(57)【要約】【課題】形状異方性部材の凝集を防止する。【解決手段】本発明の一態様に係る表示パネル２は、互いに対向配置される基板１０・２０と、複数の形状異方性部材３２を含む光変調層３０とを備え、形状異方性部材３２は、導体であるコアと、コアの全周囲を被覆する誘電体である被覆層とを備える。表示パネル２は、光変調層３０に印加する電圧を変化させることにより、形状異方性部材３２の基板１０・２０への投影面積を変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置される、第１基板および第２基板と、
上記第１基板および上記第２基板の間に配置され、複数の形状異方性部材を含み、入射された光の透過率を制御する光変調層とを備え、
上記形状異方性部材は、導体であるコアと、上記コアの全周囲を被覆する誘電体である被覆層とを備え、
上記光変調層に印加する電圧の大きさまたは周波数を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させることを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
上記光変調層は、上記複数の形状異方性部材が分散される媒体を含み、
上記媒体の屈折率と上記被覆層の屈折率との差が、０．３以下であ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】
上記被覆層の厚さは、０．００２μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示パネル。
【請求項４】
上記被覆層の厚さは、０．０４μｍ以上であ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】
上記被覆層の厚さは、０．１μｍ以上であ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６】
上記被覆層の屈折率をｎとしたとき、
上記被覆層の厚さは、０．１９／ｎ［μｍ］より小さいことを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項７】
上記被覆層の屈折率をｎとしたとき、
上記被覆層の厚さは、０．３９／ｎ［μｍ］より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の表示パネル。
【請求項８】
上記媒体の屈折率と上記被覆層の屈折率との差が、０．２以下であ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９】
上記被覆層は、少なくとも一部が二酸化ケイ素で構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項１０】
上記コアは、金属で構成されており、反射性を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項１１】
上記形状異方性部材は、帯電性を有し、
上記光変調層は、上記光変調層に印加する電圧が直流または第１閾値以下の低周波数のときは光を遮断し、上記光変調層に印加する電圧が第２閾値以上の高周波数のときは光を透過させ、
上記光変調層に印加する電圧の周波数を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項１２】
上記光変調層は、極性溶媒と、無極性溶媒とを含み、
上記第１基板は、親水性の性質を有するとともに、上記極性溶媒に接しており、
上記第２基板は、疎水性の性質を有するとともに、上記無極性溶媒に接しており、
上記形状異方性部材は、親水性または疎水性の性質を有し、
上記光変調層に印加する電圧の大きさを変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項１３】
上記第１基板および上記第２基板は、それぞれベタ状の電極を備え、
上記第２基板には、上記ベタ状の電極上に、絶縁層を介して、少なくとも１つの櫛歯状の電極が設けられており、
上記光変調層に印加する電界の方向を変更する電界印加方向変更回路をさらに備えていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項１４】
上記光変調層は、液晶分子からなる液晶材料を含んでおり、
上記第１基板および上記第２基板は、上記光変調層と対向する面に配向処理が施されており、
上記配向処理は、上記光変調層に電圧が印加されていないときに、上記液晶分子が上記第１基板から上記第２基板に向けてねじれて配向するように、施されており、
上記光変調層に印加する電圧を変化させ、上記液晶分子の配向を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の表示パネルを備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示パネルおよび表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示パネルは、主に、一対のガラス基板と、両基板の間に設けられる液晶層と、それぞれのガラス基板に設けられる電極と、それぞれのガラス基板に貼り付けられる偏光板とを備えている。このような液晶表示パネルでは、バックライトから照射された光が偏光板および液晶層を通過し、画面に現れるコントラストによって画像が認識されるが、バックライトの光は、表示画面に到達するまでに、吸収、反射によりその多くが失われ、光利用効率の低下の原因となっている。特に、偏光板における光の損失が光利用効率の低下に大きな影響を与えている。
【０００３】
特許文献１には、液体ホスト中に懸濁されたフレークを含み、その光学特性を選択的に切り替える光学装置が開示されている。この光学装置では、液体ホストに印加する電場の変化によってフレークの配向を変化させる。これにより、光学特性を切り替えている。この構成によれば、液晶表示パネルと比較して、偏光板を省略できるため、光利用効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６８２９０７５号明細書（２００４年１２月７日登録）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フレークとして金属フレークを含む場合、フレークを縦配向（フレークの長軸が基板に垂直に向く配向）にさせた場合に、フレークが凝集してしまうという問題が生じる。フレークが凝集すると、表示のムラとして視認される可能性がある。また、フレークが凝集すると、凝集した複数のフレークが液体ホストを挟む２つの電極の間をブリッジする可能性がある。そのため、電極間でリークが発生する可能性がある。
【０００６】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、本発明の一態様によれば、フレークの凝集を防止することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る表示パネルは、互いに対向配置される、第１基板および第２基板と、上記第１基板および上記第２基板の間に配置され、複数の形状異方性部材を含み、入射された光の透過率を制御する光変調層とを備え、上記形状異方性部材は、導体であるコアと、上記コアの全周囲を被覆する、誘電体である被覆層とを備え、上記光変調層に印加する電圧の大きさまたは周波数を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させることを特徴としている。
【０００８】
上記の構成によれば、コアの全周囲が誘電体である被覆層によって被覆されている。そのため、形状異方性部材の凝集を抑制することができる。それゆえ、表示のムラを抑制し、表示品位を向上することができる。また、電極に形状異方性部材が接触したとしても、リークを発生させることがない。
【０００９】
上記光変調層は、上記複数の形状異方性部材が分散される媒体を含み、上記媒体の屈折率と上記被覆層の屈折率との差が、０．３以下である構成とすることもできる。
【００１０】
上記被覆層の厚さは、０．００２μｍ以上である構成とすることもできる。
【００１１】
上記被覆層の厚さは、０．０４μｍ以上である構成とすることもできる。
【００１２】
上記被覆層の厚さは、０．１μｍ以上である構成とすることもできる。
【００１３】
上記被覆層の屈折率をｎとしたとき、上記被覆層の厚さは、０．１９／ｎ［μｍ］より小さい構成とすることもできる。
【００１４】
上記被覆層の屈折率をｎとしたとき、上記被覆層の厚さは、０．３９／ｎ［μｍ］より大きい構成とすることもできる。
【００１５】
上記媒体の屈折率と上記被覆層の屈折率との差が、０．２以下である構成とすることもできる。
【００１６】
上記被覆層は、少なくとも一部が二酸化ケイ素で構成されている構成とすることもできる。
【００１７】
上記コアは、金属で構成されており、反射性を有する構成とすることもできる。
【００１８】
上記形状異方性部材は、帯電性を有し、上記光変調層は、上記光変調層に印加する電圧が直流または第１閾値以下の低周波数のときは光を遮断し、上記光変調層に印加する電圧が第２閾値以上の高周波数のときは光を透過させ、上記表示パネルは、上記光変調層に印加する電圧の周波数を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させる構成とすることもできる。
【００１９】
上記光変調層は、極性溶媒と、無極性溶媒とを含み、上記第１基板は、親水性の性質を有するとともに、上記極性溶媒に接しており、上記第２基板は、疎水性の性質を有するとともに、上記無極性溶媒に接しており、上記形状異方性部材は、親水性または疎水性の性質を有し、上記表示パネルは、上記光変調層に印加する電圧の大きさを変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させる構成とすることもできる。
【００２０】
上記第１基板および上記第２基板は、それぞれベタ状の電極を備え、上記第２基板には、上記ベタ状の電極上に、絶縁層を介して、少なくとも１つの櫛歯状の電極が設けられており、上記表示パネルは、上記光変調層に印加する電界の方向を変更する電界印加方向変更回路をさらに備えている構成とすることもできる。
【００２１】
上記光変調層は、液晶分子からなる液晶材料を含んでおり、上記第１基板および上記第２基板は、上記光変調層と対向する面に配向処理が施されており、上記配向処理は、上記光変調層に電圧が印加されていないときに、上記液晶分子が上記第１基板から上記第２基板に向けてねじれて配向するように、施されており、上記表示パネルは、上記光変調層に印加する電圧を変化させ、上記液晶分子の配向を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させる構成とすることもできる。
【００２２】
本発明に係る表示装置は、上記表示パネルを備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る表示パネルは、互いに対向配置される、第１基板および第２基板と、上記第１基板および上記第２基板の間に配置され、複数の形状異方性部材を含み、入射された光の透過率を制御する光変調層とを備え、上記形状異方性部材は、導体であるコアと、上記コアの全周囲を被覆する、誘電体である被覆層とを備え、上記光変調層に印加する電圧の大きさまたは周波数を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させることを特徴としている。
【００２４】
そのため、形状異方性部材の凝集を抑制することができる。それゆえ、表示のムラを抑制し、表示品位を向上することができる。また、電極に形状異方性部材が接触したとしても、リークを発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る一実施形態の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は形状異方性部材の構成を示す平面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ断面を示す断面図であり、（ｃ）はＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、図１の（ａ）における光の進行状態を示す図であり、（ｂ）は、図１の（ｂ）における光の進行状態を示す図である。
【図４】比較例のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。
【図５】本発明に係る一実施例のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。
【図６】本発明に係る他の実施例のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。
【図７】本発明に係るさらに他の実施例のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。
【図８】本発明に係るさらに他の実施例のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。
【図９】（ａ）は比較例のフレークの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ断面を示す断面図であり、（ｃ）はＤ−Ｄ断面を示す断面図である。
【図１０】比較例のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。
【図１１】本発明に係る一実施形態の反射型の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る一実施形態の反射型の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１３】本発明に係る一実施形態の半透過型の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１４】本発明に係る一実施形態の反射型の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１５】本発明に係る一実施形態の反射型の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１６】本発明に係る他の実施形態の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１７】本発明に係る他の実施形態の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１８】本発明に係る他の実施形態の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１９】（ａ）は、格子状のリブを示す斜視図であり、（ｂ）は、島状のリブを示す斜視図である。
【図２０】本発明に係るさらに他の実施形態の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２１】櫛歯電極の概略構成を示す基板の平面図である。
【図２２】（ａ）は、図２０の（ａ）における光の進行状態を示す表示パネルの要部断面図であり、（ｂ）は、図２０の（ｂ）における光の進行状態を示す表示パネルの要部断面図である。
【図２３】本発明に係るさらに他の実施形態の表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２４】形状異方性部材としてのフレークと、液晶材料中の一部の液晶分子の配向を示す、表示パネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
［実施形態１］
（表示装置の構成）
図１の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る表示装置１の概略構成を示す断面図である。表示装置１は、表示パネル２と、表示パネル２に光を照射するバックライト３と、駆動回路（図示せず）とを備える。表示装置１は、バックライト３から出射された光を、表示パネル２を透過して表示を行う透過型の表示装置である。
【００２８】
なお、バックライト３の構成は従来と同一である。したがって、バックライト３の構成については、その説明を省略する。バックライト３としては、例えば、エッジライト型や直下型の面光源装置等を適宜用いることができる。また、バックライト３の光源には、蛍光管やＬＥＤ等を適宜用いることができる。
【００２９】
表示パネル２は、互いに対向して配置された一対の基板１０・２０と、これら一対の基板１０・２０の間に配置された光変調層３０とを備えている。基板１０（第１基板）はバックライト３側（背面側）に配され、基板２０（第２基板）は表示面側（観察者側）に配されている。また、表示パネル２は、行列状に配列された多数の画素を有している。
【００３０】
基板１０・２０は、それぞれ、例えば透明なガラス基板からなる絶縁基板と、電極１２（第１電極）・２２（第２電極）とを備えている。
【００３１】
基板１０は、アクティブマトリクス基板を構成する。具体的には、基板１０は、ガラス基板（絶縁基板）１１上に、図示しない、各種信号線（走査信号線、データ信号線等）、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；「ＴＦＴ」）、および絶縁膜を備え、これらの上に、電極１２（画素電極）を備えている。各種信号線を駆動する駆動回路（走査信号線駆動回路、データ信号線駆動回路等）の構成は、従来と同一である。
【００３２】
基板２０は、ガラス基板２１上に、電極２２（共通電極）を備えている。
【００３３】
基板１０に形成される電極１２、および基板２０に形成される電極２２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、酸化亜鉛、酸化スズなどの透明導電膜により形成されている。また、電極１２は画素ごとに分割されて形成されており、電極２２は全画素に共通するベタ状に形成されている。なお、電極２２は、電極１２と同様に、画素ごとに分割されて形成されていても良い。
【００３４】
（光変調層の構成）
光変調層３０は、電極１２・２２間に設けられ、媒体３１と、媒体３１に含有される複数の形状異方性部材３２とを備えている。光変調層３０は、電極１２・２２に接続された電源３３により電圧が印加され、印加電圧の周波数の変化に応じて、バックライト３から光変調層３０に入射された光に対する透過率を変化させる。ここで、本明細書では、交流の電圧の周波数が０Ｈｚとなる場合を「直流」と称す。光変調層３０の厚み（セル厚）は、形状異方性部材３２の長軸方向の長さに応じて設定され、例えば、８０ｕｍに設定される。
【００３５】
図２は、形状異方性部材３２の構成を示す図である。図２の（ａ）は形状異方性部材３２の構成を示す平面図であり、図２の（ｂ）はＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図２の（ｃ）はＢ−Ｂ断面を示す断面図である。ここで、形状異方性部材３２は、コア３４と、被覆層３５とを含む。形状異方性部材３２は、長軸に沿って長く、短軸に沿って短い形状である。ここでは、形状異方性部材は、長方形の板状のフレークであるが、円盤状のフレークとすることもできる。
【００３６】
コア３４は、フレーク（薄片）状の金属等の導体である。コア３４は、光反射性および／または遮光性を有する。なお、コア３４の形状は、フレーク状に限らず、例えば、円柱状、あるいは楕円球状等を採用することができる。コア３４として、一般の塗装に用いられるアルミニウムフレークを用いることができる。例えば、コア３４として、長軸方向の長さ（長径）２０ｕｍ、短軸方向の厚み（短径）０．３ｕｍのアルミニウムフレークを用いることができる。
【００３７】
被覆層３５は、コア３４の全周囲（全面）を被覆する誘電体の層である。図２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、被覆層３５は、コア３４の全周囲（前面、背面、左側面、右側面、上面、および下面）を被覆している。ここでは、被覆層３５は、光透過性を有する。なお、被覆層３５は、特定範囲の可視光を吸収するように着色されている構成とすることもできる。なお、被覆層３５は、可視光を吸収し（黒色であり）、可視光以外の光（赤外線または紫外線等）を透過する構成とすることもできる。
【００３８】
被覆層３５の材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリエステル等の有機物、ならびに、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、およびアルミナ等の無機物を用いることができる。コア３４の周囲に有機物の被覆層３５を形成する場合、例えば、アクリルモノマー溶解液の中にコアを分散させ、紫外線を照射することにより、コアの周囲にアクリル重合体を形成することができる。また、コア３４の周囲に無機物の被覆層３５を形成する場合、例えば、公知のゾルゲルプロセスを用いて、コアの周囲に二酸化ケイ素を形成することができる。また、被覆層３５は、複数の材質から構成することもでき、例えばその一部が二酸化ケイ素で構成されていてもよい。
【００３９】
形状異方性部材３２は、電界の方向に応じて回転する応答部材である。形状異方性部材３２は、表示特性的には、基板１０・２０の法線方向から見た形状異方性部材３２の投影像の面積（基板１０・２０への投影面積）が、印加電圧の周波数の変化に応じて変化する部材である。さらに、投影面積比（最大投影面積：最小投影面積）は、２：１以上であることが好ましい。すなわち、形状異方性部材３２の短軸に垂直な断面（図２の（ａ））の面積が、長軸に垂直な断面（図２の（ｂ））の面積の２倍以上であることが好ましい。
【００４０】
また、形状異方性部材３２は、媒体３１中で正または負の帯電性を有する部材である。形状異方性部材３２は、媒体３１中で帯電している。具体的には、例えば、電極や媒体等と電子のやり取りが可能な部材を用いることができる。
【００４１】
また、形状異方性部材３２の形状は、フレーク状に限らず、例えば、円柱状、あるいは楕円球状等を採用することができる。
【００４２】
また、形状異方性部材３２の比重は、１１ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましく、３ｇ／ｃｍ3以下さらには媒体３１と同等の比重であることがより好ましい。これは、形状異方性部材３２の比重が媒体３１に比べて大きく異なる場合、形状異方性部材３２が沈降または浮遊するという問題が生じるためである。被覆層３５として樹脂等の比重の小さな材料を用いる場合、被覆層３５の膜厚を調整する（大きくする）ことにより、形状異方性部材３２の比重を調整する（小さくする）ことができる。
【００４３】
媒体３１は、可視光領域において透過性を有する材料であり、可視光領域において概ね吸収のない液体や、それらを色素で着色したものなどを用いることができる。また、媒体３１の比重は、形状異方性部材３２と同等であることが好ましい。また、媒体３１は、絶縁体である。
【００４４】
また、媒体３１は、セル内に封止する工程を考慮すると揮発性の低いものであることが好ましい。また、媒体３１の粘度は、応答性に関与するものであり、５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、さらに形状異方性部材３２の沈降を防ぐために、０．５ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００４５】
また、媒体３１は、単一の物質で形成されていてもよく、複数の物質の混合物で形成されていても良い。例えば、炭酸プロピレンやＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）やフルオロカーボンやシリコーンオイルなどを用いることができる。
【００４６】
外光またはバックライト３からの光は、形状異方性部材によって反射される。形状異方性部材３２によって反射される光には、コア３４の表面において反射される光と、媒体３１と被覆層３５との界面（被覆層３５の表面）において反射される光とが含まれる。媒体３１と誘電体である被覆層３５との屈折率の差は０．３以下であることが好ましく、０．２以下であればより好ましい。媒体３１と被覆層３５との屈折率の差を０．３以下にすることで、媒体３１と被覆層３５との界面における反射率を概ね１％以下に抑えることができる。媒体３１と被覆層３５との界面における反射光の強度が小さいので、この反射光と、コア３４の表面における反射光との干渉が小さくなる。そのため、形状異方性部材３２の反射光において、特定の波長の光が干渉によって強められた結果反射光が色付いて見える、ということを防止することができる。すなわち、表示装置１は、表示装置１を観察する角度によらず、所望の色の表示を行うことができる。
【００４７】
例えば、媒体３１として屈折率が１．４８のＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用い、被覆層３５を構成する誘電体として屈折率が１．４５の二酸化ケイ素を用いれば、媒体３１と被覆層３５との界面における反射率を概ね０．０１％以下にすることができる。
【００４８】
また、被覆層３５の膜厚を調整することにより、干渉を弱めることもできる。可視光の波長は概ね３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。この範囲の波長の光が、強く干渉しないように被覆層３５の膜厚を設定すればよい。光の波長をλとし、被覆層３５（誘電体）の屈折率をｎとし、被覆層３５の膜厚をｄとする。
【００４９】
２ｄ＝λ／ｎ    …（１）
上式（１）を満たすとき、形状異方性部材３２の表面の法線方向から入射する光に対して、被覆層３５の表面で反射される光とコア３４の表面で反射される光とが、強めあうように干渉する。すなわち、反射光のうち特定波長の光が、一次の干渉によって増強され、反射光が色づいて見える。
【００５０】
反射光において、可視光（波長が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の一次の干渉光が現れないようにするためには、上式（１）を満たさないように被覆層３５の膜厚ｄを設定すればよい。すなわち、膜厚ｄが、０．１９／ｎ［μｍ］より小さい、または、０．３９／ｎ［μｍ］より大きい場合、反射光が色付いて見えることを防ぐことができる。例えば、被覆層３５を構成する誘電体として屈折率１．４５の二酸化ケイ素を用いた場合、被覆層３５の膜厚ｄを０．１３μｍより小さくする、または、０．２７μｍより大きくすることが好ましい。
【００５１】
また、形状異方性部材３２の短径（厚さ）は、長径の１／２以下であることが好ましい。そのため、例えばコア３４の厚さが０に近い場合でも、形状異方性部材３２の短径（厚さ）が長径の１／２以下になるように、片側の被覆層３５の厚さは形状異方性部材３２の長径の１／２以下であることが好ましい。また、例えばコア３４の厚さをｘ、コア３４の長径をｙとすると、被覆層３５の厚さｄは、（ｙ−２ｘ）／２以下であることが好ましい。
【００５２】
（透過率の制御方法）
次に、光変調層３０による光の透過率の制御方法について具体的に説明する。ここでは、図２に示すフレーク状の形状異方性部材３２（フレークと呼ぶ）を用いた場合について説明する。
【００５３】
光変調層３０に、高周波として例えば周波数６０Ｈｚの電圧（交流電圧）を印加すると、誘電泳動現象、クーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力により、図３の（ｂ）に示すように、フレークは、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０・２０に垂直になるように配向（以下、縦配向ともいう）する。これにより、バックライト３から光変調層３０へ入射された光は、光変調層３０を透過（通過）して、観察者側に出射される。形状異方性部材３２の厚さが小さい方が、透過率を高くすることができる。
【００５４】
一方、光変調層３０に、低周波として例えば周波数０．１Ｈｚ、または、直流（周波数＝０Ｈｚ）の電圧を印加すると、電気泳動力やクーロン力で説明される力により、帯電性を有するフレークは、その帯電した電荷の極性と逆極性の電荷が帯電された電極付近に吸い寄せられる。そして、フレークは、最も安定した配向をとり、基板１０または基板２０に貼り付くように回転する。図３の（ａ）では、一例として、光変調層３０に、直流電圧を印加した場合において、基板２０の電極２２に帯電する電荷の極性（正）と、フレークに帯電する電荷の極性（負）とが、互いに異なっており、フレークが基板２０に貼り付くように配向した様子を示している。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０・２０に平行になるように配向（以下、横配向ともいう）する。このとき、フレークの短軸は、基板１０・２０に垂直である。これにより、バックライト３から光変調層３０へ入射された光は、フレークにより遮断されるため、光変調層３０を透過（通過）しない。形状異方性部材３２の厚さが小さい方が、積み重なった形状異方性部材の表示面側の凹凸が小さくなり、外光の散乱を少なくすることができる。
【００５５】
このように、光変調層３０に印加する電圧を、周波数が０となる場合の直流と、交流とで切り替えることにより、または、低周波数と、高周波数とで切り替えることにより、バックライト３から光変調層３０に入射された光の透過率（透過光量）を変化させることができる。なお、フレークが横配向する（横配向に切り替わる）場合の周波数は、例えば０Ｈｚ〜０．５Ｈｚの値であり、フレークが縦配向する（縦配向に切り替わる）場合の周波数は、例えば３０Ｈｚ〜１ｋＨｚの値である。これらの周波数は、フレーク（形状異方性部材３２）の形状および材質、光変調層３０の厚み（セル厚）等に応じて、予め設定される。すなわち、表示装置１では、光変調層３０に印加する電圧の周波数を、第１閾値以下の低周波数と第２閾値以上の高周波数とで切り替えることにより、光の透過率（透過光量）を変化させる構成である。ここでは、例えば、第１閾値を０．５Ｈｚ、第２閾値を３０Ｈｚに設定することができる。
【００５６】
ここで、形状異方性部材３２としてフレークを用いたときは、その厚みが１ｕｍ以下であることが好ましく、さらには０．１ｕｍ以下であることがより好ましい。フレークの厚みが薄いほど、透過率を高めることができる。
【００５７】
なお、図１の（ａ）では、電源３３のマイナス側を電極１２に接続し、プラス側を電極２２に接続しているが、これに限定されず、図１の（ｃ）に示すように、マイナス側を電極２２に接続し、プラス側を電極１２に接続しても良い。図１の（ｃ）の構成では、フレークは、基板１０に貼り付くように配向する。また、図１では、フレークに帯電する電荷の極性が負の場合を示しているが、これに限定されず、フレークに帯電する電荷の極性が正であっても良い。この場合は、フレークが貼り付く基板が、図１の（ａ）および（ｃ）の場合とは逆になる。
【００５８】
本実施形態のいくつかの実施例による効果について、比較例と対比して説明する。以下に説明する実施例および比較例では、特に断りのない限り、光変調層のセル厚を８０μｍとし、光変調層を挟む電極間に周波数６０Ｈｚで３Ｖの交流電圧を印加した。また、媒体として炭酸プロピレンを用いた。また、形状異方性部材（フレーク）のコアとして、長径７μｍ、厚さ０．１μｍのフレーク形状のアルミニウムを用いた。
【００５９】
（比較例１）
図４は、比較例１のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。比較例１では、被覆層は設けられていない。そのため、形状異方性部材を縦配向させた場合に、非常に強い（大きな）凝集が発生している。形状異方性部材が凝集すると、透過率が均一ではなくなり、観察者には表示のムラとして視認される。また、凝集した形状異方性部材は、両電極間をブリッジすることがある。
【００６０】
（実施例１）
図５は、実施例１のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。実施例１では、コアの全周囲を覆う樹脂製の被覆層として、アクリル樹脂を用いた。被覆層の厚さは０．００２μｍである。アルミニウムのコアの全周囲に厚さ０．００２μｍの樹脂の被覆層を設けることにより、比較例１に比べて、形状異方性部材の凝集が緩和されている。
【００６１】
（実施例２）
図６は、実施例２のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。実施例２では、コアの全周囲を覆う樹脂製の被覆層として、アクリル樹脂を用いた。被覆層の厚さは０．０４μｍである。実施例１より被覆層の厚さを大きくすることにより、実施例１に比べて、形状異方性部材の凝集がさらに抑制されている。
【００６２】
（実施例３）
図７は、実施例３のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。実施例３では、コアの全周囲を覆う樹脂製の被覆層として、アクリル樹脂を用いた。被覆層の厚さは０．１μｍである。実施例２より被覆層の厚さを大きくすることにより、実施例２に比べて、形状異方性部材の凝集がさらに抑制されている。
【００６３】
実施例１〜３より、被覆層の厚さは厚い方が、凝集を抑制する効果が高いことが分かる。
【００６４】
（実施例４）
図８は、実施例４のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。実施例４では、コアの全周囲を覆う被覆層として、二酸化ケイ素を用いた。被覆層の厚さは０．１μｍである。被覆層として樹脂ではなく二酸化ケイ素を用いることにより、実施例３に比べて、形状異方性部材の凝集がさらに抑制されている。また、実施例４では、形状異方性部材が互いに避けあうように分散している。そのため、透過率をより均一にし、ムラのない表示を行うことができる。
【００６５】
（比較例２）
なお、比較例２として、コアの全面ではなく、２つの面のみを樹脂で覆ったフレークを用いた例について説明する。比較例２では、光変調層のセル厚を１６０μｍとし、光変調層を挟む電極間に周波数６０Ｈｚで５Ｖの交流電圧を印加した。また、媒体として炭酸プロピレンを用いた。また、フレークのコアとして、長径１５０μｍ、厚さ０．１μｍのフレーク形状のアルミニウムを用いた。
【００６６】
図９は、比較例２のフレーク１０１の概略構成を示す図である。図９の（ａ）はフレーク１０１の構成を示す平面図であり、図９の（ｂ）はＣ−Ｃ断面を示す断面図であり、図９の（ｃ）はＤ−Ｄ断面を示す断面図である。フレーク１０１は、アルミニウムのコア１０２と、その両面（前面、背面）にはポリエステル膜（樹脂層）１０３が設けられている。コア１０２のその他の面（左側面、右側面、上面、下面）には、ポリエステル膜１０３は設けられていない。ポリエステル膜１０３の厚さは６μｍである。
【００６７】
図１０は、比較例２のフレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を顕微鏡で撮影した画像である。比較例２の樹脂層（厚さ６μｍ）は、実施例３の被覆層（厚さ０．１μｍ）より厚いにも関わらず、比較例２のフレークの凝集は実施例３より強い。すなわち、コアの全周囲を被覆層で覆った方が、凝集を抑制する効果が高い。また、比較例２の構造では、導体のコアの全面が誘電体に覆われているわけではないので、コアの長軸方向の両端面（上面、下面）を通じて、コアと電極とが導通する可能性がある。
【００６８】
（表示装置１の効果）
本実施形態の表示装置１のように、コア３４の全面が被覆層３５によって覆われている場合、形状異方性部材３２の凝集を抑制することができる。また、コア３４の全面が被覆層３５によって覆われているので、電極１２、２２上にリークを防止するための絶縁体を設ける必要がなくなる。また、コア３４と電極１２、２２とが直接接触することがないので、コア３４を構成する金属の酸化還元反応を防止することができる。また、耐薬品性を向上することができる。また、形状異方性部材３２の凝集を抑制することができるので、表示動作（縦配向、横配向）を長時間繰り返した後も、表示品位が低下しない。そのため、表示装置１は、表示のムラを抑制し、表示品位を向上することができる。
【００６９】
また、比重の大きい金属製のコア３４に対して、比重の小さい樹脂等の被覆層３５を設けた場合、形状異方性部材３２としての平均的な比重を小さくすることができる。そのため、形状異方性部材３２の沈殿を抑制し、光変調層３０における形状異方性部材３２の分散性を向上することができる。
【００７０】
特許文献１の構成では、複数の層になったフレークからの反射光が合成されるので、表示面を観察する角度によって反射スペクトルが異なる（反射光の色相が変化する）。すなわち、観察する角度に応じて反射光に色がついて見えてしまう。
【００７１】
これに対して、本実施形態の表示装置１では、媒体３１と被覆層３５との屈折率の差を小さくする、または、被覆層３５の膜厚を反射光に強い干渉が発生しないような厚さにすることができる。そのため、被覆層３５として透明な材質を用いた場合でも、観察する角度に応じて反射光の反射スペクトル（色相）が変化することを防ぐことができる。そのため、表示装置１は、角度依存性のない表示を行うことができる。
【００７２】
［変形例］
以上では、透過型の表示装置について説明したが、上記形状異方性部材３２は、反射型および半透過型等の表示装置にも適用することができる。実施形態１の変形例について、以下に説明する。
【００７３】
（反射型）
図１１の（ａ）および（ｂ）は、反射型の表示装置１ａの概略構成を示す断面図である。表示装置１ａは、表示パネル２ａと、駆動回路（図示せず）とを備え、表示パネル２ａに入射された外光を反射して表示を行う反射型の表示装置である。
【００７４】
表示パネル２ａは、互いに対向して配置された一対の基板１０ａ・２０と、これら一対の基板１０ａ・２０の間に配置された光変調層３０ａとを備えている。基板１０ａ（第１基板）は表示パネル２ａの背面側に配され、基板２０（第２基板）は表示面側（観察者側）に配されている。また、表示パネル２ａは、行列状に配列された多数の画素を有している。
【００７５】
基板１０ａ・２０は、それぞれ、例えば透明なガラス基板からなる絶縁基板と、電極１２（第１電極）・２２（第２電極）とを備えている。
【００７６】
基板１０ａは、アクティブマトリクス基板を構成する。具体的には、基板１０ａは、ガラス基板１１上に、図示しない、各種信号線（走査信号線、データ信号線等）、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；「ＴＦＴ」）、および絶縁膜を備え、これらの上に、光吸収層１３および電極１２を備えている。光吸収層１３は、自身に入射された光のうち少なくとも一定の範囲の波長の光を吸収する性質を有する。また光吸収層１３は、着色されていてもよく、例えば黒色に着色されている。
【００７７】
光変調層３０ａは、電極１２・２２間に設けられ、媒体３１と、媒体３１に含有される複数の形状異方性部材３２ａとを備えている。光変調層３０ａは、電極１２・２２に接続された電源３３により電圧が印加され、印加電圧の周波数の変化に応じて、外部から光変調層３０に入射された光（外光）の反射率を変化させる。
【００７８】
形状異方性部材３２ａは、光を反射する金属のコアと、可視光を透過する被覆層とを含み、可視光を反射する性質を有する。また、形状異方性部材３２ａは着色されていても良い。形状異方性部材３２ａのその他の性質は、実施形態１に示した形状異方性部材３２と同一である。
【００７９】
光変調層３０ａに、高周波として例えば周波数６０Ｈｚの電圧（交流電圧）を印加すると、図１１の（ｂ）に示すように、フレーク（形状異方性部材３２ａ）は、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０ａ・２０に垂直な方向になるように配向（縦配向）する。このため、光変調層３０ａへ入射された外光は、光変調層３０ａを透過（通過）し、光吸収層１３に吸収される。これにより、観察者からは、光吸収層１３の黒色が観察される（黒表示）。
【００８０】
一方、光変調層３０ａに、低周波として例えば周波数０．１Ｈｚ、または、直流（周波数＝０Ｈｚ）の電圧を印加すると、帯電性を有するフレークは、その帯電した電荷の極性と逆極性の電荷が帯電された電極付近に吸い寄せられる。そして、フレークは、最も安定した配向をとり、基板１０ａまたは基板２０に貼り付くように回転する。すなわち、図１１の（ａ）に示すように、フレークは、その長軸が基板１０ａ・２０に平行になるように配向（横配向）する。このため、光変調層３０ａへ入射された外光は、フレークにより反射される。これにより、反射表示を実現できる。
【００８１】
ここで、フレークのサイズを例えば平均径２０ｕｍ以下で形成したり、フレークの表面を光散乱性を有するように凹凸状に形成したり、フレークの輪郭を凹凸の激しい形状にすることにより、反射光が散乱し、白表示を得ることができる。
【００８２】
一方、コアの表面が平ら（鏡面）であれば、横配向（図１１の（ａ））させた状態において、フレークの反射面の大部分が同一平面上にあるので、鏡面性の高い表示（ミラー反射）をすることができる。
【００８３】
また、図１２の（ａ）では、光変調層３０ａに、直流電圧を印加した場合において、基板１０ａの電極１２に帯電する電荷の極性（正）と、フレークに帯電する電荷の極性（負）とが、互いに異なっており、フレークが基板１０ａに貼り付くように配向した様子を示している。図１２の（ａ）のように、フレークを背面側の基板１０ａ側に配向させる構成では、観察者側からはフレークが堆積しているように観察されるため、複数のフレークにより凹凸面が形成され、散乱の強い表示を得ることができる。
【００８４】
また、横配向の場合に、光変調層３０ａに印加する直流電圧の極性を制御して、図１１の（ａ）の状態と、図１２の（ａ）の状態とを切り替える構成とすれば、例えば背面側に黒色の光吸収層１３を配置することにより、黒色（縦配向（図１１の（ｂ）、図１２の（ｂ）））と、白色（横配向（図１２の（ａ）））と、ミラー反射（横配向（図１１の（ａ）））とを切り替える表示装置１ａを実現することができる。
【００８５】
また、基板２０にカラーフィルタ（図示せず）を設けた場合は、図１１の（ａ）に示すようにフレークを観察者側の基板２０に配向させる構成にすると、光変調層３０ａとカラーフィルタの間に発生する視差を抑制することができるため、高品位のカラー表示を実現することができる。
【００８６】
なお、表示装置１ａは、表示パネル２ａの背面側に、光吸収層１３の代わりに、正反射や散乱反射する光反射層を設け、フレークを着色部材で形成して、横配向のときはフレークによる着色表示させ、縦配向のときは反射層による反射表示させる構成としても良い。
【００８７】
表示装置１ａは、例えば、携帯電話機等の非表示面（通常の画像表示面ではないボディ面等）に設置することもできる。このような携帯電話機において、表示装置１ａの電極１２・２２を透明電極で構成すれば、フレークを縦配向させることにより、非表示面に携帯電話機のボディ色を表示させることができる一方、フレークを横配向させることにより、非表示面にフレークの着色を表示させる、あるいは外光を反射させることができる。なお、フレークを横配向させて、鏡（ミラー反射）として利用することもできる。このような表示装置１ａでは、電極１２・２２をセグメント電極やベタ電極で構成することができるため、回路構成を簡略化することもできる。
【００８８】
また、表示装置１ａは、例えば、２Ｄ／３Ｄ表示用の切替パネルに適用することもできる。具体的には、通常の液晶表示パネルの前面に、切替パネルとしての表示装置１ａを設置する。そして、表示装置１ａは、黒色に着色されたフレークをストライプ状に配し、２Ｄ表示の際には、フレークを縦配向させて液晶表示パネルの全面に表示される画像を視認可能にし、３Ｄ表示の際には、フレークを横配向させてストライプを形成し、液晶表示パネルに右用画像および左用画像を表示して立体画像として認識させる。これにより、２Ｄ表示と３Ｄ表示とを切り替えることが可能な液晶表示装置を実現することができる。また、上記の構成は、デュアルビュー等のマルチビュー表示の液晶表示装置に適用することもできる。
【００８９】
（半透過型）
図１３の（ａ）および（ｂ）は、半透過型の表示装置１ｂの概略構成を示す断面図である。表示装置１ｂは、表示パネル２ｂと、表示パネル２ｂに光を照射するバックライト３と、駆動回路（図示せず）とを備え、バックライト３の光を透過して表示を行うとともに、入射された外光を反射して表示を行う、いわゆる半透過型の表示装置である。
【００９０】
表示パネル２ｂは、互いに対向して配置された一対の基板１０・２０と、これら一対の基板１０・２０の間に配置された光変調層３０ｂとを備えている。基板１０（第１基板）は表示パネル２ｂの背面側に配され、基板２０（第２基板）は表示面側（観察者側）に配される。また、表示パネル２ｂは、行列状に配列された多数の画素を有している。
【００９１】
基板１０・２０の構成は、実施形態１に示した通りである。
【００９２】
光変調層３０ｂは、電極１２・２２間に設けられ、媒体３１と、媒体３１に含有される複数の形状異方性部材３２ａとを備えている。光変調層３０ｂは、電極１２・２２に接続された電源３３により電圧が印加され、印加電圧の周波数の変化に応じて、バックライト３から光変調層３０ｂに入射された光の透過率、および外部から光変調層３０ｂに入射された光（外光）の反射率を変化させる。
【００９３】
形状異方性部材３２ａの構成は、透過型の表示装置１ａにおいて説明した通りである。
【００９４】
上記の構成によれば、光変調層３０ｂに、高周波として例えば周波数６０Ｈｚの電圧（交流電圧）を印加すると、図１３の（ｂ）に示すように、フレークは、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０・２０に垂直になるように配向（縦配向）する。これにより、バックライト３から光変調層３０へ入射された光は、光変調層３０を透過（通過）して、観察者側に出射される。このようにして、透過表示が実現される。
【００９５】
一方、光変調層３０ａに、低周波として例えば周波数０．１Ｈｚ、または、直流（周波数＝０Ｈｚ）の電圧を印加すると、帯電性を有するフレークは、その帯電した電荷の極性と逆極性の電荷が帯電された電極付近に吸い寄せられる。そして、フレークは、最も安定した配向をとり、基板１０または基板２０に貼り付くように回転する。すなわち、図１３の（ａ）に示すように、フレークは、その長軸が基板１０・２０に平行になるように配向（横配向）する。このため、光変調層３０ｂへ入射された外光は、フレークにより反射される。これにより、反射表示が実現される。
【００９６】
上記のように、表示装置１ｂは、反射表示モードと透過表示モードとを切り替えて表示を行う構成を有する。
【００９７】
（セル厚について）
光変調層の厚み（セル厚）は、例えば図１の（ｂ）に示すように、フレークが縦配向するのに十分な厚みであることが好ましいが、これに限定されるものではなく、フレークがその中間的な角度（斜め配向）で留まる程度の厚みであっても良い。すなわち、セル厚は、フレークの長軸の長さよりも小さく、かつ、フレークが基板に対して最大の角度で斜めに配向したときに、フレークにより反射された光が表示面側に直接出射されない値に設定されていてもよい。具体的には、例えば表示パネル２ａの背面側に黒色の光吸収層１３を設けた反射型の表示装置１ａにおいて、光変調層３０ａに屈折率が１．５の媒体３１を用いたときは、セル厚を、図１４の（ｂ）に示すように、表示パネル面の法線方向とフレーク面の法線方向とのなす角θが４２度以上になるよう設定する。これにより、フレークで反射する光は、少なくとも直接観察者側の基板から出射されることがないため、適切に黒表示を行うことができる。
【００９８】
（形状異方性部材の形状について）
形状異方性部材として、お椀型に形成された（凹凸面を有する）フレークを用いることもできる。図１５の（ａ）および（ｂ）は、反射型の表示装置１ａにおいて、お椀型の形状異方性部材３２ａを用いた状態を示している。お椀型の形状異方性部材３２ａは、湾曲したコアと、コアの全周囲を覆う誘電体である被覆層とを含む。
【００９９】
上記の構成によれば、平坦型（平面型）のフレーク（図１１参照）と比較して、光散乱性を向上させることができる。なお、図１５の（ｃ）は、光変調層３０ａに印加する直流電圧の極性を、図１５の（ａ）とは逆にした状態を示している。
【０１００】
（電圧印加方法について）
光変調層への電圧印加方法は、直流と交流とで切り替える構成に限定されず、対向する電極（共通電極）にオフセット電圧、好ましくは交流で印加する最大電圧よりも低いオフセット電圧を印加し、交流で印加する電圧の強度（振幅）を変えることにより、実質的に交流と直流とを切り替える構成（直流成分と交流成分の大小関係を調節する構成）としても良い。
【０１０１】
また、本発明の表示装置では、光変調層に印加する交流電圧の大きさおよび周波数、フレークのサイズ等により、中間調表示を行うことができると考察される。例えば、大きさの異なるフレークを混在させることにより、フレークの大きさに応じて、各フレークの配向状態を変えることができる。これにより、交流電圧の大きさおよび周波数に応じて、光透過率を制御（中間調表示）することができると考察される。
【０１０２】
［実施形態２］
本発明の他の実施形態について以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【０１０３】
（表示装置の構成）
図１６の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る表示装置１ｄの概略構成を示す断面図である。表示装置１ｄは、表示パネル２ｄと、表示パネル２ｄに光を照射するバックライト３と、駆動回路（図示せず）とを備え、バックライト３から出射された光を、表示パネル２ｄを透過して表示を行う透過型の表示装置である。
【０１０４】
表示パネル２ｄは、互いに対向して配置された一対の基板１０・２０と、これら一対の基板１０・２０の間に配置された光変調層３０ｄとを備えている。基板１０（第１基板）はバックライト３側（背面側）に配され、基板２０（第２基板）は表示面側（観察者側）に配されている。また、表示パネル２ｄは、行列状に配列された多数の画素を有している。
【０１０５】
基板１０・２０は、それぞれ、例えば透明なガラス基板からなる絶縁基板１１・２１と、電極１２（第１電極）・２２（第２電極）とを備えている。
【０１０６】
基板１０の少なくとも光変調層３０ｄと接する側には、疎水性処理が施され、基板２０の少なくとも光変調層３０ｄと接する側には、親水性処理が施されている。基板１０を疎水性処理することにより、基板１０は、光変調層３０ｄに封入される極性溶媒と無極性溶媒とのうち、無極性溶媒に接するようになる。具体的な疎水性処理の方法としては、例えば、テフロンＡＦ（登録商標）（デュポン株式会社）やサイトップ（旭硝子株式会社）等のフッ素樹脂をスピンコートする方法や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によりパリレン膜を形成する方法を用いることができる。
【０１０７】
また、基板２０を親水性処理することにより、基板２０は、光変調層３０ｄに封入される極性溶媒と無極性溶媒とのうち、極性溶媒に接するようになる。具体的な親水性処理の方法としては、例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の無機酸化物膜等を、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、ゾルゲル法、コーティング法等により成膜する方法や、極性基を有するシランカップリング剤等で表面処理する方法を用いることができる。
【０１０８】
なお、基板２０に疎水性処理が施され、基板１０に親水性処理が施された構成であってもよい。
【０１０９】
上記のように、本実施形態の表示装置は、一対の基板のうちの一方が、親水性の性質を有するとともに極性溶媒に接しており、一対の基板のうちの他方が、疎水性の性質を有するとともに無極性溶媒に接している構成を有している。
【０１１０】
光変調層３０ｄは、電極１２・２２間に設けられ、媒体（極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂ）と、媒体に含有される複数の形状異方性部材３２とを備えている。
【０１１１】
形状異方性部材３２の表面は、親水性または疎水性を有する。例えば、被覆層として二酸化ケイ素、または酸化アルミニウムを用いた場合、形状異方性部材３２は親水性を有する。また、例えば、被覆層として上記のフッ素樹脂、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）を用いた場合、形状異方性部材３２は疎水性を有する。疎水性処理の方法としては、上記のフッ素樹脂をディップコートによりコアに被覆する方法を用いることができる。なお、図１６では、形状異方性部材３２が親水性の性質を有する場合を示している。なお、形状異方性部材３２は、実施形態１とは異なり、帯電性を有していなくてもよい。
【０１１２】
媒体は、親水性の基板２０に接する極性溶媒３１ａと、疎水性の基板１０に接する無極性溶媒３１ｂとを含む。極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂは、可視光領域において透過性を有する材料であり、可視光領域において概ね吸収のない液体や、それらを色素で着色したものなどを用いることができる。また、極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂは、互いに比重が等しく、あるいは同等であることが好ましく、さらに、形状異方性部材３２の比重と等しい、あるいは同等であることが好ましい。
【０１１３】
また、極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂは、セル（光変調層３０ｄ）内に封止する工程を考慮すると揮発性の低いものであることが好ましい。また、極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂの粘度は、応答性に関与するものであり、５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
【０１１４】
また、極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂは、それぞれ、単一の物質で形成されていてもよく、複数の物質の混合物で形成されていても良い。例えば、極性溶媒３１ａとしては、水や、アルコール、アセトン、ホルムアミド、エチレングリコールなどの有機溶媒や、イオン液体、あるいはそれらの混合物などを用いることができ、無極性溶媒３１ｂとしては、シリコーンオイル、脂肪系炭化水素などを用いることができる。
【０１１５】
上記のように、表示パネル２ｄは、電源３３と、親水性の形状異方性部材３２と、親水性の基板に接する極性溶媒３１ａと、疎水性の基板に接する無極性溶媒３１ｂとを有している。この構成によれば、光変調層３０ｄに電圧を印加していないときは、形状異方性部材３２は、極性溶媒３１ａ中に分散した状態で一定の狭い領域に閉じ込められる。なお、形状異方性部材３２が疎水性である場合は、光変調層３０ｄに電圧を印加していないときは、形状異方性部材３２は、無極性溶媒３１ｂ中に分散した状態で一定の狭い領域に閉じ込められる。
【０１１６】
ここで、極性溶媒３１ａの割合（層厚）と、無極性溶媒３１ｂの割合（層厚）とは異なっていることが好ましい。
【０１１７】
例えば、形状異方性部材３２が親水性である場合（図１の（ａ））は、極性溶媒３１ａの割合（層厚）を、無極性溶媒３１ｂの割合（層厚）より小さくする。このときの極性溶媒３１ａの層厚は１ｕｍ以下が好ましく、さらに形状異方性部材３２の厚みあるいは形状異方性部材３２の数個分の厚みになるように設定することが好ましい。形状異方性部材３２は、狭い極性溶媒３１ａ中に納まるような位置で安定して配向する。形状異方性部材３２としてフレークを用いたときは、フレークは親水性の基板（図１６では基板２０）に貼り付くように配向（横配向）する。
【０１１８】
また、形状異方性部材３２が疎水性である場合は、無極性溶媒３１ｂの割合（層厚）を、極性溶媒３１ａの割合（層厚）より小さくする。このときの無極性溶媒３１ｂの層厚は１ｕｍ以下が好ましく、さらに形状異方性部材３２の厚みあるいは形状異方性部材３２の数個分の厚みになるように設定することが好ましい。形状異方性部材３２は、狭い無極性溶媒３１ｂ中に納まるような位置で安定して配向する。形状異方性部材３２としてフレークを用いたときは、フレークは疎水性の基板に貼り付くように配向（横配向）する。
【０１１９】
（透過率の制御方法）
次に、光変調層３０ｄによる光の透過率の制御方法について具体的に説明する。ここでは、形状異方性部材３２として、親水性のフレークを用いた場合について説明する。
【０１２０】
光変調層３０ｄに、交流電圧あるいは直流電圧のいずれも印加していないときは、図１６の（ａ）に示すように、フレークは極性溶媒３１ａ中に分散した状態で一定の狭い領域に閉じ込められる。すなわち、フレークは、極性溶媒３１ａ中に納まる位置（極性溶媒３１ａの中）で安定し、親水性の基板２０に貼り付くように配向（横配向）する。これにより、バックライト３から光変調層３０ｄへ入射された光は、フレークにより遮断されるため、光変調層３０ｄを透過（通過）しない。
【０１２１】
光変調層３０ｄに、交流電圧あるいは直流電圧を印加すると、図１６の（ｂ）に示すように、フレークは、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０・２０に垂直になるように配向（縦配向）する。これにより、バックライト３から光変調層３０ｄへ入射された光は、光変調層３０ｄを透過（通過）して、観察者側に出射される。
【０１２２】
図１６の（ｂ）において光変調層３０ｄへの印加電圧を無印加にすると、フレークと無極性溶媒３１ｂとの間に生じる界面張力により、フレークは、図１６の（ｃ）に示すように、回転し、その長軸が基板１０・２０に平行になるように配向（横配向）し、図１６の（ａ）に示す状態になる。これにより、バックライト３から光変調層３０ｄへ入射された光は、フレークにより遮断されるため、光変調層３０ｄを透過（通過）しなくなる。
【０１２３】
ここで、フレークが、縦配向、横配向、その中間の配向、および、横配向から一定の傾きを持った配向等、どのような状態の配向を取るかは、回転を起こすトルクと、無極性溶媒３１ｂに潜り込むフレークの長さＬ（図１６の（ｃ）参照）に関係する界面張力とのバランスで決まる。例えば、極性溶媒３１ａの層厚がフレークの厚みより十分に大きいときは電圧無印加状態からフレークが無極性溶媒３１ｂに潜り込み始めるまでの間は、重力等を利用しない限りフレークの傾きを完全に制御することはできない。一方、極性溶媒３１ａの層厚を、（i）フレークの厚みと同等あるいはそれよりも小さく（薄く）する、または、（ii）横配向時に表示面（基板面）を被覆するために必要なフレークよりも多い量を入れるときはフレーク数個分の厚みと同等あるいはそれよりも小さく（薄く）する、ことにより、いわゆるフレークの遊びを減らすあるいは無くすことができるため、フレークの傾きを制御することができる。
【０１２４】
極性溶媒３１ａの層厚を、フレークの厚みよりも十分に大きく（厚く）した場合の利点は、フレーク面の法線方向を、電気力線に対して平均的に少しの傾きを持たせることができるため、電圧の印加により、確実にフレーク回転のトルクを得ることができる点である。
【０１２５】
また、例えばフレークの表面（被覆層の表面）をイオン性のシランカップリング剤等で修飾し、媒体中で正または負に帯電する構成としたときは、直流の電圧を印加することにより、界面張力による横配向になる力と、電気泳動力とを利用することができるため、さらに応答速度を上げることができる。
【０１２６】
このように、光変調層３０ｄへの電圧印加／電圧無印加を切り替えることにより、フレークの縦配向／横配向を切り替えて、バックライト３から光変調層３０ｄに入射された光の透過率（透過光量）を変化させることができる。
【０１２７】
また、本実施形態の上記構成とすることにより、（i）フレークが親水性の場合にフレークが積極的に無極性溶媒に分散すること、（ii）フレークが疎水性の場合にフレークが積極的に極性溶媒に分散すること、を防ぐことができるため、ブリッジを形成するような凝集の発生を低減することができる。
【０１２８】
［変形例］
図１７の（ａ）および（ｂ）は、変形例に係る表示装置１の概略構成を示す断面図である。この変形例では、ガラス基板１１に親水性処理が施され、ガラス基板２１に疎水性処理が施され、極性溶媒３１ａが基板１０に接し、無極性溶媒３１ｂが基板２０に接している。また、フレーク（形状異方性部材３２）は親水性処理が施されている。これにより、フレークは、電圧無印加時に、基板１０に貼り付くように安定して横配向し（図１７の（ａ））、電圧印加時に、基板１０側で縦配向する（図１７の（ｂ））。
【０１２９】
図１８の（ａ）および（ｂ）は、他の変形例に係る表示装置１の概略構成を示す断面図である。この変形例では、ガラス基板１１に親水性処理が施され、ガラス基板２１に疎水性処理が施され、極性溶媒３１ａが基板１０に接し、無極性溶媒３１ｂが基板２０に接している。また、フレーク（形状異方性部材３２）は疎水性処理が施されている。これにより、フレークは、図１６と同様、電圧無印加時に、基板２０に貼り付くように安定して横配向し（図１８の（ａ））、電圧印加時に、基板２０側で縦配向する（図１８の（ｂ））。なお、この場合は、無極性溶媒３１ｂの割合（層厚）が、極性溶媒３１ａの割合（層厚）よりも小さくなっている。
【０１３０】
ここで、上記表示パネル２ｄでは、フレークが貼り付く側の基板（図１６では、基板２０）に、リブ２４が設けられている。これにより、重力や電圧印加による凝集等によりフレーク密度に偏りが生じることを防止することができる。
【０１３１】
リブ２４の形状としては、フレークが面内方向に偏るように移動することを防止するものであればよく、例えば、図１９の（ａ）に示すように、格子状としても良いし、図１９の（ｂ）に示すように、島状としても良い。なお、図１６では、格子状のリブ２４（図１９の（ａ））を表している。また、リブ２４により分割される領域のサイズとしては、例えば複数の画素を有する表示装置であれば、各画素の領域に対応するサイズとしても良いし、各画素を複数の領域に区切ったサイズとしても良いし、複数の画素を一つにまとめた領域に対応するサイズとしても良い。
【０１３２】
また、リブ２４の高さとしては、フレークが分散する極性溶媒３１ａあるいは無極性溶媒３１ｂの層厚以上であればよい。例えば、リブ２４の高さを所望のセル厚と同等にした場合は、リブ２４を、基板１０および基板２０の間の距離を保持するスペーサとして機能させることができる。逆に、フレークが分散する極性溶媒３１ａあるいは無極性溶媒３１ｂの層厚と同等かそれ以上であり、かつ５ｕｍ以下程度の高さに設定した場合は、リブ２４の幅を非常に狭く設定できるためフレークが存在しない領域を低減することができる。
【０１３３】
リブ２４の材料としては、上記形状が形成できれば特に限定されない。例えば、一般的な樹脂スペーサを形成する感光性樹脂等を用いることができる。
【０１３４】
リブ２４は、疎水性処理あるいは親水性処理を施した後に基板上に形成しても良いが、リブ２４付近の両溶媒の配置を一定にさせるため、さらにはプロセス的な容易さの観点から、基板上にリブ２４を形成した後に、疎水性処理あるいは親水性処理を施すことが好ましい。
【０１３５】
このようなリブ２４を形成することにより、フレークを分散した極性溶媒３１ａ（あるいは無極性溶媒３１ｂ）を、基板、リブ２４および無極性溶媒３１ｂ（あるいは極性溶媒３１ａ）で囲まれた小部屋あるいは連続した小部屋に閉じ込めることができる。
【０１３６】
［実施形態３］
本発明のさらに他の実施形態について以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【０１３７】
（表示装置の構成）
図２０の（ａ）・（ｂ）は、本実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図であり、図２０の（ａ）は、光透過状態を示し、図２０の（ｂ）は、光反射状態を示す。
【０１３８】
本実施形態に係る表示装置１ｅは、図２０の（ａ）・（ｂ）に示すように、表示パネル２ｅと、表示パネル２ｅに光を照射するバックライト３と、図示しない駆動回路とを備え、バックライト３から出射された光を、表示パネル２ｅを透過して表示を行う透過型の表示装置である。
【０１３９】
表示パネル２ｅは、互いに対向して配置された一対の基板１０ｅ・２０と、これら一対の基板１０ｅ・２０の間に配置された光変調層３０とを備えているとともに、電圧を印加する電極を選択することで光変調層３０に印加する電界の方向を切り替えるリレー回路４１・５１（スイッチ回路）および電源回路６１を備えている。
【０１４０】
また、表示パネル２ｅは、行列状に配列された多数の画素を有している。
【０１４１】
形状異方性部材３２は、実施形態１と同様の構成である。ただし、形状異方性部材３２は、実施形態１とは異なり、帯電性を有していなくてもよい。
【０１４２】
なお、以下では、主に、基板１０ｅ（第１基板）がバックライト３側（背面側）に配され、基板２０（第２基板）が表示面側（観察者側）に配されている場合を例に挙げて説明するが、基板１０ｅと基板２０とが入れ替わった構成とすることもできる。
【０１４３】
（基板の構成）
基板１０ｅは、アクティブマトリクス基板である。基板１０ｅは、絶縁基板（ガラス基板）１１上に、図示しない、各種信号線（走査信号線、データ信号線等）、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子、および絶縁膜を備え、その上に、ベタ電極１２（第１の電極）からなる下層電極、絶縁層１６、櫛歯電極１４・１５（第２および第３の電極、図２１参照）からなる上層電極が、この順に積層された構成を有している。
【０１４４】
ベタ電極１２は、絶縁基板１１上に、基板１０ｅにおける表示領域（シール剤で囲まれた領域）を覆うように、絶縁基板１１における基板２０との対向面のほぼ全面に渡ってベタ状に形成されている。
【０１４５】
また、絶縁層１６は、ベタ電極１２を覆うように、基板１０ｅにおける表示領域全体にベタ状に形成されている。
【０１４６】
図２１は、櫛歯電極１４・１５の概略構成を示す基板１０ｅの平面図である。
【０１４７】
櫛歯電極１４は、図２１に示すように、パターン化された電極部１４Ｌ（電極ライン）とスペース部１４Ｓ（電極非形成部）とを有する櫛歯状の電極であり、より具体的には、幹電極１４Ｂ（幹ライン）と、櫛歯の歯にあたる、幹電極１４Ｂから延びる枝電極１４Ａ（分岐ライン）とで構成されている。
【０１４８】
同様に、櫛歯電極１５は、パターン化された電極部１５Ｌ（電極ライン）とスペース部１５Ｓ（電極非形成部）とを有する櫛歯状の電極であり、より具体的には、幹電極１５Ｂ（幹ライン）と、櫛歯の歯にあたる、幹電極１５Ｂから延びる枝電極１５Ａ（分岐ライン）とで構成されている。
【０１４９】
なお、図２０の（ａ）・（ｂ）では、櫛歯電極１４・１５の断面として、枝電極１４Ａ・１５Ａの断面がそれぞれ図示されている。
【０１５０】
１つの画素内に設けられる櫛歯電極１４・１５の歯（枝電極１４Ａ・１５Ａ）の数（ｍ、ｎ）は特に限定されず、画素ピッチと、櫛歯電極１４・１５におけるそれぞれのＬ／Ｓ（つまり、ライン（電極幅）／スペース（電極間隔））との関係等において決定される。なお、ここでは、Ｌは、電極部１４Ｌ・１５Ｌを構成する枝電極１４Ａ・１５Ａの電極幅を示し、Ｓは、スペース部１４Ｓ・１５Ｓの幅を示す。
【０１５１】
但し、スペース部１４Ｓ・１５Ｓの幅は、枝電極１４Ａ・１５Ａの幅よりも大きく設定されており、これら櫛歯電極１４・１５は、図２０の（ａ）・（ｂ）および図２１に示すように、櫛歯の歯にあたる、各櫛歯電極１４・１５の枝電極１４Ａ（１４Ａ１、１４Ａ２、…１４Ａｍ；ｍは１以上の整数）と枝電極１５Ａ（１５Ａ１、１５Ａ２、…１５Ａｎ；ｎは１以上の整数）とが互いに噛み合うように交互に配置されている。
【０１５２】
したがって、枝電極１４Ａ・１５Ａの数は、実質的に、画素ピッチと、各枝電極１４Ａ・１５Ａの幅および隣り合う枝電極１４Ａ・１５Ａ間の電極間隔との関係等において決定される。
【０１５３】
なお、各枝電極１４Ａ・１５Ａは、それぞれ、直線状であってもよく、Ｖ字状あるいはジグザグ状に形成されていてもよい。
【０１５４】
櫛歯電極１４・１５のうち一方の櫛歯電極１４（第２の電極）は、共通電極であり、表示領域の周囲に形成された共通配線に電気的に接続されている。
【０１５５】
また、他方の櫛歯電極１５（第３の電極）は画素電極であり、図示しないドレイン電極で、信号線（走査信号線、データ信号線）およびＴＦＴ等のスイッチング素子に接続されており、映像信号に応じた信号が印加される。
【０１５６】
なお、絶縁層１６の膜厚は、隣り合う電極部１４Ｌ・１５Ｌ間の電極間隔（すなわち、櫛歯電極１４・１５からなる上層電極のスペースとなる、隣り合う枝電極１４Ａ・１５Ａ間の距離）よりも小さい。
【０１５７】
絶縁層１６の膜厚は、絶縁層１６の種類（例えば無機絶縁膜であるか有機絶縁膜であるか等）にもよるが、例えば、１０００Å〜３００００Åの範囲内において設定される。
【０１５８】
絶縁層１６の膜厚は、絶縁層１６の種類に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、薄い方が、後述する光変調層３０における形状異方性部材３２がよく動くとともに、表示パネル２ｅの薄型化を図ることができることから、好ましい。但し、格子欠陥による絶縁性不良および膜厚ムラの防止の観点からは、絶縁層１６の膜厚は、１０００Å以上であることが好ましい。
【０１５９】
また、セル構成の一例としては、例えば、形状異方性部材３２として粒径（長径）６μｍのフレークを用いたとき、櫛歯電極１４・１５を電極幅３μｍ、電極間隔５μｍとし、セル厚を５０μｍとして構成することができる。
【０１６０】
但し、必要な構成としては、これに限定されるものではない。しかしながら、好ましくは、電極幅よりも、後述する形状異方性部材３２（例えばフレーク）の粒径を大きくすることで、横電界の弱い櫛歯電極上に、フレークの隙間を作り難い横配向状態を得ることができる。
【０１６１】
（リレー回路および電源回路）
基板１０ｅにおけるベタ電極１２は、リレー回路４１（第１のリレー回路）を介して電源回路６１に電気的に接続されている。ベタ電極１２とリレー回路４１との間には、ベタ電極１２に電圧を印加するための配線４２が設けられている。
【０１６２】
また、基板２０におけるベタ状の電極（共通電極）２２は、リレー回路５１（第２のリレー回路）を介して電源回路６１に電気的に接続されている。電極２２とリレー回路５１との間には、電極２２に電圧を印加するための配線５２が設けられている。
【０１６３】
また、櫛歯電極１４・１５は、それぞれ、リレー回路４１・５１を介して電源回路６１に電気的に接続されている。櫛歯電極１４とリレー回路４１との間には、櫛歯電極１４に電圧を印加するための配線４３が設けられている。また、櫛歯電極１５とリレー回路５１との間には、櫛歯電極１５に電圧を印加するための配線５３が設けられている。
【０１６４】
さらに、リレー回路４１と電源回路６１との間には、リレー回路４１と電源回路６１とを繋ぐ配線４４が設けられている。リレー回路５１と電源回路６１との間には、リレー回路５１と電源回路６１とを繋ぐ配線５４が設けられている。
【０１６５】
本実施形態では、リレー回路４１・５１を用いてベタ電極１２・２２および櫛歯電極１４・１５のうち電圧を印加する電極を切り替える。
【０１６６】
すなわち、リレー回路４１・５１、電源回路６１、および各配線４２〜４４・５２〜５４は、光変調層３０に印加する電界の方向を変更する電界印加方向変更回路として機能するとともに、ベタ電極１２・２２および櫛歯電極１４・１５にそれぞれ選択的に電圧を印加する電圧印加部として機能する。また、上記リレー回路４１・５１は、上記基板１０ｅ・２０に設けられたベタ電極１２・２２および櫛歯電極１４・１５のなかから、電圧を印加する電極を選択する（切り替える）切替回路（選択回路）として機能する。
【０１６７】
例えば、図２０の（ａ）に示すように、リレー回路４１を、電源回路６１とベタ電極１２とが接続されるように切り替えるとともに、リレー回路５１を、電源回路６１とベタ電極２２とが接続されるように切り替えることで、光変調層３０に基板１０ｅ・２０に垂直な方向の縦電界が印加される。
【０１６８】
一方、図２０の（ｂ）に示すように、リレー回路４１を、電源回路６１と櫛歯電極１４とが接続されるように切り替えるとともに、リレー回路５１を、電源回路６１と櫛歯電極１５とが接続されるように切り替えることで、光変調層３０に、基板１０ｅ・２０に平行な方向の横電界が印加される。
【０１６９】
リレー回路４１・５１は、例えば、図示しない信号源から、電圧を印加する電極を切り替える切替信号が入力されることで、入力された切替信号に基づいて切り替えられてもよく、手動により切り替えられてもよい。
【０１７０】
（透過率の制御方法）
次に、光変調層３０による光の透過率の制御方法並びに表示パネル２ｅの表示方法について具体的に説明する。なお、ここでは、形状異方性部材３２としてフレーク状の形状異方性部材（単に「フレーク」と記す）を用いた場合を例に挙げて説明する。
【０１７１】
図２２の（ａ）は、図２０の（ａ）における光の進行状態を示す表示パネル２ｅの要部断面図であり、図２２の（ｂ）は、図２０の（ｂ）における光の進行状態を示す表示パネル２ｅの要部断面図である。なお、図２２の（ａ）・（ｂ）では、リレー回路４１・５１および電源回路６１については、図示を省略している。また、図２０の（ｂ）および図２２の（ｂ）では、一例として、フレークが基板１０ｅに貼り付くように配向した様子を示している。
【０１７２】
本実施形態によれば、上述したように、ベタ電極１２・２２間に発生する縦電界と、櫛歯電極１４・１５間に発生する横電界とを可逆的に切り替えることで、形状異方性部材３２の向きを可逆的に切り替える。
【０１７３】
例えば、図２０の（ａ）に示すように、対向する均一なベタ電極１２・２２間に交流電圧を印加すると、フレークは、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０ｅ・２０に垂直になるように配向（縦配向）する。これにより、バックライト３から光変調層３０へ入射された光は、図２２の（ａ）に示すように、光変調層３０を透過（通過）して、観察者側に出射される。
【０１７４】
一方、図２０の（ｂ）に示すように、互いに交互に入り組んでおり同一平面上にある櫛歯電極１４・１５に、一定以上の交流電圧を印加すると、フレークは、櫛歯電極１４・１５間付近において、基板１０ｅに貼り付くように配向（横配向）する。
【０１７５】
このような横配向によれば、フレークの反射平面は基板１０ｅに平行に配向しており、入射光は、該反射平面で反射して入射光と反対側の面には透過しない。これにより、バックライト３から光変調層３０へ入射された光は、上記横配向したフレークにより遮断される。
【０１７６】
なお、フレークの配向の程度は、印加電圧の大きさにより制御することができる。バックライト３から光変調層３０へ入射された光は、印加電圧に応じて、その少なくとも一部が、フレークにより遮断される。これにより、バックライト３から光変調層３０に入射された光の透過率（透過光量）を変化させることができる。
【０１７７】
なお、フレークを縦配向から横配向に切り替える場合、上記ベタ電極１２・２２間に印加する電圧と櫛歯電極１４・１５間に印加する電圧とを、それぞれに最適な電圧値となるように、それぞれ異なる電圧値に設定してもよい。
【０１７８】
しかしながら、簡便には、電源回路６１から、ベタ電極１２・２２間に、フレークが横配向する閾値以上のある一定の電圧を印加している状態で、リレー回路を用いて、上記電圧を印加する電極を櫛歯電極１４・１５に切り替えれば、電圧を印加する電極を変更するだけで、フレークを、縦配向から横配向に切り替えることができる。
【０１７９】
本実施形態によれば、対向する一対の基板１０・２０に、対向する均一なベタ電極１２・２２を備えていることで、これらベタ電極１２・２２間に電圧を印加すると、均一な縦電界によりフレークが縦配向する。また、櫛歯電極１４・１５間に電圧を印加することで、フレークを完全に横配向させることができる。
【０１８０】
本実施形態によれば櫛歯電極により光変調層３０に横電界を印加することができる。このため、本実施形態によれば、三次元的にフレークの配向を制御することができ、フレーク面を基板と平行になるように（フレークの短軸が基板に垂直になるように）フレークの配向を制御することができる。また、形状異方性部材３２の導体であるコアは、全周囲が誘電体の被覆層に覆われているため、櫛歯電極１４・１５間においてリークが生じることがない。
【０１８１】
したがって、本実施形態によれば、偏光板を必要とせず、簡素で、かつ、高いコントラストで高い光利用効率の表示パネル２ｅおよび表示装置１ｅを提供することができる。
【０１８２】
（ベタ電極の変形例）
なお、本実施形態では、ベタ電極１２が、絶縁基板１１における基板２０との対向面のほぼ全面に渡ってベタ状に形成されている場合を例に挙げて説明した。
【０１８３】
しかしながら、ベタ電極１２は、画素毎に区切られていてもよい。この場合、ベタ電極１２は、櫛歯電極１４とは別のＴＦＴ等のスイッチング素子に接続されており、映像信号に応じた信号が印加される。
【０１８４】
このように、上記ベタ電極１２は、表示装置１ｅが複数の表示領域（画素領域）を備えている場合、各表示領域（各画素領域）において、ベタ状に形成されていればよい。
【０１８５】
［実施形態４］
本発明のさらに他の実施形態について以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【０１８６】
（表示装置の構成）
図２３は、本実施形態に係る表示装置１ｆの概略構成を示す断面図である。表示装置１ｆは、表示パネル２ｆと、表示パネル２ｆに対向して設けられたバックライト３と、駆動回路（図示せず）とを備えている。
【０１８７】
表示装置１ｆは、バックライト３から出射された光を、表示パネル２ｆを透過させて表示を行う透過型の表示装置である。
【０１８８】
表示パネル２ｆは、互いに対向配置された一対の基板１０ｆ・２０ｆと、これら一対の基板１０ｆ・２０ｆの間に配置された光変調層３０ｆとを備えている。基板１０ｆ（第１基板）はバックライト３側（背面側）に配され、基板２０ｆ（第２基板）は表示面側（観察者側）に配されている。また、表示パネル２ｆは、行列状に配列された多数の画素を有している。
【０１８９】
（基板の構成）
基板１０ｆは、絶縁基板として例えば透明なガラス基板１１と、電極１２と、配向膜１７とを備えている。ガラス基板１１、電極１２、配向膜１７はこの順に積層されている。
【０１９０】
基板２０ｆは、絶縁基板として例えば透明なガラス基板２１上と、電極２２と、配向膜２５とを備えている。ガラス基板２１、電極２２、配向膜２５はこの順に積層されている。
【０１９１】
基板１０ｆと基板２０ｆとは、間に光変調層３０ｆを介して、配向膜１７・２５が形成された面を対向させて設けられている。
【０１９２】
基板１０ｆは、アクティブマトリクス基板を構成する。具体的には、基板１０ｆは、ガラス基板１１上に、図示しない、各種信号線（走査信号線、データ信号線等）、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；「ＴＦＴ」）、および絶縁膜を備え、これらの上に、電極１２（画素電極）を備えている。
【０１９３】
基板１０ｆに形成される配向膜１７、および基板２０ｆに形成される配向膜２５は、後述するように、光変調層３０ｆに含まれる液晶分子が、ツイスト配向するような配向処理がなされている。具体的には、例えば、ポリイミド膜を厚さ８００Åで成膜後、ラビング処理するといった方法を用いることができる。しかしながら、上記の方法に限定されず、公知の任意の方法を採用することができる。
【０１９４】
なお、液晶分子が、光変調層３０ｆに電圧が印加されていないときに、基板１０ｆから基板２０ｆに向けて、９０°以上３６００°以下のねじれ角度で配向するように配向処理されていることが好ましい。
【０１９５】
（光変調層の構成）
光変調層３０ｆは、多数の液晶分子からなる液晶材料３１ｆ（媒体）と、形状異方性部材３２とを備えている。
【０１９６】
光変調層３０ｆは、電極１２・２２に接続された電源３３により電圧が印加され、印加電圧の変化に応じて、バックライト３から光変調層３０ｆに入射された光の透過率を変化させる。
【０１９７】
液晶材料３１ｆは、基板１０・２０間においてツイスト配向するものが用いられる。例えばネマチック液晶にカイラル剤を添加し混合したカイラルネマチック液晶を用いることができる。カイラル剤の濃度はその種類やネマチック液晶の種類によって決められ、配向膜１７の配向方向（ラビング方向）と配向膜２５の配向方向を９０°ずらし、光変調層３０ｆの厚み（セル厚）を４５μｍとして貼り合わせたパネルにおいては、カイラルピッチが７０μｍとなるようにカイラル剤の濃度を調節する。
【０１９８】
また、ネマチック液晶としては、正の誘電率異方性を持つポジ型（Ｐ型）の液晶を用いても、負の誘電率異方性を持つネガ型（Ｎ型）を用いてもよい。なお、以下の説明では、特に断らない限り、Ｐ型の液晶を用いることとして説明する。
【０１９９】
形状異方性部材３２は、金属等の導体からなるコアと被覆層とを含む。形状異方性部材３２は、電界の方向により回転を伴う応答をする部材であり、その表面において液晶が該表面に平行に配向するものであればよい。ここで、「平行」とは、厳密に平行である必要はなく、略平行でもよい。
【０２００】
形状異方性部材３２の表面において液晶分子を平行に配向するために、例えば、被覆層として樹脂を用いることができる。なお、形状異方性部材３２は、実施形態１とは異なり、帯電性を有していなくてもよい。
【０２０１】
（透過率の制御方法）
次に、光変調層３０ｆによる光の透過率の制御方法について説明する。以下では、形状異方性部材３２としてフレークを用いた場合について説明する。
【０２０２】
図２３は、透過表示を行う表示装置１ｆの断面図であり、（ａ）は、表示装置１ｆにおいて光の透過量が小さい状態を示し、（ｂ）は光の透過量が大きい状態を示す。
【０２０３】
図２３の（ａ）に示すように、フレークの長手方向が基板１０ｆ・２０ｆと平行となるように、フレークを配向する（横配向）ことで、光が遮断された状態となる。このような横配向によれば、フレークの反射面（短軸に垂直な面）は基板１０ｆ・２０ｆに平行に配向し、入射光はその面で反射し入射光と反対側の面には透過しない。
【０２０４】
一方、図２３の（ｂ）に示すように、フレークの長軸が基板１０ｆ・２０ｆの基板面に対し垂直となるように、フレークを配向する（縦配向）ことで、入射光が透過する状態となる。
【０２０５】
ここで、「入射光が透過する」とは、入射光が直接透過することと、フレークの反射面で反射した後、入射光が入射した基板とは反対側の基板の基板面に透過することとを含むこととする。
【０２０６】
このとき背面にバックライトを設けると液晶ディスプレイのような透過型表示を行うことができる。
【０２０７】
（形状異方性部材の配向制御）
次に、具体的に、フレークの配向を制御する方法について、図２４に基づいて説明する。図２４は、形状異方性部材３２としてのフレークと、液晶材料３１ｆ中の一部の液晶分子３６の配向を示す。
【０２０８】
また、平面視において配向膜２５の配向方向と、配向膜１７の配向方向とがなす角は、１８０°である。これにより、光変調層３０ｆに電圧が印加されていないときに、基板１０ｆおよび基板２０ｆの基板面の法線方向において、液晶分子３６が螺旋状にねじれ、少なくとも基板面の法線方向において一定距離離れた液晶分子３６のそれぞれの長軸方向が互いに異なるように配される。
【０２０９】
また、液晶材料３１ｆとして、Ｐ型液晶を用いている。
【０２１０】
図２４の（ａ）は、光変調層３０ｆに電圧が印加されていない状態のフレークおよび液晶分子３６の配向を示し、図２４の（ｂ）および（ｃ）は、光変調層３０ｆに電圧が印加されている状態のフレークおよび液晶分子３６の配向を示す。
【０２１１】
なお、図示しない駆動回路により、図２４の（ｂ）に示す光変調層３０ｆに印加される電圧は、図２４の（ｃ）に示す光変調層３０ｆに印加される電圧よりも小さくなるように制御されている。
【０２１２】
図２４の（ａ）に示すように、光変調層３０ｆに電圧が印加されていない状態では、液晶分子３６は、配向膜１７・２５の配向方向に従い基板１０ｆ・２０ｆの基板面に垂直な螺旋軸を持って配向する。言い換えると、液晶分子３６は基板１０ｆ・２０ｆの間で１８０°ねじれて配向する。
【０２１３】
さらに、フレークの表面（短軸に垂直な面）に対して液晶分子３６が平行に配向するようにフレークが移動した結果、フレークはその面が基板面と平行になるように（短軸が基板面と垂直になるように）配向する。すなわち、横配列する。
【０２１４】
ここで、液晶分子３６はねじれて配向しているため、フレークの一方の面上にある液晶分子３６の配向方向と反対側の面上にある液晶分子３６の配向方向は、少し異なる。そのため、フレークは、一方の面上にある液晶分子３６と反対側の面上にある液晶分子３６により、２方向（２軸）で支持されることとなる。これにより、フレークは、液晶分子３６から規制力を受けて保持され、横配向する。
【０２１５】
図２４の（ｂ）に示すように、光変調層３０ｆに電圧（交流電圧）を印加すると、光変調層３０ｆに電圧が印加されている状態では、印加される電圧に応じて、液晶分子３６の長軸方向と基板面とがなす角が大きくなる。
【０２１６】
誘電泳動力やクーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力および液晶との界面エネルギーを極小にする力により、フレークはその長軸が電気力線に対し平行に近づくように回転し、縦配列する。
【０２１７】
これにより、フレークの配向も変化し、フレークが有する面のうち、面積が最も大きい面における法線（短軸）と、基板１０ｆ・２０ｆの基板面の法線とのなす角が変化する。
【０２１８】
図２４の（ｃ）に示すように、光変調層３０ｆに印加される電圧が閾値以上となると、液晶分子３６は、その長軸方向が基板１０ｆ・２０ｆの基板面と垂直となるように配向する。
【０２１９】
これにより、フレークが有する面のうち面積が最も大きい面における法線と、基板１０ｆ・２０ｆの基板面の法線とのなす角が垂直となる。
【０２２０】
液晶材料３１ｆとしてＰ型液晶を用いた場合、光変調層３０ｆに印加する電圧の大きさに応じて、液晶分子３６の基板面に対する傾きが中間状態（図２４の（ｂ））をとるため、フレークの基板面に対する傾きも中間状態をとることができる。
【０２２１】
これにより、光変調層に印加する電圧の大きさに応じた光量の光を透過させ、表示装置１ｆにおいて中間調の表示を容易に行うことができる。
【０２２２】
以上のように、光変調層３０ｆに印加する電圧の大きさを変化させることにより、フレークの配向を可逆的に制御することができる（切り替えることができる）。
【０２２３】
以上のように、Ｐ型液晶を用いたときは、液晶分子３６は電圧の印加と共にホメオトロピック配向になり、それに応じてフレークを横配向させる規制力がなくなり、フレークが縦配向に回転することができる。
【０２２４】
液晶材料３１ｆとしてＮ型液晶を用いたときは、光変調層３０ｆに電圧を印加しない状態では、液晶分子３６は、その長軸方向が基板面と平行となるように配向する。そのため、フレークも横配列する。
【０２２５】
光変調層３０ｆに電圧を印加しても、Ｎ型の液晶分子３６の配向は変化しない。しかしながら、フレークに働く、誘電泳動力やクーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力により、フレークの配向は縦配向に変化する。そして、印加電圧を下げたときに、フレークは液晶分子３６の配向に対して規制力を受け、速やかにフレークを横配向に戻すことができる。
【０２２６】
また、Ｎ型液晶を用いたときは、光変調層３０ｆに電圧を印加しても、液晶分子３６により常にフレークを横配向しようとする力が働く。そこで、電圧印加によるフレークの回転トルクと液晶分子３６による横配向規制力のバランスをとることで、表示装置１ｆにおいて中間調の表示を容易にすることができる。
【０２２７】
本実施形態の表示装置１ｆは、簡易な構成で光利用効率を高めることができる。また、光変調層３０ｆへの印加電圧の有無に応じて形状異方性部材３２の配向が定まるため、明暗の書き換えを双方向に速いスイッチング速度で制御することができる。
【０２２８】
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、請求項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】
【０２２９】
本発明は、テレビ等のディスプレイに利用することができる。
【符号の説明】
【０２３０】
１、１ａ〜１ｆ    表示装置
２、２ａ〜２ｆ    表示パネル
３    バックライト
１０、１０ａ〜１０ｆ    基板（第１基板、第２基板）
１１    ガラス基板（絶縁基板）
１２    電極（第１電極、画素電極）
１３    光吸収層
１４、１５    櫛歯電極
１４Ａ、１５Ａ    枝電極
１４Ｂ、１５Ｂ    幹電極
１４Ｌ、１５Ｌ    電極部
１４Ｓ、１５Ｓ    スペース部
１５    櫛歯電極
１６    絶縁層
１７、２５    配向膜
２０、２０ｆ    基板（第２基板、第１基板）
２１    ガラス基板（絶縁基板）
２２    電極（第２電極、共通電極）
２４    リブ
３０、３０ａ〜３０ｆ    光変調層
３１    媒体
３１ａ    極性溶媒
３１ｂ    無極性溶媒
３１ｆ    液晶材料（媒体）
３２、３２ａ    形状異方性部材
３３    電源
３４    コア
３５    被覆層
３６    液晶分子
４１・５１    リレー回路
４２〜４４・５２〜５４    配線
６１    電源回路
１０１    フレーク
１０２    コア
１０３    ポリエステル膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図９】
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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４】
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【図５】
2015165251.tif 000022
【図６】
2015165251.tif 000023
【図７】
2015165251.tif 000024
【図８】
2015165251.tif 000025
【図１０】
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