JP4232918B2 - Diffuse reflection type holographic optical member - Google Patents

Diffuse reflection type holographic optical member Download PDF

Info

Publication number
JP4232918B2
JP4232918B2 JP04359398A JP4359398A JP4232918B2 JP 4232918 B2 JP4232918 B2 JP 4232918B2 JP 04359398 A JP04359398 A JP 04359398A JP 4359398 A JP4359398 A JP 4359398A JP 4232918 B2 JP4232918 B2 JP 4232918B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffuse reflection
hologram
light
incident
optical member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04359398A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11242121A (en
Inventor
大八木康之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP04359398A priority Critical patent/JP4232918B2/en
Publication of JPH11242121A publication Critical patent/JPH11242121A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4232918B2 publication Critical patent/JP4232918B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡散反射型ホログラフィック光学部材に関し、特に、周囲の外光を有効に利用する明るい拡散反射型ホログラフィック光学部材であって、反射型液晶表示装置等の拡散反射板として利用可能なものに関する。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は、特願平7−312362号において、拡散反射型ホログラムを用いた液晶表示装置を提案した。その拡散反射型ホログラムは、特定の方向から入射した光を観察域と定めた方向にのみ拡散反射させるホログラムであり、図5に示す1ステップ撮影法、あるいは、図6に示す2ステップ撮影法により作製される。
【0003】
図5の1ステップ撮影法は、スリガラスのような散乱板10に対して予め拡散反射域と定めた位置に、フォトポリマーのような反射型ホログラム乾板(リップマンホログラム乾板)11を配置し、散乱板10の背面から同一光源から2分された所定波長のコヒーレント光12で照明して散乱板10の前面に出た散乱光14を物体光として反射型ホログラム乾板11に入射させると同時に、同一光源から2分された所定波長の別のコヒーレント光13を参照光として、散乱光14と反対側から拡散反射型ホログラムで想定される入射光と反対方向に進む参照光13を入射させることにより、反射型ホログラム乾板11に拡散反射型ホログラムを記録する。
【0004】
また、図6の2ステップ撮影法は、図(a)に示すように、スリガラスのような散乱板10に対して予め拡散反射域と定めた位置に、透過型ホログラム乾板15を配置し、散乱板10の背面から同一光源から2分された所定波長のコヒーレント光12で照明して散乱板10の前面に出た散乱光14を物体光として透過型ホログラム乾板15に入射させると同時に、同一光源から2分された所定波長の別のコヒーレント光16を参照光として、散乱光14と同じ面側から任意の角度で入射させることにより、透過型ホログラム乾板15に第1のホログラムである透過型ホログラムを記録する。
【0005】
次に、この第1のホログラムを17とし、図6(b)に示すように、元の透過型ホログラム乾板15の位置に配置すると共に、散乱板10の位置に今度は反射型ホログラム乾板20を配置し、ホログラム17の実像をこの反射型ホログラム乾板20の位置(図(a)の散乱板10の位置)に結像させるように、ホログラム17にその記録の際の参照光16と反対側に進む同じ波長の再生照明光18を照射して、ホログラム17からの回折光19を物体光として反射型ホログラム乾板20に入射させると共に、拡散反射型ホログラムで想定される入射光と反対方向に進む参照光21を反射型ホログラム乾板20の反対側から入射させることにより、反射型ホログラム乾板20に第2のホログラムである拡散反射型ホログラムを記録する。この方法により、観察域を第1のホログラム17の範囲に限定する拡散反射型ホログラムが作製できる。また、このホログラムを原版として、密着複製されたホログラムも原版の回折方向(散乱方向)が保持された拡散反射型ホログラムとなる。
【0006】
以上のようにして得た拡散反射型ホログラム31を、図7に断面を示すように、液晶表示素子40の観察側とは反対側に配置することにより、液晶表示素子40の表示側から入射する照明光32を液晶ディスプレイ装置の観察域に合致する角度範囲θにのみ拡散光33として拡散反射させ、明所で自発光型のバックライトを使用することなしに明るい表示が可能な液晶ディスプレイ装置を構成することができる。ここで、液晶表示素子40は、例えば、2枚のガラス基板41、42の間に挟持されたツイストネマチック等の液晶層45からなり、一方のガラス基板42内表面には一様な透明対向電極44が設けられ、他方のガラス基板41内表面には画素毎に独立に透明表示電極43と不図示のブラック・マトリックスが設けられている。なお、カラー表示装置の場合は、他方のガラス基板41内表面には液晶セルR、G、B毎に独立に透明表示電極43とカラーフィルター、ブラック・マトリックスが設けられている。また、電極43、44の液晶層45側には不図示の配向層も設けられており、さらに、観察側ガラス基板41外表面には偏光板46が、観察側とは反対側のガラス基板42外表面には偏光板47がそれぞれ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。このような液晶表示素子40の画素毎に透明表示電極と透明表示電極間に印加する電圧を制御してその透過状態を変化させることにより、表示が可能なものである。なお、図7の配置において、拡散反射型ホログラム31の背面側に拡散反射板あるいは反射板を設けることにより、より一層の輝度向上を行うことができる。
【0007】
また、反射型ホログラムの特定波長のみを回折し他の波長域の光は透過する特性を活かして、図8に示すように、拡散反射型ホログラム31の背面側に自発光型バックライト34を併用することにより、暗所ではこの自発光型バックライト34からの光35により照明し、明所では自発光型バックライト31の輝度を落とすか消灯して、外光32の拡散反射光33により照明するようにすることにより、ポータブルコンピュータ等の液晶ディスプレイ装置を用いる装置のバッテリー駆動時間を大幅に延ばすことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにして撮影された拡散反射型ホログラム31は、通常、図3(a)に示すように、法線nに対して一方の側の所定角度範囲αから入射する外光照明光32を略正面方向へ散乱光33として回折する特性を有する。この角度範囲αは撮影のときの参照光13、21の方向と散乱板10の散乱特性等によって定まる。
【0009】
何れにしても、外光照明光32を回折できるのは、拡散反射型ホログラム31の面の法線nに対して一方の側から入射する場合であり、図3(b)に示すように、拡散反射型ホログラム31の面の法線nに対して反対側から外光照明光32’が入射する場合には、その外光照明光32’は透過光36として拡散反射型ホログラム31を透過してしまい、反射側には回折しないので、観察者の眼にはほとんど達しない。これは、拡散反射型ホログラム31がリップマンホログラムあるいは体積型ホログラムと呼ばれるものであり、回折光の角度選択性が高いことによる。
【0010】
したがって、従来の拡散反射型ホログラムは、所定の角度範囲から入射する外光は効率よく回折散乱するが、その角度範囲から外れて入射する外光はほとんど回折散乱しないので、例えばこのような拡散反射型ホログラムを拡散反射板として用いている反射型液晶表示装置は、利用できる外光の方向に合わせて表示パネルの角度・方向を調節する等をしなければならなかった。また、周囲の外光の利用効率も必ずしも高いものではなかった。
【0011】
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、所定方向以外から入射する照明光も有効に利用できる明るい拡散反射型ホログラフィック光学部材を提供することである。
【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拡散反射型ホログラフィック光学部材は、表側の所定方向から入射する光を表側の特定の角度範囲内に拡散反射する体積型の拡散反射型ホログラムと、その裏側に一体にあるいは離間して略平行に配置された正反射ミラーとからなることを特徴とするものである。
【0013】
この場合、その所定方向が拡散反射型ホログラム面の法線に対して一方の側の所定の角度範囲であり、その特定の角度範囲の中心が拡散反射型ホログラム面の法線の方向であるように構成することができる。
【0014】
なお、拡散反射型ホログラムは例えばフォトポリマーからなり、正反射ミラーは例えばアルミニウム層からなる。
【0015】
本発明の拡散反射型ホログラフィック光学部材は、例えば反射型液晶表示装置の拡散反射板として用いられる。
【0016】
本発明においては、拡散反射型ホログラムとその裏側に配置された正反射ミラーとからなるので、拡散反射型ホログラム単独の場合より拡散反射できる外光の入射角度範囲が倍増し、かつ、より明るい拡散反射板を構成することができる。この拡散反射型ホログラフィック光学部材は反射型液晶表示装置等の拡散反射板に適したものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の拡散反射型ホログラフィック光学部材を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の拡散反射型ホログラフィック光学部材26の基本的構成は、図1に模式的断面図を示すように、図5あるいは図6のような配置で撮影して得られた拡散反射型ホログラム31を用いる。そして、その背後に、一体にあるいは離間して略平行に金属反射ミラー25を配置してなるものである。金属反射ミラー25としては、例えば鏡面仕上げのアルミニウムフィルムあるいは正反射するアルミニウム蒸着層を用いる。
【0018】
図2はこのような構成の拡散反射型ホログラフィック光学部材26の作用を説明するための図であり、図3を参照にして説明したように、拡散反射型ホログラム31自体は、法線nに対して一方の側(図2では、右側)の所定角度範囲αから入射する外光照明光32(図3(a))を略正面方向へ散乱光として回折するが、法線nに対して反対側(図2では、左側)から入射する外光照明光32’はほとんど回折せず、透過光36として拡散反射型ホログラム31を透過してしまう特性がある。
【0019】
本発明の拡散反射型ホログラフィック光学部材26においては、拡散反射型ホログラム31の背後に一体にあるいは離間して金属反射ミラー25が配置されているので、この透過光36は金属反射ミラー25で反射光37として正反射され、反射光37は拡散反射型ホログラム31の背後から外光照明光32’の拡散反射型ホログラム31への入射角と同じ角度で入射する。反射光37が所定角度範囲α内で入射する外光照明光32(図3(a))と反対方向に進む場合、すなわち、外光照明光32’がその角度範囲αと反対の角度範囲−αで入射する場合には、反射光37は拡散反射型ホログラム31で裏面方向に散乱光として回折され、その散乱光は金属反射ミラー25で正面方向に反射されて散乱光38となる。この散乱光38は今度は拡散反射型ホログラム31の背後から略垂直に入射する。散乱光38の一部は拡散反射型ホログラム31で外光照明光32(図3(a))の透過方向に回折されるが、残りは拡散反射型ホログラム31を透過して、散乱光33と同様な拡散反射光39となり、例えば反射型液晶表示装置の拡散反射板として用いるときに表示に利用できる。
【0020】
ここで、所定角度範囲αから入射する外光照明光32の拡散反射型ホログラム31の回折効率を例えば50%とするとき、散乱光38は外光照明光32’の略半分の強度になり、拡散反射光39は略4分の1の強度になるが、元々表示に全く寄与できなかった角度範囲−α内の外光照明光32’を表示に寄与させることができるので、角度範囲αの外光照明光32と合わせてより明るい表示が可能になる。しかも、外光が角度範囲αあるいは−α内にしかない場合であっても、表示パネルの方向を外光の方向に合わせるように角度・方向を調節する必要がなくなる。
【0021】
図4は、例示として、図7に示したような液晶表示素子40のバックライト側に、上記の本発明による拡散反射型ホログラフィック光学部材26を配置した構成の断面図である。上記したように、液晶表示素子40の表示側から角度範囲α内で入射する外光照明光32は、液晶ディスプレイ装置の観察域に合致する略正面方向の所定の角度範囲θ(図7)にのみ拡散光33として拡散反射される。一方、液晶表示素子40の表示側から角度範囲−α内で入射する外光照明光32’も、液晶ディスプレイ装置の観察域に合致する略正面方向の所定の角度範囲θ(図7)にのみ拡散光39として拡散反射される。したがって、明所で自発光型のバックライトを使用することなしに明るい表示が可能な液晶ディスプレイ装置が構成される。ここで、外光が角度範囲αと−α内、すなわち、法線nに対して両側に存在する場合、図7の従来例では拡散光33しかなかったに対し、本発明によると、拡散光33に加えて拡散光39も存在するので、より明るい表示が可能になる。そして、従来例では、外光が角度範囲−α内にしか存在しない場合には、表示が見えないめ、この表示パネルを法線nの周りで180°回転させる等の角度・方向を調節する必要があったが、本発明においては、拡散光39が得られるため、そのような調節をする必要がない。
【0022】
以上、本発明の拡散反射型ホログラフィック光学部材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。
【0023】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の拡散反射型ホログラフィック光学部材によると、拡散反射型ホログラムとその裏側に配置された正反射ミラーとからなるので、拡散反射型ホログラム単独の場合より拡散反射できる外光の入射角度範囲が倍増し、かつ、より明るい拡散反射板を構成することができる。この拡散反射型ホログラフィック光学部材は反射型液晶表示装置等の拡散反射板に適したものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の拡散反射型ホログラフィック光学部材の基本的構成を説明するための模式的断面図である。
【図2】本発明の拡散反射型ホログラフィック光学部材の作用を説明するための図である。
【図3】拡散反射型ホログラムの特性を説明するための模式的断面図である。
【図4】液晶表示素子のバックライト側に本発明による拡散反射型ホログラフィック光学部材を配置した構成例の断面図である。
【図5】拡散反射型ホログラムを1ステップ撮影法で作製する方法を説明するための図である。
【図6】拡散反射型ホログラムを2ステップ撮影法で作製する方法を説明するための図である。
【図7】従来の拡散反射型ホログラムを備えた液晶ディスプレイ装置の断面図である。
【図8】従来の拡散反射型ホログラムを備えた別の液晶ディスプレイ装置の断面図である。
【符号の説明】
n…法線
26…拡散反射型ホログラフィック光学部材
31…拡散反射型ホログラム
25…金属反射ミラー
32、32’…外光照明光
33…拡散光
36…透過光
37…反射光
38…散乱光
39…拡散反射光
40…液晶表示素子
41、42…ガラス基板
43…透明表示電極
44…透明対向電極
45…液晶層
46、47…偏光板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diffuse reflection holographic optical member, and in particular, is a bright diffuse reflection holographic optical member that effectively uses ambient external light and can be used as a diffuse reflection plate for a reflective liquid crystal display device or the like. About things.
[0002]
[Prior art]
The present applicant has proposed a liquid crystal display device using a diffuse reflection hologram in Japanese Patent Application No. 7-312362. The diffuse reflection hologram is a hologram that diffuses and reflects light incident from a specific direction only in a direction defined as an observation area, and is obtained by the one-step photographing method shown in FIG. 5 or the two-step photographing method shown in FIG. Produced.
[0003]
In the one-step imaging method of FIG. 5, a reflection hologram dry plate (Lippmann hologram dry plate) 11 such as a photopolymer is disposed at a position previously determined as a diffuse reflection region with respect to the scattering plate 10 such as ground glass, and the scattering plate. The scattered light 14 illuminated with the coherent light 12 having a predetermined wavelength divided from the same light source from the back surface of the light 10 and emitted from the front surface of the scattering plate 10 is incident on the reflection hologram dry plate 11 as object light, and simultaneously from the same light source. By making another coherent light 13 having a predetermined wavelength divided into two into a reference light, a reference light 13 traveling in a direction opposite to the incident light assumed in the diffuse reflection hologram is made incident from the opposite side to the scattered light 14, thereby reflecting the reflection type. A diffuse reflection hologram is recorded on the hologram dry plate 11.
[0004]
Further, in the two-step imaging method of FIG. 6, as shown in FIG. 6A, a transmissive hologram dry plate 15 is disposed at a position previously determined as a diffuse reflection region with respect to the scattering plate 10 such as ground glass, and scattering is performed. The scattered light 14 illuminated from the back surface of the plate 10 with the coherent light 12 having a predetermined wavelength divided into two from the same light source and emitted from the front surface of the scattering plate 10 is incident on the transmission hologram dry plate 15 as object light, and at the same time The transmission hologram which is the first hologram on the transmission hologram dry plate 15 by making another coherent light 16 having a predetermined wavelength divided by 2 from the same surface side as the scattered light 14 at an arbitrary angle as a reference light Record.
[0005]
Next, the first hologram is set to 17, and as shown in FIG. 6 (b), it is arranged at the position of the original transmission hologram dry plate 15, and this time the reflection type hologram dry plate 20 is placed at the position of the scattering plate 10. The hologram 17 is placed on the opposite side of the reference beam 16 at the time of recording so that the real image of the hologram 17 is formed on the position of the reflection hologram dry plate 20 (the position of the scattering plate 10 in FIG. 1A). The reproduction illumination light 18 having the same wavelength is irradiated so that the diffracted light 19 from the hologram 17 enters the reflection hologram dry plate 20 as object light and proceeds in the opposite direction to the incident light assumed for the diffuse reflection hologram. By making the light 21 enter from the opposite side of the reflection hologram dry plate 20, the diffuse reflection hologram as the second hologram is recorded on the reflection hologram dry plate 20. By this method, a diffuse reflection hologram that limits the observation area to the range of the first hologram 17 can be produced. Further, a hologram that is closely replicated using this hologram as an original plate also becomes a diffuse reflection type hologram in which the diffraction direction (scattering direction) of the original plate is maintained.
[0006]
The diffuse reflection type hologram 31 obtained as described above is incident on the display side of the liquid crystal display element 40 by disposing it on the side opposite to the viewing side of the liquid crystal display element 40 as shown in FIG. A liquid crystal display device capable of diffusing and reflecting illumination light 32 as diffused light 33 only in an angle range θ that matches the observation area of the liquid crystal display device and capable of bright display without using a self-luminous backlight in a bright place. Can be configured. Here, the liquid crystal display element 40 includes, for example, a twisted nematic liquid crystal layer 45 sandwiched between two glass substrates 41 and 42, and a uniform transparent counter electrode is formed on the inner surface of one glass substrate 42. 44, and a transparent display electrode 43 and a black matrix (not shown) are provided on the inner surface of the other glass substrate 41 independently for each pixel. In the case of a color display device, a transparent display electrode 43, a color filter, and a black matrix are provided on the inner surface of the other glass substrate 41 independently for each of the liquid crystal cells R, G, and B. Further, an alignment layer (not shown) is provided on the liquid crystal layer 45 side of the electrodes 43 and 44, and further, a polarizing plate 46 is provided on the outer surface of the observation side glass substrate 41, and the glass substrate 42 on the opposite side to the observation side. Polarizing plates 47 are respectively attached to the outer surfaces, and for example, their transmission axes are arranged so as to be orthogonal to each other. Display is possible by controlling the voltage applied between the transparent display electrodes for each pixel of the liquid crystal display element 40 and changing the transmission state thereof. In the arrangement of FIG. 7, the luminance can be further improved by providing a diffuse reflector or reflector on the back side of the diffuse reflection hologram 31.
[0007]
Further, taking advantage of the characteristic of diffracting only a specific wavelength of the reflection hologram and transmitting light in other wavelength regions, a self-luminous backlight 34 is used on the back side of the diffuse reflection hologram 31 as shown in FIG. Thus, in the dark place, the light is emitted by the light 35 from the self-luminous backlight 34, and in the bright place, the luminance of the self-luminous backlight 31 is reduced or turned off, and the diffuse reflected light 33 of the external light 32 is illuminated. By doing so, the battery drive time of a device using a liquid crystal display device such as a portable computer can be greatly extended.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 3A, the diffuse reflection hologram 31 photographed as described above generally has an external illumination light 32 incident from a predetermined angle range α on one side with respect to the normal n. It has the characteristic of diffracting as scattered light 33 in the front direction. This angle range α is determined by the directions of the reference beams 13 and 21 at the time of shooting, the scattering characteristics of the scattering plate 10, and the like.
[0009]
In any case, the external illumination light 32 can be diffracted when it is incident from one side with respect to the normal line n of the surface of the diffuse reflection hologram 31. As shown in FIG. When the external light illumination light 32 ′ is incident from the opposite side to the normal n of the surface of the reflection hologram 31, the external light illumination light 32 ′ passes through the diffuse reflection hologram 31 as transmitted light 36. Since it does not diffract to the reflection side, it hardly reaches the observer's eyes. This is because the diffuse reflection hologram 31 is called a Lippmann hologram or a volume hologram, and the angle selectivity of the diffracted light is high.
[0010]
Therefore, the conventional diffuse reflection hologram efficiently diffracts and scatters external light incident from a predetermined angle range, but hardly diffracts and scatters external light incident outside the angular range. In a reflection type liquid crystal display device using a type hologram as a diffuse reflection plate, the angle and direction of the display panel must be adjusted in accordance with the direction of available external light. Moreover, the utilization efficiency of ambient external light was not necessarily high.
[0011]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a bright diffuse reflection type holographic optical member that can effectively use illumination light incident from a direction other than a predetermined direction. is there.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The diffuse reflection type holographic optical member of the present invention that achieves the above-mentioned object is integrated with a volume type diffuse reflection hologram that diffusely reflects light incident from a predetermined direction on the front side within a specific angle range on the front side, and integrated on the back side thereof. Or specular reflection mirrors arranged in parallel and spaced apart from each other.
[0013]
In this case, the predetermined direction is a predetermined angle range on one side with respect to the normal line of the diffuse reflection hologram surface, and the center of the specific angle range is the direction of the normal line of the diffuse reflection hologram surface. Can be configured.
[0014]
The diffuse reflection hologram is made of, for example, a photopolymer, and the regular reflection mirror is made of, for example, an aluminum layer.
[0015]
The diffuse reflection type holographic optical member of the present invention is used, for example, as a diffuse reflection plate of a reflective liquid crystal display device.
[0016]
In the present invention, it is composed of a diffuse reflection hologram and a specular reflection mirror disposed on the back side thereof, so that the incident angle range of external light that can be diffusely reflected is doubled and a brighter diffusion than in the case of a diffuse reflection hologram alone. A reflector can be configured. This diffuse reflection type holographic optical member is suitable for a diffuse reflection plate such as a reflection type liquid crystal display device.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the diffuse reflection type holographic optical member of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The basic configuration of the diffuse reflection type holographic optical member 26 of the present invention is, as shown in a schematic cross-sectional view of FIG. 1, a diffuse reflection type hologram 31 obtained by photographing in the arrangement as shown in FIG. 5 or FIG. Is used. In addition, a metal reflection mirror 25 is arranged behind or in parallel with the metal reflection mirror 25 so as to be substantially parallel to each other. As the metal reflecting mirror 25, for example, a mirror-finished aluminum film or an aluminum vapor-deposited layer that reflects specularly is used.
[0018]
FIG. 2 is a view for explaining the operation of the diffuse reflection type holographic optical member 26 having such a configuration. As described with reference to FIG. 3, the diffuse reflection type hologram 31 itself has a normal line n. On the other hand, external light illumination light 32 (FIG. 3A) incident from a predetermined angle range α on one side (right side in FIG. 2) is diffracted as scattered light substantially in the front direction, but opposite to the normal line n. The external illumination light 32 ′ incident from the side (left side in FIG. 2) hardly diffracts, and has a characteristic of being transmitted through the diffuse reflection hologram 31 as transmitted light 36.
[0019]
In the diffuse reflection type holographic optical member 26 of the present invention, the metal reflection mirror 25 is disposed behind or in the space of the diffuse reflection type hologram 31, so that the transmitted light 36 is reflected by the metal reflection mirror 25. The light 37 is regularly reflected, and the reflected light 37 enters from the back of the diffuse reflection hologram 31 at the same angle as the incident angle of the external illumination light 32 ′ to the diffuse reflection hologram 31. When the reflected light 37 travels in the opposite direction to the external light illumination light 32 (FIG. 3A) incident within the predetermined angle range α, that is, the external light illumination light 32 ′ has an angle range −α opposite to the angle range α. When incident, the reflected light 37 is diffracted as scattered light in the back surface direction by the diffuse reflection hologram 31, and the scattered light is reflected in the front direction by the metal reflection mirror 25 to become scattered light 38. This scattered light 38 is then incident substantially perpendicularly from behind the diffuse reflection hologram 31. A part of the scattered light 38 is diffracted by the diffuse reflection hologram 31 in the transmission direction of the external light illumination light 32 (FIG. 3A), but the rest is transmitted through the diffuse reflection hologram 31 and is the same as the scattered light 33. For example, it can be used for display when used as a diffuse reflection plate of a reflective liquid crystal display device.
[0020]
Here, when the diffraction efficiency of the diffuse reflection hologram 31 of the external illumination light 32 incident from the predetermined angle range α is, for example, 50%, the scattered light 38 has substantially half the intensity of the external illumination light 32 ′ and is diffusely reflected. Although the light 39 has an intensity of about one quarter, the ambient light 32 ′ within the angle range −α that originally did not contribute to the display can be contributed to the display. In combination with 32, brighter display becomes possible. Moreover, even when the external light is only within the angle range α or −α, it is not necessary to adjust the angle and direction so that the direction of the display panel matches the direction of the external light.
[0021]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a configuration in which the diffuse reflection holographic optical member 26 according to the present invention is disposed on the backlight side of the liquid crystal display element 40 as shown in FIG. 7 as an example. As described above, the external illumination light 32 incident within the angle range α from the display side of the liquid crystal display element 40 is only within the predetermined front angle range θ (FIG. 7) that matches the observation area of the liquid crystal display device. Diffused light 33 is diffusely reflected. On the other hand, the external light illumination light 32 ′ incident within the angle range −α from the display side of the liquid crystal display element 40 also diffuses only within a predetermined front angle range θ (FIG. 7) that matches the observation area of the liquid crystal display device. The light 39 is diffusely reflected. Therefore, a liquid crystal display device capable of bright display without using a self-luminous backlight in a bright place is configured. Here, when the external light exists in the angle ranges α and −α, that is, on both sides with respect to the normal line n, the conventional example of FIG. Since there is also diffused light 39 in addition to 33, a brighter display is possible. In the conventional example, when the external light exists only within the angle range −α, the display cannot be seen, and the angle and direction are adjusted such that the display panel is rotated by 180 ° around the normal line n. Although necessary, in the present invention, since the diffused light 39 is obtained, it is not necessary to make such adjustment.
[0022]
The diffuse reflection type holographic optical member of the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made.
[0023]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the diffuse reflection type holographic optical member of the present invention, the diffuse reflection type hologram and the specular reflection mirror disposed on the back side thereof are included, so that the diffusion reflection type hologram alone is more diffused. The incident angle range of external light that can be reflected is doubled, and a brighter diffuse reflector can be configured. This diffuse reflection type holographic optical member is suitable for a diffuse reflection plate such as a reflection type liquid crystal display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a basic configuration of a diffuse reflection type holographic optical member of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the diffuse reflection type holographic optical member of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the characteristics of a diffuse reflection hologram.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a configuration example in which a diffuse reflection type holographic optical member according to the present invention is disposed on the backlight side of a liquid crystal display element.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of producing a diffuse reflection hologram by a one-step imaging method.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of producing a diffuse reflection hologram by a two-step imaging method.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device provided with a conventional diffuse reflection hologram.
FIG. 8 is a cross-sectional view of another liquid crystal display device having a conventional diffuse reflection hologram.
[Explanation of symbols]
n ... Normal 26 ... Diffuse reflection type holographic optical member 31 ... Diffuse reflection type hologram 25 ... Metal reflection mirrors 32, 32 '... External light illumination light 33 ... Diffuse light 36 ... Transmitted light 37 ... Reflected light 38 ... Scattered light 39 ... Diffuse reflected light 40 ... Liquid crystal display elements 41, 42 ... Glass substrate 43 ... Transparent display electrode 44 ... Transparent counter electrode 45 ... Liquid crystal layers 46, 47 ... Polarizing plate

Claims (3)

表側の所定方向から入射する光を表側の特定の角度範囲内に拡散反射すると共に前記所定方向以外の方向から入射する光を透過する体積型の拡散反射型ホログラムと、その裏側に一体にあるいは離間して略平行に配置された正反射ミラーとからなり、前記所定方向が前記拡散反射型ホログラム面の法線に対して一方の側の所定の角度範囲であり、前記の特定の角度範囲の中心が前記拡散反射型ホログラム面の法線の方向であり、前記の表側の所定方向から入射した光は前記拡散反射型ホログラムにより中心が前記拡散反射型ホログラム面の法線の方向にある前記の特定の角度範囲内に拡散反射され、前記拡散反射型ホログラム面の法線に対して前記の表側の所定方向と反対側から入射した光は前記拡散反射型ホログラムを透過して前記正反射ミラーに入射して正反射され、その反射光は前記拡散反射型ホログラムに裏面側から入射して中心が前記拡散反射型ホログラム面の法線の方向にある前記の特定の角度範囲の反対の裏面側に拡散反射され、その拡散反射光は前記正反射ミラーに入射して正反射され、その反射光は前記拡散反射型ホログラムに裏面側から入射して透過することを特徴とする拡散反射型ホログラフィック光学部材。A volume type diffuse reflection hologram that diffuses and reflects light incident from a predetermined direction on the front side within a specific angle range on the front side and transmits light incident from a direction other than the predetermined direction, and is integrated or separated on the back side And the predetermined direction is a predetermined angle range on one side with respect to the normal line of the diffuse reflection type hologram surface, and the center of the specific angle range. there up direction der normal of the diffusion reflection hologram surface, center the light incident from a predetermined direction of the front side of the said diffuse reflection hologram of the in the direction of the normal of the diffusion reflection hologram surface Light diffusely reflected within a specific angle range and incident from the side opposite to the predetermined direction on the front side with respect to the normal line of the diffuse reflection hologram surface is transmitted through the diffuse reflection hologram and reflected regularly. And the reflected light is incident on the diffuse reflection hologram from the back surface side and the center is in the direction of the normal line of the diffuse reflection hologram surface. The diffuse reflection type hologram is characterized in that the diffuse reflection light is incident on the specular reflection mirror and specularly reflected, and the reflected light is incident on and transmitted through the diffuse reflection hologram from the back side. Graphic optical member. 前記拡散反射型ホログラムがフォトポリマーからなり、前記正反射ミラーがアルミニウム層からなることを特徴とする請求項1記載の拡散反射型ホログラフィック光学部材。  The diffuse reflection type holographic optical member according to claim 1, wherein the diffuse reflection type hologram is made of a photopolymer, and the specular reflection mirror is made of an aluminum layer. 反射型液晶表示装置の拡散反射板として用いられていることを特徴とする請求項1又は2記載の拡散反射型ホログラフィック光学部材。  3. The diffuse reflection type holographic optical member according to claim 1, wherein the diffuse reflection type holographic optical member is used as a diffuse reflection plate of a reflection type liquid crystal display device.
JP04359398A 1998-02-25 1998-02-25 Diffuse reflection type holographic optical member Expired - Fee Related JP4232918B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04359398A JP4232918B2 (en) 1998-02-25 1998-02-25 Diffuse reflection type holographic optical member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04359398A JP4232918B2 (en) 1998-02-25 1998-02-25 Diffuse reflection type holographic optical member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11242121A JPH11242121A (en) 1999-09-07
JP4232918B2 true JP4232918B2 (en) 2009-03-04

Family

ID=12668106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04359398A Expired - Fee Related JP4232918B2 (en) 1998-02-25 1998-02-25 Diffuse reflection type holographic optical member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4232918B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1837686A4 (en) 2004-12-17 2009-11-18 Yupo Corp Light reflector and surface light source device
JP4866075B2 (en) * 2004-12-17 2012-02-01 株式会社ユポ・コーポレーション Light reflector and surface light source device using the same
CN101650493A (en) * 2008-08-13 2010-02-17 深圳Tcl新技术有限公司 Backlighting method, backlighting system and display system
JP4978658B2 (en) * 2009-05-22 2012-07-18 大日本印刷株式会社 Hologram light guide plate

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11242121A (en) 1999-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5506701A (en) Hologram color filter, liquid crystal display device using the same, and fabrication process of hologram color filter
JP3691848B2 (en) Liquid crystal display consisting of reflective holographic optical elements
US5659408A (en) Reflective image-providing display viewed with holographically diffused ambient light
US20030020975A1 (en) Holographic light panels and flat panel display systems and method and apparatus for making same
US5929956A (en) Reflection type diffusing liquid crystal display with selective reflecting means located between the substrates
US20020001110A1 (en) Holographic light panels and flat panel display systems and method and apparatus for making same
US6075579A (en) Liquid crystal display device using a hologram, hologram scatter plate, and process of replicating a diffuse reflection type hologram
JP3852799B2 (en) Illumination light guide plate for reflective LCD
US6643039B1 (en) Holographic reflector and reflectiver liquid crystal display using it
JP4232918B2 (en) Diffuse reflection type holographic optical member
JPH11202112A (en) Diffraction optical element
JP3713993B2 (en) Reflective liquid crystal display
JP3608391B2 (en) Holographic diffusion sheet and reflective liquid crystal display device using the same
JP3776490B2 (en) Liquid crystal display device using hologram
JP3675170B2 (en) Optical sheet and image display device using the same
JPH09152602A (en) Liquid crystal display device using hologram
JP3713989B2 (en) Reflective liquid crystal display
JP3528992B2 (en) Liquid crystal display using hologram color filter
JPH09281477A (en) Reflection type direct viewing color display device formed by using hologram color filter
JP4196429B2 (en) Hologram color filter and reflective color liquid crystal display device using the same
JPH11305677A (en) Reflection type liquid crystal display device
JP2001215334A (en) Hologram reflection plate and liquid crystal display device using the same
JPH10254334A (en) Method for duplicating diffuse reflection type hologram, and diffuse reflection type hologram duplicating original plate used therefor
JPH10111501A (en) Reflection type liquid crystal display device using hologram
JP2002258408A (en) Hologram projection screen and projection display device by using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080423

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080623

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080903

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081203

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081204

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees