JP2003121880A

JP2003121880A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003121880A
Application number: JP2001317254A
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: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】２枚の基板間に液晶層を狭持した液晶表示パ
ネルを備え、液晶層には液晶と少なくとも１種類以上の
蛍光二色性色素を含む液晶表示装置であって、視野角が
広く、構造が簡便であり、明るく多色表示を可能とする
液晶表示装置を提供すること。【解決手段】２枚の基板のうち、一方の基板の液晶層
に対向する面と反対側の面には反射部材を設けることを
特徴とする。反射部材には反射板、または反射偏光板、
選択反射板などを用いることができる。

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、又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 The Fift
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。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、充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。
さらに、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。

【０００５】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表
示パネルの表示が非常に暗くなるので、使用できる光源
が限定されてしまうという問題点もあった。

【０００６】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、視認側から見た液晶表示パ
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】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、液晶表
示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、視認性を向上させた液晶表示装置を提供
することにある。

【０００８】

【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構成は、第１の基板と第２の基板と
の間に所定の間隙を有し、該間隙に液晶層を有する液晶
表示パネルを備え、該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、第２の基板の液晶層に対
向する面と反対側の面には、反射部材を有することを特
徴とする。

【０００９】反射部材としては、反射板、ほぼ直交する
偏光軸の一方が透過軸であり他方が反射軸である反射偏
光板、あるいはコレステリック液晶フィルムより構成さ
れる選択反射板、又はこれらを組み合わせたものが使用
できる。また、これら反射板あるいは反射偏光板あるい
は選択反射板は、特定の波長の光を反射するか、又は特
定の波長の光を発光する機能を備えていても良い。

【００１０】また前記反射部材と、第２の基板との間に
は、特定の色の光を透過するカラー印刷層を有すること
を特徴とする。またこのカラー印刷層は蛍光二色性色素
の吸収波長と発光波長以外の光を発光する特性を備えて
いても良い。

【００１１】また反射板あるいは反射偏光板あるいは選
択反射板の液晶表示パネルに対向する面と反対の面側に
は、光吸収材を有するのが好ましい。又は選択反射板を
用いる時には、第２の基板と選択反射板との間に、偏光
板と円偏光位相差板とを順に設置するのが好ましい。

【００１２】あるいは本発明の液晶表示装置は、第３の
基板と第４の基板との間に第２の液晶層を有し、この第
２の液晶層にも液晶と少なくとも１種類以上の蛍光二色
性色素を含む構成の第２の液晶表示パネルを、第２の基
板側に設置しても構わない。このような構成の液晶表示
装置の場合には、第１の液晶層に含む蛍光二色性色素の
最大強度の発光波長と、第２の液晶層に含む蛍光二色性
色素の最大強度の発光波長は、互いに異なることが好ま
しく、又は第１の液晶層に含む蛍光二色性色素の最大強
度の発光波長と、第２の液晶層に含む蛍光二色性色素の
最大強度の発光波長と、反射板からの反射又は発光の波
長とを互いに異ならせても良い。

【００１３】本発明の液晶表示装置の第１の基板の液晶
に対向する面と反対の面側には、偏光板を有していても
良い。また反射板又は反射偏光板又は選択反射板に対し
て、視認側と反対側には、光源を有していても良く、こ
の光源は、面光源であることを特徴としている。この光
源は、エレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子であって
も良い。

【００１４】反射部材としては、光発電素子を用いても
良く、あるいは光発電素子と光発電素子上に設ける反射
偏光板あるいは選択反射板との複合部材を用いても構わ
ない。

【００１５】本発明の液晶表示パネルは液晶層に電圧を
印加する画素部を有し、各画素部には非線形抵抗素子を
備え、画素部に印加する信号は、非線形抵抗素子を介し
て印加することを特徴としている。

【００１６】本発明によれば蛍光二色性色素を含む液晶
層の発光波長と反射部材との反射光波長を異なる波長と
することにより、多色表示が可能となり、デザイン性に
優れる液晶表示装置を提供出来る。また、本発明によれ
ば蛍光二色性色素を含む液晶層の吸収波長の光を反射部
材から再度蛍光二色性色素に照射し蛍光二色性色素を含
む液晶層の発光強度を増強する事が出来る。

【００１７】更に、光源を半透過の反射部材の裏面に設
けることにより、液晶表示装置を使用する環境が暗い状
況でも蛍光二色性色素の発光を可能とし、さらに反射部
材を光源からの発光波長で発光させることにより、光源
の発光波長と反射部材の発光波長と蛍光二色性色素の発
光波長との多色表示が可能な液晶表示装置を提供する事
が出来る。

【００１８】

【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、及び通信センサ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。

【００１９】〔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
置の本実施形態における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が実装され
ている。本実施形態における液晶表示装置には、風防ガ
ラス４２側（視認側）より、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、ホストである液晶とゲストである蛍光二色
性色素がシール部材１４と図示しない封孔部でシールさ
れて封入されている。

【００２０】また、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６３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。

【００２１】図３は図２の液晶表示パネルＰ１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。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及び液晶層
９を所定の方向に揃えるための配向膜（図示せず）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
挟まれた領域がそれぞれ液晶層９の中の１つの画素部
（７１、７３）となり、これらの画素部の間に画素間領
域７２、７４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。

【００２２】なお、以下に説明する第１の実施の形態に
於いては、第１の画素部７１では閾値電圧以上の電圧が
液晶層に印加され、第２の画素部７３および画素間領域
７２、７４では液晶層に閾値電圧以下の電圧が印加され
るかまたは電圧が印加されないものとして説明する。ま
た、図３を含め以下の図面に於いて、構成部材中に示し
た、丸印に２本の斜線を引いた記号は、当該構成部材中
に入射した光が当該構成部材中で透過、反射、吸収、偏
光あるいは発光等の光学作用を受ける事を示している。

【００２３】液晶表示パネルＰ１の視認者側と反対の面
（図の下側）にはアルミニウム膜を反射面とする反射板
２６が配置されている。使用する液晶としては、液晶層
９に電圧を印加することにより、液晶層９内の液晶分子
が基板１，６と平行となり、電圧無印加時には、基板
１，６と垂直に配向するタイプを用いている。そのた
め、電圧を印加する第１の画素部７１は、蛍光二色性色
素の吸収が発生し、発光が発生する。これに対し、電圧
を印加していないか、閾値電圧より小さい電圧を印加す
る第２の画素部７３、あるいは電圧が印加されない画素
間領域７２、７４では、蛍光二色性色素の吸収が発生せ
ず、液晶表示パネルＰ１の裏面に配置する反射板２６が
視認される。

【００２４】ここで、図４を用いて赤色蛍光二色性色素
を用いた液晶表示パネルの光学特性を説明する。図４は
液晶表示パネルに外光を与え、液晶層９に閾値電圧以上
の電圧を印加した場合（オン、Ｐ）と、閾値電圧以下の
電圧印加をした場合（オフ、Ｑ）に該液晶表示パネルか
ら出射される光強度の波長依存性を示したグラフであ
る。オフ状態Ｑでは、液晶層９での吸収と発光がほとん
どないため、本実施形態では、波長による依存性がな
く、平坦な特性を示す。これに対し、オン状態Ｐでは、
短波長側では吸収により強度が低くなり、長波長側では
発光により強度が高まり、赤色が呈示される。

【００２５】図３に戻って、赤色蛍光二色性色素をゲス
トとして使用する場合の、外部からの光に対する液晶表
示パネルＰ１の表示原理を説明する。第１の光線８１
は、第１の画素部７１の液晶層９の蛍光二色性色素によ
り吸収、発光作用を受け、着色されて再び第１の基板１
から出射する。すなわち赤色発光を呈示する。第１の画
素部７１以外の、画素間領域７２、７４と第２の画素部
７３では、液晶層９内の蛍光二色性色素の吸収と発光が
小さいため、第２の光線８２、第３の光線８３、第４の
光線８４は、液晶層９を透過し、第２の基板６の下側に
配置する反射板２６に反射にされて、反射光として第１
の基板から出射する。反射板２６にアルミニウム膜、あ
るいは銀膜を使用する場合には、可視光領域のほぼ全波
長が反射されるため、外部からの光が白色である場合は
反射光はほぼ銀色に見える。すなわち、銀色の下地に、
赤色の蛍光色の表示が可能となる。

【００２６】外光が太陽光以外の紫外線の照射強度が弱
い光の場合でも、可視光領域の青から緑の光を吸収し、
赤色の発光を行う蛍光二色性色素を用いる事により、液
晶表示装置の使用環境下で高いコントラスト比のある表
示が可能であった。

【００２７】前記反射板２６の表面を鏡面にした場合
は、鏡面反射光以外の反射板２６からの光強度を弱くで
きるため、蛍光二色性色素からの発光とのコントラスト
比を大きくすることが可能となる。従って該コントラス
ト比をより大きくしたい場合は、鏡面の反射板２６を用
いると良い。

【００２８】以上の説明から明らかなように、外光と反
射部材を利用し、液晶層９に含む赤色蛍光二色性色素の
発光を利用することにより、コントラスト比が大きく、
低消費電力の液晶表示装置を達成することが可能となっ
た。さらに、反射板２６を鏡面とすることにより、正反
射角度以外では、反射板からの反射を比較的小さくする
ことができるため、蛍光二色性色素の発光とのコントラ
スト比を大きくすることが可能であった。

【００２９】さらに、反射板の反射波長を可視光領域で
ほぼ平坦とすることにより、銀色の鏡面反射が可能であ
り、この形態は特に時計等に使用した場合、光沢のある
表示が得られ、高級感のある表示を行うことが出来る。
また表面に特定な波長のみを反射し、他の波長を吸収す
る蛍光塗料又は燐光塗料を設けた反射板（図示せず）で
は、該反射板から当該特定波長の発光が得られるため、
上記と異なる色彩の組み合わせが得られる。

【００３０】〔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を図５に基づいて説明す
る。また第１の実施形態と同一の部分には同一の符号及
び名称を使用して説明をする。図５は、本実施形態にお
ける液晶表示パネルの断面図である。本実施形態の特徴
は、液晶表示パネルの第２の基板６と反射板２６との間
にカラー印刷層２４を設ける点にある。

【００３１】液晶表示パネルの構成は先の実施形態と同
じである。液晶層９の液晶に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。

【００３２】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−５０
９２、又はＺＬＩ−１０８３（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を使用し
た。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重量パーセント（ｗｔ％）とし、液
晶層９の厚さは１１μｍとすることができる。

【００３３】この実施形態では前記第１の実施形態とは
逆に前記液晶層９に電圧を印加した場合は、該液晶層９
内の液晶分子が基板１，６と垂直となって蛍光二色性色
素の吸収断面積が小さくなり、吸収と発光がほとんど発
生しない。一方電圧無印加時には、前記液晶分子が基板
１，６と平行なり、蛍光二色性色素の吸収断面積が大き
くなり、吸収と発光が発生する。

【００３４】液晶表示パネルの視認側と反対の面側（図
の下側）には赤色の蛍光顔料を含むカラー印刷層２４と
アルミニウム膜を反射面とする反射板２６を順に配置し
た。該カラー印刷層２４は赤色を透過するとともに、他
の色を吸収して赤色を発光する。

【００３５】以下の説明に於いては、第１の画素部７１
では閾値電圧以上の電圧が液晶層に印加され、第２の画
素部７３および画素間領域７２、７４では液晶層に閾値
電圧以下の電圧が印加されるかまたは電圧が印加されな
いものとして説明する。

【００３６】図５に示すように、第１の光線８１は、液
晶層９に閾値電圧より大きな電圧を印加すると、蛍光二
色性色素の吸収断面積は小さく、第１の画素部７１の液
晶層９は透過状態となり、反射板２６上に設けるカラー
印刷層２４の赤色を呈示する。反射板２６を設けること
により、カラー印刷層２４を透過する光を再度カラー印
刷層２４に戻すことができ、視認者側に出射する赤色反
射光強度を大きくすることができるため、明るい表示が
可能となる。

【００３７】第１の画素部７１以外の、画素間領域７
２、７４と第２の画素部７３では、液晶層９内の蛍光二
色性色素の吸収と発光が大きく、青色の発光を示す。以
上の説明から明らかなように、液晶層９に含む蛍光二色
性色素の発光による青色発光と、カラー印刷層２４の赤
色により、カラフルな表示が可能となる。本第２の実施
形態では、カラー印刷層２４に赤色の蛍光顔料を含むカ
ラー印刷層を用いたが、赤色の透過インキを用いても、
反射板２６の反射を利用して表示を行うことが可能であ
る。

【００３８】〔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を図６に基づいて説明す
る。また第１の実施形態と同一の部分には同一の符号及
び名称を使用して説明をする。図６は、本実施形態にお
ける液晶表示パネルの断面図である。本実施形態の特徴
は、液晶表示パネルの第１の基板の上側に第１の偏光板
を有し、第２の基板の下側に反射部材として反射偏光板
を設け、さらに該反射偏光板の下側に光源を設ける点に
ある。

【００３９】液晶表示パネルの構成は先の実施の形態と
同一である。ただし、液晶層９としてネマティック液晶
を使用し、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平行とした。

【００４０】液晶層９には第２の実施形態と同じネマテ
ィック液晶を用い、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
トとしては緑色蛍光二色性色素を用い、本実施の形態で
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で混合したものを採用した。
この場合、各蛍光二色性色素はホスト液晶に対して０．
５重量パーセント（ｗｔ％）とし、液晶層９の厚さは１
１μｍとした。

【００４１】この実施形態では、液晶層９に電圧を印加
することにより、液晶層９内の液晶分子が基板１，６と
垂直となり、蛍光二色性色素の吸収断面積が小さくな
り、吸収と発光がほとんど発生しなくなる。さらに旋光
性もほとんどなくなる。電圧無印加時には、前記液晶分
子が基板１，６と平行なり、蛍光二色性色素の吸収断面
積が大きくなり、吸収と発光が発生し、偏光方向を維持
したまま発光する。

【００４２】液晶表示パネルの視認者側には、一方の偏
光軸が透過軸であり、直交する偏光軸が吸収軸である、
吸収型偏光板２０を設け、視認者側と反対側の面（図の
下側）には、一方の偏光軸が透過軸であり、直交する偏
光軸が反射軸である、反射型偏光板２１を設ける。

【００４３】さらに反射型偏光板２１の下側には、面光
源であるエレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子からな
る光源２９を有する。図６に示すように、外部からの光
を利用する反射表示に係る光線成分８９と、光源２９を
利用する透過表示に係る光線成分９０とを利用して反射
表示と透過表示を行う。

【００４４】図６では、第１の画素部７１と第２の画素
部７３では閾値電圧以上の電圧が液晶層に印加され、画
素間領域７２、７４では液晶層には電圧が印加されない
ものとする。

【００４５】光線８１から８４が反射表示に係る光線成
分８９であり、光線８５から８８が透過表示に係る光線
成分９０である。まず反射表示に係る光線成分８９につ
いて説明すると、第１の光線８１は、紙面に垂直な振動
面を持つ偏光であり、吸収型偏光板２０の吸収軸に平行
に入射するため、吸収される。第２の光線８２は、吸収
型偏光板２０の透過軸と平行に入射するため、該吸収型
偏光板２０を透過する。閾値電圧以上の電圧が印加され
ている第１の画素部７１では液晶層９での吸収がなく、
さらに旋光性がないため、紙面に平行な偏光として、反
射型偏光板２１の反射軸に平行に入射し、該反射型偏光
板２１で強い反射が発生し、再度液晶層９と吸収型偏光
板２０の透過軸を通り、紙面に平行な偏光として出射す
る。

【００４６】閾値電圧より小さい電圧を印加し、液晶層
９に含む蛍光二色性色素の配向が変化しない場合には、
蛍光二色性色素の吸収断面積は大きく、画素間領域７２
の液晶層９は吸収を行い、第４の光線８４が発光する。
発光は、紙面に平行な偏光であり、第１の偏光板２０の
透過軸と平行な偏光のため、視認者側に出射される。第
３の光線８３は、第１の光線８１と同様に、紙面に垂直
な振動面を持つ偏光であり、第１の偏光板２０の吸収軸
に平行に入射するため、吸収される。

【００４７】つぎに、透過表示に係る光線成分９０で
は、第５の光線８５は、光源２９の紙面に平行な偏光成
分であり、反射型偏光板２１の透過軸に平行な偏光であ
り、さらに液晶層９にて蛍光二色性色素による吸収と発
光をほとんど発生することなく、さらに偏光を変化する
ことなく、吸収型偏光板２０の透過軸に平行な偏光とし
て視認者側に出射する。第６の光線８６は、反射型偏光
板２１の反射軸に平行な偏光なため、光源２９側に反射
される。第７の光線８７も反射型偏光板２１の反射軸に
平行な偏光なため、光源２９側に反射される。第８の光
線８８は、反射型偏光板２１の透過軸に平行な偏光であ
り、さらに液晶層９にて蛍光二色性色素による大きな吸
収と発光が発生し、さらに、偏光方向を維持するため、
吸収型偏光板２０の透過軸と平行な偏光として視認者側
に出射する。

【００４８】以上の説明から明らかなように、反射表示
の場合には、液晶層９に閾値電圧より大きな電圧を印加
する場合には、反射型偏光板の反射軸の偏光を呈示し、
閾値電圧より小さな電圧を印加する場合には、蛍光二色
性色素の発光を呈示できる。さらに、透過表示の場合に
は、液晶層９に閾値電圧より大きな電圧を印加する場合
には、光源２９の偏光を呈示し、閾値電圧より小さな電
圧を印加する場合には、蛍光二色性色素の発光を呈示で
きる。そのため、反射表示でも透過表示でも表示が可能
となる。すなわち、液晶表示装置を使用する環境が暗
い、あるいは、蛍光二色性色素の発光が弱い場合には、
液晶表示装置に備える光源２９を利用することにより、
美しい表示を行うことが可能となる。

【００４９】図７に、外部光を利用する反射表示の場合
と光源を点灯状態とする透過表示の場合のそれぞれにつ
いて、液晶層９に閾値電圧以上の電圧印加（オン）を行
った状態と閾値電圧以下の電圧印加（オフ）を行った状
態での光強度の波長依存性のグラフを示す。反射表示の
オン状態では、液晶層９の吸収と発光がほとんどないた
め、外光に依存した反射特性を示す。本実施形態では、
蛍光二色性色素の緑色が多少発光している様子を示して
いる。これに対し、オフ状態では、強い緑色の発光を示
している。

【００５０】光源を点灯（オン）の場合には、液晶層９
に閾値電圧以上の電圧印加（オン）状態では、蛍光二色
性色素の吸収と発光がほとんどないため、青色光源の特
性がほぼそのまま呈示されている。これに対し、オフ状
態では、青色の領域での強い吸収と緑色領域での強い発
光が呈示される。

【００５１】以上の説明から明らかなように、反射部材
として、一方向は屈折率の差が小さく、直交する方向
は、屈折率の差が大きい層を複数積層し、各層間での透
過と反射により透過軸と反射軸を構成する反射型偏光板
を利用することにより、液晶層９に含む蛍光二色性色素
の二色性比を改善することが可能となり、透過と発光の
コントラスト比を改善することが可能となる。

【００５２】すなわち、蛍光二色性色素の分子は吸収軸
と透過軸を有し、液晶層中の蛍光二色性色素の分子の該
吸収軸は液晶分子の軸方向に揃っている。前記透過軸に
平行な光は吸収されずにそのまま透過するが、前記吸収
軸に平行な特定波長の光は強く吸収されるとともに波長
変換されて発光する。従って該吸収軸は発光軸でもあ
る。

【００５３】外光利用の反射表示の場合、直線偏光を受
けずに前記液晶層に入射した光のうち、前記吸収軸に平
行な特定波長の光は発光に寄与するが、吸収軸に平行で
ない光は単に透過して反射部材に達する。反射部材に偏
光性がない場合はこれらの光が全て反射されて視認側に
出射するため、発光色とのコントラスト比を低下させる
結果となる。反射部材に反射偏光板を用いると、反射光
を反射軸方向に限定できるためコントラスト比を増大す
る事が出来る。また、光源を用いる透過表示の場合
は、光源から液晶層に入射する光の偏光方向を限定でき
るため、該偏光方向を前記吸収軸（発光軸）方向とする
事によりコントラスト比を増大する事が出来る。

【００５４】さらに、反射型偏光板を構成する屈折率の
差の大小からなる層の対の数を限定することにより、反
射型偏光板からの反射強度の波長依存性を持たせること
が可能となり、例えば赤色の反射を強く、青色の透過を
強くすることにより、反射時には、蛍光二色性色素の緑
色と反射型偏光板の赤色の表示が可能となり、透過時に
は、反射型偏光板を透過する青色を蛍光二色性色素が吸
収し、緑色光を発光するため、緑色と暗い部分との表示
が可能となる。

【００５５】さらに、吸収型偏光板２０を設けることに
より、コントラスト比を改善することが可能となる。本
実施形態では、吸収型偏光板２０を第１の基板１の視認
者側（紙面上側）に配置しているが、コントラスト比よ
り、明るさを重視する表示の場合には、吸収型偏光板２
０を取り去ると良い。例えば液晶表示装置の視認側に吸
収型偏光板２０の着脱機能を設けても良い。

【００５６】〔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を図８に基づいて説明す
る。また第１の実施形態と同一の部分には同一の符号及
び名称を使用して説明をする。図８は、本実施形態にお
ける液晶表示パネルの断面図である。本実施形態の特徴
は、液晶表示パネルの第２の基板６の下側に設ける反射
部材として、可視光領域の特定の波長の光を反射し、そ
の他の光を透過する選択反射板であるコレステリック液
晶フィルム２８を設ける点である。

【００５７】図８に於いては、第１の画素部７１では閾
値電圧以上の電圧が液晶層に印加され、第２の画素部７
３および画素間領域７２、７４では液晶層に閾値電圧以
下の電圧が印加されるかまたは電圧が印加されないもの
とする。

【００５８】液晶表示パネルの構成は先の実施形態と同
一である。ただし、液晶層９として、電圧を印加するこ
とにより、液晶層９内の液晶分子が基板１，６と平行と
なり、電圧無印加時には、基板１，６と垂直に配向する
タイプを用いている。

【００５９】液晶表示パネルの視認者側と反対側の面
（図の下側）にはコレステリック液晶を所定の厚さとツ
イスト角にて固定化して形成するコレステリック液晶フ
ィルム２８を配置する。可視光領域の選択的に反射する
波長は、液晶の厚さとツイスト角から決まる。本実施形
態では、蛍光二色性色素の透過波長を選択している。こ
れにより、蛍光二色性色素の発光色とコレステリック液
晶フィルム２８の選択反射波長の光の２色表示が可能と
なる。

【００６０】閾値以上の電圧を印加する第１の画素部７
１は、蛍光二色性色素の吸収が発生し、発光が発生す
る。電圧を印加していないか、閾値電圧より小さい電圧
を印加する第２の画素部７３、あるいは画素間領域７
２、７４では、蛍光二色性色素の吸収が発生せず、液晶
表示パネルの裏面に配置するコレステリック液晶フィル
ム２８に到達した光の一部（８２、８３）は選択的に反
射され、他の一部（８４）は透過し、該反射された光が
視認される事になる。

【００６１】〔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を図９に基づいて説明す
る。また第１の実施形態と同一の部分には同一の符号及
び名称を使用して説明をする。図９は、本実施形態にお
ける液晶表示パネルの断面図である。第５の実施形態の
特徴は、液晶表示パネルの第２の基板６の下側に設ける
反射部材として、可視光領域の特定の波長の光を反射
し、その他の光を透過する選択反射板としてコレステリ
ック液晶フィルム２８を設け、さらに反射部材の下側に
は、光源２９を有する点である。

【００６２】液晶表示パネルの構成は先の実施形態と同
一である。ただし、液晶層９として、電圧を印加するこ
とにより、液晶層９内の液晶分子が基板１，６と平行と
なり、電圧無印加時には、基板１，６と垂直に配向する
タイプを用いている。

【００６３】本実施形態では、蛍光二色性色素の発光強
度を大きくし、彩度を高くするために、蛍光二色性色素
の吸収波長を青緑色とし、発光波長をピンクから赤色と
する。コレステリック液晶フィルム２８からなる選択反
射板の反射色は、緑色とし、その他の光は透過するタイ
プを用いる。さらに、光源も青緑色としている。

【００６４】図９に於いては、第１の画素部７１および
第２の画素部７３では閾値電圧以上の電圧が液晶層に印
加され、画素間領域７２、７４では液晶層に電圧が印加
されないものとする。

【００６５】図９には、外部からの光を使用する反射表
示に係る光線成分８９と、液晶表示装置の光源２９を点
灯する透過表示に係る光線成分９０とを図示している。
第１の画素部７１に入射する第１の光線８１は、液晶層
９の蛍光二色性色素の吸収と発光が発生する。緑色の光
はほとんど蛍光二色性色素で吸収するため、コレステリ
ック液晶フィルム２８からの反射光はなく、さらに、光
源２９からの反射を防止しているため、鮮明な赤色発光
が視認できる。

【００６６】画素間領域７２に入射する第２の光線８２
は、液晶層９の蛍光二色性色素の吸収と発光はほとんど
発生しない。そのため、コレステリック液晶フィルム２
８の選択反射が発生し、視認者側に鮮明な緑色の反射光
が観察される。他の波長の光８３は光源２９に達する
が、光源２９の反射を防止することで他の色の混色を防
止でいきる。

【００６７】つぎに透過表示を説明する。第２の表示部
７３は、第１の表示部７１と同様にオン電圧を印加し、
蛍光二色性色素の吸収と発光があるため、光源の青緑色
光は、赤色に波長変換して観察される。第６の光線８６
に示すように、緑色の光は、コレステリック液晶フィル
ム２８により反射し、光源２９側に戻る。

【００６８】画素間領域７４は、液晶層９の蛍光二色性
色素の吸収と発光がほとんど発生しないため、光源２９
の青緑色の内、緑色は、第８の光線８８に示すように光
源２９側に反射し、青の成分のみが第７の光線８７に示
すように視認者側に出射する。

【００６９】以上の説明から明らかなように、蛍光二色
性色素の吸収波長を少なくともコレステリック液晶フィ
ルムの選択反射波長を含む波長領域とし、蛍光二色性色
素の発光波長をコレステリック液晶フィルムの選択反射
波長とずらすことにより、蛍光二色性色素の吸収と発光
を制御して蛍光二色性色素の発光とコレステリック液晶
フィルムの選択反射色をそれぞれ鮮明に表示する事が可
能となる。

【００７０】さらに、光源２９の発光色を蛍光二色性色
素の吸収波長を含む波長領域とし、コレステリック液晶
フィルムの選択反射波長以外とすることにより、蛍光二
色性色素の発光を可能とし、さらに蛍光二色性色素の吸
収を制御することにより、蛍光二色性色素の発光と光源
色を利用する表示が可能となる。

【００７１】〔第６の実施形態〕図１０は、本発明の第
６の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
以下に図１０を用いて本実施形態を説明する。また第１
の実施形態と同一の部分には同一の符号及び名称を使用
して説明をする。第６の実施形態の特徴は、液晶表示パ
ネルの第２の基板６の下側には、一方の偏光軸が透過偏
光軸であり、直交する偏光軸が吸収偏光軸からなる吸収
型偏光板２２と、円偏光位相差板３０と、可視光領域の
特定の波長の光を反射しその他の光を透過する選択反射
板としてのコレステリック液晶フィルム２８と、光源２
９とを有する点である。

【００７２】液晶表示パネルの構成は先の実施形態と同
一である。また液晶層９として、電圧を印加することに
より、液晶層９内の液晶分子が基板１，６と垂直とな
り、電圧無印加時には、基板１，６と平行に配向するタ
イプを用いている。

【００７３】図１０に於いては、第１の画素部７１およ
び第２の画素部７３では閾値電圧以上の電圧が液晶層に
印加され、画素間領域７２、７４では液晶層に電圧が印
加されないものとする。

【００７４】図１０に於いて、電圧を印加していない画
素間領域７２と７４では、蛍光二色性色素の吸収が発生
し、発光が発生する。画素間領域７２に於いて、外部か
らの光８２について蛍光二色性色素の吸収、発光作用が
発生する。画素間領域７４では、液晶表示装置に設ける
光源２９からの光８６について蛍光二色性色素の吸収、
発光作用が発生する。

【００７５】これに対し、閾値以上の電圧を印加する第
１の画素部７１と第２の画素部７２では、蛍光二色性色
素の吸収が発生しない。反射表示に係る光線成分８９の
内、外部からの第１の光線８１は、コレステリック液晶
フィルム２８により選択的に反射されて視認者側に出射
される。この反射強度は、吸収型偏光板２２により吸収
が発生するため、不必要な反射を防止することが可能と
なるとともに、円偏光位相差板３０により、コレステリ
ック液晶フィルム２８の螺旋方向と一致する円偏光とす
るため、コレステリック液晶フィルム２８からは有効に
選択反射できる。そのため、光源２９からの反射も防止
するこが可能となる。そのため、本実施形態では、外部
からの光を利用する反射表示の場合には、特に蛍光二色
性色素の反射色を鮮明にでき、さらに、背景をコレステ
リック液晶フィルム２８の選択反射色を表示することに
なる。

【００７６】透過表示に係る光線成分９０の第５の光線
８５の内、コレステリック液晶フィルム２８の選択反射
成分は光源２９側に反射され、他の波長の光はコレステ
リック液晶フィルム２８を透過し、液晶層９でも吸収あ
るいは反射をほとんど発生することなく、第１の基板１
から視認者側に出射する。

【００７７】以上の説明から明らかなように、反射表示
に係る光線成分８９の光線は、蛍光二色性色素での発光
色とコレステリック液晶フィルム２８からなる選択反射
板の反射色の２色表示が可能である。さらに、光源２９
からの透過表示に係る光線成分９０は、蛍光二色性色素
の発光色とコレステリック液晶フィルム２８の反射色の
補色からなる２色表示が可能となり、カラフルな表示が
可能となる。

【００７８】本実施形態においては、光源２９の反射を
防止することで液晶表示装置の表示品質を確保する構成
を説明したが、コレステリック液晶フィルム２８と光源
２９との間に光吸収材を設け、さらに光源２９からの反
射を防止することも可能である。光吸収部材は、一部の
光を吸収し、他の光を透過する半透過性を有する部材を
使用すると良い。

【００７９】また半透過蛍光塗料または燐光塗料をコレ
ステリック液晶フィルム２８に設けても良い。この場合
は該蛍光塗料又は燐光塗料からの当該特定波長の発光が
得られるため、上記と異なる色彩の組み合わせが得られ
る。

【００８０】〔第７の実施形態〕図１１は、本発明の第
７の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
以下図１１を用いて第７の実施形態を説明する。また第
１の実施形態と同一の部分には同一の符号及び名称を使
用して説明をする。第７の実施形態の特徴は、液晶表示
パネルの第２の基板６上に非線形抵抗素子として薄膜ト
ランジスター（ＴＦＴ）を各画素に設ける点である。さ
らに、第２の基板６の下側には、一方の偏光軸は透過偏
光軸であり、直交する偏光軸は反射偏光軸からなる反射
型偏光板２１を第２の基板６に接着して設け、さらに面
光源２９を配置している点である。本実施形態に用いる
反射型偏光板２１は、紫外線を吸収し発光する蛍光性を
有する。

【００８１】液晶表示パネルの第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。第２の基板６上には、クロム膜からなるゲート電極
９１と窒化シリコン膜からなるゲート絶縁膜９２と、ア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜からなる半導体層９
３を有し、該半導体層９３上には、不純物イオンを含む
半導体層９９を有しさらにタングステン膜からなるソー
ス電極９５とドレイン電極９４を有する薄膜トランジス
ター（ＴＦＴ）９６を有する。また、第２の基板上に
は、前記薄膜トランジスター（ＴＦＴ）９６に接続する
透明導電膜からなる表示電極９７と、外部回路（図示せ
ず）と接続する接続電極９８とを有する。

【００８２】さらに、蛍光二色性色素を有する液晶層９
が、シール部材１４と封孔部（図示せず）でシールされ
て封入されている。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、配向
膜（図示せず）が設けられてる。液晶層９として、電圧
印加時には液晶層９内の液晶分子のツイスト角が小さく
なり基板１，６と垂直になるとともに、電圧無印加時に
は液晶分子が９０度ツイストし、基板１，６と平行に配
向するタイプを用いている。

【００８３】第１の基板１上には、前記表示電極９７と
対向する第１の電極２を有し、液晶層９に対して表示電
極９７と第１の電極２と対向する領域が画素部となる。
各画素部に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を配置するこ
とにより、液晶層９に大きな電圧を印加しても他の画素
部に影響がなくなるため、液晶層９内に設けられた蛍光
二色性色素の透過と発光を充分に制御することが可能と
なる。

【００８４】本実施形態に用いる反射型偏光板は、一方
向は屈折率の差が小さく、直交する方向は、屈折率の差
が大きい層を複数積層し、各層間での透過と反射により
透過軸と反射軸を構成する反射型偏光板を利用する。さ
らに、少なくとも前記複数層の内一部には、蛍光材を含
み、光源２９からの入射光により特定の光を発光する。
特に、光源２９として、紫外線を発光する光源を用いる
場合には、反射型偏光板２１にて可視光を発光すること
により、光の可視光化が可能となる。

【００８５】〔第８の実施形態〕以下に本発明の第８の
実施形態における液晶表示装置について、図面を参照し
ながら説明する。また第１の実施形態と同一の部分には
同一の符号及び名称を使用して説明をする。図１２は、
本実施形態における液晶表示パネルの断面図である。第
８の実施形態の特徴は、液晶表示パネルＰ１とＰ２とを
積層する点である。さらにＰ２を構成する第４の基板１
６の下側には、カラー印刷層２４と反射型偏光板２１と
光源２９とを有する点である。

【００８６】図１２に於いて、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
第１の液晶層９になっている。さらに、第１の液晶層９
の中には蛍光二色性色素を有し、シール部材と封孔部
（図示せず）でシールされて封入されている。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
られてる。第１の液晶層９として、電圧印加時には液晶
層９内の液晶分子のツイスト角が小さくなり基板１，６
と垂直になるとともに、電圧無印加時には液晶分子が９
０度ツイストし、基板１，６と平行に配向するタイプを
用いている。

【００８７】第１の液晶表示パネルＰ１の下側には、第
２の液晶表示パネルＰ２を配置してる。第２の液晶表示
パネルＰ２を構成する第３の基板１１と第４の基板１６
は所定の間隙を隔てて対向しており、第３の基板１１と
第４の基板１６の間のスペースが第２の液晶層１９にな
っている。さらに、第２の液晶層１９の中には前記第１
の液晶表示パネルＰ１の前記第１の液晶層９の蛍光二色
性色素とは異なる吸収波長と発光波長を有する蛍光二色
性色素を含み、シール部材と封孔部（図示せず）でシー
ルされて封入されている。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、配向膜（図示せず）が設けられてる。第
１の液晶層９として、電圧印加時には液晶層９内の液晶
分子のツイスト角が小さくなり基板１，６と垂直になる
とともに、電圧無印加時には液晶分子が９０度ツイスト
し、基板１１，１６と平行に配向するタイプを用いてい
る。

【００８８】第１の液晶表示パネルＰ１の第１の液晶層
９には、緑色吸収赤色発光の蛍光二色性色素を含み、第
２の液晶表示パネルＰ２の第２の液晶層１９には、青色
吸収緑色発光の蛍光二色性色素を含む。さらに前記カラ
ー印刷層２４は、透過性青色カラー印刷層とする。すな
わち、視認者側から見て、部材の発光波長あるいは反射
波長が順次短くなるように構成している。これは、発光
する波長より短い波長を吸収する蛍光二色性色素の性質
を利用して、最終的に純粋でより強度の発光を得る事を
目的とするものである。本実施形態の場合には、第１の
液晶層９に含む赤色発光の蛍光二色性色素は、可視光の
緑色に相当する光を吸収し赤色を発光する。一方第２の
液晶層１９に含む緑色発光の蛍光二色性色素は可視光の
青色に相当する光を吸収して緑色を発光する。従って第
１の液晶層９に含む蛍光二色性色素の赤色発光が発生す
る状況化で、前記カラー印刷層２４からの青色は前記第
２の液晶層１９での緑色に変換されて発光され、該第２
の液晶層１９での緑色の発光は第１の液晶層９で赤色に
変換されるため、純粋な赤色発光を得ることができると
ともに、より強度の赤色を呈示する事が出来る。

【００８９】第１の画素部７１では、第１の液晶表示パ
ネルＰ１では、オン電圧を印加し、第２の液晶表示パネ
ルＰ２ではオフ電圧を印加している。光線８０から光線
８５は、外部からの光を利用する反射表示に係る光線成
分８９である。まず、第１の画素部７１の第１の光線８
１は、第１の液晶表示パネルＰ１の第１の液晶層９で
は、吸収と発光がほとんど発生せず、第２の液晶表示パ
ネルＰ２の第２の液晶層１９により吸収と発光が発生す
る。第２の光線８２は、第２の液晶表示パネルＰ２で吸
収しきれていない分が、カラー印刷層２４と反射型偏光
板２１により、再び第２の液晶表示パネルＰ２に入射す
るが、この分はわずかである。さらに、第３の光線８３
は、反射型偏光板２１の透過軸と平行な偏光軸の光が透
過するが、光源２９の鏡面の反射を防止しているため、
非常に小さい。

【００９０】画素間領域７２の部分では、第１の液晶表
示パネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２の液晶層９，
１９ともオフ状態と同等である。第４の光線８４は、第
１の液晶表示パネルＰ１の第１の液晶層９の蛍光二色性
色素にて吸収と発光が発生する。第５の光線８５は、第
１の液晶層９にて吸収していない波長領域の光（緑色光
以外の波長の光）により第２の液晶層１９にて吸収と発
光（緑色）を行うが、第１の液晶層９で再び吸収（緑
色）と発光（赤色光）が発生し、第１の液晶層９の発光
強度が増加することになる。

【００９１】図１２には図示していないが、第１の液晶
表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２を透過した
光は、すでに、青色と緑色の波長領域の光をほとんど含
んでいないため、反射型偏光板２１上に設ける青色カラ
ー印刷層２４からの反射光はほとんど視認されない。

【００９２】第２の画素部７３の光線８０は、第１の液
晶表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２の液晶層
９，１９が共にオン状態であり、蛍光二色性色素による
吸収と発光はほとんど発生しないため、反射型偏光板２
１と青色カラー印刷層２４からの反射光が観察される。

【００９３】図１２には、図示していないが、第１の液
晶表示パネルＰ１がオフ状態で、第２の液晶表示パネル
Ｐ２がオン状態の場合には、第１の液晶層９の蛍光二色
性色素は吸収と発光を行い、赤発光をする。第１の液晶
層９を透過した光は、第２の液晶層１９ではほとんど吸
収と発光が発生しないため、青色カラー印刷層２４と反
射型偏光板２１に達し、青色反射光が逆の経路で出射す
る。そのため、第１の液晶表示パネルＰ１の液晶層９の
オフからオンまでの印加電圧の値を制御することによ
り、紫（マゼンダ）色から青色までを制御することがで
きる。

【００９４】以上の説明から明らかなように、外部から
の光を利用する反射表示においても、第１の液晶表示パ
ネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２を積層し、第１の
液晶層９と第２の液晶層１９に含む蛍光二色性色素のそ
れぞれを、吸収と発光波長が異なる蛍光二色性色素とす
ることにより多色表示が可能となる。また、第２の液晶
表示パネルの下側にカラー印刷層２４と反射型偏光板２
１とを設けることにより、さらに多色化が可能となる。

【００９５】つぎに、外部からの光が暗い状態で特に使
用する光源２９を点灯する状態での発光色を透過表示に
係る光線成分９０を用いて説明する。第２の画素部７３
では、第１の液晶表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネ
ルＰ２は共に、オン電圧を印加し、液晶層９，１９での
吸収と発光はほとんど発生しない。そのため、光源２９
の光は、反射型偏光板２１の透過偏光軸の光は、青色カ
ラー印刷層２４により青色光となり、第６の光線８６と
して出射する。

【００９６】画素間領域７４の部分では、第１の液晶表
示パネルＰ１と第２の液晶表示パネルＰ２の液晶層９，
１９ともオフ状態と同等である。第７の光線８７は、光
源２９から反射型偏光板２１の透過偏光軸を透過し、青
色カラー印刷層２４により青色光となり、第２の液晶表
示パネルＰ２に出射する。第２の液晶層１９により、吸
収と発光し、緑色に波長変換する。さらに、第１の液晶
表示パネルＰ１の第１の液晶層９の吸収と発光により、
緑色光は、赤色光となり視認者側に出射する。

【００９７】つぎに、第３の画素部７５の部分では、第
１の液晶表示パネルＰ１の第１の液晶層９がオン状態で
あり、第２の液晶表示パネルＰ２の液晶層１９がオフ状
態である。第８の光線８８は、光源２９から反射型偏光
板２１の透過偏光軸を透過し、青色カラー印刷層２４に
より青色光となり、第２の液晶表示パネルＰ２に出射す
る。第２の液晶層１９により、吸収と発光し、緑色に波
長変換して視認者側に出射する。

【００９８】図１２には図示していないが、透過表示を
行う場合に於いて第１の液晶表示パネルＰ１の液晶層９
をオフ状態とし、第２の液晶表示パネルＰ２の液晶層１
９をオン状態とした場合にも、青色カラー印刷層２４の
青色光が第１の液晶表示パネルＰ１で赤色に変換される
事無く主に出射される。より彩度の高い青表示の場合に
は、第１の液晶層９と第２の液晶層１９ともオン状態と
し、蛍光二色性色素の吸収を最低限に押さえる方が好ま
しいが、液晶表示装置の消費電力を低減するためには、
第１の液晶表示パネルＰ１にオフ電圧を印加することが
好ましい。

【００９９】以上の説明から明らかなように、光源２９
を点灯する透過表示においても、第１の液晶表示パネル
Ｐ１と第２の液晶表示パネルＰ２を積層し、第１の液晶
層９と第２の液晶層１９に含む蛍光二色性色素のそれぞ
れを、吸収と発光波長が異なる蛍光二色性色素とするこ
とにより、多色表示が可能となる。また、第２の液晶表
示パネルの下側にカラー印刷層２４と反射型偏光板２１
とを設けることにより、さらに多色化が可能となる。

【０１００】ここで反射型偏光板の代わりにアルミニウ
ム膜等の反射材料を薄膜化して透過性を持たせる半透過
型の反射板、あるいは、コレステリック液晶フィルム、
あるいは誘電体薄膜多層膜、半導体薄膜等を用いても構
わない。さらに、反射型偏光板自体を反射偏光軸からの
反射光に波長依存性を設けることも可能である。

【０１０１】本実施形態においては、第２の液晶表示パ
ネルＰ２の下側に反射型偏光板２１を設ける構成につい
て説明しているが、以上に示す半透過性を有する反射部
材は、第１の液晶表示パネルＰ１と第２の液晶表示パネ
ルＰ２との間に設けても良い。反射部材をＰ１とＰ２の
間に設けることにより、反射表示の場合に於いて反射部
材までの吸収部材量が減少するため、反射板からの反射
光、あるいは反射板に設けた蛍光又は燐光塗料による発
光をより鮮明に表示することが可能である。

【０１０２】さらに、第１の液晶表示パネルＰ１と第２
の液晶表示パネルＰ２との間に半透過性を有する反射部
材を設けるとともに、第２の液晶表示パネルＰ２の下側
にも反射部材を設けることにより、さらに多色化の表示
が可能となる。

【０１０３】さらに、第１の液晶表示パネルＰ１、第２
の液晶表示パネルＰ２の他に第３の液晶表示パネルを設
けることも可能である。この場合には、反射部材として
反射板を用いる場合は、第２の液晶表示パネルＰ２の下
側に設ける第３の液晶表示パネルのさらに下側に設ける
ことが好ましい。反射板の場合には、反射あるいは発光
強度を制御できないので、印加電圧により蛍光二色性色
素の発光強度を可変できる液晶表示パネルを積層し、印
加電圧により発光と透過を制御して下層に設ける液晶表
示パネルの発光が鮮明に表示できるようにするためであ
る。

【０１０４】本実施形態においては、第１の液晶表示パ
ネルＰ１の液晶層９と第２の液晶表示パネルＰ２の液晶
層１９とも蛍光二色性色素を含んでいるが、少なくとも
一方に蛍光二色性色素を含む液晶層を利用しても良い。

【０１０５】

【発明の効果】本発明の実施形態では、エレクトロルミ
ネッセント（ＥＬ）素子を用いているが、ライトエミッ
テドダイオード（ＬＥＤ）素子と導光板とを組合わせか
らなる光源を用いても良い。さらに、複数色のライトエ
ミッテドダイオード（ＬＥＤ）素子を用い、ライトエミ
ッテドダイオード（ＬＥＤ）素子の発光色と液晶層に印
加する電圧と同期を取り制御することにより、液晶層の
透過色と蛍光二色性色素の発光色とにより多色表示が可
能となる。さらに、液晶表示パネルを複数積層する場合
には、さらに多色表示あるいは黒、白表示を含むフルカ
ラー表示が可能となる。

【０１０６】本発明の実施形態では、反射型偏光板ある
いはコレステリック液晶フィルムと光源との間に光吸収
部材を設ける実施形態は、第６の実施形態のみである
が、光吸収部材の吸収率と透過率を可変することによ
り、他の実施形態への利用も当然可能である。その一例
として、光源からの反射を防止する構成として、光源上
に透過性を有する光部分吸収部材を用いると良い。

【０１０７】本発明の実施形態では、第７の実施形態の
みに、三端子型の非線形抵抗素子を各画素に配置する実
施形態を示したが、他の実施形態に非線形抵抗素子を設
けることにより、表示性能を向上することが可能とな
る。さらに、三端子型の他にニ端子型の非線形抵抗素子
を用いても良い。

【０１０８】本発明の実施形態では、小型情報機器に関
して説明したが、デザイン性を重視する電子時計に本発
明を利用することにより、従来の液晶表示パネルを利用
する場合に比較し、鮮明な表示が可能となり、美しい時
計を提供することができる。

【０１０９】また、本発明の実施形態の液晶表示パネル
は、外形が四角形であるが、プラスチック基板、フィル
ム基板を利用し、多角形、星型、円形あるいは楕円形に
しても良い。さらに液晶表示パネルの表面を湾曲面とす
ることも可能であり、この場合、蛍光二色性色素の発光
のため、湾曲面により色々な方向へ発光でき、また、導
光することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の小型情報機器の平面模式図である。

【図２】本発明の小型情報機器の断面模式図である。

【図３】本発明の液晶表示装置に用いる液晶表示パネル
の断面図である。

【図４】本発明の液晶表示パネルの発光強度の波長依存
性を示すグラフである。

【図５】本発明の液晶表示装置に用いる液晶表示パネル
の断面図である。

【図６】本発明の液晶表示装置に用いる液晶表示パネル
の断面図である。

【図７】本発明の液晶表示パネルの発光強度の波長依存
性を示すグラフである。

【図８】本発明の液晶表示装置に用いる液晶表示パネル
の断面図である。

【図９】本発明の液晶表示装置に用いる液晶表示パネル
の断面図である。

【図１０】本発明の液晶表示装置に用いる液晶表示パネ
ルの断面図である。

【図１１】本発明の液晶表示装置に用いる液晶表示パネ
ルの断面図である。

【図１２】本発明の液晶表示装置に用いる液晶表示パネ
ルの断面図である。

【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反射偏光板２４カラー印刷層２６反射板２８コレステリック液晶フィルム２９光源４１携帯情報機器ケース７１第１の画素部７３第２の画素部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子靖東京都西東京市田無町六丁目１番12号シチズン時計株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 GA13 GA14 HA20 HA21 HA28 JA06 MA06 2H091 FA10Z FA14Z FA43Y FA44Z FB02 FD24 LA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の基板の間に所定の間隙を有し、該
間隙に第１の液晶層を有する第１の液晶表示パネルを備
え、前記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、一方の前記基板の液晶層に対向する面
と反対の面側には、反射部材を有することを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項２】前記反射部材は反射板で有ることを特徴
とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記反射部材は一方の偏光軸が透過軸で
あり、該透過軸とほぼ直交する反射軸を有する反射偏光
板で有ることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装
置。
【請求項４】前記反射部材はコレステリック液晶フィ
ルムからなる選択反射板で有ることを特徴とする請求項
１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記反射部材は特定の波長の光を反射す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１
に記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記反射部材は特定の波長の光を発光す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１
に記載の液晶表示装置
【請求項７】前記反射部材と前記一方の基板との間に
特定の波長の光を透過するカラー印刷層を有することを
特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の
液晶表示装置。
【請求項８】前記カラー印刷層は、前記蛍光二色性色
素の吸収波長と発光波長以外の光を発光することを特徴
とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】前記反射部材は光発電素子を有すること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載
の液晶表示装置。
【請求項１０】前記反射部材の前記液晶表示パネルに
対向する面と反対の面側には、光吸収材を有することを
特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の
液晶表示装置。
【請求項１１】前記一方の基板と前記選択反射板との
間には、偏光板と円偏光位相差板とを有することを特徴
とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】前記一方の基板の、前記液晶層に対向
する面と反対の面側に、少なくとも１種類以上の蛍光二
色性色素を含む第２の液晶層を有する第２の液晶表示パ
ネルを配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項４
のいずれか１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】前記第１の液晶層に含む蛍光二色性色
素の最大強度の発光波長と前記第２の液晶層に含む蛍光
二色性色素の最大強度の発光波長は、互いに異なること
を特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】前記反射部材は、特定の波長の光を反
射又は発光し、前記第１の液晶層に含む蛍光二色性色素
の最大強度の発光波長と、前記第２の液晶層に含む蛍光
二色性色素の最大強度の発光波長と、前記反射部材から
の、発光又は反射光のどちらか一方の波長とが、それぞ
れ異なることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示
装置。
【請求項１５】前記第１の液晶表示パネルは、前記第
１の液晶層に電圧を印加する複数の画素部を有し、各画
素部には非線形抵抗素子を有し、該画素部に印加する信
号は、該非線形抵抗素子を介して印加することを特徴と
する請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の液晶表
示装置。
【請求項１６】前記第２の液晶表示パネルは、前記第
２の液晶層に電圧を印加する複数の画素部を有し、各画
素部には非線形抵抗素子を有し、該画素部に印加する信
号は、該非線形抵抗素子を介して印加することを特徴と
する請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】前記一方の基板に対向する他方の基板
の、前記第１の液晶層に対向する面と反対の面側には、
偏光板を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１
６のいずれか１に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】前記反射部材に対して、前記液晶表示
パネルに対向する面と反対側の面側には、光源を有する
ことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１に記載
の液晶表示装置。
【請求項１９】前記光源は、面光源であることを特徴
とする請求項１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】前記光源は、エレクトロルミネッセン
ト（ＥＬ）素子からなることを特徴とする請求項１８に
記載の液晶表示装置。