WO2013108851A1

WO2013108851A1 - 表示素子、及びこれを用いた電気機器

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Publication number: WO2013108851A1
Application number: PCT/JP2013/050838
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Inventors: 松岡俊樹; 寺西知子; 友利拓馬
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Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2013-07-25
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Description

表示素子、及びこれを用いた電気機器

　本発明は、極性液体を移動させることにより、画像や文字などの情報を表示する表示素子、及びこれを用いた電気機器に関する。

　近年、表示素子では、エレクトロウェッティング方式の表示素子に代表されるように、外部電界による極性液体の移動現象を利用して、情報の表示を行うものが開発され、実用化されている。

　具体的にいえば、上記のような従来の表示素子では、例えば下記特許文献１に記載されているように、第１及び第２の基板の間に表示用空間を形成するとともに、リブ（仕切壁）によって当該表示用空間の内部を複数の各画素領域に応じて区切っていた。また、この従来の表示素子では、上記の各画素領域において、導電性液体（極性液体）が封入されるとともに、信号電極と、互いに平行に設けられた走査電極及び参照電極とが交差するように設けられていた。そして、この従来の表示素子では、各画素領域において、信号電極、走査電極、及び参照電極に対し電圧印加を適宜行うことにより、導電性液体を走査電極側または参照電極側に移動させて、表示面側の表示色を変更するようになっていた。

国際公開第２００９／０７８１９４号パンフレット

　しかしながら、上記のような従来の表示素子では、パッシブ駆動を用いて、情報の表示が行われていたので、情報表示の高速化を容易に図ることが難しいという問題点を生じた。

　具体的にいえば、従来の表示素子では、複数の信号電極と、複数の走査電極及び複数の参照電極とがマトリクス状に配置されており、一対の走査電極及び参照電極が選択ラインとして順次選択される走査動作が行われるようになっていた。また、この従来の表示素子では、上記選択ラインにおいて、複数の信号電極に対して、情報に応じた信号電圧が順次印加されるようになっていた。このため、この従来の表示素子では、全ての信号電極に対する電圧印加が終了するまで、上記選択ラインの情報の書き込み動作が完了しなかった。この結果、この従来の表示素子では、１フレーム分の情報表示に要する動作（書き込み動作）に必要な時間の短縮を図ることが困難なものとなり、情報表示の高速化を容易に図ることが難しかった。

　上記の課題を鑑み、本発明は、情報表示の高速化を容易に図ることができる表示素子、及びこれを用いた電気機器を提供することを目的とする。

　上記の目的を達成するために、本発明にかかる表示素子は、表示面側に設けられた第１の基板と、所定の表示用空間が前記第１の基板との間に形成されるように、当該第１の基板の非表示面側に設けられた第２の基板と、前記表示用空間に対し、設定された有効表示領域及び非有効表示領域と、前記表示用空間の内部で前記有効表示領域側または前記非有効表示領域側に移動可能に封入された極性液体とを具備し、前記極性液体を移動させることにより、前記表示面側の表示色を変更可能に構成された表示素子であって、
　前記極性液体に対して電気的に絶縁された状態で、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられた複数の走査電極、
　前記極性液体及び前記複数の走査電極に対して電気的に絶縁された状態で、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数の走査電極と交差するように設けられた複数の信号電極、
　前記複数の走査電極と前記複数の信号電極との交差部単位に設けられた複数の画素領域、
　前記複数の各画素領域に応じて、前記表示用空間の内部を区切るように、設けられたリブ、
　前記複数の画素領域毎に設けられるとともに、前記複数の走査電極と前記複数の信号電極にそれぞれ接続された複数のスイッチング素子、
　前記極性液体、前記複数の走査電極、及び前記複数の信号電極に対して電気的に絶縁された状態で、前記有効表示領域側及び前記非有効表示領域側の一方側に設けられるように、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続された複数の画素電極、
　前記極性液体、前記複数の走査電極、前記複数の信号電極、及び前記複数の画素電極に対して電気的に絶縁された状態で、前記有効表示領域側及び前記非有効表示領域側の他方側に設けられるように、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数の走査電極と交差するように設けられた複数の第１の共通電極、及び
　前記極性液体と接触するように、前記表示用空間の内部に設置された第２の共通電極を備えていることを特徴とするものである。

　上記のように構成された表示素子では、複数の走査電極と複数の信号電極とがマトリクス状に配置されるとともに、複数の画素領域がこれら走査電極と信号電極の交差部単位に設けられている。また、複数の画素領域には、複数のスイッチング素子がそれぞれ設けられており、複数の走査電極、複数の信号電極、及び複数の画素電極が複数のスイッチング素子にそれぞれ接続されている。また、複数の各画素領域では、画素電極及び第１の共通電極が上記有効表示領域側及び上記非有効表示領域側の一方側及び他方側にそれぞれ設けられるとともに、第２の共通電極が極性液体と接触するように、表示用空間の内部に設置されている。これにより、上記従来例と異なり、スイッチング素子（アクティブ素子）を使用したアクティブ駆動を用いて、情報の表示を行うことができる。この結果、上記従来例と異なり、情報表示の高速化を容易に図ることができる表示素子を構成することができる。

　また、上記表示素子において、外部からの画像入力信号に基づいて、所定の走査方向に沿った走査動作が行われるように、前記複数の走査電極、前記複数の信号電極、前記複数の第１の共通電極、及び前記第２の共通電極の各駆動制御を行う表示制御部と、
　前記複数の信号電極及び前記表示制御部に接続されるとともに、前記表示制御部からの指示信号に従って、前記複数の各信号電極に対して、前記表示面側に表示される情報に応じた所定の電圧範囲内の信号電圧を印加する信号電圧印加部と、
　前記複数の走査電極及び前記表示制御部に接続されるとともに、前記複数の各走査電極に対して、前記スイッチング素子をオン状態として、そのオン状態としたスイッチング素子に接続された画素電極に前記信号電圧が印加されるのを許容するオン電圧と、前記スイッチング素子をオフ状態とするオフ電圧との一方の電圧を走査電圧として印加する走査電圧印加部と、
　前記複数の第１の共通電極及び前記表示制御部に接続されるとともに、前記複数の各第１の共通電極に対して、前記複数の各画素電極に印加された前記信号電圧に応じて、前記極性液体が前記表示用空間の内部を移動するのを許容する許容電圧を含んだ所定の電圧範囲内の第１の共通電圧を印加する第１の共通電圧印加部と、
　前記第２の共通電極及び前記表示制御部に接続されるとともに、前記第２の共通電極に対して、前記複数の各画素電極に印加された前記信号電圧に応じて、前記極性液体が前記表示用空間の内部を移動するのを許容する許容電圧を含んだ所定の電圧範囲内の第２の共通電圧を印加する第２の共通電圧印加部を備えていることが好ましい。

　この場合、表示制御部が信号電圧印加部、走査電圧印加部、第１及び第２の共通電圧印加部に対して指示信号を出力することにより、走査電極、信号電極、第１及び第２の共通電極の各駆動制御を適切に行うことができ、アクティブマトリクス駆動方式の表示素子を構成することができる。

　また、上記表示素子において、前記表示制御部は、前記表示面側で階調表示を前記複数の画素領域毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での前記信号電圧の値を前記複数の画素領域毎に決定し、決定した信号電圧の値を前記信号電圧印加部に指示してもよい。

　この場合、複数の画素領域毎の階調表示を行うことができる。

　また、上記表示素子において、前記信号電圧印加部は、前記信号電圧として、前記所定の電圧範囲での最大の電圧及び最小の電圧のいずれか一方の電圧を印加するように構成され、
　前記表示制御部は、前記表示面側で階調表示を前記複数の画素領域毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での前記最大の電圧の印加時間及び前記最小の電圧の印加時間を前記複数の画素領域毎に決定し、決定した印加時間を前記信号電圧印加部に指示してもよい。

　この場合、信号電圧印加部の構成を簡素化することができる。

　また、上記表示素子において、前記信号電圧印加部は、前記信号電圧として、前記所定の電圧範囲での最大の電圧と、最小の電圧と、これら最大の電圧と最小の電圧との間の任意の電圧のいずれかの電圧を印加するように構成され、
　前記表示制御部は、前記表示面側で階調表示を前記複数の画素領域毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での前記最大の電圧の印加時間、前記任意の電圧の印加時間、及び前記最小の電圧の印加時間を前記複数の画素領域毎に決定し、決定した印加時間を前記信号電圧印加部に指示してもよい。

　この場合、高精度な階調表示を容易に行うことができる。

　また、上記表示素子において、前記表示制御部は、前記信号電圧印加部、前記第１及び第２の共通電圧印加部に対して、対応する信号電圧、第１及び第２の共通電圧の極性を所定の周期毎に切り換えることを指示することが好ましい。

　この場合、信号電極、画素電極、第１及び第２の共通電極の各々において、極性の偏在化が生じるのを防止することができ、極性液体の挙動を容易に安定させることができる。

　また、上記表示素子において、前記表示制御部は、前記所定の周期として、１走査動作期間の時間よりも短い時間にて設定された周期を指示することが好ましい。

　この場合、信号電極、画素電極、第１及び第２の共通電極の各々において、極性の偏在化が生じるのをより防止することができ、極性液体の挙動をより容易に安定させることができる。

　また、上記表示素子において、前記表示制御部は、１フレーム分の情報の表示を終える毎に、前記有効表示領域側または前記非有効表示領域側に定められた初期位置に、全ての前記複数の画素領域内の各極性液体を移動させるリフレッシュ動作が行われるように、前記信号電圧印加部、前記走査電圧印加部、前記第１及び第２の各共通電圧印加部に対して、指示信号を出力することが好ましい。

　この場合、高精度な階調表示を容易に行うことができる。

　また、上記表示素子において、前記複数の画素領域が、前記表示面側でフルカラー表示が可能な複数の色に応じてそれぞれ設けられていることが好ましい。

　この場合、複数の各画素領域において、対応する極性液体が適切に移動されることにより、カラー画像表示を行うことができる。

　また、上記表示素子において、前記複数の画素電極及び前記複数の第１の共通電極の表面上には、誘電体層が積層されていることが好ましい。

　この場合、誘電体層が極性液体に印加する電界を確実に大きくして、当該極性液体の移動速度をより容易に向上することができる。

　また、上記表示素子において、前記表示用空間の内部には、前記極性液体と混じり合わない絶縁性流体が当該表示用空間の内部を移動可能に封入されていることが好ましい。

　この場合、極性液体の移動速度の高速化を容易に図ることができる。

　また、上記表示素子において、前記非有効表示領域は、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられた遮光膜によって設定され、
　前記有効表示領域は、前記遮光膜に形成された開口部によって設定されていることが好ましい。

　この場合、表示用空間に対し、有効表示領域及び非有効表示領域を適切に、かつ、確実に設定することができる。

　また、本発明の電気機器は、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部を備えた電気機器であって、
　前記表示部に、上記いずれかの表示素子を用いたことを特徴とするものである。

　上記のように構成された電気機器では、情報表示の高速化を容易に図ることができる表示素子が表示部に用いられているので、情報表示を高速に行うことが可能な表示部を備えた高性能な電気機器を容易に構成することができる。

　本発明によれば、情報表示の高速化を容易に図ることができる表示素子、及びこれを用いた電気機器を提供することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかる表示素子、及び画像表示装置を説明する平面図である。図２は、図１に示した表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図３は、表示面側から見た場合での図１に示した上部基板側のカラーフィルタ層を示す拡大平面図である。図４は、表示面側から見た場合での図１に示した上部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。図５は、表示面側から見た場合での図１に示した上部基板側の第１のリブを示す拡大平面図である。図６は、非表示面側から見た場合での図１に示した下部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。図７（ａ）は、上記表示素子の１つの画素領域での要部構成を示す拡大平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶIIｂ－ＶIIｂ線断面図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ非ＣＦ着色表示時及びＣＦ着色表示時における、図１に示した表示素子の要部構成を示す断面図である。図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図９（ｃ）は、それぞれ図１に示した画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１０（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ図１に示した画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１１（ａ）、図１１（ｂ）、及び図１１（ｃ）は、リフレッシュ動作を行う場合における、それぞれ図１に示した画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１２は、本発明の第１の実施形態の変形例にかかる表示素子、及び画像表示装置を説明する平面図である。図１３は、非表示面側から見た場合での図１２に示した下部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。図１４は、第２の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図１５（ａ）、図１５（ｂ）、及び図１５（ｃ）は、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１６（ａ）、図１６（ｂ）、及び図１６（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１７（ａ）、図１７（ｂ）、及び図１７（ｃ）は、リフレッシュ動作を行う場合における、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１８（ａ）、図１８（ｂ）、及び図１８（ｃ）は、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子の変形例での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図であり、図１８（ｄ）、図１８（ｅ）、及び図１８（ｆ）は、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子の変形例での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１９は、第３の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図２０（ａ）、図２０（ｂ）、及び図２０（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第３の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図２１は、第４の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図２２（ａ）、図２２（ｂ）、及び図２２（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第４の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図２３は、第５の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図２４（ａ）、図２４（ｂ）、及び図２４（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第５の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図２５は、第６の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図２６（ａ）、図２６（ｂ）、及び図２６（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第６の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。

　以下、本発明の表示素子及び電気機器の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、カラー画像表示を表示可能な表示部を備えた画像表示装置に本発明を適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態にかかる表示素子、及び画像表示装置を説明する平面図である。図１において、本実施形態の画像表示装置１では、本実施形態の表示素子２を用いた表示部が設けられており、この表示部には矩形状の表示面が構成されている。また、表示素子２には、表示制御部３と、この表示制御部３に接続された信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７が設けられており、表示制御部３が信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７の各駆動制御を行うようになっている。すなわち、表示制御部３には、外部からの画像入力信号が入力されるようになっており、表示制御部３は、入力された画像入力信号に基づいて、信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７への各指示信号を作成して出力するよう構成されている。これにより、表示素子２では、画像入力信号に応じて、文字及び画像を含んだ情報が表示されるようになっている。

　また、表示素子２は、図１の紙面に垂直な方向で互いに重ね合うように配置された上部基板８及び下部基板９を備えており、これら上部基板８と下部基板９との重なり部分によって上記表示面の有効表示領域が形成されている（詳細は後述。）。

　また、表示素子２では、複数の信号電極１０が互いに所定の間隔をおいて、かつ、Ｙ方向に沿ってストライプ状に設けられている。また、表示素子２では、複数の走査電極１１が、互いに所定の間隔をおいて、かつ、Ｘ方向に沿ってストライプ状に設けられている。これら複数の信号電極１０と、複数の走査電極１１とは、互いに交差するように設けられており、表示素子２では、複数の信号電極１０と複数の走査電極１１との交差部単位に、複数の画素領域が設定されている。

　また、表示素子２では、各画素領域において、後に詳述するように、スイッチング素子（アクティブ素子）としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ＳＷが設けられており、この薄膜トランジスタＳＷには、信号電極１０、走査電極１１、及び画素電極１２が接続されている。

　また、表示素子２では、複数の第１の共通電極１３が互いに所定の間隔をおいて、かつ、Ｙ方向に沿ってストライプ状に設けられている。この第１の共通電極１３は、各画素領域において、対応する画素電極１２と一対の電極となるように設置されている（詳細は後述。）。また、表示素子２では、複数の第２の共通電極１４が互いに所定の間隔をおいて、かつ、Ｘ方向に沿ってストライプ状に設けられている。

　また、これら複数の信号電極１０、複数の第１の共通電極１３、及び複数の第２の共通電極１４は、互いに独立して、第１の電圧としてのＨｉｇｈ電圧（以下、“Ｈ電圧”という。）と、第２の電圧としてのＬｏｗ電圧（以下、“Ｌ電圧”という。）との間の所定の電圧範囲（例えば、１８Ｖ～０Ｖ）内の電圧が印加可能に構成されている（詳細は後述。）。また、複数の走査電極１１は、上記薄膜トランジスタＳＷをオン状態とするオン電圧または当該薄膜トランジスタＳＷをオフ状態とするオフ電圧が印加可能に構成されている。

　さらに、表示素子２では、後に詳述するように、上記複数の各画素領域が仕切壁にて区切られるとともに、複数の画素領域が、上記表示面側でフルカラー表示が可能な複数の色に応じてそれぞれ設けられている。そして、表示素子２では、マトリクス状に設けられた複数の画素（表示セル）毎に、エレクトロウェッティング現象にて後述の極性液体を移動させ、表示面側での表示色を変更するようになっている。

　尚、上記の説明以外に、複数の画素領域が、表示面側でモノクロ表示が可能なように構成されてもよい。

　また、複数の信号電極１０、複数の走査電極１１、第１の共通電極１３、及び第２の共通電極１４では、各々一端部側が表示面の有効表示領域の外側に引き出されて、端子部１０ａ、１１ａ、１３ａ、及び１４ａが形成されている。

　複数の信号電極１０の各端子部１０ａには、配線１５ａを介して信号ドライバ４が接続されている。信号ドライバ４は、信号電圧印加部を構成するものであり、画像表示装置１が文字及び画像を含んだ情報を表示面に表示する場合に、表示制御部３からの指示信号に従って、複数の各信号電極１０に対して、情報に応じた信号電圧を印加するように構成されている。

　また、複数の走査電極１１の各端子部１１ａには、配線１６ａを介して走査ドライバ５が接続されている。走査ドライバ５は、走査電圧印加部を構成するものであり、画像表示装置１が文字及び画像を含んだ情報を表示面に表示する場合に、表示制御部３からの指示信号に従って、複数の各走査電極１１に対して、上記オン電圧またはオフ電圧からなる走査電圧を印加するように構成されている。

　また、複数の第１の共通電極１３の各端子部１３ａには、配線１７ａを介して第１の共通ドライバ６が接続されている。第１の共通ドライバ６は、第１の共通電圧印加部を構成するものであり、画像表示装置１が文字及び画像を含んだ情報を表示面に表示する場合に、表示制御部３からの指示信号に従って、複数の各第１の共通電極１３に対して、第１の共通電圧を印加するように構成されている。

　また、複数の第２の共通電極１４の各端子部１４ａには、配線１８ａを介して第２の共通ドライバ７が接続されている。第２の共通ドライバ７は、第２の共通電圧印加部を構成するものであり、画像表示装置１が文字及び画像を含んだ情報を表示面に表示する場合に、表示制御部３からの指示信号に従って、複数の各第２の共通電極１４に対して、第２の共通電圧を印加するように構成されている。

　また、走査ドライバ５では、上述したように、複数の各走査電極１１に対して、上記薄膜トランジスタＳＷをオン状態として、そのオン状態とした薄膜トランジスタＳＷに接続された画素電極１２に信号電圧が印加されるのを許容するオン電圧と、薄膜トランジスタＳＷをオフ状態とするオフ電圧との一方の電圧を走査電圧として印加するようになっている。

　また、第１の共通ドライバ６では、複数の各第１の共通電極１３に対して、同時に、複数の各画素電極１２に印加された信号電圧に応じて、上記極性液体が移動するのを許容する許容電圧を含んだ所定の電圧範囲内の第１の共通電圧を印加するようになっている。同様に、第２の共通ドライバ７では、複数の各第２の共通電極１４に対して、同時に、複数の各画素電極１２に印加された信号電圧に応じて、上記極性液体が移動するのを許容する許容電圧を含んだ所定の電圧範囲内の第２の共通電圧を印加するようになっている。

　そして、表示素子２では、走査ドライバ５が例えば図１の上側から下側の各走査電極１１に対し、オン電圧を順次印加し、かつ、第１及び第２の共通ドライバ６、７が走査ドライバ５の動作に同期して第１及び第２の共通電極１３、１４に対し、許容電圧をそれぞれ印加することにより、ライン毎の走査動作が行われるように構成されている（詳細は後述。）。

　また、表示素子２では、表示制御部３は１フレーム分の情報の表示を終える毎に、後述のリフレッシュ動作が行われるように、信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１及び第２の各共通ドライバ６、７に対して指示信号を出力するように構成されている。

　また、信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７には、例えば直流電源が含まれており、対応する信号電圧、走査電圧、第１の共通電圧、及び第２の共通電圧を供給するようになっている。

　次に、図２を参照して、本実施形態の表示制御部３の具体的な構成について説明する。

　図２は、図１に示した表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。

　図２に示すように、本実施形態の表示制御部３には、画像処理部３ａ、及びフレームバッファ３ｂが設けられている。また、この表示制御部３には、画像表示装置１の外部から画像入力信号が入力されるようになっており、表示制御部３は、外部からの画像入力信号に基づいて、所定の走査方向に沿った上記走査動作が行われるように、複数の信号電極１０、複数の走査電極１１、複数の第１の共通電極１３、及び複数の第２の共通電極１４の各駆動制御を行うように構成されている。また、上記画像入力信号には、複数の画素領域毎の階調値が含まれており、表示制御部３は、上記表示面側で階調表示を上記複数の画素領域毎に行う場合、当該階調表示（つまり、画像入力信号に含まれた画素領域毎の階調値）に基づいて、１走査動作期間での信号電圧の値を複数の画素領域毎に決定し、決定した信号電圧の値を信号ドライバ４に指示するようになっている。

　画像処理部３ａは、外部からの画像入力信号に対して、所定の画像処理を行うように構成されている。そして、画像処理部３ａは、画像処理の結果に基づき、信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７に対する各指示信号を生成する。そして、画像処理部３ａは、生成した上述の各指示信号を対応する信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７に出力するようになっている。これにより、信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７は、それぞれ上記信号電圧、走査電圧、第１の共通電圧、及び第２の共通電圧を出力して、画像入力信号に応じた画像（情報）が上記表示面に表示される。

　フレームバッファ３ｂは、少なくとも１フレーム分の画像入力信号のデータを記憶可能に構成されている。

　ここで、図３～図８も参照して、表示素子１０の画素構造について具体的に説明する。

　図３は、表示面側から見た場合での図１に示した上部基板側のカラーフィルタ層を示す拡大平面図である。図４は、表示面側から見た場合での図１に示した上部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。図５は、表示面側から見た場合での図１に示した上部基板側の第１のリブを示す拡大平面図である。図６は、非表示面側から見た場合での図１に示した下部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。図７（ａ）は、上記表示素子の１つの画素領域での要部構成を示す拡大平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶIIｂ－ＶIIｂ線断面図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ非ＣＦ着色表示時及びＣＦ着色表示時における、図１に示した表示素子の要部構成を示す断面図である。なお、図３～図７では、図面の簡略化のために、上記表示面に設けられた複数の画素のうち、図１の左上端部に配設された１２個の画素を図示している。また、図７（ｂ）では、図面の明瞭化のために、後述のカラーフィルタ層、誘電体層、及び撥水膜の図示は省略している。

　図３～図８において、表示素子２は、表示面側に設けられた第１の基板としての上記上部基板８と、上部基板８の背面側（非表示面側）に設けられた第２の基板としての上記下部基板９とを備えている。また、表示素子２では、上部基板８と下部基板９が互いに所定の間隔をおいて配置されることにより、これら上部基板８及び下部基板９の間に所定の表示用空間Ｓが形成されている。また、この表示用空間Ｓの内部には、上記極性液体２１及びこの極性液体２１と混じり合わない絶縁性のオイル２２が当該表示用空間Ｓの内部で上記Ｘ方向（図３の左右方向）に移動可能に封入されており、極性液体２１は後述の有効表示領域Ｐ１側または非有効表示領域Ｐ２側に移動できるようになっている。

　極性液体２１には、例えば溶媒としての水と、溶質としての所定の電解質を含んだ水溶液が用いられている。具体的には、例えば１ｍｍｏｌ／Ｌの塩化カリウム（ＫＣｌ）の水溶液が極性液体２１に用いられている。また、極性液体２１には、所定色、例えば自己分散型顔料によって黒色に着色されたものが使用されている。

　また、極性液体２１は黒色に着色されているので、当該極性液体２１は、各画素において、光の透過を許容または阻止するシャッターとして機能するようになっている。つまり、表示素子２の各画素では、後に詳述するように、極性液体２１が表示用空間Ｓの内部を第１の共通電極１３側（有効表示領域Ｐ１側）または画素電極１２側（非有効表示領域Ｐ２側）にスライド移動することによって表示色が黒色またはＲＧＢのいずれかの色に変更されるよう構成されている。

　また、オイル２２には、例えば側鎖高級アルコール、側鎖高級脂肪酸、アルカン炭化水素、シリコーンオイル、マッチングオイルから選択された１種または複数種からなる無極性で、かつ、無色透明なオイルが用いられている。また、このオイル１７は、極性液体２１のスライド移動に伴って、表示用空間Ｓの内部を移動するようになっている。

　上部基板８には、無アルカリガラス基板などの透明なガラス材またはアクリル系樹脂などの透明な合成樹脂等の透明な透明シート材が用いられている。また、上部基板８の非表示面側の表面には、カラーフィルタ層１９が形成されている。また、上部基板８の非表示面側では、カラーフィルタ層１９の表面上において、上記信号電極１０、走査電極１１、薄膜トランジスタＳＷ、画素電極１２、及び第１の共通電極１３が設けられている。

　また、上部基板８の非表示面側では、信号電極１０、走査電極１１、薄膜トランジスタＳＷ、画素電極１２、及び第１の共通電極１３を覆うように、誘電体層２３が形成されている。また、この誘電体層２３の非表示面側の表面には、第１のリブ２０ａに含まれた第１のリブ部材２０ａ１、２０ａ２が形成されており、後述の第２のリブ２０ｂに含まれた第２のリブ部材２０ｂ１、２０ｂ２とともに画素領域Ｐを気密に区切るようになっている（詳細は後述。）。さらに、上部基板８の非表示面側では、誘電体層２３、及び第１のリブ部材２０ａ１、２０ａ２を覆うように撥水膜２４が設けられている。

　また、下部基板９には、上部基板８と同様に、無アルカリガラス基板などの透明なガラス材またはアクリル系樹脂などの透明な合成樹脂等の透明な透明シート材が用いられている。また、下部基板９の表示面側の表面には、第２のリブ２０ｂに含まれた第２のリブ部材２０ｂ１、２０ｂ２が設けられている。また、下部基板９の表示面側の表面には、上記第２の共通電極１４が第２のリブ部材２０ｂ１を貫通するように設けられている。さらに、下部基板９の表示面側の表面では、第２の共通電極１４、及び第２のリブ部材２０ｂ１、２０ｂ２を覆うように撥水膜２５が設けられている。

　また、下部基板９の背面側（非表示面側）には、例えば白色の照明光を発光するバックライト２６が一体的に組み付けられており、透過型の表示素子２が構成されている。尚、バックライト２６には、冷陰極蛍光管やＬＥＤなどの光源が用いられている。

　カラーフィルタ（Color Filter）層１９には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ部１９ｒ、１９ｇ、及び１９ｂと、遮光膜としてのブラックマトリクス部１９ｓとが設けられており、ＲＧＢの各色の画素を構成するようになっている。つまり、カラーフィルタ層１９では、図３に例示するように、ＲＧＢのカラーフィルタ部１９ｒ、１９ｇ、１９ｂがＸ方向に沿って順次設けられるとともに、各々４つのカラーフィルタ部１９ｒ、１９ｇ、１９ｂがＹ方向に沿って設けられており、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ３個及び４個、合計１２個の画素が配設されている。

　また、表示素子２では、図３に例示するように、各画素領域Ｐにおいて、画素の有効表示領域Ｐ１に対応する箇所にＲＧＢのいずれかのカラーフィルタ部１９ｒ、１９ｇ、及び１９ｂが設けられ、非有効表示領域Ｐ２に対応する箇所にブラックマトリクス部１９ｓが設けられている。つまり、表示素子１０では、上記表示用空間Ｓに対し、ブラックマトリクス部（遮光膜）１９ｓによって非有効表示領域Ｐ２（非開口部）が設定され、そのブラックマトリクス部１９ｓに形成された開口部（つまり、遮光膜の開口部であって、いずれかのカラーフィルタ部１９ｒ、１９ｇ、及び１９ｂ）によって有効表示領域Ｐ１が設定されている。

　また、表示素子２では、カラーフィルタ部１９ｒ、１９ｇ、１９ｂの各面積は、有効表示領域Ｐ１の面積に対し、同一または若干小さい値が選択されている。一方、ブラックマトリクス部１９ｓの面積は、非有効表示領域Ｐ２の面積に対し、同一または若干大きい値が選択されている。尚、図３では、隣接する画素の境界部を明確にするために、隣接する画素に応じた２つのブラックマトリクス部１９ｓ間の境界線を点線にて示しているが、実際のカラーフィルタ層１９では、ブラックマトリクス部１９ｓ間の境界線は存在しない。

　また、表示素子２では、上記仕切壁（リブ）に含まれた第１及び第２のリブ２０ａ、２０ｂにより表示用空間Ｓが画素領域Ｐ単位に気密に区切られている。すなわち、表示素子２では、各画素の表示用空間Ｓは、図７（ａ）～図８（ｂ）に示すように、上部基板８側の第１のリブ２０ａと下部基板９側の第２のリブ２０ｂとにより、画素領域Ｐに応じて、区画されている。また、これら第１及び第２のリブ２０ａ、２０ｂは、互いに当接するように形成されている。

　具体的にいえば、第１のリブ２０ａは、Ｙ方向及びＸ方向にそれぞれ平行となるように直線状に設けられた第１のリブ部材２０ａ１、２０ａ２を備えており、これら第１のリブ部材２０ａ１、２０ａ２は、画素領域Ｐに応じて、枠状に形成されている。同様に、第２のリブ２０ｂは、Ｙ方向及びＸ方向にそれぞれ平行となるように直線状に設けられた第２のリブ部材２０ｂ１、２０ｂ２を備えており、これら第２のリブ部材２０ｂ１、２０ｂ２は、画素領域Ｐに応じて、枠状に形成されている。そして、第１及び第２のリブ２０ａ、２０ｂでは、その第１のリブ部材２０ａ１、２０ａ２と第２のリブ部材２０ｂ１、２０ｂ２とが、撥水膜２４、２５を介在させて互いに当接するように構成されており、表示用空間Ｓの内部は、画素領域Ｐに応じて、気密に区切られている。また、これら第１及び第２のリブ２０ａ、２０ｂには、例えばエポキシ樹脂系レジスト材料などの優れた柔軟性を有する光硬化樹脂が用いられている。

　撥水膜２４、２５には、透明な合成樹脂、好ましくは電圧印加時に極性液体２１に対し親水層となる、例えばフッ素系樹脂が使用されている。これにより、表示素子２では、上部基板８及び下部基板９の表示用空間Ｓ側の各表面側での極性液体２１との間の濡れ性（接触角）を大きく変化させることができ、極性液体２１の移動速度の高速化を図ることができる。また、誘電体層２３は、例えばパリレンや窒化シリコン、酸化ハフニウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、あるいは酸化アルミニウムを含有した透明な誘電体膜によって構成されている。この誘電体層２３を設けることにより、極性液体２１に印加する電界を確実に大きくして、当該極性液体２１の移動速度をより容易に向上することができるようになっている。

　尚、各撥水膜２４、２５の具体的な厚さ寸法は、数十ｎｍ～数μｍであり、誘電体層２３の具体的な厚さ寸法は、数百ｎｍである。また、撥水膜２５は、第２の共通電極１４と極性液体２１とを電気的に絶縁することはなく、極性液体２１の応答性向上を阻害しないようになっている。

　信号電極１０には、Ｙ方向に平行となるように配置された線状配線が用いられている。また、この信号電極１０には、金、銀、または銅などの金属材料が用いられている。また、走査電極１１には、Ｘ方向に平行となるように配置された線状配線が用いられている。また、この走査電極１１には、アルミニウムまたは銅などの金属材料が用いられている。また、これら信号電極１０及び走査電極１１は、誘電体層２３によって覆われることにより、極性液体２１に対して電気的に絶縁されている。さらに、これら信号電極１０及び走査電極１１は、その交差部において、図示しない絶縁層によって互いに電気的に絶縁されている。

　薄膜トランジスタＳＷは、フォトリソ法等の製造方法により、画素領域Ｐ毎に設けられている。また、この薄膜トランジスタＳＷでは、図４に示すように、そのソース電極、ゲート電極、及びドレイン電極がそれぞれ信号電極１０、走査電極１１、及び画素電極１２に接続されており、薄膜トランジスタＳＷは、走査電極１１からのオン電圧によってオン状態とされた場合に、信号電極１０からの信号電圧が画素電極１２に印加されるのを許容するようになっている。

　画素電極１２には、酸化インジウム系（ＩＴＯ）、酸化スズ系（ＳｎＯ₂）、または酸化亜鉛系（ＡＺＯ、ＧＺＯ、あるいはＩＺＯ）などの透明な電極材料が用いられている。この画素電極１２は、スパッタ法等の公知の成膜方法により、カラーフィルタ層１９上に矩形状に形成されている。また、画素電極１２は、誘電体層２３によって覆われることにより、極性液体２１に対して電気的に絶縁されている。

　第１の共通電極１３には、酸化インジウム系（ＩＴＯ）、酸化スズ系（ＳｎＯ₂）、または酸化亜鉛系（ＡＺＯ、ＧＺＯ、あるいはＩＺＯ）などの透明な電極材料が用いられている。この第１の共通電極１３は、スパッタ法等の公知の成膜方法により、カラーフィルタ層１９上に略帯状に形成されている。具体的にいえば、図４に示すように、第１の共通電極１３は、画素領域Ｐ内に配置された本体部１３ａ、及び隣接する２つの本体部１３ａを繋ぐ線状部１３ｂを備えている。また、第１の共通電極１３は、誘電体層２３によって覆われることにより、極性液体２１に対して電気的に絶縁されている。また、本体部１３ａは、画素電極１２と実質的に同じ形状に構成されている。さらに、線状部１３ｂは、走査電極１１に対して、図示しない絶縁層により、互いに電気的に絶縁されている。

　第２の共通電極１４には、Ｘ方向に平行となるように配置された線状配線が用いられている。また、この第２の共通電極１４には、ＩＴＯ等の透明電極材料が用いられている。さらに、第２の共通電極１４は、下部基板９の非表示面側の表面上で、第２のリブ部材２０ｂ１を貫通した状態で、各画素領域Ｐ上に設置されており、撥水膜２５を介して極性液体２１に電気的に接触するように構成されている。これにより、表示素子２では、表示動作時での極性液体２１の応答性の向上が図られている。

　尚、上記の説明では、第１及び第２のリブ２０ａ、２０ｂによって画素領域Ｐを気密に区切る構成について説明した。しかしながら、本実施形態の表示素子２はこれに限定されるものではなく、上部基板８及び下部基板９（第１及び第２の基板の少なくとも一方側）に、複数の各画素領域Ｐに応じて、表示用空間Ｓの内部を区切るリブを設けることにより、隣接する画素領域Ｐの間で極性液体２１の合一が発生するのを容易に防止することができるものであればよい。

　具体的にいえば、例えば上部基板８の非表示面側の表面との間に隙間が生じるように、リブ部材を下部基板９側に設けたり、画素領域Ｐの四隅部に隙間が生じるように、リブ部材の端部を互いに離間させた状態で下部基板９側に設けたりする構成でもよい。

　次に、上記のように構成された本実施形態の画像表示装置１の表示動作について、図９～図１１も参照して具体的に説明する。

　図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図９（ｃ）は、それぞれ図１に示した画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１０（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ図１に示した画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１１（ａ）、図１１（ｂ）、及び図１１（ｃ）は、リフレッシュ動作を行う場合における、それぞれ図１に示した画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。

　まず図１及び図９を参照して、本実施形態の画像表示装置１の基本的な表示動作について具体的に説明する。尚、以下の説明では、任意の（１つの）画素領域Ｐに対する表示動作について主に説明する。また、ここでいう基本的な表示動作とは、階調表示（例えば、２５６階調の階調表示）において、階調値の最大値（例えば、２５６階調での階調値“２５５”）または最小値（例えば、２５６階調での階調値“０”）の階調に応じた表示動作が行われることである。また、以下の説明では、後述のリフレッシュ動作が行われることにより、図８（ａ）に示したように、極性液体２１が有効表示領域Ｐ１（第１の共通電極１３）側に完全に移動して、黒色表示（非ＣＦ着色表示）が行われている場合に、基本的な表示動作が行われる場合について説明する。さらに、以下の説明では、階調値の最大値及び最小値である場合において、信号電極１０に対して、それぞれ上記Ｈ電圧（つまり、上記所定の電圧範囲の最大の電圧）及びＬ電圧（つまり、上記所定の電圧範囲の最小の電圧）が印加されるものとする。

　図１において、走査ドライバ５は、表示制御部３からの指示信号に従って、例えば同図の上側から下側に向かう所定の走査方向で、走査電極１１に対し、上記オン電圧を走査電圧として順次印加する。これにより、画像表示装置１では、１フレーム期間の間において、１つの走査電極１１を選択ラインとした走査電極１１単位の走査動作（情報の書き込み動作）が順次行われる。

　また、信号ドライバ４は、各走査動作の間において、表示制御部３からの指示信号に従って、各信号電極１０に対して、表示面側に表示される情報に応じた上記Ｈ電圧（例えば、１８Ｖ）またはＬ電圧（例えば、０Ｖ）を信号電圧として印加する。これにより、各走査動作では、対応する走査電極１１に接続された複数の各薄膜トランジスタＳＷがオン状態とされて、複数の各信号電極１０から表示面側に表示される情報に応じた信号電圧が対応する画素電極１２に印加される。

　また、第１の共通ドライバ６及び第２の共通ドライバ７は、表示制御部３からの指示信号に従って、全ての第１の共通電極１３及び全ての第２の共通電極１４に対して、１フレーム期間の間、極性液体２１が対応する画素電極１２に印加された信号電圧に応じて、表示用空間Ｓの内部を移動するのを許容する上記許容電圧をそれぞれ印加する。

　以上の動作により、本実施形態の画像表示装置１では、各画素領域Ｐにおいて、その極性液体２１が画素電極１２に印加された信号電圧に応じて、表示用空間Ｓの内部を移動する。そして、基本的な表示動作では、図８（ａ）に示したように、極性液体２１が有効表示領域Ｐ１（第１の共通電極１３）側に完全に移動して、黒色表示（非ＣＦ着色表示）、または図８（ｂ）に示したように、極性液体２１が非有効表示領域Ｐ２（画素電極１２）側に完全に移動して、赤色表示（ＣＦ着色表示）が行われる。

　具体的にいえば、例えば図１の最も上側の走査電極１１に接続された１つの画素領域Ｐでは、その走査電極１１に対して、オン電圧が印加されると、当該画素領域Ｐの薄膜トランジスタＳＷを介して、画素電極１２に対して、信号電極１０から信号電圧として、例えばＨ電圧が印加される。この結果、画素電極１２では、図９（ａ）に示すように、時点ｔ０から時点ｔ１０に示す１走査動作期間（１走査動作の時間）の間に、Ｈ電圧が印加される。また、この印加されたＨ電圧は、次のフレーム期間での走査動作によって、新たな信号電圧が印加されるまで、（書き換えられることなく、）画素電極１２で保持される。

　一方、第１及び第２の共通電極１３、１４では、図９（ｂ）及び図９（ｃ）にそれぞれ示すように、上記許容電圧として、例えばＬ電圧が印加されている。この結果、この画素領域Ｐでは、極性液体２１は、有効表示領域Ｐ１（第１の共通電極１３）側から非有効表示領域Ｐ２（画素電極１２）側に完全に移動して、赤色表示（ＣＦ着色表示）が行われる。つまり、この画素領域Ｐでは、極性液体２１は、画素電極１２及び第１の共通電極１３のうち、第２の共通電極１４と電位差が生じていない第１の共通電極１３側に移動せずに、第２の共通電極１４と電位差が生じている画素電極１２側に移動する。それ故、極性液体２１は、図８（ｂ）に示したように、非有効表示領域Ｐ２側に移動した状態となり、オイル２２を第１の共通電極１３側に移動させて、バックライト２６からの照明光がカラーフィルタ部１９ｒに達するのを許容する。これにより、表示面側での表示色は、カラーフィルタ部１９ｒによる赤色表示（ＣＦ着色表示）の状態となる。また、画像表示装置１では、隣接するＲＧＢの３つの全画素において、それらの極性液体２１が非有効表示領域Ｐ２側に移動して、ＣＦ着色表示が行われたときに、当該ＲＧＢの画素からの赤色光、緑色光、及び青色光が白色光に混色して、白色表示が行われる。

　一方、上記画素領域Ｐにおいて、その画素電極１２に対し、信号電極１０から信号電圧として、例えばＬ電圧が印加された場合、この画素領域Ｐでは、極性液体２１は、上記リフレッシュ動作によって有効表示領域Ｐ１（第１の共通電極１３）側に移動している状態から変化しない。すなわち、許容電圧としてのＬ電圧が第１及び第２の共通電極１３、１４に対し印加されているので、画素電極１２と第２の共通電極１４との間、及び第１の共通電極１３と第２の共通電極１４との間には、各々電位差が生じていない。この結果、極性液体２１は、図８（ａ）に示したように、リフレッシュ動作による後述の初期位置である、有効表示領域Ｐ１側から移動することなく、停止した状態で維持されて、バックライト２６からの照明光がカラーフィルタ部１９ｒに達するのを阻止する。これにより、表示面側での表示色は、極性液体１６による黒色表示（非ＣＦ着色表示）の状態となる。

　さらに、上記画素領域Ｐにおいて、対応する走査電極１１に対して、走査電圧としてオフ電圧が印加されると、その薄膜トランジスタＳＷはオフ状態となる。この結果、この画素領域Ｐでは、その画素電極１２に対して、信号電圧が印加されずに、対応する走査動作にて印加されたＨ電圧またはＬ電圧が１フレーム期間の終了まで保持される。従って、この画素領域Ｐでの表示色は、１フレーム期間の間、現状の黒色表示またはＣＦ着色表示から変更されずに維持される。

　上記のような表示動作を行う場合、画素電極１２（信号電極１０）、第１の共通電極１３、及び第２の共通電極１４への印加電圧の組み合わせは、表１に示されるものとなる。但し、この表示動作は、上述したように、リフレッシュ動作が行われた後でのものである。さらに、極性液体２１の挙動及び表示面側の表示色は、表１に示すように、印加電圧に応じたものとなる。なお、表１では、Ｈ電圧、及びＬ電圧をそれぞれ“Ｈ”、及び“Ｌ”にて略記している（後掲の表２でも同様。）。

　また、画素電極１２（信号電極１０）、第１の共通電極１３、第２の共通電極１３、１４への印加電圧の組み合わせは、表１に限定されるものではなく、表２に示すものでもよい。すなわち、走査動作においては、第１及び第２の各共通電極１３、１４に対する許容電圧は、同じ値のものであればよく、例えば表２に示すように、許容電圧として、第１及び第２の各共通電極１３、１４に対して、共にＨ電圧を印加する構成でもよい。また、この場合、表２に示すように、極性液体２１は、画素電極１２に対して、Ｌ電圧が印加されて、当該画素電極１２と第２の共通電極１４との間で電位差が生じた場合のみ、上記初期位置から画素電極１２側に移動する。

　次に、図１０も用いて、本実施形態の画像表示装置１において、階調表示での中間調の表示を行う場合について具体的に説明する。

　表示制御部３は、外部からの画像入力信号に基づき、複数の画素領域Ｐ毎の信号電圧の値を決定する。具体的にいえば、上記画像入力信号には、複数の画素領域Ｐ毎の階調値が含まれており、表示制御部３は、画像入力信号から全ての各画素領域Ｐに対する階調値を取得する。そして、表示制御部３は、取得した階調値に基づいて、複数の画素領域Ｐ毎に、信号ドライバ４から対応する信号電極１０に出力させる信号電圧の値を決定して、その決定した信号電圧の値を示す指示信号を信号ドライバ４に指示する。また、表示制御部３は、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７の各々に対して、外部からの画像入力信号に基づいた階調表示が行われるように、指示信号を出力する。

　具体的にいえば、例えば任意の画素領域Ｐに対する階調値が“１７１”の値である場合、表示制御部３は、この階調値（“１７１”）に基づき、信号電圧として、１２（＝１７１÷２５６×１８（Ｖ））Ｖを決定して、当該画素領域Ｐの画素電極１２に１２Ｖの信号電圧が印加されるように、信号ドライバ４に対して、指示信号を出力する。また、表示制御部３は、この画素領域Ｐに対して走査動作が行われるように、走査ドライバ５に指示信号を出力するとともに、当該走査動作に一致して、許容電圧が第１及び第２の共通電極１３、１４に印加されるように、第１及び第２の共通ドライバ６、７に指示信号を出力する。

　これにより、図１０（ａ）に示すように、画素電極１２では、時点ｔ０から時点ｔ１０に示す１走査動作期間（１走査動作の時間）の間に、１２Ｖである、Ｍ電圧が印加される。また、この印加されたＭ電圧は、次のフレーム期間での走査動作によって、新たな信号電圧が印加されるまで、（書き換えられることなく、）画素電極１２で保持される。

　一方、第１及び第２の共通電極１３、１４では、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）にそれぞれ示すように、上記許容電圧として、例えばＬ電圧が印加されている。この結果、例えば赤色の画素領域Ｐでは、極性液体２１は、画素電極１２と第２の共通電極１４との間の電位差に応じた距離だけ、有効表示領域Ｐ１（第１の共通電極１３）側から非有効表示領域Ｐ２（画素電極１２）側に移動する。つまり、極性液体２１は、画素電極１２に対して最大の電圧である、Ｈ電圧（１８Ｖ）が印加された場合に比べて、０．６７倍（＝１２Ｖ／１８Ｖ）の距離だけ、有効表示領域Ｐ１（第１の共通電極１３）側から非有効表示領域Ｐ２（画素電極１２）側に移動する。この結果、この画素領域Ｐでは、完全な赤色表示（ＣＦ着色表示）ではなく、カラーフィルタ部１９ｒの一部が極性液体２１によって覆われて、バックライト２６からの照明光が当該極性液体２１により遮光されるので、完全な赤色表示と黒色表示との中間調の表示が行われる。

　尚、任意の画素領域Ｐに対する階調値が“２５５”及び“０”の値である場合、表示制御部３は、信号電圧として、１８Ｖ（Ｈ電圧）及び０Ｖ（Ｌ電圧）をそれぞれ印加するよう指示するようになっており、上記基本的な表示動作が行われる。

　次に、図１１も用いて、本実施形態の画像表示装置１において、リフレッシュ動作を行う場合について具体的に説明する。

　本実施形態の画像表示装置１では、表示制御部３は、１フレーム分の情報の表示を終える毎に、例えば有効表示領域Ｐ１側に定められた初期位置に、全ての画素領域Ｐ内の各極性液体２１を移動させるリフレッシュ動作が行われるように、信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１及び第２の各共通ドライバ６、７に対して、指示信号を出力するように構成されている。

　具体的にいえば、１フレーム分の情報の表示が終わると、表示制御部３は、信号ドライバ４に対して、所定のリフレッシュ期間の間（例えば、１走査動作期間の時間と同じ時間である、約数百ｍsec）、信号電圧として、例えばＬ電圧（０Ｖ）が全ての各信号電極１０に印加されるように、指示信号を出力する。また、表示制御部３は、走査ドライバ５に対して、上記リフレッシュ期間の間、走査電圧として、オン電圧が全ての各走査電極１１に印加されるように、指示信号を出力する。これにより、画像表示装置１では、全ての各画素領域Ｐにおいて、その薄膜トランジスタＳＷが、上記リフレッシュ期間の間、オン状態とされる。この結果、全ての各画素領域Ｐにおいて、その画素電極１２では、図１１（ａ）に例示するように、時点ｔ０から時点ｔ１０に示すリフレッシュ期間の間に、Ｌ電圧が印加される。尚、このリフレッシュ期間の時間について、上記１走査動作期間の時間と同じ時間に設定した場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、１走査動作期間の時間と異なる時間に設定したリフレッシュ期間を用いてもよい（後掲の各実施形態においても、同様。）。

　また、１フレーム分の情報の表示が終わると、表示制御部３は、第１の共通ドライバ６に対して、上記リフレッシュ期間の間、第１の共通電圧として、例えばＨ電圧が全ての各第１の共通電極１３に印加されるように、指示信号を出力する。また、１フレーム分の情報の表示が終わると、表示制御部３は、第２の共通ドライバ７に対して、上記リフレッシュ期間の間、第２の共通電圧として、例えばＬ電圧が全ての各第２の共通電極１４に印加されるように、指示信号を出力する。これにより、第１及び第２の共通電極１３、１４では、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）にそれぞれ示すように、上記リフレッシュ期間の間、Ｈ電圧及びＬ電圧が印加される。この結果、全ての各画素領域Ｐでは、その極性液体２１は、画素電極１２及び第１の共通電極１３のうち、第２の共通電極１４と電位差が生じている第１の共通電極１３（有効表示領域Ｐ１）側に完全に移動して、その完全に移動した位置である、当該有効表示領域Ｐ１側に定められた初期位置で停止される。

　尚、上記の説明以外に、表示制御部３が、上記リフレッシュ期間の間、全ての各信号電極１０（全ての各画素電極１２）、全ての第１の各共通電極１３、及び全ての第２の各共通電極１４に対して、例えばＨ電圧、Ｌ電圧、及びＨ電圧がそれぞれ印加されるように、信号ドライバ４、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７に指示信号を出力してもよい。

　また、上記の説明以外に、リフレッシュ動作を行うことにより、非有効表示領域Ｐ２側に定められた初期位置（画素電極１２側に完全に移動した位置）に全ての画素領域Ｐ内の各極性液体２１を移動させる構成でもよい。

　以上のように構成された本実施形態の表示素子２では、複数の走査電極１１と複数の信号電極１０とがマトリクス状に配置されるとともに、複数の画素領域Ｐがこれら複数の走査電極１１と複数の信号電極１０の交差部単位に設けられている。また、複数の各画素領域Ｐには、薄膜トランジスタ（スイッチング素子）ＳＷが設けられており、走査電極１１、信号電極１０、及び画素電極１２が薄膜トランジスタＳＷに接続されている。また、各画素領域Ｐでは、画素電極１２及び第１の共通電極１３が非有効表示領域Ｐ２側及び有効表示領域Ｐ１側にそれぞれ設けられるとともに、第２の共通電極１４が極性液体２１と接触するように、表示用空間Ｓの内部に設置されている。これにより、本実施形態の表示素子２では、上記従来例と異なり、薄膜トランジスタＳＷ（アクティブ素子）を使用したアクティブ駆動を用いて、情報の表示を行うことができる。この結果、本実施形態では、上記従来例と異なり、情報表示の高速化を容易に図ることができる表示素子２を構成することができる。

　また、本実施形態の画像表示装置（電気機器）１では、情報表示の高速化を容易に図ることができる表示素子２が表示部に用いられているので、情報表示を高速に行うことが可能な表示部を備えた高性能な画像表示装置１を容易に構成することができる。

　また、本実施形態の表示素子２では、表示制御部３と、この表示制御部３に接続された信号ドライバ（信号電圧印加部）４、走査ドライバ（走査電圧印加部）５、第１の共通ドライバ（第１の共通電圧印加部）６、及び第２の共通ドライバ（第２の共通電圧印加部）７が設けられている。これにより、本実施形態では、表示制御部３が信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１の共通ドライバ６、及び第２の共通ドライバ７に対して指示信号を出力することにより、信号電極１０、走査電極１１、第１の共通電極１３、及び第２の共通電極１４の各駆動制御を適切に行うことができ、アクティブマトリクス駆動方式の表示素子２を構成することができる。

　また、本実施形態の表示素子２では、表示制御部３は、表示面側で階調表示を画素領域Ｐ毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での信号電圧の値を画素領域Ｐ毎に決定し、決定した信号電圧の値を信号ドライバ４に指示している。これにより、本実施形態の表示素子２では、画素領域Ｐ毎の階調表示を行うことができる。

　また、本実施形態の表示素子２では、表示制御部３は、１フレーム分の情報の表示を終える毎に、有効表示領域Ｐ１側に定められた初期位置に、全ての画素領域Ｐ内の各極性液体２１を移動させるリフレッシュ動作が行われるように、信号ドライバ４、走査ドライバ５、第１及び第２の各共通ドライバ６、７に対して、指示信号を出力している。これにより、本実施形態の表示素子２では、１フレーム分の情報の表示を終える毎に、全ての画素領域Ｐ内の各極性液体２１を初期位置に揃えることができ、高精度な階調表示を容易に行うことができる。

　［第１の実施形態の変形例］
　図１２は、本発明の第１の実施形態の変形例にかかる表示素子、及び画像表示装置を説明する平面図である。図１３は、非表示面側から見た場合での図１２に示した下部基板側の要部構成を示す拡大平面図である。

　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、第２の共通電極を面状の電極を用いて構成した点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

　すなわち、図１２及び図１３に示すように、本実施形態の表示素子２では、面状の第２の共通電極１４ａ’が下部基板９の表示面側の表面に設けられており、この第２の共通電極１４ａ’は各画素領域Ｐにおいて、その極性液体２１と接触するようになっている。また、この第２の共通電極１４ａ’は、配線１８ａ’を介して第２の共通ドライバ７に接続されている。また、本実施形態の表示素子２では、第１の実施形態のものと異なり、第２のリブ部材２０ｂ１、２０ｂ２を含んだ第２のリブ２０ｂは、第２の共通電極１４ａ’の表示面側の表面上に形成されている。

　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。

　［第２の実施形態］
　図１４は、第２の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図１５（ａ）、図１５（ｂ）、及び図１５（ｃ）は、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１６（ａ）、図１６（ｂ）、及び図１６（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。図１７（ａ）、図１７（ｂ）、及び図１７（ｃ）は、リフレッシュ動作を行う場合における、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。

　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、表示制御部が１走査動作期間の時間よりも短い時間にて設定された所定の周期毎に信号電圧、第１及び第２の共通電圧の極性を切り換えさせる点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

　すなわち、図１４において、本実施形態の表示素子２では、第１の実施形態のものと同様に、画像処理部２７ａとフレームバッファ２７ｂを有する表示制御部２７が設けられている。また、この表示制御部２７は、第１の実施形態のものと異なり、上記走査動作期間（リフレッシュ期間）のよりも短い時間にて設定された所定の周期毎に信号電圧、第１及び第２の共通電圧の各極性が切り換えられるように、対応する信号ドライバ４、及び第１及び第２の共通ドライバ６、７に指示信号を出力するようになっている。

　具体的にいえば、表示制御部２７では、画像処理部２７ａは、例えば１走査動作期間の時間の１／１０の時間の周期毎に、信号電圧の極性を切り換えるように、信号ドライバ４に対し指示信号を出力する。これにより、図１５（ａ）に例示するように、任意の画素領域Ｐでは、その画素電極１２において、時点ｔ０から時点ｔ１までの間に信号電極１０からＬ電圧が印加される。その後、画素電極１２では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＬ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＬ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＬ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＬ電圧が印加される。そして、画素電極１２では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＨ電圧が印加される。

　また、表示制御部２７では、画像処理部２７ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第１の共通電圧の極性を切り換えるように、第１の共通ドライバ６に対し指示信号を出力する。これにより、図１５（ｂ）に例示するように、第１の共通電極１３では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第１の共通電極１３では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第１の共通電極１３では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　また、表示制御部２７では、画像処理部２７ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第２の共通電圧の極性を切り換えるように、第２の共通ドライバ７に対し指示信号を出力する。これにより、図１５（ｃ）に例示するように、第２の共通電極１４では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第２の共通電極１４では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第２の共通電極１４では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　以上のように、図１１（ａ）～図１１（ｃ）に示した１走査動作期間では、時点ｔ０から時点ｔ１０までの全ての各期間において、画素電極１２及び第１の共通電極１３のうち、画素電極１２が第２の共通電極１４と電位差が生じるように、電圧印加が行われるので、図８（ａ）～図８（ｃ）に示した１走査動作期間の場合と同様に、極性液体２１は、画素電極１２（非有効表示領域Ｐ２）側に完全に移動して、この画素領域Ｐでは、カラーフィルタ部１９ｒによる赤色表示（ＣＦ着色表示）が行われる。

　また、本実施形態の画像表示装置１において、階調表示での中間調の表示を行う場合、表示制御部２７は、第１の実施形態のものと同様に、外部からの画像入力信号に基づき、画素領域Ｐ毎の信号電圧の値を決定する。さらに、本実施形態の表示制御部２７では、信号電圧の値を決定するときに、上記所定の周期の時間（つまり、信号電圧、第１及び第２の共通電圧の各極性を切り換える時間）を考慮して、当該所定の周期の時間毎の信号電圧の値を決定するようになっている。

　具体的にいえば、例えば任意の画素領域Ｐに対する階調値が“１２８”の値である場合、表示制御部２７は、この階調値（“１２８”）に基づき、信号電圧として、９（＝１２８÷２５６×１８（Ｖ））Ｖを決定する。また、１走査動作期間の１／１０の時間で極性が切り換えられることを考慮して、信号電圧として、第１及び第２の共通電極１３、１４にＨ電圧（１８Ｖ）が印加されている間の信号電圧を６Ｖと決定し、第１及び第２の共通電極１３、１４にＬ電圧（０Ｖ）が印加されている間の信号電圧を１２Ｖと決定する。そして、表示制御部２７は、画素領域Ｐの画素電極１２に６Ｖと１２Ｖとの信号電圧が所定の周期毎に印加されるように、信号ドライバ４に対して、指示信号を出力する。

　これにより、図１６（ａ）に例示するように、任意の画素領域Ｐでは、その画素電極１２において、時点ｔ０から時点ｔ１までの間に信号電極１０からＭ１電圧（６Ｖ）が印加される。その後、画素電極１２では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＭ２電圧（１２Ｖ）が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＭ１電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＭ２電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＭ１電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＭ２電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＭ１電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＭ２電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＭ１電圧が印加される。そして、画素電極１２では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＭ２電圧が印加される。

　また、表示制御部２７では、画像処理部２７ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第１の共通電圧の極性を切り換えるように、第１の共通ドライバ６に対し指示信号を出力する。これにより、図１６（ｂ）に例示するように、第１の共通電極１３では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第１の共通電極１３では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第１の共通電極１３では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　また、表示制御部２７では、画像処理部２７ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第２の共通電圧の極性を切り換えるように、第２の共通ドライバ７に対し指示信号を出力する。これにより、図１６（ｃ）に例示するように、第２の共通電極１４では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第２の共通電極１４では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第２の共通電極１４では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　以上の電圧印加により、階調値が“１２８”の値である場合の中間調の階調表示が行われる。すなわち、１走査動作期間のうち、１／２の時間では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が１２Ｖ（＝１８Ｖ－６Ｖ）である電圧印加が行われ、残りの１／２の時間では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が６Ｖ（＝１８Ｖ－１２Ｖ）である電圧印加が行われる。この結果、極性液体２１は、０．５（＝１２／１８×１／２＋６／１８×１／２）倍の距離だけ、画素電極１２（非有効表示領域Ｐ２）側に移動して、この画素領域Ｐでは、階調値“１２８”（すなわち、２５６階調の０．５倍）の階調に応じた階調表示が行われる。

　尚、上記の説明では、信号電圧として、Ｍ１電圧とＭ２電圧を周期毎に交互に印加する場合について説明したが、本実施形態は、階調値と極性を切り換える周期の時間とを考慮して、当該階調値に応じた階調表示が行われるように、周期毎の信号電圧を決定するものであれば何等限定されない。

　また、本実施形態の画像表示装置１において、階調表示でのリフレッシュ動作を行う場合、表示制御部２７は、上記所定の周期毎に信号電圧、第１及び第２の共通電圧の各極性が切り換えられるように、対応する信号ドライバ４、及び第１及び第２の共通ドライバ６、７に指示信号を出力するようになっている。

　具体的にいえば、表示制御部２７では、画像処理部２７ａは、例えばリフレッシュ期間（１走査動作期間）の時間の１／１０の時間の周期毎に、信号電圧の極性を切り換えるように、信号ドライバ４に対し指示信号を出力する。これにより、図１７（ａ）に例示するように、任意の画素領域Ｐでは、その画素電極１２において、時点ｔ０から時点ｔ１までの間に信号電極１０からＨ電圧が印加される。その後、画素電極１２では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、画素電極１２では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　また、表示制御部２７では、画像処理部２７ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第１の共通電圧の極性を切り換えるように、第１の共通ドライバ６に対し指示信号を出力する。これにより、図１７（ｂ）に例示するように、第１の共通電極１３では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＬ電圧が印加される。その後、第１の共通電極１３では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＬ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＬ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＬ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＬ電圧が印加される。そして、第１の共通電極１３では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＨ電圧が印加される。

　また、表示制御部２７では、画像処理部２７ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第２の共通電圧の極性を切り換えるように、第２の共通ドライバ７に対し指示信号を出力する。これにより、図１７（ｃ）に例示するように、第２の共通電極１４では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第２の共通電極１４では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第２の共通電極１４では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　以上のように、図１７（ａ）～図１７（ｃ）に示したリフレッシュ期間では、時点ｔ０から時点ｔ１０までの全ての各期間において、画素電極１２及び第１の共通電極１３のうち、第１の共通電極１３が第２の共通電極１４と電位差が生じるように、電圧印加が行われるので、図１１（ａ）～図１１（ｃ）に示したリフレッシュ期間の場合と同様に、全ての画素領域Ｐの各極性液体２１は、第１の共通電極１３（有効表示領域Ｐ１）側の初期位置に移動する。

　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、表示制御部２７は、信号ドライバ４、第１及び第２の共通ドライバ６、７に対して、対応する信号電圧、第１及び第２の共通電圧の極性を所定の周期毎に切り換えることを指示している。これにより、本実施形態では、信号電極１０、画素電極１２、第１及び第２の共通電極１３、１４の各々において、極性の偏在化が生じるのを防止することができ、極性液体２１の挙動を容易に安定させることができる。

　また、本実施形態では、表示制御部２７は、所定の周期として、１走査動作期間の時間よりも短い時間にて設定された周期を指示している。これにより、信号電極１０、画素電極１２、第１及び第２の共通電極１３、１４の各々において、極性の偏在化が生じるのをより防止することができ、極性液体２１の挙動をより容易に安定させることができる。

　［第２の実施形態の変形例］
　図１８（ａ）、図１８（ｂ）、及び図１８（ｃ）は、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子の変形例での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図であり、図１８（ｄ）、図１８（ｅ）、及び図１８（ｆ）は、それぞれ第２の実施形態にかかる表示素子の変形例での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。

　図において、本実施形態と上記第２の実施形態との主な相違点は、表示制御部が、所定の周期としての１走査動作期間毎に信号電圧、選択電圧、及び非選択電圧の極性を切り換えさせる点である。なお、上記第２の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

　つまり、図１８（ａ）～図１８（ｆ）に示すように、本変形例では、１走査動作期間の時間の周期毎に、信号電圧、第１及び第２の共通電圧の各極性が切り換えられるように、対応する信号ドライバ４、及び第１及び第２の共通ドライバ６、７に指示信号を出力するようになっている。

　具体的にいえば、図１８（ａ）～図１８（ｃ）にそれぞれ示すように、画素電極１２、第１及び第２の共通電極１３、１４に対して、時点ｔ０から時点ｔ１０までの１走査動作期間の間、Ｈ電圧、Ｌ電圧、及びＬ電圧がそれぞれ印加される。その後、上記リフレッシュ動作が行われた後、図１８（ｄ）～図１８（ｆ）にそれぞれ示すように、画素電極１２、第１及び第２の共通電極１３、１４に対して、上記１走査動作期間の後の時点ｔ０’から時点ｔ１０’までの１走査動作期間の間、極性が切り換えられたＬ電圧、Ｈ電圧、及びＨ電圧がそれぞれ印加される。

　以上の構成により、本実施形態では、上記第２の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。

　［第３の実施形態］
　図１９は、第３の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図２０（ａ）、図２０（ｂ）、及び図２０（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第３の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。

　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、表示面側で階調表示を複数の画素領域毎に行う場合、表示制御部が当該階調表示に基づいて、信号電圧印加部に対し、１走査動作期間での最大の電圧の印加時間及び最小の電圧の印加時間を複数の画素領域毎に指示する点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

　つまり、図１９において、本実施形態の表示素子２では、第１の実施形態のものと同様に、画像処理部２８ａとフレームバッファ２８ｂを有する表示制御部２８が設けられている。また、この表示制御部２８は、第１の実施形態のものと異なり、表示面側で階調表示を複数の画素領域Ｐ毎に行う場合、表示制御部２８が当該階調表示に基づいて、信号ドライバ４に対し、１走査動作期間での最大の電圧（つまり、Ｈ電圧）の印加時間及び最小の電圧（つまり、Ｌ電圧）の印加時間を複数の画素領域Ｐ毎に指示するようになっている。また、本実施形態の表示素子２では、信号ドライバ４は、信号電圧として、上記所定の電圧範囲での最大の電圧及び最小の電圧のいずれか一方の電圧を印加するように構成されている。

　具体的にいえば、例えば任意の画素領域Ｐに対する階調値が“１０２”の値である場合、表示制御部２８は、この階調値（“１０２”）に基づき、１走査動作期間での最大の電圧の印加時間及び最小の電圧の印加時間を決定する。すなわち、表示制御部２８は、Ｈ電圧の印加時間として、１走査動作期間×１０２／２５６の式から１走査動作期間×４／１０の時間を求める。また、表示制御部２８は、Ｌ電圧の印加時間として、１走査動作期間でのＨ電圧の印加時間の残りの時間、つまり１走査動作期間×６／１０の時間を求める。そして、表示制御部２８は、信号ドライバ４に対し、信号電圧として、Ｈ電圧（最大の電圧）の印加時間として、１走査動作期間×４／１０の時間、Ｈ電圧を印加することを指示するとともに、Ｌ電圧（最小の電圧）の印加時間として、１走査動作期間×６／１０の時間、Ｌ電圧を印加することを指示する。

　これにより、図２０（ａ）に例示するように、画素電極１２では、時点ｔ０から時点ｔ４までの間、Ｈ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ１０までの間、Ｌ電圧が印加される。また、図２０（ｂ）及び図２０（ｃ）にそれぞれ示すように、第１及び第２の共通電極１３、１４に対しては、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に例示した第１の実施形態のものと同様に、ともにＬ電圧が印加される。

　以上の電圧印加により、階調値が“１０２”の値である場合の中間調の階調表示が行われる。すなわち、１走査動作期間のうち、４／１０の時間では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が１８Ｖ（Ｈ電圧）である電圧印加が行われ、残りの６／１０の時間では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が０Ｖである電圧印加が行われる。この結果、極性液体２１は、０．４（＝４／１０）倍の距離だけ、画素電極１２（非有効表示領域Ｐ２）側に移動して、この画素領域Ｐでは、階調値“１０２”（すなわち、２５６階調の０．４倍）の階調に応じた階調表示が行われる。

　尚、上記の説明では、図２０（ａ）に例示したように、１走査動作期間の最初からＨ電圧を印加する時間を設定するとともに、残りの時間にＬ電圧を印加する時間に設定した場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば１走査動作期間の最初からＬ電圧を印加する時間を設定し、残りの時間にＨ電圧を印加する時間に設定したり、あるいは複数のＨ電圧の印加時間及び複数のＬ電圧の印加時間を定めて、Ｈ電圧とＬ電圧とを交互に印加したりする構成でもよい。すなわち、本実施形態では、例えば階調値“ｎ”（ｎは、例えば０～２５５の整数）の階調表示を行う場合、ｎ／２５６×１走査動作期間の時間をＨ電圧の印加時間とし、１走査動作期間の残りの時間をＬ電圧の印加時間とすればよい。

　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、信号ドライバ４は、信号電圧として、所定の電圧範囲での最大の電圧及び最小の電圧のいずれか一方の電圧を印加するように構成されている。また、本実施形態では、表示制御部２８は、表示面側で階調表示を複数の画素領域Ｐ毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での最大の電圧の印加時間及び最小の電圧の印加時間を複数の画素領域Ｐ毎に決定し、決定した印加時間を信号ドライバ４に指示している。これにより、本実施形態では、信号ドライバ４の構成を簡素化することができる。

　［第４の実施形態］
　図２１は、第４の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図２２（ａ）、図２２（ｂ）、及び図２２（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第４の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。

　図において、本実施形態と上記第３の実施形態との主な相違点は、表示制御部が１走査動作期間の時間よりも短い時間にて設定された所定の周期毎に信号電圧、第１及び第２の共通電圧の極性を切り換えさせる点である。なお、上記第３の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

　つまり、図２１において、本実施形態の表示素子２では、第３の実施形態のものと同様に、画像処理部２９ａとフレームバッファ２９ｂを有する表示制御部２９が設けられている。また、この表示制御部２９は、第１の実施形態のものと異なり、上記走査動作期間（リフレッシュ期間）のよりも短い時間にて設定された所定の周期毎に信号電圧、第１及び第２の共通電圧の各極性が切り換えられるように、対応する信号ドライバ４、及び第１及び第２の共通ドライバ６、７に指示信号を出力するようになっている。また、本実施形態の表示素子２では、信号ドライバ４は、第３の実施形態のものと同様に、信号電圧として、上記所定の電圧範囲での最大の電圧（つまり、Ｈ電圧）及び最小の電圧（つまり、Ｌ電圧）のいずれか一方の電圧を印加するように構成されている。

　また、本実施形態の画像表示装置１において、階調表示での中間調の表示を行う場合、表示制御部２９は、第３の実施形態のものと同様に、外部からの画像入力信号に基づき、複数の画素領域Ｐ毎に走査動作期間での最大の電圧の印加時間及び最小の電圧の印加時間を決定して、信号ドライバ４に指示するようになっている。さらに、本実施形態の表示制御部２９では、Ｈ電圧の印加時間及びＬ電圧の印加時間を決定するときに、上記所定の周期の時間（つまり、信号電圧、第１及び第２の共通電圧の各極性を切り換える時間）を考慮するようになっている。

　具体的にいえば、例えば任意の画素領域Ｐに対する階調値が“１２８”の値である場合、表示制御部２９は、この階調値（“１２８”）に基づくとともに、１走査動作期間の１／１０の時間で極性が切り換えられることを考慮して、Ｈ電圧（１８Ｖ）の印加時間を１走査動作期間の５／１０とし、Ｌ電圧（０Ｖ）の印加時間を１走査動作期間の５／１０と決定する。そして、表示制御部２９は、画素領域Ｐの画素電極１２に１８Ｖと０Ｖとの信号電圧が所定の周期毎に印加されるように、信号ドライバ４に対して、指示信号を出力する。

　これにより、図２２（ａ）に例示するように、任意の画素領域Ｐでは、その画素電極１２において、時点ｔ０から時点ｔ１までの間に信号電極１０からＬ電圧が印加される。その後、画素電極１２では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＬ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＨ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＬ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、画素電極１２では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　また、表示制御部２９では、画像処理部２９ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第１の共通電圧の極性を切り換えるように、第１の共通ドライバ６に対し指示信号を出力する。これにより、図２２（ｂ）に例示するように、第１の共通電極１３では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第１の共通電極１３では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第１の共通電極１３では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　また、表示制御部２９では、画像処理部２９ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第２の共通電圧の極性を切り換えるように、第２の共通ドライバ７に対し指示信号を出力する。これにより、図２２（ｃ）に例示するように、第２の共通電極１４では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第２の共通電極１４では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第２の共通電極１４では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　以上の電圧印加により、階調値が“１２８”の値である場合の中間調の階調表示が行われる。すなわち、１走査動作期間のうち、１／２の時間（時点ｔ０から時点ｔ５までの時間）では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が１８Ｖ（Ｈ電圧）である電圧印加が行われ、残りの１／２の時間（時点ｔ５から時点ｔ１０までの時間）では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が０Ｖである電圧印加が行われる。この結果、極性液体２１は、０．５倍の距離だけ、画素電極１２（非有効表示領域Ｐ２）側に移動して、この画素領域Ｐでは、階調値“１２８”（すなわち、２５６階調の０．５倍）の階調に応じた階調表示が行われる。

　尚、上記の説明では、１走査動作期間の１／１０の時間を所定の周期として用いた場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものはなく、階調値に応じて、Ｈ電圧の印加時間とＬ電圧の印加時間を決定して、Ｈ電圧とＬ電圧とを交互に印加するものであればよい。すなわち、本実施形態では、例えば１走査動作期間の時間を１／２５６倍とした時間を所定の周期として、階調値“ｎ”（ｎは、例えば０～２５５の整数）の階調表示を行う場合、ｎ／２５６×１走査動作期間の時間をＨ電圧の印加時間とし、１走査動作期間の残りの時間をＬ電圧の印加時間とすればよい。

　以上の構成により、本実施形態では、上記第３の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、表示制御部２９は、信号ドライバ４、第１及び第２の共通ドライバ６、７に対して、対応する信号電圧、第１及び第２の共通電圧の極性を所定の周期毎に切り換えることを指示している。これにより、本実施形態では、信号電極１０、画素電極１２、第１及び第２の共通電極１３、１４の各々において、極性の偏在化が生じるのを防止することができ、極性液体２１の挙動を容易に安定させることができる。

　また、本実施形態では、表示制御部２９は、所定の周期として、１走査動作期間の時間よりも短い時間にて設定された周期を指示している。これにより、信号電極１０、画素電極１２、第１及び第２の共通電極１３、１４の各々において、極性の偏在化が生じるのをより防止することができ、極性液体２１の挙動をより容易に安定させることができる。

　［第５の実施形態］
　図２３は、第５の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図２４（ａ）、図２４（ｂ）、及び図２４（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第５の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。

　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、表示面側で階調表示を複数の画素領域毎に行う場合、表示制御部が当該階調表示に基づいて、信号電圧印加部に対し、１走査動作期間での最大の電圧の印加時間、最小の電圧の印加時間、及び最大の電圧と最小の電圧の間の任意の電圧の印加時間を複数の画素領域毎に指示する点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

　つまり、図２３において、本実施形態の表示素子２では、第１の実施形態のものと同様に、画像処理部３０ａとフレームバッファ３０ｂを有する表示制御部３０が設けられている。また、この表示制御部３０は、第１の実施形態のものと異なり、表示面側で階調表示を複数の画素領域Ｐ毎に行う場合、表示制御部２８が当該階調表示に基づいて、信号ドライバ４に対し、１走査動作期間での最大の電圧（つまり、Ｈ電圧）の印加時間、最小の電圧（つまり、Ｌ電圧）の印加時間、及びこれら最大の電圧と最小の電圧との間の任意の電圧の印加時間を複数の画素領域Ｐ毎に指示するようになっている。また、本実施形態の表示素子２では、信号ドライバ４は、信号電圧として、上記所定の電圧範囲での最大の電圧と、最小の電圧と、これら最大の電圧と最小の電圧との間の任意の電圧のいずれかの電圧を印加するように構成されている。

　具体的にいえば、例えば任意の画素領域Ｐに対する階調値が“７７”の値である場合、表示制御部３０は、この階調値（“７７”）に基づき、１走査動作期間での最大の電圧の印加時間、最小の電圧の印加時間、任意の電圧の印加時間を決定する。すなわち、表示制御部３０は、Ｈ電圧の印加時間として、１走査動作期間×２／１０の時間を求める。また、表示制御部３０は、Ｌ電圧の印加時間として、１走査動作期間×６／１０の時間を求める。また、表示制御部３０は、任意の電圧として、例えば９Ｖを決定するとともに、この任意の電圧の印加時間として、１走査動作期間×２／１０の時間を求める。そして、表示制御部３０は、信号ドライバ４に対し、信号電圧として、Ｈ電圧（最大の電圧）の印加時間として、１走査動作期間×２／１０の時間、Ｈ電圧を印加することを指示し、９Ｖ（任意の電圧）の印加時間として、１走査動作期間×２／１０の時間、当該任意の電圧を印加することを指示し、Ｌ電圧（最小の電圧）の印加時間として、１走査動作期間×６／１０の時間、Ｌ電圧を印加することを指示する。

　これにより、図２４（ａ）に例示するように、画素電極１２では、時点ｔ０から時点ｔ２までの間、Ｈ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ４までの間、９Ｖである、Ｍ電圧（任意の電圧）が印加され、時点ｔ４から時点ｔ１０までの間、Ｌ電圧が印加される。また、図２４（ｂ）及び図２４（ｃ）にそれぞれ示すように、第１及び第２の共通電極１３、１４に対しては、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に例示した第１の実施形態のものと同様に、ともにＬ電圧が印加される。

　以上の電圧印加により、階調値が“７８”の値である場合の中間調の階調表示が行われる。すなわち、１走査動作期間のうち、２／１０の時間（時点ｔ０から時点ｔ２までの時間）では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が１８Ｖ（Ｈ電圧）である電圧印加が行われ、１走査動作期間のうち、２／１０の時間（時点ｔ２から時点ｔ４までの時間）では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が９Ｖ（＝１８－９）である電圧印加が行われ、残りの６／１０の時間（時点ｔ４から時点ｔ１０までの時間）では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が０Ｖである電圧印加が行われる。この結果、極性液体２１は、０．３（＝２／１０＋９／１８×２／１０）倍の距離だけ、画素電極１２（非有効表示領域Ｐ２）側に移動して、この画素領域Ｐでは、階調値“７８”（すなわち、２５６階調の０．３倍）の階調に応じた階調表示が行われる。

　尚、上記の説明では、図２４（ａ）に例示したように、１走査動作期間の最初からＨ電圧を印加する時間を設定するとともに、残りの時間に任意の電圧及びＬ電圧を順次印加する時間に設定した場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば１走査動作期間の最初からＬ電圧を印加する時間を設定し、残りの時間にＨ電圧及び任意の電圧を印加する時間に設定したり、あるいは複数のＨ電圧の印加時間、複数の任意の電圧の印加時間、及び複数のＬ電圧の印加時間を定めて、Ｈ電圧と任意の電圧とＬ電圧とを順次印加したりする構成でもよい。また、複数種類の任意の印加電圧を決定して、その複数種類の任意の各印加時間を定める構成でもよい。

　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、信号ドライバ４は信号電圧として、所定の電圧範囲での最大の電圧と、最小の電圧と、これら最大の電圧と最小の電圧との間の任意の電圧のいずれかの電圧を印加するように構成されている。また、本実施形態では、表示制御部３０は、表示面側で階調表示を複数の画素領域Ｐ毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での最大の電圧の印加時間、任意の電圧の印加時間、及び最小の電圧の印加時間を複数の画素領域Ｐ毎に決定し、決定した印加時間を信号ドライバ４に指示している。これにより、本実施形態では、高精度な階調表示を容易に行うことができる。

　［第６の実施形態］
　図２５は、第６の実施形態にかかる表示素子での表示制御部の具体的な構成を示すブロック図である。図２６（ａ）、図２６（ｂ）、及び図２６（ｃ）は、中間調の表示を行う場合における、それぞれ第６の実施形態にかかる表示素子での画素電極、第１及び第２の共通電極への電圧の印加例を示す図である。

　図において、本実施形態と上記第５の実施形態との主な相違点は、表示制御部が１走査動作期間の時間よりも短い時間にて設定された所定の周期毎に信号電圧、第１及び第２の共通電圧の極性を切り換えさせる点である。なお、上記第５の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

　つまり、図２５において、本実施形態の表示素子２では、第５の実施形態のものと同様に、画像処理部３１ａとフレームバッファ３１ｂを有する表示制御部２９が設けられている。また、この表示制御部３１は、第５の実施形態のものと異なり、上記走査動作期間（リフレッシュ期間）のよりも短い時間にて設定された所定の周期毎に信号電圧、第１及び第２の共通電圧の各極性が切り換えられるように、対応する信号ドライバ４、及び第１及び第２の共通ドライバ６、７に指示信号を出力するようになっている。また、本実施形態の表示素子２では、信号ドライバ４は、第５の実施形態のものと同様に、信号電圧として、上記所定の電圧範囲での最大の電圧（つまり、Ｈ電圧）と、最小の電圧（つまり、Ｌ電圧）と、これら最大の電圧と最小の電圧との間の任意の電圧のいずれかの電圧を印加するように構成されている。

　また、本実施形態の画像表示装置１において、階調表示での中間調の表示を行う場合、表示制御部３１は、第５の実施形態のものと同様に、外部からの画像入力信号に基づき、複数の画素領域Ｐ毎に走査動作期間での最大の電圧の印加時間、任意の電圧の印加時間、及び最小の電圧の印加時間を決定して、信号ドライバ４に指示するようになっている。さらに、本実施形態の表示制御部３１では、最大の電圧の印加時間、任意の電圧の印加時間、及び最小の電圧の印加時間を決定するときに、上記所定の周期の時間（つまり、信号電圧、第１及び第２の共通電圧の各極性を切り換える時間）を考慮するようになっている。

　具体的にいえば、例えば任意の画素領域Ｐに対する階調値が“６８”の値である場合、表示制御部３１は、この階調値（“６８”）に基づくとともに、１走査動作期間の１／１０の時間で極性が切り換えられることを考慮して、信号電圧として、第１及び第２の共通電極１３、１４にＨ電圧（１８Ｖ）が印加されている間の信号電圧を６Ｖと決定するとともに、この６Ｖの信号電圧が印加されている印加時間を１走査動作期間の３／１０とする。また、表示制御部３１は、第１及び第２の共通電極１３、１４にＬ電圧（０Ｖ）が印加されている間の信号電圧を１２Ｖと決定するとともに、この１２Ｖの信号電圧が印加されている印加時間を１走査動作期間の２／１０とする。また、表示制御部３１は、１走査動作期間の残りの時間について、極性液体２１を移動させない時間として、信号電圧として、第１及び第２の共通電極１３、１４に印加される電圧と同じＨ電圧またはＬ電圧を印加することを決定する。そして、表示制御部２７は、画素領域Ｐの画素電極１２に６Ｖ、１２Ｖ、１８Ｖ、及び０Ｖの信号電圧が所定の周期単位に印加されるように、信号ドライバ４に対して、指示信号を出力する。

　これにより、図２６（ａ）に例示するように、任意の画素領域Ｐでは、その画素電極１２において、時点ｔ０から時点ｔ１までの間に信号電極１０からＭ１電圧（６Ｖ）が印加される。その後、画素電極１２では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＭ２電圧（１２Ｖ）が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＭ１電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＭ２電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＭ１電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、画素電極１２では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、画素電極１２では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　また、表示制御部３１では、画像処理部３１ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第１の共通電圧の極性を切り換えるように、第１の共通ドライバ６に対し指示信号を出力する。これにより、図２６（ｂ）に例示するように、第１の共通電極１３では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第１の共通電極１３では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第１の共通電極１３では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第１の共通電極１３では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　また、表示制御部３１では、画像処理部３１ａは、上述の１／１０の時間の周期毎に、第２の共通電圧の極性を切り換えるように、第２の共通ドライバ７に対し指示信号を出力する。これにより、図２６（ｃ）に例示するように、第２の共通電極１４では、時点ｔ０から時点ｔ１までの間にＨ電圧が印加される。その後、第２の共通電極１４では、時点ｔ１から時点ｔ２までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ２から時点ｔ３までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ３から時点ｔ４までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ４から時点ｔ５までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ５から時点ｔ６までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ６から時点ｔ７までの間にＨ電圧が印加される。続いて、第２の共通電極１４では、時点ｔ７から時点ｔ８までの間にＬ電圧が印加され、時点ｔ８から時点ｔ９までの間にＨ電圧が印加される。そして、第２の共通電極１４では、時点ｔ９から時点ｔ１０までの間にＬ電圧が印加される。

　以上の電圧印加により、階調値が“６８”の値である場合の中間調の階調表示が行われる。すなわち、１走査動作期間のうち、３／１０の時間では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が１２Ｖ（＝１８Ｖ－６Ｖ）である電圧印加が行われ、１走査動作期間のうち、２／１０の時間では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が６Ｖ（＝１８Ｖ－１２Ｖ）である電圧印加が行われ、残りの１／２の時間（時点ｔ５から時点ｔ１０までの時間）では、画素電極１２と第２の共通電極１４との電位差が０Ｖである電圧印加が行われる。この結果、極性液体２１は、０．２７（＝１２／１８×３／１０＋６／１８×２／１０）倍の距離だけ、画素電極１２（非有効表示領域Ｐ２）側に移動して、この画素領域Ｐでは、階調値“６８”（すなわち、２５６階調の０．２７倍）の階調に応じた階調表示が行われる。

　以上の構成により、本実施形態では、上記第５の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、表示制御部３１は、信号ドライバ４、第１及び第２の共通ドライバ６、７に対して、対応する信号電圧、第１及び第２の共通電圧の極性を所定の周期毎に切り換えることを指示している。これにより、本実施形態では、信号電極１０、画素電極１２、第１及び第２の共通電極１３、１４の各々において、極性の偏在化が生じるのを防止することができ、極性液体２１の挙動を容易に安定させることができる。

　また、本実施形態では、表示制御部３１は、所定の周期として、１走査動作期間の時間よりも短い時間にて設定された周期を指示している。これにより、信号電極１０、画素電極１２、第１及び第２の共通電極１３、１４の各々において、極性の偏在化が生じるのをより防止することができ、極性液体２１の挙動をより容易に安定させることができる。

　尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。

　例えば、上記の説明では、表示部を備えた画像表示装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部が設けられた電気機器であれば何等限定されるものではなく、例えば電子手帳等のＰＤＡなどの携帯情報端末、パソコンやテレビなどに付随する表示装置、あるいは電子ペーパーその他、各種表示部を備えた電気機器に好適に用いることができる。

　また、上記の説明では、極性液体への電界印加に応じて、当該極性液体を移動させるエレクトロウェッティング方式の表示素子を構成した場合について説明したが、本発明の表示素子は、これに限定されるものではなく、外部電界を利用して、表示用空間の内部で極性液体を動作させることにより、表示面側の表示色を変更可能な電界誘導型の表示素子であれば何等限定されるものではなく、電気浸透方式、電気泳動方式、誘電泳動方式などの他の方式の電界誘導型表示素子に適用することができる。

　但し、上記各実施形態のように、エレクトロウェッティング方式の表示素子を構成する場合の方が、極性液体を低い駆動電圧で高速に移動させることが可能となる。また、エレクトロウェッティング方式の表示素子では、極性液体の移動に応じて表示色が変更されており、液晶層などの複屈折材料を用いた液晶表示装置等と異なり、情報表示に使用される、バックライトからの光や外光の光利用効率に優れた高輝度な表示素子を容易に構成できる点でも好ましい。

　また、上記の説明では、バックライトを備えた透過型の表示素子を構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、拡散反射板などの光反射部を有する反射型や、前記光反射部とバックライトとを併用した半透過型の表示素子にも適用することができる。

　また、上記の説明では、塩化カリウムの水溶液を極性液体に用いた場合について説明したが、本発明の極性液体はこれに限定されるものではない。具体的にいえば、極性液体には、塩化亜鉛、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アルカリ金属水酸化物、酸化亜鉛、塩化ナトリウム、リチウム塩、リン酸、アルカリ金属炭酸塩、酸素イオン伝導性を有するセラミックスなどの電解質を含んだものを使用することができる。また、溶媒には、水以外に、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を使用することもできる。さらに、本発明の極性液体には、ピリジン系、脂環族アミン系、または脂肪族アミン系などの陽イオンと、フッ化物イオンやトリフラート等のフッ素系などの陰イオンとを含んだイオン液体（常温溶融塩）を使用することもできる。

　また、本発明の極性液体には、導電性を有する導電性液体と、所定以上の比誘電率、好ましくは１５以上の比誘電率を有する高誘電性を有する液体が含まれている。

　但し、上記の各実施形態のように、所定の電解質を溶かした水溶液を極性液体に使用する場合の方が、取扱性に優れるとともに、製造が簡単な表示素子を容易に構成することができる点で好ましい。

　また、上記の説明では、無極性のオイルを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、極性液体と混じり合わない絶縁性流体であればよく、例えばオイルに代えて、空気を使用してもよい。また、オイルとして、シリコーンオイル、脂肪系炭化水素などを使用することができる。また、本発明の絶縁性流体には、所定以下の比誘電率、好ましくは５以下の比誘電率を有する流体が含まれている。

　但し、上記の各実施形態のように、極性液体と相溶性がない無極性のオイルを用いた場合の方が、空気と極性液体とを用いる場合よりは、無極性のオイル中で極性液体の液滴がより移動し易くなって、当該極性液体を高速移動させることが可能となり、表示色を高速に切り換えられる点で好ましい。

　また、上記の説明では、走査電極、信号電極、スイッチング素子、画素電極、及び第１の共通電極を上部基板（第１の基板）側に設け、第２の共通電極を下部基板（第２の基板）側に設けた場合について説明した。しかしながら、本発明は、極性液体と接触するように、表示用空間の内部に第２の共通電極を設置し、かつ、極性液体及び互いに電気的に絶縁された状態で、走査電極、信号電極、画素電極、及び第１の共通電極を第１及び第２の基板の一方側に設けるものであればよい。具体的にいえば、例えば第２の共通電極を第１及び第２の基板の中間部分に設けるとともに、走査電極、信号電極、画素電極、及び第１の共通電極とスイッチング素子を第２の基板側に設けてもよい。

　また、上記の説明では、第１の共通電極及び画素電極を有効表示領域側及び非有効表示領域側にそれぞれ設置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の共通電極及び画素電極を非有効表示領域側及び有効表示領域側にそれぞれ設置してもよい。

　また、上記の説明では、第１の共通電極及び画素電極を上部基板（第１の基板）の表示面側の表面に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、絶縁材料からなる上記第１の基板の内部に埋設した第１の共通電極及び画素電極を用いることもできる。このように構成した場合には、第１の基板を誘電体層として兼用させることができ、当該誘電体層の設置を省略することができる。さらに、誘電体層を兼用した第１または第２の基板上に第２の共通電極を直接的に設け、表示用空間の内部に当該第２の共通電極を設置する構成でもよい。

　また、上記の説明では、透明な電極材料を用いて第１の共通電極及び画素電極を構成した場合について説明したが、本発明は第１の共通電極及び画素電極のうち、画素の有効表示領域に対向するように設置される一方の電極だけを透明な電極材料によって構成すればよく、有効表示領域に対向されない他方の電極には、アルミニウム、銀、クロム、その他の金属などの不透明な電極材料を使用することができる。

　また、上記の説明では、帯状の第１の共通電極及び画素電極を用いた場合について説明したが、本発明の第１の共通電極及び画素電極の各形状はこれに何等限定されない。例えば透過型に比べて、情報表示に用いられる光の利用効率が低下する反射型の表示素子では、線状や網状などの光ロスが生じ難い形状としてもよい。

　また、上記の説明では、第２の共通電極に線状配線を用いた場合について説明したが、本発明の信号電極はこれに限定されるものではなく、網状配線などの他の形状に形成された配線も使用することができる。

　また、上記の説明では、スイッチング素子として、薄膜トランジスタを用いた場合について説明したが、本発明のスイッチング素子はこれに限定されるものではなく、例えば電界効果トランジスタを使用することもできる。

　また、上記の説明では、黒色に着色された極性液体及びカラーフィルタ層を用いて、ＲＧＢの各色の画素を表示面側に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の画素領域が、表示面側でフルカラー表示が可能な複数の色に応じてそれぞれ設けられているものであればよい。具体的には、ＲＧＢ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）のＣＭＹ、またはＲＧＢＹＣなどに着色された複数色の極性液体を用いることもできる。

　また、上記の説明では、カラーフィルタ層を上部基板（第１の基板）の非表示面側の表面に形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の基板の表示面側の表面や下部基板（第２の基板）側にカラーフィルタ層を設置することもできる。このように、カラーフィルタ層を用いる場合の方が、複数色の極性液体を用意する場合に比べて、製造簡単な表示素子を容易に構成できる点で好ましい。また、このカラーフィルタ層に含まれたカラーフィルタ部（開口部）及びブラックマトリクス部（遮光膜）により、表示用空間に対し、有効表示領域及び非有効表示領域をそれぞれ適切に、かつ、確実に設定することができる点でも好ましい。

　本発明は、情報表示の高速化を容易に図ることができる表示素子、及びこれを用いた電気機器に対して有用である。

　１　画像表示装置（電気機器）
　２　表示素子
　３、２７、２８、２９、３０、３１　表示制御部
　４　信号ドライバ（信号電圧印加部）
　５　走査ドライバ（走査電圧印加部）
　６　第１の共通ドライバ（第１の共通電圧印加部）
　７　第２の共通ドライバ（第１の共通電圧印加部）
　８　上部基板（第１の基板）
　９　下部基板（第２の基板）
　１０　信号電極
　１１　走査電極
　１２　画素電極
　１３　第１の共通電極
　１４、１４’　第２の共通電極
　１９　カラーフィルタ層
　１９ｒ、１９ｇ、１９ｂ　カラーフィルタ部（開口部）
　１９ｓ　ブラックマトリクス部（遮光膜）
　２０ａ　第１のリブ
　２０ａ１、２０ａ２　第１のリブ部材
　２０ｂ　第２のリブ
　２０ｂ１、２０ｂ２　第２のリブ部材
　２１　極性液体
　２２　オイル（絶縁性流体）
　２３　誘電体層
　ＳＷ　薄膜トランジスタ（スイッチング素子）
　Ｓ　表示用空間
　Ｐ　画素領域
　Ｐ１　有効表示領域
　Ｐ２　非有効表示領域

Claims

　表示面側に設けられた第１の基板と、所定の表示用空間が前記第１の基板との間に形成されるように、当該第１の基板の非表示面側に設けられた第２の基板と、前記表示用空間に対し、設定された有効表示領域及び非有効表示領域と、前記表示用空間の内部で前記有効表示領域側または前記非有効表示領域側に移動可能に封入された極性液体とを具備し、前記極性液体を移動させることにより、前記表示面側の表示色を変更可能に構成された表示素子であって、
　前記極性液体に対して電気的に絶縁された状態で、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられた複数の走査電極、
　前記極性液体及び前記複数の走査電極に対して電気的に絶縁された状態で、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数の走査電極と交差するように設けられた複数の信号電極、
　前記複数の走査電極と前記複数の信号電極との交差部単位に設けられた複数の画素領域、
　前記複数の各画素領域に応じて、前記表示用空間の内部を区切るように、設けられたリブ、
　前記複数の画素領域毎に設けられるとともに、前記複数の走査電極と前記複数の信号電極にそれぞれ接続された複数のスイッチング素子、
　前記極性液体、前記複数の走査電極、及び前記複数の信号電極に対して電気的に絶縁された状態で、前記有効表示領域側及び前記非有効表示領域側の一方側に設けられるように、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続された複数の画素電極、
　前記極性液体、前記複数の走査電極、前記複数の信号電極、及び前記複数の画素電極に対して電気的に絶縁された状態で、前記有効表示領域側及び前記非有効表示領域側の他方側に設けられるように、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられるとともに、前記複数の走査電極と交差するように設けられた複数の第１の共通電極、及び
　前記極性液体と接触するように、前記表示用空間の内部に設置された第２の共通電極
　を備えていることを特徴とする表示素子。
　外部からの画像入力信号に基づいて、所定の走査方向に沿った走査動作が行われるように、前記複数の走査電極、前記複数の信号電極、前記複数の第１の共通電極、及び前記第２の共通電極の各駆動制御を行う表示制御部と、
　前記複数の信号電極及び前記表示制御部に接続されるとともに、前記表示制御部からの指示信号に従って、前記複数の各信号電極に対して、前記表示面側に表示される情報に応じた所定の電圧範囲内の信号電圧を印加する信号電圧印加部と、
　前記複数の走査電極及び前記表示制御部に接続されるとともに、前記複数の各走査電極に対して、前記スイッチング素子をオン状態として、そのオン状態としたスイッチング素子に接続された画素電極に前記信号電圧が印加されるのを許容するオン電圧と、前記スイッチング素子をオフ状態とするオフ電圧との一方の電圧を走査電圧として印加する走査電圧印加部と、
　前記複数の第１の共通電極及び前記表示制御部に接続されるとともに、前記複数の各第１の共通電極に対して、前記複数の各画素電極に印加された前記信号電圧に応じて、前記極性液体が前記表示用空間の内部を移動するのを許容する許容電圧を含んだ所定の電圧範囲内の第１の共通電圧を印加する第１の共通電圧印加部と、
　前記第２の共通電極及び前記表示制御部に接続されるとともに、前記第２の共通電極に対して、前記複数の各画素電極に印加された前記信号電圧に応じて、前記極性液体が前記表示用空間の内部を移動するのを許容する許容電圧を含んだ所定の電圧範囲内の第２の共通電圧を印加する第２の共通電圧印加部を備えている請求項１に記載の表示素子。
　前記表示制御部は、前記表示面側で階調表示を前記複数の画素領域毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での前記信号電圧の値を前記複数の画素領域毎に決定し、決定した信号電圧の値を前記信号電圧印加部に指示する請求項２に記載の表示素子。
　前記信号電圧印加部は、前記信号電圧として、前記所定の電圧範囲での最大の電圧及び最小の電圧のいずれか一方の電圧を印加するように構成され、
　前記表示制御部は、前記表示面側で階調表示を前記複数の画素領域毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での前記最大の電圧の印加時間及び前記最小の電圧の印加時間を前記複数の画素領域毎に決定し、決定した印加時間を前記信号電圧印加部に指示する請求項２に記載の表示素子。
　前記信号電圧印加部は、前記信号電圧として、前記所定の電圧範囲での最大の電圧と、最小の電圧と、これら最大の電圧と最小の電圧との間の任意の電圧のいずれかの電圧を印加するように構成され、
　前記表示制御部は、前記表示面側で階調表示を前記複数の画素領域毎に行う場合、当該階調表示に基づいて、１走査動作期間での前記最大の電圧の印加時間、前記任意の電圧の印加時間、及び前記最小の電圧の印加時間を前記複数の画素領域毎に決定し、決定した印加時間を前記信号電圧印加部に指示する請求項２に記載の表示素子。
　前記表示制御部は、前記信号電圧印加部、前記第１及び第２の共通電圧印加部に対して、対応する信号電圧、第１及び第２の共通電圧の極性を所定の周期毎に切り換えることを指示する請求項２～５のいずれか１項に記載の表示素子。
　前記表示制御部は、前記所定の周期として、１走査動作期間の時間よりも短い時間にて設定された周期を指示する請求項６に記載の表示素子。
　前記表示制御部は、１フレーム分の情報の表示を終える毎に、前記有効表示領域側または前記非有効表示領域側に定められた初期位置に、全ての前記複数の画素領域内の各極性液体を移動させるリフレッシュ動作が行われるように、前記信号電圧印加部、前記走査電圧印加部、前記第１及び第２の各共通電圧印加部に対して、指示信号を出力する請求項２～７のいずれか１項に記載の表示素子。
　前記複数の画素領域が、前記表示面側でフルカラー表示が可能な複数の色に応じてそれぞれ設けられている請求項１～８のいずれか１項に記載の表示素子。
　前記複数の画素電極及び前記複数の第１の共通電極の表面上には、誘電体層が積層されている請求項１～９のいずれか１項に記載の表示素子。
　前記表示用空間の内部には、前記極性液体と混じり合わない絶縁性流体が当該表示用空間の内部を移動可能に封入されている請求項１～１０のいずれか１項に記載の表示素子。
　前記非有効表示領域は、前記第１及び第２の基板の一方側に設けられた遮光膜によって設定され、
　前記有効表示領域は、前記遮光膜に形成された開口部によって設定されている請求項１～１１のいずれか１項に記載の表示素子。
　文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部を備えた電気機器であって、
　前記表示部に、請求項１～１２のいずれか１項に記載の表示素子を用いたことを特徴とする電気機器。