JPH11142837A - 表示素子及び電子時計 - Google Patents

表示素子及び電子時計

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JPH11142837A
JPH11142837A JP10193323A JP19332398A JPH11142837A JP H11142837 A JPH11142837 A JP H11142837A JP 10193323 A JP10193323 A JP 10193323A JP 19332398 A JP19332398 A JP 19332398A JP H11142837 A JPH11142837 A JP H11142837A
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  • Liquid Crystal (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】数字、文字、絵柄等といった時計情報をカラー
表示する際に有効に利用できる表示素子を提供するこ
と。 【解決手段】 青カラー偏光板１１、液晶パネル８及び
偏光分離フィルム１２を有する表示素子である。青カラ
ー偏光板１１は直線偏光の偏光軸方向に応じて、全波長
を透過したり（矢印Ｑ，Ｓ）、特定波長の青色光のみを
透過する（矢印Ｐ，Ｒ）。偏光分離フィルム３２は、あ
る一方向の直線偏光成分を透過させ（矢印Ｑ，Ｒ）、そ
れと直交する直線偏光成分を反射する（矢印Ｐ，Ｓ）。
赤ＥＬ素子１８を用いるとき、光路Ｔ及びＵによって２
つの表示状態が得られ，外部光でも発光光でもマルチカ
ラー表示が得られ、明るい表示を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表示素子に関し、特
にマルチカラー表示が可能な半透過反射型の表示素子に
関する。また、本発明は、腕時計、ストップウオッチ等
のように時を計数して表示する電子時計に関する。特
に、マルチカラー表示が可能な半透過反射型の電子時計
に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記表示素子として、従来、液晶を用い
て構成された半透過反射型の液晶表示素子が知られてい
る。この液晶表示素子は、ＴＮ（Twisted Nematic）液
晶やＳＴＮ（Super-Twisted Nematic）液晶等のように
透過偏光軸を変化させることができる透過偏光軸可変光
学素子を利用して構成される。具体的には、この透過偏
光軸可変光学素子を２枚の偏光板で挟み、さらに、液晶
表示素子の観察者側と反対の面に半透過タイプの反射板
及び光源を順次に配設する。この液晶表示素子は、屋外
等といった外部光があるところでは反射型表示素子とし
て利用され、外部光が少ないところでは光源を点灯させ
て透過型表示素子として利用される。
【０００３】しかしながら、上記構成の半透過反射型の
液晶表示素子に関しては、透過型の機能を持たない反射
型だけの液晶表示素子と比較して、反射表示時において
表示が暗くなるという問題があった。その理由は、従来
の半透過反射型の液晶表示素子で用いられる反射板は、
光透過性を担保するために、非常に薄い厚さのＡｌ（ア
ルミニウム）等を用いて形成されたり、開口部を含んで
形成されたりしていたため、反射表示時の明るさが犠牲
にされていたためである。また、従来の半透過反射型の
液晶表示素子では、反射型表示と透過型表示との両方に
おいてマルチカラー表示を行うことが困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みて成されたものであって、半透過反射型の表示
素子において、反射型の表示を行うときに非常に明るい
表示を行うことができ、しかも、反射型及び透過型の両
方で同時にマルチカラー表示を行うことができるように
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（１） 上記の目的を達
成するため、本発明に係る表示素子は、（ａ）透過偏光
軸を変化させることができる透過偏光軸可変手段と、
（ｂ１，ｂ２）その透過偏光軸可変手段を挟んでその表
裏両側に配置された第１偏光分離手段及び第２偏光分離
手段と、（ｃ）その第２偏光分離手段を挟んで上記透過
偏光軸可変手段の反対側に配置された光源とを有する表
示素子であって、（ｄ）前記第１偏光分離手段は、第１
方向の直線偏光成分に関しては可視光域の全波長成分を
透過させると共に、上記第１方向と直交する第２方向の
直線偏光成分に関しては可視光域の特定全波長成分を透
過させるがそれ以外の波長成分を透過させない機能を有
し、（ｅ）前記第２偏光分離手段は、第３方向の直線偏
光成分を透過させると共に前記第３方向と直交する方向
の直線偏光成分を反射する機能を有し、そして（ｆ）前
記光源は着色光を発光することを特徴とする。
【０００６】上記構成の表示素子によれば、第１偏光分
離手段の外側から入射する光に関しては、透過偏光軸可
変手段の透過偏光軸の状態に応じて上記第２偏光分離手
段から反射された光による第１の表示状態と、特定波長
成分のみ上記第２偏光分離手段から反射された光による
第２の表示状態との２つの表示状態が得られ、その結
果、反射型のマルチカラー表示が実現される。
【０００７】また、上記第１の表示状態及び第２の表示
状態は、光の吸収に基づいて実現されるのではなくて、
第２偏光分離手段から反射された光によって実現される
ので、それらの表示状態は極めて明るい表示となる。例
えば、第１偏光分離手段は、第１の方向の直線偏光成分
に関しては可視光域の全波長成分を透過させ、第１の方
向と直交する（第２の方向の）直線偏光成分に関しては
可視光域の特定波長成分のみを透過させるので、第１の
表示状態によって明るい白表示を行い、一方、第２の表
示状態によって明るい色付き表示を行うことができる。
【０００８】また、光源からの色光に関しては、透過偏
光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて第１偏光分離
手段を透過した光源の色光による第３の表示状態と、第
１偏光分離手段を光が透過しない状態（又は所定の波長
域のみ透過する状態）の第４の表示状態との２つの表示
状態が得られ、その結果、透過型のマルチカラー表示が
実現される。
【０００９】上記４つの表示状態以外にも、透過偏光軸
可変手段の透過偏光軸の状態に応じて、中間調表示が可
能である。また、上記第１偏光分離手段の色付きと上記
光源の着色光の色味とは互いに異なることが望ましい。
表示色数を増加させることができるからである。
【００１０】なお、上記構成において、構成要件（ｄ）
を別の観点から見れば、前記第１偏光分離手段は、その
第１偏光分離手段の第１の側から入射した光のうち所定
の第１方向の直線偏光成分を前記第１の側と対向する第
２の側に前記第１方向の直線偏光として透過させ、前記
第１偏光分離手段の第１の側から入射した光のうち第１
方向と直交する第２方向の直線偏光成分のうち特定波長
成分のみを第２の側に透過させ、第１偏光分離手段の第
２の側から入射した光のうち第１方向の直線偏光成分を
第１の側に第１方向の直線偏光として透過させ、第１偏
光分離手段の第２の側から入射した光のうち前記第２方
向の直線偏光成分のうち特定波長成分のみを第１の側に
透過させる偏光分離手段であると考えられる。
【００１１】また、構成要件（ｅ）を別の観点から見れ
ば、前記第２偏光分離手段は、前記透過偏光軸可変手段
側から入射した光のうち所定の第３方向の直線偏光成分
を前記光源側に透過させ、前記第３方向と直交する第４
方向の直線偏光成分を前記透過偏光軸可変手段側に反射
し、前記光源側から入射した光に対して前記透過偏光軸
可変手段側に前記第３方向の直線偏光を出射可能な偏光
分離手段であると考えられる。
【００１２】（２） 次に、本発明に係る他の表示素子
は、上記（１）の表示素子においてさらに、（ｇ）上記
透過偏光軸可変手段と上記光源との間に光学素子を少な
くとも１つ備えたことを特徴とする。
【００１３】この（２）記載の表示素子によれば、光学
素子の働きによって表示素子の表示状態に種々の改良を
加えることができる。なお，光学素子（ｇ）は，透過偏
光軸可変手段と第２偏光分離手段の間、第２偏光分離手
段と光源の間、透過偏光軸可変手段と第２偏光分離手段
の間及び第２偏光分離手段と光源の間の両者，にそれぞ
れ設けることができる。
【００１４】（３） 上記（２）の表示素子において、
上記光学素子は光散乱体とすることができる。こうすれ
ば、特定波長成分の光による第２の表示状態に関して、
第２偏光分離手段を透過した光について光散乱体を用い
て偏光解消を生じさせることができ、よって、第２偏光
分離手段から透過偏光軸可変手段側への全波長成分の光
の反射を抑えることができる。その結果、第２偏光分離
手段を透過した全波長成分光と第２偏光分離手段で反射
した特定波長成分光との間で混色を抑えることができ、
よって、色純度の高い表示を得ることができる。
【００１５】（４） 上記（２）の表示素子において、
上記光学素子は灰色の半透過状態の光吸収散乱体とする
ことができる。こうすれば、特定波長成分の光による第
２の表示状態に関して、第２偏光分離手段を透過した光
について灰色の半透過状態の光吸収散乱体を用いて偏光
解消を生じさせることができ、よって、第２偏光分離手
段から透過偏光軸可変手段側への反射を抑えることがで
きる。さらに、本実施態様の光学素子は光吸収体でもあ
るので、光吸収によって反射を抑えることもできる。こ
れらの結果、第２偏光分離手段を透過した光と第２偏光
分離手段で反射した特定波長域の光との間で混色を抑え
ることができ、よって、より一層色純度の高い表示を得
ることができる。
【００１６】（５） 上記のように光学素子として光吸
収散乱体を用いる場合、その光吸収散乱体は、可視光領
域のほぼ全波長範囲の光に対して１０％以上８０％以下
の光透過率、特に５０％以上７０％以下の光透過率であ
ることが望ましい。
【００１７】（６） 上記光学素子は、第２偏光分離手
段と光源との間にのみ設けた場合、第２偏光分離手段側
からの光を吸収すると共に、上記光源からの光を第２偏
光分離手段側へ透過できる機能を有する光学素子とする
ことができる。こうすれば、特定波長成分の光による第
２の表示状態に関して、第２偏光分離手段を透過した光
を光吸収体によって吸収して透過偏光軸可変手段側への
反射を抑えることができる。その結果、第２偏光分離手
段を透過した光と第２偏光分離手段で反射した特定波長
域の光との間の混色を抑えることができ、よって、色純
度の高い表示を得ることができる。
【００１８】（７） 上記のような「第２偏光分離手段
側からの光を吸収すると共に、上記光源からの光を第２
偏光分離手段側へ透過できる機能を有する光学素子」
は、例えば、可視光領域のほぼ全波長範囲の光を吸収す
る光吸収体に、光を透過する開口部を形成することによ
って構成できる。こうすれば、特定波長成分の光による
第２の表示状態に関して、第２偏光分離手段を透過した
光を、可視光領域のほぼ全波長範囲で光を吸収する光吸
収体によって吸収して透過偏光軸可変手段側への反射を
抑えることができる。その結果、第２偏光分離手段を透
過した光と第２偏光分離手段で反射した特定波長域の光
との間の混色を抑えることができ、よって、色純度の高
い表示を得ることができる。
【００１９】なお、上記開口部が上記光学素子に占める
面積割合は、５〜３０％が好ましい。さらに、上記光学
素子と上記光源との間の距離を開口部の径以上とするこ
とによって、反射表示時に光学素子を透過した光が光源
によって反射して再び戻ってくる量を少なくすることが
でき、その結果、光の混色を抑制できる。
【００２０】（８） 上記光学素子は、上記第２偏光分
離手段に対して透過軸をずらした偏光板とすることがで
きる。こうすれば、特定波長成分の光による第２の表示
状態に関して、第２偏光分離手段を透過した光を、その
第２偏光分離手段に対して透過偏光軸がずれている偏光
板によって吸収して透過偏光軸可変手段側への反射を抑
えることができる。その結果、第２偏光分離手段を透過
した光と第２偏光分離手段で反射した特定波長域の光と
の間の混色を抑えることができ、よって、色純度の高い
表示を得ることができる。
【００２１】（９） 以上に説明した各種構成の電子時
計の全てに関して、上記光源は異なる部分から２色以上
の発光を行うように構成できる。こうすれば、透過表示
時に光源の着色部分に対応した２色以上の色表示が可能
になる。
【００２２】（１０） 上記のような「異なる部分から
２色以上の発光を行う光源」は、例えば、少なくとも２
つ以上に分割された導光板と、それらの導光板のそれぞ
れに対応して設けられたＬＥＤ（発光ダイオード）素子
とを含んで構成できる。この構成によれば、透過表示時
に上記光源の分割された導光板に対応した表示部で２色
以上の色表示ができる。また、ＬＥＤ素子は、電力消費
量が小さく、しかも着色が容易であるので、これを携帯
機器に用いる場合には特に有効である。
【００２３】（１１） 上記のような「異なる部分から
２色以上の発光を行う光源」は、例えば、互いに異なる
色で発色する複数のＬＥＤ素子を含んで構成できる。こ
の構成によれば、透過表示時に異なる色で発色するＬＥ
Ｄ素子に対応した表示部で２色以上の色表示が可能とな
る。ＬＥＤ素子が低消費電力で、しかも、着色が容易で
あることは上記の通りである。
【００２４】（１２） 上記のような「異なる部分から
２色以上の発光を行う光源」は、例えば、少なくとも２
色以上の発色領域を持つＥＬ（エレクトロルミネセン
ス）素子を含んで構成できる。この構成によれば、透過
表示時に異なる色で発色するＥＬ素子に対応した表示部
で２色以上の色表示が可能となる。ＥＬ素子は、ＬＥＤ
素子と同様に、電力消費量が小さく、しかも着色が容易
であるので、これを携帯機器に用いる場合には特に有効
である。
【００２５】（１３） 上記のような「異なる部分から
２色以上の発光を行う光源」は、例えば、互いに異なる
色で発色する複数のＥＬ（エレクトロルミネセンス）素
子を用いて構成できる。この構成によれば、透過表示時
に異なる色で発色するＥＬ素子に対応した表示部で２色
以上の色表示が可能となる。ＥＬ素子が低消費電力で、
しかも、着色が容易であることは上記の通りである。
【００２６】（１４） 上記のような「異なる部分から
２色以上の発光を行う光源」は、例えば、少なくとも１
つのＬＥＤ素子と、少なくとも１つのＥＬ（エレクトロ
ルミセンス）素子とを用いて構成できる。この構成によ
れば、透過表示時にＬＥＤ素子及びＥＬ素子に対応した
表示部で２色以上の色表示が可能となる。ＬＥＤ素子及
びＥＬ素子の両方ともが低消費電力で、しかも着色が容
易であることは上記の通りである。
【００２７】（１５） 次に、本発明に係る他の表示素
子は、（ａ）透過偏光軸を変化させることができる透過
偏光軸可変手段と、（ｂ１，ｂ２）その透過偏光軸可変
手段を挟んでその表裏両側に配置された第１偏光分離手
段及び第２偏光分離手段と、（ｃ）上記第２偏光分離手
段を挟んで上記透過偏光軸可変手段の反対側に配置され
た光源とを有する表示素子であって、（ｇ１）上記第２
偏光分離手段と上記光源との間に光学素子を有し、
（ｄ）前記第１偏光分離手段は、第１方向の直線偏光成
分に関しては可視光域の全波長成分を透過させると共
に，上記第１方向と直交する第２方向の直線偏光成分に
関しては可視光域の特定波長成分を透過させるがそれ以
外の波長成分を透過させない機能を有し、（ｅ）前記第
２偏光分離手段は、第３方向の直線偏光成分を透過させ
ると共に前記第３方向と直交する方向の直線偏光成分を
反射する機能を有し、そして（ｇ２）前記光学素子は着
色層を含むことを特徴とする。
【００２８】この表示素子によれば、第１偏光分離手段
の外側から入射する光に関しては、透過偏光軸可変手段
の透過偏光軸の状態に応じて上記第２偏光分離手段から
反射された光による第１の表示状態と、特定波長成分の
み上記第２偏光分離手段から反射された光による第２の
表示状態との２つの表示状態が得られ、その結果、反射
型のマルチカラー表示が実現される。また、上記第１の
表示状態及び第２の表示状態は、第２偏光分離手段から
反射された光によってもたらされるので極めて明るい表
示となる。
【００２９】また、光源からの光に関しては、着色層で
ある光学素子を透過して着色された後に透過偏光軸可変
手段の透過偏光軸の状態に応じて第１偏光分離手段を透
過した着色光による第３の表示状態と、第１偏光分離手
段を光が透過しない状態（又は所定の波長域のみ透過す
る状態）の第４の表示状態との２つの表示状態が得ら
れ、その結果、透過型のマルチカラー表示が実現され
る。
【００３０】透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に
応じて中間調表示が可能であること及び第１偏光分離手
段の色付きと上記光源の着色光の色味とを異ならせるこ
とによって表示色数を増加できるということは、既述の
通りである。
【００３１】また本発明によれば、特定波長成分の光を
用いた第２の表示状態に関して、第２偏光分離手段を透
過した光が透過偏光軸可変手段側へ反射することを、着
色層すなわち光学素子を用いて抑えることができ、よっ
て、第２偏光分離手段を透過した光と第２偏光分離手段
で反射した特定波長域の光との間で混色を抑えることが
でき、よって、色純度の高い表示を得ることができる。
【００３２】（１６） 次に、本発明に係る他の表示素
子は、上記（１５）の表示素子において，上記光学素子
が着色層を有する点（ｇ２）に代え、（ｇ３）前記光学
素子は、灰色の半透過状態の光吸収散乱体と着色層とを
積層した構造であることを特徴とする。
【００３３】この表示素子において、反射型のマルチ
カラー表示ができること、透過型のマルチカラー表示
ができること、第２偏光分離手段から反射された光を
用いて表示を行うので非常に明るい表示が得られるこ
と、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて
中間調表示が可能であること及び第１偏光分離手段の
色付きと上記光源の着色光の色味とを異ならせることに
よって表示色数を増加できること等といった各種作用・
効果が得られることは、既に説明した表示素子の場合と
同じである。
【００３４】また本発明によれば、特定波長成分の光を
用いた第２の表示状態に関して、第２偏光分離手段を透
過した光について、灰色の光散乱吸収体及び着色層を用
いて偏光解消及び光吸収を実行し、もって、その光が透
過偏光軸可変手段側へ反射することを抑えている。その
結果、第２偏光分離手段を透過した光と第２偏光分離手
段で反射した特定波長域の光との間で混色を抑えること
ができ、よって、色純度の高い表示を得ることができ
る。
【００３５】（１７） 次に、本発明に係るさらに他の
表示素子は、上記（１５）の表示素子の内、上記光学素
子が着色層を有する（ｇ２）点に代え、（ｇ４）前記光
学素子は、開口部を有した光吸収体と着色層とを積層し
た構造であることを特徴とする。
【００３６】この表示素子において、反射型のマルチ
カラー表示ができること、透過型のマルチカラー表示
ができること、第２偏光分離手段から反射された光を
用いて表示を行うので非常に明るい表示が得られるこ
と、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて
中間調表示が可能であること及び第１偏光分離手段の
色付きと上記光源の着色光の色味とを異ならせることに
よって表示色数を増加できること等といった各種作用・
効果が得られことは、既に説明した表示素子の場合と同
じである。
【００３７】また本発明によれば、特定波長成分の光を
用いた第２の表示状態に関して、第２偏光分離手段を透
過した光について、開口部を有した光吸収体及び着色層
を用いてその光を吸収することにより、その光が透過偏
光軸可変手段側へ反射するのを抑えることができ、その
結果、第２偏光分離手段を透過した光と第２偏光分離手
段で反射した特定波長域の光との間で混色を抑えること
ができ、よって、色純度の高い表示を得ることができ
る。
【００３８】（１８） 次に、本発明に係る他の表示素
子は、上記（１５）の表示素子の内、上記光学素子が着
色層を有する点（ｇ２）に代え、（ｇ５）前記光学素子
が、前記第２偏光分離手段に対して透過軸をずらした偏
光板と着色層とを積層した構造であることを特徴とす
る。
【００３９】この表示素子においても、反射型のマル
チカラー表示ができること、透過型のマルチカラー表
示ができること、第２偏光分離手段から反射された光
を用いて表示を行うので非常に明るい表示が得られるこ
と、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて
中間調表示が可能であること及び第１偏光分離手段の
色付きと上記光源の着色光の色味とを異ならせることに
よって表示色数を増加できること等といった各種作用・
効果が得られことは、既に説明した表示素子の場合と同
じである。
【００４０】また本発明によれば、特定波長成分の光を
用いた第２の表示状態に関して、第２偏光分離手段を透
過した光について、上記の偏光板及び着色層を用いてそ
の光を吸収することにより、その光が透過偏光軸可変手
段側へ反射するのを抑えることができ、その結果、第２
偏光分離手段を透過した光と第２偏光分離手段で反射し
た特定波長域の光との間で混色を抑えることができ、よ
って、色純度の高い表示を得ることができる。
【００４１】（１９） 次に、本発明に係る表示素子
は、上記（１５）の表示素子の内、上記光学素子が着色
層を有する（ｇ２）点に代え、（ｇ６）前記光学素子
が、着色層と開口部を持つ鏡面反射板とが第２偏光分離
手段側から順次形に形成されていることを特徴とする。
【００４２】この表示素子においても、反射型のマル
チカラー表示ができること、透過型のマルチカラー表
示ができること、第２偏光分離手段から反射された光
を用いて表示を行うので非常に明るい表示が得られるこ
と、透過偏光軸可変手段の透過偏光軸の状態に応じて
中間調表示が可能であること及び第１偏光分離手段の
色付きと上記光源の着色光の色味とを異ならせることに
よって表示色数を増加できること等といった各種作用・
効果が得られことは、既に説明した表示素子の場合と同
じである。
【００４３】また本発明によれば、光学素子が着色層で
あり、しかも鏡面反射板を備えているので、特定波長成
分の光を用いた第２の表示状態のときに、着色層によっ
て着色された光を透過偏光軸可変手段側へ反射すること
ができる。
【００４４】（２０） 以上の表示素子において、着色
層を利用する形式の表示素子に関しては、その着色層を
部分的に異なる２色以上で着色することができる。こう
すれば、透過表示時に着色層の着色部分に対応した２色
以上の色表示ができる。
【００４５】（２１） 以上の表示素子において、着色
層を利用する形式の表示素子に関しては、着色層に加え
て光源を着色することもできる。こうすれば、透過表示
時に着色層の着色部分や着色光源に対応した２色以上の
色表示が可能になる。また、例えば、ピンクを発光する
光源と赤フィルタ層とを組み合わせることによって、色
純度の高い赤光源を作り出すことができる。
【００４６】（２２） 以上の表示素子において、第１
偏光分離手段を用いる本発明の表示素子に関しては、そ
の第１偏光分離手段をカラー偏光板によって構成でき
る。こうすれば、マルチカラー表示を安価に実現でき
る。このカラー偏光板は、液晶デバイスハンドブック
（日本学術振興会１４２委員会 日刊工業新聞社）の２
７１ページの図４．６０に記載されているように、第１
方向の偏光成分についてはその可視光全波長領域の光を
透過させ、第１方向と直交する第２方向の偏光成分につ
いては可視光域の特定波長域成分を透過させるがそれ以
外の波長成分を透過させない特性を有する。
【００４７】例えば、液晶デバイスハンドブック、２７
１ページ、図４．６０における左の特性図は赤の波長の
光に対して吸収が存在せず、中央の特性図は緑の波長に
対して吸収が存在せず、右の特性図は青の波長の光に対
して吸収が存在しないカラー偏光板である。それらのカ
ラー偏光板は、一般的に、それぞれ、赤カラー偏光板、
緑カラー偏光板及び青カラー偏光板と呼ばれる。
【００４８】本発明においては、青カラー偏光板、紫カ
ラー偏光板を用いた。
【００４９】（２３） 以上の表示素子において、第１
偏光分離手段としてカラー偏光板を用いる構造の電子時
計に関しては、そのカラー偏光板を少なくとも異なる２
色以上とすることができる。こうすれば、それぞれのカ
ラー偏光板に対応するマルチカラー表示を行うことがで
きる。また、カラー偏光板とニュートラル偏光板とを組
み合わせても構わない。
【００５０】（２４） 以上の表示素子において、透過
偏光軸可変手段を用いる本発明の表示素子に関しては、
その透過偏光軸可変手段を液晶素子によって構成するこ
とができる。こうすれば、低コストで高コントラストな
スイッチング素子を得ることができる。この透過偏光軸
可変手段としては、好ましくは液晶素子が使用され、特
に好ましくはＴＮ（Twisted Nematic）液晶素子、ＳＴ
Ｎ液晶素子又はＥＣＢ（Electrically Controlled Bire
fringence ）液晶素子が用いられる。なお、このＳＴＮ
液晶素子には、Ｆ−ＳＴＮ（Film Compensated Super-T
wisted Nematic）液晶素子等の色補償用光学異方体を用
いるＳＴＮ液晶素子も含まれる。
【００５１】（２５） 以上の表示素子において、光源
を用いる構造の本発明に係る表示素子に関しては、その
光源からの光を光学素子の正面にむかって集光させるた
めの集光手段をさらに備えることができる。こうすれ
ば、光源からの透過光による表示を明るく、見え易くす
ることができる。
【００５２】また、光源としては、面発光型のＥＬ素子
を用いることができる。この場合、ＥＬ素子としては薄
緑（Light Green)色であり，カラー偏光板が紫(violet)
色のとき、色の差異が目立つため，好ましい。
【００５３】また、光源としては、面発光型のＬＥＤ
や，導光板とその横に置いたサイドライト型のＬＥＤを
用いることができる。この場合、ＬＥＤが赤色のとき，
カラー偏光板が青色を用いると、色の差異が目立つた
め、好ましい。また、この場合，ＬＥＤが緑色のとき、
カラー偏光板が紫色であると、色の差異が目立つため、
好ましい。
【００５４】（２６） 以上の表示素子において、光源
を用いる構造の本発明に係る表示素子に関しては、その
光源の表面色を暗くすることができる。こうすれば、光
源の表面における反射を抑えることができ、その結果、
光学素子を透過した光が光源で反射して再び戻ってくる
量を少なくすることができ、よって、コントラストの低
下を防止できる。
【００５５】（２７） 以上の表示素子において、透過
偏光軸可変手段及び第２偏光分離手段を用いる構造の本
発明に係る表示素子に関しては、その透過偏光軸可変手
段とその第２偏光分離手段との間に光拡散手段を設ける
ことができる。こうすれば、外部光が第２偏光分離手段
によって反射することによって表示される第１の表示状
態を、散乱による白表示とすることができ、その結果、
高視野角にすることができる。
【００５６】（２８） 次に、本発明に係る電子時計
は、時を計数して表示する電子時計であって、（ａ）透
過偏光軸を変化させることができる透過偏光軸可変手段
と、（ｂ）その透過偏光軸可変手段を挟んでその表裏両
側に配置された第１偏光分離手段及び第２偏光分離手段
と、（ｃ）その第２偏光分離手段を挟んで上記透過偏光
軸可変手段の反対側に配置された光源とを有し、（ｄ）
前記第１偏光分離手段は、第１方向の直線偏光成分に関
しては可視光域の全波長成分を透過させると共に，上記
第１方向と直交する第２方向の直線偏光成分に関しては
可視光域の特定波長成分を透過させるがそれ以外の波長
成分を透過させない機能を有し、（ｅ）前記第２偏光分
離手段は、第３方向の直線偏光成分を透過させると共に
前記第３方向と直交する方向の直線偏光成分を反射する
機能を有し、そして（ｆ）前記光源は着色光を発光する
ことを特徴とする。
【００５７】この構成の電子時計によれば、反射型のマ
ルチカラー表示及び透過型のマルチカラー表示の両方を
実現でき、さらに、第２偏光分離手段から反射される光
を用いて表示を行うので、従来の偏光分離部材の光吸収
を利用して表示を行う場合に比べて、極めて明るい表示
を得ることができる。
【００５８】（２９） 次に、本発明に係る他の電子時
計は、上記（２８）の電子同型において、さらに、
（ｇ）上記透過偏光軸可変手段と上記光源との間に光学
素子を少なくとも１つ有することを特徴とする。
【００５９】この電子時計では、光学素子として、例え
ば光散乱体、灰色の半透過状態の光吸収散乱体等を配設
したので、それらの光学素子の働きによって表示素子の
表示状態に種々の改良を加えることができる。
【００６０】
【発明の実施の形態】（第１実施例）第１図は、本発明
に係る表示素子の一実施例を示している。この表示素子
は、外部光がある場所においては、外部光の反射を利用
した反射型のマルチカラー表示をすることができ、他
方、外部光がない場所においても光源からの光による透
過型のマルチカラー表示をすることができる。つまり、
この表示素子は、いわゆる半透過型の機能を備えた反射
型の表示素子である。また、この表示素子は液晶を用い
て構成されるものであり、つまり液晶表示素子である。
【００６１】この液晶表示素子は、透過偏光軸可変手段
としてＴＮ（Twisted Nematic ）液晶パネル８を使用し
ている。このＴＮ液晶パネル８においては、２枚のガラ
ス基板１３ａ及び１３ｂの間にＴＮ液晶１５が挟持され
ている。ＴＮ液晶パネル８の上側には青系のカラー偏光
板１１が設けられている。ＴＮ液晶パネル８の下側に
は、光散乱体１０、偏光分離器３２及び赤系のＥＬ（El
ectro Luminescence）バックライト１８がこの順に設け
られている。
【００６２】カラー偏光板１１は、それ自体周知の偏光
板であって第２図に符号（ａ）で示すように、自然光が
入射すると、所定方向（例えば、紙面垂直方向）の直線
偏光に関しては可視光全波長領域がこれを透過し、他
方、これと直角方向（すなわち、紙面平行方向）の直線
偏光に関しては特定波長域（例えば、青）だけが吸収さ
れずに透過するという特性を有する。
【００６３】この第２図の上図に示す例では、紙面垂直
方向（◎）の偏光成分については，可視光の全波長域に
わたって透過する。また、紙面平行方向（←→）の偏光
成分については、可視光の内の特定波長域（例えば，
青）を透過し、それ以外の波長については透過しない。
従って、符号（ｂ）及び（ｃ）のように、カラー偏光板
１１に紙面平行方向の直線偏光が入射する場合は、特定
波長（例えば、青）だけはカラー偏光板１１を透過で
き、特定波長以外の光はカラー偏光板１１に吸収されて
それを透過できない。また、符号（ｄ）に示すように、
紙面垂直方向の直線偏光が入射する場合は、全波長領域
の光がカラー偏光板１１を透過する。
【００６４】このカラー偏光板１１を、中心軸線Ｌ0 を
中心として９０゜回転させれば、直線偏光を透過及び吸
収させる偏光軸方向が入れ替わる（第２図下図参照）。
すなわち、紙面平行方向（←→）の直線偏光に関しては
全波長領域がカラー偏光板１１を透過でき、紙面垂直方
向（◎）の直線偏光に関しては特定波長成分（青）だけ
が透過できる。
【００６５】カラー偏光板１１に関する上記の特定波長
をどの領域に設定するかについては、カラー偏光板１１
を製造する際に自由に設定できる。本実施例では、青の
波長の光に対して吸収が存在しないカラー偏光板、すな
わち青カラー偏光板や，紫の波長の光に対して吸収がほ
とんど存在しないカラー偏光板，すなわち紫カラー偏光
板を使用することにする。
【００６６】第１図に戻り、本実施例のバックライト１
８は、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を用いて構
成することにし、特にカラー偏光板１１が青カラー偏光
板のときは異なる色である赤系の光を発光するＥＬ素子
や，赤色系の光を発光するＬＥＤ（発光ダイオード，li
ght emitting diode）を用いる。また、紫カラー偏光板
を用いるときは、バックライト（発光手段１８）として
緑色系の光を発光するＥＬ素子や，緑色系の光を発光す
るＬＥＤを用いて構成することもできる。
【００６７】偏光分離器３２は、（１／４）λ板３５と
コレステリック液晶層３６とを備えている。コレステリ
ック液晶は、その液晶のピッチと同一の波長を有する光
であってその液晶と同一の回転方向の円偏光を反射し、
その他の光を透過する性質を有する。従って、例えば、
コレステリック液晶層３６に、ピッチが５０００オング
ストロームで左回転のコレステリック液晶を用いると、
波長５０００オングストロームの左円偏光は反射し、右
円偏光や他の波長の差円偏光は透過する素子が得られ
る。
【００６８】さらに、左回転のコレステリック液晶を用
い、そのピッチを可視光の全波長にわたってコレステリ
ック液晶内で変化させることにより、単一色だけでなく
白色光全部にわたって左円偏光を反射し、右円偏光を透
過する素子が得られる。本実施例においては、コレステ
リック液晶層３６として、左回転のコレステリック液晶
を用い、そのピッチを可視光の全波長範囲にわたってコ
レステリック液晶内で変化させたものを用いた。
【００６９】このようなコレステリック液晶層３６と
（１／４）λ板３５とを組み合わせた偏光分離器３２に
おいては、（１／４）λ板３５の側から所定の第１方向
の直線偏光がが入射すると、（１／４）λ板３５によっ
て左円偏光となり、コレステリック液晶層３６で反射さ
れ、（１／４）λ板３５によって、再び所定の第１方向
の直線偏光となって出射する。また、第１方向と直交す
る第２方向の直線偏光が入射すると、（１／４）λ板３
５によって右円偏光となり、コレステリック液晶層３６
を透過する。また、コレステリック液晶層３６の下側か
ら入射した光に対しては、（１／４）λ板３５の上方に
第２方向の直線偏光を出射する。
【００７０】このように、コレステリック液晶層３６と
（１／４）λ板３５とを組み合わせた偏光分離器３２
は、（１／４）λ板３５側から入射した光のうち所定の
第２方向の直線偏光成分を透過させ、所定の第２方向と
直交する第１方向の直線偏光成分を反射し、コレステリ
ック液晶層３６側から入射した光に対して（１／４）λ
板３５側に第２方向の直線偏光を出射可能な偏光分離手
段である。
【００７１】なお、この機能を備える偏光分離手段とし
ては、このコレステリック液晶層３６と（１／４）λ板
３５とを組み合わせた偏光分離器３２以外に、多層膜を
積層したフィルムを利用するもの（ＵＳＰ４，９７４，
２１９）、ブリュースターの角度を利用して反射偏光と
透過偏光とに分離するもの（ＳＩＤ ９２ ＤＩＧＥＳ
Ｔ 第４２７頁〜第４２９頁）、ホログラムを利用する
ものや、国際公開された国際出願（国際出願の番号：Ｗ
Ｏ９５／２７８１９及びＷＯ９５／１７６９２）に開示
されたものがある。
【００７２】次に、この液晶表示素子の右側半分を液晶
素子に対する電圧印加（ＯＮ）部とし、左側半分を電圧
無印加（ＯＦＦ）部として、液晶表示素子による表示を
説明する。
【００７３】（外部光を用いた反射型の表示）まず、自
然光を用いて，発光手段による発光を用いず、外部光が
液晶表示素子に入射した場合の反射型のマルチカラー表
示について説明する。左側の電圧無印加（ＯＦＦ）部に
おいては、外部光が液晶表示素子に入射すると、その外
部光は青系のカラー偏光板１１によって、紙面に平行な
方向（←→）の直線偏光Ｐ（可視光の短波長域のみ）
と、垂直な方向（◎）の直線偏光Ｑ（可視光のほぼ全波
長域）に分けられる。
【００７４】第１図において一番左側の矢印（下向き）
の光は、紙面に平行な方向の直線偏光Ｐ（可視光の短波
長域のみ）であり、液晶層８に入射し、ＴＮ液晶１５に
よって偏光方向が９０°捻られて紙面に垂直な方向の直
線偏光となり、（１／４）λ板３５によって左円偏光と
なり、コレステリック液晶層３６で反射されて再び（１
／４）λ板３５に入射し、（１／４）λ板３５によって
紙面に垂直な方向の直線偏光となり、再び液晶層８に入
射し、ＴＮ液晶１５によって偏光方向が９０°捻られて
紙面に平行な方向の直線偏光となり、青系のカラー偏光
板１１から紙面に平行な方向の直線偏光として出射す
る。これは青表示となる（第１図左から２番目の矢印
（上向き）の光）。
【００７５】また、第１図の左から３番目の矢印（下向
き）の光は，紙面に垂直な方向の直線偏光Ｑ（可視光の
ほぼ全波長域）であり，液晶層８に入射し、ＴＮ液晶１
５によって偏光方向が９０°捻られて紙面に平行な方向
の直線偏光となり、（１／４）λ板３５によって右円偏
光となり、コレステリック液晶層３６を通過する。その
後バックライト１８に等足すし、バックライト１８の表
面状態に応じて散乱、吸収等されるが，いずれの場合も
青カラー偏光板１１にはほとんど戻らない。そのため，
外部光を用いた反射表示においては、電圧無印加（ＯＦ
Ｆ）部は偏光Ｐによる青表示となる。
【００７６】右側の電圧印加部においては、外部光が液
晶表示素子に入射すると、その外部光は青系のカラー偏
光板１１によって、紙面に平行な方向の直線偏光Ｒ（可
視光の短波長域のみ）と、垂直な方向の直線偏光Ｓ（可
視光のほぼ全波長域）に分けられる。
【００７７】第１図の青カラー偏光板１１の上にあり右
から３番目の光（下向き）のうち，紙面に垂直な方向の
直線偏光Ｓ（可視光のほぼ全波長域）は、液晶層８に入
射し、ＴＮ液晶１５を偏光方向を変えずに透過し、（１
／４）λ板３５によって左円偏光となり、コレステリッ
ク液晶層３６で反射されて再び（１／４）λ板３５に入
射し、（１／４）λ板３５によって紙面に垂直な方向の
直線偏光となり、再び液晶層８に入射し、ＴＮ液晶１５
を偏光方向を変えずに透過してカラー偏光板１１から紙
面に垂直な方向の直線偏光として出射する。これは白表
示となる。
【００７８】一方、第１図の青カラー偏光板１１の上に
ある光の一番右にある光で，紙面に平行な方向の直線偏
光Ｒ（可視光の短波長域のみ）は、液晶層８に入射し、
ＴＮ液晶１５を偏光方向を変えずに透過し、（１／４）
λ板３５によって右円偏光となり、コレステリック液晶
層３６を透過する。その後、バックライト１８で散乱、
反射され，青カラー偏光板１１にほとんど戻ってこない
のは、電圧オフでのＱとどうようである。そのため、反
射時の電圧印加（ＯＮ）部は，偏光Ｓによる白表示とな
る。
【００７９】このように、外部光が液晶表示素子に入射
した場合の反射型の表示については、電圧無印加部では
青表示となり、電圧印加部では白表示となる。そして、
電圧印加時においては、液晶表示素子に入射した外部光
は、偏光分離器３２によって吸収されずに反射されるの
で明るい表示が得られる。
【００８０】（バックライトを用いた透過型の表示）次
に、赤系のＥＬバックライト１８からの光による透過型
のマルチカラー表示について説明する。
【００８１】まず、左側の電圧無印加部においては、Ｅ
Ｌバックライト１８からの光Ｔは，偏光分離器３２のコ
レステリック液晶層３６に入射し、コレステリック液晶
層３６を右円偏光のみが透過し、（１／４）λ板３５に
よって、紙面に平行な方向の直線偏光となり、その後、
ＴＮ液晶１５によって偏光方向が９０°捻られて紙面に
垂直な方向の直線偏光となり、青系のカラー偏光板１１
を透過する。これは、青系のカラー偏光板１１が紙面垂
直方向の直線偏光を可視光のほぼ全域にわたって透過さ
せるように配置されているためである。つまり、発光色
である赤の波長域も透過して、赤表示が得られる（第１
図左から４番目の光）。
【００８２】右側の電圧印加部においては、赤系のＥＬ
バックライト１８からの光Ｕは，コレステリック液晶層
３６に入射し、コレステリック液晶層３６を右円偏光の
みが透過し、（１／４）λ板３５によって、紙面に平行
な方向の直線偏光となり、光散乱体１０を透過し、その
後、ＴＮ液晶１５を偏光方向を変えずに透過し、青のカ
ラー偏光板１１で遮断される。これは、青系のカラー偏
光板１１が紙面平行方向の直線偏光を青の波長域のみ透
過させるように配置されているためである。つまり、赤
の波長域の光は吸収され、黒表示が得られる（第１図一
番右の光）。
【００８３】このように、赤系のＥＬバックライト１８
からの光により透過型の表示については、バックライト
１８からの赤い着色光は、電圧印加（ＯＮ）部では、青
のカラー偏光板１１によって吸収されて黒表示となり、
電圧無印加（ＯＦＦ）部では、青のカラー偏光板１１を
透過してＥＬバックライトの色表示つまり赤表示とな
る。
【００８４】従って、この液晶表示素子は、外部光があ
る場所においては、外部光の反射を利用した明るい反射
型のマルチカラー表示をすることができると共に、外部
光がない場所においても着色したＥＬバックライト１８
からの光による透過型のマルチカラー表示を行うことが
できる、いわゆる半透過型の機能を備えた反射型の液晶
表示素子となる。本実施例では、電圧印加部と電圧無印
加部の２つの状態について説明してきたが、中間調表示
も可能である。また、本実施例ではカラー偏光板１１に
青系のものを用いたが、可視光域の特定波長について吸
収があるものであれば、他にどのようなカラー偏光板を
用いても構わない。
【００８５】（第２実施例）第３図は、本発明に係る表
示素子の他の実施例を示している。第１図に示した実施
例においては、（１／４）λ板３５とコレステリック液
晶層３６とを備える偏光分離器３２を使用したが、本実
施例においては、この偏光分離器３２に代えて、国際公
開された国際出願（国際出願の番号：ＷＯ９５／２７８
１９及びＷＯ９５／１７６９２）に開示されたものと同
様な偏光分離器、すなわち偏光分離フィルム１２を使用
しており、この点が第１図の実施例と異なっている。そ
れ以外の点は第１図の実施例の場合と同様であり、同じ
部材は同じ符号を用いて示すことにする。
【００８６】偏光分離フィルム１２は、ある一方向の直
線偏光を透過させ、それ以外の直線偏光を吸収等ではな
くて反射するように、特に透過偏光軸と直角方向の直線
偏光は全反射するように作用する。別の観点から見れ
ば、この偏光分離フィルム１２は、上側から入射した光
のうち所定の第２方向の直線偏光成分を第２方向の直線
偏光として透過させ、第２方向と直交する第１方向の直
線偏光成分を反射し、下側から入射した光に対して上側
に第２方向の直線偏光を出射可能な偏光分離手段であ
る。
【００８７】第３図においては、偏光分離フィルム１２
は，紙面垂直方向（◎）の偏光成分を反射し、紙面平行
方向（←→）の偏光成分を透過させる。ここで，偏光分
離フィルム１２の偏光透過軸（←→）と青カラー偏光板
の青色偏光透過軸（←→）とを平行にしているため、外
光を使用した場合、電圧オフでは青色が偏光分離フィル
ム１２で反射されて青色に見え、電圧オンでは白色が偏
光分離フィルム１２で反射され白色に見える。一方、偏
光分離フィルム１２の偏光透過軸と青カラー偏光板の青
色偏光透過軸とを直交させると、電圧オンと電圧オフで
の見える色が反対になる。
【００８８】この偏光分離フィルム１２は、例えば第４
図に示すように、２種類の層Ａ，Ｂを交互に積層して形
成される複数層構造を有し、そして、それらの複数層
Ａ，Ｂのうち積層方向に互いに隣り合う２層間におい
て、ある一方向の屈折率はそれら２層間で等しく、それ
と直角方向の屈折率はそれら２層間で異なるように設定
し、さらに、個々の層の層厚に変化を持たせている。
【００８９】第４図において、ＸＹＺの直交３軸方向を
考えるとき、Ａ，Ｂの２層は例えば押出し成形によって
多層状態に形成され、さらに、一方向（例えばＸ方向）
に沿って引き延ばされ、他の一方向（すなわちＹ方向）
には引き延ばされない。すなわち、Ｘ軸方向が延伸方向
であり、Ｙ軸方向がそれに対する横方向である。Ｂ材料
は屈折率ｎB （例えばｎB ＝１．６４）を有し、これは
延伸処理によっても実質的に変化しない。一方、Ａ材料
は延伸処理によって屈折率が変化する特性を有する。例
えば、Ａ材料から成るシートを一軸方向に延伸処理する
と、延伸方向（すなわちＸ方向）に一つの屈折率ｎ
AX（例えばｎAX＝１．８８）を有し、横方向（Ｙ方向）
には異なる屈折率ｎAY（例えばｎAY＝１．６４）を有す
るようになる。
【００９０】Ａ，Ｂ材料から成る第４図の積層構造をＸ
方向へ延伸すれば、その延伸方向に関して大きな屈折率
差Δｎ＝１．８８−１．６４＝０．２４が発生する。そ
の一方、それと直角なＹ方向に関しては、Ａ，Ｂ各層間
の屈折率差Δｎ＝１．６４−１．６４＝０であり、屈折
率に差は生じない。このような光学特性のため、本偏光
分離フィルム１２に光が入射すると、その入射光のうち
透過軸Ｅ方向の偏光成分（ａ）は偏光分離フィルム１２
を透過する。他方、入射光のうちの吸光軸Ｆ方向の偏光
成分（ｂ）は屈折率差Δｎに直面することになり、それ
故、その部分で反射する。
【００９１】さらに、Ａ，Ｂ各層間の層厚ｔ1，ｔ2，ｔ
3，… … … は少しづつ寸法に変化が加えられ、それ
故、第５図に示すように各層の境界面で波長の異なった
光（ｂ−１）、（ｂ−２）… … を反射できるようにな
っている。つまり、層厚を異ならせたＡ，Ｂ２種類の多
層構造により、あらゆる種類の波長を含む光を効率良く
反射することが可能となる。本実施例の偏光分離フィル
ム１２は、可視光域の全ての波長の光を反射できるよう
に各層の層厚ｔ1，ｔ2，ｔ3，… … … が設定される。
【００９２】なお、偏光分離フィルム１２の液晶パネル
８に対向する面は、光を鏡面反射させる平滑面とするこ
ともできるし、あるいは光散乱層すなわち光拡散層とす
ることもできる。平滑面とした場合には、偏光分離フィ
ルム１２からの反射像は鏡面反射像となる。また、光拡
散層とした場合には偏光分離フィルム１２からの反射像
は無模様で単一色（通常は、白色）の背景色となる。偏
光分離フィルム１２の表面にカラー層を設ければ適宜の
色を付けることもできる。
【００９３】次に、この液晶表示素子の液晶パネル８の
右側半分を電圧印加（ＯＮ）部とし、左側半分を電圧無
印加（ＯＦＦ）部として、液晶表示素子による表示を説
明する。一般に、表示面に背景地を表示したい場合には
その領域の液晶パネル８をＯＦＦ状態とし、表示面に数
字等の情報を表示する場合にはその領域の液晶パネル８
をＯＮ状態とする。
【００９４】（外部光を用いた反射型の表示）第３図に
戻り、本液晶表示素子に外部光が入射する場合の反射型
のマルチカラー表示について説明する。電圧無印加（Ｏ
ＦＦ）部においては、外部光が液晶表示素子に入射する
と、その外部光は青系カラー偏光板１１によって、紙面
平行（←→）方向の直線偏光Ｐと紙面垂直（◎）方向の
直線偏光Ｑとに分けられる。この場合、紙面平行方向の
直線偏光Ｐは、可視光の短波長域、特に青に相当する波
長部分だけを含む。一方、紙面垂直方向の直線偏光Ｑ
は、可視光のほぼ全波長域を含む、いわゆる白色光とな
る。
【００９５】紙面平行方向の直線偏光Ｐは、液晶層８に
入射し、ＴＮ液晶１５によって偏光方向が９０゜捻られ
て紙面垂直方向の直線偏光となる。この直線偏光は、光
散乱板１０を透過して偏光分離フィルム１２に到達す
る。この直線偏光は波長に応じて偏光分離フィルム１２
内の各層面間で反射し、そしてその反射光は、再び光散
乱体１０、液晶パネル８に入射し、ＴＮ液晶１５により
再び紙面平行方向に捻られ青カラー偏光板１１を透過し
た後に外部に表示される。これにより、当該ＯＦＦ領域
部分がカラー偏光板１１の透過色、すなわち青色で表示
される。
【００９６】他方、紙面垂直方向の直線偏光Ｑは、液晶
層８に入射し、ＴＮ液晶１５によって偏光方向が９０゜
捻られて紙面平行方向の直線偏光となり、それ故、偏光
分離フィルム１２を透過してバックライト１８へ到達す
る。この光は、バックライト１８の表面状態に応じて散
乱、吸収等されるが、いずれの場合もカラー偏光板１１
の外部へはほとんど戻らない。そのため、外部光を用い
た反射表示時において電圧無印加（ＯＦＦ）部は偏光Ｐ
による青表示となる。
【００９７】次に、電圧印加（ＯＮ）部においては、外
部光が表示素子に入射すると、その外部光は青系カラー
偏光板１１によって、紙面平行方向の直線偏光Ｒと紙面
垂直方向の直線偏光Ｓとに分けられる。この場合、紙面
平行方向の直線偏光Ｒは、可視光の短波長域、特に青に
相当する波長部分のみを含む。一方、紙面垂直方向の直
線偏光Ｓは、可視光のほぼ全波長域を含む白色光とな
る。
【００９８】紙面垂直方向の直線偏光Ｓは、ＴＮ液晶１
５を偏光方向を変えずに透過して、さらに光散乱体１０
を透過した後、偏光分離フィルム１２で波長成分ごとに
反射する。そしてその反射光（全波長）は、再び光散乱
体１０、液晶パネル８に入射し、ＴＮ液晶１５により捻
られず紙面垂直方向のまま，青カラー偏光板１１を透過
して外部へ出射する。この直線偏光は全波長成分を含む
から表示される色は白色となる。
【００９９】一方、紙面平行方向の直線偏光Ｒは、ＴＮ
液晶１５を偏光方向を変えずに透過し、さらに偏光分離
フィルム１２を透過してバックライト１８に到達する。
この光も、バックライト１８の表面で散乱、吸収等され
て外部への表示にはほとんど寄与しない。従って、外部
光を用いた反射表示時において電圧印加（ＯＮ）部は偏
光Ｓによる白表示となる。
【０１００】以上のように、外部光が液晶表示素子に入
射した場合の反射型の表示については、電圧無印加（Ｏ
ＦＦ）部では青表示となり、電圧印加（ＯＮ）部では白
表示となる。そして、いずれの表示の場合でも、液晶表
示素子に入射した外部光は偏光分離フィルム１２によっ
て吸収ではなくて反射されるので、明るい表示が得られ
る。
【０１０１】（バックライトを用いた透過型の表示）次
に、赤系のバックライト１８からの光を用いた透過型の
マルチカラー表示について説明する。第３図において、
電圧無印加（０ＦＦ）部においては、ＥＬバックライト
１８からの光Ｔは偏光分離フィルム１２を透過して紙面
平行方向の直線偏光となり、その後、ＴＮ液晶１５によ
って偏光方向が９０゜捻られて紙面垂直方向の直線偏光
となり、青系カラー偏光板１１を透過する。これは、青
系カラー偏光板１１が紙面垂直方向の直線偏光を可視光
のほぼ全域にわたって透過させるように配置されている
ためである。つまり、赤の波長域も透過して、赤表示が
得られる。
【０１０２】他方、電圧印加（ＯＮ）部においては、赤
系のＥＬバックライト１８からの光Ｕは、偏光分離フィ
ルム１２を透過して紙面平行方向の直線偏光となった後
に光散乱体１０を透過し、その後、ＴＮ液晶１５を偏光
方向を変えずに透過し、そして、青系カラー偏光板１１
によって吸収されて進行が阻止される。これは、青系カ
ラー偏光板１１が紙面平行方向の直線偏光を青の波長域
のみ透過させるように配置されているためである。つま
り、赤の波長域の光は吸収され、その結果、外部からは
黒表示として認識される。
【０１０３】以上のように、赤系バックライト１８から
の光を用いた透過型の表示については、バックライト１
８からの赤い着色光は、電圧印加（ＯＮ）部では青系カ
ラー偏光板１１によって吸収されて黒表示となり、一
方、電圧無印加（ＯＦＦ）部では、青系カラー偏光板１
１を透過してＥＬバックライト１８の色表示、つまり赤
表示となる。 従って、本液晶表示素子は、外部光があ
る場所においては、その外部光の反射を利用した明るい
反射型のマルチカラー表示を行うことができ、そして、
外部光がない場所においては、着色バックライト１８か
らの光を用いて透過型のマルチカラー表示を行うことが
できる。すなわち、本液晶表示素子によれば、半透過型
の機能を備えた反射型の液晶表示素子が実現できる。
【０１０４】なお、本実施例では、電圧印加部と電圧無
印加部の２つの状態について説明してきたが、中間調表
示も可能である。また、本実施例ではカラー偏光板１１
に青系のものを用いたが、可視光域の特定波長について
吸収があるものであれば、他の任意の色系のカラー偏光
板を用いることができる。
【０１０５】たとえば、カラー偏光板１１に紫色系のも
のを用い、バックライトに薄緑色のＥＬ素子または緑色
のＬＥＤを用いてもよい。この場合、バックライトオン
とバックライトオフにより、電圧オフ部は緑色（バック
ライトオン）と紫色（バックライトオフ）のように変化
する。また、電圧オン部は黒（バックライトオン）と白
（バックライトオフ）のように変化する。従って、バッ
クライトオン，オフにより，見える色が劇的に変化し、
ユーザーにとって見やすい表示素子を得ることができ
る。
【０１０６】また、以上の説明では、透過偏光軸可変手
段としてＴＮ液晶を用いた液晶パネルを例に挙げたが、
ＳＴＮ液晶、ＥＣＢ液晶を用いた液晶パネル等を用いる
こともできる。特にＳＴＮ液晶としては、Ｆ−ＳＴＮ液
晶等といった色補償用光学異方体を用いるＳＴＮ液晶を
用いることが望ましい。
【０１０７】また、バックライト１８としては、冷陰極
管型、ＬＥＤ等を使用することもできる。
【０１０８】以上の説明では、偏光分離フィルム１２と
バックライト１８とが互いに直接に接触して配置される
ことを想定した。しかしながらそれに代えて、両者の間
に光学素子１６を配置することができる。この光学素子
としては、例えば、光散乱体、灰色の半透過状態の
光吸収体、複数の開口部を備えた黒色の光吸収体、
偏光分離フィルム１２に対して偏光透過軸をずらした状
態の偏光板等といった各種の光学要素が考えられる。
【０１０９】これら各種の光学要素によって構成できる
光学素子を偏光分離フィルム１２とバックライト１８と
の間に設けることにより、液晶パネル８側からの光を吸
収又は散乱できると共に、バックライト１８からの光を
液晶パネル８側へ透過でき、それ故、コントラストの高
い表示が得られる。
【０１１０】偏光分離フィルム１２とバックライト１８
との間に複数の開口部を備えた黒色の光吸収体を用いた
場合は、開口部がその光吸収体に占める割合を制限する
ことが好ましい。これにより、開口部を介して光吸収体
を光が透過し、バックライト１８等で反射して、再度光
吸収体の開口部を介して戻ってくる光の量を少なくする
ことができ、その結果、コントラストの低下を防止でき
る。また、望ましくは、光吸収体とバックライトとの間
の距離を長くすることにより、光吸収体を透過した光が
バックライト１８によって反射して再び戻ってくる量を
少なくすることができ、その結果、コントラストの低下
を防止できる。
【０１１１】また、望ましくは、バックライト１８の表
面色を暗くすることによって、バックライト１８の表面
の反射を抑えることができ、その結果、偏光分離フィル
ム１２を透過した光がバックライト１８で反射して再び
戻ってくる量を少なくすることができ、それ故、コント
ラストの低下を防止できる。
【０１１２】また、望ましくは、バックライト１８から
の光を液晶表示素子の正面に向かって集光させる手段を
さらに備える。通常、外部光を用いた反射型の表示を見
るときには、液晶表示素子の正面への法線からある角度
だけ傾斜した位置でそれを見ることが普通である。仮に
液晶表示素子をその正面への法線方向から見ると、液晶
表示素子に入射する外部光の進行を観察者自身が妨げる
ことになるので、外部光による反射型の表示が暗くなっ
てしまうからである。
【０１１３】これに対し、バックライト１８からの透過
光による表示を見る場合には、通常は液晶表示素子の正
面への法線方向から見るので、バックライト１８からの
光を液晶表示素子の正面に向かって集光させる手段を備
えることによって、バックライト１８からの透過光によ
る表示を明るくすることができ、その結果、バックライ
ト１８からの光による透過表示が、液晶表示素子の正面
への法線方向において見え易くなる。なお、バックライ
ト１８からの光を液晶表示素子の正面に向かって集光さ
せる手段としては、例えば、プリズムシートが好適であ
る。
【０１１４】（第３実施例）第６図は、本発明に係る液
晶表示素子の他の実施例を示している。この実施例は第
３図に示した実施例の変形例であり、第３図の実施例と
異なる点は、青系カラー偏光板１１の偏光透過軸の方向
を第３図のものに比べて９０゜回転させたことである。
従って、青カラー偏光板１１の青偏光透過軸が紙面垂直
方向、偏光分離フィルム１２の透過軸が紙面平行方向と
いうように，直交している。この場合は、第３図の電圧
オン部と電圧オフ部との動作が，第６図では電圧オフ部
と電圧オン部での動作になる。
【０１１５】以下、第３図の場合と同様に、外部光の反
射を利用した反射型のマルチカラー表示の場合と、バッ
クライトからの光による透過型のマルチカラー表示の場
合とを個別に説明する。
【０１１６】（外部光を用いた反射型の表示）まず、外
部光が液晶表示素子に入射する場合の反射型のマルチカ
ラー表示について説明する。電圧無印加（ＯＦＦ）部に
おいては、外部光が液晶表示素子に入射すると、その外
部光は青系カラー偏光板１１によって、紙面平行方向の
直線偏光Ｐと紙面垂直方向の直線偏光Ｑとに分けられ
る。本実施例では第３図の場合と異なり、紙面平行方向
の直線偏光Ｐは可視光のほぼ全波長域を含む、いわゆる
白色光となり、一方、紙面垂直方向の直線偏光Ｑは可視
光の短波長域、特に青に相当する波長部分だけを含む光
となる。
【０１１７】紙面平行方向の直線偏光Ｐは、ＴＮ液晶１
５によって偏光方向が９０゜捻られて紙面垂直方向の直
線偏光となり、偏光分離フィルム１２で紙面垂直方向の
直線偏光のまま反射されて、ＴＮ液晶１５によって偏光
方向が９０゜捻られて紙面平行方向の直線偏光となり、
青カラー偏光板１１から紙面平行方向の直線偏光として
出射する。これは白表示となる。
【０１１８】一方、紙面垂直方向の直線偏光Ｑは、ＴＮ
液晶１５によって偏光方向が９０゜捻られて紙面平行方
向の直線偏光となり、偏光分離フィルム１２を通過して
バックライト１８の表面に到達し、そこで散乱、吸収等
され，カラー偏光板１１にはほとんど戻ってこない。以
上の結果、反射表示時の電圧無印加（ＯＦＦ）部は白表
示となる。
【０１１９】次に、電圧印加（ＯＮ）部においては、外
部光が液晶表示素子に入射すると、その外部光は青系カ
ラー偏光板１１によって、紙面平行方向の直線偏光Ｒと
紙面垂直方向の直線偏光Ｓとに分けられる。本実施例で
は第３図の場合と異なり、紙面平行方向の直線偏光Ｒは
可視光のほぼ全波長域を含む白色光となり、一方、紙面
垂直方向の直線偏光Ｓは可視光の短波長域、特に青に相
当する波長部分だけを含む光となる。
【０１２０】紙面垂直方向の直線偏光Ｓは、ＴＮ液晶１
５を偏光方向を変えずに透過して偏光分離フィルム１２
に到達し、波長成分ごとに偏光分離フィルム１２の各層
境界面で反射する。この反射光は、ＴＮ液晶１５を偏光
方向を変えずに透過してカラー偏光板１１から紙面垂直
方向の直線偏光として出射する。これは青表示となる。
【０１２１】一方、紙面平行方向の直線偏光Ｒは、ＴＮ
液晶１５を偏光方向を変えずに透過し、さらに偏光分離
フィルム１２を透過してバックライト１８に到達して、
そこで散乱、吸収等され，カラー偏光板１１にはほとん
ど戻ってこない。以上の結果、反射表示時の電圧印加
（ＯＮ）部は青表示となる。
【０１２２】以上のように、液晶表示素子に外部光が入
射した場合の反射型の表示については、電圧無印加（Ｏ
ＦＦ）部では白表示となり、電圧印加（ＯＮ）部では青
表示となる。そして、いずれの場合でも、液晶表示素子
に入射した外部光は、偏光分離フィルム１２によって吸
収されずに反射されるので極めて明るい表示が得られ
る。
【０１２３】（バックライトを用いた透過型の表示）次
に、赤系のＥＬバックライト１８からの光による透過型
のマルチカラー表示について説明する。電圧無印加（Ｏ
ＦＦ）部においては、ＥＬバックライト１８からの光Ｔ
は偏光分離フィルム１２に入射し、紙面平行方向の直線
偏光となり、その後、ＴＮ液晶１５によって偏光方向が
９０゜捻られて紙面垂直方向の直線偏光となり、よっ
て、その進行が青系カラー偏光板１１で遮断される。こ
れは、青系カラー偏光板１１が紙面垂直方向の直線偏光
を青の波長域のみ透過させるように配置されているため
である。つまり、赤の波長域の光は吸収され、それ故、
該部に黒表示が得られる。
【０１２４】他方、電圧印加（０Ｎ）部においては、赤
系のＥＬバックライト１８からの光Ｕは偏光分離フィル
ム１２に入射し、紙面平行方向の直線偏光となり、光散
乱体１０を透過し、その後、ＴＮ液晶１５を偏光方向を
変えずに透過して、さらに青系カラー偏光板１１を透過
する。これは、青系カラー偏光板１１が紙面平行方向の
直線偏光を可視光のほぼ全域にわたって透過させるよう
に配置されているためである。カラー偏光板１１を透過
したバックライト１８からの赤色光により、該部に赤表
示が得られる。
【０１２５】以上のように、赤系ＥＬバックライト１８
からの光による透過型の表示については、バックライト
１８からの赤い着色光は、電圧無印加（ＯＦＦ）部では
青系カラー偏光板１１によって吸収されて黒表示とな
り、一方、電圧印加（ＯＮ）部では青系カラー偏光板１
１を透過してＥＬバックライト１８の色表示、すなわち
赤表示となる。
【０１２６】従って、本液晶表示素子は、外部光がある
場所においては、その外部光の反射を利用した明るい反
射型のマルチカラー表示を実現でき、一方、外部光がな
い場所においては着色ＥＬバックライト１８からの光に
よる透過型のマルチカラー表示を実現できる。つまり、
本液晶表示素子は、いわゆる半透過型の機能を備えた反
射型の液晶表示素子となる。なお、以上の説明では、電
圧印加（ＯＮ）部と電圧無印加（ＯＦＦ）部との２つの
状態を例示したが、中間調表示も可能である。
【０１２７】（第３実施例の変形例）第１７図は、第６
図において、カラー偏光板１１として紫カラー偏光板を
用い、バックライト１８として面発光型の薄緑色のＥＬ
素子や，サイドライト型の緑色のＬＥＤ素子（ＬＥＤ素
子は図示していない）を用いた例を模式的に示す図であ
る。光学素子１６は設けても設けなくてもよく、また、
光散乱体１０は設けても設けなくてもよい。光学素子１
６として，光散乱層または光拡散層または光吸収層を設
けた場合、バックライト１８オフでの外部光のバックラ
イト１８面での反射光とバックライト１８オンでのバッ
クライト発光光を減衰することができる。また、光散乱
体１０を設けた場合、偏光分離フィルム１２での鏡面反
射を和らげ、梨地状とすることができる。
【０１２８】この場合、外部光を用いたときは，セグメ
ントオフ（電圧ＯＦＦ，地の色）が白色表示となり，セ
グメントオン（電圧ＯＮ）が紫色表示となる。
【０１２９】また、バックライト光を用いたときは、セ
グメントオフ（地の色）が黒色となり，セグメントオン
（即ち、７セグメントの色）が、薄緑色（ＥＬ）または
緑色（ＬＥＤ）となる。
【０１３０】この変形例では、バックライト１８の偏光
分離フィルム１２と対向する面（ＥＬ素子ではその発光
面，ＬＥＤ素子では導光板の発光面）での，外部光の一
部反射を利用してもよい。
【０１３１】バックライト１８の面での反射がある場
合、バックライトを利用せず外部光を利用したときを考
える。
【０１３２】まず，電圧オフ部（地）では、紙面平行偏
光軸の白色光は，紫カラー偏光板１１を透過（入射）し
た後、偏光分離フィルム１２で反射し、紙面平行光の白
色光として，紫カラー偏光板１１から出射してくる。ま
た、紙面垂直偏光軸の紫色光は、紫カラー偏光板１１を
透過した後、偏光分離フィルム１２を上側から透過し、
バックライト１８面で一部が反射され、再び偏光分離フ
ィルム１２を下側から透過して紙面垂直偏光の紫色光と
して紫カラー偏光板１１から出射してくる。この紙面垂
直偏光の紫色は、バックライト１８面ですべて吸収また
はすべて反射されるわけではなく、一部が反射され、さ
らに，偏光分離フィルム１２を２回通過しているため、
出射光は入射光より弱くなる。従って、電圧オフ部の色
は、白色に弱い紫色が混じり、薄紫色となる。この紫色
をより弱くするためには、光を散乱または吸収する光学
素子１６を設け、バックライト１８面からの反射光を減
衰させることが望ましい。
【０１３３】また、電圧オン部（セグメント）では，紙
面垂直偏光軸の紫色は偏光分離フィルム１２で反射し、
紙面垂直偏光の紫色として紫カラー偏光板１１から出射
してくる。また、紙面水平偏光軸の白色は偏光分離フィ
ルム１２を透過した後，バックライト１８面で一部反射
され、偏光分離フィルム１２を再透過して，紙面水平偏
光白色光として紫カラー偏光板１１から出射する。この
紙面水平偏光の白色は、バックライト１８面ですべて吸
収またはすべて反射されるわけではなく、一部が反射さ
れさらに，偏光分離フィルム１２を２回通過しているた
め、出遮光は入射光より弱くなる。従って、電圧オン部
の色は、紫色に弱い白色が混じるが、紫色が強い。この
白色をより弱くするためには、光を散乱または吸収する
光学素子１６を設け、バックライト１８面からの反射光
を減衰させることが望ましい。
【０１３４】まとめると前述したように、ユーザーは、
薄紫地に紫の文字を見ることになるが、純白の地に紫の
文字より、薄い紫の地に紫の文字の方がより美しく見
え、見やすいという効果がある。
【０１３５】（第４実施例）第７図は、本発明に係る液
晶表示素子のさらに他の実施例を示している。第３実施
例までの発光素子としては，導光板の横に置くＬＥＤ
は，単数でも複数でもよく，同色のＬＥＤであり、導光
板としては、１枚のものを使用していた。また、ＥＬ素
子の場合は、面発光型で導光板は不要である。一方、第
４実施例では、異なる複数のＬＥＤを異なる効果のため
に用いている。
【０１３６】液晶パネル２８は、カラー偏光板２１と偏
光分離フィルム２２との間に配置されると共に、符号２
８ａ及び２８ｂで示す部分にキャラクタ表示をすること
ができる。これらのキャラクタ表示部２８ａ及び２８ｂ
に対応して、それぞれ、導光板２３ａ及び２３ｂが配設
され、それらの導光板のそれぞれに対して異なるＬＥＤ
光源２４ａ及び２４ｂが配設される。導光板２３ａ及び
２３ｂの境界部には、それぞれの光源からの光が交じり
合わないようにするための反射板２７が配設される。偏
光分離フィルム２２と導光板２３ａ，２３ｂとの間，ま
たは液晶パネル２８と偏光分離フィルム２２の間には、
それらの導光板から出射するバックライト光を散乱させ
るための光散乱板２６が配設される。
【０１３７】なお、ＬＥＤ光源２４ａ，ｂの光を導光板
２３ａ，ｂにそれぞれ導光する際、ＬＥＤ２４ａ，ｂの
位置はそのままで、導光板の底部を斜めにして、カラー
偏光板２１側に光が平行に反射させる構造でもよい。
【０１３８】（外部光を用いた反射型の表示）まず、外
部光が液晶表示素子に入射した場合の反射型マルチカラ
ー表示について説明する。電圧無印加（ＯＦＦ）部にお
いては、外部光が入射すると、その外部光はカラー偏光
板２１によって第３図又は第６図の場合と同様に２つの
直線偏光となり、その後、それぞれが液晶パネル２８に
よって偏光方向が９０゜捻られた直線偏光となり、偏光
分離フィルム２２で２つのうちの一方が反射されて、再
び液晶パネル２８によって偏光方向が９０゜捻られてカ
ラー偏光板２１を透過して外部へ出射する。例えば、こ
れが白表示になる。
【０１３９】このように電圧無印加（ＯＦＦ）時におい
ては、入射した外部光は偏光分離フィルム２２によって
吸収されるのではなくて反射されるので、非常に明るい
反射型の表示が得られる。なお、光散乱板２６は、偏光
分離フィルム２２と液晶パネル２８との間に光散乱体を
設けることができ、こうすれば、偏光分離フィルム２２
からの反射光が鏡面状から白色状（梨地；satin finis
h）になる。この場合，鏡面反射を和らげ、見やすくな
るという効果を奏する。
【０１４０】他方、電圧印加（ＯＮ）部においては、外
部光が液晶表示素子に入射すると、その外部光はカラー
偏光板２１によって２つの直線偏光となり、その後、そ
れぞれが液晶パネル２８を偏光方向を変えずに透過し、
一方の直線偏光は偏光分離フィルム２２を偏光方向を変
えずに透過し、その後、光散乱板２６によって散乱及び
偏光解消が生じ、ほとんど液晶パネル２８側に光が戻ら
なくなる。そしてもう一方の直線偏光は偏光分離フィル
ム２２で反射した後、カラー偏光板２１を透過して外部
へ出射する。例えば、これがカラー偏光板２１による色
表示となる。
【０１４１】（バックライトを用いた透過型の表示）次
に、バックライト、すなわち導光板２３ａ及び２３ｂか
らの光を用いた透過型の表示について説明する。電圧無
印加（０ＦＦ）部においては、導光板２３ａ及び２３ｂ
からの光は偏光分離フィルム２２に入射して直線偏光と
なり、その後、液晶パネル２８によって偏光方向が９０
゜捻られて、カラー偏光板２１によって吸収されて黒表
示となる。
【０１４２】一方、電圧印加（ＯＮ）部においては、導
光板２３ａ及び２３ｂからの光は偏光分離フィルム２２
に入射して直線偏光となり、光散乱体２６によって散乱
光となり、その後、液晶パネル２８を偏光方向を変えず
に透過し、カラー偏光板２１も透過して着色層に対応し
た色表示となる。キャラクタ表示部２８ａ及び２８ｂに
対応して、導光板２３ａ及び２３ｂが異なるＬＥＤ光源
２４ａ及び２４ｂを備えているので、それぞれのキャラ
クタ表示部を異なる色で表示できる。
【０１４３】従って、この液晶表示素子では、外部光が
ある場所においては、外部光の反射を利用した明るい反
射型の表示をすることができると共に、外部光がない場
所においても光源２４ａ及び２４ｂからの光による透過
型の表示をすることができ、いわゆる半透過型の機能を
備えた反射型の液晶表示素子となる。また、異なる発色
をする光源によって多色表示が可能になる。
【０１４４】（第５実施例）第８図は、本発明に係る液
晶表示素子のさらに他の実施例を示している。この実施
例が第７図に示した先の実施例と異なる点は、第７図で
示した異なる導光板２３ａ，２３ｂを持つＬＥＤ光源に
代えて、複数のＬＥＤ光源３４ａ及び３４ｂを直下式の
光源として用いたことである。この実施例でも両光源３
４ａ及び３４ｂの間には、それぞれの光源からの光が交
じり合わないようにするための反射板２７を配設した。
なお、第８図に示す各部材であって第７図と同一の符号
で示すものは同一の部材を示しており、よって、それら
についての詳しい説明は省略する。
【０１４５】一方のＬＥＤ光源３４ａは赤を発色するＬ
ＥＤ素子の集合であり、他方のＬＥＤ光源３４ｂは青を
発色するＬＥＤ素子の集合である。これらの各光源部分
に対応するキャラクタ表示部２８ａ及び２８ｂは透過表
示時に互いに異なる色で表示できる。具体的には、キャ
ラクタ表示部２８ａは赤色で表示でき、キャラクタ表示
部２８ｂは青色で表示できる。なお、反射表示時は第７
図の場合と同様の原理で表示が行われる。また、青色Ｌ
ＥＤ素子３４ｂの代わりに青色ＥＬ素子を用いることも
できる。
【０１４６】（第６実施例）第９図は、本発明に係る液
晶表示素子のさらに他の実施例を示している。この実施
例が第７図に示した先の実施例と異なる点は、第７図で
示した異なる導光板２３ａ，２３ｂを持つＬＥＤ光源に
代えて、赤に発色するＥＬ素子４４ａと緑に発色するＥ
Ｌ素子４４ｂとを直下式の光源として用いたことであ
る。各ＥＬ素子４４ａ及び４４ｂは、それぞれ、キャラ
クタ表示部２８ａ及び２８ｂに位置的に対応している。
なお、第９図に示す各部材であって第７図と同一の符号
で示すものは同一の部材を示しており、よって、それら
についての詳しい説明は省略する。
【０１４７】各光源部分４４ａ及び４４ｂに対応するキ
ャラクタ表示部２８ａ及び２８ｂは、透過表示時に互い
に異なる色で表示できる。具体的には、キャラクタ表示
部２８ａは赤色で表示でき、キャラクタ表示部２８ｂは
緑色で表示できる。なお、反射表示時は第７図の場合と
同様の原理で表示が行われる。
【０１４８】（第７実施例）第１０図は、本発明に係る
液晶表示素子のさらに他の実施例を示している。第７図
の実施例では偏光分離フィルム２２と導光板２３ａ，２
３ｂとの間に光散乱板２６を配設したが、本実施例で
は、偏光分離フィルム２２と１個の導光板２３との間
に、赤の着色部分４７ａ及び青の着色部分４７ｂを有す
る着色フィルム４７を配設する。第１０図に示す各部材
であって第７図と同一の符号で示すものは同一の部材を
示しており、よって、それらについての詳しい説明は省
略する。
【０１４９】着色フィルム４７の各着色部分４７ａ及び
４７ｂに対応するキャラクタ表示部２８ａ及び２８ｂ
は、透過表示時に異なる色で表示できる。具体的には、
キャラクタ表示部２８ａは赤色で表示でき、キャラクタ
表示部２８ｂは青色で表示できる。なお、反射表示時は
第７図の場合と同様の原理で表示が行われる。
【０１５０】（第８実施例）第１１図は、本発明に係る
液晶表示素子のさらに他の実施例を示している。第１０
図の実施例では偏光分離フィルム２２と導光板２３との
間に着色フィルム４７を配設したが、本実施例ではその
構造に加えて、偏光分離フィルム２２と着色フィルム４
７との間に灰色の半透過状態の光吸収板４６を配設し
た。第１１図に示す各部材であって第７図と同一の符号
で示すものは同一の部材を示しており、よって、それら
についての詳しい説明は省略する。
【０１５１】本実施例では、灰色の半透過状態の光吸収
板４６の働きにより、反射表示時において偏光分離フィ
ルム２２を通過した光が導光板２３や着色フィルム４７
で反射するのを抑えることができる。なお、この光吸収
板４６に代えて、開口部を有する光吸収体や、偏光分離
フィルム２２に対して透過軸をずらした偏光板等を用い
ることができる。
【０１５２】（第９実施例）第１２図は、本発明に係る
液晶表示素子のさらに他の実施例を示している。本実施
例では、カラー偏光板３１が色の異なる２つの部分３１
ａ及び３１ｂに分割されている。その他の構成は第１１
図の場合と同じであるので、それらについての詳しい説
明は省略する。本実施例によれば、カラー偏光板３１を
２つに分割することで、キャラクタ表示部２８ａ及び２
８ｂをそれらの各部に対応した異なる色で発色させるこ
とができる。
【０１５３】（第１０実施例）第１３図は、本発明に係
る液晶表示素子のさらに他の実施例を示している。本実
施例では、バックライト５４と着色フィルム４７との間
にプリズムシート４３を配設する。その他の部材で第７
図と同一符号で示すものは、それと同じ部材を示してい
るので、詳しい説明は省略する。本実施例では、プリズ
ムシート４３を用いることにより、バックライト５４か
らの光を液晶表示素子の正面に向かって集光することが
でき、それ故、透過表示時の明るさをさらに一層明るく
することができる。なお、プリズムシート４３として
は、例えば、３Ｍ社製のＤＥＦ−９０（商品名）等を用
いることができる。
【０１５４】（第１１実施例）第１４図は、本発明に係
る電子時計の一実施例の断面構造を示している。この腕
時計は、例えばプラスチック製のケーシング１と、その
ケーシング１の内部に格納されたムーブメント２と、ケ
ーシング１に固定されていてムーブメント２の上に位置
するガラス板３と、そして、ムーブメント２を固定する
裏ぶた４とを含んで構成される。符号６は、腕バンドを
示している。
【０１５５】ムーブメント２は、第１６図に示すよう
に、パネル枠７と、そのパネル枠７に支持された表示素
子５と、そしてその表示素子５の裏側に配置された電池
９とを有する。表示素子５は、例えば第３図に示す構造
のものが用いられ、従って、この表示素子５は、パネル
枠７に支持された透過偏光軸可変手段としての液晶パネ
ル８と、その液晶パネル８の外側表面（図の上側表面）
に貼着された第１偏光分離手段としてのカラー偏光板１
１と、液晶パネル８を挟んで偏光板１１の反対側に配置
された第２偏光分離手段としての偏光分離フィルム１２
と、その偏光分離フィルム１２の底面側に配設されたバ
ックライト１８とを含んで構成される。偏光分離フィル
ム１２と液晶パネル８との間には光散乱体１０が配設さ
れる。
【０１５６】液晶パネル８は、互いに対向する一対の透
明ガラス基板１３ａ及び１３ｂを有し、それらのガラス
基板の間に形成された間隙、いわゆるセルギャップ内に
液晶、例えばＴＮ液晶１５が封入される。ガラス基板１
３ａ及び１３ｂのそれぞれには、第１５図に示すように
数字、文字等の情報を表示するための複数の透明電極１
４が両基板間で互いに対向するように形成される。本実
施例では、１桁の数字を表示するための透明電極として
７セグメントに分割された透明電極を用いている。
【０１５７】互いに対向するこれら一対のセグメント透
明電極１４の間には所定の電圧を印加でき、そのように
電圧を印加（ＯＮ）するか、あるいは電圧を印加しない
（ＯＦＦ）かによって、液晶１５の配向を２つの状態の
うちのいずれかに設定できる。本実施例の液晶は、それ
がＯＮ状態のときにその液晶を通過する直線偏光の偏光
軸を変化させず、一方、それがＯＦＦ状態のときにその
液晶を通過する直線偏光の偏光軸を９０゜だけ捻るよう
に設定される。
【０１５８】表示素子５に表示される数字等といった情
報の表示のされ方は第３図に関連して既に説明した通り
であるのでここでは省略するが、結論として、数字、文
字等といった時計表示を半透過及び反射型のマルチカラ
ー表示で表示でき、しかも非常に明るい表示状態で表示
できる。
【０１５９】カラー偏光板の透過軸と、偏光分離フィル
ムの透過軸との関係と，カラー偏光板の外部に見える色
との関係をまとめると、次ページの表のようになる。
【０１６０】
【表１】
【０１６１】（注）バックライトの発光する光に、カラ
ー偏光板の透過する特定波長が含まれる場合は、その特
定波長の色となるが、本発明では、バックライトの光が
カラー偏光板を透過しないように構成したため、黒色と
なる。
【０１６２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、マ
ルチカラー表示が可能な表示素子およびそれを用いた電
子時計が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示素子の一実施例を模式的に示
す図である。
【図２】第１図の表示素子で用いるカラー偏光板の機能
を模式的に示す図である。
【図３】本発明に係る表示素子の他の実施例を模式的に
示す図である。
【図４】第３図の表示素子で用いる偏光分離フィルムの
機能を模式的に示す図である。
【図５】第４図の偏光分離フィルムの断面図である。
【図６】本発明に係る表示素子のさらに他の実施例を模
式的に示す図である。
【図７】本発明に係る表示素子のさらに他の実施例を模
式的に示す斜視図である。
【図８】本発明に係る表示素子のさらに他の実施例を模
式的に示す斜視図である。
【図９】本発明に係る表示素子のさらに他の実施例を模
式的に示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る表示素子のさらに他の実施例を
模式的に示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る表示素子のさらに他の実施例を
模式的に示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る表示素子のさらに他の実施例を
模式的に示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る表示素子のさらに他の実施例を
模式的に示す斜視図である。
【図１４】本発明に係る電子時計の一実施例を示す断面
図である。
【図１５】第１４図の電子時計の要部を示す平面図であ
る。
【図１６】第１５図の構造の断面図である。
【図１７】第６図において、カラー偏光板として紫カラ
ー偏光板を用いた例である。
【符号の説明】
８ 液晶パネル １１ カラー偏光板 １５ ＴＮ液晶 １０ 光散乱体 １２ 偏光分離フィルム １６ 光学素子 １８ バックライト ２１ カラー偏光板 ２２ 偏光分離フィルム ２８ 液晶パネル ２６ 光散乱体 ３４ ＬＥＤ ４４ ＥＬ ２３ 導光板 ４６ 光吸収板 ４７ 着色フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｆ 9/35 ３０５ Ｇ０９Ｆ 9/35 ３０５

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透過偏光軸を変化させることができる透
    過偏光軸可変手段と、 その透過偏光軸可変手段を挟んでその表裏両側に配置さ
    れた第１偏光分離手段及び第２偏光分離手段と、 その第２偏光分離手段を挟んで上記透過偏光軸可変手段
    の反対側に配置された光源とを有する表示素子であっ
    て、 前記第１偏光分離手段は、第１方向の直線偏光成分に関
    しては可視光域の全波長成分を透過させると共に、上記
    第１方向と直交する第２方向の直線偏光成分に関しては
    可視光域の特定波長成分を透過させるがそれ以外の波長
    成分を透過させない機能を有し、 前記第２偏光分離手段は、第３方向の直線偏光成分を透
    過させると共に前記第３方向と直交する方向の直線偏光
    成分を反射する機能を有し、そして前記光源は着色光を
    発光することを特徴とする表示素子。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記透過偏光軸可変
    手段と前記光源との間に光学素子を少なくとも１つ備え
    たことを特徴とする表示素子。
  3. 【請求項３】 請求項２において、前記光学素子は光散
    乱体，または灰色の半透過状態の光吸収散乱体であるこ
    とを特徴とする表示素子。
  4. 【請求項４】 請求項３において、前記光学素子は、可
    視光領域のほぼ全波長範囲の光に対して、１０％以上８
    ０％以下の透過率であることを特徴とする表示素子。
  5. 【請求項５】 請求項２において、前記光学素子は、前
    記透過偏光軸可変手段と前記第２偏光分離手段との間に
    設けられ、前記第２偏光分離手段からの外部光反射光を
    和らげる機能を有することを特徴とする表示素子。
  6. 【請求項６】 請求項２において、前記光学素子は、前
    記第２偏光分離手段と前記光源との間に設けられ、前記
    第２偏光分離手段側からの光を吸収すると共に、前記光
    源からの発光光を前記第２偏光分離手段側へ向けて透過
    し，前記光源での外部反射光を減衰させる機能を有する
    ことを特徴とする表示素子。
  7. 【請求項７】 請求項１において、前記光源は、少なく
    とも１つのＬＥＤ素子または，少なくとも１つのＥＬ
    （エレクトロルミセンス）素子を含むことを特徴とする
    表示素子。
  8. 【請求項８】 請求項２において、 前記光学素子は着色層を含むことを特徴とする表示素
    子。
  9. 【請求項９】 請求項２において、 前記光学素子は、灰色の半透過状態の光吸収散乱体また
    は開口部を有した光吸収体または前記第２偏光分離手段
    に対して透過軸をずらした偏光板と，着色層とを積層し
    た構造であることを特徴とする表示素子。
  10. 【請求項１０】 請求項２において、 前記光学素子が、着色層と開口部を持つ鏡面反射板とが
    第２偏光分離手段側から順次形成されていることを特徴
    とする表示素子。
  11. 【請求項１１】 第１の偏光軸と平行の偏光成分では特
    定波長を透過させ，前記第１の偏光と直交する偏光成分
    ではほぼ可視全波長域透過させるカラー偏光板と、 電圧非印加状態では入射光の偏光軸を９０度回転させ、
    電圧印加状態では入射光の偏光軸を回転させない液晶
    と、 前記第１の偏光透過軸と平行の偏光成分を透過させ，前
    記第１の偏光透過軸と直交する偏光成分を反射させる偏
    光分離手段と、 前記特定波長と異なる色を発光する発光手段とを備えた
    ことを特徴とする表示素子。
  12. 【請求項１２】 第１の偏光軸と直交する偏光成分では
    特定波長を透過させ，前記第１の偏光と平行の偏光成分
    ではほぼ可視全波長域透過させるカラー偏光板と、 電圧非印加状態では入射光の偏光軸を９０度回転させ、
    電圧印加状態では入射光の偏光軸を回転させない液晶層
    と、 前記第１の偏光透過軸と平行の偏光成分を透過させ，前
    記第１の偏光透過軸と直交する偏光成分を反射させる偏
    光分離手段と、 前記特定波長と異なる色を発光する発光手段とを備えた
    ことを特徴とする表示素子。
  13. 【請求項１３】 請求項１１において、 前記発光手段は、外部光を反射する反射面を有すること
    を特徴とする表示素子。
  14. 【請求項１４】 請求項１２において、 前記発光手段は、外部光を反射する反射面を有すること
    を特徴とする表示素子。
  15. 【請求項１５】 請求項１１において、 前記液晶層と前記発光手段との間に光散乱体を設けたこ
    とを特徴とする表示素子。
  16. 【請求項１６】 請求項１２において、 前記液晶層と前記発光手段との間に光散乱体を設けたこ
    とを特徴とする表示素子。
  17. 【請求項１７】 請求項１３において、 前記発光手段を発光させないとき，電圧非印加状態の色
    光は特定波長の色が表示され、電圧印加状態の色光はほ
    ぼ全波長域の色にて表示され、 前記発光手段を発光させるとき、電圧非印加状態の色光
    は発光手段による発光色であり、電圧印加状態の色光は
    黒であることを特徴とする表示素子。
  18. 【請求項１８】 請求項１４において、 前記発光手段を発光させないとき，電圧非印加状態の色
    光は可視光域ほぼ全域の色が表示され、電圧印加状態の
    色光は特定波長の色にて表示され、 前記発光手段を発光させるとき、電圧非印加状態の色光
    は黒であり、電圧印加状態の色光は発光手段による発光
    色であることを特徴とする表示素子。
  19. 【請求項１９】 請求項１８において、 前記カラー偏光板の特定波長は紫色系であり，前記発光
    手段による発光色は緑色系であり，前記電圧非印加状態
    での外部光による色光は薄い紫色であり、 前記電圧印加状態での外部光による色光は濃い紫色であ
    ることを特徴とする表示素子。
  20. 【請求項２０】 時を計数して表示する電子時計であっ
    て、 透過偏光軸を変化させることができる透過偏光軸可変手
    段と、 その透過偏光軸可変手段を挟んでその表裏両側に配置さ
    れた第１偏光分離手段及び第２偏光分離手段と、 その第２偏光分離手段を挟んで上記透過偏光軸可変手段
    の反対側に配置された光源とを有し、 前記第１偏光分離手段は、第１方向の直線偏光成分に関
    しては可視光域の全波長成分を透過させると共に前記第
    １方向と直交する第２方向の直線成分に関しては可視光
    域の特定波長成分を透過させるがそれ以外の波長成分を
    透過させない機能を有し、 前記第２偏光分離手段は、第３方向の直線偏光成分を透
    過させると共に前記第３方向と直交する方向の直線偏光
    成分を反射する機能を有し、そして前記光源は着色光を
    発光することを特徴とする電子時計。
  21. 【請求項２１】 第１の偏光方向と平行の偏光成分では
    特定波長を透過させ，前記第１の偏光方向と直交する偏
    光成分ではほぼ可視全波長域透過させるカラー偏光板
    と、 電圧非印加状態では入射光の偏光軸を９０度回転させ、
    電圧印加状態では入射光の偏光軸を回転させない液晶
    と、 第２の偏光方向の偏光成分を透過させ，前記第２の偏光
    方向と直交する偏光成分を反射させる偏光分離手段と、 前記特定波長と異なる色を発光する発光手段とを備え，
    前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが平行のと
    き、電圧非印加状態での外部光による色光は前記特定波
    長の色であり、電圧印加状態での外部光による色光はほ
    ぼ可視全波長域の色であり、 前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが平行のと
    き、電圧非印加状態での発光手段の発光による色光は発
    光色であり、電圧印加状態での発光手段の発光による色
    光は黒であり、 前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが直交する
    とき、電圧非印加状態での外部光による色光はほぼ可視
    全波長域の色であり、電圧印加状態での外部光による色
    光は前記特定波長の色であり、 前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが直交する
    とき、電圧非印加状態での発光手段の発光による色光は
    黒であり、電圧印加状態での発光手段の発光による色光
    は発光色であることを特徴とする電子時計。
  22. 【請求項２２】 請求項２１において、 前記カラー偏光板と、前記液晶層と，前記偏光分離手段
    と，をこの順で積層し、 さらに、前記液晶層と前記偏光分離手段との間に光散乱
    手段を設け、 さらに、前記偏光分離手段の下に弱反射手段を設け、 弱反射手段は、前記発光手段がＥＬ素子のときはその発
    光面であり、前記発光手段がＬＥＤのときはその導光板
    の発光面であることを特徴とする電子時計。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1156360A1 (fr) * 2000-05-16 2001-11-21 Asulab S.A. Ensemble d'affichage à inversion chromatique de contraste
US6678217B2 (en) 2000-05-16 2004-01-13 Asulab S.A. Display assembly with chromatic contrast inversion
KR100681764B1 (ko) * 1999-12-06 2007-02-15 엘지.필립스 엘시디 주식회사 투과반사형 액정표시장치

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EP1156360A1 (fr) * 2000-05-16 2001-11-21 Asulab S.A. Ensemble d'affichage à inversion chromatique de contraste
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