JPH06230377A - 液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法 - Google Patents
液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法Info
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- JPH06230377A JPH06230377A JP5014572A JP1457293A JPH06230377A JP H06230377 A JPH06230377 A JP H06230377A JP 5014572 A JP5014572 A JP 5014572A JP 1457293 A JP1457293 A JP 1457293A JP H06230377 A JPH06230377 A JP H06230377A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バックライトの利用効率を向上させるため
に、カラー液晶表示装置の３色のカラーフィルターセル
各々に白色光を分光して照射する微小ホログラムアレー
の容易な作製方法。 【構成】 所定特性の計算機ホログラム７を描画作製
し、作製された計算機ホログラム７と感光材料８を相互
に密着させるかあるいはギャップを設けて重畳し、両者
に可干渉光９を照射して、計算機ホログラム７により回
折された光１０と直進光１１とを感光材料８中で干渉さ
せて複製する。
に、カラー液晶表示装置の３色のカラーフィルターセル
各々に白色光を分光して照射する微小ホログラムアレー
の容易な作製方法。 【構成】 所定特性の計算機ホログラム７を描画作製
し、作製された計算機ホログラム７と感光材料８を相互
に密着させるかあるいはギャップを設けて重畳し、両者
に可干渉光９を照射して、計算機ホログラム７により回
折された光１０と直進光１１とを感光材料８中で干渉さ
せて複製する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置用微小ホ
ログラムアレーの作製方法に係わり、特に、計算機ホロ
グラムを用いて微小ホログラムアレーを作製する方法に
関するものである。
ログラムアレーの作製方法に係わり、特に、計算機ホロ
グラムを用いて微小ホログラムアレーを作製する方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、カラーフィルターを用いたカ
ラー液晶表示装置においては、表示のためにバックライ
トは必要不可欠なものである。しかしながら、カラー液
晶表示装置の背後から白色光をそのまま照射しただけで
は、その利用効率は非常に低い。その原因として、主に
下記に示す理由が挙げられる。
ラー液晶表示装置においては、表示のためにバックライ
トは必要不可欠なものである。しかしながら、カラー液
晶表示装置の背後から白色光をそのまま照射しただけで
は、その利用効率は非常に低い。その原因として、主に
下記に示す理由が挙げられる。
【０００３】各色のセル以外のブラック・マトリック
スが占める面積が広く、そこに当たった光は無駄にな
る。 各画素へ入射する白色光の中、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）のカラーフィルターを透過する色成分が制限さ
れてしまうので、その他の補色成分は無駄となってしま
う。
スが占める面積が広く、そこに当たった光は無駄にな
る。 各画素へ入射する白色光の中、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）のカラーフィルターを透過する色成分が制限さ
れてしまうので、その他の補色成分は無駄となってしま
う。
【０００４】このような問題を解決すべく、図５に示す
ように、例えばマイクロレンズアレー２をカラーフィル
ター１の前面に設置し、白色光のバックライト３をそれ
ぞれカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂへ集光させるよう
にすることにより、バックライト３の利用効率を上げる
方法が従来より知られている。なお、図５において、符
号４はカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ間に設けられた
ブラック・マトリックスを示す。
ように、例えばマイクロレンズアレー２をカラーフィル
ター１の前面に設置し、白色光のバックライト３をそれ
ぞれカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂへ集光させるよう
にすることにより、バックライト３の利用効率を上げる
方法が従来より知られている。なお、図５において、符
号４はカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ間に設けられた
ブラック・マトリックスを示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法でも、白色光３を各カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ
へ分光して照射することはできないために、上記に示
す問題の解決はできない。
法でも、白色光３を各カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂ
へ分光して照射することはできないために、上記に示
す問題の解決はできない。
【０００６】そこで、各画素の前面にホログラムを配置
し、そのホログラムによって赤色成分は赤のカラーフィ
ルターへ、緑色成分は緑のカラーフィルターへ、青色成
分は青のカラーフィルターへ選択的に回析、集光させて
入射させる方法も考えられるる。この方法によると、白
色光を各画素毎に分光して照射するためにバックライト
の利用効率を向上させることができる。
し、そのホログラムによって赤色成分は赤のカラーフィ
ルターへ、緑色成分は緑のカラーフィルターへ、青色成
分は青のカラーフィルターへ選択的に回析、集光させて
入射させる方法も考えられるる。この方法によると、白
色光を各画素毎に分光して照射するためにバックライト
の利用効率を向上させることができる。
【０００７】しかし、このホログラムを用いる方法は、
１つのホログラムの中に３色分の多重露光を行うか、３
色各々用のホログラム３枚を同じ位置に貼り合わせなく
てはならない。これらの方法の問題としては、カラーフ
ィルターの３色のセルの組からなる各画素に見合うよう
な大きさの微細なホログラムのアレーを作製しなければ
ならないこと、３つの多重露光では、それぞれのホログ
ラムの回析効率が低下してしまうこと、また、３枚貼り
合わせでは、位置合わせが難しく、加工が大変煩雑にな
ってしまう、ということが挙げられる。
１つのホログラムの中に３色分の多重露光を行うか、３
色各々用のホログラム３枚を同じ位置に貼り合わせなく
てはならない。これらの方法の問題としては、カラーフ
ィルターの３色のセルの組からなる各画素に見合うよう
な大きさの微細なホログラムのアレーを作製しなければ
ならないこと、３つの多重露光では、それぞれのホログ
ラムの回析効率が低下してしまうこと、また、３枚貼り
合わせでは、位置合わせが難しく、加工が大変煩雑にな
ってしまう、ということが挙げられる。
【０００８】本発明は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、バックライトの利用効率を
向上させるために、カラー液晶表示装置の３色のカラー
フィルターセル各々に白色光を分光して照射する微小ホ
ログラムアレーの容易な作製方法を提供することであ
る。
たものであり、その目的は、バックライトの利用効率を
向上させるために、カラー液晶表示装置の３色のカラー
フィルターセル各々に白色光を分光して照射する微小ホ
ログラムアレーの容易な作製方法を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法
は、隣接する液晶セルに対して異なる色のカラーフィル
ターセルを周期的に配置し、背後からバックライトを照
射してカラー表示を行う液晶表示装置のバックライト入
射側に配置され、入射するバックライトを分光集光し
て、対応する色のカラーフィルターセルに入射させる微
小ホログラムアレーの作製方法において、前記所定特性
の計算機ホログラムを描画作製し、作製された計算機ホ
ログラムと感光材料を相互に密着させるかあるいはギャ
ップを設けて重畳し、両者に可干渉光を照射して、計算
機ホログラムにより回折された光と直進光とを感光材料
中で干渉させて複製することを特徴とする方法である。
明の液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法
は、隣接する液晶セルに対して異なる色のカラーフィル
ターセルを周期的に配置し、背後からバックライトを照
射してカラー表示を行う液晶表示装置のバックライト入
射側に配置され、入射するバックライトを分光集光し
て、対応する色のカラーフィルターセルに入射させる微
小ホログラムアレーの作製方法において、前記所定特性
の計算機ホログラムを描画作製し、作製された計算機ホ
ログラムと感光材料を相互に密着させるかあるいはギャ
ップを設けて重畳し、両者に可干渉光を照射して、計算
機ホログラムにより回折された光と直進光とを感光材料
中で干渉させて複製することを特徴とする方法である。
【００１０】この場合、複製したホログラムを原版にし
て再度同様に複製するようにしてもよい。
て再度同様に複製するようにしてもよい。
【００１１】また、その代わりに、前記所定特性のレリ
ーフ計算機ホログラムを描画作製し、作製されたレリー
フ計算機ホログラムのレリーフ面に紫外線硬化樹脂等の
光硬化性樹脂を塗布し、その樹脂に紫外線等の光を照射
して硬化させてレリーフホログラムとして複製するよう
にすることもできる。
ーフ計算機ホログラムを描画作製し、作製されたレリー
フ計算機ホログラムのレリーフ面に紫外線硬化樹脂等の
光硬化性樹脂を塗布し、その樹脂に紫外線等の光を照射
して硬化させてレリーフホログラムとして複製するよう
にすることもできる。
【００１２】
【作用】本発明においては、所定特性の計算機ホログラ
ムを描画作製し、作製された計算機ホログラムと感光材
料を相互に密着させるかあるいはギャップを設けて重畳
し、両者に可干渉光を照射して、計算機ホログラムによ
り回折された光と直進光とを感光材料中で干渉させて複
製するので、バックライトの各波長成分を分光して液晶
表示装置のカラーフィルターセルへ無駄なく入射させる
ための微小ホログラムアレーであって、各微小ホログラ
ムがカラーフィルター画素に見合う程度の微小のものを
容易に作製することが可能になり、これを原版として同
様のホログラムを容易に作製することも可能になる。
ムを描画作製し、作製された計算機ホログラムと感光材
料を相互に密着させるかあるいはギャップを設けて重畳
し、両者に可干渉光を照射して、計算機ホログラムによ
り回折された光と直進光とを感光材料中で干渉させて複
製するので、バックライトの各波長成分を分光して液晶
表示装置のカラーフィルターセルへ無駄なく入射させる
ための微小ホログラムアレーであって、各微小ホログラ
ムがカラーフィルター画素に見合う程度の微小のものを
容易に作製することが可能になり、これを原版として同
様のホログラムを容易に作製することも可能になる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の液晶表示装置用微小ホログラ
ムアレーの作製方法を実施例に基づいて説明する。作製
方法を説明する前に、まず、本発明の前提になる液晶表
示装置用微小ホログラムアレーの原理を図１を参照にし
て説明する。図１において、液晶表示装置のカラーフィ
ルター１のバックライト３入射側に、３色のカラーフィ
ルターセルＲ、Ｇ、Ｂの組からなる画素の寸法Ｌと同程
度の寸法の微小単位ホログラム５1〜５N からなるホロ
グラムアレー５を配置する。このホログラムアレー５
は、カラーフィルター１の画素ピッチと同じピッチで微
小単位ホログラム５1 〜５N がアレー状に配置されて構
成されており、各微小ホログラム５1 〜５N は、カラー
フィルター１にほぼ垂直に入射する白色のバックライト
３を回折して、対応する微小ホログラム５1 〜５N から
オフセットした位置のカラーフィルター１の画素上に集
光するようにフレネルゾーンプレート状に形成されてい
る。ホログラム５ 1 〜５N としては、波長選択性のな
い、レリーフ型、位相型、振幅型等のものが用いられ
る。ここで、波長選択性がないとは、リップマンホログ
ラムのように、特定の波長だけを回折し、他の波長は回
折しないタイプのものではなく、１つの回折格子で何れ
の波長も回折するものを意味し、この波長選択性がない
回折格子は、一般に、波長に応じて異なる回折角で回折
する。したがって、入射光３の波長に依存して微小ホロ
グラム５1 〜５N による回折角は異なり、各波長に対す
る集光位置はホログラムアレー５面に平行な方向に分散
される。そのため、白色入射光３の赤の波長成分はカラ
ーフィルターセルＲの位置に、緑の成分はカラーフィル
ターセルＧの位置に、青の成分はカラーフィルターセル
Ｂの位置にそれぞれ回折集光され、それぞれの成分は各
カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂでほとんど減衰されず
に通過し、対応する位置の液晶セルの状態に応じた色表
示を行う。なお、カラーフィルター１とホログラムアレ
ー５の間にフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂと液晶セルが整列
するように、図示しない液晶表示素子が配置されてい
る。
ムアレーの作製方法を実施例に基づいて説明する。作製
方法を説明する前に、まず、本発明の前提になる液晶表
示装置用微小ホログラムアレーの原理を図１を参照にし
て説明する。図１において、液晶表示装置のカラーフィ
ルター１のバックライト３入射側に、３色のカラーフィ
ルターセルＲ、Ｇ、Ｂの組からなる画素の寸法Ｌと同程
度の寸法の微小単位ホログラム５1〜５N からなるホロ
グラムアレー５を配置する。このホログラムアレー５
は、カラーフィルター１の画素ピッチと同じピッチで微
小単位ホログラム５1 〜５N がアレー状に配置されて構
成されており、各微小ホログラム５1 〜５N は、カラー
フィルター１にほぼ垂直に入射する白色のバックライト
３を回折して、対応する微小ホログラム５1 〜５N から
オフセットした位置のカラーフィルター１の画素上に集
光するようにフレネルゾーンプレート状に形成されてい
る。ホログラム５ 1 〜５N としては、波長選択性のな
い、レリーフ型、位相型、振幅型等のものが用いられ
る。ここで、波長選択性がないとは、リップマンホログ
ラムのように、特定の波長だけを回折し、他の波長は回
折しないタイプのものではなく、１つの回折格子で何れ
の波長も回折するものを意味し、この波長選択性がない
回折格子は、一般に、波長に応じて異なる回折角で回折
する。したがって、入射光３の波長に依存して微小ホロ
グラム５1 〜５N による回折角は異なり、各波長に対す
る集光位置はホログラムアレー５面に平行な方向に分散
される。そのため、白色入射光３の赤の波長成分はカラ
ーフィルターセルＲの位置に、緑の成分はカラーフィル
ターセルＧの位置に、青の成分はカラーフィルターセル
Ｂの位置にそれぞれ回折集光され、それぞれの成分は各
カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂでほとんど減衰されず
に通過し、対応する位置の液晶セルの状態に応じた色表
示を行う。なお、カラーフィルター１とホログラムアレ
ー５の間にフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂと液晶セルが整列
するように、図示しない液晶表示素子が配置されてい
る。
【００１４】このようにホログラムアレー５を配置し、
微小ホログラム５1 〜５N の各波長による回析角度の違
いを利用して、ホログラムアレー５の背後に配置したカ
ラーフィルター１の各色セルＲ、Ｇ、Ｂへ対応する波長
成分が回折して入射するようにし、これにより、従来の
カラーフィルター用バックライトの各波長成分を無駄な
く各色セルへ入射させることができるため、その利用効
率を大幅に向上させることができる。
微小ホログラム５1 〜５N の各波長による回析角度の違
いを利用して、ホログラムアレー５の背後に配置したカ
ラーフィルター１の各色セルＲ、Ｇ、Ｂへ対応する波長
成分が回折して入射するようにし、これにより、従来の
カラーフィルター用バックライトの各波長成分を無駄な
く各色セルへ入射させることができるため、その利用効
率を大幅に向上させることができる。
【００１５】また、図１のようにバックライト３をカラ
ーフィルター１及びホログラムアレー５に対して垂直に
照射するのではなく、図２に示すように、それらの法線
に対して所定の角度θをなして入射させるようにするこ
ともできる。この場合は、各微小ホログラム５1 〜５N
はカラーフィルター１の画素と整列して配置することが
できる。また、図３に示すように、集光性の微小ホログ
ラム５1 とカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂの間に、各
セルＲ、Ｇ、Ｂに入射する集光色成分をさらに集光させ
るための集光ホログラムアレー６を各フィルターセル
Ｒ、Ｇ、Ｂに整列して配置し、さらに無駄なく各色成分
を各セルへ入射させ、また、ホログラムアレー５とカラ
ーフィルター１の間の距離を短縮することもできる。こ
の場合、微小ホログラム５1 により分光集光された光が
フィルターセル間のブラック・マトリックス４によって
遮断され無駄になる場合でも、集光ホログラムアレー６
によりさらに集光されるため、分光された成分がブラッ
ク・マトリックス４に当たって遮断されことが防止でき
る。
ーフィルター１及びホログラムアレー５に対して垂直に
照射するのではなく、図２に示すように、それらの法線
に対して所定の角度θをなして入射させるようにするこ
ともできる。この場合は、各微小ホログラム５1 〜５N
はカラーフィルター１の画素と整列して配置することが
できる。また、図３に示すように、集光性の微小ホログ
ラム５1 とカラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂの間に、各
セルＲ、Ｇ、Ｂに入射する集光色成分をさらに集光させ
るための集光ホログラムアレー６を各フィルターセル
Ｒ、Ｇ、Ｂに整列して配置し、さらに無駄なく各色成分
を各セルへ入射させ、また、ホログラムアレー５とカラ
ーフィルター１の間の距離を短縮することもできる。こ
の場合、微小ホログラム５1 により分光集光された光が
フィルターセル間のブラック・マトリックス４によって
遮断され無駄になる場合でも、集光ホログラムアレー６
によりさらに集光されるため、分光された成分がブラッ
ク・マトリックス４に当たって遮断されことが防止でき
る。
【００１６】さて、本発明に基づいて、以上のような微
小ホログラムアレー５、６を作製する方法について説明
する。本発明においては、まず基本は、微小ホログラム
５1〜５N からなるホログラムアレー５のホログラム干
渉縞を計算機によって計算し、例えば電子線レジスト上
へ電子ビームによって描画し、現像して、計算機ホログ
ラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ
Ｈｏｌｏｇｒａｍ）７を作製する。次に、このように
して作製した計算機ホログラム７を、図４に示すよう
に、ホログラム感材８に密着させるか若干ギャップをお
いて重ね合わせ、計算機ホログラム７側からバックライ
ト３（図１）に相当するレーザー光９を入射させ、計算
機ホログラム７によって生じる集光回折光１０と直進透
過光１１とをホログラム感材８中で干渉させ、複製す
る。このような複製によるホログラムを微小ホログラム
アレー５、６として用いるか、又は、その複製品を原版
として、さらに同様に複製したものを微小ホログラムア
レー５、６として用いる。
小ホログラムアレー５、６を作製する方法について説明
する。本発明においては、まず基本は、微小ホログラム
５1〜５N からなるホログラムアレー５のホログラム干
渉縞を計算機によって計算し、例えば電子線レジスト上
へ電子ビームによって描画し、現像して、計算機ホログ
ラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ
Ｈｏｌｏｇｒａｍ）７を作製する。次に、このように
して作製した計算機ホログラム７を、図４に示すよう
に、ホログラム感材８に密着させるか若干ギャップをお
いて重ね合わせ、計算機ホログラム７側からバックライ
ト３（図１）に相当するレーザー光９を入射させ、計算
機ホログラム７によって生じる集光回折光１０と直進透
過光１１とをホログラム感材８中で干渉させ、複製す
る。このような複製によるホログラムを微小ホログラム
アレー５、６として用いるか、又は、その複製品を原版
として、さらに同様に複製したものを微小ホログラムア
レー５、６として用いる。
【００１７】このように、計算機ホログラム７を作製
し、次いでその複製を光学的に作製するようにすると、
液晶表示装置の微細な画素に対応するホログラムアレー
を正確に容易に描画することができると共に、複製によ
りホログラムアレーの回折効率を向上させることができ
る。なお、このような複製の代わりに、紫外線硬化樹脂
等の光硬化性樹脂を計算機ホログラム７のレリーフ面に
塗布し、その樹脂に紫外線等の光を照射して硬化させ、
いわゆる２Ｐ法によりレリーフホログラムとして複製
し、それを微小ホログラムアレー５、６として用いる
か、又は、その複製品を原版として、さらに同様に複製
したものを微小ホログラムアレー５、６として用いるよ
うにすることもできる。
し、次いでその複製を光学的に作製するようにすると、
液晶表示装置の微細な画素に対応するホログラムアレー
を正確に容易に描画することができると共に、複製によ
りホログラムアレーの回折効率を向上させることができ
る。なお、このような複製の代わりに、紫外線硬化樹脂
等の光硬化性樹脂を計算機ホログラム７のレリーフ面に
塗布し、その樹脂に紫外線等の光を照射して硬化させ、
いわゆる２Ｐ法によりレリーフホログラムとして複製
し、それを微小ホログラムアレー５、６として用いる
か、又は、その複製品を原版として、さらに同様に複製
したものを微小ホログラムアレー５、６として用いるよ
うにすることもできる。
【００１８】次に、図４に示す配置によって本発明の方
法の有効性を確認する実験結果について説明する。 （実験条件） ホログラム記録用感材８：フォトポリマー（デュポン社オムニデックス３ ５２）、膜厚１０μｍ 記録用レーザー ：アルゴンイオンイレーザー、出力５Ｗ 記録波長 ： ５１４．５ｎｍ 計算機ホログラム７ ：電子線描画による表面レリーフホログラム 微小ホログラムの縦横寸法：３００μｍ角 回折角：垂直入射に対し１０°方向へ回折 焦点距離：１１００μｍ （波長５４５ｎｍ光入射時） 上記の実験条件において、平行光束９を計算機ホログラ
ム７に垂直に入射しとこころ、この計算機ホログラム７
と同様の光学特性で同じ寸法の微小ホログラムアレー５
が作製できた。続いて、この撮影済みのホログラム感材
８をデュポン社指定の後処理（紫外線照射：約１０００
ｍＪ／ｃｍ2 、加熱：１２０℃、２．５時間）を行った
ところ、このホログラムアレー５の回析効率は５１４．
５ｎｍのレーザー光に対し６５％が得られた。
法の有効性を確認する実験結果について説明する。 （実験条件） ホログラム記録用感材８：フォトポリマー（デュポン社オムニデックス３ ５２）、膜厚１０μｍ 記録用レーザー ：アルゴンイオンイレーザー、出力５Ｗ 記録波長 ： ５１４．５ｎｍ 計算機ホログラム７ ：電子線描画による表面レリーフホログラム 微小ホログラムの縦横寸法：３００μｍ角 回折角：垂直入射に対し１０°方向へ回折 焦点距離：１１００μｍ （波長５４５ｎｍ光入射時） 上記の実験条件において、平行光束９を計算機ホログラ
ム７に垂直に入射しとこころ、この計算機ホログラム７
と同様の光学特性で同じ寸法の微小ホログラムアレー５
が作製できた。続いて、この撮影済みのホログラム感材
８をデュポン社指定の後処理（紫外線照射：約１０００
ｍＪ／ｃｍ2 、加熱：１２０℃、２．５時間）を行った
ところ、このホログラムアレー５の回析効率は５１４．
５ｎｍのレーザー光に対し６５％が得られた。
【００１９】次に、このホログラムアレー５とカラーフ
ィルター１とを位置合わせして接着し、岩崎電気（株）
製メタルハライドランプと放物面鏡とを組み合わせた光
源からの白色で平行のバックライト３を入射させ、各フ
ィルターセルＲ、Ｇ、Ｂからの透過光強度を輝度計によ
って測定したところ、図５のような従来のマイクロレン
ズアレーのみの方式に対し、４０〜５０％の向上が見ら
れ、本発明の有効性が確認できた。
ィルター１とを位置合わせして接着し、岩崎電気（株）
製メタルハライドランプと放物面鏡とを組み合わせた光
源からの白色で平行のバックライト３を入射させ、各フ
ィルターセルＲ、Ｇ、Ｂからの透過光強度を輝度計によ
って測定したところ、図５のような従来のマイクロレン
ズアレーのみの方式に対し、４０〜５０％の向上が見ら
れ、本発明の有効性が確認できた。
【００２０】次に、このホログラムアレー５を原版とし
て複製を行う実験を行った。まず、上記のように複製し
たホログラムアレー５と未露光の感光材料デュポン社オ
ムニデックス３５２を、界面で屈折率差をなくすために
インデックスマッチング液（キシレン）を介して接着す
る。続いて、上記の実験のときと同じアルゴンイオンレ
ーザーを使用して、このホログラムアレー５を撮影した
角度と同じ角度で照明したところ、回析光と透過光とに
分かれ、未露光の感光材料中で干渉が生じ、原版と同様
の干渉縞が得られた。
て複製を行う実験を行った。まず、上記のように複製し
たホログラムアレー５と未露光の感光材料デュポン社オ
ムニデックス３５２を、界面で屈折率差をなくすために
インデックスマッチング液（キシレン）を介して接着す
る。続いて、上記の実験のときと同じアルゴンイオンレ
ーザーを使用して、このホログラムアレー５を撮影した
角度と同じ角度で照明したところ、回析光と透過光とに
分かれ、未露光の感光材料中で干渉が生じ、原版と同様
の干渉縞が得られた。
【００２１】以上、本発明の液晶表示装置用微小ホログ
ラムアレーの作製方法をいくつかの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。
ラムアレーの作製方法をいくつかの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。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法によ
ると、所定特性の計算機ホログラムを描画作製し、作製
された計算機ホログラムと感光材料を相互に密着させる
かあるいはギャップを設けて重畳し、両者に可干渉光を
照射して、計算機ホログラムにより回折された光と直進
光とを感光材料中で干渉させて複製するので、バックラ
イトの各波長成分を分光して液晶表示装置のカラーフィ
ルターセルへ無駄なく入射させるための微小ホログラム
アレーであって、各微小ホログラムがカラーフィルター
画素に見合う程度の微小のものを容易に作製することが
可能になり、これを原版として同様のホログラムを容易
に作製することも可能になる。
の液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法によ
ると、所定特性の計算機ホログラムを描画作製し、作製
された計算機ホログラムと感光材料を相互に密着させる
かあるいはギャップを設けて重畳し、両者に可干渉光を
照射して、計算機ホログラムにより回折された光と直進
光とを感光材料中で干渉させて複製するので、バックラ
イトの各波長成分を分光して液晶表示装置のカラーフィ
ルターセルへ無駄なく入射させるための微小ホログラム
アレーであって、各微小ホログラムがカラーフィルター
画素に見合う程度の微小のものを容易に作製することが
可能になり、これを原版として同様のホログラムを容易
に作製することも可能になる。
【図１】本発明の作製方法で作製される微小ホログラム
アレーを用いた液晶表示装置の１例を示す図である。
アレーを用いた液晶表示装置の１例を示す図である。
【図２】他の液晶表示装置の例を示す図である。
【図３】もう１つの液晶表示装置の例を示す図である。
【図４】本発明の微小ホログラムアレーの作製方法を説
明するための図である。
明するための図である。
【図５】従来の液晶表示装置の照明方法を説明するため
の図である。
の図である。
１…カラーフィルター ３…バックライト ４…ブラック・マトリックス ５…ホログラムアレー ５1 〜５N …微小ホログラム ６…集光ホログラムアレー ７…計算機ホログラム ８…ホログラム感材 ９…レーザー光 １０…回折光 １１…透過光
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【実施例】以下、本発明の液晶表示装置用微小ホログラ
ムアレーの作製方法を実施例に基づいて説明する。作製
方法を説明する前に、まず、本発明の前提になる液晶表
示装置用微小ホログラムアレーの原理を図１を参照にし
て説明する。図１において、液晶表示装置のカラーフィ
ルター１のバックライト３入射側に、３色のカラーフィ
ルターセルＲ、Ｇ、Ｂの組からなる画素の寸法Ｌと同程
度の寸法の微小単位ホログラム５1〜５N からなるホロ
グラムアレー５を配置する。このホログラムアレー５
は、カラーフィルター１の画素ピッチと同じピッチで微
小単位ホログラム５1 〜５N がアレー状に配置されて構
成されており、各微小ホログラム５1 〜５N は、カラー
フィルター１にほぼ垂直に入射する白色のバックライト
３を回折して、対応する微小ホログラム５1 〜５N から
オフセットした位置のカラーフィルター１の画素上に集
光するようにフレネルゾーンプレート状に形成されてい
る。ホログラム５1 〜５N としては、回折効率の波長依
存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位相型、振
幅型等のものが用いられる。ここで、回折効率の波長依
存性がないかもしくは少ないとは、リップマンホログラ
ムのように、特定の波長だけを回折し、他の波長は回折
しないタイプのものではなく、１つの回折格子で何れの
波長も回折するものを意味し、この波長依存性の少ない
回折格子は、一般に、波長に応じて異なる回折角で回折
する。したがって、入射光３の波長に依存して微小ホロ
グラム５1 〜５N による回折角は異なり、各波長に対す
る集光位置はホログラムアレー５面に平行な方向に分散
される。そのため、白色入射光３の赤の波長成分はカラ
ーフィルターセルＲの位置に、緑の成分はカラーフィル
ターセルＧの位置に、青の成分はカラーフィルターセル
Ｂの位置にそれぞれ回折集光され、それぞれの成分は各
カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂでほとんど減衰されず
に通過し、対応する位置の液晶セルの状態に応じた色表
示を行う。なお、カラーフィルター１とホログラムアレ
ー５の間にフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂと液晶セルが整列
するように、図示しない液晶表示素子が配置されてい
る。
ムアレーの作製方法を実施例に基づいて説明する。作製
方法を説明する前に、まず、本発明の前提になる液晶表
示装置用微小ホログラムアレーの原理を図１を参照にし
て説明する。図１において、液晶表示装置のカラーフィ
ルター１のバックライト３入射側に、３色のカラーフィ
ルターセルＲ、Ｇ、Ｂの組からなる画素の寸法Ｌと同程
度の寸法の微小単位ホログラム５1〜５N からなるホロ
グラムアレー５を配置する。このホログラムアレー５
は、カラーフィルター１の画素ピッチと同じピッチで微
小単位ホログラム５1 〜５N がアレー状に配置されて構
成されており、各微小ホログラム５1 〜５N は、カラー
フィルター１にほぼ垂直に入射する白色のバックライト
３を回折して、対応する微小ホログラム５1 〜５N から
オフセットした位置のカラーフィルター１の画素上に集
光するようにフレネルゾーンプレート状に形成されてい
る。ホログラム５1 〜５N としては、回折効率の波長依
存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位相型、振
幅型等のものが用いられる。ここで、回折効率の波長依
存性がないかもしくは少ないとは、リップマンホログラ
ムのように、特定の波長だけを回折し、他の波長は回折
しないタイプのものではなく、１つの回折格子で何れの
波長も回折するものを意味し、この波長依存性の少ない
回折格子は、一般に、波長に応じて異なる回折角で回折
する。したがって、入射光３の波長に依存して微小ホロ
グラム５1 〜５N による回折角は異なり、各波長に対す
る集光位置はホログラムアレー５面に平行な方向に分散
される。そのため、白色入射光３の赤の波長成分はカラ
ーフィルターセルＲの位置に、緑の成分はカラーフィル
ターセルＧの位置に、青の成分はカラーフィルターセル
Ｂの位置にそれぞれ回折集光され、それぞれの成分は各
カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂでほとんど減衰されず
に通過し、対応する位置の液晶セルの状態に応じた色表
示を行う。なお、カラーフィルター１とホログラムアレ
ー５の間にフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂと液晶セルが整列
するように、図示しない液晶表示素子が配置されてい
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 隣接する液晶セルに対して異なる色のカ
ラーフィルターセルを周期的に配置し、背後からバック
ライトを照射してカラー表示を行う液晶表示装置のバッ
クライト入射側に配置され、入射するバックライトを分
光集光して、対応する色のカラーフィルターセルに入射
させる微小ホログラムアレーの作製方法において、前記
所定特性の計算機ホログラムを描画作製し、作製された
計算機ホログラムと感光材料を相互に密着させるかある
いはギャップを設けて重畳し、両者に可干渉光を照射し
て、計算機ホログラムにより回折された光と直進光とを
感光材料中で干渉させて複製することを特徴とする液晶
表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法。 - 【請求項２】 複製したホログラムを原版にして再度同
様に複製することを特徴とする請求項１記載の液晶表示
装置用微小ホログラムアレーの作製方法。 - 【請求項３】 隣接する液晶セルに対して異なる色のカ
ラーフィルターセルを周期的に配置し、背後からバック
ライトを照射してカラー表示を行う液晶表示装置のバッ
クライト入射側に配置され、入射するバックライトを分
光集光して、対応する色のカラーフィルターセルに入射
させる微小ホログラムアレーの作製方法において、前記
所定特性のレリーフ計算機ホログラムを描画作製し、作
製されたレリーフ計算機ホログラムのレリーフ面に紫外
線硬化樹脂等の光硬化性樹脂を塗布し、その樹脂に紫外
線等の光を照射して硬化させてレリーフホログラムとし
て複製することを特徴とする液晶表示装置用微小ホログ
ラムアレーの作製方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01457293A JP3594141B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法 |
| US08/187,549 US5506701A (en) | 1993-01-28 | 1994-01-28 | Hologram color filter, liquid crystal display device using the same, and fabrication process of hologram color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01457293A JP3594141B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230377A true JPH06230377A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3594141B2 JP3594141B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=11864883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01457293A Expired - Fee Related JP3594141B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-02-01 | 液晶表示装置用微小ホログラムアレーの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3594141B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0777136A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-06-04 | Victor Company Of Japan, Limited | Color filter and color image display apparatus employing the filter |
| KR19980060823A (ko) * | 1996-12-31 | 1998-10-07 | 손욱 | 칼라 액정표시소자 |
| JP2005077866A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Daiso Co Ltd | 位相変調型ホログラムの作製方法 |
| JP2005293815A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-10-20 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置・回折光学素子および回折光学素子の作製方法 |
| JP2014519060A (ja) * | 2011-06-06 | 2014-08-07 | シーリアル テクノロジーズ ソシエテ アノニム | 薄型体積格子スタックを積層生成する方法及び装置、並びにホログラフィックディスプレイのビームコンバイナ |
-
1993
- 1993-02-01 JP JP01457293A patent/JP3594141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0777136A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-06-04 | Victor Company Of Japan, Limited | Color filter and color image display apparatus employing the filter |
| KR19980060823A (ko) * | 1996-12-31 | 1998-10-07 | 손욱 | 칼라 액정표시소자 |
| JP2005077866A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Daiso Co Ltd | 位相変調型ホログラムの作製方法 |
| JP2005293815A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-10-20 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置・回折光学素子および回折光学素子の作製方法 |
| JP2014519060A (ja) * | 2011-06-06 | 2014-08-07 | シーリアル テクノロジーズ ソシエテ アノニム | 薄型体積格子スタックを積層生成する方法及び装置、並びにホログラフィックディスプレイのビームコンバイナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3594141B2 (ja) | 2004-11-24 |
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