(57)【要約】  本発明は、紫外光を利用することにより、可視光域にて高い透過性を有しつつも画像、動画、立体視、立体画像等の表示が可能な新規の光学システム及び表示装置に関する。このような光学システム（１）は、偏光素子（１０）を備える、偏光素子（１０）が、紫外光を少なくとも含む光の吸収により可視光域の光に偏光発光を示す偏光発光素子（１０ａ）として備えられているか、または、紫外光を少なくとも含む光において少なくとも紫外光域の光を偏光に制御する偏光制御素子（１０ｂ）として備えられている。
2019058758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光素子を備える光学システムであって、
前記偏光素子が、紫外光を少なくとも含む光の吸収により可視光域の光に偏光発光を示す偏光発光素子として備えられているか、または、前記紫外光を少なくとも含む光において少なくとも紫外光域の光を偏光に制御する偏光制御素子として備えられていることを特徴とする光学システム。
【請求項２】
前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、
前記偏光発光素子が、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において６０％以上の視感度補正単体透過率を有する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項３】
紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備える、請求項１または２に記載の光学システム。
【請求項４】
請求項１〜３までのいずれか１項に記載の光学システムを備える、表示装置。
【請求項５】
前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、
前記表示装置が、液晶セルをさらに備える液晶表示装置であり、
前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記偏光発光素子が、前記液晶セルの他方の面側に配置され、かつ、
前記光が、偏光紫外光である、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
偏光紫外光を発する光源をさらに備える、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、
前記表示装置が、液晶セルと、偏光板とをさらに備える液晶表示装置であり、
前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記偏光発光素子が、前記液晶セルの他方の面側に配置され、かつ、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、および紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰの少なくとも一方を有する前記偏光板が配置されている、請求項４に記載の表示装置。
【請求項８】
紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備える、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記液晶表示装置が、光吸収層、光反射層および位相差板からなる群から選択される少なくとも一つの光制御層をさらに備え、かつ、
前記液晶セルが配置されていない前記偏光発光素子の面側に、前記少なくとも一つの光制御層が配置されている、請求項５〜８までのいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記液晶表示装置が、前記光反射層と、前記位相差板とを備え、かつ、該位相差板が、前記光反射層と前記偏光発光素子との間に配置されている、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、かつ、
前記表示装置が、液晶セルと、紫外光吸収素子と、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、および紫外光を透過するＵＶ透過偏光からなる群から選択される少なくとも１つの偏光板と、をさらに備える液晶表示装置である、請求項４に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、
前記表示装置が、液晶セルと、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板、および紫外光を透過させないＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される少なくとも１つの偏光板とをさらに備える液晶表示装置であり、
かつ、
前記偏光板の１つが前記偏光発光素子の偏光軸と直交方向に吸収軸を有するか、または、
前記偏光板の１つがＵＶ非透過偏光板であり、該ＵＶ非透過偏光板が前記偏光発光素子の偏光軸と同軸方向に吸収軸を有する、請求項４に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記偏光素子が、偏光制御素子として備えられ、
前記表示装置が、液晶セルをさらに備える液晶表示装置であり、
前記液晶表示装置が、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰと、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板をさらに備えるか、または、前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰを少なくとも２つさらに備え、
前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記偏光制御素子が、前記液晶セルの他方の面側に配置され、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、かつ前記液晶セルが配置されていない前記偏光制御素子の面側に前記ＵＶ透過偏光板が配置されているか、または、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に一方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、かつ前記液晶セルが配置されていない前記偏光制御素子の面側に他方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置されており、
前記ＵＶ透過偏光板または前記他方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが、前記偏光制御素子の偏光軸と異なる方向に吸収軸を有し、かつ、
前記光が、紫外光と可視光を含む光である、請求項４に記載の表示装置。
【請求項１４】
紫外光と可視光を含む光を発する光源をさらに備える、請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記偏光素子が、偏光制御素子として備えられ、
前記表示装置が、液晶セルと、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰとをさらに備える液晶表示装置であり、
前記偏光制御素子が、前記液晶セルの一方の面側に配置され、
前記液晶セルが配置されていない前記偏光制御素子の面側に、前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、
前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰが、前記偏光制御素子の偏光軸と異なる方向に吸収軸を有し、
前記液晶セルが、紫外光用液晶セルと可視光用液晶セルに切替え可能であるか、または前記紫外光用液晶セルと前記可視光用液晶セルの双方を有し、かつ、
前記光が、紫外光と可視光の双方を偏光させた光である、請求項４に記載の表示装置。
【請求項１６】
紫外光と可視光の双方を偏光させた光を発する光源をさらに備える、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、
前記表示装置が、立体視もしくは立体画像を表示可能にするための立体表示制御手段をさらに備える立体表示装置または立体画像表示装置であり、
前記立体表示装置が、立体視を表示するための表示部をさらに備え、
前記立体画像表示装置が、立体画像を表示するための液晶セルをさらに備えている、請求項４に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、
前記表示装置が、位相差を制御可能な位相差制御部材と、前記偏光発光素子からの偏光発光を制御する偏光制御部材とをさらに備える偏光切替え機能を有する表示装置である、請求項４に記載の表示装置。
【請求項１９】
紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備える、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、かつ、
前記表示装置が、液晶セルと、着色光透過フィルタと、４００−４８０ｎｍ用偏光板、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板、および紫外光を透過させないＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される偏光板と、をさらに備える液晶表示装置である、請求項４に記載の表示装置。
【請求項２１】
紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備える、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記偏光発光素子が、ＪＩＳ  Ｚ  ８７８１−４：２０１３に従って測定される色度ａ＊の絶対値が５以下であり、かつ色相ｂ＊の絶対値が５以下である発光色を示す、請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記偏光発光素子が、４００〜４８０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する青色の発光を示し、かつ、
前記着色光透過フィルタが、４００〜４８０ｎｍの青色の光を吸収し、かつ、５３０〜６７０ｎｍの波長範囲の蛍光を発光するカラーフィルタを少なくとも１つ有する請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記カラーフィルタの少なくとも１つが、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する、請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記カラーフィルタの少なくとも１つが、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する、請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記着色光透過フィルタが、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタと、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタとを有する、請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記着色光透過フィルタが、前記液晶セル中または前記液晶セルの他方の面側に配置され、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に、前記偏光板が配置され、
前記液晶セルの他方の面側に、前記偏光発光素子が配置され、かつ
前記偏光板が、偏光板Ｏ−ＵＶＰである、請求項２０〜２６までのいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記着色光透過フィルタが、前記液晶セル中または前記液晶セルの他方の面側に配置され、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に、前記偏光発光素子が配置され、
前記液晶セルの他方の面側に、前記偏光板が配置され、かつ、
前記偏光板が、前記４００−４８０ｎｍ用偏光板、前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、前記ＵＶ透過偏光板、および前記ＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される、請求項２０〜２６までのいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記偏光素子が、基材と、１種以上の二色性色素とを有し、
前記二色性色素が、分子中にスチルベン骨格およびビフェニル骨格の少なくとも１つを有し、かつアゾ基を有さない化合物又はその塩である請求項１〜３までのいずれか１項に記載の光学システム、あるいは請求項４〜２８までのいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学システム及び表示装置に関し、詳細には、偏光素子として、紫外光を利用して可視光域の光に偏光発光させる機能を有する偏光発光素子、または当該紫外光を偏光に制御する機能を有する偏光制御素子を備える光学システム及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の代表例の１つである液晶表示装置（ＬＣＤ）は、薄型で軽量、低消費電力であるということから年々その用途が広がっている。液晶表示装置の基本的な構造は、バックライトと呼ばれる光源と、一方向の光のみを通過させる２枚の偏光板と、この２枚の偏光板の間に配置される液晶材を閉じ込めた液晶セルが設けられた構成を成している。【０００３】
近年の液晶表示装置において、バックライトの省電力化に伴い、光利用効率を高めるために、バックライトとは別に発光作用を有する材料が利用されることがある。特許文献１には、蛍光物質を液晶分子に混合し電界によって液晶を配向させると同時に電界発光させることによって偏光発光を得る方法が開示されている。また、特許文献２には、液晶材料を用いた光学素子と有機ＥＬ材料からなる発光層を有する有機ＥＬ素子が開示されている。しかしながら、特許文献１、２のいずれにおいても、それ自体で偏光発光を示す偏光発光素子を用いた画像表示装置については開示されていない。【０００４】
特許文献３には、重合性液晶化合物自体が発光する重合性液晶化合物を用いた画像表示装置が開示され、加えて、この重合性液晶化合物が偏光発光素子の材料として利用できることも示されている。しかしながら、偏光発光素子を用いて画像表示装置を構成したときの具体的な層構造等の開示は存在しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４１０６９号公報
【特許文献２】特開２００８−２１８４０６号公報
【特許文献３】特開２００４−１８２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の表示装置において、ディスプレイの背面側に配された背景物が透過して視認できる透明ディスプレイ（シースルーディスプレイ）装置の研究・開発がされている。このような透明ディスプレイは、透明なディスプレイ上に画像や動画、文字等の映像を表示しつつ、そのディスプレイの背面側の風景が透けて見える特徴を有する。【０００７】
一般的に、透明ディスプレイには、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）や液晶ディスプレイが用いられている。ＯＬＥＤで透明ディスプレイを作製する場合、ＯＬＥＤには自ら発光する発光素子が用いられるため、バックライトは不要であるが、製造が困難かつ高価である。一方、液晶ディスプレイで透明ディスプレイを作製する場合、液晶ディスプレイには、一般的に可視光域の透過率が３０〜４５％の偏光板が用いられるため、必然的に可視透過率が低下し、結果として視認性が低下してしまうという問題があった。【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は、紫外光を利用することにより、可視光域にて高い透過性を有しつつも画像、動画、立体視、立体画像等の表示が可能な新規の光学システム及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の態様は、偏光素子を備える光学システムであって、
前記偏光素子が、紫外光を少なくとも含む光の吸収により可視光域の光に偏光発光を示す偏光発光素子として備えられているか、または、前記紫外光を少なくとも含む光において少なくとも紫外光域の光を偏光に制御する偏光制御素子として備えられていることを特徴とする、光学システムである。【００１０】
（２）本発明の態様は、前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、前記偏光発光素子が、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において６０％以上の視感度補正単体透過率を有する、上記（１）に記載の光学システムである。【００１１】
（３）本発明の態様は、紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備える、上記（１）または（２）に記載の上記光学システムである。【００１２】
（４）本発明の態様は、上記上記（１）〜（３）までのいずれかに記載の光学システムを備える表示装置である。【００１３】
（５）本発明の態様は、前記偏光素子が偏光発光素子として備えられ、前記表示装置が液晶セルをさらに備える液晶表示装置であり、
前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記偏光発光素子が、前記液晶セルの他方の面側に配置され、かつ、
前記光が、偏光紫外光である、上記（４）に記載の表示装置である。【００１４】
（６）本発明の態様は、偏光紫外光を発する光源をさらに備える、上記（５）に記載の表示装置である。【００１５】
（７）本発明の態様は、前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、前記表示装置が、液晶セルと、偏光板とをさらに備える液晶表示装置であり、
前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記偏光発光素子が、前記液晶セルの他方の面側に配置され、かつ、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、および紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰの少なくとも一方を有する前記偏光板が配置されている、上記（４）に記載の表示装置である。【００１６】
（８）本発明の態様は、紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備える、上記（７）の表示装置である。【００１７】
（９）本発明の態様は、前記液晶表示装置が、光吸収層、光反射層および位相差板からなる群から選択される少なくとも一つの光制御層をさらに備え、かつ、
前記液晶セルが配置されていない前記偏光発光素子の面側に、前記少なくとも一つの光制御層が配置されている、上記（５）〜（８）のいずれかに記載の表示装置である。【００１８】
（１０）本発明の態様は、前記液晶表示装置が、光反射層と位相差板を備え、かつ該位相差板が、前記光反射層と前記偏光発光素子との間に配置される、上記（９）に記載の表示装置である。【００１９】
（１１）本発明の態様は、前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、かつ、前記表示装置が、液晶セルと、紫外光吸収素子と、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、および紫外光を透過するＵＶ透過偏光からなる群から選択される少なくとも１つの偏光板と、をさらに備える液晶表示装置である、上記（４）に記載の表示装置である。【００２０】
（１２）本発明の態様は、前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、前記表示装置が、液晶セルと、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板、および紫外光を透過させないＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される少なくとも１つの偏光板と、をさらに備える液晶表示装置であり、かつ、
前記偏光板の１つが前記偏光発光素子の偏光軸と直交方向に吸収軸を有するか、または、
前記偏光板の１つがＵＶ非透過偏光板であり、該ＵＶ非透過偏光板が前記偏光発光素子の偏光軸と同軸方向に吸収軸を有する、上記（４）に記載の表示装置である。【００２１】
（１３）本発明の態様は、偏光制御素子として備えられ、前記表示装置が、液晶セルをさらに備える液晶表示装置であり、
前記液晶表示装置が、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰと、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板をさらに備えるか、または、前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰを少なくとも２つさらに備え、
前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記偏光制御素子が、前記液晶セルの他方の面側に配置され、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、かつ前記液晶セルが配置されていない前記偏光制御素子の面側に前記ＵＶ透過偏光板が配置されているか、または、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に一方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、かつ前記液晶セルが配置されていない前記偏光制御素子の面側に他方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置されており、
前記ＵＶ透過偏光板または前記他方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが、前記偏光制御素子の偏光軸と異なる方向に吸収軸を有し、かつ、
前記光が、紫外光と可視光を含む光である、上記（４）に記載の表示装置である。【００２２】
（１４）本発明の態様は、紫外光と可視光を含む光を発する光源をさらに備える、上記（１３）に記載の表示装置である。【００２３】
（１５）本発明の態様は、前記偏光素子が、偏光制御素子として備えられ、前記表示装置が、液晶セルと、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰとをさらに備える液晶表示装置であり、
前記偏光制御素子が、前記液晶セルの一方の面側に配置され、
前記液晶セルが配置されていない前記偏光制御素子の面側に、前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、
前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰが、前記偏光制御素子の偏光軸と異なる方向に吸収軸を有し、
前記液晶セルが、紫外光用液晶セルと可視光用液晶セルに切替え可能であるか、または前記紫外光用液晶セルと前記可視光用液晶セルの双方を有し、かつ、
前記光が、紫外光と可視光の双方を偏光させた光である、上記（４）に記載の表示装置である。【００２４】
（１６）本発明の態様は、紫外光と可視光の双方を偏光させた光を発する光源をさらに備える、上記（１５）に記載の表示装置である。【００２５】
（１７）本発明の態様は、前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、前記表示装置が、立体視もしくは立体画像を表示可能にするための立体表示制御手段をさらに備える立体表示装置または立体画像表示装置であり、
前記立体表示装置が、立体視を表示するための表示部をさらに備え、
前記立体画像表示装置が、立体画像を表示するための液晶セルをさらに備えている、上記（４）に記載の表示装置である。【００２６】
（１８）本発明の態様は、前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、前記表示装置が、位相差を制御可能な位相差制御部材と、前記偏光発光素子からの偏光発光を制御する偏光制御部材とをさらに備える偏光切替え機能を有する表示装置である、上記（４）に記載の表示装置である。【００２７】
（１９）本発明の態様は、紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備える、上記（１８）に記載の表示装置である。【００２８】
（２０）本発明の態様は、前記偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、かつ、前記表示装置が、液晶セルと、着色光透過フィルタと、４００−４８０ｎｍ用偏光板、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板、および紫外光を透過させないＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される偏光板と、をさらに備える液晶表示装置である、表示装置である。【００２９】
（２１）本発明の態様は、紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備える、上記（２０）に記載の表示装置である。【００３０】
（２２）本発明の態様は、前記偏光発光素子が、ＪＩＳ  Ｚ  ８７８１−４：２０１３に従って測定される色度ａ＊の絶対値が５以下であり、かつ色相ｂ＊の絶対値が５以下である発光色を示す、上記（２１）に記載の表示装置である。【００３１】
（２３）本発明の態様は、前記偏光発光素子が、４００〜４８０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する青色の発光を示し、かつ、
前記着色光透過フィルタが、４００〜４８０ｎｍの青色の光を吸収し、かつ、５３０〜６７０ｎｍの波長範囲の蛍光を発光するカラーフィルタを少なくとも１つ有する、上記（２２）に記載の表示装置である。【００３２】
（２４）本発明の態様は、前記カラーフィルタの少なくとも１つが、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する、上記（２３）に記載の表示装置である。【００３３】
（２５）本発明の態様は、前記カラーフィルタの少なくとも１つが、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する、上記（２３）に記載の表示装置である。【００３４】
（２６）本発明の態様は、前記着色光透過フィルタが、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタと、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタとを有する、上記（２３）に記載の表示装置である。【００３５】
（２７）本発明の態様は、前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記着色光透過フィルタが、前記液晶セル中または前記液晶セルの他方の面側に配置され、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に、前記偏光板が配置され、
前記液晶セルの他方の面側に、前記偏光発光素子が配置され、かつ
前記偏光板が、偏光板Ｏ−ＵＶＰである、上記（２０）〜（２６）までのいずれかに記載の表示装置である。【００３６】
（２８）本発明の態様は、前記光が、前記液晶セルの一方の面側から照射され、
前記着色光透過フィルタが、前記液晶セル中または前記液晶セルの他方の面側に配置され、
前記光が照射される前記液晶セルの一方の面側に、前記偏光発光素子が配置され、
前記液晶セルの他方の面側に、前記偏光板が配置され、かつ、
前記偏光板が、前記４００−４８０ｎｍ用偏光板、前記偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、前記ＵＶ透過偏光板、および前記ＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される、上記（２０）〜（２６）までのいずれかに記載の表示装置である。【００３７】
（２９）本発明の態様は、前記偏光素子が、基材と、１種以上の二色性色素とを有し、前記二色性色素が、分子中にスチルベン骨格およびビフェニル骨格の少なくとも１つを有し、かつアゾ基を有さない化合物又はその塩である、上記（１）〜（３）までのいずれかに記載の光学システム、あるいは上記（４）〜（２８）までのいずれかに記載の表示装置である。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の態様によれば、偏光素子を備える光学システムにおいて、偏光素子が、紫外光を少なくとも含む光の吸収により、可視光域の光に偏光発光を示す偏光発光素子として備えられているか、または、紫外光を少なくとも含む光において少なくとも紫外光域の光を偏光に制御する偏光制御素子として備えられている。これにより、紫外光を利用して、可視光域にて高い透過性を有しつつも画像、動画立体視、立体画像等の表示が可能な新規の光学システムを提供することができる。また、偏光素子が偏光発光素子として備えられていることにより、偏光発光素子は紫外光により発光可能である。その結果、このような光学システムを、高いセキュリティが要求されるディスプレイ、各種媒体に応用することができる。【００３９】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、偏光発光素子が、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において６０％以上の視感度補正単体透過率を有する。これにより、透明ディスプレイに適した新規の構造を有する光学システムを提供することができる。【００４０】
本発明の態様によれば、表示装置が上記の光学システムを備えることにより、従来の表示装置のディスプレイ構成を応用して作製できるため、簡易かつ安価に製造可能である。【００４１】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、表示装置が、液晶セルをさらに備える液晶表示装置である。また、偏光紫外光が、液晶セルの一方の面側から照射され、かつ、偏光発光素子が、液晶セルの他方の面側に配置されている。このような表示装置により、偏光発光素子に吸収される光が偏光紫外光であり、また、紫外光での偏光を制御し、吸収の異方性を利用し、偏光発光素子が偏光の発光と消光を制御できるため、偏光発光を利用して画像を表示させることができる。【００４２】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、表示装置が、液晶セルと、偏光板と、をさらに備える液晶表示装置である。また、紫外光を少なくとも含む光が、該液晶セルの一方の面側から照射され、偏光発光素子が、液晶セルの他方の面側に配置され、かつ、光が照射される液晶セルの一方の面側に、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、および紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰの少なくとも一方を有する偏光板が配置されている。このような表示装置により、偏光板によって得られた偏光紫外光を吸収した偏光発光素子が偏光の発光と消光を制御できるため、偏光発光を利用して画像を表示させることができる。【００４３】
本発明の態様によれば、液晶表示装置が、光吸収層、光反射層および位相差板からなる群から選択される少なくとも一つの光制御層をさらに備え、かつ、液晶セルが配置されていない偏光発光素子の面側に、少なくとも一つの光制御層が配置されている。このような表示装置により、偏光発光の吸収、反射が抑制され、コントラスト、明るさが向上した画像を表示することができる。【００４４】
本発明の態様によれば、液晶表示装置が、光反射層と、位相差板とを備え、かつ、該位相差板が、光反射層と偏光発光素子との間に配置されている。このような表示装置により、ディスプレイ上への二重像の発生を抑制し、より明るく高コントラストな画像を表示することができる。【００４５】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、かつ、表示装置が、液晶セルと、紫外光吸収素子と、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、および紫外光を透過するＵＶ透過偏光板からなる群から選択される少なくとも１つの偏光板と、をさらに備える液晶表示装置である。このような表示装置により、偏光発光素子で吸収しきれずに偏光発光素子を透過した紫外光を紫外光吸収素子が吸収することができる。さらに、表示装置の外部から入射し得る紫外光も吸収することができるため、紫外光による眼への悪影響を予防することもできる。【００４６】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、表示装置が、液晶セルと、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板、および紫外光を透過させないＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される少なくとも１つの偏光板と、をさらに備える液晶表示装置である。この態様の一つとして、偏光板の１つが偏光発光素子の偏光軸と直交方向に吸収軸を有していることが好ましい。つまり、偏光発光素子の偏光軸と異なる方向に偏光板の吸収軸が設けられている。このような表示装置により、他の偏光板を使用しても、偏光された紫外光を吸収した偏光発光素子が偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像を表示させることができる。【００４７】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光制御素子として備えられ、表示装置が、液晶セルをさらに備える液晶表示装置である。そして、該液晶表示装置が、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰと、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板とをさらに備えるか、または、偏光板Ｖ＋ＵＶＰを少なくとも２つさらに備えている。また、紫外光と可視光を含む光が、液晶セルの一方の面側から照射され、偏光制御素子が、液晶セルの他方の面側に配置されている。さらに、光が照射される液晶セルの一方の面側に偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、かつ液晶セルが配置されていない偏光制御素子の面側にＵＶ透過偏光板が配置されているか、または、光が照射される液晶セルの一方の面側に一方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、かつ液晶セルが配置されていない偏光制御素子の面側に他方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置されている。さらに、ＵＶ透過偏光板または他方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが、偏光制御素子の偏光軸と異なる方向に吸収軸を有している。このような表示装置により、偏光素子による紫外光を偏光に制御する機能を利用して、画像を表示させることができる。【００４８】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光制御素子として備えられ、表示装置が、液晶セルと、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰとをさらに備え、照射されて活用される光が、紫外光と可視光の双方を偏光させた光である。また、偏光制御素子が、液晶セルの一方の面側に配置され、かつ、液晶セルが配置されていない偏光制御素子の面側に、偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置されている。さらに、偏光板Ｖ＋ＵＶＰが、偏光制御素子の偏光軸と異なる方向に吸収軸を有している。さらに、液晶セルが、紫外光用液晶セルと可視光用液晶セルに切替え可能であるか、または紫外光用液晶セルと可視光用液晶セルの双方を有している。このような表示装置により、可視光域の光の偏光制御と、紫外光域の光の偏光制御の両立が可能となり、それぞれの波長領域の光の透過・非透過を制御可能な表示装置の提供ができ、例えば、紫外光の透過・遮光を制御する紫外線センサーに応用することができる。【００４９】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、表示装置が、立体視もしくは立体画像を表示可能にするための立体表示制御手段をさらに備える立体表示装置または立体画像表示装置である。また、立体表示装置が、立体視を表示するための表示部をさらに備え、一方、立体画像表示装置が、立体画像を表示するための液晶セルをさらに備えている。このような表示装置により、可視光域にて高い透過性を有しつつ、偏光発光の立体視、立体画像の表示が可能となる。【００５０】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、表示装置が、位相差を制御可能な位相差制御部材と、偏光発光素子からの偏光発光を制御する偏光制御部材と、をさらに備える偏光切替え機能を有する表示装置である。このような表示装置により、偏光発光を認識するだけでなく、高いセキュリティを付与できる表示装置の提供が可能となる。【００５１】
本発明の態様によれば、偏光素子が、偏光発光素子として備えられ、かつ、表示装置が、液晶セルと、着色光透過フィルタと、４００−４８０ｎｍ用偏光板、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板、および紫外光を透過させないＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される偏光板と、をさらに備える液晶表示装置である。このような表示装置により、従来の液晶表示装置において課題であった視野角依存性を改善し、かつ、高コントラストで、高演色性を有する自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。【００５２】
本発明の態様によれば、偏光発光素子が、ＪＩＳ  Ｚ  ８７８１−４：２０１３に従って測定される色度ａ＊の絶対値が５以下であり、かつ色相ｂ＊の絶対値が５以下である発光色を示す。このような表示装置により、偏光発光素子による発光色が白色であるため、偏光発光素子を白色偏光発光型の偏光素子として利用することができる。また、着色光透過フィルタとして、赤色、青色および緑色のカラーフィルタを液晶セルの電気駆動する表示セグメントごとに設け、各カラーフィルタに白色発光された光が照射されることによって、表示セグメントごとにカラー表示が可能な自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。【００５３】
本発明の態様によれば、偏光発光素子が４００〜４８０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する青色の発光を示す。また、着色光透過フィルタが、４００〜４８０ｎｍの青色の光を吸収し、かつ、５３０〜６７０ｎｍの波長範囲の蛍光を発光するカラーフィルタを少なくとも１つ有する。これにより、偏光発光素子による発光色が青色であっても、カラーフィルタを介して白色発光が可能な自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。【００５４】
本発明の態様によれば、カラーフィルタの少なくとも１つが、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有することにより、偏光発光素子による発光色が青色であっても、カラーフィルタを介して、偏光発光素子からの青色発光を緑色発光に変換可能な自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。【００５５】
本発明の態様によれば、カラーフィルタの少なくとも１つが、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有することにより、偏光発光素子による発光色が青色であっても、カラーフィルタを介して、偏光発光素子からの青色発光を赤色発光に変換可能な自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。【００５６】
本発明の態様によれば、着色光透過フィルタが、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタと、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタとを有している。このような表示装置により、偏光発光素子からの青色発光を緑色発光と赤色発光の両方に変換可能な自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。【００５７】
本発明の態様によれば、紫外光を少なくとも含む光が、液晶セルの一方の面側から照射され、着色光透過フィルタが、液晶セル中または液晶セルの他方の面側に配置され、光が照射される液晶セルの一方の面側との間に、偏光板Ｏ−ＵＶＰが配置され、かつ、偏光発光素子が液晶セルの他方の面側に配置されている。このような表示装置により、偏光板Ｏ−ＵＶＰと偏光発光素子との間に、動的に位相を制御する液晶セルが設けられているため、偏光発光素子が白色発光を示す場合、白色発光と非発光を、液晶セルで制御することが可能となる。また、着色光透過フィルタが、液晶セル中または液晶セルの他方の面側に設けられていることにより、着色光透過フィルタを介して偏光発光素子からの発光色を所望の色に変換することができる。さらに、偏光発光素子が青色発光を示す場合、着色光透過フィルタとして青色のカラーフィルタを用いなくとも、青色光の利用効率が高い自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。【００５８】
本発明の態様によれば、紫外光を少なくとも含む光が、液晶セルの一方の面側から照射され、着色光透過フィルタが、液晶セル中または液晶セルの他方の面側に配置され、光が照射される液晶セルの一方の面側に偏光発光素子が配置され、かつ、液晶セルの他方の面側に偏光板が配置されている。また、偏光板が、４００−４８０ｎｍ用偏光板、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、ＵＶ透過偏光板、およびＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される。このような表示装置により、偏光発光素子からの偏光発光が、偏光板を介して着色光透過フィルタに照射されるため、さらに高コントラストな自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。また、偏光発光素子が青色発光を示す場合、着色光透過フィルタとして青色のカラーフィルタを用いなくとも、青色光の利用効率が著しく高い自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。【００５９】
本発明の態様では、偏光素子が、基材と、１種以上の二色性色素とを有し、好ましくは、二色性色素が、分子中にスチルベン骨格およびビフェニル骨格の少なくとも１つを有し、かつアゾ基を有さない化合物又はその塩である。これにより、偏光素子に、偏光発光素子または偏光制御素子としての機能を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、本発明に従う光学システムを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明に従う液晶表示装置の第１実施態様を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明に従う液晶表示装置の第２実施態様を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明に従う液晶表示装置の第３実施態様を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明に従う液晶表示装置の第４実施態様を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明に従う液晶表示装置の第５実施態様を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明に従う液晶表示装置の第６実施態様を示す概略図である。
【図８】図８は、本発明に従う液晶表示装置の第７実施態様を示す概略図である。
【図９】図９は、本発明に従う液晶表示装置の第８実施態様を示す概略図である。
【図１０】図１０は、本発明に従う液晶表示装置の第９実施態様を示す概略図である。
【図１１】図１１は、本発明に従う液晶表示装置の第１０実施態様を示す概略図である。
【図１２】図１２は、本発明に従う液晶表示装置の第１１実施態様を示す概略図である。
【図１３】図１３は、本発明に従う液晶表示装置の第１２実施態様を示す概略図である。
【図１４】図１４は、本発明に従う液晶表示装置の第１３実施態様を示す概略図である。
【図１５】図１５は、本発明に従う液晶表示装置の第１４実施態様を示す概略図である。
【図１６】図１６は、本発明に従う液晶表示装置の第１５実施態様を示す概略図である。
【図１７】図１７は、本発明に従う液晶表示装置の第１６実施態様を示す概略図である。
【図１８】図１８は、本発明に従う液晶表示装置の第１７実施態様を示す概略図である。
【図１９】図１９は、本発明に従う液晶表示装置の第１８実施態様を示す概略図である。
【図２０】図２０は、本発明に従う液晶表示装置の第１９実施態様を示す概略図である。
【図２１】図２１は、本発明に従う液晶表示装置の第２０実施態様を示す概略図である。
【図２２】図２２は、本発明に従う液晶表示装置の第２１実施態様を示す概略図である。
【図２３】図２３は、本発明に従う液晶表示装置の第２２実施態様を示す概略図である。
【図２４】図２４は、本発明に従う液晶表示装置の第２３実施態様を示す概略図である。
【図２５】図２５は、本発明に従う液晶表示装置の第２４実施態様を示す概略図である。
【図２６】図２６は、本発明に従う液晶表示装置の第２５実施態様を示す概略図である。
【図２７】図２７は、本発明に従う液晶表示装置の第２６実施態様を示す概略図である。
【図２８】図２８は、本発明に従う液晶表示装置の第２７実施態様を示す概略図である。
【図２９】図２９は、本発明に従う液晶表示装置の第２８実施態様を示す概略図である。
【図３０】図３０は、本発明に従う液晶表示装置の第２９実施態様を示す概略図である。
【図３１】図３１は、本発明に従う液晶表示装置の第３０実施態様を示す概略図である。
【図３２】図３２は、本発明に従う液晶表示装置の第３１実施態様を示す概略図である。
【図３３】図３３は、本発明に従う液晶表示装置の第３２実施態様を示す概略図である。
【図３４】図３４は、本発明に従う液晶表示装置の第３３実施態様を示す概略図である。
【図３５】図３５は、本発明に従う液晶表示装置の第３４実施態様を示す概略図である。
【図３６】図３６は、本発明に従う液晶表示装置の第３５実施態様を示す概略図である。
【図３７】図３７は、本発明に従う液晶表示装置の第３６実施態様を示す概略図である。
【図３８】図３８は、本発明に従う液晶表示装置の第３７実施態様を示す概略図である。
【図３９】図３９は、本発明に従う液晶表示装置の第３８実施態様を示す概略図である。
【図４０】図４０は、本発明に従う液晶表示装置の第３９実施態様を示す概略図である。
【図４１】図４１は、本発明に従う液晶表示装置の第４０実施態様を示す概略図である。
【図４２】図４２は、本発明に従う液晶表示装置の第４１実施態様を示す概略図である。
【図４３】図４３は、本発明に従う液晶表示装置の第４２実施態様を示す概略図である。
【図４４】図４４は、本発明に従う液晶表示装置の第４３実施態様を示す概略図である。
【図４５】図４５は、本発明に従う液晶表示装置の第４４実施態様を示す概略図である。
【図４６】図４６は、本発明に従う立体表示装置の第１実施態様を示す概略図である。
【図４７】図４７は、本発明に従う立体表示装置の第２実施態様を示す概略図である。
【図４８】図４８は、本発明に従う立体表示装置の第３実施態様を示す概略図である。
【図４９】図４９は、本発明に従う立体表示装置の第４実施態様を示す概略図である。
【図５０】図５０は、本発明に従う立体表示装置の第５実施態様を示す概略図である。
【図５１】図５１は、本発明に従う立体画像表示装置の第１実施態様を示す概略図である。
【図５２】図５２は、本発明に従う立体画像表示装置の第２実施態様を示す概略図である。
【図５３】図５３は、本発明に従う立体画像表示装置の第３実施態様を示す概略図である。
【図５４】図５４は、本発明に従う立体画像表示装置の第４実施態様を示す概略図である。
【図５５】図５５は、本発明に従う立体画像表示装置の第５実施態様を示す概略図である。
【図５６】図５６は、本発明に従う立体画像表示装置の第６実施態様を示す概略図である。
【図５７】図５７は、本発明に従う立体画像表示装置の第７実施態様を示す概略図である。
【図５８】図５８は、本発明に従う偏光切替え機能を有する表示装置の第１実施態様を示す概略図である。
【図５９】図５９は、本発明に従う偏光切替え機能を有する表示装置の第２実施態様を示す概略図である。
【図６０】図６０は、本発明に従う偏光切替え機能を有する表示装置の第３実施態様を示す概略図である。
【図６１】図６１は、本発明に従う偏光切替え機能を有する表示装置の第４実施態様を示す概略図である。
【図６２】図６２は、本発明に従う偏光切替え機能を有する表示装置の第５実施態様を示す概略図である。
【図６３】図６３は、本発明に従う偏光切替え機能を有する表示装置の第６実施態様を示す概略図である。
【図６４】図６４は、本発明に従う偏光切替え機能を有する表示装置の第７実施態様を示す概略図である。
【図６５】図６５は、本発明に従う偏光切替え機能を有する表示装置の第８実施態様を示す概略図である。
【図６６】図６６は、本発明に従う自己発光型液晶表示装置の第１実施態様を示す概略図である。
【図６７】図６７は、本発明に従う自己発光型液晶表示装置の第２実施態様を示す概略図である。
【図６８】図６８は、本発明に従う自己発光型液晶表示装置の第３実施態様を示す概略図である。
【図６９】図６９は、本発明に従う自己発光型液晶表示装置の第４実施態様を示す概略図である。
【図７０】図７０の写真は、本発明の一実施態様である実施例３の液晶表示装置（左側）と、従来の液晶ディスプレイ構成を有する比較例の液晶表示装置（右側）とで表示される発光（画像）の違いを示す。
【図７１】図７１の写真は、実施例３の液晶表示装置において、ディスプレイの背面に指を置いた際の表示装置の透明性を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、本発明の光学システム、表示装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施態様は、本発明を具体的に説明するために用いた代表的な実施態様を例示したにすぎず、本発明の範囲において、種々の実施態様をとり得る。
【００６２】
また、以下において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００６３】
また、特に言及されない限り、各式で表される化合物並びに後述する各化合物例に示される化合物は、遊離酸の形態で表す。以下の説明において、特に言及されない限り、煩雑さを避けるため、便宜上「化合物又はその塩」の記載は、「化合物」の記載をもって、当該化合物の塩も含まれるものとする。
【００６４】
［光学システム］
図１に示すように、本発明の光学システム１は、偏光素子１０を備えており、偏光素子１０が、紫外光を少なくとも含む光２０の吸収により、可視光域の光に偏光発光を示す機能を有する偏光発光素子として備えられているか、または、紫外光を少なくとも含む光２０において少なくとも紫外光域の光を偏光に制御する機能を有する偏光制御素子として備えられている。このような構成を有する本発明の光学システム１において、偏光素子１０が偏光発光素子として備えられている場合、紫外光を少なくとも含む光２０を偏光発光素子が吸収し、可視光域の光を偏光発光させる。一方、偏光素子１０が偏光制御素子として備えられている場合、紫外光を少なくとも含む光２０を、偏光制御素子の偏光機能により偏光させる。偏光素子１０が偏光発光素子として利用され、紫外光を少なくとも含む光２０が偏光紫外光である場合、この偏光紫外光の偏光軸と偏光発光素子の光吸収軸、すなわち偏光発光色素の分子配向軸とを互いに一致させることにより、偏光発光素子が吸収する紫外光が多く、発光をより強くすることができる。一方、これらの軸同士を互いに異なる軸にすることにより、発光を弱めることができる。なお、偏光紫外光の偏光軸と偏光発光素子の光吸収軸との一致とは、これらの軸の向きを変えることによって偏光発光の強度が変わればよく、これらの軸が完全に一致している必要はない。また、偏光発光素子には、紫外光を吸収し、可視光域で偏光発光を示す機能があればよく、吸収されなかった紫外光を、偏光し透過させる機能を有していてもよい。
【００６５】
紫外光を少なくとも含む光２０は、特に限定されるものではなく、紫外光を少なくとも含む光を発する光源であってもよく、自然光であってもよい。光学システム１が、紫外光を少なくとも含む光を発する光源をさらに備えることにより、光源のｏｎ／ｏｆｆ機能を介して、紫外光を少なくとも含む光２０を意図的に照射することができる。ここで、紫外光とは紫外光領域〜近紫外可視光領域の光を意味する。このような紫外光の波長領域は３００〜４３０ｎｍであることが好ましく、３４０〜４１５ｎｍであることがより好ましく、特に好ましくは３５０〜４００ｎｍである。一般的に、紫外光とは４００ｎｍ以下の波長領域の光を示すが、４３０ｎｍ以下の波長領域の光も人間の視感度としては著しく低い。そのため、見えない光を紫外光として定義する。なお、本発明に係る光学システムには、例えば、パソコン、テレビ、タブレット端末、カーナビゲーション、３Ｄテレビ、屋内外の様々な情報表示装置といった各種表示装置、光センサー等の検知器、計測機器、ウェアラブル端末、シースルーディスプレイ、セキュリティ用表示装置等の各種情報端末などの様々な装置、機器が含まれる。
【００６６】
さらに、光学システム１において、偏光素子１０が偏光発光素子として備えられている場合、偏光発光素子は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域で６０％以上の視感度補正単体透過率を有していることが好ましい。このような偏光発光素子が備えられている光学システム１を、例えば表示装置に適用することにより、観察者は、透明なディスプレイ上に表示された画像だけでなく、そのディスプレイの背面側の風景も、これまでの液晶ディスプレイ等に比べて大いに透けて見ることができる。なお、視感度補正透過率は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２：２００９に基づいて算出した透過率である。６０％以上の視感度補正透過率は、通常の液晶ディスプレイに比べて高く、このような高い視感度補正透過率を有する偏光発光素子が備えられた光学システム１は、透明ディスプレイへの応用に適している。また、視感度補正透過率が高いほど、より高透過率を要する透明ディスプレイへの応用が可能となる。そのため、視感度補正透過率は、好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上、特に好ましくは９０％以上である。
【００６７】
［表示装置］
本発明の一実施態様は、光学システム１を備える表示装置である。表示装置の種類は、特に限定されるものではなく、例えば、（自己発光型）液晶表示装置、立体表示を可能にする立体表示装置または立体画像表示装置等が挙げられる。光学システム１を備える表示装置は、従来の表示装置のディスプレイ構成を応用して作製できるため、簡易かつ安価に製造可能である。
【００６８】
以下、本発明の光学システム１を備えた各種表示装置の実施態様について説明する。
【００６９】
本発明の表示装置の一実施態様は、表示装置が液晶セルをさらに備える液晶表示装置であり、偏光素子が偏光発光素子として備えられている。このような表示装置において、偏光紫外光が液晶セルの一方の面側から照射され、かつ、偏光発光素子が液晶セルの他方の面側に配置されている。偏光紫外光を照射するため、液晶表示装置は、偏光紫外光を発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セルの一方の面側（偏光発光素子が配置されていない面側）に配置される。図２は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図２に示す表示装置（以下、「液晶セル」を有する表示装置を「液晶表示装置」ともいう）は、紫外光を少なくとも含む光の吸収により偏光発光を示す偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層された液晶セル３０と、を備え、液晶セル３０側から偏光紫外光２０ａが発せられる。偏光紫外光２０ａを照射するため、偏光紫外光２０ａを発する光源が液晶セル３０上にさらに配置されていてもよい。液晶セル３０にて偏光が制御されることにより、偏光発光素子１０ａの吸収軸に対して、偏光紫外光２０ａの吸収する光量を制御することができる。偏光発光素子により紫外光の吸収がある場合には、偏光発光素子は可視光域で偏光発光を示す。このように、紫外光を偏光発光素子が吸収して可視光域で偏光発光を示すことにより、画像を表示させることができる。尚、偏光発光素子において紫外光の吸収が大きい場合には発光は強く、紫外光の吸収が小さい場合には、発光は弱くなる。このように、発光の有無だけでなく、発光の強弱によっても表示画像を制御することが可能である。図２に示す表示装置において、偏光発光素子１０ａからの偏光発光は、液晶セル３０が配置されていない側も透過するため、液晶セル３０、偏光発光素子１０ａのいずれの側からでも、表示された画像を観察することができる。
【００７０】
図２に示される表示装置は、光制御層として、光吸収層又は光反射層をさらに備えていてもよい。このような実施態様の表示装置は、図３に示すように、偏光発光素子１０ａの下側にさらに光吸収層４０として可視光吸収素子４０ａを備えていてもよく、あるいは、図４に示すように、偏光発光素子１０ａの下側にさらに光反射層５０を備えていてもよい。図３に示される表示装置では、光吸収層４０として黒色フィルム等の可視光吸収素子４０ａが備えられている。これにより、液晶セル３０が配置されていない側からの偏光発光素子１０ａによる可視光域の偏光発光を吸収し、この偏光発光の反射が抑制される。偏光発光の反射が抑制されることにより、ディスプレイ上に画像が表示される部分と表示されない部分との明度の差がはっきりするため、よりコントラストが向上した画像を表示することができる。
【００７１】
図４に示される表示装置では、光反射層５０により、液晶セル３０が配置されていない側からの偏光発光素子１０ａによる偏光発光を反射し、液晶セル３０が配置されている側への偏光発光をより向上させる。偏光発光が反射されることにより、液晶セル３０が配置される側への偏光発光の光強度がより増大するため、明るい画像を表示することができる。
【００７２】
図４に示される表示装置では、偏光発光が反射されることにより液晶セル３０に二重像が表示される場合がある。この二重像の発生を防止するため、図５に示すように、偏光発光素子１０ａと光反射層５０との間に、光制御層として、さらに位相差板である１／４波長板６１が備えられていてもよい。１／４波長板６１は、一般に、円偏光を直線偏光に変換する機能及び直線偏光を円偏光に変換する機能を持つ位相差板である。図５に示される表示装置では、１／４波長板６１により、液晶セル３０が配置されていない側から発光した偏光発光素子１０ａの直線偏光を、左回り若しくは右回りのいずれかの円偏光に変換させる。この円偏光は、光反射層５０により反射されるが、その際、光反射層５０に入射した円偏光と逆回りの円偏光に変換されて反射される。そして、この逆回りの円偏光は、１／４波長板６１により、液晶セル３０が配置されていない側から発光した偏光発光素子１０ａの直線偏光とは９０°ずれた直線偏光に変換される。これにより、この直線偏光の偏光軸は、偏光発光素子１０ａの吸収軸と同軸となり、その結果、１／４波長板６１を透過した偏光発光素子１０ａから発光した直線偏光の反射を抑制する。１／４波長板６１を介して偏光発光の反射が抑制されることにより、ディスプレイ上の二重像の発生を抑制しつつ、明るい画像を表示することができる。
【００７３】
本発明の表示装置の他の実施態様は、例えば図６に示すように、紫外光を少なくとも含む光２０、特に、紫外光２０ｂが液晶セル３０の一方の面側から照射され、偏光発光素子１０ａが液晶セル３０の他方の面側に配置され、かつ、紫外光２０ｂが照射される液晶セル３０の一方の面側に、偏光板として紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａが配置されている。紫外光を少なくとも含む光２０を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光２０、特に紫外光２０ｂを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セルの一方の面側（偏光発光素子が配置されていない面側）に配置される。この偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａは、紫外光については、特定の方向にのみ振動する紫外光を偏光させて透過させ、可視光は入射された光の状態で透過させる機能を有している。すなわち、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａは、可視域の光は高い透過率を示しながら紫外光を偏光する機能を有している。偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａによって偏光させて透過させた紫外光を吸収した偏光発光素子１０ａが偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像が表示される。可視光は偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａを透過するため、表示された画像は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａを介して観察することができる。図６に示す表示装置において、偏光発光素子１０ａからの偏光発光は、液晶セル３０が配置されていない側も透過するため、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ、偏光発光素子１０ａのいずれの側からでも、表示された画像を観察することができる。
【００７４】
図７に示す表示装置は、図６に示す構成に加えて、偏光発光素子１０ａの下側にさらに黒色フィルム等の可視光吸収素子４０ａを備えている。この構成を有する図７に示される表示装置は、図３に示される表示装置と同様、コントラストが向上した画像を表示することができる。また、図８に示す実施態様では、図６に示される構成に加えて、偏光発光素子１０ａの下側にさらに光反射層５０を備えている表示装置を示している。この構成を有する図８に示される表示装置は、図４に示される表示装置と同様、明るい画像を表示することができる。
【００７５】
図９に示す液晶表示装置は、図８に示される表示装置を構成する、偏光発光素子１０ａと光反射層５０との間に、光制御層として、さらに位相差板である１／４波長板６１を備えている。これにより、図９に示される表示装置は、ディスプレイ上の二重像の発生を抑制しつつ、明るい画像を表示することができる。
【００７６】
本発明の表示装置の他の実施態様は、例えば図１０に示すように、偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層された液晶セル３０と、紫外光２０ｂが照射される液晶セル３０の一方の面側に、偏光板として、紫外光と可視光の両方を偏光する機能を有する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂとを備え、紫外光を少なくとも含む光２０、特に、紫外光２０ｂが偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ側から照射される。紫外光を少なくとも含む光２０を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光２０、特に紫外光２０ｂを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セルの一方の面側（偏光発光素子が配置されていない面側）に配置される。紫外光２０ｂが偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂにより偏光し、この偏光された紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像が表示される。偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂは紫外光及び可視光を偏光し透過させるため、偏光発光素子１０ａが偏光した紫外光を吸収した場合に、可視光域で偏光発光を示す。これにより、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ、偏光発光素子１０ａのいずれの側からでも、表示された画像を観察することができる。
【００７７】
図１１に示す表示装置は、図１０に示す表示装置の構成に加えて、偏光発光素子１０ａの下側にさらに黒色フィルム等の可視光吸収素子４０ａを備えている。この構成を有する図１１に示される表示装置は、図３、７に示される表示装置と同様、コントラストが向上した画像を表示することができる。また、図１２に示す実施態様では、図１０に示す表示装置の構成に加えて、偏光発光素子１０ａの下側にさらに光反射層５０を備えている。この構成を有する図１２に示される表示装置は、図４、８に示される表示装置と同様、明るい画像を表示することができる。
【００７８】
また、図１３に示す表示装置は、図１２に示される表示装置の構成に加えて、偏光発光素子１０ａと光反射層５０との間に、光制御層として、さらに位相差板である１／４波長板６１を備える。これにより、図１３に示される表示装置は、ディスプレイ上の二重像の発生を抑制しつつ、明るい画像を表示することができる。
【００７９】
本発明の表示装置を構成する他の実施態様は、液晶セルと、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板、および紫外光を透過させないＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される少なくとも１つの偏光板と、をさらに備える表示装置であり、偏光素子が、偏光発光素子として備えられている。このような表示装置（液晶表示装置）の好ましい形態の一つとして、偏光板の１つが、偏光発光素子の偏光軸と直交方向に吸収軸を有することが挙げられる。偏光発光素子の偏光軸と異なる方向に偏光板の吸収軸が設けられることにより、高輝度な表示装置を提供できる。
【００８０】
このような表示装置は、例えば、図１４〜図１７に示すように、偏光板として、紫外光域の光を透過する偏光板であるＵＶ透過偏光板を備える。このような実施態様の表示装置は、液晶セルと、偏光素子としての偏光発光素子とを備え、紫外光を少なくとも含む光が液晶セルの一方の面側から照射され、偏光発光素子が液晶セルの他方の面側に配置され、偏光発光素子と液晶セルとの間に、偏光板として、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板が配置されている。また、紫外光を少なくとも含む光が、偏光紫外光または可視光と紫外光を含む光であり、かつＵＶ透過偏光板が偏光発光素子の偏光軸と直交方向に吸収軸を有している。ＵＶ透過偏光板は、紫外光の吸収が少なく紫外光を透過させ、一方で、ＵＶ透過偏光板の吸収軸と直交軸に入射する偏光した可視光を透過させるが、ＵＶ透過偏光板の吸収軸と同軸に入射する可視光は透過しないか又は殆ど透過しない機能を有している。尚、ＵＶ透過偏光板が透過させる紫外光の波長は、４３０ｎｍ以下であり、好ましくは３００〜４２０ｎｍであり、より好ましくは３５０〜４００ｎｍである。また、紫外光の透過率は、好ましくは２０〜１００％であり、より好ましくは３０〜１００％であり、さらに好ましくは４０〜１００％であり、特に好ましくは５０〜１００％である。尚、一般に、紫外光の波長の上限値は４００ｎｍ以下を基本とするが、４３０ｎｍ以下の波長の光も視感度的には著しく低いため、紫外光と同等な性能を持つ光として４３０ｎｍ以下に設定している。
【００８１】
図１４は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図１４に示す表示装置は、偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層された液晶セル３０と、液偏光発光素子１０ａと液晶セル３０との間に、ＵＶ透過偏光板７０ｃとを備える。また、偏光発光素子１０ａは、偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸とが直交するように配置され、かつ、液晶セル３０側から偏光紫外光２０ａが照射される。偏光紫外光２０ａを照射するため、表示装置は、偏光紫外光２０ａを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セル３０の一方の面側（偏光発光素子１０ａが配置されていない面側）に配置される。偏光紫外光２０ａが液晶セル３０を介してＵＶ透過偏光板７０ｃを透過し、この透過した紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。この偏光発光の偏光軸は、ＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸と９０°異なる軸であるため、偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸を直交に配置することにより、偏光発光素子１０ａからの偏光発光がＵＶ透過偏光板７０ｃを透過し、透過した偏光発光を利用して画像が表示される。図１４に示す表示装置において、偏光発光素子１０ａからの偏光発光は、液晶セル３０が配置されていない側も透過するため、液晶セル３０、偏光発光素子１０ａのいずれの側からでも、表示される画像を観察することができる。
【００８２】
図１５に示す表示装置は、図１４に示される表示装置の構成において、偏光紫外光２０ａに代えて、可視光と紫外光を含む光２０ｃが照射される。すなわち、自然光の紫外光を利用することができる。可視光と紫外光を含む光２０ｃを利用するため、表示装置は、可視光と紫外光を含む光２０ｃを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セル３０の一方の面側（偏光発光素子１０ａが配置されていない面側）に配置される。このような表示装置では、液晶セル３０に偏光を入射させるため、液晶セル３０上にさらに偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂが設けられる。可視光と紫外光を含む光２０ｃが偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂにより偏光し、この偏光された可視光と紫外光を含む光のうち、紫外光はＵＶ透過偏光板７０ｃを透過し、この透過した紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸は直交に配置されているため、この偏光発光は、ＵＶ透過偏光板７０ｃを透過し、透過した偏光発光を利用して画像が表示される。偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂは可視光を偏光し、透過させるため、表示された画像は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して観察することができる。図１５に示す表示装置も、図１４と同様、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ、偏光発光素子１０ａのいずれの側からでも、表示される画像を観察することができる。尚、図１５に示す表示装置の構成であれば、紫外域の光を用いた場合の画像と、可視域で用いた場合の画像とがそれぞれ異なる表示も可能となる。すなわち、自己発光型液晶ディスプレイまたは光透過型ディスプレイの切替えが、可視光を照射する光源または紫外光を照射する光源を選択することで可能となる。
【００８３】
図１６に示す表示装置は、図１５に示される表示装置の構成に加えて、偏光発光素子１０ａの下側にさらに黒色フィルム等の可視光吸収素子４０ａを備えている。そのため、この構成を有する図１６に示される表示装置は、図３、７、１１と同様に、コントラストが向上した画像を表示することができる。また、図１７に示す実施態様では、図１５に示される表示装置の構成に加えて、偏光発光素子１０ａの下側にさらに光反射層５０を備えている。この構成を有する図１７に示される表示装置は、図４、８、１２と同様に、明るい画像を表示することができる。
【００８４】
また、本発明において偏光発光素子として用いられる偏光素子は、例えば図１８〜図２１に示すように、紫外光を少なくとも含む光をバックライトとして利用した表示装置にも使用できる。このような実施態様の表示装置は、液晶セルと、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰと、偏光素子としての偏光発光素子と、をさらに備える。また、偏光紫外光または可視光と紫外光を含む光（自然光）が、液晶セルの一方の面側から照射され、偏光板Ｖ＋ＵＶＰが液晶セルの他方の面側に配置され、光が照射される液晶セルの一方の面側に偏光発光素子が配置される。このような表示装置（液晶表示装置）の構成により、偏光紫外光または可視光と紫外光を含む光における紫外光域の光を吸収して偏光発光素子が発光した偏光と、偏光板Ｖ＋ＵＶＰを介して得られた偏光とが、それぞれ異なる波長領域の光を利用して得られる。
【００８５】
図１８は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図１８に示す表示装置は、偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層された液晶セル３０と、液晶セル３０上に積層された偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂと、を備え、偏光発光素子１０ａ側から偏光紫外光２０ａが照射される。偏光紫外光２０ａを照射するため、表示装置は、偏光紫外光２０ａを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セルの一方の面側（偏光発光素子１０ａが配置されている面側）に配置される。偏光紫外光２０ａが照射されることにより偏光発光素子１０ａが偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像が表示される。偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂは可視光を偏光し、透過させるため、表示された画像は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して観察することができる。偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂは、偏光発光素子１０ａの偏光軸と偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂの吸収軸とが同軸に配置されていても、直交に配置されていてもよいが、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂが偏光発光素子１０ａからの偏光発光を透過しやすい点から、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂの吸収軸と偏光発光素子１０ａの偏光軸は直交に配置することが好ましい。
【００８６】
図１９〜２１に示す表示装置は、図１８に示される表示装置の構成において、偏光紫外光２０ａに代えて、可視光と紫外光を含む光２０ｃが照射される。すなわち、自然光に含まれる紫外光を利用することができる。また、可視光と紫外光を含む光２０ｃを照射するため、表示装置は、可視光と紫外光を含む光２０ｃを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セル３０の一方の面側（偏光発光素子１０ａが配置されている面側）に配置される。このような表示装置では、偏光発光素子１０ａと液晶セル３０との間に、他の偏光板として、ＵＶ透過偏光板７０ｃ、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ、又は更なる偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’がさらに設けられ、かつ、偏光発光素子の偏光軸とこれら他の偏光板の吸収軸が直交に配置される。
【００８７】
図１９に示される表示装置には、液晶セル３０と偏光発光素子１０ａとの間にＵＶ透過偏光板７０ｃが設けられ、偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸が異なる軸、例えば直交に配置される。可視光と紫外光を含む光２０ｃが偏光発光素子１０ａに照射されると、可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。この偏光発光の偏光軸は、ＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸と直交軸であるため、偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸との直交配置により、偏光発光素子１０ａからの偏光発光がＵＶ透過偏光板７０ｃを透過できるようになり、透過した偏光発光を利用して画像が表示される。偏光発光素子１０ａから発光した可視光域の偏光をＵＶ透過偏光板７０ｃによって、更に高い偏光度を有する偏光にすることができる。このような高い偏光度を有する可視光は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂにより制御できるため、表示された画像は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して観察することができる。
【００８８】
図２０に示される表示装置には、液晶セル３０と偏光発光素子１０ａとの間にＵＶ非透過偏光板７０ｄが設けられ、偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ非透過偏光板７０ｄの吸収軸が直交に配置される。この実施態様で使用されるＵＶ非透過偏光板７０ｄは、通常の液晶表示装置等に使用される一般の偏光板であってもよく、紫外光をカットする機能を有している。そのため、ＵＶ非透過偏光板７０ｄは、紫外光を透過させず、ＵＶ非透過偏光板７０ｄの偏光軸と同軸に入射する可視光を偏光し透過させるが、ＵＶ非透過偏光板７０ｄの吸収軸と同軸に入射する可視光は透過しないか又は殆ど透過しない機能を有している。可視光と紫外光を含む光２０ｃが偏光発光素子１０ａに照射されると、可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。この偏光発光は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄの吸収軸と直交軸であるため、偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ非透過偏光板７０ｄの吸収軸との直交配置により、偏光発光素子１０ａからの偏光発光がＵＶ非透過偏光板７０ｄを透過できるようになり、透過した偏光発光を利用して画像が表示される。偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂは可視光域の偏光を制御できるため、液晶セル３０によって形成された表示画像は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して観察することができる。
【００８９】
図２１に示される表示装置には、液晶セル３０と偏光発光素子１０ａとの間に更なる偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ'が設けられ、偏光発光素子１０ａの偏光軸と偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ'の吸収軸が直交に配置される。この偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ'は、液晶セル３０上に積層された偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂと同じであっても、異なっていてもよく、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂと同一の機能を有していれば特に限定されない。可視光と紫外光を含む光２０ｃが偏光発光素子１０ａに照射されると、可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。この偏光発光の偏光軸は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ'の吸収軸と直交軸であるため、偏光発光素子１０ａの偏光軸と偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’の吸収軸との直交配置により、偏光発光素子１０ａからの偏光発光が偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ'を透過できるようになり、透過した偏光発光を利用して画像が表示される。液晶セル３０上に配置されている偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂは可視光域の偏光を制御できるため、表示された画像は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して観察することができる。また、この構成を有する表示装置において、紫外光を検知できる機器をさらに備えることにより、可視域の光を視認または検知できるだけでなく、紫外域の光を認識または検知できるようになるため、可視域の光と紫外域の光のそれぞれを利用できる表示装置としての利用が可能となる。
【００９０】
また、本発明において偏光発光素子として用いられる偏光素子は、例えば、図２２〜図２６に示すように、紫外光を少なくとも含む光をバックライトとして利用することができるだけでなく、視認側に発する紫外光を抑制可能な表示装置にも使用できる。このような実施態様の表示装置は、液晶セルと、偏光素子としての偏光発光素子とを備え、紫外光を少なくとも含む光が、液晶セルの一方の面側から照射される。また、偏光発光素子が、液晶セルの他方の面側に配置され、光が照射される液晶セルの一方の面側に、偏光板として、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、または紫外光を偏光し透過させ、可視光はそのまま透過させる偏光板Ｏ−ＵＶＰが配置される。さらに、偏光発光素子の液晶セルが配置されていない面側に、紫外光吸収素子、偏光発光素子の偏光軸と同軸方向若しくは直交方向に吸収軸を有するＵＶ非透過偏光素板、または偏光発光素子の偏光軸と直交方向に吸収軸を有するさらなる偏光板Ｏ−ＵＶＰを備えている。また、紫外光を少なくとも含む光は、可視光と紫外光を含む光（自然光）であってもよい。
【００９１】
図２２は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図２２に示す表示装置は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂと、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ上に積層された液晶セル３０と、液晶セル３０上に積層された偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層された紫外光吸収素子４０ｂと、を備え、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ側から、可視光と紫外光を含む光２０ｃが照射される。可視光と紫外光を含む光２０ｃを照射するため、表示装置は、可視光と紫外光を含む光２０ｃを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セル３０の一方の面側（偏光発光素子１０ａが配置されていない面側）に配置される。可視光と紫外光を含む光２０ｃが偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂにより偏光されると、この偏光された可視光と紫外光を含む光からの紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像が表示される。偏光発光素子１０ａは、吸収されなかった紫外光を偏光し、透過させる機能も有していることから、光源２０ｃからの紫外光のうち、偏光発光素子１０ａに吸収されなかった紫外光は、偏光発光素子１０ａを介して偏光し、透過し得る。この透過した紫外光を紫外光吸収フィルム等の紫外光吸収素子４０ｂにより吸収させることにより、視認側に発する紫外光を抑制することができる。また、紫外光吸収素子４０ｂを用いることにより、偏光発光素子１０ａを透過した紫外光を吸収できるだけでなく、表示装置の外部から入射し得る紫外光の吸収も防止できる。図２２に示す表示装置において、偏光発光素子１０aからの偏光発光は、液晶セル３０を介して偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂも透過する。そのため、観察者は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ、紫外光吸収素子４０ｂのいずれの側からも表示された画像を観察できるだけでなく、紫外光による眼への悪影響も予防することができる。
【００９２】
図２３に示す表示装置は、図２２に示される表示装置の構成において、紫外光吸収素子４０ｂに代えて、偏光発光素子１０ａの偏光軸と同軸方向に吸収軸を有するＵＶ非透過偏光板７０ｄ’が備えられている。図２２と同様、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して偏光された可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像が表示される。この実施態様に使用されるＵＶ非透過偏光板７０ｄ’は、偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ非透過偏光板７０ｄ’の吸収軸とが同軸に配置されているが、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ’の吸収軸において、偏光発光素子１０ａの偏光発光の吸収が少ないか、または偏光発光素子１０ａが発する光の波長のみ透過し得るように設計されている。これにより、偏光発光素子１０ａからの偏光発光はＵＶ非透過偏光板７０ｄ’を透過し、表示された画像は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ’を介して観察することができる。一方、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ’は、紫外光をカットする機能を有しているため、光源２０ｃからの紫外光のうち、偏光発光素子１０ａに吸収されず、偏光発光素子１０ａを介して偏光し透過した紫外光は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ’によりカットされる。これにより、視認側に発する紫外光を抑制させることができる。また、偏光発光素子１０ａからの偏光発光は、後述するように、二色性色素として使用される化合物により発光色、その発光光量の波長依存性等を調整できる。そのため、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ’の吸収軸と偏光発光素子１０ａの偏光軸が同軸であっても、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ’が吸収する光の波長、透過率を調整することにより、偏光発光素子１０ａからの発光色は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ’を介して変化する。これにより、偏光発光素子１０ａが発する本来の発光色とは異なる色を観察することができる。
【００９３】
図２４に示す表示装置は、図２２に示される表示装置の構成において、紫外光吸収素子４０ｂに代えて、偏光発光素子１０ａの偏光軸と直交方向に吸収軸を有するＵＶ非透過偏光板７０ｄが備えられている。図２２と同様、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して偏光された可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光により偏光発光素子１０ａが偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像が表示される。この実施態様では、偏光発光素子１０ａの偏光軸とＵＶ非透過偏光板７０ｄの吸収軸は直交に配置されているため、偏光発光素子１０ａからの偏光発光はＵＶ非透過偏光板７０ｄを透過する。そのため、表示された画像は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄを介して観察することができる。一方、ＵＶ非透過偏光板７０ｄは、紫外光をカットする機能を有しているため、可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光のうち、偏光発光素子１０ａに吸収されず、偏光発光素子１０ａにより偏光し透過した紫外光は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄによりカットされる。これにより、視認側に発する紫外光を抑制させることもできる。
【００９４】
図２５、２６に示す表示装置は、図２２に示される表示装置の構成において、偏光板Ｖ＋ＵＶＰに代えて、偏光板Ｏ−ＵＶＰが配置されている。また、液晶セルが配置されていない偏光発光素子の面側に、紫外光吸収フィルム、または偏光発光素子の偏光軸と同軸方向に吸収軸を有するさらなる偏光素子Ｏ−ＵＶＰが備えられている。このような表示装置では、可視光と紫外光を含む光２０ｃに代えて、紫外光２０ｂが照射される。紫外光２０ｂを照射するため、表示装置は、紫外光２０ｂを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セル３０の一方の面側（偏光発光素子１０ａが配置されていない面側）に配置される。
【００９５】
図２５に示される表示装置は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａと、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ上に積層された液晶セル３０と、液晶セル３０上に積層された偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層された紫外光吸収素子４０ｂと、とを備える。紫外光２０ｂが偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａにより偏光し、この偏光された紫外光が偏光発光素子１０ａの吸収軸に対して吸収される。これにより偏光発光素子１０ａが偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像が表示される。可視光は紫外光吸収素子４０ｂを透過するため、表示された画像は、紫外光吸収素子４０ｂを介して観察することができる。また、偏光発光素子１０ａは、吸収されなかった紫外光を偏光し、透過させる機能も有している。そのため、照射された紫外光２０ｂのうち、偏光発光素子１０ａに吸収されなかった紫外光は、偏光発光素子１０ａを介して偏光し透過する。この偏光発光素子１０ａを透過した紫外光は紫外光吸収フィルム等の紫外光吸収素子４０ｂにより吸収され、これにより、視認側に発するバックライトからの紫外光を抑制させることができる。また、紫外光吸収素子４０ｂを用いることにより、偏光発光素子１０ａを透過した紫外光を吸収できるだけでなく、表示装置の外部から入射し得る紫外光の吸収も防止できる。図２５に示す表示装置において、偏光発光素子１０ａからの可視光域の偏光発光は、液晶セル３０を介して偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａも透過する。そのため、観察者は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ、紫外光吸収素子４０ｂのいずれの側からも表示される画像を観察できるだけでなく、紫外光による眼への悪影響も予防することができる。また、図２５に示す表示装置において、偏光発光素子１０ａからの可視光域の偏光発光以外は、可視光域の光の発生、吸収がないため、可視光域での透明性の高い液晶ディスプレイを得ることができる。
【００９６】
図２６に示される表示装置は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａと、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ上に積層された液晶セル３０と、液晶セル３０上に積層された偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層されたさらなる偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ’と、を備え、偏光発光素子１０ａの偏光軸は偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ’の吸収軸と同軸に配置されている。この偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ’は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａと同じであっても、異なっていてもよく、偏光板Ｏ＋ＵＶＰ７０ａと同一の機能を有していれば特に限定されない。紫外光２０ｂが偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａにより偏光し、この偏光された紫外光が偏光発光素子１０ａの吸収軸に対して吸収される。これにより偏光発光素子１０ａが偏光発光を示し、当該偏光発光を利用して画像が表示される。可視光は偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ’を透過するため、表示された画像は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ’を介して観察することができる。また、偏光発光素子１０ａは、吸収されなかった紫外光を偏光し、透過させる機能も有している。そのため、照射された紫外光２０ｂのうち、偏光発光素子１０ａに吸収されなかった紫外光は、偏光発光素子１０ａにより偏光し透過する。一方、偏光発光素子１０ａの偏光軸は偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ’の吸収軸と同軸に配置されているため、偏光発光素子１０ａを透過する光源２０ｂからの紫外光は、この偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ’の吸収軸で吸収される。これにより、視認側に発する紫外光を抑制させることができる。
【００９７】
また、他の実施態様として、図２７〜３１に示す表示装置は、液晶セル３０の構造が、紫外光によりディスプレイ上に画像等の表示を可能とする紫外光用液晶セル３０ｂと、可視光によりディスプレイ上に画像等の表示を可能とする可視光用液晶セル３０ａとの２つの液晶セルを用いる構造（ダブルセル構造）を有する。図２７〜３１は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図２７および図２８に示される表示装置は、図２３および２４に示される表示装置の構成において、液晶セルが、紫外光用液晶セルと可視光用液晶セルのダブルセル構造である構成を有している。偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して偏光し透過した可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光は、紫外光用液晶セル３０ｂによって偏光が制御されることによって画像表示がされる。一方、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して偏光し透過した可視光と紫外光を含む光２０ｃからの可視光、および偏光発光素子１０ａからの可視光域における偏光発光は、可視光用液晶セル３０ａによって偏光が制御されることによって画像表示される。
【００９８】
図２９〜３１に示される表示装置は、液晶セルがダブルセル構造であるのと共に、表示装置の両面から視認もしくは検知できる構成を示している。図２９において、可視光と紫外光を含む光２０ｃは、可視光を発する可視光用光源と紫外光を発する紫外光用光源を単一で、又はそれぞれ独立に備える光源から照射される。光源から紫外光を発することにより、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａを介して偏光し透過した紫外光が、紫外光用液晶セル３０ｂによって偏光が制御されて画像表示される。また、紫外光用液晶セル３０ｂを透過した紫外光は、偏光発光素子１０ａに照射され、偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。一方、光源から可視光を発することにより、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａを介して透過した可視光、および偏光発光素子１０ａからの可視光域における偏光発光は、可視光用液晶セル３０ａによって偏光が制御されて画像表示される。可視光用液晶セル３０ａによって制御された偏光は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄを介して観察することができる。図２９に示す表示装置において、偏光発光素子１０aからの可視光域における偏光発光は、紫外光用液晶セル３０ｂを介して偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａも透過する。そのため、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａのいずれの側からでも、可視光用液晶セル３０ａによって制御された画像を観察することができる。また、図２９に示す表示装置において、可視光用液晶セル３０ａと紫外光用液晶セル３０ｂとは、偏光発光素子１０ａを介して配置されている。偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａは、紫外光を偏光し、紫外光用液晶セル３０ｂによりこの偏光が制御される。偏光発光素子１０ａが制御された紫外光を吸収する場合には、偏光発光素子１０ａが可視光域で偏光発光を示し、一方、制御された紫外光が偏光発光素子１０ａに吸収されず、偏光発光素子１０ａを透過する場合には偏光発光素子１０ａは発光を示さない。また、可視光域の偏光発光は可視光用液晶セル３０ａによって偏光が制御され、ＵＶ非透過偏光板７０ｄにより、制御された偏光発光が透過し画像を表示することができる。これにより、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ側と、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ側とで異なる画像を提供することが可能となる。
【００９９】
図３０において、可視光と紫外光を含む光２０ｃは、可視光を発する可視光用光源と紫外光を発する紫外光用光源を単一で、又はそれぞれ独立に備える光源から照射される。光源から紫外光を発することにより、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａを介して偏光し透過した紫外光が、紫外光用液晶セル３０ｂによって偏光が制御されて画像表示される。また、紫外光用液晶セル３０ｂを透過した紫外光は、偏光発光素子１０ａに照射され、偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。一方、光源から可視光を発することにより、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａを介して透過した可視光、および偏光発光素子１０ａからの可視光域における偏光発光は、ＵＶ透過偏光板７０ｃを介して可視光用液晶セル３０ａによって偏光が制御されて画像表示される。可視光用液晶セル３０ａによって表示される画像は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄを介して観察することができる。図３０に示す表示装置において、偏光発光素子１０ａからの可視光域における偏光発光は、紫外光用液晶セル３０ｂを介して偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａも透過する。そのため、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａのいずれの側からでも、可視光用液晶セル３０ａによって表示される画像を観察することができる。また、図３０に示す表示装置は、可視光用液晶セル３０ａと紫外光用液晶セル３０ｂとは、偏光発光素子１０ａを介して配置されている。偏光発光素子１０ａは、吸収されなかった紫外光を偏光し、透過させる機能も有していることから、光源２０ｃからの紫外光のうち、偏光発光素子１０ａに吸収されなかった紫外光は、偏光発光素子１０ａにより偏光し透過する。偏光発光素子１０ａを透過した紫外光は、ＵＶ透過偏光板７０ｃをさらに透過し、可視光用液晶セル３０ａを介してＵＶ非透過偏光板７０ｄに照射される。一方、偏光発光素子１０ａの偏光軸はＵＶ非透過偏光板７０ｄの吸収軸と直交に配置されている。そのため、偏光発光素子１０ａを透過する光源２０ｃからの紫外光は、このＵＶ非透過偏光板７０ｄの吸収軸で吸収される。このように、光源が紫外光を発することにより、紫外光用液晶セル３０ｂでは光源からの紫外光の偏光を制御して、可視光用液晶セル３０ａでは偏光発光素子１０ａからの偏光発光、および光源からの可視光に基づく偏光を制御して、それぞれ異なる画像を表示することができる。これにより、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ側と、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ側とで異なる画像を提供することが可能となる。
【０１００】
図３１において、可視光と紫外光を含む光２０ｃは、可視光を発する可視光用光源と紫外光を発する紫外光用光源を単一、又は、それぞれ独立に備える光源から照射される。光源から紫外光を発することにより、紫外光は、可視光用液晶セル３０ａと２つのＵＶ透過偏光板７０ｃを透過し偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａに照射される。次いで、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａを介して偏光し透過した紫外光が、紫外光用液晶セル３０ｂによって偏光制御され画像表示のために使用される。また、紫外光用液晶セル３０ｂによって偏光制御され透過した紫外光は、偏光発光素子１０ａに照射され、偏光発光素子１０ａの紫外域の吸収軸と同一軸の光の偏光が照射された場合に偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。偏光発光素子１０ａからの可視域の偏光発光は、紫外光用液晶セル３０ｂ、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａをそれぞれ透過し、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａと可視光用液晶セル３０ａの間に配置されているＵＶ透過偏光板７０ｃを介して偏光し透過する。透過した偏光した可視光が可視光用液晶セル３０ａによって偏光が制御され、画像表示のために使用される。可視光用液晶セル３０ａによって偏光制御された可視光は、表示装置の最も外側に配置されているＵＶ透過偏光板７０ｃを介して透過するため、表示された画像を観察することができる。一方で、光源から可視光を発することにより、可視光は、ＵＶ透過偏光板７０ｃによって可視域の偏光を形成し、可視光用液晶セル３０ａによって偏光が制御され画像表示のために使用される。可視光用液晶セル３０ａを透過した可視光は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａと可視光用液晶セル３０ａの間に配置されているＵＶ透過偏光板７０ｃにより偏光し透過する。さらに、透過した可視光は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ、紫外光用液晶セル３０ｂ、偏光発光素子１０ａを透過する。そのため、可視光用液晶セル３０ａによって表示された表示画像は、紫外光吸収素子４０ｂを介して観察することができる。一方、偏光発光素子１０ａは、吸収されなかった紫外光を偏光し、透過させる機能も有していることから、光源２０ｃからの紫外光のうち、偏光発光素子１０ａに吸収されなかった紫外光は、偏光発光素子１０ａにより偏光し透過する。偏光発光素子１０ａを透過した紫外光は、紫外光吸収素子４０ｂにより吸収される。そのため、紫外光用液晶セル３０ｂに表示された画像は、ＵＶ透過偏光板７０ｃ側からでも観察することができる。このように、光源が紫外光を発することにより、紫外光用液晶セル３０ｂには、光源２０ｃが紫外光を利用して、可視光用液晶セル３０ａには偏光発光素子１０ａからの偏光発光と光源の可視域の光を利用して、それぞれ異なる画像を表示することができる。これにより、ＵＶ透過偏光板７０ｃ側と、紫外光吸収素子４０ｂ側とで異なる画像を提供することが可能となる。
【０１０１】
本発明の表示装置の他の実施態様は、図３２〜図４５に示されるような、偏光素子として偏光制御素子が備えられている表示装置である。本発明で使用される偏光素子は、紫外光を偏光させる機能も有している。この紫外光を偏光し制御する機能を利用してディスプレイ上に画像等を表示できる表示装置について以下に説明する。尚、偏光発光が限りなく弱い、もしくは、偏光発光が見えない状態の偏光素子を、紫外光を少なくとも含む光において少なくとも紫外光域の光に対する偏光し制御する偏光制御素子として利用可能であることを意味する。このような実施態様の表示装置は、液晶セルと、偏光素子として偏光制御素子を備える。また、偏光制御素子が備えられている表示装置の一実施態様は、偏光板として、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰと、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板をさらに備えるか、または、偏光板Ｖ＋ＵＶＰをさらに２つ備え、可視光と紫外光を含む光（自然光）が、液晶セルの一方の面側から照射される。可視光と紫外光を含む光２０ｃを照射するため、表示装置は、可視光と紫外光を含む光２０ｃを発する光源をさらに備えていてもよい。また、偏光制御素子が、液晶セルの他方の面側に配置され、可視光と紫外光を含む光が照射される液晶セルの一方の面側に偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、かつ液晶セルが配置されていない偏光制御素子の面側にＵＶ透過偏光板が配置されているか、または、光が照射される液晶セルの一方の面側に一方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、かつ液晶セルが配置されていない偏光制御素子の面側に他方の偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置されている。さらに、ＵＶ透過偏光板または他方の偏光板Ｖ＋ＵＶが、偏光制御素子の偏光軸と異なる方向、特に直交方向に吸収軸を有している。表示装置がこのような構成を有することにより、可視光と紫外光を含む光からの可視光はそれぞれの偏光板、すなわち、偏光板Ｖ＋ＵＶＰとＵＶ透過偏光板により偏光を制御することが可能であり、一方で、可視光と紫外光を含む光からの紫外光は、偏光制御素子により偏光の制御が可能であるため、それぞれの波長域での光の制御が可能となる。これにより、偏光素子として、紫外光を偏光に制御する機能を有する偏光制御素子を利用しても、偏光素子として偏光発光素子が備えられている表示装置と同様に、画像を表示させることができる。
【０１０２】
図３２は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図３２に示す表示装置は、ＵＶ透過偏光板７０ｃと、ＵＶ透過偏光板７０ｃ上に積層された偏光制御素子１０ｂと、偏光制御素子１０ｂ上に積層された液晶セル３０と、液晶セル３０上に積層された偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂと、を備え、ＵＶ透過偏光板７０ｃ側から、可視光と紫外光を含む光２０ｃが照射される。ＵＶ透過偏光板７０ｃは、偏光制御素子１０ｂの偏光軸とＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸とが異なるように（例えば、直交に）配置される。可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光及び可視光が、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂにより偏光し、透過される。この透過した偏光のうち、紫外光は偏光制御素子１０ｂにより偏光し、一方、可視光は液晶セル３０の画像表示に使用され、偏光制御素子１０ｂをそのまま透過する。偏光制御素子１０ｂをそのまま透過した可視光が、ＵＶ透過偏光板７０ｃに吸収されるのを防ぐため、偏光制御素子１０ｂの偏光軸とＵＶ透過偏光板７０ｃの吸収軸とが異なるように、例えば直交するようにＵＶ透過偏光板７０ｃが配置される。これにより、偏光制御素子１０ｂを透過した可視光は、ＵＶ透過偏光板７０ｃを透過できる。一方、この偏光制御素子１０ｂからの偏光した紫外光は、ＵＶ透過偏光板７０ｃをそのまま透過する。これにより、図３２に示される表示装置において、可視光と紫外光を含む光２０ｃはバックライトとして機能するため、透過型の液晶表示装置としてＵＶ透過偏光板７０ｃ側から画像を観察することができる。また、バックライトとしての可視光と紫外光を含む光２０ｃがＵＶ透過偏光板７０ｃ側から照射されていてもよく、この場合、透過型の液晶表示装置として偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ側から表示される画像を観察することができる。
【０１０３】
図３３に示す表示装置は、図３２に示される表示装置の構成において、ＵＶ透過偏光板７０ｃに代えて、さらなる偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’が備えられている。図３３に示される表示装置において、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’は、偏光制御素子１０ｂの偏光軸と偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ”の吸収軸とが異なるように配置される。可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光及び可視光が、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂにより偏光し、透過される。この透過した偏光のうち、紫外光は偏光制御素子１０ｂにより偏光し、一方、可視光は液晶セル３０によって偏光が制御されて画像表示に使用され、偏光制御素子１０ｂをそのまま透過する。偏光制御素子１０ｂをそのまま透過した可視光が、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’に吸収されるのを防ぐため、偏光制御素子１０ｂの偏光軸と偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’の吸収軸とが異なるように、例えば直交するように偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’が配置される。これにより、偏光制御素子１０ｂを透過した可視光は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’を透過できる。一方、この偏光制御素子１０ｂからの偏光した紫外光も、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’を透過できる。これにより、図３３に示される表示装置において、可視光と紫外光を含む光２０ｃはバックライトとして機能するため、透過型の液晶表示装置として偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’側から液晶セル３０によって偏光が制御されて表示される画像を観察することができる。また、バックライトとしての可視光と紫外光を含む光２０ｃが偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ’側から照射されていてもよく、この場合、透過型の液晶表示装置として偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ側から表示される画像を観察することができる。
【０１０４】
図３４に示す表示装置は、図３２に示される表示装置の構成に加えて、ＵＶ透過偏光板７０ｃの下側にさらに光反射層５０が備えられている。これにより、図３４に示される表示装置は、可視光と紫外光を含む光２０ｃがフロントライトとして機能するため、反射型の液晶表示装置として偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ側から表示される画像を観察することができる。
【０１０５】
図３５に示す表示装置は、図３２に示される表示装置の構成に加えて、ＵＶ透過偏光板７０ｃの下側にさらに光吸収層４０が備えられている。光吸収層４０は、様々な色相を有する層、例えば赤、青、黄、黒、さらにはパステルカラーのような明るい色を有するフィルム、板等であってもよく、蛍光体のように特定の波長（例えば、紫外光）を吸収し、可視光域の光を発するフィルム、板等であってもよい。これにより、図３５に示される表示装置は、可視光と紫外光を含む光２０ｃがフロントライトとして機能するため、反射型の液晶表示装置として偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ側から表示される画像を観察することができる。
【０１０６】
また、他の実施態様として、図３６〜３９に示す表示装置は、図３２〜３５に示される表示装置の構成において、液晶セル３０の構造が、紫外光により画像等の表示を可能とする紫外光用液晶セル３０ｂと、可視光により画像等の表示を可能とする可視光用液晶セル３０ａとのダブルセル構造を有する。図３６〜３９は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図３６〜３９に示される表示装置では、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して偏光し透過した可視光と紫外光を含む光２０ｃからの紫外光は、紫外光用液晶セル３０ｂの表示のために使用され、一方、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを介して偏光し透過した可視光と紫外光を含む光２０ｃからの可視光、及び光反射層５０を介して反射された可視光は、可視光用液晶セル３０ａの画像表示のためにそれぞれ使用される。図３６〜３９に示される表示装置では、このようなダブルセル構造を採用しているため、紫外光用液晶セル３０ｂと可視光用液晶セル３０ａによって形成される画像を、それぞれ別の画像として表示させることができる。なお、図３６〜３９に示される表示装置において、紫外光用液晶セル３０ｂと可視光用液晶セル３０ａの順番は限定されるものではなく、紫外光用液晶セル３０ｂと可視光用液晶セル３０ａはそれぞれ逆に配置されていてもよい。
【０１０７】
また、本発明の表示装置の他の実施態様は、図４０〜４５に示されるような、紫外光と可視光のそれぞれの波長領域の光の透過・非透過を制御可能な表示装置（液晶表示装置）の構成を示す。このような実施態様の表示装置は、液晶セルと、偏光素子として偏光制御素子と、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰとを備え、紫外光と可視光の双方を偏光させた光が照射される。紫外光と可視光の双方を偏光させた光を照射するため、表示装置は、紫外光と可視光の双方を偏光させた光を発する光源をさらに備えていてもよい。また、偏光制御素子が、液晶セルの他方の面側に配置され、液晶セルが配置されていない偏光制御素子の面側に、偏光板Ｖ＋ＵＶＰが配置され、偏光板Ｖ＋ＵＶＰが、前記偏光発制御素子の偏光軸と異なる方向に吸収軸を有する。例えば、紫外光および可視光の偏光板の吸収軸がそれぞれ直交に設けられる場合、液晶セルによって偏光が制御され、紫外光の偏光の透過の有無または強弱を制御することができる。つまり、紫外光域の偏光と可視光域の偏光の透過が９０°異なる軸でなされる場合、紫外光の透過軸と可視光の偏光の透過軸がそれぞれ異なる軸で透過光量を制御できるため、それぞれ独立した波長域の光を表示に利用することが可能である。
【０１０８】
図４０は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図４０に示す表示装置は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂと、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ上に積層された偏光制御素子１０ｂと、偏光制御素子１０ｂ上に積層され、紫外光と可視光のそれぞれの偏光軸を制御可能な液晶セル３０ｃと、を備える。また、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂは、偏光制御素子１０ｂの偏光軸と偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂの吸収軸とが異なるように配置される。紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄが、紫外光／可視光切替え液晶セル３０ｃ側から照射される場合、紫外光／可視光切替え液晶セル３０ｃによって紫外光域の光の偏光が制御され、偏光制御素子１０ｂを介して偏光する。これにより、紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄからの偏光紫外光が透過する光の量を制御できる。偏光制御素子１０ｂからの偏光紫外光は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂの吸収軸と直交であるため、偏光制御素子１０ｂの偏光軸と偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂの吸収軸を異なる軸、例えば直交するように配置する。これにより、偏光制御素子１０ｂからの偏光した紫外光は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂを透過できる。一方、紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄからの偏光可視光は、紫外光／可視光切替え液晶セル３０ｃによって可視光域の光の偏光が制御されるため、偏光制御素子１０ｂをその光量のまま透過する。さらに、偏光制御素子１０ｂを透過して偏光制御された可視光は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂの吸収軸と同軸である場合には偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂに吸収されて透過せず、一方、吸収軸と直交する場合には偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂに吸収されずに透過する。これにより、図４０に示される表示装置において、紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄはバックライトとして機能する。そのため、透過型の液晶表示装置として、紫外光／可視光切替え液晶セル３０ｃの紫外光用液晶セルまたは可視光用液晶セルにより形成される画像を、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ側から観察することができる。また、バックライトとしての紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄを偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂ側から照射してもよく、この場合、透過型の液晶表示装置として紫外光／可視光切替え液晶セル３０ｃ側から表示される画像を観察することができる。このような表示装置は、可視光域の光の偏光制御と、紫外光域の光の偏光制御の両立が可能となり、それぞれの波長領域の光の透過／非透過を制御可能な表示装置であるため、例えば、紫外光の透過／遮光を制御する紫外線センサーに応用することができる。
【０１０９】
図４１に示す表示装置は、図４０に示される表示装置の構成に加えて、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂの下側にさらに光反射層５０が備えられている。これにより、図４１に示される表示装置は、紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄがフロントライトとして機能する。そのため、当該液晶セル３０ｃが可視光域の偏光と紫外光域の偏光を制御することによって、反射型の液晶表示装置として紫外光／可視光切替え液晶セル３０ｃ側から画像を観察することができると同時に、当該液晶セル３０ｃによって制御された紫外光域の光に基づき表示される画像と、可視光域の光に基づき表示される画像をそれぞれ制御することができる。また、このような表示装置は、それぞれの波長領域の光の透過／非透過を制御可能であるため、例えば、紫外光の透過／遮光を制御する紫外線センサーに応用することができる。
【０１１０】
図４２に示す表示装置は、図４０に示される表示装置の構成に加えて、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ７０ｂの下側にさらに光吸収層４０が備えられている。光吸収層４０は、様々な色相を有する層、例えば赤、青、黄、黒、さらにはパステルカラーのような明るい色を有するフィルム、板等であってもよいし、蛍光体のように特定の波長（例えば、紫外光）を吸収し、可視光域の光を発するフィルム、板等であってもよい。これにより、図４２に示される表示装置は、紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄがフロントライトとして機能する。そのため、反射型の表示装置として紫外光／可視光において偏光軸を切替え可能な液晶セル３０ｃ側から表示される画像を観察することができると同時に、紫外光域の光に基づき表示される画像と可視光域の光に基づき表示される画像を制御することができる。また、このような表示装置は、それぞれの波長領域の光の透過／非透過を制御可能であるため、例えば、紫外光の透過／遮光を制御する紫外線センサーに応用することができる。
【０１１１】
また、他の実施態様として、図４３〜４５に示す表示装置は、図４０〜４２に示す表示装置の構成において、液晶セル３０ｃの構造が、紫外光によりディスプレイ上に画像等の表示を可能とする紫外光用液晶セル３０ｂと、可視光によりディスプレイ上に画像等の表示を可能とする可視光用液晶セル３０ａとのダブルセル構造を有する。図４３〜４５は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図４３〜４５に示される表示装置では、紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄからの偏光紫外光が、紫外光用液晶セル３０ｂの画像表示のために使用され、一方、紫外光と可視光の双方を偏光させた光２０ｄからの偏光可視光が、可視光用液晶セル３０ａの画像表示のためにそれぞれ使用される。図４３〜４５に示される表示装置では、このようなダブルセル構造を採用しているため、紫外光用液晶セル３０ｂと可視光用液晶セル３０ａによって偏光が制御されて表示される画像を、それぞれ別の画像として表示させることができる。なお、図４３〜４５に示される表示装置において、紫外光用液晶セル３０ｂと可視光用液晶セル３０ａの順番は限定されるものではなく、紫外光用液晶セル３０ｂと可視光用液晶セル３０ａはそれぞれ逆に配置されていてもよい。
【０１１２】
［立体表示装置又は立体画像表示装置］
本発明の表示装置を構成する他の実施態様は、偏光素子として上記偏光発光素子が備えられている新規の立体表示装置又は立体画像表示装置である。
【０１１３】
上記偏光発光素子を備える立体表示装置又は立体画像表示装置は、可視光域にて高い透過性を有しつつ、その偏光発光を利用して立体視をディスプレイ上に表示することが可能である。また、このような表示装置は、簡易かつ安価に製造可能であり、立体表示可能な透明ディスプレイとして適用できる。
【０１１４】
本発明で使用される偏光発光素子は、立体表示装置又は立体画像表示装置の構成に利用することもできる。尚、ここでいう立体表示装置とは、両眼視差を利用し、かつ画像を表示するためのセル（例えば、液晶セル）を備えていない３Ｄ表示可能な装置を意味する。また、立体画像表示装置とは、両眼視差を利用し、かつ画像を表示するためのセル（例えば、液晶セル）を備えている３Ｄ表示可能な装置を意味する。図４６〜５０は、上記偏光発光素子を備えた立体表示装置の構成を示す概略図であり、図５１〜５７は、上記偏光発光素子を備えた立体画像表示装置の構成を示す概略図である。
【０１１５】
本発明の立体表示装置の一実施態様は、図４６〜５０に示されるように、偏光素子としての偏光発光素子と、立体視を表示可能にするための立体表示制御手段と、立体視を表示するための表示部を備え、紫外光を少なくとも含む光、特に、紫外光が照射される。紫外光を少なくとも含む光を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光、特に紫外光を発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が表示部の一方の面側に配置される。立体表示制御手段は、両眼視差により立体視を知覚可能にするために、各々独立に異なる偏光軸を有する２つの立体表示制御部材を備える。表示部は、偏光軸が互いに異なる第１の偏光発光素子と第２の偏光発光素子からなり、第１の偏光発光素子と第２の偏光発光素子がそれぞれ複数存在する。観察者が立体視を知覚するために、立体表示制御部材は、第１の偏光発光素子と第２の偏光発光素子からの偏光発光の透過を検知することができれば特に限定されるものではなく、例えば、一般的な偏光板（ＵＶ非透過偏光板）、ＵＶ透過偏光板、偏光板Ｏ−ＵＶＰ、偏光板Ｖ＋ＵＶＰを使用することができる。
【０１１６】
図４６に示す表示装置（立体表示装置）は、立体視を表示可能にするための立体表示制御手段として、各々独立に異なる偏光軸を有する立体表示制御部材８０、８０’と、立体視を表示するための表示部９０と、偏光軸が互いに異なる第１の偏光発光素子１０ｃと第２の偏光発光素子１０ｃ’とを備える。立体表示制御部材８０、８０’は、観察者が両眼視差を利用して表示部９０からの立体視が知覚可能な位置に設けられていればよい。表示部９０には、第１の偏光発光素子１０ｃと第２の偏光発光素子１０ｃ’がそれぞれ設けられており、かつ、立体表示制御部材８０、８０’が設けられている側から、表示部９０に紫外光２０ｂが照射される。照射される紫外光２０ｂにより第１の偏光発光素子１０ｃ及び第２の偏光発光素子１０ｃ’がそれぞれ偏光発光を示す。このような構成を有する表示装置において、各々独立に異なる偏光軸、例えば、各々９０°異なる偏光軸を有する立体表示制御部材８０、８０’の両眼視差により、観察者の左右の眼には、第１の偏光発光素子１０ｃ又は第２の偏光発光素子１０ｃ’に対応する偏光発光がそれぞれ観察できるようになる。これにより、左眼には左眼用の偏光発光のみが、右眼には右眼用の偏光発光のみがそれぞれ観察される。これら左右の眼で観察された偏光発光が重なって見える結果、すなわち、両眼視差を利用した結果、表示部９０上に偏光発光の立体視が可能となる。
【０１１７】
図４７に示す表示装置は、図４６に示される表示装置の構成において、紫外光２０ｂが、立体表示制御部材８０、８０’が設けられていない側から表示部９０に照射されている。図４７に示される表示装置も、図４６に示される立体表示装置と同様の原理により、表示部９０上に偏光発光の立体視が可能となる。
【０１１８】
図４８に示す表示装置は、図４６に示される表示装置の構成に加えて、表示部９０の下側にさらに黒色フィルム等の可視光吸収素子４０ａが備えられている。この構成により、図４８に示される表示装置は、コントラストが向上した偏光発光の立体視が可能となる。また、図４９に示す実施態様では、図４６に示される表示装置の構成に加えて、表示部９０の下側にさらに光反射層５０が備えられている。この構成により、図４９に示される表示装置は、明るい偏光発光の立体視が可能となる。
【０１１９】
図５０に示す表示装置は、図４９に示される表示装置の構成に加えて、表示部９０と光反射層５０との間に、光制御層として、位相差板である１／４波長板６１がさらに備えられている。これにより、図５０に示される表示装置は、光反射層５０により反射された偏光発光に起因する二重像の発生を抑制しつつ、明るい偏光発光の立体視が可能となる。
【０１２０】
次に、上記偏光発光素子を用いた立体画像表示装置について説明する。このような立体画像表示装置の一実施態様は、図５１〜５７に示されるように、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶セルと、偏光素子としての偏光発光素子と、立体画像を表示可能にするための立体表示制御手段とを備え、紫外光を少なくとも含む光、特に、紫外光または偏光紫外光が照射される。紫外光を少なくとも含む光を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光、特に紫外光または偏光紫外光を発する光源をさらに備えていてもよい。立体表示制御手段は、両眼視差により立体画像を知覚可能にするために、各々独立に異なる偏光軸を有する２つの立体表示制御部材を備える。
【０１２１】
図５１に示す表示装置（立体画像表示装置）は、左眼用画像と右眼用画像とを表示可能な液晶セル３０ｄと、偏光素子としての偏光発光素子１０ａと、立体画像を表示可能にするための立体表示制御手段として、各々独立に異なる偏光軸を有する立体表示制御部材８０、８０’とを備える。立体表示制御部材８０、８０’は、観察者が両眼視差を利用して液晶セル３０ｄからの立体画像が視認可能な位置に設けられていればよい。紫外光２０ｂは、立体表示制御部材８０、８０’が設けられている側から、液晶セル３０ｄに照射される。左眼用画像と右眼用画像とを表示可能な液晶セル３０ｄの機能とは、例えば、画像を形成するためのドメイン（一般的には、画素等）ごとに、偏光を制御しうる機能を備え、ドメイン毎に左眼用の画像の形成と右眼用画像を形成しうるものである。照射される紫外光２０ｂにより偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。このような構成を有する表示装置において、立体表示制御部材８０、８０'は、それぞれ異なる偏光軸、例えば、各々９０°異なる偏光軸を有するため、一方の立体表示制御部材により、液晶セル３０ｄの左眼用画像又は右眼用画像のいずれか一方のみ表示可能であり、他方の立体表示制御部材により、液晶セル３０ｄの左眼用画像又は右眼用画像の他方のみ表示可能であるように立体表示制御部材８０、８０'と液晶セル３０ｄとが調整される。これにより、観察者の左眼には左眼用画像のみが、右眼には右眼用加増のみがそれぞれ観察される。これら左右の眼で観察された左眼用画像と右眼用画像が重なって見える結果、すなわち、両眼視差を利用した結果、液晶セル３０ｄよって立体画像を表示することが可能となる。
【０１２２】
図５２に示す表示装置は、図５１に示される表示装置の構成において、紫外光２０ｂが、液晶セル３０ｄが設けられていない偏光発光素子１０ａの面側から照射されている。図５２に示される表示装置も、図５１に示される立体画像表示装置と同様の原理により、液晶セル３０ｄによって立体画像を表示することが可能となる。
【０１２３】
図５３に示す立体画像表示装置は、図５１に示される表示装置の構成に加えて、偏光発光素子１０ａの下側にさらに黒色フィルム等の可視光吸収素子４０ａが備えられている。この構成により、図５３に示される立体画像表示装置は、コントラストが向上した立体画像を表示することが可能となる。また、図５４に示す実施態様では、図５１に示される表示装置の構成に加えて、偏光発光素子１０ａの下側にさらに光反射層５０が備えられている。この構成により、図５４に示される立体画像表示装置は、明るい立体画像を表示することが可能となる。
【０１２４】
図５５に示す立体画像表示装置は、図５４に示される表示装置の構成に加えて、偏光発光素子１０ａと光反射層５０との間に、光制御層として、位相差板である１／４波長板６１がさらに備えられている。これにより、図５５に示される立体画像表示装置は、ディスプレイ上の二重像の発生を抑制しつつ、明るい立体画像を表示することが可能となる。
【０１２５】
図５６、５７に示す立体画像表示装置は、図５１、５２に示される表示装置を構成において、紫外光２０ｂに代えて、偏光紫外光２０ａが照射される。図５６、５７に示される立体表示装置も、図５１、５２に示される表示装置と同様の原理により、立体画像を表示することが可能となる。
【０１２６】
［偏光切替え機能を有する表示装置］
本発明で使用される偏光発光素子は、図５８〜６５に示されるような、偏光切替え機能を有する表示装置の構成に利用することもできる。このような偏光切替え機能を有する表示装置の一実施態様は、偏光素子としての偏光発光素子と、偏光発光を制御する偏光制御部材と、位相差を制御可能な位相差制御部材とを備え、紫外光を少なくとも含む光、特に、紫外光が照射される。紫外光を少なくとも含む光を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光、特に紫外光を発する光源をさらに備えていてもよい。偏光制御部材は、一定方向の偏光軸を透過する機能を有し、偏光発光素子からの偏光発光の波長、または偏光発光の透過を検知することができれば特に限定されるものではなく、例えば、一般的な偏光板（ＵＶ非透過偏光板）、ＵＶ透過偏光板、偏光板Ｏ−ＵＶＰ、偏光板Ｖ＋ＵＶＰを使用することができる。また、位相差制御部材は、例えば一般的な位相差板であってもよい。位相差制御部材としての位相差板は、１枚に限定されず、２枚以上を用いてもよく、任意の枚数を使用してもよい。位相差制御部材として位相差板を設ける場合には、使用する位相差板が有する遅相軸と進相軸の角度を動的に切り替えることによって、偏光を制御することができる。位相差制御部材として、偏光発光素子からの偏光発光が示す波長に対して１／４λの位相差値を有する位相差板、いわゆる１／４波長板を使用する場合、偏光発光素子が発光する直線偏光は、１／４波長板の遅相軸を直線偏光の偏光軸に対して４５°にすることによって直線偏光から円偏光へ切替えが可能である。一方で、１／４波長板の遅相軸を直線偏光の偏光軸に対して０°に配置した場合には、偏光の切替えが起こらず、直線偏光の発光を維持することができる。また、位相差制御部材として、偏光発光素子からの偏光発光が示す波長に対して１／２λの位相差値を有する位相差板、いわゆる１／２波長板を使用する場合、偏光発光素子が発光する直線偏光は、１／２波長板の遅相軸を直線偏光の偏光軸に対して４５°にすることによって、偏光方向が９０°回転した偏光軸を有する偏光へ切替えが可能である。一方、１／２波長板の遅相軸を直線偏光の偏光軸に対して０°に配置した場合には、偏光の切替えが起こらず、直線偏光の発光を維持することができる。
【０１２７】
図５８に示す表示装置は、偏光発光を制御する偏光制御部材７０と、偏光素子として、偏光軸が互いに異なる第１の偏光発光素子１０ｃと第２の偏光発光素子１０ｃ’と、第１の偏光発光素子１０ｃ、第２の偏光発光素子１０ｃ’からの偏光発光を表示するための表示部９０と、位相差を制御可能な位相差制御部材６０とを備える。偏光制御部材７０は、観察者が表示部９０から偏光制御部材７０が有する偏光軸のパターンに応じた偏光発光が視認可能な位置に設けられていればよい。紫外光２０ｂは、偏光制御部材７０が設けられている側から、表示部９０が配置されていない位相差制御部材の面側に照射される。表示部９０には、偏光軸が互いに異なる第１の偏光発光素子１０ｃと第２の偏光発光素子１０ｃ'がそれぞれ独立に設けられている。表示部９０上に位相差制御部材６０が積層され、第１の偏光発光素子１０ｃ、第２の偏光発光素子１０ｃ'が配置されていない位相差制御部材６０の面側に、偏光制御部材７０が離間して配置されている。紫外光２０ｂは、第１の偏光発光素子１０ｃ及び第２の偏光発光素子１０ｃ’に照射されればよく、光の入射方法は限定されない。このような実施態様の表示装置では、第１の偏光発光素子１０ｃと第２の偏光発光素子１０ｃ’はそれぞれ独立に異なる偏光軸を有している。そのため、紫外光２０ｂを第１の偏光発光素子１０ｃと第２の偏光発光素子１０ｃ’に照射すると、第１の偏光発光素子１０ｃおよび第２の偏光発光素子１０ｃ’がそれぞれ偏光発光を示す。異なる偏光軸を介した偏光発光が、さらに位相差制御部材６０と偏光制御部材７０に照射されることにより、第１の偏光発光素子１０ｃ、第２の偏光発光素子１０ｃ'、位相差制御部材６０、偏光制御部材７０のそれぞれが有する偏光軸のパターンに応じた偏光発光を視認することができる。さらに、位相差制御部材６０として位相差板を使用する場合、位相差板の遅相軸を０°、４５°等に任意に変えることによって、偏光発光は、直線偏光だけでなく、円偏光、楕円偏光、さらには直線偏光の偏光方向が９０°回転した偏光軸を有する直線偏光を示すなど、偏光発光を様々な偏光に制御させることができる。このような構成を有する表示装置により、光量（感度）の調整だけでなく、色相、視野角を変えることもできる。さらに、位相差制御部材６０として無色透明の位相差板、好ましくは無色透明な位相差フィルムを用いる場合、第１の偏光発光素子１０ｃおよび第２の偏光発光素子１０ｃ’からの偏光発光は偏光制御部材７０を介することによって、視認できる発光の色、光量が変動する。偏光制御部材７０を介さない第１の偏光発光素子１０ｃまたは第２の偏光発光素子１０ｃ’からの偏光発光は、表示部９０上において、ただの発光面として視認される。一方で、偏光発光が無色透明の位相差フィルムを介することにより、位相差の制御によりさらに別の偏光発光が視認され得る。すなわち、偏光制御部材７０を介さないで視認される偏光発光は、単に、発光が示されている表示部９０上に、無色透明なフィルムが設けられているとしか認識できない。このように、図５８に示される表示装置は、偏光発光を認識かつ制御可能な偏光切替え機能を有するだけでなく、偏光制御部材７０と、第１の偏光発光素子１０ｃおよび第２の偏光発光素子１０ｃ’の偏光軸のパターンと、位相差制御部材６０として位相差板による偏光の制御の３つの条件を全て満たす場合に、表示部９０上に表示され得る本来意図する発光を視認できないといった高いセキュリティ機能を付与することもできる。
【０１２８】
図５９に示す表示装置は、図５８に示される表示装置の構成において、紫外光２０ｂが、位相差制御部材６０が配置されていない表示部９０の面側に配置されている。図５９に示される表示装置も、図５８に示される表示装置と同様の原理により、表示部９０上に偏光発光の視認が可能となる。
【０１２９】
図６０に示す表示装置は、図５８に示される表示装置の構成に加えて、表示部９０の下側にさらに黒色フィルム等の可視光吸収素子４０ａが備えられている。この構成により、図６０に示される表示装置は、コントラストが向上した偏光発光の視認が可能となる。また、図６１に示す実施態様では、図５８に示される表示装置の構成に加えて、表示部９０の下側にさらに光反射層５０が備えられている。この構成により、図６１に示される表示装置は、明るい偏光発光の立体視が可能となる。
【０１３０】
また、他の実施態様として、図６２〜６５に示す表示装置は、図５８〜６１に示される表示装置の構成において、偏光軸が互いに異なる第１の偏光発光素子１０ｃと第２の偏光発光素子１０ｃ'とが設けられている表示部９０に代えて、液晶セル３０と偏光発光素子１０ａとが配置され、かつ、偏光発光素子１０ａと位相差制御部材６０との間に液晶セル３０が配置されている。図６２〜６５に示す構成を有する表示装置は、偏光発光を認識かつ制御可能な偏光切替え機能を有するだけでなく、偏光制御部材７０と、偏光発光素子１０ａの偏光軸のパターンと、位相差制御部材６０として位相差板による偏光の制御の３つの条件を全て満たす場合に、画像を構築できるといった高いセキュリティ機能に加えて、さらに高度で複雑な画像表示が可能となる。
【０１３１】
［自己発光型液晶表示装置］
本発明の表示装置を構成する他の実施態様は、偏光素子として上記偏光発光素子が備えられている新規の自己発光型液晶表示装置である。
【０１３２】
このような自己発光型液晶表示装置の一実施態様は、図６６〜６９に示されるような、偏光素子としての偏光発光素子と、液晶セルと、着色光透過フィルタと、４００−４８０ｎｍ用偏光板、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰ、紫外光と可視光の両方を偏光する偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、紫外光を透過するＵＶ透過偏光板、および紫外光を透過させないＵＶ非透過偏光板からなる群から選択される偏光板と、を備える液晶表示装置であり、紫外光を少なくとも含む光、特に、紫外光が照射される。紫外光を少なくとも含む光を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光、特に紫外光を発する光源をさらに備えていてもよい。このような表示装置は、従来の液晶表示装置とは異なり、偏光発光素子が自己発光する。そのため、バックライトの光が３５〜４５％の透過率を有する偏光板によって減光される従来の液晶表示装置と比して、可視光領域の光の利用効率が極めて高い液晶表示装置の提供が可能である。また、従来の液晶表示装置において、視野角依存性の改善に必要とされていた様々な位相差板の貼合、複雑な液晶セル構造を有していなくとも、液晶表示装置が広視野角性を有する。そのため、従来の液晶表示装置において課題であった視野角依存性を改善し、かつ、高コントラストで視認性が高い液晶表示装置の提供が可能である。さらに、偏光発光素子からの発光を、着色光透過フィルタを介して様々な色の光に変換させることによって、液晶表示装置に高演色性を付与することが可能となる。
【０１３３】
このような表示装置の一実施態様は、液晶セルと、着色光透過フィルタと、紫外光を偏光する偏光板Ｏ−ＵＶＰと、偏光素子としての偏光発光素子とを備える表示装置であり、紫外光を少なくとも含む光が、着色光透過フィルタが配置されていない液晶セルの一方の面側から照射される。紫外光を少なくとも含む光、特に紫外光を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光、特に紫外光を発する光源をさらに備えていてもよい。
着色光透過フィルタが、液晶セル中または液晶セルの他方の面側に配置され、紫外光を少なくとも含む光が照射される前記液晶セルの一方の面側に偏光板Ｏ−ＵＶＰが配置され、かつ、液晶セルの他方の面側に偏光発光素子が配置される。このような構成を有する表示装置は、偏光板Ｏ−ＵＶＰと偏光発光板との間に、動的に位相を制御する液晶セルが設けられている。そのため、偏光発光素子が白色発光を示す場合、白色発光と非発光を、液晶セルで制御することが可能となる。また、偏光発光素子が青色発光を示す場合、着色光透過フィルタとして青色のカラーフィルタを用いなくとも、青色光の利用効率が著しく高い自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。
【０１３４】
図６６は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図６６に示す表示装置は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａと、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ上に積層された液晶セル３０と、液晶セル３０上に積層された偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層された着色光透過フィルタ１００とを備え、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａ側から、紫外光を少なくとも含む光２０、特に、紫外光２０ｂが照射される。紫外光を少なくとも含む光２０を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光２０、特に、紫外光２０ｂを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セルの一方の面側（偏光発光素子１０ａが配置されていない面側）に配置される。また、紫外光２０ｂをより拡散しやすくするため、液晶セル３０が配置されていない偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａの面側には、さらに光拡散板１１０が配置されていてもよい。光拡散板１１０は紫外光２０ｂの光量等に応じて任意に配置される。また、着色光透過フィルタ１００は、青色カラーフィルタ１０１、緑色カラーフィルタ１０２、赤色カラーフィルタ１０３を備えており、表示セグメントごとにカラー表示が可能に設計されている。紫外光２０ｂが照射されることにより、偏光板Ｏ−ＵＶＰ７０ａを介して紫外光を吸収した偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。偏光発光素子１０ａからの偏光発光は、着色光透過フィルタ１００が備える青色カラーフィルタ１０１、緑色カラーフィルタ１０２、赤色カラーフィルタ１０３により、表示セグメントごとにカラー表示が可能であるため、偏光発光素子１０ａが白色発光を示す場合、発光色を所望の色に変換することができ、また、白色発光と非発光を、液晶セル３０で制御することも可能である。
【０１３５】
図６７に示す表示装置は、図６６に示される表示装置の構成において、着色光透過フィルタ１００から、青色カラーフィルタ１０１が取り除かれている。このような表示装置において、偏光発光素子１０ａが青色発光を示す場合、着色光透過フィルタ１００として青色カラーフィルタ１０１を用いなくとも、青色光の利用効率が高い自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。
【０１３６】
自己発光型液晶表示装置の他の実施態様は、液晶セルと、着色光透過フィルタと、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、ＵＶ透過偏光板およびＵＶ非透過偏光からなる群から選択される偏光板と、偏光素子としての偏光発光素子とを備える表示装置であり、紫外光を少なくとも含む光が、着色光透過フィルタが配置されていない液晶セルの一方の面側から照射される。紫外光を少なくとも含む光、特に紫外光を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光、特に紫外光を発する光源をさらに備えていてもよい。着色光透過フィルタが、液晶セルの他方の面側に配置され、紫外光を少なくとも含む光が照射される前記液晶セルの一方の面側に、偏光発光素子が配置され、かつ、着色光透過フィルタと液晶セルとの間に、偏光板が配置されている。このような構成を有する表示装置は、偏光発光素子からの偏光発光が、偏光板を介して着色光透過フィルタに照射されるため、さらに高コントラストな自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。
【０１３７】
図６８は、このような表示装置の構成を示す概略図である。図６８に示す表示装置は、偏光発光素子１０ａと、偏光発光素子１０ａ上に積層された液晶セル３０と、液晶セル３０上に積層されたＵＶ非透過偏光板７０ｄと、ＵＶ非透過偏光板７０ｄ上に積層された着色光透過フィルタ１００とを備え、偏光発光素子１０ａ側から、紫外光を少なくとも含む光２０、特に、紫外光２０ｂが照射される。紫外光を少なくとも含む光２０を照射するため、表示装置は、紫外光を少なくとも含む光２０、特に、紫外光２０ｂを発する光源をさらに備えていてもよい。この場合、光源が液晶セルの一方の面側（偏光発光素子１０ａが配置されている面側）に配置される。また、紫外光２０ｂをより拡散しやすくするため、液晶セル３０が配置されていない偏光発光素子１０ａの面側には、さらに光拡散板１１０が配置されていてもよい。光拡散板１１０は紫外光２０ｂの光量等に応じて任意に配置される。また、着色光透過フィルタ１００は、青色カラーフィルタ１０１、緑色カラーフィルタ１０２、赤色カラーフィルタ１０３を備えており、表示セグメントごとにカラー表示が可能に設計されている。紫外光２０ｂが照射されることにより、偏光発光素子１０ａが偏光発光を示す。偏光発光素子１０ａからの偏光発光は、ＵＶ非透過偏光板７０ｄを介して着色光透過フィルタ１００に照射される。着色光透過フィルタ１００が備える青色カラーフィルタ１０１、緑色カラーフィルタ１０２、赤色カラーフィルタ１０３により、表示セグメントごとにカラー表示が可能であるため、偏光発光素子１０ａが白色発光を示す場合、発光色を所望の色に変換することができる。また、偏光発光素子１０ａからの偏光発光が、ＵＶ非透過偏光板７０ｄを介して着色光透過フィルタに照射されるため、さらに高コントラストな自己発光型液晶表示装置を提供することができる。
【０１３８】
図６９に示す表示装置は、図６８に示される表示装置の構成において、ＵＶ非透過偏光板７０ｄの代わりに４００−４８０ｎｍ用偏光板７０ｅが配置され、また、着色光透過フィルタ１００から青色カラーフィルタ１０１が取り除かれている。このような表示装置において、偏光発光素子１０ａが青色発光を示す場合、着色光透過フィルタ１００として青色カラーフィルタ１０１を用いなくとも、青色光の利用効率が著しく高い自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。
【０１３９】
次に、上記に説明した各表示装置の構成に用いられる各部材及びその特性について説明する。
【０１４０】
［偏光素子］
偏光素子は、紫外光を吸収して可視光域に偏光発光を示す機能を有し、また、紫外光を偏光に制御する機能を有している。そのため、偏光素子が紫外光をほとんど吸収ない、または吸収しなくなることにより、偏光素子の偏光発光性が弱いかまたは偏光発光性が失われてしまった場合であっても、この偏光素子は、紫外光のみを偏光させる偏光素子としての作用を有する。それ故、偏光素子は、偏光発光を示す機能を有する偏光発光素子として備えられていてもよく、または、紫外光を偏光に制御する機能を有する偏光制御素子として備えられていてもよい。また、偏光発光素子は、可視光域、好ましくは３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域で６０％以上、好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％、特に好ましくは９０％以上の高い視感度補正単体透過率を有している。このような偏光素子を、液晶表示装置、立体表示装置、立体画像表示装置又は偏光切替え機能を有する表示装置等の各表示装置を構成する部材として使用することにより、透明ディスプレイに適した新規の構造を有する表示装置を提供することが可能となる。このような偏光素子は、例えばフィルム等の基材に、発光を示す材料となる二色性色素を吸着配向させることにより製造される。また、偏光素子から直接発する偏光は、特定の軸に偏光を有する発光となしうるが、特定の軸だけでなく楕円偏光、円偏光を有する発光にも設計可能である。その処方は二色性色素を含浸した基材を一軸延伸だけでなく、斜め延伸、二軸以上の軸で延伸することによって実現しうる。好ましくは一軸に一定の偏光を発光しうることが好ましい。偏光素子が偏光発光素子として備えられる場合、偏光発光素子は、吸収された紫外光の光エネルギーを、別の波長の光、すなわち可視光域の光を発光させるエネルギーに変換することにより偏光発光を示す。そのため、ある特定の波長の光を、その波長のまま円偏光として反射させるコレステリック液晶は、このような特性を示す偏光発光素子の素材には含まれない。
【０１４１】
＜基材＞
偏光素子の基材には、偏光発光性を示す材料となる二色性色素が含まれる。そのため、当該基材は、二色性色素を吸着し得る親水性高分子等を製膜して得られるフィルムであることが好ましい。このような親水性高分子は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、アミロース系樹脂、デンプン系樹脂、セルロース系樹脂及びポリアクリル酸塩系樹脂等が挙げられる。このような樹脂の中でも、二色性色素の染色性、加工性及び架橋性等の観点から、ポリビニルアルコール系樹脂又はその誘導体であることが好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂又はその誘導体としては、例えば、ポリビニルアルコール又はその誘導体、ポリビニルアルコール又はその誘導体のいずれかをエチレン、プロピレンのようなオレフィン、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル酸、及びマレイン酸のような不飽和カルボン酸等で変性した樹脂等が挙げられる。これらの中でも、二色性を有する偏光発光色素の吸着性及び配向性の点から、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムが好ましい。基材は、例えば、市販品を用いてもよく、ポリビニルアルコール系樹脂を製膜することにより作製してもよい。また、基材の厚さは、適宜設計することができるが、５μｍ〜１５０μｍの範囲が好ましく、２０μｍ〜１００μｍの範囲がより好ましい。本発明に用いられる偏光素子は、例えば、基材としてポリビニルアルコール系樹脂をフィルム状に形成し、次いで、当該フィルムに偏光発光性を示す材料となる二色性色素を含有させる。その後、得られたフィルムに延伸等の配向処理を適用し、さらには、ホウ酸処理、洗浄処理、乾燥処理を施すことによって本発明の偏光素子を作製することができる。
【０１４２】
＜二色性色素＞
次に、上記基材に吸着配向させる二色性色素について説明する。本発明に使用される偏光素子に偏光発光性を付与するため、その材料として、分子中にスチルベン骨格およびビフェニル骨格の少なくとも１つを有し、かつアゾ基を有さない化合物又はその塩であることが好ましい。二色性色素が分子中にアゾ基を有すると、従来の染料系偏光素子のように高い偏光度は実現できるものの、アゾ基により発光が吸収され、発光光量が著しく低下してしまう。そのため、二色性色素として、分子中にアゾ基を有さない化合物又はその塩が使用されることが好ましい。このような二色性色素は、蛍光発光を示すと共に、二色比を有するため、偏光発光が可能である。そのため、分子中にスチルベン骨格およびビフェニル骨格の少なくとも１つを有する偏光発光色素は、蛍光発光特性に優れ、かつ、基材に配向させることにより高い二色比を有する特性を兼ね備える。これらの特性は、スチルベン骨格およびビフェニル骨格の各骨格に起因するため、吸収波長、発光波長、耐光、耐湿、耐オゾンガス等の各種堅牢性、溶解度等、各種特性等を調整するために、上記の各骨格に、さらに任意の置換基を導入することも可能である。この置換基の導入は、置換基の種類、置換基の位置によって、従来の染料系偏光板のように高い偏光度を実現することができるものの、発光光量が著しく低下してしまう場合もある。そのため、蛍光発光特性に優れ、かつ、高い二色比を実現するためには、置換基の種類、置換基の位置の選択が重要となる。また、上記の二色性色素は、１種単独でもよく、２種以上を組み合わせて併用してもよい。
【０１４３】
アゾ基を有さないスチルベン骨格を有する化合物の１つは、好ましくは式（１）で示される化合物またはその塩である。式（１）中、基Ｌ及びＭは、各々独立して、ニトロ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよいビニル基、置換基を有していてもよいアミド基、置換を有していてもよいウレイド基、または置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいカルボニル基を表すが、これらに限定されるものではない。式（１）で示されるスチルベン骨格を有する化合物は、蛍光発光を示し、また、配向させることによって二色性が得られる。発光特性は、スチルベン骨格に起因するものであるため、基Ｌ及びＭの各基が結合し得る置換基はアゾ基を有していなければ、特に限定されるものではなく、任意の置換基であってよい。
【０１４４】
【化１】
2019058758.tif 000003
【０１４５】
置換基を有してもよいアミノ基としては、例えば、非置換のアミノ基；
メチルアミノ基、エチルアミノ基、ｎ−ブチルアミノ基、ターシャリブチルアミノ基、ｎ−ヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−ｎ−ブチルアミノ基、エチルメチルアミノ基、エチルヘキシルアミノ基等の置換基を有してもよい炭素数１〜２０のアルキルアミノ基；
フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールアミノ基；
メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ｎ−ブチル−カルボニルアミノ基等の置換基を有してもよい炭素数１〜２０のアルキルカルボニルアミノ基；
フェニルカルボニルアミノ基、ビフェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基；
メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、プロピルスルホニルアミノ基、ｎ−ブチル−スルホニルアミノ基等の炭素数１〜２０のアルキルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、ナフチルスルホニルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ等が挙げられる。これらの中でも、置換基を有してもよい炭素数１〜２０のアルキルカルボニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、炭素数１〜２０のアルキルスルホニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ基が好ましい。
【０１４６】
置換基を有してもよいカルボニルアミド基としては、例えば、Ｎ−メチル−カルボニルアミド基（−ＣＯＮＨＣＨ３）、Ｎ−エチル−カルボニルアミド基（−ＣＯＮＨＣ２Ｈ５）、Ｎ−フェニル−カルボニルアミド基（−ＣＯＮＨＣ６Ｈ５）等が挙げられる。
【０１４７】
置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ドデシル基等の直鎖状のＣ１−Ｃ１２アルキル基、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の分岐鎖状のＣ３−Ｃ１０アルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等の環状のＣ３−Ｃ７アルキル基等が挙げられる。これらの中でも、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。
【０１４８】
置換基を有していてもよいビニル基として、例えば、エテニル基、スチリル基、アルキル基を有するビニル基、アルコキシ基を有するビニル基、ジビニル基、ペンタジエン基等が挙げられる。
【０１４９】
置換基を有していてもよいアミド基として、例えば、アセトアミド基（−ＮＨＣＯＣＨ３）、ベンズアミド基（−ＮＨＣＯＣ６Ｈ５）等が挙げられる。
【０１５０】
置換基を有していてもよいウレイド基として、例えば、モノアルキルウレイド基、ジアルキルウレイド基、モノアリールウレイド基、ジアリールウレイド基等が挙げられる。
【０１５１】
置換基を有していてもよいアリール基として、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基等が挙げられ、好ましくはＣ６−Ｃ１２アリール基である。アリール基は、環構成原子として窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群から選択される１〜３つのヘテロ原子を含む５員環又は６員環の複素環基であってもよい。このような複素環基の中でも、窒素原子および硫黄原子から選択される原子を環構成原子として含む複素環基であることが好ましい。
【０１５２】
置換基を有してもよいカルボニル基としては、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、ｎ−ブチル−カルボニル基、フェニルカルボニル基等が挙げられる。
【０１５３】
上述した置換基としては、特に限定されるものではないが、例えば、ニトロ基、シアノ基、水酸基、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基、カルボキシアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。
【０１５４】
カルボキシアルキル基としては、例えば、メチルカルボキシル基、エチルカルボキシル基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフトキシ基等が挙げられる。
【０１５５】
式（１）で示される化合物として、例えば、Ｋａｙａｐｈｏｒシリーズ（日本化薬社製）、Ｗｈｉｔｅｘ  ＲＰ等のホワイテックスシリーズ（住友化学社製）等が挙げられる。下記に式（１）で示される化合物が例示されるが、これらに限定されるものではない。
【０１５６】
［化合物例１］
【化２】
2019058758.tif 000004
【０１５７】
アゾ結合を有さないスチルベン骨格を有する他の化合物として、下記式（２）または式（３）で示される化合物またはその塩であることが好ましい。これらの化合物を用いることによって、より鮮明な白色発光をする偏光発光素子を得ることができる。さらに、下記式（２）および式（３）で示される化合物もスチルベン骨格に起因して蛍光発光を示し、また、配向させることによって二色性が得られる。
【０１５８】
【化３】
2019058758.tif 000005
【０１５９】
上記式（２）において、基Ｘは、ニトロ基または置換基を有していてもよいアミノ基を表す。置換基を有してもよいアミノ基は、上記式（１）における置換基を有してもよいアミノ基と同様に定義され、置換基を有してもよい炭素数１〜２０のアルキルカルボニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、炭素数１〜２０のアルキルスルホニルアミノ基、または置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ基であることが好ましい。これらの中でも基Ｘは、ニトロ基であることが好ましい。
【０１６０】
上記式（２）中、基Ｒは、水素原子、塩素原子、臭素原子またはフッ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ニトロ基、置換基を有してもいてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、または置換基を有していてもよいアミノ基を表す。置換基を有していてもよいアルキル基としては、上記式（１）における置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基と同様に定義される。置換基を有してもいてもよいアルコキシ基は、好ましくはメトキシ基、又はエトキシ基等である。置換基を有していてもよいアミノ基は、上記式（１）における置換基を有してもよいアミノ基と同様に定義され、好ましくはメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、またはフェニルアミノ基等である。基Ｒは、ナフトトリアゾール環中のナフタレン環の任意の炭素に結合していてよいが、トリアゾール環と縮合している炭素を１位、及び２位とした場合、３位、５位、又は８位に結合していることが好ましい。
【０１６１】
上記式（２）中、ｎは０〜３の整数であり、好ましくは１である。また、上記式（２）中、−（ＳＯ３Ｈ）は、ナフトトリアゾール環中のナフタレン環の任意の炭素原子に結合していてよい。−（ＳＯ３Ｈ）のナフタレン環における位置は、トリアゾール環と縮合している炭素原子を１位、２位とした場合、ｎ＝１であれば、４位、６位、または７位であることが好ましく、ｎ＝２であれば、５位と７位、および６位と８位であることが好ましく、ｎ＝３であれば、３位と６位と８位の組み合わせであることが好ましい。これらのうち、基Ｒが水素原子であり、かつｎが１であることが特に好ましい。
【０１６２】
式（３）中、基Ｙは、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよいビニル基、または置換基を有していてもよいアリール基を表す。これらの中でも、置換基を有してもよいアリール基であることが好ましく、置換基を有してもよいナフチル基であることがさらに好ましく、置換基としてアミノ基とスルホ基が置換したナフチル基であることが特に好ましい。
【０１６３】
式（３）中、基Ｚは、上記式（２）における基Ｘと同様に定義され、ニトロ基であることが好ましい。
【０１６４】
アゾ基を有さないビフェニル骨格を有する化合物は、好ましくは下記式（４）で示される化合物またはその塩である。
【０１６５】
【化４】
2019058758.tif 000006
【０１６６】
上記式（４）において、基Ｐ及びＱは、それぞれ独立に、ニトロ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していてもよいウレイド基、または置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいカルボニル基を表すが、これらに限定されるものではない。ただし、ビフェニル骨格のＰ位置、および／または、Ｑ位置にアゾ基を有する場合、蛍光発光は著しく小さくなるため好適ではない。
【０１６７】
上記式（４）で表される化合物は、好ましくは、下記式（５）で表される化合物である。
【０１６８】
【化５】
2019058758.tif 000007
【０１６９】
上記式（５）中、ｊは０〜２の整数を示す。また、−（ＳＯ３Ｈ）が結合される位置は、−ＣＨ＝ＣＨ−が結合されている炭素原子を１位とした場合、２位、４位、６位が好ましく、４位が特に好ましい。
【０１７０】
上記式（５）中、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、アラルキロキシ基、アルケニロキシ基、炭素数が１〜４のアルキルスルホニル基、炭素数が６〜２０のアリールスルホニル基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、カルボキシアルキル基である。基Ｒ１〜Ｒ４が結合される位置は、特に限定されるものではないが、ビニル基を１位とした場合、２位、４位、６位が好ましく、４位が特に好ましい
【０１７１】
炭素数が１〜４のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロブチル基等が挙げられる。
【０１７２】
炭素数１〜４のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、シクロブトキシ基等が挙げられる。
【０１７３】
アラルキロキシ基としては、例えば、炭素数７〜１８のアラルキロキシ基等が挙げられる。
【０１７４】
アルケニロキシ基としては、例えば、炭素数１〜１８のアルケニロキシ基等が挙げられる。
【０１７５】
炭素数１〜４のアルキルスルホニル基としては、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、ｎ−ブチルスルホニル基、ｓｅｃ−ブチルスルホニル基、ターシャリブチルスルホニル基、シクロブチルスルホニル基等が挙げられる。
【０１７６】
上記炭素数６〜２０のアリールスルホニル基としては、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、ビフェニルスルホニル基等が挙げられる。
【０１７７】
上記式（５）で表される化合物は公知の方法で作製可能であり、例えば、４−ニトロベンズアルデヒド−２−スルホン酸をホスホネートと縮合させ、次いでニトロ基を還元することによって合成することができる。
このような式（５）で示される化合物の具体例は、例えば、特開平４−２２６１６２号公報に記載されている下記の化合物が挙げられる。
【０１７８】
【化６】
2019058758.tif 000008
【０１７９】
式（１）〜（５）で示される化合物の塩とは、上記各式で示される各化合物の遊離酸が無機陽イオン又は有機陽イオンと共に塩を形成している状態を意味する。無機陽イオンとしては、アルカリ金属、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム等の各陽イオン、又は、アンモニウム（ＮＨ４＋）等が挙げられる。また、有機陽イオンとしては、例えば、下記式（Ａ）で表される有機アンモニウム等が挙げられる。
【０１８０】
【化７】
2019058758.tif 000009
【０１８１】
式（Ａ）中、基Ｚ1〜Ｚ4は、各々独立して、水素原子、アルキル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルコキシアルキル基を表わし、かつ、Ｚ1〜Ｚ4の少なくともいずれか１つは水素原子以外の基である。
【０１８２】
基Ｚ1〜Ｚ4の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のＣ１−Ｃ６アルキル基、好ましくはＣ１−Ｃ４アルキル基；ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシプロピル基、４−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシブチル基、２−ヒドロキシブチル等のヒドロキシＣ１−Ｃ６アルキル基、好ましくはヒドロキシＣ１−Ｃ４アルキル基；並びに、ヒドロキシエトキシメチル基、２−ヒドロキシエトキシエチル基、３−ヒドロキシエトキシプロピル基、３−ヒドロキシエトキシブチル基、２−ヒドロキシエトキシブチル等のヒドロキシＣ１−Ｃ６アルコキシＣ１−Ｃ６アルキル基、好ましくはヒドロキシＣ１−Ｃ４アルコキシＣ１−Ｃ４アルキル基等が挙げられる。
【０１８３】
これらの無機陽イオン又は有機陽イオンの中でも、ナトリウム、カリウム、リチウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、アンモニウム等の各陽イオンがより好ましく、リチウム、アンモニウム又はナトリウムの各無機陽イオンが特に好ましい。
【０１８４】
上記のような構造を有する二色性色素は、分子中にアゾ基を有さないため、アゾ結合に起因する光の吸収が抑制される。特に、スチルベン骨格を有する化合物は、紫外光の照射により発光作用を示し、また、スチルベン骨格の強い炭素−炭素二重結合の存在により分子が安定する。そのため、このような特定構造を有する二色性色素を用いた偏光素子は、紫外光を吸収し、そのエネルギーを利用して、可視光領域に偏光発光作用を示すことができる。
【０１８５】
（その他の色素）
上記の特性を示す偏光素子は、偏光素子の偏光性能を阻害しない範囲で、上記各式で示される化合物である二色性色素とは異なる他の蛍光染料及び／又は有機染料の一種以上をさらに含有していてもよい。併用される他の蛍光染料としては、例えば、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等が挙げられる。
【０１８６】
他の有機染料としては、例えば、シー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．イエロー２８、シー．アイ．ダイレクト．イエロー４４、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ２６、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ７１、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ１０７、シー．アイ．ダイレクト．レッド２、シー．アイ．ダイレクト．レッド３１、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド２４７、シー．アイ．ダイレクト．ブルー６９、シー．アイ．ダイレクト．ブルー７８、シー．アイ．ダイレクト．グリーン８０、及びシー．アイ．ダイレクト．グリーン５９等が挙げられる。これらの有機染料は遊離酸であっても、あるいはアルカリ金属塩（例えばＮａ塩、Ｋ塩、Ｌｉ塩）、アンモニウム塩又はアミン類の塩であってもよい。
【０１８７】
上記のような各式で示される化合物を１種または複数用いて、基材中に配合し、配向させることによって、偏光発光を示す偏光素子を得ることができる。これらの化合物の配合時に、発光波長を調整することにより、例えば、白色の発光を示す偏光素子を作製することができる。偏光素子が示す発光色は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７８１−４：２０１３に従って測定される色度ａ＊の絶対値が５以下であり、かつ色相ｂ＊の絶対値が５以下であることが望ましい。色度ａ＊の絶対値が５以下であり、かつ色相ｂ＊の絶対値が５以下である偏光が発光することは、白色の偏光発光が得られていることを意味する。また、発光が偏光を有していることから、一般的な可視域に偏光機能を有する偏光板を介して発光を観察する場合、その偏光板の偏光軸（吸収軸）を変えることにより、白色の発光と非発光とが視認できることを意味する。
【０１８８】
ＪＩＳ  Ｚ  ８７８１−４：２０１３の基準に従う色度ａ＊値および色相ｂ＊値は、光の色相測定時に求められる値である。当該基準に定められる物体色の表示方法は、国際照明委員会（略称：ＣＩＥ）が定める物体色の表示方法に相当する。色度ａ＊値および色相ｂ＊値の測定は、通常、測定試料に自然光を照射して行われるが、本発明に使用される偏光素子においては、紫外光領域の光を偏光素子に照射し、発光した光を測定することによって色度ａ＊値および色相ｂ＊値を確認することができる。紫外光領域の光を照射しても、偏光発光を示す光の色度ａ＊の絶対値が５以下であり、色相ｂ＊の絶対値が５以下であることにより、白色の偏光発光を示す偏光素子が得られていることを意味する。発光した偏光の色度ａ＊の絶対値が、５以下であれば、白色として感知できるが、好ましくは４以下、より好ましくは３以下、さらに好ましくは２以下、特に好ましくは１以下である。また、発光した光の色相ｂ＊も同様に、色相ｂ＊の絶対値が５以下であれば、白色として感知できるが、好ましくは４以下、より好ましくは３以下、さらに好ましくは２以下、特に好ましくは１以下である。このように、色度ａ＊値及びｂ＊値の絶対値が、それぞれ独立に５以下であれば、人間の目では白色として感知することができ、さらに、各々が共に５以下であれば、より好ましい白色発光として感知することができる。発光する偏光が白色であることにより、太陽光のような自然な光源、ペーパーホワイト端末等の光源として利用が可能である。そのため、このような偏光素子を白色偏光発光型の偏光素子として利用することができ、また、カラーフィルタなどを用いるディスプレイに置いても応用が簡易である。例えば、着色光透過フィルタとして、赤色、青色および緑色のカラーフィルタを液晶セルの電気駆動する表示セグメントごとに設け、各カラーフィルタに白色発光された光が照射されることによって、表示セグメントごとにカラー表示が可能な自己発光型液晶表示装置を提供することが可能となる。尚、白色光の発光強度については、発光が視覚的に感知できればディスプレイに応用することは可能である。発光が視覚的に感知するためには、特に、発光が高い偏光度を有し、かつ、可視域の透過率が高いことが重要である。
【０１８９】
偏光素子が４００〜４８０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する場合、青色の発光を示す偏光素子を作製することができる。このような偏光素子を表示装置に用いることにより、青色光の利用効率が高い自己発光型液晶表示装置を提供することができる。
【０１９０】
偏光発光素子は、紫外光領域等の非可視光領域の光の照射を受け、紫外光領域の光を吸収し、そのエネルギーを利用して可視光領域に偏光発光を示す。偏光発光素子が発光する光が可視光領域の偏光であることから、可視光領域の光に対して偏光機能を有する一般的な偏光板を介して偏光発光素子を観察した場合、その可視光領域に偏光機能を有する一般的な偏光板の軸の角度を変えることによって、偏光発光と非発光とを視認することができる。偏光発光素子が発光する偏光の偏光度は、７０％以上であり、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９９％以上である。また、偏光発光素子は、可視光領域の光を吸収せずに透過させる。偏光発光素子の可視光領域の光の透過率は、視感度補正透過率において、６０％以上であり、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは８５％以上、特に好ましくは９０％以上である。このような偏光発光素子は、高い偏光度を有することから、非発光状態において可視光領域での吸収が小さくなり、透明度の高い偏光発光素子を得ることができる。
【０１９１】
＜偏光素子の製造方法＞
偏光素子の製造方法は、以下の製法に限定されるものではないが、主に、ポリビニルアルコールまたはその誘導体を用いたフィルムに上述した二色性色素としてこれらの化合物を配向させることが好適である。以下、ポリビニルアルコールまたはその誘導体を用いた場合を例とした偏光発光素子の作製方法について説明する。
【０１９２】
偏光素子の作製方法は、基材を準備する工程と、該基材を膨潤液に浸漬し、該基材を膨潤させる膨潤工程と、膨潤させた該基材を上記二色性色素の１種以上を少なくとも含む染色溶液に含浸させ、基材に二色性色素を吸着させる染色工程と、二色性色素を吸着させた基材を、ホウ酸を含有する溶液に浸漬することにより二色性色素を基材中で架橋させる架橋工程と、二色性色素を架橋させた基材を一定の方向に一軸延伸して二色性色素を一定の方向に配列させる延伸工程と、必要に応じて、延伸させた基材を洗浄液で洗浄する洗浄工程および／または洗浄させた基材を乾燥させる乾燥工程と、を含んでいる。
【０１９３】
（膨潤工程）
膨潤工程は、２０〜５０℃の膨潤液に、上記基材を３０秒〜１０分間浸漬させることにより行うことが好ましく、膨潤液は水であることが好ましい。膨潤液による基材の延伸倍率は、１．００〜１．５０倍に調整することが好ましく、１．１０〜１．３５倍に調整することがより好ましい。
【０１９４】
（染色工程）
上記膨潤工程を経て得られた基材に、１種以上の二色性色素を吸着させる。該染色工程は、二色性色素が基材に吸着可能な方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、基材を、二色性色素を含む染色溶液に浸漬させる方法、基材に二色性色素を含む染色溶液を塗布する方法等が挙げられる。これらのうち、二色性色素を含む染色溶液に浸漬させる方法が好ましい。染色溶液中の二色性色素の濃度は、基材中に二色性色素が十分に吸着されていれば特に限定されるものではないが、例えば、染色溶液中に０．０００１〜１質量％であることが好ましく、０．０００１〜０．５質量％であることがより好ましい。
【０１９５】
染色工程における染色溶液の温度は、５〜８０℃が好ましく、２０〜５０℃がより好ましく、４０〜５０℃が特に好ましい。また、染色溶液に基材を浸漬する時間は、適宜調節可能であり、３０秒〜２０分の間で調節するのが好ましく、１〜１０分の間がより好ましい。
【０１９６】
染色溶液に含まれる二色性色素は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。上記二色性色素は、色素構造の違い等によりその発光色が異なるため、基材に、上記二色性色素を１種以上含有させることにより、生じる発光色を様々な色になるように適宜調整することができる。また、必要に応じて、染色溶液は、上記二色性色素とは異なる有機染料及び／又は蛍光染料の一種以上をさらに含んでいてもよい。
【０１９７】
上記他の蛍光染料及び／又は有機染料を併用する場合、所望とする偏光素子の色調整のために、配合する染料を選択し、配合比率等を調整することが可能である。調製目的により、蛍光染料または有機染料の配合割合は特に限定されるものではないが、一般的には、偏光素子１００質量部に対して、これら他の蛍光染料及び／又は有機染料の総量が０．０１〜１０質量部の範囲で用いることが好ましい。
【０１９８】
また、上記の各染料に加え、必要に応じてさらに染色助剤を併用してもよい。染色助剤としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム（芒硝）、無水硫酸ナトリウム及びトリポリリン酸ナトリウム等が挙げられ、好ましくは硫酸ナトリウムである。染色助剤の含有量は、使用される二色性色素の染色性に基づく上記浸漬時間、染色時の温度等によって任意に調整可能であるが、染色溶液中に０．０００１〜１０質量％であることが好ましく、０．０００１〜２質量％であることがより好ましい。
【０１９９】
上記染色工程後、該染色工程で基材の表面に付着した染色溶液を除去するために、任意に予備洗浄工程を経ることができる。予備洗浄工程を経ることによって、次に処理する液中に基材の表面に残存する染料が移行することを抑制することができる。予備洗浄工程では、洗浄液として一般的には水が用いられる。洗浄方法は、洗浄液に染色した基材を浸漬することが好ましく、一方で、洗浄液を当該基材に塗布することによって洗浄することもできる。洗浄時間は、特に限定されるものではないが、好ましくは１〜３００秒であり、より好ましくは１〜６０秒である。予備洗浄工程における洗浄液の温度は、基材を構成する材料が溶解しない温度であることが必要となり、一般的には５〜４０℃で洗浄処理が施される。尚、予備洗浄工程を経ずとも、偏光発光素子の性能には特段大きな影響を及ぼさないため、予備洗浄工程は省略することも可能である。
【０２００】
（架橋工程）
染色工程又は予備洗浄工程の後、基材に架橋剤を含有させることができる。基材に架橋剤を含有させる方法は、架橋剤を含む処理溶液に基材を浸漬させることが好ましく、一方で、当該処理溶液を基材に塗布又は塗工してもよい。処理溶液中の架橋剤としては、ホウ酸を含有する溶液を使用する。処理溶液中の溶媒は、特に限定されるものではないが、水が好ましい。処理溶液中のホウ酸の濃度は、０．１〜１５質量％であることが好ましく、０．１〜１０質量％であることがより好ましい。処理溶液の温度は、３０〜８０℃が好ましく、４０〜７５℃がより好ましい。また、この架橋工程の処理時間は３０秒〜１０分が好ましく、１〜６分がより好ましい。この架橋工程により、得られる偏光素子は、高いコントラストを示す。このことは、従来技術において、耐水性又は光透過性を改善する目的で使用されていたホウ酸の機能からは全く予期し得ない優れた作用である。また、架橋工程においては、必要に応じて、カチオン系高分子化合物を含む水溶液で、フィックス処理をさらに併せて行ってもよい。該フィックス処理により、偏光発光素子中の染料固定化が可能となる。このとき、カチオン系高分子化合物として、例えば、ジシアン系としてジシアンアミドとホルマリン重合縮合物、ポリアミン系としてジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合物、ポリカチオン系としてエピクロロヒドリン・ジメチルアミン付加重合物、ジメチルジアリルアモンニウムクロライド・二酸化イオン共重合物、ジアリルアミン塩重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、アリルアミン塩の重合物、ジアルキルアミノエチルアクリレート四級塩重合物等が使用される。
【０２０１】
（延伸工程）
上記架橋工程を経た後、延伸工程を実施する。延伸工程は、基材を一定の方向に一軸延伸することにより行われ、湿式延伸法又は乾式延伸法のいずれであってもよい。延伸倍率は、３倍以上であることが好ましく、より好ましくは５〜８倍であり、更に好ましくはホウ酸を含む水溶液中で延伸倍率を５〜８倍延伸することが良い。
【０２０２】
湿式延伸法においては、水、水溶性有機溶剤又はその混合溶液中で基材を延伸することが好ましい。より好ましくは、架橋剤を少なくとも１種含有する溶液中に基材を浸漬しながら延伸処理を行う。架橋剤は、例えば、上記架橋剤工程におけるホウ酸を用いることができ、好ましくは、架橋工程で使用した処理溶液中で延伸処理を行うことができる。延伸温度は４０〜７０℃であることが好ましく、４５〜６０℃がより好ましい。延伸時間は通常３０秒〜２０分であり、好ましくは２〜７分である。湿式延伸工程は、一段階の延伸で実施しても、二段階以上の多段延伸で実施してもよい。尚、延伸処理は、任意に、染色工程の前に行ってもよく、この場合には、染色の時点で染料の配向も一緒に行うことができる。
【０２０３】
乾式延伸法において、延伸加熱媒体が空気媒体である場合には、空気媒体の温度が常温〜１８０℃で基材を延伸するのが好ましい。また、湿度は２０〜９５％ＲＨの雰囲気中であることが好ましい。基材の加熱方法としては、例えば、ロール間ゾーン延伸法、ロール加熱延伸法、熱間圧延伸法及び赤外線加熱延伸法等が挙げられるが、これらの延伸方法に限定されるものではない。乾式延伸工程は、一段階の延伸で実施しても、二段階以上の多段延伸で実施してもよい。
【０２０４】
（洗浄工程）
延伸工程の際、基材の表面に架橋剤の析出又は異物が付着することがあるため、基材の表面を洗浄する洗浄工程を行うことができる。洗浄時間は１秒〜５分が好ましい。洗浄方法は、基材を洗浄液に浸漬することが好ましく、一方で、洗浄液を基材に塗布又は塗工によって洗浄することもできる。洗浄液としては、水が好ましい。洗浄処理は一段階で実施しても、２段階以上の多段処理で実施してもよい。洗浄工程の洗浄溶の温度は、特に限定されるものではないが、通常、５〜５０℃、好ましくは１０〜４０℃であり、常温であってよい。
【０２０５】
上述した各工程で用いる溶液又は処理液の溶媒としては、上記水の他にも、例えば、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールまたはトリメチロールプロパン等のアルコール類、エチレンジアミンおよびジエチレントリアミン等のアミン類等が挙げられる。当該溶液又は処理液の溶媒は、これらに限定されるものではないが、最も好ましくは水である。また、これらの溶液又は処理液の溶媒は、１種単独で用いてもよく、２種以上の混合物を用いてもよい。
【０２０６】
（乾燥工程）
洗浄工程の後、基材の乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるものの、より乾燥効率を高めるため、ロールによる圧縮やエアーナイフ又は吸水ロール等による表面の水分除去等により行うことが可能であり、さらには、送風乾燥を行うことも可能である。乾燥処理の温度は、２０〜１００℃であることが好ましく、６０〜１００℃であることがより好ましい。乾燥時間は、３０秒〜２０分であることが好ましく、５〜１０分であることがより好ましい。
【０２０７】
上述の製造方法により、本発明に係る表示装置に用いる偏光素子を作製することができ、得られた偏光素子は、高い耐久性を有する。
【０２０８】
＜保護フィルム＞
本発明に使用される偏光素子は、基材の片面又は両面に保護フィルムが備えられていてもよい。保護フィルムは、偏光素子の耐水性や取扱性等を向上させるために使用され、偏光素子が示す偏光機能に何ら影響を与えるものではない。
【０２０９】
保護フィルムは、透明物質を用いて形成された透明な保護フィルムである。このような保護フィルムは、偏光素子の形状を維持できる層形状のフィルムであり、透明性や機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性等に優れるプラスチック等であることが好ましく、一方、このようなプラスチックと同等の機能を有し得る他の材料からなる保護フィルムを使用してもよい。保護フィルムを構成するプラスチックの一例として、例えば、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂又はアクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系若しくはシリコーン系等の熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂等から得られるフィルムが挙げられ、これらのうち、ポリオレフィン系樹脂としては、非晶性ポリオレフィン系樹脂であって、ノルボルネン系モノマー又は多環状ノルボルネン系モノマーのような環状ポリオレフィンの重合単位を有する樹脂が挙げられる。一般的に、偏光フィルムの性能を阻害しない保護フィルムを選択することが好ましく、そのような保護フィルムとして、セルロースアセテート系樹脂からなるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）又はノルボルネンが特に好ましい。また、保護フィルムは、本発明の効果を損なわない限り、ハードコート処理若しくは反射防止処理、又は、スティッキングの防止や拡散、アンチグレア等を目的とした処理等を施したものであってもよい。保護フィルムの厚さは、適宜設計することができるが、１μｍ〜２００μｍの範囲が好ましく、５μｍ〜１５０μｍの範囲がより好ましく、１０μｍ〜１００μｍが特に好ましい。
【０２１０】
［液晶セル］
本発明の表示装置に利用される液晶セルの構成については特に制限はなく、一般的な構成の液晶セルを採用することができる。液晶セルは、例えば、対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶層とを含み、液晶の配向を制御することによって偏光の位相を制御できる。その位相制御によって、光の偏光を制御し、一般的な偏光板に挟持される場合、光の透過／非透過を制御し、液晶表示装置において画像を表示させることができる。液晶セルの駆動モードについても特に制限はなく、ＴＮ型、ＳＴＮ、ＶＡ型、ＩＰＳ型、ＯＣＢ型、ＥＣＢ型等の種々の方式を利用することができる。液晶セルに使用される基板についても、当該基板が透明であれば特に制限はなく、例えば、ＩＴＯ等のガラス材料から作製されたガラス基板や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂から作製されたフレキシブル基板であってもよい。
【０２１１】
ＴＮ型の液晶セルでは、電圧が無印加の時は、一方の基板に隣接する液晶分子の配向方向が、他方の基板に隣接する液晶分子の配向方向に対して９０°ねじれている。電圧の印加に伴い徐々に液晶分子が垂直に立ち上がり、それにより、白（明）表示から黒（暗）表示へと変化させる。ＴＮ型の液晶セルは、電圧が無印加の時における液晶分子の配向のねじれ角が、両面の基板の間で１８０°〜２７０°となるように作製されたＳＴＮ度の液晶セルであってもよい。
【０２１２】
ＶＡ型の液晶セルでは、電圧が無印加の時は、液晶分子が実質的に垂直に配向しており、電圧の印加時に液晶分子を実質的に水平に配向させる。ＶＡ型の液晶セルには、視野角拡大のため、ＶＡ方式をマルチドメイン化したＭＶＡ型の液晶セルも含まれる。また、ＶＡ型の液晶セルは、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、光配向型（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）及びＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ   Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）等の表示方式を用いたＶＡ型の液晶セルであってもよい。
【０２１３】
ＩＰＳ型の液晶セルは、電圧が無印加の時は、液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、電圧の印加により、液晶分子が横方向に回転し、液晶分子が平面的に応答する。液晶分子の垂直方向の傾きが発生しないため、広視野角の液晶セルが得られる。
【０２１４】
ＯＣＢ型の液晶セルは、電圧が無印加の時は、液晶分子が基板に対して実質的に弓形に配向しており、電圧の印加時に液晶分子を実質的に垂直に配向させる。電圧の印加に伴い、液晶分子が同じ方向に流れ（フロー）を持つため、高い応答速度の液晶セルが得られる。
【０２１５】
［光源］
本発明の各種表示装置には、偏光素子として、紫外光を少なくとも含む光の吸収により可視光域の光に偏光発光を示す偏光発光素子、または紫外光を少なくとも含む光において少なくとも紫外光域の光を偏光に制御する偏光制御素子が使用されるため、少なくとも紫外光を発する光源をさらに備えることもできる。このような光源として、紫外光を照射する光源、偏光紫外光を照射する光源、紫外光と可視光の両方を照射する光源、紫外光と可視光の双方を偏光させた光を照射する光源を使用できる。紫外光を照射する光源は、例えば、ブラックライト、ＵＶランプ、ＵＶ−ＬＥＤ等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、種々の照射装置、照射機器を使用できる。偏光紫外光を照射する光源は、例えば、紫外光を偏光する公知の偏光板、偏光フィルム等を介してこれらの照射装置、照射機器から紫外光を照射することにより発することができる。紫外光と可視光の両方を照射する光源は、例えば、紫外域用の重水素ランプと可視域用のタングステンランプを備えた紫外−可視ファイバ光源等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、種々の照射装置、照射機器を使用できる。また、紫外光と可視光の両方を照射する光源として、外光の紫外光を利用することもできる。紫外光と可視光の双方を偏光させた光を照射する光源は、例えば、紫外光と可視光の両方を照射する光源に、公知の偏光板、偏光フィルム等を使用することができる。
【０２１６】
［光制御層］
本発明の各種表示装置は、偏光素子からの発光、光源から照射される光を制御するための光制御層を備えることができる。このような光制御層の厚さは、通常１〜１００μｍの範囲であり、２〜６０μｍの範囲が好ましい。
【０２１７】
＜光吸収層＞
光吸収層は、偏光素子からの発光、光源から照射される光を吸収させるために設けられる。このような光吸収層として、例えば、カーボンブラック等の黒色顔料や黒色染料を用いて作製された黒色シート、黒色フィルム、黒色板等の吸光性・遮光性の高い公知の可視光吸収素子を使用することができる。一方で、赤、青、黄などのカラー板、パステルカラーの明るい色相を有するシート、フィルム、もしくは、光を吸収し蛍光発光し得る蛍光板であってもよい。光を吸収し得る材料は、これらに限定されるものではなく、光の反射を抑制、または、特定の光波長を再利用するなど任意の材料から作製された光吸収層を設けることもできる。
【０２１８】
また、他の光吸収層として、紫外光吸収素子、好ましくは紫外光吸収フィルムを使用することもできる。紫外光吸収素子は、紫外光による観察者の眼への悪影響を予防するために設けられる。このような紫外光吸収素子として、例えば、紫外線吸収剤を用いて作製されたポリエステル、ポリカーボネート樹脂等の紫外光を吸収できる機能を有する公知の紫外光吸収素子を使用することができるが、これらに限定されるものではなく、当該機能を有する任意の材料から作製された紫外光吸収素子を用いることができる。また、紫外光吸収素子側からも、表示される画像を観察できるようにするため、紫外光吸収素子の可視光域の透過率は７０％〜９９％であることが好ましく、８０％〜９９％であることがより好ましい。
【０２１９】
＜光反射層＞
光反射層は、偏光素子からの発光や、光源から照射される光を反射させるために設けられる。このような光反射層として、例えば、銀、アルミ等を蒸着させた反射層を有するフィルムやシート、二酸化チタン粒子、炭酸カルシウム等の白色顔料を用いて作製された白色シートまたはフィルム、白色板等の光反射性を有する公知の光反射層を使用することができるが、これらに限定されるものではなく、光反射特性を有する任意の材料から作製された光反射層を設けることができる。
【０２２０】
＜位相差制御部材＞
位相差制御部材は、位相差を有する光学媒体であり、波長板、位相差フィルムといわれる位相差板等が挙げられる。光には粒子と波の性質があるが、光を波として表現した場合、その波の位相を制御可能であることを意味する。偏光性能に着目した場合、例えば、位相差板は、直線偏光の光に所定の位相差を与える光学機能素子であり、偏光は特定の軸の光に対して、その他の軸（例えば９０°異なる軸）において、異なる位相を設けることが可能である。すなわち、一つの偏光に対して、その光路上に位相差板を設けることにより、偏光方向が９０°回転した偏光軸を有する偏光（その逆の軸の偏光）に変換したり、直線偏光から円偏光、楕円偏光等に変換された偏光を新たに付与することが可能となる。したがって、位相差板は、配向した複屈折材料（例えば、延伸フィルム）などを利用して直交する２つの偏光成分に位相差をつけることにより、入射した光の偏光の状態を変えることができる素子である。この位相差板の具体的な用途としては、例えば、特定の光の波長をλとした場合、そのλ／２の位相差板の遅相軸を直線偏光の偏光軸に対して４５°に設置することにより、位相差板に入射した直線偏光を９０°回転させ、入射した偏光軸とは直交（９０°）方向に偏光軸を有する偏光として出射することを可能とする。尚、直線偏光の偏光軸に対する角度は、４５°に対して１０°程度の誤差まで許容できるが、好ましくは４０〜５０°の範囲、さらに好ましくは４２〜４８°の範囲、特に好ましくは４４〜４６°の範囲で配置されることが好ましい。また、λ／４の位相差板の遅相軸を直線偏光の偏光軸に対して４５°に設置した場合には、位相差板に入射した直線偏光を、円偏光として出射することを可能とする。また、近年では、偏光解消フィルムも利用されている。偏光解消フィルムとは、例えば、特定の高い位相差で制御することによって偏光が解消される部材であり、具体的には東洋紡社製の「ＳＲＦ」等が挙げられる。このような偏光解消フィルムを出射する光の偏光を解消するために用いることも可能である。偏光解消フィルムの透過率は５０〜９９％が好ましく、７０〜９９％がより好ましく、８０〜９９％がさらに好ましい。
【０２２１】
＜位相差板＞
位相差板は特に限定されるものではないが、１／２波長板、１／４波長板等が例示される。具体的には、波長５４０ｎｍに対して１／４λとは、１３５ｎｍの位相差を持った位相差板が１／４λに値する。１／４波長板は、これらに限定されるものではなく、任意の材料から作製された位相差板を用いることができる。偏光素子からの発光が反射されることにより生じるディスプレイ上の二重像の発生を防止するためには、１／４波長板であることが好ましい。このような位相差板、例えば１／４波長板、１／２波長板として、例えば、入射する光の波長の１／４の波長と同等の位相差となるように一軸延伸されたポリカーボネートやシクロオレフィンポリマーからなるフィルム等の１／４波長板を使用することができる。
【０２２２】
［偏光板、偏光制御部材］
本発明の表示装置は、偏光素子からの発光、光源から照射される光を偏光させるための偏光板（偏光制御部材）をさらに備えることができる。このような偏光板の厚さは、通常１０〜２００μｍの範囲であり、１０〜１８０μｍの範囲が好ましい。また、液晶セルの背面側にある風景の視認性を確保する観点から、偏光板の可視光域の透過率は、一般的な偏光板と同等の透過率であるものが利用でき、一般的に３５％〜５０％であり、３８％〜４５％であることが好ましく、４０％〜４４％であることがより好ましい。
【０２２３】
＜偏光板Ｏ−ＵＶＰ＞
偏光板Ｏ−ＵＶＰは、紫外光を偏光し透過させ、可視光域において高い透過率を有するため、透過する可視光はほぼ偏光制御されることがないか著しく偏光度が低い可視光が透過させる機能を有する。このような偏光板Ｏ−ＵＶＰは、当該機能を有してれば特に限定されるものではなく、例えば、紫外光偏光機能を有する水溶性化合物が延伸された偏光膜、例えば国際公開第２００５／０１５２７５号等に記載されている偏光膜を備える偏光板を使用することができる。上述の機能とは、具体的には、可視光域の視感度補正透過率が６０％以上である場合、紫外光域の偏光度が８０％以上であり、好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９９％以上であり、特に好ましくは９９．９％以上である。特に好ましい態様として、可視光域の視感度補正透過率が８０％以上である場合、紫外光域の偏光度が９０％以上であり、より好ましくは９９％以上である。
【０２２４】
＜偏光板Ｖ＋ＵＶＰ＞
偏光板Ｖ＋ＵＶＰは、紫外光と可視光の両方に偏光機能を付与できる機能を有する。このような偏光板Ｖ＋ＵＶＰは、当該機能を有してれば特に限定されるものではなく、例えば、紫外光偏光機能を付与できる水溶性化合物と、可視光偏光機能を付与できる一般的な二色性染料とを配合し、この配合物を基材に吸着させ、次いで延伸させた偏光膜を備える偏光板を使用することができる。このような偏光板Ｖ＋ＵＶＰは、紫外光だけでなく、可視光も偏光し得る偏光板として利用可能である。
【０２２５】
＜ＵＶ透過偏光板＞
ＵＶ透過偏光板は、紫外光の吸収が少なく紫外光域で高い透過率を有し、一方で、偏光板の偏光軸と同軸に入射する可視光を偏光し透過させるが、偏光板の吸収軸と同軸に入射する可視光は透過しないか又は殆ど透過しない機能を有する。尚、ＵＶ透過偏光板の紫外光域における偏光度は、偏光機能がないか、偏光機能が低いことが好ましい。このようなＵＶ透過偏光板は、当該機能を有してれば特に限定されるものではなく、例えば、可視光偏光機能を有する一般的な二色性染料等を偏光膜として備える偏光板を使用することができる。特に、可視光域に強い吸収をもち、紫外光域に吸収を有さない二色性染料を用いることで、より好ましいＵＶ透過偏光板を作製することができる。一般的な二色性染料を用いた偏光板は、紫外光域に強い吸収がないため、紫外光域の光を透過し得る偏光板として利用可能である。このような偏光板の透過率は、可視光域において９０％以上の偏光機能を有しつつ、紫外光域における透過率が３０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがさらに好ましく、６０％以上であることが特に好ましい。
【０２２６】
＜ＵＶ非透過偏光板＞
ＵＶ非透過偏光板は、紫外光を透過せず、一方で、偏光板の偏光軸と同軸に入射する可視光を偏光し透過させるが、偏光板の吸収軸と同軸に入射する可視光は透過しないか又は殆ど透過しない機能を有する。すなわち、紫外光をカットする機能を有する一般の偏光板を意味する。このようなＵＶ非透過偏光板は、当該機能を有してれば特に限定されるものではなく、一般的に市販されている偏光板、即ち一般的なヨウ素系偏光板等を利用することができる。このようなＵＶ非透過偏光板は、例えば、ポラテクノ社製のヨウ素系偏光板ＳＫＮシリーズ、ＫＮシリーズ等を使用することができる。
【０２２７】
＜４００−４８０ｎｍ用偏光板＞
４００−４８０ｎｍ用偏光板は、４００〜４８０ｎｍの波長領域の光を偏光し透過させるために使用することができ、また、４００〜４８０ｎｍの波長領域に光の吸収を有するため、黄〜橙色を示す。主に、５５０ｎｍにおいて透過率の高い視感度を有するため、視認性の高い透過率を有することができる。４００〜４８０ｎｍの波長領域の光以外の透過する可視光については、ほぼ偏光制御されることがないか、または著しく偏光度が低い可視光が透過する機能を有する。このような機能は、具体的には、可視光域の視感度補正透過率が６０％以上である場合、４００〜４８０ｎｍの波長領域の偏光度が８０％以上であり、好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９９％以上であり、特に好ましくは９９．９％以上である。特に好ましい態様として、可視光域の視感度補正透過率が８０％以上である場合、４００〜４８０ｎｍの波長領域の偏光度が９０％以上であり、より好ましくは９９％以上である。このような４００−４８０ｎｍ用偏光板としては、当該機能を有してれば特に限定されるものではなく、例えば、４００〜４８０ｎｍの波長領域に高い二色性を有するアゾ化合物が配向した偏光膜を有する偏光板を好適に用いることができる。４００〜４８０ｎｍの波長領域に高い二色性を有するアゾ化合物としては、イエローもしくはオレンジの色を有する二色性染料を用いることできる。このような二色性染料は、特に限定されるものではないが、例えばＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー７２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ３９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ７２、国際公開第２００７／１３８９８０号に記載されている化合物を用いることができる。
【０２２８】
［立体表示制御部材］
本発明の立体表示装置または立体画像表示装置は、両眼視差を利用した立体視を可能とするための立体表示制御部材が備えられる。このような立体表示制御部材は、左眼と右眼で異なる偏光軸を有する光を透過しえる偏光として制御できる機能を有していればよく、例えば、偏光メガネのレンズ等にそれぞれ異なる軸で設けることで当該機能を付与したり、左眼と右眼で異なる位相差が透過する位相差板が左眼用と右眼用にそれぞれ設けられていてもよいが、これらに限定されるものではない。このような表示方式により、観察者の左右の眼には異なる表示体が観察され、表示体が重なって視認される。その結果、観察者の眼に立体視または立体画像を映すことが可能となる。
【０２２９】
［着色透過光フィルタ］
着色透過光フィルタは、一般的に液晶表示装置に用いられる着色透過光フィルタを用いることができる。具体的には白色を赤、青、緑、黄の各色に変換可能なフィルタ機能を有するカラーフィルタである。カラーフィルタの材料としては、例えば、「機能性色素の応用  第１刷発行版  ＣＭＣ社出版、  入江正浩監修、  Ｐ８７―９５」、「エレクトロニクス用機能性色素  第１刷発行版、  ＣＭＣ社出版、  時田澄男監修、  Ｐ４１―５０」に記載の色素が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０２３０】
カラーフィルタの材料は、照射される紫外光領域の光、偏光発光素子からの発光を波長変換して他の色の光へと変換可能な色素、量子ドット（量子ロッド）等を含む材料であることも好ましい一つの形態として挙げられる。この場合の色素は、染料であっても顔料であってもよい。量子ドット（量子ロッド）とは、ナノスケールのコロイド状半導体であり、コロイドのサイズによってバンドギャップ（色）を調整できる機能を有する。カラーフィルタは、人の目では視認できない紫外光領域の光、または紫外光領域の光を偏光発光素子に照射して発光した光を、赤色、黄色、緑色、青色等に変換する役割を担う。このため、カラーフィルタの材料は、紫外光領域の光または偏光発光素子からの発光を、赤色、黄色、緑色、青色等の他の色の光に変換可能な色素、量子ドットであることが好ましい。
【０２３１】
以下に、波長変換可能な色素、量子ドットを例示する。尚、これらは一種単独で使用しても、２種以上を併用としてもよい。
【０２３２】
紫外光領域（〜３８０ｎｍ）〜青緑色の波長域（３８０〜５００ｎｍの光、好ましくは４００〜４８０ｎｍ）の光を吸収して、黄色光領域（５５０〜６００ｎｍに最も高い発光輝度、好ましくは５７０〜５９０ｎｍ）の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば、ペリレン系色素：ルモゲンレッド、ルモゲンイエロー、ルモゲンオレンジ、その他ボディピイ系色素、スクアライン系色素等が挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等）も蛍光性があれば使用することができる。
【０２３３】
紫外光領域〜青緑色の波長域の光を吸収して、赤色領域（６００〜７００ｎｍに最も高い発光輝度、好ましくは６００〜６４０ｎｍ）の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば、ＤＣＪＴＢ；ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、スルホローダミン、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２等のローダミン系色素；４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等のシアニン系色素；１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジウム−パークロレート（ピリジン１）等のピリジン系色素；あるいは、オキサジン系色素等が挙げられる。さらに各種の蛍光性染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も使用することができる。
【０２３４】
紫外光領域〜青緑色の波長域の光を吸収して、緑色領域（５００−５７０ｎｍに最も高い発光輝度、好ましくは５３０〜５６０ｎｍ）の蛍光を発する蛍光色素は、例えば、３−（２’−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２’−ベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、３−（２’−Ｎ−メチルベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６などのナフタルイミド系色素などが挙げられる。また、例えば、「Japanese Journal of Polymer Science and Technology, 63 (10), 675, (2006)」に記載されているような可溶性トリス（８−キノリノレート）アルミニウム含有デンドリマーＡｌＣｌｑ３を使用してもよい。さらに各種の蛍光性染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も使用することができる。 
【０２３５】
上記量子ドットとしては、例えば、「近紫外光を赤色および緑色に波長変換するナノ蛍光体の作製と特性評価、２０１０年  慶応義塾大学  大学院  理工学研究所  竹下覚著」に記載されている化合物、青色光を緑色光に波長変換発光可能な色素として、「ＣＳＨ−５３０−０４」（日本カンタム・デザイン社製）、青色光を赤色光に波長変換発光可能な色素として、「ＣＳＨ−６５５−０４」等が挙げられる。
【０２３６】
このような着色透過光フィルタを、上述の液晶セル、偏光発光素子、偏光板と組み合わせることにより、さらには、高演色性を有する自己発光型液晶表示装置を提供することができる。着色透過光フィルタは、表示装置の構成上、いずれの位置に設けられていてもよく、例えば、一般的な液晶表示装置のように液晶セル中に設けられていてもよく、または偏光発光素子と液晶セルの間、液晶表示装置の表面、偏光板と液晶セルとの間等、その配置位置は限定されない。特に、着色透過光フィルタは、表示装置に備えられている偏光発光素子に対して表示側（観察者側）に設けられていることが好ましい。
【０２３７】
このような液晶表示装置の好ましい態様の一つとして、４００〜４８０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する青色の発光を示す偏光発光素子と、４００〜４８０ｎｍの青色の光を吸収し、かつ、５３０〜６７０ｎｍの波長範囲の蛍光を発光するカラーフィルタを少なくとも１つ有する着色光透過フィルタの使用が挙げられる。偏光発光素子の発光色が４００〜４８０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する青色の発光体と、５３０〜６７０ｎｍの波長範囲に発光スペクトルの一部または全部を有する蛍光体とを含むことによって、白色ＬＥＤのように、白色発光が可能となる。一般的には、４００〜４８０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する媒体と、さらに、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する媒体と、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する媒体とが、各波長範囲に発光スペクトルの一部または全部を有する蛍光発光媒体として設けられている場合、このような蛍光発光媒体は、好ましい白色の発光体として機能する。
【０２３８】
また、蛍光を発光するカラーフィルタの少なくとも１つが５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する場合、緑色発光するカラーフィルタとして機能する。そのため、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタを使用することにより、発光色を緑色に変換することができる。また、蛍光を発光するカラーフィルタの少なくとも１つが６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する場合、赤色発光するカラーフィルタとして機能する。そのため、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタを使用することにより、発光色を赤色に変換することができる。さらに、色光透過フィルタが、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタと、６００〜６５０ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有するカラーフィルタとを有することにより、発光色を緑色の部分と赤色の部分に区別して変換することができる。
【０２３９】
着色透過光フィルタの好ましい実施態様の一例として、偏光発光素子の発光色が４００〜４８０ｎｍに最大発光波長を有する青色の発光を示しつつ、液晶表示装置の構成が、偏光板Ｏ−ＵＶＰ／液晶セル／偏光発光素子／着色光透過フィルタの順である構成が挙げられる。この構成において、紫外光領域の光を偏光板Ｏ−ＵＶＰ側から照射して偏光発光素子を青色発光させた場合、青色カラーフィルタを用いず青色光の利用効率を高めることができる。また、青色光から波長変換可能な色素を有するカラーフィルタを用いれば、青色光を赤色、黄色、緑色に変換可能である。尚、本実施態様において、着色透過光フィルタの配置位置は一例であり、例えば、着色透過光フィルタは液晶セル中、または液晶セルと偏光発光素子との間に設けられていてもよい。
【０２４０】
着色透過光フィルタの好ましい実施態様の他の一例として、偏光発光素子の発光色が４００〜４８０ｎｍに最大発光波長を有する青色の発光を示しつつ、液晶表示装置の構成が、偏光発光素子／液晶セル／偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、ＵＶ透過偏光板またはＵＶ非透過偏光板／着色光透過フィルタの順である構成が挙げられる。この構成においても、紫外光領域の光を偏光発光素子側から照射して偏光発光素子を青色発光させた場合、青色カラーフィルタを用いず青色光の利用効率を高めることができる。また、青色光から波長変換可能な色素を有するカラーフィルタを用いれば、青色光を赤色、黄色、緑色に変換可能である。尚、本実施態様において、着色透過光フィルタの配置位置は一例であり、例えば、着色透過光フィルタは、偏光発光素子と液晶セルとの間、液晶セル中、または液晶セルと偏光板との間に設けられていてもよい。
【０２４１】
［他の機能性層］
上記の各種表示装置には、必要に応じて、ハードコート層、防眩層、又は帯電防止層等の公知の各種機能性層を適宜備えていてもよい。このような各種機能性層を作製する場合、各種機能性を有する材料を本発明の各種表示装置に使用される構成部材の露出面に塗工する方法が好ましく、一方、そのような機能を有する層又はフィルムを接着剤若しくは粘着剤を介して構成部材の露出面に貼合せることも可能である。
【０２４２】
また、各種表示装置は、単独で用いてもよく、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）、無機ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＣＤ（liquid crystal display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＦＥＤ（Field Emission Display）等の他のディスプレイと組み合わせて使用してもよい。本発明の表示装置は、可視光域にて高い透過性を有しつつ、偏光素子の偏光発光を利用した画像や動画、文字等を表示することが可能であるため、それぞれの他のディスプレイの前面に設置し、他のディスプレイとは異なる画像を提供しえる透明ディスプレイとして用いることができる。さらに、本発明における各種表示装置は、従来の表示装置のディスプレイ構成を応用して作製できるため、簡易かつ安価に製造可能である。
【実施例】
【０２４３】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本発明を限定するものではない。また、下記に記載されている「％」及び「部」は、特に言及されない限り質量基準である。なお、各実施例及び比較例で使用した化合物の各構造式において、スルホ基等の酸性官能基は、遊離酸の形態で記載した。【０２４４】
＜二色性色素の作製＞
（合成例１）
市販品の４−アミノ−４’−ニトロスチルベン−２，２’−ジスルホン酸３５．２部を水３００部に加え撹拌し、３５％塩酸を用いてｐＨ０．５に調整した。得られた溶液に４０％亜硝酸ナトリウム水溶液１０．９部を加え、１０℃で１時間撹拌し、続いて６−アミノナフタレン−２−スルホン酸１７．２部を加え、１５％炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ４．０に調製後４時間撹拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム６０部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン１００部にて洗浄することにより、中間体である式（６）の化合物のウェットケーキ１２４．０部を得た。【０２４５】
【化８】
2019058758.tif 000010
【０２４６】
得られた式（６）の中間体６２．３部を水３００部に加え撹拌し、２５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ１０．０に調整した。得られた溶液に２８％アンモニア水２０部および硫酸銅五水和物９．０部を加え、９０℃で２時間撹拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム２５部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン１００部にて洗浄することにより、式（７）の化合物のウェットケーキ４０．０部を得た。このウェットケーキを８０℃の熱風乾燥機で乾燥することにより下記式（７）の化合物（λｍａｘ：３７６ｎｍ）２０．０部を得た。【０２４７】
【化９】
2019058758.tif 000011
【０２４８】
（合成例２）
市販品の４，４’−ジアミノスチルベン−２, ２’−ジスルホン酸ナトリウム  ４１．４部を水３００部に加え撹拌し、３５％塩酸を用いてｐＨ０．５とした。得られた溶液に４０％亜硝酸ナトリウム水溶液１０．９部を加え、１０℃で１時間撹拌し、続いて６−アミノナフタレン−２−スルホン酸３４．４部を加え、１５％炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ４．０に調製し、４時間撹拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム６０部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン１００部にて洗浄することにより、中間体である式（８）の化合物のウェットケーキ１２４．０部を得た。【０２４９】
【化１０】
2019058758.tif 000012
【０２５０】
得られた式（８）の化合物８３．８部を水３００部に加え撹拌し、２５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ１０．０とした。得られた溶液に２８％アンモニア水２０部、及び硫酸銅五水和物９．０部を加え、９０℃で２時間撹拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム２５部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン１００部にて洗浄することにより、式（９）の化合物のウェットケーキ４０．０部を得た。このウェットケーキを８０℃の熱風乾燥機で乾燥することにより下記式（９）で表される化合物  ２０．０部を得た。【０２５１】
【化１１】
2019058758.tif 000013
【０２５２】
＜偏光発光素子及び偏光発光板の作製＞
（偏光発光素子の作製）
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製  ＶＦ−ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、化合物例５−１に記載の４，４’−ビス−（スルホスチリル）ビフェニル二ナトリウム水溶液（ＢＡＳＦ社製  Ｔｉｎｏｐａｌ  ＮＦＷ  Ｌｉｑｕｉｄ）を１．０部、合成例１で得られた式（７）の化合物を０．３部、芒硝を１．０部、水を１５００部含有する４５℃の水溶液に、４分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中に５０℃で５分間浸漬し、５倍に延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で２０秒間水洗し、乾燥して偏光発光素子（以下、偏光発光素子とも記載する）を得た。【０２５３】
（偏光素子を用いた偏光発光板の作製）
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）の両面を、１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で、３５℃で、１０分間処理し、水洗し、次いで、７０℃で１０分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、上記で作製した偏光素子（偏光発光素子）の両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビ・ポバール社製  ＮＨ−２６）を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０間乾燥させ偏光発光板を得た。以下、本偏光発光板は、偏光発光型偏光板と記載する。【０２５４】
（白色偏光発光素子の作製）
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製  ＶＦ−ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、合成例１で得られた化合物（７）を０．３重量部、合成例２で得られた化合物（１３）を０．８重量部、芒硝を１．０重量部、水１５００重量部を含有する４５℃の水溶液に、４分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中５０℃で５倍に５分間で延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で２０秒間水洗し、乾燥して偏光発光素子を得た。【０２５５】
（白色偏光発光素子を用いた偏光発光板の作製）
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）を１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で、３５℃で１０分間処理し、水洗し、次いで、７０℃で１０分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、上記で得た白色偏光発光素子の両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビ・ポバール社製  ＮＨ−２６）を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０分乾燥させ、偏光発光板を得た。得られた偏光発光板に紫外光を照射したところ白色発光を示し、かつ、偏光板を介して該発光を確認したところ偏光を有していることを確認した。以下、本偏光発光板は、白色偏光発光型偏光板と記載する。【０２５６】
（青色偏光発光素子・青色偏光発光型偏光板の作製）
上記白色偏光発光型偏光板の作製において、合成例１で得られた化合物（７）を用いなかったこと以外は同様にして、偏光発光板を得た。以下、本偏光発光板は、青色偏光発光型偏光板と記載する。【０２５７】
＜ＵＶ透過偏光板の作製＞
（ＵＶ透過偏光素子の作製）
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製  ＶＦ−ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３９を０．３部、Ｃ．Ｉ.Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８１を０．１部、Ｃ．Ｉ.Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ６９を０．３部、芒硝を１．０部、水を１５００部含有する４５℃の水溶液に、４分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中に５０℃で５分間浸漬し、５倍に延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で２０秒間水洗し、乾燥してＵＶ透過偏光素子を得た。【０２５８】
（ＵＶ透過偏光板の作製）
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）の両面を、１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で、３５℃で、１０分間処理し、水洗し、次いで、７０℃で１０分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、上記で作製したＵＶ透過偏光素子の両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビ・ポバール社製  ＮＨ−２６）を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０間乾燥させて偏光板を得た。以下、本偏光板は、ＵＶ透過偏光板と記載する。【０２５９】
＜４００−４８０ｎｍ用偏光板の作製＞
（４００−４８０ｎｍ用偏光素子の作製）
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製  ＶＦ−ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３９  ０．３部、芒硝を１．０部、水を１５００部含有する４５℃の水溶液に、４分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中５０℃で５倍に５分間で延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で２０秒間水洗し、乾燥して４５０ｎｍに最大偏光度を有し、かつ、４００〜４８０ｎｍに偏光作用を有する４００−４８０ｎｍ用偏光素子を得た。【０２６０】
（４００−４８０ｎｍ用偏光板の作製）
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）の両面を、１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で、３５℃で１０分間処理し、水洗し、次いで、７０℃で１０分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、４００〜４８０ｎｍに偏光作用を有する４００−４８０ｎｍ用偏光素子の両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビ・ポバール社製  ＮＨ−２６）を含む水溶液を介してラミネートして、７０℃で１０分乾燥させ、偏光板を得た。以下、本偏光板は、４００−４８０ｎｍ用偏光板と記載する。【０２６１】
＜偏光板Ｏ−ＵＶＰの作製＞
（偏光素子Ｏ−ＵＶＰの作製）
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製  ＶＦ−ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２８を０．３部、芒硝を１．０部、水を１５００部含有する４５℃の水溶液に、４分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中に５０℃で５分間浸漬し、５倍に延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で２０秒間水洗し、乾燥して４０８ｎｍに最大偏光度を有し、かつ、３５０〜４２０ｎｍの光に対して偏光機能を有する偏光素子Ｏ−ＵＶＰを得た。【０２６２】
（偏光板Ｏ−ＵＶＰの作製）
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）の両面を、１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で、３５℃で、１０分間処理し、水洗し、次いで、７０℃で１０分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、上記で作製した偏光素子Ｏ−ＵＶＰの両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビ・ポバール社製  ＮＨ−２６）を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０間乾燥させて偏光板を得た。以下、本偏光板は、偏光板Ｏ−ＵＶＰと記載する。【０２６３】
＜偏光板Ｖ＋ＵＶＰの作製＞
（偏光素子Ｖ＋ＵＶＰの作製）
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製  ＶＦ−ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２８を０．２２部、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３９を０．３部、Ｃ．Ｉ.Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８１を０．１部、Ｃ．Ｉ.Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ６９を０．３部、芒硝を１．０部、水を１５００部含有する４５℃の水溶液に、４分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中に５０℃で５分間浸漬し、５倍に延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で２０秒間水洗し、乾燥して偏光素子Ｖ＋ＵＶＰを得た。【０２６４】
（偏光板Ｖ＋ＵＶＰの作製）
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）の両面を、１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で、３５℃で、１０分間処理し、水洗し、次いで、７０℃で１０分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、上記で作製した偏光素子Ｖ＋ＵＶＰの両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビ・ポバール社製  ＮＨ−２６）を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０間乾燥させて偏光板を得た。以下、本偏光板は、偏光板Ｖ＋ＵＶＰと記載する。【０２６５】
（ＵＶ非透過偏光板）
ＵＶ非透過偏光板として、ポラテクノ社製  ＳＫＮ−１８２４３Ｐを用いた。ＵＶ非透過偏光板とは可視光域に高い偏光機能を有し、紫外光域の光の透過率が著しく低い一般的な偏光板である。【０２６６】
得られた各偏光板を、下記のように評価した。【０２６７】
［評価］
（ａ）単体透過率Ｔｓ、平行位透過率Ｔｐおよび直交位透過率Ｔｃ
各偏光板の単体透過率Ｔｓ、平行位透過率Ｔｐ、及び直交位透過率Ｔｃを、分光光度計（日立製作所社製「Ｕ−４１００」）を用いて測定した。ここで、単体透過率Ｔｓは、各偏光板を１枚で測定した際の各波長の透過率である。平行位透過率Ｔｐは、２枚の各偏光板をその吸収軸方向が平行となるように重ね合せて測定した各波長の分光透過率である。直交位透過率Ｔｃは、２枚の各偏光板をその吸収軸が直交するように重ね合せて測定した分光透過率である。測定は、２２０〜７８０ｎｍの波長にわたって行った。【０２６８】
（ｂ）偏光度ρ
各偏光板の偏光度ρを、以下の式（Ｉ）に、平行位透過率Ｔｐ及び直交位透過率Ｔｃを代入して求めた。【０２６９】
ρ＝｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２×１００  ・・・式（Ｉ）【０２７０】
（ｃ）視感度補正単体透過率Ｙｓ
各偏光板の視感度補正単体透過率Ｙｓは、可視光域における４００〜７００ｎｍの波長領域で、所定波長間隔ｄλ（ここでは５ｎｍ）間隔に測定した上記単体透過率Ｔｓについて、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２：２００９に従って視感度に補正した透過率である。具体的には、単体透過率Ｔｓを下記式（ＩＩ）に代入して算出した。なお、下記式（ＩＩ）中、Ｐλは標準光（Ｃ光源）の分光分布を表し、ｙλは２度視野等色関数を表す。【０２７１】
【数１】
2019058758.tif 000014
【０２７２】
得られた偏光発光型偏光板、ＵＶ透過偏光板、偏光板Ｏ−ＵＶＰ、偏光板Ｖ＋ＵＶＰ、ＵＶ非透過偏光板のそれぞれにおける３７５ｎｍの単体透過率（Ｔｓ  ３７５）、３７５ｎｍの偏光度（ρ  ３７５）、視感度補正単体透過率（Ｙｓ）、および視感度に補正した偏光度（ρｙ）を表１に示す。また、得られた白色偏光発光型偏光板、青色偏光発光型偏光板、４００−４８０ｎｍ用偏光板、偏光板Ｏ−ＵＶＰ、ＵＶ非透過型偏光板のそれぞれにおける３７５ｎｍの単体透過率（Ｔｓ  ３７５）、３７５ｎｍの偏光度（ρ３７５）、４６０ｎｍの単体透過率（Ｔｓ  ４６０）、４６０ｎｍの偏光度（ρ４６０）、視感度に補正した透過率（Ｙｓ）、および、視感度に補正した偏光度（ρｙ）を表２に示す。得られたそれぞれの偏光板におる紫外光域、および可視光域の偏光板の偏光機能が分かる。【０２７３】
【表１】
2019058758.tif 000015
【０２７４】
【表２】
2019058758.tif 000016
【０２７５】
表１に示されるように、偏光発光型偏光板は、紫外光域に吸収をもち、かつ、高い偏光度を示している。このことから、偏光発光型偏光板は、紫外光を偏光に制御する機能を有し得ることがわかる。また、偏光発光型偏光板は、可視光域の透過率としての視感度補正単体透過率は９０％以上を示していることから、偏光発光型偏光板は、紫外光域の偏光制御素機能を有しながらも可視光域において高い透明性を示すことがわかった。【０２７６】
また、表２に示されるように、白色偏光発光型偏光板、青色偏光発光型偏光板は、いずれも紫外光域に吸収をもち、かつ、高い偏光度を示している。このことから、白色偏光発光型偏光板、青色偏光発光型偏光板は、紫外光を偏光に制御する機能を有し得ることがわかる。また、白色偏光発光型偏光板、青色偏光発光型偏光板は、可視光域の透過率としての視感度補正単体透過率は９０％以上を示していることから、白色偏光発光型偏光板、青色偏光発光型偏光板は、紫外光域の偏光制御素機能を有しながらも可視光域において高い透明性を示すことがわかった。【０２７７】
（ｄ）偏光発光の測定
光源として、紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を用い、光源に紫外線透過・可視カットフィルター（五鈴精工硝子社製「ＩＵＶ−３４０」）を設置し可視光をカットした。その上で、可視光域および紫外光域の光に対して偏光機能を有する偏光板（ポラテクノ社製「ＳＫＮ−１８０４３Ｐ」、厚さ：１８０μｍ、Ｙｓ：４３％）（以下「測定用偏光板」という）と、上記で得られた各偏光板（測定試料）とを設置し、各測定試料が発光している偏光発光を、分光放射照度計（ウシオ電機社製「ＵＳＲ−４０」）を用いて測定した。すなわち、光源からの照射された光が、紫外線透過・可視カットフィルター、測定用偏光板および各測定試料を、この順で通過し、各測定試料からの偏光が分光放射照度計に入射するように配置して測定した。その際に、各測定試料の紫外光域の光の吸収が最大になる吸収軸と、測定用偏光板の吸収軸が平行になるように重ね合せて測定した各波長の分光発光量をＬｗ（弱発光軸）、各測定試料の紫外光域の光の吸収が最大になる吸収軸と、測定用偏光板の吸収軸とが直交するように重ね合せて測定した各波長の分光発光量をＬｓ（強発光軸）として、ＬｗとＬｓを測定した。各測定試料の吸収軸と測定用偏光板の吸収軸とが平行である場合と、直交する場合との可視光域で発光された光のエネルギー量を確認することで、可視光域である４００ｎｍ〜７００ｎｍにおいて偏光発光の評価を行った。【０２７８】
表３、４に得られた各測定試料の４６０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍ、６７０ｎｍの各波長におけるＬｓ及びＬｗを示す。【０２７９】
【表３】
2019058758.tif 000017
【０２８０】
【表４】
2019058758.tif 000018
【０２８１】
表３に示されるように、偏光発光型偏光板のみ各波長においてＬｗとＬｓとで測定値（Ｌｗの値とＬｓの値の差が少なくとも０．０３以上異なる）が検出されている。このことから、偏光発光型偏光板は、紫外光を照射することによって４００〜７００ｎｍの広い可視光域にわたって発光し、かつ、その発光が偏光を示す偏光発光機能を有していることがわかった。【０２８２】
また、表４に示されるように、白色偏光発光型偏光板および青色偏光発光型偏光板において顕著に高いＬｗ値とＬｓ値が検出されている。このことから、これらの偏光板は、紫外線を照射することによって強く発光し、その発光は偏光を有していることがわかる。特に白色偏光発光型偏光板の発光色はａ＊値が−０．６７、ｂ＊値が−１．２であった。このことから、白色偏光発光型偏光板は白色光を発光していることがわかった。一方、青色偏光発光型偏光板は、４６０ｎｍにおいて高い輝度を有していることから青色発光をしていることがわかった。【０２８３】
（液晶セル）
ダイソージャパン社製  デジタルテーブルクロック  Ｄ０１１（時計Ａ  Ｎｏ．７）を分解し、液晶セルをとりだした。次いで、液晶セルに貼合されていた偏光板を除去し、これを、以下の実施例で使用する液晶セルとした。【０２８４】
［実施例１］
偏光発光型偏光板を液晶セルに貼合した。なお、偏光発光型偏光板は、偏光発光を示す偏光軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、さらに光源の照射口に紫外光・可視光域偏光板である偏光板Ｖ＋ＵＶＰを設け、光源からの紫外光領域〜近紫外可視光領域の光を偏光させて液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、発光型ディスプレイであって、図２に示される表示装置の構成を有している。液晶セルに光源から偏光紫外光を照射すると、液晶セルで駆動している時計表示が液晶セル側、および偏光発光型偏光板側の両方から視認可能であった。このような表示装置は、目に見えない紫外光を利用し、かつ、光源から照射される光が偏光紫外光であることから、高い機密性が要求されるディスプレイへの適用に好適であるといえる。【０２８５】
［実施例２］
可視光吸収素子としての黒紙の上に偏光発光型偏光板を貼合し、偏光発光型偏光板上にさらに液晶セルを貼合した。なお、偏光発光型偏光板は、偏光発光を示す偏光軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、さらに光源の照射口に紫外光・可視光域偏光板である偏光板Ｖ＋ＵＶＰを設け、光源からの紫外光領域〜近紫外可視光領域の光を偏光させて、液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、発光型ディスプレイであって、図３に示される表示装置の構成を有している。液晶セル側から光源より偏光紫外光を照射すると、液晶セルで駆動している時計表示が高いコントラストで視認可能であった。このような表示装置は、目に見えない紫外光を利用し、かつ、光源から照射される光が偏光紫外光であることから、高い機密性が要求されるディスプレイへの適用に好適であるといえる。【０２８６】
［実施例３］
紫外光吸収フィルムとして紫外線を吸収する機能を有するトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＴＤ−８０）に偏光発光型偏光板を貼合し、偏光発光型偏光板上にさらに液晶セルを貼合した。なお、偏光発光型偏光板は、偏光発光を示す偏光軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合した。さらに、偏光板Ｏ−ＵＶＰを偏光発光型偏光板が貼合されている液晶セルの反対の面に貼合した。その際、偏光板Ｏ−ＵＶＰの吸収軸は、偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、偏光板Ｏ−ＵＶＰ側から照射した。以上の構成で、光源からの偏光紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、発光型ディスプレイであって、図２５に示される表示装置の構成を有している。液晶セルに光源から紫外光を照射すると、液晶セルで駆動している時計表示が偏光板Ｏ−ＵＶＰ側、および紫外光吸収フィルム側の両方から視認可能であり、可視光透過率が８５％の高い透明性を有する液晶表示装置であった。また、紫外光吸収フィルムが利用されているため、表示装置の外部から入射し得る紫外光の吸収も防止でき、紫外光による眼への悪影響も予防することができる。さらに、このような表示装置は、目に見えない紫外光を利用していることから、高い機密性が要求されるディスプレイへの適用にも有効である。【０２８７】
［実施例４］
可視光吸収素子としての黒紙の上に偏光発光型偏光板を貼合し、偏光発光型偏光板上にさらに液晶セルを貼合した。なお、偏光発光型偏光板は、偏光発光を示す偏光軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合した。さらに、偏光板Ｖ＋ＵＶＰを偏光発光型偏光板が貼合されている液晶セルの反対の面に貼合した。その際、偏光板Ｖ＋ＵＶＰの吸収軸は、偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、発光型ディスプレイであって、図１１に示される表示装置の構成を有している。液晶セルに光源から紫外光を照射すると、液晶セルで駆動している時計表示が偏光板Ｖ＋ＵＶＰ側から高いコントラストで視認可能であった。また、目に見えない紫外光を利用していることから、高い機密性が要求されるディスプレイへの適用にも有効である。【０２８８】
［実施例５］
ＵＶ透過偏光板上に、偏光発光型偏光板の偏光軸がＵＶ透過偏光板の吸収軸に対して９０°になるように偏光発光型偏光板を貼合し、偏光発光型偏光板上にさらに液晶セルに貼合した。なお、偏光発光型偏光板は、偏光発光を示す偏光軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合した。さらに、偏光板Ｖ＋ＵＶＰを偏光発光型偏光板が貼合されている液晶セルの反対の面に貼合した。その際、偏光板Ｖ＋ＵＶＰの吸収軸は、偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、発光型ディスプレイであって、図３２に示される表示装置の構成を有している。液晶セルに光源から紫外光を照射すると、液晶セルで駆動している時計表示が偏光板Ｖ＋ＵＶＰ側から発光した表示が視認可能であった。また、分光光度計Ｕ−４１００にて紫外光域の光の透過と非透過を確認したところ、液晶の駆動により紫外光の透過・非透過が制御できていることが確認できた。さらに、別途、視認し得る偏光板Ｖ＋ＵＶＰ側から一般的な白色ＬＥＤランプを用いて可視光を照射したところ、購入時の時計表示が表示できていることが確認できた。このことから、この表示装置は、紫外光の透過・非透過の制御と同時に、可視光の表示制御も可能な表示装置であることが分かる。【０２８９】
［実施例６］
ＵＶ透過偏光板上に、偏光発光型偏光板の偏光軸が、ＵＶ透過偏光板の吸収軸に対して９０°になるように偏光発光型偏光板を貼合し、偏光発光型偏光板上にさらに紫外光用液晶セルと可視光用液晶セルを貼合した。なお、偏光発光型偏光板は、偏光発光を示す偏光軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合した。さらに、偏光板Ｖ＋ＵＶＰを偏光発光型偏光板が貼合されている液晶セルの反対の面に貼合した。その際、偏光板Ｖ＋ＵＶＰの吸収軸は、偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、発光型ディスプレイであって、図３６に示される表示装置の構成を有している。液晶セルに光源から紫外光を照射すると、液晶セルで駆動している時計表示が偏光板Ｖ＋ＵＶＰ側からだけでなく、ＵＶ透過偏光板からも視認可能であった。また、分光光度計Ｕ−４１００にて紫外光域の光の透過と非透過を確認したところ、液晶セルの駆動により紫外光の透過／非透過が制御できていることが確認できた。さらに、別途、視認し得る偏光板Ｖ＋ＵＶＰ側から一般的な白色ＬＥＤを用いて可視光を照射したところ、購入時の時計表示が表示できていることが確認できた。その上、紫外光域の表示とは別に、可視光域の文字が表示できることから、ダブルセル構造を有するこの表示装置は、紫外光の透過／非透過の制御とは、独立に、可視光の表示制御が可能であることがわかった。【０２９０】
［実施例７］
ＵＶ透過偏光板上に、偏光発光型偏光板の偏光軸が、ＵＶ透過偏光板の吸収軸に対して９０°になるように偏光発光型偏光板を貼合し、さらに液晶セルを偏光発光型偏光板が貼合されている面の反対側に貼合した。なお、偏光発光型偏光板は、偏光発光を示す偏光軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合し、ＵＶ透過偏光板は、ＵＶ透過偏光板の吸収軸が偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように配置した。さらに、偏光板Ｖ＋ＵＶＰをＵＶ透過偏光板が貼合されている液晶セルの反対の面に貼合した。その際、偏光板Ｖ＋ＵＶＰの吸収軸は、偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、発光型ディスプレイであって、図１５に示される表示装置の構成を有している。液晶セルに光源から紫外光を照射すると、液晶セルで駆動している様子が、その発光によって時計表示が偏光板Ｖ＋ＵＶＰ側から視認可能であった。また、別途、視認し得る偏光板Ｖ＋ＵＶＰ側から一般的な白色ＬＥＤライトを用いて可視光を照射したところ、ブラックライトからの紫外光照射時とは異なる色で時計表示が視認され、その画像も高いコントラストで視認可能であることを確認した。しかも、実施例５とは異なり、実施例７では偏光発光型偏光板が発光して時計表示も視認可能であるため、表示面が発光に基づき視認可能な高視野角の液晶ディスプレイが得られていることが確認できた。この発光型液晶ディスプレイによって、従来の偏光板の吸収軸に基づく視野角の問題や液晶ディスプレイの液晶駆動軸に基づく視野角の問題がほとんどなくなるため、液晶ディスプレイで問題になる視野角に対して大きな改善ができた。一方で、目に見えない紫外光を利用していることから、高いセキュリティ性が要求されるディスプレイへの適用にも有効である。【０２９１】
［実施例８］
ＵＶ非透過偏光板上に、偏光発光型偏光板の偏光軸が、ＵＶ非透過偏光板の吸収軸に対して９０°になるように偏光発光型偏光板を貼合し、さらに液晶セルを偏光発光型偏光板が貼合されている面の反対側に貼合した。なお、偏光発光型偏光板は、偏光発光を示す偏光軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合し、ＵＶ非透過偏光板は、ＵＶ非透過偏光板の吸収軸が偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように配置した。さらに、偏光板Ｖ＋ＵＶＰを偏光発光型偏光板が貼合されている液晶セルの反対の面に貼合した。その際、偏光板Ｖ＋ＵＶＰの吸収軸は、偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、図２０に示される表示装置の構成を有している。偏光発光型偏光板に光源から紫外光を照射すると、偏光発光型偏光板によって偏光が発光されるため、偏光発光型偏光板は偏光を発光するため効率の高いバックライトとして機能することがわかった。これにより、液晶セルで駆動している時計表示が偏光板Ｖ＋ＵＶＰ側から高い輝度で視認可能であった。また、分光光度計Ｕ−４１００にて紫外光域の光の透過と非透過を確認したところ、液晶の駆動により紫外光の透過／非透過が制御できていることが確認できた。さらに、偏光発光型偏光板側から白色ＬＥＤライトを用いて可視光を照射した場合も、一般的なバックライトを有する液晶表示装置と同様に時計表示が視認可能であることを確認した。このことから、この表示装置は、可視光域の光、及び紫外光域の光によって、それぞれ独立に表示し、視認可能なディスプレイが得られていることが分かる。【０２９２】
［実施例９］
偏光板Ｏ−ＵＶＰ上に紫外光（主に３７５ｎｍ用）における位相制御を目的とした紫外光用液晶セルを貼合した。なお、偏光板Ｏ−ＵＶＰは、偏光板Ｏ−ＵＶＰの吸収軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように貼合した。紫外光用液晶セル上にさらに偏光発光型偏光板、ＵＶ透過偏光板をこの順で貼合した。その際、偏光発光型偏光板の偏光軸が、ＵＶ透過偏光板の吸収軸に対して９０°になるように偏光発光型偏光板を貼合した。さらに、ＵＶ透過偏光板上に可視域の光を制御することを目的とした可視光用液晶セルを貼合し、可視光用液晶セル上にＵＶ非透過偏光板を貼合した。なお、ＵＶ非透過偏光板の吸収軸は、偏光発光型偏光板の偏光軸に対して９０°になるように貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。得られた表示装置は、発光型ディスプレイであって、図３０に示される表示装置の構成を有している。液晶セルに偏光板Ｏ−ＵＶＰ側から光源から紫外光を照射すると、液晶セルで駆動している時計表示がＵＶ非透過偏光板側だけでなく、偏光板Ｏ−ＵＶＰ側からも視認可能であった。また、偏光板Ｏ−ＵＶＰ側から一般的な白色ＬＥＤライトを用いて可視光を照射したところ、ブラックライトからの紫外線照射時とは異なる色で時計表示が視認され、その画像も高いコントラストで視認可能であることを確認した。これにより、紫外光を照射することによって表示される画像と、可視光を照射することによって表示される画像とは異なる画像が提供できる液晶ディスプレイが得られることが確認できた。この表示装置は、偏光板Ｏ−ＵＶＰ側からブラックライトにより紫外光を照射しても、白色ＬＥＤライトにより可視光を照射しても時計表示が視認可能であって、かつ、それぞれ独立した時計表示が視認可能であった。【０２９３】
［実施例１０］
偏光発光型偏光板を、その吸収軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように液晶セルに貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。この状態で表示装置に紫外光を照射しても、偏光発光型偏光板が明るくなっているだけで、液晶セル上の表示画像は視認できない。そのため、表示画像を目視するに際し、右眼と左眼の前にそれぞれ偏光軸が直交となる位置関係で、立体表示制御部材として２つのＵＶ非透過偏光板をそれぞれ配置した。その際、右眼、もしくは、左眼の前のＵＶ非透過偏光板の吸収軸のいずれかは、購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるように配置し、もう一方はそれに対して直交になるように一方の目に配置した。このように得られた表示装置は、図５１に示される表示装置の構成を有しており、右眼と左眼とそれぞれ独立して異なる表示が可能であり、かつ、視差が発生した。このことから、この表示装置は、両眼視差により立体的な表示が視認可能となることがわかった。また、目に見えない紫外光を利用し、かつ、立体表示制御手段として２つのＵＶ非透過偏光板を眼前に設けた場合しか視認できないため、機密性の高い立体画像表示装置として有効である。【０２９４】
［実施例１１］
黒紙上に、互いの偏光軸が直交するように（２方向に偏光を発光できるように）偏光発光型偏光板を交互に複数貼合した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を利用した表示部を有する表示装置を作製した。この状態で表示装置に紫外光を照射しても、偏光発光型偏光板が明るくなっているだけで、立体視は視認できない。そのため、右眼と左眼の前にそれぞれ偏光軸が直交となる位置関係で、立体表示制御部材として２つのＵＶ非透過偏光板をそれぞれ配置した。その際、右眼もしくは左眼の前のＵＶ非透過偏光板の吸収軸は、隣り合う偏光発光型偏光板が互いに直交になるように配置した。このように得られた表示装置は、図４８に示される表示装置の構成を有しており、右眼と左眼とそれぞれ独立して異なる表示が可能であり、かつ、視差が発生した。この右眼と左眼の両眼視差により、この表示装置は、立体的な表示が視認可能となることがわかった。また、目に見えない紫外光を利用し、かつ、立体表示制御手段として２つの偏光板を眼前に設けた場合しか視認できないため、機密性の高い立体表示装置として有効である。【０２９５】
［実施例１２］
黒紙上に、互いの偏光軸が直交するように（２方向に偏光を発光できるように）偏光発光型偏光板を交互に複数貼合した。さらに２つの偏光発光型偏光板上に、位相差制御部材として２７０ｎｍの位相差値を有する位相差板を部分的に配置した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を照射可能な表示装置を作製した。この状態で表示装置に紫外光を照射しても、偏光発光型偏光板が明るくなっているだけであり、時計画像などの表示は視認できない。そのため、眼前に偏光制御部材としてＵＶ非透過偏光板を配置した。このように得られた表示装置は、図６０に示される表示装置の構成を有しており、眼前に偏光制御部材としてＵＶ非透過偏光板を設けることによって、偏光発光型偏光板の直交配置と、位相差板とによって位相が制御された偏光発光の視認が可能になることがわかった。また、位相差板の配置を、位相差板の遅相軸が偏光発光偏光板の吸収軸と同軸（０°）になるように配置したところ、位相差板がない状態と同等の偏光発光が可能であり、一方、位相差板の遅相軸を４５°傾けることによって、異なる偏光発光の視認が可能になることがわかった。このようにして得られた表示装置は、目に見えない紫外光を利用し、かつ、偏光制御部材を眼前に設けた場合しか所望の偏光発光が視認できない。さらに、位相差板を設けた場合、異なる偏光発光の視認が可能である偏光切替え機能を有する表示装置が得られるため、機密性の高い表示装置として有効である。【０２９６】
［実施例１３］
偏光発光型偏光板を黒紙上に貼合した。さらに、その吸収軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と偏光発光型偏光板の発光軸が同軸になるように偏光発光型偏光板上に液晶セルに貼合し、さらに、液晶セル上に、位相差制御部材として２７０ｎｍの位相差値を有する位相差板を部分的に配置した。その際、位相差板は、その遅相軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と４５°になるように配置した。光源として紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を配置し、光源からの紫外光を液晶セルに照射可能な表示装置を作製した。この状態で表示装置に紫外光を照射しても、偏光発光型偏光板が明るくなっているだけであり、表示画像は視認できない。そのため、眼前に偏光制御部材としてＵＶ非透過偏光板を配置した。その際、ＵＶ非透過偏光板は、その吸収軸が購入時に液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同軸になるようにした。このように得られた表示装置は、図６４に示される表示装置の構成を有しており、眼前に偏光制御部材としてＵＶ非透過偏光板を設けることによって、表示画像が視認可能になるだけでなく、かつ、位相差板を設けた部分の偏光発光に伴う表示が逆に表示されることがわかった。一方、位相差板の配置を、位相差板の遅相軸が偏光発光偏光板の吸収軸と同軸（０°）になるように配置したところ、位相差板がない状態と同等の表示が可能であることがわかった。このように得られた表示装置は、目に見えない紫外光を利用し、かつ、偏光制御部材を眼前に設けた場合しか表示画像が視認できないばかりか、位相差板を設けた場合、異なる表示が可能である偏光切替え機能を有する表示装置が得られるため、機密性の高い表示装置として有効である。【０２９７】
［比較例１］
実施例３において、偏光発光型偏光板、並びに偏光板Ｏ−ＵＶＰを用いずに、ダイソージャパン社製  デジタルテーブルクロック  Ｄ０１１（時計Ａ  Ｎｏ．７）において、購入時に貼合されていた偏光板を、その吸収軸が同じ軸になるように一般的な偏光板（ポラテクノ社製  ＳＫＮ−１８２４３Ｐ）を貼合した。得られた表示装置に対して、紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を用いて照射した。時計表示は僅かに視認可能であったものの、紫外線照射による発光はなく、コントラストは低く、明るさも十分ではなかった。具体的には、図７０に示すように、実施例３の液晶表示装置（左側）は、紫外線の照射により発光（時計表示）が確認されたのに対し、一般的な偏光板を用いた比較例１の液晶表示装置（右側）は、紫外線を照射しても発光（時計表示）が確認されなかった。また、図７１に示されるように、実施例３の液晶表示装置では、ディスプレイの背面に指を置いた場合にも、その指が視認できるほど透明性を維持したまま、時計表示が視認可能であった。このことから、実施例３の液晶表示装置（左側）は、非常に高い透明性を有していることがわかった。【０２９８】
［比較例２］
実施例３における液晶表示装置において、偏光発光型偏光板の代わりに、一般的な偏光板（ポラテクノ社製  ＳＫＮ−１８２４３Ｐ）を使用した従来の液晶表示装置を作製した。しかしながら、この液晶表示装置において可視域用偏光板は１枚しか用いていないため、紫外光及び可視光の照射に関らず、その文字は視認できなかった。【０２９９】
［実施例１３］
光源として、紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を用い、光源から順に光拡散板（ポラテクノ社製  拡散粘着８３Ｄ）、偏光板Ｏ−ＵＶＰ、液晶セル、白色偏光発光型偏光板の順に設けた。白色偏光板発光型偏光板の上に青色色素（Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ９）、緑色色素（Ａｃｉｄ  Ｇｒｅｅｎ  １６）、赤色色素（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  １１４）をカラーフィルタとして液晶セルの電気駆動する表示セグメントごとに、それぞれ独立に塗布し、青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタを有する着色光透過フィルタを設けた。偏光板Ｏ−ＵＶＰは、購入時の液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同角度の軸に貼合し、白色偏光発光型偏光板の吸収軸は偏光板Ｏ−ＵＶＰの吸収軸と９０°になるように液晶セルを介して貼合した。このように得られた表示装置は、図６６に示される表示装置の構成を有しており、表示セグメントごとにカラー表示が可能であった。そのため、得られた表示装置は白色偏光発光型偏光板から発光した白色光を、青色、緑色、赤色に変換可能な自己発光型液晶表示装置であることがわかった。このことは、高演色性を有する表示装置として提供可能であることを意味する。さらに、得られた自己発光型液晶表示装置は、液晶表示装置でありながら広視野角性を有していた。そのため、位相差板の貼合、複雑な液晶セル構造がなくとも、広視野角性を有する液晶表示装置として有効である。また、従来のような液晶表示装置のように、視感度補正透過率で３０〜４５％の偏光板を２枚用いていないため、従来よりも透過率が高く、かつ、高い演色性を有する表示装置を提供できる。【０３００】
［実施例１４］
光源として、紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を用い、光源から順に光拡散板（ポラテクノ社製  拡散粘着８３Ｄ）、白色偏光発光型偏光板、液晶セル、ＵＶ非透過型偏光板の順に設けた。ＵＶ非透過型偏光板の上に青色色素（Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ９）、緑色色素（Ａｃｉｄ  Ｇｒｅｅｎ  １６）、赤色色素（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  １１４）をカラーフィルタとして液晶セルの電気駆動する表示セグメントごとに、それぞれ独立に塗布し、青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタを有する着色光透過フィルタを設けた。白色偏光発光型偏光板は、購入時の液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同角度の軸に貼合し、ＵＶ非透過型偏光板の吸収軸は白色偏光発光型偏光板の吸収軸と９０°になるように液晶セルを介して貼合した。このように得られた表示装置は、図６８に示される表示装置の構成を有しており、表示セグメントごとにカラー表示が可能であった。このことから、得られた表示装置は白色偏光発光型偏光板から発光した白色光を、青色、緑色、赤色を変換可能な自己発光型液晶表示装置であるため、高演色性を有する表示装置を提供可能であり、さらに視感度補正透過率で３０〜４５％の偏光板を２枚用いていないため、従来よりも透過率が高く、かつ、高い演色性を有する表示装置を提供できる。また、本実施例で得られた自己発光型液晶表示装置は、実施例１で得られた液晶表示装置よりも高コントラストを有していた。さらに、得られた自己発光型液晶表示装置は、液晶表示装置でありながら広視野角性を有していた。そのため、位相差板の貼合、複雑な液晶セル構造がなくとも、広視野角性を有する液晶表示装置として有効である。【０３０１】
［実施例１５］
光源として、紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を用い、光源から順に光拡散板（ポラテクノ社製  拡散粘着８３Ｄ）、偏光板Ｏ−ＵＶＰ、液晶セル、青色偏光発光型偏光板の順に設けた。青色偏光発光型偏光板の上に青色を透過する表示セグメントの他、青色を緑色に波長変換発光しうる色素としてＢａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５１、青色を赤色に波長変換発光しうる色素としてローダミン６Ｇをカラーフィルタとして液晶セルの電気駆動する表示セグメントごとに、それぞれ独立に塗布し、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタを有する着色光透過フィルタを設けた。偏光板Ｏ−ＵＶＰは、購入時の液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同角度の軸に貼合し、青色偏光発光型偏光板の吸収軸は偏光板Ｏ−ＵＶＰの吸収軸と９０°になるように液晶セルを介して貼合した。このように得られた表示装置は、図６７に示される表示装置の構成を有しており、セグメントごとにカラー表示が可能であった。そのため、得られた表示装置は青色偏光発光型偏光板から発光した青色光を透過する部分と、青色から緑色へ変換する部分と、青色から赤色に変換可能な部分において、独立して赤色、緑色、青色の発光を示す自己発光型液晶表示装置であることがわかった。このことは、高演色性を有する表示装置を提供可能であることを意味する。また、本実施例で得られた自己発光型液晶表示装置は、高コントラストを有し、実施例１４で得られた液晶表示装置よりも高い輝度を有していた。さらに、得られた自己発光型液晶表示装置は、液晶表示装置でありながら広視野角性を有していた。そのため、位相差板の貼合、複雑な液晶セル構造がなくとも、広視野角性を有する液晶表示装置として有効である。また、表示装置としての視感度補正透過率は７６％を有しており、一般的な液晶表示装置よりも飛躍的に高い透明性を有していた。【０３０２】
［実施例１６］
光源として、紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を用い、光源から順に光拡散板（ポラテクノ社製  拡散粘着８３Ｄ）、青色偏光発光型偏光板、液晶セル、４００−４８０ｎｍ用偏光板の順に設けた。４００−４８０ｎｍ用偏光板の上に青色を透過する表示セグメントの他、青色を緑色に波長変換発光可能な色素として「ＣＳＨ−５３０−０４」（日本カンタム・デザイン社製）、青色を赤色に波長変換発光可能な色素として「ＣＳＨ−６５５−０４」（日本カンタム・デザイン社製）をカラーフィルタとして液晶セルの電気駆動する表示セグメントごとに、それぞれ独立に塗布し、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタを有する着色光透過フィルタを設けた。青色偏光発光型偏光板は、購入時の液晶セルに貼合されていた偏光板の吸収軸と同角度の軸に貼合し、４００−４８０ｎｍ用偏光板の吸収軸は青色偏光発光型偏光板の吸収軸と９０°になるように液晶セルを介して貼合した。このように得られた表示装置は、図６９に示される表示装置の構成を有しており、表示セグメントごとにカラー表示が可能であった。また、液晶表示装置は、可視透過率が８５％の高い透明性を有していた。さらに、得られた表示装置は青色偏光発光型偏光板から発光した青色光を透過する部分と、青色から緑色へ変換する部分と、青色から赤色に変換可能な部分において、独立して赤色、緑色、青色の発光を示す自己発光型液晶表示装置であることがわかった。このことから、高演色性を有しながらも、透明性の高い表示装置が得られていることを意味する。また、本実施例で得られた自己発光型液晶表示装置は、高コントラストを有し、実施例２で得られた液晶表示装置よりも高い輝度を有していた。さらに、得られた自己発光型液晶表示装置は、液晶表示装置でありながら広視野角性を有していた。そのため、位相差板の貼合、複雑な液晶セル構造がなくとも、広視野角性を有する液晶表示装置として有効である。【０３０３】
［比較例３］
ダイソージャパン社製  デジタルテーブルクロック  Ｄ０１１（時計Ａ  Ｎｏ．７）において、紫外線ＬＥＤ  ３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を用いて照射した。比較例１と同様に時計表示は僅かに視認可能であったものの、コントラストは低く、明るさも十分ではなかった。【０３０４】
以上のことから、本発明の光学システムを備える表示装置は、従来の表示装置とは異なり、自己発光型の液晶表示装置であって、視認性が高く、従来の液晶表示装置が有していた視野角依存性がなく、かつ、透明性が高い表示装置が得られることがわかる。さらに、目に見えない紫外光を利用していることから、従来の表示装置とは異なり、見えない光を利用した表示が可能であって、ゆえに、機密性（セキュリティ性）が高い表示装置が得られることがわかる。この場合、紫外光域で偏光制御機能を有しているため、紫外光の透過／非透過も制御も可能である。その上、紫外光を用いた表示と、可視光を用いた表示を組み合わせることによって、それぞれ独立した表示が可能であることから、これまでにない２つの表示を可能とする表示装置が得られることがわかった。
【符号の説明】
【０３０５】
１  光学システム
１０  偏光素子
１０ａ  偏光発光素子
１０ｂ  偏光制御素子
１０ｃ  第１の偏光発光素子
１０ｃ’  第２の偏光発光素子
２０  紫外光を少なくとも含む光
２０ａ  偏光紫外光
２０ｂ  紫外光
２０ｃ  可視光と紫外光を含む光
２０ｄ  紫外光と可視光の双方を偏光させた光
３０  液晶セル
３０ａ  可視光用液晶セル
３０ｂ  紫外光用液晶セル
３０ｃ  紫外光／可視光切替え液晶セル
３０ｄ  左眼用画像と右眼用画像とを表示可能な液晶セル
４０  光吸収層
４０ａ  可視光吸収素子
４０ｂ  紫外光吸収素子
５０  光反射層
６０  位相差制御部材
６１  １／４波長板
７０  偏光制御部材
７０ａ、７０ａ’  偏光板Ｏ−ＵＶＰ
７０ｂ、７０ｂ’  偏光板Ｖ＋ＵＶＰ
７０ｃ  ＵＶ透過偏光板
７０ｄ、７０ｄ’  ＵＶ非透過偏光板
７０ｅ  ４００−４８０ｎｍ用偏光板
８０、８０'  立体表示制御部材
９０  表示部
１００  着色光透過フィルタ
１０１  青色カラーフィルタ
１０２  緑色カラーフィルタ
１０３  赤色カラーフィルタ
１１０  光拡散板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019058758.tif 000030
【図１３】
2019058758.tif 000031
【図１４】
2019058758.tif 000032
【図１５】
2019058758.tif 000033
【図１６】
2019058758.tif 000034
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2019058758.tif 000049
【図３２】
2019058758.tif 000050
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2019058758.tif 000053
【図３６】
2019058758.tif 000054
【図３７】
2019058758.tif 000055
【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
2019058758.tif 000059
【図４２】
2019058758.tif 000060
【図４３】
2019058758.tif 000061
【図４４】
2019058758.tif 000062
【図４５】
2019058758.tif 000063
【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【国際調査報告】
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