TW201915525A - 光學系統及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於藉由利用紫外線而在可見光區域中具有高穿透性，並且可進行圖像、動畫、立體視覺、立體圖像等的顯示之新穎的光學系統及顯示裝置。此光學系統(1)係具備偏光元件(10)。偏光元件(10)係作為藉由至少含有紫外線之光的吸收而在可見光區域的光顯示偏光發光之偏光發光元件(10a)而具備，或是作為在至少含有紫外線之光中至少將紫外線區域的光控制為偏光之偏光控制元件(10b)而具備。

Description

光學系統及顯示裝置
本發明係關於光學系統及顯示裝置。詳細而言，係關於具備具有利用紫外線而使可見光區域的光偏光發光之機能之偏光發光元件，或是具有將該紫外線控制為偏光之機能之偏光控制元件來作為偏光元件之光學系統及顯示裝置。
顯示裝置的代表例之一之液晶顯示裝置(LCD)，由於為薄型且輕量、低消耗電力，所以近年來該用途逐漸擴展。液晶顯示裝置的基本構造，係設置有稱為背光之光源，僅使某一方向的光通過之2片偏光板，與將配置在此2片偏光板之間之液晶材料封閉之液晶單元而構成。
近年的液晶顯示裝置中，伴隨著背光的省電化，為了提高光利用效率，有時會利用具有與背光不同的發光作用之材料。專利文獻1中，揭示一種將螢光物質混合於液晶分子並藉由電場使液晶配向，同時藉由電場發光而藉此得到偏光發光之方法。此外，專利文獻2中，揭示一種具有使用有液晶材料之光學元件與由有機EL材料所 構成之發光層之有機EL元件。然而，專利文獻1、2中任一文獻中，皆未揭示使用該本身顯示偏光發光之偏光發光元件之圖像顯示裝置。
專利文獻3中，揭示一種使用了聚合性液晶化合物本身會發光之聚合性液晶化合物之圖像顯示裝置，除此之外，亦揭示一種此聚合性液晶化合物可利用作為偏光發光元件的材料之內容。然而，並未存在有使用偏光發光元件來構成圖像顯示裝置時之具體的層構造等之揭示內容。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平11-241069號公報
[專利文獻2]日本特開2008-218406號公報
[專利文獻3]日本特開2004-182678號公報
近年的顯示裝置中，係對可讓配置在顯示器的背側之背景物穿透而辨識之透明顯示器(透視型顯示器)裝置進行研究開發。此透明顯示器具有將圖像、動畫、文字等影像顯示在透明顯示器上，並且可讓該顯示器之背面側的風景穿透而觀看之特徵。
一般而言，透明顯示器係使用有機發光二極體(OLED)或液晶顯示器，以OLED來製作透明顯示器時， 由於OLED使用本身會發光之發光元件，所以不須使用背光，但卻難以製造且昂貴。另一方面，以液晶顯示器來製作透明顯示器時，由於液晶顯示器使用可見光的穿透率一般為30~45%之偏光板，所以可見光穿透率必然降低，結果產生觀看性降低之問題。
鑑於上述情形，本發明之目的在於提供藉由利用紫外線而在可見光區域中具有高穿透性，並且可進行圖像、動畫、立體視覺、立體圖像等的顯示之新穎的光學系統及顯示裝置。
(1)本發明之樣態為一種光學系統，其係具備偏光元件之光學系統，其中，前述偏光元件，係作為藉由至少含有紫外線之光的吸收而在可見光區域的光顯示偏光發光之偏光發光元件而具備，或是作為在前述至少含有紫外線之光中至少將紫外線區域的光控制為偏光之偏光控制元件而具備。
(2)本發明之樣態如上述(1)所述之光學系統，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述偏光發光元件於380nm~780nm的波長區域中具有60%以上的視感度修正單體穿透率。
(3)本發明之樣態如上述(1)或(2)所述之光學系統，進 一步具備發出至少含有紫外線之光之光源。
(4)本發明之樣態為一種顯示裝置，其係具備如上述(1)~(3)為止中任一項所述之光學系統。
(5)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備液晶單元之液晶顯示裝置，前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述偏光發光元件配置在前述液晶單元之另一邊的面側，並且前述光為偏光紫外線。
(6)本發明之樣態如上述(5)所述之顯示裝置，進一步具備發出偏光紫外線之光之光源。
(7)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備液晶單元及偏光板之液晶顯示裝置，前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述偏光發光元件配置在前述液晶單元之另一邊的面側，並且於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側，配置具有使紫外線偏光之偏光板O-UVP以及使紫外線及可見 光兩者偏光之偏光板V+UVP的至少一方之前述偏光板。
(8)本發明之樣態如上述(7)所述之顯示裝置，進一步具備發出至少含有紫外線之光之光源。
(9)本發明之樣態如上述(5)~(8)為止中任一項所述之顯示裝置，其中前述液晶顯示裝置進一步具備選自由光吸收層、光反射層及相位差板所組成之群組的至少一種光控制層，並且於未配置前述液晶單元之前述偏光發光元件的面側配置有前述至少一種光控制層。
(10)本發明之樣態如上述(9)所述之顯示裝置，其中前述液晶顯示裝置具備前述光反射層與前述相位差板，並且該相位差板配置在前述光反射層與前述偏光發光元件之間。
(11)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，並且前述顯示裝置為進一步具備：液晶單元，與紫外線吸收元件，與選自由使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP以及使紫外線穿透之UV穿透偏光板所組成之群組的至少1種偏光板之液晶顯示裝置。
(12)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備：液晶單元，與選自由使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP、使紫外線穿透之UV穿透偏光板以及使紫外線不穿透之UV非穿透偏光板所組成之群組的至少1種偏光板之液晶顯示裝置，並且前述偏光板的1片在與前述偏光發光元件的偏光軸正交之方向上具有吸收軸，或是前述偏光板的1片為UV非穿透偏光板且該UV非穿透偏光板在與前述偏光發光元件的偏光軸為同軸之方向上具有吸收軸。
(13)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光控制元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備液晶單元之液晶顯示裝置，前述液晶顯示裝置進一步具備使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP與使紫外線穿透之UV穿透偏光板，或是進一步具備至少2個前述偏光板V+UVP，前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述偏光控制元件配置在前述液晶單元之另一邊的面側，於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側配置有前述偏光板V+UVP，並且於未配置前述液晶單元之前述偏光控制元件的面側配置有前述UV穿透偏光板，或者是 於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側配置有一邊的偏光板V+UVP，並且於未配置前述液晶單元之前述偏光控制元件的面側配置有另一邊的偏光板V+UVP，前述UV穿透偏光板或前述另一邊的偏光板V+UVP，在與前述偏光控制元件的偏光軸不同之方向上具有吸收軸，並且前述光為含有紫外線及可見光之光。
(14)本發明之樣態如上述(13)所述之顯示裝置，進一步具備發出含有紫外線及可見光之光之光源。
(15)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光控制元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備液晶單元與使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP之液晶顯示裝置，前述偏光控制元件配置在前述液晶單元之一邊的面側，於未配置前述液晶單元之前述偏光控制元件的面側配置前述偏光板V+UVP，前述偏光板V+UVP在與前述偏光控制元件的偏光軸不同之方向上具有吸收軸，前述液晶單元可切換為紫外線用液晶單元與可見光用液晶單元，或是具有前述紫外線用液晶單元及前述可見光用液晶單元兩者，並且 前述光為使紫外線及可見光兩者偏光之光。
(16)本發明之樣態如上述(15)所述之顯示裝置，進一步具備發出使紫外線及可見光兩者偏光之光之光源。
(17)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備用以可顯示立體視覺或立體圖像之立體顯示控制手段之立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置，前述立體顯示裝置進一步具備用以顯示立體視覺之顯示部，前述立體圖像顯示裝置進一步具備用以顯示立體圖像之液晶單元。
(18)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備：可控制相位差之相位差控制構件，與控制來自前述偏光發光元件的偏光發光之偏光控制構件之具有偏光控制機能之顯示裝置。
(19)本發明之樣態如上述(18)所述之顯示裝置，進一步具備發出至少含有紫外線之光之光源。
(20)本發明之樣態如上述(4)所述之顯示裝置，其中前 述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，並且前述顯示裝置為進一步具備：液晶單元，著色光穿透濾光片，與選自由400至480nm用偏光板、使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP、使紫外線穿透之UV穿透偏光板以及使紫外線不穿透之UV非穿透偏光板所組成之群組的偏光板之液晶顯示裝置。
(21)本發明之樣態如上述(20)所述之顯示裝置，進一步具備發出至少含有紫外線之光之光源。
(22)本發明之樣態如上述(21)所述之顯示裝置，其中前述偏光發光元件顯示依循JISZ8781-4：2013所測定之色度a*的絕對值為5以下且色相b*的絕對值為5以下之發光色。
(23)本發明之樣態如上述(22)所述之顯示裝置，其中前述偏光發光元件顯示於400~480nm的波長範圍具有最大發光波長之藍色的發光，並且前述著色光穿透濾光片具有至少1片之吸收400~480nm的藍色光並發出530~670nm之波長範圍的螢光之彩色濾光片。
(24)本發明之樣態如上述(23)所述之顯示裝置，其中前述彩色濾光片的至少1片於530~570nm的波長範圍具有 最大發光波長。
(25)本發明之樣態如上述(23)所述之顯示裝置，其中前述彩色濾光片的至少1片於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長。
(26)本發明之樣態如上述(23)所述之顯示裝置，其中前述著色光穿透濾光片具有：於530~570nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片，與於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片。
(27)本發明之樣態如上述(20)~(26)為止中任一項所述之顯示裝置，其中前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述著色光穿透濾光片配置在前述液晶單元中或前述液晶單元之另一邊的面側，於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側配置有前述偏光板，於前述液晶單元之另一邊的面側配置有前述偏光發光元件，並且前述偏光板為偏光板O-UVP。
(28)本發明之樣態如上述(20)~(26)為止中任一項所述之顯示裝置，其中前述光從前述液晶單元之一邊的面側 照射，前述著色光穿透濾光片配置在前述液晶單元中或前述液晶單元之另一邊的面側，於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側配置有前述偏光發光元件，於前述液晶單元之另一邊的面側配置有前述偏光板，並且前述偏光板選自由前述400至480nm用偏光板、前述偏光板V+UVP、前述UV穿透偏光板以及前述UV非穿透偏光板所組成之群組。
(29)本發明之樣態如上述(1)~(3)為止中任一項所述之光學系統或如上述(4)~(28)為止中任一項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件具有基材與1種以上的二色性色素，前述二色性色素為於分子中具有二苯乙烯骨架及聯苯骨架的至少1種且不具有偶氮基之化合物或其鹽。
根據本發明之樣態，於具備偏光元件之光學系統中，偏光元件係作為藉由至少含有紫外線之光的吸收而在可見光區域的光顯示偏光發光之偏光發光元件而具備，或是作為在至少含有紫外線之光中將至少紫外線區域的光控制為偏光之偏光控制元件而具備。藉此可提供一種利用紫外線而在可見光區域中具有高穿透性，並且可進行圖像、動畫、立體視覺、立體圖像等的顯示之新穎的光學系統。 此外，藉由使偏光元件作為偏光發光元件而具備，可藉由紫外線使偏光發光元件發光。該結果可將此光學系統應用在要求高安全性之顯示器、各種媒介。
根據本發明之樣態，偏光元件係作為偏光發光元件而具備，偏光發光元件於380nm~780nm的波長區域中具有60%以上的視感度修正單體穿透率。藉此可提供一種具有適合於透明顯示器之新穎的構造之光學系統。
根據本發明之樣態，藉由使顯示裝置具備上述光學系統，可應用以往的顯示裝置的顯示器構成來製作，所以可簡單且便宜地製造。
根據本發明之樣態，偏光元件係作為偏光發光元件而具備，顯示裝置為進一步具備液晶單元之液晶顯示裝置。此外，偏光紫外線從液晶單元之一邊的面側照射，並且偏光發光元件配置在液晶單元之另一邊的面側。藉由此顯示裝置，偏光發光元件所吸收之光為偏光紫外線，此外，由於可控制紫外線中的偏光，並利用吸收的異向性使偏光發光元件可控制偏光的發光與熄滅，所以可利用偏光發光來顯示圖像。
根據本發明之樣態，偏光元件係作為偏光發光元件而具備，顯示裝置為進一步具備液晶單元及偏光板之液晶顯示裝置。此外，至少含有紫外線之光從液晶單元之一邊的面側照射，偏光發光元件配置在液晶單元之另一邊的面側，並且於照射有光之液晶單元之一邊的面側，配置具有使紫外線偏光之偏光板O-UVP以及使紫外線及可 見光兩者偏光之偏光板V+UVP的至少一方之偏光板。藉由此顯示裝置，由於吸收了藉由偏光板所得到之偏光紫外線之偏光發光元件可控制偏光的發光與熄滅，所以可利用偏光發光來顯示圖像。
根據本發明之樣態，液晶顯示裝置進一步具備選自由光吸收層、光反射層及相位差板所組成之群組的至少一種光控制層，並且於未配置液晶單元之偏光發光元件的面側配置有至少一種光控制層。藉由此顯示裝置，可抑制偏光發光的吸收及反射，所以可顯示對比、亮度經提升之圖像。
根據本發明之樣態，液晶顯示裝置具備光反射層與相位差板，並且該相位差板配置在光反射層與偏光發光元件之間。藉由此顯示裝置，可抑制顯示器上之雙重圖像的產生而顯示更亮且高對比之圖像。
根據本發明之樣態，偏光元件係作為偏光發光元件而具備，並且顯示裝置為進一步具備：液晶單元，與紫外線吸收元件，與選自由使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP以及使紫外線穿透之UV穿透偏光板所組成之群組的至少1種偏光板之液晶顯示裝置。藉由此顯示裝置，紫外線吸收元件可吸收在偏光發光元件中未被完全吸收而穿透偏光發光元件之紫外線。再者，亦可吸收可能從顯示裝置的外部入射之紫外線，所以可預防紫外線對眼睛之不良影響。
根據本發明之樣態，偏光元件係作為偏光發 光元件而具備，顯示裝置為進一步具備：液晶單元，與選自由使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP、使紫外線穿透之UV穿透偏光板以及使紫外線不穿透之UV非穿透偏光板所組成之群組的至少1種偏光板之液晶顯示裝置。作為該樣態之一，較佳係偏光板的1片在與偏光發光元件的偏光軸正交之方向上具有吸收軸。亦即，在與偏光發光元件的偏光軸不同之方向上設置有偏光板的吸收軸。藉由此顯示裝置，即使使用其他偏光板，吸收了經偏光後之紫外線之偏光發光元件亦顯示偏光發光，所以可利用該偏光發光來顯示圖像。
根據本發明之樣態，偏光元件作係為偏光控制元件而具備，顯示裝置為進一步具備液晶單元之液晶顯示裝置。此外，該液晶顯示裝置進一步具備使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP與使紫外線穿透之UV穿透偏光板，或是進一步具備至少2個偏光板V+UVP。此外，含有紫外線及可見光之光從液晶單元之一邊的面側照射，偏光控制元件配置在液晶單元之另一邊的面側。再者，於照射有光之液晶單元之一邊的面側配置有偏光板V+UVP，並且於未配置液晶單元之偏光控制元件的面側配置有UV穿透偏光板，或者是於照射有光之液晶單元之一邊的面側配置有一邊的偏光板V+UVP，並且於未配置液晶單元之偏光控制元件的面側配置有另一邊的偏光板V+UVP。此外，UV穿透偏光板或另一邊的偏光板V+UVP，在與偏光控制元件的偏光軸不同之方向上具有吸收軸。藉由此顯示裝置， 可利用藉由偏光元件將紫外線控制為偏光之機能來顯示圖像。
根據本發明之樣態，偏光元件作係為偏光控制元件而具備，顯示裝置為進一步具備液晶單元與使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP之液晶顯示裝置，所照射且活用之光為使紫外線及可見光兩者偏光之光。此外，偏光控制元件配置在液晶單元之一邊的面側，並且於未配置液晶單元之偏光控制元件的面側配置偏光板V+UVP。再者，偏光板V+UVP在與偏光控制元件的偏光軸不同之方向上具有吸收軸。此外，液晶單元可切換為紫外線用液晶單元與可見光用液晶單元，或是具有紫外線用液晶單元及可見光用液晶單元兩者。藉由此顯示裝置，可同時達成可見光區域之光的偏光控制與紫外線區域之光的偏光控制，所以可提供能夠控制各波長區域之光的穿透與非穿透之顯示裝置，例如可應用在控制紫外線的穿透與遮光之紫外線感測器。
根據本發明之樣態，偏光元件係作為偏光發光元件而具備，顯示裝置為進一步具備用以可顯示立體視覺或立體圖像之立體顯示控制手段之立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置。此外，立體顯示裝置進一步具備用以顯示立體視覺之顯示部，另一方面，立體圖像顯示裝置進一步具備用以顯示立體圖像之液晶單元。藉由此顯示裝置，於可見光區域中具有高穿透性，並且可顯示偏光發光的立體視覺、立體圖像。
根據本發明之樣態，偏光元件係作為偏光發光元件而具備，顯示裝置為進一步具備：可控制相位差之相位差控制構件，與控制來自偏光發光元件的偏光發光之偏光控制構件之具有偏光控制機能之顯示裝置。藉由此顯示裝置，可提供不僅能夠辨識偏光發光，亦可賦予高安全性之顯示裝置。
根據本發明之樣態，偏光元件係作為偏光發光元件而具備，並且顯示裝置為進一步具備：液晶單元，著色光穿透濾光片，與選自由400至480nm用偏光板、使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP、使紫外線穿透之UV穿透偏光板以及使紫外線不穿透之UV非穿透偏光板所組成之群組的偏光板之液晶顯示裝置。藉由此顯示裝置，可提供改善先前液晶顯示裝置中成為課題之視角相依性，並且為高對比且具有高演色性之自發光型液晶顯示裝置。
根據本發明之樣態，偏光發光元件顯示依循JIS Z 8781-4：2013所測定之色度a*的絕對值為5以下且色相b*的絕對值為5以下之發光色。藉由此顯示裝置，由於偏光發光元件的發光色為白色，所以可將偏光發光元件利用作為白色偏光發光型的偏光元件。此外，於液晶單元的每個電驅動顯示區段中設置紅色、藍色及綠色的彩色濾光片作為著色光穿透濾光片，並將白色發光之光照射在各彩色濾光片，藉此可提供於每個顯示區段中進行彩色顯示之自發光型液晶顯示裝置。
根據本發明之樣態，偏光發光元件顯示於400~480nm的波長範圍具有最大發光波長之藍色的發光。此外，著色光穿透濾光片具有至少1片之吸收400~480nm的藍色光並發出530~670nm之波長範圍的螢光之彩色濾光片。藉此可提供即使偏光發光元件的發光色為藍色，亦可透過彩色濾光片進行白色發光之自發光型液晶顯示裝置。
根據本發明之樣態，彩色濾光片的至少1片於530~570nm的波長範圍具有最大發光波長，藉此可提供即使偏光發光元件的發光色為藍色，亦可透過彩色濾光片將來自偏光發光元件的藍色發光轉換為綠色發光之自發光型液晶顯示裝置。
根據本發明之樣態，彩色濾光片的至少1片於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長，藉此可提供即使偏光發光元件的發光色為藍色，亦可透過彩色濾光片將來自偏光發光元件的藍色發光轉換為紅色發光之自發光型液晶顯示裝置。
根據本發明之樣態，著色光穿透濾光片具有：於530~570nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片，與於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片。藉由此顯示裝置，可提供能夠將來自偏光發光元件的藍色發光轉換為綠色發光及紅色發光兩者之自發光型液晶顯示裝置。
根據本發明之樣態，至少含有紫外線之光從液晶單元之一邊的面側照射，著色光穿透濾光片配置在液 晶單元中或液晶單元之另一邊的面側，於與照射有光之液晶單元之一邊的面側之間配置有偏光板O-UVP，並且偏光發光元件配置在液晶單元之另一邊的面側。藉由此顯示裝置，由於在偏光板O-UVP與偏光發光元件之間設置有動態地控制相位之液晶單元，所以當偏光發光元件顯示白色發光時，可藉由液晶單元來控制白色發光與未發光。此外，藉由將著色光穿透濾光片設置在液晶單元中或液晶單元之另一邊的面側，可透過著色光穿透濾光片將來自偏光發光元件的發光色轉換為期望色彩。再者，當偏光發光元件顯示藍色發光時，即使不使用藍色的彩色濾光片作為著色光穿透濾光片，亦可提供藍色光的利用效率高之自發光型液晶顯示裝置。
根據本發明之樣態，至少含有紫外線之光從液晶單元之一邊的面側照射，著色光穿透濾光片配置在液晶單元中或液晶單元之另一邊的面側，於照射有光之液晶單元之一邊的面側配置有偏光發光元件，並且於液晶單元之另一邊的面側配置有偏光板。此外，偏光板選自由400至480nm用偏光板、偏光板V+UVP、UV穿透偏光板以及UV非穿透偏光板所組成之群組。藉由此顯示裝置，由於來自偏光發光元件的偏光發光透過偏光板而照射在著色光穿透濾光片，所以可提供對比更高之自發光型液晶顯示裝置。此外，當偏光發光元件顯示藍色發光時，即使不使用藍色的彩色濾光片作為著色光穿透濾光片，亦可提供藍色光的利用效率顯著地高之自發光型液晶顯示裝置。
本發明之樣態中，偏光元件具有基材與1種以上的二色性色素，二色性色素較佳為於分子中具有二苯乙烯骨架及聯苯骨架的至少1種且不具有偶氮基之化合物或其鹽。藉此可將作為偏光發光元件或偏光控制元件的機能賦予至偏光元件。
1‧‧‧光學系統
10‧‧‧偏光元件
10a‧‧‧偏光發光元件
10b‧‧‧偏光控制元件
10c‧‧‧第1偏光發光元件
10c'‧‧‧第2偏光發光元件
20‧‧‧至少含有紫外線之光
20a‧‧‧偏光紫外線
20b‧‧‧紫外線
20c‧‧‧含有可見光及紫外線之光
20d‧‧‧使紫外線及可見光兩者偏光後之光
30‧‧‧液晶單元
30a‧‧‧可見光用液晶單元
30b‧‧‧紫外線用液晶單元
30c‧‧‧紫外線/可見光切換液晶單元
30d‧‧‧可顯示左眼用圖像及右眼用圖像之液晶單元
40‧‧‧光吸收層
40a‧‧‧可見光吸收元件
40b‧‧‧紫外線吸收元件
50‧‧‧光反射層
60‧‧‧相位差控制構件
61‧‧‧1/4波長板
70‧‧‧偏光控制構件
70a、70a'‧‧‧偏光板O-UVP
70b、70b'‧‧‧偏光板V+UVP
70c‧‧‧UV穿透偏光板
70d、70d'‧‧‧UV非穿透偏光板
70e‧‧‧400至480nm用偏光板
80、80'‧‧‧立體顯示控制構件
90‧‧‧顯示部
100‧‧‧著色光穿透濾光片
101‧‧‧藍色彩色濾光片
102‧‧‧綠色彩色濾光片
103‧‧‧紅色彩色濾光片
110‧‧‧光擴散板
第1圖為顯示依循本發明之光學系統之概略圖。
第2圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第1實施樣態之概略圖。
第3圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第2實施樣態之概略圖。
第4圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第3實施樣態之概略圖。
第5圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第4實施樣態之概略圖。
第6圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第5實施樣態之概略圖。
第7圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第6實施樣態之概略圖。
第8圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第7實施樣態之概略圖。
第9圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第8實施樣態之概略圖。
第10圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第9實施樣態之概略圖。
第11圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第10實施樣態之概略圖。
第12圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第11實施樣態之概略圖。
第13圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第12實施樣態之概略圖。
第14圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第13實施樣態之概略圖。
第15圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第14實施樣態之概略圖。
第16圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第15實施樣態之概略圖。
第17圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第16實施樣態之概略圖。
第18圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第17實施樣態之概略圖。
第19圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第18實施樣態之概略圖。
第20圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第19實施樣態之概略圖。
第21圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第20實施樣態之概略圖。
第22圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第21實施樣態之概略圖。
第23圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第22實施樣態之概略圖。
第24圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第23實施樣態之概略圖。
第25圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第24實施樣態之概略圖。
第26圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第25實施樣態之概略圖。
第27圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第26實施樣態之概略圖。
第28圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第27實施樣態之概略圖。
第29圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第28實施樣態之概略圖。
第30圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第29實施樣態之概略圖。
第31圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第30實施樣態之概略圖。
第32圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第31實施樣態之概略圖。
第33圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第32實施樣態之概略圖。
第34圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第33實施樣態之概略圖。
第35圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第34實施樣態之概略圖。
第36圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第35實施樣態之概略圖。
第37圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第36實施樣態之概略圖。
第38圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第37實施樣態之概略圖。
第39圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第38實施樣態之概略圖。
第40圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第39實施樣態之概略圖。
第41圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第40實施樣態之概略圖。
第42圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第41實施樣態之概略圖。
第43圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第42實施樣態之概略圖。
第44圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第43實施樣態之概略圖。
第45圖為顯示依循本發明之液晶顯示裝置的第44實施樣態之概略圖。
第46圖為顯示依循本發明之立體顯示裝置的第1實施樣態之概略圖。
第47圖為顯示依循本發明之立體顯示裝置的第2實施樣態之概略圖。
第48圖為顯示依循本發明之立體顯示裝置的第3實施樣態之概略圖。
第49圖為顯示依循本發明之立體顯示裝置的第4實施樣態之概略圖。
第50圖為顯示依循本發明之立體顯示裝置的第5實施樣態之概略圖。
第51圖為顯示依循本發明之立體圖像顯示裝置的第1實施樣態之概略圖。
第52圖為顯示依循本發明之立體圖像顯示裝置的第2實施樣態之概略圖。
第53圖為顯示依循本發明之立體圖像顯示裝置的第3實施樣態之概略圖。
第54圖為顯示依循本發明之立體圖像顯示裝置的第4實施樣態之概略圖。
第55圖為顯示依循本發明之立體圖像顯示裝置的第5實施樣態之概略圖。
第56圖為顯示依循本發明之立體圖像顯示裝置的第6實施樣態之概略圖。
第57圖為顯示依循本發明之立體圖像顯示裝置的第7實施樣態之概略圖。
第58圖為顯示依循本發明之具有偏光切換機能之顯示裝置的第1實施樣態之概略圖。
第59圖為顯示依循本發明之具有偏光切換機能之顯示裝置的第2實施樣態之概略圖。
第60圖為顯示依循本發明之具有偏光切換機能之顯示裝置的第3實施樣態之概略圖。
第61圖為顯示依循本發明之具有偏光切換機能之顯示裝置的第4實施樣態之概略圖。
第62圖為顯示依循本發明之具有偏光切換機能之顯示裝置的第5實施樣態之概略圖。
第63圖為顯示依循本發明之具有偏光切換機能之顯示裝置的第6實施樣態之概略圖。
第64圖為顯示依循本發明之具有偏光切換機能之顯示裝置的第7實施樣態之概略圖。
第65圖為顯示依循本發明之具有偏光切換機能之顯示裝置的第8實施樣態之概略圖。
第66圖為顯示依循本發明之自發光型液晶顯示裝置的第1實施樣態之概略圖。
第67圖為顯示依循本發明之自發光型液晶顯示裝置的第2實施樣態之概略圖。
第68圖為顯示依循本發明之自發光型液晶顯示裝置的第3實施樣態之概略圖。
第69圖為顯示依循本發明之自發光型液晶顯示裝置的第4實施樣態之概略圖。
第70圖的照片為顯示藉由本發明的一實施樣態之實施例3的液晶顯示裝置(左側)與具有先前的液晶顯示器構成之比較例的液晶顯示裝置(右側)所顯示之發光(圖像)的不同。
第71圖的照片為於實施例3的液晶顯示裝置中，顯示將手指放在顯示器的背面時之顯示裝置的透明性。
以下參考圖面來說明本發明之光學系統、顯示裝置。以下所示之實施樣態僅例示用以具體地說明本發明所使用之代表性實施樣態，於本發明之範圍中可採用各種實施樣態。
此外，以下中使用「~」所表示之數值範圍，意指含有「~」的前後所記載之數值作為下限值及上限值之範圍。
此外，在未特別言明時，各式所表示之化合物以及後述各化合物例所示之化合物是以游離酸的形態來表示。以下說明中，在未特別言明時，為了避免繁瑣，簡便上「化合物或其鹽」之記載有時僅記載為「化合物」，並設為亦包含該化合物的鹽。
[光學系統]
如第1圖所示，本發明之光學系統1係具備偏光元件10，偏光元件10係作為藉由至少含有紫外線之光20的吸收而在可見光區域的光顯示偏光發光之偏光發光元件而具 備，或是作為在至少含有紫外線之光20中將至少紫外線區域的光控制為偏光之偏光控制元件而具備。於具有此構成之本發明之光學系統1中，當偏光元件10作為偏光發光元件而具備時，偏光發光元件吸收至少含有紫外線之光20並使可見光區域的光偏光發光。另一方面，當偏光元件10作為偏光控制元件而具備時，藉由偏光控制元件的偏光機能使至少含有紫外線之光20偏光。當偏光元件10利用作為偏光發光元件且至少含有紫外線之光20為偏光紫外線時，藉由使此偏光紫外線的偏光軸與偏光發光元件的光吸收軸，亦即偏光發光元件的分子配向軸互為一致，可增多偏光發光元件所吸收之紫外線而更增強發光。另一方面，藉由使此等軸彼此相互成為不同軸，可減弱發光。所謂偏光紫外線的偏光軸與偏光發光元件的光吸收軸一致，只要可藉由改變此等軸的朝向來改變偏光發光的強度即可，此等軸並不須完全一致。此外，偏光發光元件只要具有吸收紫外線並於可見光區域中顯示偏光發光之機能即可，亦可具有使未被吸收之紫外線偏光而穿透之機能。
至少含有紫外線之光20並無特別限定，可為發出至少含有紫外線之光之光源，亦可為自然光。藉由使光學系統1進一步具備發出至少含有紫外線之光之光源，可透過光源的開關(on/off)機能而有意地照射至少含有紫外線之光20。在此，紫外線意指紫外線區域至近紫外線可見光區域的光。此紫外線的波長區域較佳為300~430nm，尤佳為340~415nm，特佳為350~400nm。一般而言，所謂 紫外線係表示400nm以下之波長區域的光，但430nm以下之波長區域的光對人類的視感度而言亦顯著地低。因此將看不見的光定義為紫外線。本發明之光學系統中，例如包含個人電腦、電視、平板終端、3D電視、室內外的各種資訊顯示裝置之各種顯示裝置、安全用顯示裝置等之各種資訊終端等各種裝置、機器。
再者，於光學系統1中，當偏光元件10係作為偏光發光元件而具備時，偏光發光元件於380nm~780nm的波長區域中較佳具有60%以上的視感度修正單體穿透率。藉由將具備有此偏光發光元件之光學系統1適用在例如顯示裝置，觀察者不僅可看到顯示在透明顯示器上之圖像，對於該顯示器之背面側的風景，與至目前為止的顯示器等相比亦可大幅度地透視而觀看。再者，視感度修正單體穿透率為根據JIS Z 8722：2009所算出之穿透率。60%以上的視感度修正單體穿透率，與通常的液晶顯示器相比為高，具備有具有此高視感度修正單體穿透率之偏光發光元件之光學系統1係適合於應用在透明顯示器。此外，視感度修正單體穿透率愈高，愈可應用在要求高穿透率之透明顯示器。因此，視感度修正單體穿透率較佳為70%以上，更佳為80%以上，尤佳為85%以上，特佳為90%以上。
[顯示裝置]
本發明之一實施樣態為具備光學系統1之顯示裝置。 顯示裝置的種類並無特別限定，例如可列舉出(自發光型)液晶顯示裝置、可進行立體顯示之立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置等。具備光學系統1之顯示裝置可應用以往的顯示裝置的顯示器構成來製作，所以可簡便且便宜地製造。
以下說明具備本發明之光學系統1之各種顯示裝置的實施樣態。
本發明之顯示裝置的一實施樣態是顯示裝置為進一步具備液晶單元之液晶顯示裝置，偏光元件係作為偏光發光元件而具備。此顯示裝置中，偏光紫外線從液晶單元之一邊的面側照射，且偏光發光元件配置在液晶單元之另一邊的面側。為了照射偏光紫外線，液晶顯示裝置可進一步具備發出偏光紫外線之光源。此時光源配置在液晶單元之一邊的面側(未配置偏光發光元件之面側)。第2圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第2圖所示之顯示裝置(以下亦將具有「液晶單元」之顯示裝置稱為「液晶顯示裝置」)具備：藉由至少含有紫外線之光的吸收而顯示偏光發光之偏光發光元件10a，與積層於偏光發光元件10a上之液晶單元30；從液晶單元30側發出偏光紫外線20a。為了照射偏光紫外線20a，發出偏光紫外線20a之光源更可配置在液晶單元30上。藉由以液晶單元30來控制偏光，可控制偏光紫外線20a相對於偏光發光元件10a的吸收軸之吸收的光量。當藉由偏光發光元件而具有紫外線的吸收時，偏光發光元件在可見光區域中顯示偏光發光。如此， 藉由使偏光發光元件吸收紫外線而在可見光區域中顯示偏光發光，可顯示圖像。於偏光發光元件中紫外線的吸收大時發光較強，紫外線的吸收小時發光較弱。如此，不僅是發光的有無，更可藉由發光的強弱來控制顯示圖像。第2圖所示之顯示裝置中，由於來自偏光發光元件10a的偏光發光亦穿透未配置液晶單元30之一側，所以不論從液晶單元30、偏光發光元件10a中的哪一側，皆可觀察顯示圖像。
第2圖所示之顯示裝置可進一步具備光吸收層或光反射層作為光控制層。此實施樣態之顯示裝置，如第3圖所示，於偏光發光元件10a的下側可進一步具備可見光吸收元件40a作為光吸收層40，或是如第4圖所示，於偏光發光元件10a的下側可進一步具備光反射層50。第3圖所示之顯示裝置中，具備黑色膜等之可見光吸收元件40a作為光吸收層40。藉此可吸收來自於未配置液晶單元30之一側之由偏光發光元件10a所形成之可見光區域的偏光發光，而抑制此偏光發光的反射。藉由抑制偏光發光的反射，使於顯示器上顯示圖像之部分與未顯示之部分的亮度差明顯化，故可顯示對比經提升後之圖像。
第4圖所示之顯示裝置中，藉由光反射層50使來自於未配置液晶單元30之一側之由偏光發光元件10a所形成之偏光發光反射，而更提升往配置有液晶單元30之一側之偏光發光。藉由使偏光發光反射，可更為增大往配置有液晶單元30之一側之偏光發光的光強度，所以可顯示明亮的圖像。
第4圖所示之顯示裝置中，藉由使偏光發光反射，有時會在液晶單元30產生雙重圖像。為了防止此雙重圖像的產生，如第5圖所示，於偏光發光元件10a與光反射層50之間可進一步具備相位差板之1/4波長板61作為光控制層。1/4波長板61，一般而言為具有將圓偏光轉換為直線偏光之機能以及將直線偏光轉換為圓偏光之機能之相位差板。第5圖所示之顯示裝置中，藉由1/4波長板61，將由未配置液晶單元30之一側所發光之偏光發光元件10a的直線偏光轉換為左繞或右繞中任一種之圓偏光。此圓偏光雖藉由光反射層50所反射，但此時被轉換為與入射於光反射層50之圓偏光呈反繞的圓偏光而反射。然後，此反繞的圓偏光藉由1/4波長板61被轉換為與由未配置液晶單元30之一側所發光之偏光發光元件10a的直線偏光呈90°偏移之直線偏光。藉此，此直線偏光的偏光軸與偏光發光元件10a的吸收軸成為同軸，該結果可抑制穿透1/4波長板61從偏光發光元件10a所發光之直線偏光的反射。藉由透過1/4波長板61來抑制偏光發光的反射，可抑制顯示器上之雙重圖像的產生並可顯示明亮的圖像。
本發明之顯示裝置的其他實施樣態，例如由第6圖所示，至少含有紫外線之光20，尤其是紫外線20b從液晶單元30之一邊的面側照射，偏光發光元件10a配置在液晶單元30之另一邊的面側，並且於照射有紫外線20b之液晶單元30之一邊的面側，配置使紫外線偏光之偏光板O-UVP70a作為偏光板。為了照射至少含有紫外線之光20， 液晶顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光20，尤其是紫外線20b之光源。此時光源配置在液晶單元之一邊的面側(未配置偏光發光元件之面側)。此偏光板O-UVP70a係具有：對於紫外線僅使在特定方向上振動之紫外線偏光而穿透，並且可見光在經入射後之光的狀態下穿透之機能。亦即，偏光板O-UVP70a具有一面使可見光區域的光顯示高穿透率一面使紫外線偏光之機能。吸收了藉由偏光板O-UVP70a偏光而穿透之紫外線之偏光發光元件10a，係顯示偏光發光，並利用該偏光發光來顯示圖像。由於可見光穿透偏光板O-UVP70a，所以所顯示之圖像可透過偏光板O-UVP70a來觀察。第6圖所示之顯示裝置中，由於來自偏光發光元件10a的偏光發光亦穿透未配置液晶單元30之一側，所以不論從偏光板O-UVP70a、偏光發光元件10a中的哪一側，皆可觀察所顯示之圖像。
第7圖所示之顯示裝置，除了第6圖所示之構成之外，於偏光發光元件10a的下側可進一步具備黑色膜等之可見光吸收元件40a。具有此構成之第7圖所示之顯示裝置，與第3圖所示之顯示裝置相同，可顯示對比經提升後之圖像。此外，第8圖所示之實施樣態中，除了第6圖所示之構成之外，亦顯示於偏光發光元件10a的下側進一步具備光反射層50之顯示裝置。具有此構成之第8圖所示之顯示裝置，與第4圖所示之顯示裝置相同，可顯示明亮的圖像。
第9圖所示之液晶顯示裝置，係在構成第8 圖所示之顯示裝置之偏光發光元件10a與光反射層50之間，進一步具備相位差板之1/4波長板61作為光控制層。藉此，第9圖所示之顯示裝置可抑制顯示器上之雙重圖像的產生並可顯示明亮的圖像。
本發明之顯示裝置的其他實施樣態，例如由第10圖所示，具備：偏光發光元件10a，積層於偏光發光元件10a上之液晶單元30，與於照射有紫外線20b之液晶單元30之一邊的面側具有使紫外線及可見光兩者偏光之機能之偏光板V+UVP70b作為偏光板；至少含有紫外線之光20，尤其是紫外線20b係從偏光板V+UVP70b側照射。為了照射至少含有紫外線之光20，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光20，尤其是紫外線20b之光源。此時光源配置在液晶單元之一邊的面側(未配置偏光發光元件之面側)。紫外線20b藉由偏光板V+UVP70b而偏光，藉由此經偏光後之紫外線使偏光發光元件10a顯示偏光發光，並利用該偏光發光來顯示圖像。由於偏光板V+UVP70b使紫外線及可見光偏光而穿透，當偏光發光元件10a吸收經偏光後之紫外線時，於可見光區域中顯示偏光發光。藉此，不論從偏光板V+UVP70b、偏光發光元件10a中的哪一側，皆可觀察所顯示之圖像。
第11圖所示之顯示裝置，除了第10圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光發光元件10a的下側可進一步具備黑色膜等之可見光吸收元件40a。具有此構成之第11圖所示之顯示裝置，與第3圖、第7圖所示之顯示裝 置相同，可顯示對比經提升後之圖像。此外，第12圖所示之實施樣態中，除了第10圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光發光元件10a的下側進一步具備光反射層50。具有此構成之第12圖所示之顯示裝置，與第4圖、第8圖所示之顯示裝置相同，可顯示明亮的圖像。
此外，第13圖所示之顯示裝置，除了第12圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光發光元件10a與光反射層50之間進一步具備相位差板之1/4波長板61作為光控制層。藉此，第13圖所示之顯示裝置可抑制顯示器上之雙重圖像的產生並可顯示明亮的圖像。
構成本發明之顯示裝置之其他實施樣態為進一步具備：液晶單元，與選自由使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP、使紫外線穿透之UV穿透偏光板以及使紫外線不穿透之UV非穿透偏光板所組成之群組的至少1種偏光板之顯示裝置；偏光元件係作為偏光發光元件而具備。此顯示裝置(液晶顯示裝置)的較佳形態之一，可列舉出偏光板的1片在與偏光發光元件的偏光軸正交之方向上具有吸收軸。藉由在與偏光發光元件的偏光軸不同之方向上設置偏光板的吸收軸，可提供高亮度的顯示裝置。
此顯示裝置例如由第14圖至至第17圖所示，具備使紫外線區域的光穿透之偏光板的UV穿透偏光板作為偏光板。此實施樣態之顯示裝置具備液晶單元與作為偏光元件之偏光發光元件，至少含有紫外線之光從液晶單元 之一邊的面側照射，偏光發光元件配置在液晶單元之另一邊的面側，並且於偏光發光元件與液晶單元之間配置使紫外線穿透之UV穿透偏光板作為偏光板。此外，至少含有紫外線之光為含有偏光紫外線或可見光及紫外線之光，並且UV穿透偏光板在與偏光發光元件的偏光軸正交之方向上具有吸收軸。UV穿透偏光板之紫外線的吸收少，可使紫外線穿透，另一方面，具有雖可使入射於與UV穿透偏光板的吸收軸正交之軸之偏光後的可見光穿透，但入射於與UV穿透偏光板的吸收軸相同之軸之可見光不穿透或幾乎不穿透之機能。穿透UV穿透偏光板之紫外線的波長為430nm以下，較佳為300~420nm，尤佳為350~400nm。此外，紫外線的穿透率較佳為20~100%，尤佳為30~100%，更佳為40~100%，特佳為50~100%。一般而言，紫外線之波長的上限值基本上為400nm以下，但由於430nm以下之波長光的視感度亦顯著地低，所以將具有與紫外線同等性能之光設定為430nm以下。
第14圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第14圖所示之顯示裝置具備：偏光發光元件10a，積層於偏光發光元件10a上之液晶單元30，與於偏光發光元件10a與液晶單元30之UV穿透偏光板70c。此外，偏光發光元件10a以使偏光發光元件10a的偏光軸與UV穿透偏光板70c的吸收軸呈正交之方式來配置，並且從液晶單元30側照射偏光紫外線20a。為了照射偏光紫外線20a，顯示裝置可進一步具備發出偏光紫外線20a之光源。此時光源配置 在液晶單元30之一邊的面側(未配置偏光發光元件10a之面側)。偏光紫外線20a透過液晶單元30穿透UV穿透偏光板70c，並藉由此穿透後之紫外線使偏光發光元件10a顯示偏光發光。由於此偏光發光的偏光軸為與UV穿透偏光板70c的吸收軸呈相差90°之軸，故藉由將偏光發光元件10a的偏光軸與UV穿透偏光板70c的吸收軸正交地配置，可使來自偏光發光元件10a的偏光發光穿透UV穿透偏光板70c，並利用穿透後之偏光發光來顯示圖像。第14圖所示之顯示裝置中，由於來自偏光發光元件10a的偏光發光亦穿透未配置液晶單元30之一側，所以不論從液晶單元30、偏光發光元件10a中的哪一側，皆可觀察所顯示之圖像。
第15圖所示之顯示裝置，於第14圖所示之顯示裝置的構成中，係照射含有可見光與紫外線之光20c來取代偏光紫外線20a。亦即可利用自然光的紫外線。為了利用含有可見光與紫外線之光20c，顯示裝置可進一步具備發出含有可見光與紫外線之光20c之光源。此時光源配置在液晶單元30之一邊的面側(未配置偏光發光元件10a之面側)。此顯示裝置中，為了使偏光入射於液晶單元30而在液晶單元30上設置偏光板V+UVP70b，含有可見光與紫外線之光20c藉由偏光板V+UVP70b而偏光，此經偏光後之含有可見光與紫外線之光中，紫外線穿透UV穿透偏光板70c，並藉由此穿透後之紫外線使偏光發光元件10a顯示偏光發光。由於偏光發光元件10a的偏光軸與UV 穿透偏光板70c的吸收軸正交地配置，所以此偏光發光穿透UV穿透偏光板70c，並利用穿透後之偏光發光來顯示圖像。由於偏光板V+UVP70b使可見光偏光而穿透，因此所顯示之圖像可透過偏光板V+UVP70b來觀察。第15圖所示之顯示裝置，亦與第14圖相同，不論從偏光板V+UVP70b、偏光發光元件10a中的哪一側，皆可觀察所顯示之圖像。若為第15圖所示之顯示裝置的構成，則使用紫外線區域的光時之圖像與使用可見光區域的光時之圖像可分別進行不同顯示。亦即，可藉由選擇照射可見光之光源或照射紫外線之光源，來切換自發光型液晶顯示器或光穿透型顯示器。
第16圖所示之顯示裝置，除了第15圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光發光元件10a的下側可進一步具備黑色膜等之可見光吸收元件40a。因此，具有此構成之第16圖所示之顯示裝置，與第3圖、第7圖、第11圖所示之顯示裝置相同，可顯示對比經提升後之圖像。此外，第17圖所示之實施樣態中，除了第15圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光發光元件10a的下側進一步具備光反射層50。具有此構成之第17圖所示之顯示裝置，與第4圖、第8圖、第12圖相同，可顯示明亮的圖像。
此外，本發明中用作為偏光發光元件之偏光元件，例如由第18圖至第21圖所示，亦可使用在將至少含有紫外線之光利用作為背光之顯示裝置。此實施樣態之顯示裝置進一步具備：液晶單元，與使紫外線及可見光兩 者偏光之偏光板V+UVP，與作為偏光元件之偏光發光元件。此外，含有偏光紫外線或可見光及紫外線之光(自然光)從液晶單元之一邊的面側照射，偏光板V+UVP配置在液晶單元之另一邊的面側，於照射有光之液晶單元之一邊的面側配置偏光發光元件。藉由此顯示裝置(液晶顯示裝置)的構成，吸收含有偏光紫外線或可見光及紫外線之光中之紫外線區域的光而使偏光發光元件發光之偏光，與透過偏光板V+UVP所得到之偏光，可利用分別不同之波長區域的光而得到。
第18圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第18圖所示之顯示裝置具備：偏光發光元件10a，積層於偏光發光元件10a上之液晶單元30，與積層於液晶單元30上之偏光板V+UVP70b；並從偏光發光元件10a側照射偏光紫外線20a。為了照射偏光紫外線20a，顯示裝置可進一步具備發出偏光紫外線20a之光源。此時光源配置在液晶單元之一邊的面側(配置有偏光發光元件10a之面側)。藉由照射偏光紫外線20a使偏光發光元件10a顯示偏光發光，並利用該偏光發光來顯示圖像。由於偏光板V+UVP70b使可見光偏光而穿透，因此所顯示之圖像可透過偏光板V+UVP70b來觀察。偏光板V+UVP70b可使偏光發光元件10a的偏光軸與偏光板V+UVP70b的吸收軸成為同軸來配置，或是正交地配置，從偏光板V+UVP70b容易使來自偏光發光元件10a的偏光發光穿透之點來看，偏光板V+UVP70b的吸收軸與偏光發光元件10a的偏光軸較佳係 正交地配置。
第19圖至第21圖所示之顯示裝置，於第18圖所示之顯示裝置的構成中，係照射含有可見光與紫外線之光20c來取代偏光紫外線20a。亦即可利用自然光所含有之紫外線。此外，為了照射含有可見光與紫外線之光20c，顯示裝置可進一步具備發出含有可見光與紫外線之光20c之光源。此時光源配置在液晶單元30之一邊的面側(配置有偏光發光元件10a之面側)。此顯示裝置中，可於偏光發光元件10a與液晶單元30之間更設置UV穿透偏光板70c、UV非穿透偏光板70d或另外的偏光板V+UVP70b'作為其他偏光板，並且使偏光發光元件的偏光軸與此等其他偏光板的吸收軸正交地配置。
第19圖所示之顯示裝置，於液晶單元30與偏光發光元件10a之間設置有UV穿透偏光板70c，偏光發光元件10a的偏光軸與UV穿透偏光板70c的吸收軸配置在不同軸，例如正交地配置。當含有可見光與紫外線之光20c照射在偏光發光元件10a時，藉由來自含有可見光與紫外線之光20c的紫外線使偏光發光元件10a顯示偏光發光。由於此偏光發光的偏光軸為與UV穿透偏光板70c的吸收軸正交之軸，故藉由偏光發光元件10a的偏光軸與UV穿透偏光板70c的吸收軸之正交配置，可使來自偏光發光元件10a的偏光發光穿透UV穿透偏光板70c，並利用穿透後之偏光發光來顯示圖像。藉由UV穿透偏光板70c，可使從偏光發光元件10a所發光之可見光區域的偏光成為 具有更高的偏光度之偏光。由於此具有高偏光度之可見光可藉由偏光板V+UVP70b來控制，因此所顯示之圖像可透過偏光板V+UVP70b來觀察。
第20圖所示之顯示裝置，於液晶單元30與偏光發光元件10a之間設置有UV非穿透偏光板70d，偏光發光元件10a的偏光軸與UV非穿透偏光板70d的吸收軸正交地配置。此實施樣態中所使用之UV非穿透偏光板70d，可為通常的液晶顯示裝置等所使用之一般的偏光板，具有截止紫外線之機能。因此，UV非穿透偏光板70d不使紫外線穿透，並且使與UV非穿透偏光板70d的吸收軸同軸地入射之可見光偏光而穿透，但可具有使與UV非穿透偏光板70d的吸收軸同軸地入射之可見光不穿透或幾乎不穿透之機能。當含有可見光與紫外線之光20c照射在偏光發光元件10a時，藉由來自含有可見光與紫外線之光20c的紫外線使偏光發光元件10a顯示偏光發光。由於此偏光發光的偏光軸為與UV非穿透偏光板70d的吸收軸正交之軸，故藉由偏光發光元件10a的偏光軸與UV非穿透偏光板70d的吸收軸之正交配置，可使來自偏光發光元件10a的偏光發光穿透UV非穿透偏光板70d，並利用穿透後之偏光發光來顯示圖像。由於偏光板V+UVP70b可控制可見光區域的偏光，因此藉由液晶單元30所形成之顯示圖像可透過偏光板V+UVP70b來觀察。
第21圖所示之顯示裝置，於液晶單元30與偏光發光元件10a之間更設置有偏光板V+UVP70b'，偏光 發光元件10a的偏光軸與偏光板V+UVP70b'的吸收軸正交地配置。此偏光板V+UVP70b'可與積層於液晶單元30上之偏光板V+UVP70b相同或不同，只要具有與偏光板V+UVP70b同一機能即可，並無特別限定。當含有可見光與紫外線之光20c照射在偏光發光元件10a時，藉由來自含有可見光與紫外線之光20c的紫外線使偏光發光元件10a顯示偏光發光。由於此偏光發光的偏光軸為與偏光板V+UVP70b'的吸收軸正交之軸，故藉由偏光發光元件10a的偏光軸與偏光板V+UVP70b'的吸收軸之正交配置，可使來自偏光發光元件10a的偏光發光穿透偏光板V+UVP70b'，並利用穿透後之偏光發光來顯示圖像。由於配置在液晶單元30上之偏光板V+UVP70b可控制可見光區域的偏光，因此所顯示之圖像可透過偏光板V+UVP70b來觀察。此外，於具有此構成之顯示裝置中，藉由進一步具備可檢測紫外線之機器，不僅可辨識或檢測可見光區域的光，亦可辨識或檢測紫外線區域的光，所以可利用作為分別可利用可見光區域的光及紫外線區域的光之顯示裝置。
此外，本發明中用作為偏光發光元件之偏光元件，例如由第22圖至第26圖所示，不僅可將至少含有紫外線之光利用作為背光，且亦可使用在抑制往觀看側所發出之紫外線之顯示裝置。此實施樣態之顯示裝置具備液晶單元與作為偏光元件之偏光發光元件，至少含有紫外線之光從液晶單元之一邊的面側照射。此外，偏光發光元件配置在液晶單元之另一邊的面側，於照射有光之液晶單元 之一邊的面側，配置使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP或是使紫外線偏光而穿透並使可見光直接穿透之偏光板O-UVP。再者，於偏光發光元件之未配置液晶單元之面側，具備：紫外線吸收元件，在與偏光發光元件的偏光軸為同軸之方向或正交之方向上具有吸收軸之UV非穿透偏光板，或是在與偏光發光元件的偏光軸為正交之方向上具有吸收軸之另外的偏光板O-UVP。此外，至少含有紫外線之光可為含有可見光及紫外線之光(自然光)。
第22圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第22圖所示之顯示裝置具備：偏光板V+UVP70b，積層於偏光板V+UVP70b上之液晶單元30，積層於液晶單元30上之偏光發光元件10a，與積層於偏光發光元件10a上之紫外線吸收元件40b；並從偏光板V+UVP70b側照射含有可見光與紫外線之光20c。為了照射含有可見光與紫外線之光20c，顯示裝置可進一步具備發出含有可見光與紫外線之光20c之光源。此時光源配置在液晶單元30之一邊的面側(未配置偏光發光元件10a之面側)。當藉由偏光板V+UVP70b使含有可見光與紫外線之光20c偏光時，藉由來自經偏光後之含有可見光與紫外線之光的紫外線，使偏光發光元件10a顯示偏光發光，並利用該偏光發光來顯示圖像。由於偏光發光元件10a亦具有使未被吸收之紫外線偏光而穿透之機能，所以於來自光源20c之紫外線中，未被偏光發光元件10a所吸收之紫外線可透過偏光發光元件10a偏光而穿透。藉由紫外線吸收膜等之紫外線吸收元件 40b來吸收此穿透後之紫外線，可抑制往觀看側所發出之紫外線。此外，藉由使用紫外線吸收元件40b，不僅可吸收穿透偏光發光元件10a後之紫外線，並且亦可防止可能從顯示裝置的外部入射之紫外線的吸收。第22圖所示之顯示裝置中，來自偏光發光元件10a的偏光發光亦透過液晶單元30而穿透偏光板V+UVP70b。因此，觀察者不僅從偏光板V+UVP70b、紫外線吸收元件40b的哪一側皆可觀察所顯示之圖像，並且可預防紫外線對眼睛之不良影響。
第23圖所示之顯示裝置，於第22圖所示之顯示裝置的構成中，係具備在與偏光發光元件10a的偏光軸為同軸之方向上具有吸收軸之UV非穿透偏光板70d'來取代紫外線吸收元件40b。與第22圖相同，藉由來自透過偏光板V+UVP70b而偏光之含有可見光與紫外線之光20c的紫外線，使偏光發光元件10a顯示偏光發光，並利用該偏光發光來顯示圖像。此實施樣態中所使用之UV非穿透偏光板70d'，雖然偏光發光元件10a的偏光軸與UV非穿透偏光板70d'的吸收軸同軸地配置，但設計為在UV非穿透偏光板70d'的吸收軸上，偏光發光元件10a之偏光發光的吸收少或是僅可讓偏光發光元件10a所發出之光的波長穿透。藉此，來自偏光發光元件10a的偏光發光穿透UV非穿透偏光板70d'，所顯示之圖像可透過UV非穿透偏光板70d'來觀察。另一方面，由於UV非穿透偏光板70d'具有截止紫外線之機能，所以於來自光源20c之紫外線中，未被偏光發光元件10a所吸收且透過偏光發光元件10a偏 光而穿透之紫外線，藉由UV非穿透偏光板70d'被截止。藉此可抑制往觀看側所發出之紫外線。此外，來自偏光發光元件10a的偏光發光，如後述般可藉由用作為二色性色素之化合物來調整發光色、該發光光量的波長相依性等。因此，即使UV非穿透偏光板70d'的吸收軸與偏光發光元件10a的偏光軸為同軸，亦可藉由調整UV非穿透偏光板70d'所吸收之光的波長、穿透率，使來自偏光發光元件10a的發光色透過UV非穿透偏光板70d'而產生變化。藉此可觀察與偏光發光元件10a所發出之原先的發光色為不同之色彩。
第24圖所示之顯示裝置，於第22圖所示之顯示裝置的構成中，係具備在與偏光發光元件10a的偏光軸呈正交之方向上具有吸收軸之UV非穿透偏光板70d來取代紫外線吸收元件40b。與第22圖相同，藉由來自透過偏光板V+UVP70b而偏光之含有可見光與紫外線之光20c的紫外線，使偏光發光元件10a顯示偏光發光，並利用該偏光發光來顯示圖像。此實施樣態中，由於偏光發光元件10a的偏光軸與UV非穿透偏光板70d的吸收軸正交地配置，所以來自偏光發光元件10a的偏光發光穿透UV非穿透偏光板70d。因此所顯示之圖像可透過UV非穿透偏光板70d來觀察。另一方面，由於UV非穿透偏光板70d具有截止紫外線之機能，所以於來自含有可見光與紫外線之光20c的紫外線中，未被偏光發光元件10a所吸收且藉由偏光發光元件10a偏光而穿透之紫外線，藉由UV非穿透 偏光板70d被截止。藉此可抑制往觀看側所發出之紫外線。
第25圖、第26圖所示之顯示裝置，於第22圖所示之顯示裝置的構成中，係配置偏光板O-UVP來取代偏光板V+UVP。此外，於未配置液晶單元之偏光發光元件的面側，具備紫外線吸收膜或是在與偏光發光元件的偏光軸為同軸之方向上具有吸收軸之另外的偏光板O-UVP。此實施樣態中，係照射紫外線20b來取代含有可見光與紫外線之光20c。為了照射紫外線20b，顯示裝置可進一步具備發出紫外線20b之光源。此時光源配置在液晶單元30之一邊的面側(未配置偏光發光元件10a之面側)。
第25圖所示之顯示裝置具備：偏光板O-UVP70a，積層於偏光板O-UVP70a上之液晶單元30，積層於液晶單元30上之偏光發光元件10a，與積層於偏光發光元件10a上之紫外線吸收元件40b。紫外線20b藉由偏光板O-UVP70a而偏光，此經偏光後之紫外線相對於偏光發光元件10a的吸收軸被吸收。藉此使偏光發光元件10a顯示偏光發光，並利用該偏光發光來顯示圖像。由於可見光穿透紫外線吸收元件40b，所以所顯示之圖像可透過紫外線吸收元件40b來觀察。偏光發光元件10a亦具有使未被吸收之紫外線偏光而穿透之機能。因此於所照射之紫外線20b中，未被偏光發光元件10a所吸收之紫外線可透過偏光發光元件10a偏光而穿透。穿透此偏光發光元件10a後之紫外線，藉由紫外線吸收膜等之紫外線吸收元件40b 所吸收，藉此可抑制往觀看側所發出之來自背光的紫外線。此外，藉由使用紫外線吸收元件40b，不僅可吸收穿透偏光發光元件10a後之紫外線，並且亦可防止可能從顯示裝置的外部入射之紫外線的吸收。第25圖所示之顯示裝置中，來自偏光發光元件10a之可見光區域的偏光發光亦透過液晶單元30而穿透偏光板O-UVP70a。因此，觀察者不僅從偏光板O-UVP70a、紫外線吸收元件40b的哪一側皆可觀察所顯示之圖像，並且可預防紫外線對眼睛之不良影響。此外，第25圖所示之顯示裝置中，除了來自偏光發光元件10a之可見光區域的偏光發光之外，並無可見光區域之光的產生、吸收，所以可得到可見光區域中的透明性高之液晶顯示器。
第26圖所示之顯示裝置具備：偏光板O-UVP70a，積層於偏光板O-UVP70a上之液晶單元30，積層於液晶單元30上之偏光發光元件10a，與積層於偏光發光元件10a上之另外的偏光板O-UVP70a'；偏光發光元件10a的偏光軸與偏光板O-UVP70a'的吸收軸同軸地配置。此偏光板O-UVP70a'可與偏光板O-UVP70a相同或不同，只要具有與偏光板O-UVP70a同一機能即可，並無特別限定。紫外線20b藉由偏光板O-UVP70a而偏光，此經偏光後之紫外線相對於偏光發光元件10a的吸收軸被吸收。藉此使偏光發光元件10a顯示偏光發光，並利用該偏光發光來顯示圖像。由於可見光穿透偏光板O-UVP70a'，所以所顯示之圖像可透過偏光板O-UVP70a'來觀察。此外，偏光 發光元件10a亦具有使未被吸收之紫外線偏光而穿透之機能。因此於所照射之紫外線20b中，未被偏光發光元件10a所吸收之紫外線藉由偏光發光元件10a偏光而穿透。另一方面，由於偏光發光元件10a的偏光軸與偏光板O-UVP70a'的吸收軸同軸地配置，所以穿透偏光發光元件10a之來自光源20b的紫外線，於此偏光板O-UVP70a'的吸收軸上被吸收。藉此可抑制往觀看側所發出之紫外線。
此外，作為其他實施樣態，第27圖至第31圖所示之顯示裝置，係具有液晶單元30的構造採用可藉由紫外線於顯示器上顯示圖像等之紫外線用液晶單元30b，與可藉由可見光於顯示器上顯示圖像等之可見光用液晶單元30a之2種液晶單元之構造(雙單元構造)。第27圖至第31圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第27圖及第28圖所示之顯示裝置，於第23圖及第24圖所示之顯示裝置的構成中，液晶單元具有紫外線用液晶單元與可見光用液晶單元的雙單元構造之構成。來自透過偏光板V+UVP70b偏光而穿透之含有可見光與紫外線之光20c的紫外線，藉由紫外線用液晶單元30b來控制偏光而藉此顯示圖像。來自透過偏光板V+UVP70b偏光而穿透之含有可見光與紫外線之光20c的可見光，與來自偏光發光元件10a之可見光區域中的偏光發光，藉由可見光用液晶單元30a來控制偏光而藉此顯示圖像。
第29圖至第31圖所示之顯示裝置係顯示出液晶單元為雙單元構造，同時可從顯示裝置的雙面來觀看 或檢測之構成。第29圖中，含有可見光與紫外線之光20c，係從單一或分別獨立地具備發出可見光之可見光用光源與發出紫外線之紫外線用光源之光源中照射。藉由從光源發出紫外線，透過偏光板O-UVP70a偏光而穿透之紫外線，係藉由紫外線用液晶單元30b來控制偏光而顯示圖像。此外，穿透紫外線用液晶單元30b後之紫外線被照射在偏光發光元件10a，使偏光發光元件10a顯示偏光發光。另一方面，藉由從光源發出可見光，透過偏光板O-UVP70a而穿透之可見光以及來自偏光發光元件10a之可見光區域中的偏光發光，係藉由可見光用液晶單元30a來控制偏光而顯示圖像。藉由可見光用液晶單元30a所控制之偏光可透過UV非穿透偏光板70d來觀察。第29圖所示之顯示裝置中，來自偏光發光元件10a之可見光區域中的偏光發光，亦透過紫外線用液晶單元30b而穿透偏光板O-UVP70a。因此，不論從UV非穿透偏光板70d、偏光板O-UVP70a中的哪一側，皆可觀察藉由可見光用液晶單元30a所控制之圖像。此外，第29圖所示之顯示裝置中，可見光用液晶單元30a與紫外線用液晶單元30b係透過偏光發光元件10a來配置。偏光板O-UVP70a使紫外線偏光，並藉由紫外線用液晶單元30b來控制此偏光。當偏光發光元件10a吸收所控制之紫外線時，偏光發光元件10a於可見光區域顯示偏光發光，另一方面，當所控制之紫外線未被偏光發光元件10a吸收而穿透偏光發光元件10a時，偏光發光元件10a不顯示發光。此外，可見光區域的偏光發光藉由可 見光用液晶單元30a來控制偏光，並可藉由UV非穿透偏光板70d使經控制之偏光發光穿透而顯示圖像。藉此可於UV非穿透偏光板70d側與偏光板O-UVP70a側提供不同圖像。
第30圖中，含有可見光與紫外線之光20c，係從單一或分別獨立地具備發出可見光之可見光用光源與發出紫外線之紫外線用光源之光源中照射。藉由從光源發出紫外線，透過偏光板O-UVP70a偏光而穿透之紫外線，係藉由紫外線用液晶單元30b來控制偏光而顯示圖像。此外，穿透紫外線用液晶單元30b後之紫外線被照射在偏光發光元件10a，使偏光發光元件10a顯示偏光發光。另一方面，藉由從光源發出可見光，透過偏光板O-UVP70a而穿透之可見光以及來自偏光發光元件10a之可見光區域中的偏光發光，係透過UV穿透偏光板70c並藉由可見光用液晶單元30a來控制偏光而顯示圖像。藉由可見光用液晶單元30a所顯示之圖像，可透過UV非穿透偏光板70d來觀察。第30圖所示之顯示裝置中，來自偏光發光元件10a之可見光區域中的偏光發光，亦透過紫外線用液晶單元30b而穿透偏光板O-UVP70a。因此，不論從UV非穿透偏光板70d、偏光板O-UVP70a中的哪一側，皆可觀察藉由可見光用液晶單元30a所顯示之圖像。此外，第30圖所示之顯示裝置，可見光用液晶單元30a與紫外線用液晶單元30b係透過偏光發光元件10a來配置。由於偏光發光元件10a亦具有使未被吸收之紫外線偏光而穿透之機能，所以 於來自光源20c之紫外線中，未被偏光發光元件10a所吸收之紫外線係藉由偏光發光元件10a偏光而穿透。穿透偏光發光元件10a後之紫外線更穿透UV穿透偏光板70c，並透過可見光用液晶單元30a照射在UV非穿透偏光板70d。另一方面，偏光發光元件10a的偏光軸與UV非穿透偏光板70d的吸收軸正交地配置。因此，穿透偏光發光元件10a之來自光源20c的紫外線於此UV非穿透偏光板70d的吸收軸上被吸收。如此，藉由使光源發出紫外線，於紫外線用液晶單元30b中控制來自光源之紫外線的偏光，於可見光用液晶單元30a中控制來自偏光發光元件10a的偏光發光以及來自光源之可見光的偏光，而可顯示分別不同的圖像。藉此可於UV非穿透偏光板70d側與偏光板O-UVP70a側提供不同圖像。
第31圖中，含有可見光與紫外線之光20c，係從單一或分別獨立地具備發出可見光之可見光用光源與發出紫外線之紫外線用光源之光源中照射。藉由從光源發出紫外線，紫外線穿透可見光用液晶單元30a及2片UV穿透偏光板70c而照射在偏光板O-UVP70a，接著透過偏光板O-UVP70a偏光而穿透之紫外線，係藉由紫外線用液晶單元30b來控制偏光而用於顯示圖像。此外，藉由紫外線用液晶單元30b經偏光控制而穿透後之紫外線被照射在偏光發光元件10a，當照射與偏光發光元件10a之紫外線區域的吸收軸為同一軸之光的偏光時，使偏光發光元件10a顯示偏光發光。來自偏光發光元件10a之可見光區域 的偏光發光，分別穿透紫外線用液晶單元30b、偏光板O-UVP70a，並透過配置在偏光板O-UVP70a與可見光用液晶單元30a之間之UV穿透偏光板70c偏光而穿透。所穿透之偏光後的可見光藉由可見光用液晶單元30a來控制偏光而用於顯示圖像。由於藉由可見光用液晶單元30a經偏光控制後之可見光透過配置在顯示裝置的最外側之UV穿透偏光板70c而穿透，所以可觀察所顯示之圖像。另一方面，藉由從光源發出可見光，可見光藉由UV穿透偏光板70c而形成可見光區域的偏光，並藉由可見光用液晶單元30a來控制偏光而用於顯示圖像。穿透可見光用液晶單元30a後之可見光，藉由配置在偏光板O-UVP70a與可見光用液晶單元30a之間之UV穿透偏光板70c偏光而穿透。再者，穿透後之可見光，係穿透偏光板O-UVP70a、紫外線用液晶單元30b、偏光發光元件10a。因此，藉由可見光用液晶單元30a所顯示之顯示圖像可透過紫外線吸收元件40b來觀察。另一方面，由於偏光發光元件10a亦具有使未被吸收之紫外線偏光而穿透之機能，所以於來自光源20c之紫外線中，未被偏光發光元件10a所吸收之紫外線係藉由偏光發光元件10a偏光而穿透。穿透偏光發光元件10a後之紫外線藉由紫外線吸收元件40b所吸收。因此，顯示於紫外線用液晶單元30b之圖像亦可從UV穿透偏光板70c側觀察。如此，藉由使光源發出紫外線，於紫外線用液晶單元30b中光源20c利用紫外線，於可見光用液晶單元30a中利用來自偏光發光元件10a的偏光發光以及光 源之可見光區域的光，而可顯示分別不同的圖像。藉此可於UV穿透偏光板70c側與紫外線吸收元件40b側提供不同圖像。
本發明之顯示裝置的其他實施樣態，如第32圖至第45圖所示，為具備偏光控制元件作為偏光元件之顯示裝置。本發明中所使用之偏光元件亦具有使紫外線偏光之機能。以下說明可利用此使紫外線偏光而控制之機能並在顯示器上顯示圖像等之顯示裝置。另外，此係意指可將偏光發光極弱或是未看到偏光發光之狀態的偏光元件，利用作為在至少含有紫外線之光中對至少紫外線區域的光進行偏光控制之偏光控制元件。此實施樣態之顯示裝置係具備液晶單元與作為偏光元件之偏光控制元件。此外，具備有偏光控制元件之顯示裝置的一實施樣態，進一步具備使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP與使紫外線穿透之UV穿透偏光板，或是進一步具備至少2個偏光板V+UVP，含有可見光及紫外線之光(自然光)從液晶單元之一邊的面側照射。為了照射含有可見光與紫外線之光20c，顯示裝置可進一步具備發出含有可見光與紫外線之光20c之光源。此外，偏光控制元件配置在液晶單元之另一邊的面側，於照射有含有可見光及紫外線之光之液晶單元之一邊的面側配置有偏光板V+UVP，並且於未配置液晶單元之偏光控制元件的面側配置有UV穿透偏光板，或者是於照射有光之液晶單元之一邊的面側配置有一邊的偏光板V+UVP，並且於未配置液晶單元之偏光控制元件的面側配 置有另一邊的偏光板V+UVP。再者，UV穿透偏光板或另一邊的偏光板V+UVP，在與偏光控制元件的偏光軸不同之方向上，尤其是正交方向上具有吸收軸。藉由使顯示裝置具有此構成，來自含有可見光及紫外線之光的可見光可藉由各偏光板，亦即偏光板V+UVP及UV穿透偏光板來控制偏光，另一方面，來自含有可見光及紫外線之光的紫外線可藉由偏光控制元件來控制偏光，所以可於各波長區域中進行光的控制。藉此，即使利用具有將紫外線控制為偏光之機能之偏光控制元件作為偏光元件，亦與具備偏光發光元件作為偏光元件之顯示裝置相同，可顯示圖像。
第32圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第32圖所示之顯示裝置具備：UV穿透偏光板70c，積層於UV穿透偏光板70c上之偏光控制元件10b，積層於偏光控制元件10b上之液晶單元30，與積層於液晶單元30上之偏光板V+UVP70b；從UV穿透偏光板70c側照射含有可見光與紫外線之光20c。UV穿透偏光板70c係以偏光控制元件10b的偏光軸與UV穿透偏光板70c的吸收軸成為不同之方式(例如正交地)配置。來自含有可見光與紫外線之光20c的紫外線及可見光藉由偏光板V+UVP70b偏光而穿透。此穿透後之偏光中，紫外線藉由偏光控制元件10b而偏光，另一方面，可見光被使用在液晶單元30的圖像顯示並直接穿透偏光控制元件10b。為了防止直接穿透偏光控制元件10b之可見光被UV穿透偏光板70c所吸收，係以偏光控制元件10b的偏光軸與UV穿透偏光板70c的吸 收軸成為不同，例如正交之方式來配置UV穿透偏光板70c。藉此，穿透偏光控制元件10b後之可見光可穿透UV穿透偏光板70c。另一方面，來自此偏光控制元件10b之偏光後的紫外線係直接穿透UV穿透偏光板70c。藉此，第32圖所示之顯示裝置中，由於含有可見光與紫外線之光20c具有背光的機能，所以可作為穿透型的液晶顯示裝置從UV穿透偏光板70c側觀察圖像。此外，作為背光之含有可見光與紫外線之光20c可從UV穿透偏光板70c側照射，此時可作為穿透型的液晶顯示裝置從偏光板V+UVP70b側觀察圖像。
第33圖所示之顯示裝置係於第32圖所示之顯示裝置的構成中具備另外的偏光板V+UVP70b'來取代UV穿透偏光板70c。第33圖所示之顯示裝置中，偏光板V+UVP70b'係以偏光控制元件10b的偏光軸與偏光板V+UVP70b'的吸收軸成為不同之方式來配置。來自含有可見光與紫外線之光20c的紫外線及可見光藉由偏光板V+UVP70b偏光而穿透。此穿透後之偏光中，紫外線藉由偏光控制元件10b而偏光，另一方面，可見光藉由液晶單元30來控制偏光而被使用在圖像顯示，並直接穿透偏光控制元件10b。為了防止直接穿透偏光控制元件10b之可見光被偏光板V+UVP70b'所吸收，係以偏光控制元件10b的偏光軸與偏光板V+UVP70b'的吸收軸成為不同，例如正交之方式來配置偏光板V+UVP70b'。藉此，穿透偏光控制元件10b後之可見光可穿透偏光板V+UVP70b'。另一方面， 來自此偏光控制元件10b之偏光後的紫外線亦直接穿透偏光板V+UVP70b'。藉此，第33圖所示之顯示裝置中，由於含有可見光與紫外線之光20c具有背光的機能，所以可作為穿透型的液晶顯示裝置從偏光板V+UVP70b'側觀察藉由液晶單元30經偏光控制而顯示之圖像。此外，作為背光之含有可見光與紫外線之光20c可從偏光板V+UVP70b'側照射，此時可作為穿透型的液晶顯示裝置從偏光板V+UVP70b側觀察圖像。
第34圖所示之顯示裝置，除了第32圖所示之顯示裝置的構成之外，於UV穿透偏光板70c的下側進一步具備光反射層50。藉此，第34圖所示之顯示裝置，由於含有可見光與紫外線之光20c具有背光的機能，所以可作為穿透型的液晶顯示裝置從偏光板V+UVP70b側觀察圖像。
第35圖所示之顯示裝置，除了第32圖所示之顯示裝置的構成之外，於UV穿透偏光板70c的下側進一步具備光吸收層40。光吸收層40可為具有各種色相之層，例如具有紅、藍、黃、黑，且進一步具有粉彩色般之明亮色彩之膜、板等，或是如螢光體般之吸收特定波長(例如紫外線)並發出可見光區域的光之膜、板等。藉此，第35圖所示之顯示裝置，由於含有可見光與紫外線之光20c具有前光的機能，所以可作為反射型的液晶顯示裝置從偏光板V+UVP70b側觀察所顯示之圖像。
此外，作為其他實施樣態，第36圖至第39 圖所示之顯示裝置，於第32圖至第35圖所示之顯示裝置的構成中，係具有液晶單元30的構造採用可藉由紫外線來顯示圖像等之紫外線用液晶單元30b，與可藉由可見光來顯示圖像等之可見光用液晶單元30a之雙單元構造。第36圖至第39圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第36圖至第39圖所示之顯示裝置中，來自透過偏光板V+UVP70b偏光而穿透之含有可見光與紫外線之光20c的紫外線，係使用在紫外線用液晶單元30b的顯示，另一方面，來自透過偏光板V+UVP70b偏光而穿透之含有可見光與紫外線之光20c的可見光以及透過光反射層50所反射之可見光，分別使用在可見光用液晶單元30a的圖像顯示。第36圖至第39圖所示之顯示裝置中，由於採用此雙單元構造，所以可將藉由紫外線用液晶單元30b與可見光用液晶單元30a所形成之圖像，顯示作為分別不同之圖像。此外，第36圖至第39圖所示之顯示裝置中，並不限定於依照紫外線用液晶單元30b與可見光用液晶單元30a之順序，紫外線用液晶單元30b與可見光用液晶單元30a亦可分別相反地配置。
此外，本發明之顯示裝置的其他實施樣態，如第40圖至第45圖所示，係顯示可控制紫外線及可見光之各波長區域的光之穿透與非穿透之顯示裝置(液晶顯示裝置)的構成。此實施樣態之顯示裝置係具備：液晶單元，作為偏光元件之偏光控制元件，與使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP；並照射使紫外線及可見光兩者偏光後之光。為了照射使紫外線及可見光兩者偏光後之光，顯 示裝置可進一步具備發出使紫外線及可見光兩者偏光後之光之光源。此外，偏光控制元件配置在液晶單元之另一邊的面側，於未配置液晶單元之偏光控制元件的面側配置有偏光板V+UVP，偏光板V+UVP在與前述偏光控制元件的偏光軸不同之方向上具有吸收軸。例如當紫外線及可見光之偏光板的吸收軸分別正交地設置時，藉由液晶單元來控制偏光，可控制紫外線的偏光之穿透的有無或強弱。亦即當紫外線區域之偏光與可見光區域之偏光的穿透以呈90°不同之軸來進行時，由於紫外線的穿透軸與可見光之偏光的穿透軸可藉由分別不同的軸來控制穿透光量，所以可將分別獨立之波長區域的光利用在顯示。
第40圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第40圖所示之顯示裝置具備：偏光板V+UVP70b，積層於偏光板V+UVP70b上之偏光控制元件10b，與積層於偏光控制元件10b上且可控制紫外線及可見光的各偏光軸之液晶單元30c。此外，偏光板V+UVP70b係以偏光控制元件10b的偏光軸與偏光板V+UVP70b的吸收軸成為不同之方式來配置。當使紫外線及可見光兩者偏光後之光20d從紫外線/可見光切換液晶單元30c側照射時，藉由紫外線/可見光切換液晶單元30c來控制紫外線區域之光的偏光，並透過偏光控制元件10b而偏光。藉此可控制來自使紫外線及可見光兩者偏光後之光20d之偏光紫外線所穿透之光量。由於來自偏光控制元件10b的偏光紫外線與偏光板V+UVP70b的吸收軸正交，所以將偏光控制元件10b的偏 光軸與偏光板V+UVP70b的吸收軸配置成為不同軸，例如正交地配置。藉此，來自偏光控制元件10b的偏光紫外線可穿透偏光板V+UVP70b。另一方面，來自使紫外線及可見光兩者偏光後之光20d的偏光可見光，藉由紫外線/可見光切換液晶單元30c來控制可見光區域之光的偏光，所以直接以該光量穿透偏光控制元件10b。再者，穿透偏光控制元件10b並經偏光控制後之可見光，在與偏光板V+UVP70b的吸收軸為同軸時被偏光板V+UVP70b所吸收而未穿透，另一方面，在與吸收軸為正交時未被偏光板V+UVP70b吸收而可穿透。藉此，第40圖所示之顯示裝置中，使紫外線及可見光兩者偏光後之光20d具有背光的機能。因此可作為穿透型的液晶顯示裝置，從偏光板V+UVP70b側觀察藉由紫外線/可見光切換液晶單元30c的紫外線用液晶單元或可見光用液晶單元所形成之圖像。此外，可從偏光板V+UVP70b側照射作為背光之使紫外線及可見光兩者偏光後之光20d，此時可作為穿透型的液晶顯示裝置從紫外線/可見光切換液晶單元30c側觀察所顯示之圖像。此顯示裝置可同時達成可見光區域之光的偏光控制與紫外線區域之光的偏光控制，且可控制各波長區域之光的穿透/非穿透，故例如可應用在控制紫外線的穿透/遮光之紫外線感測器。
第41圖所示之顯示裝置，除了第40圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光板V+UVP70b的下側進一步具備光反射層50。藉此，第40圖所示之顯示裝置，使 紫外線及可見光兩者偏光後之光20d具有背光的機能。因此，藉由使該液晶單元30c控制可見光區域的偏光與紫外線區域的偏光，可作為反射型的液晶顯示裝置從紫外線/可見光切換液晶單元30c側觀察圖像，同時可分別控制以該液晶單元30c所控制之依據紫外線區域的光所顯示之圖像與依據可見光區域的光所顯示之圖像。此外，由於此顯示裝置可控制各波長區域之光的穿透/非穿透，故例如可應用在控制紫外線的穿透/遮光之紫外線感測器。
第42圖所示之顯示裝置，除了第40圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光板V+UVP70b的下側進一步具備光吸收層40。光吸收層40可為具有各種色相之層，例如具有紅、藍、黃、黑，且進一步具有粉彩色般之明亮色彩之膜、板等，或是如螢光體般之吸收特定波長(例如紫外線)並發出可見光區域的光之膜、板等。藉此，第42圖所示之顯示裝置，使紫外線及可見光兩者偏光後之光20d具有前光的機能。因此可作為反射型的液晶顯示裝置從可在紫外線/可見光中切換偏光軸之液晶單元30c側觀察所顯示之圖像，同時可控制依據紫外線區域的光所顯示之圖像與依據可見光區域的光所顯示之圖像。此外，由於此顯示裝置可控制各波長區域之光的穿透/非穿透，故例如可應用在控制紫外線的穿透/遮光之紫外線感測器。
此外，作為其他實施樣態，第43圖至第45圖所示之顯示裝置，於第40圖至第42圖所示之顯示裝置的構成中，係具有液晶單元30的構造採用可藉由紫外線於 顯示器上顯示圖像等之紫外線用液晶單元30b，與可藉由可見光於顯示器上顯示圖像等之可見光用液晶單元30a之雙單元構造。第43圖至第45圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第43圖至第45圖所示之顯示裝置中，來自使紫外線及可見光兩者偏光後之光20d之偏光紫外線，係使用在紫外線用液晶單元30b的圖像顯示，另一方面，來自使紫外線及可見光兩者偏光後之光20d之偏光可見光，使用在可見光用液晶單元30a的圖像顯示。第43圖至第45圖所示之顯示裝置中，由於採用此雙單元構造，所以可將藉由紫外線用液晶單元30b與可見光用液晶單元30a經偏光控制而顯示之圖像，顯示作為分別不同之圖像。第43圖至第45圖所示之顯示裝置中，並不限定於依照紫外線用液晶單元30b與可見光用液晶單元30a之順序，紫外線用液晶單元30b與可見光用液晶單元30a亦可分別相反地配置。
[立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置]
構成本發明之顯示裝置之其他實施樣態，為具備上述偏光發光元件作為偏光元件之新穎的立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置。
具備上述偏光發光元件之立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置，於可見光區域中具有高穿透性，並且可利用該偏光發光將立體視覺顯示在顯示器上。此外，此顯示裝置可簡便且便宜地製造，並可適用作為能夠立體顯示 之透明顯示器。
本發明之偏光發光元件亦可利用在立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置的構成。另外，在此所謂之立體顯示裝置，意指利用兩眼視差且不具備用以顯示圖像之單元(例如液晶單元)之可進行3D顯示之裝置。此外，所謂立體圖像顯示裝置，意指利用兩眼視差且具備用以顯示圖像之單元(例如液晶單元)之可進行3D顯示之裝置。第46圖至第50圖為顯示具備上述偏光發光元件之立體顯示裝置的構成之概略圖。第51圖至第57圖為顯示具備上述偏光發光元件之立體圖像顯示裝置的構成之概略圖。
本發明之立體顯示裝置的一實施樣態，如第46圖至第50圖所示，具備：作為偏光元件之偏光發光元件，用以可顯示立體視覺之立體顯示控制手段，與用以顯示立體視覺之顯示部；並照射至少含有紫外線之光，尤其是紫外線。為了照射至少含有紫外線之光，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光，尤其是紫外線之光源。此時光源配置在顯示部之一邊的面側。為了可藉由兩眼視差來感知立體視覺，立體顯示控制手段係具備具有分別獨立之不同的偏光軸之2個立體顯示控制構件。顯示部是由偏光軸互為不同之第1偏光發光元件及第2偏光發光元件所構成，第1偏光發光元件及第2偏光發光元件分別存在有複數個。為了使觀察者感知立體視覺，立體顯示控制構件只要可檢測來自第1偏光發光元件及第2偏光發光元件之偏光發光的穿透即可，並無特別限定，例如可使用一般 的偏光板(UV非穿透偏光板)、UV穿透偏光板、偏光板O-UVP、偏光板V+UVP。
第46圖所示之顯示裝置(立體顯示裝置)具備：具有分別獨立之不同的偏光軸之立體顯示控制構件80、80'作為用以可顯示立體視覺之立體顯示控制手段，用以顯示立體視覺之顯示部90，與偏光軸互為不同之第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'。立體顯示控制構件80、80'可設置在使觀察者可利用兩眼視差來感知來自顯示部90的立體視覺之位置。於顯示部90分別設置有第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'，並且紫外線20b從設置有立體顯示控制構件80、80'之一側照射在顯示部90。藉由所照射之紫外線20b，使第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'分別顯示偏光發光。具有此構成之顯示裝置中，藉由具有分別獨立之不同的偏光軸，例如分別呈90°不同的偏光軸之立體顯示控制構件80、80'的兩眼視差，於觀察者的左右眼分別可觀察對應於第1偏光發光元件10c或第2偏光發光元件10c'之偏光發光。藉此，分別僅於左眼觀察到左眼用的偏光發光且僅於右眼觀察到右眼用的偏光發光。以此等左右眼所觀察之偏光發光重疊而觀看之結果，亦即利用兩眼視差之結果，可於顯示部90上顯示偏光發光的立體視覺。
第47圖所示之顯示裝置，於第46圖所示之顯示裝置的構成中，紫外線20b是從並未設置立體顯示控制構件80、80'之一側照射在顯示部90。第47圖所示之顯 示裝置亦可藉由與第46圖所示之顯示裝置相同之原理，於顯示部90上顯示偏光發光的立體視覺。
第48圖所示之顯示裝置，除了第46圖所示之顯示裝置的構成之外，於顯示部90的下側進一步具備黑色膜等之可見光吸收元件40a。藉由此構成，第48圖所示之顯示裝置可顯示對比經提升後之偏光發光的立體視覺。此外，第49圖所示之實施樣態，除了第46圖所示之顯示裝置的構成之外，於顯示部90的下側進一步具備光反射層50。藉由此構成，第49圖所示之顯示裝置可顯示明亮之偏光發光的立體視覺。
第50圖所示之顯示裝置，除了第49圖所示之顯示裝置的構成之外，於顯示部90與光反射層50之間進一步具備為相位差板之1/4波長板61作為光控制層。藉此，第50圖所示之顯示裝置可抑制起因於藉由光反射層50所反射之偏光發光所造成之雙重圖像的產生，並可顯示明亮之偏光發光的立體視覺。
接著說明使用上述偏光發光元件之立體圖像顯示裝置。此立體圖像顯示裝置的一實施樣態，如第51圖至第57圖所示，具備：顯示左眼用圖像及右眼用圖像之液晶單元，作為偏光元件之偏光發光元件，與用以可顯示立體圖像之立體顯示控制手段；並照射至少含有紫外線之光，尤其是紫外線或偏光紫外線。為了照射至少含有紫外線之光，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光，尤其是紫外線或偏光紫外線之光源。為了可藉由兩眼視差 來感知立體圖像，立體顯示控制手段係具備具有分別獨立之不同的偏光軸之2個立體顯示控制構件。
第51圖所示之顯示裝置(立體圖像顯示裝置)具備：可顯示左眼用圖像及右眼用圖像之液晶單元30d，作為偏光元件之偏光發光元件10a，與具有分別獨立之不同的偏光軸之立體顯示控制構件80、80'作為用以可顯示立體圖像之立體顯示控制手段。立體顯示控制構件80、80'可設置在使觀察者可利用兩眼視差來感知來自液晶單元30d的立體圖像之位置。紫外線20b係從設置有立體顯示控制構件80、80'之一側照射在晶單元30d。所謂可顯示左眼用圖像及右眼用圖像之液晶單元30d的機能，例如在每個可用以形成圖像之領域(一般而言為像素等)中具備可控制偏光之機能，且可於每個領域中形成左眼用圖像及右眼用圖像者。藉由所照射之紫外線20b使偏光發光元件10a顯示偏光發光。具有此構成之顯示裝置中，由於立體顯示控制構件80、80'具有分別不同的偏光軸，例如分別呈90°不同的偏光軸，故係以僅可藉由一邊的立體顯示控制構件來顯示液晶單元30d之左眼用圖像及右眼用圖像中某一方，並藉由另一邊的立體顯示控制構件來顯示液晶單元30d之左眼用圖像及右眼用圖像中另一方之方式，來調整立體顯示控制構件80、80'與液晶單元30d。藉此於觀察者的左眼僅觀察到左眼用圖像，於右眼僅觀察到右眼用圖像，以此等左右眼所觀察之左眼用圖像及右眼用圖像重疊而觀看之結果，亦即利用兩眼視差之結果，可藉由液晶單元30d來 顯示立體圖像。
第52圖所示之顯示裝置，於第51圖所示之顯示裝置的構成中，紫外線20b是從並未設置液晶單元30d之偏光發光元件10a的面側照射。第52圖所示之顯示裝置亦可藉由與第51圖所示之立體圖像顯示裝置相同之原理，藉由液晶單元30d來顯示立體圖像。
第53圖所示之立體圖像顯示裝置，除了第51圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光發光元件10a的下側進一步具備黑色膜等之可見光吸收元件40a。藉由此構成，第53圖所示之立體圖像顯示裝置可顯示對比經提升後之立體圖像。此外，第54圖所示之實施樣態中，除了第51圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光發光元件10a的下側進一步具備光反射層50。藉由此構成，第54圖所示之立體圖像顯示裝置可顯示明亮的立體圖像。
第55圖所示之立體圖像顯示裝置，除了第54圖所示之顯示裝置的構成之外，於偏光發光元件10a與光反射層50之間進一步具備相位差板之1/4波長板61作為光控制層。藉此，第55圖所示之立體圖像顯示裝置可抑制顯示器上之雙重圖像的產生，並可顯示明亮的立體圖像。
第56圖、第57圖所示之立體圖像顯示裝置係於第51圖、第52圖所示之顯示裝置的構成中，以照射偏光紫外線20a來取代紫外線20b。第56圖、第57圖所示之立體圖像顯示裝置亦可藉由與第51圖、第52圖所示 之顯示裝置相同之原理來顯示立體圖像。
[具有偏光切換機能之顯示裝置]
本發明中所使用之偏光發光元件，亦可利用在如第58圖至第65圖所示之具有偏光切換機能之顯示裝置的構成。此具有偏光切換機能之顯示裝置的一實施樣態係具備：作為偏光元件之偏光發光元件，控制偏光發光之偏光控制構件，與可控制相位差之相位差控制構件；並照射至少含有紫外線之光，尤其是紫外線。為了照射至少含有紫外線之光，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光，尤其是紫外線之光源。偏光控制構件具有穿透一定方向的偏光軸之機能，只要是可檢測來自偏光發光元件之偏光發光的波長或偏光發光的穿透者即可，並無特別限定，例如可使用一般的偏光板(UV非穿透偏光板)、UV穿透偏光板、偏光板O-UVP、偏光板V+UVP。此外，相位差控制構件例如可為一般的相位差板。作為相位差控制構件的相位差板並不限定於1片，可使用2片以上或使用任意片數。當設置相位差板作為相位差控制構件時，藉由動態地切換所使用之相位差板所具有之慢軸與快軸的角度，可控制偏光。當使用相對於來自偏光發光元件的偏光發光所顯示之波長具有1/4λ的相位差值之相位差板，亦即所謂1/4波長板作為相位差控制構件時，偏光發光元件所發光之直線偏光，藉由將1/4波長板的慢軸相對於直線偏光的偏光軸配置為45°，可從直線偏光切換為圓偏光。另一方面，將1/4波長 板的慢軸相對於直線偏光的偏光軸配置為0°時，不會引起偏光的切換，可維持直線偏光的發光。此外，當使用相對於來自偏光發光元件的偏光發光所顯示之波長具有1/2λ的相位差值之相位差板，亦即所謂1/2波長板作為相位差控制構件時，偏光發光元件所發光之直線偏光，藉由將1/2波長板的慢軸相對於直線偏光的偏光軸配置為45°，可切換為具有偏光方向旋轉90°後的偏光軸之偏光。另一方面，將1/2波長板的慢軸相對於直線偏光的偏光軸配置為0°時，不會引起偏光的切換，可維持直線偏光的發光。
第58圖所示之顯示裝置係具備：控制偏光發光之偏光控制構件70，作為偏光元件之偏光軸互為不同之第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'，用以顯示來自第1偏光發光元件10c、第2偏光發光元件10c'的偏光發光之顯示部90，與可控制相位差之相位差控制構件60。偏光控制構件70可設置在使觀察者可從顯示部90觀看到因應偏光控制構件70所具有之偏光軸的模式之偏光發光的位置。紫外線20b從設置有偏光控制構件70之一側照射在未配置顯示部90之相位差控制構件的面側。於顯示部90上分別獨立地設置有偏光軸互為不同之第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'。相位差控制構件60積層於顯示部90上，並且在未配置第1偏光發光元件10c、第2偏光發光元件10c'之相位差控制構件60的面側，相開離地配置偏光控制構件70。紫外線20b只要照射在第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'即可，光的入射 方法並無限定。此實施樣態的顯示裝置中，第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'具有分別獨立之不同的偏光軸。因此，當將紫外線20b照射在第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'時，第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'分別顯示偏光發光。透過不同偏光軸之偏光發光進一步被照射在相位差控制構件60與偏光控制構件70，藉此可觀看因應第1偏光發光元件10c、第2偏光發光元件10c'、相位差控制構件60、偏光控制構件70所分別具有之偏光軸的模式之偏光發光。再者，當使用相位差板作為相位差控制構件60時，藉由將相位差板的慢軸任意地改變為0°、45°等，偏光發光不僅是直線偏光，亦可顯示出圓偏光、橢圓偏光，或是具有直線偏光的偏光方向旋轉90°後的偏光軸之直線偏光等，可將偏光發光控制為各種偏光。藉由具有此構成之顯示裝置，不僅光量(感度)的調整，亦可改變色相、視角。再者，當使用無色透明的相位差板，較佳為無色透明的相位差膜作為相位差控制構件60時，藉由使來自第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'的偏光發光透過偏光控制構件70，使可觀看之發光的色彩、光量變動。未透過偏光控制構件70之來自第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'的偏光發光，於顯示部90上僅被觀看作為發光面。另一方面，藉由使偏光發光透過無色透明的相位差膜，可藉由相位差的控制來進一步觀看其他偏光發光。亦即，未透過偏光控制構件70所觀看之偏光發光，僅能在顯示發光之顯示部90上 辨識出設置有無色透明膜。如此，第58圖所示之顯示裝置不僅具有可辨識且控制偏光發光之偏光切換機能，並且當滿足偏光控制構件70與第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'之偏光軸的模式，以及依據作為相位差控制構件60的相位差板所進行之偏光的控制之全部3項條件時，亦可賦予無法觀看原先可顯示於顯示部90上之預料的發光之高安全性機能。
第59圖所示之顯示裝置，於第58圖所示之顯示裝置的構成中，紫外線20b係配置在未設置相位差控制構件60之顯示部90的面側。第59圖所示之顯示裝置亦可藉由與第58圖所示之顯示裝置相同之原理，於顯示部90上觀看偏光發光。
第60圖所示之顯示裝置，除了第58圖所示之顯示裝置的構成之外，於顯示部90的下側進一步具備黑色膜等之可見光吸收元件40a。藉由此構成，第60圖所示之顯示裝置可觀看對比經提升後之偏光發光。此外，第61圖所示之實施樣態中，除了第58圖所示之顯示裝置的構成之外，於顯示部90的下側進一步具備光反射層50。藉由此構成，第61圖所示之顯示裝置可觀看明亮之偏光發光的立體視覺。
此外，作為其他實施樣態，第62圖至第65圖所示之顯示裝置，於第58圖至第61圖所示之顯示裝置的構成中，係配置有液晶單元30與偏光發光元件10a，並且於偏光發光元件10a與相位差控制構件60之間配置液晶 單元30，來取代設置有偏光軸互為不同之第1偏光發光元件10c及第2偏光發光元件10c'之顯示部90。具有第62圖至第65圖所示之構成之顯示裝置，不僅具有可辨識且控制偏光發光之偏光切換機能，並且當滿足偏光控制構件70與偏光發光元件10a之偏光軸的模式，以及依據作為相位差控制構件60的相位差板所進行之偏光的控制之全部3項條件時，除了可建構圖像之高安全性機能之外，亦可顯示高度複雜之圖像。
[自發光型液晶顯示裝置]
構成本發明之顯示裝置之其他實施樣態，係有具備上述偏光發光元件作為偏光元件之新穎的自發光型液晶顯示裝置。
此自發光型液晶顯示裝置的一實施樣態，如第66圖至第69圖所示，為具備：作為偏光元件之偏光發光元件，液晶單元，著色光穿透濾光片，與選自由400至480nm用偏光板、使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP、使紫外線穿透之UV穿透偏光板以及使紫外線不穿透之UV非穿透偏光板所組成之群組的偏光板之液晶顯示裝置；並照射至少含有紫外線之光，尤其是紫外線。為了照射至少含有紫外線之光，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光，尤其是紫外線之光源。此顯示裝置與先前的液晶顯示裝置不同，偏光發光元件為自發光。因此可提供與背光的光被具 有35~45%的穿透率之偏光板所減光之先前的液晶顯示裝置相比，可見光區域之光的利用效率極高之液晶顯示裝置。此外，先前的液晶顯示裝置中，即使不具有用以改善視角相依性所需之各種相位差板的貼合、複雜的液晶單元構造，液晶顯示裝置亦具有廣視角特性。因此可提供改善先前液晶顯示裝置中成為課題之視角相依性，並且為高對比且觀看性高之液晶顯示裝置。再者，藉由透過著色光穿透濾光片將來自偏光發光元件的發光轉換為各種色彩的光，可將高演色性賦予至液晶顯示裝置。
此顯示裝置的一實施樣態為具備：液晶單元，著色光穿透濾光片，使紫外線偏光之偏光板O-UVP，與作為偏光元件之偏光發光元件之顯示裝置，至少含有紫外線之光係從並未配置著色光穿透濾光片之液晶單元之一邊的面側照射。為了照射至少含有紫外線之光，尤其是紫外線，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光，尤其是紫外線之光源。著色光穿透濾光片配置在液晶單元中或液晶單元之另一邊的面側，於照射有至少含有紫外線之光之前述液晶單元之一邊的面側配置有偏光板O-UVP，並且於液晶單元之另一邊的面側配置有偏光發光元件。在偏光板O-UVP與偏光發光板之間設置有動態地控制相位之液晶單元。因此當偏光發光元件顯示白色發光時，可藉由液晶單元來控制白色發光與未發光。此外，當偏光發光元件顯示藍色發光時，即使不使用藍色的彩色濾光片作為著色光穿透濾光片，亦可提供藍色光的利用效率顯著地高之自發 光型液晶顯示裝置。
第66圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第66圖所示之顯示裝置具備：偏光板O-UVP70a，積層於偏光板O-UVP70a上之液晶單元30，積層於液晶單元30上之偏光發光元件10a，與積層於偏光發光元件10a上之著色光穿透濾光片100；至少含有紫外線之光20，尤其是紫外線20b從偏光板O-UVP70a照射。為了照射至少含有紫外線之光20，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光20，尤其是紫外線20b之光源。此時光源配置在液晶單元之一邊的面側(未配置偏光發光元件10a之面側)。此外，為了更容易擴散紫外線20b，可於未配置液晶單元30之偏光板O-UVP70a的面側更配置光擴散板110。光擴散板110可因應紫外線20b的光量等任意地配置。此外，著色光穿透濾光片100具備藍色彩色濾光片101、綠色彩色濾光片102、紅色彩色濾光片103，並設計為可於每個顯示區段中進行彩色顯示。藉由照射紫外線20b，使透過偏光板O-UVP70a而吸收紫外線之偏光發光元件10a顯示偏光發光。由於來自偏光發光元件10a的偏光發光可藉由著色光穿透濾光片100所具備之藍色彩色濾光片101、綠色彩色濾光片102、紅色彩色濾光片103而於每個顯示區段中進行彩色顯示，所以當偏光發光元件10a顯示白色發光時，可將發光色轉換為期望色彩，此外，亦可藉由液晶單元30來控制白色發光與未發光。
第67圖所示之顯示裝置，於第66圖所示之 顯示裝置的構成中，係從著色光穿透濾光片100中移除藍色彩色濾光片101。此顯示裝置中，當偏光發光元件10a顯示藍色發光時，即使不使用藍色彩色濾光片101作為著色光穿透濾光片100，亦可提供藍色光的利用效率高之自發光型液晶顯示裝置。
自發光型液晶顯示裝置的其他實施樣態為具備：液晶單元，著色光穿透濾光片，選自由偏光板V+UVP、UV穿透偏光板以及UV非穿透偏光板所組成之群組的偏光板，與作為偏光元件之偏光發光元件之顯示裝置，至少含有紫外線之光係從並未配置著色光穿透濾光片之液晶單元之一邊的面側照射。為了照射至少含有紫外線之光，尤其是紫外線，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光，尤其是紫外線之光源。著色光穿透濾光片配置在液晶單元之另一邊的面側，於照射有至少含有紫外線之光之前述液晶單元之一邊的面側配置有偏光發光元件，並且於著色光穿透濾光片與液晶單元之間配置有偏光板。具有此構成之顯示裝置，由於來自偏光發光元件的偏光發光透過偏光板照射在著色光穿透濾光片，所以可提供更高對比之自發光型液晶顯示裝置。
第68圖為顯示此顯示裝置的構成之概略圖。第68圖所示之顯示裝置具備：偏光發光元件10a，積層於偏光發光元件10a上之液晶單元30，積層於液晶單元30上之UV非穿透偏光板70d，與積層於UV非穿透偏光板70d上之著色光穿透濾光片100；至少含有紫外線之光20， 尤其是紫外線20b從偏光發光元件10a側照射。為了照射至少含有紫外線之光20，顯示裝置可進一步具備發出至少含有紫外線之光20，尤其是紫外線20b之光源。此時光源配置在液晶單元之一邊的面側(配置有偏光發光元件10a之面側)。此外，為了更容易擴散紫外線20b，可於未配置液晶單元30之偏光發光元件10a的面側更配置光擴散板110。光擴散板110可因應紫外線20b的光量等任意地配置。此外，著色光穿透濾光片100具備藍色彩色濾光片101、綠色彩色濾光片102、紅色彩色濾光片103，並設計為可於每個顯示區段中進行彩色顯示。藉由照射紫外線20b，使偏光發光元件10a顯示偏光發光。來自偏光發光元件10a的偏光發光透過UV非穿透偏光板70d照射在著色光穿透濾光片100。可藉由著色光穿透濾光片100所具備之藍色彩色濾光片101、綠色彩色濾光片102、紅色彩色濾光片103而於每個顯示區段中進行彩色顯示，所以當偏光發光元件10a顯示白色發光時，可將發光色轉換為期望色彩。此外，由於來自偏光發光元件10a的偏光發光透過UV非穿透偏光板70d照射在著色光穿透濾光片，所以可提供更高對比之自發光型液晶顯示裝置。
第69圖所示之顯示裝置，於第68圖所示之顯示裝置的構成中，配置400至480nm用偏光板70e來取代UV非穿透偏光板70d，此外，從著色光穿透濾光片100中移除藍色彩色濾光片101。此顯示裝置中，當偏光發光元件10a顯示藍色發光時，即使不使用藍色彩色濾光片101 作為著色光穿透濾光片100，亦可提供藍色光的利用效率顯著地高之自發光型液晶顯示裝置。
接著說明上述所說明之各顯示裝置的構成中所使用之各構件及其特性。
[偏光元件]
偏光元件係具有吸收紫外線而在可見光區域中顯示偏光發光之機能，此外並具有將紫外線控制為偏光之機能。因此，藉由使偏光元件幾乎不吸收或不吸收紫外線，即使在偏光元件的偏光發光性變弱或失去偏光發光性時，此偏光元件亦具有作為僅使紫外線偏光之偏光元件的作用。因此，偏光元件可作為具有顯示偏光發光之機能之偏光發光元件而具備，或是作為具有將紫外線控制為偏光之機能之偏光控制元件而具備。此外，偏光發光元件於可見光區域，較佳為380nm~780nm的波長區域中具有60%以上，較佳為70%以上，更佳為80%以上，特佳為90%以上的高視感度修正單體穿透率。藉由將此偏光元件使用作為構成液晶顯示裝置、立體顯示裝置、立體圖像顯示裝置或具有偏光切換機能之顯示裝置等各顯示裝置之構件，可提供具有適合於透明顯示器之新穎的構造之顯示裝置。此偏光元件，例如可藉由使成為顯示發光之材料之二色性色素吸附配向於膜等之基材而製造。此外，從偏光元件直接發出之偏光可成為於特定軸具有偏光之發光，但不僅是特定軸，亦可設計為具有橢圓偏光、圓偏光之發光。該處方不僅可藉由將 含浸有二色性色素之基材單軸拉伸，亦可藉由斜向拉伸、二軸以上的軸來拉伸而實現。較佳可使一定的偏光單軸地發光。當偏光元件係作為偏光發光元件而具備時，偏光發光元件可藉由將所吸收之紫外線的光能量轉換為發出其他波長的光，亦即可見光區域的光之能量而藉此顯示偏光發光。因此，將某特定波長的光在維持該波長下反射作為圓偏光之膽固醇液晶，並不包含於顯示如此特性之偏光發光元件的材料。
〈基材〉
偏光元件的基材中，包含有成為顯示偏光發光性之材料之二色性色素。因此，該基材較佳為將可吸附二色性色素之親水性高分子等製膜而得到之膜。此親水性高分子並無特別限定，例如可列舉出聚乙烯醇系樹脂、直鏈澱粉系樹脂、澱粉系樹脂、纖維素系樹脂及聚丙烯酸鹽系樹脂等。此等樹脂中，從二色性色素的吸附性、加工性及交聯性等觀點來看，較佳為聚乙烯醇系樹脂或其衍生物。聚乙烯醇系樹脂或其衍生物例如可列舉出聚乙烯醇或其衍生物，以及聚乙烯醇或其衍生物中任一種經乙烯、丙烯般之烯烴，巴豆酸、丙烯酸、甲基丙烯酸及順丁烯二酸般之不飽和羧酸等所變性之樹脂等。此等當中，從具有二色性之偏光發光色素的吸附性及配向性之點來看，較佳為聚乙烯醇(PVA)膜。基材例如可使用市售品，或是藉由將聚乙烯醇系樹脂製膜而製作。此外，基材的厚度可適當地設計，較佳為 5μm~150μm的範圍，尤佳為20μm~100μm的範圍。本發明所使用之偏光元件例如將聚乙烯醇系樹脂形成為膜狀以作為基材，接著於該膜中含有成為顯示偏光發光性之材料之二色性色素。然後對所得到之膜適用拉伸等之配向處理，接著施以硼酸處理、洗淨處理、乾燥處理，藉此可製作本發明之偏光元件。
〈二色性色素〉
接著說明吸附配向於上述基材之二色性色素。為了將偏光發光性賦予至本發明所使用之偏光元件，該材料較佳為於分子中具有二苯乙烯骨架及聯苯骨架的至少1種且不具有偶氮基之化合物或其鹽。當二色性色素於分子中具有偶氮基時，如先前的染料系偏光元件般雖可實現高偏光度，但發光因偶氮基而被吸收，造成發光光量顯著降低。因此，二色性色素較佳係使用於分子中不具有偶氮基之化合物或其鹽。由於此二色性色素顯示螢光發光並同時具有雙色比，所以可偏光發光。因此，於分子中具有二苯乙烯骨架及聯苯骨架的至少1種之偏光發光色素，其螢光發光特性優異，並藉由配向於基板而兼具具有高雙色比之特性。由於此等特性起因於二苯乙烯骨架及聯苯骨架的各骨架，為了調整吸收波長、發光波長、耐光、耐濕、耐臭氧氣體等之各種牢固性、溶解度等之各種特性等，亦可進一步將任意的取代基導入於上述各骨架。此取代基的導入，雖可藉由取代基的種類、取代基的位置來實現如先前染料系偏光板般之 高偏光度，但有時亦會使發光光量顯著地降低。因此，為了達到優異的螢光發光特性並且實現高雙色比，取代基的種類、取代基的位置之選擇乃為重要。此外，上述二色性色素可單獨使用1種或組合2種以上而併用。
不具有偶氮基之具有二苯乙烯骨架之化合物之一，較佳為以下述式(1)所表示之化合物或其鹽。式(1)中，基L及M分別獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之羰基醯胺基、可具有取代基之萘三唑基、可具有取代基之碳數1~20的烷基、可具有取代基之乙烯基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之脲基，或可具有取代基之芳基及可具有取代基之羰基，但並不限定於此等。以式(1)所示之具有二苯乙烯骨架之化合物係顯示螢光發光，此外，並藉由配向而得到二色性。由於發光特性起因於二苯乙烯骨架，所以L及M的各基可鍵結之取代基只要不具有偶氮基即可，並無特別限定，可為任意的取代基。
可具有取代基之胺基例如可列舉出非取代的胺基；甲基胺基、乙基胺基、正丁基胺基、第三丁基胺基、正己基胺基、十二基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二 正丁基胺基、乙基甲基胺基、乙基己基胺基等之可具有取代基之碳數1~20的烷基胺基；苯基胺基、二苯基胺基、萘基胺基、N-苯基-N-萘基胺基等之可具有取代基之芳基胺基；甲基羰基胺基、乙基羰基胺基、正丁基羰基胺基等之可具有取代基之碳數1~20的烷基羰基胺基；苯基羰基胺基、聯苯基羰基胺基、萘基羰基胺基等之可具有取代基之芳基羰基胺基；甲基磺醯基胺基、乙基磺醯基胺基、丙基磺醯基胺基、正丁基磺醯基胺基等之碳數1~20的烷基磺醯基胺基；苯基磺醯基胺基、萘基磺醯基胺基等之可具有取代基之芳基磺醯基胺基。此等當中，較佳為可具有取代基之碳數1~20的烷基羰基胺基、可具有取代基之芳基羰基胺基、碳數1~20的烷基磺醯基胺基、可具有取代基之芳基磺醯基胺基。
可具有取代基之羰基醯胺基例如可列舉出N-甲基-羰基醯胺基(-CONHCH3)、N-乙基-羰基醯胺基(-CONHC2H5)、N-苯基-羰基醯胺基(-CONHC6H5)等。
可具有取代基之碳數1~20的烷基例如可列舉出甲基、乙基、正丁基、正己基、正辛基、正十二基等之直鏈狀的C1-C12烷基；異丙基、第二丁基、第三丁基等之分枝鏈狀的C3-C10烷基；環己基、環戊基等之環狀的C3-C7烷基等。此等當中，較佳為直鏈狀或分枝鏈狀的烷基，尤佳為直鏈狀的烷基。
可具有取代基之乙烯基例如可列舉出次乙基、苯乙烯基、具有烷基之乙烯基、具有烷氧基之乙烯基、二乙烯基、戊二烯基等。
可具有取代基之醯胺基例如可列舉出乙醯胺基(-NHCOCH3)、苯醯胺基(-NHCOC6H5)等。
可具有取代基之脲基例如可列舉出單烷基脲基、二烷基脲基、單芳基脲基、二芳基脲基等。
可具有取代基之芳基例如可列舉出苯基、萘基、蒽基、聯苯基等，較佳為C6-C12芳基。芳基可為含有選自由氮原子、氧原子及硫原子所組成之群組的1~3個雜原子作為環構成原子之5員環或6員環的雜環基。此雜環基中，較佳為含有選自氮原子及硫原子之原子作為環構成原子之雜環基。
可具有取代基之羰基例如可列舉出甲基羰基、乙基羰基、正丁基羰基、苯基羰基等。
上述取代基並無特別限定，例如可列舉出硝基、氰基、羥基、磺酸基、磷酸基、羧基、羧基烷基、鹵素原子、烷氧基、芳氧基等。
羧基烷基例如可列舉出甲基羧基、乙基羧基等。鹵素原子例如可列舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。烷氧基例如可列舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基等。芳氧基例如可列舉出苯氧基、萘氧基等。
以式(1)所示之化合物例如可列舉出，Kayaphor系列(日本化藥公司製)、Whitex RP等之Whitex 系列(住友化學公司製)等。以下述式(1)所示之化合物僅為例示，並不限定於此等。
具備不具有偶氮鍵之二苯乙烯骨架之其他化合物，較佳為以下述式(2)或式(3)所示之化合物或其鹽。藉 由使用此等化合物，以下述式(2)或式(3)所示之化合物亦起因於二苯乙烯骨架而顯示螢光發光，此外，可藉由配向而得到二色性。
上述式(2)中，基X表示硝基或可具有取代基之胺基。可具有取代基之胺基可與上述式(1)中之可具有取代基之胺基為同樣地定義，較佳為可具有取代基之碳數1~20的烷基羰基胺基、可具有取代基之芳基羰基胺基、碳數1~20的烷基磺醯基胺基，或可具有取代基之芳基磺醯基胺基。此等當中，基X較佳為硝基。
上述式(2)中，基R表示氫原子、氯原子、溴原子或氟原子等之鹵素原子、羥基、羧基、硝基、可具有取代基之烷基、可具有取代基之烷氧基或可具有取代基之胺基。可具有取代基之烷基可與上述式(1)中之可具有取代基之碳數1~20的烷基為同樣地定義。可具有取代基之烷氧基較佳為甲氧基或乙氧基等。可具有取代基之胺基可與 上述式(1)中之可具有取代基之胺基為同樣地定義，較佳為甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基或苯基胺基等。基R可鍵結於萘三唑環中之萘環的任意碳，但在將與三唑環縮合之碳設為1位及2位時，較佳係鍵結於3位、5位或8位。
上述式(2)中，n為0~3的整數，較佳為1。此外，上述式(2)中，-(SO3H)可鍵結於萘三唑環中之萘環的任意碳原子。-(SO3H)於萘環上之位置，在將與三唑環縮合之碳設為1位及2位時，若n=1，則較佳為4位、6位或7位，若n=2，則較佳為5位與7位，以及6位與8位，若n=3，則較佳為3位與6位與8位之組合。此等當中，特佳係基R為氫原子且n為1。
式(3)中，基Y表示可具有取代基之碳數1~20的烷基、可具有取代基之乙烯基或可具有取代基之芳基。此等當中，較佳為可具有取代基之芳基，更佳為可具有取代基之萘基，特佳為取代有胺基與磺酸基作為取代基之萘基。
式(3)中，基Z可與上述式(2)中的基X為同樣地定義，較佳為硝基。
具備不具有偶氮基之聯苯骨架之化合物，較佳為以下述式(4)所示之化合物或其鹽。
上述式(4)中，P及Q分別獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之羰基醯胺基、可具有取代基之萘三唑基、可具有取代基之碳數1~20的烷基、可具有取代基之乙烯基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之脲基，或可具有取代基之芳基、可具有取代基之羰基，但並不限定於此。惟於聯苯骨架的P位置及/或Q位置具有偶氮基時，螢光發光顯著地變小，故不佳。
以上述式(4)所表示之化合物較佳為以下述式(5)所表示之化合物。
上述式(5)中，j表示0~2的整數。此外，當將鍵結有-CH=CH-之碳原子設為1位時，鍵結有-(SO3H)之位置較佳為2位、4位、6位，特佳為4位。
上述式(5)中，基R1、R2、R3、R4分別獨立地為氫原子、碳數1~4的烷基、碳數1~4的烷氧基、芳烷氧基、烯氧基、碳數1~4的烷基磺醯基、碳數6~20的芳基磺醯基、碳醯胺基、碸醯胺基、羧基烷基。基R1~R4所 鍵結之位置並無特別限定，將乙烯基設為1位時，較佳為2位、4位、6位，特佳為4位。
碳數1~4的烷基例如可列舉出甲基、乙基、丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、環丁基等。
碳數1~4的烷氧基例如可列舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、環丁氧基等。
芳烷氧基例如可列舉出碳數7~18的芳烷氧基等。
烯氧基例如可列舉出碳數1~18的烯氧基等。
碳數1~4的烷基磺醯基例如可列舉出甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、正丁基磺醯基、第二丁基磺醯基、第三丁基磺醯基、環丁基磺醯基等。
上述碳數6~20的芳基磺醯基例如可列舉出苯基磺醯基、萘基磺醯基、聯苯基磺醯基等。
以上述式(5)所表示之化合物可藉由一般所知的方法來製作，例如可藉由使4-硝基苯甲醛-2-磺酸與膦酸酯縮合，接著將硝基還原而合成。
此以式(5)所表示之化合物的具體例，例如可列舉出日本特開平4-226162號公報所記載之下述化合物。
所謂以式(1)~(5)所示之化合物的鹽，意指以上述各式所示之各化合物的游離酸與無機陽離子或有機陽離子一同形成鹽之狀態。無機陽離子可列舉出鹼金屬，例如鋰、鈉、鉀等之各陽離子或是銨(NH4 +)等。此外，有機陽離子例如可列舉出以下述式(A)所表示之有機銨等。
式(A)中，基Z1~Z4分別獨立地表示氫原子、烷基、羥基烷基或羥基烷氧基烷基，且Z1~Z4的至少任1個為氫原子以外的基。
基Z1~Z4的具體例，例如可列舉出甲基、乙基、丁基、戊基、己基等之C1-C6烷基，較佳為C1-C4烷基；羥基甲基、2-羥基乙基、3-羥基丙基、2-羥基丙基、4-羥基丁基、3-羥基丁基、2-羥基丁基等之羥基C1-C6烷基，較佳為羥基C1-C4烷基；以及羥基乙氧基甲基、2-羥基乙氧基乙基、3-羥基乙氧基丙基、3-羥基乙氧基丁基、2-羥基乙氧基丁基等之羥基C1-C6烷氧基C1-C6烷基，較佳為 羥基C1-C4烷氧基C1-C4烷基等。
此等無機陽離子或有機陽離子中，尤佳為鈉、鉀、鋰、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、銨等之各陽離子，特佳為鋰、銨或鈉之各無機陽離子。
具有上述結構之二色性色素，由於在分子中不具有偶氮基，所以可抑制起因於偶氮基之光的吸收。尤其，具有二苯乙烯骨架之化合物藉由紫外線的照射而顯示發光作用，此外，藉由二苯乙烯骨架之強碳-碳雙鍵的存在，可使分子達到穩定。因此，使用具有此特定結構之二色性色素之偏光元件，可吸收紫外線並利用該能量而在可見光區域中顯示偏光發光作用。
(其他色素)
顯示上述特性之偏光元件，在不阻礙偏光元件的偏光性能之範圍內，可更含有與以上述各式所示之化合物的二色性色素不同之其他螢光染料及/或有機染料的一種以上。所併用之其他螢光染料例如可列舉出C.I.Fluorescent Brightener 5、C.I.Fluorescent Brightener 8、C.I.Fluorescent Brightener 12、C.I.Fluorescent Brightener 28、C.I.Fluorescent Brightener 30、C.I.Fluorescent Brightener 33、C.I.Fluorescent Brightener 350、C.I.Fluorescent Brightener 360、C.I.Fluorescent Brightener 365等。
其他有機染料例如可列舉出C.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 28、C.I.Direct Yellow 44、C.I.Direct Orange 26、C.I.Direct Orange 39、C.I.Direct Orange 71、C.I.Direct Orange 107、C.I.Direct Red 2、C.I.Direct Red 31、C.I.Direct Red 79、C.I.Direct Red 81、C.I.Direct Red 247、C.I.Direct Blue 69、C.I.Direct Blue 78、C.I.Direct Green 80及C.I.Direct Green 59等。此等有機染料可為游離酸，或是鹼金屬鹽(例如Na鹽、K鹽、Li鹽)、銨鹽或胺類的鹽。
藉由使用1種或複數種上述以各式所示之化合物並調配於基材中然後進行配向，可得到顯示偏光發光之偏光元件。於此等化合物的調配時，藉由調整發光波長，可製作例如顯示白色發光之偏光元件。偏光元件所顯示之發光色較佳係依循JIS Z 8781-4：2013所測定之色度a*的絕對值為5以下且色相b*的絕對值為5以下。發出色度a*的絕對值為5以下且色相b*的絕對值為5以下之偏光者，意指可得到白色的偏光發光。此外，由於發光具有偏光，當透過在一般的可見光區域中具有偏光機能之偏光板來觀察發光時，意指可藉由改變該偏光板的偏光軸(吸收軸)來觀看白色的發光與非發光。
依循JIS Z 8781-4：2013的基準之色度a*值及色相b*值為在光的色相測定時所求取之值。該基準所規定之物體色的顯示方法，相當於國際照明委員會(略稱：CIE)所規定之物體色的顯示方法。色度a*值及色相b*值的測定 通常是將自然光照射在測定試樣來進行，惟在本發明所使用之偏光元件中，藉由將紫外線區域的光照射在偏光元件並測定所發出之光，可確認色度a*值及色相b*值。此係意指即使照射紫外線區域的光，顯示偏光發光之光之色度a*的絕對值亦為5以下且色相b*的絕對值亦為5以下，藉此可得到顯示白色的偏光發光之偏光元件。若所發光之偏光之色度a*的絕對值為5以下，則可感知白色，較佳為4以下，尤佳為3以下，更佳為2以下，特佳為1以下。此外，所發光之光的色相b*亦同，若色相b*的絕對值為5以下，則可感知白色，較佳為4以下，尤佳為3以下，更佳為2以下，特佳為1以下。如此，若色度a*值及色相b*值的絕對值分別獨立地為5以下，則能夠以人眼來感知白色，再者，若各值皆為5以下，則可感知尤佳的白色發光。藉由使所發光之偏光成為白色，可利用作為如太陽光般之自然光源、電子書閱讀終端等之光源。因此，可將此偏光元件利用作為白色偏光發光型的偏光元件，此外，即使放置在使用彩色濾光片等之顯示器上，亦可簡單地應用。例如將紅色、藍色及綠色的彩色濾光片作為著色光穿透濾光片設置在液晶單元的每個電驅動顯示區段中，並將白色發光之光照射在各彩色濾光片，藉此可提供於每個顯示區段中可進行彩色顯示之自發光型液晶顯示裝置。對於白色光的發光強度，只要可視覺上感知發光，則可應用在顯示器。為了視覺上感知發光，特別重要的是發光具有高偏光度且可見光區域的穿透率高。
當偏光元件於400nm~480nm的波長範圍具有最大發光波長時，可製作顯示藍色的發光之偏光元件。藉由將此偏光元件使用在顯示裝置，可提供藍色光的利用效率高之自發光型液晶顯示裝置。
偏光發光元件接受紫外線區域等之非可見光區域之光的照射，吸收紫外線區域的光，並利用該能量而在可見光區域中顯示偏光發光。由於偏光發光元件所發出之光為可見光區域的偏光，當透過相對於可見光區域的光具有偏光機能之一般的偏光板來觀察偏光發光元件時，藉由改變於該可見光區域中具有偏光機能之一般的偏光板之軸的角度，可觀看偏光發光與非發光。偏光發光元件所發出之偏光的偏光度為70%以上，較佳為80%以上，尤佳為90%以上，更佳為95%以上，特佳為99%以上。此外，偏光發光元件係不吸收而使可見光區域的光穿透。偏光發光元件之可見光區域的光之穿透率，以視感度修正單體穿透率來看為60%以上，較佳為70%以上，尤佳為80%以上，更佳為85%以上，特佳為90%以上。由於此偏光發光元件具有高偏光度，所以在非發光狀態下於可見光區域中的吸收小，可得到透明度高之偏光發光元件。
〈偏光元件的製造方法〉
偏光元件的製造方法並不限定於以下製法，較佳主要是使作為上述二色性色素的此等化合物配向於使用聚乙烯醇或其衍生物之膜。以下係以使用聚乙烯醇或其衍生物之 情形為例來說明偏光發光元件的製造方法。
偏光元件的製造方法包含：準備基材之步驟；將該基材浸漬在膨潤液使該基材膨潤之膨潤步驟；將膨潤後之該基材含浸於至少含有上述二色性色素的1種以上之染色溶液，使二色性色素吸附於基材之染色步驟；將吸附有二色性色素之基材浸漬在含有硼酸之溶液，而在基材中使二色性色素交聯之交聯步驟；將使二色性色素交聯後之基材往一定方向單軸拉伸，以使二色性色素往一定方向排列配置之拉伸步驟；視需要以洗淨液來洗淨經拉伸之基材之洗淨步驟及/或將洗淨後之基材乾燥之乾燥步驟。
(膨潤步驟)
膨潤步驟較佳係藉由將上述基材浸漬在20~50℃的膨潤液30秒~10分鐘而進行，膨潤液較佳為水。依據膨潤液所形成之基材的拉伸倍率較佳係調整為1.00~1.50倍，尤佳調整為1.10~1.35倍。
(染色步驟)
接著使1種以上的二色性色素吸附於經過上述膨潤步驟所得到之基材。該染色步驟只要是使二色性色素吸附於基材之方法即可，並無特別限定，例如可列舉出將基材浸漬在含有二色性色素之染色溶液之方法，以及將含有二色性色素之染色溶液塗佈於基材之方法等。此等當中，較佳為浸漬在含有二色性色素之染色溶液之方法。染色溶液中 之二色性色素的濃度，只要可使二色性色素充分地吸附於基材中即可，並無特別限定，較佳例如於染色溶液中為0.0001~1質量%，尤佳為0.0001~0.5質量%。
染色步驟中之染色溶液的溫度較佳為5~80℃，尤佳為20~50℃，特佳為40~50℃。此外，將基材浸漬在染色溶液之時間可適度地調節，較佳係在30秒~20分鐘之間調節，尤佳為1~10分鐘之間。
染色溶液所含有之二色性色素可單獨使用1種或併用2種以上。上述二色性色素因色素結構的不同等而使發光色有所不同，故藉由在基材中含有1種以上的上述二色性色素，可將所產生之發光色適當地調整為各種的色彩。此外，染色溶液可視需要更含有與上述二色性色素不同之有機染料及/或螢光染料的1種以上。
併用上述其他螢光染料及/或有機染料時，為了進行期望之偏光元件的色調整，可選擇所調配之染料並調整調配比率等。因應調製目的，螢光染料或有機染料的調配比率並無特別限定，一般相對於偏光元件100質量份，此等其他螢光染料及/或有機染料的總量較佳是在0.01~10質量份的範圍內使用。
此外，除了上述各染料之外，可視需要更含有染色輔助劑。染色輔助劑例如可列舉出碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉(芒硝)、無水硫酸鈉及三聚磷酸鈉等，較佳為硫酸鈉。染色輔助劑的含量，可藉由依據所使用之二色性色素的染色性之上述浸漬時間、染色時的溫度等來 任意地調整，於染色溶液中較佳為0.0001~10質量%，尤佳為0.0001~2質量%。
上述染色步驟後，為了去除於該染色步驟中附著於基材的表面之染色溶液，可任意地進行預洗淨步驟。藉由進行預洗淨步驟，可抑制殘存於基材的表面之染料移往接著進行處理之液體中之情形。預洗淨步驟中，洗淨液一般是使用水。洗淨方法較佳係將染色後之基材浸漬在洗淨液，另一方面，亦可藉由將洗淨液塗佈於該基材來洗淨。洗淨時間並無特別限定，較佳為1~300秒，尤佳為1~60秒。預洗淨步驟中之洗淨液的溫度，必須為不使構成基材之材料溶解之溫度，一般是在5~40℃施以洗淨處理。即使不進行預洗淨步驟，對於偏光發光元件的性能亦不會帶來較大影響，所以亦可省略預洗淨步驟。
(交聯步驟)
於染色步驟或預洗淨步驟後，可於基材中含有交聯劑。於基材中含有交聯劑之方法較佳係將基材浸漬在含有交聯劑之處理溶液，另一方面，可將該處理溶液塗佈或塗抹於基材。處理溶液中的交聯劑較佳係使用含有硼酸之溶液。處理溶液中的溶劑並無特別限定，較佳為水。處理溶液中之硼酸的濃度較佳為0.1~15質量%，尤佳為0.1~10質量%。處理溶液的溫度較佳為30~80℃，尤佳為40~75℃。此外，此交聯步驟的處理時間較佳為30秒~10分鐘，尤佳為1~6分鐘。藉由此交聯步驟，所得到之偏光元件可顯示高對比。 此結果於先前技術中，為以改善耐水分性或光穿透性之目的所使用之硼酸的機能中所完全未預料到之優異作用。此外，交聯步驟中，可視需要於含有陽離子系高分子化合物之水溶液中更一同進行固著化處理。藉由該固著化處理，可將偏光發光元件中的染料固定化。此時，陽離子系高分子化合物例如可使用作為二氰系之二氰醯胺與甲醛聚縮合物、作為多胺系之二氰二醯胺-二乙三胺聚縮合物、作為多陽離子系之表氯醇-二甲胺加成聚合物、氯化二甲基二烯丙基銨-二氧化離子共聚物、二烯丙基胺鹽聚合物、氯化二甲基二烯丙基銨聚合物、烯丙基胺鹽的聚合物、二烷基胺基乙基丙烯酸酯四級鹽聚合物等。
(拉伸步驟)
於進行上述交聯步驟後實施拉伸步驟。拉伸步驟係藉由將基材往一定方向單軸拉伸而進行，可為濕式拉伸法及乾式拉伸法中任一種。拉伸倍率較佳為3倍以上，尤佳為5~8倍，更佳係在含有硼酸之水溶液中將拉伸倍率設為5~8倍來進行拉伸。
濕式拉伸法中，較佳是在水、水溶性有機溶劑或該混合溶液中拉伸基材。尤佳係一面將基材浸漬在含有至少1種交聯劑之溶液中一面進行拉伸處理。交聯劑例如可使用上述交聯劑步驟中的硼酸，較佳可在交聯步驟所使用之處理溶液中進行拉伸處理。拉伸溫度較佳為40~70℃，尤佳為45~60℃。拉伸時間通常為30秒~20分鐘，較 佳為2~7分鐘。濕式拉伸步驟可在一階段的拉伸中實施，或是兩階段以上的多段拉伸中實施。拉伸處理可任意地在染料含有步驟前進行，此時亦可在染色的時點中一同進行染料的配向。
乾式拉伸法中，當拉伸加熱介質為空氣介質時，較佳是在空氣介質的溫度為常溫至180℃下拉伸基材。 此外，濕度較佳為20~95%RH的氣體環境中。基材的加熱方法例如可列舉出輥間區域拉伸法、輥加熱拉伸法、熱軋延拉伸法及紅外線加熱拉伸法等，但並不限定於此等拉伸方法。乾式拉伸步驟可在一階段的拉伸中實施，或是兩階段以上的多段拉伸中實施。
(洗淨步驟)
於拉伸步驟時，有時在基材的表面上附著有交聯劑的析出或雜質，故可進行將基材的表面洗淨之洗淨步驟。洗淨時間較佳為1秒~5分鐘。洗淨方法較佳是將基材浸漬在洗淨液，另一方面，可將洗淨液塗佈或塗抹於基材來洗淨。洗淨液較佳為水。洗淨處理可在一階段中實施，或是2階段以上的多段處理中實施。洗淨步驟之洗淨液的溫度並無特別限定，通常為5~50℃，較佳為10~40℃，可為常溫。
上述各步驟中所使用之溶液或處理液的溶劑，除了上述水之外，例如可列舉出二甲基亞碸、N-甲基吡咯啶酮、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、甘油、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇或三羥甲基丙烷等之 醇類，乙二胺及二乙三胺等之胺類等。該溶液或處理液的溶劑並不限定於此等，但最佳為水。此外，此等溶液或處理液的溶劑可單獨使用1種或使用2種以上的混合物。
(乾燥步驟)
於洗淨步驟後進行基材的乾燥步驟。乾燥處理雖可藉由自然乾燥來進行，但為了更提高乾燥效率，可藉由依據輥所進行之壓縮或依據空氣刀或吸水輥等所進行之表面的水分去除等來進行，再者，亦可進行送風乾燥。乾燥處理的溫度較佳為20~100℃，尤佳為60~100℃。乾燥時間較佳為30秒~20分鐘，尤佳為5~10分鐘。
藉由上述製造方法，可製作本發明之顯示裝置所使用之偏光元件，所得到之偏光元件具有高耐久性。
〈保護膜〉
本發明所使用之偏光元件可於基材的單面或雙面具備有保護膜。保護膜係用以提升偏光元件的耐水性或處理性等而使用，對於偏光元件所顯示之偏光機能不會造成任何影響。
保護膜為使用透明物質所形成之透明保護膜。此保護膜為可維持偏光元件的形狀之層形狀的膜，較佳為透明性或機械強度、熱穩定性、水分阻隔性等優異之塑膠等，另一方面，亦可使用由具有與此塑膠為同等機能之其他材料所構成之保護膜。構成保護膜之塑膠的一例，例如 可列舉出由聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂或丙烯酸系樹脂等之熱塑性樹脂；丙烯酸系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂、丙烯酸胺甲酸乙酯系樹脂、環氧系或聚矽氧系等之熱硬化性或紫外線硬化性樹脂等所得到之膜，此等當中，聚烯烴系樹脂可列舉出非晶性聚烯烴系樹脂且具有降莰烯系單體或多環狀降莰烯系單體般之環狀聚烯烴的聚合單位之樹脂。一般而言，較佳係選擇不阻礙偏光膜的性能之保護膜，此保護膜特佳為由纖維素乙酸酯系樹脂所構成之三乙酸纖維素(TAC)或降莰烯。此外，在不損及本發明之效果下，保護膜可施以硬塗層處理或抗反射處理，或是以黏滯的防止或擴散、防眩等為目的之處理等。保護膜的厚度可適當地設計，較佳為1μm~200μm的範圍，尤佳為5μm~150μm的範圍，特佳為10μm~100μm。
[液晶單元]
本發明之顯示裝置所利用之液晶單元的構成並無特別限定，可採用一般構成的液晶單元。液晶單元例如包含對向配置之一對基板與夾持於該一對基板間之液晶層，並可藉由控制液晶的配向來控制偏光的相位。藉由該相位控制可控制光的偏光，並在夾持於一般的偏光板時可控制光的穿透/非穿透，而在液晶顯示裝置中可顯示圖像。關於液晶單元的驅動模式亦無特別限制，可利用TN型、STN型、VA型、IPS型、OCB型、ECB型等之各種方式。關於使用 在液晶單元之基板，只要該基板為透明即可，並無特別限制，例如可為以ITO等之玻璃材料所構成之玻璃基板，或是由聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚碸、聚苯硫醚等樹脂所製作之可撓性基板。
TN型的液晶單元中，於無施加電壓時，鄰接於一邊的基板之液晶分子的配向方向相對於鄰接於另一邊的基板之液晶分子的配向方向呈90°扭轉。伴隨著電壓的施加，液晶分子緩慢地垂直豎立，藉此從白(亮)顯示轉換為黑(暗)顯示。TN型的液晶單元，可為於無施加電壓時之液晶分子之配向的扭轉角度於雙面的基板之間成為180°~270°而製作之STN度的液晶單元。
VA型的液晶單元中，於無施加電壓時，液晶分子實質上垂直地配向，於施加電壓時，使液晶分子實質上水平地配向。VA型的液晶單元中，亦包含為了擴大視角而將VA方式多域化之MVA型的液晶單元。此外，VA型的液晶單元可為使用PVA(Patterned Vertical Alignment：圖案化垂直配向)、光配向型(Optical Alignment)及PSA(Polymer-Sustained Alignment：高分子穩定配向)等之顯示方式之VA型的液晶單元。
IPS型的液晶單元，於無施加電壓時，液晶分子相對於基板實質上垂直地配向，並藉由電壓的施加，使液晶分子往橫向旋轉而使液晶分子平面地反應。由於不產生液晶分子之垂直方向的傾斜，所以可得到廣視角的液 晶單元。
OCB型的液晶單元，於無施加電壓時，液晶分子相對於基板實質上弓形地配向，於無施加電壓時，使液晶分子實質上垂直地配向，伴隨著電壓的施加，由於液晶分子於同一方向上具有流動(流向)，所以可得到高反應速度之液晶單元。
[光源]
本發明之各種顯示裝置中，由於使用藉由至少含有紫外線之光的吸收而使可見光區域的光顯示偏光發光之偏光發光元件，或是在至少含有紫外線之光中將至少紫外線區域的光控制為偏光之偏光控制元件來作為偏光元件，故可進一步具備至少發出紫外線之光源。此光源可使用照射紫外線之光源、照射偏光紫外線之光源、照射紫外線與可見光兩者之光源、照射使紫外線與可見光兩者偏光後之光之光源。照射紫外線之光源例如可列舉出黑光、UV燈、UV-LED等，但並不限定於此等，可使用各種照射裝置、照射機器。照射偏光紫外線之光源，例如可透過使紫外線偏光之一般所知的偏光板、偏光膜等，並從此等照射裝置、照射機器中照射紫外線而發出。照射紫外線與可見光兩者之光源例如可列舉出具備紫外線區域用的氘燈與可見光區域用的鎢燈之紫外線-可見光纖光源等，但並不限定於此等，可使用各種照射裝置、照射機器。此外，照射紫外線與可見光兩者之光源亦可使用外部光線的紫外線。照射使紫外 線與可見光兩者偏光後之光之光源中，可使用一般所知的偏光板、偏光膜等。
[光控制層]
本發明之各種顯示裝置，可具備用以控制來自偏光元件的發光、從光源所照射之光之光控制層。此光控制層的厚度通常為1~100μm的範圍，較佳為2~60μm的範圍。
〈光吸收層〉
光吸收層係用以吸收來自偏光元件的發光、從光源所照射之光而設置。此光吸收層例如可採用：使用碳黑等之黑色顏料或黑色染料所製作之黑色薄片、黑色膜、黑色板等之吸光性或遮光性高之一般所知的可見光吸收元件。另一方面，亦可為紅、藍、黃等之彩色板、具有粉彩色的明亮色相之薄片、膜，或是可吸收光而得到螢光發光之螢光板。可吸收光之材料並不限定於此等，亦可設置由可抑制光的反射或是可再利用特定的光波長等之任意的材料所製作之光吸收層。
此外，亦可使用紫外線吸收元件，較佳為紫外線吸收膜作為其他光吸收層。紫外線吸收元件係用以預防紫外線對觀察者的眼睛所造成之不良影響而設置。此紫外線吸收元件例如可使用紫外線吸收劑所製作之聚酯、聚碳酸酯樹脂等之具有可吸收紫外線之機能之一般所知的紫外線吸收元件，但並不限定於此等，可使用由具有該機能 之任意的材料所製作之紫外線吸收元件。此外，為了亦可從紫外線吸收元件側來觀察所顯示之圖像，紫外線吸收元件之可見光區域的穿透率較佳為70%~99%，尤佳為80%~99%。
〈光反射層〉
光反射層係用以將來自偏光元件的發光、從光源所照射之光反射而設置。此光反射層例如可使用具有蒸鍍有銀、鋁等之反射層之膜或薄片，使用二氧化鈦粒子、碳酸鈣等之白色顏料所製作之白色薄片或膜，白色板等之具有光反射性之一般所知的光反射層，但並不限定於此等，可設置由具有光反射特性之任意的材料所製作之光反射層。
〈相位差控制構件〉
相位差控制構件為具有相位差之光學媒介，可列舉出波長板、稱為相位差膜之相位差板等。光具有波與粒子的性質，在將光表現作為波時，意指可控制該波的相位。著眼於偏光性能時，例如相位差板為將既定的相位差賦予至直線偏光的光之光學機能元件，偏光相對於特定軸的光，在其他軸(例如90°不同的軸)上可設置不同相位。亦即，相對於一個偏光，藉由在該光路徑上設置相位差板，可轉換為具有偏光方向旋轉90°之偏光軸之偏光(該相反軸的偏光)，或是從直線偏光中重新賦予轉換為圓偏光、橢圓偏光等之偏光。因此，相位差板為可藉由利用經配向之複折射 材料(例如拉伸膜)等將相位差賦予至正交的2個偏光成分，而改變入射後之光的偏光狀態。此相位差板的具體用途，例如將特定光的波長設為λ時，藉由將該λ/2之相位差板的慢軸相對於直線偏光的偏光軸設為45°，可使入射於相位差板之直線偏光旋轉90°，並作為在與所入射之偏光軸正交(90°)之方向上具有偏光軸之偏光而射出。相對於直線偏光的偏光軸之角度，相對於45°可容許約10°的誤差，但較佳以40~50°的範圍，更佳以42~48°的範圍，特佳以44~46°的範圍來配置。此外，將該λ/4之相位差板的慢軸相對於直線偏光的偏光軸設為45°時，可使入射於相位差板之直線偏光作為圓偏光而射出。此外，近年來亦利用偏光消除膜。所謂偏光消除膜，例如為藉由以特定的高相位差進行控制而消除偏光之構件，具體可列舉出東洋紡公司製的「SRF」等。亦可將此偏光消除膜使用在用以消除所射出之光的偏光。偏光消除膜的穿透率較佳為50~99%，尤佳為70~99%，更佳為80~99%。
〈相位差板〉
相位差板並無特別限定，可例示出1/2波長板、1/4波長板等。具體而言，所謂相對於波長540nm為1/4λ，意指具有135nm的相位差之相位差板為1/4λ之值。1/4波長板並不限定於此等，可使用由任意的材料所製作之相位差板。為了防止因來自偏光元件之發光的反射所產生之顯示器上之雙重圖像的產生，較佳為1/4波長板。此相位差板， 例如1/4波長板、1/2波長板，例如可使用由以成為與所入射的光之波長的1/4波長為同等的相位差之方式經單軸拉伸後之聚碳酸酯或環烯烴聚合物所構成之膜等的1/4波長板。
[偏光板、偏光控制構件]
本發明之顯示裝置可進一步具備用以使自偏光元件的發光、從光源所照射之光偏光之偏光板(偏光控制構件)。此偏光板的厚度通常為10~200μm的範圍，較佳為10~180μm的範圍。此外，從確保位於液晶單元的背面側之風景的觀看性之觀點來看，偏光板之可見光區域的穿透率，可利用與一般的偏光板為同等穿透率者，一般為35%~50%，較佳為38%~45%，尤佳為40%~44%。
〈偏光板O-UVP〉
偏光板O-UVP由於使紫外線偏光而穿透並且於可見光區域中具有高穿透率，所以所穿透之可見光幾乎未經偏光控制，或是具有可使偏光度顯著地低之可見光穿透之機能。此偏光板O-UVP只要具有該機能即可，並無特別限定，例如可使用具備具有紫外線偏光機能之水溶性化合物經拉伸之偏光膜，例如日本國際公開第2005/015275號等所記載之偏光膜之偏光板。上述機能，具體而言當可見光區域的視感度修正穿透率為60%以上時，紫外線區域的偏光度為80%以上，較佳為90%以上，更佳為99%以上，特佳為 99.9%以上。作為特佳的樣態，當可見光區域的視感度修正穿透率為80%以上時，紫外線區域的偏光度為90%以上，尤佳為99%以上。
〈偏光板V+UVP〉
偏光板V+UVP具有可將偏光機能賦予至紫外線與可見光兩者之機能。此偏光板V+UVP只要具有該機能即可，並無特別限定，例如可使用具備以下偏光膜之偏光板，亦即調配可賦予紫外線偏光機能之水溶性化合物與可賦予可見光偏光機能之一般的二色性染料，使該調配物吸附於基材並進行拉伸而得到之偏光膜。此偏光板V+UVP可利用作為不僅是紫外線，亦可使可見光偏光之偏光板。
〈UV穿透偏光板〉
UV穿透偏光板之紫外線的吸收少且在紫外線區域中具有高穿透率，另一方面，具有雖使入射於與偏光板的偏光軸為同軸之可見光偏光而穿透，但入射於與偏光板的吸收軸為同軸之可見光不穿透或幾乎不穿透之機能。UV穿透偏光板於紫外線區域中的偏光度較佳係無偏光機能或偏光機能低。此UV穿透偏光板只要具有該機能即可，並無特別限定，例如可使用具備具有可見光偏光機能之一般的二色性染料等來作為偏光膜之偏光板。尤其是使用於可見光區域中具有強吸收且於紫外線區域中不具有吸收之二色性染料，可製作尤佳之UV穿透偏光板。使用一般的二色 性染料之偏光板，由於在紫外線區域中不具有強吸收，所以可利用作為使紫外線區域的光穿透之偏光板。此偏光板的穿透率係於可見光區域中具有90%以上的偏光機能，且於紫外線區域中的穿透率較佳為30%以上，尤佳為40%以上，更佳為50%以上，特佳為60%以上。
〈UV非穿透偏光板〉
UV非穿透偏光板係不使紫外線穿透，另一方面，具有雖使入射於與偏光板的偏光軸為同軸之可見光偏光而穿透，但入射於與偏光板的吸收軸為同軸之可見光不穿透或幾乎不穿透之機能。亦即意指具有將紫外線截止之機能之一般的偏光板。此UV非穿透偏光板只要具有該機能即可，並無特別限定，可利用一般市售的偏光板，亦即一般的碘系偏光板等。此UV非穿透偏光板例如可使用Polatechno公司製的碘系偏光板SKN系列、KN系列等。
〈400至480nm用偏光板〉
400至480nm用偏光板係用以使400~480nm之波長領域的光偏光並穿透而使用，此外，由於在400~480nm的波長領域中具有光的吸收，所以顯示黃至橙色。由於主要在550nm中具有穿透率高之視感度，所以可具有觀看性高之穿透率。關於400~480nm之波長領域的光以外之穿透的可見光，幾乎未經偏光控制或是具有可使偏光度顯著地低之可見光穿透之機能。此機能，具體而言當可見光區域的視 感度修正穿透率為60%以上時，400~480nm之波長領域的偏光度為80%以上，較佳為90%以上，更佳為99%以上，特佳為99.9%以上。作為特佳的樣態，當可見光區域的視感度修正穿透率為80%以上時，400~480nm之波長領域的偏光度為90%以上，尤佳為99%以上。此400至480nm用偏光板只要具有該機能即可，並無特別限定，例如可較佳地使用具有於400~480nm的波長領域配向了具有高二色性之偶氮化合物之偏光膜之偏光板。於400~480nm的波長領域具有高二色性之偶氮化合物，可使用具有黃色或橙色之二色性染料。此二色性染料並無特別限定，例如可使用C.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 72、C.I.Direct Orange 39、C.I.Direct Orange 72、日本國際公開第2007/138980號所記載之化合物。
[立體顯示控制構件]
本發明之立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置係具備用以可達成利用兩眼視差之立體視覺之立體顯示控制構件。此立體顯示控制構件，只要具有可控制作為於左眼與右眼上可使具有不同偏光軸之光穿透之偏光之機能即可，例如可藉由以分別不同的軸設置在偏光眼鏡的鏡片等來賦予該機能，或是分別以左眼用與右眼用來設置於左眼與右眼上使不同相位差穿透之相位差板，但並不限定於此等。藉由此顯示方式，觀察者的左右眼可觀察不同的顯示體，且顯示體可重疊觀看。該結果可使立體視覺或立體圖像映照在 觀察者的眼。
[著色光穿透濾光片]
著色光穿透濾光片可使用一般的液晶顯示裝置所使用之著色光穿透濾光片，具體而言為具有可將白色轉換為紅、藍、綠、黃的各色之濾光片機能之彩色濾光片。彩色濾光片的材料例如可列舉出「機能性色素的應用 第1刷發行版CMC公司出版、入江正浩監修、P87-95」、「電子用機能性色素 第1刷發行版CMC公司出版、時田澄男監修、P41-50」所記載之色素，但並不限定於此等。
彩色濾光片的材料，含有可將所照射之紫外線區域的光、來自偏光發光元件的發光予以波長轉換而轉換為其他色彩的光之色素、量子點(量子棒)等之材料，亦可列舉作為較佳的一項形態。此時的色素可為染料或顏料。所謂量子點(量子棒)，為奈米等級的膠體狀半導體，並具有可藉由膠體的大小來調整能帶隙(色彩)之機能。彩色濾光片係擔負起將人眼所無法觀看之紫外線區域的光，或是將紫外線區域的光照射在偏光發光元件而發出之光轉換為紅色、黃色、綠色、藍色等之功用。因此，彩色濾光片的材料較佳為可將紫外線區域的光或來自偏光發光元件的發光轉換為紅色、黃色、綠色、藍色等之其他色彩的光之色素、量子點。
以下例示可轉換波長之色素、量子點。此等可單獨使用一種或併用2種以上。
作為吸收紫外線區域(~380nm)至藍綠色的波長區域(380~500nm的光，較佳為400~480nm)的光並發出黃色光區域(於550~600nm具有最高的發光亮度，較佳為570~590nm)的螢光之螢光色素，例如可列舉出苝(Perylene)系色素；Lumogen Red、Lumogen Yellow、Lumogen Orange、其他硼二吡咯甲烷(BODIPY；Boron-dipyrromethene)系色素，方酸(Squaraine)系色素等。再者，各種染料(直接染料、酸性染料、鹼性染料、分散染料等)只要具有螢光性亦可使用。
作為吸收紫外線區域至藍綠色的波長區域的光並發出紅色光區域(於600~700nm具有最高的發光亮度，較佳為600~640nm)的螢光之螢光色素，例如可列舉出DCJTB；玫瑰紅(Rhodamine)B、玫瑰紅6G、玫瑰紅3B、玫瑰紅101、玫瑰紅110、磺酸基玫瑰紅、Basic Violet 111、Basic Violet 2等之玫瑰紅系色素；4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對二甲基胺基苯乙烯基)-4H-哌喃(DCM)等之花青素(Cyanine)系色素；1-乙基-2-[4-(對二甲基胺基苯基)-1,3-丁二烯基]-吡啶鹽-全氯酸鹽(吡啶1)等之吡啶系色素；或是(Oxazine)系色素等。再者，亦可使用各種螢光性染料(直接染料、酸性染料、鹼性染料、分散染料等)。
作為吸收紫外線區域至藍綠色的波長區域的光並發出綠色光區域(於500~570nm具有最高的發光亮度，較佳為530~560nm)的螢光之螢光色素，例如可列舉出3-(2'-苯并噻唑基)-7-二乙基胺基香豆素(香豆素6)、3-(2'- 苯并咪唑基)-7-N,N-二乙基胺基香豆素(香豆素7)、3-(2'-N-甲基苯并咪唑基)-7-N,N-二乙基胺基香豆素(香豆素30)、2,3,5,6-1H,4H-四氫-8-三氟甲基喹(9,9a,1-gh)香豆素(香豆素153)等之香豆素系色素，或是香豆素色素系染料之Basic Yellow 51，以及Solvent Yellow 11、Solvent Yellow 116等之萘二甲醯亞胺系色素等。此外，例如可使用「Japanese Journal of Polymer Science and Technology,63(10),675,(2006)」所記載之含可溶性三(8-羥基喹啉)鋁之樹枝狀聚合物AlClq3。再者，亦可使用各種螢光性染料(直接染料、酸性染料、鹼性染料、分散染料等)。
上述量子點例如可列舉出「將近紫外線波長轉換為紅色及綠色之奈米螢光體的製作與特性評估，2010年 慶應義塾大學 大學院 理工學研究所 竹下覺著」所記載之化合物，可將藍色光波長轉換為綠色光而發光之色素可列舉出「CSH-530-04」(Quantum Design Japan公司製)，可將藍色光波長轉換為紅色光而發光之色素可列舉出「CSH-655-04」等。
藉由將此著色光穿透濾光片與上述液晶單元、偏光發光元件、偏光板組合，可提供具有更高的演色性之自發光型液晶顯示裝置。著色光穿透濾光片於顯示裝置的構成上可設置在任意位置上，例如可如一般的液晶顯示裝置般之設置在液晶單元中，或是設置在偏光發光元件與液晶單元之間、液晶顯示裝置的表面、偏光板與液晶單元之間等，該配置位置並無限定。尤其，著色光穿透濾光片較 佳係設置在相對於顯示裝置所具備之偏光元件為顯示側(觀察者側)。
此液晶顯示裝置的較佳樣態之一，可列舉出使用：顯示於400~480nm的波長範圍具有最大發光波長之藍色的發光之偏光發光元件，以及具有至少1片之吸收400~480nm的藍色光並發出530~670nm之波長範圍的螢光之彩色濾光片之著色光穿透濾光片者。藉由含有偏光發光元件的發光色為於400~480nm的波長範圍具有最大發光波長之藍色的發光體，以及於530~670nm的波長範圍具有發光光譜的一部分或全部之螢光體，可如白色LED般之顯示白色發光。一般而言，當於400~480nm的波長範圍具有最大發光波長之媒介、於530~570nm的波長範圍具有最大發光波長之媒介，以及於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長之媒介被設置作為於各波長範圍具有發光光譜的一部分或全部之螢光發光媒介時，此螢光發光媒介係具有作為較佳之白色發光體的機能。
此外，當發出螢光之彩色濾光片的至少1片於530~570nm的波長範圍具有最大發光波長時係具有作為顯示綠色發光之彩色濾光片的機能。因此，藉由使用於530~570nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片，可將發光色轉換為綠色。此外，當發出螢光之彩色濾光片的至少1片於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長時係具有作為顯示紅色發光之彩色濾光片的機能。因此，藉由使用於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色 濾光片，可將發光色轉換為紅色。再者，藉由使著色光穿透濾光片具有於530~570nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片與於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片，可將發光色區分為綠色部分與紅色部分而轉換。
著色光穿透濾光片之較佳實施樣態的一例，可列舉出偏光發光元件的發光色顯示於400~480nm的波長範圍具有最大發光波長之藍色的發光，並且液晶顯示裝置的構成為依照偏光板O-UVP/液晶單元/偏光發光元件/著色光穿透濾光片的順序之構成。此構成中，當從偏光板O-UVP側照射紫外線區域的光而使偏光發光元件顯示藍色發光時，可不需使用藍色彩色濾光片而提高藍色光的利用效率。此外，若使用具有可從藍色光進行波長轉換之色素之彩色濾光片，則可將藍色光轉換為紅色、黃色、綠色。本實施樣態中，著色光穿透濾光片的配置位置僅為一例，著色光穿透濾光片例如亦可設置在液晶單元中，或是液晶單元與偏光發光元件之間。
著色光穿透濾光片之較佳實施樣態的另一例，可列舉出偏光發光元件的發光色顯示於400~480nm的波長範圍具有最大發光波長之藍色的發光，並且液晶顯示裝置的構成為依照偏光發光元件/液晶單元/偏光板V+UVP、UV穿透偏光板或UV非穿透偏光板/著色光穿透濾光片的順序之構成。此構成中，當從偏光發光元件側照射紫外線區域的光而使偏光發光元件顯示藍色發光時，亦可不需使用藍 色彩色濾光片而提高藍色光的利用效率。此外，若使用具有可從藍色光進行波長轉換之色素之彩色濾光片，則可將藍色光轉換為紅色、黃色、綠色。本實施樣態中，著色光穿透濾光片的配置位置僅為一例，著色光穿透濾光片例如亦可設置在偏光發光元件與液晶單元之間、液晶單元中、或是液晶單元與偏光板之間。
[其他機能性層]
於上述各種顯示裝置中，可視需要適當地具備硬塗層、防眩層或抗帶電層等之一般所知的各種機能性層。於製作此各種機能性層時，較佳為將具有各種機能性之材料塗佈於本發明之各種顯示裝置所使用之構成構件的暴露面之方法，另一方面，亦可透過接著劑或黏著劑將具有此機能之層或膜貼合於構成構件的暴露面。
此外，各種顯示裝置可單獨使用，或是與OLED(Organic Light Emitting Diode；有機發光二極體)、無機LED(Light Emitting Diode)、LCD(liquid crystal display；液晶顯示器)、CRT(Cathode Ray Tube；陰極射線管)、FED(Field Emission Display；場放射顯示器)等之其他顯示器組合而使用。由於本發明之顯示裝置於可見光區域中具有高穿透性，並且可利用偏光元件的偏光發光來顯示圖像或動畫、文字等，所以可設置在其他各顯示器的前面，而能夠使用作為提供與其他顯示器不同之圖像之透明顯示器。再者，本發明之各種顯示裝置，由於可應用以往 的顯示裝置的顯示器構成來製作，所以可簡便且便宜地製造。
[實施例]
以下藉由實施例來更具體說明本發明，但此等僅為例示性，並非用以限定本發明。此外，下述所記載之「%」及「份」在未特別提及時為質量基準。各實施例及比較例中所使用之化合物的各結構式中，磺酸基等之酸性官能基係以游離酸的形態來記載。
〈二色性色素的調製〉 (合成例1)
將市售品的4-胺基-4'-硝基二苯乙烯-2,2'-二磺酸35.2份加入於水300份並攪拌，使用35%鹽酸而調整為pH0.5。將40%亞硝酸鈉水溶液10.9份加入於所得到之溶液，於10℃攪拌1小時，接著加入6-胺基萘-2-磺酸17.2份，以15%碳酸鈉水溶液調製為pH4.0並攪拌4小時。將氯化鈉60份加入於所得到之反應液，將析出的固體過濾分離並以丙酮100份來洗淨，藉此得到中間體之式(6)的化合物之濕濾餅124.0份。
將所得到之式(6)的中間體62.3份加入於水300份並攪拌，使用25%氫氧化鈉水溶液而調整為pH10.0。將28%氨水20份及硫酸銅五水合物9.0份加入於所得到之溶液，於90℃攪拌2小時。將氯化鈉25份加入於所得到之反應液，將析出的固體過濾分離並以丙酮100份來洗淨，藉此得到式(7)的化合物之濕濾餅40.0份。以80℃的熱風乾燥機將此濕濾餅乾燥，藉此得到下述式(7)的化合物(λmax：376nm)20.0份。
(合成例2)
將市售品的4,4'-二胺基二苯乙烯-2,2'-二磺酸鈉41.4份加入於水300份並攪拌，使用35%鹽酸而調整為pH0.5。將40%亞硝酸鈉水溶液10.9份加入於所得到之溶液，於10℃攪拌1小時，接著加入6-胺基萘-2-磺酸34.4份，以15%碳酸鈉水溶液調製為pH4.0並攪拌4小時。將氯化鈉60份加入於所得到之反應液，將析出的固體過濾分離並以丙酮100份來洗淨，藉此得到中間體之式(8)的化合物之濕濾餅124.0份。
將所得到之式(8)的化合物83.8份加入於水300份並攪拌，使用25%氫氧化鈉水溶液而調整為pH10.0。將28%氨水20份及硫酸銅五水合物9.0份加入於所得到之溶液，於90℃攪拌2小時。將氯化鈉25份加入於所得到之反應液，將析出的固體過濾分離並以丙酮100份來洗淨，藉此得到式(9)的化合物之濕濾餅40.0份。以80℃的熱風乾燥機將此濕濾餅乾燥，藉此得到下述式(9)的化合物20.0份。
〈偏光發光元件及偏光發光板的製作〉 (偏光發光元件的製作)
將厚度75μm的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)浸漬在40℃的溫水3分鐘以使膜膨潤。將膨 潤所得之膜浸漬在含有化合物例5-1所記載之4,4'-雙-(磺酸苯乙烯基)聯苯二鈉水溶液(BASF公司製Tinopal NFW Liquid)1.0份、合成例1中所得到之式(7)的化合物0.3份、芒硝1.0份及水1500份之45℃的水溶液4分鐘而含有前述成分。將所得到之膜於50℃浸漬在3%硼酸水溶液中5分鐘並拉伸至5倍。將拉伸所得之膜在保持張緊狀態下以常溫的水進行水洗20秒，並乾燥而得到偏光發光元件(以下亦記載為偏光發光元件)。
(使用偏光元件之偏光發光板的製作)
使用1.5當量的氫氧化鈉水溶液，於35℃對不含紫外線吸收劑之三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)的雙面進行10分鐘的處理，然後水洗，接著於70℃乾燥10分鐘。透過含有4%的聚乙烯醇樹脂(Japan VAM & Poval公司製NH-26)之水溶液，將經鹼處理所得到之三乙酸纖維素膜積層於上述所製作之偏光元件(偏光發光元件)的雙面，於70℃乾燥10分鐘而得到偏光發光板。以下將本偏光發光板稱為偏光發光型偏光板。
(白色偏光發光元件的製作)
將厚度75μm的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)浸漬在40℃的溫水3分鐘以使膜膨潤。將膨潤所得之膜浸漬在含有合成例1中所得到之化合物(7)0.3重量份、合成例2中所得到之化合物(13)0.8重量份、芒硝 1.0份及水1500份之45℃的水溶液4分鐘而含有前述成分。將所得到之膜於50℃浸漬在3%硼酸水溶液中5分鐘並拉伸至5倍。將拉伸所得之膜在保持張緊狀態下以常溫的水進行水洗20秒，並乾燥而得到偏光發光元件(以下亦記載為偏光發光元件)。
(使用白色偏光發光元件之偏光發光板的製作)
使用1.5當量的氫氧化鈉水溶液，於35℃對不含紫外線吸收劑之三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)的雙面進行10分鐘的處理，然後水洗，接著於70℃乾燥10分鐘。透過含有4%的聚乙烯醇樹脂(Japan VAM & Poval公司製NH-26)之水溶液，將經鹼處理所得到之三乙酸纖維素膜積層於上述所得到之白色偏光發光元件的雙面，於70℃乾燥10分鐘而得到偏光發光板。將紫外線照射在所得到之偏光發光板時顯示白色發光，並且可確認到具有透過該偏光板而確認該發光之偏光。以下將本偏光發光板記載為白色偏光發光型偏光板。
(藍色偏光發光元件、藍色偏光發光型偏光板的製作)
於上述白色偏光發光型偏光板的製作中，除了不使用合成例1中所得到之化合物(7)之外，其他皆相同而得到偏光發光板。以下將本偏光發光板記載為藍色偏光發光型偏光板。
〈UV穿透偏光板的製作〉 (UV穿透偏光元件的製作)
將厚度75μm的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)浸漬在40℃的溫水3分鐘以使膜膨潤。將膨潤所得之膜浸漬在含有0.3份之C.I.Direct Orange 39、0.1份之C.I.Direct Red 81、0.3份之C.I.Direct Blue 69、芒硝1.0份及水1500份之45℃的水溶液4分鐘而含有前述成分。將所得到之膜於50℃浸漬在3%硼酸水溶液中5分鐘並拉伸至5倍。將拉伸所得之膜在保持張緊狀態下以常溫的水進行水洗20秒，並乾燥而得到UV穿透偏光元件。
(UV穿透偏光板的製作)
使用1.5當量的氫氧化鈉水溶液，於35℃對不含紫外線吸收劑之三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)的雙面進行10分鐘的處理，然後水洗，接著於70℃乾燥10分鐘。透過含有4%的聚乙烯醇樹脂(Japan VAM & Poval公司製NH-26)之水溶液，將經鹼處理所得到之三乙酸纖維素膜積層於上述所製作之UV穿透偏光元件的雙面，於70℃乾燥10分鐘而得到偏光板。以下將本偏光板稱為UV穿透偏光板。
〈400至480nm用偏光板的製作〉 (400至480nm用偏光元件的製作)
將厚度75μm的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製 VF-PS#7500)浸漬在40℃的溫水3分鐘以使膜膨潤。將膨潤所得之膜浸漬在含有0.3份之C.I.Direct Orange 39、芒硝1.0份及水1500份之45℃的水溶液4分鐘而含有前述成分。將所得到之膜於50℃浸漬在3%硼酸水溶液中5分鐘並拉伸至5倍。將拉伸所得之膜在保持張緊狀態下以常溫的水進行水洗20秒，並乾燥而得到於450nm具有最大偏光度且於400至480nm具有偏光作用之400至480nm用偏光元件。
(400至480nm用偏光板的製作)
使用1.5當量的氫氧化鈉水溶液，於35℃對不含紫外線吸收劑之三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)的雙面進行10分鐘的處理，然後水洗，接著於70℃乾燥10分鐘。透過含有4%的聚乙烯醇樹脂(Japan VAM & Poval公司製NH-26)之水溶液，將經鹼處理所得到之三乙酸纖維素膜積層於在400至480nm具有偏光作用之400至480nm用偏光元件的雙面，於70℃乾燥10分鐘而得到偏光板。以下將本偏光板稱為400至480nm用偏光板。
〈偏光板O-UVP的製作〉 (偏光元件O-UVP的製作)
將厚度75μm的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)浸漬在40℃的溫水3分鐘以使膜膨潤。將膨潤所得之膜浸漬在含有0.3份之C.I.DirectYellow 28、芒 硝1.0份及水1500份之45℃的水溶液4分鐘而含有前述成分。將所得到之膜於50℃浸漬在3%硼酸水溶液中5分鐘並拉伸至5倍。將拉伸所得之膜在保持張緊狀態下以常溫的水進行水洗20秒，並乾燥而得到於408nm具有最大偏光度且相對於350~420nm的光具有偏光機能之偏光元件O-UVP。
(偏光板O-UVP的製作)
使用1.5當量的氫氧化鈉水溶液，於35℃對不含紫外線吸收劑之三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)的雙面進行10分鐘的處理，然後水洗，接著於70℃乾燥10分鐘。透過含有4%的聚乙烯醇樹脂(Japan VAM & Poval公司製NH-26)之水溶液，將經鹼處理所得到之三乙酸纖維素膜積層於上述所製作之偏光元件O-UVP的雙面，於70℃乾燥10分鐘而得到偏光板。以下將本偏光板稱為偏光板O-UVP。
〈偏光板V+UVP的製作〉 (偏光元件V+UVP的製作)
將厚度75μm的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)浸漬在40℃的溫水3分鐘以使膜膨潤。將膨潤所得之膜浸漬在含有0.22份之C.I.DirectYellow 28、0.3份之C.I.Direct Orange 39、0.1份之C.I.Direct Red 81、0.3份之C.I.Direct Blue 69、芒硝1.0份及水1500份之 45℃的水溶液4分鐘而含有前述成分。將所得到之膜於50℃浸漬在3%硼酸水溶液中5分鐘並拉伸至5倍。將拉伸所得之膜在保持張緊狀態下以常溫的水進行水洗20秒，並乾燥而得到偏光元件V+UVP。
(偏光板V+UVP的製作)
使用1.5當量的氫氧化鈉水溶液，於35℃對不含紫外線吸收劑之三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)的雙面進行10分鐘的處理，然後水洗，接著於70℃乾燥10分鐘。透過含有4%的聚乙烯醇樹脂(Japan VAM & Poval公司製NH-26)之水溶液，將經鹼處理所得到之三乙酸纖維素膜積層於上述所製作之偏光元件V+UVP的雙面，於70℃乾燥10分鐘而得到偏光板。以下將本偏光板稱為偏光板V+UVP。
(UV非穿透偏光板)
UV非穿透偏光板係使用Polatechno公司製SKN-18243P。所謂UV非穿透偏光板，為於可見光區域中具有高偏光機能且紫外線區域之光的穿透率顯著地低之一般的偏光板。
所得到之各偏光板係如下述般進行評估。
[評估] (a)單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc
使用分光光度計(日立製作所公司製「U-4100」)來測定各偏光板的單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc。在此，單體穿透率Ts為以1片來測定各偏光板時之各波長的穿透率。平行位穿透率Tp為以使該吸收軸方向呈平行之方式重疊2片各偏光板所測定之各波長的分光穿透率。正交位穿透率Tc為以使該吸收軸呈正交之方式重疊2片各偏光板所測定之分光穿透率。測定係涵蓋220~780nm的波長區域來進行。
(b)偏光度ρ
將平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc代入於以下的式(I)來算出各偏光板的偏光度ρ。
ρ={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100‧‧‧式(I)
(c)視感度修正單體穿透率Ys
各偏光板的視感度修正單體穿透率Ys係對於在可見光區域之400~700nm的波長區域中以每隔既定波長間隔dλ(在此為5nm)所測定之上述單體穿透率Ts，依循JIS Z 8722：2009修正為視感度後之穿透率。具體而言，將單體穿透率Ts代入於下述式(II)來算出。下述式(II)中，Pλ表示標準光(C光源)的分光分布，yλ表示2度視野等色函數。
表1為顯示所得到之偏光發光型偏光板、UV穿透偏光板、偏光板O-UVP、偏光板V+UVP、UV非穿透偏光板的各片中之375nm的單體穿透率(Ts 375)、375nm的偏光度(ρ 375)、視感度修正單體穿透率(Ys)及修正為視感度之偏光度(ρy)。此外，表2為顯示所得到之白色偏光發光型偏光板、藍色偏光發光型偏光板、400至480nm用偏光板、偏光板O-UVP、UV非穿透偏光板的各片中之375nm的單體穿透率(Ts 375)、375nm的偏光度(ρ 375)、460nm的單體穿透率(Ts 460)、460nm的偏光度(ρ 460)、修正為視感度之穿透率(Ys)及修正為視感度之偏光度(ρy)。可得知所得到之各偏光板中之紫外線區域及可見光區域之偏光板的偏光機能。
如表1所示，偏光發光型偏光板於紫外線區域具有吸收並且顯示高偏光度。從該結果來看，可得知偏光發光型偏光板具有將紫外線控制為偏光之機能。此外，偏光發光型偏光板，由於作為可見光區域的穿透率之視感度修正單體穿透率顯示90%以上，故可得知偏光發光型偏光板具有紫外線區域的偏光控制機能，且同時於可見光區域中顯示高透明性。
此外，如表2所示，白色偏光發光型偏光板、藍色偏光發光型偏光板皆於紫外線區域具有吸收並且顯示高偏光度。從該結果來看，可得知白色偏光發光型偏光板、藍色偏光發光型偏光板具有將紫外線控制為偏光之機能。此外，白色偏光發光型偏光板、藍色偏光發光型偏光板，由於作為可見光區域的穿透率之視感度修正單體穿透率顯示90%以上，故可得知白色偏光發光型偏光板、藍色偏光發光型偏光板具有紫外線區域的偏光控制機能，且同時於可見光區域中顯示高透明性。
(d)光發光的測定
使用紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業 公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，然後於光源上設置紫外線穿透及可見光截止之濾片(五鈴精工硝子公司製「IUV-340」)以將可見光截止。於其上方設置有相對於可見光區域及紫外線區域的光具有偏光機能之偏光板(Polatechno公司製「SKN-18043P」、厚度180μm、Ys為43%)(以下稱為「測定用偏光板」)以及上述所得到之各偏光板(測定試樣)，然後使用分光輻射照度計(USHIO公司製「USR-40」)測定各測定試樣所發光之偏光發光。亦即，以使從光源所照射的光依序通過紫外線穿透及可見光截止之濾片、測定用偏光板及測定試樣，並且來自各測定試樣的偏光入射於分光輻射照度計之方式來配置以進行測定。此時，將以使各測定試樣之紫外線區域之光的吸收成為最大之吸收軸與測定用偏光板的吸收軸呈平行之方式重疊所測定之各波長的分光發光量作為Lw(弱發光軸)，將以使各測定試樣之紫外線區域之光的吸收成為最大之吸收軸與測定用偏光板的吸收軸呈正交之方式重疊所測定之各波長的分光發光量作為Ls(強發光軸)，並測定Lw及Ls。藉由確認各測定試樣的吸收軸與測定用偏光板的吸收軸為平行時與正交時之可見光區域中所發出之光的能量，來評估可見光區域之400~700nm的波長區域中之偏光發光。
表3、表4為顯示所得到之各測定試樣於460nm、550nm、610m、670nm的各波長中之Ls及Lw。
如表3所示，僅有偏光發光型偏光板於各波長中以Lw及Ls檢測出測定值(Lw之值及Ls之值的差至少為0.03以上的不同)。從該結果來看，可得知偏光發光型偏光板藉由照射紫外線而涵蓋400~700nm的寬廣可見光區域產生發光，並且具有該發光顯示偏光之偏光發光機能。
此外，如表4所示，於白色偏光發光型偏光板及藍色偏光發光型偏光板中檢測出顯著地高之Lw值及Ls值。從該結果來看，可得知藉由照射紫外線而強烈地發光，並且該發光具有偏光。尤其白色偏光發光型偏光板的發光色係a*值為-0.67，b*值為-1.2。從該結果來看，可得知白色偏光發光型偏光板發出白色光。另一方面，由於藍色偏光發光型偏光板於460nm中具有高亮度，故可得知發出藍色發光。
(液晶單元)
將Daiso Japan公司製 數位桌上型時鐘D011(時鐘A No.7)分解並取出液晶單元。接著去除貼合於液晶單元之偏光板，並將此用作為以下實施例中所使用之液晶單元。
[實施例1]
將偏光發光型偏光板貼合於液晶單元。偏光發光型偏光板係以使顯示偏光發光之偏光軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，然後於光源的照射口設置紫外線及可見光區域偏光板之偏光板V+UVP，製作可使來自光源的紫外線區域至近紫外線可見光區域的光偏光並照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置為發光型顯示器具有第2圖所示之顯示裝置的構成。從光源將偏光紫 外線照射在液晶單元時，藉由液晶單元所驅動之時鐘顯示可從液晶單元側以及偏光發光型偏光板側兩者來觀看。由於利用眼睛無法看到之紫外線且從光源所照射之光為偏光紫外線，所以此顯示裝置可謂較佳地適用在要求高機密性之顯示器。
[實施例2]
將偏光發光型偏光板貼合於作為可見光吸收元件之黑紙上，然後將液晶單元貼合於偏光發光型偏光板上。偏光發光型偏光板係以使顯示偏光發光之偏光軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，然後於光源的照射口設置紫外線及可見光區域偏光板之偏光板V+UVP，製作可使來自光源的紫外線區域至近紫外線可見光區域的光偏光並照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置為發光型顯示器具有第3圖所示之顯示裝置的構成。從液晶單元側以光源來照射偏光紫外線時，藉由液晶單元所驅動之時鐘顯示能夠以高對比來觀看。由於利用眼睛無法看到之紫外線且從光源所照射之光為偏光紫外線，所以此顯示裝置可謂較佳地適用在要求高機密性之顯示器。
[實施例3]
將偏光發光型偏光板貼合於作為紫外線吸收膜之具 有紫外線吸收機能之三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製TD-80)，然後將液晶單元貼合於偏光發光型偏光板上。偏光發光型偏光板係以使顯示偏光發光之偏光軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合。接著將偏光板O-UVP貼合於貼合有偏光發光型偏光板之液晶單元的相反面。此時以偏光板O-UVP的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來貼合。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，並從偏光板O-UVP側照射。藉由以上構成，製作可將來自光源的偏光紫外線照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置為發光型顯示器具有第25圖所示之顯示裝置的構成。從光源將紫外線照射在液晶單元時，藉由液晶單元所驅動之時鐘顯示可從偏光板O-UVP側以及紫外線吸收膜側兩者來觀看，為可見光穿透率85%之具有高透明性之液晶顯示裝置。此外，由於利用紫外線吸收膜，所以亦可防止可能從顯示裝置的外部入射之紫外線的吸收，並預防紫外線對眼睛之不良影響。再者，由於利用眼睛無法看到之紫外線，所以此顯示裝置亦可有效地適用在要求高機密性之顯示器。
[實施例4]
將偏光發光型偏光板貼合於作為可見光吸收元件之黑紙上，然後將液晶單元貼合於偏光發光型偏光板上。偏光發光型偏光板係以使顯示偏光發光之偏光軸與於購入時 貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合。然後將偏光板V+UVP貼合於貼合有偏光發光型偏光板之液晶單元的相反面。此時以偏光板V+UVP的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來貼合。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可將來自光源的紫外線照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置為發光型顯示器具有第11圖所示之顯示裝置的構成。從光源將紫外線照射在液晶單元時，藉由液晶單元所驅動之時鐘顯示可從偏光板V+UVP側以高對比來觀看。此外，由於利用眼睛無法看到之紫外線，所以此顯示裝置亦可有效地適用在要求高機密性之顯示器。
[實施例5]
以偏光發光型偏光板的偏光軸相對於UV穿透偏光板的吸收軸呈90°之方式，將偏光發光型偏光板貼合於UV穿透偏光板上，然後將液晶單元貼合於偏光發光型偏光板上。偏光發光型偏光板係以使顯示偏光發光之偏光軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合。然後將偏光板V+UVP貼合於貼合有偏光發光型偏光板之液晶單元的相反面。此時以偏光板V+UVP的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來貼合。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可將來自光源 的紫外線照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置為發光型顯示器具有第32圖所示之顯示裝置的構成。從光源將紫外線照射在液晶單元時，藉由液晶單元所驅動之時鐘顯示可從偏光板V+UVP側觀看到發光之顯示。此外，藉由分光光度計U-4100來確認紫外線區域之光的穿透與非穿透，可確認能夠藉由液晶的驅動來控制紫外線的穿透與非穿透。再者，另外使用一般的白色LED燈，從可觀看到之偏光板V+UVP側照射可見光，可確認能夠顯示購入時的時鐘顯示。從該結果中，可得知此顯示裝置為可控制紫外線的穿透與非穿透，同時亦可控制可見光的顯示之顯示裝置。
[實施例6]
以偏光發光型偏光板的偏光軸相對於UV穿透偏光板的吸收軸呈90°之方式，將偏光發光型偏光板貼合於UV穿透偏光板上，然後將紫外線用液晶單元及可見光用液晶單元貼合於偏光發光型偏光板上。偏光發光型偏光板係以使顯示偏光發光之偏光軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合。然後將偏光板V+UVP貼合於貼合有偏光發光型偏光板之液晶單元的相反面。此時以偏光板V+UVP的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來貼合。配置紫外線LED375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可將來自光源的紫外 線照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置為發光型顯示器，具有第36圖所示之顯示裝置的構成。從光源將紫外線照射在液晶單元時，藉由液晶單元所驅動之時鐘顯示不僅可從偏光板V+UVP側，亦可從UV穿透偏光板觀看到。此外，藉由分光光度計U-4100來確認紫外線區域之光的穿透與非穿透，可確認能夠藉由液晶單元的驅動來控制紫外線的穿透/非穿透。再者，另外使用一般的白色LED，從可觀看到之偏光板V+UVP側照射可見光，可確認能夠顯示購入時的時鐘顯示。此外，除了紫外線區域的顯示之外，另可顯示可見光區域的文字，所以可得知具有雙單元之此顯示裝置，除了紫外線之穿透/非穿透的控制之外，另可獨立地控制可見光的顯示。
[實施例7]
以偏光發光型偏光板的偏光軸相對於UV穿透偏光板的吸收軸呈90°之方式，將偏光發光型偏光板貼合於UV穿透偏光板上，然後將液晶單元貼合於貼合有偏光發光型偏光板之面的相反側。偏光發光型偏光板係以使顯示偏光發光之偏光軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合，UV穿透偏光板，以使UV穿透偏光板的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來配置。然後將偏光板V+UVP貼合於貼合有UV穿透偏光板之液晶單元的相反面。此時以偏光板V+UVP的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來 貼合。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可將來自光源的紫外線照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置為發光型顯示器具有第15圖所示之顯示裝置的構成。從光源將紫外線照射在液晶單元時，藉由液晶單元所驅動之模樣，可藉由該發光而從偏光板V+UVP側觀看到時鐘顯示。此外，另外使用一般的白色LED燈，從可觀看到之偏光板V+UVP側照射可見光，可確認到藉由與來自黑光之紫外線的照射時為不同之色彩觀看到時鐘顯示，且該圖像亦可以高對比來觀看。並且與實施例5不同，實施例7中，由於偏光發光型偏光板發光且亦可觀看到時鐘顯示，故可確認得到顯示面可根據發光而觀看到之高視角的液晶顯示器。藉由此發光型液晶顯示器，先前由偏光板的吸收軸所導致之視角的問題或由液晶顯示器的液晶驅動軸所導致之視角的問題幾乎消失，故可對於液晶顯示器中成為問題之視角帶來大幅度的改善。另一方面，由於利用眼睛無法看到之紫外線，所以亦可有效地適用在要求高安全性之顯示器。
[實施例8]
以偏光發光型偏光板的偏光軸相對於UV非穿透偏光板的吸收軸呈90°之方式，將偏光發光型偏光板貼合於UV非穿透偏光板上，然後將液晶單元貼合於貼合有偏光發光型偏光板之面的相反側。偏光發光型偏光板係以使顯示偏 光發光之偏光軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合，UV非穿透偏光板以使UV非穿透偏光板的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來配置。然後將偏光板V+UVP貼合於貼合有偏光發光型偏光板之液晶單元的相反面。此時以偏光板V+UVP的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來貼合。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可將來自光源的紫外線照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置具有第20圖所示之顯示裝置的構成。從光源將紫外線照射在偏光發光型偏光板時，藉由偏光發光型偏光板使偏光發光，故可得知偏光發光型偏光板具有用以使偏光發光之效率高之背光的機能。藉此，藉由液晶單元所驅動之時鐘顯示可從偏光板V+UVP側以高亮度來觀看。此外，藉由分光光度計U-4100來確認紫外線區域之光的穿透與非穿透，可確認能夠藉由液晶的驅動來控制紫外線的穿透/非穿透。再者，可確認即使使用白色LED燈從偏光發光型偏光板側照射可見光，亦可觀看與具有一般的背光之液晶顯示裝置相同之時鐘顯示。從該結果中，可得知此顯示裝置能夠得到藉由可見光區域的光及紫外線區域的光而分別獨立地顯示並觀看之顯示器。
[實施例9]
將以紫外線(主要為375nm用)中的相位控制為目的之 紫外線用液晶單元貼合於偏光板O-UVP上。偏光板O-UVP係以偏光板O-UVP的吸收軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來貼合。然後於紫外線用液晶單元上依序貼合偏光發光型偏光板、UV穿透偏光板。此時以偏光發光型偏光板的偏光軸相對於UV穿透偏光板的吸收軸呈90°之方式來貼合偏光發光型偏光板。再者，將以控制可見光區域的光者為目的之可見光用液晶單元貼合於UV穿透偏光板上，並於可見光用液晶單元上貼合UV非穿透偏光板。以UV非穿透偏光板的吸收軸相對於偏光發光型偏光板的偏光軸呈90°之方式來貼合。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可將來自光源的紫外線照射在液晶單元之顯示裝置。所得到之顯示裝置為發光型顯示器，具有第30圖所示之顯示裝置的構成。從光源將紫外線從偏光板O-UVP側照射在液晶單元時，藉由液晶單元所驅動之時鐘顯示不僅可從UV非穿透偏光板側，亦可從偏光板O-UVP側觀看到。此外，使用一般的白色LED燈從偏光板O-UVP側照射可見光時，可確認到藉由與來自黑光之紫外線的照射時為不同之色彩觀看到時鐘顯示，且該圖像亦可以高對比來觀看。藉此確認能夠得到可提供一種藉由照射紫外線所顯示之圖像與藉由照射可見光所顯示之圖像為不同之圖像之液晶顯示器。此顯示裝置，不論是藉由黑光從偏光板O-UVP側照射紫外線或是藉由白色LED燈照射可見光，皆可觀看時鐘顯示，並且可觀看分別 獨立的時鐘顯示。
[實施例10]
將偏光發光型偏光板以使其吸收軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式貼合於液晶單元。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可將來自光源的紫外線照射在液晶單元之顯示裝置。即使在此狀態下將紫外線照射在顯示裝置，亦僅是偏光發光型偏光板變亮，無法觀看液晶單元上的顯示圖像。因此於目視顯示圖像時，在右眼與左眼前以使各偏光軸成為正交之位置關係分別設置作為立體顯示控制構件的2片UV非穿透偏光板。此時係以右眼或左眼前之UV非穿透偏光板的吸收軸中任一軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸之方式來配置，且以另一軸相對於此呈正交之方式配置在一邊的眼前。如此得到之顯示裝置具有第51圖所示之顯示裝置的構成，對於右眼與左眼可分別獨立地顯示並且產生視差。從該結果中，可得知此顯示裝置可藉由兩眼視差來觀看立體顯示。此外，由於利用眼睛無法看到之紫外線，且僅能在將作為立體顯示控制構件的2片UV非穿透偏光板設置在眼前時才可觀看，因此可有效地作為機密性高之立體圖像顯示裝置。
[實施例11]
以偏光軸相互地正交之方式(以可於2方向上偏光之方式)將偏光發光型偏光板交互地貼合複數片於黑紙上。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作具有利用來自光源的紫外線之顯示部之顯示裝置。即使在此狀態下將紫外線照射在顯示裝置，亦僅是偏光發光型偏光板變亮，無法觀看立體視覺。因此在右眼與左眼前，以使各偏光軸成為正交之位置關係分別配置作為立體顯示控制構件的2片UV非穿透偏光板。此時，右眼或左眼前之UV非穿透偏光板的吸收軸係以相鄰之偏光發光型偏光板相互地正交之方式來配置。如此得到之顯示裝置具有第48圖所示之顯示裝置的構成，對於右眼與左眼可分別獨立地顯示並且產生視差。可得知此顯示裝置可藉由此右眼與左眼的兩眼視差來觀看立體顯示。此外，由於利用眼睛無法看到之紫外線，且僅能在將作為立體顯示控制構件的2片UV非穿透偏光板設置在眼前時才可觀看，因此可有效地作為機密性高之立體顯示裝置。
[實施例12]
以偏光軸相互地正交之方式(以可於2方向上偏光之方式)將偏光發光型偏光板交互地貼合複數片於黑紙上。接著於2片偏光發光型偏光板上，部分地配置作為相位差控制構件之具有270nm的相位差值之相位差板。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製 「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可照射來自光源的紫外線之顯示裝置。即使在此狀態下將紫外線照射在顯示裝置，亦僅是偏光發光型偏光板變亮，無法觀看時鐘圖像等顯示。因此在眼前配置作為偏光控制構件的UV非穿透偏光板。如此得到之顯示裝置具有第60圖所示之顯示裝置的構成，並可得知藉由在眼前配置作為偏光控制構件的UV非穿透偏光板，可藉由偏光發光型偏光板的正交配置與相位差板而觀看相位經控制後之偏光發光。此外，可得知以相位差板的慢軸與偏光發光型偏光板的吸收軸成為同軸(0°)之方式來配置相位差板，可成為與無相位差板之狀態為同等之偏光發光，另一方面，藉由使相位差板的慢軸傾斜45°，可觀看不同的偏光發光。如此得到之顯示裝置係利用眼睛無法看到之紫外線，且僅能在將偏光控制構件設置在眼前時才可觀看期望的偏光發光。再者，於設置相位差板時，可得到具有可觀看不同的偏光發光之偏光切換機能之顯示裝置，因此可有效地作為機密性高之顯示裝置。
[實施例13]
將偏光發光型偏光板貼合於黑紙上。然後以其吸收軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸與偏光發光型偏光板的發光軸成為同軸之方式，於偏光發光型偏光板上貼合液晶單元，接著於液晶單元上，部分地配置作為相位差控制構件之具有270nm的相位差值之相位差板。此時，相位差板以其慢軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的 吸收軸成為45°之方式來配置。配置紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，製作可將來自光源的紫外線照射在液晶單元之顯示裝置。即使在此狀態下將紫外線照射在顯示裝置，亦僅是偏光發光型偏光板變亮，無法觀看顯示圖像。因此在眼前配置作為偏光控制構件的UV非穿透偏光板。此時，UV非穿透偏光板係使其吸收軸與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同軸。如此得到之顯示裝置具有第64圖所示之顯示裝置的構成，並可得知藉由在眼前設置作為偏光控制構件的UV非穿透偏光板，不僅可觀看顯示圖像，並且可將伴隨著設置有相位差板之部分的偏光發光之顯示相反地顯示。另一方面，可得知以相位差板的慢軸與偏光發光偏光板的吸收軸成為同軸(0°)之方式來配置相位差板，可成為與無相位差板之狀態為同等之顯示。如此得到之顯示裝置，不僅利用眼睛無法看到之紫外線且僅能在將偏光控制構件設置在眼前時才可觀看顯示圖像，並且於設置相位差板時，可得到具有可進行不同顯示之偏光切換機能之顯示裝置，因此可有效地作為機密性高之顯示裝置。
[比較例1]
實施例3中，不使用偏光發光型偏光板及偏光板O-UVP，並且在Daiso Japan公司製 數位桌上型時鐘D011(時鐘A No.7)中，將於購入時所貼合之偏光板以其吸收軸成為同軸之方式貼合於一般的偏光板(Polatechno公 司製SKN-18243P)。使用紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)照射在所得到之顯示裝置。雖可觀看些許的時鐘顯示，但並未藉由紫外線照射而發光，對比低且亮度亦不足。具體而言如第70圖所示，確認實施例3的液晶顯示裝置(左側)可藉由紫外線照射而發光(時鐘顯示)，相對於此，使用一般的偏光板之比較例1的液晶顯示裝置(右側)，即使照射紫外線，亦未確認到發光(時鐘顯示)。此外，如第71圖所示，實施例3的液晶顯示裝置中，即使將手指放在顯示器的背面，亦維持可觀看該手指之程度的透明性，可觀看時鐘顯示。從該結果中，可得知實施例3的液晶顯示裝置(左側)具有極高的透明性。
[比較例2]
於實施例3中的液晶顯示裝置中係製作使用一般的偏光板(Polatechno公司製SKN-18243P)來取代偏光發光型偏光板之先前的液晶顯示裝置。然而，由於此液晶顯示裝置中僅使用1片可見光區域用偏光板，故不論是紫外線及可見光的照射，皆無法觀看其文字。
[實施例14]
使用紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，並從光源依序設置光擴散板(Polatechno公司製 擴散黏著83D)、偏光板 O-UVP、液晶單元、白色偏光發光型偏光板。於白色偏光發光型偏光板上，於液晶單元的每個電驅動顯示區段中，分別獨立地塗佈藍色色素(Acid Blue 9)、綠色色素(Acid Green 16)、紅色色素(Acid Red 114)作為彩色濾光片，而設置具有藍色彩色濾光片、綠色彩色濾光片、紅色彩色濾光片之著色光穿透濾光片。偏光板O-UVP以與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同角度之軸之方式來貼合，白色偏光發光型偏光板的吸收軸以與偏光板O-UVP的吸收軸成為90°之方式透過液晶單元而貼合。如此得到之顯示裝置具有第66圖所示之顯示裝置的構成，並且可於每個顯示區段中進行彩色顯示。因此，所得到之顯示裝置為可將從白色偏光發光型偏光板所發出之白色光轉換為藍色、綠色、紅色之自發光型液晶顯示裝置。此係意指可提供具有高演色性之顯示裝置者。再者，所得到之自發光型液晶顯示裝置同時為液晶顯示裝置且具有廣視角特性。因此，即使無相位差板的貼合、複雜的液晶單元構造，亦可有效地用作為具有廣視角特性之液晶顯示裝置。此外，由於並未如先前液晶顯示裝置般之使用2片視感度修正穿透率為30~45%之偏光板，所以可提供穿透率較先前更高且具有高演色性之顯示裝置。
[實施例15]
使用紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，並從光源依序設置 光擴散板(Polatechno公司製 擴散黏著83D)、白色偏光發光型偏光板、液晶單元、UV非穿透型偏光板。於UV非穿透型偏光板上，於液晶單元的每個電驅動顯示區段中，分別獨立地塗佈藍色色素(Acid Blue 9)、綠色色素(Acid Green 16)、紅色色素(Acid Red 114)作為彩色濾光片，而設置具有藍色彩色濾光片、綠色彩色濾光片、紅色彩色濾光片之著色光穿透濾光片。白色偏光發光型偏光板以與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同角度之軸之方式來貼合，UV非穿透型偏光板的吸收軸以與白色偏光發光型偏光板的吸收軸成為90°之方式透過液晶單元而貼合。如此得到之顯示裝置具有第68圖所示之顯示裝置的構成，並且可於每個顯示區段中進行彩色顯示。從該結果來看，由於所得到之顯示裝置為可將從白色偏光發光型偏光板所發出之白色光轉換為藍色、綠色、紅色之自發光型液晶顯示裝置，所以可提供具有高演色性之顯示裝置，且由於未使用2片視感度修正穿透率為30~45%之偏光板，所以可提供穿透率較先前更高且具有高演色性之顯示裝置。此外，本實施例中所得到之自發光型液晶顯示裝置具有較實施例1中所得到之顯示裝置更高的對比。再者，所得到之自發光型液晶顯示裝置同時為液晶顯示裝置且具有廣視角特性。因此，即使無相位差板的貼合、複雜的液晶單元構造，亦可有效地用作為具有廣視角特性之液晶顯示裝置。
[實施例16]
使用紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，並從光源依序設置光擴散板(Polatechno公司製 擴散黏著83D)、偏光板O-UVP、液晶單元、藍色偏光發光型偏光板。於藍色偏光發光型偏光板上，除了使藍色穿透之顯示區段之外，於液晶單元的每個電驅動顯示區段中，分別獨立地塗佈可將藍色波長轉換為綠色而發光之色素的Basic Yellow 51、可將藍色波長轉換為紅色而發光之色素的Rhomamine 6G作為彩色濾光片，而設置具有綠色彩色濾光片、紅色彩色濾光片之著色光穿透濾光片。偏光板O-UVP以與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同角度之軸之方式來貼合，藍色偏光發光型偏光板的吸收軸以與偏光板O-UVP的吸收軸成為90°之方式透過液晶單元而貼合。如此得到之顯示裝置具有第67圖所示之顯示裝置的構成，並且可於每個區段中進行彩色顯示。因此，可得知所得到之顯示裝置為在使從藍色偏光發光型偏光板所發出之藍色光穿透之部分、可從藍色轉換為綠色之部分以及可從藍色轉換為紅色之部分中，可獨立地顯示紅色、綠色、藍色的發光之自發光型液晶顯示裝置。此係意指可提供具有高演色性之顯示裝置者。此外，本實施例中所得到之自發光型液晶顯示裝置具有高對比，且具有較實施例15中所得到之液晶顯示裝置更高的亮度。再者，所得到之自發光型液晶顯示裝置同時為液晶顯示裝置且具有廣視角特性。因此，即使無相 位差板的貼合、複雜的液晶單元構造，亦可有效地用作為具有廣視角特性之液晶顯示裝置。此外，作為顯示裝置之視感度修正穿透率具有76%，與一般的液晶顯示裝置相比具有顯著地高之透明性。
[實施例17]
使用紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，並從光源依序設置光擴散板(Polatechno公司製 擴散黏著83D)、藍色偏光發光型偏光板、液晶單元、400至480nm用偏光板。於400至480nm用偏光板上，除了使藍色穿透之顯示區段之外，於液晶單元的每個電驅動顯示區段中，分別獨立地塗佈可將藍色波長轉換為綠色而發光之色素的「CSH-530-04」(Quantum Design Japan公司製)、可將藍色波長轉換為紅色而發光之色素的「CSH-655-04」(Quantum Design Japan公司製)作為彩色濾光片，而設置具有綠色彩色濾光片、紅色彩色濾光片之著色光穿透濾光片。藍色偏光發光型偏光板以與於購入時貼合於液晶單元之偏光板的吸收軸成為同角度之軸之方式來貼合，400至480nm用偏光板的吸收軸以與藍色偏光發光型偏光板的吸收軸成為90°之方式透過液晶單元而貼合。如此得到之顯示裝置具有第69圖所示之顯示裝置的構成，並且可於每個顯示區段中進行彩色顯示。此外，液晶顯示裝置具有可見光穿透率為85%之高透明性。再者，可得知所得到之顯示裝置為在使從藍色偏光發光型 偏光板所發出之藍色光穿透之部分、可從藍色轉換為綠色之部分以及可從藍色轉換為紅色之部分中，可獨立地顯示紅色、綠色、藍色的發光之自發光型液晶顯示裝置。從該結果來看，意指可得到具有高演色性且透明性高之顯示裝置者。此外，本實施例中所得到之自發光型液晶顯示裝置具有高對比，且具有較實施例2中所得到之液晶顯示裝置更高的亮度。再者，所得到之自發光型液晶顯示裝置同時為液晶顯示裝置且具有廣視角特性。因此，即使無相位差板的貼合、複雜的液晶單元構造，亦可有效地用作為具有廣視角特性之液晶顯示裝置。
[比較例3]
於Daiso Japan公司製數位桌上型時鐘D011(時鐘A No.7)中，使用紫外線LED 375nm手燈型式黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)來照射。與比較例1相同，雖可觀看些許的時鐘顯示，但對比低且亮度亦不足。
從以上內容來看，可得知具備本發明之光學系統之顯示裝置與先前的顯示裝置不同，為自發光型的液晶顯示裝置，觀看性高且無先前液晶顯示裝置所具有之視角相依性，並且可得到透明性高之顯示裝置。再者，由於利用眼睛無法看到之紫外線，所以與先前的顯示裝置不同，可利用看不到的光來進行顯示，因此可得到機密性(安全性)高之顯示裝置。此時，由於在紫外線區域中具有偏光控制機能，所以亦可控制紫外線的穿透與非穿透。此外，藉由 組合使用紫外線之顯示與使用可見光之顯示，可分別獨立地顯示，故可得知能夠得到至目前為止不存在之可進行2種顯示之顯示裝置。

Claims (29)

  1. 一種光學系統，其係具備偏光元件之光學系統，其中，前述偏光元件，係作為藉由至少含有紫外線之光的吸收而在可見光區域的光顯示偏光發光之偏光發光元件而具備，或是作為在前述至少含有紫外線之光中至少將紫外線區域的光控制為偏光之偏光控制元件而具備。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述偏光發光元件於380nm~780nm的波長區域中具有60%以上的視感度修正單體穿透率。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學系統，進一步具備發出至少含有紫外線之光之光源。
  4. 一種顯示裝置，其係具備如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之光學系統。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備液晶單元之液晶顯示裝置，前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述偏光發光元件配置在前述液晶單元之另一邊的面側，並且前述光為偏光紫外線。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置，進一步具備發 出偏光紫外線之光之光源。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備液晶單元及偏光板之液晶顯示裝置，前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述偏光發光元件配置在前述液晶單元之另一邊的面側，並且於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側，配置具有使紫外線偏光之偏光板O-UVP以及使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP的至少一者之前述偏光板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，進一步具備發出至少含有紫外線之光之光源。
  9. 如申請專利範圍第5至8項中任一項所述之顯示裝置，其中前述液晶顯示裝置進一步具備選自由光吸收層、光反射層及相位差板所組成之群組的至少一種光控制層，並且於未配置前述液晶單元之前述偏光發光元件的面側配置有前述至少一種光控制層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中前述液晶顯示裝置具備前述光反射層與前述相位差板，並且該相位差板配置在前述光反射層與前述偏光發光元件之間。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，並且前述顯示裝置為進一步具備：液晶單元，紫外線吸收元件，與選自由使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP以及使紫外線穿透之UV穿透偏光板所組成之群組的至少1種偏光板之液晶顯示裝置。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備：液晶單元，與選自由使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP、使紫外線穿透之UV穿透偏光板以及使紫外線不穿透之UV非穿透偏光板所組成之群組的至少1種偏光板之液晶顯示裝置，並且前述偏光板的1片在與前述偏光發光元件的偏光軸正交之方向上具有吸收軸，或是前述偏光板的1片為UV非穿透偏光板且該UV非穿透偏光板在與前述偏光發光元件的偏光軸為同軸之方向上具有吸收軸。
  13. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光控制元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備液晶單元之液晶顯示裝置，前述液晶顯示裝置進一步具備使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP與使紫外線穿透之UV穿透 偏光板，或是進一步具備至少2個前述偏光板V+UVP，前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述偏光控制元件配置在前述液晶單元之另一邊的面側，於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側配置有前述偏光板V+UVP，並且於未配置前述液晶單元之前述偏光控制元件的面側配置有前述UV穿透偏光板，或者是於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側配置有一邊的偏光板V+UVP，並且於未配置前述液晶單元之前述偏光控制元件的面側配置有另一邊的偏光板V+UVP，前述UV穿透偏光板或前述另一邊的偏光板V+UVP，在與前述偏光控制元件的偏光軸不同之方向上具有吸收軸，並且前述光為含有紫外線及可見光之光。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，進一步具備發出含有紫外線及可見光之光之光源。
  15. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光控制元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備液晶單元與使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP之液晶顯示裝置，前述偏光控制元件配置在前述液晶單元之一邊的面側， 於未配置前述液晶單元之前述偏光控制元件的面側配置前述偏光板V+UVP，前述偏光板V+UVP在與前述偏光控制元件的偏光軸不同之方向上具有吸收軸，前述液晶單元可切換為紫外線用液晶單元與可見光用液晶單元，或是具有前述紫外線用液晶單元及前述可見光用液晶單元兩者，並且前述光為使紫外線及可見光兩者偏光之光。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，進一步具備發出使紫外線及可見光兩者偏光之光之光源。
  17. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備用以可顯示立體視覺或立體圖像之立體顯示控制手段之立體顯示裝置或立體圖像顯示裝置，前述立體顯示裝置進一步具備用以顯示立體視覺之顯示部，前述立體圖像顯示裝置進一步具備用以顯示立體圖像之液晶單元。
  18. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，前述顯示裝置為進一步具備：可控制相位差之相位差控制構件，與控制來自前述偏光發光元件的偏光發光之偏光控制構件之具有偏光控制機能之顯示裝置。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之顯示裝置，進一步具備發出至少含有紫外線之光之光源。
  20. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件係作為偏光發光元件而具備，並且前述顯示裝置為進一步具備：液晶單元，著色光穿透濾光片，與選自由400至480nm用偏光板、使紫外線偏光之偏光板O-UVP、使紫外線及可見光兩者偏光之偏光板V+UVP、使紫外線穿透之UV穿透偏光板以及使紫外線不穿透之UV非穿透偏光板所組成之群組的偏光板之液晶顯示裝置。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之顯示裝置，進一步具備發出至少含有紫外線之光之光源。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之顯示裝置，其中前述偏光發光元件顯示依循JIS Z 8781-4：2013所測定之色度a*的絕對值為5以下且色相b*的絕對值為5以下之發光色。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之顯示裝置，其中前述偏光發光元件顯示於400~480nm的波長範圍具有最大發光波長之藍色的發光，並且前述著色光穿透濾光片具有至少1片之吸收400~480nm的藍色光並發出530~670nm之波長範圍的螢光之彩色濾光片。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之顯示裝置，其中前述彩色濾光片的至少1片於530~570nm的波長範圍具有最 大發光波長。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之顯示裝置，其中前述彩色濾光片的至少1片於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長。
  26. 如申請專利範圍第23項所述之顯示裝置，其中前述著色光穿透濾光片具有：於530~570nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片，與於600~650nm的波長範圍具有最大發光波長之彩色濾光片。
  27. 如申請專利範圍第20至26項中任一項所述之顯示裝置，其中前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述著色光穿透濾光片配置在前述液晶單元中或前述液晶單元之另一邊的面側，於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側配置有前述偏光板，於前述液晶單元之另一邊的面側配置有前述偏光發光元件，並且前述偏光板為偏光板O-UVP。
  28. 如申請專利範圍第20至26項中任一項所述之顯示裝置，其中前述光從前述液晶單元之一邊的面側照射，前述著色光穿透濾光片配置在前述液晶單元中或前述液晶單元之另一邊的面側，於照射有前述光之前述液晶單元之一邊的面側配置有前述偏光發光元件，於前述液晶單元之另一邊的面側配置有前述偏光 板，並且前述偏光板選自由前述400至480nm用偏光板、前述偏光板V+UVP、前述UV穿透偏光板以及前述UV非穿透偏光板所組成之群組。
  29. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之光學系統或如申請專利範圍第4至28項中任一項所述之顯示裝置，其中前述偏光元件具有基材與1種以上的二色性色素，前述二色性色素為於分子中具有二苯乙烯骨架及聯苯骨架的至少1種且不具有偶氮基之化合物或其鹽。
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