(57)【要約】【課題】  電圧無印加時に光学的等方性を示し、電圧印加によって光学的異方性が発現する媒質を用いた表示装置において、応答速度を向上させるとともに、動画ボケを抑制した表示品位の高い画像を表示する。【解決手段】  １フレーム期間Ｔｆ中に、画像表示期間Ｔｗと黒表示期間（リセット期間）Ｔｒとを設ける。画像表示期間Ｔｗには、画像表示用の電圧を印加する。また、黒表示期間Ｔｒには黒表示用（リセット用）の電圧を印加する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、上記両基板間に挟持された物質層と、上記物質層に電界を印加するための画素電極および対向電極とを備え、上記物質層に電界を印加することで表示を行う表示パネルであって、
上記物質層は、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界印加によって分子の配向方向が変化して光学的異方性の程度が変化する媒質からなり、
上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加した後、当該画素電極と対向電極との間に次の画像表示用の電圧を印加する前に、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にすることを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
上記画素電極に接続される第１のスイッチング素子と、
上記第１のスイッチング素子に接続され、当該第１のスイッチング素子を駆動制御するための走査信号を供給する走査信号線と、
上記第１のスイッチング素子に接続され、当該第１のスイッチング素子がオンのときに、当該第１のスイッチング素子を介して上記画素電極に第１のデータ信号を供給する第１のデータ信号線と、
上記走査信号線に供給する走査信号および上記第１のデータ信号線に供給する第１のデータ信号を制御する駆動制御手段とを備え、
上記駆動制御手段は、
１フレーム期間中に、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する画像表示期間と、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にするリセット期間とを設けることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
上記駆動制御手段は、
上記画像表示期間において、
上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に画像表示用の第１のデータ信号を供給することで、上記画素電極と上記対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、
上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオフさせ、上記画素電極と上記対向電極との間の電圧を、上記選択期間に印加した電圧に保持する非選択期間とを設け、
上記リセット期間では、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に上記対向電極と略同電位の第１のデータ信号を供給することを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
【請求項４】
複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子とを備えてなる画素とを有しており、
上記駆動制御手段は、上記各走査信号線について、
上記選択期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記各画素の画素電極に当該各画素に表示する画像に応じた第１のデータ信号を供給し、
上記非選択期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオフさせ、
上記リセット期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記各画素の画素電極に上記対向電極と略同電位の第１のデータ信号を供給することを特徴とする請求項３に記載の表示パネル。
【請求項５】
上記画素電極と対向電極とを接続するように設けられ、上記第１のスイッチング素子とは異なる信号によって駆動制御される第３のスイッチング素子を備え、
上記駆動制御手段は、
上記画像表示期間において、
上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に画像表示用の第１のデータ信号を供給することで、上記画素電極と上記対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、
上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオフさせ、上記画素電極と上記対向電極との間の電圧を、上記選択期間に印加した電圧に保持する非選択期間とを設け、
上記リセット期間では、上記第３のスイッチング素子をオンさせ、上記画素電極と対向電極とを導通させることで、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にすることを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
【請求項６】
上記駆動制御手段は、
上記選択期間に、上記対向電極の電位を基準として反転する矩形波を上記第１のデータ信号として上記画素電極に供給することを特徴とする請求項５に記載の表示パネル。
【請求項７】
複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子と第３のスイッチング素子とを備えてなる画素とを有しており、
上記駆動制御回路は、
上記各画素における上記第３のスイッチング素子を、当該各画素に隣接する画素における第１のスイッチング素子を駆動制御するための走査信号によって駆動制御することを特徴とする請求項５または６に記載の表示パネル。
【請求項８】
上記駆動制御手段は、
奇数行の走査信号線へのアクティブ信号の供給と、偶数行の走査信号線へのアクティブ信号の走査とを、フレーム毎に交互に繰り返すことを特徴とする請求項７に記載の表示パネル。
【請求項９】
上記第１のデータ信号線と略平行かつ交互に設けられた、上記対向電極に第２のデータ信号を供給するための第２のデータ信号線と、
上記対向電極と上記第２のデータ信号線とを接続する、上記第１のスイッチング素子と共通の走査信号によって駆動制御される第２のスイッチング素子とを備え、
上記駆動制御手段は、
上記画像表示期間において、
上記走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線および第２のデータ信号線から上記各画素の画素電極および対向電極に、当該各画素に表示する画像に応じた第１のデータ信号および第２のデータ信号をそれぞれ供給することで、上記各画素における画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、
上記走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子をオフさせることで、上記選択期間に上記各画素における画素電極と対向電極との間に印加された電圧を保持させる非選択期間とを設けることを特徴とする請求項７または８に記載の表示パネル。
【請求項１０】
上記駆動制御手段は、
上記選択期間における第１のデータ信号および第２のデータ信号の電位を、上記リセット期間において上記画素電極と対向電極との電位差が略同等になるときの当該両電極の電位を基準として、逆電位に設定することを特徴とする請求項９に記載の表示パネル。
【請求項１１】
補助容量線と、
上記画素電極と上記補助容量線との間に形成される第１の補助容量と、
上記対向電極と上記補助容量線との間に形成される第２の補助容量とを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の表示パネル。
【請求項１２】
上記画素電極と対向電極とは、同一の基板上に設けられており、
上記補助容量線は、上記画素電極と対向電極とが設けられた基板上に、上記画素電極および対向電極に対して、間に絶縁層を介して形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示パネル。
【請求項１３】
上記第１の補助容量の容量値と、上記第２の補助容量の容量値とが、略等しいことを特徴とする請求項１１または１２に記載の表示パネル。
【請求項１４】
上記画素電極と上記第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子に接続される走査信号線との間に形成される寄生容量の容量値と、
上記対向電極と上記第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子に接続される走査信号線との間に形成される寄生容量の容量値とが、略等しいことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項１５】
上記画素電極と上記第１のデータ信号線との間に形成される第１の寄生容量の容量値と、
上記対向電極と上記第１のデータ信号線との間に形成される第２の寄生容量の容量値と、
上記第画素電極と上記第２のデータ信号線との間に形成される第３の寄生容量の容量値と、
上記第対向電極と上記第２のデータ信号線との間で形成される第４の寄生容量の容量値とが、略等しいことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項１６】
上記第１〜第４の寄生容量の各容量値が、
上記画素電極と上記走査信号線との間に形成される第５の寄生容量の容量値、および、上記対向電極と上記走査信号線との間に形成される第６の寄生容量の容量値よりも大きいことを特徴とする請求項１５に記載の表示パネル。
【請求項１７】
上記画像表示用の電圧によって上画素電極と対向電極との間に蓄積された電荷を、放電させる放電手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項１８】
上記放電手段は、上記画素電極と上記走査信号線とを接続するように設けられた抵抗素子であることを特徴とする請求項１７に記載の表示パネル。
【請求項１９】
複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子とを備えてなる画素とが、上記対向する基板の一方の基板に備えられており、
上記放電手段は、上記各画素の画素電極と、当該各画素の第１のスイッチング素子を制御する走査信号線に隣接して配置された他の走査信号線とを接続するように上記一方の基板に設けられた抵抗素子であることを特徴とする請求項１７に記載の表示パネル。
【請求項２０】
上記画素電極との間に容量素子を介して接続される容量信号線を備えており、
上記放電手段は、上記画素電極と上記容量信号線とを接続するように設けられた抵抗素子であることを特徴とする請求項１７に記載の表示パネル。
【請求項２１】
上記抵抗素子の抵抗値は、上記画素電極と対向電極との間に蓄積された電荷を、上記画素電極に第１のデータ信号が供給された後、次の第１のデータ信号が供給されるまでの期間に放電させる値に設定されていることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項２２】
上記画素電極と上記第１のスイッチング素子と上記放電手段とが、上記対向する一対の基板の一方に備えられていることを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項２３】
上記物質層中に、電界印加時における光学的異方性の程度の変化を促進させる配向補助材が備えられていることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項２４】
上記物質層中に重合性化合物を含むことを特徴とする請求項２３に記載の表示パネル。
【請求項２５】
上記画素電極および対向電極は、上記一対の基板の少なくとも一方に、基板面平行方向の電界を発生するように配設されていることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項２６】
上記画素電極および対向電極が透明であることを特徴とする請求項２５に記載の表示パネル。
【請求項２７】
上記画素電極および対向電極は、上記一対の基板の一方に備えられており、
当該画素電極および対向電極が形成された基板には、カラーフィルターが形成されていることを特徴とする請求項２５または２６に記載の表示パネル。
【請求項２８】
上記画素電極および対向電極は、上記一対の基板の一方に備えられており、
当該画素電極および対向電極が形成された基板の他方の基板が透明であることを特徴とする請求項２５〜２６のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項２９】
上記画素電極および対向電極は、上記対向する一対の基板の基板面法線方向に電界を発生するように配設されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項３０】
複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と当該画素電極に接続され、上記走査信号線に供給される走査信号によって駆動制御される第１のスイッチング素子とを備えてなる画素とが、上記一対の基板の一方の基板であるアクティブマトリクス基板に形成されており、
上記対向電極が、上記一対の基板の他方の基板である対向基板に、上記各画素電極と対向するように形成されていることを特徴とする請求項２９に記載の表示パネル。
【請求項３１】
上記アクティブマトリクス基板に、カラーフィルターが形成されていることを特徴とする請求項３０に記載の表示パネル。
【請求項３２】
上記対向基板および対向電極が、透明であることを特徴とする請求項３０またま３１に記載の表示パネル。
【請求項３３】
上記画素電極と対向電極と上記物質層とによって形成される表示部容量と並列に、補助容量が接続されていることを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項３４】
上記媒質は、コレステリックブルー相を示すことを特徴とする請求項１〜３３のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項３５】
上記媒質に、カイラル剤が添加されていることを特徴とする請求項１〜３４のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項３６】
請求項１〜３５のいずれかに記載の表示パネルを備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項３７】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、上記両基板間に挟持された物質層と、上記物質層に電界を印加するための画素電極および対向電極とを備え、上記物質層に電界を印加することで表示を行う表示装置であって、
上記物質層は、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界印加によって分子の配向方向が変化して光学的異方性の程度が変化する媒質からなり、
上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加した後、当該画素電極と対向電極との間に次の画像表示用の電圧を印加する前に、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にするように、上記画素電極および／または対向電極の電位を制御する駆動制御手段を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項３８】
上記画素電極に接続される第１のスイッチング素子と、
上記第１のスイッチング素子に接続され、当該第１のスイッチング素子を駆動制御するための走査信号を供給する走査信号線と、
上記第１のスイッチング素子に接続され、当該第１のスイッチング素子がオンのときに、当該第１のスイッチング素子を介して上記画素電極に第１のデータ信号を供給する第１のデータ信号線とを備え、
上記駆動制御手段は、
１フレーム期間中に、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する画像表示期間と、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にするリセット期間とを設けることを特徴とする請求項３７に記載の表示装置。
【請求項３９】
上記駆動制御手段は、
上記画像表示期間において、
上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に画像表示用の第１のデータ信号を供給することで、上記画素電極と上記対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、
上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオフさせ、上記画素電極と上記対向電極との間の電圧を、上記選択期間に印加した電圧に保持する非選択期間とを設け、
上記リセット期間では、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に上記対向電極と略同電位の第１のデータ信号を供給することを特徴とする請求項３８に記載の表示装置。
【請求項４０】
複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子とを備えてなる画素とを有しており、
上記駆動制御手段は、上記各走査信号線について、
上記選択期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記各画素の画素電極に当該各画素に表示する画像に応じた第１のデータ信号を供給し、
上記非選択期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオフさせ、
上記リセット期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記各画素の画素電極に上記対向電極と略同電位の第１のデータ信号を供給することを特徴とする請求項３９に記載の表示装置。
【請求項４１】
上記画素電極と対向電極とを接続するように設けられ、上記第１のスイッチング素子とは異なる信号によって駆動制御される第３のスイッチング素子を備え、
上記駆動制御手段は、
上記画像表示期間において、
上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に画像表示用の第１のデータ信号を供給することで、上記画素電極と上記対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、
上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオフさせ、上記画素電極と上記対向電極との間の電圧を、上記選択期間に印加した電圧に保持する非選択期間とを設け、
上記リセット期間では、上記第３のスイッチング素子をオンさせ、上記画素電極と対向電極とを導通させることで、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にすることを特徴とする請求項３８に記載の表示装置。
【請求項４２】
上記駆動制御手段は、
上記選択期間に、上記対向電極の電位を基準として反転する矩形波を上記第１のデータ信号として上記画素電極に供給することを特徴とする請求項４１に記載の表示装置。
【請求項４３】
複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子と第３のスイッチング素子とを備えてなる画素とを有しており、
上記駆動制御回路は、
上記各画素における上記第３のスイッチング素子を、当該各画素に隣接する画素における第１のスイッチング素子を駆動制御するための走査信号によって駆動制御することを特徴とする請求項３９または４２に記載の表示装置。
【請求項４４】
上記駆動制御手段は、
奇数行の走査信号線へのアクティブ信号の供給と、偶数行の走査信号線へのアクティブ信号の走査とを、フレーム毎に交互に繰り返すことを特徴とする請求項４３に記載の表示装置。
【請求項４５】
上記第１のデータ信号線と略平行かつ交互に設けられた、上記対向電極に第２のデータ信号を供給するための第２のデータ信号線と、
上記対向電極と上記第２のデータ信号線とを接続する、上記第１のスイッチング素子と共通の走査信号によって駆動制御される第２のスイッチング素子とを備え、
上記駆動制御手段は、
上記画像表示期間において、
上記走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線および第２のデータ信号線から上記各画素の画素電極および対向電極に、当該各画素に表示する画像に応じた第１のデータ信号および第２のデータ信号をそれぞれ供給することで、上記各画素における画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、
上記走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子をオフさせることで、上記選択期間に上記各画素における画素電極と対向電極との間に印加された電圧を保持させる非選択期間とを設けることを特徴とする請求項４１または４２に記載の表示装置。
【請求項４６】
上記駆動制御手段は、
上記選択期間における第１のデータ信号および第２のデータ信号の電位を、上記リセット期間において上記画素電極と対向電極との電位差が略同等になるときの当該両電極の電位を基準として、逆電位に設定することを特徴とする請求項４３に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速応答特性および広視野特性を備え、且つ、動画ボケを抑制した、表示品位の高い表示パネルおよび表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、各種表示装置のなかでも薄型で軽量かつ消費電力が小さいといった利点を有している。このため、テレビやモニター等の画像表示装置や、ワープロ、パーソナルコンピュータ等のＯＡ（Office Automation）機器、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の情報端末などに備えられる画像表示装置に広く用いられている。
【０００３】
液晶表示装置の液晶表示方式としては、従来、例えば、ネマチック（ネマティック）液晶を用いたツイステッドネマチック（ＴＮ）モ−ドや、強誘電性液晶（ＦＬＣ）あるいは反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）を用いた表示モード、高分子分散型液晶表示モ−ド、基板表面に対して水平方向の電界を液晶層に印加する横電界モード（ＩＰＳ）モード等が知られている。
【０００４】
これらの液晶表示方式のうち、例えば、ＴＮモードの液晶表示装置は、従来から実用化されている。しかしながら、ＴＮモードを用いた液晶表示装置には、応答が遅い、視野角が狭い等の欠点があり、これらの欠点は、ＣＲＴ（cathode ray tube）を凌駕する上で大きな妨げとなっている。
【０００５】
また、ＦＬＣあるいはＡＦＬＣを用いた表示モ−ドは、応答が速く、視野角が広いといった利点を有してはいるものの、耐ショック性、温度特性等の面で大きな欠点があり、広く実用化されるまでには至っていない。
【０００６】
さらに、光散乱を利用する高分子分散型液晶表示モ−ドは、偏光板を必要とせず、高輝度表示が可能であるが、本質的に位相板による視角制御ができない上、応答特性の面で課題を有しており、ＴＮモードに対する優位性は少ない。
【０００７】
これら表示方式は、何れも、液晶分子が一定方向に整列した状態にあり、液晶分子に対する角度によって見え方が異なるため、視角制限がある。また、これら表示方式は、何れも、電界印加による液晶分子の回転を利用するものであり、液晶分子が整列したまま揃って回転するため、応答に時間を要する。なお、ＦＬＣやＡＦＬＣを用いた表示モードの場合、応答速度や視野角の面では有利であるが、外力による非可逆的な配向破壊が問題となる。
【０００８】
一方、電界印加による液晶分子の回転を利用するこれらの表示方式に対して、二次の電気光学効果を利用した電子分極による表示方式が提案されている。
【０００９】
電気光学効果とは、物質の屈折率が外部電界によって変化する現象である。電気光学効果には、電界の一次に比例する効果と二次に比例する効果とがあり、それぞれポッケルス効果、カー効果と呼ばれている。特に、二次の電気光学効果であるカー効果は、高速の光シャッターへの応用が早くから進められており、特殊な計測機器において実用化されている。
【００１０】
カー効果は、１８７５年にJ. Kerr（カー）によって発見されたものであり、これまでに、カー効果を示す材料としては、ニトロベンゼンや二硫化炭素等の有機液体が知られている。これら材料は、例えば、前記した光シャッター、光変調素子、光偏光素子、あるいは、電力ケーブル等の高電界強度測定等に利用されている。
【００１１】
その後、液晶材料が大きなカー定数を有することが示され、光変調素子、光偏向素子、さらには光集積回路応用に向けての基礎検討が行われ、前記ニトロベンゼンの２００倍を越えるカー定数を示す液晶化合物も報告されている。
【００１２】
このような状況において、カー効果の表示装置への応用が検討され始めている。カー効果は、電界の二次に比例するため、電界の一次に比例するポッケルス効果と比較して、相対的に低電圧駆動を見込むことができる上、本質的に、数マイクロ秒〜数ミリ秒の応答特性を示すため、高速応答表示装置への応用が期待される。
【００１３】
例えば、特許文献１には、カー効果を用いた表示装置として、少なくとも一方が透明な一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された等方相状態の有極性分子を含む媒体と、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の外側に配設された偏光板と、上記媒体に電界を印加するための電界印加手段とを備えた表示装置が開示されている。
【００１４】
カー効果を示す媒質を表示装置に適用する場合、従来の液晶表示装置のようにホールド型の表示装置とすることが考えられる。ここで、ホールド型の表示装置とは、書き込まれた表示データが所定の期間ほとんど減衰することなく保持される表示装置のことである。ところが、ホールド型の表示装置では、動画ボケが生じやすいという問題がある。また、このようなホールド型の表示素子では、たとえ液晶の光学的応答が十分に速くても、人間の視認性から動画ボケが生じやすい。つまり、高速応答特性を持つカー効果を示す媒質をホールド型の表示装置に適用しても動画ボケは発生しやすい。
【００１５】
特許文献３には、液晶表示装置において動画表示性能を向上させるための手法として、１フィールド期間の２／３の時間では、液晶画素への表示データの書き込みのみを行うとともに、バックライトを消灯状態に保持し、次いで１フィールド期間の残りの１／３の時間では、バックライトを点灯状態として書き込まれた表示データの表示を行う技術が開示されている。
【００１６】
また、従来の液晶表示装置では、長時間に渡って同じ階調表示を続けた後、次の階調表示を行う際に、前の階調表示の影響が残る、焼き付きという現象が現れる場合がある。このような、従来の液晶表示装置における焼き付き現象には２つの要因があげられる。
【００１７】
一つは液晶への直流電圧の印加である。ＴＦＴなどをスイッチング素子として用いた場合、素子の寄生容量のために液晶にかかる有効電圧として直流成分が生じてしまい、焼き付きが現れる場合がある。したがって、従来の液晶表示装置では、この直流成分をできるだけ少なくすることにより、焼き付きを抑制することができる。
【００１８】
もう一つの要因は、配向膜の電気分極によって配向膜界面に付着した液晶層中のイオンである。そこで、従来の液晶表示装置では、液晶材料中に残存するイオン、および、液晶表示装置の液晶層中で溶出・生成するイオンを低レベルに抑えることによって焼き付きを抑制している。また、配向膜界面へのイオンの付着には、配向膜中あるいは電極表面の絶縁膜中の残留電位が影響するとも考えられており、配向膜中の残留電位を抑制するような液晶材料が開発されている。また、液晶層中の電界に影響しないように遊離イオンを吸着する有機薄膜を形成することで、焼き付きを抑えることも検討されてきた。
【特許文献１】特開２００１−２４９３６３号公報（公開日２００１年９月１４日）
【特許文献２】特開平１１−１８３９３７号公報（公開日１９９９年７月９日）
【特許文献３】特開２０００−２９３１４２号公報（公開日２０００年１０月２０日）
【非特許文献１】Paul R. Gerber「Electro-Optical Effects of a Small-Pitch Blue-Phase System」,1985, Mol. Cryst. Liq. Cryst., Vol.116, p.197-206
【非特許文献２】Hirotsugu kikuchi、外４名，「Polymer-stabilized liquid crystal blue phases」，ｐ．６４−６８，[online]，２００２年９月２日，Nature Materials，ｖｏｌ．１，[２００３年７月１０日検索]，インターネット〈ＵＲＬ：http://www.nature.com/naturematerials〉
【非特許文献３】斉藤  一弥、徂徠  道夫,「光学的に等方性である珍しいサーモトロピック液晶の熱力学」,液晶,第５巻,第１号,ｐ.２０−２７,２００１年
【非特許文献４】山本  潤,「液晶マイクロエマルション」,液晶,第４巻,第３号,ｐ.２４８−２５４,２０００年
【非特許文献５】白石  幸英、外４名,「液晶分子で保護したパラジウムナノ粒子−調製とゲスト-ホストモード液晶表示素子への応用」,高分子論文集,Ｖｏｌ.５９,Ｎｏ.１２,ｐ.７５３−７５９,２００２年１２月
【非特許文献６】「Handbook of Liquid Crystals」, Vol.1, p.484-485, Wiley-VCH ,1998
【非特許文献７】米谷  慎,「分子シミュレーションでナノ構造液晶相を探る」,液晶,第７巻,第３号,ｐ.２３８−２４５,２００３年
【非特許文献８】「Handbook of Liquid Crystals」, Vol.2B, p.887-900, Wiley-VCH,1998
【非特許文献９】山本  潤,「液晶科学実験講座第１回：液晶相の同定：（４）リオトロピック液晶」,液晶,第６巻,第１号,ｐ.７２−８２
【非特許文献１０】Eric Grelet、外３名「Structural Investigations on Smectic Blue Phases」,PHYSICAL REVIEW LETTERS, The American Physical Society,23 APRIL 2001,VOLUME 86,NUMBER 17,p.3791-3794
【非特許文献１１】Shiro Matsumoto、外３名「Fine droplets of liquid crystals in a transparent polymer and their response to an electric field」,1996,Appl. Phys. Lett., Vol.69, p.1044-1046
【非特許文献１２】Norihiro Mizoshita、Kenji Hanabusa、Takashi Kato「Fast and High-Contrast Electro―optical Switching of Liquid-Crystalline Physical Gels: Formation of Oriented Microphase-Separated Structure」,Advanced Functional Materials, APRIL 2003,Vol.13, No.4, p313-317)
【非特許文献１３】Michi Nakata、外３名「Blue phases induced by doping chiral nematic liquid crystals with nonchiral molecules」,PHYSICAL REVIEW E, The American Physical Society,29 October 2003,VOLUME 68,NUMBER 4,p.04710-1〜04701-6
【非特許文献１４】チャンドラセカール著、木村初男、山下護 共訳，「液晶の物理学(原書第２版)」, 1995, 吉岡書店, p.330
【非特許文献１５】物理学辞典編集委員会編  「物理学辞典」, 1992, 培風館, p.631
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、非特許文献１に示されているように、カー効果示す媒質を用いた表示装置は応答速度の温度依存性が大きいので、低温時に応答挙動が悪化するという問題がある。
【００２０】
また、カー効果を示す媒質を用いた表示装置は、一般に、駆動電圧が高いという問題がある。なお、特許文献１には、大きなカー定数を示す液晶材料が記載されているが、それらの液晶材料を用いた場合でも、数１０Ｖ以上の駆動電圧が必要である。そこで、駆動電圧を下げるために、誘電率異方性を上げることが考えられる。ここで、誘電率異方性（Δε）とは、液晶分子の長軸方向における誘電率をεe、液晶分子の短軸方向における誘電率をεoとすると、Δε＝εe−εoで表される値である。しかしながら、誘電率異方性の高い液晶材料は不純物イオンを取り込み易く、表示装置に用いる場合、液晶材料に取り込まれた不純物イオンによって信頼性が悪化することが懸念される。
【００２１】
また、カー効果を用いたホールド型の表示装置では、動画ボケが生じやすいという問題がある。なお、動画ボケを解消するために、特許文献３のようにバックライトを間欠点灯する方法では、表示素子への信号入力タイミングと照明装置の間欠点灯タイミングとを精密に合わせる必要があり、そのようなタイミング制御を正確に行うことは困難である。
【００２２】
また、本発明の発明者らが、カー効果を示す媒質を用いた表示装置における動画ボケおよび焼き付きの要因について詳細に検討した結果、カー効果を示す媒質を用いた表示装置における動画ボケおよび焼き付きは、上記従来の液晶表示素子とは異なる発現要因あることが明らかになった。したがって、カー効果を示す媒質を用いた表示装置における動画ボケおよび焼き付きを抑制するためには、従来の液晶表示装置における動画ボケおよび焼き付き現象に対する対応策とは異なる対応策が求められる。
【００２３】
このように、従来、カー効果の低温時における応答特性の改善方法については明らかにされていない。また、カー効果を示す媒質を用いた表示装置において、不純物イオンによる信頼性悪化を解決するための技術については、従来、何ら開示されていない。また、表示装置における動画ボケを解消するために、照明装置を間欠点灯する方法が従来から提案されているが、そのような方法では、各画素への信号入力タイミングと照明装置の間欠点灯タイミングとを精密に合わせる必要があり、タイミング制御が困難であるという問題がある。
【００２４】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電圧無印加時に光学的等方性を示し、電圧印加によって光学的異方性が発現する媒質を用いた表示パネルあるいは表示装置において、応答速度を向上させるとともに、動画ボケおよび焼き付きを抑制した表示品位の高い画像を表示することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の表示パネルは、上記の課題を解決するために、少なくとも一方が透明な一対の基板と、上記両基板間に挟持された物質層と、上記物質層に電界を印加するための画素電極および対向電極とを備え、上記物質層に電界を印加することで表示を行う表示パネルであって、上記物質層は、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界印加によって分子の配向方向が変化して光学的異方性の程度が変化する媒質からなり、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加した後、当該画素電極と対向電極との間に次の画像表示用の電圧を印加する前に、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にすることを特徴としている。
【００２６】
ここで、光学的異方性の程度が変化するとは、屈折率楕円体の形状が変わることを意味する。すなわち、本発明の表示パネルは、電界無印加時と電界印加時とにおける屈折率楕円体の形状の変化を利用することで、異なる表示状態を実現するものである。
【００２７】
一方、従来の液晶表示パネルでは、電界印加時と電界無印加時とで、屈折率楕円体は楕円のまま、その長軸方向が変化する。すなわち、従来の液晶表示パネルでは、電界無印加時と電界印加時とにおける屈折率楕円体の長軸方向が変化することで、異なる表示状態を実現していた。したがって、本発明の表示パネルと、従来の液晶表示パネルとでは、表示の原理が大きく異なっている。
【００２８】
なお、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界印加によって光学的異方性を示すような媒質は、従来の表示パネルに用いられてきた液晶とは、電界印加時から電界無印加への配向状態の変化、あるいは電界印加時から電界無印加時への配向状態の変化が異なる。つまり、上記構成の表示パネルに用いられる媒質は、電界無印加の際には、従来の液晶とは異なり、光学的に等方性を示している。そして、光学的等方性を示す状態から光学的異方性を示す状態への変化は、大きな配向変化を伴う。また、光学的異方性を示す状態から光学的等方性を示す状態への変化についても、従来の液晶よりも大きな配向変化を伴う。このような配向変化は、大きな配向欠陥の状態変化を伴うため、低温時には、配向変化の動きが遅くなる。また、光学的等方性を示す状態から光学的異方性を示す状態への変化に比べて、光学的異方性を示す状態から光学的等方性を示す状態への変化（緩和過程）は、特に、配向変化の動きが遅くなる。
【００２９】
本発明の発明者らは、この緩和過程における配向変化について詳細に検討した。その結果、上記のような緩和過程（緩和現象）において、一種のメモリー効果のような現象が生じることを見出した。つまり、電界を長時間印加することによって、配向状態が光学的等方性を示す状態から光学的異方性を示す状態に完全に変化した状態を長時間保持すると、電界印加を止めても、光学的等方性状態への緩和が、電界を長時間印加しない場合に比べて遅くなるといった現象が起こることを発見した。このようなメモリー効果により、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界印加によって光学的異方性を示す媒質を用いた表示パネルでは、同じ階調電圧を印加し続けると、次の異なる階調への変化の際に応答速度が遅くなってしまう。
【００３０】
これに対して、上記の構成によれば、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加した後、当該画素電極と対向電極との間に次の画像表示用の電圧を印加する前に、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にする。これにより、物質層を構成する媒質の分子の配向状態は、画像表示用の電圧を印加した後、次の画像表示用の電圧が印加される前に、光学的等方性を示す配向状態にリセットされる。その結果、物質層に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記のようなメモリー効果の影響を抑制できる。したがって、次の画像を表示させるとき、すなわち次の画像表示用の電圧を印加するときに応答速度が低下することを防止できる。また、次の画像を表示させるときに、以前のフレームでの誘電性物質の配列状態の影響が低減され、または防止され、画像の流れや尾引きを防止できる。
【００３１】
なお、従来の液晶表示パネルにおいても、長時間に渡って同じ階調表示を続けた後、次の階調表示を行う際に、前の階調表示の影響が残る、いわゆる焼き付きという現象が現れる場合がある。液晶表示パネルにおける焼き付き現象には２つの要因があげられる。一つは液晶への直流電圧の印加である。ＴＦＴなどをスイッチング素子として用いた場合、素子の寄生容量のために液晶にかかる有効電圧として直流成分が生じてしまい、焼き付きが現れる場合がある。よって、この直流成分をできるだけ少なくすることにより焼き付きを抑制することができる。
【００３２】
もう一つの要因は、配向膜の電気分極や配向膜界面に付着した液晶層中のイオンである。そこで、従来の液晶表示パネルでは、液晶材料中のイオンの残存と、液晶表示パネルの液晶層中でのイオンの溶出・生成を低レベルに抑えることにより焼き付きを抑制していた。また、配向膜中、あるいは電極表面の絶縁膜中の残留電位が液晶層中のイオンに影響するとも考えられており、配向膜中の残留電位を抑制するよう液晶材料が開発されてきた。また、液晶層中の電界に影響しないように、遊離イオンを吸着する有機薄膜を形成することにより焼き付きを抑えることも検討されてきた。
【００３３】
しかし、上記したようなメモリー効果は、従来の液晶表示パネルの焼き付き現象とは異なり、媒質を構成する分子の配向状態の変化に起因していると考えられ、従来の液晶表示パネルの焼き付き現象とは、異なる対応策が求められる。
【００３４】
また、特許文献１に大きなカー定数を示す誘電性物質が記載されているが、駆動電圧は数１０Ｖ以上であった。そこで、駆動電圧をさらに下げるために、誘電率異方性を上げることが考えられる。ここで、誘電率異方性（Δε）とは、液晶分子の長軸方向における誘電率をεe、液晶分子の短軸方向における誘電率をεoとすると、Δε＝εe−εoで表される値である。しかしながら、誘電率異方性の高い誘電性物質は不純物イオンを取り込み易い。また、カー効果を示す媒質は、従来の液晶表示パネルに用いる液晶材料よりも不純物イオンを取り込み易く、表示パネルとして用いる場合、信頼性の問題が懸念される。
【００３５】
これに対して、上記の構成によれば、画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加した後、当該画素電極と対向電極との間に次の画像表示用の電圧を印加する前に、画素電極の電位と対向電極の電位とを略同等にすることで、媒質中に不純物イオンが存在する場合であっても、画素電極または対向電極への不純物イオンの蓄積をリセットすることができる。これにより、不純物イオンが駆動に際して悪影響を与えなくなり、良好な駆動が行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【００３６】
また、本発明の表示パネルは、上記画素電極に接続される第１のスイッチング素子と、上記第１のスイッチング素子に接続され、当該第１のスイッチング素子を駆動制御するための走査信号を供給する走査信号線と、上記第１のスイッチング素子に接続され、当該第１のスイッチング素子がオンのときに、当該第１のスイッチング素子を介して上記画素電極に第１のデータ信号を供給する第１のデータ信号線と、上記走査信号線に供給する走査信号および上記第１のデータ信号線に供給する第１のデータ信号を制御する駆動制御手段とを備え、上記駆動制御手段は、１フレーム期間中に、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する画像表示期間と、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にするリセット期間とを設ける構成としてもよい。
【００３７】
上記の構成によれば、上記駆動制御手段が、１フレーム期間中に、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する画像表示期間と、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にするリセット期間とを設ける。これにより、物質層に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記のようなメモリー効果の影響を抑制できる。したがって、次のフレームでの駆動時に、応答速度が低下することを防止でき、また、画像の流れや尾引きを防止できる。また、媒質中に不純物イオンが存在する場合であっても、画素電極または対向電極への不純物イオンの蓄積をリセットすることができる。これにより、不純物イオンが駆動に際して悪影響を与えなくなり、良好な駆動が行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【００３８】
なお、この場合、上記駆動制御手段は、上記画像表示期間において、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に画像表示用の第１のデータ信号を供給することで、上記画素電極と上記対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオフさせ、上記画素電極と上記対向電極との間の電圧を、上記選択期間に印加した電圧に保持する非選択期間とを設け、上記リセット期間では、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に上記対向電極と略同電位の第１のデータ信号を供給する構成としてもよい。
【００３９】
上記の構成によれば、選択期間および非選択期間において、物質層に画像表示用の電圧を印画することで、上記第１のデータ信号から供給される第１のデータ信号に応じた適切な画像を表示できる。
【００４０】
また、複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子とを備えてなる画素とを有しており、上記駆動制御手段は、上記各走査信号線について、上記選択期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記各画素の画素電極に当該各画素に表示する画像に応じた第１のデータ信号を供給し、上記非選択期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオフさせ、上記リセット期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記各画素の画素電極に上記対向電極と略同電位の第１のデータ信号を供給する構成としてもよい。
【００４１】
上記の構成によれば、同一走査信号線（一ライン）に接続された各々の画素（画素位置）について、次のフレームの選択期間が開始される前に、その一ラインに接続された各々の画素の媒質を構成する分子の配向状態（配列状態）が、光学的等方性を示す状態になるように、リセット期間を設けている。これにより、媒質を構成する分子が長時間同じ配向状態に維持されることを防止し、メモリー効果の発現を抑制できるので、応答特性を改善できる。また、次のフレームでの駆動時に、その直前のフレームでの媒質を構成する分子の配向状態の影響を低減または防止できるので、画像の流れや尾引きを防止できる。また、物質層内に不純物イオンが含まれていた場合であっても、画素電極または対向電極に不純物イオンが蓄積されることを防止できる。
【００４２】
また、上記画素電極と対向電極とを接続するように設けられ、上記第１のスイッチング素子とは異なる信号によって駆動制御される第３のスイッチング素子を備え、上記駆動制御手段は、上記画像表示期間において、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に画像表示用の第１のデータ信号を供給することで、上記画素電極と上記対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオフさせ、上記画素電極と上記対向電極との間の電圧を、上記選択期間に印加した電圧に保持する非選択期間とを設け、上記リセット期間では、上記第３のスイッチング素子をオンさせ、上記画素電極と対向電極とを導通させることで、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にする構成としてもよい。
【００４３】
上記の構成によれば、上記駆動制御手段が、リセット期間において、第３のスイッチング素子をオンさせ、画素電極と対向電極とを導通させることで、画素電極の電位と対向電極の電位とを略同等にする。これにより、媒質を構成する分子が長時間同じ配向状態に維持されることを防止し、メモリー効果の発現を抑制できるので、応答特性を改善できる。また、次のフレームでの駆動時に、その直前のフレームでの媒質を構成する分子の配向状態の影響を低減または防止できるので、画像の流れや尾引きを防止できる。また、物質層内に不純物イオンが含まれていた場合であっても、画素電極または対向電極に不純物イオンが蓄積されることを防止できる。
【００４４】
また、この場合、上記駆動制御手段が、上記選択期間に、上記対向電極の電位を基準として反転する矩形波を上記第１のデータ信号として上記画素電極に供給する構成としてもよい。
【００４５】
また、複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子と第３のスイッチング素子とを備えてなる画素とを有しており、上記駆動制御回路は、上記各画素における上記第３のスイッチング素子を、当該各画素に隣接する画素における第１のスイッチング素子を駆動制御するための走査信号によって駆動制御する構成としてもよい。
【００４６】
上記の構成によれば、１本の走査信号線に、１ライン上の各画素における第１のスイッチング素子が接続され、上記１ラインに隣接する他のライン上の各画素における第３のスイッチング素子が接続される。したがって、１本の走査信号線の走査により、当該走査信号線に第１のスイッチング素子を接続された各画素に対して書き込み動作（画像表示期間の駆動動作）を行うとともに、当該走査信号線に第１のスイッチング素子を接続された各画素に対してリセット動作（リセット期間の駆動動作）を行うことができる。つまり、書き込み動作が行われる画素列（素子列）と、リセット動作が行われる画素列とを同時に駆動できる。これにより、駆動周波数の増大を防ぐことができる。
【００４７】
また、この場合、上記駆動制御手段は、奇数行の走査信号線へのアクティブ信号の供給と、偶数行の走査信号線へのアクティブ信号の走査とを、フレーム毎に交互に繰り返す構成としてもよい。
【００４８】
上記の構成によれば、各画素における画像表示期間（ホールド期間；階調信号の入力による階調表示期間）とリセット期間（ブランキング期間）との時間比率が１：１となり、良好な間欠表示（間欠点灯）を行うことができる。
【００４９】
また、上記の構成に加えて、上記第１のデータ信号線と略平行かつ交互に設けられた、上記対向電極に第２のデータ信号を供給するための第２のデータ信号線と、上記対向電極と上記第２のデータ信号線とを接続する、上記第１のスイッチング素子と共通の走査信号によって駆動制御される第２のスイッチング素子とを備え、上記駆動制御手段は、上記画像表示期間において、上記走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線および第２のデータ信号線から上記各画素の画素電極および対向電極に、当該各画素に表示する画像に応じた第１のデータ信号および第２のデータ信号をそれぞれ供給することで、上記各画素における画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、上記走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子をオフさせることで、上記選択期間に上記各画素における画素電極と対向電極との間に印加された電圧を保持させる非選択期間とを設ける構成としてもよい。
【００５０】
上記の構成によれば、上記第１のデータ信号線および第２のデータ信号線から供給する各データ信号によって、画素電極の電位と対向電極の電位とを制御することで、画像表示を適切に行うことができる。また、リセット期間においては、第３のスイッチング素子をオンとして、画素電極と対向電極とを電気的に接続することで、これらの電極間の電位差を略等しくできる。
【００５１】
また、この場合、上記駆動制御手段は、上記選択期間における第１のデータ信号および第２のデータ信号の電位を、上記リセット期間において上記画素電極と対向電極との電位差が略同等になるときの当該両電極の電位を基準として、逆電位に設定する構成としてもよい。ここで、逆電位とは、基準電位に対する大小関係が逆で、かつ、基準電位との差の絶対値が互いに等しい電位のことである。
【００５２】
上記の構成によれば、上記選択期間における第１のデータ信号および第２のデータ信号の電位は、上記リセット期間において上記画素電極と対向電極との電位差が略同等になるときの当該両電極の電位を基準として、逆電位に設定される。これにより、画素電極および対向電極のそれぞれに対する書き込み電圧（第１および第２のデータ信号のそれぞれの電位と基準電位との差）に比較して、物質層にはその２倍の電圧を印加することができる。つまり、従来と同じ耐圧のスイッチング素子およびデータ信号回路を用いた場合であっても、従来と比べて２倍の電圧を物質層に対して印加することが可能となる。したがって、高電圧駆動が可能となり、また、応答特性を改善した間欠表示を行うことができる。
【００５３】
また、補助容量線と、上記画素電極と上記補助容量線との間に形成される第１の補助容量と、上記対向電極と上記補助容量線との間に形成される第２の補助容量とを備えている構成としてもよい。
【００５４】
上記の構成によれば、第１および第２の補助容量を備えることにより、上記第１および第２のスイッチング素子におけるリーク電流の影響を小さくすることができる。
【００５５】
また、上記画素電極と対向電極とは、同一の基板上に設けられており、上記補助容量線は、上記画素電極と対向電極とが設けられた基板上に、上記画素電極および対向電極に対して、間に絶縁層を介して形成されている構成であってもよい。
【００５６】
また、上記第１の補助容量の容量値と、上記第２の補助容量の容量値とが、略等しい構成としてもよい。
【００５７】
上記の構成によれば、補助容量線の電位変動が生じても、第１および第２データ電極のそれぞれに生じる電位変動の値が略等しくなるため、目標の印加電圧を物質層に適切に加えることができ、電位変動による表示ムラを抑制できる。
【００５８】
また、上記画素電極と上記第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子に接続される走査信号線との間に形成される寄生容量の容量値と、上記対向電極と上記第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子に接続される走査信号線との間に形成される寄生容量の容量値とが、略等しい構成としてもよい。
【００５９】
上記の構成によれば、走査信号線の電位変動が生じても、画素電極および対向電極のそれぞれに生じる電位変動の値が等しくなるため、目標の印加電圧を物質層に適切に加えることができ、電位変動による表示ムラを抑制できる。
【００６０】
また、上記画素電極と上記第１のデータ信号線との間に形成される第１の寄生容量の容量値と、上記対向電極と上記第１のデータ信号線との間に形成される第２の寄生容量の容量値と、上記第画素電極と上記第２のデータ信号線との間に形成される第３の寄生容量の容量値と、上記第対向電極と上記第２のデータ信号線との間で形成される第４の寄生容量の容量値とが、略等しい構成としてもよい。
【００６１】
上記の構成によれば、画素電極および対向電極に電位変動が生じても、両電極に生じる電位変動の値が等しくなる。すなわち、画素電極および対向電極の電位変動に伴う、上記第１〜第４の寄生容量における電荷の移動が、表示部容量（画素電極と物質相と対向電極とによって形成される容量）を除く種々の寄生容量内だけで収束させられるので、目標の印加電圧を物質層に適切に加えることができ、電位変動による表示ムラを抑制できる。
【００６２】
また、上記第１〜第４の寄生容量の各容量値が、上記画素電極と上記走査信号線との間に形成される第５の寄生容量の容量値、および、上記対向電極と上記走査信号線との間に形成される第６の寄生容量の容量値よりも大きい構成としてもよい。
【００６３】
上記の構成によれば、上記第１〜第４の寄生容量を、上記第５の寄生容量および第６の寄生容量よりも大きくすることにより、画素電極および対向電極の電位をより安定化させることができる。これにより、スイッチング素子のスイッチング時に、表示容量部（画素電極と物質相と対向電極とによって形成される容量）の電界変化を抑制し、フリッカの発生を抑制することができる。
【００６４】
また、上記画像表示用の電圧によって上記画素電極と対向電極との間に蓄積された電荷を、放電させる放電手段を備えている構成としてもよい。
【００６５】
上記の構成によれば、上記画素電極と対向電極との間に印加された画像表示用の電圧によって上記両電極に蓄積された電荷を、上記放電手段によって放電させることができる。つまり、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加した後、当該画素電極と対向電極との間に次の画像表示用の電圧を印加する前に、上記画像表示用の電圧によって上記両電極に蓄積された電荷を放電させることができる。これにより、物質層に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記のようなメモリー効果の影響を抑制できる。したがって、次の画像を表示させるとき、すなわち次の画像表示用の電圧を印加するときに応答速度が低下することを防止できる。また、次の画像を表示させるときに、以前のフレームでの媒質を構成する分子の配列状態の影響が低減され、または防止され、画像の流れや尾引きを防止できる。また、媒質中に不純物イオンが存在する場合であっても、画素電極または対向電極への不純物イオンの蓄積をリセットすることができる。これにより、不純物イオンが駆動に際して悪影響を与えなくなり、良好な駆動が行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【００６６】
なお、上記放電手段が、上記画素電極と上記走査信号線とを接続するように設けられた抵抗素子である構成としてもよい。
【００６７】
また、複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子とを備えてなる画素とが、上記対向する基板の一方の基板に備えられており、上記放電手段は、上記各画素の画素電極と、当該各画素の第１のスイッチング素子を制御する走査信号線に隣接して配置された他の走査信号線とを接続するように上記一方の基板に設けられた抵抗素子である構成としてもよい。
【００６８】
また、上記画素電極との間に容量素子を介して接続される容量信号線を備えており、上記放電手段は、上記画素電極と上記容量信号線とを接続するように設けられた抵抗素子である構成としてもよい。
【００６９】
上記いずれかの構成によれば、上記抵抗素子が、画素電極と対向電極との間に蓄積された電荷を放電させる放電手段として機能する。
【００７０】
また、上記いずれかの抵抗素子を備えた構成において、上記抵抗素子の抵抗値は、上記画素電極と対向電極との間に蓄積された電荷を、上記画素電極に第１のデータ信号が供給された後、次の第１のデータ信号が供給されるまでの期間に放電させる値に設定されていることが好ましい。
【００７１】
上記の構成によれば、画素電極と対向電極との間に蓄積された電荷を、次の第１のデータ信号が供給されるまでの期間に放電させることができるので、メモリー効果の影響をより好適に抑制できる。
【００７２】
また、上記画素電極と上記第１のスイッチング素子と上記放電手段とが、上記対向する一対の基板の一方に備えられている構成としてもよい。
【００７３】
また、上記物質層中に、電界印加時における光学的異方性の程度の変化を促進させる配向補助材が備えられていてもよい。
【００７４】
上記の構成によれば、上記配向補助材によって、電界印加時における光学的異方性の程度の変化を促進させる。これにより、光学的異方性を広い温度範囲で発現させることができる。つまり、電界無印加時に光学的等方性を示している媒質に対して、電界を印加することにより、光学的異方性を広い温度範囲で発現させることができる。なお、このような配向補助材としては、例えば、重合性化合物を重合させたものを用いることができる。
【００７５】
また、上記画素電極および対向電極は、上記一対の基板の少なくとも一方に、基板面平行方向の電界を発生するように配設されている構成としてもよい。
【００７６】
また、上記画素電極および対向電極は透明であってもよい。
【００７７】
上記の構成によれば、上記画素電極および対向電極は透明なので、透過率を上昇させることができる。また、例えば、物質層中に光照射によって重合された配向補助材を形成する場合、物質層中に光照射によって重合する重合性化合物を添加しておき、上記画素電極および対向電極が形成される基板側から光照射することで、上記両電極上の領域にも紫外光を照射することができる。未反応の重合性化合物を削減できるので、電圧保持率低下などの信頼性悪化を防止できる。
【００７８】
また、上記画素電極および対向電極は、上記一対の基板の一方に備えられており、当該上記画素電極および対向電極が形成された基板には、カラーフィルターが形成されていてもよい。
【００７９】
上記の構成によれば、上記画素電極および対向電極は、一方の基板にのみ形成される。このため、これらの各電極がそれぞれ異なる基板に設置されている場合と比較して、製造工程において要求される両基板の位置合わせの精度が低くなる。
【００８０】
また、上記画素電極および対向電極は、上記一対の基板の一方に備えられており、当該画素電極および対向電極が形成された基板の他方の基板が透明である構成としてもよい。
【００８１】
上記の構成によれば、上記他方の基板が透明であり、また当該他方の基板には電極が形成されていないので、透過率を上昇させることができる。また、例えば、物質層中に光照射によって重合された配向補助材を形成する場合、物質層中に光照射によって重合する重合性化合物を添加しておき、上記画素電極と対向電極とが形成されていない基板側から光照射することで、上記物質層を露光できる領域を広げ、未反応の重合性化合物を削減できる。このため、表示パネルの信頼性悪化を防止できる。また、重合性化合物を重合させるための光の照射量を削減できる。
【００８２】
また、上記画素電極および対向電極は、上記対向する一対の基板面法線方向に電界を発生するように配設されていてもよい。
【００８３】
上記の構成によれば、上記物質層における両基板との界面付近に限らず、両基板から離れた領域においても、光学的異方性の程度の変化を促進させることができるので、駆動電圧を低電圧化することができる。
【００８４】
また、複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と当該画素電極に接続され、上記走査信号線に供給される走査信号によって駆動制御される第１のスイッチング素子とを備えてなる画素とが、上記一対の基板の一方の基板であるアクティブマトリクス基板に形成されており、上記対向電極が、上記一対の基板の他方の基板である対向基板に、上記各画素電極と対向するように形成されている構成としてもよい。
【００８５】
上記の構成によれば、各々の画素において低電圧でアクティブマトリクス駆動することができる。
【００８６】
また、上記アクティブマトリクス基板に、カラーフィルターが形成されている構成としてもよい。
【００８７】
上記の構成によれば、上記アクティブマトリクス基板に、カラーフィルターが形成されている。この場合、カラーフィルターが対向基板に備えられる場合に比べて、製造工程において要求される両基板の位置合わせの精度が低くなる。
【００８８】
また、上記対向基板および対向電極が、透明であってもよい。
【００８９】
上記の構成によれば、上記対向基板および対向電極が、透明であるので、透過率を上昇させることができる。また、例えば、物質層中に光照射によって重合された配向補助材を形成する場合、物質層中に光照射によって重合する重合性化合物を添加しておき、上記対向基板側から光照射することで、上記物質層を露光できる領域を広げ未反応の重合性化合物を削減できる。これにより、表示パネルの信頼性悪化を防止できる。また、重合性化合物を重合させるための光の照射量を削減できる。
【００９０】
また、上記画素電極と対向電極と上記物質層とによって形成される表示部容量と並列に、補助容量が接続されている構成としてもよい。
【００９１】
上記の構成によれば、画素電極と対向電極との間に形成される容量が大きくなるので、第１のスイッチング素子や物質層におけるリーク電流の影響を小さくすることができる。
【００９２】
また、上記媒質は、コレステリックブルー相を示すものであってもよい。あるいは、上記媒質に、カイラル剤が添加されていてもよい。
【００９３】
上記いずれかの媒質は、特にメモリー効果が発現しやすい。このため、これらの媒質を用いる場合には、上記したいずれかの構成とすることで、メモリー効果の影響を低減させることが好ましい。
【００９４】
本発明の表示装置は、上記いずれかの表示パネルを備えていることを特徴としている。
【００９５】
上記の構成によれば、物質層に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記のようなメモリー効果の影響を抑制できる。したがって、次の画像を表示させるとき、すなわち次の画像表示用の電圧を印加するときに応答速度が低下することを防止できる。また、次の画像を表示させるときに、以前のフレームでの媒質を構成する分子の配列状態の影響が低減され、または防止され、画像の流れや尾引きを防止できる。また、媒質中に不純物イオンが存在する場合であっても、画素電極または対向電極への不純物イオンの蓄積をリセットすることができる。これにより、不純物イオンが駆動に際して悪影響を与えなくなり、良好な駆動が行うことができ、信頼性を向上させることができる。また、電界印加によって光学的異方性の程度が変化する媒質を用いた表示装置は、本質的に応答速度が速いので、上記の構成により、応答速度が速く、信頼性が高く、かつ間欠点灯可能な表示装置を実現できる。
【００９６】
また、本発明の表示装置は、少なくとも一方が透明な一対の基板と、上記両基板間に挟持された物質層と、上記物質層に電界を印加するための画素電極および対向電極とを備え、上記物質層に電界を印加することで表示を行う表示装置であって、上記物質層は、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界印加によって分子の配向方向が変化して光学的異方性の程度が変化する媒質からなり、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加した後、当該画素電極と対向電極との間に次の画像表示用の電圧を印加する前に、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にするように、上記画素電極および／または対向電極の電位を制御する駆動制御手段を備えていることを特徴としている。ここで、上記駆動制御手段は、上記いずれかの基板上に形成されていてもよく、あるいは上記基板の外部に備えられていてもよい。すなわち、上記駆動制御手段は、上記対向する一対の基板と物質層とによって構成される表示パネルに形成されていてもよく、あるいは表示パネルの外部に備えられていてもよい。
【００９７】
上記の構成によれば、物質層に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記のようなメモリー効果の影響を抑制できる。したがって、次の画像を表示させるとき、すなわち次の画像表示用の電圧を印加するときに応答速度が低下することを防止できる。また、次の画像を表示させるときに、以前のフレームでの媒質を構成する分子の配列状態の影響が低減され、または防止され、画像の流れや尾引きを防止できる。また、媒質中に不純物イオンが存在する場合であっても、画素電極または対向電極への不純物イオンの蓄積をリセットすることができる。これにより、不純物イオンが駆動に際して悪影響を与えなくなり、良好な駆動が行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【００９８】
また、上記画素電極に接続される第１のスイッチング素子と、上記第１のスイッチング素子に接続され、当該第１のスイッチング素子を駆動制御するための走査信号を供給する走査信号線と、上記第１のスイッチング素子に接続され、当該第１のスイッチング素子がオンのときに、当該第１のスイッチング素子を介して上記画素電極に第１のデータ信号を供給する第１のデータ信号線とを備え、上記駆動制御手段は、１フレーム期間中に、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する画像表示期間と、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にするリセット期間とを設ける構成としてもよい。
【００９９】
上記の構成によれば、上記駆動制御手段が、１フレーム期間中に、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する画像表示期間と、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にするリセット期間とを設ける。これにより、物質層に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記のようなメモリー効果の影響を抑制できる。したがって、次のフレームでの駆動時に、応答速度が低下することを防止でき、また、画像の流れや尾引きを防止できる。また、媒質中に不純物イオンが存在する場合であっても、画素電極または対向電極への不純物イオンの蓄積をリセットすることができる。これにより、不純物イオンが駆動に際して悪影響を与えなくなり、良好な駆動が行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【０１００】
なお、この場合、上記駆動制御手段は、上記画像表示期間において、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に画像表示用の第１のデータ信号を供給することで、上記画素電極と上記対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオフさせ、上記画素電極と上記対向電極との間の電圧を、上記選択期間に印加した電圧に保持する非選択期間とを設け、上記リセット期間では、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に上記対向電極と略同電位の第１のデータ信号を供給する構成としてもよい。
【０１０１】
上記の構成によれば、選択期間および非選択期間において、物質層に画像表示用の電圧を印画することで、上記第１のデータ信号から供給される第１のデータ信号に応じた適切な画像を表示できる。
【０１０２】
また、複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子とを備えてなる画素とを有しており、上記駆動制御手段は、上記各走査信号線について、上記選択期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記各画素の画素電極に当該各画素に表示する画像に応じた第１のデータ信号を供給し、上記非選択期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオフさせ、上記リセット期間には、当該走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記各画素の画素電極に上記対向電極と略同電位の第１のデータ信号を供給する構成としてもよい。
【０１０３】
上記の構成によれば、同一走査信号線（一ライン）に接続された各々の画素（画素位置）について、次のフレームの選択期間が開始される前に、その一ラインに接続された各々の画素の媒質を構成する分子の配向状態（配列状態）が、光学的等方性を示す状態になるように、リセット期間を設けている。これにより、媒質を構成する分子が長時間同じ配向状態に維持されることを防止し、メモリー効果の発現を抑制できるので、応答特性を改善できる。また、次のフレームでの駆動時に、その直前のフレームでの媒質を構成する分子の配向状態の影響を低減または防止できるので、画像の流れや尾引きを防止できる。また、物質層内に不純物イオンが含まれていた場合であっても、画素電極または対向電極に不純物イオンが蓄積されることを防止できる。
【０１０４】
また、上記画素電極と対向電極とを接続するように設けられ、上記第１のスイッチング素子とは異なる信号によって駆動制御される第３のスイッチング素子を備え、上記駆動制御手段は、上記画像表示期間において、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線から上記画素電極に画像表示用の第１のデータ信号を供給することで、上記画素電極と上記対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、上記走査信号線に接続された第１のスイッチング素子をオフさせ、上記画素電極と上記対向電極との間の電圧を、上記選択期間に印加した電圧に保持する非選択期間とを設け、上記リセット期間では、上記第３のスイッチング素子をオンさせ、上記画素電極と対向電極とを導通させることで、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にする構成としてもよい。
【０１０５】
上記の構成によれば、上記駆動制御手段が、リセット期間において、第３のスイッチング素子をオンさせ、画素電極と対向電極とを導通させることで、画素電極の電位と対向電極の電位とを略同等にする。これにより、媒質を構成する分子が長時間同じ配向状態に維持されることを防止し、メモリー効果の発現を抑制できるので、応答特性を改善できる。また、次のフレームでの駆動時に、その直前のフレームでの媒質を構成する分子の配向状態の影響を低減または防止できるので、画像の流れや尾引きを防止できる。また、物質層内に不純物イオンが含まれていた場合であっても、画素電極または対向電極に不純物イオンが蓄積されることを防止できる。
【０１０６】
また、この場合、上記駆動制御手段が、上記選択期間に、上記対向電極の電位を基準として反転する矩形波を上記第１のデータ信号として上記画素電極に供給する構成としてもよい。
【０１０７】
また、複数の上記走査信号線および複数の上記第１のデータ信号線と、上記走査信号線と上記第１のデータ信号線との組み合わせ毎に設けられた、上記画素電極と上記対向電極と上記第１のスイッチング素子と第３のスイッチング素子とを備えてなる画素とを有しており、上記駆動制御回路は、上記各画素における上記第３のスイッチング素子を、当該各画素に隣接する画素における第１のスイッチング素子を駆動制御するための走査信号によって駆動制御する構成としてもよい。
【０１０８】
上記の構成によれば、１本の走査信号線に、１ライン上の各画素における第１のスイッチング素子が接続され、上記１ラインに隣接する他のライン上の各画素における第３のスイッチング素子が接続される。したがって、１本の走査信号線の走査により、当該走査信号線に第１のスイッチング素子を接続された各画素に対して書き込み動作（画像表示期間の駆動動作）を行うとともに、当該走査信号線に第１のスイッチング素子を接続された各画素に対してリセット動作（リセット期間の駆動動作）を行うことができる。つまり、書き込み動作が行われる画素列（装置列）と、リセット動作が行われる画素列とを同時に駆動できる。これにより、駆動周波数の増大を防ぐことができる。
【０１０９】
また、この場合、上記駆動制御手段は、奇数行の走査信号線へのアクティブ信号の供給と、偶数行の走査信号線へのアクティブ信号の走査とを、フレーム毎に交互に繰り返す構成としてもよい。
【０１１０】
上記の構成によれば、各画素における画像表示期間（ホールド期間；階調信号の入力による階調表示期間）とリセット期間（ブランキング期間）との時間比率が１：１となり、良好な間欠表示（間欠点灯）を行うことができる。
【０１１１】
また、上記の構成に加えて、上記第１のデータ信号線と略平行かつ交互に設けられた、上記対向電極に第２のデータ信号を供給するための第２のデータ信号線と、上記対向電極と上記第２のデータ信号線とを接続する、上記第１のスイッチング素子と共通の走査信号によって駆動制御される第２のスイッチング素子とを備え、上記駆動制御手段は、上記画像表示期間において、上記走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子をオンさせ、その状態で上記第１のデータ信号線および第２のデータ信号線から上記各画素の画素電極および対向電極に、当該各画素に表示する画像に応じた第１のデータ信号および第２のデータ信号をそれぞれ供給することで、上記各画素における画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加する選択期間と、上記走査信号線に接続された各画素の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子をオフさせることで、上記選択期間に上記各画素における画素電極と対向電極との間に印加された電圧を保持させる非選択期間とを設ける構成としてもよい。
【０１１２】
上記の構成によれば、上記第１のデータ信号線および第２のデータ信号線から供給する各データ信号によって、画素電極の電位と対向電極の電位とを制御することで、画像表示を適切に行うことができる。また、リセット期間においては、第３のスイッチング素子をオンとして、画素電極と対向電極とを電気的に接続することで、これらの電極間の電位差を略等しくできる。
【０１１３】
また、この場合、上記駆動制御手段は、上記選択期間における第１のデータ信号および第２のデータ信号の電位は、上記リセット期間において上記画素電極と対向電極との電位差が略同等になるときの当該両電極の電位を基準として、逆電位に設定する構成としてもよい。
【０１１４】
上記の構成によれば、上記選択期間における第１のデータ信号および第２のデータ信号の電位は、上記リセット期間において上記画素電極と対向電極との電位差が略同等になるときの当該両電極の電位を基準として、逆電位に設定される。これにより、画素電極および対向電極のそれぞれに対する書き込み電圧（第１および第２のデータ信号のそれぞれの電位と基準電位との差）に比較して、物質層にはその２倍の電圧を印加することができる。つまり、従来と同じ耐圧のスイッチング素子およびデータ信号回路を用いた場合であっても、従来と比べて２倍の電圧を物質層に対して印加することが可能となる。したがって、高電圧駆動が可能となり、また、応答特性を改善した間欠表示を行うことができる。
【発明の効果】
【０１１５】
以上のように、本発明の表示パネルまたは表示装置は、上記画素電極と対向電極との間に画像表示用の電圧を印加した後、当該画素電極と対向電極との間に次の画像表示用の電圧を印加する前に、上記画素電極の電位と上記対向電極の電位とを略同等にする。
【０１１６】
これにより、物質層に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記のようなメモリー効果の影響を抑制できる。したがって、次の画像を表示させるとき、すなわち次の画像表示用の電圧を印加するときに応答速度が低下することを防止できる。また、次の画像を表示させるときに、以前のフレームでの媒質を構成する分子の配列状態の影響が低減され、または防止され、画像の流れや尾引きを防止できる。
【０１１７】
また、媒質中に不純物イオンが存在する場合であっても、画素電極または対向電極への不純物イオンの蓄積をリセットすることができる。これにより、不純物イオンが駆動に際して悪影響を与えなくなり、良好な駆動が行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１１８】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図に基づいて説明する。図１は、本実施形態にかかる表示装置に備えられる表示素子（表示パネル）１９０における１画素分の概略構成を示す断面図である。本表示装置は、このような表示素子１９０を複数備えている。
【０１１９】
表示素子１９０は、図１に示すように、２枚の基板１０１，１０２の間に物質層１０３が挟持されている。物質層１０３には、電界無印加時に光学的等方性（巨視的に見て等方であればよい）を示し、電界印加時に光学的異方性を示す媒質が封入されている。なお、物質層１０３に封入される媒質については後述する。
【０１２０】
また、基板１０１における基板（対向基板）１０２との対向面には、物質層１０３に電界を印加するためのデータ電極１０４および共通電極１０５が互いに対向配置されている。また、データ電極１０４および共通電極１０５の間には絶縁膜１０６が形成されている。さらに、基板１０１，１０２における、両基板の対向面とは反対側の面には、それぞれ偏光板１０７，１０８が備えられている。なお、以降の説明では、基板１０１およびこの基板１０１上に形成された各部材を、アクティブマトリクス基板１００と称する。
【０１２１】
そして、この表示装置は、データ電極１０４および共通電極１０５間に電圧を印加することによって形成される電界により、物質層１０３内の液晶の配向方向を変化させて表示を行う。なお、図６（ａ）はデータ電極１０４と共通電極（ドレイン電極）１０５との間に電圧が印加されていない状態（電圧無印加状態（オフ状態））を表しており、図６（ｂ）はデータ電極１０４と共通電極１０５との間に電圧が印加されている状態（電圧印加状態（オン状態））を表している。
【０１２２】
図７は、データ電極１０４および共通電極１０５の配置と、偏光板１０７，１０８の吸収軸方向とを示した説明図である。この図に示すように、表示素子１９０における電極１０４および電極１０５は、櫛歯状に形成された櫛形電極からなり、互いに対向配置とされている。また、両基板１０１，１０２にそれぞれ設けられた偏光板１０７，１０８は、互いの吸収軸が直交するとともに、各偏光板１０７，１０８における吸収軸と、各電極１０４，１０５における櫛歯部分の電極伸長方向（電界印加方向に直交する方向）とが約４５度の角度をなすように形成されている。このため、各偏光板１０７，１０８における吸収軸は、電極１０５，１０６による電界印加方向に対して、約４５度の角度をなしている。
【０１２３】
図５は、アクティブマトリクス基板１００の概略平面図である。この図に示すように、アクティブマトリクス基板１００は、基板１０１上に、駆動回路領域１４Ａおよび１４Ｂと、表示領域１１９とを有する。なお、本実施形態では、駆動回路領域１４Ａおよび１４Ｂが基板１０１上に設けられているが、これに限るものではなく、基板１０１の外部に設けられた駆動回路から駆動信号が供給される構成であってもよい。
【０１２４】
表示領域１１９には、互いに略平行に配置された複数の走査信号線１１１と、各走査信号線１１１に直交する複数のデータ信号線１１０とが設けられている。そして、隣接する２本の走査信号線１１１と隣接する２本のデータ信号線１１０によって囲まれる区画毎に、図１に示したような画素が形成される。なお、図５の下方に示した回路図は、表示素子１９０の１画素分の等価回路図であり、図３に示した回路図と同じものである。この等価回路図の詳細については後述する。
【０１２５】
図２は、表示素子１９０における１画素の概略構成を示す平面図である。なお、上記した図１は、図２中に記載したｄ−ｄ’断面の断面図である。この図に示すように、表示素子１９０は、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）１０９を各画素に備えている。ＴＦＴ１０９のドレイン電極にはデータ電極１０４が接続されており、ＴＦＴ１０９のソース電極にはデータ信号線１１０が接続されており、ＴＦＴ１０９のゲート電極には走査信号線１１１が接続されている。また、共通電極１０５は、共通信号線１１２に接続されている。これにより、表示素子１９０では、駆動回路領域１４Ｂおよび１４Ａにそれぞれ備えられるデータ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路（いずれも図示せず）によって、各データ信号線１１０および走査信号線１１１に信号を入力することでアクティブ駆動を行うことが可能となっている。
【０１２６】
図３は、表示素子１９０の１画素の等価回路図であり、図５の下部に記載した透過回路図と同じものである。この図に示すように、ＴＦＴ１０９と共通信号線１１２との間には表示部容量１２０が存在する。この表示部容量１２０は、データ電極１０４と共通電極１０５との間に存在する容量である。さらに、ＴＦＴ１０９と共通信号線１１２との間に補助容量１２１（データ電極１０４と共通信号線１１２との間に存在する容量）が存在し、ＴＦＴ１０９と走査信号線１１１との間に寄生容量１２２が存在し、ＴＦＴ１０９とデータ信号線１１０との間に寄生容量１２３が存在する。
【０１２７】
本実施形態にかかる表示装置では、データ信号線１１０から入力される信号は、物質層１０３からなる表示部容量１２０と、これに並列に形成された補助容量１２１とにより、データ信号線１１０から次の信号が入力されるまでの期間、保持（ホールド）される。
【０１２８】
次に、表示素子１９０の製造方法について説明する。
【０１２９】
まず、ガラスからなる基板１０１上に、タンタル等からなる金属材料をスパッタリング法により成膜し、パターニングを行った後、陽極酸化を行うことにより、走査信号線１１１、ＴＦＴ１０９のゲート電極、共通電極１０５、共通信号線１１２を形成した。
【０１３０】
次に、プラズマＣＶＤ法により、ゲート絶縁膜１０６として窒化シリコン膜、および、ＴＦＴ１０９のチャネル層などを構成する半導体層としてシリコン膜を成膜し、パターニングを行った。
【０１３１】
さらに、アルミニウム等からなる金属材料をスパッタリング法により成膜し、パターニングを行うことで、ＴＦＴ１０９のソース電極およびドレイン電極、また、データ信号線１１０およびデータ電極１０４を同時に形成した。
【０１３２】
なお、表示素子１９０では、基板１０１および１０２として、ガラス基板を用いているが、基板１０１および１０２の材質はこれに限るものではなく、基板１０１および１０２のうち、少なくとも一方が透明な基板であればよい。また、本実施形態では、表示素子１９０における両基板間の間隔、すなわち物質層１０３の厚みは１０μｍとしたが、両基板間の間隔はこれに限定されるものではなく、任意に設定すればよい。
【０１３３】
また、本実施形態では、図７に示したように、電極１０４および電極１０５を櫛歯状に形成した櫛形電極とし、互いに対向配置したが、両電極１０４，１０５の形状は、櫛形電極に限るものではなく、適宜変更してもよい。また、本実施形態では、電極１０４および電極１０５を、線幅５μｍ、電極間距離（電極間隔）５μｍで形成したが、これに限らず、例えば、基板１０１と基板１０２との間のギャップに応じて任意に設定することができる。また、電極１０４，１０５の材料としては、上記の各材料に限らず、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明電極材料や、上記以外の金属電極材料等、電極材料として従来公知の各種材料を用いることができる。
【０１３４】
また、両基板１０１、１０２の物質層１０３側の面に、物質層１０３中の遊離イオンを吸着するための有機薄膜、あるいは、物質層１０３に封入した媒質の配向を補助する配向膜を塗布してもよい（図示せず）。なお、このような配向膜として、例えば、ポリイミドなどの有機薄膜にあらかじめラビングを施したものを用いてもよい。
【０１３５】
本実施形態では、物質層１０３に封入する媒質として、下記の各化合物を以下に示す分量比で混合した混合物を用いた。
【０１３６】
ＪＣ−１０４１ｘｘ  ４４．７３ｍｏｌ％（４６．９３１ｗｔ％）
５ＣＢ              ４３．４３ｍｏｌ％（３５．１ｗｔ％）
ＺＬＩ−４５７２    ４．９ｍｏｌ％（１０．３ｗｔ％）
ＥＨＡ              ４．０ｍｏｌ％（２．４ｗｔ％）
ＲＭ２５７          ２．６１ｍｏｌ％（５．０ｗｔ％）
ＤＭＰＡＰ          ０．３３ｍｏｌ％（０．２７ｗｔ％）
ここで、ＪＣ１０４１ｘｘ（チッソ社製）はネマチック液晶混合体、５ＣＢ（4-cyano-4’-pentyl biphenyl、アルドリッチ（Aldrich）社製）はネマチック液晶、ＺＬＩ−４５７２（メルク（Merck）社製）はカイラル剤、ＥＨＡ（2-ethylhexyl acrylate、アルドリッチ（Aldrich）社製）はモノアクリレート、ＲＭ２５７（メルク社製）はジアクリレートモノマー、ＤＭＰＡＰ（2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenon、アルドリッチ社製）は光重合開始剤である。５ＣＢの化学構造式を以下に示す。
【０１３７】
【化１】
2006343697.tif 000003
【０１３８】
なお、上記の混合物は３２６．３Ｋから３１９．５Ｋの温度範囲でコレステリックブルー相を示した。
【０１３９】
次に、上記の混合物が常にコレステリックブルー相になるように温度調節しながら、電界を印加せずに、この混合物に紫外線照射を行ってＥＨＡおよびＲＭ２５７を重合させた。このようにして得られた媒質は、３２６．４Ｋから２６０Ｋ以下まで安定してコレステリックブルー相を示した。
【０１４０】
図８および図９に、コレステリックブルー相の概略構造を示す。これらの図に示したように、コレステリックブルー相は、高い対称性の構造を有している。また、コレステリックブルー相は、光学波長未満の秩序（秩序構造、配向秩序）を有しているので、光学波長領域では概ね透明な物質（光学的等方性を示す物質）であるが、電界を印加することによって配向秩序の程度が変化して光学異方性が発現する（光学的異方性の程度が変化する）。すなわち、コレステリックブルー相は、電界無印加時には光学的に概ね等方性を示すが、電界印加によって液晶分子が電界方向に向こうとするために格子が歪み、光学的異方性を発現する。したがって、上記の混合物を物質層１０３に封入する媒質として用いることにより、従来のカー効果を用いた表示装置よりも、表示に用いることのできる温度範囲を大幅に拡大することができる。
【０１４１】
次に、本実施形態にかかる表示装置の駆動方法について説明する。図４は、本実施形態にかかる表示装置の駆動方法を説明するための説明図であり、物質層１０３に印加する電圧波形と、その電圧波形によって変化する物質層１０３の光透過率特性とを示している。なお、図４は、上記した表示素子１９０に、極性反転駆動法によって繰り返し電圧を印加して行った結果を示している。つまり、図４は、データ電極（画素電極）１０４にＴＦＴ（スイッチング素子）１０９を接続せずに、データ電極１０４および共通電極１０５に直接電圧を印加した場合の結果を示している。
【０１４２】
図４に示した期間Ｔｆは、アクティブマトリクス駆動における１フレームに相当する。なお、本実施形態ではＴｆ＝１６．７ｍｓに設定している。この期間Ｔｆの長さは、従来のアクティブマトリクス駆動にて使用されている６０Ｈｚ駆動時の１フレームの長さに相当する。
【０１４３】
図４の期間Ｔｗはアクティブマトリクス駆動における画像表示期間、すなわち選択期間およびその後の非選択期間（保持期間、ホールド期間）に相当する。また、本実施形態では、図４に期間Ｔｒとして示したように、リセット期間（黒表示期間）を設けている。つまり、１フレーム期間Ｔｆ中に、画像表示期間（選択期間および非選択期間）Ｔｗと、黒表示期間であるリセット期間Ｔｒとを設定している。
【０１４４】
図４に示すように、物質層１０３には、期間Ｔｗにわたって電圧Ｖまたは−Ｖ（Ｖの絶対値は物質層１０３のしきい値より大きい）が印加される。アクティブマトリクス駆動では、一本の走査信号線１１１に接続された全ての画素スイッチを選択期間にわたってオンとし、その状態で各データ信号線１１０に各々の画素に応じたデータ電圧を供給することで、上記１本の走査信号線１１１に接続された各画素の物質層１０３に電圧が印加される。さらにその後、その一本の走査信号線に接続された全ての画素スイッチをオフする。その後の期間は、非選択期間となるが、上記１本の走査信号線１１１に接続された各画素の物質層１０３には選択期間に供給された電圧（データ電圧）Ｖまたは−Ｖは、物質層１０３からなる表示部容量１２０と、それに並列に形成された補助容量１２１とによって保持されるので、表示状態が維持（ホールド）され画像表示期間となる。
【０１４５】
その後、上記１本の走査信号線１１１に接続された全ての画素スイッチを再度オンとする。そして、その状態で、各データ信号線１１０を介して、当該各データ信号線１１０に接続された各画素のデータ電極１０４の電位を、共通電極１０５の電位と同じ電位に設定する。なお、データ電極１０４の電位は、共通電極１０５の電位と、必ずしも厳密に同じ電位でなくてもよく、実質的に同程度と見なせる電位であればよい。言い換えれば、その画素の透過率をほぼ０にすることができ、実質的に黒表示状態を実現できる電位であればよい。
【０１４６】
これにより、図４に示すように、リセット期間Ｔｒには、その画素の透過率が０に近づくように緩和を始め、リセット期間Ｔｒ内にその緩和が概ね終了する（透過率がほぼ０の状態になる）。その結果、次のフレームの選択期間が開始される前に、前のフレームの画像表示期間Ｔｗにおける物質層１０３の状態は、概ね光学的等方性を示す状態（透過率がほぼ０の状態）に解消（リセット）される。
【０１４７】
したがって、次のフレームの選択期間に物質層１０３に電圧が印加されると、その物質層１０３に含まれる分子（誘電性分子）は、前のフレームでの配向状態から移行を始めるのではなく、図４に示すように、常に透過率０（あるいはほぼ０）の状態から移行が開始される。このため、画面上での画像の尾引きや流れといった現象（動画ボケ）を抑制できる。
【０１４８】
なお、物質層１０３を２７３Ｋに保った状態で、１フレーム期間Ｔｆを一定とし、リセット期間Ｔｒを変化させたところ、画像表示期間Ｔｗを短く（リセット期間Ｔｒを長く）するほど、緩和時間は短くなった。より具体的には、１フレームＴｆ＝１６．７ｍｓに設定し、画像表示期間Ｔｗを１６．７ｍｓ、１１．２ｍｓ、８．３ｍｓ、５，５ｍｓと変化させた（リセット期間Ｔｒを０秒、５．５ｍｓ、８．４ｍｓ、１１．２ｍｓと変化させた）結果、緩和時間はそれぞれ６ｍｓ、４ｍｓ、３ｍｓ、２ｍｓであった。このことから、画像表示期間Ｔｗが長いほど、すなわち物質層１０３に対して同じ電圧を印加している期間が長いほど、緩和時間が長くなることがわかる。
【０１４９】
これは、電界を長時間印加することによって、配向状態が光学的等方性を示す状態から光学的異方性を示す状態に変化した状態を長時間保持すると、電界印加を止めても、光学的等方性状態への緩和が、電界を長時間印加しない場合に比べて遅くなるという現象（本明細書ではこの現象を「メモリー効果」と称する）が起こっていることを意味する。また、上記の結果から、メモリー効果の影響は、配向状態が光学的等方性を示す状態から光学的異方性を示す状態に変化した状態に保持する期間が長いほど大きくなり、緩和時間が長くなることがわかる。
【０１５０】
以上のように、本実施形態では、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界印加によって光学的異方性を示す媒質を用いている。したがって、従来の液晶表示素子に用いられてきた液晶とは、電界印加と電界無印加との間の配向状態の変化が異なる。つまり、本実施形態にかかる表示装置では、従来の液晶表示装置とは異なり、電界無印加時には、物質層１０３に封入した媒質は、光学的に等方性を示している。そして、この媒質に電界を印加することにより、媒質が光学的等方性を示す状態から、光学的異方性を示す状態に変化する。
【０１５１】
このような、光学的等方性を示す状態から光学的異方性を示す状態への変化は、従来の液晶表示装置よりも大きな配向変化を伴う。また、光学的異方性を示す状態から光学的等方性を示す状態への変化についても同様に、従来の液晶表示装置よりも大きな配向変化を伴う。
【０１５２】
このような配向変化は、大きな配向欠陥の状態変化を伴い、低温時には配向変化の動きが遅くなる。特に、光学的等方性を示す状態から光学的異方性を示す状態への変化に比べて、光学的異方性を示す状態から光学的等方性を示す状態への変化（緩和過程）は配向変化の動きが遅くなる。
【０１５３】
本発明の発明者らは、この緩和過程における配向変化について詳細に検討した結果、上記のような緩和過程（緩和現象）において、一種のメモリー効果のような現象が生じることを見出した。つまり、電界を長時間印加することによって、配向状態が光学的等方性を示す状態から光学的異方性を示す状態に完全に変化した状態を長時間保持すると、電界印加を止めても、光学的等方性状態への緩和が、電界を長時間印加しない場合に比べて遅くなるといった現象が起こることを発見した。このため、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界印加によって光学的異方性を示す媒質を用いた表示素子では、同じ階調電圧を印加し続けると、次の異なる階調への変化の際に応答速度が遅くなってしまう。
【０１５４】
そこで、本実施形態では、このようなメモリー効果による応答速度の低下を避けるために、１フレーム内に黒表示期間（リセット期間Ｔｒ）を設けている。これにより、物質層１０３に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記のようなメモリー効果の影響を抑制できる。したがって、次のフレームに画像を表示させるときに応答速度が低下することを防止できる。
【０１５５】
なお、例えば、ある明るい状態を表示する階調電圧（階調電圧１）を長時間印加（表示）した後に、次に、やや暗い状態を表示する階調電圧２を印加（表示）する場合であって、上記のメモリー効果が顕著な場合には、やや暗い状態（階調電圧２）の表示への応答が顕著に遅くなる。このような場合には、１フレーム内に黒表示期間を設けるほうが、応答速度が速くなることもある。つまり、階調電圧１→階調電圧２よりも、階調電圧１→黒→階調電圧２と電圧を印加することによって、階調電圧１によるメモリー効果を緩和させてから階調電圧２を印加したほうが、応答速度が速くなる場合がある。
【０１５６】
このように、本実施形態にかかる表示装置では、１フレーム内にリセット期間Ｔｒを設けることにより、応答速度を速くするとともに、次のフレームでの駆動時に、前のフレームの画像表示期間における物質層１０３に封入した媒質の配列状態が影響することを抑制または防止し、画像の流れや尾引きを抑制できる。
【０１５７】
なお、従来の液晶表示素子では、本表示素子に用いる媒質のように大きな配向変化を伴わないので、配向欠陥の状態変化に起因した上記のようなメモリー効果は起こらないと考えられる。つまり、長時間同じ階調電圧を印加しても配向欠陥の状態変化に起因する緩和現象の低速化は起こらない。よって、従来の液晶表示素子では、１フレーム内に黒表示期間を設けても応答速度の高速化は見込まれないので、上記のように電圧を印加した場合、逆に応答は遅くなると考えられる。つまり、従来の液晶表示装置では、階調電圧１→階調電圧２より階調電圧１→黒→階調電圧２と電圧を印加したほうが、応答が遅くなると考えられる。
【０１５８】
ここで、本実施形態にかかる表示装置（電界印加によって媒質の光学的異方性の程度が変化する表示装置）と、従来の液晶表示装置との表示原理の違いについて詳しく説明する。図１２は、本実施形態にかかる表示素子および従来の表示方式の液晶表示装置における、表示原理の違いを説明するための説明図であり、電界印加時および電界無印加時における屈折率楕円体の形状および方向を模式的に表したものである。なお、図１２では、従来の液晶表示方式として、ＴＮ方式、ＶＡ（Vertical Alignment、垂直配向）方式、ＩＰＳ（In Plane Switching、面内応答）方式における表示原理を示している。
【０１５９】
この図に示すように、ＴＮ方式の液晶表示素子は、対向する基板間に液晶層が挟持されており、両基板上にそれぞれ透明電極（電極）が備えられた構成である。そして、電界無印加時には、液晶層における液晶分子の長軸方向がらせん状に捻られて配向しているが、電界印加時には、液晶分子の長軸方向が電界方向に沿って配向する。この場合における平均的な屈折率楕円体は、図１２に示すように、電界無印加時には長軸方向が基板面に平行な方向を向いており、電界印加時には長軸方向が基板面法線方向を向く。すなわち、電界無印加時と電界印加時とで、屈折率楕円体の形状は楕円であり、電界印加によって、その長軸方向が変化する（屈折率楕円体が回転する）。また、電圧無印加時と電圧印加時とで、屈折率楕円体の形状は、ほぼ変わらない。
【０１６０】
また、ＶＡ方式の液晶表示素子は、ＴＮ方式と同様、対向する基板間に液晶層が挟持されており、両基板上にそれぞれ透明電極（電極）が備えられた構成である。ただし、ＶＡ方式の液晶表示素子では、電界無印加時には、液晶層における液晶分子の長軸方向が、基板面に対して略垂直な方向に配向しているが、電界印加時には、液晶分子の長軸方向が電界に垂直な方向に配向する。この場合における平均的な屈折率楕円体は、図１２に示すように、電界無印加時には長軸方向が基板面法線を向いており、電界印加時には長軸方向が基板面に平行な方向を向く。すなわち、電界無印加時と電界印加時とで、屈折率楕円体の形状は楕円であり、電界印加によって、その長軸方向（屈折率楕円体の向き）が変化する（屈折率楕円体が回転する）。なお、電界無印加時と電界印加時とで、屈折率楕円体の形は、ほぼ変わらない。
【０１６１】
また、ＩＰＳ方式の液晶表示素子は、１つの基板上に対向する１対の電極が備えられており、両電極間の領域に液晶層が形成される構成である。そして、電界印加によって液晶分子の配向方向を変化させ、電界無印加時と電界印加時とで、異なる表示状態を実現できるようになっている。したがって、ＩＰＳ方式の液晶表示素子でも、図１２に示すように、電界無印加時と電界印加時とで、屈折率楕円体の形状は楕円であり、その長軸方向が変化する（屈折率楕円体が回転する）。また、電界無印加時と電界印加時とで、屈折率楕円体の形は、ほぼ変わらない。
【０１６２】
このように、従来の表示方式の液晶表示素子では、電界無印加時でも液晶分子が何らかの方向（典型的には一方向）に配向しており、電界を印加することによって、各分子の配向方向がそろった状態で、その配向方向を一斉に変化させて表示（透過率の変調）を行っている。また、電界無印加時と電界印加時とで、屈折率楕円体の形はほぼ変わらない。すなわち、従来の表示方式の液晶表示素子では、電界無印加時と電界印加時とで、屈折率楕円体の形状は楕円であり、電界印加によって、その長軸方向が変化する（屈折率楕円体が回転する）ことを利用して表示を行っている。このため、屈折率楕円体の長軸方向は電界印加方向に対して、垂直あるいは平行とは限らない。これに対して、本実施形態にかかる表示装置では、後述するように、屈折率楕円体の方向は電界印加方向に対して垂直または平行となる。
【０１６３】
このように、従来の表示方式の液晶表示素子では、液晶分子の可視光以上における配向秩序度はほぼ一定であり、配向方向を変化させることによって表示を行っている。
【０１６４】
これらの表示方式に対して、本実施形態にかかる表示素子では、電界無印加時に分子があらゆる方向を向いている。ただし、これらの分子は、光の波長スケール未満の秩序（秩序構造、配向秩序）を有しているので、光学的異方性が発現せず（可視光以上のスケールでの配向秩序度≒０であり）、図１２に示すように、屈折率楕円体が従来の液晶表示素子とは異なり、球状となる。
【０１６５】
ところが、電界を印加すると、個々の分子が正の誘電異方性を有しているため基板面内方向（基板面に平行な方向）を向こうとして配向状態が変化する。また、この際、光学波長未満の秩序構造に歪が生じて光学的異方性（可視光以上のスケールでの配向秩序度＞０）が発現して、屈折率楕円体が楕円になる。このとき、屈折率楕円体の長軸方向は電界方向と平行になる。より詳細には、物質層１０３に封入する媒質の誘電異方性が正の場合、屈折率楕円体の長軸方向は電界方向に平行になり、物質層１０３に封入する媒質の誘電異方性が負の場合、屈折率楕円体の長軸方向は電界方向に垂直になる。すなわち、上記の混合系を用いた表示素子では、電界無印加時には屈折率楕円体の形が等方的（ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚ）であり、電界印加によって屈折率楕円体の形に異方性（ｎｘ＞ｎｙ）が発現する。ここで、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、それぞれ、基板面に平行かつ図１２の左右方向、基板面に平行かつ図１２の奥行き方向、基板面に垂直な方向に対する、屈折率を表している。
【０１６６】
なお、可視光以上における配向秩序度≒０（配向秩序度がほとんど無い）というのは、可視光より小さいスケールで見た場合には、液晶分子などがある方向に並んでいる割合が多い（配向秩序がある）が、可視光より大きいスケールで見ると、配向方向が平均化されていて配向秩序が無いことを意味している。
【０１６７】
すなわち、本実施形態において、可視光波長以上のスケールでの配向秩序度≒０とは、配向秩序度が可視光波長域、および、可視光波長域より大きい波長の光に対して何ら影響を与えない程度に小さいことを示す。例えば、クロスニコル下で黒表示を実現している状態を示す。一方、本実施形態において、可視光波長以上のスケールでの配向秩序度＞０とは、可視光波長以上のスケールでの配向秩序度が、ほぼゼロの状態よりも大きいことを示し、例えば、クロス二コル下で白表示を実現している状態を示す。（この場合、階調表示であるグレーも含まれる）。
【０１６８】
また、本実施形態にかかる表示素子では、物質層１０３が正の誘電異方性を有しているので、上記電界印加時の屈折率楕円体の長軸方向は、電界方向に対して常に平行となる。（なお、物質層２０３が負の誘電異方性を有している場合は、屈折率楕円体の長軸方向は、電界方向に対して垂直になる。）これに対して、従来の液晶表示素子では、電界印加によって屈折率楕円体の長軸方向を回転させて表示を行うので、屈折率楕円体の長軸方向は、電界方向に対して常に垂直あるいは平行になるとは限らない。
【０１６９】
このように、本実施形態にかかる表示素子では、光学的異方性の方向は一定（電界印加方向は変化しない）であり、可視光以上における配向秩序度を変調させることによって表示を行っている。すなわち、上記の混合系を用いた表示素子では、媒質そのものの光学的異方性（または可視光以上における配向秩序）の程度が変化する。したがって、本実施形態にかかる表示素子の表示原理は、従来の液晶表示装置の表示原理と大きく異なっている。
【０１７０】
また、本実施形態にかかる表示素子では、光学的等方性を示す構造に生じる歪、すなわち、媒質における光学的異方性の程度の変化を用いて表示を行うので、液晶分子の配向方向を変化させて表示を行う従来の液晶表示素子よりも、広視野角特性を実現できる。さらに、本実施形態にかかる表示素子では、複屈折が発生する方向が一定であり、光軸方向が変化しないため、より広い視野角特性を実現できる。
【０１７１】
また、本実施形態にかかる表示素子では、微小領域の構造（結晶のような格子）の歪によって発現する異方性を用いて表示を行っている。このため、従来方式の表示原理のように、液晶固有の粘度が応答速度に大きく影響するといった問題がなく、１ｍｓ程度の高速応答を実現することができる。すなわち、従来方式の表示原理では液晶分子の配向方向の変化を利用していたため、液晶固有の粘度が応答速度に大きく影響していたが、本実施形態に係る表示装置では、微小領域の構造の歪を利用するため、液晶固有の粘度の影響が小さく、高速応答を実現することができる。したがって、本実施形態にかかる表示装置は高速応答性を備えているので、例えばフィールドシーケンシャルカラー方式の表示装置にも好適である。
【０１７２】
また、本実施形態では、物質層１０３に封入する混合物（媒質）に、モノマーや、光重合開始剤を含んでいる。これによって、分子配向を安定化させることや、電界印加時における分子の配向変化を促進させることができるので、駆動温度範囲を広くすることや、電界印加時における光学的異方性の程度の変化を促進させることができる。
【０１７３】
ここで、物質層１０３に封入する混合物（媒質）に、モノマーや、光重合開始剤などが含まれている場合、紫外線照射によって上記モノマーの重合（硬化）を行った後でも、重合が不完全であるなどの原因により物質層１０３に、イオンが残る場合がある。また、駆動電圧を低くするためには、上記混合物として誘電率異方性が高いものを用いることが有効であるが、その場合には、混合物がイオンを取り込み易くなる。そして、従来の駆動方法のように長時間同じ駆動電圧を印加し続けると、このような媒質中に残留したイオン、あるいは媒質中に取り込まれたイオンが、一方の電極に付着・蓄積し、悪影響を及ぼすという問題があった。
【０１７４】
これに対して、本実施形態のように１フレーム内にリセット期間を設けることにより、残留イオンが存在する場合であっても、残留イオンについてもリセットすることができる。これにより、残留イオンが駆動に際して悪影響を与えなくなり、次の階調電圧印加が良好に行われる。つまり、１フレーム期間中に黒表示期間（リセット期間）を設けることにより、データ電極（または共通電極）への不純物イオンの蓄積をリセットすることができ、良好な駆動を行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【０１７５】
なお、本実施形態では、物質層１０３に封入する媒質として上述した混合物を用いているが、物質層１０３に封入する媒質はこれに限定されるものではなく、電界を印加することによって光学的異方性の程度が変化するものであればよい。
【０１７６】
また、本実施形態では、物質層１０３に封入する媒質にアクリレートモノマーを含んでいる。アクリレートモノマーは光重合性モノマー（重合性化合物）であり、紫外線（光）照射により重合（硬化）して高分子鎖（配向補助材）となる。このような高分子鎖を物質層１０３中に形成することにより、分子配向を安定化させることや、電界印加時における光学的異方性の程度の変化を促進させることができる。なお、物質層１０３に封入する媒質に添加する重合性化合物は、上記混合物に用いたものに限定されるものではない。例えば、物質層１０３に封入する媒質に添加する重合性化合物としては下記の構造式からなる重合性化合物（化合物Ａ）を用いることができる。
【０１７７】
【化２】
2006343697.tif 000004
【０１７８】
ここで、Ｘは水素原子またはメチル基を表す。また、ｎは０または１の整数である。また、６員環Ａ，Ｂ，Ｃは、１，４−フェニレン基、または、１，４−トランスシクロヘキシル基、あるいは、下記の官能基のいずれかを独立的に表す。すなわち、６員環Ａ，Ｂ，Ｃは、下記の官能基のうち、それぞれ異なるものであってもよく、同じものであってもよい。なお、下記の官能基において、ｍは１〜４の整数を表す。
【０１７９】
【化３】
2006343697.tif 000005
【０１８０】
また、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立的に、単結合、―ＣＨ２ＣＨ２―、―ＣＨ２Ｏ―、―ＯＣＨ２―、―ＯＣＯ―、―ＣＯＯ―、―ＣＨ＝ＣＨ―、―Ｃ≡Ｃ―、―ＣＦ＝ＣＦ―、―（ＣＨ２）４―、―ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ―、―ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２―、―ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２Ｏ―、―ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ―を表す。また、Ｙ１およびＹ２は、１０個までの炭素原子を有する直鎖状または分枝鎖状のアルキル基またはアルケニル基であってもよく、この基中に存在する１個のＣＨ２基または隣接していない２個のＣＨ２基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−および（または）−Ｏ−ＣＯ−により置き換えられていてもよい。また、Ｙ１およびＹ２は、キラル炭素を含んでいてもよく、含まなくても良い。なお、Ｙ１およびＹ２は、上記したいずれかの構造を有していれば、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
【０１８１】
また、Ｙ３は、単結合、―Ｏ―、―ＯＣＯ―、―ＣＯＯ―を表す。また、Ｒ３はキラル炭素を含まない炭素数１〜２０のアルキル基を表す。なお、これらの化合物は、液晶相を示すので、配向規制力を付与する能力が高く、物質層１０３に封入する媒質として好適である。このような化合物としては、例えば、上記のＲＭ２５７があげられる。
【０１８２】
また、その他の化合物としては下記の構造式からなる液晶性（メタ）アクリレート（重合性化合物）が挙げられる。
【０１８３】
【化４】
2006343697.tif 000006
【０１８４】
なお、液晶骨格と重合性官能基とを分子内に有する液晶性（メタ）アクリレートを用いる場合、中間調表示と低電圧駆動を両立するためには、液晶骨格と重合性官能基との間にメチレンスペーサーがない単官能、２官能または３官能の液晶性アクリレートであることが好ましい。すなわち、２つあるいは３つの６員環を有する液晶骨格を部分構造として有する化合物のアクリル酸またはメタクリル酸エステルである単官能、２官能または３官能アクリレートなどが好ましい。
【０１８５】
このような単官能アクリレートは、アクリロイルオキシ基と液晶骨格の間に、アルキレン基またはオキシアルキレン基などの柔軟性の連結基がない。このため、この種のアクリレートを重合させて得られる重合体の主鎖は、剛直な液晶骨格が連結基を介さずに直接統合しており、液晶骨格の熱運動が高分子主鎖により制限されるので、この主鎖によって影響を与えられる液晶分子の配向をより安定化させられる。これらの化合物も、室温近傍の液晶相を示すので、配向規制力を付与する能力が高く、誘電性物質層１０３に封入する媒質として好適である。
【０１８６】
また、光重合性モノマー（光反応性モノマー）として、アクリレート系モノマーを用いることが好ましい。特に、液晶性ジアクリレートモノマーと非液晶性アクリレートモノマーとの混合系が好ましい。これは、液晶性ジアクリレートモノマーと液晶性アクリレートモノマーとの混合系の場合、コレステリックブルー相を示す温度範囲の拡大幅が小さくなるからである。例えば、ＪＣ１０４１ｘｘを４６．２ｍｏｌ％、５ＣＢを４４．７ｍｏｌ％、ＺＬＩ−４５７２を５．０ｍｏｌ％、６ＣＢＡ（液晶性アクリレートモノマー；６−（4’-cyanobiphenyl-4-yloxy)hexyl acrylate）を２．８ｍｏｌ％、ＲＭ２５７を１．１ｍｏｌ％、ＤＭＰＡＰを０．２ｍｏｌ％の組成で調製した場合、コレステリックブルー相を示す温度範囲は３２９．８Ｋから３２７．７Ｋの範囲となった。
【０１８７】
また、非液晶性モノマーとしては分子構造中にアクリロイル基またはメタクリロイル基を含むアクリレート系モノマーが好ましく、特に側鎖としてアルキル基を有する枝分かれ構造のアクリレート系モノマーが好ましい。アルキル基としては炭素数１−４が好ましく、このようなアルキル基からなる側鎖をモノマー単位あたり少なくとも１つ以上有することが好ましい。このようなモノマーとしてはＥＨＡの他にはＴＭＨＡ（3,5,5-trimetthylhexyl acrylate、アルドリッチ（Aldrich）社製）が挙げられる。なお、枝分かれ構造をもたないアクリレート系モノマーで光重合を行うとコレステリックブルー相の温度範囲の拡大幅が小さくなることがある。例えば、ＪＣ１０４１ｘｘを４４．１ｍｏｌ％、５ＣＢを４４．３ｍｏｌ％、ＺＬＩ−４５７２を５．２ｍｏｌ％、ＨＡ（枝分かれの構造を持たないアクリレート系モノマー；n-hexyl acrylate、アルドリッチ社製）を４．０ｍｏｌ％、ＲＭ２５７を２．０ｍｏｌ％、ＤＭＰＡＰを０．３ｍｏｌ％の組成で調製した場合、コレステリックブルー相を示す温度範囲は３２６．２Ｋから３１８．０Ｋの範囲となった。しかし、ＨＡを用いた場合でもＨＡの割合を増やせばコレステリックブルー相の温度範囲の拡大幅を広げることはできる。枝分かれ構造を持たないアクリレート系モノマーを用いる場合には、アルキル鎖の長いモノマーを用いるのが好ましい。このようなアクリレートモノマーを用いれば枝分かれ構造を持つアクリレートとほぼ同様の効果を奏する。例えばn-ＯＡ（n-octyl acrylate、アルドリッチ（Aldrich）社製）が挙げられる。
【０１８８】
また、光重合性モノマー（重合性化合物）としては、上述のようなアキラルな物質に限らず、カイラルな物質を用いてもよい。カイラル性の光重合性モノマーは、それ自体がカイラルなために自発的にねじれ構造をとるので、コレステリックブルー相の捩れ構造との相溶性が良く、安定性が高い。
カイラル性を示す光重合性モノマーとしては、例えば、下記の構造式からなる重合性化合物を用いることができる。
【０１８９】
【化５】
2006343697.tif 000007
【０１９０】
ここで、Ｒ１はキラル炭素を持ちかつ分枝鎖構造を含む炭素数３〜２０のアルキル基を表す。Ｒ２は炭素数１〜２０のアルキル基を表し、キラル炭素を含んでいてもよく、含まなくても良い。なお、これらの化合物は、液晶相を示すので、配向規制力を付与する能力が高く、物質層１０３に封入する媒質として好適である。このような化合物としては、例えば、下記の化合物があげられる。
【０１９１】
【化６】
2006343697.tif 000008
【０１９２】
なお、この化合物は６９℃から９７℃の範囲でコレステリック相を示す。
【０１９３】
また、各物質の分量比は、上記した分量比に限るものではない。ただし、光重合性モノマー（モノマー）の含有率が小さいと、分子の配向規制力が充分に発揮できないことがある。例えば本実施形態のように物質層１０３に封入する媒質としてコレステリックブルー相を用いる場合には、光重合性モノマー（モノマー）の含有率が小さいとコステリックブルー相を示す温度範囲があまり広くならない。例えば、ＪＣ１０４１ｘｘを４５．１ｍｏｌ％、５ＣＢを４５．８ｍｏｌ％、ＺＬＩ−４５７２を５．１ｍｏｌ％、ＥＨＡを２．４ｍｏｌ％、ＲＭ２５７を１．５ｍｏｌ％、ＤＭＰＡＰを０．２ｍｏｌ％の分量比（組成）で混合した場合（この場合、光反応性モノマー含有率は３．９ｍｏｌ％）、コレステリックブルー相は３２６．３Ｋから３１９．５Ｋの範囲となり、上記の分量比（ＪＣ−１０４１ｘｘを４４．７３ｍｏｌ％、５ＣＢを４３．４３ｍｏｌ％、ＺＬＩ−４５７２を４．９ｍｏｌ％、ＥＨＡを４．０ｍｏｌ％、ＲＭ２５７を２．６１ｍｏｌ％、ＤＭＰＡＰを０．３３ｍｏｌ％）で混合した場合に３２６．４Ｋから２６０Ｋであったのと比べて狭い温度範囲になった。また、モノマー含有率が大きいと表示素子として使用した場合、電界無印加時と比較して電界を印加した時に光学的異方性の変化に寄与する部分が少なくなり、駆動電圧が高くなる。このため、光重合性モノマー（光反応性モノマー）含有率は２ｍｏｌ％から２０ｍｏｌ％の範囲であることが好ましく、３ｍｏｌ％から１５ｍｏｌ％の範囲であることがさらに好ましく、５ｍｏｌ％から１１ｍｏｌ％であることがさらに好ましい。
【０１９４】
また、液晶相‐固体相の相転移温度が−１０℃以下であることが好ましく、−３０℃以下であることがより好ましい。すなわち、液晶相‐固体相の相転移温度が−１０℃以下、より好ましくは−３０℃以下となるように、上記混合物質の分量比を決定することが好ましい。
【０１９５】
また、物質層１０３に封入する媒質に添加する光重合性モノマーとして、エポキシアクリレートを用いてもよい。エポキシアクリレートとしては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ブロム化ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、フェノールノボラック型エポキシアクリレートなどを用いることができる。エポキシアクリレートは、１分子中に光照射により重合するアクリル基と加熱により重合するカルボニル基、水酸基を併せ持っている。このため、硬化法として光照射法と加熱法とを併せて用いることができる。この場合、少なくともどちらか一方の官能基が反応して重合（硬化）する可能性が高い。したがって、未反応部分がより少なくなり、十分な重合を行うことができる。
【０１９６】
なお、この場合、必ずしも光照射法と加熱法とを併せて用いる必要はなく、いずれか一方の方法を用いてもよい。すなわち、本表示素子は、光重合性モノマーを紫外線（光）によって重合させる方法に限らず、使用する重合性化合物の特性に合わせて、重合させる方法を適宜選択してもよい。言い換えれば、本表示素子において、媒質に添加する重合性化合物は、光照射によって重合する光重合性モノマーに限らず、光照射以外の方法で重合する重合性モノマーであってもよい。例えば熱重合性モノマーであってもよい。
【０１９７】
また、モノマー添加および紫外光（ＵＶ）照射により等方相‐液晶相の相転移温度は低下する場合がある。このため、表示素子として使用する際に使用温度範囲が狭くなりすぎないように、モノマー含有前における液晶混合物の等方相‐液晶相の相転移温度が、５５℃以上であることが好ましい。すなわち、モノマー含有前の液晶混合物の等方相‐液晶相の相転移温度が５５℃以上となるように、上記混合物質の分量比を決定することが好ましい。表示素子をテレビなどの商品に応用して実際に使用する場合、モノマー含有前における液晶混合物の等方相‐液晶相の相転移温度が、５５℃以上あれば概ね問題はない。例えば、ＪＣ１０４１ｘｘを４８．２ｍｏｌ％、５ＣＢを４７．４ｍｏｌ％、ＺＬＩ−４５７２を４．４ｍｏｌ％の組成で調製した後、紫外光照射した場合、等方相‐液晶相の相転移温度は、上記したように３３１．８Ｋだが、ＪＣ１０４１ｘｘを４４．７ｍｏｌ％、５ＣＢを４３．４ｍｏｌ％、ＺＬＩ−４５７２を４．９ｍｏｌ％、ＥＨＡを４ｍｏｌ％、ＲＭ２５７を２．６ｍｏｌ％、ＤＭＰＡＰを０．３３ｍｏｌ％の組成で調製後、紫外光照射した場合、等方相‐液晶相の相転移温度は３２６．４Ｋに低下した。
【０１９８】
また、重合性化合物としては電圧印加によって分子が配向することを補助（促進）できるものが好ましく、例えば、網目状高分子（網目状高分子材料）、環状高分子（環状高分子材料）などであってもよい。
【０１９９】
また、本実施形態では、重合開始剤としてＤＭＰＡＰ（2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenon、アルドリッチ社製）を用いたが、これに限るものではない。重合開始剤としては、ＤＭＰＡＰのほかに、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、キュメンハイドロイドパーオキサイド、ターシャリブチルパーオクトエート、ジクミルパーオキサイドや、ベンゾイルアルキルエーテル系、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、キサントン系ベンゾインエーテル系、ベンジルケタール系の重合開始材などを用いることができる。なお、市販品では、例えば、メルク社製のダロキュア１１７３、１１１６、チバケミカル社製のイルガキュア１８４、３６９、６５１、９０７、日本化薬社製のカヤキュアＤＥＴＸ、ＥＰＡ、ＩＴＡ、アルドリッチ社製のＤＭＰＡＰ、ＤＭＰＡなど（いずれも登録商標）をそのまま、あるいは適宜混合して用いることができる。
【０２００】
また、本実施形態では、重合開始剤を添加しているが、重合開始剤は、必ずしも添加する必要はない。ただし、重合性化合物を、例えば光や熱により重合して高分子化するためには、重合開始剤を添加することが好ましい。重合開始剤を添加することによって重合を迅速に行うことができる。
【０２０１】
また、重合開始剤の添加量は、重合性化合物に対して１０ｗｔ％以下であることが好ましい。１０ｗｔ％より多く添加すると重合開始剤が不純物として作用し、表示素子の比抵抗が低下するためである。
【０２０２】
また、電界印加による光学的異方性の程度の変化を促進するために、物質層１０３に多孔質構造体を含む構成としてもよい。例えば、多孔質構造体として多孔質無機材料を用いてもよい。この場合、例えば、チタン酸バリウムなどのゾルゲル材料（多孔質無機材料）を物質層１０３に封入する媒質（誘電性液体）にあらかじめ加えておけばよい。また、その他の例として、ポリスチレン微粒子とＳｉＯ２微粒子を用いて多孔質無機層を作成してもよい。例えば、粒子径１００ｎｍのポリスチレン微粒子と粒子径５ｎｍのＳｉＯ２微粒子が混合分散された水溶液中に、スリットを有する透明電極付きのガラス基板を浸け、引き上げ法にて混合微粒子の自己集合現象を利用して数μｍの膜厚を作成した後、高温度下で焼成してポリスチレンを気化させることで１００ｎｍの孔を有する逆オパール構造の孔質無機層を有する基板を得ることができる。そして、この基板を張り合わせてセル化した後に誘電性材料を注入して、孔に誘電性材料を満たすことによりセルを作成してもよい。これらの多孔質無機材料を用いる場合にも、高分子鎖（重合性化合物）を物質層１０３に含む構成と同様の効果を得ることができる。
【０２０３】
また、電界印加による光学的異方性の程度の変化を促進するために、物質層１０３に、水素結合ネットワーク（水素結合体）を用いることもできる。ここで、水素結合ネットワークとは、化学結合ではなく水素結合によって形成された結合体を意味する。
【０２０４】
このような水素結合ネットワークは、例えば、ゲル化剤（水素結合性材料）を物質層１０３に封入する媒質に混合することによって得られる。ゲル化剤としては、アミド基を含むゲル化剤が好ましく、１つの分子内にアミド基を少なくとも２つ含むゲル化剤、尿素系、リシン系のゲル化剤がさらに好ましい。例えば、下記の構造式からなるゲル化剤（ゲル化剤Ａまたはゲル化剤Ｂ）を用いることができる。
【０２０５】
【化７】
2006343697.tif 000009
【０２０６】
【化８】
2006343697.tif 000010
【０２０７】
これらのゲル化剤は液晶性物質などの誘電性物質を少量のゲル化剤を混入することでゲル化することができる。
【０２０８】
また、例えば、非特許文献１２（p.314,Fig.2）に記載されているゲル化材（水素結合性材料）、Ｌｙｓ１８（下記構造式参照）を物質層１０３に封入する媒質に０．１５ｍｏｌ％混合することによって得られる。
【０２０９】
【化９】
2006343697.tif 000011
【０２１０】
すなわち、Ｌｙｓ１８を媒質に０．１５ｍｏｌ％混合することによって実現される、非特許文献１２（p.314,Fig.1）のようなＧｅｌ（ゲル）状態を示す水素結合ネットワークを、電界印加による光学的異方性の程度の変化促進のために用いることができる。これらの水素結合ネットワークを用いる場合でも、高分子鎖（重合性化合物）を物質層１０３に含む構成と同様の効果を得ることができる。
【０２１１】
また、高分子ネットワークの場合、紫外線照射のプロセス増加、紫外線照射による材料の劣化、未反応基による信頼性の低下といった懸念事項があるが、これらはゲル化剤の場合、発生しないという利点がある。
【０２１２】
また、電界印加による光学的異方性の程度の変化を促進するために、物質層１０３に、微粒子を用いてもよい。物質層１０３中に微粒子を分散させた系においては、液晶分子などの誘電性物質が微粒子の界面の影響を受けて配向する。よって微粒子が分散された系では、その分散状態に起因して誘電性物質の配向状態が安定化される。
【０２１３】
この場合、物質層１０３は、液晶性物質などの誘電性材料と微粒子とが封入されてなる。誘電性物質および微粒子はそれぞれ、１種または２種以上のものにより構成される。また、誘電性材料中に微粒子を分散させることにより、誘電性物質層中に微粒子が分散した形態となるようにすることが望ましい。
【０２１４】
また、この場合、平均粒子径が０．２μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。平均粒子径０．２μｍ以下の微小な大きさの微粒子を用いることにより、物質層１０３内における分散性が安定し、長時間経っても微粒子が凝集したり相が分離しない。したがって、例えば、微粒子が沈殿して局所的な微粒子のムラが生じることより、表示素子としてムラが生じることを充分に抑制できる。
【０２１５】
また、三次元的に分布した粒子に光を入射すると、ある波長では回折光が生じる。この回折光の発生を抑制すれば、光学的等方性が向上し、表示素子のコントラストが上昇する。三次元的に分布した粒子による回折光は入射する角度にも依存するが、回折される波長λはλ＝２ｄで与えられる。ここでｄは粒子間距離である。また、一般に、人間が視認できる波長の下限は４００ｎｍ程度であると言われている。したがって、微粒子の粒子間距離ｄは、可視光（４００ｎｍ）の半分の２００ｎｍ以下であることが好ましい。また、国際照明委員会ＣＩＥ（Commission Internationale de l’Eclairage）では、人間の目で認識できない波長は３８０ｎｍ以下と定めている。したがって、微粒子の粒子間距離ｄは、３８０ｎｍの半分の１９０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【０２１６】
また、物質層１０３における微粒子の濃度（含有量）を、この微粒子と物質層１０３に封入される媒質の総重量に対して、０．０５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下とすることが好ましい。物質層１０３における微粒子の濃度が０．０５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下となるように調製することにより、微粒子の凝集を抑制することができる。
【０２１７】
なお、物質層１０３に封入する微粒子は特に限定されるものではなく、透明なものでも不透明なものでもとい。また、微粒子は、高分子などの有機質微粒子であってもよく、無機質微粒子や金属系微粒子などであってもよい。
【０２１８】
有機質微粒子を用いる場合、例えば、ポリスチレンビーズ、ポリメチルメタクリレートビーズ、ポリヒドロキシアクリレートビーズ、ジビニルベンゼンビーズなどのポリマービーズ形態の微粒子を用いることが好ましい。この場合、架橋されていてもよく、架橋されていなくてもよい。無機質微粒子を用いる場合、例えば、ガラスビーズやシリカビーズ等の微粒子を用いることが好ましい。金属系微粒子を用いる場合、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、希土類金属が好ましい。例えば、チタニア、アルミナ、パラジウム、銀、金、銅あるいはこれらの金属元素の酸化物などの形態の微粒子を用いることが好ましい。これら金属系微粒子は１種類の金属のみで用いてもよいし、２種類以上の金属を合金化、複合化して形成しても良い。例えば銀粒子の周りをパラジウムで覆ってもよい。銀粒子だけで金属微粒子を構成すると、銀の酸化により表示素子の特性が変化する恐れがあるが、パラジウムなどの金属で表面を覆うことにより銀の酸化が防げる。また、ビーズの形態の微粒子はそのまま用いても良く、加熱処理したものや、ビーズ表面に有機物を付与したものを用いてもよい。付与する有機物としては液晶性を示すものが好ましい。ビーズ表面に液晶性を示す有機物を付与することにより、液晶性分子に沿って、周辺部の媒質（誘電性物質）が配向しやすくなる。例えば下記の構造式からなる化合物が好ましい。
【０２１９】
【化１０】
2006343697.tif 000012
【０２２０】
ここで、ｎは０〜２の整数である。
ここで、６員環Ａは、下記の官能基のいずれかが好ましい。
【０２２１】
【化１１】
2006343697.tif 000013
【０２２２】
また、６員環Ｂ，Ｃは、１，４−フェニレン基、または、１，４−トランスシクロヘキシル基、あるいは、下記の官能基のいずれかを独立的に表す（下記構造式参照）。
【０２２３】
【化１２】
2006343697.tif 000014
【０２２４】
ここで、ｍは１〜４の整数を表す。すなわち、６員環Ｂ，Ｃは、下記の官能基のうち、それぞれ異なるものであってもよく、同じものであってもよい。
【０２２５】
ここで、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、それぞれ独立的に、単結合、―ＣＨ２ＣＨ２―、―ＣＨ２Ｏ―、―ＯＣＨ２―、―ＯＣＯ―、―ＣＯＯ―、―ＣＨ＝ＣＨ―、―Ｃ≡Ｃ―、―ＣＦ＝ＣＦ―、―（ＣＨ２）４―、―ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ―、―ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２―、―ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２Ｏ―、―ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ―を表す。また、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、１０個までの炭素原子を有する直鎖状または分枝鎖状のアルキル基またはアルケニル基であってもよく、この基中に存在する１個のＣＨ２基または隣接していない２個のＣＨ２基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−および（または）−Ｏ−ＣＯ−により置き換えられていてもよい。また、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、キラル炭素を含んでいてもよく、含まなくても良い。なお、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、上記したいずれかの構造を有していれば、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
【０２２６】
また、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１〜２０のアルキル基、アルケニル基、アルコキシル基を表す。
【０２２７】
金属微粒子の表面に付与するこれらの有機物の量は、前記金属１モルに対して１モル以上５０モル以下の割合であることが好ましい。
【０２２８】
上記の有機物を付与した金属系微粒子は、金属イオンを溶媒に溶解または分散してから、上記有機物と混合し、これを還元することによって得られる。上記溶媒としては水、アルコール類、エーテル類を用いることができる。
【０２２９】
また、分散させる微粒子として、フラーレンおよび/またはカーボンナノチューブで形成されたものを用いてもよい。フラーレンとしては、炭素原子を球殻状に配置したものであればよく、例えば炭素原子数ｎが２４から９６の安定した構造のものが好ましい。このようなフラーレンとしては、例えば、炭素原子６０個からなるＣ６０の球状閉殻炭素分子群などが上げられる。また、カーボンナノチューブとしては、例えば、厚さ数原子層のグラファイト状炭素原子面を丸めた円筒形状のナノチューブなどが好ましい。
【０２３０】
また、微粒子の形状は特に限定されるものではなく、例えば、球状、楕円体状、塊状、柱状、錐状や、これらの形態に突起を持った形態、これらの形態に孔が開いている形態などであってもよい。また、微粒子の表面形態についても特に限定されるものではなく、例えば、平滑でも良く、凹凸や孔、溝を有していてもよい。
【０２３１】
また、微粒子の含有量は微粒子および誘電性物質の総重量に対して０．０５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることが好ましい。０．０５ｗｔ％未満であると微粒子の混合比が少ないため、微粒子による配向補助材としての作用効果が充分に発揮されない恐れがあり、２０ｗｔ％を超えると、微粒子の混合比率が多すぎて微粒子が凝集し、光が散乱してしまう恐れがある。
【０２３２】
また、メンブレンフィルターなどの微小細孔フィルムを用いてもよい。微小細孔フィルムとしては、例えば、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（日本ミリポア社製）などを用いることができる。
【０２３３】
なお、微小細孔フィルムの材質としては、ポリカーボネート、ポリオレフィン、セルロース混合エステル、セルロースアセテート、ポリフッ化ビニリデン、アセチレセルロース、酢酸セルロースと硝酸セルロースの混合物など、微小細孔フィルムに封入する液晶性物質などの誘電性物質と反応を起こさない材質でできたものが好ましい。微小細孔の大きさ（直径）は、誘電性物質を封入した際に光学的に等方的に見えるとともに、誘電性物質を固定化できる系を実現するために、可視光の波長の１/４以下であることが好ましく、さらには５０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、誘電性物質層が可視光に対して充分な透明状態を発現することが可能となる。また、微小細孔フィルムの厚さは５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。
【０２３４】
なお、上記の説明では、コステリックブルー相を示す媒質における分子の配向秩序構造を固定化する構成について説明したが、固定化する媒質はこれに限るものではない。後述する他の媒質（他の秩序構造を有する相を示す媒質）を用いる場合にも、分子の配向秩序構造を固定化してもよい。これにより、表示素子として使用する場合の使用温度範囲を飛躍的に拡大できる。また、それらの媒質を用いる場合、それらの媒質が物質層１０３に封入された後、物質層１０３に電界が印加されていないときに分子の配向秩序構造を固定化する構成としてもよい。
【０２３５】
また、微小細孔フィルムの構造としては、らせん状結晶など、捩れ構造を持つものでもよい。例えば、ポリオレフィン系のフィルムやポリペプチド系のフィルム等が挙げられる。捩れ構造を持つポリペプチド系のフィルムとしては、螺旋構造、すなわち、α−ヘリックス形成能のある合成ポリペプチドが好ましい。α−ヘリックス形成能のある合成ポリペプチドとしては、ポリ−γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート、等のポリグルタミン酸誘導体等が挙げられる。これらの合成ポリペプチドは、市販のものあるいは文献等に記載の方法に準じて製造したものを、そのままあるいは難水溶性のヘリックス溶媒等、例えば１，２−ジクロロエタンで希釈して用いることができる。市販のα−ヘリックス形成能のある合成ポリペプチドとしては、例えばアジコートＡ−２０００，ＸＢ−９００［味の素（株）社製］等のポリ−γ−メチル−Ｌ−グルタメートがあげられる。
【０２３６】
ねじれ構造をもつフィルムを用いた場合、誘電性媒質がカイラル性を示すときに、その誘電性媒質のねじれ構造とフィルムの捩れ構造が近い場合に大きな歪が生じないので、誘電性媒質の安定性が高まる。また、誘電性媒質がカイラル性を示さない場合でもフィルムの捩れ構造に従い誘電性媒質が配向するので、誘電性媒質がカイラル性を示す媒質に近い性質を示す。
【０２３７】
また、物質層１０３に封入する他の物質として、例えば、ＺＬＩ−２２９３（混合液晶、メルク社製）を６７．１ｗｔ％、Ｐ８ＰＩＭＢ（1,3-phenylene bis[4-(4-8-alkylphenyliminomethyl-benzoate,バナナ型（屈曲型）液晶、下記構造式参照）を１５ｗｔ％、ＭＬＣ−６２４８（カイラル剤、メルク社製）を１７．９ｗｔ％混合した物質を用いてもよい。この物質は、７７．２℃から８２．１℃の温度範囲でコレステリックブルー相を示す。また、上記の各物質の混合比を適宜変更して用いてもよい。例えば、ＺＬＩ−２２９３を６９.７ｗｔ％、Ｐ８ＰＩＭＢを１５ｗｔ％、ＭＬＣ−６２４８（カイラル剤）を１５.３ｗｔ％混合した物質は８０．８℃から８１．６℃の温度範囲でコレステリックブルー相を示す。
【０２３８】
【化１３】
2006343697.tif 000015
【０２３９】
さらに、物質層１０３に封入する他の物質として、例えば、ＺＬＩ−２２９３（混合液晶、メルク社製）を６７．１ｗｔ％、ＭＨＰＯＢＣ（4-(1-methylheptyloxycarbonyl)phenyl-4’-octylcarboxybiphenyl-4-carboxylate、直線状液晶、下記構造式参照）を１５ｗｔ％、ＭＬＣ−６２４８（カイラル剤、メルク社製）を１７．９ｗｔ％混合した物質を用いてもよい。この物質は、８３．６℃から８７．９℃の温度範囲でコレステリックブルー相を示す。また、上記の各物質の混合比を適宜変更して用いてもよい。例えば、ＺＬＩ−２２９３を６９.７ｗｔ％、ＭＨＰＯＢＣを１５ｗｔ％、ＭＬＣ−６２４８（カイラル剤）を１５.３ｗｔ％混合した物質は８７．８℃から８８．４℃の温度範囲でコレステリックブルー相を示す。
【０２４０】
【化１４】
2006343697.tif 000016
【０２４１】
なお、ＺＬＩ−２２９３とＭＬＣ−６２４８とを混合するだけではコレステリックブルー相を発現させることはできなかったが、バナナ型（屈曲型）をした液晶Ｐ８ＰＩＭＢや直線状液晶ＭＨＰＯＢＣを添加することによりコレステリックブルー相を示した。
【０２４２】
また、上記の例では、直線状液晶としてラセミ体を用いたが、必ずしもラセミ体に限定されるものではなく、カイラル体を用いてもよい。また、直線状液晶を用いる場合、直線状液晶ＭＨＰＯＢＣのように反傾構造（一層ごとに異なる方向を向いている）を持つものを用いることが好ましい。
【０２４３】
また、バナナ型（屈曲型）液晶は、Ｐ８ＰＩＭＢに限定されるものではない。屈曲部はフェニレン基などのベンゼン環だけではなく、ナフタレン環やメチレン鎖で結合したバナナ型（屈曲型）液晶を用いてもよい。また、アゾ基が含まれているバナナ型（屈曲型）液晶を用いてもよい。例えば、Ｐ８ＰＩＭＢ以外のバナナ型（屈曲型）液晶としては、Ａｚｏ−８Ｏ、８Ａｍ５、１４ＯＡｍ５（下記構造式参照）などが挙げられる。
【０２４４】
【化１５】
2006343697.tif 000017
【０２４５】
【化１６】
2006343697.tif 000018
【０２４６】
【化１７】
2006343697.tif 000019
【０２４７】
また、これら上記の混合物質に、重合性モノマー、あるいは、重合性モノマーおよび重合開始剤を加えてもよい。すなわち、上記の混合物質からなる媒質を構成する分子の配向秩序構造を、重合性化合物によって物質層１０３内に多数の小領域（微細ドメイン）を形成することにより固定化してもよい。また、この場合、この媒質が物質層１０３に封入された後、物質層１０３に電界が印加されていないときに分子の配向秩序構造を固定化する構成としてもよい。
【０２４８】
また、物質層１０３に封入する物質としては、光学波長以下の構造を有するのが好ましい。本発明に適したコレステリックブルー相は光学波長以下の欠陥秩序を有しているので、光学波長領域では概ね透明であり、光学的に概ね等方性を示す。ここで光学的に概ね等方性を示すというのは、コレステリックブルー相は液晶の螺旋ピッチを反映した色を呈するので、その螺旋ピッチが可視域に無い場合には呈色しないが、可視域にある場合にはその波長に対応した色を示すことを意味する。
【０２４９】
ここで、４００ｎｍ以上の選択反射波長域または螺旋ピッチを持つ場合、コレステリックブルー相（ブルー相）では、その螺旋ピッチを反映した色に呈色する。すなわち、可視光が反射されるので、それによって呈する色が人間の目に認識されてしまう。したがって、例えば、本発明の表示素子でフルカラー表示を実現してテレビなどに応用する場合、その反射ピークが可視域にあるのは好ましくない。
【０２５０】
なお、選択反射波長は、上記媒質の持つ螺旋軸への入射角度にも依存する。このため、上記媒質の構造が一次元的ではないとき、つまりコレステリックブルー相のように三次元的な構造を持つ場合には、光の螺旋軸への入射角度は分布を持ってしまう。したがって、選択反射波長の幅にも分布ができる。
【０２５１】
このため、ブルー相の選択反射波長域または螺旋ピッチは可視域以下、つまり４００ｎｍ以下であることが好ましい。ブルー相の選択反射波長域または螺旋ピッチが４００ｎｍ以下であれば、上記のような呈色が人間の目にほとんど認識されない。
【０２５２】
また、国際照明委員会ＣＩＥ（Commission Internationale de l’Eclairage）では、人間の目の認識できない波長は３８０ｎｍ以下であると定められている。したがって、ブルー相の選択反射波長域または螺旋ピッチが３８０ｎｍ以下であることがより好ましい。この場合、上記のような呈色が人間の目に認識されることを確実に防止できる。
【０２５３】
また、上記のような呈色は、螺旋ピッチ、入射角度だけでなく、媒質の平均屈折率とも関係する。このとき、呈色する色の光は波長λ＝ｎＰを中心とした波長幅Δλ＝ＰΔｎの光である。ここで、ｎは平均屈折率、Ｐは螺旋ピッチである。また、Δｎは屈折率の異方性である。
【０２５４】
Δｎは、物質によりそれぞれ異なるが、例えば液晶性物質を上記物質層１０３に封入する物質として用いた場合、液晶性物質の平均屈折率は１．５程度、Δｎは０．１程度なので、この場合、呈色する色が可視域にないためには、螺旋ピッチＰは、λ＝４００とすると、Ｐ＝４００/１．５＝２６７ｎｍになる。また、ΔλはΔλ＝０．１×２６７＝２６．７になる。したがって、上記のような呈色が人間の目にほとんど認識されないようにするためには、上記媒質の螺旋ピッチを、２６７ｎｍから２６．７ｎｍの約半分である１３．４ｎｍを引いた２５３ｎｍ以下にすればよい。すなわち、上記のような呈色を防止するためには、上記媒質の螺旋ピッチが２５３ｎｍ以下であることが好ましい。
【０２５５】
また、上記の説明では、λ＝ｎＰの関係において、λを４００ｎｍとしたが、λを国際照明委員会ＣＩＥが人間の目の認識できない波長として定めている３８０ｎｍとした場合には、呈色する色が可視域外とするための螺旋ピッチは２４０ｎｍ以下となる。すなわち、上記媒質の螺旋ピッチを２４０ｎｍ以下とすることにより、上記ような呈色を確実に防止することができる。
【０２５６】
例えば、ＪＣ１０４１ｘｘを５０．０ｗｔ％、５ＣＢを３８．５ｗｔ％、ＺＬＩ−４５７２を１１．１ｗｔ％の組成で調製した試料は約５３℃で等方相からブルー相に相転移するが、螺旋ピッチが可視域以下にあるために呈色しなかった。
【０２５７】
また、上記混合試料を８７．１ｗｔ％、ＴＭＰＴＡ（trimethylolpropane triacrylate、アルドリッチ社製）を５．４ｗｔ％、ＲＭ２５７を７．１ｗｔ％、ＤＭＰＡ（2,2-dimethoxy-2-phenyl-acetophenone）を０．４ｗｔ％を混合し、コレステリック−光学的等方相近傍において光学的等方相を保ちながら紫外線を照射して、光反応性モノマーを重合した試料は、光学的等方相を示す温度範囲が広くなった。
【０２５８】
また、下記の構造式からなる各化合物を、構造式の右に示した割合で混合した試料は、約２０℃以下で等方相からブルー相に相転移するが、螺旋ピッチが可視域以下にあるために呈色しなかった。なお、この混合系では、下記構造式（最下段の構造式）に示すように、カイラル剤を３０ｗｔ％混合した。
【０２５９】
【化１８】
2006343697.tif 000020
【０２６０】
【化１９】
2006343697.tif 000021
【０２６１】
【化２０】
2006343697.tif 000022
【０２６２】
【化２１】
2006343697.tif 000023
【０２６３】
【化２２】
2006343697.tif 000024
【０２６４】
上述のように、本発明に適したコレステリックブルー相は光学波長未満の欠陥秩序を有している。欠陥構造は隣り合う分子が大きく捩れていることに起因していているので、コレステリックブルー相を示す誘電性媒質（媒質）は大きなねじれ構造を発現させるためにカイラル性を示す必要がある。大きな捩れ構造を発現させるためには、誘電性媒質にカイラル剤を加えることが好ましい。カイラル剤の濃度としてはカイラル剤の持つ捩れ力にもよるが８ｗｔ％または４ｍｏｌ％以上であることが好ましい。高分子ネットワーク（光反応性モノマーを光重合）によりコレステリックブルー相を示す温度範囲の拡大を図る場合、誘電性媒質に占めるカイラル剤の割合が８ｗｔ％または４ｍｏｌ％以上であれば、コレステリックブルー相の温度範囲が約１℃以上になり、紫外線照射による光重合を温度調節しながらできた。カイラル剤の割合が８ｗｔ％または４ｍｏｌ％未満の場合は、コレステリックブルー相の温度範囲が狭くなり光重合の際の温度調節が困難だった。
【０２６５】
また、カイラル剤の濃度は、１５ｗｔ％以上であることがより好ましい。バナナ型（屈曲型）液晶や反傾構造をもつ直線状液晶を添加することによりコレステリックブルー相を発現させる場合、カイラル剤の濃度が１５ｗｔ％以上であれば、コレステリックブルー相の温度範囲が約１℃になった。また、カイラル剤の濃度を１７．９ｗｔ％に増やすことにより、コレステリックブルー相の温度範囲はさらに広がった。
【０２６６】
また、カイラル剤の濃度は、３０ｗｔ％以上であることがより好ましい。上記の構造式からなる各化合物を、構造式の右に示した割合で混合した場合、（カイラル剤の濃度が３０ｗｔ％のとき）、コレステリックブルー相はらせんピッチが可視域以下にあるために呈色しなかった。これは、カイラル剤を多く含むことにより、らせんピッチが短くなったためであると考えられる。コレステリックブルー相では、そのらせんピッチを反映した色に呈色するため、フルカラー表示を実現してテレビなどに応用する場合、その反射ピークが可視域にあるのは好ましくない。また、カイラル剤の濃度を３０ｗｔ％から減少させたところ、コレステリックブルー相の温度範囲は狭くなった。
【０２６７】
このように、カイラル剤の濃度が高いとコレステリックブルー相を発現しやすくなり、さらにコレステリックブルー相が持つらせんピッチも短くなるので好ましい。ただし、カイラル剤の添加量が多くなり過ぎると、物質層１０３全体の液晶性が低下するという問題が生じる。液晶性の欠如は、電界印加時における光学的異方性の発生度合いの低下に繋がり、表示素子としての機能の低下を招く。また、液晶性が低下することにより、コレステリックブルー相の安定性の低下に繋がり、コレステリックブルー相の温度範囲の拡大が見込めなくなる。以上の理由から、カイラル剤の添加濃度の上限値が決まり、本願発明者らの解析によれば、その上限濃度は８０ｗｔ％であることがわかった。すなわち、カイラル剤の濃度は８０ｗｔ％以下であることが好ましい。
【０２６８】
なお、上記の説明では、コレステリックブルー相におけるカイラル剤添加による効果を述べてきたが、カイラル剤添加による効果はコレステリックブルー相に限定されるものではなく、スメクチックブルー相やネマチック相等を呈する誘電性媒質においても、略同様の効果を得ることができる。
【０２６９】
カイラル剤を添加することにより、カイラル剤の持つ捩れ力（Helical twist power)を効果的に作用させて、分子間に近接距離の相互作用(short-range-order)を及ぼすことができる。つまり、電圧無印加時には光学的等方性を有する誘電性媒質に、電圧印加によって媒質中の分子を小集団(クラスター)として応答させることができる。これにより、本来、非常に狭い温度範囲でしか光学的異方性が発現できない誘電性媒質でも、カイラル剤を添加することにより、光学的異方性が発現する温度範囲を拡大させることができる。
【０２７０】
また、カイラル剤が添加された誘電性媒質では、カイラル剤の自発的捩れ方向に起因した一方向の捩れによって、入射した光に旋光性が生じるので、効率よく光を取り出すことが可能となる。
【０２７１】
また、バナナ型（屈曲型）液晶のように不斉炭素原子を持たないが（分子自体はカイラル性を持たないが）、分子形状の異方性とパッキング構造により系としてカイラル性が発生する分子を含む媒質でも良い。バナナ型（屈曲型）液晶としては、例えば、Ｐ８ＰＩＭＢを挙げられる。また、バナナ型（屈曲型）液晶としては、Ｐ８ＰＩＭＢに限定されるものではなくい。屈曲部をはフェニレン基などのベンゼン環だけではなく、ナフタレン環やメチレン鎖で結合しても良い。例えば、Ｐ８ＰＩＭＢ以外のバナナ型（屈曲型）液晶としては、８Ａｍ５、１４ＯＡｍ５が挙げられる。この場合にも、左捩れまたは右捩れのいずれかの捩れ構造を誘起させることができ、透過率を向上させることができる。
また、物質層１０３に封入する媒質は、典型的には、電圧無印加時には光学的に概ね等方であり、電圧印加により光学変調を誘起される媒質であってもよい。すなわち、典型的には、電圧印加に伴い分子、または分子集合体（クラスター）の配向秩序度が上昇する物質であってもよい。また誘電異方性が正の媒質であることが好ましい。
【０２７２】
また、上記したように、物質層１０３に封入する媒質は、電界を印加することによって光学的異方性の程度が変化するものであればよい。物質層１０３に封入する媒質としては、例えば、光学波長以下の秩序構造を有し、光学的には等方的に見える液晶相であって、誘電異方性が正または負のものを適用することができる。あるいは、液晶分子が光の波長以下のサイズで放射状に配向している集合体で充填された、光学的に等方的に見えるような系を用いることもできる。これらに電界を印加することにより、分子あるいは集合体の微細構造にひずみを与え、光学変調を誘起させることができる。また、これらの媒質を用いる場合に、重合性化合物、水素結合体、多孔質構造体、微粒子などの配向補助材を形成しておくことにより、分子の配向変化を促進できるので、低電圧で駆動することが可能となる。
【０２７３】
以下に、このような媒質の上記以外の例を、媒質例として記載する。ただし、以下に示す媒質例は、利用可能な媒質の一例を示すものであり、本実施形態にかかる表示装置に適用可能な媒質を限定するものではない。
【０２７４】
〔媒質例１〕
物質層１０３に封入される媒質として、例えば、光学波長未満（可視光の波長未満）のスケールの、キュービック対称性（立方晶の対称性）を有する秩序構造からなる、キュービック相（cubic phase,立方晶相）を示す媒質を用いることができる。
【０２７５】
このような媒質としては、例えば、非特許文献６および７に記載されているＢＡＢＨ８がある。このＢＡＢＨ８の構造式は、
【０２７６】
【化２３】
2006343697.tif 000025
【０２７７】
で表される。
【０２７８】
また、このＢＡＢＨ８は１３６．７℃以上１６１℃以下では、光学波長未満（可視光の波長未満）のスケールの秩序構造からなるキュービック相を示す。なお、非特許文献６には、図８、図１０、図１１に示すような、キュービック相の構造モデルが示されている。
【０２７９】
上記したように、ＢＡＢＨ８は、格子定数が約６ｎｍと光学波長より１桁以上も小さく、秩序構造（配向秩序）が光学波長未満であるため透明である。すなわち、上記温度範囲において、電界無印加の場合には光学的に等方性を示す。したがって、ＢＡＢＨ８を本表示素子に適用する場合、直交ニコル下において良好な黒表示を行うことができる。
【０２８０】
一方、物質層１０３の温度を１３６．７℃以上１６１℃以下に制御しながら、電極１０４・１０５間に電界を印加すると、キュービック対称性を有する構造に歪が生じ、光学的異方性が発現する。すなわち、ＢＡＢＨ８は、上記の温度範囲において、電界無印加状態では光学的に等方性であり、電界印加により光学的異方性が発現する。
【０２８１】
このように、上記の構成の本表示装置では、電界を印加することによってキュービック対称性を有する構造に歪が生じ、複屈折が発生するので、良好な白表示を行うことができる。なお、複屈折が発生する方向は一定であり、その大きさが電界印加によって変化する。また、電極１０４・１０５間に印加する電圧と透過率との関係を示す電圧透過率曲線は、上記のような広い温度範囲において、安定した曲線となる。すなわち、上記構成の本表示装置では、１３６．７℃以上１６１℃以下の約２０Ｋの温度範囲において安定した電圧透過率曲線を得ることができ、温度制御が極めて容易となる。
【０２８２】
また、ＢＡＢＨ８を用いる場合では、上記した混合物を用いる場合（図１２参照）と同様、キュービック対称性を有する構造に生じる歪、すなわち、媒質における光学的異方性の程度の変化を用いて表示を行う。よって液晶分子の配向方向を変化させて表示を行う従来の表示方式の液晶表示装置よりも、広視野角特性を実現できる。また、複屈折が発生する方向が一定であり、光軸方向が変化しないため、より広い視野角特性を実現できる。
【０２８３】
〔媒質例２〕
物質層１０３に封入する媒質として、液晶相の一つであるスメクチックＤ相（ＳｍＤ）を示す分子からなる媒質を適用できる。
【０２８４】
スメクチックＤ相を示す液晶性物質としては、例えば、ＡＮＢＣ１６がある。なお、ＡＮＢＣ１６については、非特許文献３（ｐ.２１,図１構造１（ｎ＝１６））や、非特許文献８（ｐ.８８８,Ｔａｂｌｅ１,化合物(compound no.)１,化合物１ａ,化合物１ａ−１）に記載されている。これらの分子構造を、以下に示す。
【０２８５】
【化２４】
2006343697.tif 000026
【０２８６】
4’n-alkoxy-3’-nitro-biphenyl-4-carboxylic acids
n-15   Cr 127 SmC 187 Cub 198 SmA 204 I
この液晶性物質（ＡＮＢＣ１６、化学構造式においてｎ＝１６）は、１７１．０℃〜１９７．２℃の温度範囲において、スメクチックＤ相を示す。スメクチックＤ相は、複数の分子がジャングルジム（登録商標）のような三次元的格子を形成しており、その格子定数が数十ｎｍ以下と光学波長未満である。本実施形態に示したＡＮＢＣ１６は約６ｎｍである。すなわち、スメクチックＤ相は、分子の配列がキュービック対称性を示す秩序構造を有する。このため、スメクチックＤ相は、光学的には等方性を示す。
【０２８７】
また、ＡＮＢＣ１６がスメクチックＤ相を示す上記の温度領域において、ＡＮＢＣ１６からなる物質層１０３に電界を印加すれば、分子自身に誘電異方性が存在するため、分子が電界方向に向こうとして格子構造に歪が生じる。すなわち、物質層１０３に光学異方性が発現する。
【０２８８】
したがって、ＡＮＢＣ１６を本表示素子の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。なお、ＡＮＢＣ１６に限らず、スメクチックＤ相を示す物質であれば、電界印加時と電界無印加時とで光学的異方性の程度が変化するので、本表示素子の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。
【０２８９】
〔媒質例３〕
物質層１０３に封入する媒質として、液晶マイクロエマルションを適用できる。ここで、液晶マイクロエマルションとは、山本らによって名づけられた、Ｏ／Ｗ型マイクロエマルション（油の中に水を界面活性剤で水滴の形で溶解させた系で、油が連続相となる）の油分子をサーモトロピック液晶分子で置換したシステム（混合系）の総称である（非特許文献４参照）。
【０２９０】
液晶マイクロエマルションの具体例として、例えば、非特許文献４に記載されている、ネマチック液晶相を示すサーモトロピック液晶（温度転移形液晶）であるPentylcyanobiphenyl（５ＣＢ）と、逆ミセル相を示すリオトロピック液晶（lyotropic liquid crystal,濃度転移形液晶、ライオトロピック液晶）であるDidodecyl ammonium bromide（ＤＤＡＢ）の水溶液との混合系がある。この混合系は、図１３および図１４のような模式図で表される構造を有している。
【０２９１】
また、この混合系は、典型的には逆ミセルの直径が５０Å程度、逆ミセル間の距離が２００Å程度である。これらのスケールは光学波長より一桁程度小さい。また、逆ミセルが三次元空間的にランダムに存在しており、各逆ミセルを中心に５ＣＢが放射状に配向している。したがって、上記の混合系は、光学的には等方性を示す。
【０２９２】
そして、上記の混合系からなる媒質に電界を印加すれば、５ＣＢに誘電異方性が存在するため、分子自身が電界方向に向こうとする。すなわち、逆ミセルを中心に放射状に配向していたため光学的に等方であった系に、配向異方性が発現し、光学異方性が発現する。したがって、上記の混合系を本表示装置の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。なお、上記の混合系に限らず、電界無印加と電界印加時とで光学的異方性の程度が変化する液晶マイクロエマルションであれば、本表示装置の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。
【０２９３】
〔媒質例４〕
物質層１０３に封入する媒質として、特定の相を有するリオトロピック液晶（ライオトロピック液晶）を適用できる。ここで、リオトロピック液晶とは、一般に液晶を形成する主たる分子が、他の性質を持つ溶媒（水や有機溶剤など）に溶けているような他成分系の液晶を意味するものとする。また、上記の特定の相とは、電界印加時と電界無印加時とで、光学的等方性の程度が変化する相である。このような特定の相としては、例えば、非特許文献９に記載されているミセル相、スポンジ相、キュービック相、逆ミセル相がある。図１５に、リオトロピック液晶相の分類図を示す。
【０２９４】
両親媒性物質である界面活性剤には、ミセル相を発現する物質がある。例えば、イオン性界面活性剤である硫酸ドデシルナトリウムの水溶液やパルチミン酸カリウムの水溶液などは球状ミセルを形成する。また、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルと水との混合液では、ノニルフェニル基が疎水基として働き、オキシエチレン鎖が親水基として働くことにより、ミセルを形成する。他にも、スチレン−エチレンオキシドブロック共重合体の水溶液でもミセルを形成する。
【０２９５】
例えば、球状ミセルは、分子が空間的全方位にパッキングして（分子集合体を形成して）球状を示す。また、球状ミセルのサイズは、光学波長以下であるため、光学波長領域では異方性を示さず等方的に見える。しかしながら、このような球状ミセルに電界を印加すれば、球状ミセルが歪むため異方性を発現する。よって、球状ミセル相を示すリオトロピック液晶を、本表示装置の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。なお、球状ミセル相に限らず、他の形状のミセル相、すなわち、紐状ミセル相、楕円状ミセル相、棒状ミセル相などを示すリオトロピック液晶を物質層１０３に封入しても、略同様の効果を得ることができる。
【０２９６】
また、濃度、温度、界面活性剤の条件によっては、親水基と疎水基が入れ替わった逆ミセルが形成されることが一般に知られている。このような逆ミセルは、光学的にはミセルと同様の効果を示す。したがって、逆ミセル相を示すリオトロピック液晶を、物質層１０３に封入する媒質として適用することにより、ミセル相を示すリオトロピック液晶を用いた場合と同等の効果を奏する。なお、媒質例３で説明した液晶マイクロエマルションは、逆ミセル相（逆ミセル構造）を示すリオトロピック液晶の一例である。
【０２９７】
また、非イオン性界面活性剤ペンタエチレングリコール−ドデシルエーテル（Pentaethylenglychol-dodecylether、Ｃ１２Ｅ５）の水溶液には、図１５に示したような、スポンジ相やキュービック相を示す濃度および温度領域が存在する。このようなスポンジ相やキュービック相は、光学波長未満の秩序（秩序構造、配向秩序）を有しているので、光学波長領域では透明な物質である。すなわち、これらの相からなる媒質は、光学的には等方性を示す。そして、これらの相からなる媒質に電界を印加すると、秩序構造（配向秩序）に歪が生じて光学異方性が発現する。したがって、スポンジ相やキュービック相を示すリオトロピック液晶も、本表示装置の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。
【０２９８】
〔媒質例５〕
物質層１０３に封入する媒質として、ミセル相、スポンジ相、キュービック相、逆ミセル相などの、電界印加時と電界無印加時とで光学的等方性の程度が変化する相を示す液晶微粒子分散系を適用できる。ここで、液晶微粒子分散系とは、溶媒（液晶）中に微粒子を混在させた混合系である。
【０２９９】
このような液晶微粒子分散系としては、例えば、非イオン性界面活性剤ペンタエチレングリコール−ドデシルエーテル（Pentaethylenglychol-dodecylether、Ｃ１２Ｅ５）の水溶液に、表面を硫酸基で修飾した直径１００Å程度のラテックス粒子を混在させた、液晶微粒子分散系がある。この液晶微粒子分散系では、スポンジ相が発現する。したがって、上記媒質例４の場合と同様、上記の液晶微粒子分散系を、本表示装置の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。
【０３００】
なお、上記のラッテックス粒子を媒質例３の液晶マイクロエマルションにおけるＤＤＡＢと置き換えることによって、媒質例３の液晶マイクロエマルションと同様な配向構造を得ることもできる。
【０３０１】
〔媒質例６〕
物質層１０３に封入する媒質として、デンドリマー（デンドリマー分子）を適用できる。ここで、デンドリマーとは、モノマー単位ごとに枝分かれのある三次元状の高分岐ポリマーである。
【０３０２】
デンドリマーは、枝分かれが多いために、ある程度以上の分子量になると球状構造となる。この球状構造は、光学波長以下の秩序を有しているので、光学波長領域では透明な物質であり、電圧印加によって配向秩序が変化して光学異方性が発現する。したがって、デンドリマーを、本表示装置の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。
【０３０３】
〔媒質例７〕
物質層１０３に封入する媒質として、スメクチックブルー（ＢＰＳｍ）相を示す分子からなる媒質を適用できる。
【０３０４】
スメクチックブルー相は、コレステリックブルー相と同様、高い対称性の構造を有している。また、光学波長以下の秩序（秩序構造、配向秩序）を有しているので、光学波長領域では概ね透明な物質であり、電圧印加によって配向秩序が変化して光学異方性が発現する。すなわち、スメクチックブルー相は、おおむね光学的に等方性を示し、電界印加によって液晶分子が電界方向に向こうとするために格子が歪み、異方性を発現する。よって、スメクチックブルー相を示す分子からなる媒質を、本表示装置の物質層１０３に封入する媒質として適用できる。
【０３０５】
なお、スメクチックブルー相を示す物質としては、例えば、非特許文献１０に記載されているＦＨ／ＦＨ／ＨＨ−１４ＢＴＭＨＣがある。この物質は、７４．４℃〜７３．２℃でＢＰＳｍ３相、７３．２℃〜７２．３℃でＢＰＳｍ２相、７２．３℃〜７２．１℃でＢＰＳｍ１相を示す。
【０３０６】
また、スメクチックブルー相を示す媒質を用いる場合には、コステリックブルー相を示す媒質を用いる場合と同様、ブルー相の選択反射波長域または螺旋ピッチは４００ｎｍ以下であることが好ましく、３８０ｎｍ以下であることがより好ましい。さらに螺旋ピッチは２５３ｎｍ以下が好ましく、２４０ｎｍ以下がより好ましい。
【０３０７】
また、上記した各媒質例に限らず、秩序構造のサイズが大きく、本実施形態にかかる表示装置に適用しにくそうな媒質であっても、重合性化合物、水素結合体、多孔質構造体、微粒子などによって微細ドメインに強制的に固定化することにより、本実施形態にかかる表示素子に適用できる。例えば、上記したような高分子ネットワーク、ゲル化剤、微小細孔フィルムなどからなる微細構造を媒質中に形成しておけば、ネマチック相やコレステリック相であっても、ほぼ光学的に等方的な状態を作り出すことができる。
【０３０８】
高分子ネットワークとしては、例えば、５ＣＢにアクリレートモノマーを混入させておき、等方相において紫外線を照射することによって等方相中に形成される、微細な高分子ネットワークを用いることができる。このように高分子ネットワークを形成した後、温度を低下させてネマチック相を析出させると、微細な高分子ネットワークにより配向欠陥だらけとなる。すなわち、高分子ネットワークが光学波長以下のスケールで形成されていれば、通常の一軸配向したネマチック配向とはならず、光学的に等方なネマチック相を得ることができる。また、完全な光学的等方相が得られず、わずかに光が散乱する場合には、あらかじめカイラル剤を混入させておいてもよい。これにより、上記高分子ネットワーク内に形成される微細ドメイン内にねじれ構造を誘起することができるため、微細ドメインの光学的異方性を低減することができる。その結果、光の散乱を抑制できる。
【０３０９】
物質層１０３に、上記したいずれかの媒質を含む構成とすることにより、電圧印加時と電圧無印加時とで、異なる表示状態を実現できる。
【０３１０】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について図に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１で説明した部材と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０３１１】
なお、実施形態１にかかる表示装置では、リセット期間Ｔｒに、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路から、走査信号線１１１およびデータ信号線１１０に、リセット期間用（黒表示用）の信号を供給することによって、すなわちデータ電極１０４に共通電極１０５と略同電位の信号を供給することによって、媒質に生じるメモリー効果を緩和させていた。これに対して、本実施形態にかかる表示装置は、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路から黒表示用の信号を供給しなくても、媒質に生じるメモリー効果の表示特性への影響を低減することができるようになっている。
【０３１２】
図１６は、本実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す説明図である。なお、同図は実際の幾何学的配置に対応して描かれている。また、図１６の下方に示した回路図は、この表示装置に備えられる表示素子（表示パネル）１９１における１画素分の等価回路図である。
【０３１３】
この図に示すように、本実施形態にかかる表示装置は、実施形態１にかかる表示装置と同様、基板１０１上に、駆動回路領域１４Ａおよび１４Ｂと、表示領域１１９とを有するアクティブマトリクス基板１００を備えている。なお、本実施形態では、駆動回路領域１４Ａおよび１４Ｂが基板１０１上に設けられているが、これに限るものではなく、基板１０１の外部に設けられた駆動回路から駆動信号が供給される構成であってもよい。
【０３１４】
表示領域１１９には、互いに略平行に配置された複数の走査信号線（ゲート信号線）１１１と、各走査信号線１１１に直交する複数のデータ信号線１１０とが設けられている。そして、隣接する２本の走査信号線１１１と隣接する２本のデータ信号線１１０によって囲まれる区画毎に画素が形成される。つまり、データ信号線１１０および走査信号線１１１によって囲まれる矩形状の領域が画素領域となり、これら各画素領域の集合によって表示部を構成するようになっている。
【０３１５】
また、図１６に示すように、各走査信号線１１１の一端は基板１０１の一辺側（図中左側）に延在され、その延在部は該基板１０１の駆動回路領域１４Ｂに搭載される半導体集積回路からなる垂直走査回路（走査信号線駆動回路）と接続されるようになっている。また、各データ信号線の一端も基板１０１の一辺側（図中上側）に延在され、その延在部は該基板１０１の駆動回路領域１４Ａに搭載される半導体集積回路からなる映像信号駆動回路（データ信号線駆動回路）と接続されるようになっている。
【０３１６】
また、基板１０２は、駆動回路領域１４Ａおよび４Ｂにおける半導体回路が搭載される領域を回避するようにして、基板１０１と対向配置され、該基板１０１よりも小さな面積となっている。また、基板１０１に対する基板１０２の固定は、該基板１０２の周辺に形成されたシール材によってなされ、このシール材は基板１０１，基板１０２の間の物質層１０３を構成する媒質（誘電性物質）を封止する機能も兼ねている。
【０３１７】
なお、表示素子１９１では、データ電極（画素電極）１０４が基板１０１上に設けられる一方、対向電極（共通電極）１４７が基板１０２側に設けられている。つまり、表示素子１９１は、基板面法線方向の電界を用いて表示を行う、いわゆる縦電界方式の表示素子である。
【０３１８】
図１６に示すように、各画素領域（表示素子１９１）には、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）１０９が備えられている。ＴＦＴ１０９のドレイン電極にはデータ電極１０４（図１６では図示せず）が接続されており、ＴＦＴ１０９のソース電極にはデータ信号線１１０が接続されており、ＴＦＴ１０９のゲート電極には走査信号線１１１ａが接続されている。これにより、駆動回路領域１４Ｂに備えられた走査信号線駆動回路から走査信号線１１１を介してＴＦＴ１０９のゲート電極に走査信号（電圧）が供給される。そして、この走査信号によってＴＦＴ１０９がオンされると、駆動回路領域１４Ａに備えられたデータ信号線駆動回路からデータ信号線１１０を介してＴＦＴ１０９のソース電極に供給される映像信号（電圧）が、表示素子１９１のデータ電極１０４に供給される。
【０３１９】
また、図１６に示すように、データ電極１０４と、上記走査信号線１１１ａに隣接する走査信号線１１１ｂとの間には、蓄積容量素子（補助容量）１２１ｂが形成される。なお、走査信号線１１１ａと走査信号線１１１ｂとは、データ電極１０４を挟んで隔てられている。この蓄積容量素子１２１ｂは、ＴＦＴ１０９がスイッチするとき、例えば中点電位（データ電極電位）に対するゲート電位変化の影響を低減するように働く機能等を有するようになっている。なお、走査信号線１１１ｂは、図１６に示した画素に隣接する別の画素のデータ電極１０４への映像信号の供給を制御するものである。
【０３２０】
また、図１６に示すように、表示素子１９１では、データ電極１０４と走査信号線１１１ｂとの間を、抵抗素子１２９を介して接続している。
【０３２１】
抵抗素子１２９は、データ信号線１１０からの映像信号がＴＦＴ１０９を介してデータ電極１０４に供給された際に、表示部容量１２０の電荷を、走査信号線１１１ｂを通して放電させるためのものであり、表示部容量１２０に映像信号の電荷が長く蓄積（残留）されないようにするものである。すなわち、抵抗素子１２９の抵抗値は、データ電極１０４に供給された映像信号を、１フレーム期間の間に放電されるための値に設定されている。換言すれば、この抵抗素子１２９の抵抗値Ｒと走査信号線１１１の容量Ｃの積で定められる時定数ＣＲは１フレームの期間よりも小さく設定されている。
【０３２２】
なお、抵抗素子１２９が形成されていない従来の表示素子では、蓄積容量素子１２１ｂは、上述した機能等の他に、ＴＦＴ１０９がオフした際に、ＴＦＴ１０９がオンされていた期間中にデータ電極１０４に供給された映像信号を１フレーム期間の間蓄積させる機能も有していたが、抵抗素子１２９を設けたことにより、そのような蓄積機能は減少したものとなっている。
【０３２３】
各画素領域におけるデータ電極１０４は、物質層１０３を介して対向する基板１０２に設けられた対向電極１４７との間で電界を発生するものである。本実施形態にかかる表示装置では、これにより、両電極間の媒質（誘電性物質）の光透過率を制御するようになっている。なお、対向電極１４７は、基板１０２における物質層１０３側の面に、各画素領域に共通に形成されている。
【０３２４】
図１７は本実施形態にかかる表示装置に備えられる表示素子（表示パネル）１９１における１画素の概略構成を示す断面図である。
【０３２５】
この図に示すように、基板１０１における物質層１０３側の面に、走査信号線１１１ａ（導電層ｇ１）が形成されている。また、画素領域内に該走査信号線１１１ａと同一の材料からなる遮光膜１２８（導電層ｇ１）が形成されている。この遮光膜１２８は、その上面に形成される後述の半導体層からなる抵抗素子１２９に基板１０１を通して入射される外来光を遮光するためのものである。
【０３２６】
そして、走査信号線１１１ａおよび遮光膜１２８を覆うように、絶縁膜１０６が形成されている。この絶縁膜１０６は、走査信号線１１１ａと後述するデータ信号線１１０の層間絶縁膜、後述するＴＦＴ１０９のゲート絶縁膜、後述する蓄積容量素子１２１ｂの誘電体膜としての機能を有するようになっている。なお、絶縁膜１０６の材質は特に限定されるものではないが、例えばＳｉＮを用いることができる。
【０３２７】
図１７に示すように、基板１０１の基板面法線方向から見て走査信号線１１１ａと重畳する部分には、半導体層１３１が形成されている。この半導体層１３１は、例えばａ―Ｓｉからなるｉ型（真性：導電型決定不純物がドープされていない）の半導体層である。
【０３２８】
また、この半導体層１３１の上面には、ドレイン電極１３２およびソース電極１３３が形成されており、これによって、走査信号線１１１ａの一部をゲート電極とするＭＯＳ型のＴＦＴ１０９が構成されている。
【０３２９】
また、基板１０１の基板面法線方向から見て遮光膜１２８と重畳する部分には、半導体層１３１と同一の材料からなる半導体層１３４が形成されている。なお、本実施形態では、半導体層１３４は、ＴＦＴ１０９の半導体層１３１と一体となってデータ信号線１１０の形成領域にも形成されている。これは、絶縁膜１０６とともに層間絶縁膜の機能を強化させるためである。また、遮光膜１２８上に形成された半導体層１３４の上面には、一対の電極１３５，１３６が形成されている。これにより、半導体層１３４を抵抗材料とする抵抗素子１２９が形成されている。
【０３３０】
また、ＴＦＴ１０９のソース電極１３３、ドレイン電極１３２、および抵抗素子１２９の一対の電極１３５，１３６は、絶縁膜１０６上に形成されるデータ信号線１１０と同時に形成されるようになっている。すなわち、データ信号線１１０（導電膜ｄ１）を形成する際に、データ信号線１１０の一部を半導体層１３１の上面にまで延在させて形成することにより、その延在部の一部がＴＦＴ１０９のドレイン電極１３２として形成される。また、ドレイン電極１３２と離間させて形成された電極がソース電極１３３となる。同様に、データ信号線１１０（導電膜ｄ１）を形成する際に、データ信号線１１０の一部を半導体層１３４の上面にまで延在させて形成することにより、その延在部の一部が上記電極１３５として形成される。また、この電極１３５と離間させて形成された電極が電極１３６となる。
【０３３１】
なお、ソース電極１３３は後述のデータ電極１０４と接続されるもので、その接続部を確保するために、画素領域の中央側に若干延在させた延在部を有するパターン（形状）となっている。また、抵抗素子１２９の形成領域における半導体層１３４上に形成される電極１３５はデータ電極１０４と接続されるものであり、その接続部を確保するため、画素領域の中央部へ若干延在させた延在部を有するパターン（形状）となっている。
【０３３２】
また、半導体層１３４上に形成される電極１３６は該半導体層１３４に近接する走査信号線１１１ｂに接続されるものであり、その接続部を確保するため、該走査信号線１１１ｂ側へ若干延在させた延在部を有するパターン（形状）となっている。なお、ＴＦＴ１０９におけるドレイン電極１３２、ソース電極１３３の半導体層１３１との界面、および、抵抗素子１２９における電極１３５、１３６の半導体層１３４との界面には、不純物がドープされた半導体層が形成され、この半導体層はコンタクト層として機能するようになっている。
【０３３３】
つまり、半導体層１３１、１３４を形成した後、その表面に不純物がドープされた膜厚の薄い半導体層を形成し、ドレイン電極１３２、ソース電極１３３、及び電極１３５，１３６を形成した後に、前記各電極をマスクとして、それから露出された、不純物がドープされた半導体層をエッチングすることにより、上述した構成とされている。
【０３３４】
このようにデータ信号線１１０，ドレイン電極１３２，ソース電極１３３，電極１３５，１３６が形成された基板１０１の表面には、それらを覆うように、ＴＦＴ１０９と物質層１０３に封入される媒質（誘電性物質）との直接の接触を避けるための、例えばＳｉＮからなる保護膜１３９を形成されている。
【０３３５】
そして、この保護膜１３９には、ＴＦＴ１０９のソース電極１３３における上記延在部の一部を露出させるためのコンタクトホール、抵抗素子１２９の各電極１３５、１３６における上記各延在部の一部を露出させるためのコンタクトホール、走査信号線１１１ａ（上記ＴＦＴ１０９を駆動させる走査信号線）、走査信号線１１１ｂ（走査信号線１１１ａに隣接するデート信号線）の一部を露出させるためのコンタクトホールが形成されている。
【０３３６】
また、この保護膜１３９の上面には画素領域の大部分を覆うように、例えばＩＴＯ膜からなる透明のデータ電極１０４が形成されている。このデータ電極１０４は、ＴＦＴ１０９を駆動させる走査信号線１１１ａの一部、および、走査信号線１１１ａに隣接する走査信号線１１１ｂの一部を覆うように（基板１０１の基板面法線方向から見て重畳するように）配置されている。また、このデータ電極１０４と走査信号線１１１ｂとの間には、保護膜１３９および絶縁膜１０６を誘電体膜とする蓄積容量素子１２１ｂが構成されている。
【０３３７】
さらに、このデータ電極１０４は、保護膜１３９におけるＴＦＴ１０９のソース電極１３３の一部を露出させるためのコンタクトホールおよび抵抗素子１２９の電極１３５の一部を露出させるためのコンタクトホールを覆うようにして形成されている。したがって、データ電極１０４は、ＴＦＴ１０９のソース電極１３３と接続され、また、抵抗素子１２９の一方の電極１３６と接続されている。
【０３３８】
また、保護膜１３９における抵抗素子１２９の電極１３５の一部を露出させるためのコンタクトホールおよび走査信号線１１１ｂの一部を露出させるためのコンタクトホールを覆うように、配線層１３７が形成されている。これにより、配線層１３７は、抵抗素子１２９の電極１３６と、走査信号線１１１ｂとを接続している。なお、この配線層１３７は、データ電極１０４と同じ材料を用いて、データ電極１０４と同じ工程で形成されてもよい。
【０３３９】
さらに、このようにデータ電極１０４等が形成された基板１０１の表面（物質層１０３との接触面）には、該データ電極１０４等をも覆うように、配向膜が形成されている。この配向膜としては、例えばラビング処理を施した有機薄膜などを用いることができる。
【０３４０】
一方、基板１０２の誘電性物質側の面には、各画素領域を画するようにしてブラックマトリクス（図示せず）が形成されている。このブラックマトリクスは、外部から入射する光がＴＦＴ１０９および抵抗素子１２９に照射されるのを回避させるため、および、表示のコントラストを良好にするために設けられている。さらに、ブラックマトリクスの開口部（光が透過する領域となり、実質的な画素領域となる）には、各画素領域に対応した色を有するカラーフィルター（図示せず）が形成されている。
【０３４１】
また、基板１０２における基板１０１との対向面には、上記ブラックマトリクスおよびカラーフィルターを覆うように、例えば有機薄膜が塗布されてなる平坦化膜が形成されている。この平坦化膜は、上記ブラックマトリクスおよびカラーフィルターによる段差が顕在化しないようにするためのものである。
【０３４２】
さらに、この平坦化膜の表面には、各画素領域に共通に形成される対向電極１４７が設けられている。この対向電極１４７は、各画素領域におけるデータ電極１０４との間に映像信号（電圧）に対応した電界を発生させ、それによってデータ電極１０４と対向電極１４７との間に挟持されている媒質の光透過率を制御するものである。なお、この対向電極１４７は、例えばＩＴＯなどの透明材料からなる。
【０３４３】
さらに、このように対向電極１４７が形成された基板１０２の表面には、対向電極１４７を覆うように配向膜（図示せず）が形成されている。この配向膜としては、例えば、ラビング処理を施した有機薄膜などを用いることができる。
【０３４４】
また、表示素子１９１では、物質層１０３には、下記の化合物を以下に示す分量比で混合した混合物を封入している。
【０３４５】
【化２５】
2006343697.tif 000027
【０３４６】
【化２６】
2006343697.tif 000028
【０３４７】
【化２７】
2006343697.tif 000029
【０３４８】
この混合物に、光重合性モノマー（重合性化合物）である上記化合物Ａからなる化合物（液晶（メタ）アクリレート、重合性化合物）、および、重合を迅速に行わせるための開始剤（重合開始剤、図示せず）である、メチルエチルケトンパーオキサイドが添加した。
【０３４９】
また、図１７に示すように、基板１０１および１０２の、物質層１０３側の面とは反対側の面には、偏光板１０７および１０８を貼り合わされている。なお、偏光板１０７および１０８の吸収軸は互いに直交しており、さらに、偏光板１０７および１０８の吸収軸が両基板に備えられる配向膜のラビング方向と４５度の角度をなすように貼り合わされている。
【０３５０】
なお、上記混合物の封入は、例えば、以下のように行われる。すなわち、基板１０１および１０２を、プラスチックビーズ等のスペーサ（図示せず）を介して、両者の間隔（物質層１０３の厚さ）が５μｍとなるように調整し、シール材（図示せず）で周囲を封じて固定する。この際、後に注入する媒質（誘電性液体）の注入口（図示せず）となる部分は封止せずに開口させておく。なお、スペーサおよびシール材の材質は特に限定されるものではなく、従来、液晶表示素子に用いられているものを用いることができる。
【０３５１】
次に、両基板間に、上記した混合物に光重合性モノマーである上記の液晶（メタ）アクリレートおよび重合開始剤であるメチルエチルケトンパーオキサイドを添加したものを注入する。ここで、光重合性モノマーの添加量は０．０５ｗｔ％（重量％）以上１５ｗｔ％以下とすることが好ましい。重合性モノマーの割合が高いと駆動電圧が上昇していしまうからである。また、重合開始剤の添加量は１０ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【０３５２】
次に、外部加温装置（図示せず）によって両基板の温度を１００℃に保った状態で、このセル（表示素子１９１）に紫外線を照射する。これにより、物質層１０３に注入された光重合性モノマーを重合（硬化）させ、高分子鎖を形成する。なお、上記の混合物は、１１３℃未満でネガ型ネマチック液晶相を示し、それ以上の温度では等方相を示す。すなわち、本実施形態では、物質層１０３に封入した媒質が液晶相を示している状態で、光重合性モノマーを重合させて、高分子鎖を形成する。
【０３５３】
このように、物質層１０３に封入した媒質が液晶相を示している状態では、この媒質における液晶分子は、配向膜に施したラビングの影響を受け、ラビング方向に沿って配向している。したがって、この状態で光重合性モノマーを重合させることにより、重合によって得られる高分子鎖は、液晶分子の配向方向に沿う部分の割合が大きくなる。つまり、高分子鎖は、ラビングの影響によって配向している元々の液晶分子の配向方向に向いている割合が大きくなるように、構造的異方性を有している。
【０３５４】
このようにして得られた表示素子１９１は、外部加温装置によりネマチック−等方相の相転移点直上近傍の温度（相転移温度よりもわずかに高い温度、たとえば＋０．１Ｋ）に保ち、両電極１０４・１４７間に電圧を印加することにより、物質層１０３の透過率が変化する。すなわち、物質層１０３に封入した媒質を、当該媒質の液晶相−等方相の相転移点よりわずかに高い温度に保つことによって等方相状態とし、両電極１０４・１４７間に電圧を印加することにより、物質層１０３の透過率を変化させることができる。なお、表示素子１９１では、両電極間に印加する電圧が１１０Ｖのときに最大透過率を得ることができた。
【０３５５】
次に、本実施形態にかかる表示装置の駆動状態について説明する。図４１は、データ信号線１１０を介して供給される入力信号（映像信号）、走査信号線１１１ａを介して供給される入力信号（走査信号）、走査信号線１１１ｂを介して供給される入力信号（走査信号）、表示部容量１２０（データ電極１０４と対向電極１４７との間）に印加される電圧、従来の表示素子（抵抗素子１２９および蓄積容量素子１２１ｂを備えない以外は表示素子１９１と同様の構成からなる表示素子）において、上記各入力信号を与えたときに、その従来の表示素子の表示部容量に印加される電圧、の波形図である。
【０３５６】
この図に示すように、走査信号線１１１ａには、期間ｔ１にＴＦＴ１０９をオンさせる走査信号が入力される。なお、この期間１と、それに続く期間２とを合わせた期間が、１フレーム期間に相当する。
【０３５７】
期間ｔ１にＴＦＴ１０９をオンさせる走査信号が入力されると、従来の表示素子では、表示部容量に、データ信号線１１０を介して供給される映像信号に応じた電圧が印加され、表示部容量に印加される電圧は、期間ｔ１および期間ｔ２を通して同じ電圧（映像信号に応じた電圧）に保持される（ホールド期間）。すなわち、データ電極１０４の電位は、期間ｔ１およびｔ２を通して同じ電位に保持される。
【０３５８】
一方、本実施形態にかかる表示素子１９１では、表示部容量１２０に印加される電圧は、期間ｔ１にデータ信号線１１０を介して供給される映像信号に応じた電圧になった後、時間の経過とともに減少し、期間ｔ２の終了時にほぼ０になる。これは、抵抗素子１２９によって、データ電極１０４に供給された信号（映像信号）が放電されることによるものである。
【０３５９】
このように、表示素子１９１では、表示部容量１２０に印加される電圧が、期間ｔ１において映像信号に応じた電圧となった後、１フレーム期間中においてほぼ０にまで減衰する。これにより、データ電極１０４に供給された映像信号に応じた電圧が表示部容量１２０に蓄積される時間が、従来の液晶表示装置よりも短くなる。つまり、従来とは異なり、長時間同じ配向状態に維持されることがないので、上記したような「メモリー効果」の影響を低減できる。その結果、応答速度を向上させることができる。また、次のフレームでの駆動時に、その前のフレームでの媒質（誘電性物質）の配向状態（配列状態）の影響を低減または防止することができ、画像の流れや尾引きを抑制できる。
【０３６０】
図１８（ａ）は、従来のように抵抗素子１２９を設けない場合の各画素領域における輝度の応答特性を示す図であり、図１８（ｂ）は本実施形態にかかる表示素子１９１の画素領域における輝度の応答特性を示したグラフである。これらの図に示すように、表示素子１９１のように、抵抗素子１２９を設けることにより、応答速度を向上させることができる。
【０３６１】
なお、本実施形態では、抵抗素子１２９を、その抵抗素子１２９を含む画素に隣接する画素を駆動するための走査信号線１１１ｂに接続しているが、これに限るものではない。例えば、抵抗素子１２９を、その抵抗素子１２９を含む画素を駆動するための走査信号線１１１ａに接続しても、上記した構成と略同様の効果を得ることができる。図４２は、この場合の表示素子１９１の等価回路図である。
【０３６２】
また、本実施形態では、抵抗素子１２９の材料として半導体層１３４を用いているが、これに限るものではない。半導体層１３４を用いる場合には、ＴＦＴ１０９の半導体層１３１を形成する際に、それと同時に形成できる効果を奏するが、製造工数の増大を許容できるならば、特にこの半導体層１３１に限定する必要はないからである。
【０３６３】
また、本実施形態では、一方の基板１０１側にデータ電極１０４が形成され、物質層１０３を介して他方の基板１０２側に対向電極１４７が形成されており、物質層１０３に対して、各基板１０１、基板１０２の基板面に対して垂直方向の電界を印加する構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施形態１と同様、基板面に平行な方向の電界を印加する構成としてもよい。この場合、例えば、基板１０１側にデータ電極１０４および対向電極１４７が形成される。したがって、物質層１０３には、両電極によって印加される電界のうち、各基板１０１、基板１０２の基板面に対してほぼ平行な成分によって光透過率を制御できる媒質を用いればよい。なお、この場合、基板１０１側には、各画素領域の対向電極１４７を共通に接続させる、いわゆる対向信号線が形成されることになるが、データ電極１０４に一端が接続される抵抗素子１２９の他端を、対向電極１４７あるいは対向電圧信号線に接続してもよい。
【０３６４】
また、上記したように、本実施形態にかかる表示装置は、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路から黒表示用の信号を供給しなくても、媒質に生じるメモリー効果の表示特性への影響を低減することができるようになっている。しかしながら、そのような構成に限らず、本実施形態にかかる表示装置においても、実施形態１と同様、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路から黒表示用の信号を供給するようにしてもよい。つまり、データ信号線駆動回路および走査信号線駆動回路から、画像表示期間Ｔｗとリセット期間Ｔｒとに応じた駆動信号を供給するようにしてもよい。
【０３６５】
また、本実施形態では、重合性化合物を形成する際に液晶相を発現させる方法として、液晶相−等方相の相転移温度よりも低温にしてネマチック相を出現させたが、この方法に限るものではない。例えば、液晶相−等方相の相転移温度よりも低温にせずとも、通常表示には用いない高電圧、すなわち表示装置の駆動電圧よりもずっと大きい電圧を印加することによって、強制的に分子を配向させ、液晶相を発現させてもよい。つまり、液晶相を発現させるためには、温度（典型的には液晶相−等方相の相転移温度よりも低温にする）、あるいは電界などの外場を与えればよい。なお、液晶相を発現させるために与える外場は、表示時の環境と異なる環境とするものであることが好ましい。
【０３６６】
また、重合性化合物を形成する際に発現させる液晶相は、ネマチック相に限るものではない。表示素子の駆動状態とは異なる外場を与えることによって、光学的異方性を示す状態であればよく、例えば、スメクチック（スメクティック）相、結晶相、コレステリックブルー相、スメクチックブルー相、等方相などであってもよい。
【０３６７】
また、物質層１０３に封入する他の媒質としては、例えば、特許文献１に記載してあるような液晶性物質のうち、３ＨＰＦＦと５ＨＰＦＦと７ＨＰＦＦとの混合物（１，２−ジフルオロ−４−［トランス−４−（トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼンと、１，２−ジフルオロ−４−［トランス−４−（トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼンと、１，２−ジフルオロ−４−［トランス−４−（トランス−４−ｎ−ヘプチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼン）とよりなる混合物）などを適用してもよい。この物質は負の誘電異方性を示す。
【０３６８】
また、物質層１０３に封入する媒質は、典型的には、電界無印加時には光学的に概ね等方であり、電界印加により光学変調を誘起される媒質であってもよい。すなわち、典型的には、電界印加に伴い分子、または分子集合体（クラスター）の配向秩序度が上昇する物質であってもよい。
【０３６９】
また、物質層１０３に封入する媒質として、例えば、光学波長未満の秩序構造を有し、光学的には等方的に見える液晶相であって、誘電異方性が負のものを適用することができる。あるいは、液晶分子が光の波長以下のサイズで放射状に配向している集合体で充填された、光学的に等方的に見えるような系を用いることもできる。これらに電界を印加することにより、分子あるいは集合体の微細構造にひずみを与え、光学変調を誘起させることができる。また、これらの媒質を用いる場合にも、重合性化合物、または水素結合体、または多孔質構造体、または微粒子を含む構成とすることによって分子の配向を促進できるので、低電圧で駆動することが可能となる。
【０３７０】
このような媒質として、例えば、３ＨＰＦＦと５ＨＰＦＦと７ＨＰＦＦの混合系を用いることができる。なお、この混合系は、負の誘電異方性を有する。
【０３７１】
上記したように、３ＨＰＦＦと５ＨＰＦＦと７ＨＰＦＦの混合系は、秩序構造が光学波長未満であるため透明である。すなわち、電界無印加の場合には光学的に等方性を示す。したがって、この混合系を本実施形態にかかる表示素子に適用する場合、直交ニコル下において良好な黒表示を行うことができる。
【０３７２】
一方、上記の混合系が電界無印加時に光学的等方性を示す温度範囲に制御しながら、電極１０４・１４７間に電界を印加すると、光学的等方性を示す構造に歪が生じ、光学的異方性が発現する（光学的異方性の程度が変化する）。すなわち、上記の混合系は、電界無印加状態では光学的に等方性であり、電界印加により光学的異方性が発現する。
【０３７３】
このように、上記の構成の表示装置では、電界を印加することによって光学的等方性を示す構造に歪が生じ、複屈折が発生するので、良好な白表示を行うことができる。なお、複屈折が発生する方向は一定であり、その大きさが電界印加によって変化する。また、電極１０４・１４７間に印加する電圧（電界）と透過率との関係を示す電圧透過率曲線は、安定した曲線となる。すなわち、上記構成の本表示装置では、電界無印加時に光学的等方性を示す温度範囲において安定した電圧透過率曲線を得ることができ、温度制御が極めて容易となる。
【０３７４】
また、物質層１０３に封入する媒質は、実施形態１に示したいずれかの化合物でもよい。また、単一化合物で液晶性を示すものであってもよく、複数の物質の混合により液晶性を示すものでもよい。あるいは、これらに他の非液晶性物質が混入されていてもよい。
【０３７５】
また、表示素子１９１では、基板１０１および１０２をガラス基板で構成したが、これに限るものではない。また、表示素子１９１における両基板間の間隔は５μｍとしたが、これに限定されるものではなく、任意に設定すればよい。また、電極１０４および１４７はＩＴＯで構成されるものとしたが、これに限るものではなく、少なくとも一方が透明電極材料であればよい。
【０３７６】
また、表示素子１９１では、有機薄膜からなる配向膜を用いるとしたが、配向膜の材質は特に限定されるものではない。例えば、ポリイミドなどの有機薄膜であってもよく、あるいはポリアミック酸からなる配向膜を用いてもよい。あるいは、ポリビニルアルコール、シランカップリング剤、ポリビニルシンナメートなどを用いてもよい。なお、ポリアミック酸やポリビニルアルコールを用いる場合には、基板上にこれらの材料を塗布して配向膜を形成した後にラビング処理を施せばよい。また、シランカップリング剤を用いる場合には、ＬＢ膜のように引き上げ法で作成すればよい。また、ポリビニルシンナメートを用いる場合には、基板上にポリビニルシンナメートを塗布した後、ＵＶ（紫外線）照射すればよい。
【０３７７】
また、表示素子１９１では、各基板に設ける配向膜に施すラビング方向は特に限定されるものではなく、例えば、各基板のラビング方向を互いに逆平行であってもよく、各基板のラビング方向を互いに平行かつ同じ方向（パラレル方向）としてよく、あるいは、各基板のラビング方向を互いに異なる方向としてもよい。また、どちらか一方だけをラビングしてもよい。
【０３７８】
また、本実施形態では、配向膜として、ラビング処理を施した配向膜を用いているが、これに限るものではない。例えば、光照射を施した配向膜を用いてもよい。この場合、照射光は偏光照射を施しても良いし、または非偏光を斜めから照射しても良い。また、水平配向膜であってもよく、垂直配向膜であってもよい。ただし、水平配向膜を用いる場合、従来から液晶表示素子などでの使用実績があり、かつ、液晶材料と非常に相性の良い配向膜材料をそのまま転用することができる。また、垂直配向膜とは異なり、水平配向膜が液晶分子に与える基板面内方向の強い配向規制力を利用することが可能となり、電圧印加時の光学的異方性発現をより促進することが可能となる。
【０３７９】
また、光重合性モノマー（重合性化合物）は、上記の化合物に限るものではなく、例えば、液晶骨格と重合性官能基とを分子内に有する他の液晶（メタ）アクリレートであってもよい。この種の単官能（メタ）アクリレートを重合させて得られる重合体の主鎖は、剛直な液晶骨格が連結基を介さずに直接統合しており、液晶骨格の熱運動が高分子主鎖により制限されるので、この主鎖によって影響を与えられる液晶分子の配向をより安定化させられる。
【０３８０】
また、物質層１０３に封入する媒質に添加する光重合性モノマーとして、エポキシアクリレートを用いてもよい。また、上記したいずれの重合性化合物を用いる場合においても、重合性化合物の添加量は、０．０５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下の範囲内であることが好ましい。これは、硬化した部分の濃度が０．０５ｗｔ％未満では、重合性化合物がもたらす配向補助機能が低下し（配向規制力が弱く）、１５ｗｔ％より多いと、重合性化合物に印加される電界の割合が大きくなって駆動電圧が増大してしまうためである。
【０３８１】
また、本発明を、カー効果を利用した表示装置に適用することにより、高速応答特性を示す表示装置を実現できる。また、上記した製造方法では、基板１０１および１０２の対向面に、電極１０４および１４７、配向膜を形成し、基板１０１および１０２における電極１０４および１４７を形成した面とは反対側の面に偏光板１０７および１０８を貼り合わせ、両基板間に光重合性モノマーおよび重合開始剤を添加した媒質を封入した後、紫外線を照射して光重合性モノマーを重合させているが、これに限るものではない。
【０３８２】
例えば、基板１０２にカラーフィルターを貼り付け、基板１０１にＴＦＴ１０９を形成した状態で、紫外線の照射を行うようにしてもよい。ただし、この場合、パネル（表示素子１９１）の表側（カラーフィルターを貼り付けた基板１０２側）からの露光（紫外線照射）だと、カラーフィルターでかなりの割合の紫外光が吸収されてしまうので、効果的に光重合を行うことができない。このため、カラーフィルターを通さない場合に比べてはるかに強い紫外線が必要になり、大きな問題になる。また、カラーフィルターは画素により赤色、緑色、青色の領域があるが、赤色、緑色、青色それぞれの領域において紫外光の透過率が大きく異なるので、カラーフィルターを通して紫外光を照射して光重合を行うと画素ごとに大きなムラが生じてしまう。
【０３８３】
そこで、パネル（表示素子１９１）の裏側（ＴＦＴ１０９を形成した基板１０１側）から露光するようにしてもよい。ところが、パネル裏側から露光する場合には、信号線、走査線、ＴＦＴ１０９などの遮光部がある。これらの部分は、透明電極（透明材料）で形成することが難しい。ＩＴＯなどの透明電極はアルミや銅、タンタル等の金属に比べて抵抗が高いので、信号線や走査線に用いることは適さないからである。特に、液晶テレビなどの大型、大画面の表示素子の場合には、信号線や走査線が莫大になるので、これらを透明化することは不適である。したがって、パネル裏側からの露光する場合には、信号線上、走査線上、ＴＦＴ上の領域は遮光部になってしまい、それらの領域の媒質は光重合を行うことができない。このため、信号線、走査線、ＴＦＴ１０９の縁取り部分は遮光膜で覆う必要があり、開口率低下の原因となる。さらに、遮光部の領域にある未反応の光重合性のモノマーや開始剤は電圧保持率低下など信頼性悪化の原因ともなりうるので、未反応部分があることは好ましくはない。
【０３８４】
これらの問題点を解決するために、カラーフィルター、遮光膜を基板１０１（ＴＦＴ１０９を形成した基板）側に形成するとともに、反対側の基板１０２側から露光してもよい。これにより、ＴＦＴ１０９（スイッチング素子）、カラーフィルター、遮光膜などを介して光を照射する必要がないので、物質層１０３のより広い領域を露光することができる。したがって、遮光部分が無くなるので、物質層１０３を全面的に露光することができる。したがって、上記のような縁取り部分を遮光膜で覆う必要が無くなるので、開口率が向上する。さらに、未反応の重合性モノマー、重合開始剤などが残ることもなくなるので、信頼性悪化を防止できる。
【０３８５】
また、この場合、反対側の基板（従来、カラーフィルターを貼り付けていた基板１０２）および反対側の基板に形成される電極１４７を透明材料で形成することが好ましい。これにより、紫外線の照射量を削減できる。
【０３８６】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１または２で説明した部材と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０３８７】
図１９は本実施形態にかかる表示装置に備えられる表示素子１９２の１画素分の概略構成を示す断面図および等価回路図である。なお、この表示素子１９２は、実施形態２にかかる表示素子１９１と、抵抗素子１２９の構成が異なっている。つまり、実施形態２にかかる表示素子１９１は、図１７に示したように、抵抗素子１２９が、基板面法線方向から見て遮光膜１２８と重畳するように形成されていた。これに対して、本実施形態にかかる表示素子１９２は、図１９に示すように、基板面法線方向から見て走査信号線１１１ｂと重畳する位置に形成されている。なお、走査信号線１１１ｂは、隣接する画素のＴＦＴ１０９を駆動するための走査信号線であり、上記抵抗素子１２９を含む画素のＴＦＴ１０９を駆動させる走査信号線１１１ａとは、当該画素のデータ電極１０４を挟んで隣接するように配置されている。なお、抵抗素子１２９の一方の電極１３５のデータ電極１０４との接続、および、他方の電極１３６の走査信号線１１１ｂとの接続は、図１７の場合と同様、保護膜１３９に形成されたコンタクトホールを通してなされている。
【０３８８】
これにより、隣接する画素の走査信号線１１１ｂが、半導体層１３４を抵抗材料とする抵抗素子１２９を、基板１０１側から入射する外来光から遮光する遮光膜として機能する。また、抵抗素子１２９は走査信号線１１１ａ・１１１ｂおよびデータ信号線１１０・１１０によって囲まれた画素領域内（表示領域内）に形成されることはないから、開口率の低下を抑えることができる。
【０３８９】
なお、本実施形態にかかる表示素子１９２の等価回路図は、図１７に示した実施形態２にかかる表示素子１９１の等価回路図とほぼ等しい。ただし、本実施形態では、抵抗素子１２９の抵抗値は、その抵抗素子１２９を含む画素に隣接する画素の走査信号線１１１ｂの電位により変動する。
【０３９０】
あるフレーム期間において、ゲート信号（ＴＦＴ１０９をオンにする信号）の供給を、走査信号線１１１ｂ（第ｎ−１行（前段）の走査信号線）、走査信号線１１１ａ（第ｎ行の走査信号線）の順に行う場合、当該フレーム期間で第ｎ行の走査信号線１１１ａの走査信号により映像信号が供給されるデータ電極１０４の電位は、その前段の走査信号線１１１ｂの走査信号でリセットできる。この場合においても、各画素領域における輝度の応答特性を１フレーム期間の関係で示したグラフは、図１８（ｂ）のようになる。また、表示素子１９２への入力信号波形、および表示素子１９２における表示部容量１２０に印加される電圧の状態は図４１のようになる。
【０３９１】
また、本実施形態では、抵抗素子１２９を、その抵抗素子１２９を含む画素に隣接する画素を駆動するための走査信号線１１１ｂに接続しているが、これに限るものではない。例えば、抵抗素子１２９を、その抵抗素子１２９を含む画素を駆動するための走査信号線１１１ａに接続しても、上記した構成と同様の略効果を得ることができる。なお、この場合の各画素の等価回路図は図４２のようになる。
【０３９２】
また、本実施形態では、抵抗素子１２９の材料として半導体層１３４を用いているが、これに限るものではない。半導体層１３４を用いる場合には、ＴＦＴ１０９の半導体層１３１を形成する際に、それと同時に形成できる効果を奏するが、製造工数の増大を許容できるならば、特にこの半導体層１３１に限定する必要はないからである。
【０３９３】
また、本実施形態では、一方の基板１０１側にデータ電極１０４が形成され、物質層１０３を介して他方の基板１０２側に対向電極１４７が形成されており、物質層１０３に対して、各基板１０１、基板１０２の基板面に対して垂直方向の電界を印加する構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施形態１と同様、基板面に平行な方向の電界を印加する構成としてもよい。この場合、例えば、基板１０１側にデータ電極１０４および対向電極１４７が形成される。したがって、物質層１０３には、両電極によって印加される電界のうち、各基板１０１、基板１０２の基板面に対してほぼ平行な成分によって光透過率を制御できる媒質を用いればよい。
【０３９４】
〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１〜３のいずれかで説明した部材と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０３９５】
図２０は本実施形態にかかる表示装置に備えられる表示素子（表示パネル）１９３の１画素分の概略構成を示す断面図および等価回路図である。なお、この表示素子１９３は、抵抗素子１２９および蓄積容量素子ｂが、隣接する画素の走査信号線１１１ｂではなく、容量線１３８に接続されている点が、実施形態２にかかる表示素子１９１および実施形態３にかかる表示素子１９２と異なっている。なお、この容量線１３８（導電層ｇ１）は、各走査信号線１１１（１１１ａ，１１１ｂ）と同層となっている。
【０３９６】
図２０に示したように、容量線１３８の上層には、絶縁膜１０６および保護膜１３９が形成されており、さらにその上層にはデータ電極１０４が形成されている。これにより、容量線１３８とデータ電極１０４との間には、絶縁膜１０６および保護膜１３９を誘電体膜とする蓄積容量素子１２１ｂが形成されている。
【０３９７】
また、図２０に示すように、基板１０１の基板面法線方向からみて容量線１３８と重畳する領域に、抵抗素子１２９が形成されている。また、抵抗素子１２９の一方の電極１３５は、保護膜１３９に設けられたコンタクトホールを通してデータ電極１０４に接続されている。また、抵抗素子１２９の他方の電極１３６は、保護膜１３９に設けられたコンタクトホールを通して、配線層１３７によって容量線１３８接続されている。なお、抵抗素子１２９は、基板１０１の基板面法線方向から見て容量線１３８と重畳する領域の一部に重畳しており、当該重畳する領域にはデータ電極１０４は形成されていない。つまり、データ電極１０４は、抵抗素子１２９を回避するように形成されており、基板１０１の基板面法線方向から見て容量線１３８と重畳する領域のうち、抵抗素子１２９と容量線１３８とが重畳しない領域において、データ電極１０４と容量線１３８とが重畳している。
【０３９８】
このような構成では、データ電極１０４に供給された映像信号は、抵抗素子１２９を介して容量線１３８側に放電される。したがって、この場合にも、各画素領域における輝度の応答特性を１フレーム期間の関係で示したグラフは、図１８（ｂ）のようになる。
【０３９９】
なお、本実施形態では、抵抗素子１２９の材料として半導体層１３４を用いているが、これに限るものではない。半導体層１３４を用いる場合には、ＴＦＴ１０９の半導体層１３１を形成する際に、それと同時に形成できる効果を奏するが、製造工数の増大を許容できるならば、特にこの半導体層１３１に限定する必要はないからである。
【０４００】
また、本実施形態では、一方の基板１０１側にデータ電極１０４が形成され、物質層１０３を介して他方の基板１０２側に対向電極１４７が形成されており、物質層１０３に対して、各基板１０１、基板１０２の基板面に対して垂直方向の電界を印加する構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施形態１と同様、基板面に平行な方向の電界を印加する構成としてもよい。この場合、例えば、基板１０１側にデータ電極１０４および対向電極１４７が形成される。したがって、物質層１０３には、両電極によって印加される電界のうち、各基板１０１、基板１０２の基板面に対してほぼ平行な成分によって光透過率を制御できる媒質を用いればよい。
【０４０１】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１〜４のいずれかで説明した部材と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０４０２】
図２１は本実施形態にかかる表示装置に備えられる表示素子（表示パネル）１９４の１画素分の概略構成を示す概略構成を示す平面図である。また、図２２は、図２１に示した表示素子１９４のｃ−ｃ’断面の断面図である。
【０４０３】
表示素子１９４では、第１のデータ信号線１１０Ａおよび第２のデータ信号線１１０Ｂと、隣接する２本の走査信号線１１１ａおよび１１１ｂとに囲まれる領域に、それぞれ画素が形成される。なお、以降の説明では、ある画素に注目した場合、その画素に存在する走査信号線とその画素の次段側に存在する走査信号線とを区別する必要がある場合、注目画素に存在する走査信号線を走査信号線１１１ａとし、注目画素の次段側に存在する走査信号線を走査信号線１１１ｂとして区別する。
【０４０４】
表示素子１９４の各画素には、図２１に示すように、第１のデータ電極１０４Ａ、第２のデータ電極１０４Ｂ、第１のＴＦＴ１０９Ａ、第２のＴＦＴ１０９Ｂ、第３のＴＦＴ１０９Ｃが備えられている。
【０４０５】
第１のデータ信号線１１０Ａは、第１のＴＦＴ１０９Ａを介して第１のデータ電極１０４Ａと接続されており、第２のデータ信号線１１０Ｂは、第２のＴＦＴ１０９Ｂを介して第２のデータ電極１０４Ｂと接続されている。また、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂは、第３のＴＦＴ１０９Ｃのソース−ドレインを介して接続されている。第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２の１０９Ｂのゲート電極は、走査信号線１１１ａに接続されている。また、第３のＴＦＴ１０９Ｃのゲート電極は、走査信号線１１１ｂに接続されている。
【０４０６】
また、図２２に示すように、表示素子１９４は、２枚の基板１０１，１０２の間に物質層１０３が挟持され、この物質層１０３に誘電性物質（媒質）が封入されている。なお、図２１に示した構成は、基板１０１における基板１０２との対向面に形成されている。
【０４０７】
また、第１のデータ信号線１１０Ａおよび第２のデータ信号線１１０Ｂと走査信号線１１１ａとの間には絶縁膜１０６が形成されている。さらに、基板１０１，１０２における、両基板の対向面とは反対側の面には、それぞれ偏光板１０７，１０８が備えられている。
【０４０８】
そして、表示素子１９４は、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に電圧を印加することによって形成される電界により、物質層１０３内に封入された媒質の光学的異方性の程度を変化させて表示を行うようになっている。
【０４０９】
図２３は、表示素子１９４の１画素を示す等価回路図である。また、図２４は、表示素子１９４の概略構成を示す説明図である。この図に示すように、表示素子１９４は、図２３に示した各画素が、マトリクス状に多数配置されてなる。なお、図２４において、Ｘは走査信号線、Ｙ１は第１のデータ信号線、Ｙ２は第２のデータ信号線を示している。
【０４１０】
図２３に示すように、表示素子１９４では、第１のＴＦＴ１０９Ａと第２のＴＦＴ１０９Ｂとの間に表示部容量１２０が存在する。この表示部容量１２０は、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に存在する容量である。
【０４１１】
表示素子１９４では、第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２のＴＦＴ１０９Ｂは、同一の走査信号線１１１ａに接続されているので、第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２のＴＦＴ１０９Ｂには同一の走査信号が入力され、同時にスイッチングされる。そして、第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２のＴＦＴ１０９Ｂがオンした場合、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に形成される表示部容量１２０には、第１のデータ信号線１１０Ａと第２のデータ信号線１１０Ｂとの間の電位差分の電圧が印加される。
【０４１２】
なお、本実施形態にかかる表示装置では、第１のデータ信号線１１０Ａおよび第２のデータ信号線１１０Ｂから第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂに対して供給される電位は、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間の電位差が０Ｖとなるときの階調電位を基準にして、逆電位の関係となっている。このため、本実施形態に係る表示装置では、図１で示した構成（共通電極１０５に基準電位を供給し、データ電極１０４に映像信号に応じた電位を供給する構成）と比較して、表示部容量１２０に２倍の電圧を印加することができる。したがって、従来と同じ耐圧のＴＦＴおよびデータ信号回路を用いた場合であっても、従来の２倍の電圧を物質層１０３に印加することができる。
【０４１３】
一方、第３のＴＦＴ１０９Ｃは、そのゲート電極が走査信号線１１１ｂに接続され、ソース電極およびドレイン電極が、それぞれ第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂに接続されている。このため、第３のＴＦＴ１０９Ｃがオンした場合、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとがショートされ、これらの電極間（表示部容量１２０）の電位差は０Ｖとなる。
【０４１４】
すなわち、本実施形態にかかる表示装置では、走査信号線１１１ａがオン、走査信号線１１１ｂがオフとなる状態において、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間の電位差に応じた階調表示を行うことができる。また、走査信号線１１１ｂがオンとなる状態において、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間の電位差を０Ｖとし、ノーマリーブラックモードと組み合わせることで黒表示を行うことができる。
【０４１５】
つまり、本実施形態にかかる表示装置では、同一の走査信号線に接続された１ライン分の素子列について、走査信号線１１１ａのオン時に書き込み制御を行い、走査信号線１１１ｂのオン時に一括して黒表示を行っている。これにより、本実施形態にかかる表示装置では、物質層１０３に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることを防止し、メモリー効果を抑制できる。したがって、次のフレームに画像を表示させるときに応答速度が低下することを防止できる。また、バックライト（照明装置）を間欠点灯させる手法を用いること無く、間欠表示を実現できる。これにより、動画ボケを適切に抑制することができる。
【０４１６】
なお、図２１に示した構成では、１本の走査信号線に対して、当該走査信号線によって駆動する素子列の各画素における第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２のＴＦＴ１０９Ｂ、および、前段の素子列の各画素における第３のＴＦＴ１０９Ｃが接続されている。この構成では、各走査信号線は、その前段の素子列に対しては走査信号線１１１ｂとして機能し、その次段の素子列に対しては走査信号線１１１ａとして機能する。
【０４１７】
このように、各走査信号線において走査信号線１１１ａの機能（映像信号に応じた電圧を表示部容量１２０に印加する機能）と走査信号線１１１ｂの機能（表示部容量１２０の電荷を放電させる機能）とを兼用させることにより、１本の走査信号線の走査により、上記走査信号線に隣接する２ライン分の画素を同時にスイッチングすることが可能となる。つまり、１本の走査信号線の走査により、一方のラインの画素には階調信号（映像信号に応じた電圧）を入力し、他方のラインの画素には０Ｖを入力することが可能となる。
【０４１８】
これにより、１本の走査信号線で２ライン分の画素を同時に走査することが可能なことから、従来構成（１本の走査信号線で１ライン分の画素を走査する構成）で間欠表示する場合に比べ、ＴＦＴのオン時間を２倍確保することが可能になる。したがって、従来の液晶表示素子に用いられてきた液晶材料に比べて物質層１０３の比誘電率が大きいことに起因して、表示部容量１２０の容量値が大きくなる場合にも、従来のＴＦＴを用いて、十分な書き込み能力を得ることができる。
【０４１９】
なお、上記の構成に限らず、各走査信号線に対して、当該走査信号線によって駆動する素子列の前段の素子列の各画素における第３のＴＦＴ１０９Ｃと、当該走査信号線によって駆動する素子列の各画素における第１のＴＦＴ１０９および第２のＴＦＴ１０９Ｂとを接続してもよい。この場合にも、上記の構成と略同様の効果を奏する。
【０４２０】
また、本実施形態では、走査信号線１１１ａの機能と走査信号線１１１ｂの機能とを、１本の走査信号線に兼用させる構成について説明したが、これに限定されるものではない。つまり、走査信号線１１１ａの機能と走査信号線１１１ｂの機能とを、それぞれ別の走査信号線によって実現してもよい。
【０４２１】
また、本実施形態にかかる表示装置において、走査信号線駆動回路（図示せず）が、奇数行の走査信号線の走査（スイッチング素子を制御するアクティブ信号の供給）と、偶数行の走査信号線の走査とを、フレーム毎に交互に行う構成としてもよい。この場合、各画素は、階調信号（表示する画像に応じた映像信号）の入力と０Ｖ（黒表示用の信号）の入力とをフレーム毎に順次繰り返すこととなる。したがって、各画素においては、ホールド期間（階調信号の入力による階調表示期間）とブランキング期間（０Ｖの入力による黒表示期間）との時間比率が１：１となり、良好な間欠表示を行うことができる。
【０４２２】
ここで、各画素に対して階調信号を入力する時には、第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２のＴＦＴ１０９Ｂの２つが駆動されるが、各画素への入力を０Ｖにするためには、第３のＴＦＴ１０９Ｃのみが駆動されることとなる。このため、第３のＴＦＴ１０９Ｃは、第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２のＴＦＴ１０９Ｂの２倍の充電能力（オン電流）を持つことが本来望ましい。しかしながら、実際には、第３のＴＦＴ１０９Ｃを、第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２のＴＦＴ１０９Ｂと同等、あるいはそれ以下の充電能力（オン電流）としても、視認性の観点からは、間欠表示としての問題は特に生じないと考えられる。その理由は以下のとおりである。
【０４２３】
まず、低い階調（黒に近い側の階調）の階調表示状態から黒表示状態に移行する場合を考える。この場合、階調表示を行っている画素への印加電圧が小さいことから、表示部容量１２０に蓄えられている電荷も小さく、第３のＴＦＴ１０９Ｃの充電能力（オン電流）が小さいとしても、所定の期間内で上記画素の印加電圧を０Ｖにすること（間欠表示）は十分に可能である。
【０４２４】
一方、高い階調（白に近い側の階調）の階調表示状態から黒表示状態に移行する場合には、階調表示を行っている画素への印加電圧が大きいことから、表示部容量１２０に蓄えられている電荷も大きく、第３のＴＦＴ１０９Ｃの充電能力（オン電流）が小さければ、所定の期間内で上記画素の印加電圧が完全には０Ｖとならないこともあり得る。しかしながら、高い階調、つまり、高輝度の状態にある場合、それを観察する人間の瞳孔は絞られているため、間欠表示時の黒状態が多少浮いていても、その輝度は十分暗く認識され、視認性的には間欠表示が成立する。
【０４２５】
このように、本実施形態にかかる表示装置によれば、比誘電率が大きな物質層１０３を持つ構成の表示素子、あるいは、高い駆動電圧が必要な物質層１０３を持つ表示素子に適した間欠表示が可能となる。
【０４２６】
ここで、表示素子１９４の構成についてより詳細に説明する。図２５（ａ）および図２５（ｂ）は、１９４の概略構成を示す断面図である。
【０４２７】
表示素子１９４は、対向する２枚の基板（基板１０１および１０２）間に、光学変調層である物質層１０３を挟持している。また、基板１０１における基板１０２との対向面には、物質層１０３に電界を印加するための電界印加手段である第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂを互いに対向配置している。さらに、基板１０１および１０２における、両基板の対向面とは反対側の面には、それぞれ偏光板１０７および１０８が備えられている。
【０４２８】
なお、図２５（ａ）はデータ電極１０４Ａ−１０４Ｂ間に電圧が印加されていない状態（電圧無印加状態（オフ状態））を表しており、図２５（ｂ）はデータ電極１０４Ａ−１０４Ｂ間に電圧が印加されている状態（電圧印加状態（オン状態））を表している。
【０４２９】
基板１０１および１０２は、ガラス基板で構成されている。ただし、基板１０１および１０２の材質はこれに限るものではなく、基板１０１および１０２のうち、少なくとも一方が透明な基板であればよい。なお、表示素子１９０における両基板間の間隔、すなわち物質層１０３の厚みは１０μｍとした。ただし、両基板間の間隔はこれに限定されるものではなく、任意に設定すればよい。
【０４３０】
図２６は、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂの配置、および、偏光板１０７，１０８の吸収軸方向を説明するための図である。この図に示すように、表示素子１９４における第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂは、櫛歯状に形成された櫛形電極からなり、互いに対向配置とされている。なお、表示素子１９４では、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂは、線幅５μｍ、電極間距離（電極間隔）５μｍで形成したが、これに限らず、例えば、基板１０１と基板１０２との間のギャップに応じて任意に設定することができる。また、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂの材料としては、ＩＴＯ等の透明電極材料、アルミニウム等の金属電極材料等、電極材料として従来公知の各種材料を用いることができる。また、第１のデータ電極１０４および第２のデータ電極１０４Ｂの形状は、櫛形電極に限るものではなく、適宜変更してもよい。
【０４３１】
また、図２６に示すように、両基板１０１，１０２にそれぞれ設けられた偏光板１０７，１０８は、互いの吸収軸が直交しており、かつ、各偏光板１０７，１０８における吸収軸と各データ電極１０４Ａ，１０４Ｂにおける櫛歯部分の電極伸長方向（電界印加方向に直交する方向）とが約４５度の角度をなすように形成されている。このため、各偏光板１０７，１０８における吸収軸は、各データ電極１０４Ａ・１０４Ｂによる電界印加方向に対して、約４５度の角度をなす。
【０４３２】
また、物質層１０３には、実施形態１と同様の化合物を封入している。なお、表示装置に、表示素子１９４（あるいは物質層１０３）を一定の温度に加熱する加熱手段（図示せず）を備えてもよい。この加熱手段は、例えば、表示素子１９４の周辺に設けられるヒータであってもよく、表示素子１９４に直接貼合されるシート状ヒータ等であってもよい。
【０４３３】
また、両基板１０１，１０２の対向面上に、有機薄膜を、必要に応じて形成してもよい。この場合、基板１０１側に形成される有機薄膜は、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂを覆うように形成してもよい。
【０４３４】
図２７（ａ）は、本実施形態にかかる表示装置において、物質層１０３を、光学的等方相を呈する温度に保った状態で、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に電圧を印加しない場合の、分子の配向状態を示す説明図である。また、図２７（ｂ）は、本実施形態にかかる表示装置において、光学的等方相を呈する温度に保った状態で、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に電圧を印加した場合の、分子の配向状態を示す説明図である。
【０４３５】
これらの図に示したように、本実施形態にかかる表示装置では、物質層１０３を、光学的等方相を呈する温度に保ち、電圧印加を行うことにより、透過率を変化させることができる。すなわち、図２７（ａ）に示すように、電圧無印加状態では、物質層１０３は光学的に等方的であり、黒表示状態となる。一方、電圧印加時には図２７（ｂ）に示すように、電界が印加されている領域において、電界方向に誘電性物質（媒質）の分子の長軸方向が配向して複屈折が発現するので、透過率を変調できる。
【０４３６】
図２７（ｃ）は、本実施形態にかかる表示装置において、物質層１０３を、光学的等方相を呈する温度に保ち、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に印加する電圧を変化させた場合の、電圧透過率曲線を示すグラフである。なお、横軸が第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に印加する電圧、縦軸が表示素子１９４の透過率を示している。この図に示すように、本実施形態にかかる表示装置では、印加する電圧に応じて表示素子１９４の透過率を変化させることができ、かつ、０Ｖ印加時には黒表示を得るノーマリーブラックモードとすることが可能である。
【０４３７】
なお、物質層１０３の温度を、光学的等方相を呈する温度に保つ場合、０Ｖ〜１００Ｖ前後の電圧で、実用上十分な程度に透過率を変調させることができる。しかしながら、光学的等方相から、等方相への相転移温度から十分に遠い温度（相転移温度よりも十分に高い温度）においては、以下に説明するように、必要な電圧が大きくなる。
【０４３８】
すなわち、非特許文献６によると、電界印加により発生する複屈折は、
△ｎ＝λＢＥ２
で記述できる。なお、λは光の波長、Ｂはカー定数、Ｅは印加電界強度である。
【０４３９】
そして、このカー定数Ｂは、
Ｂ∝（Ｔ−Ｔｎｉ）−１
に比例する。ここで、Ｔｎｉは転移点の温度であり、Ｔは媒質の温度である。
【０４４０】
したがって、転移点（Ｔｎｉ）近傍では弱い電界強度で駆動できていたとしても、温度（Ｔ）が上昇するとともに急激に必要な電界強度が増大する。このため、相転移直上の温度では、約１００Ｖ以下の電圧で、透過率を十分に変調させることができるが、相転移温度から十分遠い温度では透過率を変調させるために必要な電圧が大きくなる。したがって、上述の相転移温度直上のカー効果を利用した表示素子では、高精度な温度制御が必要であり、温度制御の精度が低くなるほど、駆動電圧を高くすることが必要となる。
【０４４１】
次に、表示素子１９４の製造方法について説明する。
【０４４２】
まず、基板１０１上に、タンタル等からなる金属材料をスパッタリング法により成膜し、パターニングを行った後、陽極酸化を行うことにより、各走査信号線および各ＴＦＴのゲート電極を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、ゲート絶縁膜１０６として窒化シリコン膜、および、チャネル層などを形成する半導体層としてシリコン膜を成膜し、パターニングを行った。さらに、アルミニウム等からなる金属材料をスパッタリング法により成膜し、パターニングを行うことで、ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極、また、データ信号線およびデータ電極を同時に形成した。
【０４４３】
次に、表示素子１９４への入力信号波形、および表示素子１９４の表示部容量１２０に印加される電圧状態を図２８に示す。なお、第１のデータ信号線１１０Ａおよび第２のデータ信号線１１０Ｂの入力信号波形に示した破線は、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間の電位差が０Ｖとなるときの電位（基準電位）を示している。この図に示したように、第１のデータ信号線１１０Ａおよび第２のデータ信号線１１０Ｂの入力信号は、上記の破線で示した電位を基準として逆電位になっている。
【０４４４】
この図に示すように、期間ｔ１において、走査信号線１１１ａに対する走査信号がオンとなると、第１のＴＦＴ１０９Ａおよび第２のＴＦＴ１０９Ｂがオンになり、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂは、第１のデータ信号線１１０Ａおよび第２のデータ信号線１１０Ｂとそれぞれ同電位となる。そして、この電位は、期間ｔ２でも第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂにおいて保持される（ホールド期間）。したがって、期間ｔ１およびｔ２には、表示部容量１２０には、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの電位差に相当する電圧が印加される。
【０４４５】
次に、期間ｔ３において、走査信号線１１１ｂに対する走査信号がオンとなると、第３のＴＦＴ１０９Ｃがオンになり、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとが接続される。これにより、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの電位差は０Ｖとなる。これにより、期間ｔ３およびその後の期間ｔ４において、表示部容量１２０に印加される電圧は０Ｖとなり、この表示素子１９４は黒表示となる（ブランキング期間）。
【０４４６】
表示素子１９４を上記のように駆動することにより、物質層１０３に対して、表示素子１９４の駆動を行うために（表示素子１９４を用いて適切な表示を行うために）必要な十分な電圧を印加することができた。そして、物質層１０３に封入する媒質として上記した誘電性材料を用いることで、高速応答特性と高視野角特性とを備えた表示装置を実現できた。
【０４４７】
図２９は、各走査信号線に対する走査信号の信号波形を示す説明図である。本実施形態では、この図に示すように、奇数行の走査信号線の走査と偶数行の走査信号線の走査とを、フレーム毎に交互に行うこととした。これにより、各画素は、階調信号の入力と０Ｖの入力とがフレーム毎に順次繰り返される。したがって、物質層１０３に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることを防止し、メモリー効果の影響を抑制できる。そのため、次のフレームに画像を表示させるときに応答速度が低下することを防止できる。また、バックライト（照明装置）を間欠点灯させる手法を用いること無く、間欠表示を実現できる。これにより、動画ボケを適切に抑制することができる。
【０４４８】
また、上記の駆動方法によれば、同一走査により２行分の画素を同時に走査することが可能である。このため、従来構成（１本の走査信号線で１ライン分の画素を走査する構成）で間欠表示する場合に比べ、各ＴＦＴのオン時間を２倍確保することが可能になる。したがって、各ＴＦＴは、表示部容量１２０への十分な書き込み能力を持つことができ、表示ムラなどがない良好な表示を得ることができる。
【０４４９】
また、上記構成の表示素子１９４に加えて、表示部容量１２０（第１のデータ電極１０Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂ）に並列に接続される補助容量１２１を設けてもよい。図３０は、補助容量１２１を備える場合の表示素子１９４の等価回路図である。
【０４５０】
なお、この補助容量１２１は、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間の領域の基板１０１を誘電体物質とした場合に必然的に形成されるものであるが、図３０の構成では特に、基板１０１の比誘電率を大きくすることにより、補助容量１２１の容量値を大きくした。このように、補助容量１２１の容量値を大きくすることにより、第１ないし第３のＴＦＴ１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃや、物質層１０３におけるリーク電流の影響を小さくすることができた。
【０４５１】
ところで、物質層１０３に封入する媒質に、モノマーや光重合開始剤が含まれている場合、紫外線照射によって重合（硬化）を行った後でも、重合が不完全などの原因により物質層１０３に、イオンが残る場合がある。また、物質層１０３の誘電率異方性が高い場合、物質層１０３にイオンを取り込み易い。そして、物質層１０３にそのようなイオンが残留したり、取り込まれたりすると、物質層１０３の電圧保持率が低くなりやすい。つまり、リーク電流が大きくなりやすい。しかし、上記のように補助容量１２１を備えることにより、物質層１０３におけるリーク電流の影響を小さくすることができる。
【０４５２】
また、本実施形態では、物質層１０３に封入する媒質として、上述した実施形態１と同様の化合物を用いているが、これに限定されるものではなく、他の誘電性物質を用いてもよい。
【０４５３】
〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１〜５のいずれかで説明した部材と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０４５４】
図３１は、本実施形態にかかる表示装置に備えられる表示素子１９４の１画素分の等価回路図である。なお、本実施形態にかかる表示素子１９４の構成は、実施形態６で説明した表示素子１９４の構成と略同様のものであるが、本実施形態では、各走査信号線およびデータ信号線、各データ電極との間に発生する寄生容量を考慮し、これらの寄生容量が表示に与える影響をさらに抑制しようとするものである。
【０４５５】
そこで、図３１に示した等価回路図には、実施形態６で図３０に示した等価回路図に加えて、寄生容量１４９〜１５６を示している。つまり、図３１に示した表示素子１９４の等価回路図は、図３０に示した表示素子１９４の等価回路図に対して、寄生容量１４９〜１５６を追加して記載したものである。
【０４５６】
ここで、寄生容量１４９は走査信号線１１１ａと第１のデータ電極１０４Ａとの間に発生する寄生容量である。また、寄生容量１５０走査信号線１１１ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に発生する寄生容量である。また、寄生容量１５１は走査信号線１１１ｂと第１のデータ電極１０４Ａとの間に発生する寄生容量である。また、寄生容量１５２は走査信号線１１１ｂと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に発生する寄生容量である。また、寄生容量１５３（第１の寄生容量）はデータ信号線１１０Ａと第１のデータ電極１０４Ａとの間に発生する寄生容量である。また、寄生容量１５４（第２の寄生容量）はデータ信号線１１０Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に発生する寄生容量である。また、寄生容量１５５（第３の寄生容量）はデータ信号線１１０Ｂと第１のデータ電極１０４Ａとの間に発生する寄生容量である。また、寄生容量１５６（第４の寄生容量）はデータ信号線１１０Ｂと第２のデータ電極１０４Ｂとの間に発生する寄生容量である。
【０４５７】
本実施形態では、図２１に示したように、走査信号線１１１ａと第１のデータ電極１０４Ａとの間隔と、走査信号線１１１ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間隔とを等しくし、走査信号線１１１ｂと第１のデータ電極１０４Ａとの間隔と、走査信号線１１１ｂと第２のデータ電極１０４Ｂとの間隔とを等しくしている。これにより、寄生容量１４９の容量値と寄生容量１５０の容量値とは等しくなっており、寄生容量１５１の容量値と寄生容量１５２の容量値とが等しくなっている。したがって、寄生容量１４９および１５１（第５の寄生容量）の容量値と寄生容量１５０および１５２（第６の寄生容量）の容量値とは等しくなっている。
【０４５８】
寄生容量１４９の容量値と寄生容量１５０の容量値、あるいは、寄生容量１５１の容量値と寄生容量１５２の容量値が異なる場合、走査信号線１１１ａまたは１１１ｂの電位が変動すると、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂの電位は、寄生容量１４９〜１５２によって、走査信号線１１１ａまたは１１１ｂの電位変動の影響を受け、変動する。
【０４５９】
これに対して、本実施形態では、上記したように、寄生容量１４９の容量値と寄生容量１５０の容量値とは等しくなっており、寄生容量１５１の容量値と寄生容量１５２の容量値とが等しくなっているので、走査信号線１１１ａまたは１１１ｂの電位変動が生じても、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂのそれぞれに与えられる電位変動の値が等しくなる。したがって、第１のデータ電極１０４Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間の電位差（表示部容量１２０に印加される電圧）が変動することはない。このため、目標の印加電圧を物質層１０３に適切に加えることができる。
【０４６０】
また、本実施形態では、図２１に示したように、データ信号線１１０Ａと第１のデータ電極１０４Ａとの間隔と、データ信号線１１０Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間隔とを等しくし、データ信号線１１０Ｂと第１のデータ電極１０４Ａとの間隔と、データ信号線１１０Ｂと第２のデータ電極１０４Ｂとの間隔とを等しくしている。これにより、寄生容量１５３の容量値と寄生容量１５６の容量値とは等しくなっており、寄生容量１５４の容量値と寄生容量１５５の容量値とが等しくなっている。
【０４６１】
寄生容量１５３の容量値と寄生容量１５６の容量値、あるいは、寄生容量１５４の容量値と寄生容量１５５の容量値が異なる場合、表示内容によっては（各データ信号線の入力信号によっては）クロストークを発生する可能性がある。
【０４６２】
これに対して、本実施形態では、上記したように、データ信号線１１０Ａと第１のデータ電極１０４Ａとの間隔と、データ信号線１１０Ａと第２のデータ電極１０４Ｂとの間隔とを等しくし、データ信号線１１０Ｂと第１のデータ電極１０４Ａとの間隔と、データ信号線１１０Ｂと第２のデータ電極１０４Ｂとの間隔とを等しくしている。これにより、クロストークを抑制した良好な表示を行うことができる。
【０４６３】
また、寄生容量１５３〜１５６（第１〜第４の寄生容量）のそれぞれの容量値を、寄生容量１４９および１５１（第５の寄生容量）の容量値、および、寄生容量１５０および１５２（第６の寄生容量）の容量値よりも大きくすることで、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂの電位をより安定化させることができる。これにより、ＴＦＴのスイッチング時における走査信号線の電位変動に起因する表示容量１２０部の電界変化を抑制し、フリッカの発生を抑制することができる。
【０４６４】
また、図３２に示すように、図３１の構成に加えて、補助容量線１５７を設け、この補助容量線１５７と第１のデータ電極１０４Ａとの間に補助容量１５８を、補助容量線１５７と第２のデータ電極１０４Ｂとの間に補助容量１５９を設けた構成としてもよい。
【０４６５】
図３３は補助容量線１５７を設けた表示素子１９４の平面図であり、図３４は、この場合の表示素子１９４の断面図である。図３４に示すように、補助容量線１５７は、走査信号線１１１ａと同層に、同材料を用いて、同じ工程で一括して形成することができる。
【０４６６】
このように、補助容量１５８，１５９を設けることにより、第１のデータ電極１０４Ａおよび第２のデータ電極１０４Ｂの電位変動そのものを抑制する効果が得られる。なお、補助容量線１５７の電位は、基本的には自由に設定できる。ただし、本実施形態の場合、補助容量線１５７とデータ信号線１１０Ａ，１１０Ｂとが交差する構造となっているため、データ電極１０４Ａとデータ電極１０４Ｂとの間の電位差が０Ｖとなるときの階調電位と等しくしておくことが、最もその良好な表示状態を維持できる条件となる。
【０４６７】
〔実施形態７〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１〜６のいずれかで説明した部材と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０４６８】
図３５は本実施形態にかかる表示装置に備えられる表示素子１９５の１画素分の概略構成を示す平面図であり、図３６はその断面図であり、図３７はその等価回路図である。また、図３８は、表示素子１９５の構成を示す説明図である。この図に示すように、表示素子１９５は、図３５〜図３７に示した画素をマトリクス状に多数備えてなる。なお、図３８において、Ｘは走査信号線、Ｙはデータ信号線、Ｃは補助容量線を示している。
【０４６９】
図３５に示すように、表示素子１９５は、データ信号線１１０、第１の走査信号線１１１ａ、第２の走査信号線１１１ｂ、共通信号線１６１、第１のＴＦＴ１０９Ａ、第３のＴＦＴ１０９Ｃ、データ電極１０４、共通電極１６２を備えている。
【０４７０】
データ電極１０４は、第１のＴＦＴ１０９のドレイン−ソースを介して、データ信号線１１０に接続されている。第１のＴＦＴ１０９Ａのゲート電極は、走査信号線１１１ａに接続されている。また、データ電極１０４は、第３のＴＦＴ１０９Ｃのソース電極に接続されており、この第３のＴＦＴ１０９Ｃのゲート電極は走査信号線１１１ｂに接続され、ドレイン電極は共通電極１６２に接続されている。なお、共通電極１６２は、共通信号線１６１に接続されている。
【０４７１】
これにより、表示素子１９５では、データ電極１０４と共通電極１６２との間に電界を生じさせ（図３６参照）、それによって物質層１０３の透過率を変化させて表示を行うようになっている。したがって、データ電極１０４、共通電極１６２、およびこれらの電極間の物質層１０３によって表示領域（すなわち、表示部容量１２０）が形成される。
【０４７２】
図３７の等価回路図に示したように、表示素子１９５では、第１のＴＦＴ１０９Ａと共通信号線１６１との間に表示部容量１２０が存在する。なお、この表示部容量１２０は、データ電極１０４と共通電極１６２との間に存在する容量である。また、データ電極１０４と走査信号線１１１ａとの間には寄生容量１６４が存在し、データ電極１０４とデータ信号線１１０との間には寄生容量１６５が存在し、データ電極１０４と共通信号線１６１との間には寄生容量１６６が存在する。
【０４７３】
また、表示素子１９５では、走査信号線１１１ａに、当該走査信号線１１１ａによってデータ信号線１１０からの映像信号の入力を制御する素子列における各画素の第１のＴＦＴ１０９Ａと、上記素子列の次段の素子列における各画素の第３のＴＦＴ１０９Ｃとが接続されている。つまり、本実施形態にかかる表示装置は、図３８に示したように複数の走査信号線と、各走査信号線に直交する複数のデータ信号線とを備え、走査信号線とデータ信号線とによってマトリクス状に区画される各領域に画素が形成されている。そして、各走査信号線には、１ライン上の各画素における第１のＴＦＴ１０９Ａと、上記ラインの次段のライン上の各画素における第３のＴＦＴ１０９Ｃとが接続されている。
【０４７４】
次に、表示素子１９５の製造方法について説明する。
【０４７５】
まず、基板１０１上に、タンタル等からなる金属材料をスパッタリング法により成膜し、パターニングを行なうことで、共通信号線１６１、および共通電極１６２を形成し、その後、陽極酸化を行うことにより、各走査信号線および、ＴＦＴ１０９Ａ，１０９Ｃのゲート電極を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法によりゲート絶縁膜１０６として窒化シリコン膜を成膜し、さらに、ＴＦＴ１０９Ａおよび１０９Ｃのチャネル層などを形成する半導体層としてシリコン膜を成膜し、パターニングを行った。また、第３のＴＦＴ１０９Ｃのドレイン電極と共通電極１６２とを接続するために、絶縁膜１０６にコンタクトホールを形成するためのパターニングを行った。なお、この際、共通電極１６２上の絶縁膜１０６を同時に除去しても構わない。また、表示領域（データ電極１０４と共通電極１６２との間の領域）の絶縁膜１０６を同時に除去し、図３９に示すような構造としてもよい。これにより、絶縁膜１０６の影響による、データ電極１０４−共通電極１６２間の印加電圧の降下を防ぐことが可能となる。
【０４７６】
次に、アルミニウム等からなる金属材料をスパッタリング法により成膜し、パターニングを行うことで、ＴＦＴ１０９Ａ，１０９Ｃのソース電極およびドレイン電極、データ信号線１１０およびデータ電極１０４を同時に形成した。また、物質層１０３に封入する媒質としては、実施形態１で示したものと同様のものを用いた。
【０４７７】
図４０は、表示素子１９５への入力信号波形、および表示素子１９５の表示部容量１２０に印加される電圧状態を示す説明図である。なお、データ信号線１１０に対する入力信号波形に示した破線は、共通電極１６２の電位を示している。
【０４７８】
この図に示すように、データ信号線１１０に対する入力信号は、共通電極１６２の電位を基準として極性が反転する矩形波となっている。
【０４７９】
期間ｔ１において、走査信号線１１１ａに対する走査信号がオンとなると、データ電極１０４の電位は、データ信号線１１０の電位と同電位となる。そして、この電位は、期間ｔ２でもデータ電極１０４において保持される（ホールド期間）。つまり、期間ｔ１およびｔ２の間、表示部容量１２０には、期間ｔ１にデータ信号線１１０からデータ電極１０４に供給された電位と、共通電極１６２との電位差に相当する電圧が印加され続ける。
【０４８０】
次に、期間ｔ３において、走査信号線１１１ｂに対する走査信号がオンとなると、第３のＴＦＴ１０９Ｃがオンとなり、データ電極１０４と共通電極１６２とが接続される。これにより、データ電極１０４の電位は共通電極１６２の電位と等しくなり、データ電極１０４と共通電極１６２との間の電位差は０Ｖとなる。つまり、表示部容量１２０に印加される電圧は０Ｖとなる。このため、期間ｔ３およびその後の期間ｔ４において、この表示素子１９５は黒表示となる（ブランキング期間）。
【０４８１】
なお、本実施形態では、実施形態５で説明した図２９と同様に、奇数行の走査信号線の走査と、偶数行の走査信号線の走査とを、フレーム毎に交互に行う構成とすることが好ましい。このように駆動する場合、各画素は、階調信号の入力と０Ｖの入力とをフレーム毎に順次繰り返すことになる。したがって、物質層１０３に封入した媒質が長時間同じ配向状態に維持されることを防止し、メモリー効果を抑制できる。そのため、次のフレームに画像を表示させるときに応答速度が低下することを防止できる。また、バックライト（照明装置）を間欠点灯させる手法を用いること無く、間欠表示を実現できる。これにより、動画ボケを適切に抑制することができる。
【０４８２】
また、上記の駆動方法によれば、同一走査により２行分の画素を同時に走査することが可能である。このため、従来構成（１本の走査信号線で１ライン分の画素を走査する構成）で間欠表示する場合に比べ、各ＴＦＴのオン時間を２倍確保することが可能になる。したがって、各ＴＦＴは、表示部容量１２０への十分な書き込み能力を持つことができ、表示ムラなどがない良好な表示を得ることができる。なお、本実施形態にかかる表示素子１９５は、実施形態５にかかる表示素子１９４よりもＴＦＴの数が少ない。このため、表示素子の製造プロセスにおいて、良品率を向上させることができる。
【０４８３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０４８４】
本発明は、テレビやモニター等の画像表示装置、ワープロやパーソナルコンピュータ等のＯＡ機器、あるいは、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の情報端末等に備えられる画像表示装置などに、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０４８５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略構成を示す断面模式図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略構成を示す平面図である。
【図３】上記表示パネルの等価回路図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる表示パネルにおける、物質層への印加電圧とそのときの透過率を示す特性図である。
【図５】上記表示パネルのアクティブマトリクス基板および画素の等価回路図である。
【図６】図６（a）は電圧無印加状態における上記表示パネルの断面図であり、図６(b)は、電圧印加状態における上記表示パネルの断面図である。
【図７】上記表示パネルにおける、電極および偏光板の配置を説明するための平面図である。
【図８】各種相構造のモデル図である。
【図９】コレステリックブルー相、および、本発明の一実施形態における固定化のメカニズムを示す説明図である。
【図１０】キュービック相の構造モデル（ロッドネットワークモデル）である。
【図１１】キュービック相の構造モデルである。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる表示パネルおよび従来の液晶表示パネルにおける表示原理の違いを説明するための説明図である。
【図１３】液晶マイクロエマルションの構造を示す模式図である。
【図１４】液晶マイクロエマルションの構造を示す模式図である。
【図１５】リオトロピック液晶相の分類図である。
【図１６】本発明の一実施形態にかかる表示パネルのアクティブマトリクス基板および画素の等価回路図である。
【図１７】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略断面図および等価回路図である。
【図１８】本発明の一実施形態にかかるによる表示パネルの効果を示す説明図である。
【図１９】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略断面図および等価回路図である。
【図２０】本発明の一実施形態にかかる表示パネル概略断面図および等価回路図である。
【図２１】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略構成を示す平面図である。
【図２２】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略構成を示す断面模式図である。
【図２３】本発明の一実施形態にかかる表示パネル等価回路図である。
【図２４】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの等価回路図である。
【図２５】図２５（ａ）は本発明の一実施形態にかかる表示パネルの電圧無印加状態における断面図であり、図２５（ｂ）は、その表示パネルの電圧印加状態における断面図である。
【図２６】本発明の一実施形態にかかる表示パネルにおける、電極および偏光板の配置を説明するための平面図である。
【図２７】図２７（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる表示パネルの電圧無印加状態における媒質の配向状態を示す断面図であり、図２７（ｂ）は、その表示パネルの電圧印加状態における媒質の配向状態を示す断面図であり、図２７（ｃ）は、その表示パネルの電圧−透過率曲線を示すグラフである。
【図２８】本発明の一実施形態にかかる表示パネルへの入力信号波形、およびその表示パネルにおける電位状態を示す波形図である。
【図２９】本発明の一実施形態にかかる表示パネルにおける、各走査信号線への入力信号を示す波形図である。
【図３０】図２３に示した表示パネルに加えて、補助容量を設ける場合の等価回路図である。
【図３１】図３０に示した表示パネルにおいて、さらに寄生容量を加えた場合の等価回路図である。
【図３２】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの等価回路図である。
【図３３】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略構成を示す平面図である。
【図３４】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略構成を示す断面図である。
【図３５】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略構成を示す平面図である。
【図３６】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの概略構成を示す断面図である。
【図３７】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの等価回路図である。
【図３８】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの等価回路図である。
【図３９】図３５に示した表示パネルの他の構成例を示す断面図である。
【図４０】本発明の一実施形態にかかる表示パネルへの入力信号波形、およびこの表示パネルにおける電位状態を示す波形図である。
【図４１】本発明の一実施形態にかかる表示装置に備えられえる表示パネルへの入力信号波形、およびその表示パネルの電位状態を示す波形図である。
【図４２】本発明の一実施形態にかかる表示パネルの変形例を示す等価回路図である。
【符号の説明】
【０４８６】
１４Ａ、１４Ｂ                      駆動回路領域
１０１                              基板（アクティブマトリクス基板）
１０２                              基板（対向基板）
１０３                              物質層
１０４，１０４Ａ                    データ電極（画素電極）
１０４Ｂ                          データ電極（対向電極）
１０５                              共通電極（対向電極）
１０６                              絶縁膜
１０９、１０９Ａ                    ＴＦＴ（第１のスイッチング素子）
１０９Ｂ                            ＴＦＴ（第２のスイッチング素子）
１０９Ｃ                            ＴＦＴ（第３のスイッチング素子）
１１０、１１０Ａ                    データ信号線（第１のデータ信号線）
１１０Ｂ                            データ信号線（第２のデータ信号線）
１１１，１１１ａ，１１１ｂ          走査信号線
１１２                              共通信号線
１２０                              表示部容量
１２１，１２１ｂ                    補助容量
１２２、１２３                      寄生容量
１２８                              遮光膜
１２９                              抵抗素子
１３８                              容量線（容量信号線）
１４７                              対向電極
１４９                              寄生容量（第５の寄生容量）
１５０                              寄生容量（第６の寄生容量）
１５１                              寄生容量（第５の寄生容量）
１５２                              寄生容量（第６の寄生容量）
１５３                              寄生容量（第１の寄生容量）
１５４                              寄生容量（第２の寄生容量）
１５５                              寄生容量（第３の寄生容量）
１５６                              寄生容量（第４の寄生容量）
１５７                              補助容量線
１５８、１５９                      補助容量
１６１、１６２                      共通電極（対向電極）
１６４、１６５、１６６              寄生容量
１９０〜１９５                      表示素子（表示パネル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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