WO2014034930A1 - 表示パネル、表示装置、および表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

　光利用効率を高めるとともに、表示不良を低減することができる表示パネルを提供する。基板（１０・２０）と、電界の方向に応じて回転する形状異方性部材（３２）を含み、形状異方性部材（３２）の基板（１０・２０）への投影面積を変化させることにより、入射された光の透過率を制御する光変調層（３０）と、形状異方性部材（３２）を支持する支持部（３４）とを備え、形状異方性部材（３２）は支持部（３４）に回転可能に接続されている。

Description

表示パネル、表示装置、および表示パネルの製造方法

　本発明は表示パネルおよび表示装置に関する。

　従来の液晶表示パネルは、主に、一対のガラス基板と、両基板の間に設けられる液晶層と、それぞれのガラス基板に設けられる電極と、それぞれのガラス基板に貼り付けられる偏光板とを備えている。このような液晶表示パネルでは、バックライトから照射された光が偏光板および液晶層を通過し、画面に現れるコントラストによって画像が認識されるが、バックライトの光は、表示画面に到達するまでに、吸収、反射によりその多くが失われ、光利用効率の低下の原因となっている。特に、偏光板における光の損失が光利用効率の低下に大きな影響を与えている。

　そこで、近年、偏光板を必要としない、液晶パネルとは異なる光変調装置の開発が進められている（例えば特許文献１，２）。

　図２３は、特許文献１に記載の光変調装置（光学装置）の動作原理を説明するための断面図であり、図２３の（ａ）は、光吸収状態の断面図を示し、図２３の（ｂ）は、光反射状態の断面図を示す。特許文献１に記載の光学装置は、液体ホスト（媒体）中に懸濁されたポリマーフレークを含み、印加する電圧の変化によってその光学特性を選択的に変化させる構成を有している。

　液体ホストとして例えば、ネマチック液晶を用いた場合、光学装置に交流電圧を印加すると、液体ホストは電場Ｅに対して平行に配列し、フレークは液体ホスト配列方向に従い配列される。

　上記光学装置の構成によれば、偏光板を省略できるため、液晶パネルと比較して光利用効率を高めることができる。

米国特許公報「ＵＳ６６６５０４２（２００３年１２月１６日登録）」 米国特許公報「ＵＳ６８２９０７５（２００４年１２月７日登録）」

　しかし、特許文献１の光学装置では、液体ホスト中に懸濁されているフレークの面内移動を抑制する手段を持たないため、フレークが面内で偏ることにより、表示不良が生じるという問題がある。

　図２４の（ａ）および（ｂ）は、上記表示不良が生じる原理を説明するための模式図である。フレークと媒体の比重が異なる場合、例えば光学装置（表示装置）を立てて保持すると、フレークが光学装置の下側に沈降し上側のフレークが減少するため、非表示領域が生じる。また、フレークと媒体の比重が等しい場合でも、画素電極が配されていない部分等の電界強度が弱い部分と、画素電極が配されている電界強度の強い部分との間に生じる電界強度の差により、フレークが面内で移動するため、表示ムラが生じる。

　本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光利用効率を高めるとともに、表示不良を低減することができる、表示パネル、表示装置および表示パネルの製造方法を提供することにある。

　本発明の表示パネルは、上記課題を解決するために、
　互いに対向配置される、背面側の第１基板および表示面側の第２基板と、
　上記第１および第２基板の間に配され、電界の方向に応じて回転する複数の形状異方性部材を含み、上記形状異方性部材の上記第１および第２基板への投影面積を変化させることにより、入射された光の透過率を制御する光変調層と、
　上記複数の形状異方性部材のそれぞれを支持するための、上記第１または第２基板に設けられた１以上の支持部とを備え、
　上記複数の形状異方性部材のそれぞれは、上記支持部に回転可能に接続されていることを特徴とする。

　また、本発明の表示パネルの製造方法は、上記課題を解決するために、互いに対向配置される、背面側の第１基板および表示面側の第２基板と、上記第１および第２基板の間に配され、電界の方向に応じて回転する複数の形状異方性部材を含み、上記形状異方性部材の上記第１および第２基板への投影面積を変化させることにより、入射された光の透過率を制御する光変調層と、を備えた表示パネルの製造方法であって、上記第１および第２基板の間に、媒体中に混合した上記形状異方性部材と光硬化性樹脂材料を注入する注入工程と、上記注入工程後に、上記第１および第２基板の間に電圧を印加する電圧印加工程と、上記電圧印加工程後に、ＵＶ光を照射する照射工程と、を含むことを特徴とする。

　以上のように、本発明の表示パネルは、上記複数の形状異方性部材のそれぞれを支持するための、上記第１または第２基板に設けられた１以上の支持部を備え、上記複数の形状異方性部材のそれぞれは、上記支持部に回転可能に接続されている構成である。これにより、光利用効率を高めるとともに、表示不良を低減することができる表示パネルを実現することができる。

実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示す平面図である。 （ａ）～（ｃ）は、実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示す断面図であり、（ｄ）～（ｅ）は平面図である。 （ａ）は、図１の（ａ）における光の進行状態を示す図であり、（ｂ）は、図１の（ｂ）における光の進行状態を示す図である。 （ａ）は、フレークを横配向させた場合の様子（平面視）を撮影した画像であり、（ｂ）は、フレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を撮影した画像である。 （ａ）および（ｂ）は、図１に示す表示装置の変形例を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、実施例１におけるフレークが縦配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像である。 実施例１におけるフレークが縦配向した場合の様子を模式的に示した断面図である。 （ａ）は、実施例１におけるフレークが横配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像であり、（ｂ）は、実施例１におけるフレークが縦配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像である。 （ａ）および（ｂ）は、実施例２におけるフレークが縦配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像である。 （ａ）は、実施例２におけるフレークが横配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像であり、（ｂ）は、実施例２におけるフレークが縦配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像である。 （ａ）は、実施例３におけるフレークが横配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像であり、（ｂ）は、実施例３におけるフレークが縦配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像である。 実施例４における照射工程を示す断面図である。 （ａ）は、実施例４におけるフレークが横配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像であり、（ｂ）は、実施例４におけるフレークが縦配向した場合の様子（平面視）を撮影した画像である。 実施例３～５および比較例１～２の表示パネルを説明するための表である。 （ａ）および（ｂ）は、実施の形態２に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。 （ａ）は、図１５の（ａ）における光の進行状態を示す図であり、（ｂ）は、図１５の（ｂ）における光の進行状態を示す図であり、（ｃ）は、フレークと無極性溶媒３１ｂとの間に生じる界面張力により、フレークが回転する様子を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、実施の形態３に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。 図１７に示す表示装置における櫛歯電極の概略構成を示す基板の平面図である。 （ａ）は、図１７の（ａ）における光の進行状態を示す表示パネルの要部断面図であり、（ｂ）は、図１７の（ｂ）における光の進行状態を示す表示パネルの要部断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１７に示す表示装置における櫛歯電極間に形成される電気力線を示す断面図である。 フレークの配向状態を撮影した顕微鏡写真を示す図であり、（ａ）は、ベタ電極間に電圧を印加した場合を示し、（ｂ）は、櫛歯電極間に印加される電圧が相対的に低い場合を示し、（ｃ）は、櫛歯電極間に印加される電圧が相対的に高い場合を示している。 （ａ）および（ｂ）は、実施の形態４に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来の光学装置の概略構成を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来の光学装置における表示不良が生じる原理を説明するための模式図である。

　〔実施の形態１〕
　本発明の実施の形態１に係る表示装置について、図面を用いて説明する。

　図１は、実施の形態１に係る表示装置１の概略構成を示す平面図である。表示装置１は、図中横方向に延びる複数の走査信号線１６と、縦方向に延びる複数のデータ信号線１７と、走査信号線１６とデータ信号線１７との交差部に配された画素を備えている。各画素には、電極１２（画素電極）が設けられている。

　図２の（ａ）および（ｂ）は、実施の形態１に係る表示装置１の概略構成を示す図１のＡ－Ａ’断面図であり、（ｄ）は（ａ）の平面図であり、（ｅ）は（ｂ）の平面図である。表示装置１は、表示パネル２と、表示パネル２に光を照射するバックライト３と、駆動回路（図示せず）とを備え、バックライト３から出射された光を、表示パネル２を透過して表示を行う透過型の表示装置である。

　なお、バックライト３の構成は従来と同一である。したがって、バックライト３の構成については、その説明を省略する。バックライト３としては、例えば、エッジライト型や直下型の面光源装置等を適宜用いることができる。また、バックライト３の光源には、蛍光管やＬＥＤ等を適宜用いることができる。

　表示パネル２は、互いに対向して配置された一対の基板１０・２０と、これら一対の基板１０・２０の間に配置された光変調層３０とを備えている。基板１０（第１基板）はバックライト３側（背面側）に配され、基板２０（第２基板）は表示面側（観察者側）に配されている。また、表示パネル２は、行列状に配列された多数の画素を有している。

　基板１０・２０は、それぞれ、例えば透明なガラス基板からなる絶縁基板と、電極１２・２２とを備えている。

　基板１０は、アクティブマトリクス基板を構成する。具体的には、基板１０は、ガラス基板１１上に、各種信号線（走査信号線１６、データ信号線１７等）、図示しない、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；「ＴＦＴ」）、および絶縁膜を備え、これらの上に、電極１２（画素電極）を備えている。各種信号線を駆動する駆動回路（走査信号線駆動回路、データ信号線駆動回路等）の構成は、従来と同一である。

　基板２０は、ガラス基板２１上に、電極２２（共通電極）を備えている。

　基板１０に形成される電極１２、および基板２０に形成される電極２２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、酸化亜鉛、酸化スズなどの透明導電膜により形成されている。また、電極１２は画素ごとに形成されており、電極２２は全画素に共通するベタ状に形成されている。なお、電極２２は、電極１２と同様に、画素ごとに形成されていても良い。

　光変調層３０は、電極１２・２２間に設けられ、媒体３１と、媒体３１に含有される複数の形状異方性部材３２と、支持部３４とを備えている。光変調層３０は、電極１２・２２に接続された電源３３により電圧が印加され、印加電圧の大きさあるいは周波数の変化に応じて、バックライト３から光変調層３０に入射された光の透過率を変化させる。ここで、本明細書では、交流の電圧の周波数が０Ｈｚとなる場合を「直流」と称す。光変調層３０の厚み（セル厚）は、形状異方性部材３２の長軸方向の長さにより設定され、例えば、８０ｕｍに設定される。

　支持部３４は、樹脂により、基板２０の電極２２上に形成されている。支持部３４の具体的な構成は後述する。

　形状異方性部材３２は、電界の方向に応じて回転または変形する、形状異方性を有する応答部材である。また、形状異方性部材３２は、その一部（一端）が支持部３４に接続されており、支持部３４を支点にして回転（変形）可能な構成を有している。なお、形状異方性部材３２および支持部３４は一対一の関係であっても良く、また、複数の支持部３４のそれぞれに、複数の形状異方性部材３２が接続されていても良く、さらには、基板２０の全面にベタ状に形成された一つの支持部３４に複数の形状異方性部材３２が接続されていても良い。

　形状異方性部材３２は、表示特性的には、基板１０・２０の法線方向から見た形状異方性部材３２の投影像の面積（基板１０・２０への投影面積）が、印加電圧の大きさあるいは周波数の変化に応じて変化する部材である。さらに、投影面積比（最大投影面積：最小投影面積）は、２：１以上であることが好ましい。

　また、形状異方性部材３２は、媒体３１中で正または負の帯電性を有していても良い。具体的には、例えば、電極や媒体等と電子のやり取りが可能な部材や、イオン性のシランカップリング剤等で修飾した部材を用いることができる。

　また、形状異方性部材３２の形状は、例えば、フレーク状、円柱状、あるいは楕円球状等を採用することができる。また、形状異方性部材３２の材質は、金属、半導体、誘電体、あるいは、これらの複合材料を採用することができる。また、誘電体多層膜またはコレステリック樹脂を用いることもできる。さらに、形状異方性部材３２に金属を用いた場合は、一般の塗装に用いられるアルミニウムフレークを用いることができる。また、形状異方性部材３２は着色されていても良い。例えば、形状異方性部材３２として、直径２０ｕｍ、厚み０．３ｕｍのアルミニウムフレークを用いることができる。

　また、形状異方性部材３２の比重は、１１ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、３ｇ／ｃｍ^３以下さらには媒体３１と同等の比重であることがより好ましい。これは、形状異方性部材３２の比重が媒体３１に比べて大きく異なる場合、形状異方性部材３２が沈降または浮遊するという問題が生じるためである。

　媒体３１は、可視光領域において透過性を有する材料であり、可視光領域において概ね吸収のない液体や、それらを色素で着色したものなどを用いることができる。また、媒体３１の比重は、形状異方性部材３２と同等であることが好ましい。

　また、媒体３１は、セル内に封止する工程を考慮すると揮発性の低いものであることが好ましい。また、媒体３１の粘度は、応答性に関与するものであり、５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、さらに形状異方性部材３１の沈降を防ぐために、０．５ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。

　また、媒体３１は、単一の物質で形成されていてもよく、複数の物質の混合物で形成されていても良い。例えば、炭酸プロピレンやＮＭＰ（Ｎメチル２ピロリドン）やフルオロカーボンやシリコーンオイルなどを用いることができる。

　次に、光変調層３０による光の透過率の制御方法について具体的に説明する。ここでは、形状異方性部材３２としてフレークを用いた場合について説明する。

　光変調層３０に、電圧８Ｖで、高周波として例えば周波数６０Ｈｚの電圧（交流電圧）を印加すると、誘電泳動現象、クーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力により、図３の（ｂ）に示すように、フレークは、支持部３４を支点にして、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０・２０に垂直になるように配向（以下、縦配向ともいう）する。これにより、バックライト３から光変調層３０へ入射された光は、光変調層３０を透過（通過）して、観察者側に出射される。

　このとき、例えばフレークとして、アルミニウムフレーク等の金属片のように、可視光反射性のある材料を用いれば、反射平面が基板１０・２０に垂直になるように縦配向することで、光変調層３０に入射した入射光は、光変調層３０内を直接透過するか、もしくは、フレークの反射面で反射した後に、入射光の入射側とは反対側の面、つまり、表示面側に向かって透過する。

　一方、光変調層３０に、電圧８Ｖで、低周波として例えば周波数０．１Ｈｚ、または、直流（周波数＝０Ｈｚ）の電圧を印加すると、電気泳動力やクーロン力で説明される力により、帯電性を有するフレークは、その帯電した電荷の極性と逆極性の電荷が帯電された電極付近に引き寄せられる。そして、フレークは、支持部３４を支点にして回転し、基板１０または基板２０に貼り付くように、最も安定した配向をとる。図３の（ａ）では、一例として、光変調層３０に、直流電圧を印加した場合において、基板２０の電極２２に帯電する電荷の極性（正）と、フレークに帯電する電荷の極性（負）とが、互いに異なっており、フレークが基板２０に貼り付くように配向した様子を示している。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０・２０に平行になるように配向（以下、横配向ともいう）する。これにより、バックライト３から光変調層３０へ入射された光は、フレークにより遮断されるため、光変調層３０を透過（通過）しない。

　このように、光変調層３０に印加する電圧を、周波数が０となる場合の直流と、交流とで切り替えることにより、または、低周波数と、高周波数とで切り替えることにより、バックライト３から光変調層３０に入射された光の透過率（透過光量）を変化させることができる。なお、フレークが横配向する（横配向に切り替わる）場合の周波数は、例えば０Ｈｚ～０．５Ｈｚの値であり、フレークが縦配向する（縦配向に切り替わる）場合の周波数は、例えば３０Ｈｚ～１ｋＨｚの値である。これらの周波数は、フレーク（形状異方性部材３２）の形状および材質、光変調層３０の厚み（セル厚）等により、予め設定される。すなわち、表示装置１では、光変調層３０に印加する電圧の周波数を、第１閾値以下の低周波数と第２閾値以上の高周波数とで切り替えることにより、光の透過率（透過光量）を変化させる構成である。ここでは、例えば、第１閾値を０．５Ｈｚ、第２閾値を３０Ｈｚに設定することができる。

　また、フレーク（形状異方性部材３２）は、その一部が支持部３４に回転可能に接続されているため、従来の構成（図２４参照）のように、フレークが面内で偏ることがない。よって、従来生じていた表示ムラや非表示領域の発生を抑えることができる。

　ここで、形状異方性部材３２としてフレークを用いたときは、その厚みが１ｕｍ以下であることが好ましく、さらには０．１ｕｍ以下であることがより好ましい。フレークの厚みが薄いほど、透過率を高めることができる。

　図４の（ａ）は、フレークを横配向させた場合の様子（平面視）を撮影した画像であり、図４の（ｂ）は、フレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を撮影した画像である。ここでは、媒体３１に炭酸プロピレンを用い、形状異方性部材３２に、直径２０ｕｍ、厚み０．３ｕｍのアルミニウムフレークを用い、セル厚を７９ｕｍとして、印加電圧を５．０Ｖ（交流）に設定し、周波数を０Ｈｚ（直流）と６０Ｈｚとで切り替えて撮影した。周波数を０Ｈｚ（直流）に設定した場合は、図４の（ａ）に示すようにフレークが横配向し、周波数を６０Ｈｚ（高周波数）に設定した場合は、図４の（ｂ）に示すように、フレークが縦配向することが分かる。

　なお、図２の（ａ）では、支持部３４を基板２０の電極２２上に設け、電源３３のマイナス側を電極１２に接続し、プラス側を電極２２に接続しているが、これに限定されず、図２の（ｃ）に示すように、支持部３４を基板１０の電極１２上に設け、マイナス側を電極２２に接続し、プラス側を電極１２に接続しても良い。図２の（ｃ）の構成では、フレークは、基板１０上の支持部３４を支点にして回転し、基板１０に貼り付くように配向する。また、図２では、フレークに帯電する電荷の極性が負の場合を示しているが、これに限定されず、フレークに帯電する電荷の極性が正であっても良い。この場合は、図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、フレークが貼り付く基板が、図２の（ａ）および（ｃ）の場合とは逆になる。

　（実施例１）
　フレーク（形状異方性部材３２）および支持部３４の実施例について説明する。

　ここで、フレークは、その全体が支持部３４に固定されていると、電圧印加により回転できないため、一部（一点、一辺ともいう）のみが支持部３４に固定されている。なお「一部」とは、ある幅を持った領域であり、また光変調層３０の中における樹脂材料の弾性や剛性あるいは接着性に依存して決まる幅を持った領域であり、少なくとも電圧印加によりフレークが動作でき、かつ繰り返し動作によってもフレークが容易に剥がれ落ちない範囲を意味する。例えば、「一部」を、フレークの厚みと同等の直径をもつ円の領域とすることができる。表示パネル２の作成方法について以下に説明する。

　例えば炭酸プロピレンのような媒体中に、平均粒径が７ｕｍ、厚さ０．１ｕｍのアルミニウムフレーク（形状異方性部材）１ｗｔ％と、光硬化性樹脂材料のフォトレックＡ－７８４－１８０（商品名）（積水化学工業）０．５ｗｔ％を混合し、セルギャップが９０ｕｍのセルに注入した（注入工程）。これに、６０Ｈｚ、２Ｖの交流電圧を印加すると、図６の（ａ）に示す反射顕微鏡写真のように、フレークはセル厚方向の位置は制御されない状態で縦配向した（電圧印加工程）。なお、この顕微鏡写真ではセルの上側の基板２０の透明電極付近に焦点があっており、そこからずれた位置にあるフレークは明確な像が得られていない。

　次に、６０Ｈｚ、２Ｖを印加した状態でセル上側の基板２０をプラス側とした直流電圧２Ｖを印加すると、図６の（ｂ）に示す反射顕微鏡写真のように、フレークが全て縦配向した状態で上側の基板２０に接する状態を形成することができた（電圧印加工程）。この状態を模式的に表したのが図７であり、概ね全てのフレークの一部が基板２０に接続された状態を示している。この状態で１０ｍＷ／ｃｍ^２のＵＶ光を６００ｓ照射することによって、媒体中の樹脂が重合し、フレークを片側の基板に一部で接するように固定することができた（照射工程）。なお、媒体中に溶解させた樹脂がフレークを固定するように基板界面に集まるのは、ＵＶ重合により分子量が大きくなり、樹脂の媒体への溶解度が下がったためであると考えられる。

　このようにして作成したセルは、図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、基板２０がプラス側となるような直流電圧８Ｖを印加することで横配向、交流電圧６０Ｈｚ、８Ｖを印加することで縦配向という動作を繰り返し行うことができた。

　（実施例２）
　実施例１と同様の混合物を６０Ｈｚ、１．５Ｖ印加した状態で、蛍光灯下で約１０時間放置した。この後、セル上側の基板２０がプラス側となるような直流電圧３Ｖと６０Ｈｚ、３Ｖを印加した状態で約３０分放置した。これにより、図９の（ｂ）に示すように、フレークが基板２０に縦配向で固定された状態を形成することができた。このメカニズムは明確ではないが、蛍光灯下で放置することで樹脂のモノマーがある程度重合しオリゴマーや分子量が大きくないポリマーが形成され、図９の（ａ）に示すように、媒体中に分散したオリゴマーあるいはポリマーがマイナスに帯電していたためにバイアスのかかった電圧を印加することで基板２０に集まり濃度が高くなった状態で硬化したためであると推察される。

　このようにして作成したセルは、図１０の（ａ）および（ｂ）に示すように、基板２０がプラス側となるような直流電圧３Ｖを印加することで横配向、交流電圧６０Ｈｚ、３Ｖを印加することで縦配向という動作を繰り返し行うことができた。また、縦配向は基板２０がマイナス側となるような直流電圧３Ｖを印加することでも得られた。

　（実施例３）
　実施例３の表示パネル２の作成方法について、以下に説明する。

　第一に、注入工程として、炭酸プロピレン（ＰＣ）などの媒体中に、平均粒径が７μｍ、厚さ０．１μｍのアルミニウムフレーク１ｗｔ％と、ＰＣに対して０．０５ｗｔ％の２，２’，３，３’－テトラフルオロ－４，４’－ジ－（８－アクリロイルオキシオクチル）オキシ－ビフェニル

と、炭酸プロピレンに対して０．００５ｗｔ％の２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン

と、を混合することによって得られた混合物を、セルギャップが１１０μｍのセルに注入した。本実施例においては、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オンとして、イルガキュア（登録商標）６５１（長瀬産業株式会社製）を用いた。

　次に、電圧印加工程として、上記混合物が注入されたセルに、６０Ｈｚ、１．５Ｖの交流電圧を印加すると、フレークはセル厚方向の位置は制御されない状態で縦配向した。さらに、セルに６０Ｈｚ、１．５Ｖを印加した状態で、セル上側の基板２０をプラス側とした直流電圧２Ｖを印加すると、フレークが全て縦配向した状態で上側の基板２０に接する状態を形成することができた。実施例１の電圧印加工程後のフレークと同様に、概ね全てのフレークが、１点または１辺で基板２０に接する状態を実現することができた。

　この状態で、照射工程として、セルに対して、メタルハライド光源を用いて１０ｍＷ／ｃｍ^２のＵＶ光を６００ｓ照射することによって、媒体中の樹脂が重合し、フレークを、１点または１辺で片側の基板２０に接するように固定することができた。なお、媒体中に溶解させた樹脂がフレークを固定するように基板界面に集まるのは、ＵＶ重合により分子量が大きくなり、樹脂の媒体への溶解度が下がったためであると考えられる。

　このようにして作成したセルは、図１１の（ａ）および図１１の（ｂ）の透過顕微鏡写真に示すように、基板２０がプラス側となるような直流電圧４Ｖを印加することで横配向し、交流電圧６０Ｈｚ、１．５Ｖを印加することで縦配向するという動作を繰り返し行うことができた。また、縦配向は基板２０がマイナス側となるような直流電圧４Ｖを印加することによっても得られた。

　上記のとおり、実施例１に基づいて作成したセルの駆動電圧は、直流電圧８Ｖおよび交流電圧６０Ｈｚ、８Ｖであった。また、実施例２に基づいて作成したセルの駆動電圧は、直流電圧３Ｖおよび交流電圧６０Ｈｚ、３Ｖであった。

　これに対して、実施例３のセルの駆動電圧は、直流電圧４Ｖおよび交流電圧６０Ｈｚ、１．５Ｖであり、特に、交流電圧を印加する場合の駆動電圧が、実施例１および２のセルの駆動電圧よりも低かった。そのため、実施例３のセルを含む表示装置は、実施例１または２のセルを含む表示装置に比べて、消費電力を低減することができる。

　実施例１および２のセルに比べて、実施例３のセルを低電圧で動作することができた理由として、２，２’，３，３’－テトラフルオロ－４，４’－ジ－（８－アクリロイルオキシオクチル）オキシ－ビフェニルにある程度のアルキル鎖が含まれていることにより、重合後の樹脂に柔軟性があり、実施例１および実施例２のセルの支持部に比べて、実施例３のセルの支持部は柔軟性を有しているためであると考えられる。

　（実施例４）
　本実施例では、実施例３の表示パネルに比べて、さらに低電圧で駆動することができる表示パネルを作成するために、ポリエチレングリコール#６００ジアクリレート

を用いた。本実施例においては、ポリエチレングリコール#６００ジアクリレートとして、Ａ－６００（新中村工業株式会社製）を用いた。

　ポリエチレングリコール#６００ジアクリレートは、実施例３の表示パネル２の作成に用いた２，２’，３，３’－テトラフルオロ－４，４’－ジ－（８－アクリロイルオキシオクチル）オキシ－ビフェニルよりも、極性が高く、炭酸プロピレンに溶けやすく、ＵＶ効果の際に炭酸プロピレンをより多く含んで硬化するため、支持部の柔軟性が向上し、より低電圧で駆動することができる表示パネルを作成することができると考えられる。

　また、ポリエチレングリコール#６００ジアクリレートを用いてフレークを固定するために、モノマーとしてトリシクロデカンジメタノールジアクリレート

を用いた。本実施例においては、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートとして、Ａ－ＤＣＰ（新中村工業株式会社製）を用いた。

　トリシクロデカンジメタノールジアクリレートを用いることによって、基板の界面に樹脂を集める効果が期待できる。また、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートは、重合反応後に、溶媒から容易に分離することができる。

　実施例４の表示パネル２の作成方法について、以下に説明する。

　第一に、注入工程として、炭酸プロピレンなどの媒体中に、平均粒径が７μｍ、厚さ０．１μｍのアルミニウムフレーク１ｗｔ％と、炭酸プロピレンに対して０．０４ｗｔ％のポリエチレングリコール#６００ジアクリレートと、炭酸プロピレンに対して０．０１ｗｔ％のトリシクロデカンジメタノールジアクリレートと、を混合することによって得られた混合物を、セルギャップが１１０μｍのセルに注入した。

　なお、混合物には、モノマー総量に対して１０ｗｔ％の２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オンを開始剤として混合した。

　次に、電圧印加工程として、セルに６０Ｈｚ、２Ｖの交流電圧を印加すると、フレークはセル厚方向の位置は制御されない状態で縦配向した。さらに、セルに６０Ｈｚ、２Ｖを印加した状態で、セル下側の基板１０をプラス側とした直流電圧１Ｖを印加すると、フレークが全て縦配向した状態で上側の基板１０に接する状態を形成することができた。

　この状態で、照射工程として、セルに対して、メタルハライド光源を用いて１０ｍＷ／ｃｍ^２のＵＶ光を１８００ｓ照射した。なお、図１２に示すように、基板１０の下にアルミ板などを配置し、ＵＶ光を基板２０側から照射することによって、ＵＶ光がアルミ板の表面で反射され、効率よくセルにＵＶ光を照射することができる。

　このようにして作成したセルは、図１３の（ａ）および図１３の（ｂ）の透過顕微鏡写真に示すように、基板１０がプラス側となるような直流電圧３Ｖを印加することで横配向し、交流電圧６０Ｈｚ、１．５Ｖを印加することで縦配向するという動作を繰り返し行うことができた。

　（実施例５）
　本実施例では、実施例４と同様に、ポリエチレングリコール#６００ジアクリレートを用いた。

　また、ポリエチレングリコール#６００ジアクリレートを用いてフレークを固定するために、モノマーとして４，４’－ジアクリロイルオキシビフェニル

を用いた。

　実施例５の表示パネル２の作成方法について、以下に説明する。

　第一に、注入工程として、炭酸プロピレンなどの媒体中に、平均粒径が７μｍ、厚さ０．１μｍのアルミニウムフレーク１ｗｔ％と、炭酸プロピレンに対して０．０４ｗｔ％のポリエチレングリコール#６００ジアクリレートと、炭酸プロピレンに対して０．０１ｗｔ％の４，４’－ジアクリロイルオキシビフェニルと、を混合することによって得られた混合物を、セルギャップが１１０μｍのセルに注入した。

　なお、混合物には、モノマー総量に対して１０ｗｔ％の２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オンを開始剤として混合した。

　次に、実施例４と同様にして、電圧印加工程および照射工程を施した。

　このようにして作成したセルは、基板１０がプラス側となるような直流電圧３Ｖを印加することで横配向し、交流電圧６０Ｈｚ、１．５Ｖを印加することで縦配向するという動作を繰り返し行うことができた。

　（比較例１）
　比較例１の表示パネル２の作成方法について、以下に説明する。

　第一に、炭酸プロピレンなどの媒体中に、平均粒径が７μｍ、厚さ０．１μｍのアルミニウムフレーク１ｗｔ％と、炭酸プロピレンに対して０．０５ｗｔ％のポリエチレングリコール#６００ジアクリレートと、を混合することによって得られた混合物を、セルギャップが１２０μｍのセルに注入した。

　なお、混合物には、モノマー総量に対して１０ｗｔ％の２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オンを開始剤として混合した。

　次に、セルに６０Ｈｚ、１．５Ｖを印加した状態で、セル下側の基板１０をプラス側とした直流電圧０．５Ｖを印加した。

　この状態で、セルに対して、メタルハライド光源を用いて１０ｍＷ／ｃｍ^２のＵＶ光を６００ｓ照射した。

　しかしながら、実施例１～５のようにフレークを全て縦配向した状態で片側の基板に接するように固定することができなかった。なお、ＵＶ光の照射時間を１８００ｓとしても、フレークを全て縦配向した状態で片側の基板に接するように固定することができなかった。

　さらに、ポリエチレングリコール#６００ジアクリレートの濃度を、炭酸プロピレンに対して１ｗｔ％としても、フレークを片側の基板に固定することができなかった。

　比較例１の表示パネル２の作成方法においてフレークを片側の基板に固定することができなかった理由として、ＵＶ照射によってポリエチレングリコール#６００ジアクリレートを重合させたとしても、炭酸プロピレンに対するポリエチレングリコール#６００ジアクリレートの溶解度が高く、基板界面に樹脂が集まらなかったことが考えられる。

　ポリエチレングリコール#６００ジアクリレートはジアクリレートを有するので、ジアクリレートのＵＶ反応により、フレークを固定することが期待される。しかしながら、ポリエチレングリコール#６００ジアクリレートはエチレンオキシドが重合した構造であり、ある程度の柔軟性・極性の効果が大きいことで、ＵＶ反応後も炭酸プロピレンに対する溶解度が下がらなかったものと考えられる。

　（比較例２）
　比較例２の表示パネル２の作成方法について、以下に説明する。

　第一に、炭酸プロピレンなどの媒体中に、平均粒径が７μｍ、厚さ０．１μｍのアルミニウムフレーク１ｗｔ％と、炭酸プロピレンに対して０．０４ｗｔ％のポリエチレングリコール#６００ジアクリレートと、炭酸プロピレンに対して０．０１ｗｔ％の２，２’，３，３’－テトラフルオロ－４，４’－ジ－（８－アクリロイルオキシオクチル）オキシ－ビフェニルと、を混合することによって得られた混合物を、セルギャップが１１０μｍのセルに注入した。

　なお、混合物には、モノマー総量に対して１０ｗｔ％の２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オンを開始剤として混合した。

　次に、セルに６０Ｈｚ、４Ｖを印加した状態で、セル下側の基板１０をプラス側とした直流電圧１Ｖを印加した。

　この状態で、セルに対して、メタルハライド光源を用いて１０ｍＷ／ｃｍ^２のＵＶ光を１８００ｓ照射した。

　しかしながら、実施例１～５のようにフレークを全て縦配向した状態で片側の基板に接するように固定することができなかった。

　（実施例および比較例のまとめ）
　実施例３～５および比較例１～２におけるモノマーと表示パネルとの関係を図１４に示す。

　図１４に示すように、比較例１～２の作成方法では、フレークを基板に固定することができなかった。

　これに対して、実施例３の表示パネルは、直流電圧４Ｖおよび交流電圧６０Ｈｚ、１．５Ｖで駆動することができた。

　さらに、実施例４および実施例５の表示パネルは、直流電圧３Ｖおよび交流電圧６０Ｈｚ、１．５Ｖで駆動することができた。

　実施例３～実施例５においては、主に媒体に溶け易いモノマーを用いることで、柔軟性の高い膜によりフレークを固定することによって、低電圧でフレークを動作させることができたと考えられる。樹脂を介してフレークを基板に固定することにより、従来の構成のようにフレークが面内で偏ることがなく、従来生じていた表示ムラや非表示領域の発生を抑えることができる。

　〔実施の形態２〕
　本発明の実施の形態２に係る表示装置について、図面を用いて説明する。

　なお、以下の説明では、主に、実施の形態１に係る表示装置との相違点について説明するものとし、実施の形態１で説明した各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。

　図１５の（ａ）および（ｂ）は、実施の形態２に係る表示装置１ａの概略構成を示す断面図である。表示装置１ａは、表示パネル２ａと、表示パネル２ａに光を照射するバックライト３と、駆動回路（図示せず）とを備え、バックライト３から出射された光を、表示パネル２ａを透過して表示を行う透過型の表示装置である。

　表示パネル２ａは、互いに対向して配置された一対の基板１０ａ・２０ａと、これら一対の基板１０ａ・２０ａの間に配置された光変調層３０ａとを備えている。基板１０ａ（第１基板）はバックライト３側（背面側）に配され、基板２０ａ（第２基板）は表示面側（観察者側）に配されている。また、表示パネル２ａは、行列状に配列された多数の画素を有している。

　基板１０ａ・２０ａは、それぞれ、例えば透明なガラス基板からなる絶縁基板１１・２１と、電極１２・２２とを備えている。

　基板１０ａの少なくとも光変調層３０ａと接する側には、疎水性処理が施され、基板２０ａの少なくとも光変調層３０ａと接する側には、親水性処理が施されている。基板１０ａを疎水性処理することにより、基板１０ａは、光変調層３０ａに封入される極性溶媒と無極性溶媒とのうち、無極性溶媒に接するようになる。具体的な疎水性処理の方法としては、例えば、テフロンＡＦ（登録商標）（デュポン株式会社）やサイトップ（旭硝子株式会社）等のフッ素樹脂をスピンコートする方法や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によりパリレン膜を形成する方法を用いることができる。

　また、基板２０ａを親水性処理することにより、基板２０ａは、光変調層３０ａに封入される極性溶媒と無極性溶媒とのうち、極性溶媒に接するようになる。具体的な親水性処理の方法としては、例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の無機酸化物膜等を真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、ゾルゲル法、コーティング法等により成膜する方法や、極性基を有するシランカップリング剤等で表面処理する方法を用いることができる。

　なお、基板２０ａに疎水性処理が施され、基板１０ａに親水性処理が施されていても良い。

　上記のように、実施の形態２の表示装置１ａは、一対の基板のうちの一方が、親水性の性質を有するとともに極性溶媒に接しており、一対の基板のうちの他方が、疎水性の性質を有するとともに無極性溶媒に接している構成を有している。

　また、基板１０ａ・２０ａは、光変調層３０ａを挟持する内側に、ＩＴＯやアルミ蒸着層等の導電性の電極膜を全面に形成しても良いし、セグメント表示やパッシブ表示可能なように電極をパターニングしても良いし、ＴＦＴ等のアクティブマトリックス基板を少なくとも一方の基板に設けても良い。以下では、一例として、基板１０ａがアクティブマトリクス基板を構成する場合を説明する。

　具体的には、基板１０ａは、ガラス基板１１上に、図示しない、各種信号線（走査信号線、データ信号線等）、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；「ＴＦＴ」）、および絶縁膜を備え、これらの上に、電極１２（画素電極）を備えている。各種信号線を駆動する駆動回路（走査信号線駆動回路、データ信号線駆動回路等）の構成は、従来と同一である。

　基板２０ａは、ガラス基板２１上に、電極２２（共通電極）を備えている。基板１０ａに形成される電極１２、および基板２０ａに形成される電極２２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、酸化亜鉛、酸化スズなどの透明導電膜により形成されている。また、電極１２は画素ごとに形成されており、電極２２は全画素に共通するベタ状に形成されている。なお、電極２２は、電極１２と同様に、画素ごとに形成されていても良い。

　光変調層３０ａは、電極１２・２２間に設けられ、媒体（極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂ）と、媒体に含有される複数の形状異方性部材３２ａと、支持部３４とを備えている。光変調層３０ａは、電極１２・２２に接続された電源３３により電圧が印加され、印加電圧の大きさあるいは周波数の変化に応じて、バックライト３から光変調層３０ａに入射された光の透過率を変化させる。光変調層３０ａの厚み（セル厚）は、形状異方性部材３２ａの長軸方向の長さに基づいて設定され、例えば、８０ｕｍに設定される。

　支持部３４は、樹脂により、基板２０ａの電極２２上に形成されている。

　形状異方性部材３２ａは、電界の方向に応じて回転または変形する、形状異方性を有する応答部材である。また、形状異方性部材３２ａは、その一部（一端）が支持部３４に接続されており、支持部３４を支点にして回転（変形）可能な構成を有している。形状異方性部材３２ａの形状等の構成は、実施の形態１に示したとおりである。

　また、形状異方性部材３２ａの表面には、親水性処理または疎水性処理が施されている。表面処理の方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、親水性処理の方法としては、ゾルゲル法により二酸化ケイ素で被覆する方法を用いることができ、疎水性処理の方法としては、上記のフッ素樹脂をディップコートにより被覆する方法を用いることができる。なお、形状異方性部材３２ａに表面処理を行わず、形状異方性部材３２ａ自体を、親水性部材または疎水性部材で形成しても良い。例えば、親水性部材としては酸化アルミニウムを用いることができ、疎水性部材としてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）を用いることができる。上記のように、形状異方性部材３２ａは、親水性または疎水性の性質を有している。なお、図１５では、形状異方性部材３２ａが親水性の性質を有する場合を示している。

　媒体は、親水性の基板２０ａに接する極性溶媒３１ａと、疎水性の基板１０ａに接する無極性溶媒３１ｂとで構成されている。極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂは、可視光領域において透過性を有する材料であり、可視光領域において概ね吸収のない液体や、それらを色素で着色したものなどを用いることができる。また、極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂは、互いに比重が等しく、あるいは同等であり、さらに、形状異方性部材３２ａの比重と等しい、あるいは同等であることが好ましい。

　また、極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂは、セル（光変調層３０ａ）内に封止する工程を考慮すると揮発性の低いものであることが好ましい。また、極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂの粘度は、応答性に関与するものであり、５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。

　また、極性溶媒３１ａおよび無極性溶媒３１ｂは、単一の物質で形成されていてもよく、複数の物質の混合物で形成されていても良い。例えば、極性溶媒３１ａとしては、水や、アルコール、アセトン、ホルムアミド、エチレングリコールなどの有機溶媒や、イオン液体、あるいはそれらの混合物などを用いることができ、無極性溶媒３１ｂとしては、シリコーンオイル、脂肪系炭化水素などを用いることができる。

　上記のように、表示パネル２ａは、電源３３と、親水性の形状異方性部材３２ａと、親水性の基板に接する極性溶媒３１ａと、疎水性の基板に接する無極性溶媒３１ｂと、支持部３４とを有している。この構成によれば、光変調層３０ａに電圧を印加していないときは、形状異方性部材３２ａは、支持部３４を支点にして回転し、極性溶媒３１ａ中に閉じ込められる。

　ここで、極性溶媒３１ａの割合（層厚）と、無極性溶媒３１ｂの割合（層厚）とは異なっていることが好ましい。

　例えば、形状異方性部材３２ａが親水性である場合（図１５の（ａ））は、極性溶媒３１ａの割合（層厚）を、無極性溶媒３１ｂの割合（層厚）より小さくする。このときの極性溶媒３１ａの層厚は１ｕｍ以下が好ましく、さらに形状異方性部材３２ａの厚みあるいは形状異方性部材３２ａの数個分の厚みになるように設定することが好ましい。形状異方性部材３２ａは、支持部３４を支点にして回転し、狭い極性溶媒３１ａ中に納まるような位置で安定して配向する。形状異方性部材３２ａとしてフレークを用いたときは、フレークは、支持部３４を支点にして回転し、親水性の基板（図１５では基板２０ａ）に貼り付くように配向（以下、横配向ともいう）する。

　また、形状異方性部材３２ａが疎水性である場合は、無極性溶媒３１ｂの割合（層厚）を、極性溶媒３１ａの割合（層厚）より小さくする。この場合、支持部３４を疎水性の基板（図１５では基板１０ａ）に設ける。このときの無極性溶媒３１ｂの層厚は１ｕｍ以下が好ましく、さらに形状異方性部材３２ａの厚みあるいは形状異方性部材３２ａの数個分の厚みになるように設定することが好ましい。形状異方性部材３２ａは、支持部３４を支点にして回転し、狭い無極性溶媒３１ｂ中に納まるような位置で安定して配向する。形状異方性部材３２ａとしてフレークを用いたときは、フレークは、支持部３４を支点にして回転し、疎水性の基板に貼り付くように配向（横配向）する。

　次に、光変調層３０ａによる光の透過率の制御方法について具体的に説明する。ここでは、形状異方性部材３２ａとして、親水性のフレークを用いた場合について説明する。

　光変調層３０ａに、交流電圧あるいは直流電圧を印加していないときは、図１６の（ａ）に示すように、フレークは極性溶媒３１ａ中に閉じ込められる。すなわち、フレークは、その一部が支持部３４に回転可能に固定されつつ、極性溶媒３１ａ中に納まる位置（極性溶媒３１ａの中）で安定し、親水性の基板２０ａに貼り付くように配向（横配向）する。これにより、バックライト３から光変調層３０ａへ入射された光は、フレークにより遮断されるため、光変調層３０ａを透過（通過）しない。

　光変調層３０ａに、交流電圧あるいは直流電圧を印加すると、誘電泳動現象、クーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力により、図１６の（ｂ）に示すように、フレークは、支持部３４を支点にして、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０ａ・２０ａに垂直になるように配向（以下、縦配向ともいう）する。これにより、バックライト３から光変調層３０ａへ入射された光は、光変調層３０ａを透過（通過）して、観察者側に出射される。

　図１６の（ｂ）において光変調層３０ａへの印加電圧を無印加にすると、フレークと無極性溶媒３１ｂとの間に生じる界面張力により、フレークは、図１６の（ｃ）に示すように、支持部３４を支点にして回転し、その長軸が基板１０ａ・２０ａに平行になるように配向（横配向）し、図１６の（ａ）に示す状態になる。これにより、バックライト３から光変調層３０ａへ入射された光は、フレークにより遮断されるため、光変調層３０ａを透過（通過）しなくなる。

　ここで、フレークが、縦配向、横配向、その中間の配向、および、横配向から一定の傾きを持った配向等、どのような状態の配向を取るかは、回転を起こすトルクと、無極性溶媒３１ｂに潜り込むフレークの長さＬ（図１６の（ｃ）参照）に関係する界面張力とのバランスで決まる。例えば、極性溶媒３１ａの層厚がフレークの厚みより十分に大きいときは電圧無印加状態からフレークが無極性溶媒３１ｂに潜り込み始めるまでの間は、重力等を利用しない限りフレークの傾きを完全に制御することはできない。一方、極性溶媒３１ａの層厚を、（i）フレークの厚みと同等あるいはそれよりも小さく（薄く）する、または、（ii）横配向時に表示面（基板面）を被覆するために必要なフレークよりも多い量を入れるときはフレーク数個分の厚みと同等あるいはそれよりも小さく（薄く）する、ことにより、いわゆるフレークの遊びを減らすあるいは無くすことができるため、フレークの傾きを制御することができる。

　極性溶媒３１ａの層厚を、フレークの厚みよりも十分に大きく（厚く）した場合の利点は、フレーク面の法線方向を、電気力線に対して平均的に少しの傾きを持たせることができるため、電圧の印加により、確実にフレーク回転のトルクを得ることができる点である。

　また、例えばフレークをイオン性のシランカップリング剤等で修飾し、媒体中で正または負に帯電する構成としたときは、直流の電圧を印加することにより、界面張力による横配向になる力と、電気泳動力とを利用することができるため、さらに応答速度を上げることができる。

　このように、光変調層３０ａへの電圧印加／電圧無印加を切り替えて、フレークを支持部３４を支点にして回転させて縦配向／横配向を切り替えることにより、バックライト３から光変調層３０ａに入射された光の透過率（透過光量）を変化させることができる。

　また、特に金属等の導体のフレークを用いた場合、電圧を印加すると、フレークが電極間にブリッジを形成するような凝集が発生するおそれがあるが、本実施の形態の上記構成とすることにより、（i）フレークが親水性の場合にフレークが積極的に無極性溶媒に分散すること、（ii）フレークが疎水性の場合にフレークが積極的に極性溶媒に分散すること、を防ぐことができるため、ブリッジを形成するような凝集の発生を低減することができる。

　ここで、形状異方性部材３２ａとしてフレークを用いたときは、その厚みが１ｕｍ以下であることが好ましく、さらには０．１ｕｍ以下であることがより好ましい。フレークの厚みが薄いほど、透過率を高めることができる。

　また、実施の形態１と同様、フレーク（形状異方性部材３２ａ）は、その一部が支持部３４に回転可能に接続されているため、従来の構成（図２４参照）のように、フレークが面内で偏ることがない。よって、従来生じていた表示ムラや非表示領域の発生を抑えることができる。

　表示装置１ａの変形例として、ガラス基板１１に親水性処理が施され、ガラス基板２１に疎水性処理が施され、極性溶媒３１ａが基板１０ａに接し、無極性溶媒３１ｂが基板２０ａに接し、支持部３４が基板１０ａに設けられている構成としても良い。この場合、フレーク（形状異方性部材３２）は親水性処理が施されている。これにより、フレークは、支持部３４を支点にして回転し、電圧無印加時に基板１０ａに貼り付くように安定して横配向し、電圧印加時に基板１０ａ側で縦配向する。

　表示装置１ａの他の変形例として、上記変形例において、フレーク（形状異方性部材３２ａ）に疎水性処理が施され、支持部３４が基板２０ａに設けられている構成としても良い。これにより、フレークは、図１５と同様、支持部３４を支点にして回転し、電圧無印加時に基板２０ａに貼り付くように安定して横配向し、電圧印加時に基板２０ａ側で縦配向する。なお、この場合は、無極性溶媒３１ｂの割合（層厚）が、極性溶媒３１ａの割合（層厚）よりも小さくなっている。

　〔実施の形態３〕
　本発明の実施の形態３に係る表示装置について、図面を用いて説明する。

　なお、以下の説明では、主に、実施の形態１に係る表示装置との相違点について説明するものとし、実施の形態１で説明した各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。

　図１７の（ａ）および（ｂ）は、実施の形態３に係る表示装置１ｂの概略構成を示す断面図であり、図１７の（ａ）は、光透過状態を示し、図１７の（ｂ）は、光反射状態を示す。

　表示装置１ｂは、図１７の（ａ）および（ｂ）に示すように、表示パネル２ｂと、表示パネル２ｂに光を照射するバックライト３と、駆動回路（図示せず）とを備え、バックライト３から出射された光を、表示パネル２ｂを透過して表示を行う透過型の表示装置である。

　表示パネル２ｂは、互いに対向して配置された一対の基板１０ｂ・２０ｂと、これら一対の基板１０ｂ・２０ｂの間に配置された光変調層３０ｂとを備えているとともに、電圧を印加する電極を選択することで光変調層３０ｂに印加する電界の方向を切り替えるリレー回路４１・５１（スイッチ回路）および電源６１を備えている。

　また、表示パネル２ｂは、行列状に配列された多数の画素を有している。

　基板１０ｂは、アクティブマトリクス基板である。基板１０ｂは、絶縁基板１１上に、図示しない、各種信号線（走査信号線、データ信号線等）、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子、および絶縁膜を備え、その上に、ベタ電極１２からなる下層電極、絶縁層１３、櫛歯電極１４・１５（図１８参照）からなる上層電極が、この順に積層された構成を有している。

　ベタ電極１２は、絶縁基板１１上に、基板１０ｂにおける表示領域（シール剤で囲まれた領域）を覆うように、絶縁基板１１における基板２０ｂとの対向面のほぼ全面に渡ってベタ状に形成されている。

　また、絶縁層１３は、ベタ電極１２を覆うように、基板１０ｂにおける表示領域全体にベタ状に形成されている。

　　　　　　　　図１８は、櫛歯電極１４・１５の概略構成を示す基板１０ｂの平面図である。

　櫛歯電極１４は、図１８に示すように、パターン化された電極部１４Ｌ（電極ライン）とスペース部１４Ｓ（電極非形成部）とを有する櫛歯状の電極であり、より具体的には、幹電極１４Ｂ（幹ライン）と、櫛歯の歯にあたる、幹電極１４Ｂから延びる枝電極１４Ａ（分岐ライン）とで構成されている。

　同様に、櫛歯電極１５は、パターン化された電極部１５Ｌ（電極ライン）とスペース部１５Ｓ（電極非形成部）とを有する櫛歯状の電極であり、より具体的には、幹電極１５Ｂ（幹ライン）と、櫛歯の歯にあたる、幹電極１５Ｂから延びる枝電極１５Ａ（分岐ライン）とで構成されている。

　なお、図１７の（ａ）および（ｂ）では、櫛歯電極１４・１５の断面として、枝電極１４Ａ・１５Ａの断面がそれぞれ図示されている。

　１つの画素内に設けられる櫛歯電極１４・１５の歯（枝電極１４Ａ・１５Ａ）の数（ｍ、ｎ）は特に限定されず、画素ピッチと、櫛歯電極１４・１５におけるそれぞれのＬ／Ｓ（つまり、ライン（電極幅）／スペース（電極間隔））との関係等において決定される。なお、ここでは、Ｌは、電極部１４Ｌ・１５Ｌを構成する枝電極１４Ａ・１５Ａの電極幅を示し、Ｓは、スペース部１４Ｓ・１５Ｓの幅を示す。

　但し、スペース部１４Ｓ・１５Ｓの幅は、枝電極１４Ａ・１５Ａの幅よりも大きく設定されており、これら櫛歯電極１４・１５は、図１７の（ａ）および（ｂ）および図１８に示すように、櫛歯の歯にあたる、各櫛歯電極１４・１５の枝電極１４Ａ（１４Ａ１、１４Ａ２、…１４Ａｍ；ｍは１以上の整数）と枝電極１５Ａ（１５Ａ１、１５Ａ２、…１５Ａｎ；ｎは１以上の整数）とが互いに噛み合うように交互に配置されている。

　したがって、枝電極１４Ａ・１５Ａの数は、実質的に、画素ピッチと、各枝電極１４Ａ・１５Ａの幅および隣り合う枝電極１４Ａ・１５Ａ間の電極間隔との関係等において決定される。

　なお、各枝電極１４Ａ・１５Ａは、それぞれ、直線状であってもよく、Ｖ字状あるいはジグザグ状に形成されていてもよい。

　櫛歯電極１４・１５のうち一方の櫛歯電極１４は、共通電極であり、表示領域の周囲に形成された共通配線に電気的に接続されている。

　また、他方の櫛歯電極１５は画素電極であり、図示しないドレイン電極で、信号線（走査信号線、データ信号線）およびＴＦＴ等のスイッチング素子に接続されており、映像信号に応じた信号が印加される。

　基板２０ｂは対向基板であり、絶縁基板２１上に、ベタ電極２２を備えている。

　ベタ電極２２は、絶縁基板２１上に、基板２０ｂにおける表示領域（シール剤で囲まれた領域）を覆うように、絶縁基板２１における基板１０ｂとの対向面のほぼ全面に渡ってベタ状に形成されている。

　次に、基板１０ｂ・２０ｂにおける各層の材料並びにその形成方法の一例について説明する。

　前述したように、表示装置１ｂは、透過型の表示装置であり、基板１０ｂ・２０ｂは、絶縁基板１１・２１として、例えばガラス基板等の透明基板を備えている。

　また、基板１０ｂ・２０ｂにおける各電極、つまり、ベタ電極１２・２２および櫛歯電極１４・１５は、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、酸化亜鉛、酸化スズ等の透明導電膜により形成されている。

　これら電極を形成（積層）する方法は特に限定されるものではなく、スパッタリング法、真空蒸着法、プラズマＣＶＤ法等、従来公知の各種方法を適用することができる。また、これら電極のうち櫛歯電極１４・１５をパターン形成する方法も特に限定されるものではなく、フォトリソグラフィ等の公知のパターニング方法を用いることができる。

　これら電極の膜厚は特に限定されるものではないが、好適には１００Å～２０００Åの範囲内において設定される。

　また、絶縁層１３は、例えば、窒化ケイ素や二酸化ケイ素等の無機絶縁材料からなる無機絶縁膜であってもよく、アクリル系樹脂等の有機絶縁材料（樹脂材料）からなる有機絶縁膜であってもよい。

　なお、絶縁層１３の膜厚は、隣り合う電極部１４Ｌ・１５Ｌ間の電極間隔（すなわち、櫛歯電極１４・１５からなる上層電極のスペースとなる、隣り合う枝電極１４Ａ・１５Ａ間の距離）よりも小さい。

　絶縁層１３の膜厚は、絶縁層１３の種類（例えば無機絶縁膜であるか有機絶縁膜であるか等）にもよるが、例えば、１０００Å～３００００Åの範囲内において設定される。

　絶縁層１３の膜厚は、絶縁層１３の種類に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、薄い方が、後述する光変調層３０ｂにおける形状異方性部材３２がよく動くとともに、表示パネル２ｂの薄型化を図ることができることから好ましい。但し、格子欠陥による絶縁性不良および膜厚ムラの防止の観点からは、絶縁層１３の膜厚は、１０００Å以上であることが好ましい。

　絶縁層１３を形成（積層）する方法は、特に限定されるものではなく、スパッタリング法、真空蒸着法、プラズマＣＶＤ、塗布等、用いる絶縁材料等に応じて、従来公知の各種方法を適用することができる。

　上述したように、ベタ電極／絶縁層／櫛歯電極からなる積層体は、例えば、導電性の電極膜からなるベタ状電極上に、上述したような無機物や樹脂等の絶縁層を形成し、その上に再度、導電性の電極膜を形成し、感光性樹脂等の公知のフォトレジストにより、上記電極膜をパターニングおよびエッチングし、上記フォトレジストを剥離して櫛歯電極を形成することで、得ることができる。

　また、セル構成の一例としては、例えば、粒径６μｍのフレークを用いたとき、櫛歯電極１４・１５としては、電極幅３μｍ、電極間隔５μｍであり、セル厚を５０μｍとして構成することができる。

　但し、必要な構成としては、これに限定されるものではない。しかしながら、好ましくは、電極幅よりも、後述する形状異方性部材３２ｂ（例えばフレーク）の粒径を大きくすることで、横電界の弱い櫛歯電極上に、フレークの隙間を作り難い横配向状態を得ることができる。

　光変調層３０ｂは、基板１０ｂ・２０ｂ間に設けられ、媒体３１と、媒体３１に含有される複数の形状異方性部材３２ｂと、支持部３４とを備えている。

　光変調層３０ｂは、例えば、基板１０ｂと基板２０ｂとを、スペーサ（図示せず）を介してシール剤（図示せず）によって貼り合わせ、両基板１０ｂ・２０ｂ間の空隙に、形状異方性部材３２ｂを含む媒体３１を封入することにより形成される。

　光変調層３０ｂの厚み（セル厚）は、形状異方性部材３２ｂの長軸方向の長さにより設定され、例えば、８０μｍに設定される。

　支持部３４は、樹脂により、基板２０ｂの電極２２上に形成されている。

　形状異方性部材３２ｂは、電界の方向に応じて回転または変形する、形状異方性を有する応答部材である。また、形状異方性部材３２ｂは、その一部（一端）が支持部３４に接続されており、支持部３４を支点にして回転（変形）可能な構成を有している。形状異方性部材３２ｂの形状等の構成は、実施の形態１に示したとおりである。

　形状異方性部材３２ｂの形状並びに材質は、上述したように、電界の印加方向に応じて平面視における形状異方性部材３２ｂの投影像の面積が変化するものであれば、特に制限されない。

　また、形状異方性部材３２ｂの厚みは、特に限定されるものではないが、形状異方性部材３２ｂの厚みが薄いほど、透過率を高めることができる。したがって、形状異方性部材３２ｂの厚みは、少なくとも櫛歯電極１４・１５の電極間隔（電極間距離）より小さい（例えば、４μｍ以下である）ことが好ましく、光の波長以下である（例えば、０．５μｍ以下である）ことがより好ましい。例えば、形状異方性部材３２ｂとしてフレークを用いたときは、その厚みが１μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であることがより好ましい。

　媒体３１は、実施の形態１に示したとおりである。

　基板１０ｂにおけるベタ電極１２は、リレー回路４１を介して電源６１に電気的に接続されている。ベタ電極１２とリレー回路４１との間には、ベタ電極１２に電圧を印加するための配線４２が設けられている。

　また、基板２０ｂにおけるベタ電極２２は、リレー回路５１を介して電源６１に電気的に接続されている。ベタ電極２２とリレー回路５１との間には、ベタ電極２２に電圧を印加するための配線５２が設けられている。

　また、櫛歯電極１４・１５は、それぞれ、リレー回路４１・５１を介して電源６１に電気的に接続されている。櫛歯電極１４とリレー回路４１との間には、櫛歯電極１４に電圧を印加するための配線４３が設けられている。また、櫛歯電極１５とリレー回路５１との間には、櫛歯電極１５に電圧を印加するための配線５３が設けられている。

　さらに、リレー回路４１と電源６１との間には、リレー回路４１と電源６１とを繋ぐ配線４４が設けられている。リレー回路５１と電源６１との間には、リレー回路５１と電源６１とを繋ぐ配線５４が設けられている。

　本実施の形態では、リレー回路４１・５１を用いてベタ電極１２・２２および櫛歯電極１４・１５のうち電圧を印加する電極を切り替える。

　すなわち、リレー回路４１・５１、電源６１、および各配線４２～４４・５２～５４は、光変調層３０ｂに印加する電界の方向を変更する電界印加方向変更回路として機能するとともに、ベタ電極１２・２２および櫛歯電極１４・１５にそれぞれ選択的に電圧を印加する電圧印加部として機能する。また、上記リレー回路４１・５１は、基板１０ｂ・２０ｂに設けられたベタ電極１２・２２および櫛歯電極１４・１５のなかから、電圧を印加する電極を選択する（切り替える）切替回路（選択回路）として機能する。

　例えば、図１７の（ａ）に示すように、リレー回路４１を、電源６１とベタ電極１２とが接続されるように切り替えるとともに、リレー回路５１を、電源６１とベタ電極２２とが接続されるように切り替えることで、光変調層３０ｂに基板１０ｂ・２０ｂに垂直方向の縦電界が印加される。

　一方、図１７の（ｂ）に示すように、リレー回路４１を、電源６１と櫛歯電極１４とが接続されるように切り替えるとともに、リレー回路５１を、電源６１と櫛歯電極１５とが接続されるように切り替えることで、光変調層３０ｂに、基板１０ｂ・２０ｂに平行方向の横電界が印加される。

　リレー回路４１・５１は、例えば、図示しない信号源から、電圧を印加する電極を切り替える切替信号が入力されることで、入力された切替信号に基づいて切り替えられてもよく、手動により切り替えられてもよい。

　次に、光変調層３０ｂによる光の透過率の制御方法並びに表示パネル２ｂの表示方法について具体的に説明する。なお、ここでは、形状異方性部材３２ｂとしてフレークを用いた場合を例に挙げて説明する。

　図１９の（ａ）は、図１７の（ａ）における光の進行状態を示す表示パネル２ｂの要部断面図であり、図１９の（ｂ）は、図１７の（ｂ）における光の進行状態を示す表示パネル２ｂの要部断面図である。なお、図１９の（ａ）および（ｂ）では、リレー回路４１・５１および電源６１については、図示を省略している。また、図１７の（ｂ）および図１９の（ｂ）では、一例として、フレークが基板１０ｂに貼り付くように配向した様子を示している。

　本実施の形態によれば、上述したように、ベタ電極１２・２２間に発生する縦電界と、櫛歯電極１４・１５間に発生する横電界とを可逆的に切り替えることで、形状異方性部材３２ｂの向きを可逆的に切り替える。

　例えば、図１７の（ａ）に示すように、対向する均一なベタ電極１２・２２間に電圧を印加すると、誘電泳動現象やクーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力により、フレークは、支持部３４を支点にして、その長軸が電気力線に平行になるように回転する。すなわち、フレークは、その長軸が基板１０ｂ・２０ｂに垂直になるように配向（縦配向）する。これにより、バックライト３から光変調層３０ｂへ入射された光は、図１９の（ａ）に示すように、光変調層３０ｂを透過（通過）して、観察者側に出射される。

　一方、図１７の（ｂ）に示すように、互いに交互に入り組んでおり同一平面上にある櫛歯電極１４・１５に、一定以上の電圧を印加すると、フレークは、電気泳動力やクーロン力で説明される力により、櫛歯電極１４・１５間付近において、支持部３４を支点にして回転し、基板１０ｂに貼り付くように配向（横配向）する。

　このような横配向によれば、フレークの反射平面は基板１０ｂに平行に配向しており、入射光は、該反射平面で反射して入射光と反対側の面には透過しない。これにより、バックライト３から光変調層３０ｂへ入射された光は、上記横配向したフレークにより遮断される。

　なお、フレークの配向の程度は、印加電圧の大きさにより制御することができる。バックライト３から光変調層３０ｂへ入射された光は、印加電圧に応じて、その少なくとも一部が、フレークにより遮断される。これにより、バックライト３から光変調層３０ｂに入射された光の透過率（透過光量）を変化させることができる。

　なお、フレークを縦配向から横配向に切り替える場合、上記ベタ電極１２・２２間に印加する電圧と櫛歯電極１４・１５間に印加する電圧とを、それぞれに最適な電圧値となるように、それぞれ異なる電圧値に設定してもよい。

　しかしながら、簡便には、電源６１から、ベタ電極１２・２２間に、フレークが横配向する閾値以上のある一定の電圧を印加している状態で、リレー回路を用いて、上記電圧を印加する電極を櫛歯電極１４・１５に切り替えれば、電圧を印加する電極を変更するだけで、フレークを、支持部３４を支点として回転させて、縦配向から横配向に切り替えることができる。

　図２０の（ａ）および（ｂ）は、櫛歯電極１４・１５間に形成される電気力線を示す断面図であり、図２０の（ａ）は、櫛歯電極１４・１５間に印加される電圧が高いとき、図２０の（ｂ）は、櫛歯電極１４・１５間に印加される電圧が低いときを示す。

　図２０の（ａ）および（ｂ）に示すように、櫛歯電極１４・１５間に形成される電気力線による電気エネルギーの大きさは、櫛歯電極１４・１５間に印加される電圧の大きさに依存する。

　図２０の（ａ）に示すように、櫛歯電極１４・１５間に印加される電圧が高いとき、例えば０．４Ｖ／μｍの電圧を印加したとき、フレークは、エネルギー的に低い電気力線に完全に平行になるように配向する。

　一方、櫛歯電極１４・１５間に印加される電圧が相対的に低いとき、例えば０．２Ｖ／μｍの電圧を印加したときには、フレークは、基板１０ｂ・２０ｂの法線方向から見て電極に垂直な方向に配向しており、基板（具体的には、上記電圧が高いときにフレークが貼り付く、櫛歯電極１４・１５形成側の基板１０ｂ）に貼り付かないものが多く含まれる。この理由は、上記配向は、基板に貼り付く配向に次いで準安定な配向であるため、低い電圧では基板に貼り付く配向に到達しないためであると考えられる。

　フレークの長軸方向は、櫛歯電極１４・１５間に電圧を印加することで、基板法線方向から見て櫛歯電極１４・１５に垂直な方向に回転する。このとき、櫛歯電極１４・１５間に、閾値以上の大きさの電圧を印加することで、図１７の（ｂ）および図１９の（ｂ）に示すように、フレークは、基板１０ｂに貼り付くように横配向する。

　図１９の（ｂ）に示すように、フレークが、その長軸が基板１０ｂ・２０ｂに平行になるように横配向している状態では、バックライト３から光変調層３０ｂへ入射された光は、フレークにより完全に遮断され、光変調層３０ｂを透過（通過）しない。

　なお、フレークが横配向に切り替わる、つまり、フレークが、基板１０ｂ・２０ｂに平行に配向するために櫛歯電極１４・１５間に印加される電圧（閾値）は、フレーク（形状異方性部材３２ｂ）の形状および材質、媒体３１の材質（材料）、櫛歯電極１４・１５の電極間隔（電極間距離）、光変調層３０ｂの厚み（セル厚）等により、予め決定される。

　したがって、図１７の（ａ）・（ｂ）および図１９の（ａ）・（ｂ）に示すようにフレークを回転させて横配向と縦配向とで切り替える場合、櫛歯電極１４・１５に、予め設定された、閾値以上の電圧を印加すればよい。

　上記閾値としては、上記したように、形状異方性部材３２ｂの形状および材質、光変調層３０ｂの厚み（セル厚）等にもよるが、例えば、０．３Ｖ／μｍ～１Ｖ／μｍの値である。

　図２１の（ａ）は、ベタ電極１２・２２間に電圧を印加したときの平面視でのフレークの配向状態を撮影した顕微鏡写真を示す図であり、図２１の（ｂ）は、櫛歯電極１４・１５間に印加される電圧が相対的に低いときの平面視でのフレークの配向状態を撮影した顕微鏡写真を示す図であり、図２１の（ｃ）は、櫛歯電極１４・１５間に印加される電圧が相対的に高いときの平面視でのフレークの配向状態を撮影した顕微鏡写真を示す図である。

　なお、ここでは、媒体３１に炭酸プロピレンを使用し、形状異方性部材３２ｂに、直径６μｍ、厚み０．１μｍのアルミニウムフレークを使用し、セル厚を７９μｍに設定した。また、ベタ電極１２・２２には、膜厚１０００ÅのＩＴＯを使用し、絶縁層には、膜厚１０００Å窒化ケイ素を使用し、櫛歯電極１４・１５には、膜厚１０００ÅのＩＴＯを使用した。なお、櫛歯電極１４・１５の電極幅は、それぞれ３μｍとした。また、隣り合う枝電極１４Ａ・１５Ａ間の電極間隔は、５μｍとした。

　図２１の（ａ）では、ベタ電極１２・２２間に、３Ｖの交流電圧（縦電界）を印加した。

　また、図２１の（ｂ）では、リレー回路４１・５１を切り替えて、櫛歯電極１４・１５間に、０．２Ｖ／μｍの交流電圧（横電界）を印加した。

　図２１の（ｃ）では、櫛歯電極１４・１５間に、０．４Ｖ／μｍの交流電圧（横電界）を印加した。

　なお、周波数は、何れも場合にも、６０Ｈｚとした。

　図２１の（ａ）に示すように、ベタ電極１２・２２間に電圧を印加した場合、フレークの端面が観察されることから、前述したように、形状異方性部材３２、つまり、この場合にはフレークの厚みが薄いほど、透過率を高めることができる。

　＜フレークが縦配向している状態における各電極の電位＞
　フレークが縦配向している状態における、ベタ電極１２・２２に対する櫛歯電極１４・１５の電位は、例えば、櫛歯電極１４・１５が、絶縁層１３および駆動層である光変調層３０ｂにおける電圧降下を考慮し、櫛歯電極１４・１５のない同一平面上と同レベルとなるように設定することができる。

　また、別の方法として、櫛歯電極１４・１５の電位は、ある特定の電位に設定せず、絶縁された状態とすることができる。このとき、導体であるベタ電極１２の前後、言い換えれば、ベタ電極１２と櫛歯電極１４・１５との間に電位差は発生せず、櫛歯電極１４・１５が存在しないときと同様の電気力線が形成される。

　＜フレークが横配向している状態における各電極の電位＞
　フレークが横配向している状態における、櫛歯電極１４・１５に対するベタ電極１２・２２の電位は、例えば、０Ｖ等、櫛歯電極１４・１５に印加する電位の中間値に設定することができる。

　また、別の例としては、ベタ電極１２・２２の電位は、ある特定の電位に設定せず、絶縁された状態とすることができる。但し、この場合、外部の帯電等にフレークが影響を受けるおそれがある。

　上述したように、本実施の形態によれば、対向する一対の基板１０ｂ・２０ｂに、対向する均一なベタ電極１２・２２を備えていることで、これらベタ電極１２・２２間に電圧を印加すると、均一な縦電界によりフレークが縦配向する。また、櫛歯電極１４・１５間に電圧を印加することで、フレークを完全に横配向させることができる。

　特に、本実施の形態によれば、上記各電極に、上述した電位を与えることにより、ベタ電極１２・２２に電圧を印加すると、概ね均一な電界を得ることができる。

　本実施の形態によれば、対向配置された基板それぞれに上記したようにベタ電極１２・２２が形成されていることで、縦電界形成時に、弱電場領域が存在せず、フレークが凝集することなく、縦配向する。

　また、本実施の形態のように櫛歯電極により横電界を印加した場合、フレークは、電気的に安定な配向をとった結果、横配向する。このため、本実施の形態によれば、三次元的にフレークの配向を制御することができ、フレーク面を基板と平行になるようにフレークの配向を制御することができる。

　したがって、本実施の形態によれば、偏光板を必要とせず、簡素で、かつ、高いコントラストで高い光利用効率の表示パネル２ｂおよび表示装置１ｂを提供することができる。

　また、実施の形態１と同様、フレーク（形状異方性部材３２ｂ）は、その一部が支持部３４に回転可能に接続されているため、従来の構成（図２４参照）のように、フレークが面内で偏ることがない。よって、従来生じていた表示ムラや非表示領域の発生を抑えることができる。

　〔実施の形態４〕
　本発明の実施の形態４に係る表示装置について、図面を用いて説明する。

　なお、以下の説明では、主に、実施の形態１に係る表示装置との相違点について説明するものとし、実施の形態１で説明した各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。

　図２２の（ａ）および（ｂ）は、実施の形態４に係る表示装置１ｃの概略構成を示す断面図である。表示装置１ｃは、表示パネル２ｃと、表示パネル２ｃに対向して設けられたバックライト３と、駆動回路（図示せず）とを備えている。

　表示装置１ｃは、バックライト３から出射された光を、表示パネル２ｃを透過させて表示を行う透過型の表示装置である。

　表示パネル２ｃは、互いに対向配置された一対の基板１０ｃ・２０ｃと、これら一対の基板１０ｃ・２０ｃの間に配置された光変調層３０ｃとを備えている。基板１０ｃ（第１基板）はバックライト３側（背面側）に配され、基板２０ｃ（第２基板）は表示面側（観察者側）に配されている。また、表示パネル２ｃは、行列状に配列された多数の画素を有している。

　基板１０ｃに形成される配向膜２５、および基板２０ｃに形成される配向膜２５は、後述するように、光変調層３０ｃに含まれる液晶分子３５が、ツイスト配向するような配向処理がなされている。具体的には、例えば、ポリイミド膜を８００Å成膜後、ラビング処理するといった方法を用いることができる。しかしながら、上記の方法に限定されず、公知の如何なる方法を採用することができる。

　なお、液晶分子３５が、光変調層３０ｃに電圧が印加されていないときに、基板１０ｃから基板２０ｃに向けて、９０°以上３６００°以下の捩れ角度で配向するように配向処理されていることが好ましい。

　光変調層３０ｃは、多数の液晶分子３５からなる液晶材料３１と、形状異方性部材３２ｃと、支持部３４とを備えている。

　光変調層３０ｃは、電極１２・２２に接続された電源３３により電圧が印加され、印加電圧の変化に応じて、バックライト３から光変調層３０ｃに入射された光の透過率を変化させる。

　液晶材料３１は、基板１０ｃ・２０ｃ間においてツイスト配向するものが用いられる。例えばネマチック液晶にカイラル剤を添加し混合したカイラルネマチック液晶を用いることができる。カイラル剤の濃度はその種類やネマチック液晶の種類によって決められ、配向膜２５の配向方向（ラビング方向）と配向膜２５の配向方向を９０°ずらし、光変調層３０ｃの厚み（セル厚）を４５μｍとして貼り合わせたパネルにおいては、カイラルピッチが７０μｍとなるようにカイラル剤の濃度を調節する。

　また、ネマチック液晶としては、正の誘電率異方性を持つポジ型（Ｐ型）の液晶を用いても、負の誘電率異方性を持つネガ型（Ｎ型）を用いてもよい。なお、以下の説明では、特に断らない限り、Ｐ型の液晶を用いることとして説明する。

　支持部３４は、樹脂により、基板２０ｃの電極２２上に形成されている。

　形状異方性部材３２ｃは、電界の方向により回転を伴う応答をする部材であり、その表面において液晶が平行に配向するものであればよい。また、形状異方性部材３２ｃは、その一部（一端）が支持部３４に接続されており、支持部３４を支点にして回転（変形）可能な構成を有している。形状異方性部材３２ａの形状等の構成は、実施の形態１に示したとおりである。

　次に、光変調層３０ｃによる光の透過率の制御方法について図２２を用いて説明する。以下では、形状異方性部材３２ｃとしてフレークを用いた場合について説明する。

　図２２の（ａ）は、表示装置１ｃにおいて光の透過量が小さい（少ない）状態を示し、（ｂ）は光の透過量が大きい（多い）状態を示している。

　図２２の（ａ）に示すように、フレークは、その長手方向が基板１０ｃ・２０ｃに平行となるように、支持部３４を支点にして回転し配向する（フレークを横配向する）ことで、光が遮断された状態となる。

　このような横配向によれば、フレークの面は基板１０ｃ・２０ｃに平行に配向し、入射光はその面で反射し入射光と反対側の面には透過しない。

　一方、図２２の（ｂ）に示すように、フレークは、その長手方向が基板１０ｃ・２０ｃの基板面に対し垂直となるように、支持部３４を支点にして回転し配向する（フレークを縦配向する）ことで、入射光が透過する状態となる。

　ここで、「入射光が透過する」とは、入射光が直接透過することと、フレークの反射面で反射した後、入射光が入射した基板とは反対側の基板の基板面に透過することとを含むこととする。

　このとき背面にバックライトを設けると液晶ディスプレイのような透過型表示を行うことができる。

　次に、具体的に、フレークの配向を制御する方法について説明する。図２２には、形状異方性部材３２ｃとしてのフレークと、液晶材料３１中の一部の液晶分子３５の配向を示している。

　また、平面視において配向膜２５の配向方向と、配向膜２５の配向方向とがなす角は、１８０°である。これにより、光変調層３０ｃに電圧が印加されていないときに、基板１０ｃおよび基板２０ｃの基板面の垂線方向において、液晶分子３５が螺旋状に捩れ、少なくとも基板面の垂線方向において一定距離離れた液晶分子３５のそれぞれの長軸方向が互いに異なるように配される。

　また、液晶材料３１として、Ｐ型液晶を用いている。

　図２２の（ａ）は、光変調層３０ｃに電圧が印加されていない状態のフレーク及び液晶分子３５の配向を示し、（ｂ）は、光変調層３０ｃに電圧が印加されている状態のフレーク及び液晶分子３５の配向を示す。

　なお、図示しない駆動回路により、図２２の（ｂ）に示す光変調層３０ｃに印加される電圧は、図２２の（ａ）に示す光変調層３０ｃに印加される電圧よりも大きくなるように制御されている。

　図２２の（ａ）に示すように、光変調層３０ｃに電圧が印加されていない状態では、液晶分子３５は、配向膜２５の配向方向に従い基板１０ｃ・２０ｃの基板面に垂直な螺旋軸を持って配向する。言い換えると、液晶分子３５は基板１０ｃ・２０ｃの間で１８０°捩れて配向する。

　さらに、フレークの表面に対して液晶分子３５が平行に配向するようにフレークが移動した結果、フレークはその面が基板面と平行になるよう配向する。すなわち、横配列する。

　ここで、フレークは、一方の面上にある液晶分子３５と他方の面上にある液晶分子３５により、２方向（２軸）で支持されることとなる。これにより、フレークは、液晶分子３５から規制力を受けて保持され、横配向する。

　光変調層３０ｃに電圧を印加すると、光変調層３０ｃに電圧が印加されている状態では、印加される電圧に応じて、液晶分子３５の長軸方向と基板面とがなす角が大きくなる。

　誘電泳動力やクーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力および液晶との界面エネルギーを極小にする力により、フレークは、支持部３４を支点にして、その長軸が電気力線に対し平行に近づくように回転し、縦配列する。

　これにより、フレークの配向も変化し、支持部３４を支点にして、フレークが有する面のうち、面積が最も大きい面における法線と、基板１０ｃ・２０ｃの基板面の法線とのなす角が変化する。

　さらに、光変調層３０ｃに印加される電圧が一定以上となると、図２２の（ｂ）に示すように、液晶分子３５は、その長軸方向が基板１０ｃ・２０ｃの基板面と垂直となるように配向する。

　これにより、フレークは支持部３４を支点にして回転し、フレークが有する面のうち面積が最も大きい面における法線と、基板１０ｃ・２０ｃの基板面の法線とのなす角が垂直となる。

　液晶材料３１としてＰ型液晶を用いた場合、光変調層３０ｃに印加する電圧の大きさに応じて、液晶分子３５の基板面に対する傾きが中間状態をとるため、フレークの基板面に対する傾きも中間状態をとることができる。

　これにより、光変調層に印加する電圧の大きさに応じた光量の光を透過させ、表示装置１ｃにおいて中間調の表示を容易にすることができる。

　光変調層３０ｃに電圧を印加せず、フレークを横配向させた場合の様子（平面視）を撮影した画像、および、光変調層３０ｃに電圧を印加し、フレークを縦配向させた場合の様子（平面視）を撮影した画像は、図４の（ａ）および（ｂ）に示したとおりである。

　以上のように、光変調層３０ｃに印加する電圧の高さを変化させることにより、フレークの配向を、支持部３４を支点にして、可逆的に制御することができる（切り替えることができる）。

　以上のように、Ｐ型液晶を用いたときは、液晶分子３５は電圧の印加と共にホメオトロピック配向になり、それに応じてフレークが横配向する規制力がなくなり縦配向に回転することができる。

　液晶材料３１としてＮ型液晶を用いたときは、光調光層３０ｃに電圧を印加しない状態では、液晶分子３５は、その長軸方向が基板面と平行となるように配向する。そのため、フレークも横配列する。

　光調光層３０ｃに電圧を印加しても、Ｎ型の液晶分子３５の配向は変化しない。しかしながら、誘電泳動力やクーロン力または電気エネルギー的な観点から説明される力により、フレークの配向は縦配向に変化する。そして、印加電圧を下げたときに、液晶分子３５の配向に対して規制力を受け、速やかにフレークを横配向に戻すことができる。

　また、Ｎ型液晶を用いたときは、光変調層３０ｃに電圧を印加しても、液晶分子３５により常にフレークを横配向しようとする力が働く。そこで、電圧印加によるフレークの回転トルクと液晶分子３５による横配向規制力のバランスをとることで、表示装置１ｃにおいて中間調の表示を容易にすることができる。

　以上のように、本実施の形態の表示装置１ｃは、簡易な構成で光利用効率を高めることができる。また、光調光層３０ｃへの印加電圧の有無にかかわらず形状異方性部材３２ｃの配向が定まるため、明暗の書き換えを双方向に速いスイッチング速度で制御することができる。

　また、実施の形態１と同様、フレーク（形状異方性部材３２ｃ）は、その一部が支持部３４に回転可能に接続されているため、従来の構成（図２４参照）のように、フレークが面内で偏ることがない。よって、従来生じていた表示ムラや非表示領域の発生を抑えることができる。

　本発明の表示パネル（２、２ａ、２ｂ、２ｃ）は、上記課題を解決するために、互いに対向配置される、背面側の第１基板（基板１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）および表示面側の第２基板（基板２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）と、上記第１および第２基板の間に配され、電界の方向に応じて回転する複数の形状異方性部材（３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）を含み、上記形状異方性部材の上記第１および第２基板への投影面積を変化させることにより、入射された光の透過率を制御する光変調層と、上記複数の形状異方性部材のそれぞれを支持するための、上記第１または第２基板に設けられた１以上の支持部（３４）とを備え、上記複数の形状異方性部材のそれぞれは、上記支持部に回転可能に接続されていることを特徴とする。

　上記構成によれば、形状異方性部材は支持部（フレーク）に回転可能に接続されているため、従来の構成（図２４参照）のように、形状異方性部材が面内で偏ることがない。よって、従来生じていた表示ムラや非表示領域の発生を抑えることができる。また、形状異方性部材を回転させることにより光の透過率を変化させることができるため、液晶パネルと比較して、偏光板を省略でき光利用効率を高めることができる。

　上記表示パネルでは、上記複数の形状異方性部材のそれぞれの一端が、上記支持部に回転可能に接続されていることが好ましい。

　上記表示パネルでは、上記光変調層に印加する電圧を、周波数が０Ｈｚとなる場合の直流と、交流とで切り替える構成とすることもできる。

　上記の構成によれば、光変調層に印加する電圧の周波数を変化させることにより光の透過率を変化させることができるため、表示パネルの構成を簡略化することができる。

　上記表示パネルでは、上記光変調層に印加する電圧は交流であることが好ましい。

　上記表示パネルでは、上記光変調層は、上記光変調層に印加する電圧が直流または低周波数のときは光を遮断し、上記光変調層に印加する電圧が高周波数のときは光を透過する構成とすることもできる。

　上記表示パネルでは、上記光変調層は、極性溶媒（３１ａ）と、無極性溶媒（３１ｂ）と、親水性または疎水性の性質を有する複数の形状異方性部材とを含み、上記第１および第２基板のうちの一方は、親水性の性質を有するとともに、上記極性溶媒に接しており、上記第１および第２基板のうちの他方は、疎水性の性質を有するとともに、上記無極性溶媒に接しており、上記光変調層に印加する電圧の大きさを変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１および第２基板への投影面積を変化させる構成とすることもできる。

　上記の構成によれば、光変調層に電圧を印加していないときは、形状異方性部材が親水性の場合は、形状異方性部材を極性溶媒中に配向（横配向）させることができ、形状異方性部材が疎水性の場合は、形状異方性部材を無極性溶媒中に配向（横配向）させることができる。また、光変調層に電圧を印加すると、形状異方性部材の第１および第２基板への投影面積を変化させることができる。

　このように、親水性の基板と疎水性の基板の間に配される形状異方性部材を、親水性または疎水性にすることにより、電圧無印加時に極性溶媒または無極性溶媒中に納めることができるとともに、電圧印加時に光を透過させることができる。よって、簡易な構成で光利用効率の高い表示パネルを実現することができる。

　上記表示パネルでは、上記形状異方性部材が親水性を有する場合は、上記形状異方性部材は、その長軸が上記第１および第２基板に平行になるように配向したときに、上記極性溶媒中に納まっており、上記形状異方性部材が疎水性を有する場合は、上記形状異方性部材は、その長軸が上記第１および第２基板に平行になるように配向したときに、上記無極性溶媒中に納まっている構成とすることもできる。

　これにより、横配向時に、極性溶媒または無極性溶媒中に納まる位置で安定させることができる。

　上記表示パネルでは、上記第１および第２基板は、それぞれベタ状の電極（１２・２２）を備え、上記第１および第２基板のうち少なくとも一方の基板には、上記ベタ状の電極上に、絶縁層を介して、少なくとも１つの櫛歯状の電極（１４・１５）が設けられており、上記光変調層に印加する電界の方向を変更する電界印加方向変更回路をさらに備えている構成とすることもできる。

　上記表示パネルは、対向する一対の基板に、対向する均一なベタ状の電極を備えていることで、これらベタ状の電極間に電圧を印加すると、均一な縦電界（つまり、上記一対の基板に垂直な方向の均一な電界）により、形状異方性部材は、その長軸が上記一対の基板に垂直になるように縦配向する。したがって、上記の構成によれば、縦電界形成時に、弱電場領域が存在せず、形状異方性部材を凝集させることなく縦配向させることができる。

　また、上記表示パネルは、櫛歯状の電極が設けられていることで、櫛歯状の電極により、基板に平行な方向の横電界を形成することができるので、形状異方性部材を、その長軸が、基板に平行になるように横配向させることができる。

　上記表示パネルでは、上記電界印加方向変更回路は、上記第１および第２基板に設けられた電極の中から電圧を印加する電極を選択する選択回路を備えている構成とすることもできる。

　上記表示パネルでは、上記櫛歯状の電極は、上記第１および第２基板のうち少なくとも一方の基板に複数設けられており、上記選択回路は、上記第１および第２基板に設けられたベタ状の電極間、および、上記第１および第２基板のうち同一の基板に設けられた櫛歯状の電極間のうち、何れか一方の電極間に電圧が印加されるように、電圧を印加する電極を選択する構成とすることもできる。

　上記表示パネルでは、上記光変調層は、液晶分子からなる液晶材料（３１）を含んでおり、上記第１および第２基板は、上記光変調層と対向する面に配向処理が施されており、上記配向処理は、上記光変調層に電圧が印加されていないときに、上記液晶分子が上記第１基板から上記第２基板に向けて捩れて配向するように、または上記液晶分子が上記第１基板および上記第２基板に対して略垂直に配向するように、施されており、上記光変調層に印加する電圧を変化させ、上記液晶分子の配向を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させる構成とすることもできる。

　上記の構成によれば、光変調層に電圧を印加しないとき、または電圧が小さいときであっても、基板に施された配向処理により液晶分子の配向は定まるため、可逆的に形状異方性部材の配向を変化させることができる。これにより、簡易な構成で光利用効率を高めることができ、明暗の書き換えを双方向に速いスイッチング速度で制御することができる表示パネルを実現することができる。また、液晶分子の配向を制御することで、容易に中間調の表示制御をすることができる。

　上記表示パネルでは、上記配向処理は、上記光変調層に電圧が印加されていないときに、上記液晶分子が上記第１基板から上記第２基板に向けて捩れて配向するように、施されており、上記液晶材料には、カイラル剤が添加されている構成とすることもできる。

　上記表示パネルでは、上記液晶分子は、上記光変調層に電圧が印加されていないときに、上記第１基板から上記第２基板に向けて、９０°以上３６００°以下の捩れ角度で配向している構成とすることもできる。

　本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示パネルと、上記第１基板側に配されたバックライト（３）とを備えていることを特徴とする。

　本発明の表示パネルの製造方法は、上記課題を解決するために、互いに対向配置される、背面側の第１基板および表示面側の第２基板と、上記第１および第２基板の間に配され、電界の方向に応じて回転する複数の形状異方性部材を含み、上記形状異方性部材の上記第１および第２基板への投影面積を変化させることにより、入射された光の透過率を制御する光変調層と、を備えた表示パネルの製造方法であって、上記第１および第２基板の間に、媒体中に混合した上記形状異方性部材と光硬化性樹脂材料を注入する注入工程と、上記注入工程後に、上記第１および第２基板の間に電圧を印加する電圧印加工程と、上記電圧印加工程後に、ＵＶ光を照射する照射工程と、を含むことを特徴とする。

　これにより、光利用効率を高めるとともに、表示不良を低減することができる表示パネルを製造することができる。

　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、また、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。

　本発明は、テレビ等のディスプレイに好適である。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ　表示装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ　表示パネル
３　バックライト
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ　基板（第１基板）
１１　ガラス基板
１２　電極（画素電極）
１３　光吸収層
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ　基板（第２基板）
２１　ガラス基板
２２　電極（共通電極）
２３　カラーフィルタ
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ　光変調層
３１　媒体
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ　形状異方性部材
３３　電源
３４　支持部

Claims (15)

1. 　互いに対向配置される、背面側の第１基板および表示面側の第２基板と、
   　上記第１および第２基板の間に配され、電界の方向に応じて回転する複数の形状異方性部材を含み、上記形状異方性部材の上記第１および第２基板への投影面積を変化させることにより、入射された光の透過率を制御する光変調層と、
   　上記複数の形状異方性部材のそれぞれを支持するための、上記第１または第２基板に設けられた１以上の支持部とを備え、
   　上記複数の形状異方性部材のそれぞれは、上記支持部に回転可能に接続されていることを特徴とする表示パネル。
2. 　上記複数の形状異方性部材のそれぞれの一端が、上記支持部に回転可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
3. 　上記光変調層に印加する電圧を、周波数が０Ｈｚとなる場合の直流と、交流とで切り替えることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
4. 　上記光変調層に印加する電圧は交流であることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
5. 　上記光変調層は、上記光変調層に印加する電圧が直流または低周波数のときは光を遮断し、上記光変調層に印加する電圧が高周波数のときは光を透過することを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
6. 　上記光変調層は、極性溶媒と、無極性溶媒と、親水性または疎水性の性質を有する複数の形状異方性部材とを含み、
   　上記第１および第２基板のうちの一方は、親水性の性質を有するとともに、上記極性溶媒に接しており、
   　上記第１および第２基板のうちの他方は、疎水性の性質を有するとともに、上記無極性溶媒に接しており、
   　上記光変調層に印加する電圧の大きさを変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１および第２基板への投影面積を変化させることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
7. 　上記形状異方性部材が親水性を有する場合は、上記形状異方性部材は、その長軸が上記第１および第２基板に平行になるように配向したときに、上記極性溶媒中に納まっており、
   　上記形状異方性部材が疎水性を有する場合は、上記形状異方性部材は、その長軸が上記第１および第２基板に平行になるように配向したときに、上記無極性溶媒中に納まっていることを特徴とする請求項６に記載の表示パネル。
8. 　上記第１および第２基板は、それぞれベタ状の電極を備え、
   　上記第１および第２基板のうち少なくとも一方の基板には、上記ベタ状の電極上に、絶縁層を介して、少なくとも１つの櫛歯状の電極が設けられており、
   　上記光変調層に印加する電界の方向を変更する電界印加方向変更回路をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
9. 　上記電界印加方向変更回路は、上記第１および第２基板に設けられた電極の中から電圧を印加する電極を選択する選択回路を備えていることを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
10. 　上記櫛歯状の電極は、上記第１および第２基板のうち少なくとも一方の基板に複数設けられており、
    　上記選択回路は、上記第１および第２基板に設けられたベタ状の電極間、および、上記第１および第２基板のうち同一の基板に設けられた櫛歯状の電極間のうち、何れか一方の電極間に電圧が印加されるように、電圧を印加する電極を選択することを特徴とする請求項９に記載の表示パネル。
11. 　上記光変調層は、液晶分子からなる液晶材料を含んでおり、
    　上記第１および第２基板は、上記光変調層と対向する面に配向処理が施されており、
    　上記配向処理は、上記光変調層に電圧が印加されていないときに、上記液晶分子が上記第１基板から上記第２基板に向けて捩れて配向するように、または上記液晶分子が上記第１基板および上記第２基板に対して略垂直に配向するように、施されており、
    　上記光変調層に印加する電圧を変化させ、上記液晶分子の配向を変化させることにより、上記形状異方性部材の上記第１基板および上記第２基板への投影面積を変化させることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
12. 　上記配向処理は、上記光変調層に電圧が印加されていないときに、上記液晶分子が上記第１基板から上記第２基板に向けて捩れて配向するように、施されており、
    　上記液晶材料には、カイラル剤が添加されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示パネル。
13. 　上記液晶分子は、上記光変調層に電圧が印加されていないときに、上記第１基板から上記第２基板に向けて、９０°以上３６００°以下の捩れ角度で配向していることを特徴とする請求項１２に記載の表示パネル。
14. 　請求項１～１３の何れか１項に記載の表示パネルと、上記第１基板側に配されたバックライトとを備えていることを特徴とする表示装置。
15. 　互いに対向配置される、背面側の第１基板および表示面側の第２基板と、
    　上記第１および第２基板の間に配され、電界の方向に応じて回転する複数の形状異方性部材を含み、上記形状異方性部材の上記第１および第２基板への投影面積を変化させることにより、入射された光の透過率を制御する光変調層と、を備えた表示パネルの製造方法であって、
    　上記第１および第２基板の間に、媒体中に混合した上記形状異方性部材と光硬化性樹脂材料を注入する注入工程と、
    　上記注入工程後に、上記第１および第２基板の間に電圧を印加する電圧印加工程と、
    　上記電圧印加工程後に、ＵＶ光を照射する照射工程と、を含むことを特徴とする表示パネルの製造方法。

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