CN1658039A - 显示元件和显示装置、显示元件的驱动方法以及程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供能实现驱动温度范围宽，具有广阔视野角特性和高速响应特性的显示元件。其在相对的2块基板(基板(1)和(2))间设置由在不施加电场时表现光学各向同性、通过施加电场表现光学各向异性的媒质构成的介电性物质层(3)。而且，在基板(1)的与基板(2)的相对面上，相互相对配置用于对介电性物质层(3)施加电场的梳形电极(4、5)。进而，在基板(1、2)的与两基板的相对面相反一侧的面上分别设置偏光板(6)和偏光板(7)。

Description

显示元件和显示装置、显示元件的驱动方法以及程序

技术领域

本发明涉及驱动温度范围广，具有广阔视野角特性和高速响应特性，并且使用通过施加电场光学各向异性的程度发生变化的媒质的显示元件。

背景技术

液晶显示元件在各种显示元件中具有重量轻并且耗电少的优点。因此，在电视或显示器等图像显示装置、或文字处理器、个人电脑等OA(Office Automation)仪器、摄影机、数字相机、移动电话等信息终端中设置的图像显示装置中广泛使用。

作为液晶显示元件的液晶显示方式，现有知道使用向列型液晶的扭曲向列(TN)模式、使用铁电液晶(FLC)或反铁电液晶(AFLC)的显示模式、高分子分散型液晶显示模式。

在这些液晶显示模式中，TN模式的液晶显示元件一直以来就实用化。可是，在使用TN模式的液晶显示元件中存在响应慢、视野角窄的缺点，这些缺点在超过CRT(cathode ray tube)上成为大的障碍。

此外，使用FLC或AFLC的显示模式具有响应快、视野角广的优点，但是在抗冲击性、温度特性等方面存在大的缺点，还未达到广泛实用化。

利用光散射的高分子分散型液晶显示模式不需要偏光板，能进行高亮度的显示，但是无法在本质上基于相位板控制视角，在响应特性方面具有课题，对于TN模式的优势很小。

这些显示方式都处于液晶分子排列在一定方向上的状态，对于液晶分子的角度的不同能观察到的也不同，所以存在视角限制。此外，这些显示方式都利用电场的施加引起的液晶分子旋转，液晶分子保持排列一齐旋转，所以响应需要时间。在使用FLC或AFLC的显示模式时，在响应速度和视野角方面是有利的，但是外力引起的不可逆的取向破坏成为问题。

而对于利用电场的施加引起的液晶分子旋转的显示方式，提出基于利用二次电光效应的电子极化的显示方式。

电光效应是物质的折射率根据外部电场而发生变化的现象。在电光效应中存在与电场的一次成比例的效应和与二次成比例的效应，分别称作波克尔斯效应、克尔效应。二次电光效应即克尔效应向高速光闸的应用从很早就在进行，在特殊的计测仪器中实用化。

克尔效应是1875年由J.Kerr(克尔)发现的，此前，作为表现克尔效应的材料，知道硝基苯或二硫化碳等有机液体。这些材料在上述光闸、光调制元件、光偏振元件或电力电缆等的高电场强度测定中利用。

然后，进行了对液晶材料表现出具有大的克尔常数在光调制元件、光偏振元件、光集成电路的应用的基础研究，报告了表现出超过上述硝基苯的200倍的克尔常数的液晶化合物。

在这样的状况下，开始研究克尔效应在显示装置的应用。克尔效应由于与电场的二次成比例，所以与和电场的一次成比例的波克尔斯效应相比，由于能以相对低电压驱动，并且在本质上表现数微秒～数毫秒的响应特性，所以能期待向高速响应显示装置的应用。

在这样的状况中，例如在日本国专利公报的特开2001-249363号公报(公开日2001年9月14日)、特开平11-183937号公报(1999年7月9日公开)和Shiro Matsumoto及另外3人，“Fine droplets of liquidcrystals in a transparent polymer and their response to an electric field”，Appl.Phys.Lett，1996年，vol.69，p.1044-1046中，提出把由液晶性物质构成的媒质封入一对基板间，施加平行或垂直于基板的电场，引发克尔效应，作为显示元件应用。例如在上述特开2001-249363号公报中，作为使用克尔效应的显示装置，公开一种显示装置，其具有：至少一方为透明的一对基板、夹在该一对基板间的包含各向同性状态的有极性分子的介质、配置在上述一对基板中的至少一方基板的外侧的偏光板、用于对上述介质施加电场的电场施加部件。

可是，在上述特开2001-249363号公报中公开的显示装置中，可驱动的温度范围局限于向列-各向同性相变点附近，所以极精密的温度控制成为必要，存在实用化困难的问题。即克尔效应的温度依存性，换言之液晶材料的克尔常数的温度依存性成为实用上的大问题。

这是因为在使用液晶材料时，克尔效应(其自身以各向同性相状态被观察到)在液晶相-各向同性相相变(phase transition)温度附近变为最大，在温度(T)上升的同时，以与1/(T-Tni)(须指出的是，Tni表示相变温度)成比例的函数减少。

须指出的是，在上述特开2001-249363号公报中，尝试着要通过在液晶材料中添加特定的非液晶物质，不是降低克尔效应的温度依存性，而是使液晶材料的各向同性相变温度下降，在实用的温度区域中要取得大的克尔效应，但是还未充分消除克尔效应的温度依存性。

此外，在上述各文献中记载的显示元件中，在上述基板的多个外侧配置相互的吸收轴正交的偏光板，在不施加电场时，媒质在光学上是各向同性的，实现黑显示，而在施加电场时产生双折射，产生它引起的透射率变化，由此进行灰度显示。因此，基板法线方向的对比度能实现极高的值。

可是，根据本申请发明者的详细研究，可知从斜着观察具有上述现有的结构的显示元件时的对比度，特别是从偏光板吸收轴开始45度的方位的斜视角的对比度低。这意味着基于上述显示元件的视野角窄，例如在作为使用上述显示元件的电视或个人电脑显示器的实用性方面成问题。

此外，在上述各文献中记载的使用通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化的物质的显示元件中，当设置与一般的液晶显示元件中使用的同样的开关元件进行驱动时，基于显示元件的图像显示的响应对于基于开关元件的信号电压，存在变慢的问题。须指出的是，所谓信号电压意味着为了驱动显示元件，通过开关元件写入显示元件中的电压。

具体而言，如图44所示，在显示元件200中设置由FET(场效应晶体管)构成的开关元件201、电压波形发生器202。如果这样在显示元件200中设置开关元件201和电压波形发生器202，则当开关元件201变为导通状态时，电压波形发生器202输出的电压施加在显示元件200上，进行显示元件200的充电。而且，如果开关元件201变为不导通，则在显示元件200中保持所充电的电荷。

即在理想上如图45所示，如果通过电压波形发生器202产生电压时，开关元件201变为导通状态，就开始显示元件200的充电。然后，开关元件201即使变为不导通状态，对显示元件200充电的电荷也应该变为保持为一定的状态。

可是，如图46(a)所示，当对显示元件写入一定的信号电压时，如果观察显示元件200的实际的透射率响应波形，则该响应波形如图46(b)所示，变为台阶状。因此，结果显示元件对信号电压的显示响应时间变为1帧以上的长度。如果帧频为60Hz，则典型的显示响应时间变为16.7ms以上的长度。这样，在动画显示中会观察到残留图像，显示质量下降。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供：驱动温度范围广，具有广阔视野角和高速响应特性的显示元件和显示装置。

为了解决上述课题，本发明的显示元件通过对夹持在至少一方透明的一对基板间的媒质施加电场来进行显示，其特征在于：上述媒质通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化。

根据上述结构，在施加电场时和不施加电场时，能使上述媒质的光学各向异性的程度发生变化。这里，光学各向异性的程度变化意味着折射率椭圆体(refractive index ellipsoid)的形状改变。即在本发明的显示元件中，通过利用不施加电场时和施加电场时的折射率椭圆体的形状的变化，能实现不同的显示状态。

而在现有的液晶显示元件中，在施加电场时和不施加电场时，折射率椭圆体保持椭圆，长轴方向(折射率椭圆体的方向)发生变化(旋转)。即通过使不施加电场时和施加电场时的折射率椭圆体的长轴方向发生变化(旋转)，实现不同的显示状态。

在现有的液晶显示元件中，由于是利用液晶分子的排列方向的变化，所以液晶固有的粘度大幅度影响响应速度。而在上述结构中，使用媒质的光学各向异性的程度的变化进行显示。因此，根据上述结构，没有象现有的液晶显示元件那样，液晶固有的粘度大幅度影响响应速度的问题，所以能实现高速响应。此外，本发明的显示元件具有高速响应性，所以也能在场序制彩色方式(field sequential color display)的显示装置中利用。

此外，在现有的利用电光效应的液晶显示元件中，驱动温度范围限制在液晶相的相变点温度附近的温度，存在需要极高精度的温度控制的问题。而根据上述结构，可以把上述媒质保持在成为通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化的状态的温度，所以能容易控制温度。

此外，在上述结构中，使用媒质的光学各向异性的程度的变化，进行显示，所以与使液晶分子的取向方向变化、进行显示的现有的液晶显示元件相比，能实现更宽阔的视野角特性。

此外，本发明的目的在于：在上述显示元件中，通过提高斜视角的对比度，提供视野角特性优异的显示元件。

为了解决上述课题，本发明的显示元件具有至少一方为透明的一对基板、夹在该一对基板之间并且通过电场的施加而光学各向异性的程度变化的媒质；和配置在上述一对基板中至少一方基板的与上述媒质的相对面的相反一侧的偏光板，其包括：在上述一对基板中至少一方基板和偏光板之间具有双轴光学各向异性的相位差板，上述相位差板配置为如果上述相位差板的面内方向的主折射率为nx1、ny1，法线方向的主折射率为nz1，则ny1方向与通过该相位差板在与上述基板相反一侧形成的偏光板的吸收轴平行或正交。

上述显示元件通过配置上述一对基板中至少一方基板和偏光板之间具有双轴光学各向异性的相位差板，从而使主折射率和偏光板的吸收轴具有上述的关系，由此能比现有更进一步提高斜视角的对比度。因此，根据上述结构，能提供比现有的视野角特性更优异的显示元件。

本发明的目的在于：提供在对各像素设置开关元件，驱动时能取得高速响应的显示元件及其驱动方法和程序。

为了解决上述课题，本发明的显示元件的驱动方法是在至少一方透明的一对基板之间封入通过施加电场而光学各向异性的程度变化的媒质的显示元件的驱动方法，其特征在于：根据上次的图像信号和这次的图像信号设定对上述媒质输入的信号电压。

此外，为了解决上述课题，本发明的显示元件在至少一方透明的一对基板之间封入通过施加电场而光学各向异性的程度发生变化的媒质，其特征在于：包括：根据上次的图像信号和这次的图像信号，输出用于设定对上述介质输入的信号电压的修正后图像信号的图像信号修正处理部件。

在现有的液晶显示元件中，利用液晶分子的取向方向的变化，所以液晶固有的粘度大幅度影响显示响应速度。而上述结构的显示元件使用介质的光学各向异性的程度的变化进行显示。因此，上述结构的显示元件不象现有的液晶显示元件那样存在液晶固有的粘度大幅度影响显示响应速度的问题，所以具有高速响应的显示性能。

根据上述结构，能根据这次的图像信号和上次的图像信号，设定为了把应该通过这次的图像信号的输入施加的所需电压尽早施加在上述媒质上而计算的信号电压。

因此，根据上述结构，对于具有比现有的液晶显示元件更高速的响应性能的显示元件，能施加不失去高速响应性能的信号电压。因此，能更可靠地实现使用媒质的光学各向异性的程度的变化，进行显示的显示元件的高速响应。

此外，为了解决上述课题，本发明的显示元件的驱动方法是显示元件在至少一方透明的一对基板之间封入通过施加电场而光学各向异性的程度发生变化的媒质的显示元件的驱动方法，其中：根据按照上次的图像信号的输入而预测为上述显示元件进行显示的到达预测数据、和这次的图像信号来设定对上述媒质输入的信号电压。作为到达预测数据，能列举表示施加在显示元件上的电压的数据、表示基于显示元件的显示的灰度等级的数据。

在现有的液晶显示元件中，利用液晶分子的取向方向的变化，所以液晶固有的粘度大幅度影响响应速度。而上述结构的显示元件使用介质的光学各向异性的程度的变化来进行显示。因此，上述结构的显示元件没有象现有的液晶显示元件那样，液晶固有的粘度大幅度影响响应速度的问题，所以本来具有高速响应的显示性能。

根据上述结构，能根据这次的图像信号和到达预测数据来设定为了把应该通过这次的图像信号的输入而施加的所需电压尽早施加在上述媒质上而计算的信号电压。

因此，根据上述结构，对于具有比现有的液晶显示元件更高速的响应性能的显示元件，能施加不失去高速响应性能的信号电压。因此，能更可靠地实现使用媒质的光学各向异性的程度的变化，进行显示的显示元件的高速响应。

特别地，通过使用到达预测数据设定信号电压，当到达预测数据和显示元件实际显示的数据不同时，也能可靠地进行信号电压的设定。因此，能可靠地实现上述显示元件的高速响应。

为了解决上述课题，本发明的显示装置其特征在于：具有上述任意结构的显示元件。

此外，本发明的程序使计算机执行上述结构的显示元件的驱动方法。因此，如果用计算机执行该程序，则该计算机能用上述驱动方法驱动显示元件。结果，与本发明的驱动方法同样，能可靠地实现上述显示元件的高速响应性能。

根据以下所示的记载，应该能充分理解本发明的其他目的、特征和优异点。此外，在参照附图的以下说明中，本发明的优点变得明白。

附图说明

下面简要说明附图。

图1(a)是不施加电场的状态的本发明显示元件的剖视图，图1(b)是施加电场的状态的本发明显示元件的剖视图。

图2是用于说明本发明的显示元件的梳形电极和偏光板的配置的说明图。

图3(a)是不施加电场的状态的现有的液晶显示元件的剖视图，图3(b)是施加电场的状态的现有的液晶显示元件的剖视图，图3(c)是表示现有的液晶显示元件的电压透射率曲线的曲线图。

图4是用于说明本显示元件和现有的液晶显示元件的显示原理的不同的说明图。

图5是各种液晶相的构造模型。

图6是立方晶相的构造模型(棒状网络模型)。

图7是立方晶相的构造模型。

图8(a)是不施加电场的状态的现有的液晶显示元件的剖视图，图8(b)施加电场的状态的现有的液晶显示元件的剖视图。

图9是表示液晶微乳液的构造的模式图。

图10是表示液晶微乳液的构造的模式图。

图11是溶致液晶相的分类图。

图12是表示从关于本发明一个实施例的显示元件测定的电压-透射率特性估计的透射率变为最大的电压值与折射率各向异性Δn和介电常数各向异性Δε的积(Δn×Δε)的关系的曲线图。

图13是表示使用本发明一个实施例的显示元件的显示装置的要部的概略结构的框图。

图14是表示图13所示的显示装置中使用的显示元件的周边概略结构的模式图。

图15是表示本发明其他实施例的显示元件的要部的概略结构的框图。

图16(a)是模式地表示不施加电场的状态的上述显示元件要部的概略结构的剖视图，图16(b)是模式地表示施加电场的状态的上述显示元件要部的概略结构的剖视图。

图17(a)是模式地表示不施加电场的状态的上述显示元件的媒质的剖视图，图17(b)是模式地表示施加电场的状态的上述显示元件的媒质的剖视图。

图18是表示上述显示元件的施加电场和透射率的关系的曲线图。

图19(a)～图19(h)是用不施加电场时和施加电场时的媒质的平均折射率椭圆体的形状及其主轴方向模式地表示上述显示元件和现有的液晶显示元件的显示原理不同的剖视图，图19(a)是本实施例的显示元件的不施加电场时的剖视图，图19(b)是本实施例的显示元件的施加电场时的剖视图，图19(c)是TN方式的液晶显示元件的不施加电场时的剖视图，图19(d)是TN方式的液晶显示元件的施加电场时的剖视图，图19(e)是VA方式的液晶显示元件的不施加电场时的剖视图，图19(f)是VA方式的液晶显示元件的施加电场时的剖视图，图19(g)是IPS方式的液晶显示元件的不施加电场时的剖视图，图19(h)是IPS方式的液晶显示元件的施加电场时的剖视图。

图20是说明上述显示元件的电极构造和偏光板吸收轴的关系的图。

图21是说明不同的方位和偏光板吸收轴的关系的图。

图22是表示不具有相位差板时的显示元件的极角和对比度的关系的曲线图。

图23是表示具有双轴光学各向异性的相位差板的延迟和显示元件的对比度的关系的其他图。

图24是表示图23所示的对比度最大条件时的显示元件的极角和对比度的关系的曲线图。

图25是表示具有双轴光学各向异性的相位差板的延迟和显示元件的对比度的关系的其他图。

图26是表示本发明其他实施例的反射型显示元件的要部的概略结构一例的剖视图。

图27是表示使用基于对基板面法线方向的施加电场的显示方式的本实施例显示元件的要部的概略结构的剖视图。

图28是说明取向膜的摩擦方向和偏光板吸收轴的关系的图。

图29是表示本发明其他实施例的显示元件的要部的概略结构一例的剖视图。

图30是表示具有单轴光学各向异性的相位差板的延迟和显示元件的对比度的关系的图。

图31是表示图30所示的对比度最大条件时的显示元件的极角和对比度的关系的曲线图。

图32是表示具有单轴光学各向异性的相位差板的延迟和显示元件的对比度的关系的其他图。

图33(a)～图33(d)是表示本发明其他实施例的显示元件的要部的概略结构一例的剖视图。

图34是表示本发明其他实施例的显示元件中设置的偏光板要部的概略结构的剖视图。

图35是表示具有单轴光学各向异性的相位差板的延迟和显示元件的对比度的关系的另一其他图。

图36是表示具有单轴光学各向异性的相位差板的延迟和显示元件的对比度的关系的另一其他图。

图37是表示具有双轴光学各向异性的相位差板的延迟和显示元件的对比度的关系的另一其他图。

图38(a)和图38(b)是表示能提高视野角的偏光板法线方线的延迟和相位差板的延迟的关系的曲线图。

图39是表示具有双轴光学各向异性的相位差板的延迟和显示元件的对比度的关系的另一其他图。

图40是表示使用本发明其他实施例的显示元件的显示装置结构的框图。

图41是表示由现有的驱动方法驱动的显示元件的施加电场时的时间经过的变化的曲线图。

图42(a)是表示在第一帧中施加由本发明的驱动方法取得的信号电压的样子的曲线图，图42(b)是表示如图42(a)所示那样在显示元件上施加信号电压时的透射率时间经过的变化的曲线图。

图43是表示本发明其他实施例的显示元件的施加电场时和电容的关系的曲线图。

图44是与周边结构一起表示由现有的驱动方法驱动的显示元件的模式图。

图45是用于说明显示元件对信号电压的理想响应的电压波形发生器、开关元件、显示元件各自的电压波形的曲线图。

图46(a)是表示通过现有的驱动方法施加在显示元件上的信号电压的曲线图，图46(b)是表示如图46(a)所示那样施加信号电压时的透射率的变化的曲线图。

具体实施方式

[实施例1]

根据附图，说明本发明一个实施例。

图1(a)和图1(b)是表示本实施例的显示元件(本显示元件)的概略结构的剖视图。本显示元件与驱动电路或信号线(数据信号线)、扫描线(扫描信号线)、开关元件一起配置在显示装置中。

图13是表示使用本显示元件的显示装置的要部概略结构的框图，图14是表示图13所示的显示装置中使用的本显示元件(显示元件120)的周边概略结构的模式图。

如图13所示，本实施例的显示装置100具有：把像素10…配置为矩阵状的显示面板102、作为驱动电路的源极驱动器103和栅极驱动器104、电源电路106。

在上述各像素10中，如图14所示，设置有本显示元件(显示元件120)和开关元件121。

此外，在显示面板102上设置多个数据信号线SL1～SLn(n表示2以上的任意整数)、与各数据信号线SL1～SLn分别交叉的多个扫描信号线GL1～GLm(m表示2以上的任意整数)，在数据信号线SL1～SLn和扫描信号线GL1～GLm的每个组合上设置上述像素10…。

上述电源电路106对上述源极驱动器103和栅极驱动器104供给用于在上述显示面板102上进行显示的电压，据此，上述源极驱动器103驱动上述显示面板102的数据信号线SL1～SLn，栅极驱动器104驱动显示面板102的扫描信号线GL1～GLm。

作为上述开关元件121，例如使用FET(场效应晶体管)或TFT(薄膜晶体管)，上述开关元件121的栅极22连接在扫描信号线GLi上，漏极23连接在数据信号线SLi上，源极24连接在显示元件120上。此外，显示元件120的另一端连接在全部像素10…中公共的未图示的公共电极线上。据此，在上述各像素10中，如果选择扫描信号线GLi(i表示1以上的任意整数)，则开关元件121导通，根据从未图示的控制器输入的显示数据信号而决定的信号电压由源极驱动器103通过数据信号线SLi(i表示1以上的任意整数)施加在显示元件120上。显示元件120在上述扫描信号线GLi的选择期间结束，遮断开关元件121的期间，理想上持续保持遮断时的电压。

本显示元件在相对的两块基板(基板1和2)之间夹着光学调制层即介电性物质层3。此外，在基板1的与基板2相对的面上相互相对配置用于对介电性物质层3施加电场的电场施加部件即梳形电极(梳齿状的电极)4、5。在基板1和基板2的与两基板的相对面相反一侧的面上分别设置偏光板6和7。

须指出的是，图1(a)表示在梳形电极4和5间不施加电压(电场)的状态(不施加电压(电场)状态(OFF状态))，图1(b)表示在梳形电极4和5间施加电压(电场)的状态(施加电压(电场)状态(ON状态))。

基板1和2由玻璃基板构成。可是，基板1和2的材料并不局限于此，基板1和2中的至少一方是透明的基板就可以了。须指出的是，本显示元件的两基板间的间隔即介电性物质层3的厚度为10μm。可是，两基板间的间隔并不局限于此，可以任意设定。

图2是用于说明梳形电极4和5的配置和偏光板6和7的吸收轴方向的说明图。如图所示，在本显示元件中，形成梳齿状的梳形电极4和5相对配置。须指出的是，梳形电极4和5以线宽5μm、电极间距(电极间隔)5μm形成，但是并不局限于此，例如能按照基板1和基板2的间隔任意设定。此外作为梳形电极4和5的材料，能使用ITO(铟锡氧化物)等透明电极材料、铝等金属电极材料等现在公知的作为电极材料的各种材料。

此外，如图2所示，分别设置在两个基板上的偏光板6和7相互的吸收轴正交，并且各偏光板的吸收轴和梳形电极4和5的梳齿部分的电极伸长方向约成45度的角度。因此，各偏光板的吸收轴对于梳形电极4和5的电场施加方向，约成45度的角度。

介电性物质层3由米谷慎，“用分子模拟探索毫微构造液晶相”，液晶，第七卷，第三号，p.238-245，2003年和“Handbook of LiquidCrystals”，Vol.2B，p.887-900，Wiley-VCH，1998中记载的BABH8构成。BABH8的构造式由以下的构造式(1)表示。

须指出的是，在两个基板1和2的相对面上可以根据需要形成进行摩擦处理的取向膜。这时，形成在基板1一侧的取向膜可以形成为覆盖梳形电极4和5。

下面，说明本显示元件的显示原理。

在由上述结构构成的本显示元件中，通过未图示的外部加温装置把介电性物质层3的温度控制在136.7℃以上161℃以下。在该温度范围中，BABH8表现出晶格常数约6nm，比光学波长小1个数量级以上，由小于光学波长(小于可见光的波长)等级的具有立方对称性(立方晶体的对称性)的秩序构造构成的立方晶相(cubic phase：立方晶相)。须指出的是，上述“用分子模拟探索毫微构造液晶相”中，表示了图5～图7所示的立方晶相的构造模型。

如上所述，因为秩序构造是小于光学波长，所以BABH8是透明的。即在上述温度范围中，当不施加电场时，介电性物质层3表现光学各向同性(可为宏观地观察的各向同性)。因此，本显示元件在正交尼科耳棱镜下，能进行良好的黑显示。

而如果一边把介电性物质层3的温度控制在136.7℃以上161℃以下，一边对梳形电极4和5间施加电场，则在具有立方对称性的构造中产生变形，发现光学各向异性。即BABH8在上述温度范围中，在不施加电场的状态下是光学各向同性的，通过施加电场，发现有光学各向异性。

本显示元件通过施加电场，在具有立方对称性的构造中产生变形，产生双折射，所以能进行良好的白显示。须指出的是，产生双折射的方向为一定，其大小根据电场的施加而变化。此外，表示梳形电极4和5之间施加的电压和透射率的关系的电压透射率曲线在上述宽的温度范围中变为稳定的曲线。

如上所述，在本显示元件中，在136.7℃以上161℃以下的约20K的温度范围中能取得稳定的电压透射率曲线。因此，在本显示元件中，能极容易地进行温度控制。

须指出的是，本显示元件不使用各向同性相(所谓的液体相)的这点与现有的使用电光效应的液晶显示元件不同。这里，各向同性相意味着分子的取向方向为各向同性的相。即本显示元件的介电性物质层3是热稳定的相，不表现象现有的使用各向同性相(所谓的液体相)的液晶显示元件那样的急剧的温度依存性，温度控制是极容易的。须指出的是，后面进一步详细说明本显示元件与现有的液晶显示元件的不同点。

此外，本显示元件使用具有立方对称性的构造中产生的变形即媒质的光学各向异性的程度的变化来进行显示，所以与使液晶分子的取向方向发生变化来进行显示的现有的液晶显示元件相比，能实现更广阔的视野角特性。本显示元件因为双折射发生的方向为一定，光轴方向不发生变化，所以能实现更宽阔的视野角特性。

此外，本显示元件使用由于微小区域的构造(结晶那样的晶格)变形而发现的各向异性来进行显示。因此，不存在象现有的液晶显示元件的显示原理那样，液晶固有的粘度大幅度影响响应速度的问题，能实现1ms左右的高速响应。即在现有的液晶显示元件的显示原理中，由于利用液晶分子的取向方向的变化，所以液晶固有的粘度大幅度影响响应速度，但是在本显示元件中，由于利用微小区域的构造的变形，所以液晶固有的粘度的影响小，能实现高速响应。因此，本显示元件利用其高速响应性，也能应用于例如场序制彩色方式的显示装置中。

这里，详细说明本显示元件和现有的液晶显示元件的不同点。

图3(a)和图3(b)是表示现有的使用电光效应的液晶显示元件一例的液晶显示元件20的概略结构的说明图。

如这些图所示，液晶显示元件20除了介电性物质层3a的材料与本显示元件的介电性物质层3的材料不同以外，与本显示元件是同样的结构。即在液晶显示元件20的介电性物质层3a中封入具有以下的构造式(2)的化合物。须指出的是，该化合物在低于33.3℃时表现为向列相，在它以上的温度表现各向同性。

通过未图示的外部加温装置把该液晶显示元件20保持在向列相-各向同性相的相变正上方附近的温度(比相变温度稍微高的温度)，通过进行电压的施加，能使透射率变化。

须指出的是，图3(a)是表示保持在向列相-各向同性相的相变正上方附近的温度的液晶显示元件20的不施加电场状态下的液晶分子的取向状态的说明图。此外，图3(b)是表示保持在向列相-各向同性相的相变正上方附近的温度的液晶显示元件20的施加电场状态下的液晶分子的取向状态的说明图。

如图3(a)所示，在不施加电场的状态下，由上述化合物构成的介电性物质层3a是各向同性相，所以在光学上是各向同性的，液晶显示元件20的显示状态变为黑显示。而在施加电压时，如图3(b)所示，在施加电场的区域中，上述化合物的分子的长轴方向在电场方向取向，发现双折射，所以能把透射率调制。

图3(c)是把液晶显示元件20保持在向列相-各向同性相的相变正上方附近的温度，使施加的电压变化时的电压透射率曲线。如该图所示，液晶显示元件20的透射率按照施加的电压发生变化。

这里，根据“Handbook of Liquid Crystals”，Vol.1，p.484-485，Wiley-VCH，1998，由于电场的施加而产生的双折射能由

Δn＝λBE²

表示。须指出的是，λ是光的波长，B是克尔常数，E是施加的电场强度。

而且，该克尔常数B与

B∝(T-Tni)^-1

成比例。

因此，即使在相变点(Tni)附近能用弱的电场强度驱动，在温度(T)上升的同时，必要的电场强度急剧增大。因此，在相变正上方的温度，能以约100V以下的电压把透射率充分调制，但是在离相变温度充分远的温度(比相变温度高很多的温度)下，为了把透射率调制，需要的电压增大。因此，在液晶显示元件20中，把驱动温度范围限制在向列相-各向同性相的相变点附近，极高精度的温度控制(在典型上，0.1K左右的范围)成为必要。

须指出的是，在上述说明中，说明了在平行于基板的方向施加电场的方式的液晶显示元件20，但是其他方式中也同样。例如象图8(a)以及图8(b)所示的液晶显示元件30那样，在基板面法线方向施加电场时，高精度的温度控制是必要的。

在液晶显示元件30中，在基板1和2的相对面上分别设置透明电极4a和5a，代替液晶显示元件20的梳形电极4和5。即液晶显示元件30与液晶显示元件20同样是使用电光效应的液晶显示元件的一例。

如果把液晶显示元件30保持在封入有介电性物质层3a中的媒质的相变温度正上方附近的温度，则在不施加电场时，如图8(a)所示，介电性物质层3a变为各向同性相，在施加电场时，如图8(b)所示，液晶分子的长轴方向在垂直于电场的方向取向。

在这样的结构的液晶显示元件30中，与液晶显示元件20同样，在比相变温度高很多的温度下，为了把透射率调制，需要的电压增大。因此，对于液晶显示元件30，极高精度的温度控制也成为必要。

而本显示元件如上所述，通过使用由于微小区域的构造(结晶那样的晶格)的变形而发现的各向异性来进行显示。而且，BABH8在136.7℃以上161℃以下的广阔温度范围中表示立方晶相，在宽阔的温度范围(约24K)中能取得稳定的电压透射率曲线，所以在本显示元件中，温度控制变得极容易。即在本显示元件中，可以只把BABH8保持在表现出由于施加电场，光学各向异性的程度发生变化的状态即立方晶相的温度，所以能容易控制温度。

下面，进一步详细说明本显示元件和现有的液晶显示元件的显示原理的不同点。

图4是用于说明本显示元件和现有的液晶显示元件的显示原理不同的说明图，模式地表示施加电场时和不施加电场时的折射率椭圆体的形状和方向。须指出的是，在图4中，作为现有的液晶显示元件，表示使用TN方式、VA(Vertical Alignment、垂直取向)方式、IPS(InPlane Switchig、面内响应)方式的液晶显示元件的显示原理。

如图所示，TN方式的液晶显示元件是在相对的基板之间夹着液晶层，在两个基板上分别具有透明电极(电极)的结构。而且，在不施加电场时，液晶层的液晶分子的长轴方向扭成螺旋状进行取向，但是在施加电场时，液晶分子的长轴方向沿着电场方向取向。这时的平均的折射率椭圆体如图4所示，在不施加电场时，长轴方向向着平行于基板面的方向，在施加电场时，长轴方向向着基板面法线方向。即在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状是椭圆，通过施加电场，其长轴方向(折射率椭圆体的方向)发生变化。即折射率椭圆体旋转。须指出的是，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状几乎不改变。

此外，VA方式的液晶显示元件与TN方式同样，是将液晶层夹在相对的基板间，在两个基板上分别具有透明电极(电极)的结构。可是，在VA方式的液晶显示元件中，在不施加电场时，液晶层的液晶分子的长轴方向取向为大致垂直于基板面的方向，但是施加电场时，液晶分子的长轴方向取向为垂直于电场的方向。这时的平均的折射率椭圆体如图4所示，在不施加电场时，长轴方向向着基板面法线，在施加电场时，长轴方向向着平行于基板面的方向。即在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状是椭圆，其长轴方向发生变化(折射率椭圆体旋转)。此外，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状几乎不变。

此外，IPS方式的液晶显示元件是在一个基板上设置相对的一对电极，在两电极间的区域中形成液晶层的结构。而且，通过施加电场使液晶分子的取向方向变化，在不施加电场时和施加电场时，能实现不同的显示状态。因此，在IPS方式的液晶显示元件中，如图4所示，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状是椭圆，其长轴方向发生变化(折射率椭圆体旋转)。此外，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状几乎不变。

这样，在现有的液晶显示元件中，在不施加电场时液晶分子以任意的方向取向，通过施加电场，使取向方向改变来进行显示(透射率的调制)。即通过施加电场，折射率椭圆体的长轴方向旋转(变化)，利用此进行显示。此外，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状几乎不变。即在现有的液晶显示元件中，液晶分子的可见光以上的取向秩序度是一定的，通过使取向方向变化来进行显示。

而在本显示元件中，如上所述，当作为封入介电性物质层3中的媒质，使用BABH8(使用在不施加电场时表现光学各向同性，通过施加电场，发现光学各向异性的媒质时)时，如图4所示，在不施加电场时，折射率椭圆体与现有的液晶显示元件不同，成为球状。即在不施加电场时，是各向同性的(可见光以上的等级(scale)的取向秩序度≈0(表现光学各向同性)。

而且，通过施加电场，发现各向异性(可见光以上的等级的取向秩序度＞0)，折射率椭圆体变为椭圆(表现光学各向异性)。即在本显示元件中，不施加电场时，折射率椭圆体的形状为各向同性(nx＝ny＝nz)。通过施加电场，在折射率椭圆体的形状中发现各向异性(nx＞ny)。这里，nx、ny、nz分别表示对于平行于基板面并且平行于两电极的相对方向、平行于基板面并且与两电极的相对方向正交的方向、垂直于基板面的方向的折射率。

再有，所谓可见光以上的取向秩序度≈0(几乎没有取向秩序度)意味着以比可见光小的等级观察时，液晶分子等在某方向的排列的比例较多(存在取向秩序)，但以比可见光大的等级观察时，取向方向平均化，从而没有取向秩序。例如，在图7所示的立方晶相中，以小的等级观察时，每个场所都有一些液晶分子排列，但以比在图7所示的立方体整体大的等级观察时，取向方向平均化。因此，图7所示的立方晶相以可见光以上的比例观察时，可说几乎没有取向秩序度。

也就是说，在本发明中，所谓可见光以上的等级的取向秩序度≈0表示取向秩序度相对于比可见光波段、以及比可见光波段大的波长的光，小至没有任何影响。例如，表示在正交尼科耳棱镜下实现黑显示的状态。另一方面，在本发明中，所谓可见光以上的等级的取向秩序度＞0，表示可见光以上的等级的取向秩序度大致比0的状态大，例如，正交尼科耳棱镜下实现白显示的状态。(此时，包含等级显示的灰度)。

此外，上述施加电场时的折射率椭圆体的长轴方向平行于(介电各向异性为正的媒质时)或垂直于(使用介电各向异性为负的媒质时)电场方向。

而在现有的液晶显示元件中，通过施加电场，使折射率椭圆体的长轴方向旋转来进行显示，所以折射率椭圆体的长轴方向并不局限于平行或垂直于电场方向。

这样在本显示元件中，分子的取向方向一定(电压施加方向不变)，通过把可见光以上的取向秩序度调制来进行显示。即在本显示元件中，媒质的光学各向异性(或可见光以上的取向秩序度)的程度发生变化。因此，在本显示元件和现有的液晶显示元件中，显示原理大不相同。

须指出的是，在本显示元件中，作为封入介电性物质层3中的媒质，使用BABH8，但是并不局限于此。封入介电性物质层3中的媒质在物理特性上不是液体，可以是通过施加电场，可见光以上的取向秩序度发生变化，即通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化的媒质。

例如，能使用在不施加电场时，表现光学各向同性，通过施加电场，发现光学各向异性的媒质。即能使用在不施加电场时，具有小于光学波长的取向秩序(秩序构造)，在光学波长区域中是透明的物质，通过施加电场，取向秩序发生变化，发现光学各向异性的媒质。

或者，可以使用在不施加电场时，具有光学各向异性，通过施加电场，光学各向异性消失，变为小于光学波长的取向秩序(秩序构造)，表现光学各向同性的媒质。

因此，例如可以使用BABH8以外的由表现出立方晶相的分子构成的媒质，或者可以使用由具有立方晶相以外的取向秩序(秩序构造)的分子构成的媒质。此外，可以使用由共聚物、亲水亲油性分子、枝状聚合物分子、液晶等构成的媒质。以下把本显示元件的介电性物质层3中能使用的媒质的几个例子作为媒质例表示。

[媒质例1]近晶D相(Smectic D Phase，SmD)

作为封入本显示元件(例如图1和图2所示的显示元件)的介电性物质层3中的媒质，能应用由表现液晶相之一的近晶D相(SmD)的分子构成的媒质。

作为表现近晶D相的液晶性物质，例如有ANBC16。须指出的是，关于ANBC16，能列举出齐藤一弥、徂徕道夫，“光学各向同性的独特的热变性液晶的热力学”，液晶，第五卷，第一号，p.21，图1构造1(n＝16)，或“Handbook of Liquid Crystals”，Vol.2B，Wiley-VCH，1998，p.888，Tablel，化合物(compound no.)1，化合物1a，化合物1a-1)中记载以下一般式(3)和(4)表示的ANBC16。

须指出的是，在上述一般式(3)和(4)中，m是任意的整数，具体而言，在一般式(3)中，m＝16，在一般式(4)中，表示m＝15，X表示-NO₂基。

在该液晶性物质(ANBC16，上述化学构造式(3)中，m＝16)，在171.0℃～197.2℃的温度范围中，表现近晶D相。近晶D相中，多个分子形成iungle gym(注册商标)那样的三维晶格，晶格常数为几十nm以下，是小于光学波长。即近晶D相具有立方对称性，具有小于光学波长的取向秩序(秩序构造)。须指出的是，本实施例所示的ANBC16的晶格常数约为6nm。因此，近晶D相表现光学各向同性。

此外，在ANBC16表现近晶D相的上述温度区域中，如果对由ANBC16构成的介电性物质层3施加电场，则分子自身中存在介电各向异性，所以分子向着电场方向，在晶格构造中产生变形。即在介电性物质层3中发现光学各向异性。

因此，作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质，能应用ANBC16。须指出的是，并不局限于ANBC16，如果是表现出近晶D相的物质，则在施加电场时和不施加电场时，光学各向异性的程度发生变化，所以能作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质加以应用。

[媒质例2]液晶微乳液

作为封入本显示元件(例如图1和图2所示的显示元件)的介电性物质层3中的媒质，能应用液晶微乳液。这里，液晶微乳液是由山本等人起名的用热变性液晶分子置换O/W型微乳液(在油中用表面活性剂，以水滴的形式把水溶解的系统，油变为连续相)的油分子的系统(混合系统)的总称(参照山本润，“液晶微乳液”，液晶第四卷，第三号，p.248-254，2000年)。

作为液晶微乳液的具体例，例如有记载在上述“液晶微乳液”中的表现向列液晶相的热变性液晶(温度转变型液晶)即Pentylcyanobiphenyl(5CB)、表现逆胶束相的溶致液晶(lyotropic liquidcrystal，浓度转变型液晶、溶致液晶)即Didodecyl ammonium bromide(DDAB)的水溶液的混合系统。该混合系统具有由图9和图10的模式图表示的构造。

此外，在典型上混合系统逆胶束的直径为50左右，逆胶束间的距离为200左右。这些等级比光学波长还小一个数量级。即上述混合系统(液晶微乳液)具有小于光学波长的取向秩序(秩序构造)。此外，逆胶束在三维空间中随机存在，以各逆胶束为中心，5CB取向为放射状。因此，上述混合系统表现光学各向同性。

而且，如果对由上述混合系统构成的媒质施加电场，则在5CB中存在介电各向异性，所以分子自身向着电场方向。即以逆胶束为中心，取向为放射状，所以在光学各向同性的系统中发现取向各向异性，发现光学各向异性。因此，能把上述混合系统作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质加以应用。须指出的是，并不局限于上述混合系统，如果是在不施加电场和施加电场时，光学各向异性的程度发生变化的液晶微乳液，就能作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质应用。

[媒质例3]溶致(lyotropic)液晶相

作为封入本显示元件(例如图1和图2所示显示元件)的介电性物质层3中的媒质，能应用具有特定的相的溶致液晶(溶致液晶)。这里，溶致液晶意味着一般形成液晶的主要分子溶解于具有其他性质的溶剂(水或有机溶剂)中的其他成分系统的液晶。此外，作为上述特定相是在不施加电场和施加电场时光学各向异性的程度发生变化的相。作为这样的特定相，例如有山本润，“液晶科学实验讲座第一次：液晶相的鉴定：(4)溶致液晶”，液晶，第6卷，第一号，p.72-82中记载的胶束相、海绵相、立方晶相、逆胶束相。图11表示溶致液晶相的分类图。

在亲水亲油性物质即表面活性剂中存在发现胶束相的物质。例如离子性表面活性剂即十二烷硫酸钠的水溶液或对棕榈酸钾的水溶液形成球状胶束。此外，在非离子性表面活性剂即聚氧乙烯壬基苯醚和水的混合液体中，壬苯基作为疏水基工作，氧乙烯链作为亲水基工作，形成胶束。苯乙烯-环氧乙烷块共聚物的水溶液中，也形成胶束。

例如球状胶束中，分子包装为空间的全方位(形成分子集合体)。此外，球状胶束的大小是小于光学波长，所以在光学波长区域中，不表现各向异性，能观察到各向同性。即球状胶束具有小于光学波长的秩序构造(取向秩序)。可是，如果在这样的球状胶束上施加电场，则球状胶束变形，所以发现各向异性。因此，表现球状胶束相的溶致液晶可以作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质加以应用。须指出的是，并不局限于球状胶束相，将表现其他形状的胶束相即纽状胶束相、椭圆状胶束相、棒状胶束相的溶致液晶封入介电性物质层3中，也能取得大致同样的效果。

此外，根据浓度、温度、表面活性剂的条件，形成亲水基和疏水基替换的逆胶束。这样的逆胶束在光学上表现与胶束同样的效果。因此，通过把表现逆胶束相的溶致液晶作为封入介电性物质层3中的媒质应用，取得与使用表示胶束相的溶致液晶时同样的效果。须指出的是，在媒质例2中说明的液晶微乳液是表现逆胶束相(逆胶束构造)的溶致液晶的一例。

此外，在非离子表面活性剂五乙二醇-十二烷醚(Pentaethylenglychol-dodecylether，C₁₂E₅)的水溶液中存在图11所示的表现海绵相或立方晶相的浓度和温度区。这样的海绵相或立方晶相具有小于光学波长的秩序(取向秩序、秩序构造)，所以在光学波长区域中是透明的物质。即由这些相构成的媒质表现光学各向同性。对由这些相构成的媒质施加电场，则在取向秩序(秩序构造)中产生变形，发现光学的各向异性。因此，表现海绵相或立方晶相的溶致液晶也能作为封入介电性物质层3中的媒质加以应用。

[媒质例4]液晶微粒分散系

作为封入本显示元件(例如图1和图2所示显示元件)的介电性物质层3中的媒质，能应用胶束相、海绵相、立方晶相、反胶束相等在施加电场时和不施加电场时表现光学各向异性的程度变化的相的液晶微粒分散系。这里液晶微粒分散系是在溶剂中混合微粒的混合系统。

作为这样的液晶微粒分散系，例如在非离子表面活性剂五乙二醇-十二烷醚(Pentaethylenglychol-dodecylether，C₁₂E₅)的水溶液中混合用硫酸基修饰表面的直径100左右的胶乳粒子的液晶微粒分散系。在该液晶微粒分散系中，发现海绵相。此外，该海绵相的取向秩序(秩序构造)是小于光学波长。因此，与上述媒质例3同样，能把上述液晶微粒分散系作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质应用。

须指出的是，通过把上述胶乳粒子与媒质例2的液晶微乳液的DDAB置换，能取得与媒质例2的液晶微乳液同样的取向构造。

此外，分散在溶剂中的微粒优选由1种或2种以上构成。

此外，优选使用平均粒径0.2μm以下的微粒。通过使用平均粒径0.2μm以下的微小尺寸的微粒，介电性物质层3内的微粒的分散性稳定，经过长时间，微粒也不凝结，或相也不分离。因此，能充分抑制由于微粒沉淀，发生局部的微粒的不均匀，作为显示元件产生不均匀。

此外，优选各微粒的粒子间距为200nm以下，更优选为190nm以下。

如果对三维分布的粒子入射光，则在某波长产生衍射光。如果抑制该衍射光的发生，则光学各向同性提高，显示元件的对比度提高。

基于三维分布的粒子的衍射光也依赖于入射的角度，但是被衍射的波长λ大概由λ＝2d提供。这里，d是粒子间距。

这里，如果衍射光的波长为400nm，则几乎不为人眼识别。因此，优选λ≤400nm，这时，粒子间距d可以为200nm以下。

在国际照明委员会CIE(Commission Internationale de l’Eclairage)中，规定用人眼能识别的波长为380nm以下。因此，更优选λ≤380nm，这时，粒子间距d可以为190nm以下。

此外，如果粒子间距长，则粒子间的相互作用不充分工作，难以发现胶束相、海绵相、立方晶相、逆胶束相等相，所以从该观点出发，也优选粒子间距d为200nm以下，更优选为190nm以下。

此外，优选介电性物质层3的微粒浓度(含量)对于该微粒和封入介电性物质层3中的媒质的总重量，为0.05wt％～20wt％。通过把介电性物质层3的微粒浓度调整为0.05wt％～20wt％，能抑制微粒的凝结。

须指出的是，并未特别限定封入介电性物质层3中的微粒，可以是透明的，也可以是不透明的。此外，微粒可以是高分子等有机微粒，也可以是无机微粒或金属类微粒。

当使用有机微粒时，例如优选使用聚苯乙烯珠、聚甲基丙烯酸甲酯珠、聚羟基丙烯酸脂珠、二乙烯基苯珠等聚合体珠形态的微粒。此外，这些微粒可以交联，也可以不交联。当使用无机微粒时，优选使用玻璃珠或石英珠等的微粒。

当使用金属类微粒时，优选是碱金属、碱土类金属、过渡金属、稀土类金属。例如优选是钛、氧化铝、钯、银、金、铜，优选使用这些金属或它们的金属元素的氧化物构成的微粒。这些金属微粒可以只使用一种金属，可以把2种以上的金属合金化、复合化来形成。例如可以用钛或钯覆盖银粒子的周围。如果只用银粒子构成金属微粒，则由于银的氧化，显示元件的特性有可能变化，但是通过用钯等金属覆盖表面，能防止银的氧化。此外，可以原封不动使用珠子形态的金属类微粒，也可以使用热处理的金属类微粒或在珠子表面附有有机物的金属类微粒。作为附有的有机物，优选表示液晶性。例如优选是由以下构造式(5)构成的化合物。

这里，n是0～2的整数。

此外，6员环A优选为以下的官能团的任意一个。

此外，6员环B、C表示1，4-亚苯基或1，4-反式环己基(1，4-transcyclohexyl)等具有6员环构造的置换基。可是6员环B、C并不局限于上述的置换基，可以在具有以下构造的置换基中具有任意一种置换基，可以是相互相同，也可以不同。须指出的是，在上述置换基中，m表示1～4的整数。

此外，上述构造式(5)的Y1、Y2和Y3分别是具有最多10个碳原子的直链状或分支链状的烷基或链烯基，该基中存在的一个CH₂基或不相邻的2个CH₂基可以置换为包含-O-、-S-、-CO-O-和/或-O-CO-、或单键、-CH₂CH₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-OCO-、-COO-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CF＝CF-、-(CH₂)₄-、-CH₂CH₂CH₂O-、-OCH₂CH₂CH₂-、-CH＝CHCH₂CH₂O-、-CH₂CH₂CH＝CH-的结构。此外，可以包含手性碳，可以不包含手性碳。此外，Y1、Y2和Y3如果具有上述任意构造，则可以是相同的，也可以是不同的。

此外，上述构造式(5)的R表示氢原子、卤素原子、氰基、碳数1～20的烷基、链烯基、烷氧基。

此外，附有金属微粒表面的有机物优选对于1摩尔金属，为1摩尔以上，50摩尔以下的比例。

例如能通过把金属离子溶解或分散到溶剂中，与上述有机物混合，把它还原，取得付与上述有机物的金属微粒。

此外，作为分散的微粒，可以使用由富勒烯和/或碳纳管形成的。作为富勒烯，可以把碳原子配置为球壳状，例如优选是碳原子数n为24～96的稳定的构造。作为这样的富勒烯，例如能列举出由60个碳原子构成的C60的球状闭壳分子群。此外，作为碳纳管，例如优选是使厚度为几个原子层的石墨状碳原子面变圆的圆筒形状的碳纳管。

此外，微粒的形状并未特别限定，例如可以是球状、椭圆体状、块状、柱状、锥状、在这些形态上具有突起的形态、在这些形态上开孔的形态。此外，关于微粒的表面形态，并未特别限定，例如可以是平滑的，可以具有凹凸、孔、槽。

[媒质例5]枝状聚合物(dendrimer)

作为封入本显示元件(例如图1和图2所示显示元件)的介电性物质层3中的媒质，能应用枝状聚合物(枝状聚合物分子)。这里，枝状聚合物是按各单体分支的三维状的高分支聚合体。

由于枝状聚合物的分支多，所以如果变为某程度以上的分子量，就变为球状构造。该球状构造具有小于光学波长的秩序(取向秩序，秩序构造)，所以在光学波长区域中是透明的物质，通过施加电场，取向秩序的程度变化，发现光学各向异性(光学各向异性的程度发生变化)。因此，能把枝状聚合物作为封入本显示元件中的介电性物质层3使用。

此外，通过把上述媒质例2的液晶微乳液的DDAB置换为枝状聚合物物质，能取得与上述媒质例2的液晶微乳液同样的取向构造，能作为封入本显示元件中的介电性物质层3使用。

[媒质例6]胆甾型蓝液晶相(cholesteric blue phase)

作为封入本显示元件(例如图1和图2所示显示元件)的介电性物质层3中的媒质，能应用由表现胆甾型蓝液晶相的分子构成的媒质。须指出的是，在图11中表示胆甾型蓝液晶相的概略构造。

如图11所示，胆甾型蓝液晶相具有高的对称性构造。此外，胆甾型蓝液晶相具有小于光学波长的秩序(取向秩序，秩序构造)，所以在光学波长区域中是透明的物质，通过施加电场，取向秩序的程度发生变化，发现光学各向异性。即胆甾型蓝液晶相大致表现光学各向同性，通过施加电场，液晶分子向着电场方向，所以晶格变形，发现各向异性。因此，能把由表现胆甾型蓝液晶相的分子构成的媒质作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质应用。

须指出的是，作为表现胆甾型蓝液晶相的物质，例如有混合JC1041(混合液晶，CHISSO公司制造)48.2mol％、5CB(4-cyano-4’-pentylbiphenyl，向列液晶)47.4mol％、ZLI-4572(手性掺杂剂，MERCK公司制造)4.4mol％的物质。该物质在330.7K到331.8K的温度范围中表现胆甾型蓝液晶相。

此外作为表现胆甾型蓝液晶相的其他物质，例如可以使用混合ZLI-2293(混合液晶，MERCK公司制造)67.1wt％、P8PIMB(1，3-phenylene bis[4-(4-8-alkylphenyliminomethyl-benzoate，香蕉型(弯曲型)液晶、参照以下结构式(7))15wt％、MLC-6248(手性剂，MERCK公司制造)17.9wt％的物质。该物质在77.2℃～82.1℃的温度范围中表现胆甾型蓝液晶相。

此外，可以变更上述各物质的混合比，使用。例如混合69.7wt％ZLI-2293、15wt％P8PIMB、15.3wt％MLC-6248(手性剂)的物质在80.8℃～81.6℃的温度范围中表现胆甾型蓝液晶相。

此外，作为表现胆甾型蓝液晶相的另一其他物质，例如可以使用混合67.1wt％ZLI-2293(混合液晶，MERCK公司制造)、MHPOBC(4-(1-methylheptyloxycarbonyl)phenyl-4’-octylcarboxybiphenyl-4-carboxylate，直线状液晶，参照以下构造式(8))15wt％、MLC-6248(手性剂，MERCK公司制造)17.9wt％的物质。该物质在83.6℃～87.9℃的温度范围中表现胆甾型蓝液晶相。

此外，可以变更上述各物质的混合比来使用。例如混合69.7wt％ZLI-2293、15wt％MHPOBC、15.3wt％MLC-6248(手性剂)的物质在87.8℃～88.4℃的温度范围中表现胆甾型蓝液晶相。

须指出的是，只通过混合ZLI-2293和MLC-6248，无法发现胆甾型蓝液晶相，但是通过添加香蕉型(弯曲型)液晶P8PIMB或直线状液晶MHPOBC，表现出胆甾型蓝液晶相。

此外，在上述例子中，使用外消旋体作为直线状液晶，但是并不局限于外消旋体，可以使用手性体。此外，可以包含1个或多个手性碳。此外，当使用直线状液晶时，优选象直线状液晶MHPOBC那样，使用具有反倾构造(每一层向着不同的方向)的。

此外，直线状液晶是为了在化学构造式中表示几乎接近横长的直线的液晶分子而使用的总称，实际的立体配置并不象化学构造式那样，局限于一平面内，当然有弯曲。

此外，香蕉型(弯曲型)液晶是为了在化学构造式中表示具有弯曲部的液晶分子而使用的总称，并不局限于P8PIMB。例如化学构造式的弯曲部可以是亚苯基等的苯环，或者是由萘环或亚甲基链等结合而成的。作为这样的香蕉型(弯曲型)液晶，例如能列举出以下构造式(9)～(12)表示的化合物。

此外，可以使用包含偶氮基的香蕉型(弯曲型)液晶。作为这样的香蕉型(弯曲型)液晶，例如能列举出以下构造式(13)所示的化合物。

此外，上述各香蕉型(弯曲型)液晶具有在结合部(弯曲部)的左右对称的化学构造，但是并不局限于此，可以具有在结合部的左右非对称的化学构造。作为这样的香蕉型(弯曲型)液晶，例如能列举出以下构造式(14)所示的化合物。

此外，上述各香蕉型(弯曲型)液晶不包含手性碳，但是并不局限于此，可以包含一个或多个手性碳。作为这样的香蕉型(弯曲型)液晶，例如能列举出以下构造式(15)所示的化合物。

此外，如上所述，本发明中应用的胆甾型蓝液晶相具有小于光学波长的缺陷秩序，所以在光学波长区域中大致是透明的，大致表现光学各向同性。这里，大致表现光学各向同性的是胆甾型蓝液晶相呈现反映液晶的螺旋间距的颜色，但是除了基于该螺旋间距呈现的颜色，意味着光学各向同性。须指出的是，有选择地反射反映螺旋间距的波长的光的现象称作选择反射。选择反射的波段不位于可见区时，不呈现颜色(呈现的颜色不为人眼认识)，但是在位于可见区时，表现与该波长对应的颜色。

这里，具有400nm以上的选择反射波段(wavelength band)或螺旋间距(helical pitch)时，胆甾型蓝液晶相(蓝相)中，呈现反映了螺旋间距的颜色。即可见光被反射，所以由此呈现的颜色为人眼认识。因此，当用本发明的显示元件实现全彩色显示，应用于电视机等时，不优选反射峰值位于可见区域。

须指出的是，选择反射波长也依存于对上述媒质具有的螺旋轴的入射角度。因此，当上述媒质的构造不是一维时，即象胆甾型蓝液晶相那样，具有三维构造时，光对螺旋轴的入射角度具有分布。因此，在选择反射波长的宽度上也具有分布。

因此，优选蓝相的选择反射波段或螺旋间距为可见区域以下，即400nm以下。如果蓝相的选择反射波段或螺旋间距为400nm以下，则上述呈现的颜色几乎不为人眼认识。

此外，在国际照明委员会CIE(Commission Internationale del’Eclairage)中，规定用人眼能识别的波长为380nm以下。因此，更优选蓝相的选择反射波段或螺旋间距为380nm以下。这时，能可靠地防止上述呈现的颜色为人眼认识。

此外，上述呈现的颜色不仅与螺旋间距、入射角度有关，与介电性位置的平均折射率也有关系。这时，呈现的颜色的光是以波长λ＝nP为中心的波长宽度Δλ＝PΔn的光。这里，n是平均折射率，P是螺旋间距。此外，Δn是折射率的各向异性。

Δn根据介电性物质而分别不同，但是例如把液晶性物质作为封入上述介电性物质层3中的物质使用时，液晶性物质的平均折射率为1.5左右，Δn是0.1左右，所以这时呈现的颜色不在可见区，所以如果螺旋间距为P，λ＝400 nm，则P＝400/1.5＝267nm。此外，Δλ为Δλ＝0.1×267＝26.7。因此，由于人眼不能识别上述呈现的颜色，所以上述媒质的螺旋间距是从267nm减去26.7nm的约一半的13.4nm后的253nm。即为了防止上述呈现的颜色，优选上述媒质的螺旋间距为253nm以下。

此外，在上述说明中，λ＝nP的关系中，λ为400nm，但是当λ为国际照明委员会CIE规定为人眼不能识别的波长的380nm时，用于使呈现的颜色为可见区外的螺旋间距为240nm以下。即，通过使上述媒质的螺旋间距为240nm以下，能可靠防止上述呈现的颜色。

例如混合JC1041(混合液晶，CHISSO公司制造)50.0wt％、5CB(4-cyano-4’-pentylbiphenyl，向列液晶)38.5wt％、ZLI-4572(手性掺杂剂，MERCK公司制造)11.5wt％的物质。该物质在约53℃以下，从液体的各向同性相变为光学各向同性，但是优选间隔为220nm，位于可见区以下，所于不呈现颜色。

如上所述，适合于本发明的胆甾型蓝液晶相具有小于光学波长的缺陷秩序。缺陷构造是相邻的分子大幅度扭转引起的，所以表现胆甾型蓝液晶相的介电性媒质为了发现大的扭转构造，有必要表现手性性。为了发现大的扭转构造，优选在介电性媒质中添加手性剂。

作为手性剂的浓度，虽然也根据手性剂具有的扭转力，但是优选为8wt％或4mol％以上。通过使手性剂的比率为8wt％或4mol％以上，胆甾型蓝液晶相的温度范围变为约1℃以上。当手性剂的比率低于8wt％或4mol％时，胆甾型蓝液晶相的温度范围变窄。

此外，更优选手性剂的浓度为11.5wt％以上。当手性剂的浓度为11.5wt％以上时，螺旋间距变为约220nm，不呈现颜色。

此外，更优选手性剂的浓度为15wt％以上。通过添加香蕉型(弯曲型)液晶或具有反倾构造的直线状液晶来发现胆甾型蓝液晶相时，如果手性剂的浓度为15wt％以上，则胆甾型蓝液晶相的温度范围变为约1℃以上。此外，通过使手性剂的浓度增加到17.9wt％，胆甾型蓝液晶相的温度范围进一步扩大。

如果手性剂的浓度高，则容易发现胆甾型蓝液晶相，胆甾型蓝液晶相具有的螺旋间距缩短，所以是优选的。

可是，如果手性剂的添加量变得过多，介电性物质层3全体的液晶性也下降。液晶性的欠缺与施加电场时的光学各向异性的发生程度下降关联，引起作为显示元件的性能的下降。此外，由于液晶性下降，与胆甾型蓝液晶相的稳定性下降关联，无法期待胆甾型蓝液晶相的温度范围的扩大。因此，如果决定手性剂的添加浓度的上限值，根据本申请发明者的分析，上限浓度为80wt％。即手性剂的浓度优选为80wt％以下。

此外，在本实施例中，作为手性剂，使用ZLI-4572或MLC-6248，但是并不局限于此。作为一例，可以使用S811(E.Merck公司制造)等市场销售品。此外，也可以使用轴不齐的手性剂。作为轴不齐的手性剂，例如能使用轴不齐的联二萘衍生物(参照以下化合物(16))。

这里n是4～14的整数。

须指出的是，该化合物(16)在n为奇数时，有时单独表示蓝相。例如当n＝7时，在从约103℃到约94℃的范围中表现蓝相。因此，当该化合物(16)单独表示蓝相时(具有液晶性)，作为封入介电性物质层3中的媒质，可以单独使用化合物(16)，此外，可以把化合物(16)作为手性剂使用。

须指出的是，在上述说明中，说明胆甾型蓝液晶相的基于手性剂产生的添加的效果，但是基于手性剂的添加的上述效果并不局限于胆甾型蓝液晶相，在表现出胆甾型蓝液晶相或向列相等液晶相的介电性媒质，也能取得大致同样的效果。

[媒质例7]近晶型蓝液晶(Smectic blue phase，BP_Sm)相

作为封入本显示元件(例如图1和图2所示显示元件)的介电性物质层3中的媒质，能应用由表现近晶型蓝液晶(BP_Sm)相的分子构成的媒质。须指出的是，在图11中表示近晶型蓝液晶相的概略构造。

如图11所示，近晶型蓝液晶相与胆甾型蓝液晶相同样具有高对称性的构造。此外，具有小于光学波长的秩序(取向秩序，秩序构造)，所以在光学波长区域中是透明的物质，通过施加电场，取向秩序的程度发生变化，发现光学各向异性(光学各向异性的程度变化)。即近晶型蓝液晶大致表现光学各向同性，通过施加电场，液晶分子向着电场方向，所以晶格变形，发现各向异性。因此，由表现近晶型蓝液晶的分子构成的媒质能作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质应用。

须指出的是，作为表现近晶型蓝液晶相的物质，例如有Eric Grelet、另外三人“Structural Investigations on Smectic Blue Phases”，PHYSICALREVIEW LETTERS，The American Physical Society，23 APRIL 2001，VOLUME 86，NUMBER17，p.3791-3794中记载的FH/FH/HH-14BTMHC。该物质在74.4℃～73.2℃表现BP_Sm 3相，在73.2℃～72.3℃表现BP_Sm 2相，在72.3℃～72.1℃表现BP_Sm 1相。

BP_Sm相象米谷慎，“用分子模拟探索毫微构造液晶相”，液晶，2003年，第七卷，第三号，p.238-245所示那样，具有高对称性的构造，所以大致表现光学各向同性。此外，如果在FH/FH/HH-14BTMHC上施加电场，则液晶分子向着电场方向，从而晶格变形，同一物质发现各向异性。因此，同一物质能作为封入本显示元件的介电性物质层3中的媒质应用。

此外，当使用表现近晶型蓝液晶相的媒质时，与使用表现胆甾型蓝液晶相的媒质同样，优选蓝相的选择反射波段或螺旋间距为400nm以下，更优选为380nm以下。优选螺旋间距为253nm以下，更优选为240nm以下。

此外，作为本显示元件的介电性物质层3中使用的媒质，如果是具有小于光学波长的取向秩序(秩序构造)，通过施加电场，光学各向异性程度变化的媒质，就可以是具有类似于近晶型蓝液晶或胆甾型蓝液晶相的相的物质。

作为表现类似于近晶型蓝液晶或胆甾型蓝液晶相的相的物质，例如能列举出以下化合物(17)和(18)的混合物。

这里，L表示2～10的整数，m表示2～14的整数，n是0～6的整数。

须指出的是，当混合化合物(17)和化合物(18)时，优选满足2×(n+1)＝m的关系进行混合。此外，化合物(17)和化合物(18)的混合比率可以适当设定。例如，L＝6，m＝6，n＝2时，如果等量混合化合物(17)和化合物(18)，则在约143℃到约130℃的范围中表现类似于近晶型蓝液晶相的相(具有小于光学波长的取向秩序(秩序构造)的相)。此外，当L＝6、m＝6、n＝2时，当以化合物(17)为30％、化合物(18)为70％的比例混合时，在约132℃到约120℃的范围中，表现具有小于光学波长的取向秩序(秩序构造)的相。

此外，如果介电性物质的向列相状态的550nm下的折射率各向异性为Δn，1kHz的介电常数各向异性为Δε，则Δn×Δε优选为2.9以上。

这里，如果施加电场时的椭圆(折射率椭圆体)的主轴方向(即光波的偏振光成分方向)的折射率(异常光折射率)为ne，垂直于上述椭圆的主轴方向的方向的折射率(通常光折射率)为no，则折射率各向异性(Δn)表现为由Δn＝ne-no(ne：异常光折射率，no：通常光折射率)表示的双折射变化。

此外，如果介电常数各向异性(介电常数变化)(Δε)表示介电常数的各向异性，如果液晶分子的长轴方向的介电常数为εe，液晶分子的短轴方向的介电常数为εo，则是由Δε＝εe-εo表示的值。

下面，说明关于把上述媒质例4的液晶微粒分散系封入介电性物质层3中的本显示元件进行的驱动电压的测定结果。

使用上述化合物(2)作为溶剂。该介电性物质(液晶微粒分散系)为Δn×Δε约为2.2。此外，以10μm形成介电性物质层3的厚度，以3.3μm形成梳型电极4和5的电极间距。须指出的是，上述折射率各向异性Δn使用阿贝折光仪(ATAGO制造“4T”(商品名))，以波长550nm测定。此外，使用阻抗分析仪(东洋技术公司制造“SI1260(商品名)”)，在频率1kHz测定上述介电常数各向异性Δε。

关于这样形成的本显示元件，一边使驱动电压发生变化，一边测定透射率，透射率变为最大的驱动电压约为28V(参照图12)。

可是，如果根据“Handbook of Liquid Crystals”，Vol.1，p.484-485，Wiley-VCH，1998，则通过施加电场而产生的双折射Δn(E)能由

Δn(E)＝λBE²

表示。这里，λ是光的波长，B是克尔常数，E是施加电场强度。

此外，由于双折射变化，透射率T按以下表达式变化。

T＝sin²(π×Δn(E)×d/λ)＝sin²(πBE²d)

这里，d是介电性物质层3的厚度。

因此，从以上表达式，透射率变为最大的是πBE²d＝π/2时。

此外，从以上表达式，ΔB＝Δn(E)/λE²＝ΔnQ(E)λE²。

这里，Q(E)是取向秩序参数。

此外，如果根据“Handbook of Liquid Crystals”，Vol.1，p.484-485，Wiley-VCH，1998，则Q∝Δε×E²。

因此，如果梳形电极4和5的电极间距为S，则透射率变为最大的驱动电压V变为：

V＝ES＝S×sqrt(1/(2×B×d)∝S×sqrt(1/(Δn×Δε)×d)。

图12表示根据以上的结果，把上述介电性物质封入本显示元件中，测定的电压-透射率特性及从上述驱动电压和Δn×Δε的关系式估计的透射率变为最大的电压值(V(V))与Δn×Δε的关系。

如图12所示，使用折射率各向异性Δn和介电常数各向异性Δε的积(Δn×Δε)为2.9以上的介电性物质，当介电性物质层3的厚度为10μm，梳形电极4和5的电极间距为3.3μm时，透射率变为最大的驱动电压为24V。

当把本显示元件应用于有源矩阵驱动的显示装置中时，使用切换施加在梳形电极4和5上的电压的ON/OFF的开关元件(TFT元件)。当把开关元件(TFT元件)的栅极膜厚和膜质最优化时，测定能施加在栅极上的耐压(电压)，最大为63V。因此，从该耐压减去栅极电位为High(即栅极导通)时的电压10V和栅极电位为Low(即栅极断开)时的电压-5V的48Vpp(63-10-5＝48Vpp(peak-to-peak)是能施加在介电性物质层3上的最大限度的电压值。该电压值如果用有效值(rms：root-mean-square)，变为±24V。

因此，当介电性物质层3的厚度为10μm，梳形电极4和5的电极间距为3.3μm时，通过使用折射率各向异性Δn和介电常数各向异性Δε的积(Δn×Δε)为2.9以上的介电性物质，在开关元件的耐压范围内，能使透射率最大。

须指出的是，作为Δn×Δε为2.9以上的介电性物质，例如能列举化合物(19)。

这里，R表示烷基。化合物(19)中，Δε约25，Δn约0.15，Δn×Δε＝3.75。

此外，在梳形电极构造的本显示元件中，为了进一步降低透射率变为最大的驱动电压，考虑到使梳形电极间隔变窄，但是由于制造上的精度或工艺界限、工艺成本的限制，在使梳形电极间隔变窄上存在界限。

此外，在梳形电极的显示元件中，为了进一步降低驱动电压，考虑到进一步增加介电性物质层3的厚度。可是，单纯使介电性物质层3的厚度增加，施加电场的厚度并不一定按介电性物质层的厚度增加部分增加。因此，介电性物质层3的厚度从10μm再增加，对于驱动电压的减少也没效果。

并且，在本实施方式中，作为使上述媒质的光学各向异性的程度变化的方法，主要以施加电场为例进行了说明，但是，本发明不限于此，也可通过施加电场以外的外加场，在施加外加场和不施加外加场时，使光学的各向异性的程度变化。对于后述的各实施方式也是一样的。

例如，代替施加电场，也可施加磁场。即，本发明的显示元件为通过对被夹持在至少一方为透明的一对透明基板间的媒质施加外加场而进行显示的显示元件，上述媒质通过施加外加场而使光学各向异性的程度发生变化。

在这种情况下，通过使用媒质的磁各向异性，在施加磁场时和不施加磁场时，使媒质的光学各向异性的程度变化。因此，作为媒质，优选磁化率的各向异性大的媒质。

在有机分子的情况下，对于磁化率的影响几乎都是基于反磁性磁化率，因此，在通过磁场的变化而使得π电子可在分子内呈环状运动的情况下，其绝对值变大。因此，例如在分子内具有芳香环的情况下，芳香环相对于磁场的方向垂直的情况下，磁化率的绝对值变大。在这种情况下，芳香环在水平面方向的磁化率的绝对值比垂直方向小，所以磁化率的各向异性变大。因此，媒质优选具有6元环等环状结构。

并且，为了提高磁化率的各向异性，优选使媒质内的电子旋转排列。通过在分子内导入N、O、NO的自由基的电子旋转，可使分子具有稳定的旋转。为了使旋转平行地排列，例如通过重叠平面上的共轭系分子可实现。例如，中心的芯部分重叠形成柱的圆盘状液晶很适合。

并且，作为用于使上述媒质的光学的各向异性的程度变化的外加场，可使用光。在这种情况下，作为外加场而使用的光的波长没有特别限定，但是通过使例如Nd:YAG激光发射532nm的光来照射媒质，可使媒质的光学各向异性的程度变化。

在这种情况下使用的媒质没有特别的限定，只要是通过光的照射而使光学各向异性的程度发生变化的媒质即可。例如，可使用与上述电场的情况下的个媒质例同样的媒质。另外，可使用戊氰联苯(5CB，上述结构式(2))。

另外，作为外加场使用光的情况下，优选媒质中含有少量色素。通过添加少量色素，与不添加色素的情况相比，光学各向异性的程度变化大。另外，媒质中的色素的含有量优选在0.01wt％以上、不足5％。如果不足于0.01％，则色素的量少，对于光学各向异性的程度变化几乎没有影响，而在5％以上时，则激励光被色素吸收。

例如，可将戊氰联苯(5CB)原封不动地作为媒质使用，但是也可在该物质中加入色素而作为媒质使用。作为加入的色素没有特别的限制，但是优选色素的吸收带包含激励光的波长。例如，也可加入1AAQ(1-amino-anthroquinone、Aldrich公司制造，参照下述化学结构式(20))。

在戊氰联苯(5CB)中，通过加入0.03％的1AAQ，由光激发引起的光学的各向异性的程度的变化比加入1AAQ之前相比大10倍左右。

另外，即使是通过施加电场以外的外加场而使光学各向异性的程度变化的结构，与通过施加电场而使媒质的光学各向异性的程度变化的结构同样，媒质的选择反射波短或螺旋间距优选在400nm以下。

并且，在上述显示元件中，作为使上述光学各向异性发生变化的方法，如上所述，可举出电场、磁场、光等，在这些之中，从容易对上述显示元件进行设计和驱动控制的方面来讲，优选电场。

因此，作为外加场施加手段，上述显示元件可具备例如电极等电场施加机构、电磁铁等磁场施加机构，作为上述外加场施加机构，从上述显示元件的设计和驱动控制来看，优选为电场施加机构。

另外，在本发明中，作为上述外加场施加机构，只要是在外加场的施加前后可使上述媒质的光学各向异性的程度发生变化的即可，没有特别的限定。作为上述外加场施加机构，除了电极等电场施加机构、电磁铁等磁场施加机构之外，可使用激光装置、例如上述Nd:YAG激光器等的光照射机构(激发光生成机构)等。

因此，在本发明中，上述外加场施加机构可具有上述显示元件本身，也可与上述显示元件分开设置。

即，本发明的显示装置也具有设置有上述外加场施加机构的显示元件，也可具有与上述显示元件分开设置的上述外加场施加机构。换而言之，上述显示装置的结构为可具有本发明的上述显示元件和在该显示元件中的媒质中施加外加场的外加场施加机构。

并且，本发明的显示元件中，作为光学各向异性的程度变化的媒质，可使用通过施加电场(外加场)使秩序结构变化(例如发生秩序结构歪斜)，从而光学各向异性的程度变化的媒质。例如，也可使用在施加电场(外加场)或不施加外加场时具有光学波长以下的秩序结构，且通过施加电场而使秩序结构变化从而使光学各向异性的程度变化的媒质。或者，可使用在不施加电场(外加场)时具有显示光学各向异性的秩序结构，且通过施加电场而使秩序结构变化从而使光学各向异性的程度变化的媒质。即，本发明的显示元件为通过对被夹持在至少一方透明的一对基板间的媒质中施加电场(外加场)来进行显示的显示元件，上述媒质也可是通过施加电场而使秩序结构变化，从而使光学各向异性的程度变化的媒质。

另外，在本发明中，所谓的通过施加电场而使光学各向异性的程度变化，如前所述，是表示随着施加电场而使折射率椭圆体的形状变化。例如，如上所述，在不施加电场时显示光学各向同性，通过施加电场而使光学各向异性的程度变化的情况下，即，在通过施加电场而发现光学各向异性的情况下，折射率椭圆体的形状通过施加电场，从球状变为椭圆。并且，上述媒质在不施加电场时显示光学各向异性，在施加电场时显示光学各向同性的情况下，通过施加电场，折射率椭圆体的形状从椭圆变为球形。并且，上述媒质在不施加电场时显示光学各向异性，通过施加电场，与电场施加前比较光学各向异性的程度变大或者变小的情况下，折射率椭圆体的长轴方向或短轴方向的长度通过电场的施加而伸缩，在施加电场前后，长轴和短轴的比例变化(结果，例如曲率发生变化)。由此，例如，在施加电场后光学各向异性的程度进一步变大的情况下，通过施加电场，与电场施加前(不施加电场时)相比，成为长轴方向的长度相对于短轴方向的长度的比率更大的椭圆。并且，在电场施加后光学各向异性的程度进一步变小的情况下，通过施加电场，与电场施加前(不施加电场时)相比，成为长轴方向的长度相对于短轴方向的长度的比率更小的椭圆(即，上述比率接近1，包括大致球形)。

在这种情况下，不象利用液晶分子的取向方向变化的现有液晶显示元件那样，液晶固有粘度对响应速度有较大的影响，从而可实现比现有的液晶显示元件更高速的响应。

并且，在这种情况下，只要将上述媒质保持在成为显示施加外加场或不施加外加场时规定的秩序结构的状态(通过施加外加场在秩序结构中产生歪斜，使光学各向异性的程度发生变化的状态)的温度下即可，可容易地进行温度控制。即，如上述特开2001-249363号公报中记载的那样，在利用施加电场引起的有极性分子中的电子的歪斜的、利用现有电光学效果的显示装置中，驱动温度范围被限制在液晶相的相变点附近的温度(例如0.1K的温度范围)，有需要精度极高的温度控制的问题。与此相对，根据上述结构，将上述媒质保持在成为显示施加外加场或不施加外加场时规定的秩序结构的状态的温度即可，可容易地进行温度控制。

例如，在将上述BABH8作为媒质使用的情况下，在24.3K的温度范围(136.7℃～161℃)内，可将上述媒质保持在通过施加电场(外加场)而使光学各向异性的程度发生变化的状态下。并且，将上述ANBC16作为上述媒质使用的情况下，在26.2K的温度范围(171.0℃～197.2℃)内，可将上述媒质保持在通过施加电场(外加场)而使光学各向异性的程度发生变化的状态下。另外，在上述媒质成为显示施加外加场或不施加外加场时规定的秩序结构的状态的温度范围的上限没有特别限制，可使用在比上述各媒质更广阔的温度范围内显示规定的秩序结构的媒质。并且，上述媒质成为显示施加外加场或不施加外加场时规定秩序结构的状态的温度范围的下限优选大于0.1K，更优选在1K以上。

并且，本发明的显示元件所使用的媒质，只要是通过施加电场(外加场)而使光学各向异性的程度发生变化的即可，不一定是显示克尔效果的媒质，即不一定是以电场的二次方为比例而使折射率变化的媒质。

[实施例2]

根据附图，说明本发明其他实施例。在本实施例中，在实施例1上述的显示元件中，封入介电性物质层3中的物质是透明的介电性物质4’-n-alkoxy-3’-nitrobiphenyl-4-carboxylic acids(ANBC-22)。ANBC-22的化学构造是化合物(3)(n＝22)。

须指出的是，对基板1和2使用玻璃基板。通过预先散布珠子，把两基板的间隔调整为4μm。即介电性物质层3的厚度为4μm。

梳形电极4和5为由ITO构成的透明电极。此外，在两基板的内侧(相对面)上形成由进行摩擦处理的聚酰亚胺构成的取向膜。摩擦方向优选是在近晶C相中变为明状态的方向，典型上，优选为与偏光板轴向成45度角度。须指出的是，关于基板1一侧的取向膜，以覆盖梳形电极4和5的方式形成。

偏光板6和7如图2所示，分别设置在基板1和2的外侧(相对面的相反一侧)，使相互的吸收轴正交，并且各偏光板的吸收轴与梳形电极4和5的梳齿部分的电极伸长方向约成45度角度。

这样取得的显示元件在比近晶C相-立方晶相相变温度还低温一侧的温度下，变为近晶C相。须指出的是，近晶C相在不施加电场的状态下表现光学各向异性。

而且，通过外部加温装置把该显示元件保持在近晶C相-立方晶相的相变附近的温度(相变温度的低温一侧10K左右)，施加电场(50V左右的交流电场(大于0，到达几百kHz为止))，能使透射率变化。即对在不施加电场时表现光学各向异性的近晶C相(明状态)施加电场，能变化为各向同性的立方晶相(暗状态)。即上述显示元件在不施加电场时，表现光学各向异性，通过施加电场，表现光学各向同性。须指出的是，这时，折射率椭圆体从椭圆(不施加电场时)变化为球状(施加电场时)。

须指出的是，各偏光板的吸收轴和梳形电极所成角度并不局限于45度，能以0～90度的任意角度进行显示。这是因为在不施加电场时实现明状态，用摩擦方向和偏光板吸收轴方向的关系能实现。此外，用基于施加电场的向媒质的光学各向同性相的电场诱导相变来实现(暗状态)，所以各偏光板吸收轴可以正交，不根据与梳形电极方向的关系。

因此，取向处理并不是必须的，以非晶体取向状态(随机取向状态)也能进行显示。

此外，在基板1和2上分别设置电极，产生基板面法线方向的电场，也能取得几乎同样的效果。即不仅电场方向为基板面水平方向，在基板面法线方向也能取得几乎同样的效果。

这样，作为封入本显示元件的介电性物质层3的媒质，可以使用在不施加电场时具有光学各向异性，通过施加电场，光学各向异性消失，表现光学各向同性的媒质。

须指出的是，本显示元件的介电性物质层3中使用的媒质可以具有正的介电各向异性，可以具有负的介电各向异性。在使用具有正的介电各向异性的媒质时，有必要用大致平行于基板的电场驱动，但是当应用具有负的介电各向异性的媒质时，没有该限制。

例如，能通过对于基板倾斜的电场驱动，也可以通过垂直的电场驱动。这时，在相对的一对基板(基板1和2)的双方上设置电极，通过对两基板上设置的电极间施加电场，在介电性物质层3上施加电场。

此外，当在平行于基板面的方向施加电场时，或者垂直于基板面的方向或对于基板面倾斜的方向施加电场时，都可以适当变更电极的形状、材料、电极数、配置位置。例如如果使用透明电极，对基板面垂直施加电场，则在开口率上是有利的。

[实施例3]

如果根据附图说明本发明另一其它实施例，则如下上述。

图15是表示本实施例的显示元件(显示元件120)的要部的概略结构的剖视图。图16(a)是模式地表示不施加电场的状态(OFF状态)的本实施例的显示元件要部的概略结构的剖视图，图16(B)是模式地表示施加电场的状态(ON状态)的本实施例的显示元件要部的概略结构的剖视图。本实施例的显示元件与实施例1的显示元件120同样，与驱动电路或信号线(数据信号线)、扫描线(扫描信号线)、开关元件一起配置在显示装置中。

如图15、图16(a)、图16(b)所示，本实施例的显示元件具有相互相对配置的至少一方透明的一对基板(以下称作像素基板11和相对基板12)，在一对基板间，作为光学调制层，夹着由通过电场的施加进行光学调制的媒质(称作媒质A)构成的媒质层(介电性物质层)。此外，在上述一对基板外侧即上述像素基板11和相对基板12相互的相对面的相反一侧的面上分别设置偏光板6和7，并且在上述相对基板12和设置在该相对基板12外侧的偏光板7之间设置具有双轴光学各向异性的相位差板21。

上述像素基板11和相对基板12如图16(a)和图16(b)所示，分别具有玻璃基板等透明基板1和2。此外，在上述像素基板11的基板1与上述基板2的相对面，即与上述相对基板12的相对面上，如图16(b)所示，用于把大致平行于上述基板1的电场(横向电场)施加到上述媒质层3上的电场施加部件，即梳形电极4和5如图20所示，相对配置在梳形电极4和5的梳齿部分4b和5b相互啮合的方向。

上述梳形电极4和5例如由ITO(铟锡氧化物)等透明电极材料构成，在本实施例中，例如设定为线宽5μm、电极间距(电极间隔)5μm。可是，上述线宽和电极间距只是一例，并不局限于此。

通过未图示的密封剂，根据需要通过未图示的塑料珠或玻璃纤维隔离块等隔离块把设置上述梳形电极4和5的基板1、基板2贴在一起，在其空隙中封入上述媒质A，从而形成上述显示元件。

本实施例中使用的上述媒质A是通过施加电场，光学各向异性的程度变化的媒质。如果从外部对媒质中施加电场E_j，则产生电位移为D_ij＝ε_ij·E_j，但是这时，在介电常数(ε_ij)中也观察到一点变化。在光的频率下，折射率(n)的平方与介电常数等价，所以上述媒质A可以说是由于电场的施加，折射率变化的物质。须指出的是，上述媒质A可以是液体、气体、固体的任意一个。

本实施例的显示元件利用物质的折射率通过外部电场发生变化的现象(电光效应)来进行显示，与利用通过电场的施加，分子(分子的取向方向)一起旋转的现象的液晶显示元件不同，光学各向异性的方向几乎不变化，通过光学各向异性的程度的变化(主要是电子极化和取向极化)来进行显示。

作为上述媒质A，可以是表现波克尔斯效应或克尔效应的物质等在不施加电场时，在光学上各向同性(也可以宏观上观察是各向同性)，通过电场的施加，发现光学各向异性的物质，也可以是在不施加电场时具有光学各向异性，通过电场的施加，各向异性消失，表现光学各向同性(也可以宏观上观察是各向同性)的物质。典型上，在不施加电场时，是光学各向同性(宏观上观察是各向同性，也可以)，通过电场的施加，发现光学调制(优选通过电场的施加，双折射上升)的媒质。

波克尔斯效应、克尔效应(在各向同性状态观察其自身)分别是与电场的一次或二次成比例的电光效应，在不施加电场的状态下，为各向同性，所以在光学上各向同性，但是在施加电场的状态下，在施加电场的区域中，化合物的分子的长轴方向在电场方向取向，发现双折射，从而把透射率调制。例如当使用表现克尔效应的物质的显示方式时，通过施加电场，控制一个分子内的电子的偏置，随机排列的各分子分别旋转并改变方向，所以响应速度非常快，此外由于分子无序排列，所以存在没有视角限制的优点。因此，本显示元件利用高速响应性，能应用于场序制彩色方式的显示装置。须指出的是，上述媒质A中，与电场的一次或二次大致成比例的物质能作为表现波克尔斯效应或克尔效应的物质处理。

作为表现波克尔斯效应的物质，例如列举出四亚甲基四胺等有机固体材料，但是并不局限于此。作为上述媒质A，能使用表现波克尔斯效应的各种有机材料、无机材料。

此外，作为表现克尔效应的物质，例如能列举出PLZT(在锆酸铅和钛酸铅的固溶体中添加镧的金属氧化物)、由以下构造式(20)～(23)表示的液晶性物质，但是并未特别限定。

在对入射光透明的媒质中观测克尔效应。因此，表现克尔效应的为作为透明媒质使用。通常，液晶性物质伴随着温度上升，从具有短距离秩序的液晶相向在分子水平具有随机取向的各向同性相转变。即液晶性物质的克尔效应不是在向列相，而是在液晶相-各向同性相变温度以上的各向同性状态的液体中观察到的现象，上述液晶性物质作为透明的介电性液体使用。

基于加热的使用环境温度越高，液晶性物质等介电性液体就越变为各向同性状态。因此，当作为上述媒质，使用液晶性物质等介电性液体时，为了在透明即对于可见光透明的液体状态使用该介电性液体，(1)在媒质层3的周边设置未图示的加热器等加热部件，通过该加热部件把上述介电性液体加热到其透明点以上来使用；(2)可以通过来自背光的热辐射、来自背光和/或外围驱动电路的热传导(这是上述背光或外围驱动电路作为加热部件起作用)，把上述介电性液体加热到其透明点以上。此外，(3)在上述基板1和2的至少一方，作为加热器，粘贴薄片状加热器(加热部件)，加热到给定温度来使用。为了在透明状态下使用上述介电性液体，可以使用透明点比上述显示元件的使用温度范围下限还低的材料。

上述媒质A优选包含液晶性物质，当作为上述媒质A，使用液晶性物质时，该液晶性物质在宏观上是表现各向同性的透明液体，但是在微观上包含排列在一定方向上的具有短距离秩序的分子集团即簇。须指出的是，在对于可见光透明的状态下使用上述液晶性物质，所以在对于可见光透明(光学各向同性)的状态下使用上述簇。

因此，上述显示元件如上所述，可以使用加热器等加热部件，进行温度控制，也可以象日本公开专利公报的特开平11-183937号公报(1999年7月9日公开)中记载的那样，使用高分子材料等，把媒质层3分割为小区域来使用，使上述液晶性物质的直径为0.1μm以下，使上述液晶性物质为具有比光的波长还小的直径的微小液滴，通过抑制光的散射，成为透明状态，或者可以使用在使用环境温度(室温)下表现透明的各向同性象的液晶性化合物。上述液晶性物质的直径，进而簇的直径(长径)为0.1μm以下，即比光的波长(入射光波长)还时的光散射可以忽略。由此，如果上述簇的直径(长径)为0.1μm以下，即上述簇相对于可见光透明。

须指出的是，上述媒质A并不局限于如上所述表现波克尔斯效应或克尔效应的物质。因此，上述媒质A包含分子排列具有小于光波长(例如毫微级)等级的立方对称性的秩序构造，能观察到光学各向同性的立方晶相(参照齐藤一弥、另外1人，“光学各向同性的独特的热变性液晶的热力学”，液晶，2001年，第五卷，第一号.p.20-27；Hirotsugukikuchi、另外4人，“Polymer-stabilized liquid crystal blue phases”，p.64-68，[online]，2002年9月2日，Nature Materials，[2003年7月10日检索]，因特网<URL：http：//www.nature.com/naturematerials>；米谷慎，“用分子模拟探索毫微构造液晶相”，液晶，2003年，第七卷，第三号，p.238-245；D.Demus、另外3人编，“Handbook of Liquid CrystalsLow Molecular Weight Liquid Crystal”，Wiley-VCH，1998年，vol.2B，p.887-900等。)。立方晶相是能作为上述媒质A使用的液晶性物质的液晶相之一，作为表现立方晶相的液晶性物质，例如能举出实施例1所述的由化学构造式(1)表示的BABH8。如果对这样的液晶性物质施加电场，则对微细构造提供变形，能引起光学调制。

BABH8在136.7℃以上161℃以下的温度范围中，晶格常数约为6nm，比光学波长小1数量级，表现由具有小于光波长等级的立方对称性的秩序构造构成的立方晶相。该BABH8具有小于光波长的秩序构造，在上述温度范围中，在不施加电场时，表现光学各向同性，从而在正交尼科耳棱镜下，能进行良好的黑显示。

而如果一边使用上述加热部件把上述BABH8的温度控制在136.7℃以上161℃以下，一边对梳形电极4和5间施加电场，则在具有立方对称性的构造(秩序构造)中产生变形。即BABH8在上述温度范围中，在不施加电场的状态下是光学各向同性的，通过施加电场，发现光学各向异性(光学各向异性的程度发生变化)。

据此，在上述媒质层3中产生双折射，所以上述显示元件能进行良好的白显示。须指出的是，发生双折射的方向一定，通过电压的施加，其大小变化。此外，表示施加在梳形电极4和5间的电压和透射率的关系的电压透射率曲线在136.7℃以上161℃以下的温度范围即约20K的宽阔温度范围中，变为稳定的曲线。因此，当把上述BABH8作为上述媒质A使用时，能极容易控制温度。即由BABH8构成的媒质层3是热稳定的相，所以不发现急剧的温度依存性，极容易控制温度。

此外，作为上述媒质A，也能实现用把液晶分子以小于光波长尺寸取向为放射状的集合体填充的看起来光学上各向同性的系统，作为其方法，能应用山本润，“液晶微乳液”，液晶，2000年，第四卷，第三号，p.248-254，上记载的液晶微乳液，或白石幸英及其他4名，“液晶分子保护的钯纳米微粒-主客模式液晶显示装置的制备和应用”，高分子论文集，2002年12月，Vol.59，No.12，p.753-759中所述的液晶和微粒分散系(在溶剂(液晶)中混合微粒的混合系统，以下简称作液晶微粒分散系)的方法。如果对它们施加电场，则对放射状取向的集合体提供变形，引起光学调制。

须指出的是，这些液晶性物质都可以是以单体表现液晶性的物质，也可以通过混合多种物质，表现液晶性，可以在这些物质中混入其它非液晶性物质。也能应用Shiro Matsumoto及另外3人，“Fine droplets ofliquid crystals in a transparent polymer and their response to an electricfield”，Appl.Phys.Lett，1996年，vol.69，p.1044-1046中所述的高分子和液晶分散系的物质。此外，可以添加Takashi Kato及另2人，“Fastand High-Contrast Electro-optical Switching of Liquid-Crystalline PhysicalGels：Formation of Oriented Microphase-Separated Structures”，Adv.Funct.Mater.，2003年4月，vol.13.No.4，p313-317中所述的胶化剂。

此外，作为上述媒质A，优选包含有极性分子，例如硝基苯适合作为媒质A。须指出的是，硝基苯也是表现克尔效应的媒质的一种。

此外，作为上述媒质A，能使用在实施例1和2中记载为能封入介电性物质层3中的媒质的各媒质。例如近晶D相(SmD)、液晶微乳液、溶致液晶、液晶微粒分散系、枝状聚合物、胆甾型蓝液晶相、近晶型蓝液晶相等。

如上所述，在本实施例的显示元件中能作为媒质A使用的物质只要是通过电场的施加，光学各向异性(折射率、取向秩序度)的程度发生变化的物质，则可以是表现波克尔斯效应或克尔效应的物质，可以是由表现立方晶相、近晶D相、胆甾型蓝液晶相、近晶型蓝液晶相的任意一个的分子构成的物质，也可以是表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的溶致液晶或液晶微粒分散系。此外，上述媒质A可以是液晶微乳液、枝状聚合物(枝状聚合物分子)、亲水亲油性分子、共聚物或上述之外的有极性分子。

此外，上述媒质并不局限于液晶性物质，优选在施加电场或不施加电场时具有小于光波长的秩序构造(取向秩序)。如果秩序构造是小于光的波长，则表现光学各向同性。因此，通过使用当施加电场或不施加电场时秩序构造变为小于光波长的媒质，能可靠地使施加电场或不施加电场时的显示状态不同。

以下，在本实施例中，作为上述媒质A，使用由上述构造式(20)表示的(5CB)，但是作为上述媒质A，并不局限于此，也能应用上述的各种物质代替上述5CB。

根据本实施例，作为上述梳形电极4和5，使用ITO，使线宽为5μm，电极间距5μm，媒质层3的层厚(即基板1和2间的距离)为10μm，作为媒质A，使用5CB，通过外部加温装置(加热部件)把上述5CB保持在向列-各向同性相的相变正上方附近的温度(比相变温度稍微高的温度，例如+0.1K)，通过进行电场的施加，使透射率变化。须指出的是，5CB在低于33.3℃的温度为向列相，在这以上的温度表现各向同性相。

在本实施例中，在基板1和2的各相对面上，可以根据需要形成进行了摩擦处理的未图示的介电性薄膜(取向膜)。在上述一对基板1和2中至少一方基板的内侧形成上述介电性薄膜，从而能提高上述取向的有序程度，能取得更大的电光效应，例如更大的克尔效应。

作为上述介电性薄膜，可以分别是有机膜，也可以是无机膜，只要能取得上述取向效果，就未特别限定，但是通过有机薄膜形成上述介电性薄膜时，表现良好的取向效果，所以更优选使用有机薄膜作为上述介电性薄膜。在这样的有机薄膜中，聚酰亚胺的稳定性、可靠性高，表现极优异的取向效果，所以通过对上述介电性薄膜使用聚酰亚胺，能提供表现更良好的显示性能的显示元件。

可以在上述一对基板1和2中的至少一方基板的内侧例如上述基板1上覆盖上述梳形电极4和5形成上述介电性薄膜，其膜厚并未特别限定。此外，对设置在上述基板1上的介电性薄膜、设置在上述基板2上的介电性薄膜，沿着上述梳形电极4和5的梳齿部分4b和5b，在相互相反的方向进行摩擦处理。

下面，参照图17(a)、图17(b)、图18、图19(a)～图19(g)，说明本实施例的显示元件的显示原理。

须指出的是，在以下的说明中，主要使用透射型的显示元件作为上述显示元件，以使用在不施加电场时，光学上几乎各向同性，通过施加电场，发现光学各向异性的物质的情形为例，进行说明，但是本发明并不局限于此。

图17(a)是模式地表示不施加电场的状态(OFF状态)的上述显示元件的媒质的剖视图，图17(b)是模式地表示施加电场的状态(ON状态)的上述显示元件的剖视图。图18是表示上述显示元件的施加电场和透射率的关系的曲线图，图19(a)～图19(g)是用不施加电场时(OFF状态)和施加电场时(ON状态)的媒质的平均折射率椭圆体的形状(用折射率椭圆体的切口形状表示)及其主轴方向模式地表示本实施例的显示元件和现有的液晶显示元件的显示原理不同的剖视图，图19(a)～图19(g)按顺序是本实施例的显示元件的不施加电场时(OFF状态)的剖视图，该显示元件的施加电场时(ON状态)的剖视图，TN(Twisted Nematic)方式的液晶显示元件的不施加电场时的剖视图，TN方式的液晶显示元件的施加电场时的剖视图，VA(VerticalAlignment)方式的液晶显示元件的不施加电场时的剖视图，VA方式的液晶显示元件的施加电场时的剖视图，IPS(In Plane Switching)方式的液晶显示元件的不施加电场时的剖视图，IPS方式的液晶显示元件的施加电场时的剖视图。

物质中的折射率一般不是各向同性的，根据方向而不同。如果平行于基板面的方向(基板面方向)并且两梳形电极4和5的相对方向的方向、垂直于基板面的方向(基板法线方向)、平行于基板面的方向(基板面内方向)并且垂直于两梳形电极4和5的相对方向的方向分别为x、y、z方向，则使用任意的正交坐标系(X₁，X₂，X₃)，用以下表达式(1)

$\underset{\mathrm{ij}}{\mathrm{\&Sigma;}}\left(\frac{1}{{n_{\mathrm{ij}}}^2}\right)X_i{X}_j=1...\left(1\right)$

(n_ji＝n_ij，i，j＝1，2，3)

所表示的椭圆体(折射率椭圆体)表示该折射率的各向异性(例如参照山本凉一、另外一人，“有机电光材料”，National TechnicalReport，1976年12月，vol.22，No.6，p.826-834)。这里，如果使用椭圆体的主轴方向的坐标系(Y₁，Y₂，Y₃)改写上述表达式(1)，则由以下表达式(2)表示

$\frac{{Y_1}^2}{{n_1}^2}+\frac{{Y_2}^2}{{n_2}^2}+\frac{{Y_3}^3}{{n_3}^3}=1...\left(2\right)$

n₁、n₂、n₃(以下称作nx、ny、nz)称作主折射率，相当于椭圆体的三个主轴长度的一半。如果考虑从原点向与Y₃＝0的面垂直的方向行进的光波，则该光波在Y₁、Y₂的方向具有偏振光成分，各成分的折射率分别为nx、ny。一般，对于向任意方向行进的光，通过原点，并且垂直于光波的行进方向的面认为是折射率椭圆体的截面，该椭圆的主轴方向是光波的偏振光的成分方向，主轴的长度的一半相当于该方向的折射率。

首先，关于本实施例的显示元件和现有的液晶显示元件的显示原理的不同，作为现有的液晶显示元件，以TN方式、VA方式、IPS方式为例，进行说明。

如图19(c)和图19(d)所示，TN方式的液晶显示元件在相对配置的一对基板101和102间夹着液晶层105，在上述两个基板101和102上分别设置透明电极103和104(电极)，在不施加电场时，液晶层105的液晶分子的长轴方向扭成螺旋状而取向，但是在施加电场时，上述液晶分子的长轴方向沿着电场方向取向。这时的平均折射率椭圆体105a在不施加电场时如图19(c)所示，主轴方向(长轴方向)向着平行于基板面的方向(基板面内方向)，在施加电场时，如图19(d)所示，主轴方向向着基板面法线方向。即在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体105a的形状是椭圆，通过施加电场，其长轴方向(主轴方向，折射率椭圆体的方向)变化。即折射率椭圆体105a旋转。须指出的是，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体105a的形状几乎不变。

VA方式的液晶显示元件如图19(e)和图19(f)所示，在相对配置的一对基板201和202间夹着液晶层205，在上述两个基板201和202上分别设置透明电极203和204(电极)，在不施加电场时，液晶层205的液晶分子的长轴方向取向为大致垂直于基板面的方向，但是施加电场时，上述液晶分子的长轴方向取向垂直于电场的方向。这时的平均折射率椭圆体205a如图19(e)所示，在不施加电场时，主轴方向(长轴方向)向着基板面法线方向，如图19(f)所示，在施加电场时，主轴方向向着平行于基板面的方向(基板面内方向)。即在VA方式的液晶显示元件中，也与TN方式的液晶显示元件同样，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体205a的形状是椭圆，通过施加电场，其长轴方向(主轴方向，折射率椭圆体的方向)变化。即折射率椭圆体205a旋转。须指出的是，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体205a的形状几乎不变。

此外，IPS方式的液晶显示元件如图19(f)和图19(g)所示，在同一基板301上，相对配置一对电极302和303，在夹在与未图示的相对基板之间的液晶层上，通过上述电极302和303施加电场，使上述液晶层的液晶分子的取向方向(折射率椭圆体305a的主轴方向(长轴方向))发生变化，在不施加电场时和施加电场时，能实现不同的显示状态。即在IPS方式的液晶显示元件中，也与TN方式以及VA方式的液晶显示元件同样，在图19(f)的不施加电场时和图19(g)所示的施加电场时，折射率椭圆体305a的形状是椭圆，通过施加电场，其长轴方向(主轴方向，折射率椭圆体的方向)变化。即折射率椭圆体305a旋转。须指出的是，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体305a的形状几乎不变。

这样，在现有的液晶显示元件中，在不施加电场时，液晶分子取向在任意的方向，通过施加电场，使取向方向变化来进行显示(透射率的调制)。即折射率椭圆体的形状不变，但是利用通过电压的施加，折射率椭圆体的主轴方向旋转(变化)的现象，进行显示。此外，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状几乎不变。即在现有的液晶显示元件中，液晶分子的可见光以上的取向秩序度几乎一定，通过使取向方向变化来进行显示(透射率的调制)。

而本实施例的显示元件如图19(a)和图19(b)所示，不施加电场时的折射率椭圆体3a的形状与现有的液晶显示元件不同，变为球状。即在施加电场时，是光学各向同性(nx＝ny＝nz，即可见光波长以上等级的取向秩序度≈0)。

通过施加电场，发现光学各向异性(nx＞ny，可见光以上等级的取向秩序度＞0)，折射率椭圆体变为椭圆(表现光学各向异性)。须指出的是，上述nx、ny、nz分别表示平行于基板面的方向(基板面内方向)并且两梳形电极4和5的相对方向的主折射率、垂直于基板面的方向(基板面法线方向)的主折射率、平行于基板面的方向(基板面内方向)并且与两梳形电极4和5的相对方向垂直的方向的主折射率。

此外，上述施加电场时的折射率椭圆体的长轴方向平行(介电各向异性为正的介质时)或垂直(使用介电各向异性为负的介质时)于电场方向。

而在现有的液晶显示元件中，通过施加电场，使折射率椭圆体的长轴方向旋转，进行显示，所以折射率椭圆体的长轴方向并不局限于平行或垂直于电场方向。

本实施例的显示元件中，光学各向异性的方向一定(电压的施加方向不变)，例如通过调制可见光以上的取向秩序度，进行显示。即在本实施例的显示元件中，媒质的光学各向异性(或可见光以上的取向秩序度)的程度发生变化。因此，显示原理与现有的液晶显示元件大不相同。

本实施例的显示元件如图17(a)所示，在梳形电极4和5上不施加电场的状态下，封入基板1和2之间的媒质A表现各向同性，在光学上变为各向同性，所以变为黑显示。

而如图17(b)所示，如果在梳形电极4和5上施加电场，则上述媒质A的各分子8取向为其长轴方向沿着形成在上述梳形电极4和5间的电场，所以发现双折射现象。通过双折射现象，如图18所示，能按照梳形电极4和5间的电场，调制显示元件的透射率。

须指出的是，在充分远离相变温度(相变点)的温度，调制显示元件的透射率所必要的电压增大，但是在相变点的立刻正上方的温度下，在0～100V左右的电压下，就能充分调制透射率。

例如如果根据D.Demus、另外3人编，“Handbook of LiquidCrystals Low Molecular Weight Liquid Crystal”，Wiley-VCH，1998年，vol.1，p.484-485和山本凉一、另外一人，“有机电光材料”，NationalTechnical Report，1976年12月，vol.22，No.6，p.826-834)，如果电场方向的折射率、垂直于电场方向的方向的折射率分别为n∥、n⊥，则双折射变化(Rtac＝n∥-n⊥)、外部电场即电场E(V/m)的关系由Rtac＝λ·B_k·E²表示。须指出的是，λ是真空中的入射光的波长(m)，B_k是克尔常数(m/V²)，E是施加电场强度(V/m)。

知道克尔常数B随着温度(T)上升，以与1/(T-Tni)成比例的函数减少，可在相变点(Tni)附近用弱的电场强度驱动，在温度(T)上升的同时，必要的电场强度急剧增大。因此，在充分远离相变点的温度(比相变点还高很多的温度)，为了调制透射率所必要的电压增大，但是在相变正上方的温度，能以约100V以下的电压把透射率充分调制。

须指出的是，上述媒质层3由于在电场的施加方向取向秩序度上升，发现光学各向异性(光学各向异性的程度变化)，能作为透射率发生变化的光闸型显示元件起作用。因此，对于相互正交的偏光板吸收轴方向，各向异性方向成45度的角度时，提供最大透射率。须指出的是，能从P(％)＝Sin²(2θ)估计媒质A的发现光学各向异性的方位以与偏光板吸收轴分别为±θ(度)的角度存在时的透射率(P)，如果上述θ为45度时的透射率为100％，则如果为大致90％以上，人眼感觉具有最大亮度，所以如果上述θ为35度＜θ＜55度，则人眼感觉具有最大亮度。

在本实施例中，如图20所示，形成分别设置在两基板1和2上的偏光板6和7，以使相互的吸收轴6a、7a即偏光板吸收轴方向正交的方式形成。此外，各偏光板6和7的吸收轴6a、7a和梳形电极4和5的梳齿部分4b、5b的电极伸长方向成约45度的角度。因此，各偏光板6和7的吸收轴6a、7a对于梳形电极4和5的电场施加方向，成约45度的角度。

此外，设置在上述基板2和偏光板7之间的具有双轴光学各向异性的相位差板21中，如果相位差板21的面内方向的主折射率为nx1、ny1，法线方向的主折射率为nz1，就把该相位差板21配置为ny1方向与通过相位差板21形成在与上述基板2相反一侧的偏光板7的吸收轴7a平行或正交。即当上述相位差板21的折射率椭圆体的主折射率为nx1、ny1、nz1时，nx1、ny1方向在平行于基板2面内和相位差板21内的方向存在，nz1在上述基板2和相位差板21的基板面以及相位差板面的法线方向存在，ny1方向具有与相邻的偏光板7的吸收轴7a平行或正交的关系。

这里，为了比较，图22表示在具有上述结构的显示元件中，不设置相位差板21，如图21所示，在偏光板吸收轴方向(方位A)和离偏光板吸收轴方向45度方向的方位(方位B)，调查极角0度～85度的对比度的结果。须指出的是，对比度由ELDIM公司(法国)制造的“EZContrast”测定。

从图22所示的结果可知，当不设置上述相位差板21时，在方位A，对比度高，但是在方位B，在极角增加的同时，对比度急剧减少。当把这样的显示元件应用于电视、个人电脑显示器等显示装置时，实用上的问题大。为了没有实用上的问题而使用，优选对比度为10以上。

因此，首先使用延迟(Rxz、Ryz)的值不同的各种相位差板21，调查使用该相位差板21时的方位B、极角60度的对比度。须指出的是，Rxz、Ryz是由

Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)

Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)

表示的值，上述相位差板21(相位差薄膜)的厚度d1为100μm，观察波长为550nm。图23中表示结果。

图23表示横轴为Rxz，纵轴为Ryz时的对比度，图23中，涂黑的区域是对比度20以上的区域，灰色的区域(斜线区域)为对比度10以上的区域，不着色的区域(无标记区域)是即使对比度改善，也是低于对比度10的区域。

为了没有实用上的问题地使用，优选对比度为10以上，为了充分取得对比度提高，需要对比度为20以上。

这里，对比度变为最大的点是

(Rxz、Ryz)＝(140nm、-140nm)和

(Rxz、Ryz)＝(-140nm、140nm)。

须指出的是，在(Rxz、Ryz)＝(400nm、-400nm)和

(Rxz、Ryz)＝(-400nm、400nm)附近也存在对比度提高的区域。可是这时，相位差板21的波长分散引起的着色很大。

图24表示上述对比度最大条件时的方位A和方位B的极角0～85度的对比度。通过使用具有上述主折射率、上述延迟的相位差板21，与如上所述没有相位差板21时相比，方位B的对比度提高，能取得在方位A和方位B几乎没有差距的对比度。把这样的显示元件应用于电视、个人电脑显示器等的显示装置中，在视野角上没有实用上的问题。

须指出的是，最佳点是2处，分别存在Rxz和Ryz交换的关系。因此，使相位差板21旋转90度，也能取得同样的特性。

须指出的是，能取得对比度10以上的值的区域是由以下表达式表示的区域。

Rxz≥0

Ryz≤(225/500)Rxz-125

Ryz≥(175/275)Rxz-300

Ryz≥(500/500)Rxz-400

Ryz≥-225

或者：

Ryz≥0

Rxz≤(225/500)Ryz-125

Rxz≥(175/275)Ryz-300

Rxz≥(500/500)Ryz-400

Rxz≥-225。

上述相位差板21通过满足上述关系(作为上述相位差板21，使用满足上述关系式的相位差板)，能取得对比度10以上的值。须指出的是，在相位差板21的其它范围中，也存在具有对比度提高效果的范围，但是在该范围中能强烈观察到波长分散引起的着色现象，上述相位差板21通过满足上述关系，能防止波长分散引起的着色。

此外，能取得几乎对比度20以上的区域是由以下表达式表示的区域：

Rxz≥25

Ryz≤(125/250)Rxz-175

-200≤Ryz≤-50

Ryz≥(250/300)Rxz-300

或者：

Ryz≥25

Rxz≤(125/250)Ryz-175

-200≤Rxz≤-50

Rxz≥(250/300)Ryz-300。

上述相位差板21通过满足上述关系，能取得对比度20以上的值。须指出的是，在相位差板21的其它范围中，也存在具有对比度提高效果的范围，但是在该范围中能强烈观察到波长分散引起的着色现象，上述相位差板21通过满足上述关系，能防止波长分散引起的着色。

须指出的是，对比度最大点几乎是(Rxz＝-Ryz)，并且(Rxz-Ryz)是观察波长λ的约1/2(Rxz-Ryz≈1/2λ)，即透射光的波长的1/2，上述相位差板21通过满足上述关系，能取得最大的对比度。

须指出的是，在本实施例中，由一片构成相位差板21，但是分割为2块，分别插入基板1和偏光板6之间(即像素基板11和偏光板6之间)以及基板2和偏光板7之间(即相对基板12和偏光板7之间)，也能取得同样的效果。

图25表示把设置上述相位差板21时的方位B、极角60度的对比度值(以下称作对比度C2)除以不设置上述相位差板21时的方位B、极角60度的对比度值(以下称作对比度C1)的值(C2/C1)。在图25中，横轴为Rxz，纵轴为Ryz，图25中，涂黑的区域是(C2/C1)大于2的区域，灰色的区域(斜线区域)是(C2/C1)大于1的区域，不着色的区域(无标记区域)是(C2/C1)为1以下的区域。因此，图25中，灰色或黑色区域是在基板2和偏光板7之间设置具有双轴各向异性的相位差板21，使主折射率方向和偏光板吸收轴的位置关系具有上述关系，从而能取得对比度的改善效果的区域，在基板2和偏光板7之间设置具有双轴各向异性的相位差板21，使主折射率方向和偏光板吸收轴的位置关系具有上述关系，能取得对比度的改善效果。

如上所述，本实施例的显示元件，通过对夹持在至少一方透明的一对基板间的媒质施加电场(外部场)来进行显示，其特征在于：所述媒质通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化，在上述一对基板中，在至少一方的基板和偏光板之间，设置提高斜视视觉的对比度的相位差板。即、根据本实施例，如果在上述一对基板中，在至少一方基板和偏光板之间设置具有双轴光学各向异性的相位差板，上述相位差板的面内方向的主折射率为nx1、ny1，法线方向的主折射率为nz1，则通过上述相位差板具有其ny1方向与隔着该相位差板形成在与上述基板相反一侧的偏光板的吸收轴平行或正交的关系，特别是具有满足上述关系式的主折射率、以及延迟，能提高斜视角的对比度，特别是离偏光板吸收轴约45度的方位的斜视角的对比度，能提高上述显示元件的视野角特性。

须指出的是，在本实施例中，主要以透射型的显示元件为例进行说明，但是本发明并不局限于此，也可以是反射型的显示元件。

图26表示应用本发明的实施例的反射型显示元件的概略结构的一例。

上述反射型的显示元件在像素基板11例如由玻璃基板构成的一方基板1上设置反射层31，并且在该反射层31上隔着绝缘层32设置ITO等的梳形电极4和5。须指出的是，关于其它结构，如上所述。作为上述绝缘层32，能应用丙烯酸类树脂等的有机膜、氮化硅、氧化硅等无机膜。此外，作为上述反射层31，能应用铝或银等的薄膜。在上述结构中，反射层31能把从由玻璃基板等透明基板构成的另一方基板2入射来的光反射，所以作为反射型的显示元件发挥作用。

须指出的是，如上所述，当对反射型的显示元件应用本发明时，因为光2次透过相位差板21，所以相位差板21的延迟(Rxz)的值优选为对透射型显示元件应用本发明时的一半的值。

须指出的是，当本实施例的显示元件作为反射型显示元件使用时，作为上述梳形电极4和5，除了象作为透射型显示元件使用时那样，ITO等透明电极材料以外，还能使用铝等金属电极材料、作为电极材料现有公知的各种材料。此外，梳形电极4和5的线宽和电极间距(电极间隔)并未特别限定，例如能按照基板1和基板2之间的间隔，任意设定。

在本实施例中，作为上述基板1和2，以使用玻璃基板时为例进行说明，但是本发明并不局限于此，基板1和2中至少一方为透明的基板就可以了，例如能使用现有公知的各种基板。

须指出的是，作为基板1和2，并不局限于现有作为基板使用的，例如可以是薄膜状，此外可以具有柔性，如果是至少一方透明，在基板间即内部保持(夹着)上述媒质A的基板，就能按照媒质A的种类或相的状态等，使用各种材料。

此外，在本实施例中，作为具体例，以作为媒质A，使用在不施加电场时是光学各向同性，通过施加电场，发现光学各向异性的物质时的情形为例，进行说明，但是本发明并不局限于此，例如如上所述，上述媒质A可以是通过电场的施加，各向异性消失，表现光学各向同性的物质。

下面，表示作为上述媒质A，使用通过电场的施加，各向异性消失，表现光学各向同性的物质。

在本具体例中，在由玻璃基板构成的透明2块基板1和2中的一方基板1的与基板2的相对面上形成由ITO构成的透明的梳形电极4和5、由聚酰亚胺构成的取向膜，并且在2块基板1和2间，作为媒质A，封入透明的介电性物质即4’-n-烷氧基-3’-氮化联苯-4-羧酸(ANBC-22)。此外，通过在上述基板1和2的相对面上预先散布塑料珠，把上述显示元件的媒质层3的厚度调整为4μm。

如上所述，分别在在基板1和2的外侧(相对面的相反一侧)设置偏光板6和7，使相互的吸收轴正交，并且各偏光板6和7的吸收轴6a和7a和梳形电极4和5的梳齿部分4b和5b的电极伸长方向约成45度的角度。

通过外部加温装置(加热部件)把这样取得的显示元件在近晶C相-立方晶相的相变附近的温度(相变温度的低温一侧10K左右)，施加电场(50V左右的交流电场(大于0，到达几百kHz为止))，能使透射率变化。即对在不施加电场时表现光学各向异性的近晶C相(明状态)施加电场，能变化为各向同性的立方晶相(暗状态)。

此外，如后面公开的实施例2所示，在基板1、2上分别设置电极，产生基板面法线方向的电场，几乎能取得同样的效果。即不仅电场方向为基板面水平方向，而且为基板面法线方向时，也能取得同样的效果。

作为本实施例的显示元件中使用的媒质A，可以使用在不施加电场时具有光学各向异性，通过施加电场，光学各向异性消失，表现光学各向同性的媒质。

此外，上述媒质A可以具有正的介电各向异性，可以具有负的介电各向异性。作为媒质A，当使用具有正的介电各向异性的媒质时，有必要用大致平行于基板1和2的电场驱动，但是当应用具有负的介电各向异性的媒质时，没有该限制。例如，能通过对于基板1和2倾斜的电场驱动，也可以通过垂直的电场驱动，在此情况下，可以适当变更电极的形状、材料和配置位置。  须指出的是，如果使用透明电极，垂直施加电场，则在开口率上有利。

在本实施例中，说明了产生平行于基板面内方向即上述基板1和2(像素基板11和相对基板12)的电场时的情形，但是本发明并不局限于此，例如在上述特开2001-249363号公报中所示，可以施加基板面法线方向即垂直于基板1和2的电场，进行显示。须指出的是，这时，基于电场的施加的光学各向异性的程度变化与施加平行于基板1和2的电场进行显示时基本相同，所以这时也同样能应用本发明。

如果根据图27和图28，说明对基板面法线方向施加电场时的情形，则如下上述。

图27是表示使用基于对基板面法线方向的施加电场的显示方式的本实施例的显示元件要部概略结构的剖视图。

如图27所示，使用上述显示方式的本实施例的显示元件的结构为：在基板1和2的相对面上设置透明电极33和34代替梳形电极4和5。

在这样的显示元件中，在透明电极33和34上不施加电场的状态下，密封入基板1和2间的媒质A表现各向同性，在光学上也变为各向同性，所以媒质A变为黑显示。

而如果在上述透明电极33和34上施加电场，则上述媒质A的各分子的长轴方向取向为在垂直于上述透明电极33和34间形成的电场的方向，所以发现双折射现象。通过该双折射现象，能按照透明电极33和34间的电压，调制透明电极33和34的透射率。

须指出的是，在这样的结构的显示元件中，与上述实施例1同样，在比相变温度(相变点)高很多的温度，把透射率调制所需的电压增大，但是在相变点的立刻正上方的温度下，在0V～100V左右的电压下，能充分调制透射率。

此外，图27所示的显示元件具有分别在上述透明电极33和34上设置取向膜35和36的结构。

在本实施例中，在由玻璃基板构成的透明的2块基板1和2的相对面上分别形成由ITO构成的透明电极33和34以及由聚酰亚胺构成的取向膜35和36，并且在两基板1和2间，作为媒质A，封入把上述构造式(21)～(23)所示的化合物分别按顺序以30重量％、40重量％、30重量％的比例混合而成的化合物构成的透明介电性液体。上述介电性液体在低于113℃的温度，表现负型向列液晶相，在此以上的温度表现各向同性。此外，通过预先在基板1和2的相对面上散布塑料珠，把上述上述显示元件的媒质层3的厚度调整为5μm。

须指出的是，对上述取向膜35和36预先进行摩擦处理。相互的摩擦方向如图28所示，为反平行，其方位与偏光板吸收轴成45度的角度。此外，在两基板1和2的外侧，如图27所示，分别配置偏光板6和7。通过外部加温装置(加热部件)把这样的取得的显示元件保持在向列-各向同性相的相变正上方附近的温度，进行电场的施加，能使透射率变化。

[实施例4]

如果根据附图，说明本发明的其它实施例，则如下上述。须指出的是，在本实施例中，主要说明与上述实施例3的不同点，对于与上述实施例1～3中使用的构成元件具有同一功能的构成元件付与同一符号，省略其说明。

在上述实施例3中，以在上述一对基板中的至少一方基板和偏光板之间设置具有双轴光学各向异性的相位差板时为例进行说明，但是在本实施例中，以在上述一对基板中的至少一方基板和偏光板之间具有单轴光学各向异性的相位差板时为例进行说明。

图29是表示本实施例的显示元件要部的概略结构一例的剖视图。图29所示的显示元件的结构为：在相对基板12和偏光板7之间，代替具有双轴光学各向异性的相位差板21，设置具有单轴光学各向异性的相位差板42(第一相位差板)，并且在像素基板11和偏光板6之间设置具有单轴光学各向异性的相位差板41(第二相位差板)。须指出的是，与上述实施例1同样设定上述相位差板42、41以外的结构。

此外，在本实施例中，分别设置在两基板1和2上的偏光板6和7形成为相互的吸收轴6a和7a即偏光板吸收轴方向正交，并且各偏光板6和7的吸收轴6a和7a和梳形电极4和5的梳齿部分4b和5b的电极伸长方向成约45度的角度。因此，各偏光板6和7吸收轴6a、7a对于梳形电极4和5的电场施加方向，成约45度的角度。

在本实施例中，把上述相位差板42、41配置为：如果上述相位差板42的面内方向的主折射率为nx2、ny2，法线方向的主折射率为nz2，上述相位差板41的面内方向的主折射率为nx3、ny3，法线方向的主折射率为nz3，则上述相位差板42满足nx2＞ny2＝nz2的关系，并且ny2方向与隔着该相位差板42形成在与上述基板2相反一侧的偏光板7的吸收轴7a平行，上述相位差板41满足nx3＝ny3＜nz3的关系，并且nx3、ny3方向与隔着该相位差板41形成在与上述基板1相反一侧的偏光板6的吸收轴6a平行或正交。

以下，把上述相位差板42、41的延迟(Re、Rth)进行各种变更，调查方位B、极角60度的对比度。须指出的是，Re、Rth是由

Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)

Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)

表示的值，上述相位差板42、41(相位差薄膜)的厚度d2和d3都为100μm，观察波长为550nm。图30表示其结果。

图30表示横轴为Rth，纵轴为Re时的对比度，图30中，涂黑的区域是对比度20以上的区域，灰色的区域(斜线区域)为对比度10以上的区域，不着色的区域(无标记区域)是即使对比度改善，也是低于对比度10的区域。

为了没有实用上的问题地使用，优选对比度为10以上，为了充分取得对比度提高，需要对比度为20以上。

这里，对比度变为最大的点是

(Rth、Re)＝(140nm、100nm)。

图31表示调查上述对比度最大条件时的方位A和方位B的极角0～85度的对比度的结果。通过使用具有上述主折射率、上述延迟的相位差板42、41，与如上所述没有相位差板42、41时相比，方位B的对比度大幅度提高，能取得在方位A和方位B几乎没有差距的对比度。把这样的显示元件应用于电视、个人电脑显示器等的显示装置中，在视野角上没有实用上的问题。此外，上述相位差板42、41通过满足上述关系，能防止波长分散引起的着色。

须指出的是，能取得对比度10以上的值得区域是由以下表达式表示的区域：

(Rth-140)²+(Re-100)²≤65²

即是中心为(Rth、Re)＝(140nm、100nm)，半径65nm的圆，上述相位差板42、41通过满足上述关系(作为上述相位差板42、41，使用满足上述关系式的相位差板)，能取得对比度10以上的值。须指出的是，在相位差板42、41的其它范围中，也存在具有对比度提高效果的范围，但是在该范围中能强烈观察到波长分散引起的着色现象，上述相位差板42、41通过满足上述关系，能防止波长分散引起的着色。

此外，能取得几乎对比度20以上的区域是由以下表达式表示的区域：

(Rth-140)²+(Re-100)²≤40²

即是中心为(Rth、Re)＝(140nm、100nm)，半径40nm的圆，上述相位差板42、41通过满足上述关系，能取得对比度20以上的值。须指出的是，在相位差板42、41的其它范围中，也存在具有对比度提高效果的范围，但是在该范围中能强烈观察到波长分散引起的着色现象，上述相位差板42、41通过满足上述关系，能防止波长分散引起的着色。

图32表示把设置上述相位差板42和41时的方位B、极角60度的对比度值(以下称作对比度C4)除以不设置上述相位差板42和41时的方位B、极角60度的对比度值(以下称作对比度C3)的值(C4/C3)。在图32中，横轴为Rth，纵轴为Re，图32中，涂黑的区域是(C4/C3)大于2的区域，灰色的区域(斜线区域)是(C4/C3)大于1的区域，不着色的区域(无标记区域)是(C4/C3)为1以下的区域。因此，图32中，灰色或黑色区域是在基板1、2和偏光板6、7之间设置具有单轴各向异性的相位差板42、41，使主折射率方向和偏光板吸收轴的位置关系具有上述关系，从而能取得对比度的改善效果的区域，通过在基板1、2和偏光板6、7之间设置具有单轴各向异性的相位差板42、41，使主折射率方向和偏光板吸收轴的位置关系具有上述关系，能取得对比度的改善效果。

如上所述，本实施例的显示元件，通过对夹持在至少一方透明的一对基板间的媒质施加电场(外部场)来进行显示，其特征在于：所述媒质通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化，在上述一对基板中，在至少一方的基板和偏光板之间，设置提高斜视视觉的对比度的相位差板。即、根据本实施例，在上述一对基板中，在至少一方基板和偏光板之间设置具有单轴光学各向异性的第一和第二相位差板，上述第一和第二相位差板中，如果上述第一相位差板的面内方向的主折射率为nx2、ny2，法线方向的主折射率为nz2，上述第二相位差板的面内方向的主折射率为nx3、ny3，法线方向的主折射率为nz3，则上述第一相位差板满足nx2＞ny2＝nz2的关系，并且ny2方向与隔着该第一相位差板形成在与上述基板相反一侧的偏光板的吸收轴平行或正交，上述第二相位差板满足nx3＝ny3＜nz3的关系，并且ny3方向与隔着该第二相位差板形成在与上述基板相反一侧的偏光板的吸收轴平行或正交，特别是由于具有满足上述关系式的主折射率、延迟，从而能提高斜视角的对比度，特别是离偏光板吸收轴45度方位的斜视角的对比度，能提高上述显示元件的视野角特性。

须指出的是，在本实施例中，说明如图29所示，在相对基板12和偏光板7之间，代替具有双轴光学各向异性的相位差板21，设置具有单轴光学各向异性的第一相位差板的相位差板42，并且在像素基板11和偏光板6之间设置具有单轴光学各向异性的第二相位差板的相位差板41的例子，但是本实施例并不限于此，在上述一对基板1、2(像素基板11和相对基板12)中，可以至少在一方基板和偏光板(偏光板6或7)之间设置具有单轴光学各向异性的第一和第二相位差板(相位差板42、41)中的至少任意一方。

作为这样的显示元件，例如上述相位差板42、相位差板41如图33(a)所示，可以采用在上述相对基板12和偏光板7之间，从相对基板12一侧开始按该顺序层叠的结构，可以如图33(b)所示，采用在上述相对基板12和偏光板7之间，从相对基板12一侧开始按相位差板41、相位差板42的顺序层叠的结构。此外如图33(c)所示，可以在上述相对基板12和偏光板7之间只设置相位差板42，如图33(d)所示，可以在上述相对基板12和偏光板7之间只设置相位差板41。

即可以设置上述相位差板42、41的至少一方，此外，可以在设置偏光板的一侧的基板的至少一方(即只在一方基板的外侧设置偏光板时，是该偏光板和基板之间，在两基板的外侧设置偏光板时，至少一方基板和偏光板之间)至少设置一个相位差板。

须指出的是，上述相位差板41、42相互组合应用时，能取得特别显著的效果，但是即使只是任意一方式，与不设置相位差板的现有的结构相比，也能取得对比度的改善效果。须指出的是，可以考虑成本和性能的平衡，适当选择采用上述结构中的一个结构。

须指出的是，上述第一相位差板(相位差板42)的迟相轴(面内的主折射率大的方向)与相邻的偏光板7的吸收轴7a平行或正交时发现对比度提高效果，更优选为正交时。

[实施例5]

如果根据附图说明本发明另一实施例，则如下上述。须指出的是，在本实施例中，主要说明与上述实施例3以及4的不同点，对于与上述实施例1～4中使用的构成元件具有同一功能的构成元件付与同一符号，省略其说明。

图34是表示本实施例的显示元件中设置的偏光板7的要部概略结构的剖视图。

上述偏光板7如图34所示，具有从基板2(参照图15)一侧按顺序层叠接合层71、基体材料薄膜72、偏振层73、表面保护层74的构造。上述接合层71设置在基体材料薄膜72背面，在基板2上接合该偏光板7。此外，偏振层73只让特定方向的偏振光透过，为了保护上述偏振层73表面，形成上述表面保护层74。

此外，上述基体材料薄膜72通常由三醋酸纤维素(TAC)形成。在上述实施例3和4中，作为偏光板6和7，使用一般的偏光板，对两偏光板6和7的基体材料薄膜使用上述TAC。

可是，TAC自身具有光学各向异性。因此，上述偏光板6和7的基体材料薄膜分别具有光学各向异性，面内的延迟几乎为0，厚度方向的延迟为45nm。

因此，在本实施例中，在上述实施例3和4的结构中，调查排除偏光板6和7的TAC时的基体材料薄膜的延迟的影响，即上述偏光板6和7具有的延迟的影响。

首先，使用与实施例3对应的具有2轴光学各向异性的相位差板21，如图35所示，提供最大对比度(Rxz、Ryz)的值几乎不变。可是，在最大对比度点周围的倾向存在变化，在从最大对比度点偏移时的对比度中存在不同，等高线形状从长圆形变为三角形。

因此，如果用表达式表示能取得对比度10以上的区域，则变为：

Rxz²+Ryz²≤300²

Rxz≥50

Ryz≤-50

或者：

Rxz²+Ryz²≤300²

Ryz≥50

Rxz≤-50。

此外，如果用表达式表示能取得对比度20以上的区域，则变为：

Rxz²+Ryz²≤250²

Rxz≥75

Ryz≤-75

或者：

Rxz²+Ryz²≤250²

Ryz≥75

Rxz≤-75。

须指出的是，在上述任意情况，上述相位差板21通过满足上述关系，能防止波长分散引起的着色。

须指出的是，如上所述，在排除偏光板6和7的延迟的影响时，也与上述实施例3同样，最佳点(能取得最大对比度的点)为2处，分别是Rxz和Ryz交换的关系。据此，使上述相位差板21旋转90度，也能取得同样的特性。

此外，图36表示调查在上述时候，把设置上述相位差板21时的方位B、极角60度的对比度值(以下称作对比度C6)除以不设置上述相位差板21时的方位B、极角60度的对比度值(以下称作对比度C5)的值(C6/C5)的结果。在图36中，横轴为Rxz，纵轴为Ryz，图36中，涂黑的区域是(C6/C5)大于2的区域，灰色的区域(斜线区域)是(C6/C5)大于1的区域，不着色的区域(无标记区域)是(C6/C5)为1以下的区域。因此，图36中，灰色或黑色区域是排除偏光板6和7的延迟的影响时，在基板1、2和偏光板6、7之间设置具有双轴各向异性的相位差板21，使主折射率方向和偏光板吸收轴的位置关系具有上述关系，从而能取得对比度的改善效果的区域，通过在基板1、2和偏光板6、7之间设置具有双轴各向异性的相位差板21，使主折射率方向和偏光板吸收轴的位置关系具有上述关系，能取得对比度的改善效果。

在本实施例中，用1块构成相位差板21，但是也可以分割为2块，分别插入基板1、2和偏光板6、7之间，也能取得同样的效果。

而使用与上述实施例4对应的具有单轴各向异性的相位差板42、41时，如图37所示，提供最大对比度的点方式变化。

如上所述，排除偏光板6和7的延迟的影响时，对比度变为最大的点是(Rth、Re)＝(90nm、140nm)。

因此，在上述实施例4的结构中，为了把斜视角的对比度最优化，优选考虑基体材料薄膜的延迟(偏光板6和7的延迟)。

须指出的是，能取得对比度10以上的值得区域是由以下表达式表示的区域：

(Rth-90)²+(Re-140)²≤65²

即是中心为(Rth、Re)＝(90nm、140nm)，半径65nm的圆。

此外，能取得几乎对比度20以上的区域是由以下表达式表示的区域：

(Rth-90)²+(Re-140)²≤40²

即是中心为(Rth、Re)＝(140nm、100nm)，半径40nm的圆。须指出的是，在上述任意时候，上述相位差板42、41通过满足上述关系，能防止波长分散引起的着色。

因此，如果偏光板6和7的法线方向的延迟即TAC的延迟为Rtac，则当Rtac＝45nm时，对比度变为最大的点是(Re、Rth)＝(100nm、140nm)，当Rtac＝0nm时，对比度变为最大的点是(Re、Rth)＝(140nm、90nm)，当使TAC的延迟(Rtac)变化时，如图38(a)和图38(b)所示，优选应用能用上述2点内插或外插的新(Re、Rth)。

此外，如果是离图38(a)和图38(b)所示的直线±50％的范围，就发现实用的效果(能明确判断与现有例相比，视野角提高)，如果是±25％的范围，就具有显著的效果(在主管评价标准中，效果几乎饱和的区域)。

即当离图38(a)和图38(b)所示的直线±50％的范围时，如果第一相位差板即相位差板42的厚度为d2(nm)，第二相位差板即相位差板41的厚度为d3(nm)，相位差板42、41的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，偏光板6、7的法线方向的延迟为Rtac，则上述Re可以存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×1.5)和(Rtac、Re)＝(0、140×1.5)等2点的直线、和包含(Rtac、Re)＝(45、100×0.5)和(Rtac、Re)＝(0、140×0.5)等2点的直线包围的范围中，并且上述Rth可以存在于由包含(Rtac、Rth)＝(45、140×1.5)和(Rtac、Rth)＝(0、90×1.5)等2点的直线、和包含(Rtac、Rth)＝(45、140×0.5)和(Rtac、Rth)＝(0、90×0.5)等2点的直线包围的范围中。

此外，当离图38(a)和图38(b)所示的直线±25％的范围时，如果上述相位差板42的厚度为d2(nm)，上述相位差板41的厚度为d3(nm)，上述相位差板42、41的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，偏光板6、7的法线方向延迟为Rtac，则上述Re可以存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×1.25)和(Rtac、Re)＝(0、140×1.25)等2点的直线、包含(Rtac、Rth)＝(45、140×1.25)和(Rtac、Rth)＝(0、90×1.25)等2点的直线包围的范围中，并且上述Rth可以存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×0.75)和(Rtac、Re)＝(0、140×0.75)等2点的直线、包含(Rtac、Rth)＝(45、140×0.75)和(Rtac、Rth)＝(0、90×0.75)等2点的直线包围的范围中。

须指出的是，通过由Re和Rth中的2点的值取得的直线，分别内插上述范围(±50％和±25％的范围)。

此外，图39表示如上所述，把偏光板6、7的延迟的影响除外时，调查把设置上述相位差板42和41时的方位B、极角60度的对比度值(以下称作对比度C8)除以不设置上述相位差板42和41时的方位B、极角60度的对比度值(以下称作对比度C7)的值(C8/C7)的结果。在图39中，横轴为Rth，纵轴为Re，图39中，涂黑的区域是(C8/C7)大于2的区域，灰色的区域(斜线区域)是(C8/C7)大于1的区域，不着色的区域(无标记区域)是(C8/C7)为1以下的区域。因此，图39中，灰色或黑色区域是排除偏光板6、7的延迟的影响时，在基板1、2和偏光板6、7之间设置具有单轴各向异性的相位差板42、41，使主折射率方向和偏光板吸收轴的位置关系具有上述关系，从而能取得对比度的改善效果的区域，通过在基板1、2和偏光板6、7之间设置具有单轴各向异性的相位差板42、41，使主折射率方向和偏光板吸收轴的位置关系具有上述关系，能取得对比度的改善效果。

[实施例6]

下面，参照附图说明本发明的一个实施例。

[6-1，显示元件的结构和显示原理]

首先，说明使用本实施例的显示装置的结构。如图40所示，本实施例的显示装置100包括：把具有后面公开的结构的显示元件的像素10配置为矩阵状的显示面板102；驱动显示面板102的数据信号线SL1～SLn的源极驱动器103；驱动显示面板的扫描信号线GL1～GLm栅极驱动器104；控制器105；对源极驱动器103和栅极驱动器104供给用于在显示面板上进行显示的电压的电源电路106。

显示装置100具有：把从外部装置输入的图像信号存储一帧的帧存储器107；把根据从外部装置输入的当前帧的图像信号(当前帧图像信号、这次的图像信号)、当前帧的1帧前的图像信号(前帧图像信号、上次图像信号)，将修正当前帧图像信号的修正后图像信号向控制器105输出的图像信号修正处理部108。须指出的是，帧是从外部装置输入的图像信号的传送单位。此外，关于图像信号修正处理部108进行的图像信号的修正处理，后面说明。

控制器105把数字化的显示数据信号(例如与红、绿、蓝对应的RGB各图像信号)、用于控制源极驱动器动作的源极驱动器控制信号向源极驱动器103输出，并且把用于控制栅极驱动器的动作的栅极驱动器控制信号向栅极驱动器104输出。作为源极驱动器控制信号，有水平同步信号、开始脉冲信号、源极驱动器用的时钟信号。而作为栅极驱动器控制信号，有垂直同步信号和栅极驱动器用的时钟信号。此外，控制器105根据从图像信号修正处理部108输入的修正后图像信号，决定向源极驱动器103输入的显示数据信号。

此外，上述显示面板102具有多个数据信号线SL1～SLn、与各数据信号线SL1～SLn分别交叉的多条扫描信号线GL1～GLm，对数据信号线和扫描信号线的每个组合设置像素10…。各像素10的结构与实施例1的图14所示的结构同样。即各像素10具有显示元件120和开关元件121。

作为上述开关元件121，例如使用FET(场效应晶体管)或TFT(薄膜晶体管)，上述开关元件121的栅极22连接在扫描信号线GLi上，漏极23连接在数据信号线SLi上，源极24连接在显示元件120上。此外，显示元件120的另一端连接在全部像素10…中公共的未图示的公共电极线上。据此，在上述各像素10中，如果选择扫描信号线GLi(i表示1以上的任意整数)，则开关元件121导通，根据从未图示的控制器输入的显示数据信号而决定的信号电压由源极驱动器103通过数据信号线SLi(i表示1以上的任意整数)施加在显示元件120上。显示元件120在上述扫描信号线GLi的选择期间结束，遮断开关元件121的期间，理想上持续保持遮断时的电压。

这里，显示元件120的透射率或反射率根据由开关元件121施加的信号电压变化。因此，选择扫描信号线GLi，把与对各像素10的显示数据信号相应的信号电压从源极驱动器103向数据信号线Sli施加，则按照图像数据使个像素10的显示状态变化。

显示元件120的结构在实施例1中与图1(a)以及图1(b)所示的结构同样。即如图1(a)所示，显示元件120具有相互相对配置的2块玻璃基板1和2、分别配置在玻璃基板1和2的外侧的偏光板6和7。在显示元件120中，在2块玻璃基板1和2之间封入通过施加电场，媒质的各向异性的程度或取向秩序方式变化的媒质(以下称作“媒质A”)。须指出的是，例如，如果媒质A设定为10μm左右的厚度，则在低于33.3℃的温度表现向列相，在此以上的温度表现各向同性。此外，作为媒质A，能使用由实施例1所述的化学构造式(2)表示的物质。关于其它媒质A的具体例，后面说明。

此外，在玻璃基板1的表面，相互相对形成2个电极4和5。具体而言，如图2所示，2个电极4和5分别形成梳齿状，一方电极的梳齿与另一方电极的梳齿啮合。须指出的是，电极4和5的宽度设定为5μm，2个电极4和5间的距离设定为5μm。

须指出的是，如图2所示，分别设置在两基板1和2上的偏光板6和7设置为相互的吸收轴正交，并且各偏光板6和7的吸收轴与电极4和5的梳齿部分的电极伸长方向约成45度的角度。因此，各偏光板6和7的吸收轴对于梳形电极4和5的电场施加方向，约成45度的角度。

通过这样配置电极4和5，如图1(b)所示，如果在电极4和5间施加电场，则在大致平行于基板1的方向施加电场。而且，在使用外部加温装置(未图示)把这样构成的显示元件120的温度保持在媒质A的向列相和各向同性相相变的温度附近(比相变温度稍微高的温度，例如+0.1K)的状态下，向电极4和5施加电场，就能使透射率变化。

下面，说明本实施例的显示元件的图像显示的原理。在实施例1中，如图3(a)所示，在电极4和5间不施加电场的状态下，封入基板1和2间的媒质A表现各向同性相，变为光学各向同性，所以显示元件120显示黑色。

此外，如图3(b)所示，如果在电极4和5间施加电场，则媒质A的分子的长轴方向取向为沿着电极4和5间形成的电场，所以发现双折射现象。通过该双折射现象，如图3(c)所示，能按照电极4和5间的电压，把显示元件120的透射率调制。

须指出的是，显示元件的温度与媒质A的相变温度大不相同时，把显示元件的透射率调制所需的电压增大。而显示元件的温度与媒质A的相变温度大致一致时，如果把0V～100V左右的电压施加到电极4和5间，就能充分把显示元件的透射率调制。

[6-2其它显示元件的结构例]

在本显示元件中，媒质A可以是透明的介电性物质4’-n-alkoxy-3’-nitrobiphenyl-4-carboxylic acids(ANBC-22)。

须指出的是，对基板1和2使用玻璃基板。此外，通过预先散布珠子，把两基板1和2的间隔调整为4μm。即媒质A的厚度为4μm。

此外，电极4和5为由ITO构成的透明电极。此外，在两基板1和2的内侧(相对面)形成进行摩擦处理后的由聚酰亚胺构成的取向膜。摩擦方向优选是在近晶C相中变为明状态的方向，典型上，优选为与偏光板轴向成45度角度。须指出的是，关于基板1一侧的取向膜，以覆盖梳形电极4和5的方式形成。

偏光板6和7如图2所示，分别设置在基板1和2的外侧(相对面的相反一侧)，以使相互的吸收轴正交，并且各偏光板的吸收轴与梳形电极4和5的梳齿部分的电极伸长方向约成45度角度。

这样取得的显示元件在比近晶C相-立方晶相相变温度还低温一侧的温度下，变为近晶C相。须指出的是，近晶C相在不施加电场的状态下表现光学各向异性。

而且，通过外部加温装置把该显示元件保持在近晶C相-立方晶相的相变附近的温度(相变温度的低温一侧10K左右)，施加电场(50V左右的交流电场(大于0，到达几百kHz为止))，能使透射率变化。即对在不施加电场时表现光学各向异性的近晶C相(明状态)施加电场，能变化为各向同性的立方晶相(暗状态)。

须指出的是，各偏光板6和7的吸收轴和梳形电极4、5所成角度并不局限于45度，能以0～90度的任意角度进行显示。这是因为在不施加电场时实现明状态，只用摩擦方向和偏光板吸收轴方向的关系就能实现。此外，用基于施加电场的媒质向光学各向同性相的电场诱导相变实现(暗状态)，所以各偏光板6和7的吸收轴可以正交，不根据与梳形电极4、5方向的关系。因此，取向处理并不是必须的，以非晶体取向状态(随机取向状态)也能进行显示。

此外，在基板1和2上分别设置电极，产生基板面法线方向的电场，也能取得几乎同样的效果。即不仅电场方向为基板面水平方向，在基板面法线方向也能取得几乎同样的效果。

这样，作为封入本显示元件的媒质A，可以使用在不施加电场时具有光学各向异性，通过施加电场，光学各向异性消失，表现光学各向同性的媒质。

须指出的是，本显示元件的媒质A可以具有正的介电各向异性，可以具有负的介电各向异性。在使用具有正的介电各向异性的媒质A时，有必要用大致平行于基板的电场驱动，但是当应用具有负的介电各向异性的媒质时，没有该限制。

例如，能通过对于基板倾斜的电场驱动，也可以通过垂直的电场驱动。这时，在相对的一对基板(基板1和2)的双方上设置电极，通过对两基板上设置的电极间施加电场，在媒质A上施加电场。

此外，当在平行于基板面的方向施加电场时，或者垂直于基板面的方向或对于基板面倾斜的方向施加电场时，可以适当变更电极的形状、材料、电极数、配置位置。例如如果使用透明电极，对基板面垂直施加电场，则在开口率上是有利的。

[6-3.对本实施例的显示元件的电压施加方法]

下面，说明对本实施例的显示元件的电压施加方法。首先，本发明者为了更详细研究在现有的显示元件中显示响应变慢的原因，观察实际施加在现有的显示元件上的电压。结果如图41所示，施加在显示元件上的电压不以信号电压保持一定的状态，随着时间的经过下降。

因此，如图42(a)所示，在对显示元件写入的第一帧中，如果对显示元件写入比应该到达的电压还大的信号电压，就不会观察到图46(b)所示的阶梯状的透射率响应波形，显示元件能对信号电压高速响应，进行显示。以下说明这样实现高速响应的显示的理由。

图43表示本实施例的显示元件的电压(V)和元件电容(C/nF)的关系。如图43所示，在本实施例的显示元件中，伴随着电压上升，电容单调增加。认为这是因为伴随着电压的上升，媒质A以更高的秩序性取向，结果，媒质A的取向极化对电容的贡献增大。

这里，从电压0.0V、电容0.325nF的状态到电压40.0V、电容0.590nF的状态使显示元件响应。须指出的是，在以下的说明中，记载为0.0V＝V0，0.325nF＝C0，40.0V＝V1，0.590nF＝C1。

当电压为V0的状态时，如果对显示元件写入的信号电压应该到达的电压为V1，在施加电场V1的瞬间，对显示元件充电的电荷为Q01，则

Q01＝C0·V1(＝13.0(nC))。

而在电压V1，电容为C1的状态下，应该充电的电荷量Q1为

Q1＝C1·V1(＝23.6(nC))。

这里，如果参照图43，则可知C0＜C1，所以

Q01＜Q1

可知应该充电的电荷量不足。

实际上，存在变为Q01＝C2·V2的电压V2和电容C2，显示元件响应信号电压V1的输入的结果是施加在显示元件上的电压不是V1，变为比V1还小的V2。须指出的是，从图43可知，C2＝0.530nF，V2＝24.5V。

即显示元件对信号电压V1的响应未结束。而且，这样的响应未结束状态重复多次，最终达到(饱和)V1，所以为了驱动本实施例的显示元件而使用与一般的液晶显示元件中使用的同样的开关元件时，透射率的响应波形变为阶梯状(参照图46(b))。

因此，如果把满足C0·V3＝C1·V1(V3＞V1)

的电压V3作为第一帧的信号电压写入显示元件中，以后的信号电压为V1，则在第一帧中施加到显示元件上的电压达到V1，所以透射率的响应波形不变为阶梯状。因此，能实现对于信号电压高速响应，进行显示的显示元件。须指出的是，从图43可知，V3＝72.6V。

即为了实现高速响应的显示，有必要不把到达目标电压作为信号电压写入，考虑进行信号电压的写入时的显示元件120的电容，设定信号电压。据此，媒质A能取得本来具有的高速响应性能。

下面，更具体说明考虑显示元件120的电容的信号电压的设定方法。

通过图40所示的图像信号修正处理部108进行考虑显示元件120的电容的信号电压的设定。例如，图像信号修正处理部108具有由把前帧图像信号以及当前帧图像信号与修正后图像信号关联的ROM(只读存储器，Read Only Memory)或SRAM(静态随机存储器，StaticRandom Access Memory)等存储器构成的表，从当前帧图像信号和前帧图像信号能决定修正后图像信号。根据图像信号修正处理部108使用表修正的修正后图像信号，把用于决定信号电压的显示数据信号从控制器105向源极驱动器103输出。

这里，说明用于决定修正后图像信号的表的生成方法。

首先，在当前帧中应该施加在显示元件120上的电压为V_i，施加电压V_i下的显示元件的电容为C_i。此外，在前帧中施加在显示元件120上的电压为V_i-1，施加电压V_i-1下的显示元件的电容为C_i-1。须指出的是，使用图43所示的电压-元件电容曲线，读取与电压V_i、电压V_i-1分别对应的元件电容，从而求出电容C_i、C_i-1。此外，根据输入图像信号修正处理部108中的前帧图像信号，求出电容C_i-1·电压V_i-1，根据输入图像信号修正处理部108中的当前帧图像信号，求出电容为C_i·电压V_i。

当这样构成当前帧图像信号和前帧图像信号时，以C0·C1·V1为具体例，如上所述，为了实现高速响应显示而应该设定的信号电压Vs是Vs＝V_i·C_i/C_i-1。因此，在图像信号修正处理部108具有的表中，控制器105用于输出能写入信号电压Vs的显示数据信号的修正后图像信号与上述当前帧图像信号和上述前帧图像信号对应存储。

须指出的是，在显示256灰度的显示装置中，作为图像信号修正处理部108具有的表，理想上需要256×256的表。可是，可以设定256灰度上的任意5点，例如0灰度、64灰度、128灰度、196灰度、255灰度，生成把这些灰度和上述修正后图像信号对应的5×5的表。而且，关于表中设定的灰度，进行内插演算，决定修正后图像信号。据此，能削减为了存储表所必要的存储器容量，所以能削减电路规模和制造成本。

须指出的是，没必要一定使用表执行基于图像信号修正处理部108的图像信号的修正处理，例如可以使用适当的函数来执行。这时没必要在图像信号修正处理部108中设置用于构成表的存储器，所以能减少显示装置的制造成本。下面，说明基于图像信号修正处理部108的图像信号的修正处理中使用的函数的具体例。

例如，为了生成当前帧的施加电场V_i，在当前帧图像信号中，把当前帧的灰度等级设定为α，而为了生成前帧的施加电场V_i-1，在前帧图像信号中，把前帧的灰度等级设定为β。

这时图像信号修正处理部108算出根据函数f(α，β)例如

γ＝f(α，β)＝β+k×(β-α)

计算的灰度等级γ，并且向控制器105输出用于把与该灰度等级γ对应的信号电压施加到显示元件120上的修正后图像信号。须指出的是，根据上述函数f(α，β)计算的灰度等级γ的值超过显示元件120能显示的灰度等级的最大值(例如255)或灰度等级的最小值(例如0)时，γ设定为该最大值或最小值。

上述f(α，β)的k是任意的常数。须指出的是，由发明者们确认了如果设定为k＝1/2来计算γ，从图像信号修正处理部108输出与该γ对应的修正后图像信号，则显示元件120以良好的速度响应信号电压并进行显示。此外，当显示元件120能显示的灰度等级的最大值为Gmax时，通过

k＝|β-α|/Gmax

计算出k，并且根据k、α、β，求出γ。

须指出的是，在上述信号电压的设定方法中，说明在图像信号修正处理部108的修正处理中，使用存储在帧存储器107中的前帧图像信号的方法，但是本发明并不一定局限于此。即把前帧的更前一帧即大前帧的图像信号(大前帧图像信号)存储在帧存储器107中，也能进行使用该大前帧图像信号的信号电压的设定。

具体而言，考虑存储在帧存储器107中的大前帧图像信号，图像信号修正处理部108设定修正处理中使用的表或函数。据此，不仅前帧的图像信号，能根据大前帧图像信号决定修正后图像信号，所以能以高精度决定修正后图像信号。因此，为了实现基于显示元件120的高速响应的显示，能以图像信号修正处理部108决定更准确的修正后图像信号。

须指出的是，不是前帧图像信号，可以在帧存储器107中存储在前帧中预测为显示元件120显示的电压、灰度等级等的数据(前帧到达预测数据)，在图像信号修正处理部108的图像信号的修正处理中使用该到达预测数据。据此，万一在前帧中显示元件120对信号电压的响应未结束，前帧中实际施加在显示元件中的电压与前帧中应该到达的施加电场不同时，更准确地修正图像信号，实现基于显示元件20的高速响应的显示，所以能用图像信号修正处理部108决定更准确的修正后图像信号。

可是，为了进行使用前帧的到达预测数据的图像信号修正处理，有必要在图像信号修正处理部108中准备根据前帧到达预测数据、当前帧图像信号输出修正后图像信号的数据和函数。

在为了实现高速响应而应该设定的信号电压Vs超过能施加在源极驱动器103上的电压(驱动器耐压)的上限值时，进行基于前帧到达预测数据、当前帧图像信号的图像信号修正处理是有效的。

即当上述信号电压Vs超过驱动器耐压时，在显示元件120上施加比信号电压Vs低的驱动器耐压。这时实际施加在显示元件120上的电压当然达不到应该到达的电压。这时，根据通过进行使用上述前帧到达预测数据的图像信号修正处理而输出的修正后图像信号，更准确地进行图像信号的修正，实现基于显示元件120的高速响应的显示，所以能用图像信号修正处理部108决定更准确的修正后图像信号。根据该修正后图像信号，可再度从源极驱动器103施加用于实现高速响应的显示的信号电压。

这样，当信号电压Vs超过驱动器耐压时，实质上能分为2阶段的信号电压的施加成为可能，从而使用前帧到达预测数据的图像信号修正处理可以说是有利的处理。

显示元件120的显示响应速度有时根据媒质A的温度，受到大的影响。如果媒质A的特性根据温度变化，则显示元件的电容也变化。因此，按照媒质A的温度，可以变更基于图像信号修正处理部108的修正处理。

即设置检测像素10…的温度的温度传感器(未图示)，并且关于预先设定的多个温度范围，分别设定图像信号修正处理部108在图像信号修正处理中使用的上述表或函数。而且，按照上述温度传感器检测的媒质A的温度，适当变更这些表和函数。具体而言，随着温度降低，媒质A的粘性升高，所以变更表和函数，从而在显示元件上施加高的信号电压。

而如上所述，当在向列-各向同性相的相变温度附近显示的显示元件时，如果温度上升，存在驱动电压也上升的倾向，这时，有必要变更表和函数，从而在显示元件上施加高的信号电压。

具体而言，如果电场方向的折射率、垂直于电场方向的方向的折射率分别为n∥、n⊥，则双折射变化(Δn＝n∥-n⊥)与外部电场即电场E(V/m)的关系由

Δn＝λB_kE²

表示。须指出的是，λ是真空中的入射光的波长(m)，B_k是克尔常数(m/V²)，E是施加电场强度(V/m)。

而且，知道克尔常数B_k随着温度上升，以与1/(T-T^*)成比例的函数减少，在相变点(T^*)附近用弱的电场强度能驱动，在温度(T)上升的同时，必要的电场强度急剧增大，所以表和函数的温度调整是极有效的。

因此，考虑粘性和克尔常数的温度依存性的表和函数的温度调整在确保实用的温度范围的意义上发挥重要的效果。

据此，能从图像信号修正处理部108输出与媒质A的温度对应的准确的修正后图像信号。因此，无论显示元件120的温度是怎样的值，能使显示元件120对信号电压以高速响应。

须指出的是，在本实施例的显示元件中，在平行于基板的方向产生电场，但是电场的产生方法并不局限于此。例如象日本专利公报特开2001-249363号公报(公开日2001年9月14日)中记载的电场的产生方法那样，施加垂直于基板的电场，进行显示时，也能与本实施例的显示元件同样实现高速响应的显示。

[6-4已经存在的液晶显示元件和本实施例的显示元件的不同点]

本实施例的显示元件与已经存在的液晶显示元件在显示原理上大不相同，所以以下说明该不同点。

在已经存在的液晶显示元件中，即使在不施加电场的状态下，液晶分子也在任意的方位取向。而且，对显示元件的电极施加电场，使液晶分子的取向方向变化，从而进行透射率的调制。因此，在施加电场时和不施加电场时，折射率椭圆体的形状是椭圆，其长轴方向变化(折射率椭圆体旋转)。此外，在不施加电场时和施加电场时，折射率椭圆体的形状几乎不变。

而在本实施例的显示元件中，在对电极间不施加电场的状态下，媒质A变为光学各向同性。即媒质A的分子的取向中没有秩序性。这时，折射率椭圆体的形状与已经存在的液晶显示元件不同，变为球状。通过在本实施例的显示元件的电极上施加电场，使媒质A发现各向异性，使媒质A的取向中具有秩序性。即通过施加电场，发现光学各向异性，折射率椭圆体的形状变为椭圆。

即在已经存在的液晶显示元件中，通过在保持一定秩序性的状态下，使液晶分子的取向方向变化来进行图像显示。而在本实施例的显示元件中，光学各向异性的方向一定(施加电场方向不变化)，通过调制媒质A的可见光以上的取向秩序度，进行图像的显示。在这点上，本实施例的显示元件与已经存在的液晶显示元件在显示原理上不同。

本实施例的显示元件与已经存在的液晶显示元件不同，使用表现光学各向同性的媒质，所以基板界面的取向处理不必要。因此，本实施例的显示元件与液晶显示元件相比，能以低成本制造，并且具有不发生取向处理不良引起的显示不良(对比度下降)的优点。

此外，根据本实施例的显示元件，如果重复显示相同灰度等级的静止图像，取向后的状态的媒质A吸附到基板界面附近。在这样的状态下，当使显示向不同的灰度等级的图像变化时，存在于远离基板界面的区域中的媒质A对信号电压高速响应，但是存在基板界面附近区域中的媒质A无法对信号电压高速响应，这不为优选。

可是，如果进行上述的图像信号的修正处理，则显示图像的灰度等级变化时，一瞬间对显示元件施加比应该到达的电压还大(或小)的信号电压。因此，能消除基板界面附近区域的显示图像保留。

[6-5.媒质A的具体例]

本实施例的显示元件中使用的媒质A如上所述，通过施加电场，媒质的各向异性程度或取向秩序变化，并不局限于表现克尔效应。例如作为媒质A，能应用：当不施加电场时，是光学各向同性的，而如果施加电场，就发现光学各向异性的物质；或者在不施加电场时，表现光学各向异性，如果施加电场，则光学各向异性消失，表现光学各向同性的物质。

须指出的是，作为媒质A，优选含有液晶性物质。液晶性物质可以是以单体表现液晶性的物质，也可以通过混合多种物质，表现液晶性，可以在这些物质中混入其它非液晶性物质。

例如，应用日本专利公报特开2001-249363号公报(公开日2001年9月14日)中记载的液晶性物质，或把在其中添加溶剂的物质作为媒质A中包含的液晶性物质应用。此外，也能应用日本专利公报特开平11-183937号公报(公开日1999年7月9日)中记载的把液晶性物质分割为小区域的物质。也能应用Appl.Phys.Lett.1996，Vol.69，1996年6月10日，p1044中记载的高分子和液晶分散系的物质。

无论是哪种，作为媒质A，优选是在不施加电场时，光学各向同性，在施加电场时，引起光学调制的物质。在典型上，优选把伴随着电压的施加，分子或分子集合体(簇)的取向秩序性提高的物质作为媒质A。

此外，作为媒质A，优选表现克尔效应的物质。例如能列举在PLZT(在锆酸铅和钛酸铅的固溶体中添加镧的金属氧化物)等。此外，媒质A优选含有有极性分子，例如硝基苯等适合作为媒质A。

作为媒质A，能使用在上述各实施例中作为封入介电性物质层3(媒质层)3中的媒质而记载的各媒质。

[6-6.程序的实施例]

在上述实施例中，说明构成图像信号修正处理部108的构件只有硬件进行实现时的情形，但是并不局限于此。可以用实现上述功能的程序和执行该程序的硬件(计算机)的组合实现该构件的全部或一部分。作为一例，连接在显示元件120上的计算机作为驱动显示元件120时使用的设备驱动器，实现图像信号修正处理部108。此外，作为显示元件120外带的变换基板，实现图像信号修正处理部108，通过软件等程序的改写，能变更实现图像信号修正处理部108的电路动作时，发布该软件，通过变更该电路的动作，把该电路作为上述实施例的图像信号修正处理部108进行工作。

这些时候如果准备能执行上述功能的硬件，就使该硬件执行上述程序，能实现上述实施例的图像信号修正处理部108。

此外，上述程序是实现处理的软件的程序代码(执行形式程序、中间代码程序、源程序等)。该程序可以是以单体使用的，也可以是与其它程序(OS等)组合使用的。此外，该程序从记录介质读出后，暂时存储在装置内的存储器(RAM)中，然后再读出，执行。

此外，记录程序的记录介质与执行上述处理的硬件能容易分离，也可以固定(安装)在硬件上。可以作为外部存储设备，连接在硬件上。

作为这样的记录介质，能应用录像磁带、盒式录音带等磁带、软盘(注册商标)、硬盘等磁盘、CD-ROM、MO、MD、DVD、CD-R等光盘(光磁盘)、IC卡、光卡等存储卡、屏蔽ROM、EPROM、EEPROM、闪ROM等半导体存储器。

此外，可以使用通过网络(企业内部互联网、因特网等)，与上述硬件连接的记录介质。这时，上述硬件通过使用网络的下载，取得程序(该程序的计算机数据信号(数据信号列))。即可以通过网络(连接在有线线路或无线线路上的)等传送介质(流动地保持程序的介质)，取得上述程序。须指出的是，用于进行下载的程序优选预先存储在上述硬件内(或者发送一侧装置内或接收一侧装置内)。

本发明的显示元件为了解决上述课题，在至少一方透明的一对基板间具有介电性物质层，通过在上述介电性物质层上施加电场，进行显示，其特征在于：上述介电性物质层由通过施加电场，光学各向异性的程度变化的媒质构成。

根据上述结构，在施加电场和不施加电场时，能使上述媒质的光学各向异性的程度变化。这里，光学各向异性的程度变化意味着折射率椭圆体的形状改变。即在本发明的显示元件中，通过利用不施加电场时和施加电场时的折射率椭圆体的形状的变化，能实现不同的显示状态。

而在现有的液晶显示元件中，在施加电场时和不施加电场时，折射率椭圆体保持椭圆，长轴方向(折射率椭圆体的方向)变化(旋转)。即通过使不施加电场时和施加电场时的折射率椭圆体的长轴方向变化，实现不同的显示状态。

在现有的液晶显示元件中，利用液晶分子的排列方向的变化，所以液晶固有的粘度大幅度影响响应速度。而在上述结构中，使用媒质的光学各向异性的程度进行显示。因此，根据上述结构，没有象现有的液晶显示元件那样，液晶固有的粘度大幅度影响响应速度的问题，所以能实现高速响应。此外，本发明的显示元件具有高速响应性，所以也能在场序制彩色方式的显示装置中利用。

此外，在现有的利用电光效应的液晶显示元件中，驱动温度范围限制在液晶相的相变点温度附近的温度，存在需要极高精度的温度控制的问题。而根据上述结构，可以把上述媒质保持在成为通过施加电场，光学各向异性的程度方式变化的状态的温度，所以能容易控制温度。

此外，在上述结构中，使用媒质的光学各向异性的程度的变化来进行显示，所以与使液晶分子的取向方向变化，进行显示的现有的液晶显示元件相比，能实现更宽阔的视野角特性。

此外，上述媒质在不施加电场时，表现光学各向同性，通过施加电场，表现光学各向异性。这时，折射率椭圆体的形状在不施加电场时为球状，通过施加电场，变化为椭圆。或者，在不施加电场时表现光学各向异性，通过施加电场，表现光学各向同性。这时，折射率椭圆体的形状在不施加电场时为椭圆，通过施加电场，变化为球状。此外，上述媒质在不施加电场时，表现光学各向异性，通过施加电场，在发现光学各向异性的状态中，其光学各向异性的程度发生变化。这时，折射率椭圆体的形状在施加电场前后，长轴和短轴的比例发生变化(作为上述椭圆，也可为大致球状)。

在上述任意结构中，在不施加电场时和施加电场时，显示状态不同，能实现驱动温度范围广，具有宽阔视野角特性和高速响应特性的显示元件。

另外，上述媒质在不施加电场时和施加电场时，优选具有小于光学波长的秩序构造(取向秩序)。即上述媒质在小于光学波长，不是液体的各向同性相，而具有秩序(秩序构造，取向秩序)。该秩序构造若小于光学波长，则表现光学各向同性。因此，通过使用在施加电场时或不施加电场时，秩序构造变为小于光学波长的媒质，能可靠地使施加电场时或不施加电场时的显示状态不同。

此外，上述媒质具有400nm以下的选择反射波段或螺旋间距。当上述媒质具有大于400nm的螺旋间距时，有时程序出反映该螺旋间距的颜色。即当上述媒质的螺旋间距大于400nm时，有选择地反射反映该螺旋间距的波长的光，显示元件的显示色呈现反映螺旋间距的颜色。把有选择地反射反映该螺旋间距的波长的光的现象称作选择反射。

因此，通过使上述媒质的选择反射波段或螺旋间距为400nm以下，能防止这样呈现的颜色。即人眼几乎不能识别400nm以下的光，所以上述呈现的颜色不会成为问题。须指出的是，选择反射波长也依存于对上述媒质具有的螺旋轴的入射角度。因此，当上述媒质具有的秩序构造不是一维构造时，例如具有三维构造时，光对螺旋轴的入射角度具有分布。因此，在选择反射波长的宽度上也存在分布。因此，优选选择反射波段全体为400nm以下。

此外，上述媒质的选择反射波段或螺旋间距更优选为380nm以下。在国际照明委员会CIE(Commission Internationale de l’Eclairage)中，规定用人眼能识别的波长为380nm以下。因此，如果上述媒质的选择反射波段或螺旋间距更优选为380nm以下，就能可靠地防止上述呈现的颜色。

此外，更优选上述媒质的螺旋间距为253nm以下。上述呈现的颜色不仅与螺旋间距、入射角度有关，而且与介电性媒质的平均折射率有关。这时，呈现的颜色的光是以波长λ＝nP为中心的波长宽度Δλ＝PΔn的光。

这里，n是平均折射率，P是螺旋间距。此外，Δn是折射率的各向异性。

Δn根据介电性物质而分别不同，但是例如把液晶性物质作为封入上述介电性物质层中的物质使用时，液晶性物质的平均折射率n为1.5左右，Δn是0.1左右。这时为了使呈现的颜色不在可见区，如果螺旋间距为P，λ＝400nm，则400/1.5＝267nm。此外，Δλ为0.1×267＝26.7nm。因此，通过使上述媒质的螺旋间距是从267nm减去26.7nm的约一半的13.4nm的253nm优选，能防止这样呈现的颜色。

此外，更优选上述媒质的螺旋间距为240nm以下。在上述中，在λ＝nP的关系中，λ为400nm(人眼大致无法识别的波长)，但是当λ为380nm时，(人眼确实无法识别的波长)时，当考虑介电性媒质的平均折射率时，用于防止上述呈现颜色的上述媒质的螺旋间距变为240nm以下。因此，通过使上述媒质的螺旋间距为240nm以下，能可靠防止这样呈现的颜色。

此外，上述媒质可以具有表现立方对称性的秩序构造。

此外，上述媒质可以由表现立方晶相或近晶D相的分子构成。

此外，上述媒质可以由液晶微乳液构成。此外，上述媒质可以由表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的溶致液晶构成。

此外，上述媒质可以由表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的液晶微粒分散系构成。

此外，上述媒质可以由枝状聚合物构成。

此外，上述媒质由表现胆甾型蓝液晶相的分子构成。

此外，上述媒质由表现近晶型蓝液晶相的分子构成。

上述各物质通过施加电场，光学各向异性的程度变化。因此，能作为形成本发明的显示元件中的介电性物质层的媒质使用。

此外，本发明的显示元件在上述一对基板中的至少一方上具有多个电极，通过在上述多个电极间施加电场，对上述介电性物质层施加电场。或者在一对基板的双方上设置电极，通过在两基板上具有的电极间施加电场，对上述介电性物质层施加电场。

根据上述任意结构，都能对上述介电性物质层施加电场，能使上述媒质的光学各向异性的程度变化。

本发明的显示装置为了解决上述课题，其特征在于：具有上述任意结构的显示元件。

根据上述结构，能实现驱动温度范围宽，具有宽阔视野角特性和高速响应特性的显示装置。

此外，本发明的显示元件具有至少一方为透明的一对基板、夹在该一对基板之间并且通过电场的施加光学各向异性的程度变化的媒质、配置在上述一对基板中至少一方基板的与上述媒质的相对面的相反一侧的偏光板，其包括：在上述一对基板中至少一方基板和偏光板之间具有双轴光学各向异性的相位差板；上述相位差板配置为如果上述相位差板的面内方向的主折射率为nx1、ny1，法线方向的主折射率为nz1，则ny1方向与通过该相位差板在与上述基板相反一侧形成的偏光板的吸收轴平行或正交。

上述显示元件通过配置上述一对基板中至少一方基板和偏光板之间具有双轴光学各向异性的相位差板，从而使主折射率和偏光板的吸收轴具有上述的关系，能比现有技术进一步提高斜视角的对比度。因此，根据上述结构，能提供比现有的视野角特性更优异的显示元件。

如果上述相位差板的厚度为d1(nm)，该相位差板的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则上述显示元件满足以下关系：

Rxz≥0

Ryz≤(225/500)Rxz-125

Ryz≥(175/275)Rxz-300

Ryz≥(500/500)Rxz-400

Ryz≥-225

或者：

Ryz≥0

Rxz≤(225/500)Ryz-125

Rxz≥(175/275)Ryz-300

Rxz≥(500/500)Ryz-400

Rxz≥-225

上述显示元件通过满足上述关系式，能提供更可靠地改善斜视角的对比度的显示元件。

此外，如果上述相位差板的厚度为d1(nm)，该相位差板的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则上述显示元件满足以下关系：

Rxz≥25

Ryz≤(125/250)Rxz-175

-200≤Ryz≤-50

Ryz≥(250/300)Rxz-300

或者：

Ryz≥25

Rxz≤(125/250)Ryz-175

-200≤Rxz≤-50

Rxz≥(250/300)Ryz-300

上述显示元件通过满足上述关系式，能提供大幅度改善斜视角，视野角特性更优异的显示元件。

此外，如果上述相位差板的厚度为d1(nm)，该相位差板的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，观察波长为λ(nm)，则上述显示元件满足优选以下关系：

Rxz＝-Ryz

Rxz-Ryz≈1/2λ

此外，如果上述相位差板的厚度为d1(nm)，该相位差板的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则上述显示元件优选：

(Rxz、Ryz)＝(140、-140)

或者

(Rxz、Ryz)＝(-140、140)

上述显示元件通过满足上述关系式，能使斜视角的对比度最大，能提供视野角特性更优异的显示元件。

此外，如果上述相位差板的厚度为d1(nm)，该相位差板的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则上述显示元件优选满足以下关系：

Rxz²+Ryz²≤300²

Rxz≥50

Ryz≤-50

或者Rxz²+Ryz²≤300²

Ryz≥50

Rxz≤-50

上述显示元件通过满足上述关系式，能改善没有偏光板的延迟引起的影响时的斜视角的对比度，能提供视野角特性更优异的显示元件。

此外，如果上述相位差板的厚度为d1(nm)，该相位差板的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，上述显示元件优选满足以下关系：

Rxz²+Ryz²≤250²

Rxz≥75

Ryz≤-75

或者Rxz²+Ryz²≤250²

Ryz≥75

Rxz≤-75

上述显示元件通过满足上述关系式，能更显著改善没有偏光板的延迟引起的影响时的斜视角的对比度，能提供视野角特性更优异的显示元件。

此外，本发明的显示元件具有至少一方为透明的一对基板、夹在该一对基板之间并且通过电场的施加而光学各向异性的程度发生变化的媒质、配置在上述一对基板中至少一方基板的与上述媒质的相对面的相反一侧的偏光板，包括：在上述一对基板中至少一方基板和偏光板之间具有单轴光学各向异性的第一和第二相位差板；上述第一和第二相位差板中，如果上述第一相位差板的面内方向的主折射率为nx2、ny2，法线方向的主折射率为nz2，上述第二相位差板的面内方向的主折射率为nx3、ny3，法线方向的主折射率为nz3，则上述第一相位差板满足nx2＞ny2＝nz2的关系，并且ny2方向与隔着该第一相位差板形成在与上述基板相反一侧的偏光板的吸收轴平行或正交，上述第二相位差板满足nx3＝ny3＜nz3的关系，并且ny3方向与隔着该第二相位差板形成在与上述基板相反一侧的偏光板的吸收轴平行或正交。

上述显示元件在上述一对基板中的至少一方基板和偏光板之间设置具有单轴光学各向异性的相位差板，使主折射率和偏光板的吸收轴具有上述关系，从而与现有技术相比，能提高斜视角的对比度。因此，根据上述结构，能提供比现有的视野角特性更优异的显示元件。

此外，如果上述第一相位差板的厚度为d2(nm)，第二相位差板的厚度为d3(nm)，上述第一和第二相位差板的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则上述显示元件满足以下关系：

(Rth-140)²+(Re-100)²≤65²

上述显示元件通过满足上述关系式，能提供更可靠地改善斜视角的对比度的显示元件。

此外，如果上述第一相位差板的厚度为d2(nm)，第二相位差板的厚度为d3(nm)，上述第一和第二相位差板的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则上述显示元件满足以下关系：

(Rth-140)²+(Re-100)²≤40²

上述显示元件通过满足上述关系式，能提供大幅度改善斜视角的对比度，视野角特性更优异的显示元件。

此外，如果上述第一相位差板的厚度为d2(nm)，第二相位差板的厚度为d3(nm)，上述第一和第二相位差板的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则上述显示元件优选满足以下关系：

(Rth、Re)＝(140、100)

上述显示元件通过满足上述关系式，能提供斜视角的对比度最大，视野角特性更优异的显示元件。

此外，如果上述第一相位差板的厚度为d2(nm)，第二相位差板的厚度为d3(nm)，上述第一和第二相位差板的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则上述显示元件满足以下关系：

(Rth-90)²+(Re-140)²≤65²

上述显示元件通过满足上述关系式，可改善没有偏光板的延迟引起的影响时的斜视角的对比度，能提供视野角特性更优异的显示元件。

此外，如果上述第一相位差板的厚度为d2(nm)，第二相位差板的厚度为d3(nm)，上述第一和第二相位差板的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则上述显示元件满足以下关系：

(Rth-90)²+(Re-140)²≤40²

上述显示元件通过满足上述关系式，能进一步显著改善没有偏光板的延迟引起的影响时的斜视角的对比度，能提供视野角特性更优异的显示元件。

此外，如果上述第一相位差板的厚度为d2(nm)，第二相位差板的厚度为d3(nm)，上述第一和第二相位差板的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则上述显示元件优选满足以下关系：

(Rth、Re)＝(90、140)

上述显示元件通过满足上述关系式，能使没有偏光板的延迟引起的影响时的斜视角的对比度最大，能提供视野角特性更优异的显示元件。

此外，上述显示元件中，如果上述第一相位差板的厚度为d2(nm)，第二相位差板的厚度为d3(nm)，上述第一和第二相位差板的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，上述偏光板的法线方向的延迟为Rtac，则上述Re存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×1.5)和(Rtac、Re)＝(0、140×1.5)等2点的直线、包含(Rtac、Re)＝(45、100×1.5)和(Rtac、Re)＝(0、140×0.5)等2点的直线包围的范围中，并且上述Rth可以存在于由包含(Rtac、Rth)＝(45、140×1.5)和(Rtac、Rth)＝(0、90×1.5)等2点的直线、包含(Rtac、Rth)＝(45、140×0.5)和(Rtac、Rth)＝(0、90×0.5)等2点的直线包围的范围中。

上述显示元件通过满足上述关系式，能进行考虑偏光板的延迟引起的影响的斜视角的对比度最优化，所以能提供视野角特性更优异的显示元件。

此外，上述显示元件中，如果上述第一相位差板的厚度为d2(nm)，第二相位差板的厚度为d3(nm)，上述第一和第二相位差板的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，上述偏光板的法线方向的延迟为Rtac，则上述Re存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×1.25)和(Rtac、Re)＝(0、140×1.25)等2点的直线、包含(Rtac、Rth)＝(45、140×1.25)和(Rtac、Rth)＝(0、90×1.25)等2点的直线包围的范围中，并且上述Rth可以存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×0.75)和(Rtac、Re)＝(0、140×0.75)等2点的直线、包含(Rtac、Rth)＝(45、140×0.75)和(Rtac、Rth)＝(0、90×0.75)等2点的直线包围的范围中。

上述显示元件通过满足上述关系式，能更可靠地进行考虑了偏光板的延迟引起的影响的斜视角的对比度最优化，所以能提供视野角特性更优异的显示元件。

此外，上述媒质在不施加电场时，表现光学各向同性，通过施加电场，表现光学各向异性。这时，折射率椭圆体的形状在不施加电场时为球状，通过施加电场，变化为椭圆。可以在不施加电场时表现光学各向异性，通过施加电场，表现光学各向同性。这时，折射率椭圆体的形状在不施加电场时为椭圆，通过施加电场，变化为球状。

在上述任意结构中，通过电场的施加，能使不施加电场时和施加电场时上述媒质的折射率椭圆体的形状变化，能使光学各向异性(取向秩序度、折射率)的程度发生变化，从而进行显示。因此，在上述任意结构中，能实现具有宽阔视野角特性和高速响应特性的显示元件。

此外，上述媒质在施加电场或不施加电场时，具有小于光波长的取向秩序。即上述媒质优选在小于光学波长不是液体的各向同性相，而是具有秩序(取向秩序)。

如果取向秩序(秩序构造)为小于光的波长，就表现光学各向同性。因此，通过使用在施加电场或不施加电场时取向秩序变为小于光的波长的媒质，能可靠地使施加电场或不施加电场时的显示状态不同。

此外，上述媒质可以具有表现立方对称性的秩序构造。

此外，上述媒质可以由表现立方晶相或近晶D相的分子构成。

此外，上述媒质可以由液晶微乳液构成。

此外，上述媒质可以由表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的溶致液晶构成。

此外，上述媒质可以由表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的液晶微粒分散系构成。

此外，上述媒质可以由枝状聚合物构成。

此外，上述媒质由表现胆甾型蓝液晶相的分子构成。

此外，上述媒质由表现近晶型蓝液晶相的分子构成。

上述各物质通过施加电场，光学各向异性的程度变化。因此，上述物质都能作为上述媒质使用。

本发明的显示装置特征在于：具有上述任意的显示元件。

根据上述结构，能提供比现有视野角特性优异的显示元件。

为了解决上述课题，本发明的显示元件的驱动方法是在至少一方透明的一对基板之间封入通过施加电场，光学各向异性的程度变化的媒质的显示元件的驱动方法，其特征在于：根据上次的图像信号和这次的图像信号设定对上述媒质输入的信号电压。

此外，本发明的显示元件在至少一方透明的一对基板之间封入通过施加电场，光学各向异性的程度变化的媒质，其特征在于：包括：根据上次的图像信号和这次的图像信号，输出用于设定对上述媒质(介电性物质层)输入(施加)的信号电压的修正后图像信号的图像信号修正处理部件。

在现有的液晶显示元件中，利用液晶分子的取向方向的变化，所以液晶固有的粘度大幅度影响显示响应速度。而上述结构的显示元件使用介质的光学各向异性的程度的变化进行显示。因此，上述结构的显示元件不象现有的液晶显示元件那样存在液晶固有的粘度大幅度影响显示响应速度的问题，所以具有高速响应的显示性能。

根据上述结构，能根据这次的图像信号和上次的图像信号，设定为了把应该通过这次的图像信号的输入施加的所需电压尽早施加在上述媒质上而计算的信号电压。

因此，根据上述结构，对于具有比现有的液晶显示元件更高速的响应性能的显示元件，能施加不失去高速响应性能的信号电压。因此，能更可靠地实现使用媒质的光学各向异性的程度的变化来进行显示的显示元件的高速响应。

在上述结构的显示元件的驱动方法中，优选根据通过输入上述上次的图像信号而向上述媒质施加当前电场时的上述显示元件的电容、通过输入这次的图像信号而应该对上述媒质施加的电压、和施加该应该被施加的电压时的上述显示元件的电容，设定上述信号电压。

例如，通过输入上述上次的图像信号而向上述媒质施加当前电场时的上述显示元件的电容为C_i-1，通过输入上述这次的图像信号而应该对上述媒质施加的电压为V_i，施加上述电压V_i时的上述显示元件的电容为C_i时(i为1以上的整数)，把由Vs＝V_i·C_i/C_i-1计算的Vs设定为上述信号电压。

根据上述结构，考虑显示元件的电容来设定信号电压，所以能以更好的精度设定用于尽早在显示元件上施加所需的电压的信号电压。

或者，在上述结构的显示元件的驱动方法中，根据由上述这次的图像信号设定的上述显示元件的灰度等级、由上述上次的图像信号设定的上述显示元件的灰度等级，设定上述信号电压。

例如，由上述这次的图像信号设定的上述显示元件的灰度等级为α，由上述上次的图像信号设定的上述显示元件的灰度等级为β，当k为比0大的任意常数时，设定上述信号电压，从而用由γ＝β+k×(β-α)计算的灰度等级γ进行上述显示元件的显示。

根据上述结构，使用数字数据即灰度等级，设定用于尽早在显示元件上施加所需的电压的信号电压。因此，与使用模拟数据即对显示元件的施加电场值，设定信号电压相比，能通过简化的处理，设定信号电压。

在上述结构的显示元件的驱动方法中，当上述灰度等级γ超过上述显示元件能显示的灰度等级的最大值时，设定上述信号电压，从而用该最大值的灰度等级进行上述显示元件的显示。

根据上述结构，能防止对媒质施加用于显示最大灰度等级的信号电压以上的电压，所以能防止由于过电压的施加，显示元件被破坏。显示元件无法显示某灰度等级以上的灰度等级，所以根据上述结构，通过显示元件能表现适当的灰度等级。

此外，上述灰度等级γ比上述显示元件能显示的灰度等级还小时，设定上述信号电压，从而用该最小值的灰度等级进行上述显示元件的显示。

显示元件无法显示某灰度等级以下的灰度等级，所以根据上述结构，通过显示元件能表现适当的灰度等级。

优选k设定为1/2。据此，本发明的显示元件的高速响应性能提高。

或者，优选当上述显示元件能显示的灰度等级的最大值为Gmax时，通过k＝|β-α|/Gmax计算出k。根据上述结构，与β-α的值的大小对应的修正值k(β-α)与灰度等级β相加，设定γ，所以能计算分别适合于上次图像信号和这次图像信号的灰度等级γ。因此，能更适当进行信号电压的设定。

优选根据上上次的图像信号设定上述信号电压。据此，根据更多的参数设定信号电压，所以能设定更适当的信号电压，能更可靠地实现显示元件的高速响应。

为了解决上述课题，本发明的显示元件的驱动方法是在至少一方透明的一对基板之间封入通过施加电场，光学各向异性的程度变化的媒质的显示元件的驱动方法，其中：根据按照上次的图像信号输入而预测为上述显示元件显示的到达预测数据、和这次的图像信号设定对上述媒质输入的信号电压。作为到达预测数据，能列举表示施加在显示元件上的电压的数据、表示基于显示元件的显示的灰度等级的数据。

在现有的液晶显示元件中，利用液晶分子的取向方向的变化，所以液晶固有的粘度大幅度影响响应速度。而上述结构的显示元件使用介质的光学各向异性的程度的变化来进行显示。因此，上述结构的显示元件没有象现有的液晶显示元件那样，液晶固有的粘度大幅度影响响应速度的问题，所以本来具有高速响应的显示性能。

根据上述结构，能根据这次的图像信号和到达预测数据设定为了把应该通过这次的图像信号的输入施加的所需电压尽早施加在上述媒质上而计算的信号电压。

因此，根据上述结构，对于具有比现有的液晶显示元件更高速的响应性能的显示元件，能施加不失去高速响应性能的信号电压。因此，能更可靠地实现使用媒质的光学各向异性的程度的变化来进行显示的显示元件的高速响应。

通过使用到达预测数据来设定信号电压，当到达预测数据和显示元件实际显示的数据不同时，也能可靠地进行信号电压的设定。因此，能可靠地实现上述显示元件的高速响应。

在上述结构的显示元件的驱动方法中，优选根据上述媒质的温度设定对上述媒质输入的信号。即因为媒质的粘性根据温度而变化，所以信号电压也应该根据媒质的温度变化。因此，根据上述结构，能以更好的精度设定信号电压。

此外，上述媒质在不施加电场时，表现光学各向同性，通过施加电场，表现光学各向异性，或者，在不施加电场时表现光学各向异性，通过施加电场，表现光学各向同性。

在上述任意结构中，能实现不施加电场时和施加电场时显示状态不同，驱动温度范围宽，具有宽阔视野角特性和高速响应特性的显示元件。

此外，上述媒质在施加电场或不施加电场时，优选具有小于光波长的取向秩序。如果取向秩序(秩序构造)为小于光的波长，就表现光学各向同性。因此，通过使用在施加电场或不施加电场时取向秩序变为小于光的波长的媒质，能可靠地使施加电场时或不施加电场时的显示状态不同。

此外，上述媒质可以具有表现立方对称性的秩序构造。

此外，上述媒质可以由表现立方晶相或近晶D相的分子构成。

此外，上述媒质可以由液晶微乳液构成。

此外，上述媒质可以由表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的溶致液晶构成。

此外，上述媒质可以由表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的液晶微粒分散系构成。

此外，上述媒质可以由枝状聚合物构成。

此外，上述媒质由表现胆甾型蓝液晶相的分子构成。

此外，上述媒质由表现近晶型蓝液晶相的分子构成。

上述各物质通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化。因此，这些物质能作为封入本发明的显示元件的介电性物质层中的媒质使用。

此外，本发明的显示元件在上述一对基板中的至少一方上具有多个电极，通过在上述多个电极间施加电场，对上述媒质施加电场。或者在一对基板的双方上设置电极，通过在两基板上具有的电极间施加电场，对上述媒质施加电场。

根据上述任意结构，都能对上述媒质施加电场，能使上述媒质的光学各向异性的程度变化。

此外，本发明的显示元件，通过对夹持在至少一方透明的一对基板间的媒质施加外部场来进行显示，其特征在于：上述媒质通过施加外部场，光学各向异性的程度发生变化。即、使上述媒质的各向异性的程度发生变化的手段不限于施加电场，而可以通过施加电场以外的外加场，通过施加外加场和不施加外加场来使各向异性的程度发生变化。例如，可施加磁场来代替电场。

此外，本发明的显示元件，通过对夹持在至少一方透明的一对基板(1，2)间的媒质施加外部场来进行显示，其特征在于：所述媒质是通过施加外部场，光学各向异性的程度发生变化的媒质，并且具有400nm以下的选择反射波段或螺旋间距。在上述媒质具有对于400nm的选择反射波段或螺旋间距时，呈现反映其螺旋间距的颜色，通过使上述媒质的选择反射波段或螺旋间距为400nm以下，可防止呈现这种颜色。

本发明的显示装置为了解决上述课题，其特征在于：具有上述任意结构的显示元件。

根据上述结构，能实现驱动温度范围宽，具有宽阔视野角特性和高速响应特性的显示装置。

此外，本发明的程序是使计算机执行上述结构的显示元件的驱动方法的程序。因此，如果用计算机执行该程序，则该计算机能以上述驱动方法驱动显示元件。结果与本发明的驱动方法同样，能可靠地实现显示元件的高速响应性能。

此外，这些程序可以为计算机数据信号(数据信号列)。接收嵌入载波中发送的计算机数据信号，使计算机执行，从而能以上述驱动方法驱动显示装置。

此外，通过把这些程序记录在能由计算机读取得记录介质中，能容易地进行程序的保存和流通。通过使计算机读入该记录介质，能以上述驱动方法驱动显示装置。

本发明的显示元件的驱动温度范围宽，具有宽阔视野角特性和高速响应特性，能广泛应用于电视或显示器等图像显示装置(显示装置)、文字处理器或个人电脑等OA设备、或摄影机、数字相机、移动电话等信息终端中设置的图像显示装置(显示装置)中。此外，本发明的显示元件如上所述，驱动温度范围宽，具有宽阔视野角特性和高速响应特性，所以适合于进行大画面显示和动画显示的显示装置。此外，本显示元件具有高速响应性，所以也适合于场序制彩色方式的显示装置。

根据本发明，能可靠实现使用通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化的媒质的显示元件应该具有的高速响应性能，所以能可靠提高实现该显示元件的显示器例如电视、文字处理器、个人电脑、摄影机、数字相机、移动电话等信息终端中设置的显示器的显示响应速度。

本发明并不局限于上述实施例，关于适当组合作为实施例而公开的技术手段而取得的实施例，也包含在本发明的技术范围中。

即发明的详细说明的项目中进行的具体的实施例不过是为了使本发明的技术内容明确，不应该只限定于这样的具体例，狭义地解释，在本发明的精神和以下记载的权利要求书的范围内，能进行各种变更来实施。

Claims (52)

1.一种显示元件(120)，通过对夹持在至少一方透明的一对基板(1，2)间的媒质施加电场来进行显示，其特征在于：

所述媒质通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化。

2.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质在不施加电场时，表现光学各向同性，

通过施加电场，表现光学各向异性。

3.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质在不施加电场时表现光学各向异性，

通过施加电场，表现光学各向同性。

4.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

构成所述媒质的分子在施加电场时和不施加电场时，具有小于光学波长的秩序构造。

5.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质具有400nm以下的选择反射波段或螺旋间距。

6.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质具有表现立方对称性的秩序构造。

7.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质由表现立方晶相或近晶D相的分子构成。

8.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质由液晶微乳液构成。

9.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质由表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的溶致液晶构成。

10.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质由表现胶束相、逆胶束相、海绵相、立方晶相的任意一个的液晶微粒分散系统构成。

11.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质由枝状聚合物构成。

12.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质由表现胆甾型蓝液晶相的分子构成。

13.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

所述媒质由表现近晶型蓝液晶相的分子构成。

14.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

在所述一对基板(1，2)中的至少一方上具有多个电极(4，5)；

通过在所述多个电极(4，5)间施加电场，对所述媒质施加电场。

15.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

在所述一对基板(1，2)的双方上设置电极(4a，5a)；

通过在两基板(1，2)上具有的电极(4a，5a)间施加电场，对所述媒质施加电场。

16.根据权利要求1所述的显示元件(120)，包括：

配置在所述一对基板(1，2)中至少一方基板(1，2)的与所述媒质的相对面的相反一侧的偏光板(6、7)；

在所述一对基板(1，2)中至少一方基板(1，2)和偏光板(6、7)之间具有双轴光学各向异性的相位差板(21)；

所述相位差板(21)配置为如果所述相位差板(21)的面内方向的主折射率为nx1、ny1，法线方向的主折射率为nz1，则ny1方向与隔着该相位差板(21)在与所述基板(1，2)相反一侧形成的偏光板(6、7)的吸收轴平行或正交。

17.根据权利要求16所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述相位差板(21)的厚度为d1(nm)，该相位差板(21)的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则满足以下关系：

Rxz≥0

Ryz≤(225/500)Rxz-125

Ryz≥(175/275)Rxz-300

Ryz≥(500/500)Rxz-400

Ryz≥-225

或者：

Ryz≥0

Rxz≤(225/500)Ryz-125

Rxz≥(175/275)Ryz-300

Rxz≥(500/500)Ryz-400

Rxz≥-225。

18.根据权利要求16所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述相位差板(21)的厚度为d1(nm)，该相位差板(21)的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则满足以下关系：

Rxz≥25

Ryz≤(125/250)Rxz-175

-200≤Ryz≤-50

Ryz≥(250/300)Rxz-300

或者：

Ryz≥25

Rxz≤(125/250)Ryz-175

-200≤Rxz≤-50

Rxz≥(250/300)Ryz-300。

19.根据权利要求16所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述相位差板(21)的厚度为d1(nm)，该相位差板(21)的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，观察波长为λ(nm)，则满足以下关系：

Rxz＝-Ryz

Rxz-Ryz≈1/2λ。

20.根据权利要求16所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述相位差板(21)的厚度为d1(nm)，该相位差板(21)的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则满足以下关系：

(Rxz、Ryz)＝(140、-140)

或者

(Rxz、Ryz)＝(-140、140)。

21.根据权利要求16所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述相位差板(21)的厚度为d1(nm)，该相位差板(21)的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则满足以下关系：

Rxz²+Ryz²≤300²

Rxz≥50

Ryz≤-50

或者Rxz²+Ryz²≤300²

Ryz≥50

Rxz≤-50。

22.根据权利要求16所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述相位差板(21)的厚度为d1(nm)，该相位差板(21)的延迟分别为Rxz(nm)＝d1×(nx1-nz1)，Ryz(nm)＝d1×(ny1-nz1)，则满足以下关系：

Rxz²+Ryz²≤250²

Rxz≥75

Ryz≤-75

或者Rxz²+Ryz²≤250²

Ryz≥75

Rxz≤-75。

23.根据权利要求1所述的显示元件(120)，包括：

配置在所述一对基板(1，2)中至少一方基板(1，2)的与所述媒质的相对面的相反一侧的偏光板(6，7)；和

在所述一对基板(1，2中至少一方基板(1，2和偏光板(6，7)之间具有单轴光学各向异性的第一和第二相位差板(41，42)，

所述第一和第二相位差板(41，42)中，如果所述第一相位差板(41)的面内方向的主折射率为nx2、ny2，法线方向的主折射率为nz2，所述第二相位差板(42)的面内方向的主折射率为nx3、ny3，法线方向的主折射率为nz3，

则所述第一相位差板(41)满足nx2＞ny2＝nz2的关系，并且ny2方向与隔着该第一相位差板(41)形成在与所述基板(1，2)相反一侧的偏光板(6，7)的吸收轴平行或正交；

所述第二相位差板(42)满足nx3＝ny3＜nz3的关系，并且ny3方向与隔着该第二相位差板(42)形成在与所述基板(1，2)相反一侧的偏光板(6，7)的吸收轴平行或正交。

24.根据权利要求23所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述第一相位差板(41)的厚度为d2(nm)，第二相位差板(42)的厚度为d3(nm)，所述第一和第二相位差板(41，42)的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则满足以下关系：

(Rth-140)²+(Re-100)²≤65²。

25.根据权利要求23所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述第一相位差板(41)的厚度为d2(nm)，第二相位差板(42)的厚度为d3(nm)，所述第一和第二相位差板(41，42)的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则满足以下关系：

(Rth-140)²+(Re-100)²≤40²。

26.根据权利要求23所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述第一相位差板(41)的厚度为d2(nm)，第二相位差板(42)的厚度为d3(nm)，所述第一和第二相位差板(41，42)的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则满足以下关系：

(Rth、Re)＝(140、100)。

27.根据权利要求23所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述第一相位差板(41)的厚度为d2(nm)，第二相位差板(42)的厚度为d3(nm)，所述第一和第二相位差板(41，42)的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则满足以下关系：

(Rth-90)²+(Re-140)²≤65²。

28.根据权利要求23所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述第一相位差板(41)的厚度为d2(nm)，第二相位差板(42)的厚度为d3(nm)，所述第一和第二相位差板(41，42)的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则满足以下关系：

(Rth-90)²+(Re-140)²≤40²。

29.根据权利要求23所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述第一相位差板(41)的厚度为d2(nm)，第二相位差板(42)的厚度为d3(nm)，所述第一和第二相位差板(41，42)的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，则满足以下关系：

(Rth、Re)＝(90、140)。

30.根据权利要求23所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述第一相位差板(41)的厚度为d2(nm)，第二相位差板(42)的厚度为d3(nm)，所述第一和第二相位差板(41，42)的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，所述偏光板的法线方向的延迟为Rtac，

则所述Re存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×1.5)和(Rtac、Re)＝(0、140×1.5)等2点的直线、和包含(Rtac、Re)＝(45、100×0.5)和(Rtac、Re)＝(0、140×0.5)等2点的直线包围的范围中，

并且所述Rth可以存在于由包含(Rtac、Rth)＝(45、140×1.5)和(Rtac、Rth)＝(0、90×1.5)等2点的直线、包含(Rtac、Rth)＝(45、140×0.5)和(Rtac、Rth)＝(0、90×0.5)等2点的直线包围的范围中。

31.根据权利要求23所述的显示元件(120)，其特征在于：

如果所述第一相位差板(41)的厚度为d2(nm)，第二相位差板(42)的厚度为d3(nm)，所述第一和第二相位差板(41，42)的延迟分别为Re(nm)＝d2×(nx2-ny2)，Rth(nm)＝d3×(nz3-ny3)，所述偏光板的法线方向的延迟为Rtac，

则所述Re存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×1.25)和(Rtac、Re)＝(0、140×1.25)等2点的直线、和包含(Rtac、Rth)＝(45、140×1.25)和(Rtac、Rth)＝(0、90×1.25)等2点的直线包围的范围中，

并且所述Rth可以存在于由包含(Rtac、Re)＝(45、100×0.75)和(Rtac、Re)＝(0、140×0.75)等2点的直线、和包含(Rtac、Rth)＝(45、140×0.75)和(Rtac、Rth)＝(0、90×0.75)等2点的直线包围的范围中。

32.根据权利要求1所述的显示元件(120)，其特征在于：

根据上次的图像信号和这次的图像信号，输出用于设定对所述媒质输入的信号电压的修正后图像信号的图像信号修正处理部件(108)。

33.一种显示装置(100)，通过对夹持在至少一方透明的一对基板(1，2)间的媒质施加电场来进行显示，其特征在于：

所述媒质通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化。

34.根据权利要求33所述的显示装置(100)，其特征在于：

所述显示元件(120)包括：

配置在所述一对基板中至少一方d基板(1，2)的与所述媒质的相对面的相反一侧的偏光板(6、7)；

在所述一对基板(1，2)中至少一方基板(1，2)和偏光板(6、7)之间具有双轴光学各向异性的相位差板(21)；

所述相位差板(21)配置为如果所述相位差板(21)的面内方向的主折射率为nx1、ny1，法线方向的主折射率为nz1，则ny1方向与隔着该相位差板(21)在与所述基板(1，2)相反一侧形成的偏光板(6、7)的吸收轴平行或正交。

35.根据权利要求33所述的显示装置(100)，其特征在于：

所述显示元件(120)包括：

配置在所述一对基板(1，2)中至少一方基板(1，2)的与所述媒质的相对面的相反一侧的偏光板(6，7)；

在所述一对基板(1，2)中至少一方基板(1，2)和偏光板(6，7)之间具有单轴光学各向异性的第一和第二相位差板(41，42)；

所述第一和第二相位差板(41，42)中，如果所述第一相位差板(41)的面内方向的主折射率为nx2、ny2，法线方向的主折射率为nz2，所述第二相位差板(42)的面内方向的主折射率为nx3、ny3，法线方向的主折射率为nz3，

则所述第一相位差板(41)满足nx2＞ny2＝nz2的关系，并且ny2方向与隔着该第一相位差板(41)形成在与所述基板(1，2)相反一侧的偏光板(6，7)的吸收轴平行或正交；

所述第二相位差板(42)满足nx3＝ny3＜nz3的关系，并且ny3方向与隔着该第二相位差板(42)形成在与所述基板(1，2)相反一侧的偏光板(6，7)的吸收轴平行或正交。

36.根据权利要求33所述的显示装置(100)，包括：

根据上次的图像信号和这次的图像信号，输出用于设定对所述媒质输入的信号电压的修正后图像信号的图像信号修正处理部件(108)。

37.一种显示元件(120)的驱动方法，该显示元件通过对夹持在至少一方透明的一对基板(1，2)间的媒质施加电场来进行显示，其特征在于：

所述媒质是通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化的媒质，

根据上次的图像信号和这次的图像信号，设定对所述媒质输入的信号电压。

38.根据权利要求37所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

根据通过输入所述上次的图像信号而向所述媒质施加当前电场时的所述显示元件的电容、

通过输入所述这次的图像信号而应该对所述媒质施加的电压、和

施加该应该被施加的电压时的所述显示元件的电容，

来设定所述信号电压。

39.根据权利要求38所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

在通过输入所述上次的图像信号而向所述媒质施加当前电场时的所述显示元件(120)的电容为C_i-1，

通过输入所述这次的图像信号而应该对所述媒质施加的电压为V_i，

施加所述电压V_i时的所述显示元件的电容为C_i时(i为大于1的整数)，

把由Vs＝V_i·C_i/C_i-1计算的Vs设定为所述信号电压。

40.根据权利要求37所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

根据由所述这次的图像信号设定的所述显示元件(120)的灰度等级、

由所述上次的图像信号设定的所述显示元件(120)的灰度等级，

设定所述信号电压。

41.根据权利要求40所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

在由所述这次的图像信号设定的所述显示元件(120)的灰度等级为α，

由所述上次的图像信号设定的所述显示元件(120)的灰度等级为β，

当k为比0大的任意常数时，设定所述信号电压，从而用由γ＝β+k×(β-α)计算的灰度等级γ进行所述显示元件的显示。

42.根据权利要求41所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

当所述灰度等级γ超过所述显示元件(120)能显示的灰度等级的最大值时，

设定所述信号电压，从而用该最大值的灰度等级进行所述显示元件(120)的显示。

43.根据权利要求41所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

所述灰度等级γ比所述显示元件能显示的灰度等级的最小值还小时，

设定所述信号电压，从而用该最小值的灰度等级进行所述显示元件的显示。

44.根据权利要求41所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

所述k为1/2。

45.根据权利要求41所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

当所述显示元件(120)能显示的灰度等级的最大值为Gmax时，通过k＝|β-α|/Gmax计算出k。

46.根据权利要求37所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

进一步根据上上次的图像信号设定所述信号电压。

47.一种显示元件(120)的驱动方法，该显示元件通过对夹持在至少一方透明的一对基板(1，2)间的媒质施加电场来进行显示，其特征在于：

所述媒质是通过施加电场，光学各向异性的程度发生变化的媒质，

根据按照上次的图像信号的输入而预测为所述显示元件进行显示的到达预测数据、和这次的图像信号来设定对所述媒质输入的信号电压。

48.根据权利要求47所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

所述到达预测数据是表示施加在显示元件(120)上的电压的数据。

49.根据权利要求47所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

所述到达预测数据是表示基于显示元件(120)的显示的灰度等级的数据。

50.根据权利要求37或47所述的显示元件(120)的驱动方法，其特征在于：

根据所述媒质的温度，设定对所述媒质输入的信号电压。

51.一种显示元件(120)，通过对夹持在至少一方透明的一对基板(1，2)间的媒质施加外部场来进行显示，其特征在于：

所述媒质通过施加外部场，光学各向异性的程度发生变化。

52.一种显示元件(120)，通过对夹持在至少一方透明的一对基板(1，2)间的媒质施加外部场来进行显示，其特征在于：

所述媒质是通过施加外部场，光学各向异性的程度发生变化的媒质，并且具有400nm以下的选择反射波段或螺旋间距。

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