JPS60114830A - 光学素子 - 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】 本発明は新規な光学素子、特には、光変調装置、表示装
置、記録装置および記憶装置等に利用する光学素子に関
する。

現在、各種の事務用機器や計測用機器に置ける端末表示
器、或は、テレビやビデオカメラ川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１画質、解像度
、表示器１′１１の面で銀塩若しくは電子写真法を用い
たハードコピー程瓜のレベルに達していないと言う不満
が残されている。又、ＣＲＴに代わるものとして、液晶
によりドツトマトリックス表示する所謂、液晶パネルの
実用化の試みも為されているが、この液晶パネルに就い
ても、駆動性、信頼性、生産性、耐久性の面で未だ満足
できるものはイ１）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
解決し青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、光変調装置や高解像度で良質
の画像を表示する、駆動性、生ｒ％性、１ｌＩＮ久性、
信頼性に優れた表示装置、記録装置、記憶装置谷に利用
する光学素子を子供することを目的とする。

本発明の光学素子は、疎水部分と親木部分とを有する有
機化合物分子をその構成分子とする！′１１分子膜また
は単分子層累積＋１！ｌ！と該ｄｉ分子膜または、１に
単分子層累積１１りを加熱するための発熱要素とからな
ることを特徴とする。

ｉ）ｖ記発熱要素は、輻射線吸収層および／または発熱
抵抗体であることが好ましい。

以下に本発明に係る表示素子の例を図面に従って説ＩＪ
ｊする。第１図は未発りＪに係る表示素子の断面図であ
り、第１図（Ａ）は透過型の表示よ一７Ｄ　Ｅを、また
第１図（Ｂ）は反射型の表示素子ＤＥを夫々示している
。ｌは基板、２は発熱要素、３は中分子膜または単分子
層累積膜、４は保護用基板である。第１図（Ａ）の透過
型の表示素子の作像原理は、次のとおりである。

作像のためにあるパターンに従い、発熱要素２の所望す
る位置を加熱し、加熱された発熱要素２上の単分子■り
又は単分子層累積膜３の加熱部５において物性変化を生
ぜしめる。この表示素子の基板ｌ側から平行光である照
明光７を入用させると、加熱部５以外の部分を通過する
光と、加熱部５を通過する光とでは屈折率等が異なり、
光路が変化する。この変化を直接、間接にとらえ表示す
る。

第１図（Ｂ）の反射型の表示素子においては、照射光７
を透過型とは逆に保護用基板４側から入用し、単分子膜
又は単分子層累積膜３より基籾ｌ側に設けである不図示
の反射膜によって反射せしめ、加熱部５と加熱部５以外
の部において反射される反射光の光路の変化をとらえ表
示する。

本発明の光学素子の単分子膜または単分子層累Ｍ　ＩＩ
！、！の構成分子としては、分子内に疎水部分と親木部
分を有する有機化合物であれば広く用いることができる
。

このような有機化合物としては、以下のものが例示され
る。

（１）高級脂肪酸 ＣＨ３（ＣＨ２）１４　Ｃ００Ｈ ＣＨ３（ＣＨ２）１６　Ｃ００Ｈ Ｃｔ１３（ＣＨ２）　＋＋＋　Ｃ００ＩＩＣＨ３（０８
２）４　（ＣＨ＝Ｃ’ＨＣ：Ｈｚ）４（ＣＨ２）２　（
：００ＨＣＨｚ＝　ＣＩ（Ｃ１ｈ）ｏ　Ｃ００ＨＣＨ２
＝　ＣＨ（ＣＩ＋２）　ｌ！、Ｃｏｏ）ｌＣＨ２＝　Ｃ
Ｈ（ＣＨ２）２゜Ｃ００ＨＣＨ３（ＣＨ２）１７　ＣＣ
０ＱＨ ＣＨ２ ＣＨ３（ＣＨ２）８　Ｃ−Ｇ−ＣミＣ（ＣＨ２）ＩＩ　
’Ｃ００ＨＣＨ３（ＣＨ２）９　ｃ＝ｃ−ｃ　三Ｃ（Ｃ
）１２）ｏ　Ｃ００）ＩＣｌ３（ＣＨ２）　ｒ□ＣミＣ
−Ｃ壬Ｃ（Ｃ）１２）８　Ｃ００）ＩＣｌ３（ＣＨ２）
１３　０　ミＣ−Ｃ’Ｅ　Ｃ（Ｃｔｈ）ｕ　０００８（
２）シアニン色素 一般式　工 Ｘ−（ｃｏ　＝　Ｃ）ｌ　ｉ、−ｘ’ （式中ＸはＩＩまたは■の基であり、Ｘ′　は■〜Ｘの
基であり、ｎはＯまたは正の整数である）で示されるシ
アニン色素。

（ｌ）　（璽） （荀　ν） いＪ α〕 ＩＩからＸ（７）式中、ＺはＮＲ＋、Ｏ，Ｓｅ、Ｃ（Ｍ
ｅ）２であり、ＹはＨ又は２−　Ｍ　ｅであり、Ｒ１は
Ｃ１〜４のアルキル基であり、Ｒ２はＣｌＯ−３゜のア
ルキル基である。

一般式Ｉで示されるシアニン色素の具体例を以下に例示
する。

（３）アゾ色素 （Ｒ，はＣ０゜〜３ｏのアルキル基である）（４）リン
脂質 レシチン ケファリン スフィンゴミエリン プラスマロゲン （５）長鎖シアルキリアンモニウム塩 Ｕ （ｍは１゜〜３０の整数） 前記有機化合物を用いて単分子膜または単分子層累積膜
を作成する方法としては、例えば、■。

Ｌａｎｇｍｕ　ｉ　ｒらの開発したラングミュア・ブロ
ジエ。

１・法（ＬＢ法）を用いる。ラングミュア・プロジェッ
ト法は、分子内に親水基と疎水基を有する構造の分子に
おいて、両者のバランス（ｋ’ｌ親＆Ｍ　＋１のバラン
ス）が適度に保たれているとき１分子は水面上で親水基
を下に向けて単分子の層になることを利用して単分子膜
または単分子層の累積膜を作成する方法である。水面上
の単分子層は２次元系の特徴をもつ。分子がまばらに散
開しているときは、一分子当り面積Ａと表面圧■との間
に二次元理想気体の式、 ｎ　Ａ　＝　ｋ　Ｔ が成り立ち、“気体ｎｚ　”となる。ここに、ｋはポル
ツマン定数、Ｔは絶対温度である。Ａを１・分小さくす
れば分子間相互作用が強まり二次元固体の“凝縮膜（ま
たは固体膜）゛になる。凝縮膜はカラスなどの基板の表
面へ一層ずつ移すことができる。この方法を用いて、中
分子膜または中分子層累積、膜は例えば次にようにして
９１Ｊ造する。

まず有機化合物を溶剤に溶解し、これを水相中に展開し
、有機化合物を膜状に析出させる。次にこの析出物が水
相上を自由に拡散して拡がりすぎないように仕切板（ま
たは浮子）を設けて展開面積を制限して膜物質の集合状
態を制御し、その集合状態に比例した表面圧■を得る。

この仕切板を動かし、展開面積を縮少して膜物質の集合
状ｊａ″、を制御し、表面圧を徐々に上昇させ、累積膜
の製造に適する表面圧■を設定することができる。この
表面圧をＭ［持しながら静かに清浄な基板を垂直に−Ｌ
ドさせることにより単分子膜が基板上に移しとられる。

中分子膜は以上で製造されるが、単分子層累積膜は、前
記の操作を繰り返すことにより所望の累積度の単分子層
累積膜が形成される。

成膜分子は、前記の有機化合物から１種または２種以上
選択される。

単分子膜又は単分子層累積膜の厚さは３０Ａ〜３００　
ｐＬｍが適しており、特に３０００Ａ　〜３０　ｇ　ｍ
が適している。

単分子層を基板上に移すには、］二述した垂直浸せき法
の他、水平付着法、回転円筒法などの方７ノ、による。

水平付着法は基板を水面に水平に接触させて移しとる方
法で、回転円筒法は、円筒型のノ、（体を水面上を回転
させて単分子層を基体表面に移しとる方法である。前述
した垂直浸せき法では、水面を横νＪる方向に）、（板
をおろすと一層めは親木基が基板側に向いた単分子層が
基板」二に形成される。前述のように基板を」二下させ
ると、各行程ごとに１枚ずつ単分子層が重なっていく。

成膜分子の向きが引上げ行程と浸せき行程で逆になるの
で、この方法によると、各層間は親木基と親木基、疎水
基と疎水）＆が向かい合うＹ型膜が形成される。このよ
うにして作成された単分子層累積１１りの模式図を第２
図に示す。図中、８−１は親水ノ１（，８−２は疎水）
、（である。

それに対し、水平付着法は、基板を水面に木１１′ｔに
接触させて移しとる方法で、疎水基が基板側に向いたｒ
１ｉ分子層が）、（板りに形成される。この方υ、では
、累積しても、成膜分子の向きの交代はなく全ての層に
おいて、疎水基が基板側に向いたＸ型１１りが形成され
る。反対に全ての層において親水ノ１（が基板側に向い
た累積膜はＺ型１１ｆｆｉと呼ばれる。

回転円筒法は、円筒型の基体を水面上を回転させて単分
子層を基体表面に移しとる方法である。

ｒｌｉ分子層を基板上に移す方法は、これらに限定され
るわけではなく、大面積基板を用いる時には、基板ロー
ルから水相中に基板を押し出していく方法などもとり得
る。また、前述した親木基、疎水基の基板への向きは原
則であり、基板の表面処理等によって変えることもでき
る。

単分子１１り、または単分子層累積ｎ々を作成するｍの
ツノ法としては、スパッタリング法、プラズマ重合法、
二分子膜作製法などがある。

基板ｌとして使用することのできるものとしては、ガラ
ス、アルミニウムなどの金属、プラスチック、セラミッ
クなどが挙げられる。第１１）’ｆｌ（Ａ）に示した透
過型の場合には、できる限り耐圧性のある透光性のガラ
スやプラスチック、特に無色乃至淡色のものが好ましい
。また、Ｘ板表面の洗浄が不十分であると、単分子層を
水面から移すとる１１νに、単分子１１りが乱れ、良好
な単分子膜または単分子層累積膜ができないので基板表
面が枯浄なものを使用する必要がある。

保護用ノ、（板４としては、できる限り１耐圧性のある
透光性のガラスやプラスチックが適しており、猫に無色
乃至淡色のものが好ましい。保護用）、（板４を設ける
ことは、単分子ｎりまたは単分子層累積膜の耐久性、安
定性を向上させるためには、好ましいことであるが、成
膜分子の選択によって保護用）、（板は設けても設けな
くてもよい。

完熟要素２は、ドツトマトリックス状（点材列状）、ド
ツトライン状（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？１分子膜又は単分子層累積
膜を加熱するだめのものである。

完熟要素２としては、赤外線などによる幅ＱＪＦＩ加熱
を利用するものや症抗加熱等のジュール熱を利用するも
の等があげられる。前者としては各種の無機あるいは有
機材料、例えばＧｄ・丁ｂ’Ｆｅの合金、カーボン・ブ
ラック等の無機顔料、ニグロシン等の４１機染料、アゾ
系等の有機顔料などが適している。後者としては、例え
ば硼化ハフニウムや窒化タンクル等の金属化合物やニク
ロム等の合金が適している。発熱要素２の１模厚はエネ
ルギーｂ、連動−４４及び解像力に影響を及ぼす。これ
らの観点より、発熱要素２の好適な１１り厚がｔｏｏｏ
〜２０００λである０表示素子が透過型の場合、発熱要
素２は可視光に対して透過性であることが要件となる。

しかし、発熱要素２は、特別に設けなくとも、−に２特
Ｐ１：を具備した基板材料を選択することにより、基板
ｌが発熱要素を兼ねることもできる。

反射膜としては、高融点の金属材料又は金属化合物材料
を用いて金属膜、誘電ミラーなどを！１１分子膜又は単
分子層累積膜３より基板ｌ愉にスパッタリング法、蒸着
法などにより１１１する。反射＋１ｕも発熱要素２回様
、基板１の材料を光を反射しうる材料を選択することに
より、基板１に兼ねさせることもできる。

ノ、（板」−の単分子１１Ｑまたは単分子層累積１１り
は、十分に強く固定されておツノ１（板からのＩｑ＃、
２＋１落を生じることはほとんどないが、接・着力を強
化するＩ」的で、基板と単分子膜またはｔｌｉ分子層累
積１１ｇの１１１１に接着層を設けることもできる。さ
らにＱ’＋分子一層形成条件、ＬＢ７Ｊ、であれば例え
ば水相の水素イオンｅ度、イオン種、あるいは表面圧の
選択等によっても接若力を強化することもできる。

前述した加熱部５における物性変化とは、特に光学的物
性の変化を意味し、たとえば、具体的には、ｌｌｊ分子
膜又は単分子層累ｖ１膜を構成している分子集合体の屈
折率、密度、分極率等の変化および相転移を意味してい
る。たとえば、この中で屈折率について≦゛えば、発熱
要素２の加熱部６の発熱により単分子膜又は単分子層累
積膜３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の時の単分子Ｉ＋！
、！又は単分子層累積膜の屈折率をＮとし、温度（ｔ＋
△ｔ：Ｍｃの１１１丁のこの屈折率をＮ＋ΔＮとすると
、屈折率勾配はΔＮ　／　Δｔ　＝＞−１０４（１／　
℃）　テある。　Ａｉ３折半の変化率、即ち温度に対す
る屈折−４＜変化は僅がであるが、発熱要素の加熱部６
の近辺の単分子膜又は単分子層累積膜３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、この加熱された微小領域の単分子膜又は単分子層
累積膜３の加熱部５はパワーを持ち、屈折率勾配の大の
領域において光は屈折、散乱、回折等する。

発熱要素２の加熱部６が発熱して単分子膜又は単分子層
累積膜３の物性が前述のように変化する程度に加熱され
て一加熱部５が形成される。発熱要素２のその他の部位
は発熱していないのでそれに対応する単分子膜又はＱｉ
分子層累積１１Ｑ３の低温領域の物性の変化はほとんど
なく、その物性は近似的に−・様である。低温領域にお
いても実際には加熱部等からの熱伝導によって、加温さ
れ、光学的物性は変化するであろうが、加熱部の変化か
らみると、相対的に無視できる程度である。

単分子膜又は単分子層累積膜の加熱部５を通過する照明
光７は、この部分に熱的に生じた屈折−ト勾配（グラデ
ィエンドインデックス）によって屈折、散乱、回軸等し
て単分子膜又はｒａｔ分子層累積膜３内を直進せず屈折
して光路変化する。このため、単分子膜又は単分子層累
積膜の加熱部５を通過する照明光７と、そこを通過しな
い照明光７とは、表示素子ＤＥを射出してきた時、１Ｌ
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２の加熱部６が加熱しなくなれば、小分１′〜膜
又は単分子層累積膜の加熱部５は冷却されてなくなり、
表示素子ＤＥから射出する照明光７の方向は全て同じ方
向となる。故に、単分子膜又は単分子層累積１１り３の
加熱部５の高温領域を通過する照的に識別される。

前述の相転移は、温度および圧力などの変化によって生
じる。相転移を起こす温度、すなわち相転移温度（Ｔｃ
）は物質によって固有であり、Ｑｔ分子１１り又は単分
子層累積膜を形成する有機化合物は、Ｔｃ以下で結晶相
であり、Ｔｃ以−１−で液晶相に相転移するものが特に
好ましい。また、Ｔｃは５０〜１００°Ｃのものが適し
ている。例えばジアルキルアンモニウム塩のＴｃは２０
℃〜６０℃である。・般的にＴｃは、アルキル鎖長とと
もにＴｃは上昇する。第３図はジアルキルアンモニウム
塩の場合の相転移現象を模式的に示したものである。前
述のごとく、屈折率変化は温度変化に近似的に比例する
が、Ｔｃの前後では顕著に屈折率は変化する。したがっ
て加熱温度をＴｃ以上に設定することがより好適である
。勿論、Ｔｃ以下で十分な屈折率変化が得られればＴｃ
以上に設定する必要がないことはごうまでもない。

さらに累積膜の構成分子を適当に選ぶことによって結晶
相から液晶相に、又はある種の液晶相からある種の液晶
相に相移転することによって光散乱ないし不透光を呈す
る。このような光散乱などの相転移による屈折率以外の
物性変化も作像に用いることができる。

本発明に係る表示玉子は一定の照明条件（例えば、平行
光による照ｔｒｒｘ）の下では直視表示もｔｒｆ能であ
るが、後述の結像光学系とのＭ１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。透過型の表
示素子の直視表示の場合、単分子１１り又は単分子層累
積膜の加熱部５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づき表示画素の
識別ができる。相転移による光散乱を利用すると、直ヰ
見表小はより簡単で効果的である。

反射型の表示素子と後述の結像光学系との組合わせの場
合、単分子膜又は単分子層累積膜の加熱部５の結像光学
系による結像位置と発熱要素２によって加熱されていな
い（発熱要素２によって中分子膜又はｅｌｉ分子層累積
１１Ｑ３が予熱されている場合も含む）単分子膜又は単
分子層累積膜３の低温領域の部分（以下、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１１
ｔＳ点に反転させて表示することもできる。後述の＆！
Ｉ像光学系を用いない場合には、表示素子の表４＜効果
を増すために照明光７として平行光を用い、後述のよう
な遮光格子をイ１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２は単分子１１り又
は単分子層累積）模３と直接接し、て中分子膜又は巾分
子層累積＋１Ａ　３を加熱しているが、単分子膜又は単
分子層累積膜３の近辺に発熱要素２を配置し熱伝導加熱
により単分子膜又はｒｌｔ分子層累積膜３を加熱しても
よい。

たとえば、第１図（Ｂ）において、発熱要素２が光を反
射しない場合、中分子膜又は単分子層累積膜３と発熱要
素２との間に光反射性の金属膜、誘電ミラー等を介在さ
せてもよい。

なお、第１図では、説明をわかり易くするために表示素
子ＤＥに入射する光束を平行光としたが、特に平行光に
かぎるものではなく、本質的には表示素子ＤＥに入射す
る光が発熱要素２つ加熱部６の発熱によって光路中に単
分子膜又は単分子層累積膜３の高温領域、すなわち加熱
部５が形成されることにより、加熱部５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４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断面図であり、第４図（Ａ
）は透過型の表示素子を、第４図（Ｂ）は反射型の表示
素子を各々示している。

図に於て、９は輻射線ｌＯを吸収して発熱する輻射線吸
収層、３は単分子膜又は単分子層累積１１り、４は保護
用基板を示す。

なお、第４図（Ｂ）に示されている反射型の表示素子Ｄ
Ｅに於て、１１は表示に利用する照明光７を反射するた
めの反射膜、１２は単分子膜又はｒａｔ分子層累積ＩＩ
Ｓ？３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１１、発熱体層１２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′て設けられる。たとえば、単分子１１り又
は単分子層累積Ｉ？２３が加熱された詩、輻射線吸収層
９が光反射性を有する時には反射膜１１は用いられない
し、単分子膜又は単分子層累積１１ＱのイＩ機化合物成
膜分子のＴｃが低く輻射線ｉｏの輻１１１４！１ａ吸収
層９への照射のみによる輻射線吸収層９の発熱のみで充
分応答性良く、申分（’　ｌＩＩ、！又は申分子層累積
膜３が加熱されて加熱？Ｂ５が形成される場合は、発熱
体層１２は設（大られない。また、輻射線強度が充分に
強い場合も発熱体層１２は不要である。但し１発熱体層
１２については後述するので、第４図（Ｂ）においては
発熱体層１２はないものとして説明する。また、発熱体
層１２は必要に禽じて第４図（Ａ）に示されている透過
型の表示素子にも設けられる。輻射線吸収層９は幅０１
線１０、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のよって溶融し難いものでな
ければならない、この輻射線吸収層９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９自身は脱厚数終程瓜なので、概して支
持機能に乏しいから、不図示のガラスやプラスチック等
からなる輻射線透過性支持板をノ＾板として付加するの
が一般的である。単分子膜又は単分子層累積１１り３を
構成する有機化合物には前述のような種類があり、一般
的に可視光線に対して透光性を有するものが適している
が赤外線等の輻射線ｌＯに対して透光性であるか否かは
問わない。１３は格子で、ｔｌｉ分子膜又は単分子層累
ｉ？ｔｌｌ！Ｊ３が加熱されていない時、表示素子に人
、灯して透過型の表示素子を透過したり、反射型の表示
素子によって反射されて表示素子から射出する照ＩＪＪ
光７を遮光している。このように構成された表示素子Ｄ
Ｅに対して、図面右方から輻射線（＃に、赤外線）１０
を照射すると、輻射線吸収層９′の対応点が発熱する。

この様にして輻射線吸収層９の１部が９．熱すると、こ
れに接しているかもしくは近接している部分の中分子・
膜又は単分子層累積膜３は熱伝導によって加熱され、温
度が上昇して、その物性が加熱前より変化し、単分子膜
又は単分子層累積膜ｉの高温領域の加熱部５が形成され
る。この加熱部５を通過する照明光７は、加熱部５を通
過する時、第１図に於て１ｉｉ７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
ＩＪＩ光７の少なくとも一部は表示素子ＤＥを射出した
時、格子１３の開口を通過する。一方、加熱部５を通ら
ない照ＩＪＪ光７は全て格子１３によって遮光されるの
で、この格子１３を介して表示素子ＤＥを見た場合、加
熱ｔｆ＆５が形成された単分子膜又は単分子層累積膜の
部分を通過する照明光と非加熱部を通過する照明光７と
が識別される。

勿論、非加熱部を通過する照明光１が、格子１３の開１
」を通過するようにすれば、加熱部５が形成された時に
、この部分を通過する照明光７は格子１３によって遮光
されるので、１１９明光７が通過しない格子１３の開口
もあり、前述の例の逆の形！と；の表示素子も可能とな
る。

格子１３がない場合でも、単分子膜又は単分子層累積＋
１！Ｊ　３の加熱部５を通過する照明光７の方向と、非
加熱部を通過する照明光７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７は識別される。

尚、表示素子ＤＥに対して輻射線１０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！就射すること
もできるし、レーザ光源′藩利用して、會Ｉコ射線１０
をビームとして多数のビームをドツト状に一括して照射
することもできるが、ｌビーム又はｌラインビームを輻
射線吸収層９上に走査させる方法をとることもできる。

又輻射線１０を照射する・・方向は、第４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、保護用基板４及び単分子膜又は
単分子層累積膜３を輻射線ｌＯが透過する場合には、輻
射線ｌＯを図面左方から照射することも可能である。尚
、表示の消去は単分子Ｉ＋！、！又は単分子層累積膜３
の加熱部５の冷却によって自然に為される。

尚、以」二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４図の輻射線吸
収層９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子を近接若しくは接触させ
て単分子膜又は単分子層累積膜を伝導加熱する様に変形
することも可能である。

木発明では、表示画素の識別効果を更に高める為に、輻
射線吸収層９と単分子膜又は単分子層累積膜の間に前述
したようにｎ（視光線の反射１１／、！１１を別途、介
在させることもできる。斯かる反射１１り１１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。

木発明に於て有効な表示を得るためには単分子膜又は単
分子層累積膜３の輻射線吸収層９と接する面及びその近
傍が加熱される必要があるが、その加熱が単分子膜又は
単分子層累積Ｉ１５！３の保護用基板４に接する面及び
その近傍にまで及ぶことは要件ではない。しかしながら
、単分子膜又は単分子層累積膜３の輻射線吸収層９の加
熱面に接する面及びその近傍の温度が周辺領域の単分子
膜又は単分子層＋Ｊｌ積膜３の温度より高い程、表示素
イＤＥの表示のコントラストは向」ニすることが実験の
結果判った。更に、これを積極的に利用すれば、単分子
膜又は単分子層累積膜３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１１丁能にな
る。

尚、輻射線吸収層９」−に輻射線１０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ｌＯのスポット径（直径）は０．５ＰＬ−１００に
位が適当である。

しかしながら幅２■長さ１Ｏｆｆｌｆｆｌの矩形状の光
束の輻射線ｌＯで輻射線吸収層９を黒用しても表小像は
得られるものである。本発明の詳細な説明に於てしばし
ば用いる単分子膜又は単分子層累積膜の加熱部５とは後
者の範囲も含むものである。

もっとも、単分子膜又は単分子層累積膜の加熱部５が微
小でなくとも加熱面の温度が一様でないために加熱部５
に於ける光の光路の方向と非加熱部に光の光路の方向に
差異が生ずれば識別効果は生ずる。

したがって、本発明に於ては、ｒｌｌ、分子−膜又はｔ
ｐ分子層累積膜の加熱部５を微小範囲に限定するもので
はない。

本発明においては、第４図（Ｂ）に示されているように
、表示画素としての単分子膜又は単分子層累積膜の加熱
部５の形成速度を大いに速めるために１反射膜を用いな
い場合は、表示素子ＤＥの輻射線吸収層９と単分子膜又
は、単分子層累積膜３との間に、反射膜を用いる場合ぼ
、幅ｍ線吸収層９と反射膜１１との間にジュール熱によ
って発熱する発熱体層１２を設け、所定の単分子膜又は
単分子膜累積膜を予熱することが望ましい場合もある。

尚、この時、輻射線吸収層９或は反射膜１．１が導体で
ある場合には、これ等と発熱体層１２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１２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や格子状発
熱体（何れも不図示）等が好適である０発熱体層１２が
線状発熱体の場合、この幅方１ｉ１０へ於て発熱部は微
小であδから良好な表示結果が得られるものと思われる
。このとき輻射線ｌＯの輻射線吸収層９への照射と発熱
体層１２による単分子膜又は単分子層累積膜３の加熱と
を同期さとができる。

又、本発明に於ては、単分子膜又は単分子層累積膜に直
接、腐蝕性の構成要素が接触する様な表示素子の構成は
、素子の寿命を低下させることになるので、避けるべき
である。単分子膜又は単分子層累積膜に腐蝕性の構成要
素が接している構成では、化学腐蝕、熱酸化等が生じて
表示素子が損傷又は劣化する場合が大きいからである。

従って、この様な場合には、単分子膜又は単分子層累積
膜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Ｉや耐熱性プラスチック稼を挙げること
ができる。この保護膜を反射膜がその機能を兼ねること
もある。

なお、輻射線吸収層９として金属等を用いるときは、こ
れは、一般に、基板としての輻射線透過性支持板上に成
ｊ模されるのが普通であるから、輻射線吸収層９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９の輻射線吸収率が完全でない場合には
、これに輻射線ｌＯ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９の輻射線ｌＯの吸収
率を著しく高めることもできる。

次に第５図および第６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ｔ＋　＞は光を
制御あるいは調部するものの意であり、従って、独立し
た光源からの光を適当な媒体（本発明の場合、表示素子
の単分子膜又は単分子層累積ｌｌｌ２）で制御してスク
リーン上に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イに比べると原理的には、使用
する光源を強くすることにより表示画面のサイズと明る
さをいくらでも増加できるので、４．￥に光！１１を必
要とする大画面ディスプレイに適している。

そのうち、第５図に示すものは、シュリーレンライトバ
ルブとも呼ばれているもので、入力信号に応じて制御媒
体である単分子膜又は単分子層累積膜に光９Ｍ折角、回
折角あるいは反射角の異なるパターンあるいは錯乱によ
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５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１３ａの角スリットの像はシュ
リーレンレンズ１４によって第２格子１３ｂ各バーの上
に遮光されるように夫々結像するように配置されている
。シュリーレンレンズ１４と第２格子１３ｂとの１１１
１におかれた透過型の表示素子ＤＥ（７）媒体としての
単分子膜又はｒＰ。

分子層累ａ膜が加熱されておらず、その物性（例えば、
１ｍ折率）が一様に平滑であれば、第１格子１３ａを通
過した入射光はすべて第２格子１３ｂにより遮られてス
クリーン１５に到達しない。しかし、表示素子ＤＥの単
分子膜又は単分子層累積膜３の一部が発熱要素により加
熱されて高温になり単分子膜又は単分子層累積膜の加熱
部５が形成されると、そこを通過する光の光路が前述し
たように変化するので、そこを通過した入射光１６は第
２格子１３ｂで遮られることなく第２格子１３ｂの間隙
（開口）を通ってスクリーン１５到達する。従って、表
示素子ＤＥの単分子膜又は単分子一層累積膜の加熱部５
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１５に結像するように結像レンズ１７を配置すれば、
表示素子ＤＥの単分子膜又は単分子層累積膜の温度変化
量に対応した明暗像がスクリーン１５上に得られる。な
お、これに用いられる第１及び第２格子１３ａ及び１３
ｂの閉口は線状、点状の如何を問わない。

第６図は透過型ライトバルブ式投写装置のＩｌ！を略構
成図であり、透過型の表示素子に対する信ｔ）入力手段
の配置例を示している。１３ａは第１格子、ＤＥは透過
型の表示素子、１４はシュリーレンズ、１３ｂは第２格
子、１７は結像レンズ、１５はスクリーンで、これらの
構成は第５図の表示装置の構成に類似している。不図示
のレーザー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）１０の信号光は水平スキャナー１８−
とじての回転多面鏡によって水平走査され、レンズ２０
を介し、垂直スキャク−１９としての回転多面鏡、又は
ガルバノミラ−によって垂直走査され、コールドフィル
タ２１によって反射されて第４図（Ａ）に示した透過型
の表示素子での輻射線吸収層９に結像し、′単分子膜又
は単分子層累積膜をドツトマトリックス状に加熱して単
分子膜又はｔｉ分子層累積膜の加熱部５の２次元像を形
成する。一方、第１格子１３ａを通過した入射光１６は
コールドフィルタ２１を通過するので、第５図に於て前
述せるメカニズムによりスクリーン１５」二に、表示素
子ＤＥの単分子膜メはｒｌを分子音素４」へ膜の加熱部
５に対応した２次元の可視像を形成するものである。本
図に於て用いられる表示素子ＤＥの輻射線吸収層は可視
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、半導体レーザアレイ又は発光タイオードアレイ（
ライン状に並べられたもの）を用いれば、水平スキャナ
ーは省略される。又コールドフィルタとガルバノミラ−
とを共用しても良い。

第７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。

２２は映像信号を発生する映像発生回路、２３は映像信
号を制御してこの信号を映像増幅回路２４及び水平、垂
直駆動回路２５に与えるための制御回路、２６はレーザ
光源、２７はレーザ光源からのレーザビームを映像増幅
回路２４からの信号に従って変調する光変調器、光変調
器２７により変調された光は、水平スキャナー１８もし
くは垂直スキャナー１９に入射する。また、水平スキャ
ナー１８、垂直スキャナー１９は水平及びｄｉ直駆動回
路２５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２２より出力された映像信号は制御回路２
３を介して映像増幅回路２４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２７は駆動し、レーザ光
＠ｉ２ｅより出射されるレーザビームを変調する。一方
、制御回路２３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？５を介して夫々水平スキ
ャナー１８及び垂直スキャナー１９を駆動する。このよ
うにして表示素子ＤＥの単分子膜又は単分子層累積膜内
に熱的二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２２に代えて受信機を用いればよい。

第８図は、本発明に係るカラー表示素子の例であり、説
明の便宜ヒ、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断面図で示しである。９は輻射線
吸収層、１１は反射Ｉ＋！、！であり、本図の上半分に
示した透過型の表示集子には設けていない、、２８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５２−１３０９４号公報
及び特公昭５２−３６０１９号公報に於て詳しく説明さ
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。３はｒｉ分子膜又
は単分子層累積膜、４は保護用基板でカラーモザイクフ
ィルタ２８を除き表示素子ＤＥを構成する要素について
は第４図に於て説明した通りである。

図示例に於て、カラーモザイクフィルタ２８の赤色フィ
ルタ部（Ｒ）に接する単分子膜又は単分子音累積膜３は
輻射線１０を吸収した輻射線吸収層９により熱伝導加熱
され、この上に単分子膜又は単分子層累積膜の加熱部５
が生ずると、反射膜１１により反射されるか、もしくは
輻射線吸収層９を透過してきた平行照明光７は単分子膜
又は単分子層累積膜の加熱部５を通過することにより、
前述のようなメカニズムにより、破線で示したような加
熱部５がない場合に通過し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、表示素
子ＤＥ外に射出してくる。白色光が赤色フィルタ部（Ｒ
）に入射した場合、表示素子ＤＥから出てくる透過光も
しくは反射光は、赤が視覚される光（以下、赤色光とい
う）のみである、青色フィルタ部（Ｂ）及び緑色フィル
タ部（Ｇ）を通過してくる光についても赤色フィルタ部
（Ｒ）を通過する前述の光の進路と同様である。但し、
第８図の場合、緑色フィルタ部（Ｇ）ついては、加熱部
５を通過しない場合の光線のみ図示しである。また、入
射光が白色光の場合、青色フィルタ部（Ｂ）を通過して
きた光は、青が視覚される光（以下、青色光という）の
みであり、門だ緑色フィルタ部（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。この単分子膜又は単分子層累積膜の加熱部５を通過
してくる光の方向に向って、表／ＩＱ素子ＤＥを見た場
合、不図示の観察者は、加色法による８疑似カラーを視
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２８の赤色フィルタ部（Ｒ）、緑色フィルタ部
（Ｇ）、＋’ｒ色フィルタ部ＣＢ）に於て同時に単分子
膜又は単分子層累積膜３を加熱して加熱部５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４図に於て説明したように、表示素子ＤＥ
の前面に不図示の遮光格子を配置することにより、表示
素子ＤＥから出てくる光の内、単分子膜又は単分子層累
積膜の加熱部５を通過してくる光のみを不図示の遮光格
子の開口に通すことにより、更にＩｉＪ瞭な加色法によ
る擬似カラー表示をうることができる。

第９図は１本発明に係る別の表示素子の断面図であり、
第９図（Ａ）は透過型の、また第９図（Ｂ　）は反射型
の表示素子を夫々示している。

図に於て、３は単分子膜又は単分子層累積膜、４は保護
用基板を示し、これ等は第１図にて説明したものと同じ
機能を持つ要素である。２９は熱伝肴性の絶縁層であり
、この両面には、発熱’Ａ’　Ｊとしての複数の発熱抵
抗線３０．３１が、カーいに絶縁層を挟んで交叉する様
にマトリックス状に２次的に配列しである。ｌは、これ
等発熱抵抗線３０．３１及び絶縁層２９の支持板として
の基板である。第８図（Ａ）に示した透過ｌの表示素子
ＤＨの場合は、これら発熱抵抗線３０．３１、基板ｉ及
び絶縁層２θは透明であり、たとえば発熱抵抗線３０．
３１はインジウム・ティン・オキサイドの透明薄膜から
構成されている。そして、これらの表示素子ＤＥに於て
は、所定の発熱抵抗線３０．３１が共に選択され発熱し
たときのみ、両者の交叉領域に於て単分子膜又は単分子
層累積膜３中に表示１１丁能な高温領域の加熱部（不図
示）が形成される様、設計しである。また、第４図にお
いて前述したように反射膜１１は必要に応じて設けられ
る。

次に第１θ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、０′５９図で説明し
たのと同様の詳細構成を持つ。この表示素子ＤＥはＸ文
、　Ｘｍ、　Ｘｎ、　Ｘｏ、　Ｘｐの釘軸の発熱抵抗線
（これらを行線と呼ぶ）とＹｃ　、　Ｙｄ　、　Ｙｅの
列軸の発熱抵抗線（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
続されており、他方は夫々エミッタ接地されてトランジ
スタＴｒ１〜Ｔｒ３のコレクタ側に接続されている。行
線Ｘｉ　、Ｘｍ、Ｘｎ、Ｘｏ、Ｘｐニ順次、加熱用゛ｉ
Ｅ流パルスを印加すると、これ等の行線に対応する中分
子膜又は単分子層累積膜（不図示）が順次、線状に加熱
されるが、このとき、加熱の程度を単分子膜又は？ｉ分
子層累積膜の加熱表示の閾値以下になるように設定しで
あるので、単分子膜層は単分子層累積膜中に加熱表示用
の高温領域の加熱部は発生しない。一方、加熱用電流信
号の印加に回期させなから、エミッタ梓他されたトラン
ジスタＴｒＩ−Ｔｒ。

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Ｔｒｌ　〜Ｔｒ３をオンすることにより、これらトラ
ンジスタＴｒｌ〜Ｔｒ３と夫々接続している＼列線Ｙｃ
、Ｙｄ、Ｙｅに対して、所定のビデオ信号を印加する。

このビデオ信号の印加によって、列導線Ｙｃ、Ｙｄ、Ｙ
ｅに対応する単分子膜又は単分子層累積＋１！ｌ！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ｔｌｊ、分子膜
又は単分子層累積膜の加熱の程瓜が加熱表示の閾値を越
える。選択された行線と列線の交叉部分に中分子膜又は
単分子層累積膜加熱部５が形成される。

なお、以上の例において、駆動方式を次の様に変えた場
合にも、全く同様に作像することができる。即ち、行線
にビデオ信号を印加し、列線に加熱用電流信号を印加す
る様に変形しても、効果は全く同じであ条。このように
第９図に例示した表示素子ＤＥは、マトリックス駆動を
も可能とするものである。表示素子ＤＥの単分子膜又は
単分子層累積１１りの厚きが非常に薄い場合、」−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
用基板側と基板側の両方に設置することにより、以トの
効果が発生する。

（ｐ　製作工程が簡単になり、歩留りが向１ニする。

（？）　単分子１１り又は単分子層累積膜を両側から加
温するので、熱効率が良い。

等である。

発熱抵抗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１（板ｌ（第９図
）を代用することが可能である。なお、内借ｔ５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一］−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
９．などの良導体で構成する方が好ましいと言えるが、
その分、製造工程が複雑になる欠点はある。

又、第１０図々示例の如きマトリックス駆動を行なうの
に好適な表示素子を構成するための発熱要素としての発
熱素子の他の例に就いて第１１図により説明する。

第１１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。図に於いて３２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（１１
られる。図示されていないが、この抵抗層３２は、勿論
、図面下方にも延在している。又、３３ａ、３３ｂ、３
３ｃ、３３　ｄは何れも列導ｔｒＱ−ｃあり、３４ａ、
３４ｂ、３４　ｃ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ＩＩＩられる（なお、言及していないが、導線は
Ｓｉ０２の絶縁膜“（不図示）によって被覆されるのが
一般的である）。図示発熱；＋：ｒ−に於いて、例えば
、列導線の３３ｂと行導線の３４ｃが選択されてこれ等
に共に電圧が印加されたときには、両者の交叉部３５に
対応する抵抗層３２の一部に通電が為されて発熱する。

この様にして、行導線及び列導線を任意の（行・列）交
叉部を発熱させることができる。

従って、図示発熱素子を第９図の発熱抵抗線３０．３１
及び絶縁層２９からなる発熱要素としての発熱素子のか
わりに組込んだ表示素子に於いては、第１θ図〃示例と
同様なマトリックス駆動方式によって、ドツトマトリッ
クス画像の表示が可能である。

ところで、第１１図に示した発熱素子に於いて、発熱抵
抗層３２を、行導線３４と列導線３３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１２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トーク
の発生を実質的に防止することができる。

第１１図の例に於いては、行導線３４ａ、３４ｂ・・・
（以下、行導線３４という）と列導線３３ａ、３３ｂ・
・・（以下、行導線３３という）はＳｉＯ＋、　Ｓｉ３
Ｎ＋　等の絶縁膜（不図示）を介して配設されるが、行
導線３４と列導線３３の交叉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３２ａ、３２ｂ、・・・
（以下、発熱抵抗体３シという）が埋めこまれている。

次に第１３図に於いて斯かるｗＳ１２図に示した発熱要
素としての発熱素子を第９図に示した発熱抵抗線３０．
３１及び絶縁層２９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ッ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３６は釘軸駆動回路３７ａ
、３７ｂ・旧・・（以下、材軸駆動１ｊ＋１路３７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３７の各出方端子は夫々の行導線３４
と結合している。出力端子と行導線３４の結合のしかた
は様々あるが、本明細書に於ては基本的な態様について
説明するため、出方端子は行導線３４の個数だけあり、
一つの出方端子は−の行導線と結合しているとする。

動軸選択回路３８、動軸駆動回路３９ａ、３９ｂ、・・
・・・・（以下９列軸駆動回路３９という）及び列導線
３３相互の関係についても同様である。画像制御回路４
゜は釘軸選択回路３６及び動軸選択回路３８と信−）線
により電気的に結ばれている０画像制御回路４ｏは画像
制御信号を出力することによって、釘軸選択回路３Ｂが
どの杆軸を選択すべきかを指令し、動軸選択回路３８に
対しても同様である。即ち、画像制御回路４０からの画
像制御信号によって杆軸逍択回路３６は釘軸駆動回路３
７のいずれかを介して特定のｆｉ軸（行導Ｍ）を選択（
スイッチ・オン）する。例えば、釘軸選択回路３６が行
導線Ｘｐを選択すればＸｐ行選択信号を発し、それを受
けて釘軸駆動回路３７Ｘｐは、行導線Ｘｐに対しても杆
軸駆動信吟を人力する。一方、画像制御回路４０からの
画像制御信号の一つであるビデオ信号が動軸選択回路３
８に人力されると、その指令を受けて動軸選択回路３８
は所定の動軸（列導線）を選択する。例えば、夕１輔選
択回路３８が列導線Ｙｅを選択すれば、動軸駆動回路３
９Ｙｅは動軸選択回路３８から発せられたＹｅ列選択信
号を受けて列導線Ｙｅをスイッチ・オン（導通）状態に
する。杆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１行導線Ｘｐと列導線Ｙｅの交叉点（選択点
、　ＸｐφＹｅ）にある発熱抵抗体に電流が流れ、ジュ
ール熱が発生し、不図示の単分子膜又は単分子層累積膜
に加熱部が形成される。非選択点にもリーク電流は流れ
るが単分子膜又はｔｒ分子層累積膜の加熱部形Ｊ＆電流
値以下であるので、単分子膜又は単分子層累積咬に加熱
部は形成されない。また、発熱抵抗体にダイオード機能
を持たせることにより、リーク電流をさらに微弱にする
ことができる。このように第７図に於て説明したと同様
に、第１３図に於ても、材軸駆動信号で線順次走査し、
かつそれに同期して動軸選択信号を出力し、動軸駆動回
路３９を介して選択された列導線３３を導通状態にする
ことにより２次元の画像表示を行うことができる。尚、
動軸選択回路３８はビデオ信号による指令を受けて動軸
選択信号を出力するものである。この時、発熱抵抗体を
流れる電流の向きは問わない。このような、行、及び動
軸選択回路３６、３８と行、及び動軸駆動回路３７．３
９とはシフトトランジスタやｌ・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、以上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４図（１３）に於て前述し
たように第９図（Ｂ）に示した構成の表示素子ＤＥにも
、必要に応じて単分子膜又は単分子層累積膜３と反射膜
もしくは単分子＋１Ｑ又は単分子層累積３と発熱素子（
たとえば、その内の発熱抵抗線３０）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単
分子膜又は単分子層累Ｍ１膜とそれらとの反応腐蝕を適
宜防＋１７゜することもできる。

また、第８図に示したカラーモザイクフィルタの赤色フ
ィルタｆｆＢ（Ｒ）や緑色フィルタｆｍ　ＣＧ）や青色
フィルタ部（Ｂ）を、適宜、発熱要素としての発熱素子
の発熱部（たとえば第９図に示した表示素子［ＩＥに於
ては、発熱抵抗線３ｏと３１の交叉点部、また、第１２
図に示した発熱素子においては、発熱抵抗体３２の部分
）上に夫々あわせて配列して設けることによって、第８
図々示例と同様な構成を採用することにより、第９図、
第１２図に示した発熱素子を夫々用いた表示素子で、第
８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。

このようなマトリックス駆動型の表示素子は第５図及び
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
。

本発明はこの外にも単分子膜又は単分子層累積膜を構成
する有機化合物成膜分子に色素分子を結合させて、様々
の色表示をすることができる。

さらに、感光性分子、強誘電性物質、錯体等の機能性分
子と表面活性物質との結合によって、光、電気、イオン
等によって制御することができる単分子膜又は単分子層
累積膜を有する光学素子を得ることもできる。

本発明の主要な効果はまとめると以下の通りである。

（１）微少な単分子膜又は単分子層累積膜の加熱部の１
（パ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）表示画素としての単分子膜又は単分子層累積膜の
加熱部の存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）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。

（０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。

（５）広範囲な駆動方式に適応できる。

（８）ラングミュア・プロジェット法を用いて単分子−
膜又は単分子層累積膜を作製できるので、大面積化が極
めて容易に図れる。

（７）液晶のような液体を用いないので、製作が容易で
あり、かつ安全である。

（８）相転移温度はそれ程高くないので、表示素子等に
用いる重力が少なくて済み、それだけ電源部、即ち光変
調り置や表示装置を小型化できる。

（８）本発明に係る光学素子は、表示装置への応用に限
らず、電子写真等に用いられる光変調製置への応用も可
能である。

（ｌＯ）単分子膜又は単分子層累積膜の相転移を利用す
る場合において累積膜構成分子の構造によっては、相転
移した状態を長く保持するものもある。このような場合
には、本発明に係る光学素子は記録装置（材料）、記憶
装置（材料）として利用することもできる。

本発明を更に具体的に説明するために、以下に実施例を
あげる。

実施例１ 第４［ｆｆ１（Ａ）に示す構成の表示素子を以下のよう
にして製造した。

５０ｍｍ角のガラス基板表面−ににスパッタリング法に
より膜厚１５００Ａ　（７）　Ｇｄ　−Ｔｂ　＠Ｆｅ　
（ガドリニｌ’７　Ａ　”　７−ルピウム・鉄）層を付
着して、輻射線吸収層９を形成した。このＧｄ　ｅ　Ｔ
ｂ’ｓ　Ｆｅ層の酸化を防１ユするため、その上に５ｉ
０２保譜膜で被覆した。次に、Ｌ　Ｂ　ＩＪ５！製作装
置の水面上にアラキシン酸カドミウｌ−単分子膜を形成
し垂直浸積法により、５ｉ０７膜の表面Ｊ−に１１り厚
１０ｇ脂のＹ準累積膜を（；４着形成しそのにに保護用
基板４としてガラ、ス基根を被せた。さらにａｔ萱曙基
板４の外側表面に密接ないし近接して５木／　ｍ　ｍの
線状格子を設置した。輻射線熱源として、波長８３０ｎ
ｍを発光する半導体レーザーを使用した。適当な透過照
明下で駆動させると、所定の表示効果があることを確認
した。

実施例２ 第９図（Ａ）に示す構成の表示素子を以下のよう靴して
製造した。

５０ｍｍ角のガラス基板表面に、膜厚１５００Ａのイン
ジウム・ナインｅオキサイド（Ｉ・Ｔ・０）をスパッタ
リング法によりつけた。次にフォＩ・エンチング法によ
り、１０木／ｌ！１ｍの線状パターンを形成して、透明
発熱抵抗線３１を得る。なお、Ｉ−Ｔ−０のエツチング
液としては、塩化第二鉄水溶液と塩酸の混合液を用いた
。次に、透ＩＪＩＪ発熱抵抗線３Ｉが設置されたガラス
基板表面に、膜厚２００ＯＡの５ｉ（ｈｌｌＱをスパッ
タリング法にょリ付着して絶縁層２８を形成した。さら
に、その上に、膜厚１５００λの■・Ｔ・０を付け、フ
ォトエツチング法により透明発熱抵抗線３０を前記透明
発熱抵抗線３１と直行するように形成した。

次に、ＬＢＩＩＪ製作装置の水面上にアラキシン酸カド
ミウムの単分子膜を形成し、垂直浸せき法により、Ｓｉ
０２膜の表面上に膜厚１０Ｉｉ、ｍのＹ型巣ＪＪＩＬＩ
ＩＱを形成しその上に、保護用基板４を被せた。

上述の透過照明光学系の下で動作させると、所定の表示
効果を得た。

【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ）は、未発ＩＪに係る透過型の表示素子の断
面図、第１図（Ｂ）は、本発明に係る反射型の表示素子
の断面図、第２図は、単分子層累積膜の模式図、第３図
は、単分子層累積膜における相転移現象の模式図、第４
図は本発明に係る表示素子の作像原理の説明図であり、
第４図（Ａ）は、透過型表示素子の場合、第４図（Ｂ）
は１反射型表示素子の場合である。第５図、第６図は本
発明に係る表示素子を組み込んだライトパルプ式投写装
置の概略模式図である。第７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。 第８図は、本発明に係るカラー表示素子の断面図、第９
図は、本発明に係るマトリックス駆動型の表示素子の構
成例を示す断面図であり、第９図（Ａ）は、透過型表示
素子、第１１図、第１２図は発熱素子の各構成例を段用
するための外観部分斜視図、第１３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である。 ＤＥ＝表示素子 ｌ二基板 ２二発熱要素 ３：単分子膜又は単分子層累積膜 ４：保護用基板 ５：単分子膜又は単分子層累積膜の加熱部６膜発熱要素
の加熱部 ７：照明光 ８−１＝親木基 ８−２：疎水基 ９：輻射線吸収層 １０：輻射線 ｌに反射膜 １２：発熱体層 １３：格子　１３ａ：第１格子 １３ｂ　：第２格子 １４：シュリーレンレンズ １５ニスクリーン １６：入射光 １７：結像レンズ １８二水平スキヤナー ２０、レンズ １９：垂直スキャナー ２１：コールドフィルタ ２２：映像発生回路 ２３：制御回路 ２４：映像増幅回路 ２５：水平駆動回路、垂直駆動回路 ２Ｇ：レーザ光源 ２７：光変調器 ２８：カラーモザイクフィルタ ２９：絶縁層 ３０．３１：発熱抵抗線 ３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、−：発熱抵抗層１発熱
抵抗体３３．３３ａ、３３ｂ、３３ｃ・−：列導線３４
．３４ａ、３４ｂ、３４ｃｍ　：行導線３５：・・・・
・・交叉部 ３６：・・・・・・材軸選択回路 ３７．３７ａ、３７ｂ−：材軸駆動回路３８：列軸選択
回路 ３９．３９ａ、３９ｂ・・・：列軸駆動回路４０二画像
制御回路 図１１の浄書（内１″Ｊ２に変更な乙）第１図 第　２　図 弗　３　図 Ｚ （Ａ）　ＣＢ） 第・Ｚ　図 図面の浄書（内容に変更なし） 賃５図 第６図 図面の浄さく内容に変更なし） 第　８　図 第９図 手続補正書（方式） 昭和５９年　８月〃日 特許庁長官　殿 １、事件の表示　昭和５８年　特許願　第２２１４．３
１号２、発明の名称 光学素子 ３、補正をする者 ＪＪ￥件との関係　出願人 （１００）キャノン株式会社 ４、代理人 住所　東京都港区赤坂１丁目９番２０号６、補正の対象
　図面 ７、補正の内容　第１．５．６．７．８．１０．１１．
１２．　：Ｈ図を別紙の通り補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも疎水部分と親木部分とを有する有機化合
   物からなる単分子膜又は単分子層累積１１ジおよび該巾
   分子膜又は該単分子層累積膜を加熱するための発熱要素
   とを具備することを＃＋ｆ徴とする光学素子。 ２）前記発熱要素が輻射線吸収層および／または発熱抵
   抗体であることを特徴とする４８訂請求の範硼第１項記
   載の光学素子。