JP2002014629A - カラー表示装置 - Google Patents
カラー表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 明るく効率良く反射型のカラー表示と透過型
のカラー表示が切り替え可能なカラー表示装置。 【解決手段】 画素の集合体からなり各画素毎に透過率
が制御可能な透過型空間光変調素子３と、その背面側に
配置され透過型空間光変調素子の画素に対応する領域毎
に特性が異なるカラーフィルター４とからなり、カラー
フィルター４は反射波長選択性を有し、かつ、その補色
成分を透過する透過波長選択性を有するホログラムある
いはダイクロイックミラーのアレーからなり、透過型空
間光変調素子３の前面側からの光１０をカラーフィルタ
ー４で反射させてカラー表示する場合の表示色と、カラ
ーフィルター４の背面側からの光１２を透過させてカラ
ー表示する場合の表示色とは補色の関係にあり、反射光
と透過光を切り替えるときに透過型空間光変調素子３の
表示信号を原色表示信号から補色表示信号にあるいはそ
の逆に切り替えるようにしたカラー表示装置。
のカラー表示が切り替え可能なカラー表示装置。 【解決手段】 画素の集合体からなり各画素毎に透過率
が制御可能な透過型空間光変調素子３と、その背面側に
配置され透過型空間光変調素子の画素に対応する領域毎
に特性が異なるカラーフィルター４とからなり、カラー
フィルター４は反射波長選択性を有し、かつ、その補色
成分を透過する透過波長選択性を有するホログラムある
いはダイクロイックミラーのアレーからなり、透過型空
間光変調素子３の前面側からの光１０をカラーフィルタ
ー４で反射させてカラー表示する場合の表示色と、カラ
ーフィルター４の背面側からの光１２を透過させてカラ
ー表示する場合の表示色とは補色の関係にあり、反射光
と透過光を切り替えるときに透過型空間光変調素子３の
表示信号を原色表示信号から補色表示信号にあるいはそ
の逆に切り替えるようにしたカラー表示装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示装置に
関し、例えば、直視型の液晶表示装置であって外光若し
くはフロントライトを反射するカラー表示とバックライ
トを透過する表示とが切り替え可能な直視型のカラー表
示装置に関するものである。
関し、例えば、直視型の液晶表示装置であって外光若し
くはフロントライトを反射するカラー表示とバックライ
トを透過する表示とが切り替え可能な直視型のカラー表
示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から外光を反射して行う反射型の表
示とバックライトを透過して行う透過型の表示とが切り
替えられる直視型のカラー液晶表示装置が知られてい
る。明るい場所では反射型に、暗い場所では透過型に切
り替えて使用している。
示とバックライトを透過して行う透過型の表示とが切り
替えられる直視型のカラー液晶表示装置が知られてい
る。明るい場所では反射型に、暗い場所では透過型に切
り替えて使用している。
【０００３】この場合、カラーフィルターは顔料や染料
等を用いた吸収型のものを用いており、一般には観察側
から以下の構造を有している。偏光板、液晶用電極、駆
動回路、位相補償板、散乱板等は省略している。
等を用いた吸収型のものを用いており、一般には観察側
から以下の構造を有している。偏光板、液晶用電極、駆
動回路、位相補償板、散乱板等は省略している。
【０００４】カラーフィルター／液晶層／ハーフミラ
ー／バックライト カラーフィルター／液晶層／面積分割した開口ミラー
／バックライト 上記のの場合は、ハーフミラーが、の場合は、面積
分割した開口ミラーが、反射型と透過型の兼用を実現し
ている。反射型の場合は、カラーフィルターと液晶層を
透過した光がハーフミラー又は面積分割した開口ミラー
で反射されて、逆経路を通って観察者に向かい、反射型
のカラー表示を行う。透過型の場合は、バックライトか
らの光がハーフミラー又は面積分割した開口ミラーを通
して液晶層とカラーフィルターを通って観察者に向か
い、透過型のカラー表示を行う。なお、ここで、面積分
割した開口ミラーとは、画素より小さい微小な開口が面
内に分布していてその開口率に応じた透過率と反射率を
示すハーフミラーと同様な半透過作用を行うミラーであ
る。
ー／バックライト カラーフィルター／液晶層／面積分割した開口ミラー
／バックライト 上記のの場合は、ハーフミラーが、の場合は、面積
分割した開口ミラーが、反射型と透過型の兼用を実現し
ている。反射型の場合は、カラーフィルターと液晶層を
透過した光がハーフミラー又は面積分割した開口ミラー
で反射されて、逆経路を通って観察者に向かい、反射型
のカラー表示を行う。透過型の場合は、バックライトか
らの光がハーフミラー又は面積分割した開口ミラーを通
して液晶層とカラーフィルターを通って観察者に向か
い、透過型のカラー表示を行う。なお、ここで、面積分
割した開口ミラーとは、画素より小さい微小な開口が面
内に分布していてその開口率に応じた透過率と反射率を
示すハーフミラーと同様な半透過作用を行うミラーであ
る。
【０００５】また、カラーフィルターとして多層膜ミラ
ーを用いるものは既に実用化されており、また、リップ
マンホログラムを用いるものも本出願人により提案され
ている（特開平１０−４０７２６号（特願平８−１９７
５７４号）、特開平１０−１１１５０１号（特願平８−
２６４４３７号）等）。
ーを用いるものは既に実用化されており、また、リップ
マンホログラムを用いるものも本出願人により提案され
ている（特開平１０−４０７２６号（特願平８−１９７
５７４号）、特開平１０−１１１５０１号（特願平８−
２６４４３７号）等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ハーフミラーあるいは面積分割した開口ミラーを用いる
場合、反射光の一部しか利用しないため、輝度が低下す
る。透過光についても同様である。特に透過光使用の場
合はバックライトを用いるため、使用電力が増し、電池
寿命が短くなるという問題がある。
ハーフミラーあるいは面積分割した開口ミラーを用いる
場合、反射光の一部しか利用しないため、輝度が低下す
る。透過光についても同様である。特に透過光使用の場
合はバックライトを用いるため、使用電力が増し、電池
寿命が短くなるという問題がある。
【０００７】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、明るく効率良く
反射型のカラー表示と透過型のカラー表示が切り替え可
能なカラー表示装置を提供することである。
みてなされたものであり、その目的は、明るく効率良く
反射型のカラー表示と透過型のカラー表示が切り替え可
能なカラー表示装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のカラー表示装置は、画素の集合体からなり各画素毎
に透過率、散乱状態若しくは偏光状態が制御可能な透過
型空間光変調素子と、その背面側に配置され透過型空間
光変調素子の画素に対応する領域毎に特性が異なるカラ
ーフィルターとからなり、前記カラーフィルターは反射
波長選択性を有し、かつ、その補色成分を透過する透過
波長選択性を有するホログラムあるいはダイクロイック
ミラーのアレーからなり、前記透過型空間光変調素子の
前面側からの光を前記カラーフィルターで反射させてカ
ラー表示する場合の表示色と、前記カラーフィルターの
背面側からの光を透過させてカラー表示する場合の表示
色とは補色の関係にあり、反射光と透過光を切り替える
ときに前記透過型空間光変調素子の表示信号を原色表示
信号から補色表示信号にあるいはその逆に切り替えるよ
うにしたことを特徴とするものである。
明のカラー表示装置は、画素の集合体からなり各画素毎
に透過率、散乱状態若しくは偏光状態が制御可能な透過
型空間光変調素子と、その背面側に配置され透過型空間
光変調素子の画素に対応する領域毎に特性が異なるカラ
ーフィルターとからなり、前記カラーフィルターは反射
波長選択性を有し、かつ、その補色成分を透過する透過
波長選択性を有するホログラムあるいはダイクロイック
ミラーのアレーからなり、前記透過型空間光変調素子の
前面側からの光を前記カラーフィルターで反射させてカ
ラー表示する場合の表示色と、前記カラーフィルターの
背面側からの光を透過させてカラー表示する場合の表示
色とは補色の関係にあり、反射光と透過光を切り替える
ときに前記透過型空間光変調素子の表示信号を原色表示
信号から補色表示信号にあるいはその逆に切り替えるよ
うにしたことを特徴とするものである。
【０００９】この場合、そのカラーフィルターが、３原
色反射フィルターからなり、赤色、緑色、青色を反射
し、それらに対応してシアン、マゼンタ、イエローを透
過するものであってもよく、その逆に、３原色の補色の
反射フィルターからなり、シアン、マゼンタ、イエロー
を反射し、それらに対応して赤色、緑色、青色を透過す
るものであってもよい。
色反射フィルターからなり、赤色、緑色、青色を反射
し、それらに対応してシアン、マゼンタ、イエローを透
過するものであってもよく、その逆に、３原色の補色の
反射フィルターからなり、シアン、マゼンタ、イエロー
を反射し、それらに対応して赤色、緑色、青色を透過す
るものであってもよい。
【００１０】また、そのカラーフィルターが光散乱機能
を有するホログラムからなるものであってもよい。
を有するホログラムからなるものであってもよい。
【００１１】また、カラーフィルターと透過光照明手段
との間にハーフミラー若しくは面積分割した開口ミラー
を備えているように構成することもできる。
との間にハーフミラー若しくは面積分割した開口ミラー
を備えているように構成することもできる。
【００１２】本発明においては、カラーフィルターとし
て、反射波長選択性を有し、かつ、その補色成分を透過
する透過波長選択性を有するホログラムあるいはダイク
ロイックミラーのアレーを用いて、透過型空間光変調素
子の前面側からの光をそのカラーフィルターで反射させ
てカラー表示する場合の表示色と、カラーフィルターの
背面側からの光を透過させてカラー表示する場合の表示
色とは補色の関係にあり、反射光と透過光を切り替える
ときに透過型空間光変調素子の表示信号を原色表示信号
から補色表示信号にあるいはその逆に切り替えるように
したので、ハーフミラーや面積分割した開口ミラーを用
いる場合のように無駄な光が生じないので、反射型カラ
ー表示とバックライト透過型カラー表示を切り替えて表
示する場合に輝度の低下を抑えて効率良く明るい表示が
可能になる。
て、反射波長選択性を有し、かつ、その補色成分を透過
する透過波長選択性を有するホログラムあるいはダイク
ロイックミラーのアレーを用いて、透過型空間光変調素
子の前面側からの光をそのカラーフィルターで反射させ
てカラー表示する場合の表示色と、カラーフィルターの
背面側からの光を透過させてカラー表示する場合の表示
色とは補色の関係にあり、反射光と透過光を切り替える
ときに透過型空間光変調素子の表示信号を原色表示信号
から補色表示信号にあるいはその逆に切り替えるように
したので、ハーフミラーや面積分割した開口ミラーを用
いる場合のように無駄な光が生じないので、反射型カラ
ー表示とバックライト透過型カラー表示を切り替えて表
示する場合に輝度の低下を抑えて効率良く明るい表示が
可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明のカラー表示装置を
実施例に基づいて説明する。
実施例に基づいて説明する。
【００１４】図１に本発明に基づく反射型と透過型を兼
用したカラー表示装置の断面図を示す。この実施例にお
いては、用いる透過型空間光変調素子としてＴＮ（ツイ
ストネマチック）液晶を用いた液晶表示素子を想定して
いるが、本発明においては後記する本発明の原理より明
らかなように、高分子分散型液晶表示素子等の公知のそ
の他の透過型空間光変調素子を用いることができる。
用したカラー表示装置の断面図を示す。この実施例にお
いては、用いる透過型空間光変調素子としてＴＮ（ツイ
ストネマチック）液晶を用いた液晶表示素子を想定して
いるが、本発明においては後記する本発明の原理より明
らかなように、高分子分散型液晶表示素子等の公知のそ
の他の透過型空間光変調素子を用いることができる。
【００１５】カラー液晶表示素子の一方のガラス基板２
の内面に、反射型ホログラム（リップマンホログラム）
からなり、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の繰り
返し配列からなる反射型カラーフィルター４が設けら
れ、その上に図示しない共通電極、配向膜等が設けられ
ている。対向ガラス基板１の内面には、図示しない画素
電極、ＴＦＴ、配線、配向膜等が設けられている。そし
て、ガラス基板１、２相互を配向膜が向き合うように配
置してその間に液晶層３を挟んで封止することによりカ
ラー液晶表示素子が構成される。そして、その両側に偏
光板５、６が平行ニコルあるいは直交ニコルの状態に配
置され、さらに偏光板６側には散乱板７が配置され、さ
らにその後方にバックライト用導光板８が配置され、そ
のバックライト用導光板８の一端に光源９が配置されて
いる。
の内面に、反射型ホログラム（リップマンホログラム）
からなり、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の繰り
返し配列からなる反射型カラーフィルター４が設けら
れ、その上に図示しない共通電極、配向膜等が設けられ
ている。対向ガラス基板１の内面には、図示しない画素
電極、ＴＦＴ、配線、配向膜等が設けられている。そし
て、ガラス基板１、２相互を配向膜が向き合うように配
置してその間に液晶層３を挟んで封止することによりカ
ラー液晶表示素子が構成される。そして、その両側に偏
光板５、６が平行ニコルあるいは直交ニコルの状態に配
置され、さらに偏光板６側には散乱板７が配置され、さ
らにその後方にバックライト用導光板８が配置され、そ
のバックライト用導光板８の一端に光源９が配置されて
いる。
【００１６】このような配置であるので、反射型表示の
場合、光源９が消灯されているので、カラー液晶表示素
子の観察側から入射する外光の白色光１０が、偏光板
５、対向ガラス基板１、液晶層３を経て反射型カラーフ
ィルター４に入射し、そのＲ画素に入射した白色光１０
はＲ成分のみが反射され、同様にＧ画素に入射した白色
光１０はＧ成分のみが反射され、Ｂ画素に入射した白色
光１０はＢ成分のみが反射される。したがって、カラー
液晶表示素子の各画素の変調状態に応じてＲ画素からは
Ｒの反射光１１R が、Ｇ画素からはＧの反射光１１
G が、Ｂ画素からはＢの反射光１１B が反射され、ＲＧ
Ｂ３原色の加法混色により所望のカラーパターンの表示
が行われる。
場合、光源９が消灯されているので、カラー液晶表示素
子の観察側から入射する外光の白色光１０が、偏光板
５、対向ガラス基板１、液晶層３を経て反射型カラーフ
ィルター４に入射し、そのＲ画素に入射した白色光１０
はＲ成分のみが反射され、同様にＧ画素に入射した白色
光１０はＧ成分のみが反射され、Ｂ画素に入射した白色
光１０はＢ成分のみが反射される。したがって、カラー
液晶表示素子の各画素の変調状態に応じてＲ画素からは
Ｒの反射光１１R が、Ｇ画素からはＧの反射光１１
G が、Ｂ画素からはＢの反射光１１B が反射され、ＲＧ
Ｂ３原色の加法混色により所望のカラーパターンの表示
が行われる。
【００１７】次に、暗い場所におけるバックライト透過
型表示の場合は、光源９が点灯され、その照明光はバッ
クライト用導光板８の一端からバックライト用導光板８
内に入射し、その前面から均一になって放射される。そ
のバックライト照明光１２は、散乱板７、偏光板６、ガ
ラス基板２を経て反射型カラーフィルター４に入射し、
そのＲ画素に入射した照明光１２は、Ｒ成分のみが反射
され、Ｇ成分とＢ成分を足し合わせたＣ（シアン）成分
が透過し、液晶層３、ガラス基板１、偏光板５を経て透
過光１２R となる。同様に、Ｇ画素に入射した照明光１
２は、Ｇ成分のみが反射され、Ｒ成分とＢ成分を足し合
わせたＭ（マゼンタ）成分が透過し、液晶層３、ガラス
基板１、偏光板５を経て透過光１２G となり、Ｂ画素に
入射した照明光１２は、Ｂ成分のみが反射され、Ｒ成分
とＧ成分を足し合わせたＹ（イエロー）成分が透過し、
液晶層３、ガラス基板１、偏光板５を経て透過光１２B
となる。したがって、この透過型表示の場合は、カラー
液晶表示素子の各画素の変調状態に応じてＲ画素からは
Ｃの透過光１２R が、Ｇ画素からはＭの透過光１２
G が、Ｂ画素からはＹの透過光１２B が透過し、ＲＧＢ
３原色の補色ＣＭＹの加法混色により所望のカラーパタ
ーンの表示が行われる。なお、ＣＭＹの加法混色による
表示は色の純度が低下する問題はあるが、ＲＧＢ３原色
の加法混色の表示より明るい表示が可能になるメリット
がある。
型表示の場合は、光源９が点灯され、その照明光はバッ
クライト用導光板８の一端からバックライト用導光板８
内に入射し、その前面から均一になって放射される。そ
のバックライト照明光１２は、散乱板７、偏光板６、ガ
ラス基板２を経て反射型カラーフィルター４に入射し、
そのＲ画素に入射した照明光１２は、Ｒ成分のみが反射
され、Ｇ成分とＢ成分を足し合わせたＣ（シアン）成分
が透過し、液晶層３、ガラス基板１、偏光板５を経て透
過光１２R となる。同様に、Ｇ画素に入射した照明光１
２は、Ｇ成分のみが反射され、Ｒ成分とＢ成分を足し合
わせたＭ（マゼンタ）成分が透過し、液晶層３、ガラス
基板１、偏光板５を経て透過光１２G となり、Ｂ画素に
入射した照明光１２は、Ｂ成分のみが反射され、Ｒ成分
とＧ成分を足し合わせたＹ（イエロー）成分が透過し、
液晶層３、ガラス基板１、偏光板５を経て透過光１２B
となる。したがって、この透過型表示の場合は、カラー
液晶表示素子の各画素の変調状態に応じてＲ画素からは
Ｃの透過光１２R が、Ｇ画素からはＭの透過光１２
G が、Ｂ画素からはＹの透過光１２B が透過し、ＲＧＢ
３原色の補色ＣＭＹの加法混色により所望のカラーパタ
ーンの表示が行われる。なお、ＣＭＹの加法混色による
表示は色の純度が低下する問題はあるが、ＲＧＢ３原色
の加法混色の表示より明るい表示が可能になるメリット
がある。
【００１８】なお図１の配置において、偏光板６と散乱
板７の配置順は逆にしてもよいし、散乱板７は省いても
よい。
板７の配置順は逆にしてもよいし、散乱板７は省いても
よい。
【００１９】以上のように、反射型表示のＲＧＢの加法
混色による表示の場合と、バックライト透過型表示のＣ
ＭＹの加法混色による表示の場合とでは、カラー液晶表
示素子の駆動回路は、ＲＧＢ系表示とＹＭＣ系表示とを
切り替えられる構成とする必要があり、各画素に印加す
る電圧は反射型と透過型で切り替える必要がある。一般
のデータ信号やビデオ信号はＲＧＢ系が一般であるが、
ＹＭＣ系用の信号は下記の方法で合成することができ
る。
混色による表示の場合と、バックライト透過型表示のＣ
ＭＹの加法混色による表示の場合とでは、カラー液晶表
示素子の駆動回路は、ＲＧＢ系表示とＹＭＣ系表示とを
切り替えられる構成とする必要があり、各画素に印加す
る電圧は反射型と透過型で切り替える必要がある。一般
のデータ信号やビデオ信号はＲＧＢ系が一般であるが、
ＹＭＣ系用の信号は下記の方法で合成することができ
る。
【００２０】（Ｙ信号）＝（Ｒ信号）＋（Ｇ信号） （Ｍ信号）＝（Ｂ信号）＋（Ｒ信号） （Ｃ信号）＝（Ｂ信号）＋（Ｇ信号） 以上の実施例の反射型カラーフィルター４は、例えば本
出願人による特開平１０−４０７２６号（特願平８−１
９７５７４号）、特開平１０−１１１５０１号（特願平
８−２６４４３７号）に記載された二光束干渉による方
法等で作製することができるが、反射型カラーフィルタ
ー４の代わりに、ＲＧＢ各色のみを反射するダイクロイ
ックミラーの繰り返し配列からなるダイクロイックミラ
ーカラーフィルターを用いてもよい。このダイクロイッ
クミラーカラーフィルターは、Ｒ反射ダイクロイックミ
ラー、Ｇ反射ダイクロイックミラー、Ｂ反射ダイクロイ
ックミラーが所定の配列でパターニングされた多層膜ミ
ラーを作製することにより得られる。
出願人による特開平１０−４０７２６号（特願平８−１
９７５７４号）、特開平１０−１１１５０１号（特願平
８−２６４４３７号）に記載された二光束干渉による方
法等で作製することができるが、反射型カラーフィルタ
ー４の代わりに、ＲＧＢ各色のみを反射するダイクロイ
ックミラーの繰り返し配列からなるダイクロイックミラ
ーカラーフィルターを用いてもよい。このダイクロイッ
クミラーカラーフィルターは、Ｒ反射ダイクロイックミ
ラー、Ｇ反射ダイクロイックミラー、Ｂ反射ダイクロイ
ックミラーが所定の配列でパターニングされた多層膜ミ
ラーを作製することにより得られる。
【００２１】さらには、反射型カラーフィルター４の反
射色特性と透過色特性を反対にしてもよい。すなわち、
反射型カラーフィルター４のＲ画素に入射した白色光１
０はＣ成分が反射され、同様にＧ画素に入射した白色光
１０はＭ成分が反射され、Ｂ画素に入射した白色光１０
はＹ成分が反射され、Ｒ画素に入射した照明光１２はＲ
成分のみを透過し、Ｇ画素に入射した照明光１２はＧ成
分のみを透過し、Ｂ画素に入射した照明光１２はＢ成分
のみを透過するようにしても、同様に反射型カラー表示
と透過型カラー表示とを切り替えて表示することができ
る。この場合も、各画素に印加する電圧は反射型と透過
型でＹＭＣ系表示とＲＧＢ系表示とを切り替える必要が
ある。
射色特性と透過色特性を反対にしてもよい。すなわち、
反射型カラーフィルター４のＲ画素に入射した白色光１
０はＣ成分が反射され、同様にＧ画素に入射した白色光
１０はＭ成分が反射され、Ｂ画素に入射した白色光１０
はＹ成分が反射され、Ｒ画素に入射した照明光１２はＲ
成分のみを透過し、Ｇ画素に入射した照明光１２はＧ成
分のみを透過し、Ｂ画素に入射した照明光１２はＢ成分
のみを透過するようにしても、同様に反射型カラー表示
と透過型カラー表示とを切り替えて表示することができ
る。この場合も、各画素に印加する電圧は反射型と透過
型でＹＭＣ系表示とＲＧＢ系表示とを切り替える必要が
ある。
【００２２】また、反射型カラーフィルター４を反射型
ホログラムで構成する場合、各画素に入射した白色光１
０の中の選択した色成分を反射する方向は、いわゆる鏡
面反射でなく、図２に示すように、所定の範囲内に散乱
するように構成することが視野が制限され明るい表示を
可能にする上で望ましい。そのためには、例えば、特開
平１０−１１１５０１号に開示されているように、反射
型ホログラムを記録する際に相互に反対方向から入射す
る二光束の一方の光束を散乱性のものにして記録するよ
うにすればよい。
ホログラムで構成する場合、各画素に入射した白色光１
０の中の選択した色成分を反射する方向は、いわゆる鏡
面反射でなく、図２に示すように、所定の範囲内に散乱
するように構成することが視野が制限され明るい表示を
可能にする上で望ましい。そのためには、例えば、特開
平１０−１１１５０１号に開示されているように、反射
型ホログラムを記録する際に相互に反対方向から入射す
る二光束の一方の光束を散乱性のものにして記録するよ
うにすればよい。
【００２３】さらに、反射型カラー表示を相対的により
明るくするには、図３に示すように、反射型カラーフィ
ルター４の背面（バックライト側）にハーフミラー１３
（図３（ａ））、あるいは、画素サイズより小さい微小
な開口１５を面内に分布して設けてなる面積分割した開
口ミラー１４（図３（ｂ））を配置し、ハーフミラー１
３の反射率あるいは面積分割した開口ミラー１４の開口
率を調節することにより、反射光１１R 、１１G 、１１
B の光量をより多くして明るい反射型カラー表示が可能
になる。
明るくするには、図３に示すように、反射型カラーフィ
ルター４の背面（バックライト側）にハーフミラー１３
（図３（ａ））、あるいは、画素サイズより小さい微小
な開口１５を面内に分布して設けてなる面積分割した開
口ミラー１４（図３（ｂ））を配置し、ハーフミラー１
３の反射率あるいは面積分割した開口ミラー１４の開口
率を調節することにより、反射光１１R 、１１G 、１１
B の光量をより多くして明るい反射型カラー表示が可能
になる。
【００２４】以上、本発明のカラー表示装置を実施例に
基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定
されず種々の変形が可能である。
基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定
されず種々の変形が可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のカラー表示装置によると、カラーフィルターとして、
反射波長選択性を有し、かつ、その補色成分を透過する
透過波長選択性を有するホログラムあるいはダイクロイ
ックミラーのアレーを用いて、透過型空間光変調素子の
前面側からの光をそのカラーフィルターで反射させてカ
ラー表示する場合の表示色と、カラーフィルターの背面
側からの光を透過させてカラー表示する場合の表示色と
は補色の関係にあり、反射光と透過光を切り替えるとき
に透過型空間光変調素子の表示信号を原色表示信号から
補色表示信号にあるいはその逆に切り替えるようにした
ので、ハーフミラーや面積分割した開口ミラーを用いる
場合のように無駄な光が生じないので、反射型カラー表
示とバックライト透過型カラー表示を切り替えて表示す
る場合に輝度の低下を抑えて効率良く明るい表示が可能
になる。
のカラー表示装置によると、カラーフィルターとして、
反射波長選択性を有し、かつ、その補色成分を透過する
透過波長選択性を有するホログラムあるいはダイクロイ
ックミラーのアレーを用いて、透過型空間光変調素子の
前面側からの光をそのカラーフィルターで反射させてカ
ラー表示する場合の表示色と、カラーフィルターの背面
側からの光を透過させてカラー表示する場合の表示色と
は補色の関係にあり、反射光と透過光を切り替えるとき
に透過型空間光変調素子の表示信号を原色表示信号から
補色表示信号にあるいはその逆に切り替えるようにした
ので、ハーフミラーや面積分割した開口ミラーを用いる
場合のように無駄な光が生じないので、反射型カラー表
示とバックライト透過型カラー表示を切り替えて表示す
る場合に輝度の低下を抑えて効率良く明るい表示が可能
になる。
【図１】本発明に基づく反射型と透過型を兼用したカラ
ー表示装置の１実施例の断面図である。
ー表示装置の１実施例の断面図である。
【図２】反射型ホログラムカラーフィルターの変形例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施例のカラーフィルター部分の
断面図である。
断面図である。
１…対向ガラス基板 ２…ガラス基板 ３…液晶層 ４…反射型カラーフィルター ５、６…偏光板 ７…散乱板 ８…バックライト用導光板 ９…光源 １０…白色光（外光） １１R …Ｒの反射光 １１G …Ｇの反射光 １１B …Ｂの反射光 １２…バックライト照明光 １２R …Ｃの透過光 １２G …Ｍの透過光 １２B …Ｙの透過光 １３…ハーフミラー １４…面積分割した開口ミラー １５…微小な開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５Ｃ０９４ ５０５ ５０５ ５２０ ５２０ 1/13357 Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０Ｈ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０ 3/36 3/36 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｆターム(参考） 2H048 BB02 BB04 BB10 BB42 FA01 FA04 FA09 FA13 FA15 FA22 GA13 GA23 GA61 2H049 CA01 CA05 CA08 CA22 2H091 FA02Y FA05X FA15Z FA19X FA41X FA41Z HA07 LA15 LA30 5C006 AA22 AB05 AF69 EA01 EA03 FA47 5C080 AA10 BB05 CC03 DD26 DD30 JJ06 5C094 AA01 AA51 AA60 BA03 BA43 ED02 ED14 HA08
Claims (5)
- 【請求項１】 画素の集合体からなり各画素毎に透過
率、散乱状態若しくは偏光状態が制御可能な透過型空間
光変調素子と、その背面側に配置され透過型空間光変調
素子の画素に対応する領域毎に特性が異なるカラーフィ
ルターとからなり、前記カラーフィルターは反射波長選
択性を有し、かつ、その補色成分を透過する透過波長選
択性を有するホログラムあるいはダイクロイックミラー
のアレーからなり、前記透過型空間光変調素子の前面側
からの光を前記カラーフィルターで反射させてカラー表
示する場合の表示色と、前記カラーフィルターの背面側
からの光を透過させてカラー表示する場合の表示色とは
補色の関係にあり、反射光と透過光を切り替えるときに
前記透過型空間光変調素子の表示信号を原色表示信号か
ら補色表示信号にあるいはその逆に切り替えるようにし
たことを特徴とするカラー表示装置。 - 【請求項２】 前記カラーフィルターが３原色反射フィ
ルターからなり、赤色、緑色、青色を反射し、それらに
対応してシアン、マゼンタ、イエローを透過するもので
あることを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。 - 【請求項３】 前記カラーフィルターが３原色の補色の
反射フィルターからなり、シアン、マゼンタ、イエロー
を反射し、それらに対応して赤色、緑色、青色を透過す
るものであることを特徴とする請求項１記載のカラー表
示装置。 - 【請求項４】 前記カラーフィルターが光散乱機能を有
するホログラムからなることを特徴とする請求項１から
３の何れか１項記載のカラー表示装置。 - 【請求項５】 前記カラーフィルターと透過光照明手段
との間にハーフミラー若しくは面積分割した開口ミラー
を備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか
１項記載のカラー表示装置。
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