JPH1040726A - 反射型カラー表示装置 - Google Patents
反射型カラー表示装置Info
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- JPH1040726A JPH1040726A JP8197574A JP19757496A JPH1040726A JP H1040726 A JPH1040726 A JP H1040726A JP 8197574 A JP8197574 A JP 8197574A JP 19757496 A JP19757496 A JP 19757496A JP H1040726 A JPH1040726 A JP H1040726A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホログラム反射層をカラーフィルターとして
用いて、バックライト光源を用いないカラー液晶表示装
置等の反射型カラー表示装置。 【解決手段】 画素Ｂ、Ｇ、Ｒの集合体からなり、画素
毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器１５と、そ
の背面に配置された反射型ホログラムカラーフィルター
１１とからなり、反射型ホログラムカラーフィルター１
１は透過型空間光変調器１５の画素位置毎に反射回折す
る波長が異なる体積型ホログラム要素１１Ｂ、１１Ｇ、
１１Ｒが周期的に配列されたものからなり、バックライ
ト光源を用いなくとも、環境光１２を利用して明るいカ
ラー液晶表示装置等の反射型カラー表示装置を得ること
ができる。
用いて、バックライト光源を用いないカラー液晶表示装
置等の反射型カラー表示装置。 【解決手段】 画素Ｂ、Ｇ、Ｒの集合体からなり、画素
毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器１５と、そ
の背面に配置された反射型ホログラムカラーフィルター
１１とからなり、反射型ホログラムカラーフィルター１
１は透過型空間光変調器１５の画素位置毎に反射回折す
る波長が異なる体積型ホログラム要素１１Ｂ、１１Ｇ、
１１Ｒが周期的に配列されたものからなり、バックライ
ト光源を用いなくとも、環境光１２を利用して明るいカ
ラー液晶表示装置等の反射型カラー表示装置を得ること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型カラー表示
装置に関し、特に、ホログラム反射層をカラーフィルタ
ーとして用い、バックライト光源の必要がないカラー液
晶表示装置等の反射型カラー表示装置に関するものであ
る。
装置に関し、特に、ホログラム反射層をカラーフィルタ
ーとして用い、バックライト光源の必要がないカラー液
晶表示装置等の反射型カラー表示装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、バックライトを用いないで周囲の
環境光等のみを照明光として用いる反射型の液晶表示装
置において、カラー表示を行わせることは容易ではなか
った。その理由は、カラーフィルターとして吸収型のフ
ィルターを用いる必要があるため、明るいカラー表示を
行わせることが容易でないためである。
環境光等のみを照明光として用いる反射型の液晶表示装
置において、カラー表示を行わせることは容易ではなか
った。その理由は、カラーフィルターとして吸収型のフ
ィルターを用いる必要があるため、明るいカラー表示を
行わせることが容易でないためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホログラ
ム反射層をカラーフィルターとして用いて、バックライ
ト光源を用いないカラー液晶表示装置等の反射型カラー
表示装置を提供することである。
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホログラ
ム反射層をカラーフィルターとして用いて、バックライ
ト光源を用いないカラー液晶表示装置等の反射型カラー
表示装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の反射型カラー表示装置は、画素の集合体からなり、
画素毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器と、そ
の背面に配置された反射型ホログラムカラーフィルター
とからなることを特徴とするものである。
明の反射型カラー表示装置は、画素の集合体からなり、
画素毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器と、そ
の背面に配置された反射型ホログラムカラーフィルター
とからなることを特徴とするものである。
【０００５】この場合、反射型ホログラムカラーフィル
ターは、透過型空間光変調器の画素位置毎に反射回折す
る波長が異なる体積型ホログラム要素が周期的に配列さ
れたものからなることが望ましい。
ターは、透過型空間光変調器の画素位置毎に反射回折す
る波長が異なる体積型ホログラム要素が周期的に配列さ
れたものからなることが望ましい。
【０００６】また、反射型ホログラムカラーフィルター
の背面に吸収層を配置することが望ましい。
の背面に吸収層を配置することが望ましい。
【０００７】また、反射型ホログラムカラーフィルター
の背面に、吸収型カラーフィルターとそのさらに背面側
にバックライト光源を配置し、バックライト光源点灯時
に透過型空間光変調器の各画素に表示する色情報を切り
換え可能にすることもできる。
の背面に、吸収型カラーフィルターとそのさらに背面側
にバックライト光源を配置し、バックライト光源点灯時
に透過型空間光変調器の各画素に表示する色情報を切り
換え可能にすることもできる。
【０００８】なお、透過型空間光変調器としては、例え
ば、液晶表示素子、高分子分散型液晶表示素子等を用い
ることができる。
ば、液晶表示素子、高分子分散型液晶表示素子等を用い
ることができる。
【０００９】本発明においては、画素の集合体からな
り、画素毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器
と、その背面に配置された反射型ホログラムカラーフィ
ルターとを組み合わせて用いることにより、バックライ
ト光源を用いなくとも、環境光を利用して明るいカラー
液晶表示装置等の反射型カラー表示装置を得ることがで
きる。
り、画素毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器
と、その背面に配置された反射型ホログラムカラーフィ
ルターとを組み合わせて用いることにより、バックライ
ト光源を用いなくとも、環境光を利用して明るいカラー
液晶表示装置等の反射型カラー表示装置を得ることがで
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の反射型カラー表示
装置の実施例について説明する。実施例の説明に先立っ
て、ホログラム反射層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２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１０の両側からそれぞれ入射角θ1 、θ2
で波長λB （添字Ｂは青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Ｒは赤色領域の波
長を表す。）の可干渉で平行な物体光１と参照光２を入
射させると、感光材料１０中には両者が干渉して平行な
一様な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１０’は、同図（ｂ）に示すように、記録の
時の物体光１と同じ入射角θ1 の照明光あるいは環境光
３中の波長λB 及びその近傍の波長の光のみを、記録の
時の参照光２と略同じ方向に進む射出角θ2 の光４とし
て選択的に反射回折し、照明光あるいは環境光３中の他
の波長λG 、λR の光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 、λR を用いて同様に
記録したホログラムも同様である。
装置の実施例について説明する。実施例の説明に先立っ
て、ホログラム反射層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２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１０の両側からそれぞれ入射角θ1 、θ2
で波長λB （添字Ｂは青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Ｒは赤色領域の波
長を表す。）の可干渉で平行な物体光１と参照光２を入
射させると、感光材料１０中には両者が干渉して平行な
一様な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１０’は、同図（ｂ）に示すように、記録の
時の物体光１と同じ入射角θ1 の照明光あるいは環境光
３中の波長λB 及びその近傍の波長の光のみを、記録の
時の参照光２と略同じ方向に進む射出角θ2 の光４とし
て選択的に反射回折し、照明光あるいは環境光３中の他
の波長λG 、λR の光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 、λR を用いて同様に
記録したホログラムも同様である。
【００１１】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。
【００１２】さて、以上のような回折波長がそれぞれ青
色領域、緑色領域、赤色領域にある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複合反射ホログ
ラム１１を作製すると、図３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１２は複合反射ホログ
ラム１１により所定方向に反射回折光１３として反射回
折されるが、複合反射ホログラム１１中の青色反射回折
ホログラム要素１１Ｂはその方向に青色領域の波長λB
のみを回折する。同様に、複合反射ホログラム１１中の
緑色反射回折ホログラム要素１１Ｇはその方向に緑色領
域の波長λG のみを、赤色反射回折ホログラム要素１１
Ｒはその方向に赤色領域の波長λR のみを回折する。す
なわち、複合反射ホログラム１１は、Ｒ、Ｇ、Ｂ三原色
の反射フィルター要素１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ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し
ていることになる。
色領域、緑色領域、赤色領域にある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複合反射ホログ
ラム１１を作製すると、図３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１２は複合反射ホログ
ラム１１により所定方向に反射回折光１３として反射回
折されるが、複合反射ホログラム１１中の青色反射回折
ホログラム要素１１Ｂはその方向に青色領域の波長λB
のみを回折する。同様に、複合反射ホログラム１１中の
緑色反射回折ホログラム要素１１Ｇはその方向に緑色領
域の波長λG のみを、赤色反射回折ホログラム要素１１
Ｒはその方向に赤色領域の波長λR のみを回折する。す
なわち、複合反射ホログラム１１は、Ｒ、Ｇ、Ｂ三原色
の反射フィルター要素１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ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し
ていることになる。
【００１３】図１はこのような反射型ホログラムカラー
フィルター１１を用いた本発明による反射型カラー表示
装置の１実施例の模式的分解斜視図を示す。同図におい
て、規則的に画素１５’に区切られた液晶表示素子、高
分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）表示素子等からなる透過型
空間光変調器１５の背面に、上記のような反射型ホログ
ラムカラーフィルター１１が配置され、さらに、その反
射型ホログラムカラーフィルター１１の背面に吸収層１
７が配置されて構成されている。これら透過型空間光変
調器１５、反射型ホログラムカラーフィルター１１及び
吸収層１７は相互に近接するか一体に配置される。透過
型空間光変調器１５の各画素１５’の間にはブラック・
マトリックス１６が配置されている。また、透過型空間
光変調器１５の隣接する３つの画素１５’は１つのカラ
ー表示単位１８を構成しており、その中の画素Ｂは青色
表示画素、画素Ｇは緑色表示画素、画素Ｒは赤色表示画
素となっている。そして、透過型空間光変調器１５のこ
れら青色表示画素Ｂ、緑色表示画素Ｇ、赤色表示画素Ｒ
は、それぞれ反射型ホログラムカラーフィルター１１の
青色反射フィルター要素１１Ｂ、緑色反射フィルター要
素１１Ｇ、赤色反射フィルター要素１１Ｒに対応するよ
うに、反射型ホログラムカラーフィルター１１の要素配
列が行われている。
フィルター１１を用いた本発明による反射型カラー表示
装置の１実施例の模式的分解斜視図を示す。同図におい
て、規則的に画素１５’に区切られた液晶表示素子、高
分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）表示素子等からなる透過型
空間光変調器１５の背面に、上記のような反射型ホログ
ラムカラーフィルター１１が配置され、さらに、その反
射型ホログラムカラーフィルター１１の背面に吸収層１
７が配置されて構成されている。これら透過型空間光変
調器１５、反射型ホログラムカラーフィルター１１及び
吸収層１７は相互に近接するか一体に配置される。透過
型空間光変調器１５の各画素１５’の間にはブラック・
マトリックス１６が配置されている。また、透過型空間
光変調器１５の隣接する３つの画素１５’は１つのカラ
ー表示単位１８を構成しており、その中の画素Ｂは青色
表示画素、画素Ｇは緑色表示画素、画素Ｒは赤色表示画
素となっている。そして、透過型空間光変調器１５のこ
れら青色表示画素Ｂ、緑色表示画素Ｇ、赤色表示画素Ｒ
は、それぞれ反射型ホログラムカラーフィルター１１の
青色反射フィルター要素１１Ｂ、緑色反射フィルター要
素１１Ｇ、赤色反射フィルター要素１１Ｒに対応するよ
うに、反射型ホログラムカラーフィルター１１の要素配
列が行われている。
【００１４】このような構成であるので、透過型空間光
変調器１５の表面側から入射する照明光あるいは環境光
の中、所定の角度で入射する環境光１２は、透過型空間
光変調器１５の各画素Ｂ、Ｇ、Ｒをそれらの状態に応じ
た強度変調を受けて透過する。この状態では、各画素
Ｂ、Ｇ、Ｒにつき、環境光１２中の波長成分λB 、
λG、λR は同じ割合で強度変調を受けている。各画素
Ｂ、Ｇ、Ｒを強度変調を受けて透過した光１２は、青を
表示する画素Ｂについては、青色反射フィルター要素１
１Ｂ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、青色画素
表示光１９Ｂとなる。フィルター要素１１Ｂで回折され
なかった波長成分λG 、λR は通過し、反射型ホログラ
ムカラーフィルター１１の背面に配置された吸収層１７
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１２
は、緑色反射フィルター要素１１Ｇ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
から表面側へ透過し、青色画素表示光１９Ｂと略同じ方
向に進む緑色画素表示光１９Ｇとなる。また、赤を表示
する画素Ｒについては、その画素Ｒで強度変調を受けて
透過した光１２は、赤色反射フィルター要素１１Ｒ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表面側へ透過し、青色画素表示光１
９Ｂ及び緑色画素表示光１９Ｇと略同じ方向に進む赤色
画素表示光１９Ｒとなる。
変調器１５の表面側から入射する照明光あるいは環境光
の中、所定の角度で入射する環境光１２は、透過型空間
光変調器１５の各画素Ｂ、Ｇ、Ｒをそれらの状態に応じ
た強度変調を受けて透過する。この状態では、各画素
Ｂ、Ｇ、Ｒにつき、環境光１２中の波長成分λB 、
λG、λR は同じ割合で強度変調を受けている。各画素
Ｂ、Ｇ、Ｒを強度変調を受けて透過した光１２は、青を
表示する画素Ｂについては、青色反射フィルター要素１
１Ｂ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、青色画素
表示光１９Ｂとなる。フィルター要素１１Ｂで回折され
なかった波長成分λG 、λR は通過し、反射型ホログラ
ムカラーフィルター１１の背面に配置された吸収層１７
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１２
は、緑色反射フィルター要素１１Ｇ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
から表面側へ透過し、青色画素表示光１９Ｂと略同じ方
向に進む緑色画素表示光１９Ｇとなる。また、赤を表示
する画素Ｒについては、その画素Ｒで強度変調を受けて
透過した光１２は、赤色反射フィルター要素１１Ｒ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表面側へ透過し、青色画素表示光１
９Ｂ及び緑色画素表示光１９Ｇと略同じ方向に進む赤色
画素表示光１９Ｒとなる。
【００１５】したがって、カラー表示単位１８中の画素
Ｒ、Ｇ、Ｂの変調状態の組み合わせによって３つの表示
光１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ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１８の表示状態の組み合わせで表示光１９
Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒの方向から観察可能なカラー画像が
表示できる。
Ｒ、Ｇ、Ｂの変調状態の組み合わせによって３つの表示
光１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ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１８の表示状態の組み合わせで表示光１９
Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒの方向から観察可能なカラー画像が
表示できる。
【００１６】図４は図１の実施例の表示装置をバックラ
イトによる照明によっても表示可能にした変形例の断面
図であり、図１の場合と異なる点は、反射型ホログラム
カラーフィルター１１の背面の吸収層１７の代わりに吸
収フィルター２０を配置し、さらにその背面側にバック
ライト光源２１を配置したことである。この吸収フィル
ター２０は、反射型ホログラムカラーフィルター１１の
青色反射フィルター要素１１Ｂの位置においては、緑色
領域の光あるいは緑色領域と青色領域の光のみを透過す
る吸収フィルター要素２０Ｇを、緑色反射フィルター要
素１１Ｇの位置においては、赤色領域の光あるいは赤色
領域と緑色領域の光のみを透過する吸収フィルター要素
２０Ｒを、赤色反射フィルター要素１１Ｒの位置におい
ては、青色領域の光あるいは青色領域と赤色領域の光の
みを透過する吸収フィルター要素２０Ｒをアレー状に備
えるものであり、これに対応して、透過型空間光変調器
１５の各画素１５’に表示される色情報は、環境光１２
による照明の場合に青色情報Ｂであるものをバックライ
ト光源２１を点灯すると自動的に緑色情報Ｇに、環境光
１２による照明の場合に緑色情報Ｇであるものをバック
ライト光源２１を点灯すると自動的に赤色情報Ｒに、環
境光１２による照明の場合に赤色情報Ｒであるものをバ
ックライト光源２１を点灯すると自動的に青色情報Ｂに
切り換わるように表示装置駆動回路が構成されている。
イトによる照明によっても表示可能にした変形例の断面
図であり、図１の場合と異なる点は、反射型ホログラム
カラーフィルター１１の背面の吸収層１７の代わりに吸
収フィルター２０を配置し、さらにその背面側にバック
ライト光源２１を配置したことである。この吸収フィル
ター２０は、反射型ホログラムカラーフィルター１１の
青色反射フィルター要素１１Ｂの位置においては、緑色
領域の光あるいは緑色領域と青色領域の光のみを透過す
る吸収フィルター要素２０Ｇを、緑色反射フィルター要
素１１Ｇの位置においては、赤色領域の光あるいは赤色
領域と緑色領域の光のみを透過する吸収フィルター要素
２０Ｒを、赤色反射フィルター要素１１Ｒの位置におい
ては、青色領域の光あるいは青色領域と赤色領域の光の
みを透過する吸収フィルター要素２０Ｒをアレー状に備
えるものであり、これに対応して、透過型空間光変調器
１５の各画素１５’に表示される色情報は、環境光１２
による照明の場合に青色情報Ｂであるものをバックライ
ト光源２１を点灯すると自動的に緑色情報Ｇに、環境光
１２による照明の場合に緑色情報Ｇであるものをバック
ライト光源２１を点灯すると自動的に赤色情報Ｒに、環
境光１２による照明の場合に赤色情報Ｒであるものをバ
ックライト光源２１を点灯すると自動的に青色情報Ｂに
切り換わるように表示装置駆動回路が構成されている。
【００１７】したがって、バックライト光源２１を消灯
しているときは、図１で説明したように、環境光１２に
よる照明によってカラー画像が表示できる。バックライ
ト光源２１を点灯すると、Ｂ、Ｇ、Ｒの画素はＧ、Ｒ、
Ｂの画素になり、それぞれの画素に表示される色情報が
切り換わる。そして、反射型の場合にＢ画素を表示して
いた位置においては、バックライト光源２１からの白色
光が吸収フィルター要素２０Ｇを経て緑色領域の光ある
いは緑色領域と青色領域の光のみになり、次いで、青色
反射フィルター要素１１Ｂにより青色領域の光はカット
され、緑色領域の光のみが吸収フィルター２０と反射型
ホログラムカラーフィルター１１を通り、この時点で画
素Ｂが画素Ｇになっているので、緑色画素表示光２２Ｇ
となる。同様に、反射型の場合にＧ画素を表示していた
位置においては、バックライト光源２１からの白色光が
吸収フィルター要素２０Ｒを経て赤色領域の光あるいは
赤色領域と緑色領域の光のみになり、次いで、緑色反射
フィルター要素１１Ｇにより緑色領域の光はカットさ
れ、赤色領域の光のみが吸収フィルター２０と反射型ホ
ログラムカラーフィルター１１を通り、この時点で画素
Ｇが画素Ｒになっているので、赤色画素表示光２２Ｒと
なる。さらに、同様に、反射型の場合にＲ画素を表示し
ていた位置においては、青色画素表示光２２Ｂとなる。
したがって、バックライト光源２１の点灯後のカラー表
示単位１８中の画素Ｒ、Ｇ、Ｂの変調状態の組み合わせ
によって３つの表示光２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒ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１８の表示状態の組み
合わせでカラー画像が表示できる。
しているときは、図１で説明したように、環境光１２に
よる照明によってカラー画像が表示できる。バックライ
ト光源２１を点灯すると、Ｂ、Ｇ、Ｒの画素はＧ、Ｒ、
Ｂの画素になり、それぞれの画素に表示される色情報が
切り換わる。そして、反射型の場合にＢ画素を表示して
いた位置においては、バックライト光源２１からの白色
光が吸収フィルター要素２０Ｇを経て緑色領域の光ある
いは緑色領域と青色領域の光のみになり、次いで、青色
反射フィルター要素１１Ｂにより青色領域の光はカット
され、緑色領域の光のみが吸収フィルター２０と反射型
ホログラムカラーフィルター１１を通り、この時点で画
素Ｂが画素Ｇになっているので、緑色画素表示光２２Ｇ
となる。同様に、反射型の場合にＧ画素を表示していた
位置においては、バックライト光源２１からの白色光が
吸収フィルター要素２０Ｒを経て赤色領域の光あるいは
赤色領域と緑色領域の光のみになり、次いで、緑色反射
フィルター要素１１Ｇにより緑色領域の光はカットさ
れ、赤色領域の光のみが吸収フィルター２０と反射型ホ
ログラムカラーフィルター１１を通り、この時点で画素
Ｇが画素Ｒになっているので、赤色画素表示光２２Ｒと
なる。さらに、同様に、反射型の場合にＲ画素を表示し
ていた位置においては、青色画素表示光２２Ｂとなる。
したがって、バックライト光源２１の点灯後のカラー表
示単位１８中の画素Ｒ、Ｇ、Ｂの変調状態の組み合わせ
によって３つの表示光２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒ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１８の表示状態の組み
合わせでカラー画像が表示できる。
【００１８】このように、この実施例においては、周囲
が明るいときに環境光を、また、周囲が暗いときにバッ
クライトを照明に用いてカラー画像の表示ができるの
で、好都合である。なお、図４の場合、反射型ホログラ
ムカラーフィルター１１の各色要素と吸収フィルター２
０の各色要素の組み合わせは上記に限定されず、他の組
み合わせも可能である。
が明るいときに環境光を、また、周囲が暗いときにバッ
クライトを照明に用いてカラー画像の表示ができるの
で、好都合である。なお、図４の場合、反射型ホログラ
ムカラーフィルター１１の各色要素と吸収フィルター２
０の各色要素の組み合わせは上記に限定されず、他の組
み合わせも可能である。
【００１９】ところで、反射型ホログラムカラーフィル
ター１１の反射回折ホログラム要素１１Ｂ、１１Ｇ、１
１Ｒの２次元配置は、反射照明光を用いる場合の透過型
空間光変調器１５の画素Ｂ、Ｇ、Ｒと対応するように配
置する訳であるが、その配置には、図５に示すように基
本的に３つの方式がある。すなわち、第１は、図５
（ａ）のストライプ型と呼ばれる配置で、ホログラム要
素Ｂ、Ｇ、Ｒ（それぞれ１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒを表
す。）の繰り返しが各行で揃って配置されている場合で
あり、図の点線の境は実際上は必要ない。第２は、図５
（ｂ）のモザイク型と呼ばれる配置で、ホログラム要素
Ｂ、Ｇ、Ｒの繰り返し周期が、隣接する上手の行から１
／３周期進んでいるか遅れて配置されている場合であ
る。第３は、図５（ｃ）のトライアングルあるいはデル
タ型と呼ばれる配置で、ホログラム要素Ｂ、Ｇ、Ｒの繰
り返し周期が、隣接する上手の行から１／２周期遅れて
配置されている場合である。カラーフィルター作製方法
の点からは、３種類のストライプ状のホログラムを１次
元的に繰り返し配置すればよいストライプ型配置が好ま
しい。
ター１１の反射回折ホログラム要素１１Ｂ、１１Ｇ、１
１Ｒの２次元配置は、反射照明光を用いる場合の透過型
空間光変調器１５の画素Ｂ、Ｇ、Ｒと対応するように配
置する訳であるが、その配置には、図５に示すように基
本的に３つの方式がある。すなわち、第１は、図５
（ａ）のストライプ型と呼ばれる配置で、ホログラム要
素Ｂ、Ｇ、Ｒ（それぞれ１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒを表
す。）の繰り返しが各行で揃って配置されている場合で
あり、図の点線の境は実際上は必要ない。第２は、図５
（ｂ）のモザイク型と呼ばれる配置で、ホログラム要素
Ｂ、Ｇ、Ｒの繰り返し周期が、隣接する上手の行から１
／３周期進んでいるか遅れて配置されている場合であ
る。第３は、図５（ｃ）のトライアングルあるいはデル
タ型と呼ばれる配置で、ホログラム要素Ｂ、Ｇ、Ｒの繰
り返し周期が、隣接する上手の行から１／２周期遅れて
配置されている場合である。カラーフィルター作製方法
の点からは、３種類のストライプ状のホログラムを１次
元的に繰り返し配置すればよいストライプ型配置が好ま
しい。
【００２０】また、上記のような反射回折ホログラム要
素１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒの２次元配置からなる反射型
ホログラムカラーフィルター１１は、１枚のホログラム
感光材料を領域分けして、図２（ａ）のような方法で、
各領域毎に記録波長をλB 、λG 、λR の中で変えて干
渉記録する方法もあるが、本出願人が特願平５−１２０
０１６号において提案したように、まず、フォトポリマ
ーのようなホログラム感光材料全面に図２（ａ）のよう
な方法で一様な干渉縞を記録し、バインダーポリマー中
にモノマー又はオリゴマー、光開始剤等を混合してなる
膨潤フィルムをその一様な干渉縞が記録されているホロ
グラム感光材料密着し、領域分けされた位置毎に干渉縞
記録済みの感光材料中に膨潤フィルムから拡散するモノ
マー又はオリゴマーの量を制御して干渉縞間の距離を所
定量に調節して作製する方法を用いてもよい。また、本
出願人が特願平８−１９２０２０号において提案した方
法を用いることもできる。
素１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒの２次元配置からなる反射型
ホログラムカラーフィルター１１は、１枚のホログラム
感光材料を領域分けして、図２（ａ）のような方法で、
各領域毎に記録波長をλB 、λG 、λR の中で変えて干
渉記録する方法もあるが、本出願人が特願平５−１２０
０１６号において提案したように、まず、フォトポリマ
ーのようなホログラム感光材料全面に図２（ａ）のよう
な方法で一様な干渉縞を記録し、バインダーポリマー中
にモノマー又はオリゴマー、光開始剤等を混合してなる
膨潤フィルムをその一様な干渉縞が記録されているホロ
グラム感光材料密着し、領域分けされた位置毎に干渉縞
記録済みの感光材料中に膨潤フィルムから拡散するモノ
マー又はオリゴマーの量を制御して干渉縞間の距離を所
定量に調節して作製する方法を用いてもよい。また、本
出願人が特願平８−１９２０２０号において提案した方
法を用いることもできる。
【００２１】以上説明したように、本発明に基づいて、
画素の集合体からなる液晶表示素子、高分子分散型液晶
表示素子等の透過型空間光変調器１５と反射型ホログラ
ムカラーフィルター１１とを組み合わせて用いることに
より、バックライト光源を用いなくとも、環境光を利用
して明るいカラー液晶表示装置等の反射型カラー表示装
置を得ることができる。
画素の集合体からなる液晶表示素子、高分子分散型液晶
表示素子等の透過型空間光変調器１５と反射型ホログラ
ムカラーフィルター１１とを組み合わせて用いることに
より、バックライト光源を用いなくとも、環境光を利用
して明るいカラー液晶表示装置等の反射型カラー表示装
置を得ることができる。
【００２２】以上、本発明の反射型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。例えば、従来の
吸収型のＲＧＢカラーフィルターを透過型空間光変調器
１５の何れかの側に付加的に配置するようにしてもよ
い。
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。例えば、従来の
吸収型のＲＧＢカラーフィルターを透過型空間光変調器
１５の何れかの側に付加的に配置するようにしてもよ
い。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の反射型カラー表示装置によると、画素の集合体からな
り、画素毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器
と、その背面に配置された反射型ホログラムカラーフィ
ルターとを組み合わせて用いることにより、バックライ
ト光源を用いなくとも、環境光を利用して明るいカラー
液晶表示装置等の反射型カラー表示装置を得ることがで
きる。
の反射型カラー表示装置によると、画素の集合体からな
り、画素毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器
と、その背面に配置された反射型ホログラムカラーフィ
ルターとを組み合わせて用いることにより、バックライ
ト光源を用いなくとも、環境光を利用して明るいカラー
液晶表示装置等の反射型カラー表示装置を得ることがで
きる。
【図１】本発明による反射型カラー表示装置の１実施例
の模式的分解斜視図である。
の模式的分解斜視図である。
【図２】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３】本発明において用いる反射型ホログラムカラー
フィルターの構成と作用を説明するための図である。
フィルターの構成と作用を説明するための図である。
【図４】図１の表示装置をバックライトによる照明によ
っても表示可能にした変形例の断面図である。
っても表示可能にした変形例の断面図である。
【図５】反射型ホログラムカラーフィルターのホログラ
ム要素の２次元配置方式を示す図である。
ム要素の２次元配置方式を示す図である。
１…物体光 ２…参照光 ３…照明光、環境光 ４…反射回折光 ５…透過光 １０…ホログラム感光材料 １０’…ホログラム １１…複合反射ホログラム（反射型ホログラムカラーフ
ィルター） １１Ｂ…青色反射回折ホログラム要素（青色反射フルタ
ー要素） １１Ｇ…緑色反射回折ホログラム要素（緑色反射フルタ
ー要素） １１Ｒ…赤色反射回折ホログラム要素（赤色反射フルタ
ー要素） １２…照明光、環境光 １３…反射回折光 １５…透過型空間光変調器 １５’…画素 １６…ブラック・マトリックス １７…吸収層 １８…カラー表示単位 １９Ｂ…青色画素表示光 １９Ｇ…緑色画素表示光 １９Ｒ…赤色画素表示光 ２０…吸収フィルター ２０Ｂ…青色領域の光あるいは青色領域と赤色領域の光
のみを透過する吸収フィルター要素 ２０Ｇ…緑色領域の光あるいは緑色領域と青色領域の光
のみを透過する吸収フィルター要素 ２０Ｒ…赤色領域の光あるいは赤色領域と緑色領域の光
のみを透過する吸収フィルター要素 ２１…バックライト光源 ２２Ｂ…青色画素表示光 ２２Ｇ…緑色画素表示光 ２２Ｒ…赤色画素表示光 Ｂ…青を表示する画素 Ｇ…緑を表示する画素 Ｒ…赤を表示する画素
ィルター） １１Ｂ…青色反射回折ホログラム要素（青色反射フルタ
ー要素） １１Ｇ…緑色反射回折ホログラム要素（緑色反射フルタ
ー要素） １１Ｒ…赤色反射回折ホログラム要素（赤色反射フルタ
ー要素） １２…照明光、環境光 １３…反射回折光 １５…透過型空間光変調器 １５’…画素 １６…ブラック・マトリックス １７…吸収層 １８…カラー表示単位 １９Ｂ…青色画素表示光 １９Ｇ…緑色画素表示光 １９Ｒ…赤色画素表示光 ２０…吸収フィルター ２０Ｂ…青色領域の光あるいは青色領域と赤色領域の光
のみを透過する吸収フィルター要素 ２０Ｇ…緑色領域の光あるいは緑色領域と青色領域の光
のみを透過する吸収フィルター要素 ２０Ｒ…赤色領域の光あるいは赤色領域と緑色領域の光
のみを透過する吸収フィルター要素 ２１…バックライト光源 ２２Ｂ…青色画素表示光 ２２Ｇ…緑色画素表示光 ２２Ｒ…赤色画素表示光 Ｂ…青を表示する画素 Ｇ…緑を表示する画素 Ｒ…赤を表示する画素
Claims (6)
- 【請求項１】 画素の集合体からなり、画素毎に透過率
が制御可能な透過型空間光変調器と、その背面に配置さ
れた反射型ホログラムカラーフィルターとからなること
を特徴とする反射型カラー表示装置。 - 【請求項２】 前記反射型ホログラムカラーフィルター
は、前記透過型空間光変調器の画素位置毎に反射回折す
る波長が異なる体積型ホログラム要素が周期的に配列さ
れたものからなることを特徴とする請求項１記載の反射
型カラー表示装置。 - 【請求項３】 前記反射型ホログラムカラーフィルター
の背面に吸収層が配置されていることを特徴とする請求
項１又は２記載の反射型カラー表示装置。 - 【請求項４】 前記反射型ホログラムカラーフィルター
の背面に、吸収型カラーフィルターとそのさらに背面側
にバックライト光源が配置されており、前記バックライ
ト光源点灯時に前記透過型空間光変調器の各画素に表示
する色情報が切り換え可能になっていることを特徴とす
る請求項１又は２記載の反射型カラー表示装置。 - 【請求項５】 前記透過型空間光変調器が液晶表示素子
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
記載の反射型カラー表示装置。 - 【請求項６】 前記透過型空間光変調器が高分子分散型
液晶表示素子からなることを特徴とする請求項１から３
の何れか１項記載の反射型カラー表示装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19757496A JP3888648B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 反射型カラー表示装置 |
| EP07102044A EP1801666B1 (en) | 1996-07-22 | 1997-07-22 | Reflection type display device using reflection hologram color filters |
| EP97112512A EP0821293B1 (en) | 1996-07-22 | 1997-07-22 | Hologram color display medium and method for fabricating such display medium |
| EP10171609A EP2254002A1 (en) | 1996-07-22 | 1997-07-22 | Hologram-recorded medium and method of fabricating hologram-recorded media |
| EP10171598A EP2254001B1 (en) | 1996-07-22 | 1997-07-22 | Reflection type color display device comprising reflection type hologram color filter |
| US09/116,589 US7215451B1 (en) | 1996-04-15 | 1998-07-16 | Reflection type diffuse hologram, hologram for reflection hologram color filters, etc., and reflection type display device using such holograms |
| US09/855,639 US6667819B2 (en) | 1996-04-15 | 2001-05-15 | Reflection type diffuse hologram, hologram for reflection hologram color filters, etc., and reflection type display device using such holograms |
| US11/694,159 US20070195391A1 (en) | 1996-04-15 | 2007-03-30 | Reflection type diffuse hologram, hologram for reflection hologram color filters, etc, and reflection type display device using such holograms |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19757496A JP3888648B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 反射型カラー表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1040726A true JPH1040726A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3888648B2 JP3888648B2 (ja) | 2007-03-07 |
Family
ID=16376770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19757496A Expired - Fee Related JP3888648B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-07-26 | 反射型カラー表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3888648B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000209600A (ja) * | 1998-12-29 | 2000-07-28 | Xerox Corp | Ｈ―ｐｄｌｃ色分解エレメントを含む固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2002182189A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラムカラーフィルターを用いた反射型兼透過型液晶表示装置 |
| KR100426017B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2004-04-03 | 김은석 | 액정 디스플레이 장치용 홀로그래픽 반사형 칼라 필터 및 그의 제조 방법 |
| CN102947736A (zh) * | 2010-03-17 | 2013-02-27 | 德尔菲技术公司 | 用于平视彩色显示设备的衍射组合器 |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP19757496A patent/JP3888648B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000209600A (ja) * | 1998-12-29 | 2000-07-28 | Xerox Corp | Ｈ―ｐｄｌｃ色分解エレメントを含む固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP4527224B2 (ja) * | 1998-12-29 | 2010-08-18 | トムソン ライセンシング | Ｈ−ｐｄｌｃ色分解エレメントを含む固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2002182189A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラムカラーフィルターを用いた反射型兼透過型液晶表示装置 |
| JP4600954B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2010-12-22 | 大日本印刷株式会社 | ホログラムカラーフィルターを用いた反射型兼透過型液晶表示装置 |
| KR100426017B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2004-04-03 | 김은석 | 액정 디스플레이 장치용 홀로그래픽 반사형 칼라 필터 및 그의 제조 방법 |
| CN102947736A (zh) * | 2010-03-17 | 2013-02-27 | 德尔菲技术公司 | 用于平视彩色显示设备的衍射组合器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3888648B2 (ja) | 2007-03-07 |
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