WO2014042152A1 - 表示パネル、表示装置、および製造方法 - Google Patents

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WO2014042152A1
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杉田　靖博
井上　威一郎
典昭 山口
亜希子 宮崎
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シャープ株式会社
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    • G09G2320/0252—Improving the response speed

Definitions

  • the present invention relates to a display panel for displaying an image and a display device including the display panel.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing a display panel for displaying an image.
  • a widely known liquid crystal display device performs image display using a display panel that includes polarized light that polarizes light from a light source and liquid crystal that changes its orientation when a voltage is applied, and the display panel includes a polarizing plate. It has a structure. By passing through the polarizing plate, the light from the light source is attenuated and the light utilization efficiency is lowered. Therefore, in order to improve light utilization efficiency and reduce power consumption, liquid crystal display devices that do not require a polarizing plate have been developed.
  • Patent Document 1 discloses a technique for controlling the aperture ratio of a display panel using a liquid crystal elastomer whose shape is changed by voltage application as shown in FIG. 14 as a technique for solving the above-described problems. Has been.
  • the display panel of Patent Document 1 Although the light utilization efficiency can be improved and the power consumption can be reduced, there is room for improvement in response speed. Further, the display panel of Patent Document 1 has a problem that the manufacturing process is complicated because high-precision liquid crystal alignment control is required.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a main object of the present invention is to provide a display panel with improved light utilization efficiency and response speed while avoiding the complexity of the manufacturing process. is there.
  • a display panel includes a plurality of gate bus lines, a plurality of source bus lines, an arbitrary gate bus line among the plurality of gate bus lines, and the plurality of gate bus lines.
  • a display panel provided in a pixel region defined by an arbitrary source bus line of the source bus lines, wherein the display element is connected to the arbitrary gate bus line
  • a transistor comprising a gate and a source connected to the arbitrary source bus line; a first electrode connected to the drain of the transistor; and a soft material disposed in contact with the first electrode, A soft material that expands and contracts according to the voltage applied to itself, and the soft material on the opposite side of the soft material that contacts the first electrode. It is characterized in that it comprises a material and a second electrode provided integrally, the.
  • a display panel with high light utilization efficiency and low power consumption and capable of high-speed response can be provided.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structure of the display element with which the display panel which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, and a display panel is provided. It is the figure which classified the general artificial muscle EAP according to material, and showed each drive principle, the characteristic, and the subject. It is the figure which showed the relationship between the driving force / density of general dielectric polymer EAP, and the amount of deformation (strain). It is a figure which shows the structure of IGZO-TFT. It is a figure which shows the structure of the display element provided with the liquid crystal elastomer in a prior art.
  • the electronic device 50 is not particularly limited as long as it is an electronic device including a display device that displays an image.
  • a mobile phone a smartphone, a PDA (portable information terminal), an electronic book, a laptop personal computer, or the like can be used.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an active matrix structure of a display panel 41 including a plurality of display elements (pixels) 10.
  • the display panel 41 includes a plurality of pixels, a plurality of gate signal lines (gate bus lines) G, and a plurality of source signal lines (data bus lines, source bus lines) S.
  • a plurality of pixels are defined by a plurality of gate signal lines G and a plurality of source signal lines S.
  • the plurality of pixels are arranged in a so-called lattice shape including a plurality of pixel columns and a plurality of pixel rows.
  • the plurality of gate signal lines G are juxtaposed in the pixel column direction (direction along the pixel column). Each of the plurality of gate signal lines G is electrically connected to the gate of the TFT 106 provided in each display element 10 of the corresponding pixel row among the plurality of pixel rows.
  • the plurality of source signal lines S are juxtaposed in the pixel row direction (the direction along the pixel rows), and all are orthogonal to each of the plurality of gate signal lines G.
  • Each of the plurality of source signal lines S is electrically connected to the source of the TFT 106 provided in each display element 10 of the corresponding pixel column among the plurality of pixel columns.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an overall configuration of the electronic device 50 according to the present embodiment.
  • the electronic device 50 includes a display device 40 and a system-side control unit (control device) 30. Further, as shown in FIG. 5, the display device 40 includes a display panel 41, a timing controller (control means) 42, a power supply circuit 43, an upper electrode drive circuit 44, a scanning line drive circuit 45, and a signal line drive circuit 46. ing.
  • an active matrix type display device is adopted as the display device 40. Therefore, the display panel 41 of the present embodiment is an active matrix display panel, and the other components described above are for controlling the display panel.
  • N source signal lines S and M gate signals are provided on the display panel 41 in accordance with a plurality of pixels arranged in N columns ⁇ M rows.
  • Line G is provided.
  • the scanning line driving circuit 45 sequentially selects and scans the plurality of gate signal lines G. Specifically, the scanning line driving circuit 45 sequentially selects a plurality of gate signal lines G, and with respect to the selected gate signal line G, switching elements (TFTs) provided in each pixel on the gate signal line G. ) Is supplied to turn on.
  • TFTs switching elements
  • the signal line driving circuit 46 supplies a source signal corresponding to the image data from the corresponding source signal line S to each pixel on the gate signal line G. More specifically, the signal line driving circuit 46 calculates the value of the voltage to be output to each pixel on the selected gate signal line G based on the input image signal, and uses the voltage of the value as a source. Output from the output amplifier toward each source signal line S. As a result, a source signal is supplied to each pixel on the selected gate signal line G, and the source signal is written.
  • the upper electrode drive circuit 44 supplies a predetermined voltage for driving the upper electrode to the upper electrode provided in each of the plurality of pixels.
  • Timing controller An image signal and a control signal are input to the timing controller 42 from the system-side control unit 30.
  • the image signal includes a clock signal, a synchronization signal, an image data signal, and the like.
  • the image may be a moving image or a still image.
  • the timing controller 42 outputs various control signals for operating each driving circuit in synchronization with each driving circuit.
  • the timing controller 42 supplies a gate start pulse signal, a gate clock signal GCK, and a gate output control signal GOE to the scanning line driving circuit 45.
  • the scanning line driving circuit 45 starts scanning the plurality of gate signal lines G. Then, the scanning line driving circuit 45 sequentially supplies the ON voltage to each gate signal line G in accordance with the gate clock signal GCK and the gate output control signal GOE.
  • the timing controller 42 outputs a source start pulse signal, a source latch strobe signal, and a source clock signal to the signal line driving circuit 46. Based on the source start pulse signal, the signal line drive circuit 46 stores the input image data of each pixel in a register according to the source clock signal, and the image data for each source signal line S according to the next source latch strobe signal. The source signal corresponding to the is supplied.
  • the power supply circuit 43 supplies a voltage to each of the scanning line driving circuit 45, the signal line driving circuit 46, and the upper electrode driving circuit 44.
  • the system control unit 30 outputs an image signal and a control signal to a timing controller 42 provided in the display device 40.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the display element 10 included in the display panel 41 according to this embodiment.
  • a direction horizontal to the display element 10 and the display panel 41 is defined as an x-axis direction, and a direction perpendicular to the display panel 41 is defined as a z-axis direction.
  • a direction perpendicular to the xy plane is defined as a y-axis direction.
  • the side from which light representing the image is emitted from the pixel may be referred to as the front side.
  • the opposite side along the z axis with respect to the front side of the display panel 41 may be referred to as the back side.
  • the side corresponding to the front side may be referred to as the upper part, and the side corresponding to the back side may be referred to as the lower part.
  • the display element 10 includes a soft material layer 101, a pixel electrode 102, an upper electrode 103, a transparent substrate 104, and a TFT substrate 105, and the soft material layer 101, the pixel electrode 102, and the upper portion.
  • the electrode 103 is provided between the transparent substrate 104 and the TFT substrate 105.
  • the upper electrode 103 is connected to an upper electrode line (not shown) (also referred to as a counter electrode bus line), and a voltage is applied to the upper electrode line by the upper electrode driving circuit 44 described above.
  • the soft material layer 101 is transparent, that is, has a light transmittance equal to or higher than a predetermined light transmittance.
  • this does not limit the present embodiment and may be opaque. Good. That is, even when the opaque soft material layer 101 is used.
  • the aperture ratio can be adjusted by appropriately changing the voltage applied to the soft material layer 101.
  • the display device 40 includes a light source (not shown) on the back side of the display panel 41.
  • the display element 10 transmits or blocks light from the light source, and an image is displayed on the front side of the display panel 41 (transmission type).
  • FIG. 6A is a diagram showing the configuration of the transmissive display panel 41. As shown in FIG. 6A, the display device 40 includes a backlight module 111 on the back side of the display panel 41 and is used as a light source of the display element 10.
  • the display panel 41 may be configured to include a reflector on the back side instead of the light source described above. In this case, the light incident from the front side of the display panel 41 is reflected by the reflecting plate and emitted to the front side. At this time, the display element 10 transmits or blocks the reflected light, and an image is displayed on the front side of the display panel 41 (reflection type).
  • FIG. 6B is a diagram showing the configuration of the reflective display panel 41. As shown in FIG. 6B, the display device 40 includes a reflection plate 112 on the back side of the display panel 41. In this case, the display device 40 uses the light transmitted from the front side of the display panel 41 and the light reflected by the reflecting plate 112 as the light source of the display panel 41.
  • a transmission type is handled, but this is not a limitation of this embodiment, and a reflection type may be used.
  • the soft material layer 101 is provided in contact with the upper part of the pixel electrode 102, and the voltage applied to itself (the voltage applied to the upper electrode 103 and the voltage applied to the pixel electrode 102).
  • the film expands and contracts in a horizontal direction (direction parallel to the xy plane) with respect to the transparent substrate 104 while maintaining a substantially constant volume.
  • An upper electrode 103 having flexibility is provided on the soft material layer 101.
  • the upper electrode 103 expands and contracts integrally with the soft material layer 101 according to the expansion and contraction of the soft material layer 101.
  • a black dye electrode is used for the upper electrode 103.
  • a configuration not including a color filter will be described, but a configuration including a color filter as described below may be employed.
  • the display panel having the display element 10 is a normally white display panel having a maximum aperture ratio when no voltage is applied.
  • the soft material layer 101 and the upper electrode 103 are The cross-sectional area of the cross section parallel to the plane is maximized, the light transmitted through the display element 10 is blocked, and the brightness of the image displayed by the display element 10 is minimized.
  • the amount of deformation of the soft material layer 101 included in the display element 10 varies depending on the applied voltage value. Since the signal line driving circuit 46 applies the voltage value calculated based on the input image signal to the display element 10 via the source signal line S, in order to display an image having a desired brightness, What is necessary is just to apply the voltage according to it.
  • Patent Document 1 discloses a display panel using a liquid crystal elastomer, but since the deformation amount of the liquid crystal elastomer is about 20% at the maximum, the aperture ratio of the display panel is small and it is difficult to control gradation expression. Met.
  • the aperture ratio of the display panel 41 is controlled by controlling the expansion and contraction of the soft material layer 101.
  • the soft material layer 101 is provided with an upper electrode 103 that expands and contracts integrally with the soft material layer 101, and an efficient voltage application to the soft material layer 101 is possible. it can. Therefore, in the display panel according to the present embodiment, the gradation expression of the image displayed on the display panel 41 can be improved.
  • FIG. 2A is a three-dimensional perspective view schematically showing a display panel 41 including a plurality of display elements 10.
  • FIG. 2A shows only three adjacent display elements 10 among the plurality of display elements 10.
  • the soft material layer 101 and the upper electrode 103 are individually provided for each of the plurality of display elements 10.
  • each soft material layer 101 is parallel to the xy plane while maintaining a constant volume. Stretches in any direction.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a display panel 41 including a plurality of display elements 10.
  • FIG. 3 four adjacent display elements 10 among the plurality of display elements 10 are shown.
  • the drain of the TFT 106 shown in FIG. 3A and the pixel electrode 102 are electrically connected through a contact hole (not shown) provided in the insulating film 107.
  • each soft material layer 101 extends in a direction parallel to the xy plane.
  • the display panel 41 can change the display image by controlling the aperture ratio of the display element 10 by utilizing expansion and contraction of the soft material layer 101 by voltage application. At this time, by individually setting the voltages to be applied to the respective soft material layers 101, it is possible to make the images for one pixel displayed by the respective display elements 10 different from each other.
  • FIG. 11 is a diagram showing main driving muscles, characteristics, and problems by classifying main artificial muscles according to materials.
  • the dielectric polymer EAP is suitable as a material for the soft material layer 101 of the display element 10 because it has transparency in addition to the characteristics of high-speed response and high expansion and contraction.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the driving force / density of general EAP and the amount of deformation (strain).
  • the EAP acrylic elastomer has a maximum deformation amount of 400%, and has a large deformation amount as compared with other materials. Moreover, as a response characteristic with respect to a deformation
  • an IGZO-TFT is used as the TFT 106 in order to apply a high voltage necessary for increasing the amount of change in EAP.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the IGZO TFT.
  • the IGZO TFT includes an oxide semiconductor 61 (InGaZnO-based oxide semiconductor), a gate insulating film 62, a transparent insulating film 63, a Pass 64, a source electrode 65, an etch stopper 66, and a Gate 67.
  • IGZOZTFT has a higher band gap than Si TFT (Si TFT: 1.2 eV, IGZO TFT: about 3.3 eV), so it has a high junction breakdown voltage, so a high voltage can be applied. , Display performance, in particular, video performance and gradation expression can be enhanced. In addition, because of its high band gap, it has excellent off-leakage characteristics and can be driven at extremely low frequencies (0.01 Hz). It can be used for still images such as e-books and display drive power consumption when browsing home pages similar to still images. It can be greatly reduced. In addition, the mobility, which is an index indicating the ease of movement of electrons, is larger than that of amorphous Si, and the transistor size can be reduced.
  • the aperture ratio can be increased.
  • the number of masks required at the time of creation is about 10 for poly-Si, for example, and 3 to 5 for IGZO, and the process cost is low, so a high-performance display can be realized at low cost. it can. Since IGZO-TFT does not require laser annealing, it has features such as a larger screen than poly-Si.
  • the soft material layer 101 is realized by using an acrylic elastomer that is an artificial muscle EAP as the soft material layer 101 to achieve a high-speed response.
  • application of high voltage is realized by using an IGZO-TFT as the TFT 106.
  • the acrylic elastomer has a simple structure consisting only of a polymer, and the manufacturing cost is low and the size can be easily increased. Further, by using an IGZOZTFT as the TFT 106, the display can be easily enlarged.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration when the display panel 41 according to the first embodiment includes a color filter.
  • each display element 10 includes a color filter 108 between the upper electrode 103 and the transparent substrate 104.
  • the color filter 108 (a) of the display panel 41 is an R (Red) filter
  • the color filter 108 (b) is a G (Green) filter
  • the color filter 108 (c) is B (Blue). This filter shall be used.
  • FIG. 7 by periodically arranging the display elements 10 including any one of the color filters 108 among the three RGB colors, and controlling the voltage applied to the soft material layer 101 of each display element 10. Color image representation can be realized.
  • the soft material layer 101 of the display element 10 has a minimum cross-sectional area on the xy plane.
  • the aperture ratio of each display element 10 including the RGB color filters 108 is maximized, the brightness of the image displayed on the display panel 41 is maximized, and the white color in which the three colors of RGB are mixed is used. Is displayed.
  • the soft material layer 101 has a maximum cross-sectional area on the xy plane.
  • the light transmitted through the display element 10 including the RGB color filters 108 is blocked, the brightness of the image displayed by the display panel 41 is minimized.
  • the color and hue of the pixel displayed on the display panel can be changed by individually controlling the voltage value applied to each display element 10.
  • the present embodiment includes a soft material layer 101 that expands and contracts according to a voltage applied to itself, and an upper electrode 103 that expands and contracts integrally according to the expansion and contraction of the soft material layer 101.
  • FIGS. 8 and 9 a display panel according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
  • constituent elements having functions similar to those of the constituent elements according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the configuration of the display element 10 ′, which is a major difference from the first embodiment, will be mainly described.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the display element 10 ′ included in the display panel 41 ′ according to the present embodiment.
  • the definitions of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction in FIG. 8 are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment.
  • the display element 10 ′ includes a soft material layer 101 ′, a pixel electrode 102, an upper electrode 103, a transparent substrate 104, and a TFT substrate 105.
  • the soft material layer 101 ′ and the pixel electrode 102 are provided.
  • the upper electrode 103 is provided between the transparent substrate 104 and the TFT substrate 105.
  • the upper electrode 103 is connected to an upper electrode line (not shown), and a voltage is applied to the upper electrode line by the upper electrode drive circuit 44 described above.
  • the soft material layer 101 ' is not patterned and is provided integrally with the plurality of display elements 10'. That is, in the display panel 41 ′, an integral soft material layer 101 ′ is provided for an arbitrary display element 10 ′ and a display element 10 ′ adjacent thereto.
  • the soft material layer 101 ′ expands and contracts in a horizontal direction (a direction parallel to the xy plane) with respect to the transparent substrate 104 while maintaining a substantially constant volume according to a voltage applied to itself.
  • a flexible upper electrode 103 is provided on the soft material layer 101 '.
  • the upper electrode 103 is individually provided for each of the plurality of display elements 10 ′.
  • the upper electrode 103 expands and contracts integrally with the soft material layer 101 ′ according to the expansion and contraction of the soft material layer 101 ′.
  • an opaque dye electrode is used as the upper electrode 103.
  • this is not a limitation of the present embodiment, and a configuration in which a transparent electrode is used as the upper electrode as in a modification described later. Good.
  • the opaque upper electrode 103 that expands and contracts integrally with the soft material layer 101 ′ has a cross section parallel to the xy plane. Since the cross-sectional area is minimized, the aperture ratio of the display element 10 ′ is maximized, and the brightness of the image displayed by the display element 10 ′ is maximized.
  • the display panel having the display element 10 ′ according to the present embodiment is a normally white display panel having a maximum aperture ratio when no voltage is applied.
  • the upper electrode 103 of the soft material layer 101 ′ in a state where a voltage that causes the soft material layer 101 ′ to be deformed to the maximum is applied to the display element 10 ′ (when voltage is applied), the upper electrode 103 of the soft material layer 101 ′. Only the region where is provided extends in a direction partially parallel to the xy plane. (Along with the expansion and contraction, the region where the upper electrode 103 of the soft material layer 101 ′ is not provided is pushed away by the expanded and contracted region, and thus extends in the z-axis direction.) At this time, the display element 10 ′ is transmitted. The light to be blocked is blocked by the upper electrode 103 which is an opaque dye electrode, and the brightness of the image displayed by the display element 10 ′ is minimized.
  • the amount of deformation of the soft material layer 101 ′ included in the display element 10 ′ varies depending on the applied voltage value. Since the signal line driving circuit 46 applies the voltage value calculated based on the input image signal to the display element 10 ′ via the source signal line S, in order to display an image having a desired brightness. A voltage corresponding to that may be applied.
  • FIG. 9A is a diagram showing a configuration in which a transparent electrode 113 is used in place of the upper electrode 103 in the second embodiment.
  • an opaque insulating dye 109 covering a region other than the transparent electrode 113 is provided integrally with the soft material layer 101 ′ on the soft material layer 101 ′.
  • the operations of the soft material layer 101 ′ and the upper electrode 103 are the same as in the second embodiment.
  • the transparent electrode 113 and the insulating dye 109 have flexibility and expand and contract integrally with the soft material layer 101 ′ according to the expansion and contraction of the soft material layer 101 ′.
  • the opaque insulating dye 109 has the largest cross-sectional area parallel to the xy plane. At this time, since the light transmitted through the display element 10 ′ is blocked by the insulating dye 109, the aperture ratio of the display element 10 ′ is minimized. At this time, the brightness of the image displayed by the display element 10 ′ is minimized.
  • the display panel 41 ′ including the display element 10 ′ according to the present modification is a normally black display panel.
  • the transparent electrode 113 has a maximum cross-sectional area parallel to the xy plane, and the aperture ratio of the display element 10 ′ is maximized. At this time, the brightness of the image displayed by the display element 10 'is maximized.
  • the deformation amount of the soft material layer 101 ′ included in the display element 10 ′ varies depending on the applied voltage value. Since the signal line driving circuit 46 applies the voltage value calculated based on the input image signal to the display element 10 ′ via the source signal line S, in order to display an image having a desired brightness. A voltage corresponding to that may be applied.
  • the present embodiment includes a soft material layer 101 ′ that expands and contracts according to a voltage applied to itself, and an upper electrode 103 that integrally expands and contracts according to the expansion and contraction of the soft material layer 101 ′.
  • a characteristic display panel 41 ′ is used. Since the soft material layer 101 ′ is provided integrally with the plurality of display elements 10 ′, there is an effect that patterning is not required, cost is low, and the size is easily increased. Further, by using a transparent or opaque dye electrode instead of the upper electrode 103, the display color of the display panel 41 ′ when the power is turned off can be set to transparent or opaque, and can be used for a transparent display or the like.
  • FIG. 10 is a three-dimensional perspective view schematically showing the configuration of the display panel 41 ′′ according to this embodiment. Definitions of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction in FIG. 10 are the first embodiment. 10A, each of the plurality of display elements 10 ′′ included in the display panel 41 ′′ includes a soft material layer 101 ′′, a pixel electrode 102, a dye electrode 114, and a transparent substrate. 104 and the TFT substrate 105, and the soft material layer 101 ′′, the pixel electrode 102, and the upper electrode 103 are provided between the transparent substrate 104 and the TFT substrate 105. The upper electrode 103 is an upper portion (not shown). A voltage is applied to the upper electrode line by the above-described upper electrode drive circuit 44, which is connected to an electrode line (also referred to as a counter electrode bus line).
  • an electrode line also referred to as a counter electrode bus line
  • the display element 10 ′′ in the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but instead of the upper electrode 103, C (Cyan), M (Magenta), and Y (Yellow) 3 A dye electrode 114 of any one of the colors is provided.
  • the display panel 41 ′′ has a structure in which display elements 10 ′′ having three different color dye electrodes 114 are stacked in the z-axis direction.
  • the dye electrode 114 (a) uses a C dye electrode
  • the dye electrode 114 (b) uses an M dye electrode
  • the dye electrode 114 (c) uses a Y dye electrode. .
  • each soft material layer 101 ′′ and the dye electrode 114 are parallel to the xy plane. Since the cross-sectional area of the cross section is minimized, the aperture ratio of the display element 10 ′′ is maximized. At this time, the brightness of the image displayed by the display element 10 ′′ is maximized.
  • the display panel having the display element 10 ′′ according to the present embodiment has an aperture ratio in a state where no voltage is applied. The largest normally white display panel.
  • the soft material layer 101 ′′ and the dye electrode 114 are xy.
  • the cross-sectional area of the cross section parallel to the plane is maximized.
  • the light transmitted through each display element 10 ′′ is sequentially transmitted through the dye electrode 114 included in the display element 10 ′′, so that the display panel 41 ′′ displays The brightness of the image is minimal.
  • the amount of deformation of the soft material layer 101 ′′ included in the display element 10 ′′ varies depending on the applied voltage value.
  • the signal line driving circuit 46 applies a voltage value calculated based on the input image signal to the display element 10 ′′ through the source signal line S.
  • a voltage corresponding to that may be applied.
  • the color and hue of the pixel displayed on the display panel can be changed by individually controlling the voltage value applied to each display element 10 ′′.
  • the present embodiment includes a soft material layer 101 ′′ that expands and contracts according to a voltage applied to itself, and a dye electrode 114 that expands and contracts integrally according to the expansion and contraction of the soft material layer 101 ′′.
  • the display panel 41 ′′ is used. Since the display device 10 ′′ includes a plurality of dye electrodes 114 having different colors, the display element 10 ′′ has a stacked structure. Compared with area division that does not have a stacked structure. The aperture ratio is tripled and the light utilization efficiency can be increased.
  • a transparent substrate 104 is provided above each display element 10 ′′, and a transparent TFT substrate 105 is provided below the display element 10 ′′.
  • the display panel 41 ′′ in this embodiment includes the display element 10 ′′. 10 can be reduced, more specifically, in the example shown in FIG.10 (b), the display element 10 having the Y dye electrode 114 (c) in the lower layer. ”And a display element 10 ′′ having an M dye electrode 114 (b) is provided on the display element 10 ′′. Therefore, the display element 10 having an M dye electrode 114 (b) is provided. This is because the lower TFT substrate 105 serves as the transparent substrate 104 above the display element 10 having the Y dye electrode 114 (c).
  • the manufacturing cost can be reduced.
  • a display panel includes a plurality of gate bus lines, a plurality of source bus lines, an arbitrary gate bus line among the plurality of gate bus lines, and the plurality of gate bus lines.
  • a display panel provided in a pixel region defined by an arbitrary source bus line of the source bus lines, wherein the display element is connected to the arbitrary gate bus line
  • a transistor comprising a gate and a source connected to the arbitrary source bus line; a first electrode connected to the drain of the transistor; and a soft material disposed in contact with the first electrode, A soft material that expands and contracts according to the voltage applied to itself, and the soft material on the opposite side of the soft material that contacts the first electrode. It is characterized in that it comprises a second electrode provided integrally with Teriaru, the.
  • the plurality of display elements included in the display panel configured as described above are each provided with a second electrode that expands and contracts integrally with a soft material that expands and contracts when a voltage is applied.
  • the aperture ratio of the display element is changed by expansion and contraction of the second electrode that expands and contracts integrally with the soft material. Since the display panel which concerns on this invention does not require a polarizing plate, it can raise light utilization efficiency and can reduce power consumption. In addition, since the soft material and the second electrode are integrally provided, an efficient voltage application can be performed, so that the response speed of the soft material can be improved.
  • the second electrode and the soft material are individually provided for each display element.
  • the display panel configured as described above can vary the brightness of the image displayed by each display element by individually controlling the second electrode and the soft material provided for each display element. it can.
  • image display can be suitably performed by individually controlling the individual display elements.
  • the soft material is transparent and the second electrode is opaque.
  • the display panel configured as described above can control the aperture ratio of the display panel by expansion and contraction of the opaque second electrode that expands and contracts integrally with the transparent soft material.
  • image display can be suitably performed.
  • the soft material is integrally provided for a plurality of display elements, and the second electrode is individually provided for each display element. It is good also as a structure provided.
  • the soft material is not subjected to patterning and is provided integrally with a plurality of display elements. That is, in the display panel, an integral soft material is provided for an arbitrary display element and a display element adjacent thereto. In each of the plurality of display elements, the aperture ratio changes due to expansion and contraction of the second electrode that expands and contracts integrally with the soft material.
  • the display panel configured as described above since it is not necessary to precisely process the soft material, the cost and the size of the display panel can be increased.
  • the soft material is transparent and the second electrode is opaque.
  • the soft material is not subjected to patterning and is provided integrally with a plurality of display elements. That is, in the display panel, an integral soft material is provided for an arbitrary display element and a display element adjacent thereto. In each of the plurality of display elements, the aperture ratio changes due to expansion and contraction of the second electrode that expands and contracts integrally with the soft material.
  • the display panel configured as described above can control the aperture ratio of the display panel by expansion and contraction of the opaque second electrode that expands and contracts integrally with the transparent soft material.
  • image display can be suitably performed.
  • the soft material and the second electrode are transparent, and the second side of the soft material opposite to the side in contact with the first electrode is the second. It is good also as a structure by which the opaque layer which covers area
  • the aperture ratio of the display panel can be controlled by the expansion and contraction of the opaque second electrode that expands and contracts integrally with the transparent soft material.
  • image display can be suitably performed.
  • a display panel according to Aspect 7 of the present invention is the display panel according to any one of Aspects 1 to 6, wherein the display element includes a red color filter, the display element includes a green color filter, and a blue color. It is preferable to include the display element including the color filter.
  • a color image can be displayed.
  • a display panel according to aspect 8 of the present invention is the display panel according to aspect 2 or 4, wherein the second electrode transmits cyan (C) light, and the aspect 2 described above. Or the display panel according to 4, wherein the second electrode transmits magenta (M) light, and the display panel according to aspect 2 or 4, wherein the second electrode is yellow ( Y)
  • a display panel formed by laminating a display panel that transmits light of a color may be used.
  • the display panel configured as described above, it is possible to display a color image while improving the aperture ratio.
  • the transistor is a TFT (Thin Film Transistor) having a semiconductor layer made of an oxide semiconductor. Is preferred.
  • Oxide semiconductor TFTs are used in high-definition liquid crystal displays, organic EL displays, and the like, and have characteristics such as high carrier mobility, small characteristic variation, and low cost of materials and processes.
  • the oxide semiconductor is preferably an InGaZnO-based oxide semiconductor.
  • an IGZO-TFT using IGZO which is an InGaZnO-based oxide semiconductor, has a higher junction breakdown voltage than a Si-based TFT, so that a high voltage can be applied. Performance, particularly video performance and gradation expression can be improved.
  • response speed and gradation expression can be increased.
  • the soft material is preferably a dielectric polymer EAP (Electro Active Polymer).
  • EAP Electro Active Polymer
  • the dielectric polymer has characteristics of high-speed response and high expansion and contraction.
  • the display panel configured as described above high-speed response can be improved, the aperture ratio can be improved, and low power consumption can be realized.
  • the dielectric polymer is an acrylic elastomer.
  • Acrylic elastomer which is a dielectric polymer, has a large amount of deformation compared to other materials. In addition, there is a feature that it can respond at high speed.
  • the display panel configured as described above high-speed response can be improved, the aperture ratio can be further improved, and low power consumption can be realized.
  • the display device includes the display panel according to any one of the aspects 1 to 12 and a light source that irradiates the display panel with light.
  • the display device configured as described above, since the light source provided in itself is used, visibility in a dark place can be improved.
  • the display device may be configured to include the display panel according to any one of the first to twelfth aspects and a reflective plate arranged in parallel with the display panel.
  • the display device since light existing in the environment is used as a light source, power consumption can be reduced.
  • the display panel manufacturing method which concerns on aspect 15 of this invention is a manufacturing method which manufactures the display panel in the said aspect 1, Comprising: The process of forming the said 2nd electrode and the said soft material separately for every display element. It is characterized by including.
  • a display panel manufacturing method is a manufacturing method for manufacturing the display panel according to aspect 1, wherein the soft material is integrally formed with respect to a plurality of display elements, A step of individually forming the second electrode for each display element.
  • the display device according to the present invention can be used in various display devices employing an active matrix method, such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and electronic paper.
  • Display element 101 Soft material layer (soft material) 102 Pixel electrode (first electrode, lower electrode) 103 Upper electrode (second electrode, counter electrode) 104 Transparent substrate 105 TFT substrate 106 TFT (transistor) 107 Insulating Film 108 Color Filter 109 Insulating Dye 111 Backlight Module 112 Reflector 113 Transparent Electrode 114 Dye Electrode 30 System Side Control Unit 40 Display Device 41 Display Panel 42 Timing Controller 43 Power Supply Circuit 44 Upper Electrode Drive Circuit 45 Scan Line Drive Circuit 46 Signal Line Driver Circuit 50 Electronic Equipment 61 Oxide Semiconductor (InGaZnO-Based Oxide Semiconductor) 62 Gate insulation film (GI) 63 Transparent insulating film (JAS) 64 Pass 65 Source electrode (SE) 66 Etch stopper (ES) 67 Gate

Landscapes

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Abstract

　高光利用効率、低消費電力な表示パネルであって、高速応答可能かつ低コストな表示パネルを提供するために、透明基板（１０４）とＴＦＴ基板（１０５）との間に設けられた、自身への電圧印加により伸縮するソフトマテリアル層（１０１）と、ソフトマテリアル層（１０１）と一体的に伸縮する柔軟性をもった画素電極（１０２）と、上部電極（１０３）とを備えている。

Description

表示パネル、表示装置、および製造方法
　本発明は、画像を表示する表示パネル、および表示パネルを備えた表示装置に関する。また、画像を表示する表示パネルの製造方法に関する。
　近年、液晶表示装置の消費電力を低下させる技術が求められている。広く知られている液晶表示装置は、光源からの光を偏光させる偏光と、電圧印加によって配向が変化する液晶とを備える表示パネルを用いて画像表示を行っており、表示パネルに偏光板を備える構造を有している。上記の偏光板を透過することによって、光源からの光は減衰し、光利用効率が低下する。そのため、光利用効率を向上させ、消費電力を低下させるために、偏光板を必要としない液晶表示装置の開発が行われている。
　例えば、特許文献１には、上記の課題を解消するための技術として、図１４に示すような、電圧印加により形状が変化する液晶エラストマーを用いて、表示パネルの開口率を制御する技術が開示されている。
ＷＯ－２０１１－０１６２６５－Ａ１
　しかしながら、上記特許文献１の表示パネルによれば、光利用効率の向上、及び消費電力の低下を図ることができるものの、応答速度において改善の余地があった。また、特許文献１の表示パネルにおいては、高精度の液晶配向制御が必要であるため、製造工程が複雑化するという課題を有している。
　本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、製造工程の複雑化を回避しつつ、光利用効率、及び応答速度が向上した表示パネルを提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示パネルは、複数のゲートバスラインと、複数のソースバスラインと、上記複数のゲートバスラインのうち任意のゲートバスラインと上記複数のソースバスラインのうち任意のソースバスラインとによって画定される画素領域に設けられた表示素子とを備えている表示パネルであって、上記表示素子は、上記任意のゲートバスラインに接続されたゲートと、上記任意のソースバスラインに接続されたソースとを備えたトランジスタと、上記トランジスタのドレインに接続された第１電極と、上記第１電極に接して配置されたソフトマテリアルであって、自身に印加される電圧に応じて伸縮するソフトマテリアルと、上記ソフトマテリアルの上記第１電極に接する側の反対側に上記ソフトマテリアルと一体的に設けられた第２電極と、を備えていることを特徴としている。
　本発明の一態様によれば、高光利用効率、低消費電力な表示パネルであって、高速応答可能な表示パネルを提供することができる。
本発明の第１の実施形態に係る表示パネルの備える表示素子（画素）の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る複数の表示素子を備えた表示パネルの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る複数の表示素子を備えた表示パネルの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る複数の表示素子を備えた表示パネルのアクティブマトリクス構造を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る表示パネルを備える表示装置及び、当該表示装置を備える電子機器の全体構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る表示装置の備える、表示パネルと、光源または反射板との構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る表示パネルのカラーフィルタを備える場合の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る表示パネルの備える、表示素子の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る表示パネルの備える、表示素子の構成の変形例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る表示パネル及び、表示パネルの備える表示素子の構成を示す図である。 一般的な人工筋肉ＥＡＰを材料別に分類し、それぞれの駆動原理、特徴及び課題を示した図である。 一般的な誘電性ポリマーＥＡＰの駆動力／密度と変形（歪）量との関係を示した図である。 ＩＧＺＯ ＴＦＴの構造を示す図である。 従来技術における、液晶エラストマーを備えた表示素子の構成を示す図である。
　＜実施形態１＞
　以下では、図１から図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る表示パネル、当該表示パネルを備える表示装置、及び当該表示装置を備える電子機器について説明する。
　（電子機器）
　以下では、図４及び図５を参照して本実施形態に係る上記表示パネル４１を備える電子機器５０の詳細を説明する。なお、電子機器とは画像を表示する表示装置を備えた電子機器であればよく、特に限定されない。例えば携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（携帯型情報端末）、電子ブック、ラップトップ型パーソナルコンピュータ等が利用可能である。
　図４は、複数の表示素子（画素）１０を備えた表示パネル４１のアクティブマトリクス構造を示す模式図である。
　表示パネル４１は、複数の画素、複数のゲート信号ライン（ゲートバスライン）Ｇ、および複数のソース信号ライン（データバスライン、ソースバスライン）Ｓを備えている。
　複数の画素は、複数のゲート信号ラインＧと複数のソース信号ラインＳとにより画定される。複数の画素は、複数の画素列および複数の画素行からなる、いわゆる格子状に配設されている。
　複数のゲート信号ラインＧは、画素列方向（画素列に沿った方向）に並設されている。複数のゲート信号ラインＧの各々は、複数の画素行のうちの対応する画素行の各々の表示素子１０に備えられているＴＦＴ１０６のゲートに対して電気的に接続されている。
　複数のソース信号ラインＳは、画素行方向（画素行に沿った方向）に並設されており、いずれも複数のゲート信号ラインＧの各々と直交している。複数のソース信号ラインＳの各々は、複数の画素列のうちの対応する画素列の各々の表示素子１０に備えられているＴＦＴ１０６のソースに対して電気的に接続されている。
　続いて、図５を参照して、本実施形態に係る電子機器５０の構成例について説明する。図５は、本実施形態に係る電子機器５０の全体構成を示す図である。
　図５に示すように、電子機器５０は、表示装置４０と、システム側コントロール部（制御装置）３０とを備えている。また、表示装置４０は、図５に示すように、表示パネル４１、タイミングコントローラ（制御手段）４２、電源回路４３、上部電極駆動回路４４、走査線駆動回路４５、および信号線駆動回路４６を備えている。
　本実施形態では、表示装置４０としてアクティブマトリクス型の表示装置を採用している。したがって、本実施形態の表示パネル４１は、アクティブマトリクス型の表示パネルであり、上記したその他の構成要素は、この表示パネルを制御するためのものである。
　図５に示す例では、表示パネル４１には、Ｎ列×Ｍ行に配設された複数の画素が設けられていることに応じて、Ｎ本のソース信号ラインＳ、およびＭ本のゲート信号ラインＧが設けられている。
　（走査線駆動回路）
　走査線駆動回路４５は、複数のゲート信号ラインＧを順次選択して走査する。具体的には、走査線駆動回路４５は、複数のゲート信号ラインＧを順次選択し、選択したゲート信号ラインＧに対して、当該ゲート信号ラインＧ上の各画素に備えられたスイッチング素子（ＴＦＴ）をオンに切り替えるためのオン電圧を供給する。
　（信号線駆動回路）
　信号線駆動回路４６は、ゲート信号ラインＧが選択されている間、そのゲート信号ラインＧ上の各画素に対して、対応するソース信号ラインＳから、画像データに応じたソース信号を供給する。具体的に説明すると、信号線駆動回路４６は、入力された画像信号に基づいて、選択されたゲート信号ラインＧ上の各画素に出力すべき電圧の値を算出し、その値の電圧をソース出力アンプから各ソース信号ラインＳに向けて出力する。その結果、選択されたゲート信号ラインＧ上の各画素に対してソース信号が供給され、ソース信号が書き込まれることとなる。
　（上部電極駆動回路）
　上部電極駆動回路４４は、複数の画素の各々に設けられている上部電極に対し、当該上部電極を駆動するための所定の電圧を供給する。
　（タイミングコントローラ）
　タイミングコントローラ４２には、システム側コントロール部３０から画像信号、および制御信号が入力される。ここで、画像信号には、クロック信号、同期信号、画像データ信号などが含まれている。なお、画像は、動画像であってもよく、静止画像であってもよい。
　そして、図５において実線矢印で示されているように、タイミングコントローラ４２は、各駆動回路が同期して動作するための各種制御信号を各駆動回路に対して出力する。
　例えば、タイミングコントローラ４２は、走査線駆動回路４５に対して、ゲートスタートパルス信号、ゲートクロック信号ＧＣＫ、およびゲート出力制御信号ＧＯＥを供給する。走査線駆動回路４５は、ゲートスタートパルス信号を受け取ると、複数のゲート信号ラインＧの走査を開始する。そして、走査線駆動回路４５は、ゲートクロック信号ＧＣＫおよびゲート出力制御信号ＧＯＥに従って、各ゲート信号ラインＧに対して、順次オン電圧を供給していく。
　また、タイミングコントローラ４２は、信号線駆動回路４６に対して、ソーススタートパルス信号、ソースラッチストローブ信号、およびソースクロック信号を出力する。信号線駆動回路４６は、ソーススタートパルス信号に基づいて、入力された各画素の画像データをソースクロック信号に従ってレジスタに蓄え、次のソースラッチストローブ信号に従って、各ソース信号ラインＳに対し、画像データに応じたソース信号を供給する。
　（電源回路）
　図５において点線矢印で示されているように、電源回路４３は、走査線駆動回路４５、信号線駆動回路４６、および上部電極駆動回路４４の各々に対して、電圧を供給する。
　（システム側コントロール部）
　システム側コントロール部３０は、表示装置４０が備えるタイミングコントローラ４２に、画像信号、および制御信号を出力する。
　（表示素子について）
　続いて、本実施形態に係る表示パネル４１の備える表示素子（画素）１０について説明する。図１は本実施形態に係る表示パネル４１の備える表示素子１０の構成を模式的に示した断面図である。
　以下の説明では、図１（ａ）に示すように、表示素子１０及び表示パネル４１に対して水平な方向をｘ軸方向と定義し、表示パネル４１に対して垂直な方向をｚ軸方向と定義する。また、ｘｙ平面に対して垂直な方向をｙ軸方向と定義する。また、表示パネル４１において、画像を表す光が画素から出射される側を正面側と呼ぶこともある。表示パネル４１の上記正面側に対し、ｚ軸に沿って反対側を背面側と呼ぶこともある。表示素子１０の内部において、正面側に対応する側を上部、背面側に対応する側を下部と呼ぶこともある。
　図１（ａ）に示すように、表示素子１０はソフトマテリアル層１０１、画素電極１０２、上部電極１０３、透明基板１０４及びＴＦＴ基板１０５を備えており、ソフトマテリアル層１０１、画素電極１０２、及び上部電極１０３は、透明基板１０４とＴＦＴ基板１０５との間に設けられている。
　上部電極１０３は、図示しない上部電極ライン（対向電極バスラインとも呼ぶ）に接続されており、当該上部電極ラインには、上述の上部電極駆動回路４４によって電圧が印加される。
　なお、本実施形態において、ソフトマテリアル層１０１は透明、すなわち、所定の光透過率以上の光透過率を有するものとするが、これは本実施形態を限定するものではなく、不透明であってもよい。すなわち、不透明なソフトマテリアル層１０１を用いた場合であっても。当該ソフトマテリアル層１０１に印加される電圧を適宜変更することによって開口率を調整することができる。
　（表示装置の光源について）
　図１に示す例では、表示装置４０は、表示パネル４１の背面側に図示しない光源を備えている。表示素子１０は、上記光源からの光を透過させ、または遮断し、表示パネル４１の正面側に画像が表示される（透過型）。図６（ａ）は透過型の表示パネル４１の構成を示す図である。図６（ａ）に示すように、表示装置４０は、表示パネル４１の背面側にバックライトモジュール１１１を備えており、表示素子１０の光源として用いる。
　また、表示パネル４１は、上述の光源に代えて、背面側に反射板を備える構成としてもよい。この場合、表示パネル４１の正面側から入射した光は、反射板によって反射され正面側に出射される。この際、表示素子１０は、上記反射された光を透過させ、または遮断し、表示パネル４１の正面側に画像が表示される（反射型）。図６（ｂ）は反射型の表示パネル４１の構成を示す図である。図６（ｂ）に示すように、表示装置４０は、表示パネル４１の背面側に反射板１１２を備えている。この場合、表示装置４０は、表示パネル４１の正面側から透過した光を、反射板１１２によって反射した光を表示パネル４１の光源として用いる。
　本実施形態では、透過型を取り扱うが、これは本実施形態を限定するものではなく、反射型を用いてもよい。
　（ソフトマテリアルの動作について）
　図１（ｂ）に示すように、ソフトマテリアル層１０１は、画素電極１０２の上部に接して備えられており、自身に印加される電圧（上部電極１０３に印加された電圧と、画素電極１０２に印加された電圧との電位差）に応じて、略一定の体積を保ちながら、透明基板１０４に対して水平な方向（ｘｙ平面に平行な方向）に伸縮する。
　ソフトマテリアル層１０１の上部には、柔軟性をもった上部電極１０３が設けられている。上部電極１０３はソフトマテリアル層１０１の伸縮に応じて、ソフトマテリアル層１０１と一体的に伸縮する。図１に示す例では、上部電極１０３には黒色の色素電極を用いるものとする。以下では、カラーフィルタを備えていない構成について説明するが、後述するようなカラーフィルタを備える構成としてもよい。
　図１（ａ）に示すように、表示素子１０に電圧を印加していない状態（通常時、電源オフ時）では、ソフトマテリアル層１０１及び上部電極１０３は、ｘｙ平面に平行な断面の断面積が最小となるため、表示素子１０の開口率が最大となり、表示素子１０によって表示される画像の明るさが最大となる。このように、本実施形態に係る表示素子１０を有する表示パネルは、電圧が印加されていない状態で開口率が最大となるノーマリーホワイトの表示パネルである。
　一方で、図１（ｂ）に示すように、ソフトマテリアル層１０１が最大限に変形する電圧を表示素子１０へ印加した状態（電圧印加時）では、ソフトマテリアル層１０１及び上部電極１０３は、ｘｙ平面に平行な断面の断面積が最大となり、表示素子１０を透過する光は遮断され、表示素子１０によって表示される画像の明るさは最小となる。
　表示素子１０が備えるソフトマテリアル層１０１の変形量は、印加された電圧値によって変化する。信号線駆動回路４６は入力された画像信号に基づいて算出された電圧値を、ソース信号ラインＳを介して表示素子１０へ印加するため、所望の明るさを有する画像を表示するためには、それに応じた電圧を印加すればよい。
　特許文献１には、液晶エラストマーを利用した表示パネルが開示されているが、液晶エラストマーの変形量は最高でも２０％程度であるため、表示パネルの開口率が小さく、階調表現の制御は困難であった。一方、本実施形態においては、ソフトマテリアル層１０１の伸縮を制御することにより、表示パネル４１の開口率の制御を行っている。ソフトマテリアル層１０１には、自身と一体的に伸縮する上部電極１０３が備えられており、ソフトマテリアル層１０１への効率的な電圧印加が可能となるため、ソフトマテリアル層１０１を大きく伸縮させることができる。したがって、本実施形態に係る表示パネルにおいて、表示パネル４１が表示する画像の階調表現を向上させることができる。
　（表示パネルについて）
　図２（ａ）は、複数の表示素子１０を備えた表示パネル４１を、模式的に示した立体斜視図である。図２（ａ）では、複数の表示素子１０のうち、隣接する３つの表示素子１０のみが示されている。図２（ａ）に示すように、ソフトマテリアル層１０１及び上部電極１０３は、複数の表示素子１０のそれぞれに個別に設けられている。
　図２（ｂ）に示すように、画素電極１０２及び上部電極１０３を介してソフトマテリアル層１０１に電圧が印加されると、各々のソフトマテリアル層１０１は一定の体積を保ちながら、ｘｙ平面に平行な方向に伸長する。
　図３は、複数の表示素子１０を備えた表示パネル４１の構成を模式的に示した断面図である。図３では、複数の表示素子１０のうち、隣接する４つの表示素子１０が示されている。図３（ａ）に示したＴＦＴ１０６のドレインと、画素電極１０２とは、絶縁膜１０７に設けられた図示しないコンタクトホールを介して電気的に接続されている。
　図３（ｂ）に示すように、ソフトマテリアル層１０１に電圧が印加されると、各々のソフトマテリアル層１０１はｘｙ平面に平行な方向に伸長する。表示パネル４１は、電圧印加によるソフトマテリアル層１０１の伸縮を利用することによって、表示素子１０の開口率を制御し、表示画像を変化させることができる。この際、各々のソフトマテリアル層１０１へ印加する電圧を個別に設定することによって、各々の表示素子１０が表示する１画素分の画像を互いに異ならせることができる。
　（ＥＡＰについて）
　本実施形態では、上記のソフトマテリアル層１０１の材料として、人工筋肉ＥＡＰを用いている。図１１は主な人工筋肉を材料別に分類し、それぞれの駆動原理、特徴及び課題を示した図である。誘電性ポリマーＥＡＰは高速応答、高伸縮という特徴に加え、透明性を有しているため、表示素子１０のソフトマテリアル層１０１の材料として適している。
　図１２は、一般的なＥＡＰの駆動力／密度と変形（歪）量との関係を示した図である。
　図１２に示すように、ＥＡＰであるアクリルエラストマーは最大変形量が４００％であり、他の材料と比較して、大きな変形量を有している。また、変形に対する応答特性として、５０ｋＨｚ以上を有しており、高速に応答できるという特徴がある。
　本実施形態では、ＥＡＰの変化量を高めるために必要な高電圧を印加するため、ＴＦＴ１０６としてＩＧＺＯ ＴＦＴを用いている。
　（ＩＧＺＯについて）
　ＩＧＺＯ（登録商標）とは酸化物半導体の一つで、その組成式はＩｎＧａＺｎＯｘである。ＴＦＴに用いる酸化物半導体としてＩＧＺＯを用いたものがＩＧＺＯ ＴＦＴである。図１３はＩＧＺＯ ＴＦＴの構造を模式的に示した断面図である。図１３に示すように、ＩＧＺＯ ＴＦＴは、酸化物半導体６１（ＩｎＧａＺｎＯ系酸化物半導体）、ゲート絶縁膜６２、透明絶縁膜６３、Ｐａｓｓ６４、ソース電極６５、エッチストッパー６６、及びＧａｔｅ６７を備えている。
　ＩＧＺＯ ＴＦＴはＳｉ系ＴＦＴと比較して、高いバンドギャップを有するので（Ｓｉ系ＴＦＴ：１．２ｅＶ、ＩＧＺＯ ＴＦＴ：約３．３ｅＶ）、高い接合耐圧を有するため、高電圧を印加することができ、ディスプレイの性能、特に動画性能や階調表現を高めることができる。また、高いバンドギャップのためオフリーク特性に優れており、超低周波駆動（０．０１Ｈｚ）が可能となり、電子書籍などの静止画用途や、静止画と同様なホームページ閲覧時のディスプレイ駆動消費電力を大幅に低減することができる。また、電子の動き易さを示す指標である移動度がアモルファスＳｉよりも大きく、トランジスタサイズを縮小することができるため、開口率を高めることができる。また、作成時に必要なマスク枚数は、例えばポリＳｉが約１０枚であるのに対し、ＩＧＺＯは３枚から５枚であり、プロセスコストが低いため、低コストで高性能ディスプレイを実現することができる。ＩＧＺＯ ＴＦＴはレーザーアニールが不要であるため、ポリＳｉよりも大画面化が容易である、などの特徴を有している。
　図３に示した例では、ソフトマテリアル層１０１として人工筋肉ＥＡＰであるアクリルエラストマーを用いることにより、ソフトマテリアル層１０１の高速応答を実現している。また、ＴＦＴ１０６としてＩＧＺＯ ＴＦＴを用いることにより、高電圧の印加を実現している。上記の構成により、高速表示が求められる動画の表示を実現し、表示素子の開口率及び階調表現を高めることができる。また、超低周波駆動により、ディスプレイ駆動における消費電力を低減でき、超低消費電力ディスプレイが実現できる。また、アクリルエラストマーは、ポリマーのみのシンプルな構造をしており、製造コストが安価で、大型化も容易である。また、ＴＦＴ１０６としてＩＧＺＯ ＴＦＴを用いることにより、ディスプレイの大型化も容易である。
　また、上記の構成により、表示パネル４１には、偏光板を備える必要がないため、従来の液晶ディスプレイと比較して、光利用効率が向上するとともに、バックライトにおける消費電力を低減でき、超低消費電力ディスプレイが実現できる。また、ノーマリーホワイト（電源オフ時は透過）であるため、透明ディスプレイを実現することができる。
　（カラーフィルタを備える構成について）
　図７は、第１の実施形態に係る表示パネル４１において、カラーフィルタを備える場合の構成について示した図である。図７に示すように、各々の表示素子１０は、上部電極１０３と、透明基板１０４との間にカラーフィルタ１０８を備えている。図７に示す例では、表示パネル４１のカラーフィルタ１０８（ａ）はＲ（Ｒｅｄ）のフィルタ、カラーフィルタ１０８（ｂ）はＧ（Ｇｒｅｅｎ）のフィルタ、カラーフィルタ１０８（ｃ）はＢ（Ｂｌｕｅ）のフィルタを用いるものとする。図７に示すように、ＲＧＢ３色のうち、何れかのカラーフィルタ１０８を備えた表示素子１０を周期的に配列させ、各表示素子１０のソフトマテリアル層１０１に印加する電圧をそれぞれ制御することにより、カラー画像表現を実現することができる。
　図７に示すように、表示素子１０に電圧を印加していない、もしくは電源オフ時は表示素子１０のソフトマテリアル層１０１はいずれもｘｙ平面上の断面積が最小の状態となる。この場合、ＲＧＢそれぞれのカラーフィルタ１０８を備えた各表示素子１０の開口率が最大となるため、表示パネル４１に表示される画像の明るさは最大となり、ＲＧＢの３色が混ざりあった白色が表示される。
　同様に、ソフトマテリアル層１０１が最大限に変形する電圧値を表示素子１０に印加した状態（電圧印加時）では、ソフトマテリアル層１０１はｘｙ平面上の断面積が最大となる。この場合、ＲＧＢそれぞれのカラーフィルタ１０８を備えた表示素子１０を透過する光は遮断されるため、表示パネル４１によって表示される画像の明るさは最小となる。また、各表示素子１０に印加する電圧値を個別に制御することによって表示パネルが表示する画素の色彩及び色相を変化させることができる。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態では、自身に印加される電圧に応じて伸縮するソフトマテリアル層１０１と、上記ソフトマテリアル層１０１の伸縮に応じて一体的に伸縮する上部電極１０３と、を備えていることを特徴とする表示パネルを用いる。上記ソフトマテリアル層１０１の伸縮によって開口率を制御するため、表示パネル４１の高速応答、低コスト、及び大型化を実現することができる。
　＜実施形態２＞
　以下では、図８及び図９を参照して、本発明の第２の実施形態に係る表示パネルについて説明する。なお、説明の便宜上、第１の実施形態に係る構成要素と同様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。本実施形態では、主に、第１の実施形態との大きな相違点である、表示素子１０’の構成について説明するものとする。
　（表示パネルの構成）
　図８は、本実施形態に係る表示パネル４１’の備える表示素子１０’の構成を模式的に示した断面図である。図８における、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向の定義は第１の実施形態の図１と同様である。図８（ａ）に示すように、表示素子１０’はソフトマテリアル層１０１’、画素電極１０２、上部電極１０３、透明基板１０４及びＴＦＴ基板１０５を備えており、ソフトマテリアル層１０１’、画素電極１０２、及び上部電極１０３は、透明基板１０４とＴＦＴ基板１０５との間に設けられている。
　上部電極１０３は、図示しない上部電極ラインに接続されており、当該上部電極ラインには、上述の上部電極駆動回路４４によって電圧が印加される。
　図８（ａ）に示すように、本実施形態では、ソフトマテリアル層１０１’は、パターニング加工が施されておらず、複数の表示素子１０’に対して一体的に設けられている。すなわち、表示パネル４１’において、任意の表示素子１０’とそれに隣接する表示素子１０’とに対して、一体的なソフトマテリアル層１０１’が設けられている。ソフトマテリアル層１０１’は、自身に印加される電圧に応じて、略一定の体積を保ちながら、透明基板１０４に対して水平な方向（ｘｙ平面に平行な方向）に伸縮する。
　ソフトマテリアル層１０１’の上部には、柔軟性をもった上部電極１０３が設けられている。上部電極１０３は、複数の表示素子１０’のそれぞれに対して個別に設けられている。上部電極１０３はソフトマテリアル層１０１’の伸縮に応じて、ソフトマテリアル層１０１’と一体的に伸縮する。
　本実施形態では、上部電極１０３として不透明な色素電極を用いるものとするが、これは本実施形態を限定するものではなく、後述する変形例のように、上部電極として透明電極を用いる構成としてもよい。
　（ソフトマテリアルの動作）
　図８（ａ）に示すように、表示素子１０’に電圧を印加していない状態では、ソフトマテリアル層１０１’と一体的に伸縮する、不透明な上部電極１０３は、ｘｙ平面に平行な断面の断面積が最小となるため、表示素子１０’の開口率が最大となり、表示素子１０’によって表示される画像の明るさが最大となる。このように、本実施形態に係る表示素子１０’を有する表示パネルは、電圧が印加されていない状態で開口率が最大となるノーマリーホワイトの表示パネルである。
　一方で、図８（ｂ）に示すように、ソフトマテリアル層１０１’が最大限に変形する電圧を表示素子１０’へ印加した状態（電圧印加時）では、ソフトマテリアル層１０１’の上部電極１０３が設けられている領域のみが、部分的にｘｙ平面に平行な方向へ伸長する。（上記の伸縮に伴って、ソフトマテリアル層１０１’の上部電極１０３が設けられていない領域は、伸縮した領域に押しのけられるため、ｚ軸方向へ伸長する。）この際、表示素子１０’を透過する光は、不透明な色素電極である上部電極１０３によって遮断され、表示素子１０’によって表示される画像の明るさは最小となる。
　表示素子１０’が備えるソフトマテリアル層１０１’の変形量は、印加された電圧値によって変化する。信号線駆動回路４６は入力された画像信号に基づいて算出された電圧値を、ソース信号ラインＳを介して表示素子１０’へ印加するため、所望の明るさを有する画像を表示するためには、それに応じた電圧を印加すればよい。
　＜実施形態２の変形例＞
　以下では、図９を参照して、第２の実施形態における変形例の一つについて説明する。
　（表示パネルの構成）
　図９（ａ）は、第２の実施形態において、上部電極１０３に代えて、透明電極１１３を用いた構成を示す図である。図９（ａ）に示すように、ソフトマテリアル層１０１’の上部には、透明電極１１３以外の領域を覆う不透明な絶縁性色素１０９がソフトマテリアル層１０１’と一体的に設けられている。上記ソフトマテリアル層１０１’及び上部電極１０３の動作については第２の実施形態と同様である。上記透明電極１１３及び絶縁性色素１０９は、柔軟性を有しており、ソフトマテリアル層１０１’の伸縮に応じて、ソフトマテリアル層１０１’と一体的に伸縮する。
　（ソフトマテリアルの動作）
　上記のような構成により、ソフトマテリアル層１０１’に電圧を印加していない状態では、不透明な絶縁性色素１０９は、ｘｙ平面に平行な断面の断面積が最大となる。この際、表示素子１０’を透過する光は、絶縁性色素１０９により遮断されるため、表示素子１０’の開口率は最小となる。この際、表示素子１０’によって表示される画像の明るさは最小となる。このように、本変形例に係る表示素子１０’を備える表示パネル４１’は、ノーマリーブラックの表示パネルである。
　また、電圧印加時には、透明電極１１３は、ｘｙ平面に平行な断面の断面積が最大となり、表示素子１０’の開口率は最大となる。この際、表示素子１０’によって表示される画像の明るさは最大となる。表示素子１０’が備えるソフトマテリアル層１０１’の変形量は、印加された電圧値によって変化する。信号線駆動回路４６は入力された画像信号に基づいて算出された電圧値を、ソース信号ラインＳを介して表示素子１０’へ印加するため、所望の明るさを有する画像を表示するためには、それに応じた電圧を印加すればよい。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態では、自身に印加される電圧に応じて伸縮するソフトマテリアル層１０１’と、上記ソフトマテリアル層１０１’の伸縮に応じて一体的に伸縮する上部電極１０３と、を備えていることを特徴とする表示パネル４１’を用いる。上記ソフトマテリアル層１０１’は複数の表示素子１０’に対して一体的に設けられているため、パターニング加工が不要、低コスト、大型化が容易である、という効果がある。また、上部電極１０３に代えて、透明または不透明の色素電極を用いることによって、電源オフ時の表示パネル４１’の表示色を透明または不透明に設定することができ、透明ディスプレイなどにも利用できる。
　＜実施形態３＞
　以下では、図１０を参照して、本発明の第３の実施形態に係る表示パネルについて説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１に係る構成要素と同様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。本実施形態では、主に、第１の実施形態との大きな相違点である、表示素子１０”の構成について説明するものとする。
　（表示パネルの構成）
　図１０は、本実施形態に係る表示パネル４１”の構成を模式的に示した立体斜視図である。図１０における、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向の定義は第１の実施形態の図２と同様である。図１０（ａ）に示すように、表示パネル４１”の備える複数の表示素子１０”の各々は、ソフトマテリアル層１０１”、画素電極１０２、色素電極１１４、透明基板１０４及びＴＦＴ基板１０５を備えており、ソフトマテリアル層１０１”、画素電極１０２、及び上部電極１０３は、透明基板１０４とＴＦＴ基板１０５との間に設けられている。上部電極１０３は、図示しない上部電極ライン（対向電極バスラインとも呼ぶ）に接続されており、当該上部電極ラインには、上述の上部電極駆動回路４４によって電圧が印加される。
　本実施形態における表示素子１０”は、第１の実施形態と同様の構成を有しているが、上部電極１０３に代えて、Ｃ（Ｃｙａｎ）、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ）、及びＹ（Ｙｅｌｌｏｗ）の３色のうち何れか１色の色素電極１１４を備えている。
　図１０（ｂ）に示すように、本実施形態に係る表示パネル４１”は、互いに異なる３色の色素電極１１４を備えた表示素子１０”をｚ軸方向に積層した構造を有する。図１０（ｂ）に示す例では、色素電極１１４（ａ）はＣの色素電極、色素電極１１４（ｂ）はＭの色素電極、色素電極１１４（ｃ）はＹの色素電極を用いるものとする。
　（カラー画像の表示）
　表示パネル４１”の積層された各々の表示素子１０”に電圧を印加していない状態（通常時、電源オフ時）では、各々のソフトマテリアル層１０１”及び色素電極１１４は、ｘｙ平面に平行な断面の断面積が最小となるため、表示素子１０”の開口率が最大となる。この際、表示素子１０”によって表示される画像の明るさは最大となる。このように、本実施形態に係る表示素子１０”を有する表示パネルは、電圧が印加されていない状態で開口率が最大となるノーマリーホワイトの表示パネルである。
　一方で、図１０（ｂ）に示すように、ソフトマテリアル層１０１”が最大限に変形する電圧を各々の表示素子１０”へ印加した状態では、ソフトマテリアル層１０１”及び色素電極１１４は、ｘｙ平面に平行な断面の断面積が最大となる。この際、各々の表示素子１０”を透過する光は表示素子１０”の備える色素電極１１４を順次透過していくため、表示パネル４１”が表示する画像の明るさは最小となる。
　表示素子１０”が備えるソフトマテリアル層１０１”の変形量は、印加された電圧値によって変化する。信号線駆動回路４６は入力された画像信号に基づいて算出された電圧値を、ソース信号ラインＳを介して表示素子１０”へ印加するため、所望の明るさを有する画像を表示するためには、それに応じた電圧を印加すればよい。また、各表示素子１０”に印加する電圧値を個別に制御することによって表示パネルが表示する画素の色彩及び色相を変化させることができる。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態では、自身に印加される電圧に応じて伸縮するソフトマテリアル層１０１”と、上記ソフトマテリアル層１０１”の伸縮に応じて一体的に伸縮する色素電極１１４と、を備えていることを特徴とする表示パネル４１”を用いる。互いに異なる色を有する複数の色素電極１１４を備えた、表示素子１０”を積層した構造を有するため、積層した構造を有していない面積分割と比較して、開口率が３倍になり、光利用効率を高めることができる。
　また、表示素子１０”の各々の上部には透明基板１０４が設けられており、下部には透明なＴＦＴ基板１０５が設けられている。本実施形態における表示パネル４１”は、上記表示素子１０”を積層した構造を有するため、透明基板１０４を削減することができる。より具体的には、図１０（ｂ）に示す例において、下層にはＹの色素電極１１４（ｃ）を有する表示素子１０”が備えられており、当該表示素子１０”の上部に、さらにＭの色素電極１１４（ｂ）を備えた表示素子１０”を設けるため、Ｍの色素電極１１４（ｂ）を備えた表示素子１０”の下部のＴＦＴ基板１０５が、Ｙの色素電極１１４（ｃ）を有する表示素子１０”の上部の透明基板１０４の役割を果たすためである。以下、同様に表示素子１０”を積層することによって、透明基板１０４の削減ができるため、製造コストを低下させることができる。
　（まとめ）
　上記の課題を解決するために、本発明の態様１に係る表示パネルは、複数のゲートバスラインと、複数のソースバスラインと、上記複数のゲートバスラインのうち任意のゲートバスラインと上記複数のソースバスラインのうち任意のソースバスラインとによって画定される画素領域に設けられた表示素子とを備えている表示パネルであって、上記表示素子は、上記任意のゲートバスラインに接続されたゲートと、上記任意のソースバスラインに接続されたソースとを備えたトランジスタと、上記トランジスタのドレインに接続された第１電極と、上記第１電極に接して配置されたソフトマテリアルであって、自身に印加される電圧に応じて伸縮するソフトマテリアルと、上記ソフトマテリアルの上記第１電極に接する側の反対側に上記ソフトマテリアルと一体的に設けられた第２電極と、を備えていることを特徴としている。
　上記のように構成された表示パネルの備える複数の表示素子には、電圧印加によって伸縮するソフトマテリアルと一体的に伸縮する第２電極がそれぞれ備えられている。上記表示素子は、ソフトマテリアルと一体的に伸縮する第２電極の伸縮によって、開口率が変化する。本発明に係る表示パネルは、偏光板を必要としないため、光利用効率を高めるとともに消費電力を低下させることができる。また、ソフトマテリアルと第２電極とが一体的に設けられているため、効率的な電圧印加を行うことができるため、ソフトマテリアルの応答速度の向上を図ることができる。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、製造工程の複雑化を回避しつつ、高速応答、高光利用効率、低消費電力を実現することができる。
　また、本発明の態様２に係る表示パネルでは、上記態様１において、上記第２電極及び上記ソフトマテリアルは、表示素子毎に個別に設けられている、ことが好ましい。
　上記のように構成された表示パネルは、表示素子毎に個別に設けられた第２電極及びソフトマテリアルを個別に制御することによって、各々の表示素子が表示する画像の明るさを異ならせることができる。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、個々の表示素子を個別に制御することによって、画像表示を好適に行うことができる。
　また、本発明の態様３に係る表示パネルでは、上記態様２において、上記ソフトマテリアルは透明であり、上記第２電極は、不透明である、ことが好ましい。
　上記のように構成された表示パネルは、透明なソフトマテリアルと一体的に伸縮する不透明な第２電極の伸縮によって、表示パネルの開口率を制御することができる。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、画像表示を好適に行うことができる。
　また、本発明の態様４に係る表示パネルでは、上記態様１において、上記ソフトマテリアルは、複数の表示素子に対して一体的に設けられており、上記第２電極は、表示素子毎に個別に設けられている、構成としてもよい。
　上記のように構成された表示パネルにおいて、ソフトマテリアルは、パターニング加工が施されておらず、複数の表示素子に対して一体的に設けられている。すなわち、表示パネルにおいて、任意の表示素子とそれに隣接する表示素子とに対して、一体的なソフトマテリアルが設けられている。上記複数の表示素子の各々は、ソフトマテリアルと一体的に伸縮する第２電極の伸縮によって、開口率が変化する。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、ソフトマテリアルへの精密な加工が不要となるため低コスト及び表示パネルの大型化を実現することができる。
　また、本発明の態様５に係る表示パネルでは、上記態様４において、上記ソフトマテリアルは透明であり、上記第２電極は、不透明である、ことが好ましい。
　上記のように構成された表示パネルにおいて、ソフトマテリアルは、パターニング加工が施されておらず、複数の表示素子に対して一体的に設けられている。すなわち、表示パネルにおいて、任意の表示素子とそれに隣接する表示素子とに対して、一体的なソフトマテリアルが設けられている。上記複数の表示素子の各々は、ソフトマテリアルと一体的に伸縮する第２電極の伸縮によって、開口率が変化する。
　上記のように構成された表示パネルは透明なソフトマテリアルと一体的に伸縮する不透明な第２電極の伸縮によって、表示パネルの開口率を制御することができる。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、画像表示を好適に行うことができる。
　また、本発明の態様６に係る表示パネルでは、上記態様４において、上記ソフトマテリアル及び上記第２電極は透明であり、上記ソフトマテリアルの上記第１電極に接する側の反対側に、上記第２電極以外の領域を覆う不透明な層が、上記ソフトマテリアルと一体的に設けられている構成としてもよい。
　上記のように構成された表示パネルによれば、透明なソフトマテリアルと一体的に伸縮する不透明な第２電極の伸縮によって、表示パネルの開口率を制御することができる。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、画像表示を好適に行うことができる。
　また、本発明の態様７に係る表示パネルは、上記態様１から６の何れか１態様において、赤色のカラーフィルタを備えた上記表示素子と、緑色のカラーフィルタを備えた上記表示素子と、青色のカラーフィルタを備えた上記表示素子と、を備えていることが好ましい。
　上記のように構成された表示パネルによれば、カラー画像を表示することができる。
　また、本発明の態様８に係る表示パネルは、上記態様２または４における表示パネルであって、上記第２電極がシアン（Ｃ）色の光を透過するものである表示パネルと、上記態様２または４における表示パネルであって、上記第２電極がマゼンタ（Ｍ）色の光を透過するものである表示パネルと、上記態様２または４における表示パネルであって、上記第２電極がイエロー（Ｙ）色の光を透過するものである表示パネルと、を積層してなる表示パネルとしてもよい。
　上記のように構成された表示パネルによれば、開口率を向上させつつ、カラー画像を表示することができる。
　また、本発明の態様９に係る表示パネルでは、上記態様１から８の何れか１態様において、上記トランジスタは、酸化物半導体を材料とする半導体層を有するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である、ことが好ましい。
　酸化物半導体ＴＦＴは、高精細液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどに利用されており、キャリア移動度が高い、特性バラつきが小さい、材料とプロセスが低コストなどの特徴を有している。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、応答速度や階調表現を高めるとともに、低コストを実現することができる。
　また、本発明の態様１０に係る表示パネルでは、上記態様９において、上記酸化物半導体は、ＩｎＧａＺｎＯ系酸化物半導体である、ことが好ましい。
　上記のように構成された表示パネルにおいて、ＩｎＧａＺｎＯ系酸化物半導体であるＩＧＺＯを用いたＩＧＺＯ ＴＦＴはＳｉ系ＴＦＴと比較して、高い接合耐圧を有するため、高電圧を印加することができ、ディスプレイの性能、特に動画性能や階調表現を高めることができる。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、応答速度や階調表現を高めることができる。
　また、本発明の態様１１に係る表示パネルでは、上記態様１から１０の何れか１態様において、上記ソフトマテリアルは、誘電性ポリマーＥＡＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ａｃｔｉｖｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ）である、ことが好ましい。
上記のように構成された表示パネルにおいて、誘電性ポリマーは高速応答、高伸縮という特徴を有している。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、高速応答の向上、開口率の向上、及び低消費電力を実現することができる。
　また、本発明の態様１２に係る表示パネルでは、上記態様１１において、上記誘電性ポリマーは、アクリルエラストマーである、ことが好ましい。
　誘電性ポリマーであるアクリルエラストマーは、他の材料と比較して、大きな変形量を有している。また、高速に応答できるという特徴がある。
　したがって、上記のように構成された表示パネルによれば、高速応答の向上、開口率のさらなる向上、及び低消費電力を実現することができる。
　また、本発明の態様１３に係る表示装置は、上記態様１から１２の何れか１態様における表示パネルと、当該表示パネルに光を照射する光源とを備えている、ことが好ましい。
　上記のように構成された表示装置によれば、自身に備えられた光源を利用するため、暗所での視認性を高めることができる。
　また、本発明の態様１４に係る表示装置は、上記態様１から１２の何れか１態様における表示パネルと、当該表示パネルと平行に配置された反射板とを備えている、構成としてもよい。
　上記のように構成された表示装置によれば、環境に存在する光を光源として用いているため、消費電力を低下させることができる。
　また、本発明の態様１５に係る表示パネル製造方法は、上記態様１における表示パネルを製造する製造方法であって、上記第２電極及び上記ソフトマテリアルを、表示素子毎に個別に形成する工程を含んでいることを特徴としている。
　上記の表示パネル製造方法によれば、上記表示パネルと同様の効果を奏する。
　また、本発明の態様１６に係る表示パネル製造方法は、上記態様１における表示パネルを製造する製造方法であって、上記ソフトマテリアルを、複数の表示素子に対して一体的に形成する工程と、上記第２電極を、表示素子毎に個別に形成する工程と、を含んでいることを特徴としている。
　上記の表示パネル製造方法によれば、上記表示パネルと同様の効果を奏する。
　（付加事項）
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　本発明に係る表示装置は、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、および電子ペーパー等、アクティブマトリクス方式を採用した各種表示装置において利用可能である。
１０　　表示素子（画素）
１０１　ソフトマテリアル層（ソフトマテリアル）
１０２　画素電極　（第１電極、下部電極）
１０３　上部電極　（第２電極、対向電極）
１０４　透明基板
１０５　ＴＦＴ基板
１０６　ＴＦＴ（トランジスタ）
１０７　絶縁膜
１０８　カラーフィルタ
１０９　絶縁性色素
１１１　バックライトモジュール
１１２　反射板
１１３　透明電極
１１４　色素電極
３０　　システム側コントロール部
４０　　表示装置
４１　　表示パネル
４２　　タイミングコントローラ
４３　　電源回路
４４　　上部電極駆動回路
４５　　走査線駆動回路
４６　　信号線駆動回路
５０　　電子機器
６１　　酸化物半導体（ＩｎＧａＺｎＯ系酸化物半導体）
６２　　ゲート絶縁膜（ＧＩ）
６３　　透明絶縁膜（ＪＡＳ）
６４　　Ｐａｓｓ
６５　　ソース電極（ＳＥ）
６６　　エッチストッパー（ＥＳ）
６７　　Ｇａｔｅ

Claims (16)

  1. 　複数のゲートバスラインと、
    　複数のソースバスラインと、
    　前記複数のゲートバスラインのうち任意のゲートバスラインと前記複数のソースバスラインのうち任意のソースバスラインとによって画定される画素領域に設けられた表示素子とを備えている表示パネルであって、
    　前記表示素子は、
    　前記任意のゲートバスラインに接続されたゲートと、前記任意のソースバスラインに接続されたソースとを備えたトランジスタと、
    　前記トランジスタのドレインに接続された第１電極と、
    　前記第１電極に接して配置されたソフトマテリアルであって、自身に印加される電圧に応じて伸縮するソフトマテリアルと、
    　前記ソフトマテリアルの前記第１電極に接する側の反対側に前記ソフトマテリアルと一体的に設けられた第２電極と、
    を備えていることを特徴とする表示パネル。
  2. 　前記第２電極及び前記ソフトマテリアルは、表示素子毎に個別に設けられている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
  3. 　前記ソフトマテリアルは透明であり、
    　前記第２電極は、不透明である、
    ことを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
  4. 　前記ソフトマテリアルは、複数の表示素子に対して一体的に設けられており、
    　前記第２電極は、表示素子毎に個別に設けられている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
  5. 　前記ソフトマテリアルは透明であり、
    　前記第２電極は、不透明である、
    ことを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
  6. 　前記ソフトマテリアル及び前記第２電極は透明であり、
    　前記ソフトマテリアルの前記第１電極に接する側の反対側に、前記第２電極以外の領域を覆う不透明な層が、前記ソフトマテリアルと一体的に設けられている、
    ことを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
  7. 　赤色のカラーフィルタを備えた前記表示素子と、
    　緑色のカラーフィルタを備えた前記表示素子と、
    　青色のカラーフィルタを備えた前記表示素子と、
    を備えていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の表示パネル。
  8. 　請求項２または４に記載の表示パネルであって、前記第２電極がシアン色の光を透過するものである表示パネルと、
    　請求項２または４に記載の表示パネルであって、前記第２電極がマゼンタ色の光を透過するものである表示パネルと、
    　請求項２または４に記載の表示パネルであって、前記第２電極がイエロー色の光を透過するものである表示パネルと、
    を積層してなる表示パネル。
  9. 　前記トランジスタは、酸化物半導体を材料とする半導体層を有するＴＦＴである、
    ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の表示パネル。
  10. 　前記酸化物半導体は、ＩｎＧａＺｎＯ系酸化物半導体である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示パネル。
  11. 　前記ソフトマテリアルは、誘電性ポリマーである、
    ことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の表示パネル。
  12. 　前記誘電性ポリマーは、アクリルエラストマーである、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の表示パネル。
  13. 　請求項１から１２の何れか１項に記載の表示パネルと、当該表示パネルに光を照射する光源とを備えている、
    ことを特徴とする表示装置。
  14. 　請求項１から１２の何れか１項に記載の表示パネルと、当該表示パネルと平行に配置された反射板とを備えている、
    ことを特徴とする表示装置。
  15. 　請求項１に記載の表示パネルを製造する製造方法であって、
    　前記第２電極及び前記ソフトマテリアルを、表示素子毎に個別に形成する工程を含んでいる、
    ことを特徴とする製造方法。
  16. 　請求項１に記載の表示パネルを製造する製造方法であって、
    　前記ソフトマテリアルを、複数の表示素子に対して一体的に形成する工程と、
    　前記第２電極を、表示素子毎に個別に形成する工程と、
    を含んでいることを特徴とする製造方法。
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