JP2002243934A - 反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法 - Google Patents
反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法Info
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- JP2002243934A JP2002243934A JP2001044996A JP2001044996A JP2002243934A JP 2002243934 A JP2002243934 A JP 2002243934A JP 2001044996 A JP2001044996 A JP 2001044996A JP 2001044996 A JP2001044996 A JP 2001044996A JP 2002243934 A JP2002243934 A JP 2002243934A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ストライプ状等のいかなる画素配列の反射型
ホログラムカラーフィルターであっても簡単な配置で一
括露光により簡単に製造できる方法。 【解決手段】 反射型ホログラムカラーフィルターの反
射フィルター要素の配列に対応する配列形状で、各反射
フィルター要素が反射回折する波長に対応した波長及び
その近傍の波長を透過し、他の色の波長域の光を透過し
ない原色透過フィルター３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが二次
元のアレー状に周期的に配置されてなるマスターカラー
フィルター３０を、ホログラム感光材料３４の一面上に
配置し、他面上に白色反射板３５を配置し、マスターカ
ラーフィルター３０側から原色透過フィルターを透過す
る複数の波長を含む光３６ＲＧＢを照射して、ホログラ
ム感光材料３４に入射する光と白色反射板３５で反射し
た光とを干渉させる。
ホログラムカラーフィルターであっても簡単な配置で一
括露光により簡単に製造できる方法。 【解決手段】 反射型ホログラムカラーフィルターの反
射フィルター要素の配列に対応する配列形状で、各反射
フィルター要素が反射回折する波長に対応した波長及び
その近傍の波長を透過し、他の色の波長域の光を透過し
ない原色透過フィルター３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが二次
元のアレー状に周期的に配置されてなるマスターカラー
フィルター３０を、ホログラム感光材料３４の一面上に
配置し、他面上に白色反射板３５を配置し、マスターカ
ラーフィルター３０側から原色透過フィルターを透過す
る複数の波長を含む光３６ＲＧＢを照射して、ホログラ
ム感光材料３４に入射する光と白色反射板３５で反射し
た光とを干渉させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型ホログラム
カラーフィルターの製造方法に関し、特に、簡単な配置
で一括露光によりストライプあるいはモザイク配列等の
反射型ホログラムカラーフィルターを簡単に製造できる
方法に関するものである。
カラーフィルターの製造方法に関し、特に、簡単な配置
で一括露光によりストライプあるいはモザイク配列等の
反射型ホログラムカラーフィルターを簡単に製造できる
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、反射型ホログラムを用いた
例えばＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３色の画素
からなる反射型ホログラムカラーフィルターとその反射
型ホログラムカラーフィルターを用いたカラー液晶表示
装置を特開平１０−４０７２６号（特願平８−１９７５
７４号）等において提案している。以下に、その例を特
開平１１−１０９３３８号の開示の基づいて説明する。
例えばＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３色の画素
からなる反射型ホログラムカラーフィルターとその反射
型ホログラムカラーフィルターを用いたカラー液晶表示
装置を特開平１０−４０７２６号（特願平８−１９７５
７４号）等において提案している。以下に、その例を特
開平１１−１０９３３８号の開示の基づいて説明する。
【０００３】図４は反射型ホログラムカラーフィルター
を用いた反射型液晶表示装置１０の構成を示す断面図で
あり、観察側の透明ガラス基板２と反対側の透明ガラス
基板３との間に、ツイストネマチック等の液晶層１が挟
持されており、観察側の透明ガラス基板２の内表面に
は、図示しないブラック・マトリックスとＩＴＯ等から
なる一様な透明対向電極４が設けられ、観察側と反対側
の透明ガラス基板３の内表面にはＲ、Ｇ、Ｂのカラー画
素毎に独立に透明画素電極５とＴＦＴ６が設けられてい
る。また、電極４、５の液晶層１側には不図示の配向層
も設けて構成されている。そして、透明ガラス基板２、
３の外表面にはそれぞれ偏光板７、８が貼り付けられて
おり、例えばそれらの透過軸は相互に直交するように配
置されている。そして、観察側と反対側の偏光板８の背
面側外には、後記する反射型ホログラムカラーフィルタ
ー９が配置されている。
を用いた反射型液晶表示装置１０の構成を示す断面図で
あり、観察側の透明ガラス基板２と反対側の透明ガラス
基板３との間に、ツイストネマチック等の液晶層１が挟
持されており、観察側の透明ガラス基板２の内表面に
は、図示しないブラック・マトリックスとＩＴＯ等から
なる一様な透明対向電極４が設けられ、観察側と反対側
の透明ガラス基板３の内表面にはＲ、Ｇ、Ｂのカラー画
素毎に独立に透明画素電極５とＴＦＴ６が設けられてい
る。また、電極４、５の液晶層１側には不図示の配向層
も設けて構成されている。そして、透明ガラス基板２、
３の外表面にはそれぞれ偏光板７、８が貼り付けられて
おり、例えばそれらの透過軸は相互に直交するように配
置されている。そして、観察側と反対側の偏光板８の背
面側外には、後記する反射型ホログラムカラーフィルタ
ー９が配置されている。
【０００４】このような反射型液晶表示装置１０におい
て、その前面（観察側）から所定角度で照明光１１が入
射すると、照明光１１はＲ、Ｇ、Ｂ各画素の電圧印加状
態に応じた強度変調を受けて反射型ホログラムカラーフ
ィルター９側へ透過する。各画素Ｒ、Ｇ、Ｂを強度変調
を受けて透過した光は、赤を表示する画素Ｒについて
は、反射型ホログラムカラーフィルター９の赤色反射フ
ィルター要素９Ｒに入射し、その中の赤色波長成分λR
のみが選択的に所定方向へ反射回折され、再度赤を表示
する画素Ｒを同じ変調を受けて背面側から前面側へ透過
し、赤色画素表示光１２Ｒとなる。フィルター要素９Ｒ
で回折されなかった波長成分λG 、λB は通過し、反射
型ホログラムカラーフィルター９の背面に配置された不
図示の吸収層により吸収される。同様に、緑を表示する
画素Ｇについては、その画素Ｇで強度変調を受けて透過
した光は、緑色反射フィルター要素９Ｇに入射し、その
中の緑色波長成分λG のみが選択的に所定方向へ反射回
折され、再度緑を表示する画素Ｇを同じ変調を受けて背
面側から前面側へ透過し、赤色画素表示光１２Ｒと略同
じ方向に進む緑色画素表示光１２Ｇとなる。また、青色
表示する画素Ｂについては、その画素Ｂで強度変調を受
けて透過した光は、青色反射フィルター要素９Ｂに入射
し、その中の青色波長成分λB のみが選択的に所定方向
へ反射回折され、再度青を表示する画素Ｂを同じ変調を
受けて背面側から表面側へ透過し、赤色画素表示光１２
Ｒ及び緑色画素表示光１２Ｇと略同じ方向に進む青色画
素表示光１２Ｂとなる。
て、その前面（観察側）から所定角度で照明光１１が入
射すると、照明光１１はＲ、Ｇ、Ｂ各画素の電圧印加状
態に応じた強度変調を受けて反射型ホログラムカラーフ
ィルター９側へ透過する。各画素Ｒ、Ｇ、Ｂを強度変調
を受けて透過した光は、赤を表示する画素Ｒについて
は、反射型ホログラムカラーフィルター９の赤色反射フ
ィルター要素９Ｒに入射し、その中の赤色波長成分λR
のみが選択的に所定方向へ反射回折され、再度赤を表示
する画素Ｒを同じ変調を受けて背面側から前面側へ透過
し、赤色画素表示光１２Ｒとなる。フィルター要素９Ｒ
で回折されなかった波長成分λG 、λB は通過し、反射
型ホログラムカラーフィルター９の背面に配置された不
図示の吸収層により吸収される。同様に、緑を表示する
画素Ｇについては、その画素Ｇで強度変調を受けて透過
した光は、緑色反射フィルター要素９Ｇに入射し、その
中の緑色波長成分λG のみが選択的に所定方向へ反射回
折され、再度緑を表示する画素Ｇを同じ変調を受けて背
面側から前面側へ透過し、赤色画素表示光１２Ｒと略同
じ方向に進む緑色画素表示光１２Ｇとなる。また、青色
表示する画素Ｂについては、その画素Ｂで強度変調を受
けて透過した光は、青色反射フィルター要素９Ｂに入射
し、その中の青色波長成分λB のみが選択的に所定方向
へ反射回折され、再度青を表示する画素Ｂを同じ変調を
受けて背面側から表面側へ透過し、赤色画素表示光１２
Ｒ及び緑色画素表示光１２Ｇと略同じ方向に進む青色画
素表示光１２Ｂとなる。
【０００５】したがって、カラー表示単位中の画素Ｒ、
Ｇ、Ｂの変調状態の組み合わせによって３つ色の表示光
１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの加法混色により任意の色が任
意の輝度で表示可能になり、２次元的に配置されたカラ
ー表示単位の表示状態の組み合わせで表示光１２（１２
Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）の方向から観察可能なカラー画像
が表示できる。
Ｇ、Ｂの変調状態の組み合わせによって３つ色の表示光
１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの加法混色により任意の色が任
意の輝度で表示可能になり、２次元的に配置されたカラ
ー表示単位の表示状態の組み合わせで表示光１２（１２
Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）の方向から観察可能なカラー画像
が表示できる。
【０００６】ここで、反射型ホログラムカラーフィルタ
ー９に用いられる体積型の反射ホログラムについて説明
する。図５は体積型反射ホログラムの撮影方法とその作
用を説明するための図であり、同図（ａ）において、フ
ォトポリマー等の厚みのあるホログラム感光材料２０の
両側からそれぞれ入射角θ1 、θ2 で波長λR （添字Ｒ
は赤色領域の波長を表す。以下、同様に、添字Ｇは緑色
領域の波長、添字Ｂは青色領域の波長を表す。）の可干
渉な物体光２１と参照光２２を入射させると、感光材料
２０中には両者が干渉して干渉縞が記録される。このよ
うにして記録されたホログラム２０’は、同図（ｂ）に
示すように、記録の時の物体光２１と同じ入射角θ1 の
照明光あるいは環境光２３中の波長λR 及びその近傍の
波長の光のみを、記録の時の参照光２２と略同じ方向に
進む射出角θ2 の光２４として選択的に反射回折し、照
明光あるいは環境光２３中の他の波長λG 、λB の光２
５、及び、入射角がθ1 以外の光は通過してしまう。他
の波長λG 、λB を用いて同様に記録したホログラムも
同様である。
ー９に用いられる体積型の反射ホログラムについて説明
する。図５は体積型反射ホログラムの撮影方法とその作
用を説明するための図であり、同図（ａ）において、フ
ォトポリマー等の厚みのあるホログラム感光材料２０の
両側からそれぞれ入射角θ1 、θ2 で波長λR （添字Ｒ
は赤色領域の波長を表す。以下、同様に、添字Ｇは緑色
領域の波長、添字Ｂは青色領域の波長を表す。）の可干
渉な物体光２１と参照光２２を入射させると、感光材料
２０中には両者が干渉して干渉縞が記録される。このよ
うにして記録されたホログラム２０’は、同図（ｂ）に
示すように、記録の時の物体光２１と同じ入射角θ1 の
照明光あるいは環境光２３中の波長λR 及びその近傍の
波長の光のみを、記録の時の参照光２２と略同じ方向に
進む射出角θ2 の光２４として選択的に反射回折し、照
明光あるいは環境光２３中の他の波長λG 、λB の光２
５、及び、入射角がθ1 以外の光は通過してしまう。他
の波長λG 、λB を用いて同様に記録したホログラムも
同様である。
【０００７】このように、体積型反射ホログラムは波長
選択性及び角度選択性に優れたものであり、感光材料の
厚さ、記録条件、後処理条件等を選択することにより、
回折波長域の半値幅、回折方向の範囲等をある程度制御
可能である。
選択性及び角度選択性に優れたものであり、感光材料の
厚さ、記録条件、後処理条件等を選択することにより、
回折波長域の半値幅、回折方向の範囲等をある程度制御
可能である。
【０００８】さて、以上のような回折波長がそれぞれ赤
色領域、緑色領域、青色領域にある３つの微小なホログ
ラムをアレー状に周期的に配置してなる反射型ホログラ
ムカラーフィルター９を作製すると、図６に示すよう
に、所定方向から入射する照明光あるいは環境光１１は
反射型ホログラムカラーフィルター９により所定方向に
反射回折光１２として反射回折されるが、反射型ホログ
ラムカラーフィルター９中の赤色反射回折ホログラム要
素９Ｒはその方向に赤色領域の波長λR のみを回折す
る。同様に、反射型ホログラムカラーフィルター９中の
緑色反射回折ホログラム要素９Ｇはその方向に緑色領域
の波長λG のみを、青色反射回折ホログラム要素９Ｂは
その方向に青色領域の波長λB のみを回折する。すなわ
ち、反射型ホログラムカラーフィルター９は、Ｒ、Ｇ、
Ｂ三原色の反射フィルター要素９Ｒ、９Ｇ、９Ｂからな
る反射型ホログラムカラーフィルターとしての作用を有
することになる。
色領域、緑色領域、青色領域にある３つの微小なホログ
ラムをアレー状に周期的に配置してなる反射型ホログラ
ムカラーフィルター９を作製すると、図６に示すよう
に、所定方向から入射する照明光あるいは環境光１１は
反射型ホログラムカラーフィルター９により所定方向に
反射回折光１２として反射回折されるが、反射型ホログ
ラムカラーフィルター９中の赤色反射回折ホログラム要
素９Ｒはその方向に赤色領域の波長λR のみを回折す
る。同様に、反射型ホログラムカラーフィルター９中の
緑色反射回折ホログラム要素９Ｇはその方向に緑色領域
の波長λG のみを、青色反射回折ホログラム要素９Ｂは
その方向に青色領域の波長λB のみを回折する。すなわ
ち、反射型ホログラムカラーフィルター９は、Ｒ、Ｇ、
Ｂ三原色の反射フィルター要素９Ｒ、９Ｇ、９Ｂからな
る反射型ホログラムカラーフィルターとしての作用を有
することになる。
【０００９】このような反射型ホログラムカラーフィル
ターの視域を広げるために、その各ホログラム要素を反
射散乱型にする提案もある（特開平１０−１１１５０１
号）。
ターの視域を広げるために、その各ホログラム要素を反
射散乱型にする提案もある（特開平１０−１１１５０１
号）。
【００１０】このように、ストライプ状、モザイク状等
の画素パターンに応じて１枚のホログラム感光材料中に
赤色反射回折ホログラム要素９Ｒ、緑色反射回折ホログ
ラム要素９Ｇ、青色反射回折ホログラム要素９Ｂをアレ
ー状に周期的に配置して反射型ホログラムカラーフィル
ター９を作製するには、１色のホログラム要素の繰り返
しパターンに相当するマスクを用意して、そのマスクを
ホログラム感光材料の両側に整列して配置し、図５に示
すような配置で１色目の物体光２１と参照光２２を入射
させて露光し、次に、１画素分マスクを移動して２色目
の物体光２１と参照光２２を入射させて同様に露光し、
さらに同様に３色目の物体光２１と参照光２２を入射さ
せて露光する逐次露光方法や、上記のマスクをホログラ
ム感光材料の片側に配置し、反対側に反射板あるいは白
色散乱板を配置し、デニシュークの配置で同様に逐次露
光する方法があるが、何れも少なくとも３回露光しなけ
ればならず、また、マスクの移動を正確に行わなければ
ならず、必ずしも簡単な製造方法ではない。
の画素パターンに応じて１枚のホログラム感光材料中に
赤色反射回折ホログラム要素９Ｒ、緑色反射回折ホログ
ラム要素９Ｇ、青色反射回折ホログラム要素９Ｂをアレ
ー状に周期的に配置して反射型ホログラムカラーフィル
ター９を作製するには、１色のホログラム要素の繰り返
しパターンに相当するマスクを用意して、そのマスクを
ホログラム感光材料の両側に整列して配置し、図５に示
すような配置で１色目の物体光２１と参照光２２を入射
させて露光し、次に、１画素分マスクを移動して２色目
の物体光２１と参照光２２を入射させて同様に露光し、
さらに同様に３色目の物体光２１と参照光２２を入射さ
せて露光する逐次露光方法や、上記のマスクをホログラ
ム感光材料の片側に配置し、反対側に反射板あるいは白
色散乱板を配置し、デニシュークの配置で同様に逐次露
光する方法があるが、何れも少なくとも３回露光しなけ
ればならず、また、マスクの移動を正確に行わなければ
ならず、必ずしも簡単な製造方法ではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的
は、ストライプ状、モザイク状等のいかなる画素配列の
反射型ホログラムカラーフィルターであっても簡単な配
置で一括露光により簡単に製造できる方法を提供するこ
とがである。
のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的
は、ストライプ状、モザイク状等のいかなる画素配列の
反射型ホログラムカラーフィルターであっても簡単な配
置で一括露光により簡単に製造できる方法を提供するこ
とがである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法は、
反射型体積ホログラムからなり、反射回折する波長が異
なる反射フィルター要素が二次元のアレー状に周期的に
配置されてなる反射型ホログラムカラーフィルターの製
造方法において、作製される反射型ホログラムカラーフ
ィルターの反射フィルター要素の配列に対応する配列形
状で、各反射フィルター要素が反射回折する波長に対応
した波長及びその近傍の波長を透過し、他の色の波長域
の光を透過しない原色透過フィルターが二次元のアレー
状に周期的に配置されてなるマスターカラーフィルター
を、ホログラム感光材料の一面上に密着あるいは近接し
て配置し、前記ホログラム感光材料の他面上に密着ある
いは近接して白色反射板を配置し、前記マスターカラー
フィルター側から前記原色透過フィルターを透過する複
数の波長を含む光を照射して、前記ホログラム感光材料
の一面から入射する光と前記白色反射板で反射し他面か
ら入射する光とを干渉させることを特徴とする方法であ
る。
明の反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法は、
反射型体積ホログラムからなり、反射回折する波長が異
なる反射フィルター要素が二次元のアレー状に周期的に
配置されてなる反射型ホログラムカラーフィルターの製
造方法において、作製される反射型ホログラムカラーフ
ィルターの反射フィルター要素の配列に対応する配列形
状で、各反射フィルター要素が反射回折する波長に対応
した波長及びその近傍の波長を透過し、他の色の波長域
の光を透過しない原色透過フィルターが二次元のアレー
状に周期的に配置されてなるマスターカラーフィルター
を、ホログラム感光材料の一面上に密着あるいは近接し
て配置し、前記ホログラム感光材料の他面上に密着ある
いは近接して白色反射板を配置し、前記マスターカラー
フィルター側から前記原色透過フィルターを透過する複
数の波長を含む光を照射して、前記ホログラム感光材料
の一面から入射する光と前記白色反射板で反射し他面か
ら入射する光とを干渉させることを特徴とする方法であ
る。
【００１３】この場合、反射回折する波長が異なる反射
フィルター要素が、赤色波長成分、緑色波長成分、青色
波長成分のみを選択的に所定方向へ反射回折する赤色反
射フィルター要素、緑色反射フィルター要素、青色反射
フィルター要素からなることが望ましい。
フィルター要素が、赤色波長成分、緑色波長成分、青色
波長成分のみを選択的に所定方向へ反射回折する赤色反
射フィルター要素、緑色反射フィルター要素、青色反射
フィルター要素からなることが望ましい。
【００１４】また、マスターカラーフィルターの原色透
過フィルターは、吸収フィルターからなっていても、ダ
イクロイックミラーからなっていてもよい。
過フィルターは、吸収フィルターからなっていても、ダ
イクロイックミラーからなっていてもよい。
【００１５】また、白色反射板は、指向性白色反射板、
反射型で体積型のホログラム、断面鋸歯状の反射鏡、す
りガラスあるいはオパールガラスとその背面に設けた反
射層とからなるもの等何れであってもよい。
反射型で体積型のホログラム、断面鋸歯状の反射鏡、す
りガラスあるいはオパールガラスとその背面に設けた反
射層とからなるもの等何れであってもよい。
【００１６】本発明においては、作製される反射型ホロ
グラムカラーフィルターの反射フィルター要素の配列に
対応する配列形状で、各反射フィルター要素が反射回折
する波長に対応した波長及びその近傍の波長を透過し、
他の色の波長域の光を透過しない原色透過フィルターが
二次元のアレー状に周期的に配置されてなるマスターカ
ラーフィルターを、ホログラム感光材料の一面上に密着
あるいは近接して配置し、ホログラム感光材料の他面上
に密着あるいは近接して白色反射板を配置し、マスター
カラーフィルター側から原色透過フィルターを透過する
複数の波長を含む光を照射して、ホログラム感光材料の
一面から入射する光と白色反射板で反射し他面から入射
する光とを干渉させるので、簡単な配置で一括露光によ
り、ストライプ状、モザイク状等のいかなる画素配列の
反射型ホログラムカラーフィルターであっても簡単に製
造することができる。
グラムカラーフィルターの反射フィルター要素の配列に
対応する配列形状で、各反射フィルター要素が反射回折
する波長に対応した波長及びその近傍の波長を透過し、
他の色の波長域の光を透過しない原色透過フィルターが
二次元のアレー状に周期的に配置されてなるマスターカ
ラーフィルターを、ホログラム感光材料の一面上に密着
あるいは近接して配置し、ホログラム感光材料の他面上
に密着あるいは近接して白色反射板を配置し、マスター
カラーフィルター側から原色透過フィルターを透過する
複数の波長を含む光を照射して、ホログラム感光材料の
一面から入射する光と白色反射板で反射し他面から入射
する光とを干渉させるので、簡単な配置で一括露光によ
り、ストライプ状、モザイク状等のいかなる画素配列の
反射型ホログラムカラーフィルターであっても簡単に製
造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に基づく反射型ホロ
グラムカラーフィルターの製造方法を実施例に基づいて
説明する。
グラムカラーフィルターの製造方法を実施例に基づいて
説明する。
【００１８】図１は、本発明の１実施例の製造方法に用
いるマスターカラーフィルター３０の正面図であり、こ
の実施例においては、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のストライプ状の
ホログラム要素９Ｒ、９Ｇ、９Ｂがアレー状に周期的に
配置されてなる反射型ホログラムカラーフィルター９
（図４、図６）を作製するためのマスターカラーフィル
ター３０であり、このマスターカラーフィルター３０
も、作製される反射型ホログラムカラーフィルター９の
ホログラム要素９Ｒ、９Ｇ、９Ｂの配列に対応する配列
形状で、ストライプ状の原色フィルター３２Ｒ、３２
Ｇ、３２Ｂが透明基板上３１上にアレー状に周期的に配
置されている。これら原色フィルター３２Ｒ、３２Ｇ、
３２Ｂは、それぞれ赤色領域、緑色領域、青色領域の波
長λR 、λG 、λB の光は透過するが、他の色領域の光
は吸収あるいは反射する吸収型フィルターあるいはダイ
クロイックミラーからなるものである。
いるマスターカラーフィルター３０の正面図であり、こ
の実施例においては、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のストライプ状の
ホログラム要素９Ｒ、９Ｇ、９Ｂがアレー状に周期的に
配置されてなる反射型ホログラムカラーフィルター９
（図４、図６）を作製するためのマスターカラーフィル
ター３０であり、このマスターカラーフィルター３０
も、作製される反射型ホログラムカラーフィルター９の
ホログラム要素９Ｒ、９Ｇ、９Ｂの配列に対応する配列
形状で、ストライプ状の原色フィルター３２Ｒ、３２
Ｇ、３２Ｂが透明基板上３１上にアレー状に周期的に配
置されている。これら原色フィルター３２Ｒ、３２Ｇ、
３２Ｂは、それぞれ赤色領域、緑色領域、青色領域の波
長λR 、λG 、λB の光は透過するが、他の色領域の光
は吸収あるいは反射する吸収型フィルターあるいはダイ
クロイックミラーからなるものである。
【００１９】このようなマスターカラーフィルター３０
を用いて、図２のような配置で反射型ホログラムカラー
フィルターを露光作製する。すなわち、フォトポリマー
等の厚みのあるホログラム感光材料３４の上に屈折率整
合液３３を介してマスターカラーフィルター３０を密着
させ、ホログラム感光材料３４の反対側には、反射型ホ
ログラム等からなる指向性白色散乱板３５を同様に屈折
率整合液３３を介して密着させる。この配置において、
マスターカラーフィルター３０の原色フィルター３２
Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂがホログラム感光材料３４側に位置
するようにマスターカラーフィルター３０を配置するこ
とが望ましい。
を用いて、図２のような配置で反射型ホログラムカラー
フィルターを露光作製する。すなわち、フォトポリマー
等の厚みのあるホログラム感光材料３４の上に屈折率整
合液３３を介してマスターカラーフィルター３０を密着
させ、ホログラム感光材料３４の反対側には、反射型ホ
ログラム等からなる指向性白色散乱板３５を同様に屈折
率整合液３３を介して密着させる。この配置において、
マスターカラーフィルター３０の原色フィルター３２
Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂがホログラム感光材料３４側に位置
するようにマスターカラーフィルター３０を配置するこ
とが望ましい。
【００２０】このような配置において、赤色領域、緑色
領域、青色領域に含まれる３つの波長λR 、λG 、λB
を含む照明光、例えば、波長λR 、λG 、λB の３つの
レーザ光を合成した照明光３６ＲＧＢを所定の斜め方向
からマスターカラーフィルター３０に入射させる。原色
フィルター３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂがストライプ状の場
合には、ストライプの長手に沿った斜め方向から照明光
３６ＲＧＢを入射させるのが望ましい。照明光３６ＲＧ
Ｂがマスターカラーフィルター３０入射すると、そのＲ
の原色フィルター３２Ｒ部では、照明光３６ＲＧＢ中の
波長λR の成分光のみが透過し、ホログラム感光材料３
４を透過して指向性白色散乱板３５に達し、そこで略正
面方向に反射散乱された波長λR の散乱光３７Ｒは、ホ
ログラム感光材料３４の裏面側から入射して照明光３６
ＲＧＢ中の波長λR の成分光と干渉して、照明光３６Ｒ
ＧＢと略同じ方向から入射する照明光あるいは環境光１
１（図６）中の波長λR 及びその近傍の波長の光のみを
反射回折光１２Ｒとして反射回折する赤色反射回折ホロ
グラム要素９Ｒを記録する。
領域、青色領域に含まれる３つの波長λR 、λG 、λB
を含む照明光、例えば、波長λR 、λG 、λB の３つの
レーザ光を合成した照明光３６ＲＧＢを所定の斜め方向
からマスターカラーフィルター３０に入射させる。原色
フィルター３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂがストライプ状の場
合には、ストライプの長手に沿った斜め方向から照明光
３６ＲＧＢを入射させるのが望ましい。照明光３６ＲＧ
Ｂがマスターカラーフィルター３０入射すると、そのＲ
の原色フィルター３２Ｒ部では、照明光３６ＲＧＢ中の
波長λR の成分光のみが透過し、ホログラム感光材料３
４を透過して指向性白色散乱板３５に達し、そこで略正
面方向に反射散乱された波長λR の散乱光３７Ｒは、ホ
ログラム感光材料３４の裏面側から入射して照明光３６
ＲＧＢ中の波長λR の成分光と干渉して、照明光３６Ｒ
ＧＢと略同じ方向から入射する照明光あるいは環境光１
１（図６）中の波長λR 及びその近傍の波長の光のみを
反射回折光１２Ｒとして反射回折する赤色反射回折ホロ
グラム要素９Ｒを記録する。
【００２１】同様に、Ｇ、Ｂの原色フィルター３２Ｇ、
３２Ｂ部では、照明光３６ＲＧＢ中のそれぞれ波長
λG 、λB の成分光のみが透過し、ホログラム感光材料
３４を透過して指向性白色散乱板３５に達し、そこで略
正面方向に反射散乱されたそれぞれ波長λG 、λB の散
乱光３７Ｇ、３７Ｂは、ホログラム感光材料３４の裏面
側から入射して照明光３６ＲＧＢ中のそれぞれ波長
λG 、λB の成分光と干渉して、照明光３６ＲＧＢと略
同じ方向から入射する照明光あるいは環境光１１中のそ
れぞれ波長λG 、λB 及びその近傍の波長の光のみを反
射回折光１２Ｇ、１２Ｂとして反射回折するそれぞれ緑
色反射回折ホログラム要素９Ｇ、青色反射回折ホログラ
ム要素９Ｂを記録する。
３２Ｂ部では、照明光３６ＲＧＢ中のそれぞれ波長
λG 、λB の成分光のみが透過し、ホログラム感光材料
３４を透過して指向性白色散乱板３５に達し、そこで略
正面方向に反射散乱されたそれぞれ波長λG 、λB の散
乱光３７Ｇ、３７Ｂは、ホログラム感光材料３４の裏面
側から入射して照明光３６ＲＧＢ中のそれぞれ波長
λG 、λB の成分光と干渉して、照明光３６ＲＧＢと略
同じ方向から入射する照明光あるいは環境光１１中のそ
れぞれ波長λG 、λB 及びその近傍の波長の光のみを反
射回折光１２Ｇ、１２Ｂとして反射回折するそれぞれ緑
色反射回折ホログラム要素９Ｇ、青色反射回折ホログラ
ム要素９Ｂを記録する。
【００２２】その後、露光済みホログラム感光材料３４
を後処理することにより、図６に示すような反射型ホロ
グラムカラーフィルター９が得られる。この反射型ホロ
グラムカラーフィルター９は、入射光３６ＲＧＢと干渉
する光３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂが散乱光であるため、反
射散乱型の反射型ホログラムカラーフィルターとなる。
を後処理することにより、図６に示すような反射型ホロ
グラムカラーフィルター９が得られる。この反射型ホロ
グラムカラーフィルター９は、入射光３６ＲＧＢと干渉
する光３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂが散乱光であるため、反
射散乱型の反射型ホログラムカラーフィルターとなる。
【００２３】以上において、指向性白色散乱板３５とし
て反射型ホログラム等からなるものを前提にしていた
が、このような反射型ホログラムは、例えば特開平１１
−１２５７０７号、特開平１１−３５２３２９号等にお
いて知られているものである。また、その代わりに、同
様の特性を持つ反射型の計算機ホログラムを用いてもよ
い。さらに、その代わりに、図３に断面を示すような断
面鋸歯状の反射鏡３５’を用いても同様の作用を達成す
ることができる。さらには、通常の平面鏡、あるいは、
すりガラスあるいはオパールガラスとその背面に設けた
反射層とからなるものであってもよい。また、紙等の白
色散乱層を用いてもよい。もちろん、入射角と観察角が
予め設定された反射型で体積型のホログラム（リップマ
ンホログラム）を用いてもよい。
て反射型ホログラム等からなるものを前提にしていた
が、このような反射型ホログラムは、例えば特開平１１
−１２５７０７号、特開平１１−３５２３２９号等にお
いて知られているものである。また、その代わりに、同
様の特性を持つ反射型の計算機ホログラムを用いてもよ
い。さらに、その代わりに、図３に断面を示すような断
面鋸歯状の反射鏡３５’を用いても同様の作用を達成す
ることができる。さらには、通常の平面鏡、あるいは、
すりガラスあるいはオパールガラスとその背面に設けた
反射層とからなるものであってもよい。また、紙等の白
色散乱層を用いてもよい。もちろん、入射角と観察角が
予め設定された反射型で体積型のホログラム（リップマ
ンホログラム）を用いてもよい。
【００２４】さらに、マスターカラーフィルター３０の
原色フィルター３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの配列（画素配
列）もストライプ状に限定されず、モザイク状、デルタ
配列等公知のいかなる配列形状であってもよい。
原色フィルター３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの配列（画素配
列）もストライプ状に限定されず、モザイク状、デルタ
配列等公知のいかなる配列形状であってもよい。
【００２５】以上、本発明の反射型ホログラムカラーフ
ィルターの製造方法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。
ィルターの製造方法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。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法による
と、作製される反射型ホログラムカラーフィルターの反
射フィルター要素の配列に対応する配列形状で、各反射
フィルター要素が反射回折する波長に対応した波長及び
その近傍の波長を透過し、他の色の波長域の光を透過し
ない原色透過フィルターが二次元のアレー状に周期的に
配置されてなるマスターカラーフィルターを、ホログラ
ム感光材料の一面上に密着あるいは近接して配置し、ホ
ログラム感光材料の他面上に密着あるいは近接して白色
反射板を配置し、マスターカラーフィルター側から原色
透過フィルターを透過する複数の波長を含む光を照射し
て、ホログラム感光材料の一面から入射する光と白色反
射板で反射し他面から入射する光とを干渉させるので、
簡単な配置で一括露光により、ストライプ状、モザイク
状等のいかなる画素配列の反射型ホログラムカラーフィ
ルターであっても簡単に製造することができる。
の反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法による
と、作製される反射型ホログラムカラーフィルターの反
射フィルター要素の配列に対応する配列形状で、各反射
フィルター要素が反射回折する波長に対応した波長及び
その近傍の波長を透過し、他の色の波長域の光を透過し
ない原色透過フィルターが二次元のアレー状に周期的に
配置されてなるマスターカラーフィルターを、ホログラ
ム感光材料の一面上に密着あるいは近接して配置し、ホ
ログラム感光材料の他面上に密着あるいは近接して白色
反射板を配置し、マスターカラーフィルター側から原色
透過フィルターを透過する複数の波長を含む光を照射し
て、ホログラム感光材料の一面から入射する光と白色反
射板で反射し他面から入射する光とを干渉させるので、
簡単な配置で一括露光により、ストライプ状、モザイク
状等のいかなる画素配列の反射型ホログラムカラーフィ
ルターであっても簡単に製造することができる。
【図１】本発明の１実施例の製造方法に用いるマスター
カラーフィルターの正面図である。
カラーフィルターの正面図である。
【図２】本発明に基づく反射型ホログラムカラーフィル
ターの製造方法を実施するための配置を示す断面図であ
る。
ターの製造方法を実施するための配置を示す断面図であ
る。
【図３】指向性白色散乱板の代わりに用いることが可能
な断面鋸歯状の反射鏡の断面図である。
な断面鋸歯状の反射鏡の断面図である。
【図４】反射型ホログラムカラーフィルターを用いた反
射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図５】体積型反射ホログラムの撮影方法とその作用を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図６】反射型ホログラムカラーフィルターの作用を説
明するための図である。
明するための図である。
１…液晶層 ２、３…透明ガラス基板 ４…透明対向電極 ５…透明画素電極 ６…ＴＦＴ ７、８…偏光板 ９…反射型ホログラムカラーフィルター ９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ…ホログラム要素 １０…反射型液晶表示装置 １１…照明光（環境光） １２…表示光 １２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ…反射回折光（表示光） ２０…ホログラム感光材料 ２０’…ホログラム ２１…物体光 ２２…参照光 ２３…照明光（環境光） ２４…反射回折光 ２５…非回折光 ３０…マスターカラーフィルター ３１…透明基板 ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ…原色フィルター ３３…屈折率整合液 ３４…ホログラム感光材料 ３５…指向性白色散乱板 ３５’…断面鋸歯状の反射鏡 ３６ＲＧＢ…照明光 ３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂ…散乱光
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２４ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２４ Ｆターム(参考） 2H048 BA01 BA04 BA64 BB02 2H049 AA26 AA34 AA50 AA60 CA01 CA05 CA08 CA15 CA17 CA22 CA28 2H091 FA31Z FA50Z FB04 LA12 5G435 AA17 BB12 BB16 EE33 FF03 FF05 GG12 KK07
Claims (8)
- 【請求項１】 反射型体積ホログラムからなり、反射回
折する波長が異なる反射フィルター要素が二次元のアレ
ー状に周期的に配置されてなる反射型ホログラムカラー
フィルターの製造方法において、 作製される反射型ホログラムカラーフィルターの反射フ
ィルター要素の配列に対応する配列形状で、各反射フィ
ルター要素が反射回折する波長に対応した波長及びその
近傍の波長を透過し、他の色の波長域の光を透過しない
原色透過フィルターが二次元のアレー状に周期的に配置
されてなるマスターカラーフィルターを、ホログラム感
光材料の一面上に密着あるいは近接して配置し、前記ホ
ログラム感光材料の他面上に密着あるいは近接して白色
反射板を配置し、前記マスターカラーフィルター側から
前記原色透過フィルターを透過する複数の波長を含む光
を照射して、前記ホログラム感光材料の一面から入射す
る光と前記白色反射板で反射し他面から入射する光とを
干渉させることを特徴とする反射型ホログラムカラーフ
ィルターの製造方法。 - 【請求項２】 前記反射回折する波長が異なる反射フィ
ルター要素が、赤色波長成分、緑色波長成分、青色波長
成分のみを選択的に所定方向へ反射回折する赤色反射フ
ィルター要素、緑色反射フィルター要素、青色反射フィ
ルター要素からなることを特徴とする請求項１記載の反
射型ホログラムカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項３】 前記マスターカラーフィルターの原色透
過フィルターが吸収フィルターからなることを特徴とす
る請求項１又は２記載の反射型ホログラムカラーフィル
ターの製造方法。 - 【請求項４】 前記マスターカラーフィルターの原色透
過フィルターがダイクロイックミラーからなることを特
徴とする請求項１又は２記載の反射型ホログラムカラー
フィルターの製造方法。 - 【請求項５】 前記白色反射板が指向性白色反射板から
なることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載
の反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項６】 前記白色反射板が反射型で体積型のホロ
グラムからなることを特徴とする請求項１から４の何れ
か１項記載の反射型ホログラムカラーフィルターの製造
方法。 - 【請求項７】 前記白色反射板が断面鋸歯状の反射鏡か
らなることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記
載の反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項８】 前記白色反射板がすりガラスあるいはオ
パールガラスとその背面に設けた反射層とからなるもの
であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記
載の反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044996A JP2002243934A (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | 反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044996A JP2002243934A (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | 反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002243934A true JP2002243934A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18906880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001044996A Pending JP2002243934A (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | 反射型ホログラムカラーフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002243934A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107289A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラムの製造方法 |
| JPH0624793A (ja) * | 1992-05-28 | 1994-02-01 | Toshinori Kokubu | 赤色光透過性白色オパールガラスおよびその製造方法 |
| JPH10232395A (ja) * | 1996-12-18 | 1998-09-02 | Sumitomo Chem Co Ltd | 反射型液晶表示装置 |
| JPH1197778A (ja) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Toshiba Corp | レーザ装置 |
| JPH11194208A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Seiko Epson Corp | カラーフィルタ、液晶パネル、液晶装置及び電子機器 |
| JPH11338338A (ja) * | 1998-05-26 | 1999-12-10 | Dainippon Printing Co Ltd | 透明カラー原稿を用いた多色反射型ホログラムの撮影方法 |
-
2001
- 2001-02-21 JP JP2001044996A patent/JP2002243934A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH11338338A (ja) * | 1998-05-26 | 1999-12-10 | Dainippon Printing Co Ltd | 透明カラー原稿を用いた多色反射型ホログラムの撮影方法 |
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