JP2001324711A

JP2001324711A - 表示素子及び電子時計

Info

Publication number: JP2001324711A
Application number: JP2001088298A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Miyazawa; 英一宮澤; Satoshi Chiba; 悟志千葉; Yasuo Arikawa; 康夫有川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】数字等の情報及び背景色に関する表示形態を
光沢のある銀色の金属メタリック調で表示することを可
能とし、これにより、高級感のある表示をできる表示素
子及び電子時計を提供する。【解決手段】偏光板１１、液晶パネル８及び偏光分離
フィルム１２の各要素を有する表示素子及び電子時計で
ある。偏光分離フィルム１２は、ある一方向の直線偏光
を透過させ（矢印Ｑ）、それ以外の直線偏光を反射する
（矢印Ｐ）機能を有する。偏光分離フィルム１２の液晶
パネル８に対向する面は光を鏡面反射させる平滑面に形
成され、さらに、それらの間には光拡散層は配置されな
い。偏光分離フィルム１２からの反射光は、数字等の情
報や背景色を光沢のある銀色の金属メタリック調に表示
し、これにより、電子時計の表示状態に高級感を持たせ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字、数字、模様
等を表示する表示素子に関する。また、本発明は、腕時
計、ストップウオッチ等のように、時を計数して表示す
る電子時計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示装置等といったフラ
ットディスプレイ装置を用いて数字、文字その他の情報
を表示するようにした表示素子は広く知られている。例
えば、今、そのような表示素子のうちの１つとして液晶
表示装置を用いた電子時計を考えれば、その電子時計
は、液晶パネルを挟んでその両側に一対の第１、第２偏
光板を配置し、さらに、第２偏光板の裏側に発光要素を
配置することによって構成される。

【０００３】この従来の電子時計では、昼間の明るい間
は外部光を用いて数字等の情報を表示し、夜間の暗い間
は必要に応じて発光要素を発光させてその光を用いて数
字等の情報を表示する。また、数字等の情報の表示は、
液晶パネルの電極間に所定電圧を印加することによって
行い、電圧が印加されない領域は白色等の背景地とな
る。

【０００４】従来では、外部光を用いて表示を行うとき
には、発光要素からの反射色の背景地の上に黒の数字等
が時刻表示その他の情報表示として表示される。

【０００５】また、発光要素からの発光を用いて表示を
行うときには、発光要素の発光色の背景地の上に黒の数
字等が時刻その他の情報として表示される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電子時計に
おいては、液晶パネルを挟んで２枚の偏光板が設けら
れ、これらの偏光板は所定偏光軸以外の直線偏光を吸収
する機能を有するので、背景色や数字等の情報を表示す
るために外部へ導かれる光の強度の減衰が大きく、それ
故、数字等の情報が暗くて見難いという問題があった。

【０００７】また、理論的に言えば、発光要素の表面に
適宜の色のカラーフィルタを設けることにより、見る者
に対して背景色や数字等の情報を種々の色で表示できる
のであるが、実際問題としては光の減衰が大きくてその
ような種々の色表示は実現できず、明るい白色又は灰色
等で表示せざるを得なかった。

【０００８】本発明は、従来の表示素子における上記の
問題点に鑑みて成されたものであって、数字等の情報及
び背景色に関する表示形態を光沢のある銀色の金属メタ
リック調等で表示することを可能とし、これにより、高
級感のある表示をできるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１．表示素子）上記の
目的を達成するため、本発明に係る表示素子は、ある一
方向を向く直線偏光成分を透過させ、それと直交する直
線偏光成分を透過させない第１偏光分離手段と、その第
１偏光分離手段から出た直線偏光を受ける位置に配置さ
れ、透過する偏光の偏光軸を変化させる状態と変化させ
ない状態とのいずれかを選択できる透過偏光軸可変手段
と、その透過偏光軸可変手段を挟んで上記第１偏光分離
手段の反対側に配置され、ある一方向の直線偏光成分を
透過させ、それと直交する直線偏光成分を反射する第２
偏光分離手段とを有し、そして上記第２偏光分離手段の
上記透過偏光軸可変手段に対向する面は光を鏡面反射さ
せる平滑面であることを特徴とする。

【００１０】（２．電子時計）また、本発明に係る電子
時計は、ある一方向を向く直線偏光成分を透過させ、そ
れと直交する直線偏光成分を透過させない第１偏光分離
手段と、その第１偏光分離手段から出た直線偏光を受け
る位置に配置され、透過する偏光の偏光軸を変化させる
状態と変化させない状態とのいずれかを選択できる透過
偏光軸可変手段と、その透過偏光軸可変手段を挟んで上
記第１偏光分離手段の反対側に配置され、ある一方向の
直線偏光成分を透過させ、それと直交する直線偏光成分
を反射する第２偏光分離手段とを有し、そして前記第２
偏光分離手段の，前記透過偏光軸可変手段の反対側に発
光手段を設けたことを特徴とする。

【００１１】上記の各構成において、第１偏光分離手段
は通常の偏光板によって構成できる。通常の偏光板とい
うのは、自然光の入射に対してある一方向の直線偏光を
出射する機能を有するフィルム状部材であり、例えば、
偏光層をＴＡＣ（三酢酸セルロース）の保護層で挟むこ
とによって形成できる。

【００１２】上記透過偏光軸可変手段は、例えば、液晶
パネルを用いて構成できる。液晶としては、ＴＮ（Twis
ted Nematic）液晶、ＳＴＮ（Super-Twisted Nematic）
液晶、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringenc
e）液晶等といった各種液晶を用いることができる。な
お、ＳＴＮ液晶の中には、Ｆ−ＳＴＮ（Film Compensat
ed Super-Twisted Nematic）液晶等といった色補償用光
学異方体を用いるＳＴＮ液晶も含まれる。

【００１３】上記第２偏光分離手段は、国際公開され
た国際出願（国際公開番号ＷＯ９５／１７６９２又はＷ
Ｏ９５／２７９１９）に開示されたように薄膜を多数枚
積層した構造の偏光分離フィルムや、コレステリック
液晶層の両側又は片側に（１／４）λ板を配設した構造
の偏光分離板や、ブリュースターの角度を利用して反
射偏光と透過偏光とに分離する構造の偏光分離部材（Ｓ
ＩＤ９２ＤＩＧＥＳＴ第４２７頁から第４２９
頁）や、あるいは、ホログラムを利用した偏光分離部
材等を用いて構成できる。

【００１４】上記構成の本発明に係る表示素子及び電子
時計において特徴となる点は、従来の電子時計において
透過偏光軸可変手段の裏側に配設していた偏光板の代わ
りに、上記第２偏光分離手段を設けたこと、そしてさら
にその第２偏光分離手段の透過偏光軸可変手段に対向す
る面を光を鏡面反射させる平滑面としたことである。

【００１５】一般的な偏光板が、ある一方向を向く直線
偏光成分を透過させると共にそれと直交する偏光成分を
吸収等によって透過させないという機能を奏するのに対
し、この第２偏光分離手段は、ある一方向の直線偏光成
分を透過させると共にそれと直交する直線偏光成分を反
射し、特に、透過偏光軸に対して直角方向の直線偏光は
全反射（鏡面反射）するという機能を奏するものであ
る。

【００１６】従って、通常の偏光板等に代えて上記構成
の第２偏光分離手段を用いるようにすれば、従来であれ
ば偏光板によって吸収又は分散されていた光を反射によ
って表示に寄与させることができるので、電子時計の背
景色又は数字等の情報を明るく表示できる。この結果、
第２偏光分離手段の表面側（見る側）に光散乱層すなわ
ち光拡散層を設けることなく該表面側を光を鏡面反射さ
せる平滑面としたときに、その鏡面反射光を減衰させる
ことなく十分な光量のままで見る者に提供できる。ま
た、第２偏光分離手段の表面側に光散乱層（光拡散層）
を設けると、第２偏光分離手段により鏡面反射された光
が散乱され、充分な光量のまま柔らかい光線を見ること
ができる。

【００１７】第２偏光分離手段からの鏡面反射光は、第
１偏光分離手段の偏光軸の設定の如何により、背景色と
して表示されたり、あるいは、数字等の情報として表示
されたりするが、いずれの場合でも、見る者に対して光
沢のある銀色の金属メタリック調の高級感ある表示状態
を提供できる。なお、通常の電子時計では数字等の情報
表示領域は背景色領域に対して面積が小さいと考えら
れ、よって、鏡面反射光によって背景色を表示する場合
の方が、より強く高級感を表現できると考えられる。

【００１８】（３．電子時計）第１方向の偏光成分を透
過し、前記第１方向と直交する第２方向の偏光成分を透
過させない第１偏光板と、オンのとき偏光軸を回転させ
ず、オフのとき偏光軸を回転させるＴＮ液晶層と、第３
方向の偏光成分を透過し、前記第３方向と直交する第４
方向の偏光成分を鏡面反射させる第２偏光板と、第１光
学素子と、反射層と、発光手段と、をこの順で積層して
なる。

【００１９】この構成によれば、鏡面反射を行う明るい
第２偏光板を用いた，小型で，低消費電力の電子時計を
得ることができる。

【００２０】（４．電子時計）上記（３）において，
前記反射層は、前記第２偏光板側から発光手段に向かう
光を乱反射することを特徴とする。

【００２１】この構成によれば、反射層による乱反射に
より、外部光を白濁することができ，白色の明るい地ま
たはセグメントの色を得ることができる。

【００２２】（５．電子時計）上記（４）において、
前記第１光学素子は、光吸収層であることを特徴とす
る。

【００２３】この構成によれば、外部光を用いたとき、
外部光のうち、第２偏光分離手段を透過する偏光成分を
光吸収層が吸収し，特に第２偏光分離手段を透過した偏
光成分は、反射層によって乱反射され、さらに光吸収層
によって吸収されるため、光の減衰が大きくなり、再び
第２偏光分離手段を透過して外部に出ていく光が極端に
少なくなり、黒色を維持することができる。また、発光
手段からの発光を用いるときは、光吸収層を１回のみ通
り，第２偏光分離手段に向かうため、減衰が少ない。ま
た、発光色そのものを外部から見ることができる。

【００２４】（６．電子時計）上記（４）において、
前記第１光学素子は、着色層であることを特徴とする。

【００２５】この構成によれば、外部光を用いたとき、
第２偏光分離手段（第２偏光板）を透過する偏光成分
は，着色層，反射層、着色層を介して再び第２偏光分離
手段を透過して外部に出ていく。そのため、第２偏光分
離手段を反射する偏光成分による色（ＴＮ液晶層と第２
偏光分離手段との間に第２光学素子がないときには銀色
ミラー色であり，ＴＮ液晶層と第２偏光分離手段との間
に拡散層等の第２光が区素子があるときには白色）と，
第２偏光分離手段を透過する偏光成分による色（着色層
による着色）と、を対比することができ、コントラスト
が向上する。

【００２６】この場合、着色層としては、オレンジフィ
ルター，緑フィルター等を用いることができ、第２偏光
分離手段を透過する偏光成分による色は、それぞれ、オ
レンジフィルターを用いたときにはオレンジ色、緑フィ
ルターを用いたときには緑色となる。

【００２７】この場合、発光手段による発光色は，ＥＬ
素子を用いた場合は薄緑、ＬＥＤを用いた場合は赤、緑
等があるが，同じ液晶層の部位（オンオフを同じとして
おいたとき）発光手段による発光色（発光手段オン）と
外部光による色（発光手段オフ）とに差を大きくつける
ことが可能になり、ユーザーに注意を促すこと可能にな
る。

【００２８】（７．電子時計）上記（５）において，
前記ＴＮ液晶層と前記第２偏光板との間にさらに第２光
学素子を設けたことを特徴とする。

【００２９】（８．電子時計）上記（７）において、
前記第２光学素子は，光拡散層または光散乱層であるこ
とを特徴とする。

【００３０】（９．電子時計）上記（６）において、
前記ＴＮ液晶層と前記第２偏光板との間にさらに第２光
学素子を設けたことを特徴とする。

【００３１】（１０．電子時計）上記（９）におい
て，前記第２光学素子は、光拡散層または光散乱層であ
ることを特徴とする。

【００３２】これら（７〜１０）の構成によれば、外部
光を用いたとき、外部光のうち第２偏光分離手段により
鏡面反射される偏光成分の光を、拡散または散乱するこ
とができ、ユーザには白色に見えるため、明るいながら
も銀色のようにどぎつくない柔らかい色調を得ることが
でき，見やすい電子時計が得られる。

【００３３】（１１．電子時計）上記（５）または
（８）において，前記光吸収層は、トレーシングペーパ
ーであることを特徴とする。

【００３４】この構成によれば、市販されているトレー
シングペーパーを用いることにより、簡単に光吸収層を
実現することができる。

【００３５】（１２．電子時計）上記（５）におい
て、前記光吸収層は、可視光透過率が４０％〜８０％で
あることを特徴とする。

【００３６】（１３．電子時計）上記（１２）におい
て、前記光吸収層は、可視光透過率が望ましくは５５％
〜６５％であることを特徴とする。

【００３７】これら（１２）〜（１３）の構成によれ
ば、外部光が第２偏光分離手段を透過する透過光と，発
光手段が第２偏光分離手段を透過する発光光とがバラン
スし，最も見やすい電子時計を得ることができる。

【００３８】（１４．電子時計）上記（６）におい
て、前記着色層と前記反射層との間に，前記発光手段側
からの光を通し、前記着色層側からの光を乱反射する手
段を設けたことを特徴とする。

【００３９】この構成によれば、特にコピー用紙が好適
である。また、特に、発光手段としてＬＥＤ素子をサイ
ドライトとして用い、そのＬＥＤの発光を導光し，ＴＮ
液晶層側に反射する斜めの導光板を用いたときに，ＬＥ
Ｄからの光を均一化して透過し、さらに，着色層側から
の光を乱反射できる。

【００４０】（１５．電子時計）上記（１１）におい
て、前記発光手段は、ＥＬ素子を含むことを特徴とす
る。

【００４１】（１６．電子時計）上記（１３）におい
て、前記発光手段は、ＬＥＤ素子を含むことを特徴とす
る。

【００４２】（１７．電子時計）上記（１０）におい
て，前記発光手段は、ＥＬ素子を含むことを特徴とす
る。

【００４３】（１８．電子時計）上記（６）におい
て，前記発光手段は、ＥＬ素子を含むことを特徴とす
る。

【００４４】（１９．電子時計）上記（１４）におい
て、前記発光手段は、ＬＥＤ素子を含むことを特徴とす
る。

【００４５】これら（１５）〜（１９）の構成によれ
ば、発光手段は、面発光型のＥＬ素子を用いることがで
きる。この場合、小型な電子時計を得ることができる。
また、面発光型のＬＥＤ素子や、サイドライト型のＬＥ
Ｄ素子を用いることができ，低消費電力化が可能とな
る。

【００４６】また、第２偏光分離手段を透過する発光色
と、第２偏光分離手段により反射される外部光とを，色
に差異を付けることにより、ユーザーの注意を促すこと
が可能になる。

【００４７】また、セグメントの色を発光手段の発光色
とすることができ、明るい表示が可能となる。

【００４８】（２０．電子時計）上記（２）におい
て、透過偏光軸可変手段と発光手段との間に透光性のカ
ラー層を設けたことを特徴とする。

【００４９】特に透過偏光軸可変手段と第２偏光分離手
段との間にカラー層を設ければ、銀色に限られることな
く種々の色によって光沢ある金属メタリック調を表現で
きる。特に、カラー層として金色層を用いれば、金色の
光沢ある金属メタリック調を表現でき、その結果、より
高級感ある表示を提供できる。

【００５０】なお、カラー層の形成の仕方としては、第
２偏光分離手段のうちの透過偏光軸可変手段に対向する
表面及び透過偏光軸可変手段のうちの第２偏光分離手段
に対向する表面の少なくともいずれか一方に、適宜の色
のカラーフィルムを貼着したり、あるいは、金属微粒子
その他のカラー微粒子を透光性を確保できる程度の密度
で吹き付ける等といった方法が考えられる。

【００５１】（２１．電子時計）上記（３）におい
て、上記発光手段はＥＬ素子またはＬＥＤ素子を含み、
橙色、赤色及び薄緑色、緑色の少なくとも一色を前記第
２偏光板を介して前記ＴＮ液晶層側へ発光することを特
徴とする。

【００５２】（２２．電子時計）本発明の電子時計は、
第１の偏光方向と平行の偏光成分を透過し、前記第１の
偏光方向と直交する偏光成分を吸収する第１の偏光板
と、電圧非印加状態では入射光の偏光軸を９０度回転さ
せ、電圧印加状態では入射光の偏光軸を回転させない液
晶層と、第２の偏光方向の偏光成分を透過し、前記第２
の偏光方向と直交する偏光成分を反射する偏光分離手段
と、第１の光学素子と、光を乱反射させる反射手段と、
発光色を発光する発光手段とをこの順で積層した電子時
計であって、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向
とが平行のとき、電圧非印加状態での外部光による第１
の色光は前記偏光分離手段を反射した色であり、電圧印
加状態での外部光による第２の色光は前記第１光学素子
を透過した色であり、前記第１の偏光方向と前記第２の
偏光方向とが平行のとき、電圧非印加状態での発光手段
の発光による第３の色光は黒であり、電圧印加状態での
発光手段の発光による第４の色光は発光色であり、前記
第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが直交すると
き、電圧非印加状態での外部光による第５の色光は前記
第１光学素子を透過した色であり、電圧印加状態での外
部光による第６の色光は前記偏光分離手段を反射した色
であり、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが
直交するとき、電圧被印加状態での発光手段の発光によ
る第７の色光は発光色であり、電圧印加状態での発光手
段の発光による第８の色光は黒であることを特徴とす
る。

【００５３】（２３．電子時計）上記（２２）におい
て、前記液晶層と前記偏光分離手段との間に光拡散層ま
たは光散乱層を設け、前記第１の色光及び前記第６の色
光は、白であることを特徴とする。

【００５４】（２４．電子時計）上記（２２）におい
て、前記第１光学素子は、光吸収層であり、前記第２の
色光及び前記第５の色光は，黒であり，前記第４の色光
及び前記第７の色光は、発光色であることを特徴とす
る。

【００５５】（２５．電子時計）上記（２２）におい
て、前記第１光学素子は、着色層であり、前記第２の色
光及び前記第５の色光は、前記着色層による色であり，
前記第４の色光及び前記第７の色光は、前記着色層を透
過することにより着色された発光色であることを特徴と
する。

【００５６】また、第１光学素子として着色層を備えて
いる場合に、バックライトを点灯すると，外部に出射す
る色は、着色層を透過することによって着色された発光
色となる。この場合、ＥＬ素子を用いたときは、ＥＬの
波長特性が緩やかなので、ＥＬの発光色は淡く、発光色
がかった着色層の色となって見える。一方、ＬＥＤを用
いたときは、ＬＥＤの波長特性は急峻のため、着色層の
色との相性を合わせないと、着色層を効率よく発光光が
透過しない。このＬＥＤを用いたときの着色層は、波長
特性を持ったバンドパスフィルタが望ましい。

【００５７】さらに，以下のような種種の実施態様を取
ることが可能である。

【００５８】（１）第２偏光分離手段を挟んで透過偏光
軸可変手段の反対側、換言すれば、見る者にとって第２
偏光分離手段の裏側に光散乱層を設けることが望まし
い。こうすれば、背景色が金属光沢色で表示されるとき
には、数字等の情報を非光沢色によって表示してそれを
目立たせることができ、他方、数字等の情報が鏡面光沢
色で表示されるときには、背景色を非光沢色で表示して
数字等を目立たせることができる。

【００５９】（２）上記第２偏光分離手段を通して上記
透過偏光軸可変手段へ光を放射する発光手段を設けるこ
とができる。発光手段としては、ＥＬ（Electro Lumi
nescence）のような平面発光体や、平面状の発光面を
備えた導光板の側端面に線状光源である冷陰極管を配置
した構造の発光装置や、平面状の発光面を備えた導光
板の側端面に点状光源であるＬＥＤ（Light Emitting D
iode）を複数個、列状に配置した構造の発光装置等を用
いて構成できる。本実施態様のように発光手段を構成
要件として加えれば、外部自然光を用いた表示形態と発
光手段を用いた表示形態とを、見る者の希望に応じて自
由に選択できる。また、本発明のように、ある一方向の
直線偏光を透過させると共にそれ以外の直線偏光を反射
する機能を有する第２偏光分離手段を通常の偏光板に代
えて用いた場合には、２枚の偏光板を用いて表示を行う
ようにした従来の電子時計に比べて、数字等の情報や背
景色を表示する上でその表示形態を多様化できる。

【００６０】例えば、従来装置であれば、表示の仕方を
外部自然光を用いる場合と発光手段を用いる場合との間
で切り換えたとき、背景色及び数字等の情報の表示形態
は大きく変化することがなかった。例えば、発光要素の
反射色又は発光要素の発光色を背景色としてその上に数
字等が黒色等といった暗色で表示される場合には、表示
の仕方が切り替わるときには、単に、背景色が発光要素
の反射色になるか、あるいはその発光色になるかの違い
だけである。また、黒色等といった暗色を背景色として
その上に数字等が発光要素の反射色又はその発光色で表
示される場合には、表示の仕方が切り替わるときには、
単に、数字等が発光要素の反射色になるか、あるいはそ
の発光色になるかの違いだけであった。

【００６１】以上のような従来装置に対し、今考えてい
る発光手段を用いた構成の本発明の電子時計によれば、
外部自然光を用いて表示を行う場合と発光手段を用いて
表示を行う場合との間で表示の仕方を切り換えることに
より、背景色及び数字等の情報の表示形態を劇的に大き
く変化させることができ、見る者に対して新鮮な驚きを
与えることができる。

【００６２】例えば、外部自然光を用いる場合には、光
沢のある金属メタリック調の高級感ある背景色の上に数
字等の情報を目立つ色彩で表示するという表示形態を行
い、その一方で、表示の仕方を発光手段を用いる方法に
切り換えたときには、黒色等といった暗色の背景色の上
に数字等の情報を発光手段に固有の明るい色で表示する
という表示形態を実現できる。こうして、見る者に対し
て新鮮な驚きを与えることができる。

【００６３】（３）上記発光手段は橙色、赤色及び黄緑
色の少なくとも一色を発光するように構成することが望
ましい。本発明の電子時計では、数字等の情報を発光手
段の発光色によって表示できるのであるが、発光手段の
発光色として上記の各色を用意しておけば、それらの色
は黒色に対して目立つ色であるので、これらの色を用い
て数字等の情報を表示すれば、明るくて見易く、しか
も、人の目を引きつけ易い目立った表示を行うことがで
きる。

【００６４】（４）以上の説明では、発光手段からの発
光が一色であるか、あるいは多色であるかについては特
に触れていない。この点に関し、発光手段によって多色
の色光を発光するように構成すれば、１つの電子時計に
おいて数字等の情報を異なるいくつかの色で表示できる
ようになるので表示を多様化できる。

【００６５】（５）上記発光手段によって複数の色の発
光を行う場合には、発光源の発光色それ自体に変化を持
たせるようにしても良く、また、白色発光源とカラーフ
ィルタとによって発光手段を構成することもできる。

【００６６】（６）上記第２偏光分離手段が種々の偏光
分離要素によって構成できることは既述の通りである
が、望ましくは、国際公開された国際出願（国際公開番
号ＷＯ９５／１７６９２又はＷＯ９５／２７９１９）に
開示された構造の偏光分離フィルムを用いてその第２偏
光分離手段を構成する。この偏光分離フィルムは、例え
ば図２に示すように、２種類の層Ａ，Ｂを交互に積層し
て形成される複数層構造を有し、そして、それらの複数
層Ａ，Ｂのうち積層方向に互いに隣り合う２層間におい
て、ある一方向の屈折率はそれら２層間で等しく、それ
と直角方向の屈折率はそれら２層間で異なるように設定
し、さらに、個々の層の層厚に変化を持たせている。

【００６７】図２において、ＸＹＺの直交３軸方向を考
えるとき、Ａ，Ｂの２層は例えば押出し成形によって多
層状態に形成され、さらに、一方向（例えばＸ方向）に
沿って引き延ばされ、他の一方向（すなわちＹ方向）に
は引き延ばされない。すなわち、Ｘ軸方向が延伸方向で
あり、Ｙ軸方向がそれに対する横方向である。Ｂ材料は
屈折率ｎ_B （例えばｎ_B ＝１．６４）を有し、これは延
伸処理によっても実質的に変化しない。一方、Ａ材料は
延伸処理によって屈折率が変化する特性を有する。例え
ば、Ａ材料から成るシートを一軸方向に延伸処理する
と、延伸方向（すなわちＸ方向）に一つの屈折率ｎ
_AX（例えばｎ_AX＝１．８８）を有し、横方向（（Ｙ方
向）には異なる屈折率ｎ_AY（例えばｎ_AY＝１．６４）を
有するようになる。Ａ，Ｂ材料から成る図２の積層構
造をＸ方向へ延伸すれば、その延伸方向に関して大きな
屈折率差Δｎ＝１．８８−１．６４＝０．２４が発生す
る。その一方、それと直角なＹ方向に関しては、Ａ，Ｂ
各層間の屈折率差Δｎ＝１．６４−１．６４＝０であ
り、屈折率に差は生じない。このような光学特性のた
め、本偏光分離フィルム１２に光が入射すると、その入
射光のうち透過軸Ｅ方向の偏光成分（（ａ）は偏光分離
フィルム１２を透過する。他方、入射光のうちの吸光軸
Ｆ方向の偏光成分（ｂ）は屈折率差Δｎに直面すること
になり、それ故、その部分で反射する。

【００６８】さらに、Ａ，Ｂ各層間の層厚ｔ1，ｔ2，ｔ
3，… … … は少しづつ寸法に変化が加えられ、それ
故、図３に示すように各層の境界面で波長の異なった光
（ｂ−１）、（ｂ−２）… … を反射できるようになっ
ている。つまり、層厚を異ならせたＡ，Ｂ２種類の多層
構造により、あらゆる種類の波長を含む光を効率良く反
射することが可能となる。各層の層厚の組み合わせを全
ての波長を反射できるように設定すれば、白色光を反射
できる。

【００６９】

【発明の実施の形態】（電子腕時計）図４は、本発明に
係る表示素子の一例である電子腕時計の一実施形態の断
面構造を示している。この腕時計は、例えばプラスチッ
ク製のケース１と、そのケース１の内部に格納されたム
ーブメント２と、ケース１に固定されていてムーブメン
ト２の上に位置するガラス板３と、そして、ムーブメン
ト２を固定する裏ぶた４とを含んで構成される。符号６
は、腕バンドを示している。

【００７０】ムーブメント２は、図６に示すように、パ
ネル枠７と、そのパネル枠７に支持された透過偏光軸可
変手段としての液晶パネル８と、その液晶パネル８の外
側表面（図の上側表面）に貼着された第１偏光分離手段
としての偏光板１１と、液晶パネル８を挟んで偏光板１
１の反対側に配置された第２偏光分離手段としての偏光
分離フィルム１２と、その偏光分離フィルム１２の底面
側に配設された発光手段としてのバックライト１８と、
そして電池９とを有する。

【００７１】偏光板１１は、通常の偏光板によって形成
されていて、ある一方向を向く直線偏光を透過させ、そ
れ以外の偏光を吸収、分散等して透過させないように作
用する。また、偏光分離フィルム１２は、図２に示すよ
うに多数の薄膜を積層した構造の偏光分離フィルムによ
って構成する。既述の通り、この偏光分離フィルム１２
は、ある一方向の直線偏光を透過させ、それ以外の直線
偏光を吸収等ではなくて反射するように、特に透過偏光
軸と直角方向の直線偏光は全反射するように作用する。

【００７２】なお、本実施形態の偏光分離フィルム１２
は、可視光域の全ての波長の光を反射できるように各層
の層厚ｔ1，ｔ2，ｔ3，… … … （図２参照）が設定さ
れる。また、偏光分離フィルム１２の液晶パネル８に対
向する面は、光を鏡面反射させる平滑面となっており、
しかも、偏光分離フィルム１２と液晶パネル８との間に
は光散乱板又は光拡散板等といった光学要素は配置され
ない。

【００７３】図６のバックライト１８は、例えば平面発
光素子であるＥＬによって構成する。このバックライト
１８の表面は、図１に示すように光を乱反射する光散乱
層１８ａとなっており、また本実施形態の場合、その光
散乱層１８ａの色は灰色となっている。

【００７４】図６において、液晶パネル８は、互いに対
向する一対の透明ガラス基板１３ａ及び１３ｂを有し、
それらのガラス基板の間に形成された間隙、いわゆるセ
ルギャップ内に液晶、例えばＴＮ液晶Ｌが封入される。
ガラス基板１３ａ及び１３ｂには、図５に示すように数
字、文字等の情報を表示するための複数の透明電極１４
が形成される。本実施形態では、１桁の数字を表示する
ための透明電極として７セグメントに分割された透明電
極を用いている。

【００７５】一対のガラス基板１３ａ及び１３ｂのそれ
ぞれに形成されていて、互いに対向する透明電極対１４
の間には所定の電圧を印加でき、そのように電圧を印加
（ＯＮ）するか、あるいは電圧を印加しない（ＯＦＦ）
かによって、液晶Ｌの配向を２つの状態のうちのいずれ
かに設定できる。本実施形態の液晶は、それがＯＮ状態
のときに直線偏光の偏光軸を変化させず、一方、それが
ＯＦＦ状態のときに直線偏光の偏光軸を９０゜だけ捻る
ように設定される。

【００７６】以下、上記構成より成る電子腕時計につい
てその動作を説明する。この腕時計は、バックライト１
８の発光を利用する光源形態と、バックライト１８の発
光を利用することなく外部の自然光を利用する光源形態
との２種類の光源形態を有する。また、腕時計の表示面
に背景色を表示したい場合にはその領域の液晶パネル８
をＯＦＦ状態とし、表示面に数字等といった情報を表示
する場合にはその領域の液晶パネル８をＯＮ状態とす
る。以下、それら各種の場合を個別に説明する。

【００７７】（パネルの説明）（外部自然光を用いる場合）まず、外部自然光を用いて
表示を行う場合、特に背景色を表示する場合には、図１
において液晶パネル８をＯＦＦ状態にする。すると、同
図の矢印Ｐで示すように、外部光すなわち自然光（ラン
ダム偏光）のうち紙面に対して平行方向の直線偏光が偏
光板１１を透過し、ＯＦＦ状態にある液晶パネル８によ
って偏光方向が９０゜捻られて紙面に対して垂直方向の
直線偏光となる。この直線偏光は波長に応じて偏光分離
フィルム１２内の各層面間で反射し、そしてその反射光
は、液晶パネル８及び偏光板１１を順次に透過した後に
外部に表示される。

【００７８】本実施形態では、偏光分離フィルム１２の
液晶パネル８に対向する面が、光を鏡面反射させる平滑
面となっており、しかも、偏光分離フィルム１２と液晶
パネル８との間には光散乱板又は光拡散板等といった光
学要素が配置されないので、この偏光分離フィルム１２
で反射して外部へ導かれた光は、光沢のある銀色の金属
メタリック調の背景地として認識される。この背景地
は、見る者に対して高級感を抱かせることができる。

【００７９】次に、外部自然光を用いて数字等の情報を
表示する場合には、液晶パネル８をＯＮ状態にする。す
ると、矢印Ｑで示すように、偏光板１１によって外部光
のうちから紙面平行方向の直線偏光が取り出され、その
直線偏光が液晶パネル８を透過する。このとき液晶パネ
ル８はＯＮ状態にあるから直線偏光の偏光方向は捻られ
ることなく紙面平行方向を維持し、よって、この直線偏
光は偏光分離フィルム１２を透過し、さらにバックライ
ト１８の表面の光散乱層１８ａで乱反射する。この部分
は、外部から見れば、光沢のある銀色の金属メタリック
調の背景地の上に非光沢で灰色の暗色として表示され、
これをもって、観察者によって数字等の情報として認識
される。

【００８０】なお、光散乱層１８ａで乱反射する光に関
しては、その偏光軸がずれる成分を含んでおり、その光
成分は偏光分離フィルム１２で反射して、再度、光散乱
層１８ａへ戻り、偏光分離フィルム１２の偏光軸に合う
まで反射を繰り返した後に上方へ抜けて行く。これに対
し、偏光分離フィルム１２に代えて通常の偏光板を用い
た従来の構造では、偏光軸がずれている光成分はその偏
光板に吸収されて上方へは抜けてこない。つまり、偏光
分離フィルム１２を用いた本実施形態によれば、光散乱
層１８ａで反射した光を効率良く外部へ導くことがで
き、よって、明るくて見易い表示状態を得ることができ
る。

【００８１】以上により、外部自然光を用いて表示を行
う場合には、光沢のある銀色の金属メタリック調の背景
地の上に数字等の情報を非光沢の灰色等で表示できる。
バックライト１８の光散乱層１８ａの色を灰色以外の適
宜の色とすれば、数字等の情報を灰色以外の任意の色で
表示できる。

【００８２】（バックライト１８を用いる場合）次に、
バックライト１８の発光を用いて表示を行う場合、特に
背景地を表示する場合には、バックライト１８を点灯
し、さらに液晶パネル８をＯＦＦ状態にする。すると、
矢印Ｃで示すように、バックライト１８の発光すなわち
ランダム偏光から偏光分離フィルム１２によって紙面平
行方向の直線偏光が取り出され、さらに、ＯＦＦ状態に
ある液晶表示装置８によってその直線偏光の偏光方向が
９０゜捻られて紙面垂直方向の直線偏光に変換される。
この直線偏光は偏光板１１によって吸収又は分散されて
外部への出射が阻止されるので、外部からは“黒色”の
背景色として認識される。

【００８３】次に、バックライト１８の発光を用いて数
字等の情報を表示する場合には、バックライト１８を点
灯し、さらに液晶パネル８をＯＮ状態にする。すると、
矢印Ｄで示すように、バックライト１８の発光から偏光
分離フィルム１２によって紙面平行方向の直線偏光が取
り出され、その直線偏光が、ＯＮ状態にある液晶パネル
８を透過し、さらに偏光板１１を透過して外部に表示さ
れる。本実施形態では、バックライト１８の表面を灰色
の光散乱層１８ａとしたので、バックライト１８が白色
で発光すれば、数字等が灰色で表示される。

【００８４】以上により、暗くて外部自然光が入らない
場合等にバックライト１８からの発光を用いて表示を行
うときには、黒色の背景地の上にバックライト１８の発
光色によって数字等が時刻その他の情報として表示され
る。なお、バックライト１８から赤色光を発光するよう
にすれば、黒の背景地の上に赤色によって情報を表示で
きる。このことは、例えば、夜間において白色地に黒色
の情報を表示するような従来の場合に比べて、非常に見
易い表示となる。

【００８５】またこの表示形態は、例えば、ダイバーズ
ウオッチにおいて警告表示を行う場合にも好都合であ
る。すなわち、バックライト１８によって人間の目に付
きやすい色、例えば黄色光を発光するように設定し、水
圧や潜水時間等の関係でダイバーに警告を発する必要が
生じた場合には、そのバックライト１８を発光させるこ
とにより、黒色地に黄色で警告表示を行い、もって、ダ
イバーに対して効果的な警告表示を行うことができる。

【００８６】バックライト１８の発光色としては、観察
者の要求に応じて種々の色を選定できる。この色とし
て、例えば、橙色、赤色、黄緑色等を選定すれば、これ
らは黒色の背景地に対して識別し易い色であるので、観
察者にとって見易い表示形態を得ることができる。

【００８７】また、本実施形態によれば、バックライト
１８を用いない外部光による表示のときと、バックライ
ト１８を用いる表示のときとの間で、電子時計の表示形
態が大きく変化するので、使用者の興味を惹き付け易
い、きわめて有用な表示形態を実現できる。

【００８８】バックライト１８は、その全面から単色の
光を発光するものであっても良いし、あるいは、分割さ
れたいくつかの領域のそれぞれから異なる色の光を発光
することにより全体として多色で発光するようなもので
あっても良い。多色の光を発光するように設定すれば、
バックライト１８を用いて数字等の情報を表示すると
き、各種の情報を異なった色で表示できるようになり、
それ故、種々の要求を満足できる多様な表示形態を得る
ことができる。

【００８９】さらに、図９に示した従来装置では、矢印
Ｐで示すように、外部光に基づいて白色背景地を表示す
るときに、その外部光が偏光板５３を往復で２回透過す
る。このように外部光が偏光板５３を透過すると、背景
地として表示される白色の輝度が低下するので腕時計の
表示状態が暗くなるおそれがある。これに対して本実施
形態の腕時計によれば、図１の矢印Ｐで示すように外部
自然光が偏光分離フィルム１２で反射することを利用し
て外部光によって背景地を表示するので、偏光板による
光吸収の度合いが減少し、それ故、強度の強い光によっ
て背景地を明るく表示できる。特に本実施形態のよう
に、背景色として光沢のある金属メタリック調の背景地
を表示するときには、強度の強い光を得ることがきわめ
て重要であり、この点から見ても本実施形態の構成が有
利である。

【００９０】（他の実施形態）図７は、本発明に係る表
示素子及び電子時計の他の実施形態の要部を示してい
る。この実施形態が図１に示した先の実施形態と異なる
点は、液晶パネル８と偏光分離フィルム１２との間に透
光性のカラー層１７を配設したことである。この実施形
態によれば、銀色に限られることなく、カラー層１７に
よって表現できる各種の色によって光沢ある金属メタリ
ック調を表現できる。例えば、赤の金属色、緑の金属
色、その他種々の金属色を表現できる。特に、カラー層
として金色層を用いれば、金色の光沢ある金属メタリッ
ク調を表現でき、この場合には、より高級感ある表示を
提供できる。

【００９１】なお、カラー層１７は次のような処理、す
なわち、偏光分離フィルム１２の表面及び／又は液晶パ
ネル８のガラス基板１３ｂの表面に、適宜の色のカラー
フィルムを貼着したり、金属微粒子その他のカラー微粒
子を透光性を確保できる程度の密度で吹き付ける等とい
った処理によって形成できる。

【００９２】図８は、本発明に係る表示素子及び電子時
計のさらに他の実施形態の要部を示している。この実施
形態が図１に示した先の実施形態と異なる点は、偏光分
離フィルム１２とバックライト１８との間に半透過層１
６を配設したことである。この半透過層１６は、例え
ば、灰色の半透過状態の光吸収体や、黒色の光吸収体に
光透過用の複数の開口部を設けた材料等によって構成で
きる。

【００９３】この実施形態では、外部自然光を用いると
共に液晶パネル８をＯＮ状態にして数字等の情報を表示
するとき、矢印Ｑで示すように、偏光分離フィルム１２
から出た直線偏光が半透過層１６によって吸収又は散乱
することにより、該部が鮮明な黒色で表示される。この
方法によれば、図１に矢印Ｑで示すようにバックライト
１８の表面における光の乱反射を利用して数字等の情報
を灰色等の暗色で表示する場合に比べて、数字等の情報
を鮮明な黒によって表示できる。

【００９４】以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を
説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるも
のではなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々
に改変できる。

【００９５】例えば、図４では、本発明の表示素子の一
例として電子時計を例示したが、本発明はあらゆる種類
の表示素子に対しても適用できる。

【００９６】また、図１の実施形態では、外部自然光を
用いて表示を行う場合に、偏光分離フィルム１２の鏡面
反射光によって光沢のある背景地を表示し、その上に、
光散乱層１８ａの反射色、すなわち光沢のない普通の色
によって数字等を表示した。しかしながら、例えば、偏
光板１１の偏光軸を９０゜ずらせば、光散乱層１８ａか
らの非光沢色によって背景地を表示し、その上に、偏光
分離フィルム１２からの鏡面反射光によって数字等を光
沢をもって表示できる。

【００９７】また、上記実施形態では、腕時計に関して
本発明を適用した場合を例示したが、ストップウオッチ
等といったその他の構造の電子時計に対しても本発明を
適用できることはもちろんである。また、発光手段とし
て、ＥＬ以外の任意の発光装置を用いることもできる。

【００９８】また、上記実施形態では、透過する偏光の
偏光軸を変化させる状態と変化させない状態とのいずれ
かを選択できる透過偏光軸可変手段として、ＴＮ液晶を
使った液晶パネルを用いたが、これに代えて、ＳＴＮ液
晶やＥＣＢ液晶を使った液晶パネルを用いることもでき
る。

【００９９】また、ある一方向の直線偏光を透過させ、
それに対して直角方向の直線偏光を反射する作用を奏す
る第２偏光分離手段として、図２のような複数の薄膜を
積層した多層構造を採用したが、これに代えて、コレ
ステリック液晶層の両側又は片側に（１／４）λ板を配
設した構造の偏光分離板や、ブリュースターの角度を
利用して反射偏光と透過偏光とに分離する構造の偏光分
離部材（ＳＩＤ９２ＤＩＧＥＳＴ第４２７頁から第
４２９頁）や、あるいは、ホログラムを利用した偏光
分離部材等を用いることもできる。

【０１００】（別の実施例１）図１０は、図７のカラー
層１７に代えて、光拡散層１７を設け、さらに、図８の
第１光学素子としての半透過層１６に代えて、光吸収層
１６を設けたものである。光吸収層１６としては、灰色
のトレーシングペーパーが好適である。また、発光手段
１８としては、面発光型で薄緑色（Light Green）のＥ
Ｌ素子を用いている。この図では、偏光板１１の透過偏
光軸と，偏光分離フィルム１２の透過偏光軸とを平行に
している。

【０１０１】ＥＬ素子１８の発光を用いず、外部光を用
いた場合、光拡散層１７により，電圧非印加部（ＯＦＦ
部）では，外部光Ｐの偏光分離フィルム１２での鏡面反
射光が拡散され、外部には白色に見える。また、電圧印
加部（ＯＮ部）では，外部光Ｑの偏光分離フィルム１２
の透過光は、光吸収層１６にて吸収され、一部光吸収層
１６を透過してもＥＬ素子１８での反射面にて乱反射
し，さらに光吸収層１６に到達した光も光吸収層１６に
て吸収されるため、外部にはほとんど出射せず、黒色に
見える。

【０１０２】また、ＥＬ素子１８の発光を用いた場合、
電圧非印加部（ＯＦＦ部）では，偏光分離フィルム１２
の透過偏光軸と偏光板１１の透過偏光軸とが平行のた
め、ＴＮ液晶層８にて９０度回転した偏光が偏光板１１
にて吸収され、外部には到達せず、黒色に見える。ま
た、電圧印加部（ＯＮ部）では，発光エネルギーが大き
いため、光吸収層１６を透過する。さらに光吸収層１６
は、灰色のため、着色せず、偏光分離フィルム１２を透
過した偏光成分がＴＮ液晶層８にて回転されないため，
偏光板１１も透過し，外部には発光色（薄緑色）がその
まま見えることになる。

【０１０３】（別の実施例２）図１１は、図８の第１光
学素子としての半透過層１６に代えて、光吸収層１６を
設けたものである。光吸収層としては、可視光の透過率
６０％の墨色の用紙を用いている。可視光の透過率とし
ては、４０％以上８０％が好ましく、さらには、５５％
以上６５％以下がより好ましい状態であった。また，発
光手段１８としては、サイドライト型の赤色のＬＥＤを
サイドに置き、その光を導光板により光吸収層１６側に
導くタイプとした。

【０１０４】発光手段（ＬＥＤ＋サイドライト）１８の
発光光を用いず、外部光を用いた場合、電圧非印加部
（ＯＦＦ部）では、外部光Ｐの偏光分離フィルム１２で
の鏡面反射光は，光拡散層１７が無いため、そのまま出
射し，外部には銀色ミラーに見える。また、電圧印加部
（ＯＮ部）では、外部光Ｑの偏光分離フィルム１２透過
光が，光吸収層１６にて吸収され、また、サイドライト
１８上での反射層により乱反射され、さらに光吸収層１
６に吸収されるため、外部にほとんど出射しなくなり，
黒色に見える。

【０１０５】発光手段１８の発光光を用いた場合、電圧
非印加部（ＯＦＦ部）では，偏光分離フィルム１２の偏
光透過軸と偏光板１１の偏光透過軸とが平行で、間にあ
るＴＮ液晶層８により９０度回転されているため，外部
には出射せず，黒色に見える。また、電圧印加部（ＯＮ
部）では，ＬＥＤの発光エネルギーが大きいため、墨色
のため着色させない光吸収層１６を透過し、外部には発
光色がそのまま見え，赤色に見えることになる。

【０１０６】（別の実施例３）図１２は、図１０の第１
光学素子としての光吸収層１６に代えて、着色層１６を
設けたものである。着色層１８の色としては、オレンジ
フィルタを用い、外部光の偏光分離フィルム１２透過光
をオレンジ色と着色するようにした。また、発光手段１
８としては、薄緑色の面発光タイプのＥＬ素子を用い
た。また、この実施例では、偏光板１１の透過軸と偏光
分離フィルム１２の透過軸とを直交させた。

【０１０７】発光手段１８による発光光を用いず、外部
光を用いた場合、電圧非印加部（ＯＦＦ部）では，外部
光Ｐの偏光分離フィルム１２の透過光は、オレンジフィ
ルタの着色層１６を２回経由して外部にはオレンジ色に
見える。また、電圧印加部（ＯＮ部）では，外部光Ｑの
偏光分離フィルム１２での反射光が、光拡散層１２によ
り拡散されるため、外部には白色に見える。

【０１０８】発光手段１８による発光光を用いた場合、
電圧非印加部（ＯＦＦ部）では，ＥＬ素子の発光光は着
色層により着色され、やや発光色（薄緑色）がかったオ
レンジ色となる。また、電圧印加部（ＯＮ部）では，Ｅ
Ｌ素子の発光光は偏光板１１を透過せず、黒色に見え
る。

【０１０９】ＥＬ素子の波長特性はゆるやかなため，Ｅ
Ｌ素子の発光色は淡い。この発光色が着色層を透過する
ことによって、やや発光色がかった着色層の色となって
見える。

【０１１０】（別の実施例４）図１３は、図１１の第１
光学素子としての光吸収層１６に代えて、緑フィルター
の着色層１６を設け、発光手段１８としては、面発光型
の薄緑色の発光色のＥＬ素子を用いたものである。

【０１１１】発光手段１８による発光光を用いず、外部
光を用いた場合、電圧非印加部（ＯＦＦ部）では，外部
光Ｐの偏光分離フィルム１２での鏡面反射光は，光拡散
層１７が無いため，銀色ミラー色として、外部に出射す
る。また、電圧印加部（ＯＮ部）では，外部光Ｑの偏光
分離フィルム１２の透過光は、着色層１６を２回介する
ことにより，緑色に着色され、外部に出射する。

【０１１２】発光手段１８による発光光を用いた場合、
電圧非印加部（ＯＦＦ部）では，偏光分離フィルム１２
の偏光透過軸と偏光板１１の偏光透過軸とが平行で、間
にあるＴＮ液晶層８により９０度回転されているため、
外部には出射せず，黒色に見える。また、電圧印加部
（ＯＮ部）では，ＥＬの発光エネルギーが大きいため、
着色層１６を透過し、外部には発光色が着色され、緑色
に見える。

【０１１３】（別の実施例５）図１４は、図１３におけ
る発光手段１８としてのＥＬ素子に代えて、緑色のＬＥ
Ｄ素子と導光板を用いてサイドライト型として，第１光
学素子としてオレンジフィルタの着色層１６とその下に
半透過乱反射手段１６０を設けた。半透過乱反射手段１
６０としては，一般的なコピー用紙を用いることができ
る。

【０１１４】発光手段１８による発光光を用いず、外部
光を用いた場合、電圧非印加部（ＯＦＦ部）では，外部
光Ｐの偏光分離フィルム１２での鏡面反射光は，光拡散
層１７が無いため，銀色ミラー色として、外部に出射す
る。また、電圧印加部（ＯＮ部）では，外部光Ｑの偏光
分離フィルム１２の透過光は、着色層１６を２回経由
し，コピー用紙１６０により乱反射されることにより，
オレンジ色に着色され、外部に出射する。

【０１１５】発光手段１８による発光光を用いた場合、
電圧非印加部（ＯＦＦ部）では，偏光分離フィルム１２
の偏光透過軸と偏光板１１の偏光透過軸とが平行で、間
にあるＴＮ液晶層８により９０度回転されているため、
外部には出射せず，黒色に見える。また、電圧印加部
（ＯＮ部）では，ＬＥＤの発光エネルギーが大きいた
め、コピー用紙１６０とオレンジフィルターの着色層１
６を透過し、発光色は、オレンジがやや淡くなって鮮や
かに発色するものである。

【０１１６】ＬＥＤは，波長特性が急峻なので、着色層
の色との相性を合わせないと、着色層を効率よく発光光
が透過しない。この場合の着色層は、波長特性をもった
バンドパスフィルタである。

【０１１７】なお、サイドライトによる発光は，ＬＥＤ
の近くと遠くとで，発光が均一化しないことがあるが，
コピー用紙１６０を発光手段１８の上に設けたため、発
光が均一化された。

【０１１８】本発明の偏光板の透過軸と、偏光分離フィ
ルムの透過軸との関係と，偏光板の外部に見える色との
関係をまとめると、表のようになる。

【０１１９】

【表１】

【発明の効果】（１）所定偏光軸以外の直線偏光成分を
反射する機能を持った第２偏光分離手段を用いるので、
従来であれば偏光板によって吸収又は分散されていた光
を反射によって表示に寄与させることができ、その結
果、表示素子及び電子時計の背景色又は数字等の情報を
格段に明るく表示できる。（２）また、第２偏光分離手段の表面を光を鏡面反射さ
せる平滑面としたので、数字等の情報及び背景色に関す
る表示形態を光沢のある銀色の金属メタリック調で表示
でき、これにより、表示素子及び電子時計の表示状態に
高級感を持たせることができる。なお、第２偏光分離手
段からの反射光の強度が弱いと希望通りの光沢色を得る
ことができないが、本発明のように所定偏光軸以外の直
線偏光を反射する機能を持った第２偏光分離手段を用い
れば、強度の強い反射光を得ることができるので、希望
通りの光沢色を得ることができる。（３）透光性のカラー層を設けることにより、銀色以外
の種々の色によって光沢ある金属メタリック調を表現で
きる。特に、請求項４のようにカラー層として金色層を
用いれば、金色の光沢ある金属メタリック調を表現で
き、その結果、より高級感のある表示を提供できる。（４）見る者にとって第２偏光分離手段の裏側に光散乱
層を設けることにより、金属光沢色で表示される領域以
外の領域を非光沢色とすることができ、その結果、背景
色領域と数字等の情報表示領域とを明確に区別して表示
できる。（５）発光手段を構成要件として加えることにより、外
部自然光を用いた表示形態と発光手段を用いた表示形態
とを、見る者の希望に応じて自由に選択できる。また、
本発明のように、ある一方向の直線偏光を透過させると
共にそれと直交する直線偏光成分を反射する機能を有す
る第２偏光分離手段を用いれば、２枚の偏光板を用いて
表示を行うようにした従来の電子時計に比べて、外部自
然光を用いる場合と発光手段を用いる場合との切り替え
により、背景色及び数字等の情報の表示形態を劇的に大
きく変化させることができ、それ故、見る者に対して新
鮮な驚きを与えることができる。（６）橙色等の色は黒色に対して目立つ色であるので、
これらの色を用いて数字等の情報を表示すれば、明るく
て見易く、しかも、人の目を引きつけ易い目立った表示
を行うことができる。（７）１つの電子時計の表示面内で数字等の情報や背景
色を異なるいくつかの色で表示できるようになるので表
示を多様化できる。（８）白色光を発生する一般的な発光源を用いる場合で
も、発光手段によって多色の発光を得ることができる。（９）複数の薄膜を積層して形成した薄膜積層構造の偏
光分離フィルムを第２偏光分離手段として用いる場合，
この構造の偏光分離フィルムは、きわめて薄い厚さで形
成でき、しかも可撓性を付与することもできるので、電
子時計の全体的な厚さを薄くでき、しかも、その製造工
程を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示素子の一実施形態の要部を模
式的に示す図である。

【図２】図１に示す構造の要部として用いられる偏光分
離フィルムの内部構造を模式的に示す斜視図である。

【図３】図２に示す偏光分離フィルムの作用を模式的に
示す図である。

【図４】本発明に係る電子時計の一実施形態である電子
腕時計の一実施形態の断面構造を示す断面図である。

【図５】図４の電子腕時計で用いられるムーブメントを
示す平面図である。

【図６】図５のムーブメントの断面図である。

【図７】本発明に係る表示素子の他の実施形態の要部を
模式的に示す図である。

【図８】本発明に係る表示素子のさらに他の実施形態の
要部を模式的に示す図である。

【図９】従来の表示素子の一例の要部を模式的に示す図
である。

【図１０】電子時計の別の実施例１の要部を模式的に示
す図である。

【図１１】電子時計の別の実施例２の要部を模式的に示
す図である。

【図１２】電子時計の別の実施例３の要部を模式的に示
す図である。

【図１３】電子時計の別の実施例４の要部を模式的に示
す図である。

【図１４】電子時計の別の実施例５の要部を模式的に示
す図である。

【符号の説明】

１ケース２ムーブメント３ガラス板４裏ぶた６腕バンド７パネル枠８液晶パネル（透過偏光軸可変手段）９電池１１偏光板（第１偏光分離手段）１２偏光分離フィルム（第２偏光分離手
段）１３ａ，１３ｂガラス基板１４透明電極１６半透過層１７カラー層１８バックライト（発光手段）１８ａ光散乱層１６０発光光均一化手段Ａ，Ｂ異種類の薄膜層Ｃ，Ｄバックライト光路Ｅ透過軸Ｆ吸光軸Ｌ液晶Ｐ，Ｑ外部光光路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２４Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２４３３６３３６Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ある一方向を向く直線偏光成分を透過さ
せ、それと直交する直線偏光成分を透過させない第１偏
光分離手段と、その第１偏光分離手段から出た直線偏光を受ける位置に
配置され、透過する偏光の偏光軸を変化させる状態と変
化させない状態とのいずれかを選択できる透過偏光軸可
変手段と、その透過偏光軸可変手段を挟んで上記第１偏光分離手段
の反対側に配置され、ある一方向の直線偏光成分を透過
させ、それと直交する直線偏光成分を反射する第２偏光
分離手段とを有し、そして上記第２偏光分離手段の上記
透過偏光軸可変手段に対向する面は光を鏡面反射させる
平滑面であることを特徴とする表示素子。
【請求項２】ある一方向を向く直線偏光成分を透過さ
せ、それと直交する直線偏光成分を透過させない第１偏
光分離手段と、その第１偏光分離手段から出た直線偏光を受ける位置に
配置され、透過する偏光の偏光軸を変化させる状態と変
化させない状態とのいずれかを選択できる透過偏光軸可
変手段と、その透過偏光軸可変手段を挟んで上記第１偏光分離手段
の反対側に配置され、ある一方向の直線偏光成分を透過
させ、それと直交する直線偏光成分を反射する第２偏光
分離手段とを有し、前記第２偏光分離手段の，前記透過偏光軸可変手段の反
対側に発光手段を設けたことを特徴とする電子時計。
【請求項３】第１方向の偏光成分を透過し、前記第１
方向と直交する第２方向の偏光成分を透過させない第１
偏光板と、オンのとき偏光軸を回転させず、オフのとき偏光軸を回
転させるＴＮ液晶層と、第３方向の偏光成分を透過し、前記第３方向と直交する
第４方向の偏光成分を鏡面反射させる第２偏光板と、第１光学素子と、反射層と、発光手段と、をこの順で積層してなる電子時計。
【請求項４】請求項３記載において，前記反射層は、
前記第２偏光板側から前記発光手段に向かう光を乱反射
することを特徴とする電子時計。
【請求項５】請求項４において、前記第１光学素子は、光吸収層であることを特徴とする
電子時計。
【請求項６】請求項４において、前記第１光学素子は、着色層であることを特徴とする電
子時計。
【請求項７】請求項５において，前記ＴＮ液晶層と前
記第２偏光板との間にさらに第２光学素子を設けたこと
を特徴とする電子時計。
【請求項８】請求項７において、前記第２光学素子は，光拡散層または光散乱層であるこ
とを特徴とする電子時計。
【請求項９】請求項６において、前記ＴＮ液晶層と前記第２偏光板との間にさらに第２光
学素子を設けたことを特徴とする電子時計。
【請求項１０】請求項９において，前記第２光学素子
は、光拡散層または光散乱層であることを特徴とする電
子時計。
【請求項１１】請求項８において，前記光吸収層は、
トレーシングペーパーであることを特徴とする電子時
計。
【請求項１２】請求項５において、前記光吸収層は、可視光透過率が４０％〜８０％である
ことを特徴とする電子時計。
【請求項１３】請求項１２において、前記光吸収層は、可視光透過率が望ましくは５５％〜６
５％であることを特徴とする電子時計。
【請求項１４】請求項６において、前記着色層と前記反射層との間に，前記発光手段側から
の光を通し、前記着色層側からの光を乱反射する手段を
設けたことを特徴とする電子時計。
【請求項１５】請求項１１において、前記発光手段は、ＥＬ素子を含むことを特徴とする電子
時計。
【請求項１６】請求項１３において、前記発光手段は、ＬＥＤ素子を含むことを特徴とする電
子時計。
【請求項１７】請求項１０において，前記発光手段
は、ＥＬ素子を含むことを特徴とする電子時計。
【請求項１８】請求項６において，前記発光手段は、
ＥＬ素子を含むことを特徴とする電子時計。
【請求項１９】請求項１４において、前記発光手段は、ＬＥＤ素子を含むことを特徴とする電
子時計。
【請求項２０】請求項２記載の電子時計において、透
過偏光軸可変手段と発光手段との間に透光性のカラー層
を設けたことを特徴とする電子時計。
【請求項２１】請求項３記載の電子時計において、上
記発光手段はＥＬ素子またはＬＥＤ素子を含み、橙色、
赤色，薄緑色、緑色のうち少なくとも一色を前記第２偏
光板を介して前記ＴＮ液晶層側へ発光することを特徴と
する電子時計。
【請求項２２】第１の偏光方向と平行の偏光成分を透過
し、前記第１の偏光方向と直交する偏光成分を吸収する
第１の偏光板と、電圧非印加状態では入射光の偏光軸を９０度回転させ、
電圧印加状態では入射光の偏光軸を回転させない液晶層
と、第２の偏光方向の偏光成分を透過し、前記第２の偏光方
向と直交する偏光成分を反射する偏光分離手段と、第１の光学素子と、光を乱反射させる反射手段と、発光色を発光する発光手段とをこの順で積層した電子時
計であって、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが平行のと
き、電圧非印加状態での外部光による第１の色光は前記
偏光分離手段を反射した光の色であり、電圧印加状態で
の外部光による第２の色光は前記第１光学素子を透過し
た光の色であり、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが平行のと
き、電圧非印加状態での発光手段の発光による第３の色
光は黒であり、電圧印加状態での発光手段の発光による
第４の色光は発光光が前記第１光学素子を透過した光の
色であり、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが直交する
とき、電圧非印加状態での外部光による第５の色光は前
記第１光学素子を透過した色であり、電圧印加状態での
外部光による第６の色光は前記偏光分離手段を反射した
色であり、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが直交のと
き、電圧非印加状態での発光手段の発光による第７の色
光は発光光が前記第１光学素子を透過した光の色であ
り、電圧印加状態での発光手段の発光による第８の色光
は黒であることを特徴とする電子時計。
【請求項２３】請求項２２において、前記液晶層と前記偏光分離手段との間に光拡散層または
光散乱層を設け、前記第１の色光及び前記第６の色光は、白であることを
特徴とする電子時計。
【請求項２４】請求項２２において、前記第１光学素子は、光吸収層であり、前記第２の色光及び前記第５の色光は，黒であり，前記
第４の色光及び前記第７の色光は、発光色であることを
特徴とする電子時計。
【請求項２５】請求項２２において、前記第１光学素子は、着色層であり、前記第２の色光及び前記第５の色光は、前記着色層によ
る色であり，前記第４の色光及び前記第７の色光は、前
記着色層を透過することにより着色された発光色である
ことを特徴とする電子時計。