JP2001343671A

JP2001343671A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2001343671A
Application number: JP2000163389A
Authority: JP
Inventors: Susumu Sato; 佐藤　　進; Rumiko Yamaguchi; 山口　　留美子; Kanetaka Sekiguchi; 関口　　金孝; Yasushi Kaneko; 金子　　靖
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2001-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ホスト液晶にゲストとして蛍光二色性色素を
溶解させた蛍光液晶表示装置において表示の明るさを向
上させて視認性を向上させる。【解決手段】視認側に偏光分離器２１を設け、その下
側に第１の基板１と第２の基板６との間に封入する第１
の液晶層９からなる第１の液晶表示パネルＰ１と、第３
の基板１１と第４の基板１６との間に封入する第２の液
晶層１９からなる第２の液晶表示パネルＰ２とを積層
し、その下に光源２９を設け、第１の液晶層９と第２の
液晶層１９には液晶と少なくとも１種類の蛍光二色性色
素を含ませるて液晶表示装置を構成する。蛍光二色性色
素により液晶層内で発光するため、視野角が広く、構造
が簡便であり、液晶表示パネルの下側に偏光分離器がな
いため明るい表示が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、特に、液晶層にホストである液晶とゲストである蛍
光二色性色素を採用し、液晶層の電気光学変化により蛍
光二色性色素の発光量、あるいは色彩を制御することに
より、従来の非発光型液晶表示装置とは異なる表示を可
能とする液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、小型情報機器に用いられる液晶表
示装置としては、液晶層自体には発光機能を持たず、液
晶表示装置に光源を内蔵させた透過型液晶表示装置ある
いは半透過型液晶表示装置、または液晶表示装置の使用
環境からの光に電気的な変調を行うことによって表示を
可能とする反射型液晶表示装置等が主流である。

【０００３】一方、このような液晶表示装置とは異なる
ものとして、液晶表示パネルの一部に発光性を有する材
料を使用し、液晶の電気光学変化を利用して表示を可能
とする液晶表示装置が、例えば、特開昭６０−５０５７
８号公報や特開昭６０−１２９７８０号公報に提案され
ている。また、液晶表示パネルの視認者と反対側（裏
側）に紫外線を発光する光源を配置し、さらに液晶表示
パネルと光源との間に紫外線に対して偏光性を有する偏
光分離器を配置し、ゲストである蛍光二色性色素の二色
性比を改善し、視認性を改善する提案が、社団法人「映
像情報メディア学会」主催の“Proceedings of TheFift
h International Display Workshops”（1998年度）に
おいて行われた（予稿集ＩＤＷ’98の第２５頁〜第２８
頁参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭６０
−５０５７８号公報や特開昭６０−１２９７８０号公報
に提案されている液晶表示装置は、液晶層自体に発光性
を設けていないため、液晶表示パネルの製造工程を従来
と同様とすることができないという問題点があった。

【０００５】また、ＩＤＷ’98の第２５頁〜第２８頁に
記載の提案では、紫外線に対する偏光分離器の偏光性の
不十分さにより、偏光分離器に光源からの紫外線が吸収
されてしまい、十分な紫外線を液晶表示パネルに照射す
るこができず、視認側から見て表示が暗いという問題点
があった。更に、偏光分離器自体から発光することがな
いため、偏光分離器と液晶表示パネルのみでは多色表示
はできなかった。

【０００６】これに加えて、光源として、紫外線の発光
強度が弱い光源、あるいは可視光領域に近い波長の発光
のみを有する光源を使用すると、視認側から見た液晶パ
ネルの表示が非常に暗くなるので、使用できる光源が非
常に限定されてしまうという問題点もあった。このよう
に、ホストである液晶にゲストである蛍光二色性色素を
含む液晶層を有する液晶表示パネルと、紫外線を発光す
る光源、及び、光源との間に偏光分離器を配置する構造
では、視認側からみた液晶表示パネルの表示が暗くなっ
てしまい、光の有効利用、あるいは多色表示への改善が
必要であった。

【０００７】また、光源に紫外線を使用した場合には、
液晶表示パネルと光源との間に紫外線領域に偏光性を有
する偏光板は、偏光度が悪く、紫外線を十分に偏光する
ことができず、暗い表示となっていた。更に、光源に紫
外線を使用した場合には、光源の発光色を表示に利用す
ることができなかった。

【０００８】一方、紫外線を発光する光源に対して、可
視光に最大発光波長を有する光源、特に、可視光のみを
発光する光源を使用した場合には、発光効率が良好であ
り、液晶表示装置の小型、長寿命、薄型化が可能であ
り、携帯情報機器、特に時計に利用する場合には、非常
に有効であることが分かった。

【０００９】そこで本発明の目的は、ホストである液晶
にゲストである蛍光二色性色素を含む液晶層を有する液
晶表示パネルを使用した液晶表示装置において、液晶パ
ネルの背面側に偏光分離器を配置した構造のものに比較
して、視認側から見た液晶表示パネルの表示の明るさを
向上させることにより、視認性を向上させることにあ
る。

【００１０】また、本発明の他の目的は、液晶表示装置
の小型、長寿命、薄型化を可能にするために、可視光に
最大発光波長を有する光源、特に、発光効率が良好な可
視光のみを発光する光源を使用する液晶表示装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の液晶表示装置の原理的な構成は、視認側に設けられ
た偏光分離器と、この偏光分離器の後ろ側に、液晶層と
この液晶層を挟む２枚の基板とから構成された液晶表示
パネルを少なくとも１つ備えた液晶表示装置において、
液晶層には、液晶と少なくとも１種類の蛍光二色性色素
が含まれていることを特徴とするものである。

【００１２】また、前記目的を達成する本発明の第１の
形態の液晶表示装置は、第１の電極を有する第１の基
板、第２の電極を有する第２の基板、及び、前記第１と
第２の基板の間に封入する液晶層とを備えた液晶表示パ
ネルと、液晶表示パネルの視認側に設けられた偏光分離
器とを備え、液晶層には、液晶と少なくとも１種類の蛍
光二色性色素を含むことを特徴としている。

【００１３】この場合、液晶表示パネルの視認側の反対
側に、一方の偏光軸の光はほぼ透過させ、他方の偏光軸
の光は吸収して波長変換して発光を行う異方性蛍光素子
を更に設けることができる。更に、前記目的を達成する
本発明の第２の形態の液晶表示装置は、第１の電極を有
する第１の基板、第２の電極を有する第２の基板、及
び、第１と第２の基板の間に封入する第１の液晶層とを
備えた第１の液晶表示パネルと、第３の基板、第４の基
板、及び、第３と第４の基板の間に封入する第２の液晶
層とを備えた第２の液晶表示パネルと、第１の液晶表示
パネルの視認側に設けられた偏光分離器とを備え、第１
と第２の液晶層にはそれぞれ、液晶と少なくとも１種類
の蛍光二色性色素を含むことを特徴としている。

【００１４】この場合、第３の基板に第３の電極を設
け、第４の基板に第４の電極を設けることができる。ま
た、第１の液晶層をツイストネマティック液晶とし、第
２の液晶層をホモジニアス配向液晶とすること、あるい
は、第１の液晶層と第２の液晶層を共にツイストネマテ
ィック液晶とすることができる。第２の形態では、第１
の液晶層と第２の液晶層に含まれる蛍光二色性色素の発
光波長を異ならせることができる。また、第１、第２の
形態においては、異方性蛍光素子あるいは第２の液晶層
として、第１の液晶層の発光強度が大きい偏光軸を波長
変換することなく透過させ、偏光軸とほぼ直交する偏光
軸では発光させるものを採用することができる。

【００１５】前記目的を達成する本発明の第３の形態の
液晶表示装置は、第１の基板、第２の基板、及び、第１
と第２の基板の間に封入する第１の液晶層とを備えた第
１の液晶表示パネルと、第３の基板、第４の基板、及
び、第３と第４の基板の間に封入する第２の液晶層とを
備えた第２の液晶表示パネルと、第５の基板、第６の基
板、及び、第５と第６の基板の間に封入する第３の液晶
層とを備えた第３の液晶表示パネルと、第１の液晶表示
パネルの視認側に設けられた偏光分離器とを備え、第１
から第３の液晶表示パネルの少なくとも１つの液晶表示
パネルを構成する２枚の基板のそれぞれに、液晶層に電
圧を印加するための電極が設けられており、第１、第
２、及び第３の液晶層にはそれぞれ、液晶と少なくとも
１種類の蛍光二色性色素を含むことを特徴としている。

【００１６】この第３の形態では、以下の３つの応用形
態が可能である。(1) 第１の基板に第１の電極を設け、
第２の基板に第２の電極を設ける形態。(2) 第１の基板
に第１の電極を設け、第２の基板に第２の電極を設け、
第３の基板に第３の電極を設け、第４の基板に第４の電
極を設ける形態。(3) 第１の基板に第１の電極を設け、
第２の基板に第２の電極を設け、第３の基板に第３の電
極を設け、第４の基板に第４の電極を設け、第５の基板
に第５の電極を設け、第６の基板に第６の電極を設ける
形態。

【００１７】以上において、偏光分離器の透過軸を第１
の液晶層の発光の偏光軸とほぼ平行に配置すること、第
１の液晶表示パネルの視認側から最も遠い液晶パネルの
裏面側に光源を設けることが可能である。また、光源は
平面発光源とすることができる。更に、光源は紫外線を
発光する光源とすることができ、この場合は、光源をＬ
ＥＤ素子、水銀ランプ、キセノンランプ、あるいは蛍光
灯のいずれかにすることができる。一方、光源を紫外線
および可視光を発光する光源とすることもでき、この場
合は光源をＥＬ素子とすることができる。また、ＥＬ素
子を採用した場合は、ＥＬ素子の発光強度が可視光領域
の短波長側に最大発光領域を有するものを採用する。更
に、液晶パネルの背面側に光源があるものにおいて、第
１の液晶表示パネルの視認側から最も遠い液晶表示パネ
ルと光源との間に、可視光領域の波長を吸収あるいは反
射し、紫外線領域の波長を透過する光学素子を設けるこ
とができる。

【００１８】これに加えて、隣接する液晶表示パネルが
あった場合に、隣接する２枚の基板は共通化して１枚に
することができる。本発明の液晶表示装置によれば、分
子の方向により異なる蛍光特性を有する蛍光二色性色素
を液晶と混合する液晶層を採用することにより、従来の
非発光型液晶表示装置を発光型とすることが可能とな
る。発光型とすることにより視野角依存性のない、鮮明
な表示を達成できる。また従来の陰極管（ＣＲＴ:Catho
de RayTube ）に代表される発光型ディスプレイに比較
して低消費電力、薄型、小型化が可能となる。

【００１９】本発明の液晶表示装置によれば、蛍光二色
性色素を混合する液晶層より視認者側に偏光分離器が配
置されているので、次のような効果がある。即ち、液晶
層に小さい電圧（オフ電圧）を印加した時（オフ状態）
と、液晶層に大きい電圧（オン電圧）を印加した時（オ
ン状態）において、蛍光二色性色素の二色性比の不足に
より、発光色と非発光色が、例えば発光を目的とする印
加電圧の際に混合するため、非発光色の表示領域と発光
色の表示領域とのコントラスト比の低下が発生する。し
かしながら、偏光分離器を設けることにより、蛍光二色
性色素からの発光の直線偏光成分のみを選択することが
可能となり、そのため、コントラスト比を向上すること
が可能となり、表示の視認性が向上できる。

【００２０】また、本発明の液晶表示装置では、蛍光二
色性色素を含む第２の液晶層の透過軸を蛍光二色性色素
を含む第１の液晶層の発光軸に配置している。この結
果、第１の液晶層はツイストネマティック液晶であり、
オフ電圧の際には蛍光二色性色素は吸収断面積が大きい
ため、光を吸収し、発光すると同時に第２の液晶層側の
光の入射を光旋光性によりツイストネマティック液晶の
ツイスト角分旋光して出射する。一方、偏光分離器の透
過軸は第１の液晶層からの出射光の偏光軸に配置してい
る。以上によりオフ状態では第１の液晶層の発光が偏光
分離器から出射する。この結果、オン状態の時には、蛍
光二色性色素の吸収断面積が小さいため、蛍光二色性色
素の発光は殆ど発生しない。また、ツイストネマティッ
ク液晶の旋光性が殆どないため、第２の液晶層の発光が
第１の液晶層を透過して偏光分離器の透過軸に入射し、
視認者側に出射できる。そのため、オフ状態では第１の
液晶層の発光色表示、オン状態では第２の液晶層の発光
色表示が可能となる。

【００２１】また、本発明では、第２の液晶層は第２の
液晶層の発光に偏光性を持たせることと、第２の液晶層
を透過する光に偏光性を有することが重要である。即
ち、第２の液晶層はゲストである液晶とホストである蛍
光二色性色素とを含む液晶層であり、配向性を有し、ツ
イスト配向、ホモジニアス配向（パラ配向、アンチパラ
配向）、スプレイ配向、ベンド配向が有効である。特に
配向の安定しているツイスト配向、ホモジニアス配向が
有効である。

【００２２】また、第２の液晶層の代わりに発光性と二
色性を有する色素を延伸して作成するフィルム状の異方
性フィルムを異方性蛍光素子として使用することにより
第２の液晶層を使用するのと同様の効果と第２の液晶層
を使用する場合に比較して薄型化と軽量化が可能とな
る。更に、フィルムに色素、例えば顔料を混ぜることに
よりフィルムでも波長選択が可能であり。液晶表示パネ
ルに照射する波長選択が容易に可能となる。

【００２３】また、第１の液晶層の視認者と反対側に光
源を配置することにより、第１の液晶層に目的とする波
長の光を効率良く照射することが可能となる。さらに、
外部環境が蛍光二色性色素の発光に寄与しない光の場合
においても光源を設けることにより視認性の良好な表示
が可能となる。特に、第１の液晶層、あるいは第２の液
晶層に含む蛍光二色性色素が可視光線より波長の短い波
長で発光する場合には発光に紫外線を含む光源を利用す
ることが有効である。紫外線発光型の発光ダイオード
（ＬＥＤ）素子、水銀ランプ、あるいはキセノンラン
プ、あるいは蛍光灯であるブラックライト、ケミカルラ
イトが有効である。光源が紫外線の発光以外に可視光線
を含む場合には光源と液晶層の間に紫外線透過可視光吸
収フィルターからなる光学素子を設けることにより液晶
層の発光がない場合に黒の表示を達成することができ
る。

【００２４】また、第１の液晶層、あるいは第２の液晶
層に含む蛍光二色性色素が可視光線および可視光領域に
近い波長の光を吸収して発光する蛍光二色性色素を利用
し、さらに、エレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子を
光源として利用することにより、液晶表示装置の薄型化
と光源の発光色を表示色として利用することが可能とな
る。ＥＬ素子上に蛍光印刷層を設け、蛍光印刷層の色と
液晶層内の蛍光二色性色素の色を変えることにより多色
表示が可能となる。

【００２５】本発明の液晶表示装置としては、液晶層の
発光による鮮やかな表示、斬新な表示が可能となるた
め、デザイン性が要求される携帯情報機器、時計に利用
することにより従来にない液晶表示が可能となる。ま
た、蛍光二色性色素を含む液晶層の発光と透過の変化量
を大きく制御するために各第１の電極は、１本の第２の
電極との交点を画素部とするスタティック型の電極構成
とすることにより良好な表示を達成する場合に有効であ
る。

【００２６】次に、本発明の他の目的を達成する本発明
の第４から第９の形態の液晶表示装置の構成について説
明する。本発明の第４の形態の液晶表示装置は、視認側
と反対側にのみ設ける偏光分離器と、偏光分離器と視認
側との間には少なくとも１個の液晶表示パネルを備え、
液晶表示パネルを構成する液晶層は液晶と少なくとも１
種類以上の蛍光二色性色素を含み、液晶表示パネルの視
認側と反対の面から光を照射する光源を有し、光源は可
視光に発光の最大強度を有することを特徴としている。

【００２７】本発明の第５の形態の液晶表示装置は、第
１の電極を有する第１の基板と第２の電極を有する第２
の基板と第１の基板と第２の基板との間に封入する第１
の液晶層とからなる第１の液晶表示パネルと、第３の基
板と第４の基板と第３の基板と第４の基板との間に封入
する第２の液晶層とからなる第２の液晶表示パネルと、
第１の液晶表示パネルの視認側と反対の面にのみ偏光分
離器を備え、第１の液晶層と第２の液晶層は少なくとも
１種類以上の蛍光二色性色素を含み、液晶表示パネルの
視認側と反対の面から光を照射する光源を有し、光源は
可視光に発光の最大強度を有することを特徴としてい
る。

【００２８】本発明の第６の形態の液晶表示装置は、複
数の液晶表示パネルを視認側を上側として積層し、液晶
表示パネルを構成する液晶層には、少なくとも１種類以
上の蛍光二色性色素を含み、最下層の液晶表示パネルの
下側のみに偏光分離器を備え、液晶表示パネルの下側か
ら液晶表示パネルに光を照射する光源を有し、光源は可
視光に発光の最大強度を有することを特徴としている。

【００２９】本発明の第７の形態の液晶表示装置は、少
なくとも１個の液晶表示パネルを有し、液晶表示パネル
を構成する液晶層には、少なくとも１種類以上の蛍光二
色性色素を含み、最下層の液晶表示パネルの下側のみに
偏光分離器を備え、液晶表示パネルの下側から液晶表示
パネルに光を照射する光源を有し、光源は可視光に発光
の最大強度を有し、さらに、偏光分離器の透過軸を最下
層の液晶表示パネルの液晶層に含む蛍光二色性色素の吸
収断面積が最大となる方向と平行に配置することを特徴
としている。

【００３０】第４から第７の形態の液晶表示装置におい
て、液晶表示パネルの最下層の下側にのみ偏光分離器を
設け、偏光分離器と液晶表示パネルとの間には、可視光
領域の波長を吸収あるいは反射し、特定の波長の光を発
光する光学変換素子を設けるようにすることができる。

【００３１】本発明の第８の形態の液晶表示装置は、第
１の電極を有する第１の基板と第２の電極を有する第２
の基板と第１の基板と第２の基板との間に封入する第１
の液晶層とからなる第１の液晶表示パネルと、第３の基
板と第４の基板と第３の基板と第４の基板との間に封入
する第２の液晶層とからなる第２の液晶表示パネルと、
第１の液晶表示パネルと第２の液晶表示パネルの間にの
み設ける偏光分離器とを備え、第１の液晶層と第２の液
晶層は少なくとも１種類以上の蛍光二色性色素を含み、
液晶表示パネルの視認側と反対の面から光を照射する光
源を有し、光源は可視光に発光の最大強度を有すること
を特徴としている。

【００３２】本発明の第９の形態の液晶表示装置は、複
数の液晶表示パネルを視認側を上側として積層し、液晶
表示パネルを構成する液晶層には、少なくとも１種類以
上の蛍光二色性色素を含み、積層する液晶表示パネルの
間の少なくとも１箇所に偏光分離器を備え、液晶表示パ
ネルの下側から液晶表示パネルに光を照射する光源を有
し、光源は可視光に発光の最大強度を有することを特徴
としている。

【００３３】本発明の第４から第９の形態の液晶表示装
置に使用する光源は、可視光領域のみの発光特性を有す
るようにすることができる。この場合の光源は、可視光
領域のみの発光特性を有するＥＬ素子、同じく可視光領
域のみの発光特性を有するＬＥＤと導光板、あるいは、
可視光の異なる波長を発光するＬＥＤの複数個と導光板
から構成することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に本発明を実施するための最
良の形態における液晶表示装置について、図面を参照し
ながら具体的な実施形態を説明する。図１は、本発明の
液晶表示装置が使用される電子機器、例えば、携帯情報
機器５０を示すものである。携帯情報機器５０のケース
４１には、表示画像５７を表示するための表示領域５６
があり、この表示領域５６の脇には、表示内容を変更す
るための第１のボタン４５、第２のボタン４６、第３の
ボタン４７、および通信センサ４８がある。４９は携帯
情報機器５０のオン・オフスイッチである。〔第１の実施形態〕図２は図１の携帯情報機器５０をＡ
−Ａ線において切断した時の、液晶表示装置Ｐの第１の
実施形態の構成を示すものである。携帯情報機器５０の
ケース４１の表示領域５６には、内部を見通すことがで
きる風防ガラス４２が設けられている。ケース４１の裏
蓋４３の上には回路基板６３が設けられており、この回
路基板６３の上に液晶表示装置Ｐが実装されている。第
１の実施形態における液晶表示装置Ｐには、風防ガラス
４２側（視認側）より、偏光分離器２１、第１の電極が
設けられた第１の基板１、液晶層９、第２の電極が設け
られた第２の基板６からなる液晶表示パネルＰ１、およ
び光源２９が設けられている。液晶表示パネルＰ１の第
１の基板１と第２の基板６は所定の間隙を隔てて対向し
ており、第１の基板１と第２の基板６の間のスペースが
液晶層９になっている。液晶層９の中には液晶がシール
部材１４と図示しない封孔部でシールされて封入されて
いる。

【００３５】また、光源２９は、光源用端子６２によっ
て回路基板６３上の電源回路に接続されており、回路基
板６３側から電源の供給を受ける。更に、第１の基板１
の図示しない電極は、導電部材６１によって回路基板６
３上の信号端子に接続されている。ケース４１上に配置
されている通信センサ４８は、通信用基板５１上に実装
されている。この通信用基板５１は柔軟な印刷回路基板
（ＦＰＣ）からなる通信用接続端子５２により回路基板
６３と接続している。通信センサ４８は送受信あるいは
受信用であり、位置情報用のＧＰＳセンサ、あるいはブ
ルートゥース送受信センサ、あるいは赤外線送受信セン
サである。また、回路基板６３にはエネルギー源として
電池用端子５３に取り付けられた電池５４が設けられて
いる。

【００３６】図３は図２の液晶表示装置Ｐの一部を拡大
して示すものである。図２で説明したように、液晶表示
パネルＰ１には第１の基板１と第２の基板６との間には
液晶層９がある。また、第１の基板１と第２の基板６の
上には、液晶層９を所定の方向に揃えるために、配向膜
（図示せず）が設けられてる。液晶層９としてツイスト
ネマティック液晶を使用する場合には、第１の基板１側
の配向膜のラビング方向と、第２の基板６側の配向膜の
ラビング方向は直交させてあり、この結果、液晶層９の
ツイスト角は９０度となっている。

【００３７】更に、第１の基板１と第２の基板６の対向
する面には、第１の電極２と第２の電極７がそれぞれ設
けられている。第１の電極２と第２の電極７に挟まれた
二点鎖線で示す領域が液晶層９の中の１つの画素とな
る。第１の基板１と第２の基板６、及び液晶層９で１つ
の液晶表示パネルＰ１が構成される。液晶層９にはネマ
ティック液晶として紫外線領域（３４０ｎｍより長波
長）で透明なＺＬＩ−５０９２、またはＺＬＩ−１０８
３（製造業者名：メルクジャパン）を使用することがで
きる。このネマティック液晶はホストとして使用されて
いる。一方、ホストの中に溶解させるゲストとしては青
色蛍光二色性色素が使用されている。この青色蛍光二色
性色素としては、２，５−ビス−（５−ｔ−ブチル−２
−ベンゾオキサゾリル）チオフェン（ＢＢＯＴ：東京化
成工業製）を使用することができる。ゲストである蛍光
二色性色素の添加割合は、ホスト液晶に対して０．５質
量パーセント（ｗｔ％）とし、液晶層９の厚さは１１μ
ｍとすることができる。

【００３８】液晶表示パネルＰ１の視認者側（図の上
側）には偏光分離器２１が配置されている。この実施形
態の偏光分離器２１は、一方の偏光軸が透過軸であり、
ほぼ直交する偏光軸が吸収軸からなる吸収型偏光板であ
る。吸収型偏光板にはヨウ素を一軸に延伸して配向した
ものを透明フィルムで積層したものを使用することがで
きる。

【００３９】また液晶表示パネルＰ１の偏光分離器２１
と反対側（図の下側）側には光源２９が設けられてい
る。光源２９は、拡散板２７、蛍光管２５、および反射
板２６から構成されている。蛍光管２５には紫外線を発
光するブラックライト蛍光ランプあるいはケミカルラン
プが使用されている。反射板２６にはアルミニウム箔を
利用し、拡散板２７には紫外線を透過するアクリル板の
表面を粗面にしたものが使用されている。３４０ｎｍよ
り短波長の光を液晶層９に照射しないために、アクリル
板には３４０ｎｍ以下の波長を吸収する材質が使用され
ている。３４０ｎｍ以下の波長を液晶層９に照射しない
方法として、第２の基板６の材質を選択することでも可
能であり、本実施形態ではソーダライムガラス（青板ガ
ラス）が使用されている。

【００４０】液晶表示パネルＰ１は風防ガラス４２の奥
側に配置されている。これは、液晶層９に含まれる蛍光
二色性色素により発光が行われるため、風防ガラス４２
から奥の位置にある方が、図示しない外部光源からの入
射光を防止でき、視認性が改善できるからである。ここ
で、図４(b) と図５を用いて青色蛍光二色性色素をゲス
トとして使用する場合の液晶表示パネルの光学特性を説
明するが、その前に、図４(a) により液晶層に添加され
る二色性色素分子９０の配向方向に対する偏光成分の透
過、吸収について説明する。図４(a) に示すように、二
色性色素分子９０に対して、その配向方向に垂直な偏光
成分ＬＶが入射された場合は、二色性色素分子９０の配
向方向に垂直な偏光成分ＬＶは、二色性色素分子９０を
透過してそのまま出力される。一方、二色性色素分子９
０に対して、その配向方向に平行な偏光成分ＬＰが入射
された場合は、二色性色素分子９０の配向方向に平行な
偏光成分ＬＰは、液晶分子のダイレクタに追従する二色
性色素分子９０に吸収されてしまう。

【００４１】図４(b) は、青色蛍光二色性色素をゲスト
として使用する場合の液晶表示パネルの液晶ダイレクタ
（分子配向方向）に垂直および平行の偏光成分による吸
収スペクトルを示すグラフである。横軸に波長をｎｍ単
位で示し、縦軸に吸収率を相対的に示してある。曲線Ｌ
は液晶層のダイレクタに平行な偏光に対する吸収スペク
トルであり、曲線Ｍは液晶層のダイレクタに垂直な偏光
に対する吸収スペクトルである。曲線Ｍと曲線Ｌの吸収
強度の比が、吸収に対する液晶表示パネルＰ１の二色性
比である。

【００４２】図５は、青色蛍光二色性色素をゲストとし
て使用する場合の液晶表示装置の液晶ダイレクタ（分子
配向方向）に垂直および平行の偏光成分による発光スペ
クトルを示すグラフである。横軸に波長をｎｍ単位で示
し、縦軸に発光強度を相対的に示している。曲線Ｐは液
晶ダイレクタに平行な偏光に対する発光スペクトルであ
り、曲線Ｑは液晶ダイレクタに垂直な偏光に対する発光
スペクトルである。曲線Ｐと曲線Ｑの差が液晶表示装置
のコントラスト比となり、視認性となる。

【００４３】図４と図５に示すグラフから明らかなよう
に、青色蛍光二色性色素をゲストとして使用する場合の
液晶表示パネルの液晶ダイレクタに平行な偏光紫外線の
照射により大きな吸収が発生し、４００ｎｍから５００
ｎｍの青色の発光が起こる。逆に、液晶ダイレクタに垂
直な偏光紫外線の照射では僅かな吸収しか発生せずに殆
どの紫外線が透過し、可視光の発光は殆ど発生しない。

【００４４】次に、図３に戻って液晶表示装置の表示の
原理を説明する。図３には第１の電極２と第２の電極７
との間に、第１の画素部７１、第２の画素部７３、及
び、画素部７１，７３の周囲である第１の画素間７２と
第２の画素間７４とが示されている。第１の画素部７１
には、液晶ダイレクタに大きな変化が発生する大きな電
圧（オン電圧）が印加されている。第２の画素部７３に
は、液晶ダイレクタに変化が殆ど発生しない小さな電圧
（オフ電圧）が印加されている。第１の画素間７２と第
２の画素間７４の液晶ダイレクタと、オフ電圧が印加さ
れている第２の画素部７３の液晶ダイレクタは同一であ
る。

【００４５】光源２９からは色々な角度の偏光が液晶表
示パネルに入射される。図３には紙面に対して手前と奥
の偏光（以後、前後偏光とし、図３には「×」の記号が
付されている）と、紙面に対して左右の偏光（以後、左
右偏光とし、図３には両矢印が付されている）が代表し
て示されている。第１の画素部７１における光線８１の
前後偏光は液晶ダイレクタが第１の基板１に垂直の方向
である。このため、光線８１は蛍光二色性色素の吸収断
面積の小さい方向の偏光であり、蛍光二色性色素の吸
収、および発光は殆ど発生しない。さらに液晶の旋光性
がないため、前後偏光のまま偏光分離器２１に至る。偏
光分離器２１の透過軸は紙面の手前と奥の方向に配置さ
れており、吸収軸が紙面の左右方向に配置されている。
このため、光線８１は偏光方向を維持したまま視認者側
へ出射する。ところが、偏光分離器２１はヨウ素の偏光
層を挟む透明フィルム内に紫外線（３８０ｎｍより波長
の短い領域）を吸収する紫外線吸収材を含むため、視認
者側へは結果的には出射しないことになる。

【００４６】同じく第１の画素部７１における光線８２
の左右偏光は、蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい方
向の偏光であるため、蛍光二色性色素の吸収、および発
光は殆ど発生しない。さらに液晶の旋光性がないため、
左右偏光として偏光分離器２１に至る。光線８２は偏光
分離器２１の吸収軸に入射するため、視認者側へは出射
しない。

【００４７】ここで液晶ダイレクタの変化していない第
１の画素間７２、第２の画素部７３および第２の画素間
７４における光線について説明する。第１の画素間７２
における光線８３の前後偏光は液晶ダイレクタが第１の
基板１と平行方向であり、ツイストしており、入射光の
偏光方向が図４に示す曲線Ｍに相当するため、蛍光二色
性色素の小さな吸収、および小さな発光が発生し、液晶
の９０度旋光性により、左右偏光となり偏光分離器２１
に至る。このため、光線８３は偏光分離器２１の吸収軸
に入射するので、視認者には殆ど認識できない。

【００４８】また、第２の画素部７３における光線８４
の左右偏光は液晶ダイレクタに対して平行な偏光であ
り、図４に示す曲線Ｌに相当する蛍光二色性色素の大き
な吸収、および大きな発光が発生する。さらに液晶の９
０度旋光性によって光線８４の左右偏光は前後偏光とな
り、液晶層９内で色々な方向に発光して前後偏光として
偏光分離器２１に至る。前後偏光となった光線８４は偏
光分離器２１の透過軸に入射するため、光線８６として
視認者側へ出射され、青色発光を呈示できる。

【００４９】同様に第２の画素間７４においても光線８
５の左右偏光は液晶ダイレクタに平行な偏光であるた
め、図４に示す曲線Ｌに相当するため蛍光二色性色素の
大きな吸収、および大きな発光が生じる。さらに液晶の
９０度旋光性によって光線８５の左右偏光は前後偏光と
なり、液晶層９内で色々な方向に発光して前後偏光とし
て偏光分離器２１に至る。前後偏光となった光線８５は
偏光分離器２１の透過軸に入射するため、光線８７とし
て視認者側へ出射され、発光を呈示できる。

【００５０】実際には光源２９からは前後偏光から左右
偏光までの色々な偏光が出射しているため、蛍光二色性
色素の分子は色々な方向の偏光に対して吸収と発光が発
生する。そのため、液晶層に大きなオン電圧が印加され
ている場合には本来、発光が発生しないことが理想であ
るが、一部発光してしまう。そのため、第１の実施形態
では、液晶パネルの視認者側に偏光分離器２１を配置す
ることにより、オン電圧が印加される第１の画素部７１
の発光を吸収し、オフ電圧が印加されている第２の画素
部７３の発光とのコントラスト比を大きくしている。す
なわち、第１の実施形態では、偏光分離器２１が蛍光二
色性色素の二色性比の不足を補う作用をしている。

【００５１】また、以上のように構成された第１の形態
の構造を、従来の光源２９と液晶パネルとの間に偏光分
離器を配置する構造と比較すると、一般の液晶表示装置
に使用している偏光分離器では紫外線を殆ど透過しない
こと、及び、紫外線を透過する偏光分離器でも紫外線の
偏光透過率が悪いことが分かる。このため、従来の構造
では本発明の第１の実施形態の１／２から１／３程度の
輝度しか得られないため、この第１の実施形態が有効で
あることが分かる。

【００５２】また、第１の実施形態では青色蛍光二色性
色素をゲストとする例を示したが、赤色蛍光二色性色素
としては、ＮＫ−４２５６（日本感光色素製）にナイル
レッドを加えることにより色純度と蛍光強度の二色性比
が良好となる。緑色蛍光二色性色素としては、トリフェ
ニルアミン誘導体（ＮＳＤ：リコー製）とクマリン６を
重量比１：１で混合したものが採用できる。この場合、
各蛍光二色性色素はホスト液晶に対して０．５質量％添
加すれば良い。

【００５３】緑色蛍光二色性色素をゲストとする液晶表
示パネルの吸収スペクトル特性は、４５０ｎｍ近傍に最
大吸収をもち、３００ｎｍから５００ｎｍの吸収領域が
ある。発光スペクトル特性は４９０ｎｍ近傍に最大発光
をもち、４７０ｎｍから６２０ｎｍの発光特性を達成で
きる。赤色蛍光二色性色素をゲストとする液晶表示パネ
ルの吸収スペクトル特性は、４９０ｎｍから５２０ｎｍ
に最大吸収をもち、３００ｎｍから６００ｎｍの吸収領
域がある。発光スペクトル特性は６００ｎｍ近傍に最大
発光をもち、５６０ｎｍから７００ｎｍより長波長まで
の発光特性を達成できる。

【００５４】以上の青色、緑色および赤色蛍光二色性色
素をゲストとする液晶表示パネルを採用することにより
色々な発光色の液晶表示装置が可能となる。〔第２の実施形態〕以下に本発明の第２の実施形態にお
ける液晶表示装置について説明する。第２の実施形態が
第１の実施形態と異なる点は、第１の実施形態では１層
構造であった蛍光二色性色素を含む液晶層が２層構造に
なっている点である。

【００５５】図６は、第２の実施形態における液晶表示
装置Ｐの一部を拡大して示す断面図であり、図３と同じ
部位を示すものである。図６においては、第１の実施形
態の液晶表示装置Ｐと同じ構成部材には同一の符号また
は番号を付してある。第２の実施形態では、液晶表示装
置Ｐが液晶表示パネルＰ１（以後第１の液晶表示パネル
Ｐ１と言う）と、第２の液晶表示パネルＰ２から構成さ
れている。さらに第２の実施形態では、視認者側の第１
の液晶表示パネルＰ１の液晶層９はツイストネマティッ
ク（ＴＮ）液晶であり、下側の第２の液晶表示パネルＰ
２の液晶層１９はホモジニアス液晶となっている。

【００５６】第１の液晶表示パネルＰ１の構成は第１の
実施形態と同じであり、第１の液晶層９が第１の電極２
が設けられた第１の基板１と第２の電極７が設けられた
第２の基板６で挟まれた構成である。第１の電極２と第
２の電極７とはお互いに対向し、重なり合う部分が画素
部となることも同じである。この図では、７１が第１の
画素部、７３が第２の画素部、７２が第１の画素間、７
４が第２の画素間を示している。

【００５７】また、第１の基板１と第２の基板６上に
は、第１の液晶層９を所定の方向に揃えるために、配向
膜（図示せず）が設けられている。第１の液晶層９とし
て、ホストであるツイストネマティック液晶に、緑色蛍
光二色性色素をゲストとして添加したものが使用されて
いる。第１の液晶層９のツイスト角は９０度である。ま
た、ホスト液晶および緑色蛍光二色性色素は第１の実施
形態と同一の材料を採用している。

【００５８】以上の構成を有する第１の液晶表示パネル
Ｐ１の視認者側には、偏光分離器２１がある。この偏光
分離器２１としては、一方の偏光軸が透過軸であり、ほ
ぼ直交する偏光軸が吸収軸からなる吸収型偏光板を配置
することができる。吸収型偏光板にはヨウ素を一軸に延
伸して配向したものを透明フィルムで積層したものを使
用することができる。偏光分離器２１の視認者側の表面
には外部光源（図示せず）の表面反射を防止するために
低反射層が形成されている。

【００５９】さらに、第１の液晶表示パネルＰ１の視認
者と反対側（紙面の下側）には、第２の液晶表示パネル
Ｐ２が設けられている。第２の液晶表示パネルＰ２は、
第３の基板１１と第４の基板１６との間に、第２の液晶
層１９が図示しないシール部と封孔部で封止されて保持
された構造をしている。また、第３の基板１１と第４の
基板１６の上には、第２の液晶層１９を所定の方向に揃
えるために、図示しない配向膜が設けられている。第３
の基板１１と第４の基板１６の対向する面の上には電極
は設けられていないので、第２の液晶表示パネルＰ２の
構成は簡素である。

【００６０】第２の液晶層１９としては、ホストである
ネマティック液晶に青色蛍光二色性色素をゲストとして
添加することができる。第２の液晶層１９における液晶
分子の配向は、第３の基板１１と第４の基板１６とで平
行配向であるホモジニアス配向である。ホスト液晶およ
び青色蛍光二色性色素には、第１の実施形態と同一の材
料を採用することができる。ホスト液晶の液晶ダイレク
タは基板１１、１６に平行である。青色蛍光二色性色素
の吸収が大きい軸もホスト液晶の液晶ダイレクタと同一
な方向である。また、第２の液晶表示パネルＰ２はホス
ト液晶に蛍光二色性色素を添加しているため、蛍光性と
偏光性が兼ね備わっている。

【００６１】第２の実施形態では、第２の液晶層１９の
青色蛍光二色性色素の吸収が大きい軸と、電圧無印加時
における第１の液晶層９の第２の基板６側の緑色蛍光二
色性色素の吸収の大きい軸とがお互いに直交する方向
に、第１の液晶表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネル
Ｐ２が配置されている。また第２の液晶表示パネルＰ２
の下側には光源２９が設けられている。光源２９は紫外
線励起光源であり、キセノン（Ｘｅ）ランプ、ブラック
ライト蛍光ランプあるいはケミカルランプが使用されて
いる。

【００６２】図７は、第１の液晶層９に印加する電圧毎
の発光スペクトル特性を示すグラフである。横軸には波
長がｎｍ単位で示され、縦軸には発光強度が相対的に示
されている。また、図７には、第１の液晶表示パネルＰ
１の画素部に印加する電圧が０Ｖの時の発光スペクトル
曲線Ｒ、印加する電圧が２．６Ｖの時の発光スペクトル
曲線Ｓ、印加する電圧が１０Ｖの時の発光スペクトル曲
線Ｔが示されている。図８は、第１の液晶層９に印加す
る電圧による色度変化（蛍光色度）を示す色度座標図で
ある。

【００６３】次に、図６を用いて第２の実施形態におけ
る表示の原理を説明する。ここでは第１の電極２と第２
の電極７の間の第１の画素部７１に、液晶ダイレクタの
大きな変化が発生するオン電圧が印加されており、第２
の画素部７３には液晶ダイレクタの変化が殆ど発生しな
いオフ電圧が印加されているものとする。したがって、
画素部７１，７３の周囲である第１の画素間７２と第２
の画素間７４と、第２の画素部７３の液晶ダイレクタは
同一である。

【００６４】光源２９からは色々な角度の偏光が液晶表
示パネルに入射する。ここには前後偏光（×で示す）と
左右偏光（両矢印で示す）が代表して示されている。第
１の画素部７１における光線９１の前後偏光は青色蛍光
二色性色素の吸収の大きな軸と平行な偏光であるため、
第２の液晶層１９で青色の発光が発生し、前後偏光のま
ま第１の液晶表示パネルＰ１に入射する。第１の液晶表
示パネルＰ１の液晶ダイレクタはオン電圧が印加されて
第２の基板６に垂直な方向であり、光の旋光性も殆どな
い。即ち、緑色蛍光二色性色素の吸収断面積が小さいた
め、光線９１は緑色の発光を伴わず青色で前後偏光のま
ま偏光分離器２１に入射する。偏光分離器２１の透過軸
は紙面の手前と奥の方向に配置され、吸収軸が紙面の左
右に配置されているため、光線９１は青色光線として偏
光方向を維持したまま視認者側へ光線９６として出射す
る。視認者はこの光線９６の青色を認識する。

【００６５】すなわち、光線９６は、図７に示すグラフ
の曲線Ｔに相当し、第１の液晶層９に１０Ｖ印加した状
態である。図８の色度図上では１０Ｖの点に相当し、Ｙ
値が小さい値を示している。同じく第１の画素部７１に
おける光線９２の左右偏光は青色蛍光二色性色素の吸収
の小さい軸と平行な偏光であるため、第２の液晶層１９
で青色の発光は殆ど発生せず、左右偏光のまま第１の液
晶表示パネルＰ１に入射する。第１の液晶表示パネルＰ
１の液晶ダイレクタはオン電圧が印加されており、光の
旋光性は殆どなく、緑蛍光二色性色素の吸収断面積が小
さいため、緑色の発光を伴わず左右偏光のまま偏光分離
器２１に入射する。偏光分離器２１の吸収軸に入射する
ため、大きな吸収が発生し視認者側へは出射しない。即
ち、暗い表示となる。そのため、第１の液晶層９にオン
電圧を印加することにより、青色の発光が視認者に視認
されることになる。

【００６６】第１の画素間７２における光線９３の前後
偏光は青色蛍光二色性色素の吸収の大きな軸と平行な偏
光であるため、第２の液晶層１９で青色の発光が発生
し、前後偏光のまま第１の液晶表示パネルＰ１に入射す
る。この入射光は第１の液晶表示パネルＰ１の緑色蛍光
二色性色素の吸収断面積の小さい軸に入射するため、緑
発光は殆ど発生しない。また、第１の液晶層９の９０度
の旋光性により、光線９３は左右偏光として偏光分離器
２１に入射する。光線９３は偏光分離器２１の吸収軸に
入射するため、視認者には青色発光は認識されない。

【００６７】次に、第２の画素部７３における光線９４
の左右偏光は青色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい
軸の偏光であるため、青色の発光は殆ど発生しない。左
右偏光の光線９４は第１の液晶表示パネルＰ１の緑色蛍
光二色性色素の吸収断面積の大きい軸に入射するため、
強い緑色の発光が生じる。また、第１の液晶層９の９０
度の旋光性により、光線９４は前後偏光として偏光分離
器２１に入射する。光線９４は偏光分離器２１の透過軸
に入射するため、視認者には光線９７として緑色の発光
が認識される。即ち、光線９４は図７に示すグラフの曲
線Ｒに相当し、第１の液晶層９に０Ｖ印加した状態であ
る。これは図８の色度図上では０Ｖの点に相当し、Ｙ値
が大きい値を示している。

【００６８】第２の画素間７４では第２の画素部７３と
ほぼ同一の液晶ダイレクタであるため、光線９５の左右
偏光は青色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい軸の偏
光であり、青色の発光は殆ど発生しない。左右偏光の光
線９５は第１の液晶表示パネルＰ１の緑色蛍光二色性色
素の吸収断面積の大きい軸に入射するため、強い緑色の
発光が生じる。また、光線９５は第１の液晶層９の９０
度の旋光性により前後偏光として偏光分離器２１に入射
する。光線９５は偏光分離器２１の透過軸に入射するた
め、視認者には光線９８として緑色の発光が認識され
る。すなわち、光線９５は図７に示すグラフの曲線Ｒに
相当し、第１の液晶層９に０Ｖ印加した状態である。図
８の色度図上では０Ｖの点に相当し、Ｙ値が大きい値を
示している。

【００６９】第２の画素部７３に第１の液晶層９の液晶
ダイレクタが多少変化する電圧として２．６Ｖが印加さ
れると、光源２９からの前後偏光は第２の液晶層１９で
青色発光し、第１の液晶層９の旋光性が９０度まで達し
ないため、偏光分離器２１の透過軸に一部入射する。ま
た、光源２９からの左右偏光は第１の液晶層９で緑色発
光し、第１の液晶層の旋光性が９０度まで達しないた
め、偏光分離器２１の透過軸に一部しか入射しない。そ
のため、光線９５は図７に示すグラフの曲線Ｓに相当す
る特性となり、これは図８の色度図上では０Ｖと１０Ｖ
の中間の点に相当する。第１の液晶層９に印加する電圧
により図８の０Ｖから１０Ｖの変化軌跡６６を可変する
ことができる。

【００７０】以上の構成を採用することにより、第１の
液晶表示パネルＰ１の画素部にオン電圧あるいはオフ電
圧、または中間電圧を印加することにより、第２の液晶
層１９の発光と第１の発光と両方の比率を変えた発光の
表示が可能となる。また第１の液晶表示パネルＰ１と第
２の液晶表示パネルＰ２とを重ねることにより同一の画
素部で色々な発光色を表示することが可能となるため、
カラーフィルターを配置する場合に比較して明るい表
示、きめ細かい表示が可能となる。

【００７１】〔第３の実施形態〕以下に本発明の第３の
実施形態における液晶表示装置について説明する。第３
の実施形態は、図９に示すように第２の実施形態と同じ
く、蛍光二色性色素を含む液晶層が２層構造になってい
る。即ち、第３の実施形態においても、液晶表示装置Ｐ
が第１の液晶表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ
２から構成されている。そして、図９においても、第１
と第２の実施形態と同じ構成部材には同一の符号または
番号が付されている。第３の実施形態が第２の実施形態
と異なる点は、視認者側の第１の液晶パネルＰ１の液晶
層９がツイストネマティック液晶であるのに加えて、下
側の第２の液晶パネルＰ２の液晶層１９もツイストネマ
ティック液晶である点である。

【００７２】第１の液晶表示パネルの構成は、第１、第
２の実施形態と同じであり、第１の電極２を有する第１
の基板１と、第２の電極７を有する第２の基板７で第１
の液晶層９が挟まれた構成をしている。第１の電極２と
第２の電極７とはお互いに対向しており、電極の重なり
合う部分が画素部となることも同様である。この図で
は、７１が第１の画素部、７３が第２の画素部、７２が
第１の画素間、７４が第２の画素間を示している。

【００７３】第１の基板１と第２の基板６の間の第１の
液晶層９は、シール部（図示せず）と封孔部（図示せ
ず）により封止されている。また、第１の基板１と第２
の基板６の上には、第１の液晶層９を所定の方向に揃え
るために、配向膜（図示せず）が設けられている。第１
の液晶層９として、ホストであるツイストネマティック
液晶に赤色蛍光二色性色素がゲストとして添加されてい
る。第１の液晶層９のツイスト角は９０度である。ホス
ト液晶および赤色蛍光二色性色素は第１の実施形態と同
一の材料を採用している。

【００７４】以上の構成を有する液晶表示パネルの視認
者側には、偏光分離器２１として一方の偏光軸が透過軸
であり、ほぼ直交する偏光軸が吸収軸からなる吸収型偏
光板が配置されている。さらに、第１の液晶表示パネル
Ｐ１の視認者と反対の面には第２の液晶表示パネルＰ２
が設けられている。第２の液晶表示パネルＰ２は、第３
の基板１１と第４の基板１６の間に、第２の液晶層１９
が図示しないシール部と封孔部により封止された構造を
している。第３の基板１１と第４の基板１６の上には、
第２の液晶層１９を所定の方向に揃えるために、配向膜
（図示せず）が設けられている。第３の基板１１と第４
の基板１６上には電極は設けていないため、第２の液晶
表示パネルＰ２は簡素な構造である。

【００７５】第２の液晶層１９としてホストであるツイ
ストネマティック（ＴＮ）液晶には、緑色蛍光二色性色
素がゲストとして添加されている。第２の液晶層１９の
配向は第３の基板１１と第４の基板１６とで９０度ツイ
ストする配向である。緑色蛍光二色性色素の吸収が大き
い軸もホスト液晶の液晶ダイレクタと同一な方向であ
る。また、第２の液晶表示パネルＰ２はホスト液晶に蛍
光二色性色素が添加されているため、蛍光性と偏光性を
兼ね備わっている。

【００７６】第３の実施形態では、第２の液晶層１９の
緑色蛍光二色性色素の吸収が大きい軸の第３の基板１１
に面する配向方向と、電圧無印加時における第１の液晶
層９の第２の基板６側の赤色蛍光二色性色素の吸収の大
きい軸とはお互いに直交する方向に第１の液晶表示パネ
ルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２が配置されている。
即ち、第１の液晶層９の中央分子の配向方向と第２の液
晶層１９の中央分子の配向方向とは９０度異なる方向に
配向されている。第１の液晶層９と第２の液晶層１９を
共にツイストネマティック液晶とすることにより、配向
膜の種類、液晶を同一にできるため、製造工程を簡単に
できる。

【００７７】また第２の液晶表示パネルの下側には光源
２９が設けられている。光源２９には平面発光源である
エレクトロルミネッセント素子（ＥＬ素子）が採用され
ている。ＥＬ素子には紫外線と可視光が含まれる。平面
発光源は薄型化が可能であるため、携帯情報機器、時計
には特に有効な光源である。また、ＥＬ素子としては無
機型、有機型のどちらでも可能である。

【００７８】次に、図９を用いて第３の実施形態におけ
る表示の原理を説明する。ここでは第１の電極２と第２
の電極７の間の第１の画素部７１に、液晶ダイレクタの
大きな変化が発生するオン電圧が印加されており、第２
の画素部７３には液晶ダイレクタに変化が殆ど発生しな
いオフ電圧が印加されているものとする。この時、画素
部７１，７３の周囲である第１の画素間７２と第２の画
素間７４、及び第２の画素部７３の液晶ダイレクタは同
一である。また、光源２９からは色々な角度の偏光が液
晶表示パネルＰ２に入射している。ここには前後偏光
（×で示す）と左右偏光（両矢印で示す）が代表して示
されている。

【００７９】第１の画素部７１における光線９１の前後
偏光は緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい方向の
偏光であるため、第２の液晶層１９では殆ど緑色の発光
が発生しない。また第２の液晶層の旋光性により光線９
１は左右偏光として第１の液晶表示パネルＰ１に入射す
る。第１の液晶表示パネルＰ１の液晶ダイレクタは、オ
ン電圧が印加されて第２の基板６と垂直な方向にであっ
て光の旋光性は殆どない。従って、赤色蛍光二色性色素
の吸収断面積が小さいため、光線９１は、赤色の発光を
伴わず左右偏光のまま偏光分離器２１に入射する。偏光
分離器２１の透過軸は紙面の手前と奥の方向に配置さ
れ、吸収軸は紙面の左右に配置されているため、光線９
１は偏光分離器２１により吸収され視認者側へは出射し
ない。

【００８０】同じく第１の画素部７１における光線９２
の左右偏光は緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい
方向の偏光であるため、第２の液晶表示パネルＰ２の第
２の液晶層１９で強い緑色の発光が発生し、第２の液晶
層１９の旋光性により光線９２は前後偏光となり第１の
液晶表示パネルＰ１に入射する。第１の液晶表示パネル
Ｐ１の液晶ダイレクタは、オン電圧が印加された部分に
おいて第２の基板６に垂直な方向であり、光の旋光性は
殆どない。そのため、赤色蛍光二色性色素の吸収断面積
は小さく、光線９２は赤色の発光を伴わずに前後偏光の
まま偏光分離器２１に入射する。光線９２は偏光分離器
２１の透過軸に入射するため、緑色発光として視認者側
へ光線９６として出射する。即ち、第１の液晶層９にオ
ン電圧を印加することにより緑色の発光を表示すること
ができる。

【００８１】次に、第１の画素間７２における光線９３
の左右偏光は緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい
方向の偏光であるため、第２の液晶層１９で強い緑色の
発光が発生する。そして、第２の液晶層１９の旋光性に
より光線９３は前後偏光となり、第１の液晶表示パネル
Ｐ１に入射する。この入射光は第１の液晶表示パネルＰ
１の赤色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい軸に入射
するため、赤発光は殆ど発生しない。また、第１の液晶
層９の９０度の旋光性により、光線９３は左右偏光とし
て偏光分離器２１に入射する。光線９３は左右偏光とし
て偏光分離器２１の吸収軸に入射するため、視認者には
緑色発光は認識されない。

【００８２】第２の画素部７３における光線９４の前後
偏光は、緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい軸を
透過することにより発生する偏光であり、緑色の発光は
殆ど発生しない。第２の液晶表示パネルＰ２から出射さ
れる左右偏光は、第１の液晶表示パネルＰ１の赤色蛍光
二色性色素の吸収断面積の大きい方向の偏光として入射
するため、強い赤色の発光が発生する。また、第１の液
晶層９の９０度の旋光性により、光線９４は前後偏光と
して偏光分離器２１に入射する。光線９４は偏光分離器
２１の透過軸に入射するため、視認者には光線９７とし
て赤色の発光が認識される。

【００８３】第２の画素間７４は、第２の画素部７３と
ほぼ同一の液晶ダイレクタであるため、第２の画素間７
４に入射される光線９５の前後偏光は緑色蛍光二色性色
素の吸収断面積の小さい軸を透過することにより発生す
る偏光であり、緑色の発光は殆ど発生しない。第２の液
晶表示パネルＰ２から出射される左右偏光の光線９５は
第１の液晶表示パネルＰ１の赤色蛍光二色性色素の吸収
断面積の大きい軸に入射されるため、強い赤色の発光が
発生する。また、第１の液晶層９の９０度の旋光性によ
り光線９５は前後偏光として偏光分離器２１に入射す
る。光線９５は偏光分離器２１の透過軸に入射するた
め、視認者には光線９８として赤色の発光が認識され
る。

【００８４】第３の実施形態においても、オン電圧とオ
フ電圧の中間の電圧を電極２，７の間に印加することに
より、第２の液晶層１９における発光と第１の液晶層９
における発光の両方の比率を変えた発光の表示が可能で
ある。また平面発光源としてＥＬ素子を採用し、さらに
ＥＬ素子に可視光領域の波長を含めることにより、光源
２９の色も含めて表示することが可能となり、さらに可
視光線と紫外線により蛍光二色性色素の発光も可能とな
る。

【００８５】〔第４の実施形態〕以下に本発明の第４の
実施形態における液晶表示装置について説明する。第４
の実施形態は、図１０に示すように、蛍光二色性色素を
含む第１の液晶表示パネルＰ１の下側に異方性蛍光素子
２３が設けられた構造である。そして、図１０において
もこれまでの実施形態と同じ構成部材には同一の符号ま
たは番号が付されている。

【００８６】第１の液晶表示パネルＰ１の構成はこれま
での実施形態と同じであり、第１の電極２を有する第１
の基板１と、第２の電極７を有する第２の基板６で液晶
層９が挟まれた構成である。第１の基板１と第２の基板
６は互いに対向しており、第１の電極２と第２の電極７
との重なり合う部分が画素部となることも同様である。
この図では、７１が第１の画素部、７３が第２の画素
部、７２が第１の画素間、７４が第２の画素間を示して
いる。第１の基板１と第２の基板６の間の液晶層９は、
図示しないシール部と封孔部とにより封止されている。
また、第１の基板１と第２の基板６の上には、液晶層９
を所定の方向に揃えるために、図示しない配向膜が設け
られている。この実施形態の液晶層９は、ホストである
ツイストネマティック液晶に緑蛍光二色性色素がゲスト
として添加されて構成されている。液晶層９のツイスト
角は９０度である。ホスト液晶および緑蛍光二色性色素
には第１の実施形態と同一の材料が使用されている。

【００８７】以上の構成を有する液晶表示パネルＰ１の
視認者側には、偏光分離器２１として、一方の偏光軸が
透過軸であり、ほぼ直交する偏光軸が吸収軸からなる吸
収型偏光板が配置されている。吸収型偏光板としては、
ヨウ素を一軸に延伸して配向したものに透明フィルムが
積層されたものが使用されている。更に、第１の液晶表
示パネルＰ１の視認者と反対の面には異方性蛍光素子２
３が配置されている。異方性蛍光素子２３としては、蛍
光二色性色素をポリマー樹脂に吸着させ、透明フィルム
で挟んで一方向に延伸して一方向に配向させたフィルム
を使用することができる。あるいは、異方性蛍光素子２
３は、サーモトロピック液晶に蛍光二色性色素を添加し
て、加熱雰囲気にて配向処理を施したフィルム上に塗布
して透明フィルムで挟んで一方向に延伸し、室温に冷却
して作成することも出来る。異方性蛍光素子２３の特徴
は、偏光性を有し、一方の偏光軸が透過軸となってお
り、ほぼ直交する偏光軸が発光軸となっていることであ
る。また、蛍光二色性色素の分量、あるいは色は変える
ことが可能である。

【００８８】異方性蛍光素子２３の発光の発生する偏光
軸と、電圧無印加時における液晶層９の第２の基板６側
の緑蛍光二色性色素の吸収の大きい軸とは互いに直交す
る方向に配置されてる。また、異方性蛍光素子２３の透
過軸と電圧無印加時における液晶層９の第２の基板６側
の緑蛍光二色性色素の吸収の大きい軸とは、互いに平行
方向に配置されている。異方性蛍光素子２３の使用によ
り、液晶表示装置Ｐの薄型化を達成することができる。

【００８９】また、異方性蛍光素子２３の下側には光源
２９が設けられている。光源２９は、この実施形態で
は、紫外線を発光する発光ダイオード３１とレンズ状に
表面を加工してなる導光板３３から構成されている。発
光ダイオード３１を採用することにより光源２９の小型
化が可能となり、また、ランプと異なり、インバーター
等の回路が不必要となり、点灯、消灯の遅延が発生しな
いという利点がある。また、発光ダイオード３１と導光
板３３の組み合わせにより平面発光源とすることができ
るので、携帯機器、時計等の重さと容積の限定が厳しい
用途には特に有利である。

【００９０】次に、図１０を用いて第４の実施形態にお
ける表示の原理を説明する。ここでは第１の電極２と第
２の電極７を通じて、第１の画素部７１に液晶ダイレク
タの大きな変化が発生するオン電圧が印加されており、
第２の画素部７３に液晶ダイレクタの変化が殆ど発生し
ないオフ電圧が印加されているものとする。この時、画
素部７１，７３の周囲である第１の画素間７２と第２の
画素間７４、及び第２画素部７３の液晶ダイレクタは同
一である。

【００９１】発光ダイオード３１として共振鏡を有する
レーザーダイオードを使用することも可能であるが、こ
の実施形態ではコストが安い通常の発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）３１が使用されている。ＬＥＤ３１からの光線３
２は、導光板３３に入射した後、色々な角度の偏光とし
て異方性蛍光素子２３を透過し、液晶表示パネルＰ１に
入射する。ここでは前後偏光（×印）と左右偏光（両矢
印）が代表して示されている。

【００９２】第１の画素部７１における光線１０１の前
後偏光は異方性蛍光素子２３の吸収断面積の大きい方向
の偏光であるため、強い青色の発光が発生する。また、
第１の液晶表示パネルＰ１の液晶ダイレクタはオン電圧
が印加して第２の基板６に垂直方向であり、光の旋光性
は殆どなく、緑色蛍光二色性色素の吸収断面積が小さい
ため、光線１０１は緑色の発光を伴わず前後偏光のまま
偏光分離器２１に入射する。偏光分離器２１の透過軸は
紙面の手前と奥の方向に配置されており、吸収軸が紙面
の左右に配置されているため、光線１０１は偏光分離器
２１により透過されて光線１０６として視認者側へ出射
する。

【００９３】同じく第１の画素部７１における光線１０
２の左右偏光は異方性蛍光素子２３の透過軸方向の偏光
であるため、殆ど発光が発生しない。第１の液晶表示パ
ネルＰ１の液晶ダイレクタはオン電圧が印加されている
ので第２の基板６に垂直方向であり、光の旋光性は殆ど
ない。そのため、緑色蛍光二色性色素の吸収断面積は小
さく、光線１０２は緑色の発光を伴わず左右偏光のまま
偏光分離器２１に入射する。ところが、光線１０２は偏
光分離器２１の吸収軸に入射するため、視認者側へは殆
ど出射しない。即ち、液晶層９にオン電圧が印加される
ことにより異方性蛍光素子２３の発光色を視認者に呈示
することができる。

【００９４】第１の画素間７２における光線１０３の前
後偏光は異方性蛍光素子２３の発光による偏光である
が、液晶表示パネルＰ１の緑色蛍光二色性色素の吸収断
面積の小さい軸に入射するため、緑色の発光は殆ど発生
しない。また、光線１０３は第１の液晶層９の９０度の
旋光性により左右偏光として偏光分離器２１に入射する
が、偏光分離器２１の吸収軸に入射するため、視認者に
は青色発光は認識されない。

【００９５】第２の画素部７３における光線１０４の左
右偏光は異方性蛍光素子２３の透過軸の偏光であり、異
方性蛍光素子２３の発光は殆どない。異方性蛍光素子２
３から出射する光線１０４の左右偏光は液晶表示パネル
Ｐ１の緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい方向の
偏光として入射されるため、強い緑色の発光を発生す
る。また、第１の液晶層９の９０度の旋光性により光線
１０４は前後偏光として偏光分離器２１に入射する。光
線１０４は偏光分離器２１の透過軸に入射するため、視
認者には光線１０７として強い緑色の発光が認識され
る。

【００９６】一方、第２の画素間７４では第２の画素部
７３とほぼ同一の液晶ダイレクタであるため、光線１０
５は光線１０４と同様に視認者に認識される。即ち、光
線１０５は液晶表示パネルＰ１で強い緑色の発光を発生
し、第１の液晶層９で前後偏光になって偏光分離器２１
に入射し、視認者には光線１０８として緑色の発光が認
識される。

【００９７】第４の実施形態においても、オン電圧とオ
フ電圧の中間の電圧を印加することにより、異方性蛍光
素子２３の発光と第１の液晶層９の発光と両方の比率を
変えた発光の表示が可能である。〔第５の実施形態〕以下に本発明の第５の実施形態にお
ける液晶表示装置について説明する。図１１に示す第５
の実施形態は、図６で説明した第２の実施形態の液晶表
示装置Ｐ、或いは、図９で説明した第３の実施形態の液
晶表示装置Ｐの変形形態を示すものである。即ち、第５
の実施形態は、液晶層９がツイストネマティック液晶で
ある第１の液晶表示パネルＰ１と、液晶層１９がホモジ
ニアス液晶である第２の液晶表示パネルＰ２を備えた第
２の実施形態の液晶表示装置Ｐ、或いは、液晶層９と液
晶層１９が共にツイストネマティック液晶である第１の
液晶表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２を備え
た第３の実施形態の液晶表示装置Ｐにおいて、第２の液
晶表示パネルＰ２の下側に、紫外線を透過し、可視光を
吸収あるいは反射する光学素子３５が更に設けられてい
るものである。光学素子３５としては、紫外線透過可視
光吸収フィルターとしてＵ−３４０（ＨＯＹＡ製）、或
いはＵ−３６０（ＨＯＹＡ製）を使用することができ
る。

【００９８】従って、第５の実施形態の液晶表示装置Ｐ
は、第２の液晶表示パネルＰ２と光源２９の間に光学素
子３５が設けられている点のみが、第２の実施形態、或
いは第３の実施形態の液晶表示装置Ｐと異なる。よっ
て、図１１に示される第５の実施形態の液晶表示装置Ｐ
の構成については、第２の実施形態と第３の実施形態と
同じ構成部材には同一の符号または番号を付してその説
明を省略し、その表示原理のみを説明する。

【００９９】ただし、第５の実施形態の液晶表示装置Ｐ
の表示原理の説明は、液晶層９がツイストネマティック
液晶であり、液晶層１９がホモジニアス液晶である場合
についてのみ行う。また、光源２９からは色々な角度の
偏光が光学素子３５を通して第２の液晶表示パネルＰ２
に入射するが、ここでは、前後偏光（×印）と左右偏光
（両矢印）が代表して示されている。

【０１００】光線１１１は前後偏光であり、可視光（４
００ｎｍから８００ｎｍ領域）であるため、光学素子３
５により吸収される。また、光線１１２は左右偏光であ
り、可視光であるため、光学素子３５により吸収され
る。このように、光源２９から可視光が発光していて
も、光学素子３５により可視光は吸収されて視認者側に
は認識されない。従って、光源２９からの可視光の発光
は、光学素子３５の設置によって、液晶表示パネルＰ
１，Ｐ２からの可視光の発光に影響を及ぼさないように
することができる。

【０１０１】光線１１３の前後偏光は青色蛍光二色性色
素の吸収の大きな軸と平行な偏光であるため、光学素子
３５を透過した後に第２の液晶表示パネルＰ２に入射し
て第２の液晶層１９で青色の発光が発生し、光線１１３
は前後偏光のまま第１の液晶表示パネルＰ１に入射す
る。第１の液晶表示パネルＰ１の第１の画素部７１の液
晶ダイレクタは、電極２，７間にオン電圧が印加されて
いるので第２の基板６と垂直方向であり、光の旋光性は
殆どない。そのため、緑色蛍光二色性色素の吸収断面積
が小さく、光線１１３は緑色の発光を伴わず青色で前後
偏光のまま偏光分離器２１に入射する。偏光分離器２１
の透過軸は紙面の手前と奥の方向に配置されており、吸
収軸は紙面の左右に配置されているため、光線１１３は
青色光線として偏光方向を維持したまま光線１１８とし
て視認者側へ出射し、視認者により青色が認識される。

【０１０２】第１の画素部７１における光線１１４の左
右偏光は青色蛍光二色性色素の吸収の小さい軸と平行な
偏光であるため、光学素子３５を透過した後に入射され
た第２の液晶表示パネルＰ２の第２の液晶層１９で青色
の発光は殆ど発生せず、光線１１４は左右偏光のまま第
１の液晶表示パネルＰ１に入射する。第１の液晶表示パ
ネルＰ１の第１の画素部７１の液晶ダイレクタは、電極
２，７間にオン電圧が印加されているので第２の基板６
に垂直方向であり、光の旋光性は殆どない。このため、
緑色蛍光二色性色素の吸収断面積が小さく、光線１１４
は緑色の発光を伴わず左右偏光のまま偏光分離器２１に
入射する。光線１１４は偏光分離器２１の吸収軸に入射
するため、大きな吸収が発生して視認者側へは出射しな
い。すなわち暗い表示となる。そのため、第１の液晶層
９にオン電圧を印加することにより、視認者は青色の発
光を視認することになる。また、光源２９に、例えば緑
の発光が含まれていても、光学素子３５により除去され
るので、色純度のよい青色の発光が呈示できる。

【０１０３】第１の画素間７２における光線１１５の前
後偏光は青色蛍光二色性色素の吸収の大きな軸と平行な
偏光であるため、光学素子３５を透過した後に入射した
第２の液晶表示パネルＰ２の第２の液晶層１９で青色の
発光が発生し、光線１１５は前後偏光のまま第１の液晶
表示パネルＰ１に入射する。この入射光は第１の液晶表
示パネルＰ１の緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さ
い軸に入射するため、緑発光は殆ど発生しない。また、
第１の液晶層９の９０度の旋光性により、光線１１５は
左右偏光として偏光分離器２１に入射する。光線１１５
は偏光分離器２１の吸収軸に入射するため、視認者には
青色発光は認識されない。

【０１０４】第２の画素部７３における光線１１６の左
右偏光は青色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい軸を
透過することにより発生する偏光であり、青色の発光は
殆ど発生しない。左右偏光の光線１１６は第１の液晶表
示パネルＰ１の緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の大き
い軸に入射するため、強い緑色の発光が発生する。ま
た、光線１１６は第１の液晶層９の９０度の旋光性によ
り前後偏光として偏光分離器２１に入射する。光線１１
６は偏光分離器２１の透過軸に入射するため、視認者に
は光線１１９として緑色の発光が認識される。

【０１０５】第２の画素間７４では第２の画素部７３と
ほぼ同一の液晶ダイレクタであるため、光線１１７の左
右偏光は青色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい軸を
透過することにより発生する偏光であり、青色の発光は
殆ど発生しない。左右偏光の光線１１７は第１の液晶表
示パネルＰ１の緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の大き
い軸に入射するため、強い緑色の発光を発生する。ま
た、光線１１７は第１の液晶層９の９０度の旋光性によ
り前後偏光として偏光分離器２１に入射する。光線１１
７は偏光分離器２１の透過軸に入射するため、視認者に
は緑色の発光が認識される。

【０１０６】以上説明したように、第５の実施形態で
は、２層構造の蛍光二色性色素を含む液晶層９、１９と
光学素子３５と光源２９とにより色純度の良好な発光表
示が可能となる。また、色純度の良好な発光表示と光学
素子３５の可視光の遮断により良好な黒表示が可能とな
る。〔第６の実施形態〕以下に本発明の第６の実施形態にお
ける液晶表示装置について説明する。第６の実施形態
は、図６で説明した第２の実施形態の液晶表示装置Ｐ、
或いは、図９で説明した第３の実施形態の液晶表示装置
Ｐの変形形態を示すものである。即ち、第６の実施形態
は、液晶層９がツイストネマティック液晶である第１の
液晶表示パネルＰ１と、液晶層１９がホモジニアス液晶
である第２の液晶表示パネルＰ２を備えた第２の実施形
態の液晶表示装置Ｐ、或いは、液晶層９と液晶層１９が
共にツイストネマティック液晶である第１の液晶表示パ
ネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２を備えた第３の実
施形態の液晶表示装置Ｐにおいて、第２の液晶表示パネ
ルＰ２の第３の基板１１と第４の基板１６にそれぞれ第
３の電極１２と第４の電極１７が更に設けられているも
のである。

【０１０７】従って、第６の実施形態の液晶表示装置Ｐ
は、第２の液晶表示パネルＰ２の第３の基板１１と第４
の基板１６にそれぞれ第３の電極１２と第４の電極１７
が更に設けられている点のみが、第２の実施形態、或い
は第３の実施形態の液晶表示装置Ｐと異なる。よって、
図１２に示される第６の実施形態の液晶表示装置Ｐの構
成については、第２の実施形態と第３の実施形態と同じ
構成部材には同一の符号または番号を付してその説明を
省略し、その表示原理のみを説明する。

【０１０８】ただし、第６の実施形態の液晶表示装置Ｐ
の表示原理の説明は、第１の液晶層９と第２の液晶層１
９が共にツイストネマティック液晶である場合について
のみ行う。また、光源２９からは色々な角度の偏光が第
２の液晶表示パネルＰ２に入射するが、ここでは、前後
偏光（×印）と左右偏光（両矢印）が代表して示されて
いる。

【０１０９】また、図１２に示す第６の実施形態には、
第１の液晶パネルＰ１に３組の第１の電極２と第２の電
極７が示されており、第２の液晶パネルＰ２には第１の
液晶パネルＰ１の電極２，７に重なる位置に設けられ
た、３組の第３の電極１２と第４の電極１７が示されて
いる。そして第６の実施形態では、第１の画素部７１で
は第１の液晶層９と第２の液晶層１９に共にオン電圧が
印加されており、第２の画素部７３では第１の液晶層９
にはオン電圧が、第２の液晶層１９にオフ電圧が印加さ
れており、第３の画素部７５では第１の液晶層９にはオ
フ電圧が、第２の液晶層１９にオン電圧が印加されてい
るものとする。

【０１１０】第１の画素部７１における光線１２１（左
右偏光）と光線１２２（前後偏光）は、第２の液晶層１
９と第１の液晶層９の液晶ダイレクタが基板に対して垂
直方向のために、吸収断面積が小さく赤色および緑色の
発光は殆ど発生しない。そのため、偏光分離器２１の透
過軸に入射される光線１２２は透過するが、偏光分離器
２１により紫外線は吸収されるため視認者側には出射し
ない。

【０１１１】第１の画素間７２の光線１２３の左右偏光
は赤色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい方向の偏光
であるため、第２の液晶層１９で強い赤色の発光が発生
し、第２の液晶層１９の旋光性により前後偏光となり第
１の液晶表示パネルＰ１に入射される。第１の液晶表示
パネルＰ１の液晶ダイレクタはオフ電圧が印加されてい
る電極間と同じであり、透過軸に相当するため、弱い緑
色の発光を発生し、光の旋光性により光線１２３は左右
偏光として偏光分離器２１に入射される。光線１２３は
偏光分離器２１の吸収軸のため、視認者には認識されな
い。

【０１１２】第２の画素部７３における光線１２４の左
右偏光は赤色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい方向
の偏光であるため、第２の液晶層１９で強い赤色の発光
が発生し、旋光性により光線１２４は前後偏光となり第
１の液晶表示パネルＰ１に入射される。光線１２４は第
１の液晶表示パネルＰ１のオン電圧画素部に入射される
ため、緑発光は殆ど発生しない。また、第１の液晶層９
の旋光性が殆どないため、光線１２４は前後偏光として
偏光分離器２１に入射される。光線１２４は偏光分離器
２１の透過軸に入射されるため、視認者には光線１２８
として認識される。

【０１１３】同じく第２の画素部７３における光線１２
５の前後偏光は、赤色蛍光二色性色素の吸収断面積の小
さい軸を透過することにより発生する偏光であり、赤色
の発光は殆ど発生しない。第２の液晶表示パネルＰ２か
ら出射される左右偏光の光線１２５は第１の液晶表示パ
ネルＰ１のオン電圧画素部に入射されるため、殆ど発光
せず、光線１２５は旋光性を変えずに左右偏光として偏
光分離器２１に入射される。光線１２５は偏光分離器２
１の吸収軸に入射するため、視認者には認識されない。

【０１１４】第３の画素部７５における左右偏光の光線
１２６は、入射後の第２の液晶層１９がオン電圧画素部
であるため、殆ど赤色の発光が発生せず、旋光性も変わ
らず第１の液晶表示パネルＰ１に入射する。光線１２６
は第１の液晶表示パネルＰ１のオフ電圧画素部に入射す
るため、強い緑発光が発生する。また、光線１２６は第
１の液晶層９の旋光性により前後偏光として偏光分離器
２１に入射する。光線１２６は偏光分離器２１の透過軸
に入射するため、視認者には光線１２９として認識され
る。

【０１１５】第３の画素間７６における光線１２７の前
後偏光は第２の液晶層１９の透過軸に相当する偏光であ
るため、殆ど赤色の発光が発生せず、旋光性により左右
偏光の光線１２７として第１の液晶表示パネルＰ１に入
射する。第１の液晶表示パネルＰ１のオフ電圧画素部に
入射した光線１２７は強い緑発光を発生する。また、第
１の液晶層９の旋光性により光線１２７は前後偏光とし
て偏光分離器２１に入射する。光線１２７は偏光分離器
２１の透過軸に入射するため、視認者には光線１３０と
して認識される。

【０１１６】即ち、第１の液晶層９と第２の液晶層１９
との液晶ダイレクタを電圧により制御することにより、
図１３に示すように第１の液晶層９がオフ状態で第２の
液晶層１９がオン状態の場合には、曲線Ｖに示すように
強い緑色の発光がある。また、第１の液晶層９がオフ状
態で第２の液晶層１９がいオフ状態の場合には、曲線Ｗ
に示すように緑色と赤色の混色の発光がある。更に、第
１の液晶層９がオン状態で第２の液晶層１９がオン状態
の場合には、曲線Ｈに示すように弱い発光の黒色表示と
なる。第１の液晶層９がオン状態で第２の液晶層１９が
オフ状態の場合には、曲線Ｇに示すように強い赤色の発
光がある。以上の説明から明らかなように、黒表示と
赤、緑、および中間色の表示が可能となる。このため、
第６の実施形態では多色化が容易に達成できる。

【０１１７】〔第７の実施形態〕以下に本発明の第７の
実施形態における液晶表示装置について説明する。第７
の実施形態は、図１２で説明した第６の実施形態の液晶
表示装置Ｐの第２の液晶表示パネルＰ１と光源２９との
間に第３の液晶表示パネルＰ３と光学素子３５を設けた
３層構造の液晶表示装置である。従って、第１の液晶表
示パネルＰ１の第１の液晶層９はツイストネマティック
液晶であるが、第２の液晶表示パネルＰ２の第２の液晶
層１９はホモジニアス液晶かツイストネマティック液晶
の何れかである。更に、第３の液晶表示パネルＰ３の第
３の液晶層１６９もホモジニアス液晶かツイストネマテ
ィック液晶の何れかである。また、第３の液晶表示パネ
ルＰ３の第５の基板１６１と第６の基板１６６にはそれ
ぞれ第５の電極１６２と第６の電極１６７が更に設けら
れている。光学素子３５には第５の実施形態で使用した
ものと同じものを使用することができる。

【０１１８】第７の実施形態の液晶表示装置Ｐは、第３
の液晶表示パネルＰ３と光学素子３５が更に設けられて
いる点以外は、第６の実施形態と同じである。従って、
図１４に示される第７の実施形態の液晶表示装置Ｐの構
成については、第６の実施形態と同じ構成部材には同一
の符号または番号を付してその説明を省略し、その表示
原理のみを説明する。

【０１１９】ただし、第７の実施形態の液晶表示装置Ｐ
の表示原理の説明は、第１の液晶層９と第２の液晶層１
９、及び第３の液晶層１６９が全てツイストネマティッ
ク液晶である場合についてのみ行う。また、光源２９か
らは色々な角度の偏光が光学素子３５を通して第２の液
晶表示パネルＰ２に入射するが、ここでは、前後偏光
（×印）と左右偏光（両矢印）が代表して示されてい
る。

【０１２０】また、図１４に示す第７の実施形態には、
第１の液晶パネルＰ１に４組の第１の電極２と第２の電
極７が示されており、第２の液晶パネルＰ２には第１の
液晶パネルＰ１の電極２，７に重なる位置に設けられ
た、４組の第３の電極１２と第４の電極１７が示されて
おり、第３の液晶パネルＰ３にも第１の液晶パネルＰ１
の電極２，７に重なる位置に設けられた、４組の第５の
電極１６２と第６の電極１６７が示されている。そして
第６の実施形態の３層の液晶層には以下の５通りの状態
が示されている。

【０１２１】(1) 第１の液晶層９、第２の液晶層１９及
び第３の液晶層１６９の全てにオン電圧が印加されてい
る状態（第１の画素部７１の状態）。 (2) 第１の液晶層９と第２の液晶層１９にはオン電圧
が、第３の液晶層１６９にオフ電圧が印加されている状
態（第２の画素部７３の状態）。 (3) 第１の液晶層９と第３の液晶層１６９にはオン電圧
が、第２の液晶層１９にオフ電圧が印加されている状態
（第３の画素部７５の状態）。

【０１２２】(4) 第１の液晶層９にオフ電圧が、第２の
液晶層１９と第３の液晶層１６９にはオン電圧が印加さ
れている状態（第４の画素部７７の状態）。 (5) 第１の液晶層９、第２の液晶層１９及び第３の液晶
層１６９の全てにオフ電圧が印加されている状態（第４
の画素間８０の状態）。第３の液晶表示パネルＰ３と光源２９の間に設けられた
光学素子３５は、紫外線を透過し、可視光線を吸収す
る。従って、光源２９からの可視光は光学素子３５で吸
収され、視認者側には出射されないが、紫外線は光学素
子３５を透過するので、液晶表示パネルに照射すること
ができる。

【０１２３】前後偏光の光線１７１と左右偏光の光線１
７２は可視光線（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）であるた
め、光学素子３５に吸収されて液晶表示パネルＰ３には
入射しない。よって、光源２９から出射した可視光は視
認者によって視認されることがなく、液晶表示パネルか
らの可視光の発光に影響を及ぼさない。第１の画素部７
１における光線１７３の左右偏光は、光学素子３５によ
り紫外線のみの偏光として第３の液晶表示パネルＰ３に
左右偏光として入射する。第３の液晶層１６９と第２の
液晶層１９及び第１の液晶層９は全てオン状態のため、
光線１７３は殆ど蛍光二色性色素に吸収されず、発光が
ない。更に、各液晶層による旋光性がないため、光線１
７３の偏光状態は左右偏光のまま紫外線として偏光分離
器２１に入射する。光線１７３の左右偏光は偏光分離器
２１の吸収軸方向の偏光であり、更に、偏光分離器２１
は紫外線を吸収する機能を持つため、光線１７３は視認
者側には出射しない。

【０１２４】第１の画素部７１における光線１７４の前
後偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に前後偏光として入射する。
第３の液晶層１６９と第２の液晶層１９及び第１の液晶
層９は全てオン状態のため、光線１７４は殆ど蛍光二色
性色素に吸収されず、発光がない。更に、各液晶層によ
る旋光性がないため、光線１７４の偏光状態は前後偏光
のままであり、紫外線として偏光分離器２１に入射す
る。光線１７４の左右偏光は偏光分離器２１の透過偏光
軸方向の偏光であるが、偏光分離器２１が紫外線を吸収
する機能を持つため、光線１７４は視認者側には出射し
ない。

【０１２５】第２の画素部７３における光線１７５の左
右偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に左右偏光として入射する。
第３の液晶層１６９はオフ状態であり、赤蛍光二色性色
素の吸収断面積の大きい偏光軸のため、入射光により強
い赤の発光が発生する。更に、光線１７５は液晶層１６
９により９０度旋光し、前後偏光として第２の液晶パネ
ルＰ２に入射する。第２の液晶層１９と第１の液晶層９
はオン状態のため、光線１７５は殆ど蛍光二色性色素に
吸収されず、発光もない。更に、各液晶層による旋光性
がないため、光線１７５の偏光状態は前後偏光のまま赤
色光として偏光分離器２１に入射する。光線１７５は偏
光分離器２１の透過偏光軸方向の偏光であるため、光線
１７５は赤色光１９１として視認者に認識される。この
赤色光１９１は、図１５の色度図グラフの第３の液晶表
示パネルのみオフ（赤色）に相当する色度図座標とな
る。

【０１２６】第２の画素部７３における光線１７６の前
後偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に前後偏光として入射する。
第３の液晶層１６９はオフ状態であるが、赤蛍光二色性
色素の吸収断面積の小さい偏光軸のため、入射光により
殆ど発光は生じない。一方、光線１７６は液晶層１６９
により９０度旋光し、左右偏光として第２の液晶パネル
Ｐ２に入射する。第２の液晶層１９と第１の液晶層９は
オン状態のため、光線１７６は殆ど蛍光二色性色素に吸
収されず、発光もない。更に、各液晶層による旋光性が
ないため、光線１７６の偏光状態は左右偏光のまま紫外
線として偏光分離器２１に入射する。光線１７６は偏光
分離器２１の吸収軸方向の偏光であり、更に、偏光分離
器２１は紫外線吸収の機能を持つため、光線１７６は視
認者側には出射しない。

【０１２７】第３の画素部７５における光線１７７の左
右偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に左右偏光として入射する。
第３の液晶層１６９はオン状態であり、赤蛍光二色性色
素の発光は殆どなく、旋光性もないため、光線１７７は
左右偏光の紫外線として第２の液晶パネルＰ２に入射す
る。第２の液晶層１９はオフ状態であり、緑蛍光二色性
色素の吸収断面積の大きい偏光軸のため、入射光により
強い緑の発光が発生する。更に、光線１７７は液晶層１
９により９０度旋光し、前後偏光として第１の液晶パネ
ルＰ１に入射する。第１の液晶層９はオン状態のため、
光線１７７は殆ど青蛍光二色性色素に吸収されず、発光
もない。更に、液晶層９による旋光性がないため、光線
１７７の偏光状態は前後偏光のまま緑色光として偏光分
離器２１に入射する。光線１７７は偏光分離器２１の透
過偏光軸方向の偏光であるため、光線１７５は緑色光１
９２として視認者に認識される。この緑色光１９２は、
図１５の色度図グラフの第２の液晶表示パネルのみオフ
（緑色）に相当する色度図座標となる。

【０１２８】第３の画素部７５における光線１７８の前
後偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に前後偏光として入射する。
第３の液晶層１６９はオン状態のため、赤蛍光二色性色
素の発光は殆どなく、旋光性もないため、光線１７８は
前後偏光の紫外線として第２の液晶パネルＰ２に入射す
る。第２の液晶層１９はオフ状態であるが、緑蛍光二色
性色素の吸収断面積の小さい偏光軸のため、入射光によ
り殆ど発光は生じない。また、光線１７８は液晶層１９
により９０度旋光し、左右偏光の紫外線として第１の液
晶パネルＰ１に入射する。第１の液晶層９はオン状態の
ため、光線１７８は殆ど青蛍光二色性色素に吸収され
ず、発光もない。更に、液晶層９による旋光性がないた
め、光線１７８の偏光状態は左右偏光のまま紫外線とし
て偏光分離器２１に入射する。光線１７８は偏光分離器
２１の吸収軸方向の偏光であり、更に、偏光分離器２１
は紫外線吸収の機能を持つため、光線１７８は視認者側
には出射しない。

【０１２９】第４の画素部７７における光線１７９の左
右偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に左右偏光として入射する。
第３の液晶層１６９と第２の液晶層１９はオン状態のた
め、光線１７９は赤、緑蛍光二色性色素の発光は殆どな
く、旋光性もないので、左右偏光の紫外線として第１の
液晶表示パネルＰ１に入射する。第１の液晶表示パネル
Ｐ１はオフ状態であり、青蛍光二色性色素の吸収断面積
の大きい偏光軸のため、入射光により強い青の発光が発
生する。更に、光線１７９は液晶層９により９０度旋光
し、前後偏光のまま青色光として偏光分離器２１に入射
する。光線１７９は偏光分離器２１の透過偏光軸方向の
偏光であるため、光線１７９は青色光１９３として視認
者に認識される。この青色光１９３は、図１５の色度図
グラフの第１の液晶表示パネルのみオフ（青色）に相当
する色度図座標となる。

【０１３０】第４の画素部７７における光線１８０の前
後偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に前後偏光として入射する。
第３の液晶層１６９と第２の液晶層１９はオン状態のた
め、光線１８０は赤、緑蛍光二色性色素の発光は殆どな
く、旋光性もないので、前後偏光の紫外線として第１の
液晶表示パネルＰ１に入射する。第１の液晶表示パネル
Ｐ１はオフ状態であるが、青蛍光二色性色素の吸収断面
積の小さい偏光軸のため、入射光により殆ど発光は生じ
ない。また、光線１８０は液晶層９により９０度旋光
し、左右偏光のまま紫外線として偏光分離器２１に入射
する。光線１８０は偏光分離器２１の吸収軸方向の偏光
であり、更に、偏光分離器２１は紫外線吸収の機能を持
つため、光線１８０は視認者側には出射しない。

【０１３１】第４の画素間８０における光線１８１の左
右偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に左右偏光として入射する。
第３の液晶層１６９はオフ状態と同じであり、赤蛍光二
色性色素の吸収断面積の大きい偏光軸のため、強い赤の
発光が発生する。更に、光線１８１は液晶層１６９によ
り９０度旋光し、前後偏光として第２の液晶パネルＰ２
に入射する。第２の液晶層１９はオフ状態と同じである
が、緑蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい偏光軸のた
め、入射光により殆ど発光は生じない。また、光線１８
１は液晶層１９により９０度旋光し、左右偏光の赤色光
として第１の液晶パネルＰ１に入射する。第１の液晶表
示パネルＰ１はオフ状態と同じであり、光線１８１は青
蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい偏光軸に入射する
が、青蛍光二色性色素の吸収が小さい波長のため、僅か
に発光が発生し、赤色に僅かに青が混色する。更に、光
線１８１は液晶層９により９０度旋光し、赤色に青色が
混色する前後偏光として偏光分離器２１に入射する。光
線１８１は偏光分離器２１の透過偏光軸方向の偏光であ
るため、赤紫色光１９３として視認者に認識される。

【０１３２】第４の画素間８０における光線１８２の前
後偏光は、光学素子３５により紫外線のみの偏光として
第３の液晶表示パネルＰ３に前後偏光として入射する。
第３の液晶層１６９はオフ状態と同じであるが、赤蛍光
二色性色素の吸収断面積の小さい偏光軸のため、殆ど発
光は生じない。更に、光線１８２は液晶層１６９により
９０度旋光し、左右偏光として第２の液晶パネルＰ２に
入射する。第２の液晶層１９はオフ状態と同じである
が、緑蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい偏光軸のた
め、入射光により強い緑色光が生じる。また、光線１８
２は液晶層１９により９０度旋光し、前後偏光の緑色光
として第１の液晶パネルＰ１に入射する。第１の液晶表
示パネルＰ１はオフ状態と同じであるが、光線１８２は
青蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい偏光軸に入射た
め、殆ど発光は生じない。更に、光線１８２は液晶層９
により９０度旋光し、左右偏光の緑色光として偏光分離
器２１に入射する。ところが、光線１８２は偏光分離器
２１の吸収軸方向の偏光であるため、視認者に認識され
ない。

【０１３３】第７の実施形態の液晶表示装置では、赤、
緑、青の３原色と黒を表示することが可能である。更
に、液晶層に印加する電圧をオフ状態とオン状態の中間
の電圧とすることにより、各色の混色表示が可能とな
る。また、３つの液晶表示パネルにより３層の液晶層を
積層する場合には、各蛍光二色性色素の二色性比が良好
な場合、或いは、色純度をそれほど重要視しない表示の
場合には、２層の液晶層の積層順はそれほど重要ではは
い。一方、色純度を良くする場合には、光源２９側から
長波長の光を発光する蛍光二色性色素を含む液晶層を配
置することが好ましい。

【０１３４】〔第８の実施形態〕次に、本発明の第８の
実施形態の液晶表示装置の構成を図１６に示す。第８の
実施形態は、図１４で説明した第７の実施形態の液晶表
示装置Ｐの変形実施形態であり、第３の液晶表示パネル
Ｐ３から第５の電極１６２と第６の電極１６７を削除し
ただけのものである。従って、図１６に示される第８の
実施形態の液晶表示装置Ｐの構成については、第７の実
施形態と同じ構成部材には同一の符号または番号を付し
てその説明を省略する。また、その表示原理について
も、これまでに説明してきた実施形態における表示動作
の説明の繰り返しになるので、その説明を省略し、図１
６中の各光線に前後偏光（×印）と左右偏光（両矢印）
の記号を付すに留める。

【０１３５】〔第９の実施形態〕更に、本発明の第９の
実施形態の液晶表示装置の構成を図１７に示す。第９の
実施形態は、図１４で説明した第７の実施形態の液晶表
示装置Ｐの変形実施形態であり、第３の液晶表示パネル
Ｐ３から第５の電極１６２と第６の電極１６９を削除
し、第２の液晶表示パネルＰ２から第３の電極１２と第
４の電極１７を削除しただけのものである。従って、図
１７に示される第９の実施形態の液晶表示装置Ｐの構成
については、第７の実施形態と同じ構成部材には同一の
符号または番号を付してその説明を省略する。また、そ
の表示原理についても、これまでに説明してきた実施形
態における表示動作の説明の繰り返しになるので、その
説明を省略し、図１７中の各光線に前後偏光（×印）と
左右偏光（両矢印）の記号を付すに留める。

【０１３６】〔第１０の実施形態〕本発明の第１０の実
施形態における液晶表示装置について説明する。第１０
の実施形態は蛍光二色性色素を含む液晶層が２層構造で
あり、第１の液晶表示パネルの第２の基板と第２の液晶
表示パネルの第３の基板を兼用している点に特徴があ
る。また、液晶表示装置が時計である点が前述の実施形
態と異なっている点である。

【０１３７】図１８は液晶表示装置である時計１００を
示すものである。時計１００のケース１４１の一方の側
には、時刻合わせ、表示内容の切り替え、ブザーの停止
用の調整ボタン１５０がある。また、時計ケース１４１
の正面側には風防ガラス１４３があって、ケース１４１
に内部が見通せるようになっている。風防ガラス１４３
の内側には見切り板１４７があり、この見切り板１４７
の裏側に位置する液晶表示パネルは、視認者により表示
を視認することができる。液晶パネルには、午前と午後
の表示部１５３、と時表示部１５４、及び分表示部１５
５がある。

【０１３８】図１９は図１８のＣ−Ｃ線における断面を
示すものである。なお、図１９においては第１の実施形
態と同様な内容には同一の符号および番号を使用してい
る。時計１００の風防ガラス１４３の内側にある第１の
液晶表示パネルは、風防ガラス１４３側にある第１の基
板１と、第１の基板１に所定の間隙を設けて対向する第
２の基板６、及び、第１の基板１と第２の基板６に挟ま
れた第１の液晶層９とを備えている。第１の基板１と第
２の基板６の対向する部位にはそれぞれ第１の電極２と
第２の電極７が設けられている。そして、第１の電極２
と第２の電極７とが重なり合う部分が画素部となる。

【０１３９】第１の液晶層９は第１のシール部３７と封
孔部により封止されている。また、第１の基板１と第２
の基板６の上には、第１の液晶層９を所定の方向に揃え
るために、配向膜（図示せず）が設けられている。第１
の液晶層９としては、ホストであるツイストネマティッ
ク液晶に緑色蛍光二色性色素がゲストとして添加された
ものが使用されている。第１の液晶層９のツイスト角は
９０度である。また、ホスト液晶および緑色蛍光二色性
色素には第１の実施形態と同一の材料が使用されてい
る。

【０１４０】以上の構成を有する液晶表示パネルの視認
者側には、偏光分離器２１として一方の偏光軸が透過軸
であり、ほぼ直交する偏光軸が吸収軸からなる吸収型偏
光板である偏光分離器２１が配置されている。吸収型偏
光板にはヨウ素を一軸に延伸して配向したものを透明フ
ィルムで積層したものを使用することができる。更に、
偏光分離器２１と風防ガラス１４３の間には、見切り板
１４７が設けられている。

【０１４１】この構成に加えて、第１の液晶表示パネル
の視認側と反対の面には第２の液晶表示パネルを設けて
いる。第２の液晶表示パネルの第３の基板は、第１の液
晶表示パネルの第２の基板を共用している。従って、第
２の液晶表示パネルの第３の電極１２は、第２の基板６
の風防ガラス１４３と反対の面に設けられている。第２
の基板６には所定の間隙を設けて第４の基板１６が対向
して設けられている。第４の電極１７は第４の基板１６
の上に設けられている。

【０１４２】即ち、第１０の実施形態では、２層の液晶
表示パネルを積層する際に第３の基板を第２の基板と一
体化して共用した構造を採用している。この構造は、特
に時計のように薄型化を図らなければならない場合に非
常に有効な技術である。また、第１０の実施形態では第
２の基板６の裏面側に第３の電極１２が形成されてお
り、第４の基板１６の上に第４の電極１７が形成されて
いるが、第２の液晶表示パネルに電極を用いない場合に
は非常に簡便な構造とすることができる。

【０１４３】第２の基板６と第４の基板１６との間に
は、第２の液晶層１９が第２のシール部３８と封孔部に
より封止されて充填されている。また、第２の基板６の
裏面上と第４の基板１６の上には、第２の液晶層１９を
所定の方向に揃えるために、配向膜（図示せず）が設け
られている。第２の液晶層１９としてホストであるネマ
ティック液晶に赤色蛍光二色性色素がゲストとして添加
されたものが使用されている。第２の液晶層１９の配向
は、第２の基板６と第４の基板１６とでツイストしてい
る。ホスト液晶および赤色蛍光二色性色素には第１の実
施形態と同一の材料が使用されており、蛍光性と偏光性
が兼ね備えられている。

【０１４４】第２の液晶層１９の赤色蛍光二色性色素の
吸収が大きい軸の第２の基板６の裏面の配向方向と、電
圧無印加時における第１の液晶層９の第２の基板６側の
緑色蛍光二色性色素の吸収の大きい軸とはお互いに直交
する方向に第１の液晶表示パネルと第２の液晶表示パネ
ルが配置されている。すなわち第１の液晶層９の中央分
子の配向方向と第２の液晶層１９の中央分子の配向方向
とは９０度異なる方向に配向されている。第１の液晶層
９と第２の液晶層１９をツイストネマティック液晶とす
ることにより配向膜の種類、液晶を同一にできるため、
製造工程が簡単である。

【０１４５】また第２の液晶表示パネルの下側には光源
２９が設けられている。光源２９は、時計のデザイン性
を考慮して平面発光源であるＥＬ素子を採用する。ＥＬ
素子の発光波長は紫外線を含むことが良いが、可視光の
短波長側に最大発光領域があることが蛍光二色性色素の
大きな吸収が発生し、強い発光を達成できるため有効で
ある。ＥＬ素子の発光面上に蛍光印刷層を設け、波長限
定を行うことも有効である。第１０の実施形態では４６
０ｎｍより短波長の発光スペクトルのＥＬ素子が使用さ
れている。

【０１４６】第１の液晶表示パネルと第２の液晶表示パ
ネルと光源２９により、緑色、赤色及びＥＬ素子の青
色、さらにはこれらの色相互を混合した色の発光表示が
可能となる。第１の液晶表示パネルと第２の液晶表示パ
ネルは、時計ケース１４１と裏蓋１４２と風防ガラス１
４３からなる空間内に配置されている。光源２９の下側
には回路基板１４９と電池１５１が配置されている。ま
た、第１の液晶パネルへ所定の電圧を印加するための接
続は、導電性材料と絶縁性材料を積層する導電性ゴムに
より行われている。第１の導電性ゴム１５７は、第１の
基板１上の第１の接続電極１６２とセグメント用端子と
に接続されている。第２の基板６上の第２の電極７は、
第１のシール部３７に含まれる導電性ビーズにより、電
気的に第１の基板１上の第１の接続電極１６２に接続さ
れている。

【０１４７】同様に、第２の液晶パネルへ所定の電圧を
印加するための接続は、第２の導電性ゴム１５８により
行われている。第２の導電性ゴム１５８は、第２の基板
６上の第２の接続電極１６４とセグメント用端子に接続
している。第４の基板１６上の第４の電極１７は、第２
のシール部３８に含まれる導電性ビーズにより、電気的
に第２の基板６上の第２の接続電極１６４に接続されて
いる。

【０１４８】さらに、第１の基板１上には、第１と第２
のシール部３７、３８を遮蔽するための見切り板１４７
が設けられている。また、ケース１４１の中には液晶表
示パネルと導電性ゴム１５７、１５８の保持にパネル保
持枠１４４が設けられており、光源２９と回路基板１４
９と電池１５１を保持するために、基板保持枠１４５が
設けられている。

【０１４９】〔第１１の実施形態〕以下に本発明の第１
１の実施形態における液晶表示装置について図２０を参
照しながら説明する。図２０は第１１の実施形態におけ
る液晶表示装置の構造を示す断面図であり、図３と同じ
部位を示すものである。図２０においては第１の実施形
態と同じ構成部材には同一の符号および番号を使用して
いる。第１１の実施形態の特徴は、蛍光二色性色素を含
む液晶層９の視認側と反対側（図の下側）に偏光分離器
２１が設けられ、さらに偏光分離器２１の下側にブルー
グリーンの発光特性を有する光源２９が設けられている
点である。

【０１５０】液晶表示パネルＰ１の構成は第１の実施形
態の液晶表示パネルＰ１と同じであり、１が視認側の第
１の基板、２が第１の電極、６が第２の基板、７が第２
の電極７であって、第１の基板１と第２の基板６との間
には第１の液晶層９があり、対向する第１の電極２と第
２の電極７の重なり合う部分が画素部である。第１の液
晶層９が図示しないシール部と封孔部により封止されて
いる点、及び、第１の基板１と第２の基板６上に第１の
液晶層９を所定の方向に揃えるための配向膜がある点も
同様である。

【０１５１】第１の液晶層９には、ホストであるツイス
トネマティック液晶に赤色蛍光二色性色素がゲストとし
て添加されている。第１の液晶層９のツイスト角は９０
度である。ホスト液晶および赤色蛍光二色性色素には第
１の実施形態と同一の材料が採用されている。一方、こ
の実施形態では、紫外線を吸収する液晶をホスト液晶と
して使用することができるため、ホスト液晶の選択範囲
が拡大され、ホスト液晶に溶解できる赤色蛍光二色性色
素の量を大きくすることが可能である。

【０１５２】以上の構成を有する液晶表示パネルＰ１
の、視認側と反対側に設けられた偏光分離器２１は、一
方の偏光軸が透過軸であり、ほぼ直交する偏光軸が吸収
軸からなる吸収型偏光板である。吸収型偏光板はヨウ素
を一軸に延伸して配向したものを透明フィルムで積層し
たものを使用することができる。ここで使用される偏光
分離器２１は、紫外線に対する偏光度は問題とならない
ため、可視光領域で偏光度が高く、透過率の大きい偏光
分離器を使用することが可能である。偏光分離器２１の
透過軸は、液晶表示パネルの第２の基板６の赤色蛍光二
色性色素の分子の吸収軸の配向方向すなわち、発光軸に
平行に配置されている。

【０１５３】偏光分離器２１の下側には光源２９が設け
られている。光源２９は、可視光のブルーグリーン（青
緑）の波長領域に最大発光強度を有するＥＬ（エレクト
ロルミネッセント）素子が使用されている。図２１は、
第１１の実施形態における各発光強度の波長依存性を示
すグラフである。光源２９の発光強度の波長依存性は、
ＥＬ発光として図２１に符号２１２で示される。なお、
以後の説明では、第１から第４の画素部７１，７３，７
５，７７は単に画素部７１，７３，７５，７７と表記
し、第１から第３の画素間７２，８４，８０についても
単に画素間７２，８４，８０と表記する。

【０１５４】ここで図２０を用いて表示の原理を説明す
る。光源２９からは色々な角度の偏光が液晶表示パネル
に入射される。ここでも「×」で示す前後偏光と、両矢
印で示す左右偏光が代表して説明される。画素部７１の
光線２０１は左右偏光であり、光線２０１の左右偏光は
偏光分離器２１の透過軸に入射するため左右偏光として
液晶層９に入射する。液晶層９にはオン電圧が印加され
ており、液晶ダイレクタは第２の基板６と垂直方向であ
るため、光の旋光性は殆どない。そのため、光線２０は
赤色蛍光二色性色素の吸収断面積が小さく、赤色の発光
を伴わずに液晶層９を通過して第１の基板１から出射す
る。この結果、光源２９の色、すなわちブルーグリーン
の光線２０６が視認者に視認される。

【０１５５】図２１は発光強度の波長依存性を示すもの
である。図２１の赤色蛍光二色性色素の吸収断面積の大
きい分子軸に垂直配置に偏光分離器２１の透過軸を配置
した状態の液晶表示パネルの発光強度の波長依存性が垂
直配置２１１として示されている。この状態は、液晶層
９にオン電圧が印加され、赤色蛍光二色性色素の吸収断
面積が小さい状態に相当する。図２２に示すＸ−Ｙ色度
図では、光源２９のブルーグリーンの発光が僅かに赤色
側にシフトしたオン電圧印加時の色度座標２１６とな
る。

【０１５６】同じく画素部７１の光線２０２は前後偏光
である。偏光分離器２１は、可視光領域において９９．
９％程度の偏光度は簡単に達成できるため、前後偏光の
光線２０２は、偏光分離器２１で吸収され液晶表示パネ
ルＰ１側には到達しない。

【０１５７】また、画素部７１と画素部７３の間の画素
間７２にある液晶層９は、液晶層９にオフ電圧が印加さ
れた状態と同等である。よって、画素間７２の前後偏光
の光線２０３は、光線２０２と同様に偏光分離器２１で
吸収され、液晶表示パネルＰ１側には到達しない。すな
わち、偏光分離器２１の透過軸以外の偏光は液晶表示パ
ネルＰ１に到達しない。

【０１５８】つぎに、画素部７３に入射する左右偏光の
光線２０４は、偏光分離器２１の透過軸に入射するため
そのまま左右偏光として液晶層９に入射する。画素部７
３の液晶層９にはオフ電圧が印加されているため、液晶
ダイレクタは第２の基板６とほぼ平行方向であり、さら
にツイストしている。赤色蛍光二色性色素は、液晶ダイ
レクタに追従しているため、赤色蛍光二色性色素の吸収
断面積が大きい方向の偏光が入射すると、液晶層９で赤
色の強い発光が発生し、これが第１の基板１を透過して
出射する。液晶表示パネルＰ１からの出射光は、液晶層
９のツイスト角が９０度のため、前後偏光の光線２０７
として出射し、視認側で赤色を視認できる。

【０１５９】また、画素間７４に入射する光線２０５も
左右偏光であり、画素間７４の液晶層９は、液晶層９に
オフ電圧が印加されている状態と同等のため、光線２０
５は光線２０４と同様に液晶層９で赤色の強い発光を発
生する。液晶表示パネルＰ１から出射される光線２０８
は前後偏光であり、視認側で赤色が視認できる。

【０１６０】ここで重要な点は、偏光分離器２１の透過
軸が赤色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい分子方向
になるように、偏光分離器２１を配置することである。
すなわち、この第１１の実施形態では、偏光分離器２１
の透過軸を第２の基板６側の液晶ダイレクタと同一方向
とすることが重要である。電圧の無印加状態で、第２の
基板６に蛍光２色性色素の吸収断面積が大きい分子方向
が平行する配向状態の液晶層９は、前述の配置とほぼ同
じ配置である。すなわち、液晶層９にオフ電圧を印加し
た状態の赤色蛍光２色性色素の吸収断面積の大きい分子
方向と偏光分離器の透過軸方向を平行に配置したもので
ある。また、前述の配向としては、ツイスト配向、パラ
配向、アンチパラ配向等がある。

【０１６１】オフ電圧印加時に液晶ダイレクタが第２の
基板６と第１の基板１側に垂直で、オン電圧印加時に液
晶ダイレクタが第２の基板６とほぼ平行となり、赤色蛍
光二色性色素の吸収断面積の大きい軸が第２の基板６と
平行となる場合、あるいは、液晶ダイレクタの方向と赤
色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きな軸が垂直となり
追従する場合においても、液晶層９に印加する電圧の大
小により赤色蛍光二色性色素の吸収断面積が最大となる
方向に偏光分離器２１の透過軸を合わせることにより、
本発明の効果を達成することができる。

【０１６２】また発光強度の波長依存性は、図２１の赤
色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい分子軸に平行配
置に偏光分離器２１の透過軸を配置した状態の液晶表示
パネルの発光強度の波長依存性を平行配置２１０として
示している。この状態は、液晶層９にオフ電圧を印加
し、赤色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい状態に相
当する。図２２は、液晶表示パネルのオフ状態とオフ状
態の各色度座標を示すグラフである。図２２に示すＸ−
Ｙ色度図では、赤色の発光がオフ電圧印加時の色度座標
２１５となる。

【０１６３】以上の説明から明らかなように、第１１の
実施形態では、偏光分離器２１が光源２９と液晶表示パ
ネルＰ１の間に設けられている。そして、光源２９が可
視光の波長領域に最大発光波長を有し、液晶層９の蛍光
二色性色素が可視光の波長を吸収して発光するため、偏
光分離器２１の透過軸以外の偏光は殆ど液晶表示パネル
Ｐ１には到達しない。このように、偏光分離器２１が光
源２９と液晶表示パネルとの間に設けられることによ
り、液晶表示装置Ｐの発光色を簡単に設計することがで
きる。

【０１６４】〔第１２の実施形態〕次に、本発明の第１
２の実施形態における液晶表示装置について図２３を参
照しながら説明する。図２３は第１２の実施形態におけ
る液晶表示装置の一部を拡大して示す断面図であり、第
６の実施形態の図１２と同じ部位を示すものである。第
１２の実施形態の特徴は、液晶表示パネルＰとして第１
の液晶表示パネルＰ１と第２の液晶パネルＰ２の２枚が
設けられており、視認側から遠い第２の液晶表示パネル
Ｐ２の裏側（図の下側）に偏光分離器２１が設けられ、
さらに偏光分離器２１の下側にブルーの発光特性を有す
る光源２９が設けられている点である。

【０１６５】第１の液晶表示パネルＰ１の構成は第６の
実施形態の第１の液晶表示パネルＰ１と同じであり、第
２の液晶表示パネルＰ２の構成は第６の実施形態の第２
の液晶表示パネルＰ１と同じである。よって、図２３に
おける第１の液晶表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネ
ルＰ２には、第６の実施形態における第１の液晶表示パ
ネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２と同じ構成部材に
は同一の符号および番号を付してその説明を省略する。

【０１６６】なお、第１の液晶表示パネルＰ１における
第１の液晶層９には、ホストであるツイストネマティッ
ク液晶に緑色蛍光二色性色素がゲストとして添加されて
おり、第１の液晶層９のツイスト角は９０度である。ホ
スト液晶および緑色蛍光二色性色素は第１の実施形態と
同一の材料が採用されている。一方、この実施形態で
は、紫外線の吸収を有する液晶をホスト液晶として使用
することができるため、ホスト液晶の選択範囲が拡大
し、ホスト液晶に溶解できる緑色蛍光二色性色素の量を
大きくすることも可能である。さらに、紫外線の吸収の
少ない液晶には殆ど溶解しない緑色蛍光二色性色素も使
用することが可能である。

【０１６７】また、第２の液晶表示パネルＰ２における
第２の液晶層１９には、ホストであるツイストネマティ
ック液晶に赤色蛍光二色性色素がゲストとして添加され
ており、第２の液晶層１９のツイスト角は９０度であ
る。ホスト液晶および赤色蛍光二色性色素は第１の実施
形態と同一の材料が採用されている。そして、この実施
形態では、紫外線の吸収を有する液晶をホスト液晶とし
て使用することができるため、ホスト液晶の選択範囲が
拡大し、ホスト液晶に溶解できる赤色蛍光二色性色素の
量を大きくすることが可能である。さらに、紫外線の吸
収の少ない液晶には殆ど溶解しない赤色蛍光二色性色素
も使用することが可能である。

【０１６８】第１の液晶表示パネルＰ１の第２の基板６
側の蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい分子方向と、
第２の液晶表示パネルＰ２の第３の基板１１側の蛍光二
色性色素の吸収断面積の大きい分子方向は互いに直交さ
せており、第１の液晶表示パネルＰ１の第２の基板６側
の蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい分子方向と、第
２の液晶表示パネルＰ２の第４の基板１６側の蛍光二色
性色素の吸収断面積の大きい分子方向は互いに平行する
配置としてある。

【０１６９】第２の液晶表示パネルＰ２の下側には、偏
光分離器２１として一方の偏光軸が透過軸であり、ほぼ
直交する偏光軸が吸収軸からなる吸収型偏光板が配置さ
れる。吸収型偏光板はヨウ素を一軸に延伸して配向した
ものを透明フィルムで積層したものが使用される。ここ
で使用する偏光分離器は、紫外線に対する偏光度は問題
とならないため、可視光領域で偏光度が高く、透過率の
大きい偏光分離器を使用することが可能である。偏光分
離器２１の透過軸は、第２の液晶表示パネルの第４の基
板１６の赤色蛍光二色性色素の分子の吸収断面積の大き
い方向すなわち、発光軸に平行に配置されている。

【０１７０】ここで重要な点は、第２の液晶表示パネル
Ｐ２の赤色蛍光二色性色素、および第１の液晶表示パネ
ルＰ１の緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい軸方
向が、電圧の無印加状態からオン電圧印加状態の少なく
とも一状態で、偏光分離器２１の透過軸からの直線偏光
に平行する状態が存在することである。

【０１７１】偏光分離器２１の下側には光源２９が設け
られている。光源２９としては、可視光のブルー（青）
の波長領域に最大発光強度を有するＥＬ素子を使用する
ことができる。

【０１７２】光源２９からは色々な角度の偏光が液晶表
示パネルに入射されるが、ここでも「×」で示される前
後偏光と両矢印で示される左右偏光が代表例として説明
される。画素部７１の左右偏光の光線２２１は偏光分離
器２１の透過軸に入射するため左右偏光のまま第２の液
晶層１９に入射する。第２の液晶層１９にはオン電圧が
印加されており、液晶ダイレクタは第４の基板１６に垂
直方向であり、光の旋光性は殆どなく、赤色蛍光二色性
色素の吸収断面積が小さい分子方向に偏光が入射するた
め、赤色の発光を伴わず第１の液晶層９に入射する。第
１の液晶層９にもオン電圧が印加されているので、光線
２２１は光源２９の色、すなわちブルーの光線２２８と
なって第１の液晶表示パネルＰ１から出射し、これが視
認者に視認される。

【０１７３】次に、画素部７１の光線２２２は前後偏光
であり、偏光分離器２１は可視光領域では９９．９％程
度の偏光度は簡単に達成できるため、光線２２２は偏光
分離器２１で吸収され、液晶表示パネル側には到達しな
い。

【０１７４】また、画素間７２の第１の液晶層９と第２
の液晶層１９は、共にオフ電圧が印加された画素部の状
態とほぼ同等である。そして、画素間７２の光線２２３
は前後偏光であるので偏光分離器２１で吸収され、第２
の液晶表示パネルＰ２側には到達しない。すなわち、偏
光分離器２１の透過軸以外の偏光は、第２の液晶表示パ
ネルＰ２に到達しない。

【０１７５】画素部７３に入射する左右偏光の光線２２
４は、偏光分離器２１の透過軸に入射するため左右偏光
のまま第２の液晶層１９に入射する。第２の液晶層１９
には、オフ電圧が印加されている。前述の左右偏光は、
赤色蛍光２色性色素の吸収断面積の大きい方向の偏光で
あるため、赤色を強く発光する。第２の液晶層１９は、
９０度ツイストしているため、前後偏光となり、第１の
液晶層９に出射する。第１の液晶層９には、オン電圧が
印加されている。前述の前後偏光は緑色蛍光２色性色素
の吸収断面積の小さい分子方向であり、ほとんど緑色は
発光しない。その結果、赤色発光の光線２２９として第
１の液晶表示パネルＰ１から視認者側に出射する。

【０１７６】また、画素部７３に入射する前後偏光の光
線２２５は、偏光分離器２１の吸収軸に入射するため偏
光分離器２１で大きな吸収が発生し、第２の液晶表示パ
ネルＰ２側には出射しない。

【０１７７】画素部７５に入射する左右偏光の光線２２
６は、偏光分離器２１の透過軸に入射するため左右偏光
のまま第２の液晶層１９に入射する。第２の液晶層１９
にはオン電圧が印加されている。液晶ダイレクタは第４
の基板１６とほぼ垂直方向であり、赤色蛍光二色性色素
の吸収断面積の小さい方向の偏光が入射しているため、
第２の液晶層１９で発光は殆ど発生しない。また旋光性
がないため、光線２２６は左右偏光のまま、第１の液晶
層９側に出射する。第１の液晶層９には、オフ電圧が印
加されている。前述の左右偏光は、緑色蛍光二色性色素
の吸収断面積の大きい分子方向の偏光のため、強い緑色
を発光する。第１の液晶層９の、９０度ツイストにより
前後偏光として第１の液晶表示パネルＰ１から視認者側
に緑色の前後偏光の光線２３０として出射する。

【０１７８】画素間７４に入射する左右偏光の光線２２
７は、偏光分離器２１の透過軸に入射するため左右偏光
のまま第２の液晶層１９に入射する。画素間のため第２
の液晶層１９の蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい方
向の偏光のため、まず、光線２２７は第２の液晶層１９
で赤色の発光を発生し、ツイストにより前後偏光とな
り、第１の液晶層９に入射する。光線２２７は第１の液
晶層９の緑色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい偏光
として入射するため、殆ど緑色の発光は伴わず、旋光性
により左右偏光として第１の液晶表示パネルＰ１から視
認者側に、赤色の左右偏光の光線２３１として出射す
る。

【０１７９】〔第１３の実施形態〕次に、本発明の第１
３の実施形態における液晶表示装置について図２４を参
照しながら説明する。第１３の実施形態は、図２３で説
明した第１２の実施形態の変形実施形態であり、第１２
の実施形態と異なる点は、偏光分離器２１の位置のみで
ある。すなわち、第１２の実施形態では、偏光分離器２
１は第２の液晶表示パネルＰ２と光源２９の間に設けら
れていたが、第１３の実施形態では、偏光分離器２１が
第１の液晶表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２
の間に設けられている点のみが異なる。よって、第１３
の実施形態では、第１２の実施形態と同じ構成部材につ
いては同じ符号を付してその説明を省略し、動作原理の
みを、光源２９から液晶表示パネルに入射する前後偏光
と左右偏光を代表例として用いて説明する。

【０１８０】画素部７１に入射する光線２４１は、左右
偏光として第２の液晶層１９に入射する。第２の液晶層
１９にはオン電圧が印加されているため、液晶ダイレク
タは第４の基板１６に垂直方向であり、光の旋光性は殆
どなく、赤色蛍光二色性色素の吸収断面積が小さい分子
方向に偏光が入射するため、光線２４１は赤色の発光を
伴わず左右偏光のまま偏光分離器２１に入射する。偏光
分離器２１の透過軸は、左右方向であるため、光線２４
１は偏光分離器２１を左右偏光のまま通過して第１の液
晶層９に入射する。第１の液晶層９にもオン電圧が印加
されており、液晶ダイレクタは第２の基板６に垂直方向
であり、光の旋光性は殆どなく、緑色蛍光二色性色素の
吸収断面積が小さい分子方向に偏光が入射するため、光
線２４１は緑色の発光を伴わず、光源２９の色、すなわ
ちブルーの光線２４８となって視認者に視認される。

【０１８１】画素部７１に入射する光線２４２は前後偏
光であり、第２の液晶層１９にオン電圧が印加されてい
るため、赤色の発光と旋光性を伴うことなく、偏光分離
器２１に入射する。光線２４２は偏光分離器２１の吸収
軸に入射するため吸収され、第１の液晶表示パネルＰ１
側には到達しない。

【０１８２】画素間７２は第１の液晶層９と第２の液晶
層１９に共にオフ電圧が印加されている状態と同じであ
る。画素間７２の光線２４３は左右偏光であり、第２の
液晶層１９の吸収断面積の小さい分子方向の偏光である
ため、殆ど赤色の発光はなく旋光性により前後偏光とし
て偏光分離器２１に入射する。光線２４３は偏光分離器
２１の吸収軸に入射するため吸収され、第１の液晶表示
パネルＰ１側には到達しない。

【０１８３】画素部７３に入射する前後偏光の光線２４
４は、第２の液晶層１９にオフ電圧が印加されているた
め、第２の液晶層１９で赤色の強い発光を発生し、左右
偏光として偏光分離器２１側に出射する。光線２４４は
偏光分離器２１の透過軸方向のため、左右偏光として第
１の液晶層９に入射する。第１の液晶層９にはオン電圧
が印加されているため、光線２４４は殆ど緑色の発光を
伴わず、赤色発光として第１の液晶表示パネルＰ１から
視認者側に、赤色の左右偏光の光線２４９として出射す
る。このため、視認者は赤色を視認できる。

【０１８４】画素部７３に入射する光線２４５の左右偏
光は、第２の液晶層１９の赤色蛍光二色性色素の吸収断
面積の小さい方向の偏光のため殆ど赤色の発光を伴わ
ず、前後偏光として偏光分離器２１の吸収軸に入射す
る。このため、光線２４５には偏光分離器２１で大きな
吸収が発生するので、第２の液晶表示パネルＰ１側には
出射しない。

【０１８５】画素部７５に入射する光線２４６の左右偏
光は、第２の液晶層１９にオン電圧が印加されているた
め、赤色蛍光二色性色素の吸収断面積の小さい方向の偏
光であり、殆ど赤色発光を伴うことなく、左右偏光とし
て偏光分離器２１に入射する。光線２４６は偏光分離器
２１の透過軸に入射するため，左右偏光のまま第１の液
晶層９側に出射する。第１の液晶層９には、オフ電圧が
印加されており、また、第１の液晶層９の緑色蛍光二色
性色素の吸収断面積の大きい方向の偏光のため、光線２
４６は強い緑色発光の前後偏光の光線２５０として視認
者側に出射される。

【０１８６】画素間７４に入射する光線２４７の前後偏
光は、第２の液晶層１９の蛍光二色性色素の吸収断面積
の大きい方向の偏光のため、まず、第２の液晶層１９で
赤色の発光を発生し、ツイストにより左右偏光となり、
偏光分離器２１に入射する。光線２４７は偏光分離器２
１の透過軸に入射するため、左右偏光のまま第１の液晶
層９に入射する。光線２４７は第１の液晶層９の緑色蛍
光二色性色素の吸収断面積の大きい偏光として入射する
ため、再度緑色の発光が付加され、旋光性により前後偏
光として第１の液晶表示パネルＰ１から緑色を帯びた赤
色の光線２５１として出射され、視認者側に出射され
る。

【０１８７】図２５は、本発明の第１３の実施形態にお
ける各表示状態の色度座標を示す図である。第１３の実
施形態の発光色を色度図を用いて説明すると、図２５に
示すように、第１の液晶層９と第２の液晶層１９に共に
オン電圧が印加された色度座標２５５は、蛍光二色性色
素の発光を殆ど伴わず、光源２９のブルーの色度座標と
なる。

【０１８８】第１の液晶層９のみにオン電圧が印加され
た時の色度座標２５７は強い赤色の発光となる。第２の
液晶層１９のみにオン電圧が印加された時の色度座標２
５６は、強い緑色の発光の色度座標となる。

【０１８９】第１の液晶層９と第２の液晶層１９に、共
にオフ電圧が印加された時の色度座標２５８は、第２の
液晶層の発光と第１の液晶層の発光の両方を伴うため、
赤緑の発光を示す色度座標となる。以上の説明で明らか
なように、２層構造の液晶表示パネルとその間に、偏光
分離器２１を設けることにより、光源２９の発光色と、
第１の液晶層９の蛍光二色性色素の発光色と第２の液晶
層１９の蛍光二色性色素の発光色とを表示する液晶表示
装置が可能となる。

【０１９０】以上の説明から明らかなように、可視光領
域において、偏光度が良好な偏光分離器２１を複数の液
晶表示パネルの間に配置することにより、偏光分離器２
１の下側に設ける液晶表示パネルの発光、あるいは光源
色の光を選択することが可能となる。さらに、視認者側
からの光（外部光）の入射に対して偏光分離器２１の下
側に設ける液晶表示パネルを遮蔽することが可能とな
り、偏光分離器２１の下側に設ける液晶表示パネルの外
部光に対する発光の防止が可能となり、コントラスト比
の向上が可能となる。

【０１９１】〔第１４の実施形態〕以下に本発明の第１
４の実施形態における液晶表示装置について図２６を参
照しながら説明する。図２６は第１４の実施形態におけ
る液晶表示装置の構造を示すものであり、第７の実施形
態の図１４と同じ部位を示すものである。第１４の実施
形態の特徴は、液晶表示パネルが視認側から第１の液晶
表示パネルＰ１、第２の液晶表示パネルＰ２、および第
３の液晶表示パネルＰ３の３枚設けられており、第３の
液晶表示パネル３の下側にのみ偏光分離器２１が設けら
れ、さらに偏光分離器２１の下側に青と緑の２色ＬＥＤ
と導光板からなる光源２９が設けられている点である。

【０１９２】第１の液晶表示パネルＰ１の構成、第２の
液晶表示パネルＰ２の構成、および第３の液晶表示パネ
ルＰ３の構成は、第７の実施例における第１の液晶表示
パネルＰ１の構成、第２の液晶表示パネルＰ２の構成、
および第３の液晶表示パネルＰ３の構成と同じであるの
で、ここでは同じ構成部材には同じ符号を付してその説
明を省略する。

【０１９３】なお、第１４の実施形態では、第３の液晶
層１６９としてホストであるツイストネマティック液晶
に赤色蛍光二色性色素がゲストとして添加されている。
第３の液晶層１６９のツイスト角は９０度である。ホス
ト液晶および赤色蛍光二色性色素は第１の実施形態と同
一の材料が採用されている。一方、第１４の実施形態で
は、紫外線の吸収を有する液晶をホスト液晶として使用
することができるため、ホスト液晶の選択範囲が拡大
し、ホスト液晶に溶解できる赤色蛍光二色性色素の量を
大きくすることが可能である。さらに、紫外線の吸収の
少ない液晶には殆ど溶解しない赤色蛍光二色性色素を使
用することが可能である。

【０１９４】第１の液晶表示パネルＰ１と第２の液晶表
示パネルＰ２と第３の液晶表示パネルＰ３の各液晶層
９、１９、１６９の蛍光二色性色素の吸収断面積の大き
い分子軸は、各下側に設ける基板６、１６、１６６側で
同一方向であり、この第１４の実施形態では左右方向で
ある。

【０１９５】第３の液晶表示パネル下側に配置される偏
光分離器２１は、一方の偏光軸が透過軸であり、ほぼ直
交する偏光軸が吸収軸からなる吸収型偏光板である。吸
収型偏光板はヨウ素を一軸に延伸して配向したものを透
明フィルムで積層したものを使用することができる。こ
こで使用する偏光分離器２１は、紫外線に対する偏光度
は問題とならないため、可視光領域で偏光度が高く、透
過率の大きい偏光分離器２１である。偏光分離器２１の
透過軸は左右方向に配置されている。

【０１９６】ここで重要な点は、第３の液晶表示パネル
Ｐ３の赤色蛍光二色性色素、および第２の液晶表示パネ
ルの緑色蛍光二色性色素、および第１の液晶表示パネル
の青色蛍光二色性色素の吸収断面積の大きい軸方向が、
電圧の無印加状態からオン電圧印加状態の少なくとも一
状態で、偏光分離器２１の透過軸からの直線偏光に平行
する状態が存在することである。この状態が、各液晶表
示パネルの下側に設ける基板６、１６、１６６側で同一
方向であり、この第１４の実施形態では左右方向であ
る。

【０１９７】偏光分離器２１の下側に配置される光源２
９は、第１４の実施形態ではブルー（青）の波長領域に
最大発光強度を有するＬＥＤと緑色の波長領域に最大発
光強度を有するＬＥＤ、および導光板から構成されてい
る。

【０１９８】第１４の実施形態においても液晶表示装置
Ｐの表示原理を、光源２９から液晶表示パネルに入射さ
れる色々な角度の偏光のうち、前後偏光と左右偏光につ
いて説明する。画素部７１に入射する光線２６１は、偏
光分離器２１の透過軸に平行する偏光のため、左右偏光
のまま第３の液晶層１６９に入射する。第３の液晶層１
６９にはオン電圧が印加されているため、光線２６１は
赤色の発光を伴わず、左右偏光のまま第２の液晶層１９
に入射する。第２の液晶層１９にもオン電圧が印加され
ているため、光線２６１は緑色の発光を伴わず、左右偏
光のまま第１の液晶層９に入射する。第１の液晶層９に
もオン電圧が印加されているため、光線２６１は青色の
発光を伴わず、光源２９の色、すなわちブルーグリーン
の光線２７１となって視認者に視認される。

【０１９９】画素部７１に入射する光線２６２は前後偏
光であり、偏光分離器２１の吸収軸に入射するため、第
３の液晶表示パネル側には出射しない。すなわち、各画
素間８０、あるいは、画素部７１、７３、７５、７７に
入射する前後偏光の光線２６４、２６６、２６８、およ
び２７０は偏光分離器２１の吸収軸に入射するため、第
３の液晶表示パネルＰ３側には出射しない。このよう
に、視認側から見て最下層の液晶表示パネルＰ３と光源
２９との間に偏光分離器２１を設けることにより、偏光
分離器２１の透過軸方向の偏光のみが液晶表示パネルＰ
３側に出射することになる。

【０２００】一方、画素部７３に入射する左右偏光の光
線２６３は、第３の液晶層１６９にオフ電圧が印加され
ているため、第３の液晶層１６９で赤色の強い発光を発
生し、前後偏光として第２の液晶表示パネルＰ２に入射
する。第２の液晶層１９には、オン電圧が印加されてい
るため、光線２６３は殆ど緑色の発光を伴わず、前後偏
光のまま第１の液晶表示パネルＰ１側に出射する。第１
の液晶層９にもオン電圧が印加されているため、光線２
６３は殆ど青色の発光を伴わず、前後偏光のまま赤色発
光として第１の液晶表示パネルＰ１から視認者側に出射
するため、視認者はこれを赤色の光線２７２として視認
できる。

【０２０１】画素部７５に入射する左右偏光の光線２６
５は、第３の液晶層１６９にオン電圧が印加されている
ため、殆ど赤色の発光を伴わず、左右偏光のまま第２の
液晶表示パネルＰ２側に出射する。第２の液晶層１９に
は、オフ電圧が印加されているため、光線２６５は第２
の液晶層１９で緑色の強い発光を発生し、前後偏光とし
て第１の液晶表示パネルＰ１に入射する。第１の液晶層
９にはオン電圧が印加されているため、光線２６５は殆
ど青色の発光を伴わず、前後偏光のまま緑色発光して第
１の液晶表示パネルＰ１から視認者側に出射するため、
視認者はこれを緑色の光線２７３として視認することが
できる。

【０２０２】画素部７７に入射する左右偏光の光線２６
７は、第３の液晶層１６９にオン電圧が印加されている
ため、殆ど赤色の発光を伴わず、左右偏光のまま第２の
液晶表示パネルＰ２側に出射する。第２の液晶層１９に
オン電圧が印加されているため、光線２６７は殆ど緑色
の発光を伴わず、左右偏光のまま第１の液晶表示パネル
Ｐ１側に出射する。第１の液晶層９にはオフ電圧が印加
されているため、光線２６７は第１の液晶層９で青色の
強い発光を発生し、前後偏光として青色発光して第１の
液晶表示パネルＰ１から視認者側に出射する。このた
め、視認者はこれを青色の光線２７４として視認するこ
とができる。

【０２０３】また、画素間８０のように、各画素間は各
液晶層９、１９、１６９にオフ電圧が印加されている状
態と同等であるため、各液晶層９．１９、１６９の全て
にオフ電圧が印加された状態と同等の作用をする。例え
ば、画素間８０に入射する左右偏光の光線２６９は、第
３の液晶層１６９で赤色の強い発光を発生し、前後偏光
として第２の液晶表示パネルＰ２に入射する。第２の液
晶層１９に入射した光線２６９は殆ど緑色の発光を伴わ
ず、赤色光で９０度旋光して左右偏光として第１の液晶
表示パネルＰ１側に出射する。第１の液晶層９に入射す
る光線２６９は第１の液晶層９で僅かに青色の光を発生
し、前後偏光として赤紫色の光として第１の液晶表示パ
ネルＰ１から視認者側に出射するため、視認者はこれを
赤紫色の光線２７５として認識することができる。

【０２０４】図２７は第１４の実施形態における各表示
状態の色度座標を示す図である。以上説明した視認者側
への出射光２７１〜２７５の色度座標は、図２７にそれ
ぞれ符号２８１〜２８５として示される。光線２７１に
相当する３層全ての液晶層にオン電圧印加時の色度座標
２８１は、青色と緑色のＬＥＤ素子の発光色に近いた
め、青色ががかった青緑色である。

【０２０５】光線２７２に相当する第３の液晶層１６９
のみにオフ電圧が印加された時の色度座標２８２は、赤
色の発光色である。光線２７３に相当する第２の液晶層
１９のみにオフ電圧が印加された時の色度座標２８３
は、緑色の発光色である。光線２７４に相当する第１の
液晶層９のみにオフ電圧が印加された時の色度座標２８
４は、光源の発光色の緑がさらに弱く青色が強い発光で
ある。光線２７５に相当する全ての液晶層にオフ電圧が
印加された時の色度座標２８５は、赤紫の発光である。

【０２０６】以上の説明から明らかなように、３層の異
なる蛍光二色性色素を含む液晶層を積層し、偏光分離器
２１を最下層の液晶表示パネルＰ３の下側に配置するこ
とにより、光源２９からの光を直線偏光とし、液晶表示
パネルＰに照射することが可能となり、さらに、蛍光二
色性色素を含む液晶層の二色性比の不足を補い、強く、
鮮明な発光が可能となる。さらに、複数の発光色を視認
者側に出射することが可能となる。

【０２０７】以上の説明で明らかなように、本発明の第
１から第１０の実施形態の液晶表示装置では、分子の方
向により異なる蛍光特性を有する蛍光二色性色素を液晶
と混合する液晶層を採用することにより、従来の非発光
型液晶表示装置を発光型とすることが可能となる。発光
型とすることにより視野角依存性のない、鮮明な表示を
達成できる。また従来の陰極管に代表される発光型ディ
スプレイに比較して低消費電力、薄型、小型化が可能と
なる。

【０２０８】ところで、液晶層にオフ電圧を印加したオ
フ状態と液晶層に大きいオン電圧を印加したオン状態に
おいて、蛍光二色性色素の二色性比の不足により、発光
色と非発光色が、例えば発光を目的とする印加電圧の際
に混合するため、非発光色の表示領域と発光色の表示領
域とのコントラスト比の低下が発生する。これに対し
て、第１から第１０の実施形態の液晶表示装置では、蛍
光二色性色素を混合する液晶層より視認者側に偏光分離
器が配置されている。このように偏光分離器を設けるこ
とにより、蛍光二色性色素からの発光の直線偏光成分の
みを選択することが可能となり、コントラスト比を向上
することが可能となり、表示の視認性が向上できる。

【０２０９】第１１〜第１４の実施形態では、液晶層は
９０度ツイストを用いて説明しているが、９０度以上の
ツイスト角、あるいは、平行配向、ベンド配向の液晶層
を用いても当然本発明は有効である。

【０２１０】さらに、第１１〜第１４の実施形態では、
オン電圧印加時とオフ電圧印加時のみの発光に関して説
明しているが、中間の電圧を印加することにより、複数
の発光色を視認者側に出射することが可能となる。

【０２１１】視認者側から見て液晶表示パネルの下側に
偏光分離器を配置する第１１〜第１４の実施形態におい
ても、光源と液晶表示パネルの間に、可視光領域の波長
を吸収あるいは反射し、特定の波長の光を発光する光学
変換素子を配置することにより、液晶表示パネルの発光
色と光学変換素子の発光色を利用して複数の発光色を得
ることが可能となる。

【０２１２】第１１〜第１４の実施形態では、青色発光
ＬＥＤと緑色発光ＬＥＤの２色のＬＥＤを用い、同時に
発光させる光源について説明したが、２色のＬＥＤを独
立して発光させることにより、液晶表示パネルの発光色
を増加させる、あるいは彩度を向上させることができ
る。さらに、他の発光色を含む複数の色のＬＥＤを用い
ることにより、液晶表示パネルの発光色の増加が可能と
なる。

【０２１３】また、本発明の液晶表示装置では、蛍光二
色性色素を含む第２の液晶層の透過軸が蛍光二色性色素
を含む第１の液晶層の発光軸に配置されている。そし
て、第１の液晶層がツイストネマティック液晶であり、
オフ電圧の際には蛍光二色性色素は吸収断面積が大きい
ため、光を吸収し、発光すると同時に第２の液晶層側の
光の入射を光旋光性によりツイストネマティック液晶の
ツイスト角分旋光して出射する。偏光分離器の透過軸は
第１の液晶層からの出射光の偏光軸に配置されている。
以上によりオフ状態では第１の液晶層の発光が偏光分離
器から出射する。オン状態の時には、蛍光二色性色素の
吸収断面積が小さいため、蛍光二色性色素の発光は殆ど
発生しない。また、ツイストネマティック液晶の旋光性
が殆どないため、第２の液晶層の発光が第１の液晶層を
透過して偏光分離器の透過軸に入射し、視認者側に出射
できる。そのためオフ状態では第１の液晶層の発光色表
示、オン状態では第２の液晶層の発光色表示が可能とな
る。

【０２１４】第２の液晶層は第２の液晶層の発光に偏光
性を持たせることと、第２の液晶層を透過する光に偏光
性を有することが重要である。すなわち、第２の液晶層
は液晶と蛍光二色性色素とを含む液晶層であり、配向性
を有し、ツイスト配向、ホモジニアス配向（パラ配向、
アンチパラ配向）、スプレイ配向、ベント配向が有効で
ある。特に、配向の安定しているツイスト配向、ホモジ
ニアス配向が有効である。

【０２１５】また第２の液晶層の代わりに発光性と二色
性を有する色素を延伸して作成するフィルム状の異方性
フィルムを異方性蛍光素子として使用することにより、
第２の液晶層を使用するのと同様の効果と第２の液晶層
を使用する場合に比較して薄型化が可能となる。また第
１の液晶層の視認者と反対側に光源を配置することによ
り、第１の液晶層に目的とする波長の光を効率良く照射
することが可能となる。さらに、外部環境が蛍光二色性
色素の発光に寄与しない光の場合においても光源を設け
ることにより視認性の良好な表示が可能となる。

【０２１６】特に第１の液晶層、あるいは第２の液晶層
に含む蛍光二色性色素が可視光線より波長の短い波長で
発光する場合には、発光に紫外線を含む光源を利用する
ことができる。この場合、紫外線発光型の発光ダイオー
ド、水銀ランプ、あるいはキセノンランプ、あるいは蛍
光灯であるブラックライト、ケミカルライトが有効であ
る。光源が紫外線の発光以外に可視光線を含む場合に
は、光源と液晶層の間に紫外線透過可視光吸収フィルタ
ーからなる光学素子を設けることにより液晶層の発光が
ない場合に黒の表示を達成することができる。

【０２１７】また第１の液晶層、あるいは第２の液晶層
に含む蛍光二色性色素が可視光線および可視光領域に近
い波長の光を吸収して発光する蛍光二色性色素を利用
し、さらに、ＥＬ素子を光源として利用することによ
り、液晶表示装置の薄型化と光源の発光色を表示色とし
て利用することが可能となる。ＥＬ素子上に蛍光印刷層
を設け、蛍光印刷層の色と液晶層内の蛍光二色性色素の
色を変えることにより多色表示が可能となる。

【０２１８】本発明の液晶表示装置としては、液晶層の
発光による鮮やかな表示、斬新な表示が可能となるた
め、デザイン性が要求される携帯情報機器、時計に利用
することにより従来にない液晶表示パネルの表示が可能
となる。また、蛍光二色性色素を含む液晶層の発光と透
過の変化量を大きく制御するために各第１の電極は、１
本の第２の電極との交点を画素部とするスタティック型
の電極構成が良好な表示を達成する場合に有効である。

【０２１９】前述の実施形態においては、第１の液晶層
に青色蛍光二色性色素、第２の液晶層に緑色蛍光二色性
色素を利用する実施形態、あるいは第１の液晶層に赤色
蛍光二色性色素、第２の液晶層に緑色蛍光二色性色素を
利用する実施形態が主として説明されているが、第１の
液晶層に青色蛍光二色性色素、第２の液晶層に赤色蛍光
二色性色素を利用すること、或いは、逆の蛍光二色性色
素の組み合わせである第１の液晶層に緑色蛍光二色性色
素、第２の液晶層に赤色蛍光二色性色素を利用すること
も可能である。更に、第１の液晶層に赤色蛍光二色性色
素、第２の液晶層に青色蛍光二色性色素を利用しても本
発明の効果が得られることはもちろんである。その中
で、特に第１の液晶層に青色蛍光二色性色素、第２の液
晶層に緑色蛍光二色性色素を利用する、第１の液晶層に
赤色蛍光二色性色素、第２の液晶層に緑色蛍光二色性色
素を利用する、あるいは第１の液晶層に青色蛍光二色性
色素、第２の液晶層に赤色蛍光二色性色素を利用するこ
とが鮮明な色表示を行う場合には有効である。

【０２２０】前述の実施形態においては、第１の液晶層
に青色蛍光二色性色素、第２の液晶層に緑色蛍光二色性
色素を利用する実施形態等の波長範囲の狭い蛍光二色性
色素を利用する例が説明されているが、シアン蛍光二色
性色素、マゼンダ蛍光二色性色素、あるいはイエロー蛍
光二色性色素等を利用する場合においても当然本発明は
有効である。

【０２２１】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明の液晶表
示装置によれば、ホストである液晶にゲストである蛍光
二色性色素を含む液晶表示パネルを使用した液晶表示装
置において、液晶パネルの背面側に偏光分離器を配置し
たものに比較して、視認側からみた液晶表示パネルの表
示の明るさを向上させることにより、コントラスト比を
向上することが可能となり、液晶表示器の視認性を向上
させることができるという効果がある。

【０２２２】また、多層の液晶層の何れかに含まれる蛍
光二色性色素として、可視光線および可視光領域に近い
波長の光を吸収して発光する蛍光二色性色素を使用し、
光源にＥＬ素子を使用することにより、液晶表示装置の
薄型化と光源の発光色を表示色として利用することが可
能となり、多色表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置が使用される電子機器で
ある携帯型情報機器の外観を示す斜視図である。

【図２】図１の携帯型情報機器のＡ−Ａ線における断面
の第１の実施形態を示す断面図である。

【図３】図２の第１の実施形態における液晶表示装置の
断面の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図４】(a) は液晶分子の配向方向に対して垂直な偏光
成分と平行な偏光成分が入射された場合の透過、吸収の
状態を説明する説明図、(b) は本発明に使用する青色の
蛍光二色性色素の波長に対する吸収強度特性を示すグラ
フである。

【図５】本発明に使用する青色の蛍光二色性色素の波長
に対する発光強度特性を示すグラフである。

【図６】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置
の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図７】本発明の第２の実施形態における第１の液晶層
に印加する電圧毎の発光スペクトル特性を示すグラフで
ある。

【図８】本発明の第２の実施形態における第１の液晶層
に印加する電圧のよる色度変化を示す色度図である。

【図９】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置
の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態における液晶表示装
置の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図１１】本発明の第５の実施形態における液晶表示装
置の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図１２】本発明の第６の実施形態における液晶表示装
置の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図１３】本発明の第６の実施形態における液晶層にオ
ン電圧とオフ電圧を印加した時の発光スペクトルを示す
グラフである。

【図１４】本発明の第７の実施形態における液晶表示装
置の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図１５】本発明の第７の実施形態における電極が設け
られた３層の液晶層に印加する電圧を何れか１層だけオ
フした時の色度変化を示す色度図である。

【図１６】本発明の第８の実施形態における液晶表示装
置の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図１７】本発明の第９の実施形態における液晶表示装
置の一部を拡大して示す部分断面図である。

【図１８】本発明の第１０の実施形態における液晶表示
装置が使用される電子機器である電子時計の外観を示す
正面図である。

【図１９】図１８のＣ−Ｃ線における時計の断面図であ
る。

【図２０】本発明の第１１の実施形態における液晶表示
装置の一部を拡大して示す断面図である。

【図２１】本発明の第１１の実施形態における発光色の
発光波長特性を示すグラフである。

【図２２】本発明の第１１の実施形態における液晶層に
印加する電圧のよる色度変化を示す色度図である。

【図２３】本発明の第１２の実施形態における液晶表示
装置の一部を拡大して示す断面図である。

【図２４】本発明の第１３の実施形態における液晶表示
装置の一部を拡大して示す断面図である。

【図２５】本発明の第１３の実施形態における液晶層に
印加する電圧のよる色度変化を示す色度図である。

【図２６】本発明の第１４の実施形態における液晶表示
装置の一部を拡大して示す断面図である。

【図２７】本発明の第１４の実施形態における液晶層に
印加する電圧のよる色度変化を示す色度図である。

【符号の説明】

１…第１の基板２…第１の電極６…第２の基板７…第２の電極９…第１の液晶層１１…第３の基板１２…第３の電極１４…シール部１６…第４の基板１７…第４の電極１９…第２の液晶層２１…偏光分離器２３…異方性蛍光素子２５…蛍光管２６…反射板２７…拡散板２９…光源３１…発光ダイオード３５…光学素子４１…携帯情報機器ケース５０…携帯情報機器６１…導電性ゴム７１…第１の画素部７２…第１の画素間７３…第２の画素部７４…第２の画素間７５…第３の画素部７６…第２の画素間９０…液晶分子１００…時計１４１…時計ケース

───────────────────────────────────────────────────── 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 ３３６Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｆ 9/46 9/46 Ａ (72)発明者関口金孝埼玉県所沢市大字下富字武野840番地シチズン時計株式会社技術研究所内 (72)発明者金子靖埼玉県所沢市大字下富字武野840番地シチズン時計株式会社技術研究所内Ｆターム(参考） 2H088 EA02 FA30 GA02 GA13 GA14 HA05 HA11 HA18 HA28 JA06 JA11 MA02 2H089 HA23 HA40 JA10 KA15 QA16 RA06 TA15 TA18 2H091 FA08X FA41Z FA44Z FA45Z FD08 HA08 LA17 5C094 AA06 AA08 AA10 AA15 AA56 BA12 BA47 CA14 CA24 DA01 DA03 DA12 EA04 EA05 ED02 ED14 ED20 FA02 FB01 FB20 HA03 5G435 AA03 AA04 AA18 BB12 BB15 CC05 CC12 EE12 EE25 FF05 FF06 FF08 FF11 FF15 GG11 GG22 GG25 GG27 LL10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】視認側に設けられた偏光分離器と、この
偏光分離器の後ろ側に、液晶層とこの液晶層を挟む２枚
の基板とから構成された液晶表示パネルを少なくとも１
つ備えた液晶表示装置であって、前記液晶層には、液晶と少なくとも１種類の蛍光二色性
色素が含まれていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】第１の電極を有する第１の基板、第２の
電極を有する第２の基板、及び、前記第１と第２の基板
の間に封入する液晶層とを備えた液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの視認側に設けられた偏光分離器と
を備え、前記液晶層には、液晶と少なくとも１種類の蛍光二色性
色素が含まれていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】請求項２に記載の液晶表示装置であっ
て、前記液晶表示パネルの視認側の反対側に、一方の偏
光軸の光はほぼ透過させ、他方の偏光軸の光は吸収して
波長変換して発光を行う異方性蛍光素子が更に設けられ
ていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】第１の電極を有する第１の基板、第２の
電極を有する第２の基板、及び、前記第１と第２の基板
の間に封入する第１の液晶層とを備えた第１の液晶表示
パネルと、第３の基板、第４の基板、及び、第３と第４の基板の間
に封入する第２の液晶層とを備えた第２の液晶表示パネ
ルと、前記第１の液晶表示パネルの視認側に設けられた偏光分
離器とを備え、前記第１と第２の液晶層にはそれぞれ、液晶と少なくと
も１種類の蛍光二色性色素が含まれていることを特徴と
する液晶表示装置。
【請求項５】請求項４に記載の液晶表示装置であっ
て、前記第３の基板に第３の電極が設けられ、前記第４
の基板に第４の電極が設けられていることを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項６】請求項５に記載の液晶表示装置であっ
て、前記第１の液晶層がツイストネマティック液晶であ
り、第２の液晶層がホモジニアス配向液晶であることを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】請求項５に記載の液晶表示装置であっ
て、前記第１の液晶層と前記第２の液晶層が共にツイス
トネマティック液晶であることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項８】請求項４から７のいずれか１項に記載の
液晶表示装置であって、前記第１の液晶層と第２の液晶
層に含まれる蛍光二色性色素の発光波長が異なることを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】請求項２から８のいずれか１項に記載の
液晶表示装置であって、前記異方性蛍光素子、あるいは
前記第２の液晶層が、第１の液晶層の発光強度が大きい
偏光軸を波長変換することなく透過させ、前記偏光軸と
ほぼ直交する偏光軸では発光させることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項１０】第１の基板、第２の基板、及び、前記
第１と第２の基板の間に封入する第１の液晶層とを備え
た第１の液晶表示パネルと、第３の基板、第４の基板、及び、第３と第４の基板の間
に封入する第２の液晶層とを備えた第２の液晶表示パネ
ルと、第５の基板、第６の基板、及び、第５と第６の基板の間
に封入する第３の液晶層とを備えた第３の液晶表示パネ
ルと、前記第１の液晶表示パネルの視認側に設けられた偏光分
離器とを備え、前記第１から第３の液晶表示パネルの少なくとも１つの
液晶表示パネルを構成する２枚の基板のそれぞれに、前
記液晶層に電圧を印加するための電極が設けられてお
り、前記第１、第２、及び第３の液晶層にはそれぞれ、液晶
と少なくとも１種類の蛍光二色性色素が含まれているこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】第１の電極を有する第１の基板、第２
の電極を有する第２の基板、及び、前記第１と第２の基
板の間に封入する第１の液晶層とを備えた第１の液晶表
示パネルと、第３の基板、第４の基板、及び、第３と第４の基板の間
に封入する第２の液晶層とを備えた第２の液晶表示パネ
ルと、第５の基板、第６の基板、及び、第５と第６の基板の間
に封入する第２の液晶層とを備えた第３の液晶表示パネ
ルと、前記第１の液晶表示パネルの視認側に設けられた偏光分
離器とを備え、前記第１、第２、及び第３の液晶層にはそれぞれ、液晶
と少なくとも１種類の蛍光二色性色素が含まれているこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】請求項１１に記載の液晶表示装置であ
って、前記第３の基板に第３の電極が設けられ、前記第
４の基板に第４の電極が設けられていることを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の液晶表示装置であ
って、前記第５の基板に第５の電極が設けられ、前記第
６の基板に第６の電極が設けられていることを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項１４】請求項１から１３のいずれか１項に記
載の液晶表示装置であって、前記偏光分離器の透過軸が
前記第１の液晶層の発光の偏光軸とほぼ平行に配置され
ていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】請求項１から１４のいずれか１項に記
載の液晶表示装置であって、前記第１の液晶表示パネル
の視認側から最も遠い液晶パネルの裏面側に光源が設け
られていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１６】請求項１５に記載の液晶表示装置であ
って、前記光源が平面発光源であることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項１７】請求項１５または１６に記載の液晶表
示装置であって、前記光源が紫外線を発光する光源であ
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１８】請求項１７に記載の液晶表示装置であ
って、前記光源がＬＥＤ素子、水銀ランプ、キセノンラ
ンプ、あるいは蛍光灯のいずれかであることを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項１９】請求項１５または１６に記載の液晶表
示装置であって、前記光源が紫外線および可視光を発光
する光源であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２０】請求項１９に記載の液晶表示装置であ
って、前記光源がＥＬ素子であることを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項２１】請求項２０に記載の液晶表示装置であ
って、前記ＥＬ素子の発光強度が可視光領域の短波長側
に最大発光領域を有することを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２２】請求項１５から２１のいずれか１項に
記載の液晶表示装置であって、前記第１の液晶表示パネ
ルの視認側から最も遠い液晶表示パネルと光源との間に
は可視光領域の波長を吸収あるいは反射し、紫外線領域
の波長を透過する光学素子が設けられていることを特徴
とする液晶表示装置。
【請求項２３】請求項４，５，１０から１３のいずれ
か１項に記載の液晶表示装置であって、隣接する液晶表
示パネルの隣接する２枚の基板が共通化されて１枚にさ
れていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２４】視認側と反対側にのみ設ける偏光分離
器と、前記偏光分離器と視認側との間には少なくとも１
個の液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルを構成
する液晶層は液晶と少なくとも１種類以上の蛍光二色性
色素を含み、前記液晶表示パネルの視認側と反対の面か
ら光を照射する光源を有し、前記光源は可視光に発光の
最大強度を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２５】第１の電極を有する第１の基板と第２
の電極を有する第２の基板と第１の基板と第２の基板と
の間に封入する第１の液晶層とからなる第１の液晶表示
パネルと、第３の基板と第４の基板と第３の基板と第４
の基板との間に封入する第２の液晶層とからなる第２の
液晶表示パネルと、第１の液晶表示パネルの視認側と反
対の面にのみ偏光分離器を備え、前記第１の液晶層と前
記第２の液晶層は少なくとも１種類以上の蛍光二色性色
素を含み、前記液晶表示パネルの視認側と反対の面から
光を照射する光源を有し、前記光源は可視光に発光の最
大強度を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２６】複数の液晶表示パネルを視認側を上側
として積層し、前記液晶表示パネルを構成する液晶層に
は、少なくとも１種類以上の蛍光二色性色素を含み、前
記最下層の液晶表示パネルの下側のみに偏光分離器を備
え、前記液晶表示パネルの下側から液晶表示パネルに光
を照射する光源を有し、前記光源は可視光に発光の最大
強度を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２７】少なくとも１個の液晶表示パネルを有
し、前記液晶表示パネルを構成する液晶層には、少なく
とも１種類以上の蛍光二色性色素を含み、前記最下層の
液晶表示パネルの下側のみに偏光分離器を備え、前記液
晶表示パネルの下側から液晶表示パネルに光を照射する
光源を有し、前記光源は可視光に発光の最大強度を有
し、さらに、偏光分離器の透過軸を最下層の液晶表示パ
ネルの液晶層に含む蛍光二色性色素の吸収断面積が最大
となる方向と平行に配置することを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項２８】前記液晶表示パネルの最下層の下側に
のみ偏光分離器を備え、前記偏光分離器と液晶表示パネ
ルとの間には、可視光領域の波長を吸収あるいは反射
し、特定の波長の光を発光する光学変換素子を有するこ
とを特徴とする請求項２４から２７のいずれかに記載す
る液晶表示装置。
【請求項２９】第１の電極を有する第１の基板と第２
の電極を有する第２の基板と第１の基板と第２の基板と
の間に封入する第１の液晶層とからなる第１の液晶表示
パネルと、第３の基板と第４の基板と第３の基板と第４
の基板との間に封入する第２の液晶層とからなる第２の
液晶表示パネルと、第１の液晶表示パネルと第２の液晶
表示パネルの間にのみ設ける偏光分離器とを備え、前記
第１の液晶層と前記第２の液晶層は少なくとも１種類以
上の蛍光二色性色素を含み、前記液晶表示パネルの視認
側と反対の面から光を照射する光源を有し、前記光源は
可視光に発光の最大強度を有することを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項３０】複数の液晶表示パネルを視認側を上側
として積層し、前記液晶表示パネルを構成する液晶層に
は、少なくとも１種類以上の蛍光二色性色素を含み、前
記積層する液晶表示パネルの間の少なくとも１箇所に偏
光分離器を備え、前記液晶表示パネルの下側から液晶表
示パネルに光を照射する光源を有し、前記光源は可視光
に発光の最大強度を有することを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項３１】前記光源は、可視光領域のみの発光特
性を有することを特徴とする請求項２４から３０のいず
れかに記載する液晶表示装置。
【請求項３２】前記光源がＥＬ素子であることを特徴
とする請求項３１に記載する液晶表示装置。
【請求項３３】前記光源がＬＥＤと導光板からなるこ
とを特徴とする請求項３１に記載する液晶表示装置。
【請求項３４】前記光源が、可視光の異なる波長を発
光するＬＥＤの複数個と導光板からなることを特徴とす
る請求項３１に記載する液晶表示装置。