(57)【要約】【課題】  透過率を損なうことなく視野角特性を大きく向上させた表示素子を提供することにある。【解決手段】  本発明の表示素子７０には、各画素７１に、外場として、例えば電界印加時または電界無印加時における媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が設けられている。各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方向と、偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとがなす角度は、それぞれ４５度±１０度の範囲内であることが好ましく、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方向は、互いに９０度±２０度の範囲内の角度をなすことが好ましい。【選択図】  図１
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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、該一対の基板間に挟持され、外場の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質とを備えた表示素子であって、
各画素に、外場印加時または外場無印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在することを特徴とする表示素子。
【請求項２】
上記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板における上記媒質との対向面とは反対側に配置された偏光板を備え、
上記各ドメインにおける外場印加時または外場無印加時における上記光学的異方性の方向と、上記偏光板の吸収軸とがなす角度が４５度±１０度の範囲内であることを特徴とする請求項１記載の表示素子。
【請求項３】
上記各ドメインにおける外場印加時または外場無印加時における上記光学的異方性の方向と、上記偏光板の吸収軸とがなす角度が４５度±１０度未満の範囲内であることを特徴とする請求項２記載の表示素子。
【請求項４】
上記少なくとも２つのドメインにおける外場印加時または外場無印加時における上記光学的異方性の方向が互いに９０度±２０度の範囲内の角度をなすことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項５】
上記外場が電界であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項６】
上記基板に略平行な電界を上記媒質に印加する少なくとも２つの電極対からなる電極対群を各画素内に有し、互いに隣接する各電極対は、互いに９０度±２０度の範囲内の角度をなす電界を上記媒質に印加することを特徴とする請求項５記載の表示素子。
【請求項７】
上記電極対は、それぞれ櫛形状の一対の電極からなり、櫛歯部分が互いに噛み合う方向に対向して設けられていると共に、上記電極対群は、各電極対の櫛歯部分が、隣接する他の電極対における櫛歯部分とは９０度±２０度の範囲内の角度をなすように配置されていることを特徴とする請求項６記載の表示素子。
【請求項８】
マトリクス状に配置された複数の画素の各列および各行にデータ信号線と走査信号線とがそれぞれ設けられていると共に、各画素内に、上記基板に略平行な電界を上記媒質に印加する櫛形状の画素電極と対向電極とを備え、
上記櫛形状の画素電極および対向電極の櫛歯部分は、上記基板に略平行な面内で、それぞれ９０度±２０度の範囲内の角度でジグザグ状に折れ曲がっていることを特徴とする請求項５記載の表示素子。
【請求項９】
上記データ信号線および走査信号線の少なくとも一方が、上記画素電極および対向電極の形状に沿って上記基板に略平行な面内で、それぞれ９０度±２０度の範囲内の角度でジグザグ状に折れ曲がっていることを特徴とする請求項８記載の表示素子。
【請求項１０】
上記少なくとも２つのドメインにおける電界印加時における上記光学的異方性の方向が互いに９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすことを特徴とする請求項５記載の表示素子。
【請求項１１】
上記基板に略平行な電界を上記媒質に印加する少なくとも２つの電極対からなる電極対群を各画素内に有し、互いに隣接する各電極対は、互いに９０度±２０度未満の範囲内の角度をなす電界を上記媒質に印加することを特徴とする請求項１０記載の表示素子。
【請求項１２】
上記電極対は、それぞれ櫛形状の一対の電極からなり、櫛歯部分が互いに噛み合う方向に対向して設けられていると共に、上記電極対群は、各電極対の櫛歯部分が、隣接する他の電極対における櫛歯部分とは９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすように配置されていることを特徴とする請求項１１記載の表示素子。
【請求項１３】
マトリクス状に配置された複数の画素の各列および各行にデータ信号線と走査信号線とがそれぞれ設けられていると共に、各画素内に、上記基板に略平行な電界を上記媒質に印加する櫛形状の画素電極と対向電極とを備え、
上記櫛形状の画素電極および対向電極の櫛歯部分は、上記基板に略平行な面内で、それぞれ９０度±２０度未満の範囲内の角度でジグザグ状に折れ曲がっていることを特徴とする請求項１０記載の表示素子。
【請求項１４】
上記データ信号線および走査信号線の少なくとも一方が、上記画素電極および対向電極の形状に沿って上記基板に略平行な面内で、それぞれ９０度±２０度未満の範囲内の角度でジグザグ状に折れ曲がっていることを特徴とする請求項１３記載の表示素子。
【請求項１５】
上記各画素において上記媒質に対し上記基板に略平行な外場を印加する外場印加手段を備え、
上記外場印加手段は、上記各画素において上記媒質に対して部分的に異なる方向に外場を印加することを特徴とする請求項１または５記載の表示素子。
【請求項１６】
上記各画素内に、互いに配向方向が異なる配向処理が施された領域を少なくとも２つ有していることを特徴とする請求項１または５記載の表示素子。
【請求項１７】
上記各領域における配向処理の配向方向は、互いに９０度±２０度の範囲内で異なっていることを特徴とする請求項１６記載の表示素子。
【請求項１８】
上記各領域における配向処理の配向方向は、互いに９０度±２０度未満の範囲内で異なっていることを特徴とする請求項１６記載の表示素子。
【請求項１９】
上記各画素内に、互いに配向方向が９０度±２０度の範囲内で異なる配向処理が施された領域を少なくとも２つ有していることを特徴とする請求項４または５記載の表示素子。
【請求項２０】
上記各画素内に、互いに配向方向が９０度±２０度未満の範囲内で異なる配向処理が施された領域を少なくとも２つ有していることを特徴とする請求項１０記載の表示素子。
【請求項２１】
上記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板は、光感応性の官能基を有する配向膜を備え、該配向膜に上記配向処理が施されていることを特徴とする請求項１５〜２０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項２２】
上記媒質は、外場無印加時に光学的等方性を示し、外場印加時に光学的異方性を示すことを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項２３】
上記媒質は、外場無印加時に光学的異方性を示し、外場印加時に光学的等方性を示すことを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項２４】
上記媒質は、外場印加時または外場無印加時に可視光波長未満のスケールでの配向秩序を有していることを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項２５】
上記媒質が、キュービック対称性を示す秩序構造を有することを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項２６】
上記媒質が、キュービック相またはスメクチックＤ相を示す分子からなることを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項２７】
上記媒質が、液晶マイクロエマルションからなることを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項２８】
上記媒質が、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、またはキュービック相を示すリオトロピック液晶からなることを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項２９】
上記媒質が、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、またはキュービック相を示す液晶微粒子分散系からなることを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項３０】
上記媒質が、デンドリマーからなることを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項３１】
上記媒質が、コレステリックブルー相を示す分子からなることを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項３２】
上記媒質が、スメクチックブルー相を示す分子からなることを特徴とする請求項１〜５、１０の何れか１項に記載の表示素子。
【請求項３３】
請求項１〜３２の何れか１項に記載の表示素子を備えてい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、高速応答性並びに広視野の表示性能を有する表示素子および表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子は、各種表示素子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、テレビやビデオ等の画像表示装置や、モニタ、ワープロ、パーソナルコンピュータ等のＯＡ（Office Automation）機器に広く用いられている。
【０００３】
液晶表示素子の液晶表示方式としては、従来、例えば、ネマチック液晶を用いたＴＮ（ツイステッドネマチック）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−ド等が知られている。
【０００４】
そのなかでも、従来、実用化されている液晶表示素子としては、例えば、ネマチック液晶を用いたＴＮ（ツイステッドネマチック）モ−ドの液晶表示素子が挙げられるが、該ＴＮモードを用いた液晶表示素子には、応答が遅い、視野角が狭い等の欠点があり、これら欠点は、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−ドの場合、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、電界印加による分子の回転を利用するこれら表示方式に対して、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、カー効果と呼ばれる二次の電気光学効果は、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がなされている。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等の材料が知られており、これら材料は、例えば、前記した光シャッターの他に、電力ケーブル等の高電界強度測定等に利用されている。
【００１０】
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、光偏光素子、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。
【００１１】
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、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。
【００１２】
このような状況の中、例えば、特許文献１、特許文献２、および非特許文献１においては、液晶性物質からなる媒質を一対の基板間に封入し、基板に平行または垂直な電界を印加してカー効果を誘起し、表示素子として適用することが提案されている。
【００１３】
このような表示素子においては、上記基板のそれぞれの外側に、互いの吸収軸が直交する偏光板を配置し、電界無印加時に媒質が光学的に等方であり黒表示を実現する一方、電界印加時には複屈折が発生し、これによる透過率変化をもたらすことにより、階調表示を行っている。このため、基板法線方向のコントラストは極めて高い値を実現することができる。
【特許文献１】特開２００１−２４９３６３号公報（２００１年９月１４日公開）
【特許文献２】特開平１１−１８３９３７号公報（１９９９年７月９日公開）
【非特許文献１】Shiro Matsumoto、外３名，「Fine droplets of liquid crystals in a transparent polymer and their response to an electric field」，Appl. Phys. Ｌｅｔｔ．，１９９６年，ｖｏｌ．６９，ｐ．１０４４−１０４６
【非特許文献２】Takashi Kato、外２名,「Fast and High-Contrast Electro-optical Switching of Liquid-Crystalline Physical Gels: Formation of Oriented Microphase-Separated Structures」，Adv. Funct. Mater.，２００３年４月，ｖｏｌ．１３．Ｎｏ．４，ｐ３１３−３１７
【非特許文献３】斉藤一弥、外1名,「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，２００１年，第５巻，第１号．ｐ.２０−２７
【非特許文献４】山本潤，「液晶マイクロエマルション」，液晶，２０００年，第４巻，第３号，ｐ.２４８−２５４
【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,２００２年１２月，Ｖｏｌ.５９，Ｎｏ.１２，ｐ.７５３−７５９
【非特許文献６】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，２００３年，第７巻，第３号，ｐ.２３８−２４５
【非特許文献８】D.Demus、外3名編，「Handbook of Liquid Crystals  Low Molecular Weight Liquid Crystal」，Wiley-VCH，１９９８年，ｖｏｌ．２Ｂ，ｐ．８８７−９００
【非特許文献９】D.Demus、外3名編，「Handbook of Liquid Crystals  Low Molecular Weight Liquid Crystal」，Wiley-VCH，１９９８年，ｖｏｌ．１，ｐ．４８４−４８５
【非特許文献１０】Eric Grelet、外３名，「Structural Investigations on Smectic Blue Phases」，PHYSICAL REVIEW LETTERS，The American Physical Society，２００１年４月２３日，ｖｏｌ．８６，Ｎｏ．１７，ｐ３７９１−３７９４
【非特許文献１１】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，２００２年，第６巻，第１号，ｐ.７２−８３
【非特許文献１２】山本凉一、外１名，「有機電気光学材料」，National Technical Report，１９７６年１２月，ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．６，ｐ.８２６−８３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、本願発明者等による詳細な検討によれば、上記従来の構成を有する表示素子を斜めから見た場合、青色または黄色に着色する方位が存在し、このような方位においては表示品位が大幅に低下することが確認された。これは、上記表示素子による視野角が狭いことを意味し、例えば、上記表示素子を用いたテレビやパソコンモニタとしての実用性の点で問題となる。
【００１５】
なお、上記特許文献１には、視野角特性を向上させるために「く」の字状の電極を用いることが記載されている。しかしながら、本願発明者による検討によれば、上記特許文献１に記載の構成においては透過率の減少が見られ、さらには視野角特性の向上も殆ど無いことが判った。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、斜め視角の色付き現象を補償することで、視野角特性を従来よりも向上させることができる表示素子および表示装置を提供することにある。また、本発明のさらなる目的は、透過率の低下を抑えるとともに斜め視角の色付き現象を補償することで、透過率を損なうことなく視野角特性を大きく向上させた表示素子および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明にかかる表示素子は、上記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、該一対の基板間に挟持され、外場（好適には電界）の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質とを備えた表示素子であって、各画素に、外場印加時または外場無印加時（つまり、例えば電界印加時または電界無印加時）における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在することを特徴としている。
【００１８】
本発明において、外場（電界）の印加により光学的異方性の程度が変化するとは、外場の印加に伴って光学的異方性の大きさが変化すること、より具体的には、外場の印加に伴って屈折率楕円体の形状が変化することを示す。すなわち、本発明の表示素子では、外場無印加時と外場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ことができる。
【００１９】
すなわち、物質中の屈折率は、一般には等方的ではなく、方向によって異なっており、この屈折率の異方性、つまり、上記物質の光学的異方性は、通常、屈折率楕円体にて示される。一般に、任意の方向に進行する光に対しては原点を通り、光波の進行方向に垂直な面が、屈折率楕円体の切り口と考えられ、この楕円の主軸方向が光波の偏光の成分方向であり、主軸の長さの半分がその方向の屈折率に相当する。よって、このような屈折率楕円体にて光学的異方性を捉えれば、従来の液晶表示装置においては、外場印加時と外場無印加時（なお、従来の液晶表示装置の駆動方式で言えば電界印加時と電界無印加時）とで、液晶分子の屈折率楕円体の形状（屈折率楕円体の切り口の形状）は楕円形のまま変化せず、その長軸方向の向きが変化（回転）することで異なる表示形態を実現していたのに対し、本発明では、外場無印加時と外場印加時とにおける、上記媒質を構成する分子の屈折率楕円体の形状（屈折率楕円体の切り口の形状）の変化を利用することで、異なる表示状態を実現するようになっている。
【００２０】
このように、従来の液晶表示素子は、電界印加に伴う液晶分子の回転による配向方向の変化のみを利用して表示を行うものであり、液晶分子が一定方向に整列した状態で、揃って回転するため、液晶固有の粘度が応答速度に大きく影響していた。これに対して、本発明によれば、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。したがって、本発明によれば、従来の液晶表示素子のように、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いので、高速応答を実現することができる。また、本発明の表示素子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利用することもできるという効果を奏する。
【００２１】
また、従来の液晶表示素子では、駆動温度範囲が液晶相の相転移点近傍の温度に制限され、極めて高精度な温度制御が必要であるという問題があった。これに対して、本発明によれば、上記媒質を、外場印加によって光学的異方性の程度が変化する状態となる温度に保つだけでよいので、温度制御を容易にすることができるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明によれば、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することができる。
【００２３】
そして、本発明によれば、各画素に、外場印加時または外場無印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在することで、例えば、極角±６０度の範囲内での表示の色変化を抑制することができるので、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、視野角特性を従来よりも向上させることができるという効果を併せて奏する。
【００２４】
なお、上記外場として電界を用いることで、上記表示素子の設計並びに駆動制御を容易に行うことができる。但し、上記媒質の光学的異方性の程度を変化させる手段としては、電界の印加にのみ限定されるものではなく、例えば、電界を印加する代わりに、磁場や光等の、他の外場を印加してもよい。
【００２５】
また、上記表示素子は、上記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板における上記媒質との対向面とは反対側に配置された偏光板を備え、上記各ドメインにおける外場印加時または外場無印加時における上記光学的異方性の方向と、上記偏光板の吸収軸とがなす角度は、４５度±１０度の範囲内であることが好ましく、４５度±１０度未満の範囲内であることがより好ましい。
【００２６】
つまり、上記各ドメインにおける外場印加時または外場無印加時における光学的異方性の方向は、上記偏光板の吸収軸とがなす角度が４５度のとき、最大透過率を与える。したがって、上記各ドメインにおける外場印加時または外場無印加時における光学的異方性の方向は、上記偏光板の吸収軸とがなす角度が４５度であることが最も望ましいが、上記角度が４５度のときの透過率を１００％とすれば、ほぼ９０％以上であれば人間の目には最大輝度を有していると感じられることから、上記角度は、３５度≦θ≦５５度の範囲内であれば、人間の目には、ほぼ最大輝度もしくは最大輝度に近い輝度を有していると感じられる。そして、この場合、特に、上記角度が３５度＜θ＜５５度の範囲内であれば、人間の目には、最大輝度を有していると感じられる。
【００２７】
したがって、上記の構成によれば、透過率を損なうことなく、視野角特性を大きく向上させることができるという効果を奏する。
【００２８】
また、上記少なくとも２つのドメインにおける外場印加時または外場無印加時における上記光学的異方性の方向（ドメイン方向）は、互いに、９０度±２０度の範囲内の角度をなすことが好ましく、９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすことがより好ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、透過率の低下を抑えるとともに、例えば、極角±６０度の範囲内での視野角特性を大きく向上させることができるという効果を奏する。
【００３０】
特に、上記各ドメインにおける外場印加時または外場無印加時における上記光学的異方性の方向と、上記偏光板の吸収軸とがなす角度が４５度±１０度の範囲内、好適には４５度±１０度未満の範囲内であり、かつ、各ドメインにおける光学的異方性の方向が、互いに、９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすことで、例えば、極角±６０度の範囲内での表示の色変化を十分に抑制し、斜め視角の色付き現象を確実に補償することができると共に、ほぼ最大輝度が維持された明るい表示を行うことができるので、透過率の低下を感じさせることなく、視野角特性がより一層大きく向上された表示素子を提供することができるという効果を奏する。
【００３１】
上記したように、上記表示素子において、上記各ドメインにおいて光学的異方性を発生させる手段としては、例えば電界、磁場、光等が挙げられるが、そのなかでも、電界が、上記表示素子の設計および駆動制御が容易であることから好ましい。
【００３２】
したがって、上記表示素子は、上記各画素において上記媒質に対し上記基板に略平行な外場を印加する外場印加手段を備え、上記外場印加手段は、上記各画素において上記媒質に対して部分的に異なる方向に外場を印加するものであってもよく、上記外場印加手段としては、例えば電界印加手段や磁場印加手段等が挙げられるが、そのなかでも、電界印加手段であることが好ましい。
【００３３】
また、電界は、上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインを形成する（ドメイン分割する）手段としても用いられる。
【００３４】
よって、上記表示素子は、上記基板に略平行な電界を上記媒質に印加する少なくとも２つの電極対からなる電極対群を各画素内に有し、互いに隣接する各電極対は、互いに、９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内の角度をなす電界を上記媒質に印加することが好ましい。
【００３５】
さらに、上記電極対は、それぞれ櫛形状の一対の電極からなり、櫛歯部分が互いに噛み合う方向に対向して設けられていると共に、上記電極対群は、各電極対の櫛歯部分が、隣接する他の電極対における櫛歯部分とは、９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすように配置されていることが好ましい。
【００３６】
また、上記表示素子は、マトリクス状に配置された複数の画素の各列および各行にデータ信号線と走査信号線とがそれぞれ設けられていると共に、各画素内に、上記基板に略平行な電界を上記媒質に印加する櫛形状の画素電極と対向電極とを備え、上記櫛形状の画素電極および対向電極の櫛歯部分は、上記基板に略平行な面内で、それぞれ、９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内の角度でジグザグ状に折れ曲がっていることが好ましい。
【００３７】
上記の各構成によれば、各ドメインの電界印加時または電界無印加時における光学的異方性の方向を、容易に互いに９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内で異ならせることができるので、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、透過率を損なうことなく、視野角特性を大きく向上させることができるという効果を奏する。
【００３８】
さらに、上記表示素子は、上記データ信号線および走査信号線の少なくとも一方が、上記画素電極および対向電極の形状に沿って上記基板に略平行な面内で、それぞれ、９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内の角度でジグザグ状に折れ曲がっていることが好ましい。
【００３９】
上記データ信号線および走査信号線の少なくとも一方が、上記画素電極および対向電極の形状に沿って上記基板に略平行な面内で、それぞれ、９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の角度でジグザグ状に折れ曲がっていることで、前記したように上記櫛形状の画素電極および対向電極の櫛歯部分をジグザグ状に形成することで上記櫛形状の画素電極および対向電極の櫛歯部分と上記データ信号線および走査信号線との間に生じる非表示領域を大幅に減少させることができ、表示領域を大きくすることができるという効果を奏する。
【００４０】
また、上記表示素子において、上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインを形成する（ドメイン分割する）手段としては、上記基板表面の配向処理が挙げられる。
【００４１】
したがって、上記表示素子は、上記各画素内に、互いに配向方向が異なる配向処理が施された領域を少なくとも２つ有している構成であってもよい。
【００４２】
上記各領域における配向処理の配向方向は、互いに９０度±２０度の範囲内で異なっていることが好ましく、互いに９０度±２０度未満の範囲内で異なっていることがより好ましい。
【００４３】
また、上記表示素子は、各ドメインにおける電界印加時における上記光学的異方性の方向と、上記偏光板の吸収軸とがなす角度が、４５度±１０度の範囲内、好適には４５度±１０度未満の範囲内であり、かつ、上記各画素内に、互いに配向方向が９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内で異なる配向処理が施された領域を少なくとも２つ有し、各ドメインの電界印加時または電界無印加時における光学的異方性の方向が、互いに、９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすことが好ましい。
【００４４】
さらに、上記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板は、光感応性の官能基を有する配向膜を備え、該配向膜に上記配向処理が施されていることが好ましい。
【００４５】
上記の各構成によれば、各ドメインの外場印加時または外場無印加時における光学的異方性の方向を、容易に互いに９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内で異ならせることができるので、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、透過率を損なうことなく、視野角特性を大きく向上させることができるという効果を奏する。
【００４６】
また、上記媒質は、外場無印加時に光学的等方性を示し、外場印加時に光学的異方性を示すものであってもよい。この場合、屈折率楕円体の形状は、外場無印加時には球状であり、外場、つまり例えば電界を印加することによって楕円に変化する。また、上記媒質は、外場無印加時に光学的異方性を示し、外場印加時に光学的等方性を示すものであってもよい。この場合、屈折率楕円体の形状は、外場無印加時には楕円であり、外場、例えば電界を印加することによって球状に変化する。また、上記媒質は、外場無印加時に光学的異方性を示し、外場を印加することによって光学的異方性が発現している状態においてその光学的異方性の程度が変化するものであってもよい。この場合、屈折率楕円体の形状は、外場印加前後で、楕円の長軸と短軸との割合が変化する（なお、上記楕円としては、ほぼ球状であってもよい）。
【００４７】
上記何れの構成においても、外場の印加により、外場無印加時と外場印加時とで上記媒質の屈折率楕円体の形状を変化させることができ、光学的異方性の方向は一定のまま、光学的異方性（配向秩序度、屈折率）の程度を変化させることによって表示を行うことができる。よって、上記の何れの構成においても、外場無印加時と外場印加時とで表示状態が異なり、駆動温度範囲が広く、広視野角特性および高速応答特性を有する表示素子を実現することができるという効果を奏する。
【００４８】
また、上記媒質は、外場印加時または外場無印加時に可視光波長未満のスケールでの配向秩序を有していることが好ましい。つまり、上記媒質は、可視光波長未満のスケールでは、液体的な等方相ではなく、秩序（秩序構造、配向秩序）を有していることが好ましい。この秩序構造が可視光波長未満であれば、光学的には等方性を示す。従って、外場印加時または外場無印加時に配向秩序が可視光波長未満となる媒質を用いることにより、外場無印加時と外場印加時とにおける表示状態を確実に異ならせることができるという効果を奏する。
【００４９】
また、上記媒質は、キュービック対称性を示す秩序構造を有するものであってもよい。
【００５０】
また、上記媒質は、キュービック相またはスメクチックＤ相を示す分子からなるものであってもよい。
【００５１】
また、上記媒質は、液晶マイクロエマルションからなるものであってもよい。
【００５２】
また、上記媒質は、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、またはキュービック相を示すリオトロピック液晶からなるものであってもよい。
【００５３】
また、上記媒質は、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、またはキュービック相を示す液晶微粒子分散系からなるものであってもよい。
【００５４】
また、上記媒質は、デンドリマーからなるものであってもよい。
【００５５】
また、上記媒質は、コレステリックブルー相を示す分子からなるものであってもよい。
【００５６】
また、上記媒質は、スメクチックブルー相を示す分子からなるものであってもよい。
【００５７】
上記した物質は何れも外場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。従って、上記した物質は何れも上記媒質として用いることができる。
【００５８】
また、本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、上記の何れかの構成を有する本発明にかかる表示素子を備えていることを特徴としている。
【００５９】
したがって、本発明によれば、駆動温度範囲が広く、広視野角特性および高速応答特性を備え、しかも、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、従来よりも視野角特性が向上された表示装置を提供することができるという効果を奏する。該表示装置は、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として好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００６０】
本発明にかかる表示素子は、以上のように、外場の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質を用いて表示を行う表示素子であり、各画素に、外場印加時または外場無印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在することで、駆動温度範囲が広く、広視野角特性および高速応答特性を備え、しかも、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、従来よりも視野角特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００６１】
なお、上記外場としては、電界が特に好ましい。したがって、本発明にかかる表示素子は、電界の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質を用いて表示を行う表示素子であり、各画素に、電界印加時または電界無印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在することが好ましい。
【００６２】
また、本発明にかかる表示装置は、以上のように、本発明にかかる上記表示素子を備えていることで、駆動温度範囲が広く、広視野角特性および高速応答特性を備え、しかも、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、従来よりも視野角特性を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１〜図１２および図１８〜図２５に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００６４】
図１は、本実施の形態にかかる表示素子における各ドメインの電界印加方向と偏光板吸収軸方向との関係を説明する図である。図２（ａ）は、電界無印加状態（ＯＦＦ状態）における本実施の形態にかかる表示素子の要部の概略構成を模式的に示す断面図であり、図２（ｂ）は電界印加状態（ＯＮ状態）における本実施の形態にかかる表示素子の要部の概略構成を模式的に示す断面図である。また、図２３は、本実施の形態にかかる表示素子を用いる表示装置の要部の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる表示素子は、駆動回路とともに表示装置に配されて用いられる。
【００６５】
図２３に示すように、本実施の形態にかかる表示装置６０は、画素７１…がマトリクス状に配された表示素子７０と、駆動回路としてのソースドライバ６１およびゲートドライバ６２と、電源回路６３等とを備えている。
【００６６】
また、上記表示素子７０には、複数のデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｖ（ｖは２以上の任意の整数を示す）と、各データ信号線ＳＬ１〜ＳＬｖにそれぞれ交差する複数の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｗ（ｗは２以上の任意の整数を示す）とが設けられ、これらデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｖおよび走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｗの組み合わせ毎に、上記画素７１…が設けられている。
【００６７】
上記電源回路６３は、上記ソースドライバ６１およびゲートドライバ６２に、上記表示素子７０にて表示を行うための電圧を供給し、これにより、上記ソースドライバ６１は、上記表示素子７０のデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｖを駆動し、ゲートドライバ６２は、表示素子７０の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｗを駆動する。
【００６８】
上記各画素７１には、図示しないスイッチング素子が設けられている。該スイッチング素子としては、例えばＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）あるいはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等が用いられ、上記スイッチング素子のゲート電極が走査信号線ＧＬｗに、ソース電極がデータ信号線ＳＬｖに、さらに、ドレイン電極が、図示しない画素電極に接続されている。これにより、上記各画素７１において、走査信号線ＧＬｕ（ｕは１以上の任意の整数を示す）が選択されると、スイッチング素子が導通し、図示しないコントローラ（表示用制御部、表示用制御装置）から入力される表示データ信号に基づいて決定される信号電圧が、ソースドライバ６１によりデータ信号線ＳＬｕ（ｕは１以上の任意の整数を示す）を介して表示素子７０に印加される。表示素子７０は上記走査信号線ＧＬｕの選択期間が終了してスイッチング素子が遮断されている間、理想的には、遮断時の電圧を保持し続ける。
【００６９】
本実施の形態において、上記表示素子７０は、電界（電圧）印加時または電界（電圧）無印加時に光学的等方性（巨視的、具体的には、可視光波長領域、つまり、可視光の波長スケール、もしくは、それよりも大きなスケールで見て等方であればよい）を示す媒質（液晶性媒質（液晶材料）、誘電性物質）を用いて表示を行うようになっている。
【００７０】
本実施の形態にかかる表示素子７０の構成の一例について、以下に詳細に説明する。
【００７１】
図２（ａ）・（ｂ）に示すように、本実施の形態にかかる表示素子７０は、媒質保持手段（光学変調層保持手段）として、互いに対向して配置された一対の基板１・２を備え、これら一対の基板１・２間に、光学変調層として、電界の印加により光学変調する媒質（以下、媒質Ａと記す）からなる媒質層３が挟持されていると共に、これら一対の基板１・２の外側、つまり、これら両基板１・２の対向面とは反対側の面に、偏光板６・７がそれぞれ設けられている構成を有している。
【００７２】
上記一対の基板１・２のうち、少なくとも一方の基板は透光性を有する、例えばガラス基板等の透明な基板からなり、これら一対の基板１・２のうち、一方の基板１における他方の基板２との対向面には、図２（ｂ）に示すように上記基板１に略平行な電界（横向きの電界）を上記媒質層３に印加するための電界印加手段（電界印加部材）である櫛形状の櫛形電極４・５が、図１に示すようにこれら櫛形電極４・５の櫛歯部分４ａ・５ａ（櫛歯電極）が互いに噛み合う方向に対向配置されている。
【００７３】
上記櫛形電極４・５は、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明電極材料等の電極材料からなり、本実施の形態では、例えば線幅５μｍ、電極間距離（電極間隔）５μｍ、厚み０．３μｍに設定されている。但し、上記電極材料並びに線幅および電極間距離、および厚みは単なる一例であり、これに限定されるものではない。
【００７４】
上記表示素子７０は、例えば、上記櫛形電極４・５が設けられた基板１と、基板２とを、図示しないシール剤により、必要に応じて、例えば図示しないプラスチックビーズやガラスファイバースペーサ等のスペーサを介して貼り合わせ、その空隙に、前記媒質Ａを封入することにより形成される。
【００７５】
本実施の形態に用いられる上記媒質Ａは、電界を印加することにより、光学的異方性の程度が変化する媒質である。物質中に外部から電界Ｅｊを加えると、電気変位Ｄｉｊ＝εｉｊ・Ｅｊを生じるが、そのとき、誘電率（εｉｊ）にもわずかな変化が見られる。光の周波数では屈折率（ｎ）の自乗は誘電率と等価であるから、上記媒質Ａは、電界の印加により、屈折率が変化する物質と言うこともできる。なお、上記媒質Ａは、液体、気体、固体の何れであっても構わない。
【００７６】
このように、本実施の形態にかかる表示素子７０は、電界の印加により物質の光学的異方性の程度が変化する現象、例えば、物質の屈折率が外部電界によって変化する現象（電気光学効果）を利用して表示を行うものであり、電界印加により分子（分子の配向方向）が一定方向に整列した状態で、揃って回転することを利用した従来の液晶表示素子とは異なり、光学的異方性の方向は殆ど変化せず、その光学的異方性の程度の変化（主に、電子分極や配向分極）により表示を行うようになっている。
【００７７】
なお、従来の液晶表示素子は、このように、電界印加に伴う液晶分子の回転による配向方向の変化のみを利用して表示を行うものであり、液晶分子が一定方向に整列した状態で、揃って回転するため、液晶固有の粘度が応答速度に大きく影響していた。これに対して、本実施の形態にかかる表示素子７０は、上記したように、媒質Ａ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。したがって、本実施の形態にかかる表示素子７０によれば、従来の液晶表示素子のように、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いので、高速応答を実現することができる。また、本実施の形態にかかる表示素子７０は、上記した表示方式を利用することから、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利用することもできる。
【００７８】
また、従来の液晶表示素子では、駆動温度範囲が液晶相の相転移点近傍の温度に制限され、極めて高精度な温度制御が必要であるという問題があった。これに対して、本実施の形態にかかる表示素子７０によれば、上記媒質Ａを、電界印加によって光学的異方性の程度が変化する状態となる温度に保つだけでよいので、温度制御を容易にすることができる。
【００７９】
また、本実施の形態にかかる表示素子７０によれば、媒質Ａ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することができる。
【００８０】
本実施の形態において用いられる上記媒質Ａとしては、ポッケルス効果またはカー効果を示す物質等、電界無印加時に光学的には等方（巨視的に見て等方であればよい）であり、電界印加により光学的異方性が発現する物質であってもよく、電界無印加時に光学的異方性を有し、電界印加により該光学的異方性が消失し、光学的に等方性（巨視的に見て等方であればよい）を示す物質であってもよい。また、上記媒質Ａは、電界無印加時に光学的異方性を示し、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ってもよい。典型的には、電界無印加時には光学的に等方（巨視的に見て等方であればよい）であり、電界印加により光学変調（特に電界印加により複屈折が上昇することが望ましい）を発現する媒質である。
【００８１】
ポッケルス効果、カー効果（それ自身は、等方相状態で観察される）は、それぞれ、電界の一次または二次に比例する電気光学効果であり、電界無印加状態では、等方相であるため光学的に等方的であるが、電界印加状態では、電界が印加されている領域において、電界方向に化合物の分子の長軸方向が配向し、複屈折が発現することにより透過率を変調することができる。例えば、カー効果を示す物質を用いた表示方式の場合、電界を印加して１つの分子内での電子の偏りを制御することにより、ランダムに配列した個々の分子が各々別個に回転して向きを変えることから、応答速度が非常に速く、また、分子が無秩序に配列していることから、視角制限がないという利点がある。なお、上記媒質Ａのうち、大まかに見て電界の一次または二次に比例しているものは、ポッケルス効果またはカー効果を示す物質として扱うことができる。
【００８２】
ポッケルス効果を示す物質としては、例えば、ヘキサミン等の有機固体材料等が挙げられるが、特に限定されるものではない。上記媒質Ａとしては、ポッケルス効果を示す各種有機材料、無機材料を用いることができる。
【００８３】
また、カー効果を示す物質としては、例えば、ＰＬＺＴ（ジルコン酸鉛とチタン酸鉛との固溶体にランタンを添加した金属酸化物）や、下記構造式（１）〜（４）
【００８４】
【化１】
2005208609.tif 000003
【００８５】
で示される液晶性物質等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００８６】
カー効果は、入射光に対して透明な媒質中で観測される。このため、カー効果を示す物質は、透明媒質として用いられる。通常、液晶性物質は、温度上昇に伴って、短距離秩序を持った液晶相から、分子レベルでランダムな配向を有する等方相に移行する。つまり、液晶性物質のカー効果は、ネマチック相ではなく、液晶相−等方相転移温度以上の等方相状態の液体に見られる現象であり、上記液晶性物質は、透明な誘電性液体として使用される。
【００８７】
液晶性物質等の誘電性液体は、加熱による使用環境温度（加熱温度）が高いほど、等方相状態となる。よって、上記媒質として液晶性物質等の誘電性液体を使用する場合には、該誘電性液体を透明、すなわち可視光に対して透明な液体状態で使用するために、例えば、（１）媒質層３の周辺に、図示しないヒータ等の加熱手段を設け、該加熱手段により上記誘電性液体をその透明点以上に加熱して用いてもよいし、（２）バックライトからの熱輻射や、バックライトおよび／または周辺駆動回路からの熱伝導（この場合、上記バックライトや周辺駆動回路が加熱手段として機能する）等により、上記誘電性液体をその透明点以上に加熱して用いてもよい。また、（３）上記基板１・２の少なくとも一方に、ヒータとしてシート状ヒータ（加熱手段）を貼合し、所定の温度に加熱して用いてもよい。さらに、上記誘電性液体を透明状態で用いるために、透明点が、上記表示素子７０の使用温度範囲下限よりも低い材料を用いてもよい。
【００８８】
上記媒質Ａは、液晶性物質を含んでいることが望ましく、上記媒質Ａとして液晶性物質を使用する場合には、該液晶性物質は、巨視的には等方相を示す透明な液体であるが、微視的には一定の方向に配列した短距離秩序を有する分子集団であるクラスタを含んでいることが望ましい。なお、上記液晶性物質は可視光に対して透明な状態で使用されることから、上記クラスタも、可視光に対して透明（光学的に等方）な状態で用いられる。
【００８９】
このために、上記表示素子７０は、上述したように、ヒータ等の加熱手段を用いて温度制御を行ってもよいし、前記特許文献２に記載されているように、媒質層３を、高分子材料等を用いて小区域に分割して用いてもよく、上記液晶性物質の直径を例えば０．１μｍ以下とする等、上記液晶性物質を、可視光波長よりも小さな径を有する微小ドロップレットとし、光の散乱を抑制することにより透明状態とするか、あるいは、使用環境温度（室温）にて透明な等方相を示す液晶性化合物を使用する等してもよい。上記液晶性物質の直径、さらにはクラスタの径（長径）が０．１μｍ以下、つまり、可視光波長（入射光波長）よりも小さい場合の光の散乱は無視することができる。このため、例えば上記クラスタの径が０．１μｍ以下であれば、上記クラスタもまた可視光に対して透明である。
【００９０】
なお、上記媒質Ａは、上述したようにポッケルス効果またはカー効果を示す物質に限定されない。このため、上記媒質Ａは、分子の配列が、可視光波長未満（例えばナノスケール）のスケールのキュービック対称性を有する秩序構造を有し、光学的には等方的に見えるキュービック相（非特許文献３・６〜８参照）を有していてもよい。キュービック相は上記媒質Ａとして使用することができる液晶性物質の液晶相の一つであり、キュービック相を示す液晶性物質としては、例えば、下記構造式（５）
【００９１】
【化２】
2005208609.tif 000004
【００９２】
で示されるＢＡＢＨ８等が挙げられる。このような液晶性物質に電界を印加すれば、微細構造に歪みが与えられ、光学変調を誘起させることが可能となる。
【００９３】
ＢＡＢＨ８は、１３６．７℃以上、１６１℃以下の温度範囲では、格子定数が約６ｎｍと光学波長より１桁以上も小さく、可視光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（立方晶相）を示す。このように、ＢＡＢＨ８は、上記温度範囲において、可視光波長未満のスケールの秩序構造を有し、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）を示すことで、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。
【００９４】
一方、上記ＢＡＢＨ８の温度を、例えば前記した加熱手段等を用いて１３６．７℃以上、１６１℃以下に制御しながら、櫛形電極４・５間に電界（電圧）を印加すると、キュービック対称性を有する構造（秩序構造）に歪みが生じる。すなわち、上記ＢＡＢＨ８は、上記の温度範囲において、電界無印加状態では等方的であり、電界（電圧）印加により光学的異方性が発現する。
【００９５】
これにより、上記媒質層３において複屈折が発生するので、上記表示素子７０は、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（電圧）印加によって変化する。また、櫛形電極４・５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、１３６．７℃以上、１６１℃以下の温度範囲、すなわち、約２０Ｋという広い温度範囲において安定した曲線となる。このため、上記ＢＡＢＨ８を上記媒質Ａとして使用した場合、温度制御を極めて容易に行うことができる。すなわち、上記ＢＡＢＨ８からなる媒質層３は、熱的に安定な相であるため、急激な温度依存性が発現せず、温度制御が極めて容易である。
【００９６】
また、上記媒質Ａとしては、液晶分子が可視光波長未満のサイズで放射状に配向した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実現することも可能であり、その手法としては非特許文献４に記載の液晶マイクロエマルションや、非特許文献５に記載の液晶・微粒子分散系（溶媒（液晶）中に微粒子を混在させた混合系、以下、単に液晶微粒子分散系と記す）の手法を応用することも可能である。これらに電界を印加すれば、放射状配向の集合体に歪みが与えられ、光学変調を誘起させることが可能である。
【００９７】
なお、これら液晶性物質は、何れも、単体で液晶性を示すものであってもよいし、複数の物質が混合されることにより液晶性を示すものであってもよいし、これらの物質に他の非液晶性物質が混入されていてもよい。さらには、前記非特許文献１に記載されているような高分子・液晶分散系の物質を適用することもできる。また、非特許文献２に記載されているようなゲル化剤を添加してもよい。
【００９８】
また、上記媒質Ａとしては、有極性分子を含有することが望ましく、例えばニトロベンゼン等が媒質Ａとして好適である。なお、ニトロベンゼンもカー効果を示す媒質の一種である。
【００９９】
以下に、上記媒質Ａとして用いることができる物質もしくは該物質の形態の一例を示すが、本発明は以下の例示にのみ限定されるものではない。
【０１００】
〔スメクチックＤ相（ＳｍＤ）〕
スメクチックＤ相（ＳｍＤ）は、上記媒質Ａとして使用することができる液晶性物質の液晶相の一つであり、三次元格子構造を有し、その格子定数が可視光波長未満である。このため、スメクチックＤ相は、光学的には等方性を示す。
【０１０１】
スメクチックＤ相を示す液晶性物質としては、例えば、前記非特許文献３もしくは非特許文献８に記載の下記一般式（６）・（７）
【０１０２】
【化３】
2005208609.tif 000005
【０１０３】
で表されるＡＮＢＣ１６等が挙げられる。なお、上記一般式（６）・（７）において、ｍは任意の整数、具体的には、一般式（６）においてはｍ＝１６、一般式（７）においてはｍ＝１５を示し、Ｘは−ＮＯ２基を示す。
【０１０４】
上記ＡＮＢＣ１６は、１７１．０℃〜１９７．２℃の温度範囲において、スメクチックＤ相が発現する。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、その格子定数は、数十ｎｍ以下であり、可視光波長未満である。すなわち、スメクチックＤ相は、キュービック対称性を有しており、可視光波長未満の配向秩序（秩序構造）を有している。なお、本実施形態に示したＡＮＢＣ１６の格子定数は約６ｎｍである。このため、スメクチックＤ相は、光学的には等方性を示す。しかしながら、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に電界を印加すれば、ＡＮＢＣ１６の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くため、格子構造に歪が生じる。すなわち、ＡＮＢＣ１６に光学的異方性が発現する。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、本実施の形態にかかる表示素子７０の媒質Ａとして適用することができる。
【０１０５】
〔液晶マイクロエマルション〕
液晶マイクロエマルションとは、前記非特許文献４において提案された、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。
【０１０６】
液晶マイクロエマルションの具体例としては、例えば、前記非特許文献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であるペンチルシアノビフェニル（５ＣＢ）と、逆ミセル相を示すリオトロピック（ライオトロピック）液晶であるジドデシルアンモニウムブロマイド（ＤＤＡＢ）の水溶液との混合系がある。この混合系は、図７および図８に示すような模式図で表される構造を有している。
【０１０７】
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の波長より一桁程度小さい。すなわち、上記の混合系（液晶マイクロエマルション）は可視光波長未満の配向秩序（秩序構造）を有する。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、この混合系は、光学的には等方性を示す。
【０１０８】
そして、こ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、光学的異方性が発現する。なお、上記の混合系に限らず、電界無印加時には光学的に等方性を示し、電界印加によって光学的異方性が発現する液晶マイクロエマルションであれば、本実施の形態にかかる表示素子７０の媒質Ａとして適用することができる。
【０１０９】
〔リオトロピック液晶〕
リオトロピック（ライオトロピック）液晶とは、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。本実施の形態においては、上記リオトロピック液晶として、特定の相を有するリオトロピック液晶を適用することができる。ここで、上記特定の相とは、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相であり、例えば、電界無印加時に光学的に等方性を示す相である。このような特定の相としては、例えば、非特許文献１１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９に、リオトロピック液晶相の分類図を示す。
【０１１０】
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等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。
【０１１１】
例えば、球状ミセルは、分子が空間的全方位にパッキング（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、可視光波長未満であるため、光学的異方性を示さず、等方的に見える。すなわち、球状ミセルは、可視光波長未満の秩序構造（配向秩序）を有する。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光学的異方性を発現する。よって、球状ミセル相を有するリオトロピック液晶もまた、本実施の形態にかかる表示素子７０の媒質Ａとして適用することができる。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、棒状ミセル相等を媒質Ａとして使用しても、同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
また、濃度、温度、界面活性剤の条件によっては、親水基と疎水基と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、逆ミセル相を媒質Ａとして適用することにより、ミセル相を用いた場合と同等の効果を奏する。なお、前述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）を有するリオトロピック液晶の一例である。
【０１１３】
また、非イオン性界面活性剤であるペンタエチレングリコール−ドデシルエーテルの水溶液には、図９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、可視光波長未満の秩序（配向秩序、秩序構造）を有しているので透明な物質である。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（電圧）を印加すると、配向秩序（秩序構造）が変化して光学的異方性が発現する。したがって、スポンジ相やキュービック相を有するリオトロピック液晶もまた、本実施の形態にかかる表示素子７０の媒質Ａとして適用することができる。
【０１１４】
〔液晶微粒子分散系〕
また、媒質Ａ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、液晶微粒子分散系であってもよい。上記液晶微粒子分散系ではスポンジ相が発現するが、本実施の形態において用いられる媒質Ａとしては、前述したミセル相、キュービック相、逆ミセル相等を発現する液晶微粒子分散系、つまり、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相を示す液晶微粒子分散系であってもよい。なお、上記ラテックス粒子に代えて前記ＤＤＡＢを使用することによって、前述した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。
【０１１５】
〔デンドリマー〕
デンドリマーとは、モノマー単位毎に枝分かれのある三次元状の高分岐ポリマーである。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、可視光波長未満の秩序（秩序構造、配向秩序）を有しているので透明な物質であり、電界（電圧）印加によって配向秩序が変化して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）。したがって、デンドリマーもまた、本実施の形態にかかる表示素子７０の媒質Ａとして適用することができる。また、前述した液晶マイクロエマルションにおいてＤＤＡＢに代えて上記デンドリマーを使用することにより、前述した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ができる。このようにして得られた媒質もまた、上記媒質Ａとして適用することができる。
【０１１６】
〔コレステリックブルー相〕
コレステリックブルー相は、螺旋軸が３次元的に周期構造を形成しており、その構造は、高い対称性を有していることが知られている（例えば、前記非特許文献６・７参照）。コレステリックブルー相は、可視光波長未満の秩序（秩序構造、配向秩序）有しているのでほぼ透明な物質であり、電界印加によって配向秩序の程度が変化して光学的異方性が発現する。すなわち、コレステリックブルー相は、光学的に概ね等方性を示し、電界印加によって液晶分子が電界方向に向くために格子が歪み、光学的異方性を発現する（光学的異方性の程度が変化する）。
【０１１７】
なお、コレステリックブルー相を示す物質としては、例えば、「ＪＣ１０４１」（商品名、チッソ社製混合液晶）を４８．２ｍｏｌ％、「５ＣＢ」（４−シアノ−４’−ペンチルビフェニル、ネマチック液晶）を４７．４ｍｏｌ％、「ＺＬＩ−４５７２」（商品名、メルク社製カイラルドーパント）を４．４ｍｏｌ％の割合で混合してなる組成物が知られている。該組成物は、３３０．７Ｋから３３１．８Ｋの温度範囲で、コレステリックブルー相を示す。
【０１１８】
〔スメクチックブルー相〕
スメクチックブルー（ＢＰＳｍ）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（例えば、前記非特許文献７・１０等参照）、可視光波長未満の秩序（秩序構造、配向秩序）を有しているのでほぼ透明な物質であり、電界印加によって配向秩序の程度が変化して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、スメクチックブルー相は、光学的に概ね等方性を示し、電界印加によって液晶分子が電界方向に向くために格子が歪み、光学的異方性を発現する。
【０１１９】
なお、スメクチックブルー相を示す物質としては、例えば、上記非特許文献１０に記載されているＦＨ／ＦＨ／ＨＨ−１４ＢＴＭＨＣ等が挙げられる。該物質は、７４．４℃〜７３．２℃でＢＰＳｍ３相、７３．２℃〜７２．３℃でＢＰＳｍ２相、７２．３℃〜７２．１℃でＢＰＳｍ１相を示す。ＢＰＳｍ相は、前記非特許文献７に示すように、高い対称性の構造を有するため、概ね光学的等方性が示される。また、物質ＦＨ／ＦＨ／ＨＨ−１４ＢＴＭＨＣに電界を印加すると、液晶分子が電界方向に向くことにより格子が歪み、同物質は光学的異方性を発現する。よって、同物質は、本実施の形態にかかる表示素子７０の媒質Ａとして使用することができる。
【０１２０】
以上のように、本実施の形態にかかる表示素子７０において媒質Ａとして使用することができる物質は、電界の印加により光学的異方性（屈折率、配向秩序度）が変化するものでありさえすれば、ポッケルス効果またはカー効果を示す物質であってもよく、キュービック相、スメクチックＤ相、コレステリックブルー相、スメクチックブルー相の何れかを示す分子からなるものであってもよく、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、キュービック相の何れかを示すリオトロピック液晶もしくは液晶微粒子分散系であってもよい。また、上記媒質Ａは、液晶マイクロエマルションやデンドリマー（デンドリマー分子）、両親媒性分子、コポリマー、もしくは、上記以外の有極性分子等であってもよい。
【０１２１】
また、上記媒質Ａは、液晶性物質に限らず、電界印加時または電界無印加時に可視光波長未満の秩序構造（配向秩序）を有することが好ましい。秩序構造が可視光波長未満であれば、光学的に等方性を示す。従って、電界印加時または電界無印加時に秩序構造が可視光波長未満となる媒質を用いることにより、電界無印加時と電界印加時とにおける表示状態を確実に異ならせることができる。
【０１２２】
以下、本実施の形態では、上記媒質Ａとして、前記構造式（１）で示されるペンチルシアノビフェニル（５ＣＢ）を使用するものとするが、上記媒質Ａとしては、これに限定されるものではなく、上記５ＣＢに代えて、上述した各種物質を適用することができる。
【０１２３】
本実施の形態によれば、上記櫛形電極４・５としてＩＴＯを使用し、線幅５μｍ、電極間距離５μｍ、媒質層３の層厚（すなわち基板１・２間の距離）を１０μｍとし、媒質Ａとして５ＣＢを使用し、外部加温装置（加熱手段）により上記５ＣＢをネマチック等方相の相転移直上近傍の温度（相転移温度よりも僅かに高い温度、例えば＋０．１Ｋ）に保ち、電界（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た。なお、上記５ＣＢは、３３．３℃未満の温度でネマチック相、それ以上の温度で等方相を示す。
【０１２４】
本実施の形態において、基板１・２におけるそれぞれの対向面上には、後述する各ドメインＤＭ・ＤＭ’（微小領域）において、電界の印加時における光学的異方性の方向が互いに異なるようにラビング処理が施された図示しない誘電体薄膜（配向膜）が必要に応じて形成されていてもよい。上記一対の基板１・２のうち少なくとも一方の基板の内側に上記誘電体薄膜が形成されていることで、上記配向の秩序（秩序構造、配向秩序）の度合いを向上させることができ、より大きな電気光学効果、例えばより大きなカー効果を得ることができる。
【０１２５】
上記誘電性薄膜としては、それぞれ、有機膜であってもよいし、無機膜であってもよく、上記配向効果を得ることができさえすれば、特に限定されるものではないが、上記誘電体薄膜を有機薄膜により形成した場合、良好な配向効果を示すことから、上記誘電性薄膜としては有機薄膜を用いることがより望ましい。このような有機薄膜の中でもポリイミドは安定性、信頼性が高く、極めて優れた配向効果を示すことから、上記誘電性薄膜材料にポリイミドを使用することで、より良好な表示性能を示す表示素子７０を提供することができる。
【０１２６】
上記誘電体薄膜は、上記一対の基板１・２のうち少なくとも一方の基板の内側、例えば、上記基板１上に、上記櫛形電極４・５を覆うように形成すればよく、その膜厚は特に限定されない。また、上記基板１上に設けられた誘電性薄膜と、基板２上に設けられた誘電性薄膜とは、例えば、上記櫛形電極４・５の櫛歯部分４ａ・５ａに沿って互いに逆方向にラビング処理が施される。
【０１２７】
次に、本実施の形態にかかる表示素子（表示素子７０）における表示原理について図３（ａ）・（ｂ）ないし図５（ａ）〜（ｈ）並びに図２４を参照して以下に説明する。
【０１２８】
なお、以下の説明では、主に、本実施の形態にかかる表示素子７０として透過型の表示素子を使用し、電界無印加時に光学的にはほぼ等方、好適には等方であり、電界印加により光学的異方性が発現する物質を用いる場合を例に挙げて説明するものとするが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２９】
図３（ａ）は電界無印加状態（ＯＦＦ状態）における上記表示素子７０の媒質を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ）は電界印加状態（ＯＮ状態）における上記表示素子７０の断面を模式的に示す図である。図４は、上記表示素子７０における印加電圧と透過率との関係を示すグラフであり、図５（ａ）〜（ｈ）は、本実施形態にかかる表示素子（表示素子７０）と従来の液晶表示素子との表示原理の違いを、電界無印加時（ＯＦＦ状態）および電界印加時（ＯＮ状態）における媒質の平均的な屈折率楕円体の形状（屈折率楕円体の切り口の形状にて示す）およびその主軸方向にて模式的に示す断面図であり、図５（ａ）〜（ｈ）は、順に、本実施の形態にかかる表示素子（表示素子７０）の電界無印加時（ＯＦＦ状態）の断面図、該表示素子（表示素子７０）の電界印加時（ＯＮ状態）の断面図、従来のＴＮ(Twisted Nematic)方式の液晶表示素子の電界無印加時の断面図、該ＴＮ方式の液晶表示素子の電界印加時の断面図、従来のＶＡ（Vertical Alignment）方式の液晶表示素子の電界無印加時の断面図、該ＶＡ方式の液晶表示素子の電界印加時の断面図、従来のＩＰＳ（In Plane Switching）方式の液晶表示素子の電界無印加時の断面図、該ＩＰＳ方式の液晶表示素子の電界印加時の断面図を示す。
【０１３０】
物質中の屈折率は、一般には等方的でなく方向によって異なっている。この屈折率の異方性（光学的異方性）は、基板面に平行な方向（基板面内方向）でかつ両櫛形電極４・５の対向方向、基板面に平行な方向（基板面内方向）でかつ両櫛形電極４・５の対向方向に垂直な方向、基板面に垂直な方向（基板法線方向）を、それぞれｘ，ｙ，ｚ方向とすると、任意の直交座標系（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）を用いて次式（１）
【０１３１】
【数１】
2005208609.tif 000006
【０１３２】
（ｎｊｉ＝ｎｉｊ、ｉ，ｊ＝１，２，３）
で表される楕円体（屈折率楕円体）で示される（例えば非特許文献１２参照）。ここで、上記式（１）を楕円体の主軸方向の座標系（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）を使用して書き直すと、次式（２）
【０１３３】
【数２】
2005208609.tif 000007
【０１３４】
で示される。ｎ１，ｎ２，ｎ３（以下、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚと記す）は主屈折率と称され、楕円体における三本の主軸の長さの半分に相当する。原点からＹ３＝０の面と垂直な方向に進行する光波を考えると、この光波はＹ１とＹ２との方向に偏光成分を有し、各成分の屈折率はそれぞれｎｘ，ｎｙである。一般に、任意の方向に進行する光に対しては原点を通り、光波の進行方向に垂直な面が、屈折率楕円体の切り口と考えられ、この楕円の主軸方向が光波の偏光の成分方向であり、主軸の長さの半分がその方向の屈折率に相当する。
【０１３５】
まず、本実施形態にかかる表示素子７０と従来の液晶表示素子との表示原理の相違について、従来の液晶表示素子として、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式を例に挙げて説明する。
【０１３６】
図５（ｃ）・（ｄ）に示すように、従来のＴＮ方式の液晶表示素子は、対向配置された一対の基板１０１・１０２間に液晶層１０５が挟持され、上記両基板１０１・１０２上にそれぞれ透明電極１０３・１０４（電極）が設けられている構成を有し、電界無印加時には、液晶層１０５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、上記液晶分子の長軸方向が電界方向に沿って配向するようになっている。この場合における平均的な屈折率楕円体１０５ａは、電界無印加時には、図５（ｃ）に示すように、その主軸方向（長軸方向）が基板面に平行な方向（基板面内方向）を向き、電界印加時には、図５（ｄ）に示すように、その主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１０５ａの形状は楕円であり、電界印加によって、その長軸方向（主軸方向、屈折率楕円体１０５ａの向き）が変化する。すなわち、屈折率楕円体１０５ａ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１０５ａの形状および大きさは、ほぼ変わらない。
【０１３７】
従来のＶＡ方式の液晶表示素子は、図５（ｅ）・（ｆ）に示すように、対向配置された一対の基板２０１・２０２間に液晶層２０５が挟持され、上記両基板２０１・２０２上にそれぞれ透明電極（電極）２０３・２０４が備えられている構成を有し、電界無印加時には、液晶層２０５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、上記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２０５ａは、図５（ｅ）に示すように、電界無印加時には、その主軸方向（長軸方向）が基板面法線方向を向き、図５（ｆ）に示すように、電界印加時にはその主軸方向が基板面に平行な方向（基板面内方向）を向く。すなわち、ＶＡ方式の液晶表示素子の場合にも、ＴＮ方式の液晶表示素子と同様、電界無印加時と電界印加時とで、屈折率楕円体２０５ａ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２０５ａ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２０５ａの形状および大きさは、ほぼ変わらない。
【０１３８】
また、従来のＩＰＳ方式の液晶表示素子は、図５（ｇ）・（ｈ）に示すように、同一の基板３０１上に、１対の電極３０２・３０３が対向配置された構成を有し、図示しない対向基板との間に挟持された液晶層に、上記電極３０２・３０３により電界（電圧）が印加されることで、上記液晶層における液晶分子の配向方向（屈折率楕円体３０５ａの主軸方向（長軸方向））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することができるようになっている。すなわち、ＩＰＳ方式の液晶表示素子の場合にも、ＴＮ方式およびＶＡ方式の液晶表示素子と同様、図５（ｇ）に示す電界無印加時と図５（ｈ）に示す電界印加時とで、屈折率楕円体３０５ａの形状および大きさはほぼ変わらず（つまり楕円形のまま）、電界印加によって、その主軸方向が変化する（屈折率楕円体３０５ａが回転する）。
【０１３９】
このように、従来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揃った状態で、その配向方向を変化させて表示（透過率の変調）を行っている。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および大きさを保ったまま（つまり楕円形のまま）、屈折率楕円体の主軸（長軸）方向のみが、電界印加によって回転（変化）することを利用して表示を行っている。よって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。つまり、従来の液晶表示素子では、液晶分子の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（透過率の変調）を行っている。つまり、従来の液晶表示素子では、電界印加によって、配向秩序度はほぼ一定のまま、配向容易軸の方向が変化する。
【０１４０】
これに対し、本実施の形態にかかる表示素子７０は、図５（ａ）・（ｂ）に示すように、電界無印加時における屈折率楕円体３ａの形状は球状、すなわち、光学的に等方（ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚ、可視光波長以上のスケールでの配向秩序度≒０（ほぼゼロ））であり、電界を印加することによって異方性（ｎｘ＞ｎｙ、可視光波長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３ａが楕円になる（光学的異方性を示す）。また、このとき屈折率楕円体３ａの長軸方向は電界方向と垂直になる。つまり、誘電性物質の誘電異方性が負（ネガ型液晶）の場合、全ての電圧値において、屈折率楕円体３ａの長軸方向は電界方向に垂直（直交状態）になり、誘電異方性が正（ポジ型液晶）の場合、全ての電圧値において、屈折率楕円体３ａの長軸方向は電界方向に平行になる。本発明において、電界方向と屈折率楕円体３ａの主軸方向の少なくとも一つとは、常に平行もしくは直交である。なお、本発明において、可視光波長以上のスケールでの配向秩序度≒０（配向秩序度が殆ど無い）というのは、可視光より小さいスケールで見た場合には、液晶分子等が、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。すなわち、配向秩序度が可視光波長域、及び、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、本発明において、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）。
【０１４１】
すなわち、本実施の形態にかかる表示素子７０では、電界無印加時に分子８は、あらゆる方向を向いている。但し、これらの分子８は、可視光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（可視光波長以上のスケールでの配向秩序度≒０）、図５（ａ）に示すように、屈折率楕円体３ａの形状が球状となる。ところが、図５（ｂ）に示すように、電界印加時には、個々の分子８が負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、可視光波長未満の秩序構造に歪みが生じて光学的異方性（可視光波長以上のスケールでの配向秩序度＞０）が発現する。このように、本実施の形態にかかる上記表示素子７０では、電界無印加時には屈折率楕円体３ａ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３ａの形に異方性（下界面（すなわち、図５（ｂ）においては下側の基板１との界面）付近：ｎｘ＞ｎｙ、上界面（すなわち、図５（ｂ）においては上側の基板２との界面）付近：ｎｙ＞ｎｘ）が例えばこのように発現する。つまり、本実施の形態にかかる表示素子７０では、電界印加によって屈折率楕円体３ａの形状、大きさが変化する。ここで、上記ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、それぞれ、基板面に平行な方向（基板面内方向）でかつ両櫛形電極４・５の対向方向の主屈折率、基板面に平行な方向（基板面内方向）でかつ両櫛形電極４・５の対向方向に垂直な方向の主屈折率、基板面に垂直な方向（基板法線方向）の主屈折率を表している。
【０１４２】
また、図２４は、図１に示す表示素子７０における電界印加時の上記媒質Ａの一分子（分子８）の屈折率楕円体３ａの形状を示す模式図である。このように、上記屈折率楕円体３ａの形状は、原点を通り、光波の進行方向に垂直な面を切り口とする、屈折率楕円体（楕円）の切り口の形状にて示され、前記したように、楕円の主軸方向が光波の偏光の成分方向であり、主軸の長さの半分がその方向の屈折率に相当する。
【０１４３】
本実施の形態かかる上記媒質Ａは、上記したように電界無印加時に光学的等方性（等方相）を示し、電界を印加することによって光学的異方性を発現させる。このため、電界無印加時における屈折率楕円体３ａの形状は球状、すなわち、光学的に等方であり、電界を印加することによって異方性が発現するようになっている。
【０１４４】
そこで、図２４に示すように電界方向に垂直な方向の屈折率によって示される、光学的異方性の発現による、電界印加時の楕円の主軸方向（すなわち、光波の偏光の成分方向）の屈折率、つまり、上記分子８の長軸方向における屈折率（異常光屈折率）をｎｅ、上記楕円の主軸方向に垂直な方向の屈折率、つまり、上記分子８の短軸方向における屈折率（常光屈折率）をｎｏとすると、上記屈折率異方性（Δｎ）（複屈折変化）は、Δｎ＝ｎｅ−ｎｏで表される。
【０１４５】
すなわち、本発明において、上記屈折率異方性（Δｎ）は、Δｎ＝ｎｅ−ｎｏ（ｎｅ：異常光屈折率、ｎｏ：常光屈折率）で示される複屈折変化を示し、本発明は、上記ｎｅおよびｎｏが変化するのに対し、従来の液晶表示装置は、上記ｎｅおよびｎｏは変化しない
また、上記電界印加時の屈折率楕円体３ａの長軸方向は、電界方向に対して平行（誘電異方性が正の媒質の場合）、または、垂直（誘電異方性が負の媒質を用いる場合）となる。
【０１４６】
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、電界方向に対して平行または垂直になるとは限らない。
【０１４７】
このように、本実施の形態にかかる表示素子７０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）で例えば可視光波長以上のスケールでの配向秩序度を変調させることによって表示を行うものであり、媒質Ａそのものの光学的異方性（例えば可視光波長以上のスケールにおける配向秩序）の程度を変化させている。したがって、従来の液晶表示素子とは表示原理が大きく異なっている。
【０１４８】
なお、上記媒質層３に封入される媒質Ａは、電界の印加によって、光学的異方性の程度が変化するものであればよく、電界印加時または電界無印加時には光学的に概ね等方（可視光以上のスケールでの配向秩序度≒０）であり、電界印加により光学変調を誘起（つまり、電界印加により光学的異方性を示す）される媒質であってもよい。また、上記媒質Ａは、電界印加に伴い、分子８、または分子集合体（クラスタ）の可視光以上のスケールでの配向秩序度が上昇（光学変調が既に誘起されている状態（可視光以上のスケールでの配向秩序度＞０）から、可視光以上のスケールでの分子８の配向秩序度がさらに上昇）する物質（媒質）であってもよい。また、上記媒質Ａは、電界印加に伴い、電界印加前と比較して、可視光以上のスケールでの分子８の配向秩序度（光学的異方性の程度）が低下する媒質であってもよく、例えば、電界印加により光学的異方性を示す状態（可視光以上のスケールでの配向秩序度＞０）から光学的等方性を示す状態（可視光以上のスケールでの配向秩序度≒０）に変化する媒質であってもよい。
【０１４９】
本発明において、電界の印加により媒質Ａの光学異方性の程度が変化するとは、前記したように、電界の印加に伴って屈折率楕円体３ａの形状が変化することを示し、上記したように電界無印加時に光学的等方性を示し、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場合、つまり、電界を印加することによって光学的異方性が発現する場合、屈折率楕円体３ａの形状は、電界の印加により、球状から楕円に変化する。また、上記媒質Ａが電界無印加時に光学的異方性を示し、電界印加時に光学的等方性を示す場合、屈折率楕円体３ａの形状は、電界の印加により、楕円から球状に変化する。また、上記媒質Ａが、電界無印加時に光学的異方性を示し、電界を印加することによって、電界印加前と比較して光学的異方性の程度が大きくなるか、あるいは、小さくなる場合、屈折率楕円体３ａの長軸方向あるいは短軸方向の長さが電界の印加により伸縮し、電界印加前後で長軸および短軸の割合が変化する（この結果、例えば曲率が変化する）ことで、例えば、電界印加後に光学的異方性の程度がより大きくなる場合、電界印加により、電界印加前（電界無印加時）よりも短軸方向の長さに対する長軸方向の長さの比率がより大きな楕円となる。また、電界印加後に光学的異方性の程度がより小さくなる場合、電界印加により、電界印加前（電界無印加時）よりも短軸方向の長さに対する長軸方向の長さの比率がより小さな楕円（つまり、上記比率が１に近づく（ほぼ球状も含む））となる。
【０１５０】
本実施の形態にかかる表示素子７０は、図３（ａ）に示すように、櫛形電極４・５に電界（電圧）を印加していない状態では、基板１・２間に封入される媒質Ａが等方相を示し、光学的にも等方となるので、黒表示になる。
【０１５１】
一方、図３（ｂ）に示すように、櫛形電極４・５に電界（電圧）を印加すると、上記媒質Ａの各分子８が、その長軸方向が上記櫛形電極４・５間に形成される電界に沿うように配向されるので、複屈折現象が発現する。この複屈折現象により、図４に示すように、櫛形電極４・５間の電圧に応じて表示素子７０の透過率を変調することができる。
【０１５２】
なお、相転移温度（転移点）から十分遠い温度においては表示素子７０の透過率を変調させるために必要な電圧は大きくなるが、転移点のすぐ直上の温度では０〜１００Ｖ前後の電圧で、十分に透過率を変調させることが可能になる。
【０１５３】
例えば、非特許文献９および前記非特許文献１２によれば、電界方向の屈折率と、電界方向に垂直な方向の屈折率とを、それぞれｎ//、ｎ⊥とすると、複屈折変化（Δｎ＝ｎ//−ｎ⊥）と、外部電界、すなわち電界Ｅ（Ｖ／ｍ）との関係は、Δｎ＝λ・Ｂｋ・Ｅ２で表される。なお、λは真空中での入射光の波長（ｍ）、Ｂｋはカー定数（ｍ／Ｖ２）、Ｅは印加電界強度（Ｖ／ｍ）である。
【０１５４】
カー定数Ｂｋは、温度（Ｔ）の上昇とともに１／（Ｔ−Ｔｎｉ）に比例する関数で減少することが知られており、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、転移点から十分遠い温度（転移点よりも十分に高い温度）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が、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。
【０１５５】
図１に示すように、本実施の形態にかかる表示素子７０は、各画素７１内に、上記櫛形電極４・５からなる電極対１０が、少なくとも２つ設けられた構成を有し、各電極対１０は、それぞれ、各電極対１０を構成する櫛形電極４・５における櫛歯部分４ａ・５ａが、各画素７１内において隣接する他の電極対１０における櫛歯部分４ａ・５ａとは非平行に配置され、各画素７１内において媒質Ａに対して部分的に異なる方向に電界を印加するようになっている。具体的には、本実施の形態にかかる表示素子７０は、各画素７１内に設けられた各電極対１０における櫛歯部分４ａ・５ａが、各画素７１内において隣接する他の電極対１０における櫛歯部分４ａ・５ａとは９０度の角度をなすように配置され、互いにほぼ直交する電界を印加するようになっている。これにより、本実施の形態にかかる表示素子７０は、各画素７１内に、電界の印加時における光学的異方性の方向が互いに９０度の角度をなす少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’（微小領域）を有している。
【０１５６】
本願発明者等の検討によれば、各画素７１に、電界印加時における上記媒質Ａの光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が存在することで、通常、広視野角と称される極角４５度を大きく上回るとともに測定における信頼性が高い極角６０度の範囲内（つまり、光軸を中心として、光軸±６０度の範囲内）での表示の色変化を抑制することができ、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、この結果、透過率を損なうことなく、視野角特性を大きく向上させることができる。
【０１５７】
また、図１に示すように、両基板１・２にそれぞれ設けられた偏光板６・７は、互いの吸収軸６ａ・７ａ、つまり、偏光板吸収軸方向が直交するように形成されている。また、各偏光板６・７における吸収軸６ａ・７ａと櫛形電極４・５における櫛歯部分４ａ・５ａの電極伸長方向とは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６・７における吸収軸６ａ・７ａは、櫛形電極４・５の電界印加方向に対して、４５度の角度をなすように形成されている。
【０１５８】
媒質層３は、電界印加方向に配向秩序度が上昇することにより光学的異方性が発現し、透過率が変化するシャッタ型の表示素子として機能し得る。したがって、互いに直交する偏光板吸収軸方向に対して、その光学的異方性の方向は４５度の角度をなす時に最大透過率を与える。
【０１５９】
図６に、２つのドメインＤＭ・ＤＭ’において光学的異方性が発現する方位が、上記偏光板６・７のうち、一方の偏光板６の吸収軸６ａにそれぞれ±θ（度）の角度に存在するとしたときの透過率を示す。
【０１６０】
透過率（Ｐ）は、Ｐ（％）＝Ｓｉｎ２（２θ）より見積もられ、図６に示すように、上記θは、４５度の時に最大輝度となることが判る。なお、上記θが４５度の時の透過率を１００％とすれば、ほぼ９０％以上であれば人間の目には最大輝度を有していると感じられることから、上記θは、３５度≦θ≦５５度の範囲内であれば、人間の目には、ほぼ最大輝度もしくは最大輝度に近い輝度を有していると感じられ、３５度＜θ＜５５度の範囲内であれば、人間の目には、最大輝度を有していると感じられる。
【０１６１】
そして、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあう２つのドメインＤＭ・ＤＭ’を形成するためには、上記ドメインＤＭ・ＤＭ’における光学的異方性の方向が、偏光板吸収軸方向に対して±４５度、互いのドメイン方向がなす角度としては９０度が好ましい角度となる。
【０１６２】
但し、前述したように、偏光板吸収軸に対してθが３５度≦θ≦５５度の範囲内、特に、３５度＜θ＜５５度の範囲内では大きな輝度の差異を感じないために、色付き現象の補償に対しても互いのドメイン領域の輝度が１０％程度の差であれば、色の差異をほぼ感じることはなく、この範囲でほぼ実用上十分な効果が得られる。すなわち、互いのドメイン領域の光学的異方性のなす角度は、図６から、９０度±２０度の範囲内（つまり、７０度以上、１１０度以下の範囲内）であることが好ましく、９０度±２０度未満の範囲内（つまり、７０度を超えて１１０度未満の範囲内）であることがより好ましく、９０度±１０度の範囲内（つまり、８０度以上、１００度以下の範囲内）であることがより一層好ましく、最も望ましい角度が９０度ということになる。
【０１６３】
よって、人間の目の誤差を考えれば、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向と、上記偏光板６・７の吸収軸６ａ・６ｂとがなす角度がそれぞれ約４５度（４５度±１０度の範囲内、好適には４５度±１０度未満の範囲内、より好適には４５度±５度の範囲内、最も好適には４５度）であり、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向は、互いに約９０度（９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内、より好適には９０度±１０度の範囲内、最も好適には９０度）の角度をなすことが望ましい。特に、上記偏光板６・７の吸収軸６ａ・６ｂとがなす角度が４５度±１０度未満の範囲内であり、および／または、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向が９０度±２０度未満の範囲内であれば、人間の目には最大輝度が得られると感じられる。また、上記偏光板６・７の吸収軸６ａ・６ｂとがなす角度が４５度±５度未満の範囲内であり、および／または、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向が９０度±１０度未満の範囲内であれば、例えば図６に示す結果から、測定値として９７％以上の輝度を得ることができることがわかる。そして、上記偏光板６・７の吸収軸６ａ・６ｂとがなす角度が４５度、すなわち、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向が９０度であれば、例えば図６に示す結果から、測定値として１００％の輝度を得ることができる。
【０１６４】
そこで、図１に示すように、各偏光板６・７における吸収軸方向が、櫛形電極４・５の電界印加方向に対して、４５度の角度をなすと共に、各電極対１０の櫛歯部分４ａ・５ａが、各画素７１内において隣接する他の電極対１０における櫛歯部分４ａ・５ａとは９０度の角度をなす表示素子７０を作成し、白を基準として、該表示素子７０の電界印加時における極角６０度方向の色を観測したところ、あらゆる視角（視角Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）において着色現象は観測されなかった。なお、視角Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’は偏光板吸収軸方位、視角Ａ，Ｃは電界印加方位、視角Ｂ，Ｄは電界印加方位と直交する方位を示す。なお、図１に示す表示素子７０において、視覚Ａ，Ｃにて示す電界印加方位は、ドメインＤＭ’における電界印加方位にて示すものとし、ドメインＤＭにおいては視覚Ｂ，Ｄが電界印加方位、視覚Ａ，Ｃが電界印加方位と直交する方位となるが、何れにしても観測結果は同じである。
【０１６５】
一方、比較のために、図１０に示すように、各画素８１内において上記櫛形電極４・５における櫛歯部分４ａ・５ａが何れも平行に形成された、比較用の表示素子８０を作製した。すなわち、上記比較用の表示素子８０を用いた比較例においては、各画素８１が１ドメインからなる構造とし、上記と同様の測定（着色現象の観測）を行ったところ、視角Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’には色付きはほとんど無かったが、視角Ａ，Ｃは青色の着色、視角Ｂ、Ｄは黄色の着色が観察され、表示品位の低下が見られた。この原因は定かではないが、上記したようにドメイン分割を行わない場合、媒質Ａが電界印加によって発現する光学的異方性に、波長分散が存在するためと考えられる。なお、本比較例でも、視角Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’は偏光板吸収軸方位、視角Ａ，Ｃは電界印加方位、視角Ｂ，Ｄは電界印加方位と直交する方位を示す。
【０１６６】
また、本発明にかかる表示素子７０として、図１に示すようにドメイン分割を行った場合、つまり、１画素中に、電界印加により発生する媒質Ａの光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’を設けた場合と、比較として、図１０に示すようにドメイン分割を行わなかった場合とで、斜め視角の色度を測定した結果を、図１８に示す。
【０１６７】
図１８は、図１に示す表示素子７０および図１０に示す比較用の表示素子８０における色度データを示すグラフ（ｘｙ色度図）であり、横軸は、ｘ軸方向における色度（色度座標）を示し、縦軸は、ｙ軸方向における色度（色度座標）を示す。なお、図１に示す表示素子７０におけるｘ軸方向の色度とは、前記ｘ方向、つまり、例えばドメインＤＭにおける基板面に平行な方向（基板面内方向）でかつ両櫛形電極４・５における櫛歯部分４ａ・５ａの対向方向における色度（色度座標）を示し、図１０に示す表示素子８０におけるｘ軸方向の色度とは、該表示素子８０における１つの画素８１における基板面に平行な方向（基板面内方向）でかつ両櫛形電極４・５における櫛歯部分４ａ・５ａの対向方向における色度（色度座標）を示す。また、図１に示す表示素子７０におけるｙ軸方向の色度とは、前記ｙ方向、例えばドメインＤＭにおける基板面に平行な方向（基板面内方向）でかつ両櫛形電極４・５の櫛歯部分４ａ・５ａの対向方向に垂直な方向における色度（色度座標）を示し、図１０に示す表示素子８０におけるｙ軸方向の色度とは、該表示素子８０における１つの画素８１における基板面に平行な方向（基板面内方向）でかつ両櫛形電極４・５における櫛歯部分４ａ・５ａの対向方向における色度（色度座標）を示す。
【０１６８】
なお、上記色度データの測定には、各表示素子７０・８０として、例えば図２（ａ）・（ｂ）に示すように、互いに対向して配置された、一対のガラス製の基板１・２間に、以下に示す混合物（Ｉ）からなる媒質Ａが、媒質層３として挟持されていると共に、これら一対の基板１・２の外側に、偏光板６・７がそれぞれ設けられ、一方の基板１における他方の基板２との対向面に、櫛形電極４・５が、これら櫛形電極４・５の櫛歯部分４ａ・５ａが互いに噛み合う方向に対向配置されてなるセル（１）・（２）を使用した。
【０１６９】
ここで、上記媒質層３は、ネマチック液晶混合体である「ＪＣ−１０４１ｘｘ」（商品名、チッソ社製）４４．７ｍｏｌ％、ネマチック液晶である「５ＣＢ」（４−シアノ−４’−ペンチルビフェニル、アルドリッチ（Aldrich）社製）４３．４ｍｏｌ％、カイラル剤としての「ＺＬＩ−４５７２」（商品名、メルク（Merck）社製）４．９ｍｏｌ％、重合により配向補助剤を形成する光重合性モノマーとしての「ＥＨＡ」（２−エチルヘキシルアクリレート、アルドリッチ（Aldrich）社製のモノアクリレート）４．０ｍｏｌ％および「ＲＭ２５７」（商品名、メルク社製のジアクリレートモノマー）２．６ｍｏｌ％、光重合開始剤としての「ＤＭＰＡＰ」（２，２−ジメトキシ−２−ペンチルアセトフェノン、アルドリッチ（Aldrich）社製）０．３３ｍｏｌ％からなる混合物（Ｉ）を、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、電界を印加せずに紫外線照射を行うことにより形成した。
【０１７０】
上記コレステリックブルー相の確認は、メトラートレド社製の温度調節機「ＦＰ９０」（商品名）により、上記混合物（Ｉ）の温度を２６０．０Ｋ〜３２６．４Ｋに調節し、偏光顕微鏡観察において、コレステリックブルー相特有の質感（テクスチャ）を確認することにより、行った。
【０１７１】
また、上記セル（１）・（２）は、上記一方の基板１の表面に、図１または図１０に示すパターンを有する櫛形電極４・５を、それぞれ、電極幅９μｍ、各電極間スペース１０μｍにて形成した後、この櫛形電極４・５が形成された基板１・２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（媒質層３の厚さ）が５μｍとなるように調整し、上記混合物（Ｉ）の注入口を除いてシール材（図示せず）で周囲を封じることにより上記基板１・２を貼り合わせた後、これら基板１・２間に、上記混合物（Ｉ）を注入して上記注入口を封止し、上記基板１・２の外側に、偏光板６・７を、それぞれ、互いの吸収軸６ａ・７ａが互いに直交するように貼り合わせ、前記したように上記混合物（Ｉ）を、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、電界を印加せずに紫外線照射を行うことにより形成した。
【０１７２】
また、色度の測定には、ＥＬＤＩＭ社の光学測定器「ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔ」を使用し、測定温度は２０℃、印加電圧は８４．３Ｖとした。
【０１７３】
図１８に、正面の色度を「×」で示す。また、比較用のセル（２）における極角６０度の色度を、偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａの何れか一方（例えば偏光板７の吸収軸７ａ）を基準として、該偏光板吸収軸（例えば上記偏光板７の吸収軸７ａ）に対する方位角が４５度（つまり、上記方位角４５度で極角６０度（以下、（４５，６０）と記す））のとき「▲」、上記方位角が１３５度（つまり、方位角１３５度（４５度＋９０度）で極角６０度（以下、（１３５，６０）と記す））のとき「△」で示す。また、本発明におけるセル（１）における、極角６０度、上記方位角が４５度および１３５度のとき（つまり、（４５，６０）および（１３５，６０）のとき）の色度を「●」で示す。つまり、本発明のセル（１）を用いた場合、上記方位角が４５度のときと１３５度のときとで、同じ色度が得られた。
【０１７４】
図１８に示す結果から、ドメイン分割を行わない場合、極角±６０度の範囲内で表示素子８０（セル（２））を観察すると、「▲」から「△」までの範囲内で色が変化することが判るとともに、ドメイン分割（上記セル（１）では１画素当たり２ドメイン）を行った場合、上記セル（２）と同様に、極角±６０度の範囲内で表示素子７０（セル（１））を観察すると、「×」と「●」との間で色が変化することが判る。したがって、上記ドメイン分割を行うことで、図１８に示すように、極角±６０度の範囲内での色変化（同じ画像を異なる角度から見たときの色変化（色度座標距離√｛△ｘ２＋△ｙ２｝で示される色度座標変化の範囲）を、上記ドメイン分割を行わない場合の凡そ半分程度に収めることができることが判る。
【０１７５】
また、図１９〜図２２に示すように、前記セル（１）および（２）において各画素７１における各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方位同士がなす角度（各ドメインＤＭ・ＤＭ’において矢印ｄ１・ｄ２間のなす角度）、および、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方位と各偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとがなす角度を種々変更したときの、各セル（１）・（２）の正面から見たときのｘ軸方向およびｙ軸方向の色度（色度座標）と、極角６０度で、偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａの何れか一方（例えば偏光板７の吸収軸７ａ）を基準として、該偏光板吸収軸（例えば上記偏光板７の吸収軸７ａ）に対する方位角が４５度および１３５度のときの各色度（色度座標）と、上記各方位における、上記媒質層３が空のとき（空気のみのとき）のＹ値を１（Ｙ＝１）としたときの明るさ（相対的なＹ値；以下、単にＹ値と記す）とを測定した。
【０１７６】
図１９〜図２２において、矢印ｄ１・ｄ２は、各ドメインＤＭ・ＤＭ’において電界印加により発生する光学的異方性の方位であり、本発明のセル（１）において１つのドメイン（以下、説明の便宜上、「ドメイン１」と記す）における電界印加により発生する光学的異方性の方位、並びに、比較用のセル（２）における電界印加により発生する光学的異方性の方位を矢印ｄ１で示す。また、上記セル（１）において上記「ドメイン１」と隣接するドメイン（以下、説明の便宜上、「ドメイン２」と記す）における電界印加により発生する光学的異方性の方位を矢印ｄ２で示す。なお、以下の説明において、「ドメイン１」と「ドメイン２」との割合は、特に断らない限り、同じ割合（１：１）を有しているものとする。
【０１７７】
なお、図１９〜図２２において、矢印ｄ１・ｄ２で示される光学的異方性の方位は、何れか一方の偏光板吸収軸を中心に対称、もしくは、各々の偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとなす角度が等しくなるように設けられている。すなわち、矢印ｄ１で示される光学的異方性の方位と２つの偏光板吸収軸の方位（吸収軸方向）とでなす各角度と、矢印ｄ２で示される光学的異方性の方位と２つの偏光板吸収軸の方位（吸収軸方向）とでなす各角度とは、同じ角度となるように設定されている。
【０１７８】
また、Ｙ値の測定には、前記したＥＬＤＩＭ社の光学測定器「ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔ」を使用し、測定温度は２０℃、印加電圧は８４．３Ｖとした。
【０１７９】
図１９に示すように、上記セル（１）・（２）において偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａの何れか一方（ここでは偏光板７の吸収軸７ａ）を基準として、該偏光板吸収軸（偏光板７の吸収軸７ａ）と、上記矢印ｄ１で示される光学的異方性の方位とがなす角度（以下、説明の便宜上、角度（１）と記す）、並びに、他方の偏光板吸収軸（ここでは偏光板６の吸収軸６ａ）と上記矢印ｄ１で示される光学的異方性の方位とがなす角度（以下、説明の便宜上、角度（２）と記す）をそれぞれ４５度とし、矢印ｄ１・ｄ２で示される、各ドメインＤＭ・ＤＭ’（「ドメイン１」、「ドメイン２」）で電界印加により発生する光学的異方性の方位同士がなす角度（以下、説明の便宜上、角度（３）と記す）を９０度としたとき、つまり、セル（１）において、偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａの何れか一方（ここでは偏光板７の吸収軸７ａ）を基準として、該偏光板吸収軸（偏光板７の吸収軸７ａ）と、上記矢印ｄ１・ｄ２で示される光学的異方性の方位とがなす角度（以下、説明の便宜上、上記偏光板吸収軸（偏光板７の吸収軸７ａ）と矢印ｄ２で示される光学的異方性の方位とがなす角度を角度（４）と記す）をそれぞれ４５度、１３５度（角度（１）＝４５度、角度（４）＝１３５度）としたときの、各セル（１）・（２）の正面から見たときのｘ軸方向およびｙ軸方向の色度（色度座標）と、極角６０度で、偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａの何れか一方（例えば偏光板７の吸収軸７ａ）を基準として、該偏光板吸収軸（例えば上記偏光板７の吸収軸７ａ）に対する方位角が４５度および１３５度のときの各色度座標（つまり、（４５，６０）および（１３５，６０）における色度座標）と、各色度座標におけるＹ値とをまとめて表１に示す。
【０１８０】
なお、上記測定においても本発明のセル（１）を用いた場合、上記方位角が４５度のときと１３５度のときとで、同じ色度が得られたため、表１においては、セル（１）における（４５，６０）および（１３５，６０）での色度座標をまとめて示す。また、このときの上記セル（１）およびセル（２）における色度座標距離は、本発明の上記セル（１）で０．０３０３、比較用の上記セル（２）で０．０８８７であった。
【０１８１】
【表１】
2005208609.tif 000008
【０１８２】
また、図２０に示すように、角度（１）を５５度、角度（２）を３５度（すなわち、ｄ１・ｄ２で示される各ドメインにおける光学的異方性の方位と両偏光板吸収軸とのなす角度は、３５度もしくは５５度となる）、角度（３）を９０度としたとき、つまり、角度（１）＝５５度、角度（４）＝１４５度としたときの、各セル（１）・（２）の正面から見たときのｘ軸方向およびｙ軸方向の色度（色度座標）と、（４５，６０）および（１３５，６０）における色度座標と、各色度座標におけるＹ値とをまとめて表２に示す。
【０１８３】
なお、上記測定においても本発明のセル（１）を用いた場合、上記方位角が４５度のときと１３５度のときとで、同じ色度が得られたため、表２においても、セル（１）における（４５，６０）および（１３５，６０）での色度座標をまとめて示す。また、このときの上記セル（１）およびセル（２）における色度座標距離は、本発明の上記セル（１）で０．０３１８、比較用の上記セル（２）で０．０８６２であった。
【０１８４】
【表２】
2005208609.tif 000009
【０１８５】
また、図２１に示すように、角度（１）を３５度、角度（２）を５５度（すなわち、ｄ１・ｄ２で示される各ドメインにおける光学的異方性の方位と両偏光板吸収軸とのなす角度は、３５度もしくは５５度となる）、角度（３）を１１０度としたとき、つまり、角度（１）＝３５度、角度（４）＝１４５度としたときと、図２２に示すように、角度（１）を５５度、角度（２）を３５度（すなわち、ｄ１・ｄ２で示される各ドメインにおける光学的異方性の方位と両偏光板吸収軸とのなす角度は、３５度もしくは５５度となる）、角度（３）を７０度としたとき、つまり、角度（１）＝５５度、角度（４）＝１２５度としたときとにおける、各セル（１）・（２）の正面から見たときのｘ軸方向およびｙ軸方向の色度（色度座標）と、（４５，６０）および（１３５，６０）における色度座標と、各色度座標におけるＹ値とを測定した結果、何れも、図１９に示す結果と同じ結果が得られた。すなわち、図２１に示す場合と図２２に示す場合とにおける上記セル（１）およびセル（２）による色度座標距離は、何れも、本発明の上記セル（１）で０．０３１８、比較用の上記セル（２）で０．０８６２であった。
【０１８６】
上記測定結果から、本発明によれば、上記したようにドメイン分割することで、各画素７１における各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方位同士がなす角度（各ドメインＤＭ・ＤＭ’において矢印ｄ１・ｄ２間のなす角度）、および、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方位と各偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとがなす角度を、図１９〜図２２に示すように種々変更した場合でも、ドメイン分割を行わない場合と比較して、上記色度座標距離を小さくすることができることが判る。したがって、本発明によれば、上記したようにドメイン分割することで、同じ画像に対する視野角の違いによる色変化を従来よりも小さくすることができる（つまり、色度座標の改善効果を得ることができる）ことが判る。
【０１８７】
また、上記測定結果から、正面のＹ値（相対値）を図１９〜図２２に示す各々の場合で比較すると、図１９に示す場合が最も大きくなる（最も明るくなる）ことが判る。すなわち、各ドメインにおける電界印加により発生する光学的異方性の方向と偏光板吸収軸とがなす角度が４５度、各ドメインにおける電界印加により発生する光学的異方性の方向がなす角度が互いに９０度であるとき、最も良好な結果が得られることが判る。
【０１８８】
なお、上記図２０〜図２２においては、ドメイン１およびドメイン２における、偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａに対する光学的異方性の方位（ｄ１、ｄ２）を、図１９に示す方位に対して±１０度回転させたが、上記図２０〜図２２に示すようにこれらｄ１・ｄ２と各偏光板吸収軸（偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａ）とがなす角度の対称性の点から、上記光学的異方性の方位（ｄ１、ｄ２）を、各偏光板吸収軸（偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａ）に対して何れの方向に回転させた場合でも、同じ結果を得ることができる。
【０１８９】
また、比較のために、前記特許文献１の図２に示すように、各画素に、平面視「く」の字状の櫛歯部分を有する櫛形電極を有する表示素子を作製し、上記と同様の測定を行った。上記「く」の字状の電極のなす角度（湾曲角（屈曲角））、すなわち、隣接するドメイン同士の電界印加方向は、上記特許文献１の図２に示す構造から３５度とした。この結果、上記電極構造とした場合、前記比較例（つまり、ドメイン分割しない場合（図１０参照））と比較して、透過率は３３％程度に減少した。但し、視角による色付き現象は、大きくは改善しなかったものの、ドメイン分割を行わない場合と比較すれば改善効果が得られることが判った。
【０１９０】
但し、上記特許文献１は、視野角特性を向上させるために平面視「く」の字状の電極を用いることを開示してはいるものの、上記引用文献１に記載の表示素子は、上記電極表面並びに対向基板表面に、誘電体薄膜としてのポリイミド膜が形成された構成を有し、これらポリイミド膜を配向処理してポリイミド膜表面に位置するクラスタと称される分子集団を一定方向に配向させるものであり、上記引用文献１は、ドメイン分割を行っておらず、本発明とは異なるものである。
【０１９１】
なお、上記特許文献１は、液晶表示素子におけるＳＩＰＳモードの手法を単にそのまま適用しただけであると考えられる。しかしながら、本願発明者による検討によれば、液晶表示素子と表示原理が全く異なる上記した表示素子では、ＳＩＰＳモードにおける最適形状は逆に好ましくなく、上記したようにＳＩＰＳモードにおけるドメイン分割構造を適用した場合、本願発明の課題は解決されないことが判った。
【０１９２】
また、本願発明者が検討した結果、液晶表示素子における表示方式の一種であるＳＩＰＳ（Super In Plane Switching）モードでは、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方向は、逆に、９０度は適切な角度ではなく、むしろ、０度に近い方が好ましい。この理由を、図１１（ａ）・（ｂ）を参照して以下に説明する。
【０１９３】
図１１（ａ）は、上記ＳＩＰＳモードにおいて「く」の字状の電極５１・５２を、それぞれ、湾曲角（屈曲角）９０度、つまり、隣接するドメイン同士の電界印加方向が９０度の角度をなすように設けた場合における液晶分子５３の回転を模式的に示す図である。また、図１１（ｂ）は、上記ＳＩＰＳモードにおいて「く」の字状の電極５１・５２を、それぞれ、湾曲角（屈曲角）３５度、つまり、隣接するドメイン同士の電界印加方向が３５度の角度をなすように設けた場合における液晶分子５３の回転を模式的に示す図である。
【０１９４】
前記したように透過率が最大になるためには、各ドメインにおける液晶分子５３は、電界の印加により４５度回転する必要があり、これら液晶分子５３は、電界印加方向に向こうとして回転する。図１１（ａ）に示す場合、電界印加方向と液晶分子５３の方向とが完全に一致しなければならず、大きな電界印加が必要となる。一方、図１１（ｂ）の場合は、４５度の回転は単なる通過点であるため、４５度までの回転にはさほど大きな電圧を必要としない。すなわち、液晶表示素子におけるＳＩＰＳモードにおけるドメイン分割では、互いの電界印加方向が異なってさえいればよく、むしろ０度に近い方が有利になる。なお、ＳＩＰＳモードで配向方向と電極５１・５２とを０度から少しずらしておくのは、電界により液晶分子５３が回転する方向を２通りのうちのどちらかを選ぶためのものであり、典型的には数度〜２０度程度で十分である。
【０１９５】
以上のように、本実施の形態によれば、電界の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質Ａを用いた上記表示素子７０において、図１に示すように、微小領域に互いに電界印加方向が直交する２つの領域（ドメインＤＭ・ＤＭ’）を形成するように上記櫛形電極４・５を設けることにより、透過率を損なうことなく、あらゆる方位について着色現象が抑制された視野角の広い表示素子７０を得ることができる。なお、上記の構成とすることであらゆる視角において着色現象が観測されなくなる理由は定かではないが、視角Ａ，Ｃ方向の特性と視角Ｂ，Ｄ方向の特性とが互いに補償しあうことにより、結果として着色現象を抑制することができたと考えられる。
【０１９６】
上記したように本実施の形態にかかる表示素子７０によれば、光学的異方性の方向が異なる２つのドメイン（ドメインＤＭ・ＤＭ’）により色付き現象を互いに補償しあうことができるので、各画素７１に、光学的異方性の方向が１方向のみからなるドメイン（例えばドメインＤＭ）しか存在しない場合（つまりドメイン分割しない場合）と比べると、光学的異方性の方向が異なる他のドメイン（例えばドメインＤＭ’）が、各画素７１に少しの割合でも混在していれば、色付き現象の抑制に効果がある。この場合、各ドメインＤＭ・ＤＭ’における電界印加時における上記光学的異方性の方向は、前記したように互いに９０度±２０度の範囲内の角度をなすことが好ましく、９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすことがより好ましく、９０±１０度の範囲内の角度をなすことがより一層好ましい。
【０１９７】
ここで、前記図１９に示すセル（１）の配置（角度（１）＝角度（２）＝４５度、角度（３）＝９０度、角度（４）＝１３５度）において、「ドメイン１」と「ドメイン２」との割合（比率）を変化させた場合における各画素７１に占める「ドメイン２」の比率（つまり、各画素７１における光学的異方性の異なるドメインの比率）と、（４５，６０）および（１３５，６０）における各色度座標（ｘ軸方向の色度座標およびｙ軸方向の色度座標）と、各色度座標におけるＹ値と、上記各比率を有する各セルにおける色度座標距離とを、表３にまとめて示す。
【０１９８】
【表３】
2005208609.tif 000010
【０１９９】
表１および表３に示す結果から明らかなように、上記（４５，６０）および（１３５，６０）における各色度座標および各色度座標におけるＹ値は、各画素７１における光学的異方性の異なるドメインの比率０．５よりも少なければ少ないほど表１に示すセル（２）（４５、６０）の値に近い値となり、上記比率が０．５に近づくにつれて表１に示すセル（１）の値に近づく。そして、上記（４５，６０）および（１３５，６０）における各色度座標および各色度座標におけるＹ値は、上記比率が０．５の場合に表１に示すセル（１）と同じ値になり、上記比率が０．５を超えて１に近づくほど表１に示すセル２（１３５、６０）の値に近づく。また、この場合、上記色度座標距離も、上記比率が０．５（つまり、「ドメイン１」：「ドメイン２」＝１：１）に近づくほど小さくなることから、上記比率は、０．５に近いほど好ましい。また、上記した測定結果から、上記比率が、０．１〜０．９の範囲内である場合、目視上、色付きの改善（補償）効果が大きいことが判る。
【０２００】
なお、本実施の形態では、主に、表示素子７０として、透過型の表示素子を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記表示素子７０としては、反射型の表示素子としてもよい。
【０２０１】
図１２に、本実施の形態にかかる表示素子７０として、本発明を適用した、本実施の形態にかかる反射型の表示素子の概略構成の一例を示す。
【０２０２】
上記反射型の表示素子７０は、例えば、ガラス基板等からなる一方の基板１上に反射層４１を設けると共に、該反射層４１上に、絶縁層４２を介して例えばＩＴＯ等の櫛形電極４・５が設けられている構成を有している。なお、その他の構成については、前記した通りである。上記絶縁層４２としては、アクリル系樹脂等の有機膜；窒化ケイ素、酸化ケイ素等の無機膜；を適用することができる。また、上記反射層４１としては、アルミニウムや銀の薄膜等を適用することができる。上記の構成においては、反射層４１がガラス基板等の透明基板からなる他方の基板２から入射してきた光を反射することができるため、反射型の表示素子として機能する。
【０２０３】
なお、本実施の形態にかかる表示素子７０を反射型の表示素子として使用する場合、上記櫛形電極４・５としては、透過型の表示素子として用いる場合のようにＩＴＯ等の透明電極材料以外にも、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、櫛形電極４・５の線幅や電極間距離（電極間隔）等も特に限定されるものではなく、例えば、基板１と基板２との間のギャップ等に応じて任意に設定することができる。
【０２０４】
さらに、本実施の形態では、上記基板１・２として、ガラス基板を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基板１・２のうち、少なくとも一方が透明な基板であればよく、例えば従来公知の各種基板を使用することができる。
【０２０５】
なお、上記基板１・２としては、従来基板として用いられているものに限定されるものではなく、例えばフィルム状であってもよく、また、可撓性を有するものであってもよく、少なくとも一方が透明であり、上記媒質Ａを基板間、つまり、内部に保持（挟持）することができるものであれば、媒質Ａの種類や相の状態等に応じて、様々な材料を使用することができる。
【０２０６】
また、本実施の形態では、具体例として、媒質Ａとして電界無印加時に光学的には等方であり、電界印加により光学的異方性が発現する物質を使用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記媒質Ａが電界印加により光学的異方性が消失し、光学的に等方性を示す物質であってもよいことは、前述した通りである。
【０２０７】
以下に、上記媒質Ａとして電界印加により光学的異方性が消失し、光学的に等方性を示す物質を用いた具体例を示す。
【０２０８】
本具体例においては、ガラス基板からなる透明な２枚の基板１・２のうち一方の基板１における基板２との対向面に、ＩＴＯからなる透明な櫛形電極４・５と、ポリイミドからなる配向膜とを形成すると共に、両基板１・２間に、媒質Ａとして、透明な誘電性物質である４’−ｎ−アルコキシ−３’−ニトロビフェニル−４−カルボン酸（ＡＮＢＣ−２２）を封入した。また、上記表示素子７０における媒質層３の厚みは、上記基板１・２の対向面に予めプラスチックビーズを散布しておくことにより、４μｍになるように調整した。
【０２０９】
なお、偏光板６・７は、前記したように、互いの吸収軸６ａ・７ａが直交するとともに、各偏光板６・７における吸収軸６ａ・７ａと櫛形電極４・５における櫛歯部分４ａ・５ａの電極伸長方向とが４５度の角度をなすように、それぞれ基板１・２の外側（対向面の反対側）に設けた。
【０２１０】
このようにして得られた表示素子７０を、外部加温装置（加熱手段）により、スメクチックＣ相−キュービック相の相転移近傍の温度（相相転移温度の低温側１０Ｋ程度まで）に保ち、電圧印加（５０Ｖ程度の交流電場（０より大きく数百ｋＨｚまで））を行ったところ、透過率を変化させることができた。すなわち、電界無印加時に光学的異方性を示すスメクチックＣ相（明状態）に、電界を印加することにより、等方的なキュービック相（暗状態）に変化させることができた。
【０２１１】
また、後述する実施の形態２に示すように基板１・２に、それぞれ電極を設け、基板面法線方向の電界を発生させても、ほぼ同様の結果が得られた。すなわち、電界方向は基板面水平方向だけでなく、基板面法線方向でもほぼ同様な結果が得られた。
【０２１２】
このように、本実施の形態にかかる表示素子７０に用いられる媒質Ａとしては、電界無印加時に光学的異方性を有し、電界印加により光学的異方性が消失して光学的等方性を示す媒質を用いてもよい。
【０２１３】
また、上記媒質Ａは、正の誘電異方性を有するものであっても、負の誘電異方性を有するものであってもよい。媒質Ａとして正の誘電率異方性を有する媒質を用いた場合には、基板１・２に概ね平行な電界にて駆動する必要があるが、負の誘電異方性を有する媒質を適用した場合にはその限りではない。例えば、基板１・２に対し斜めの電界によっても駆動可能であり、垂直な電界によっても駆動可能であり、この場合には、電極の形状、材質および配置位置を適宜変更すればよい。なお、透明電極を用いて垂直に電界を印加すれば、開口率の点で有利である。
【０２１４】
なお、本実施の形態では、主に、各画素７１に、電界印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在する場合を例に挙げて説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、各画素７１におけるドメイン数は、２つ以上形成されていてもよく、例えば、図２５に示すような電極配置（ドメイン構造）としてもよい。人間の目の誤差を考えれば、各ドメインの電界印加時における光学的異方性の方向と、上記偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとがなす角度は、それぞれ約４５度（４５度±１０度の範囲内、より好適には４５度±１０度未満の範囲内、より一層好適には４５度±５度の範囲内）であることが好ましい。また隣り合うドメインの電界印加時における光学的異方性の方向は、互いに約９０度（９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内、より好適には９０±１０度の範囲内）の角度、あるいは、ほぼ同じ方向（一方のドメインにおける光学的異方性の方向を基準（０度）とすると、０度±２０度の範囲内、好適には０度±２０度未満の範囲内、より好適には０度±１０度の範囲内）であることが好ましい。
【０２１５】
つまり、本実施の形態によれば、電界印加時における光学的異方性の方向が、偏光板の吸収軸に対して約４５度の角度を有する２つ以上のドメインが、好適には互いに約９０度（９０度±２０度の範囲内、より好適には９０度±２０度未満の範囲内、より一層好適には９０±１０度の範囲内）の角度を有することにより、ドメイン同士で互いに色付きを補償し合う。このため、例えば図２５に示すように、本実施の形態にかかる上記表示素子７０は、各画素７１に、一方の偏光板吸収軸(例えば吸収軸６ａ)に対して、約４５度（４５度±１０度の範囲内、より好適には４５度±１０度未満の範囲内、より一層好適には４５度±５度の範囲内）の角度をなす方向に光学的異方性を有するドメインを少なくとも１つ有し、他方の偏光板吸収軸(例えば吸収軸７ａ)に対して、約４５度（４５度±１０度の範囲内、より好適には４５度±１０度未満の範囲内、より一層好適には４５度±５度の範囲内）の角度をなす方向に光学的異方性を有するドメインを少なくとも１つ有することが好ましい。
【０２１６】
図２５に示す表示素子７０においても、各画素７１に、光学的異方性の方向が１方向のみからなるドメイン（１ドメイン）しか存在しない場合（つまりドメイン分割しない場合）と比べると、光学的異方性の方向が異なる他のドメインが、各画素７１に少しの割合でも混在していれば、色付き現象の抑制に効果がある。この場合、各ドメインにおける電界印加時における上記光学的異方性の方向は、上記したように互いに９０度±２０度の範囲内の角度をなすことが好ましく、９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすことがより好ましく、９０±１０度の範囲内の角度をなすことがより一層好ましい。
【０２１７】
また、各画素７１における各ドメインの割合は、前記したように、光学的異方性の向きが異なる２つのドメインの割合（「ドメイン１」：「ドメイン２」、例えばｘ方向に光学的異方性を有するドメインと、上記ｘ方向と同一平面内にて交差（直交）するｙ方向に光学的異方性を有するドメインとの割合）が１：９〜１：１の場合（好適には約１：１）、目視上、色付きの改善（補償）効果が大きい。したがって、例えば図２５では、一方の偏光板６の吸収軸６ａに対して約４５度の角度を有するドメインの面積和（例えば図２５においてはＤＭ２＋ＤＭ３＋ＤＭ５、（すなわち、同一画素７１内における光学的異方性の方向が同じドメインの面積和であれば、各ドメイン同士は離間（分散）して設けられていてもよい））と、他方の偏光板７の吸収軸７ａに対して約４５度の角度を有するドメインＤＭの面積和（例えば図２５においてはＤＭ１＋ＤＭ４）との割合が１：９〜１：１（好適には、約１：１）であることが好ましい。
【０２１８】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の他の形態について図１３（ａ）・（ｂ）〜図１５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、主に、前記実施の形態１との相違点について説明するものとし、前記実施の形態１で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０２１９】
前記実施の形態１では、基板面に平行な方向に電界を印加したが、本実施の形態では、基板面法線方向に電界を印加する場合を例に挙げて説明する。
【０２２０】
図１３（ａ）は、電界無印加状態（ＯＦＦ状態）における本実施の形態にかかる表示素子の要部の概略構成を模式的に示す断面図であり、図１３（ｂ）は電界印加状態（ＯＮ状態）における本実施の形態にかかる表示素子の要部の概略構成を模式的に示す断面図である。また、図１４は、本実施の形態にかかる表示素子における１画素中の各ドメインの配向処理方向を説明する図であり、図１５は、従来の表示素子における各画素の配向処理方向を説明する図である。
【０２２１】
本実施の形態にかかる表示素子７０は、図１３（ａ）・（ｂ）に示すように、前記実施の形態１における櫛形電極４・５に代えて、透明電極２１・２２が、基板１・２の対向面にそれぞれ備えられている構成を有している。
【０２２２】
このような表示素子７０においても、媒質Ａが、図１３（ａ）に示すように、透明電極２１・２２に電界（電圧）を印加していない状態では、基板１・２間に封入される媒質Ａが等方相を示し、光学的にも等方となるので、黒表示になる。
【０２２３】
一方、図１３（ｂ）に示すように、透明電極２１・２２に電界（電圧）を印加すると、上記媒質Ａの各分子８が、その長軸方向が上記透明電極２１・２２間に形成される電界に垂直な方向に配向するので、複屈折現象が発現する。この複屈折現象により、透明電極２１・２２間の電圧に応じて表示素子７０の透過率を変調することができる。
【０２２４】
なお、このような構成の表示素子７０においても、前記実施の形態１と同様、相転移温度（転移点）よりも十分に高い温度では、透過率を変調させるために必要な電圧が大きくなるが、転移点のすぐ直上の温度では０〜１００Ｖ前後の電圧で、十分に透過率を変調させることが可能である。
【０２２５】
また、本実施の形態にかかる表示素子７０は、図１３（ａ）・（ｂ）に示すように、上記透明電極２１・２２上に、光官能性の官能基（以下、光官能基と記す）を有する配向膜２３・２４（すなわち光官能基を有する材料（化合物）からなる配向膜（光配向膜））がそれぞれ設けられている構成を有している。
【０２２６】
本実施の形態では、ガラス基板からなる透明な２枚の基板１・２の対向面にそれぞれＩＴＯからなる透明電極２１・２２並びにポリイミドからなる配向膜２３・２４を形成すると共に、両基板１・２間に、媒質Ａとして、前記構造式（２）〜（４）で示される化合物をそれぞれ順に３０重量％、４０重量％、３０重量％の割合で混合してなる組成物からなる透明な誘電性液体を封入した。上記誘電性液体は、１１３℃未満の温度でネガ型ネマチック液晶相、それ以上の温度で等方相を示すことが確認された。また、上記表示素子７０における媒質層３の厚みは、上記基板１・２の対向面に予めプラスチックビーズを散布しておくことにより、５μｍになるように調整した。
【０２２７】
なお、上記配向膜２３・２４には予め配向処理を施しておいた。互いの配向処理方向は反平行とし、その方位は、偏光板吸収軸と４５度の角度をなすようにした。また、両基板１・２の外側には、図１３（ａ）・（ｂ）に示すように、それぞれ偏光板６・７を配置した。このようにして得られた表示素子７０を、外部加温装置（加熱手段）によりネマチック等方相の相転移直上近傍の温度に保ち、電界（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た。
【０２２８】
また、本実施の形態では、図１４に示すように、両基板１・２表面（上記配向膜２３・２４）に、互いの偏光が平行である偏光紫外光照射を行って配向規制力を発現させることにより、両基板１・２で互いの配向規制力方向（配向処理方向）が平行で、かつ、各画素７１に、互いに配向規制力方向（配向処理方向）が直交する２つのドメインＤＭ・ＤＭ’（微小領域）が形成されるように配向処理を施した。
【０２２９】
これにより、各画素７１に、電界の印加により発生する媒質Ａの光学的異方性の方向が互いに９０度の角度をなす少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’（微小領域）を有し、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方向と、偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとがなす角度がそれぞれ４５度であり、かつ、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方向が互いに９０度の角度をなす表示素子７０を作製した。
【０２３０】
このようにして作製された（つまり、２ドメイン処理を施した）本実施の形態にかかる表示素子７０の、電界印加時における極角６０度方向の色を観測したところ、あらゆる視角（視角Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）において着色現象は観測されなかった。
【０２３１】
一方、比較のために、図１５に示すように、両基板１・２表面（上記配向膜２３・２４）に、一方向の配向規制力を発現させることにより、両基板１・２で互いの配向規制力方向（配向処理方向）が平行で、かつ、各画素（画素８１）が、１ドメインとなるように配向処理を施して上記と同様の測定を行った。この結果、偏光板吸収軸から４５度をなす方位において、青および黄色の着色現象が観測された。
【０２３２】
以上のように、本実施の形態によれば、各画素７１に、電界印加時における媒質Ａの光学的異方性の方向が異なる２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が存在し、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方向と、偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとがなす角度がそれぞれ４５度±１０度未満の範囲内であり、かつ、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加により発生する光学的異方性の方向が互いに９０度の角度をなすように、前記した表示素子７０において各画素７１内に、互いに配向方向が９０度異なる配向処理が施された領域を２つ設けることで、透過率を損なうことなく、あらゆる方位について着色現象が抑制された視野角の広い表示素子７０を、電極構造を変更することなく得ることができる。具体的には、本実施の形態によれば、図１４に示すように微小領域に互いに配向規制力方向（配向処理方向）が直交する２つの領域（ドメインＤＭ・ＤＭ’）を形成するように上記配向処理が施された配向膜２３・２４を設けることにより、各画素７１内に、互いに配向方向が９０度異なる配向処理が施された領域を形成することができる。
【０２３３】
また、上記配向膜２３・２４は、基板１・２のうち少なくとも一方の基板に少なくとも１つ配されていればよく、該配向膜としては、その配向制御が容易であることから光官能基を有していることが望ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、上記光官能基としては、例えば二量化反応をするシンナメート系、カルコン系等や、異性化反応をするアゾ系等が挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２３４】
また、本実施の形態でも、前記実施の形態１同様、各画素７１におけるドメイン数は２つ以上形成されていてもよく、また、人間の目の誤差を考えれば、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向と、上記偏光板６・７の吸収軸とがなす角度は、それぞれ約４５度（好適には４５度±１０度の範囲内、より好適には４５度±１０度未満の範囲内、より一層好適には４５度±５度の範囲内）であればよく、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向は、互いに約９０度（好適には９０度±２０度の範囲内、より好適には９０度±２０度未満の範囲内、より一層好適には９０±１０度の範囲内）の角度をなしていればよい。
【０２３５】
また、本実施の形態においても、各画素７１における各ドメインの割合は、前記実施の形態１同様、光学的異方性の向きが異なる２つのドメインの割合（面積和の割合）が１：９〜１：１（好適には、約１：１）であることが好ましい。
【０２３６】
〔実施の形態３〕
本発明の実施の他の形態について図１６および図１７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、主に、前記実施の形態１との相違点について説明するものとし、前記実施の形態１で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０２３７】
図１６および図１７は、それぞれ、本実施の形態にかかる表示素子における各画素の電極構成の一例を模式的に示す平面図である。
【０２３８】
本実施の形態では、前記実施の形態１に記載の表示素子構造を用いて、スイッチング素子、信号線、走査線、対向電極線を設けることにより、マトリクス状の画素群を形成した。すなわち、本実施の形態では、櫛形電極４・５としてＩＴＯを使用し、線幅５μｍ、電極間距離５μｍ、媒質層３の層厚（すなわち基板１・２間の距離）を１０μｍとし、媒質Ａとして、前記構造式（１）で示されるペンチルシアノビフェニル（５ＣＢ）を使用し、外部加温装置（加熱手段）により上記５ＣＢをネマチック等方相の相転移直上近傍の温度に保ち、電界印加を行って透過率を変化させることにより表示を行った。
【０２３９】
本実施の形態にかかる表示素子７０は、図１６および図１７に示すように、マトリクス状に配置された複数の画素７１の各列および各行にデータ信号線３１（ＳＬｖ）および走査信号線３２（ＧＬｗ）がそれぞれ設けられていると共に、各画素７１内に、櫛形電極４からなる櫛形状の画素電極と、櫛形電極５からなる対向電極とが設けられた構成を有している。より具体的には、本実施の形態にかかる表示素子７０は、マトリクス状に配置された複数のデータ信号線３１および走査信号線３２と、上記データ信号線３１と走査信号線３２との各交差点に対応して設けられた少なくとも一つのＴＦＴ３３（スイッチング素子）と、該ＴＦＴ３３に接続された櫛形状の画素電極である櫛形電極４と、上記櫛形電極４の櫛歯部分４ａ・４ａ間に挿設され、上記櫛歯部分４ａと咬合するように形成された櫛歯部分５ａを有する櫛形状の対向電極である櫛形電極５とを備え、各櫛歯部分４ａ・５ａが、各画素７１内に、両櫛形電極４・５によって互いに９０度の角度をなす電界が印加される少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が形成されるように、基板１・２に略平行な面内で、それぞれ湾曲角（屈曲角）９０度でジグザグ状（楔型形状）に折れ曲がっている構成を有している。
【０２４０】
これにより、前記実施の形態１では、各画素７１内に、櫛形電極４・５からなる少なくとも２つの電極対１０が設けられ、一方の電極対１０の櫛歯部分４ａ・５ａが、各画素内において隣接する他の電極対１０における櫛歯部分４ａ・５ａとは９０度の角度をなすように配置されることで、上記電極対１０によって形成される少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’で互いにほぼ直交する電界が印加されるようになっていたが、本実施の形態では、各櫛歯部分４ａ・５ａがそれぞれ９０度の角度で折れ曲がっていると共に、各櫛歯部分４ａ・５ａが、互いに咬合するように対向して配置されていることで、櫛歯部分４ａ・５ａ間に、互いにほぼ直交する電界が印加される少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’（微小領域）が形成されるようになっている。
【０２４１】
すなわち、本実施の形態にかかる表示素子７０は、各櫛歯部分４ａ・５ａが、それぞれ、互いに９０度の角度をなす屈曲部４ａ１、４ａ２、…４ａｒ・５ａ１、５ａ２、…５ａｒ（ｒは電界が印加されることで、各画素７１内に、電界の印加により発生する光学的異方性の任意の整数）からなり、屈曲部４ａ１・５ａ１と屈曲部４ａ２・５ａ２とで互いにほぼ直交する方向が互いに９０度の角度をなす少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が設けられている構成を有している。
【０２４２】
なお、本実施の形態にかかる表示素子７０もまた、基板１・２の外側に偏光板６・７が設けられ、これら偏光板６・７は、互いの吸収軸６ａ・７ａ、つまり、偏光板吸収軸方向が直交するように形成されており、各偏光板６・７における吸収軸６ａ・７ａと櫛形電極４・５における櫛歯部分４ａ・５ａの電極伸長方向、すなわち、各屈曲部４ａｒ・５ａｒの電極伸長方向とは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６・７における吸収軸６ａ・７ａは、各屈曲部４ａｒ・５ａｒの電界印加方向に対して、４５度の角度をなすように形成されている。
【０２４３】
本願発明者等の検討によれば、以上の構成によっても、透過率を損なうことなく、あらゆる方位について着色現象が抑制された視野角の広い表示素子７０を得ることができることが判った。
【０２４４】
なお、図１６に示す電極構造においては、データ信号線３１と画素７１内の対向電極、つまり、上記データ信号線３１と対向して設けられた櫛形電極５との間に、大きな非表示領域３４が存在することがわかる。
【０２４５】
そこで、図１７では、データ信号線３１を、直線とせず、画素７１内の櫛形電極４・５の折れ曲がりと平行になるように形成したところ、上記非表示領域３４は大幅に減少した。
【０２４６】
すなわち、図１６に示す構造では表示領域が３０％程度であったものが、図１７に示す構造を適用することにより、表示領域を４０％にまで上昇させることができた。
【０２４７】
なお、本実施の形態では、上記櫛形電極４・５の櫛歯部分４ａ・５ａがデータ信号線３１に沿って設けられ、上記データ信号線３１が、上記櫛歯部分４ａ・５ａの形状に沿ってジグザグ状に折れ曲がっている構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記櫛歯部分４ａ・５ａは、上記走査信号線３２に沿って延設されていてもよく、また、上記データ信号線３１および走査信号線３２は、その少なくとも一方が、ジグザグ状に形成されていればよい。
【０２４８】
また、本実施の形態でも、前記実施の形態１、２同様、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向と、上記偏光板６・７の吸収軸とがなす角度は、それぞれ約４５度（４５度±１０度の範囲内、より好適には４５度±１０度未満の範囲内、より一層好適には４５度±５度の範囲内）であることが好ましく、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時における光学的異方性の方向は、互いに約９０度（９０度±２０度の範囲内、より好適には９０度±２０度未満の範囲内、より一層好適には９０±１０度の範囲内）の角度をなしていることが好ましい。
【０２４９】
さらに、本実施の形態においても、各画素７１における各ドメインＤＭ・ＤＭ’の割合は、前記実施の形態１、２同様、光学的異方性の向きが異なる２つのドメインＤＭ・ＤＭ’の割合（面積和の割合）が１：９〜１：１（好適には、約１：１）であることが好ましい。
【０２５０】
なお、上記した各説明においては、主に、電界印加時における各ドメインＤＭ・ＤＭ’の光学的異方性を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記したように、電界の印加により光学的異方性の程度が変化するものでありさえすれば、電界印加時に光学的異方性を示すものであっても電界無印加時に光学的異方性を示すものであってもよく、光学的異方性が発現している状態において、各画素７１に、媒質Ａの光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が存在していればよい。
【０２５１】
また、上記した各説明においては、主に、各画素７１内に、光学的異方性の方向が同じドメインが２種類設けられている場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光学的異方性の方向が同じドメインが２種類以上設けられていてもよい。すなわち、上記したように、各ドメインにおける電界印加時または電界無印加時における上記光学的異方性の方向と、上記偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとがなす角度は、約４５度（４５度±１０度の範囲内）であることが好ましく、各ドメインにおける電界印加時または電界無印加時における上記光学的異方性の方向は、互いに約９０度（９０度±２０度の範囲内）の角度をなすことが好ましいが、前記実施の形態１において例えば図２０〜図２２に示したように、上記した各角度は、それぞれ独立して、４５度あるいは９０度からずれていても構わない。つまり、上記記載からも判るように、各画素７１における媒質Ａの光学的異方性の方向は、２方向のみに限定されるものではなく、前記したように、各画素に、電界印加時または電界無印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が存在していればよい。
【０２５２】
以上のように、本発明にかかる表示素子７０は、電界の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質Ａを用いて表示を行う表示素子であり、各画素７１に、電界印加時または電界無印加時における上記媒質Ａの光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が存在することで、駆動温度範囲が広く、広視野角特性および高速応答特性を備え、しかも、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、従来よりも視野角特性を向上させることができる。
【０２５３】
そして、特に、本発明によれば、各画素７１に、電界印加時または電界無印加時における上記媒質Ａの光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインＤＭ・ＤＭ’が存在し、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時または電界無印加時における光学的異方性の方向と、上記偏光板６・７の吸収軸６ａ・７ａとがなす角度が、前記したように、それぞれ４５度±１０度の範囲内、好適には４５度±１０度未満の範囲内であり、かつ、各ドメインＤＭ・ＤＭ’の電界印加時または電界無印加時における光学的異方性の方向が、前記したように、互いに９０度±２０度の範囲内、好適には９０度±２０度未満の範囲内の角度をなすことで、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、透過率を損なうことなく、視野角特性を大きく向上させることができる。
【０２５４】
また、本発明にかかる表示装置６０は、以上のように、本発明にかかる上記表示素子７０を備えていることで、駆動温度範囲が広く、広視野角特性および高速応答特性を備え、しかも、斜め視角の色付き現象を互いに補償しあうことができ、従来よりも視野角特性を向上させることができる。
【０２５５】
なお、上記各実施の形態においては、上記媒質Ａの光学的異方性の程度を変化させる手段として、主に、電界の印加を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電界を印加する代わりに、磁場を印加してもよく、磁場印加時と無印加時とで、光学的異方性の程度を変化させてもよい。
【０２５６】
つまり、外場としては、電場と同様に磁場も利用できる。磁場印加により媒質Ａの光学的異方性の程度を変化させるには、媒質Ａの磁気異方性を利用する。よって、この場合、上記媒質Ａとしては、磁化率の異方性が大きいものが好ましい。有機分子の場合、磁化率への寄与の殆どは反磁性磁化率によるものなので、磁界の変化によってπ電子が分子内で環状に運動できる場合に、その絶対値が大きくなる。従って、例えば分子内に芳香環がある場合に、磁界の方向に対して芳香環（芳香環の列、芳香環含有鎖）が垂直に向くような場合に磁化率の絶対値が大きくなる。この場合、芳香環の水平面方向の磁化率の絶対値は、垂直方向の磁化率に比べて小さいので、磁化率の異方性が大きくなる。よって、上記媒質Ａとしては、分子内に６員環（例えばベンゼン環）等の環状構造を有するものが好ましい。また、磁化率の異方性を上げるには、媒質Ａ内の電子スピンを配列させることも好ましい。分子内に、Ｎ、Ｏ、ＮＯ等の遊離基（ラジカル）の電子スピンを導入することにより、分子が安定なスピンを持つことができる。この場合、例えば、平面上の共役系分子を積み重ねることにより、スピンを平行に配列させることができる。この場合、上記媒質Ａとしては、例えば、中心のコア部分が積み重なりカラムを形成しているディスコチック液晶が好ましい。
【０２５７】
上記外場として磁場を使用する場合、例えば、上記電極４・５等の電界印加部材に代えて上記セルの外側、例えば上記表示素子７０の外表面等に、電磁石等の磁界発生部材を設ける等の手法を採用する等すればよい。このように、上記媒質に上記電界に代えて磁界を印加することで、上記と同様の駆動を行うことができる。
【０２５８】
また、上記外場としては、光を利用することもできる。この場合の光の波長としては、特に限定されるものではないが、例えばＮｄ：ＹＡＧ(yttrium aluminum garnet)レーザで５３２ｎｍの光を発振させて上記媒質Ａに照射することにより、光学的異方性の程度を変化させることができる。
【０２５９】
この場合に使用することができる媒質Ａとしては、特に限定されるものではないが、この場合、光によるカー効果を利用するため、光照射により光学的異方性の程度が変化する媒質が好ましい。なお、上記媒質Ａとしては、外場として、電場を使用する場合と同様の媒質、より具体的には、前記実施の形態１に例示の媒質を使用することができる。
【０２６０】
なお、上記外場として光を使用する場合、上記媒質Ａ中に、色素が少量含まれていることがより好ましい。上記媒質Ａ、具体的には前記液晶性物質に、色素を少量添加することにより、色素を添加する前に比べて、光学的異方性の程度の変化が大きくなる。上記媒質Ａ中における色素の含有量は、０．０１重量％以上、５重量％未満であることが好ましい。上記含有量が０．０１重量％未満であると、色素の量が少なく、その効果を十分に発揮することができない。一方、上記含有量が５重量％以上であると、励起光が色素に吸収されてしまう。
【０２６１】
この場合、上記媒質Ａとしては、例えば、前記構造式（１）で示される化合物（液晶性物質）が挙げられる。該液晶性物質は、媒質Ａとして、そのまま用いてもよく、該液晶性物質に、色素を加えて使用してもよい。
【０２６２】
上記色素としては、特に限定されるものではないが、色素の吸収帯が励起光の波長にあるものが好ましく、例えば、下記構造式（８）
【０２６３】
【化４】
2005208609.tif 000011
【０２６４】
で示される化合物（１−アミノ−アントロキノン（以下、「１ＡＡＱ」と記す）、アルドリッチ（Aldrich）社製）を加えてもよい。
【０２６５】
前記構造式（１）で示される化合物（「５ＣＢ」（ペンチルシアノビフェニル））に対し、上記「１ＡＡＱ」を、これら「５ＣＢ」および「１ＡＡＱ」からなる媒質Ａ中の含有量が０．０３重量％となるように添加することで、光励起による光学的異方性の程度の変化は、上記「１ＡＡＱ」を添加する前に比べて１０倍程度大きくなった。
【０２６６】
すなわち、本発明にかかる表示素子は、少なくとも一方が透明な一対の基板と、該一対の基板間に挟持され、外場の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質とを備え、各画素に、外場印加時または外場無印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在するものであってもよい。
【０２６７】
上記表示素子において、上記各ドメインで光学的異方性を発生させる手段としては、上記したように、例えば電界、磁場、光等が挙げられるが、そのなかでも、電界が、上記表示素子の設計および駆動制御が容易であることから好ましい。
【０２６８】
したがって、上記表示素子は、外場印加手段として、例えば、電極等の電界印加手段や、電磁石等の磁場印加手段等を備えていてもよく、上記外場印加手段としては、上記表示素子の設計および駆動制御の点から、電界印加手段であることが好ましい。
【０２６９】
なお、本発明において、上記外場印加手段としては、外場の印加前後で上記媒質の光学的異方性の程度を変化させることができるものであれば特に限定されるものではなく、上記外場印加手段としては、電極等の電界印加手段や、電磁石等の磁場印加手段の他に、レーザ装置、例えば上記Ｎｄ：ＹＡＧレーザ等の光照射手段（励起光生成手段）等を用いることができる。
【０２７０】
よって、本発明において、上記表示素子は、予め基板表面に、ドメイン分割のための配向処理が施されている等、各画素に、外場印加時または外場無印加時における媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが形成される構成を有していればよく、表示素子自身が、上記外場印加手段を備えている必要は必ずしもない。
【０２７１】
すなわち、上記外場印加手段は、上記表示素子自身が備えていてもよく、上記表示素子とは別に設けられていてもよい。
【０２７２】
つまり、本発明にかかる表示装置は、上記外場印加手段が設けられた表示素子を備えるものであってもよく、上記表示素子とは別に上記外場印加手段を備えているものであってもよい。言い換えれば、上記表示装置は、本発明にかかる上記表示素子、つまり、各画素に、外場印加時または外場無印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在する表示素子と、該表示素子における媒質に外場を印加する外場印加手段とを備えている構成を有していてもよい。
【０２７３】
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】
【０２７４】
本発明の表示素子は、透過率を損なうことなく、あらゆる方位について着色現象が抑制された、広視野角特性および高速応答特性に優れた表示素子であり、例えば、テレビやモニタ等の画像表示装置（表示装置）や、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（表示装置）に、広く適用することができる。また、本発明の表示素子は、上記したように、広視野角特性および高速応答特性を有しているので、大画面表示や動画表示を行う表示装置にも適している。また、本表示素子は、高速応答性を有しているので、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。
【図面の簡単な説明】
【０２７５】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる表示素子における各ドメインの電界印加方向と偏光板吸収軸方向との関係を説明する図である。
【図２】（ａ）は電界無印加状態における上記表示素子の要部の概略構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は電界印加状態における上記表示素子の要部の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図３】（ａ）は電界無印加状態における上記表示素子の媒質を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は電界印加状態における上記表示素子の媒質を模式的に示す断面図である。
【図４】上記表示素子における印加電圧と透過率との関係を示すグラフである。
【図５】上記表示素子と従来の液晶表示素子との表示原理の違いを、電界無印加時および電界印加時における媒質の平均的な屈折率楕円体の形状およびその主軸方向にて模式的に示す断面図であり、（ａ）は本実施の形態にかかる表示素子の電界無印加時の断面図であり、（ｂ）は本実施の形態にかかる表示素子の電界印加時の断面図であり、（ｃ）は従来のＴＮ方式の液晶表示素子の電界無印加時の断面図であり、（ｄ）は従来のＴＮ方式の液晶表示素子の電界印加時の断面図であり、（ｅ）は従来のＶＡ方式の液晶表示素子の電界無印加時の断面図であり、（ｆ）は従来のＶＡ方式の液晶表示素子の電界印加時の断面図であり、（ｇ）は従来のＩＰＳ方式の液晶表示素子の電界無印加時の断面図であり、（ｈ）は従来のＩＰＳ方式の液晶表示素子の電界印加時の断面図である。
【図６】図１に示す表示素子における２つのドメインにおいて光学的異方性が発現する方位が、偏光板吸収軸の一方にそれぞれ±θの角度に存在するとしたときの透過率を示すグラフである。
【図７】液晶マイクロエマルションの逆ミセル相混合系の一例を示す模式図である。
【図８】液晶マイクロエマルションの逆ミセル相混合系の他の例を示す模式図である。
【図９】リオトロピック液晶相の分類図である。
【図１０】比較例で用いた表示素子における各ドメインの電界印加方向と偏光板吸収軸方向との関係を説明する図である。
【図１１】（ａ）は、従来のＳＩＰＳモードにおいて「く」の字状の電極を、隣接するドメイン同士の電界印加方向が９０度の角度をなすように設けた場合における液晶分子の回転を模式的に示す図であり、（ｂ）は、従来のＳＩＰＳモードにおいて「く」の字状の電極を、隣接するドメイン同士の電界印加方向が３５度の角度をなすように設けた場合における液晶分子の回転を模式的に示す図である。
【図１２】本実施の形態にかかる反射型の表示素子における要部の概略構成の一例を示す断面図である。
【図１３】（ａ）は、電界無印加状態における本実施の他の形態にかかる表示素子の要部の概略構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は電界印加状態における本実施の他の形態にかかる表示素子の要部の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態にかかる表示素子における１画素中の各ドメインの配向処理方向を説明する図である。
【図１５】従来の表示素子における各画素の配向処理方向を説明する図である。
【図１６】本発明のさらに他の形態にかかる表示素子における各画素の電極構成の一例を模式的に示す平面図である。
【図１７】本発明のさらに他の形態にかかる表示素子における各画素の電極構成の一例を模式的に示す他の平面図である。
【図１８】１画素中に、電界印加により発生する媒質の光学的異方性の方向が異なる２つのドメインを設けた場合と、ドメイン分割を行わなかった場合とで、斜め視角の色度を測定した結果を示すグラフである。
【図１９】色度およびＹ値の測定に使用した各セルの各画素における、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方位同士がなす角度、および、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方位と各偏光板吸収軸とがなす角度を示す説明図である。
【図２０】色度およびＹ値の測定に使用した各セルの各画素における、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方位同士がなす角度、および、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方位と各偏光板吸収軸とがなす角度を示す他の説明図である。
【図２１】色度およびＹ値の測定に使用した各セルの各画素における、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方位同士がなす角度、および、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方位と各偏光板吸収軸とがなす角度を示すさらに他の説明図である。
【図２２】色度およびＹ値の測定に使用した各セルの各画素における、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方位同士がなす角度、および、各ドメインの電界印加により発生する光学的異方性の方位と各偏光板吸収軸とがなす角度を示すさらに他の説明図である。
【図２３】本発明の一実施の形態にかかる表示素子を用いる表示装置の要部の概略構成を示すブロック図である。
【図２４】図１に示す表示素子における電界印加時の一分子の屈折率楕円体の形状を示す模式図である。
【図２５】本発明の一実施の形態にかかる図１に示す表示素子における各画素の電極構造を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【０２７６】
１    基板
２    基板
３    媒質層
３ａ  屈折率楕円体
４    櫛形電極（電極、電界印加手段）
４ａ  櫛歯部分
４ａ１，４ａ２，…４ａｒ  屈曲部
５    櫛形電極（電極、電界印加手段）
５ａ  櫛歯部分
５ａ１，５ａ２，…５ａｒ  屈曲部
６    偏光板
６ａ  吸収軸
７    偏光板
７ａ  吸収軸
１０    電極対
２１    透明電極（電極）
２２    透明電極（電極）
２３    配向膜
２４    配向膜
３１    データ信号線
３２    走査信号線
３３    ＴＦＴ
３４    非表示領域
４１    反射層
４２    絶縁層
６０    表示装置
７０    表示素子
７１    画素
ＤＭ     ドメイン
ＤＭ ’  ドメイン
Ａ    媒質
【図１】
2005208609.tif 000012
【図２】
2005208609.tif 000013
【図３】
2005208609.tif 000014
【図４】
2005208609.tif 000015
【図５】
2005208609.tif 000016
【図６】
2005208609.tif 000017
【図７】
2005208609.tif 000018
【図８】
2005208609.tif 000019
【図９】
2005208609.tif 000020
【図１０】
2005208609.tif 000021
【図１１】
2005208609.tif 000022
【図１２】
2005208609.tif 000023
【図１３】
2005208609.tif 000024
【図１４】
2005208609.tif 000025
【図１５】
2005208609.tif 000026
【図１６】
2005208609.tif 000027
【図１７】
2005208609.tif 000028
【図１８】
2005208609.tif 000029
【図１９】
2005208609.tif 000030
【図２０】
2005208609.tif 000031
【図２１】
2005208609.tif 000032
【図２２】
2005208609.tif 000033
【図２３】
2005208609.tif 000034
【図２４】
2005208609.tif 000035
【図２５】
2005208609.tif 000036