし、レーザ光源を利用I7て、幅m
線6aをビームどして多数のビートをドント状に一括し
て照射することもできるが、1ヒーム又はlラインヒー
ノ・を幅用線吸収層61−に走査させる方法をとること
もできる。 又幅m線6aを照射する方向は、第21Δ(A)にノI
りされている透過型の表示素f−DEの場合、図小例の
1ノに限冗されない。つまり、透明保護板3乃υlfし
層2を幅m線6aが透過する場合には、幅用QQ 6
aを図面左方がら1!6躬することもiT)能である。 尚1表示の消去l→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゛ン効果
と異なる。即ち、1夜晶の熱光学効果は熱的変化によっ
て透明状y島から不透明状yハ、へ、あるいはその逆に
変化するが、いったん変イーした状態は記憶され巾に温
度が元へ戻っただけではもとの状態−・戻らない(分子
の1f列が閉じこめ1られるか;−))。イ11シ、l
fk品も本発明の原理、即ち光学物1′1か熱的Ill
逆に1を右する範囲で用いられる111Jす、イ、発明
の1支術的範囲である。そのような液晶の使用はイメ未
知られていないものであるからである。 尚、以1.で1」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図の幅用線
吸収層6を後述のように不図示の金属′へから成る伝熱
層に代え、これに不図示の発熱素f’ %・近接、/’
lしくは接触させて液体を伝導加熱16FJi 4こ変
形することも可能である。 不発明では、表示画素の識別効果を更に高めZ)ノ、1
.に、幅用線吸収層6と液層2の間に前−\したように
■f 、?Q光線の)y、川11り8を別途、介在させ
ることもできる。斯かる反身4jI98は、熱伝導の際
、それ自身か溶融することのない高融点の金属材料又は
金属化合物J4利によって形成する必要かあ・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E
5 、l・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11((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
彎件ではない。しかしながら、幅用線吸収層6の加熱面
に接する液層2の液面及びその近傍のtfa層2の温度
が周辺領域の液層2の温度より高い稈、表示素f−D
Eの表示のコントラストは向1−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
熱するための熱蟻を異ならしめることにより中間調を表
示することが01能になる。 尚、幅q4線吸収層6トに輻射線6aを照射する照則ス
ポント径は小さい程表示のコントラス]・が良<&f適
な幅m線6aのスポット径(直径)は0、5μ2〜+−
0 0 jL位が適当である。 L,かしなから幅2mI11長さ10mmの矩形状の光
栄の輻nI線6aで幅用線吸収層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!(セ層加熱部1
3に於ける光の光路の方向と液層−11加熱部に於ける
光の光路の方向に差異が生ずれは識別効果は生ずるであ
ろう。したかって、本発明に於いては液層加熱部13を
微小範囲に限′)1テするものではない。 本発明に於いては、液層2を構成する液体の沸点Jl)
、I、には加熱(7ないので1.久気泡も生ぜず、急激
な月°力の増大も起こらない。 1、、 l−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、僅がで=は
あるが、液層2の加熱によっても表示素子DEの圧力は
I: ′j−1するし、ある種の不−可抗力的な!1)
/1(に遭遇した場合には気泡が発生する場合もあるご
と2想ボ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1.で、J
f?i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、ff12図(J3)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、
;#板3との間に、介在させることによって、液層2に
生じ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IJl用すれば、より−・
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a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4
1〜人した場合には、そのような気泡の除去r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1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0411り8にの間
にン、−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′I′−熱1−ることが1JJましい。尚
、この時、輻射線吸収層ν層6すには反射IIり8が導
体である場合には、これ′9.!二発熱体層10との間
に不図示の絶縁層を設けることか望ましい。 このような発熱体層10としては、はぼ、輻射線ヒーム
の−・又は複数の走査線に附記、する線状発熱体〜5格
r状発熱体(何れも不図示)等が好適である。発熱体層
io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示結果が′41)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lOによる液層2の加熱とを回期させるの
が好適である。、−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N2に直接、g散性の構成要素
が接触する様な表示素子DEの構成は、素fDEのノj
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、熱耐化等が生じて表示素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、+1liJ蝕性の保護11ジ(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、I%!−化硅素、酸化チタン等の誘電体や1ml
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、ごの保護膜を反射膜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にに成膜
されるのがバ通であるから、輻射線吸収層6を加熱した
時、これは外部空気によって酪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11り(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141.、用例として、第3図乃至第9図によって
テ・rトハルブ式1ジ+7.:装置について説明する。 ライトパルノ(光Jr)は光を制御あるいは調節するも
のの、仏であり、従って、独z”t した光源からの光
を1百゛11な媒体(本実施例の場合、表示素子の液層
)−(制1Jll L、てスクリーン1.に投写表示す
る方式のディスプレイl」ずへ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p;t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)ら、第31Aに示すものは、
シュリーレンライトバルブども呼1iれ゛ているもので
、入力低吟に応しで制iJ’ll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(こ投′グする方式である。 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1− c7)[
’はシュリーレンレンズ11によって第2格了7bの谷
バーのに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6シユリーレンレンズ11と第2格f7bとの
間におかれた透過型の表示素f−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)か
・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f−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f−1) Hの液層の一
部か発熱要素により加熱されて品温になり液層加熱部1
3か形成されると、そこを通過する光の光路か前述した
ように変化するので、そこを通過した入射光14は第2
格了−7bで遮られることなく第2格f7bの間隙(開
11)を通ってスクリーン12上に到達する。従って、
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fDEの液層の
温度変化ψに対応した明暗像かスクリーン12七に得ら
れる。なお、これに用いられる第1及び第2格f7a及
U7bの開口は線状、点状の如何を問わない。 第4図及び第一5図は、第3図の表示装置の変形実施例
の4+!t 22構成図である。第4図に於いて、14
’は光y(で1/ンズllaの焦点位置に配置されてい
るの一??、これからの光束は全てレンズ11aを通過
後、・l’行光東となる。この平行光重は透過型の表;
[り素rDEの背面から入射光14とり、−J入r++
する。7Cは遮光フィルタで、集光レンズ11. bの
集光点に配置されているから、もし表示、l: rDE
のtty層の物性(例えば屈折率)が一様なIうば、入
射光14は表示素子DEをそのまま通過し集光レンズl
lb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7(・の後方に配置されたスクリー
ン121−に入射光14は全く到達しない。しかし1表
示素子DEの1fk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f−DEのそこを
通過する光の光路か前述せるように変化するので、そこ
を通過I7た入射光14ば遮光フィルタ7Cで遮られる
ことなくスクリーン121.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
結像するように集光レンズllbを61置すれば、表示
素子DEの液層の温度変化礒に対応した明暗像がスクリ
ーン12.J−に得られる。 第514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t−光K<、i t
bは集光レンズで、レンズllaでW打光束とされた
光源14’からの入射光14をj、!%焦点位置集光す
るだめのものである。この集光レンズllbの5.<を
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7dの間に透過型の表示素f D
E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】2]−に到達する。 しかし、表示素1’ 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7:1
′、す、遮光フィルタ7dによって遮光されるので7ク
リーン+21に光が到達しない点が出て明暗1(゛か形
成される。 第〔5図1よ、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
光中は、レンズllaにより平行光どされ、ハーフミラ
−15’を介して反射型の表示;↓、i’DEに入射光
14として入射する。もし、表、J\素rDEの液層の
物性(例えば屈折率)が・様であれば、表示素子DEへ
の入射光14は表示素子DEiこよって反射され、この
反射された光は入射光14と同しくW行光で集光レンズ
1lb2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)が配置されてちれば、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
2−1−に到達しない。 しかし、表示素子DEの液層の一部か加熱されて高温領
域の液層加熱部】3か形成されると、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12十に到達する。この集光レンズ1.
1 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121.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1合層の温度変
化Iル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Lの反転像をうるためには、遮光
フィルタ7Cに代わって−・点鎖線で示した集光点のみ
を通過する光を通す同]7〈 ・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1’ D E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121−に到達するので、
前述の反転像が得られる。 第71′4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r
段のl’N :i’tの一実施例を示している。7aは
第1格r−1D E l;i:透過型の表示素子、11
はン、−リーレ71/ンス、7bは第2格−i’、ll
’はお1像I/ンス1M71;l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。拳
固・1\の17−リ“光源及び光変調器を通1.て変調
された輻射線(1゛に、赤外IM)6aの信り光は水平
スキャ3−−1.7と1−での回転多面鏡によって水・
[i走査すれ、レンズlleを介し、垂直スキャナー1
6としての回転多面鏡、又はガルバノミラ−に21、−
)て11c直走査され、コールドフィルタ15によって
反則されて第2図(A)に示した透過型の友示−7もr
DEでの輻射線吸収層6に結像し、液層2を1・711
トリンクス状に加熱して液層加熱部13r7)2次元像
ヲ形成スル。−力、frs I M r7aを通過した
入用光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ノ・によりスクリーン1
71−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の輻射線吸収層6は可視光に列して
1寸透過性のものでなければならないこと(」もちろん
である。 なお、’t″;Q 1本レーザアレイ又は発光タイ十−
1・アしで(ライン状に並−1もれたもの)を用いれば
、水]iスキャナー17は省略される。又コールドフィ
ルタ15と刀ルパノミラー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fDEを第4
図乃至第514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、木・11スキヤナー17、し/ス11e、垂直ス
キャナー16及びコールトフ、イ1シタ15 ’、’、
’: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”(は、表示素fDEとレンズllaの間
に、又第5図においては 表示素rDEと集光し〉′ス
l 1. bとの間に介在させればよい。 第8図は表示装;dとI−での反射型ライトバルブ式投
写装置の概略構成図である。光源14′からの光束は、
し〉・フl l aを介し2てf行光とされ、史に・−
の・!・イ1光は、ミラー18により直角に屈曲され集
光レンズ11bに入用する。この集光レンズ111)じ
より集光された照明用の入射光J4は三〉〜19の中心
に設けられた中心間「Iを通過しCIt) U’ l/
7 ;(1,1cによりζ11行光とされ、第2図(
工3)においてン1\した反射型の表示素J’DE(こ
こでは、発熱体層10を除く)に入用する。この人1封
光14は表示素子DEの反射11り8によって反則され
るが、表示点(液層加熱部13に熱を加えでいる加熱面
もしくはその近傍)以外の箇所での反則光(その全部又
はその大部分)は+Tfひl/ンズ1、1. cを介し
てミラー19の中心間1−1を通じて外へ出てゆく。一
方、表示素子DEの表が点で反射された光はミラー19
の中心間1−1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、&’i 像1.ンスl 1’に
よってスクリーン12−1−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
れた幅用1a(主に赤外線)6aの信号光は、水\■7
スキセナー17としての回転多面鏡によって水牛走査さ
れ、レンズlieを介して重置スキャナー16としての
刀ルハ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用する。これに
よって、信号光に紀、して、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−5゛像としてスクリーン】2−1−に明点となって
結像されて投′を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
け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(it号に従って変調する光変調器、光
変調器20によ/ 、++”+ cイらだ先は、水・[
iスキャナー16もしくは1■直スキヤナー]7に入射
する。また、水モスキャナー16、li 11’、iス
キャナー17は水モ及び川向駆動回路23番こよる夫々
映像信号に同期した駆動イ1;リーをうけて動f1する
。他の破線内の部分の構成についでは前述した構J&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21回
路24を介して映像増幅回路22で増幅される。増幅さ
れた映像信号の人力により光変調器2−〇は駆動し、レ
ーザ光源21より出射されるレーザビームを変調する。 一方、制御回路24より木串同期信り及び垂直同期信号
が出力され、木LIZ 、 +1直駆動回路23を介し
て夫々水・[i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主電波受信する場合には映像発生回路2
5に代えて受信機を用いればよい。かかる表示素−rD
Eに対して熱的信号を印加する他の丁一段として、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1模導波路型偏向器29を通過した後、ガルバノミ
ラ−30で反射されなから、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X−)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、説明の便宜上、上半分な透過型の表示素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f D Eには設けていない。3
1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、精分r眉52−1309
4号公報及び精分fM(52−36019り公報に於い
てルT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J
゛る。2は液層、3は透明保護板でカラーモザイク7・
イルタ31を除き表示素子DEを構成する°多:素につ
いて(」第2図に於いて説明した通りで。 tf tT−では筒中のたl)省略する。 図小例に於いて、カラーモザイクフィルタ31の、ツバ
色フィルタ、部(1?)に112する液層2が輻射線6
aを吸11yシた輻射線吸収層6により熱伝導加熱、二
・れ、この1−に液層加熱部13が生ずると、反射膜8
L゛より反射されるか、もしくは輻射線吸収層(jを通
過して5た\119L照明光4は液層加熱部13211
f+ J%することにより、前述のようなメカニズムに
より、破線で小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点を更′)線で示
したような屈曲した光路を通って、表ノ1−2、+Y;
/’ D E外に射出してくる。白色光が赤色フィル
ク部(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(以ト、赤
色光という)のみであるつ青色フィルタ部(、Tl )
及び緑色フィルタ部CG)を通過しでくる光についても
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。(Q シ、木1図の場合1、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、
δ色フィルタ部(B、)を通過してきた光は、r¥が視
覚される光(以ド、山−色光という)のiノであり ま
た緑色クィルク部(G)を通過してきた光は、緑が視覚
される光(以し1.μ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
1’ D Eを見た場合、不IA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)、−i’r色フィル
タ部(B)に於いて同時に液層2を加熱して/&滑層加
熱13が形成された1)1r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1.たように、表示素J’D
E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〃(部13を通
14−bしてくる光のみを本図、]−(の遮光格rの開
11に通すことにより、更に明瞭な加色法番こよる1疑
似力ラー表示をうることができる。 1512図(」同時式のカラーライトバルブ式投写装置
1′1であって1./11.1す、緑五チャンネルの投
写装置32.33.34を並列に並べて同時にスクリー
ン12に投りJ゛シ、スクリーン121−で3原色のラ
スタをきぢんと東ね合わせる方式である。第13図に光
p、(を示しであるように、白色光i 14 ”’<
2 枚のグイクロイックミラー35とミラー36によ・
って丹原色に分解し、赤、I!t、緑、各々の゛間写装
置の照明用光源としている。したかつて、九序ハの光束
利用率は順次式の場合のほぼ3倍に?)゛る。 第141Aは、本発明に係る別の表示素子の略画断面図
に17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。 141こ於て、3は透明保護板(表示素子DEを水平に
して用いる時用いjcい場合もある)、2は液層・を、
j\し、これ等は第1図に−C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、発熱部側としての複数の発熱抵抗線41.
42が、q:いに絶縁層を挾んで交叉する様にマドす、
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)に小した透過型の表示素−rDE
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4J、421
21日インシラ・ティン・オキサイドの透明薄11便か
ら構成されている。そして、これらの大小、(8fDE
に於ては、所定の発熱抵抗線41.42が)1、にIす
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1−である。 また、第71:4においてi)η述したように圧力吸収
11!29、反射1)り8は必要に紀、して用いられる
。 次に、第151:4を用いて斯かる表示素子をマトリア
クス駆動する例に就いて、更に詳しく説明する。 図に於て、1−)IE (i表示素子−を示し、第14
図で説明1〜だどのと同様の詳細構成を持つものと考え
ればl’Jい。コノ表小素1’−1) EはX l 、
X m 。 X n 、 X o 、 X pのllI軸の発熱抵抗
線(これらをtJ線と叶ふ)どYc、Yd、Yeの動軸
の発熱11V。 1ノ″;、線(、′−れらを列線と+lfふ)等で構成
されており列線Yc 、Yd 、Yeの一方は共通直流
’rj?、源に接講−n: ;−; tJ、 こおり、
frIt方は夫々エミンク接JルされたトランジスタT
r、〜Tr3のコレクタ側に接続されている。 ’lr線Xe 、Xm 、Xn 、Xo 、Xpに+l
+r+次、)川、?11川+’l+、流パルスを印加す
ると、これ笠の行線に対1に4、する液層(不図示)が
順次、線状に加熱されるか、このとき、加熱の程度を静
体の加熱表示のト′t)f1〆iJヌドになるように設
足しであるので、液層中に加熱表、1<川の高温領域の
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、エミンタ設置されたトランジス
タTrl〜−rr3のヘース側にビデオ信号用パルスを
加えてl・ランシスタ”T r 、〜T r 、をオン
することにより、これらトランジスタTr、−Tr:1
と夫々接続している。列線Y c 、 Y d 、
Y eに対して、所>ifのビデオ信けを印加する。こ
のビデオ信りの印加によって1列導線Yc、Yd、Ye
に対電、する液層は線状に加熱される。これによって、
加熱用゛4L流パルスとビデオ信号とが回期した行線と
りhaとの交叉部分においては両渚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13が形成され乙ように条件設定し
てお+1ば、選択された行線と夕1線の交叉部分に液層
加熱部13が形成される。 なお、以−1−の例において、駆動力式を次の様に変え
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、マトリンクス
駆動をも可能とするものである。表4’l素f−DEの
液層のJゾさが非常に薄い場合、i記の如く、ストライ
ブ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1’j”t−ることにより、Jスl−’の効
果か発生ずる。 十 製1′11稈か筒中になり、歩留りが向1−する。 !−1(ダ層を1−リ側から加1i! ’するので、熱
効率が良い。 等である。 )゛こ鳩抵抗線の放熱効果を高めるため放熱板を、WI
I倹、iiiいJることか望ましい。この放熱板Gこは
ノに板5(第14図)を代用することが可能である。前
述の91線と列線どは絶縁層40により隔てられて才)
す、絶縁層40の厚ぎは数μあるため、熱伝導の1)1
1間的スレにより両信号を同時番こ印加した」ハ合には
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+11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・りに液層2に
近い方の信畦線に対する印加パルスを他の信−)線にt
J する(Δ時パルスより理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μ外は人文などの良導体で構成する
方が好ましいと訂えるが、その分、製造I−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ン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彎素としての発
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、92熱素子の一部領域を模式的に描いた外
Th1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。図示されていないが、この抵抗層45は、勿
論、図面F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Jづ、「[及していないが、導線は5i07等
の絶縁膜(不図示)によって被覆J下れるのか一般的で
ある7、)。図示発熱素fに於し)で、例えば、列導線
、の46bと行4線の47cか謬11(さ才1てごれ等
に)1ミに電圧が印加されたときには、出講の交叉部4
8に対応する抵抗層45のfip、に通゛1[Lか為さ
れて発熱する。 、−の様にして、行導線及び列工q線+7)任意の(行
・タリ)交叉部を発熱させることができるや従って1図
示発熱素子を第14図の発熱抵抗線41.42及び絶縁
層40からなる発熱要素としての発熱素rのかわりに組
込んだ表ボ素子に於いては、第15図々示例と同様なマ
トリックス駆動(b両式によって、トツI・7トリンク
ス画像の表ボがii(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4線46と行4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4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′支な作像にとって不都合なグロストー
クの発ノ1を実質的に防11.することができる。 第17図の例1こ於いては、行ノQi47a、47b・
・(以下、行4v;A47という)と列・q線46a、
4Gb ・・(以下、列4線46という)は5i07゜
Si3N、15の絶縁膜(不図示)を介して配設Z
【れ
るが、打4線47と列導線46の交差領域の絶縁))ジ
は取り除かれ1代りにその部分に発熱抵抗体4、5 a
、45b、・・・・(以ド、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171図に示した発熱安
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M1
込んだ表示素子をマトリックス駆動する例(こついて、
更に詳しく説明する。釘軸遼択回路103は釘軸駆動回
路101a、101b・・・・(以下9行軸駆動回路1
01という)と信号線により゛11r、気的に結合され
ており、さらに夫々の11軸駆動回路lot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1−かた1よれノ・あるか、本明細−I
に於ては基本的な層扛についで説明するため、出力端子
は行4線47の個さシだ(′1あり つの出力端rは
の11導線と結合I〜(いると4−ビ)。 7々リリ11+選択回路1042列軸駆動回路102a
。 ]、 02 b 、 ・・・・(以ド、りIf 11
1+駆動回路102といへ)ツクυ、llIしq線46
411 J+の関係についても同様である。画像制御回
路105は釘軸選択回路1.03)、りυIjll輔1
巽択回路104と信号線により電気的に結1」ね5′−
Cいる。画像制御回路105は画像制御値すを出力する
ことによって、行+IIJ2!択回路103かとの1j
軸を+2¥47?すべきかを指令し、動軸選択回路10
4に’:<、jしても同様である。即ち1画像制御回路
lO5からの画像制御値けによって釘軸M )J(回路
103は行軸駆動回路101のいずれかを介して44丁
足の釘軸(行導線)を選択(スイフチ・オン)する。例
えば1行軸辺択回路103が行導線x pを選4Rすれ
ばXp行I択信すを発し、それを受けて針軸駆動回路1
02Xpは、行導線XPにk、1シても11輛駆動信吋
を人力する。一方、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1)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4J<回路10
4は所定の動軸(列1it)を選択する。例えば、動軸
選択回路104か列・導線Yeを選択すれば、夕月軸駆
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列導線Yeをスイフチ・オン(
導通)状態にする。 釘軸の選択と動軸の選択が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(選択点;Xp
−Ye)にある発熱抵抗体に1i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゛「)(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1発熱抵抗体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
。 このように第15図に於て説明したと同様に、第18図
に於いても、釘軸駆動信吟で線順次走査し、かつそ才H
こ回明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・1通状態にすること
により2次元の画像表示を?1−2、−どかできる。尚
、動軸選択回路104はビアーオイ11号による指令を
受けて動軸選択信号を出力するt〕のである。このl)
鴇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、及び動軸選択回路103,104と行、及び動
軸駆動回路101、 、 l 02どはシフトトランジ
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(I3)に於て前述
1.たように第14図(A)に示した1f!を渦型の表
示素子DEにも圧力吸収膜9を用いるごともできるし、
第14図(B)に示した構成の表ノド@ f−D Eに
も、心安に応して液層2と反射膜8もし、イは液層2と
発熱素子(たとえば、モの内の発熱抵抗線41)との間
に1II)1蝕性の酸化硅素膜や′シ;ス化シリニ】ン
11ジを介在させることにより液層2とそれらどの反1
イ」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(rt )や緑色フィルタ部(G)や青色フ
ィルタ部1)を、適宜、発熱安素としての発熱部子の発
熱部(たとえば第14図に示した表示素イDEに於ては
、発熱抵抗線41と42の交叉点部、また、第176図
に4\した発熱素子においては、発熱抵抗体45の部分
)[−に夫々あわせて配列して設けることによって、第
1]図々示例ど同様な構成を採用することにより、第1
4図、第17図に示した発熱部Y−を夫々用いた表示素
rで、第11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JA置としてのライトバルブ式投すj゛装
置於ては、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、は勿論年
間である。勿論1、′−のような71リンクス駆動型の
表示素子が第3図〜第6図に小したライト)<ルブ式投
写装置にも必用できることは、1うまでもない。 第19図は発熱開本としての発熱素子等の他の蒔形ij
施例の概略部分図である。第14図の発熱Krの9.
M FXRの配列は面状の点行列(ト・7 +−・7ト
リノクス)状であるのに夕、1し、本図の発熱部f−5
1の発熱部は点線形(ドント・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ど交
lj〕こラインa−a’力向に配列され(いる。′この
発熱抵抗体49の両側に夫々i[A少50 a 、50
bか設けられている。この゛電極50a側は共通に接
続されて接地されている。もラ一方の電極501〕側は
、スイッチング回路51aの′市fスインヂに大々接続
されている。この市r−ス・f・・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の火、′Zの一1℃rスイ・7チζ日画像
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、青色光源で、この順に
時系列的に交TI−に光を出す。 56a、56bはハーフミラ−で、大々緑色光源57
g 、 ’R色光源57bからの光を反則させて赤色光
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図に示した発熱部r・5】を発
熱四部として組み込んだ反射型の表示HR:I’−1)
Eの発熱部りのラインa −a ’ lニライン状に
赤色光源57r、緑色光源57 g 、 r’i色光源
57 bのいずれかの光を結像するだめのものである。 表示素子D E 、1: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が形成されて
いなければ表示素7−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、’−D Eを介して遮
光フィルタ70七に集光される。52はレンズ、53は
光偏向器の1例とじてのノJルハノミラー、58はレン
ズで、これらによって表示素r」) Eの液層加熱部か
ら散乱されて、きた光はスクリーン121−に結像する
。また、ガル(ノミラー53 LA表表示子DEから反
射される線1’4二に月IL、(7だ像をスクリーン1
2の矢印方向に正合するt−めのものである。 /′)、カルバ/ミラー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71\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1′51の発熱抵抗
体49はビデオ信号に応じて、スインチング回路51.
aを介して通電されることにより発熱し、表示素r−
DEの液層に液層加熱部(不図示)か形成される。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1
2(−に点像としてム11像される。次の緑色光源や青
色光源につ1ハても赤色光源と同様な動作によりビデオ
信号に応した点像からなる線像がスクリーン121−1
の回・糧1−に重畳される。このようにしてスクリーン
12」−に次々とカル/へ7ミラー53の走査により線
像が形成されればビデオ信t′fに応したカラー投写像
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fiSl 4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5iO2Jの絶縁層の薄)1り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!41+!
J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+1R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弘装置
の液体循環システムのブロンク図である。表示素子DE
が長時間、連続駆動されるときは、素イDE内の液層2
は蓄熱により徐々にA第1、て、液体が薄層になってい
る液層2の中に不意にノ入気l[・1が立生することか
ある。この様に蓄熱量か増大するど・′f)の原因とな
りjlTましくない。 そこ−c: 、 +、IJ jjぺ例てlJ、液層2
に於ける蓄8)防くノ、5に1(′J1層2内の1〜体
が表示素fD艮、気化室6341ル化室64の間を・循
環する様にした。 尚、気化室[33の役11はこのような余剰の熱を気化
熱と1〜てイ(いノニること、!:、不測の〕ん気泡の
発生によって生ずる月、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jルに維持させるため減用−L段62か伺加され
る。 気11室63がより紙用であれば、液体のノに全速)°
゛νか増すから、放熱速度がVまること等も減圧「段の
効果である。気化した蒸気は次に液化室64でり′(シ
を系外に放出して油化され、VI環路65を経て 1丁
)ひ表示素f−D E内の液層2に注入される。 従って、試月二「0段62によって減圧状態を肩1持し
なか1し、液層2から循環路65を経て気化室63へ、
す4に、−の気11′、室63から液化室64へ、次い
T’7夜化窒化室4からr+、r u液層2・\と液体
を循環yせ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・′イスの除去、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1表示素、l’ D Eに放熱手段又はペルヂエ効
果素了等からなる冷却手段61を旧設することにより、
叙りの効果を助長することができるので、前述のスクリ
ーン上に拡大さ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几を介在させること
を必須としない。つまり、液体の自然対流により!合体
循環システ1、を構成することができる。 なお、1lt1.層2中に液層加熱布形成期間中に液体
循環系の静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。 メ、減圧手段62は、真空ポンプや電磁Jt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゛)を設けてもよい。 又、熱パルスかノt)体に印加されてから液層2にイ・
図示のitk層加熱加熱部成されるまでの時間を立1、
り時間とIllふことにすると、立上り時間は10Jr
、 s e c 、 l’+: IPjである。逆に、
この液層加熱部が消滅なJ、)Lは消ノζされる時間を
立トリ時間と呼ぶこ2:(こするど、)’l’、 ?”
り時間は速いもので30g5ecである。この様な、立
」ニリ時間、立下り時間は液層2に於りる液温やパルス
印加時間、印加電圧、放熱条件等に左右されるものであ
り、液体の比熱や然flミ導十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、立トリ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が小さいもの程、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(沸点65°C2比熱0.59
9 ’cal/g・deg at 20°Q)、x
チルアルコール(同78℃、同0.58 cal/go
deg at25℃)、n−プロピルアルコール(同
97℃、同0.586 cal/g拳d+4 at
25°C)、イソプロピルアルコール(同82°C1
同0.569 cal/gedeg a+20℃)、
n−ブチルアルコール(同118°C5同0.563
cal/g@deg at 25℃)、ヘキサン(
同126℃、同0,505 cal/g−deg a
t 25°C)、ベンゼ〉′(同80℃、同0.25
cal/g−deg a125℃)、トルエン(同1
10℃、同0 、269c/al/g争deg at
25℃)、キシレン・(同144 、1司0 、38
7 cal/g壷deg at 30’C) 、四
塩化炭素(同り7℃、同0.’207 cal/g
Φdeg at 20℃)、エチレングリコール(同
198°c1同0.5[119cal/g0deg )
、グリセリン(同290℃、同0.569 cal
/g−deg ) ’I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)・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2
0〜25°Cで0.7 cal/g@deg以下であ
る。同一・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、エチルアルコール、エチルアルコール、
四塩化炭素19の低沸点溶媒では高温にすればjl気泡
が生ずるので温度をあまり高くすること1」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ど
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(−r加熱して温度を」二げ
ていっても蒸気泡が生しないので、加熱した液体の温度
勾配を大きくど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℃以上の液体
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。 未発11)はこの他にも表示素子に用いている液層のi
iI述の種類の液体に染料を溶解させて、色々な色を、
t、、J、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4
4.同54、同55、同75、同77、同81.同83
、同1o1.同110、同152、C,I、アシントレ
ンドl、同3、同5、同8、門12、同17、同19、
同22、同31、回32、同37、回41.同47、同
56.同60.同71、同112.同115、同154
、同155、回160、回17エ、同187、C,I、
アシントンドノへイオレント5、同7、同11.C,1
,ダイ+/ りl−バイオレット6、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C
9■、ダイレクトイエロー18、同22、同2゛仁c、
r、アン、トイエロー1、同13、同18、同106、
同186等がある。シアンを呈色する静体に用いる染料
としては、C,1,ダイレクトブルー1、同37、同8
3、同127、同149、同215、同231、C,1
,7ン7)ブルーI5笠が挙げられる。 しかし、たとえ液層をM4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図
において前述したような表示素f−のf+像原理には変
わりない。従って、液層を呈色さセだ時には中−のカラ
ー画像の表示が得られることになる。 まt−、ltり倍加熱部が液層に形成された時(表示、
+; ri、を観察眼を近ずけて見れば、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。 )、1夜層非加熱部の方が液層加熱部より強く1を色し
ているので、その呈色の度合いによっても画像大刀くす
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fは前述
したようなライト/ヘルプ式投写装置を利用してスクリ
ーンL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1−に結像投影しても
画像表示できるものである。 以I−に訂説した通り、本発明に於ては、主要な効果ど
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Of能であるから、高解像度の
画像表示ができる。 (2)3表示画素としての液層加熱部の液層中での存h
;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)1表示素子に於て、液体の循環ジステ11を採用
することによって、ノイズのない良画質の画面を現示す
ることができる。 (4)、多色表示、並ひに、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、素子の耐久性か高くイ6頼性に
優れている。 (6)、広範囲な駆動方式に適応できる。 (7)、へ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、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4<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、法気泡
消滅時のギヤビテーションにより表示素子全破損する恐
れがあるが、本願発明では、ただ中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)、、+5気泡で大小する場合、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1ノ1出
湯所を設ける必要があるが、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
、もし対策を設けるとしても、圧力吸収11り程度で、
大小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トが
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。
るが、打4線47と列導線46の交差領域の絶縁))ジ
は取り除かれ1代りにその部分に発熱抵抗体4、5 a
、45b、・・・・(以ド、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171図に示した発熱安
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M1
込んだ表示素子をマトリックス駆動する例(こついて、
更に詳しく説明する。釘軸遼択回路103は釘軸駆動回
路101a、101b・・・・(以下9行軸駆動回路1
01という)と信号線により゛11r、気的に結合され
ており、さらに夫々の11軸駆動回路lot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1−かた1よれノ・あるか、本明細−I
に於ては基本的な層扛についで説明するため、出力端子
は行4線47の個さシだ(′1あり つの出力端rは
の11導線と結合I〜(いると4−ビ)。 7々リリ11+選択回路1042列軸駆動回路102a
。 ]、 02 b 、 ・・・・(以ド、りIf 11
1+駆動回路102といへ)ツクυ、llIしq線46
411 J+の関係についても同様である。画像制御回
路105は釘軸選択回路1.03)、りυIjll輔1
巽択回路104と信号線により電気的に結1」ね5′−
Cいる。画像制御回路105は画像制御値すを出力する
ことによって、行+IIJ2!択回路103かとの1j
軸を+2¥47?すべきかを指令し、動軸選択回路10
4に’:<、jしても同様である。即ち1画像制御回路
lO5からの画像制御値けによって釘軸M )J(回路
103は行軸駆動回路101のいずれかを介して44丁
足の釘軸(行導線)を選択(スイフチ・オン)する。例
えば1行軸辺択回路103が行導線x pを選4Rすれ
ばXp行I択信すを発し、それを受けて針軸駆動回路1
02Xpは、行導線XPにk、1シても11輛駆動信吋
を人力する。一方、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1)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4J<回路10
4は所定の動軸(列1it)を選択する。例えば、動軸
選択回路104か列・導線Yeを選択すれば、夕月軸駆
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列導線Yeをスイフチ・オン(
導通)状態にする。 釘軸の選択と動軸の選択が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(選択点;Xp
−Ye)にある発熱抵抗体に1i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゛「)(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1発熱抵抗体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
。 このように第15図に於て説明したと同様に、第18図
に於いても、釘軸駆動信吟で線順次走査し、かつそ才H
こ回明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・1通状態にすること
により2次元の画像表示を?1−2、−どかできる。尚
、動軸選択回路104はビアーオイ11号による指令を
受けて動軸選択信号を出力するt〕のである。このl)
鴇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、及び動軸選択回路103,104と行、及び動
軸駆動回路101、 、 l 02どはシフトトランジ
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(I3)に於て前述
1.たように第14図(A)に示した1f!を渦型の表
示素子DEにも圧力吸収膜9を用いるごともできるし、
第14図(B)に示した構成の表ノド@ f−D Eに
も、心安に応して液層2と反射膜8もし、イは液層2と
発熱素子(たとえば、モの内の発熱抵抗線41)との間
に1II)1蝕性の酸化硅素膜や′シ;ス化シリニ】ン
11ジを介在させることにより液層2とそれらどの反1
イ」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(rt )や緑色フィルタ部(G)や青色フ
ィルタ部1)を、適宜、発熱安素としての発熱部子の発
熱部(たとえば第14図に示した表示素イDEに於ては
、発熱抵抗線41と42の交叉点部、また、第176図
に4\した発熱素子においては、発熱抵抗体45の部分
)[−に夫々あわせて配列して設けることによって、第
1]図々示例ど同様な構成を採用することにより、第1
4図、第17図に示した発熱部Y−を夫々用いた表示素
rで、第11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JA置としてのライトバルブ式投すj゛装
置於ては、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、は勿論年
間である。勿論1、′−のような71リンクス駆動型の
表示素子が第3図〜第6図に小したライト)<ルブ式投
写装置にも必用できることは、1うまでもない。 第19図は発熱開本としての発熱素子等の他の蒔形ij
施例の概略部分図である。第14図の発熱Krの9.
M FXRの配列は面状の点行列(ト・7 +−・7ト
リノクス)状であるのに夕、1し、本図の発熱部f−5
1の発熱部は点線形(ドント・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ど交
lj〕こラインa−a’力向に配列され(いる。′この
発熱抵抗体49の両側に夫々i[A少50 a 、50
bか設けられている。この゛電極50a側は共通に接
続されて接地されている。もラ一方の電極501〕側は
、スイッチング回路51aの′市fスインヂに大々接続
されている。この市r−ス・f・・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の火、′Zの一1℃rスイ・7チζ日画像
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、青色光源で、この順に
時系列的に交TI−に光を出す。 56a、56bはハーフミラ−で、大々緑色光源57
g 、 ’R色光源57bからの光を反則させて赤色光
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図に示した発熱部r・5】を発
熱四部として組み込んだ反射型の表示HR:I’−1)
Eの発熱部りのラインa −a ’ lニライン状に
赤色光源57r、緑色光源57 g 、 r’i色光源
57 bのいずれかの光を結像するだめのものである。 表示素子D E 、1: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が形成されて
いなければ表示素7−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、’−D Eを介して遮
光フィルタ70七に集光される。52はレンズ、53は
光偏向器の1例とじてのノJルハノミラー、58はレン
ズで、これらによって表示素r」) Eの液層加熱部か
ら散乱されて、きた光はスクリーン121−に結像する
。また、ガル(ノミラー53 LA表表示子DEから反
射される線1’4二に月IL、(7だ像をスクリーン1
2の矢印方向に正合するt−めのものである。 /′)、カルバ/ミラー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71\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1′51の発熱抵抗
体49はビデオ信号に応じて、スインチング回路51.
aを介して通電されることにより発熱し、表示素r−
DEの液層に液層加熱部(不図示)か形成される。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1
2(−に点像としてム11像される。次の緑色光源や青
色光源につ1ハても赤色光源と同様な動作によりビデオ
信号に応した点像からなる線像がスクリーン121−1
の回・糧1−に重畳される。このようにしてスクリーン
12」−に次々とカル/へ7ミラー53の走査により線
像が形成されればビデオ信t′fに応したカラー投写像
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fiSl 4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5iO2Jの絶縁層の薄)1り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!41+!
J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+1R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弘装置
の液体循環システムのブロンク図である。表示素子DE
が長時間、連続駆動されるときは、素イDE内の液層2
は蓄熱により徐々にA第1、て、液体が薄層になってい
る液層2の中に不意にノ入気l[・1が立生することか
ある。この様に蓄熱量か増大するど・′f)の原因とな
りjlTましくない。 そこ−c: 、 +、IJ jjぺ例てlJ、液層2
に於ける蓄8)防くノ、5に1(′J1層2内の1〜体
が表示素fD艮、気化室6341ル化室64の間を・循
環する様にした。 尚、気化室[33の役11はこのような余剰の熱を気化
熱と1〜てイ(いノニること、!:、不測の〕ん気泡の
発生によって生ずる月、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jルに維持させるため減用−L段62か伺加され
る。 気11室63がより紙用であれば、液体のノに全速)°
゛νか増すから、放熱速度がVまること等も減圧「段の
効果である。気化した蒸気は次に液化室64でり′(シ
を系外に放出して油化され、VI環路65を経て 1丁
)ひ表示素f−D E内の液層2に注入される。 従って、試月二「0段62によって減圧状態を肩1持し
なか1し、液層2から循環路65を経て気化室63へ、
す4に、−の気11′、室63から液化室64へ、次い
T’7夜化窒化室4からr+、r u液層2・\と液体
を循環yせ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・′イスの除去、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1表示素、l’ D Eに放熱手段又はペルヂエ効
果素了等からなる冷却手段61を旧設することにより、
叙りの効果を助長することができるので、前述のスクリ
ーン上に拡大さ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几を介在させること
を必須としない。つまり、液体の自然対流により!合体
循環システ1、を構成することができる。 なお、1lt1.層2中に液層加熱布形成期間中に液体
循環系の静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。 メ、減圧手段62は、真空ポンプや電磁Jt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゛)を設けてもよい。 又、熱パルスかノt)体に印加されてから液層2にイ・
図示のitk層加熱加熱部成されるまでの時間を立1、
り時間とIllふことにすると、立上り時間は10Jr
、 s e c 、 l’+: IPjである。逆に、
この液層加熱部が消滅なJ、)Lは消ノζされる時間を
立トリ時間と呼ぶこ2:(こするど、)’l’、 ?”
り時間は速いもので30g5ecである。この様な、立
」ニリ時間、立下り時間は液層2に於りる液温やパルス
印加時間、印加電圧、放熱条件等に左右されるものであ
り、液体の比熱や然flミ導十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、立トリ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が小さいもの程、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(沸点65°C2比熱0.59
9 ’cal/g・deg at 20°Q)、x
チルアルコール(同78℃、同0.58 cal/go
deg at25℃)、n−プロピルアルコール(同
97℃、同0.586 cal/g拳d+4 at
25°C)、イソプロピルアルコール(同82°C1
同0.569 cal/gedeg a+20℃)、
n−ブチルアルコール(同118°C5同0.563
cal/g@deg at 25℃)、ヘキサン(
同126℃、同0,505 cal/g−deg a
t 25°C)、ベンゼ〉′(同80℃、同0.25
cal/g−deg a125℃)、トルエン(同1
10℃、同0 、269c/al/g争deg at
25℃)、キシレン・(同144 、1司0 、38
7 cal/g壷deg at 30’C) 、四
塩化炭素(同り7℃、同0.’207 cal/g
Φdeg at 20℃)、エチレングリコール(同
198°c1同0.5[119cal/g0deg )
、グリセリン(同290℃、同0.569 cal
/g−deg ) ’I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)・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2
0〜25°Cで0.7 cal/g@deg以下であ
る。同一・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、エチルアルコール、エチルアルコール、
四塩化炭素19の低沸点溶媒では高温にすればjl気泡
が生ずるので温度をあまり高くすること1」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ど
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(−r加熱して温度を」二げ
ていっても蒸気泡が生しないので、加熱した液体の温度
勾配を大きくど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℃以上の液体
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。 未発11)はこの他にも表示素子に用いている液層のi
iI述の種類の液体に染料を溶解させて、色々な色を、
t、、J、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4
4.同54、同55、同75、同77、同81.同83
、同1o1.同110、同152、C,I、アシントレ
ンドl、同3、同5、同8、門12、同17、同19、
同22、同31、回32、同37、回41.同47、同
56.同60.同71、同112.同115、同154
、同155、回160、回17エ、同187、C,I、
アシントンドノへイオレント5、同7、同11.C,1
,ダイ+/ りl−バイオレット6、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C
9■、ダイレクトイエロー18、同22、同2゛仁c、
r、アン、トイエロー1、同13、同18、同106、
同186等がある。シアンを呈色する静体に用いる染料
としては、C,1,ダイレクトブルー1、同37、同8
3、同127、同149、同215、同231、C,1
,7ン7)ブルーI5笠が挙げられる。 しかし、たとえ液層をM4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図
において前述したような表示素f−のf+像原理には変
わりない。従って、液層を呈色さセだ時には中−のカラ
ー画像の表示が得られることになる。 まt−、ltり倍加熱部が液層に形成された時(表示、
+; ri、を観察眼を近ずけて見れば、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。 )、1夜層非加熱部の方が液層加熱部より強く1を色し
ているので、その呈色の度合いによっても画像大刀くす
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fは前述
したようなライト/ヘルプ式投写装置を利用してスクリ
ーンL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1−に結像投影しても
画像表示できるものである。 以I−に訂説した通り、本発明に於ては、主要な効果ど
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Of能であるから、高解像度の
画像表示ができる。 (2)3表示画素としての液層加熱部の液層中での存h
;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)1表示素子に於て、液体の循環ジステ11を採用
することによって、ノイズのない良画質の画面を現示す
ることができる。 (4)、多色表示、並ひに、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、素子の耐久性か高くイ6頼性に
優れている。 (6)、広範囲な駆動方式に適応できる。 (7)、へ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、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4<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、法気泡
消滅時のギヤビテーションにより表示素子全破損する恐
れがあるが、本願発明では、ただ中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)、、+5気泡で大小する場合、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1ノ1出
湯所を設ける必要があるが、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
、もし対策を設けるとしても、圧力吸収11り程度で、
大小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トが
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。
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1本発明の応用
例としての表示装置の概要構成図、第9図は本発明の応
用例としての表示装置のプロンク図、第10図は輻射線
による作像信号の入力システムの−・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だめの略画
断面図、第15図は本発明に係る作像方式の−・例の模
式的説明図、@16図及び第17図は発熱素子の各構成
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
図は、ドツト−ライン状発熱素子等の概略部分図、第2
0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子に用いる液体循環シ
ステムのプロ、り図である。 10発熱要、I3 2・液層 3・透明保1:((板 4:照明光5、基板
6:輻射線吸収層Ga 輻射線
7:格r−7+a:第1Ji’i /’
7b:第2Mr−7c、7d:遮光フィルタ
8:反射11り9:圧力吸収11タ lo
:発熱体層11 シ、す=−1/〉・レンズ 11′
:結像レンズ11a: l/ ン7.’
Ilb+集光レンスしン:スイlリーン
13二液層加熱部14−人94光 14′
:光源j5.コー・ルドフィルタ 1B・垂1メツス
キャナーj7:水・17スキヤナー 18.ミラー
19゛ ミラー 20:光変調器21:I
/−ザ光源 22:映像〕口幅1jil路23
+4面駆動回路、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:レーリ
゛ヒーム 28:lλし膜導波路型偏向器 30:ガルバ/′ミラー 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:緑ヂャンネル投射装置 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、48b、48c、・・・・:列導線47a、4
7b、47c、・・・・:行導線48:交叉部
49: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:線像形成光学系 57r:赤色光源57g二
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 1o1:針軸
駆動回路102:列軸駆動回路 +03+行軸選
択回路104列4+I+ Hv択回路 1o5:
両像制御1v1路叶゛表小人r ’l’l’ +M出刷r1人 キャノンI朱弐会社
代 哩 人 若株 忠29 (A) (B)第1図 第 2 図 第 4 閃 第 5 図 第 9 図 第 10 閃 貴り 第 13v!1 第19図 ()5 第 ハ 図 東京都太田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内 0発 明 者 染谷厚 東京都太田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内
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1本発明の応用
例としての表示装置の概要構成図、第9図は本発明の応
用例としての表示装置のプロンク図、第10図は輻射線
による作像信号の入力システムの−・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だめの略画
断面図、第15図は本発明に係る作像方式の−・例の模
式的説明図、@16図及び第17図は発熱素子の各構成
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
図は、ドツト−ライン状発熱素子等の概略部分図、第2
0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子に用いる液体循環シ
ステムのプロ、り図である。 10発熱要、I3 2・液層 3・透明保1:((板 4:照明光5、基板
6:輻射線吸収層Ga 輻射線
7:格r−7+a:第1Ji’i /’
7b:第2Mr−7c、7d:遮光フィルタ
8:反射11り9:圧力吸収11タ lo
:発熱体層11 シ、す=−1/〉・レンズ 11′
:結像レンズ11a: l/ ン7.’
Ilb+集光レンスしン:スイlリーン
13二液層加熱部14−人94光 14′
:光源j5.コー・ルドフィルタ 1B・垂1メツス
キャナーj7:水・17スキヤナー 18.ミラー
19゛ ミラー 20:光変調器21:I
/−ザ光源 22:映像〕口幅1jil路23
+4面駆動回路、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:レーリ
゛ヒーム 28:lλし膜導波路型偏向器 30:ガルバ/′ミラー 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:緑ヂャンネル投射装置 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、48b、48c、・・・・:列導線47a、4
7b、47c、・・・・:行導線48:交叉部
49: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:線像形成光学系 57r:赤色光源57g二
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 1o1:針軸
駆動回路102:列軸駆動回路 +03+行軸選
択回路104列4+I+ Hv択回路 1o5:
両像制御1v1路叶゛表小人r ’l’l’ +M出刷r1人 キャノンI朱弐会社
代 哩 人 若株 忠29 (A) (B)第1図 第 2 図 第 4 閃 第 5 図 第 9 図 第 10 閃 貴り 第 13v!1 第19図 ()5 第 ハ 図 東京都太田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内 0発 明 者 染谷厚 東京都太田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内
Claims (3)
- (1) lIr視尤に刻して透光性を示すit)体より
成る液層と、該液層に近接もl、 <は接触して配置さ
れ該液層の物+1を変化さげ11つ該液層に廓騰が生じ
ないJ’ii Irtに該液層を加熱する輻射線吸収層
とを右する表示4;rと、該表示素子に対して画情報に
応した幅q1線による信−)を人力するイ11号入力f
段と、該液層の511加熱部もしくは加熱部からの反q
1光も1、〈は透過光を遮断するためのフィルタとを備
えたごどを特全とする表示装置。 - (2)遮光するための該フィルタが遮光格子である′1
鴇11請求の範囲第(1)項記載の表示装置。 - (3) ++# 7 、fルタが該液層の加熱部からの
反射光もしく lt透過光を遮光するためのフィルタで
ある特1;1請求の範囲第(1)項記載の表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57182883A JPS5972428A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57182883A JPS5972428A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5972428A true JPS5972428A (ja) | 1984-04-24 |
Family
ID=16126075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57182883A Pending JPS5972428A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5972428A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60214259A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-26 | Takeda Chem Ind Ltd | ヒト癌胎児性抗原の免疫化学的測定法および試薬 |
-
1982
- 1982-10-20 JP JP57182883A patent/JPS5972428A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60214259A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-26 | Takeda Chem Ind Ltd | ヒト癌胎児性抗原の免疫化学的測定法および試薬 |
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