JPH1078570A - 色変換素子及びその製造方法並びに色変換方法 - Google Patents
色変換素子及びその製造方法並びに色変換方法Info
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- JPH1078570A JPH1078570A JP25233196A JP25233196A JPH1078570A JP H1078570 A JPH1078570 A JP H1078570A JP 25233196 A JP25233196 A JP 25233196A JP 25233196 A JP25233196 A JP 25233196A JP H1078570 A JPH1078570 A JP H1078570A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】色を変化させることのできる素子の製造工程が
煩雑であつた。 【解決手段】互いに対向するように配置され、それぞれ
透明電極が設けられた一対の透明基板間に形成された感
光性材料中に、当該感光性材料の厚み方向に所定色の光
の波長の１／２のピツチで少なくとも配列され、透明基
板間に印加される電圧値に応じて、光に対する屈折率が
感光性材料の光に対する屈折率と一致又は異なるように
変化する液晶ドロツプレツトを形成する。これにより、
電気的に屈折率が変化する液晶を液晶ドロツプレツトと
して所定色の波長の１／２のピツチで配列させることが
できるので、ピツチによつて決められた所定の色成分の
みを光源光から抽出することができる。かくして色を変
化させることのできる素子を簡易な方法によつて製造し
得る色変換素子及びその製造方法並びに色変換素子を用
いた色変換方法を実現することができる。
煩雑であつた。 【解決手段】互いに対向するように配置され、それぞれ
透明電極が設けられた一対の透明基板間に形成された感
光性材料中に、当該感光性材料の厚み方向に所定色の光
の波長の１／２のピツチで少なくとも配列され、透明基
板間に印加される電圧値に応じて、光に対する屈折率が
感光性材料の光に対する屈折率と一致又は異なるように
変化する液晶ドロツプレツトを形成する。これにより、
電気的に屈折率が変化する液晶を液晶ドロツプレツトと
して所定色の波長の１／２のピツチで配列させることが
できるので、ピツチによつて決められた所定の色成分の
みを光源光から抽出することができる。かくして色を変
化させることのできる素子を簡易な方法によつて製造し
得る色変換素子及びその製造方法並びに色変換素子を用
いた色変換方法を実現することができる。
Description
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題（図１１及び図１２） 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 （１）本発明の原理（図１及び図２） （２）第１実施例（図３〜図５） （３）第２実施例（図６〜図７） （４）第３実施例（図８〜図１０） （５）他の実施例 発明の効果
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は色変換素子及びその
製造方法並びに色変換方法に関し、特に画像表示装置に
適用して好適なものである。
製造方法並びに色変換方法に関し、特に画像表示装置に
適用して好適なものである。
【０００３】
【従来の技術】従来、画像表示装置として液晶デイスプ
レイのようなパツシブデイスプレイや、ＣＲＴのような
エミツシブデイスプレイがある。液晶デイスプレイのよ
うなパツシブデイスプレイにおいては、赤色、緑色、青
色の各色フイルタをストライプ状又はデルタ状に配列す
ることによつて色を選別し、ＣＲＴのようなエミツシブ
デイスプレイにおいては、蛍光体に赤色Ｒ、緑色Ｇ、青
色Ｂのドツトをストライプ状又はデルタ状に配列するこ
とによつて色を選別する。この１画素３ドツト方式は標
準的なデイスプレイの色選別方法として広く利用されて
いる。
レイのようなパツシブデイスプレイや、ＣＲＴのような
エミツシブデイスプレイがある。液晶デイスプレイのよ
うなパツシブデイスプレイにおいては、赤色、緑色、青
色の各色フイルタをストライプ状又はデルタ状に配列す
ることによつて色を選別し、ＣＲＴのようなエミツシブ
デイスプレイにおいては、蛍光体に赤色Ｒ、緑色Ｇ、青
色Ｂのドツトをストライプ状又はデルタ状に配列するこ
とによつて色を選別する。この１画素３ドツト方式は標
準的なデイスプレイの色選別方法として広く利用されて
いる。
【０００４】図１１（Ａ）に示すように、ＣＲＴにおい
て赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂに対応したドツトをストライ
プ状に配列したものとして、例えば20インチ型テレビジ
ヨンのＣＲＴの場合、隣接するドツト間の間隔ｗ1 が 1
40〔μｍ〕、各ドツトの幅ｗ2 が60〔μｍ〕に設定され
ており、例えば高精細品としての20インチ型のデイスプ
レイの場合には、間隔ｗ1 及び幅ｗ2 が共に50〔μｍ〕
に設定されている。
て赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂに対応したドツトをストライ
プ状に配列したものとして、例えば20インチ型テレビジ
ヨンのＣＲＴの場合、隣接するドツト間の間隔ｗ1 が 1
40〔μｍ〕、各ドツトの幅ｗ2 が60〔μｍ〕に設定され
ており、例えば高精細品としての20インチ型のデイスプ
レイの場合には、間隔ｗ1 及び幅ｗ2 が共に50〔μｍ〕
に設定されている。
【０００５】また図１１（Ｂ）に示すように、液晶デイ
スプレイにおいて赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの色フイルタ
をデルタ状に配列したものとして、例えば10.4インチの
ＴＦＴ型液晶デイスプレイにおいては、横方向に隣接す
るドツト間の間隔ｗ3 及び縦方向に隣接するドツト間の
間隔ｗ4 がそれぞれ10〔μｍ〕、各ドツトの幅ｗ5 が10
0〔μｍ〕、各ドツトの長さｌが 300〔μｍ〕に設定さ
れている。
スプレイにおいて赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの色フイルタ
をデルタ状に配列したものとして、例えば10.4インチの
ＴＦＴ型液晶デイスプレイにおいては、横方向に隣接す
るドツト間の間隔ｗ3 及び縦方向に隣接するドツト間の
間隔ｗ4 がそれぞれ10〔μｍ〕、各ドツトの幅ｗ5 が10
0〔μｍ〕、各ドツトの長さｌが 300〔μｍ〕に設定さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで映像ソースの
デイジタル化に伴つて、動画像に加えて、キヤラクタ、
絵画や写真のような高画質の静止画をデイスプレイ上に
表示する要望が高まつてきている。このような要望に応
えるためにも、デイスプレイの精細度を一段と向上させ
る必要がある。
デイジタル化に伴つて、動画像に加えて、キヤラクタ、
絵画や写真のような高画質の静止画をデイスプレイ上に
表示する要望が高まつてきている。このような要望に応
えるためにも、デイスプレイの精細度を一段と向上させ
る必要がある。
【０００７】ところが液晶デイスプレイに用いられてい
る色フイルタは、フオトリソグラフイ技術を応用するこ
とによつて製造されるが、このフオトリソグラフイ技術
は作製対象物の大きさに依存してその精度が制約を受け
る。すなわち半導体のような比較的小さなものを製造す
る上では有効であるが、デイスプレイのような大型なも
のを製造する際にはステツプ式投影露光装置（いわゆる
ステツパ）を用いて露光する必要があるため、デイスプ
レイの精細度をさらに向上させるには技術的に限界に来
ていると共に、製造工程が煩雑になる問題があつた。
る色フイルタは、フオトリソグラフイ技術を応用するこ
とによつて製造されるが、このフオトリソグラフイ技術
は作製対象物の大きさに依存してその精度が制約を受け
る。すなわち半導体のような比較的小さなものを製造す
る上では有効であるが、デイスプレイのような大型なも
のを製造する際にはステツプ式投影露光装置（いわゆる
ステツパ）を用いて露光する必要があるため、デイスプ
レイの精細度をさらに向上させるには技術的に限界に来
ていると共に、製造工程が煩雑になる問題があつた。
【０００８】このような問題を解決するための１つの方
法として、サブミクロンサイズの高分子に囲まれて形成
された液晶ドロツプレツト（高分子分散液晶（ＰＤＬＣ
（polymer dispersed liquid crystal））デバイス（以
下、ＰＤＬＣデバイスと呼ぶ）を用いることが考えられ
る。すなわち図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、Ｐ
ＤＬＣデバイス１は、透明電極２Ａが設けられたガラス
基板２と、透明電極３Ａが設けられたガラス基板３との
間に、液晶ドロツプレツト４Ａが分散された感光性材料
４が挟み込まれて構成されている。
法として、サブミクロンサイズの高分子に囲まれて形成
された液晶ドロツプレツト（高分子分散液晶（ＰＤＬＣ
（polymer dispersed liquid crystal））デバイス（以
下、ＰＤＬＣデバイスと呼ぶ）を用いることが考えられ
る。すなわち図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、Ｐ
ＤＬＣデバイス１は、透明電極２Ａが設けられたガラス
基板２と、透明電極３Ａが設けられたガラス基板３との
間に、液晶ドロツプレツト４Ａが分散された感光性材料
４が挟み込まれて構成されている。
【０００９】このＰＤＬＣデバイス１は、電気的に屈折
率が変化する液晶を利用したもので、電圧印加時に液晶
分子４Ａ1 の長軸方向の屈折率が高分子の屈折率と同じ
になり、電圧を印加していないときには、液晶分子４Ａ
1 の長軸方向の屈折率と高分子の屈折率とが異なるよう
に、液晶と高分子の物性の関係が選定されている。従つ
て電圧を印加した状態でガラス基板２に垂直に白色光Ｗ
を照射した場合には、液晶と高分子の屈折率が一致する
ので、ＰＤＬＣデバイス１は透明になり、電圧を印加し
ていない状態でガラス基板２に白色光Ｗを照射した場合
には、液晶と高分子の屈折率が異なるので、ＰＤＬＣデ
バイス１は白色光Ｗを発光することなり、透明モード及
び白色モードを実現することができる。
率が変化する液晶を利用したもので、電圧印加時に液晶
分子４Ａ1 の長軸方向の屈折率が高分子の屈折率と同じ
になり、電圧を印加していないときには、液晶分子４Ａ
1 の長軸方向の屈折率と高分子の屈折率とが異なるよう
に、液晶と高分子の物性の関係が選定されている。従つ
て電圧を印加した状態でガラス基板２に垂直に白色光Ｗ
を照射した場合には、液晶と高分子の屈折率が一致する
ので、ＰＤＬＣデバイス１は透明になり、電圧を印加し
ていない状態でガラス基板２に白色光Ｗを照射した場合
には、液晶と高分子の屈折率が異なるので、ＰＤＬＣデ
バイス１は白色光Ｗを発光することなり、透明モード及
び白色モードを実現することができる。
【００１０】このＰＤＬＣデバイス１を利用して、液晶
ドロツプレツト４Ａ中に２色性色素４Ａ2 を混ぜること
により、ＰＤＬＣデバイスとして色素に応じた色の光を
発光する着色モードと、光が透過する透明モードとを実
現することができると考えられる。
ドロツプレツト４Ａ中に２色性色素４Ａ2 を混ぜること
により、ＰＤＬＣデバイスとして色素に応じた色の光を
発光する着色モードと、光が透過する透明モードとを実
現することができると考えられる。
【００１１】すなわち図１２（Ａ）及び（Ｂ）との対応
部分に同一符号を付して示す図１３（Ａ）及び（Ｂ）に
示すように、ＰＤＬＣデバイス１０は、電圧を印加した
状態でガラス基板２に白色光Ｗを照射した場合には、白
色光ＷはＰＤＬＣデバイス１０を透過するのでＰＤＬＣ
デバイス１０は透明となり、電圧を印加していない状態
でガラス基板２に白色光Ｗを照射した場合には、白色光
Ｗのうち２色性色素４Ａ2 の色に応じた色成分の光Ｌ１
を選択的に出射することになる。
部分に同一符号を付して示す図１３（Ａ）及び（Ｂ）に
示すように、ＰＤＬＣデバイス１０は、電圧を印加した
状態でガラス基板２に白色光Ｗを照射した場合には、白
色光ＷはＰＤＬＣデバイス１０を透過するのでＰＤＬＣ
デバイス１０は透明となり、電圧を印加していない状態
でガラス基板２に白色光Ｗを照射した場合には、白色光
Ｗのうち２色性色素４Ａ2 の色に応じた色成分の光Ｌ１
を選択的に出射することになる。
【００１２】従つて液晶に混ぜる２色性色素４Ａ2 とし
て赤色、緑色及び青色の２色性色素４Ａ2 が液晶ドロツ
プレツト４Ａ中にそれぞれ混合された３つのＰＤＬＣデ
バイス１０を製造し、これら３つのＰＤＬＣデバイス１
０で１画素を構成することが考えられる。
て赤色、緑色及び青色の２色性色素４Ａ2 が液晶ドロツ
プレツト４Ａ中にそれぞれ混合された３つのＰＤＬＣデ
バイス１０を製造し、これら３つのＰＤＬＣデバイス１
０で１画素を構成することが考えられる。
【００１３】ところがこのＰＤＬＣデバイス１０を製造
する際には、感光性材料４を硬化させるためにベーキン
グ処理が行われるため、２色性色素４Ａ2 の色が熱によ
つて変色するおそれがあり、この結果、ＰＤＬＣ１０か
ら所望の色成分でなる光を得ることができないおそれが
ある。またこのＰＤＬＣデバイス１０を画像表示素子と
して用いた場合、経時的に色の鮮明度が劣化するおそれ
があり、画像表示素子としては実用上未だ不十分である
と考えられる。
する際には、感光性材料４を硬化させるためにベーキン
グ処理が行われるため、２色性色素４Ａ2 の色が熱によ
つて変色するおそれがあり、この結果、ＰＤＬＣ１０か
ら所望の色成分でなる光を得ることができないおそれが
ある。またこのＰＤＬＣデバイス１０を画像表示素子と
して用いた場合、経時的に色の鮮明度が劣化するおそれ
があり、画像表示素子としては実用上未だ不十分である
と考えられる。
【００１４】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、色を変化させることのできる素子を簡易な方法によ
つて製造し得る色変換素子及びその製造方法並びに色変
換素子を用いた色変換方法を提案しようとするものであ
る。
で、色を変化させることのできる素子を簡易な方法によ
つて製造し得る色変換素子及びその製造方法並びに色変
換素子を用いた色変換方法を提案しようとするものであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、互いに対向するように配置され、
それぞれ透明電極が設けられた一対の透明基板間に形成
された感光性材料中に、当該感光性材料の厚み方向に所
定色の光の波長の１／２のピツチで少なくとも配列さ
れ、透明基板間に印加される電圧値に応じて、光に対す
る屈折率が感光性材料の光に対する屈折率と一致又は異
なるように変化する液晶ドロツプレツトを形成する。電
気的に屈折率が変化する液晶を液晶ドロツプレツトとし
て所定色の光の波長の１／２のピツチで形成することが
できるので、ピツチによつて決められた所定の色成分の
みを光源光から抽出することができる。
め本発明においては、互いに対向するように配置され、
それぞれ透明電極が設けられた一対の透明基板間に形成
された感光性材料中に、当該感光性材料の厚み方向に所
定色の光の波長の１／２のピツチで少なくとも配列さ
れ、透明基板間に印加される電圧値に応じて、光に対す
る屈折率が感光性材料の光に対する屈折率と一致又は異
なるように変化する液晶ドロツプレツトを形成する。電
気的に屈折率が変化する液晶を液晶ドロツプレツトとし
て所定色の光の波長の１／２のピツチで形成することが
できるので、ピツチによつて決められた所定の色成分の
みを光源光から抽出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
施例を詳述する。
【００１７】（１）本発明の原理 図１に示すように、一般的な干渉型色フイルタ２０は、
例えばＴi Ｏ2 （酸化チタン）及びＳi Ｏ2 （二酸化ケ
イ素）のような屈折率の異なる２種類の透明な材料がス
パツタリング等の方法により正確に所定の厚みで順次交
互に積層されて形成されている。
例えばＴi Ｏ2 （酸化チタン）及びＳi Ｏ2 （二酸化ケ
イ素）のような屈折率の異なる２種類の透明な材料がス
パツタリング等の方法により正確に所定の厚みで順次交
互に積層されて形成されている。
【００１８】これによりこの種の干渉型色フイルタ２０
においては、入射した光が２種類の材料のうちの高屈折
率材料からなる第１の層（以下、これを高屈折率層２０
Ａと呼ぶ）と、２種類の材料のうちの低屈折率材料から
なる第２の層（以下、これを低屈折率層２０Ｂと呼ぶ）
との間の界面において反射及び干渉を繰り返し、外部の
各方向にそれぞれ特定の条件を満たす成分光（その方向
における各高屈折率層２０Ａ間（及び各低屈折率層２０
Ｂ間）の見かけ上の間隔Ｐが波長の１／２と等しい成分
光）だけが強められて出射するようになされている。
においては、入射した光が２種類の材料のうちの高屈折
率材料からなる第１の層（以下、これを高屈折率層２０
Ａと呼ぶ）と、２種類の材料のうちの低屈折率材料から
なる第２の層（以下、これを低屈折率層２０Ｂと呼ぶ）
との間の界面において反射及び干渉を繰り返し、外部の
各方向にそれぞれ特定の条件を満たす成分光（その方向
における各高屈折率層２０Ａ間（及び各低屈折率層２０
Ｂ間）の見かけ上の間隔Ｐが波長の１／２と等しい成分
光）だけが強められて出射するようになされている。
【００１９】本発明の色変換素子は、このような干渉型
色フイルタ２０における光の干渉現象と、電気的に屈折
率を変化させることができる液晶とを利用したものであ
る。すわなち感光性材料に所定色の光を照射して当該感
光性材料の厚み方向に所定色の光の波長の１／２のピツ
チで液晶ドロツプレツトでなる高分子分散液晶層を形成
し、印加する電圧を変えることによつて感光性材料の屈
折率と液晶の屈折率とを一致又は異なるように変化させ
ることにより、高分子分散液晶層間の見かけ上の間隔が
波長の１／２と等しい成分光だけを出射するようになさ
れている。
色フイルタ２０における光の干渉現象と、電気的に屈折
率を変化させることができる液晶とを利用したものであ
る。すわなち感光性材料に所定色の光を照射して当該感
光性材料の厚み方向に所定色の光の波長の１／２のピツ
チで液晶ドロツプレツトでなる高分子分散液晶層を形成
し、印加する電圧を変えることによつて感光性材料の屈
折率と液晶の屈折率とを一致又は異なるように変化させ
ることにより、高分子分散液晶層間の見かけ上の間隔が
波長の１／２と等しい成分光だけを出射するようになさ
れている。
【００２０】本発明の色変換素子の基本構成を図２
（Ａ）及び（Ｂ）に示す。色変換素子３０は、透明電極
３１Ａが設けられたガラス基板３１と透明電極３２Ａが
設けられたガラス基板３２との間に挟み込まれた感光性
材料中に、当該感光性材料の厚み方向の干渉縞が形成さ
れる位置に液晶ドロツプレツト（図示せず）でなる高分
子分散液晶層３３が配列されて、感光性材料でなる感光
性材料層３４と高分子分散液晶層３３とが順次交互に積
層されて構成されている。また透明電極３１Ａ及び３２
Ａ間には電源３５及びスイツチ３６が設けられており、
スイツチ３６をオンオフ制御することにより透明電極３
２Ａ及び３２Ａ間に所定の電圧を印加し得るようになさ
れている。
（Ａ）及び（Ｂ）に示す。色変換素子３０は、透明電極
３１Ａが設けられたガラス基板３１と透明電極３２Ａが
設けられたガラス基板３２との間に挟み込まれた感光性
材料中に、当該感光性材料の厚み方向の干渉縞が形成さ
れる位置に液晶ドロツプレツト（図示せず）でなる高分
子分散液晶層３３が配列されて、感光性材料でなる感光
性材料層３４と高分子分散液晶層３３とが順次交互に積
層されて構成されている。また透明電極３１Ａ及び３２
Ａ間には電源３５及びスイツチ３６が設けられており、
スイツチ３６をオンオフ制御することにより透明電極３
２Ａ及び３２Ａ間に所定の電圧を印加し得るようになさ
れている。
【００２１】この色変換素子３０においては、電圧印加
時に液晶ドロツプレツト内の液晶分子の長軸方向の屈折
率と感光性材料層３４における高分子の屈折率とが一致
し、電圧を印加していないときには、液晶ドロツプレツ
ト内の液晶分子の長軸方向の屈折率と感光性材料層３４
における高分子の屈折率とが異なるように、液晶と感光
性材料３４の物性の関係が選定されている。
時に液晶ドロツプレツト内の液晶分子の長軸方向の屈折
率と感光性材料層３４における高分子の屈折率とが一致
し、電圧を印加していないときには、液晶ドロツプレツ
ト内の液晶分子の長軸方向の屈折率と感光性材料層３４
における高分子の屈折率とが異なるように、液晶と感光
性材料３４の物性の関係が選定されている。
【００２２】従つてこの色変換素子３０においては、図
２（Ａ）に示すように、透明電極３１Ａ及び３１Ｂ間に
電圧を印加したときには、感光性材料層３４における屈
折率と高分子分散液晶層３３における屈折率とが一致す
るので、入射した光は色変換素子３０を透過して出射す
る。また図２（Ｂ）に示すように、色変換素子３０に電
圧を印加していないときには、感光性材料層３４におけ
る屈折率と高分子分散液晶層３３における屈折率とが一
致しないので、入射した光のうち、外部の各方向にそれ
ぞれ特定の条件を満たす成分光（その方向における各感
光性材料層３４間（及び高分子分散液晶層３３間）の見
かけ上の間隔が波長の１／２と等しい成分光）が各高分
子分散液晶層３３で反射して出射するようになされてい
る。
２（Ａ）に示すように、透明電極３１Ａ及び３１Ｂ間に
電圧を印加したときには、感光性材料層３４における屈
折率と高分子分散液晶層３３における屈折率とが一致す
るので、入射した光は色変換素子３０を透過して出射す
る。また図２（Ｂ）に示すように、色変換素子３０に電
圧を印加していないときには、感光性材料層３４におけ
る屈折率と高分子分散液晶層３３における屈折率とが一
致しないので、入射した光のうち、外部の各方向にそれ
ぞれ特定の条件を満たす成分光（その方向における各感
光性材料層３４間（及び高分子分散液晶層３３間）の見
かけ上の間隔が波長の１／２と等しい成分光）が各高分
子分散液晶層３３で反射して出射するようになされてい
る。
【００２３】従つてこれを利用して、光の３原色成分、
すなわち赤色成分（赤色光）、緑色成分（緑色光）又は
青色成分（青色光）を選択的に一方向に出射し得るよう
な色変換素子を構築することができる。以下、具体的な
実施例について説明する。
すなわち赤色成分（赤色光）、緑色成分（緑色光）又は
青色成分（青色光）を選択的に一方向に出射し得るよう
な色変換素子を構築することができる。以下、具体的な
実施例について説明する。
【００２４】（２）第１実施例 図２との対応部分に同一符号を付して示す図３に第１実
施例による色変換素子４０を示す。この色変換素子４０
は、ガラス基板３１及び３２間に形成された感光性材料
中に、当該感光性材料の厚み方向に赤色光の波長、緑色
光の波長又は青色光の波長の１／２のピツチで液晶ドロ
ツプレツト３３Ａでなる高分子分散液晶層３３が形成さ
れ、高分子分散液晶層３３と感光性材料層３４とが順次
交互に積層されて構成されている。
施例による色変換素子４０を示す。この色変換素子４０
は、ガラス基板３１及び３２間に形成された感光性材料
中に、当該感光性材料の厚み方向に赤色光の波長、緑色
光の波長又は青色光の波長の１／２のピツチで液晶ドロ
ツプレツト３３Ａでなる高分子分散液晶層３３が形成さ
れ、高分子分散液晶層３３と感光性材料層３４とが順次
交互に積層されて構成されている。
【００２５】この色変換素子４０は、電圧印加時に液晶
ドロツプレツト３３Ａ内の液晶分子の長軸方向の屈折率
と感光性材料層３４における高分子の屈折率とが一致
し、電圧を印加していないときには、液晶ドロツプレツ
ト３３Ａ内の液晶分子の長軸方向の屈折率と感光性材料
層３４における高分子の屈折率とが異なるように、液晶
と感光性材料３４の物性の関係が選定されている。
ドロツプレツト３３Ａ内の液晶分子の長軸方向の屈折率
と感光性材料層３４における高分子の屈折率とが一致
し、電圧を印加していないときには、液晶ドロツプレツ
ト３３Ａ内の液晶分子の長軸方向の屈折率と感光性材料
層３４における高分子の屈折率とが異なるように、液晶
と感光性材料３４の物性の関係が選定されている。
【００２６】従つてこの色変換素子４０は、電圧印加時
には高分子分散液晶層３３の屈折率と感光性材料層３４
の屈折率とが一致するので入射光を透過させ、電圧を印
加していないときには液晶ドロツプレツト３３Ａ内の液
晶高分子の屈折率と感光性材料層３４における高分子の
屈折率とに差が生じるので、高分子分散液晶層３３間の
見かけ上の間隔Ｐが波長の１／２と等しい色成分（赤色
光、緑色光又は青色光）が各高分子分散液晶層３３で反
射して入射光側から選択的に出射するようになされてい
る。
には高分子分散液晶層３３の屈折率と感光性材料層３４
の屈折率とが一致するので入射光を透過させ、電圧を印
加していないときには液晶ドロツプレツト３３Ａ内の液
晶高分子の屈折率と感光性材料層３４における高分子の
屈折率とに差が生じるので、高分子分散液晶層３３間の
見かけ上の間隔Ｐが波長の１／２と等しい色成分（赤色
光、緑色光又は青色光）が各高分子分散液晶層３３で反
射して入射光側から選択的に出射するようになされてい
る。
【００２７】この実施例の場合、液晶として例えばロデ
イツク株式会社製のツイストネマチツクタイプの液晶Ｐ
Ｎ−００９（商品名）を使用し、感光性材料として例え
ばデユポン株式会社製のＯＭＮＩＤＥＸ ＨＲＳ−７０
０×００５（商品名）を使用している（第２実施例及び
第３実施例でも同様）。ロデイツク株式会社製の液晶Ｐ
Ｎ−００９は、光軸に垂直な方向に対する屈折率ｎe ＝
1.770、光軸に平行な方向に対する屈折率ｎo ＝ 1.520
であり、デユポン株式会社製の感光性材料は、屈折率ｎ
＝ 1.750である。
イツク株式会社製のツイストネマチツクタイプの液晶Ｐ
Ｎ−００９（商品名）を使用し、感光性材料として例え
ばデユポン株式会社製のＯＭＮＩＤＥＸ ＨＲＳ−７０
０×００５（商品名）を使用している（第２実施例及び
第３実施例でも同様）。ロデイツク株式会社製の液晶Ｐ
Ｎ−００９は、光軸に垂直な方向に対する屈折率ｎe ＝
1.770、光軸に平行な方向に対する屈折率ｎo ＝ 1.520
であり、デユポン株式会社製の感光性材料は、屈折率ｎ
＝ 1.750である。
【００２８】この色変換素子４０は以下の手順で製造す
ることができる。まずツイストネマチツクタイプの液晶
と感光性材料とを１対１の割合で攪拌器を用いて混合し
た後、この混合液をガラス基板３１とガラス基板３２と
の間に挟み込む。この場合、感光性材料と同じ屈折率を
有するガラスビーズを混合液中に分散することによつ
て、色変換素子４０の厚みを制御する。ここで液晶と感
光性材料とを１対１以外の割合で混合してもよい。
ることができる。まずツイストネマチツクタイプの液晶
と感光性材料とを１対１の割合で攪拌器を用いて混合し
た後、この混合液をガラス基板３１とガラス基板３２と
の間に挟み込む。この場合、感光性材料と同じ屈折率を
有するガラスビーズを混合液中に分散することによつ
て、色変換素子４０の厚みを制御する。ここで液晶と感
光性材料とを１対１以外の割合で混合してもよい。
【００２９】続いて、後述する光学装置５０（図５）を
用いてガラス基板３１Ａ及びガラス基板３２Ａに対して
それぞれ垂直に赤色光、緑色光又は青色光のレーザ光を
照射する。ここで赤色光を照射する場合には、 3.5〔m
W〕のクリプトン（Ｋｒ）レーザを用いて 143秒間照射
し（すなわち 500〔mJ/cm2〕の露光強度）、緑色光を照
射する場合には、15〔mW〕のアルゴン（Ａｒ）レーザを
用いて２秒間照射し（すなわち30〔mJ/cm2〕の露光強
度）、青色光を照射する場合には、25〔mW〕のアルゴン
（Ａｒ）レーザを用いて１秒間照射する（すなわち25
〔mJ/cm2〕の露光強度）。
用いてガラス基板３１Ａ及びガラス基板３２Ａに対して
それぞれ垂直に赤色光、緑色光又は青色光のレーザ光を
照射する。ここで赤色光を照射する場合には、 3.5〔m
W〕のクリプトン（Ｋｒ）レーザを用いて 143秒間照射
し（すなわち 500〔mJ/cm2〕の露光強度）、緑色光を照
射する場合には、15〔mW〕のアルゴン（Ａｒ）レーザを
用いて２秒間照射し（すなわち30〔mJ/cm2〕の露光強
度）、青色光を照射する場合には、25〔mW〕のアルゴン
（Ａｒ）レーザを用いて１秒間照射する（すなわち25
〔mJ/cm2〕の露光強度）。
【００３０】これにより、赤色光、緑色光又は青色光に
応じた干渉縞の形成位置で光化学反応が生じ、この赤色
光、緑色光又は青色光に応じた干渉縞の形成位置に液晶
ドロツプレツト３３Ａが合成されて高分子分散液晶層３
３が配列される。ここで液晶と感光性材料とは１対１の
割合いで混合されているので、液晶を全て液晶ドロツプ
レツト３３Ａとして合成することができる。
応じた干渉縞の形成位置で光化学反応が生じ、この赤色
光、緑色光又は青色光に応じた干渉縞の形成位置に液晶
ドロツプレツト３３Ａが合成されて高分子分散液晶層３
３が配列される。ここで液晶と感光性材料とは１対１の
割合いで混合されているので、液晶を全て液晶ドロツプ
レツト３３Ａとして合成することができる。
【００３１】ここで、液晶ドロツプレツト３３Ａが合成
される際の感光性材料の化学的な変化を図４（Ａ）〜
（Ｃ）に示す。すなわち感光性材料は、図４（Ａ）に示
すように、初期状態ではモノマ４１がマトリクスポリマ
４２中に均一に分散しており、この状態から図４（Ｂ）
に示すように、赤色光、緑色光又は青色光のレーザ光Ｌ
２を各色に応じた露光強度でガラス基板３１及び３２に
垂直に照射すると、露光部（干渉縞の形成位置）におい
てモノマ４１が重合し、ポリマ化するにつれて周囲から
モノマ４１が移動することによりモノマ濃度が場所によ
つて変化し、屈折率変調が生ずる。
される際の感光性材料の化学的な変化を図４（Ａ）〜
（Ｃ）に示す。すなわち感光性材料は、図４（Ａ）に示
すように、初期状態ではモノマ４１がマトリクスポリマ
４２中に均一に分散しており、この状態から図４（Ｂ）
に示すように、赤色光、緑色光又は青色光のレーザ光Ｌ
２を各色に応じた露光強度でガラス基板３１及び３２に
垂直に照射すると、露光部（干渉縞の形成位置）におい
てモノマ４１が重合し、ポリマ化するにつれて周囲から
モノマ４１が移動することによりモノマ濃度が場所によ
つて変化し、屈折率変調が生ずる。
【００３２】またこの感光性高分子モノマは、この後図
４（Ｃ）に示すように、紫外線又は可視光照射装置（図
示せず）を用いてガラス基板３１又は３２の全面に紫外
線又は可視光Ｌ３を所定パワー（1000〔mJ/cm2〕）で照
射してモノマ４１の重合を完了させた後、ベーキング
（ 120〔℃〕で 120分間）することにより、図４（Ｂ）
の工程において重合しなかつたモノマ４１Ａを安定化さ
せて屈折率の変調度を増強させる。ここで実際上、混合
液中の液晶は、図４（Ｃ）中の重合したモノマ４１によ
つて囲まれ、これによつて液晶ドロツプレツト３３Ａが
形成される（図３）。
４（Ｃ）に示すように、紫外線又は可視光照射装置（図
示せず）を用いてガラス基板３１又は３２の全面に紫外
線又は可視光Ｌ３を所定パワー（1000〔mJ/cm2〕）で照
射してモノマ４１の重合を完了させた後、ベーキング
（ 120〔℃〕で 120分間）することにより、図４（Ｂ）
の工程において重合しなかつたモノマ４１Ａを安定化さ
せて屈折率の変調度を増強させる。ここで実際上、混合
液中の液晶は、図４（Ｃ）中の重合したモノマ４１によ
つて囲まれ、これによつて液晶ドロツプレツト３３Ａが
形成される（図３）。
【００３３】かくして光の干渉現象を利用して、レーザ
光Ｌ２に応じた干渉縞の形成位置、すなわち所定色の光
の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層３３を形成
することができ、電圧を印加していないときに赤色光、
緑色光又は青色光を選択的に一方向に出射し得る色変換
素子４０を得ることができる。
光Ｌ２に応じた干渉縞の形成位置、すなわち所定色の光
の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層３３を形成
することができ、電圧を印加していないときに赤色光、
緑色光又は青色光を選択的に一方向に出射し得る色変換
素子４０を得ることができる。
【００３４】ここで液晶ドロツプレツト３３Ａを合成す
るための光学装置５０を図５に示す。この光学装置５０
はホログラフイツクステレオグラムを作成するためのプ
リンタ装置の一構成例であり、この実施例ではこの光学
装置５０を用いて液晶ドロツクプレツト３３Ａを合成す
る。
るための光学装置５０を図５に示す。この光学装置５０
はホログラフイツクステレオグラムを作成するためのプ
リンタ装置の一構成例であり、この実施例ではこの光学
装置５０を用いて液晶ドロツクプレツト３３Ａを合成す
る。
【００３５】この光学装置５０では、別途設けられた図
示しないシステム制御部がシヤツタ５１に制御信号Ｓ１
を送出してこれを開くように駆動させることにより、レ
ーザ光源５２から射出されたレーザ光Ｌ２をシヤツタ５
１、ハーフミラー５３及びミラー５４を順次介してスペ
ーシヤルフイルタ５５に入射させる。
示しないシステム制御部がシヤツタ５１に制御信号Ｓ１
を送出してこれを開くように駆動させることにより、レ
ーザ光源５２から射出されたレーザ光Ｌ２をシヤツタ５
１、ハーフミラー５３及びミラー５４を順次介してスペ
ーシヤルフイルタ５５に入射させる。
【００３６】このレーザ光Ｌ２は、スペーシヤルフイル
タ５５及びコリメータレンズ５６によつて拡大されて集
光レンズ５７を介してコリメータレンズ５８に入射し、
当該コリメータレンズ５８により横方向に圧縮された
後、電動ステージ５９に保持された色変換素子４０のガ
ラス基板３１のほぼ全面に垂直に第１のレーザ光Ｌ２Ａ
として入射する。
タ５５及びコリメータレンズ５６によつて拡大されて集
光レンズ５７を介してコリメータレンズ５８に入射し、
当該コリメータレンズ５８により横方向に圧縮された
後、電動ステージ５９に保持された色変換素子４０のガ
ラス基板３１のほぼ全面に垂直に第１のレーザ光Ｌ２Ａ
として入射する。
【００３７】このときこの色変換素子４０における第１
のレーザ光Ｌ２Ａの入射位置には、ハーフミラー５３に
おいて反射したレーザ光Ｌ２がスペーシヤルフイルタ６
０、コリメータレンズ６１、ミラー６２及びミラー６３
を順次介して第２のレーザ光Ｌ２Ｂとして色変換素子４
０のガラス基板３２のほぼ全面に垂直に入射される。こ
の場合、ハーフミラー５３で反射してスペーシヤルフイ
ルタ６０、コリメータレンズ６１、ミラー６２及びミラ
ー６３を順次介してガラス基板３２に入射する第２のレ
ーザ光Ｌ２Ｂの光路長は、ハーフミラー５３及びミラー
５４を介してガラス基板３１に入射する第１のレーザ光
Ｌ２Ａの光路長とほぼ同じ長さに選定されている。
のレーザ光Ｌ２Ａの入射位置には、ハーフミラー５３に
おいて反射したレーザ光Ｌ２がスペーシヤルフイルタ６
０、コリメータレンズ６１、ミラー６２及びミラー６３
を順次介して第２のレーザ光Ｌ２Ｂとして色変換素子４
０のガラス基板３２のほぼ全面に垂直に入射される。こ
の場合、ハーフミラー５３で反射してスペーシヤルフイ
ルタ６０、コリメータレンズ６１、ミラー６２及びミラ
ー６３を順次介してガラス基板３２に入射する第２のレ
ーザ光Ｌ２Ｂの光路長は、ハーフミラー５３及びミラー
５４を介してガラス基板３１に入射する第１のレーザ光
Ｌ２Ａの光路長とほぼ同じ長さに選定されている。
【００３８】かくしてこの光学装置５０では、第１のレ
ーザ光Ｌ２Ａと第２のレーザ光Ｌ２Ｂとを、液晶と感光
性材料との混合液中において干渉させることができ、こ
れによりレーザ光Ｌ２の１／２の波長に対応する位置に
液晶ドロツプレツト３３Ａを合成して高分子分散液晶層
３３を形成することができる。
ーザ光Ｌ２Ａと第２のレーザ光Ｌ２Ｂとを、液晶と感光
性材料との混合液中において干渉させることができ、こ
れによりレーザ光Ｌ２の１／２の波長に対応する位置に
液晶ドロツプレツト３３Ａを合成して高分子分散液晶層
３３を形成することができる。
【００３９】以上の構成において、この色変換素子４０
では、電圧を印加していない状態で色変換素子４０に白
色光が入射すると、液晶ドロツプレツト３３Ａ中の液晶
分子はモノマ４１によつて形成される球状の壁の影響力
によつてランダムに配列するため、高分子と液晶分子の
屈折率の違いによつて、白色光のうち、高分子分散液晶
層３３間の見かけ上の間隔Ｐが波長の１／２と等しい成
分光（赤色光、緑色光又は青色光）だけが選択的に出射
し、色変換素子４０は着色モードとして動作する。
では、電圧を印加していない状態で色変換素子４０に白
色光が入射すると、液晶ドロツプレツト３３Ａ中の液晶
分子はモノマ４１によつて形成される球状の壁の影響力
によつてランダムに配列するため、高分子と液晶分子の
屈折率の違いによつて、白色光のうち、高分子分散液晶
層３３間の見かけ上の間隔Ｐが波長の１／２と等しい成
分光（赤色光、緑色光又は青色光）だけが選択的に出射
し、色変換素子４０は着色モードとして動作する。
【００４０】これに対して電圧を印加した状態で色変換
素子４０に白色光が入射すると、液晶のもつ誘電率異方
性によつて液晶ドロツプレツト３３Ａ中の液晶分子は電
界の方向に沿つて配列するため、高分子と液晶の屈折率
が一致し、この結果、白色光は透過し、色変換素子４０
は透過モードとして動作する。
素子４０に白色光が入射すると、液晶のもつ誘電率異方
性によつて液晶ドロツプレツト３３Ａ中の液晶分子は電
界の方向に沿つて配列するため、高分子と液晶の屈折率
が一致し、この結果、白色光は透過し、色変換素子４０
は透過モードとして動作する。
【００４１】従つてこの色変換素子４０では、電気的に
屈折率が変換する液晶を液晶ドロツプレツト３３Ａでな
る高分子分散液晶層３３として、光の干渉現象を利用し
て赤色光、緑色光又は青色光の波長の１／２のピツチで
形成することができるので、ピツチによつて決められた
所定の色成分光のみを光源光から選択的に一方向に出射
させることができる。
屈折率が変換する液晶を液晶ドロツプレツト３３Ａでな
る高分子分散液晶層３３として、光の干渉現象を利用し
て赤色光、緑色光又は青色光の波長の１／２のピツチで
形成することができるので、ピツチによつて決められた
所定の色成分光のみを光源光から選択的に一方向に出射
させることができる。
【００４２】以上の構成によれば、ガラス基板３１とガ
ラス基板３２との間に形成された感光性材料中に、光の
干渉現象を利用して、赤色光、緑色光又は青色光の波長
の１／２のピツチで高分子分散液晶層３３を形成し、電
圧印加時及び電圧無印加時で液晶と高分子の屈折率が一
致又は異なるようにしたことにより、ピツチによつて決
められた所定の色成分光（赤色光、緑色光又は青色光）
のみを光源光から選択的に一方向に出射させることがで
きる。かくして色を変換することのできる素子を簡易な
方法によつて製造し得る色変換素子４０を実現すること
ができる。
ラス基板３２との間に形成された感光性材料中に、光の
干渉現象を利用して、赤色光、緑色光又は青色光の波長
の１／２のピツチで高分子分散液晶層３３を形成し、電
圧印加時及び電圧無印加時で液晶と高分子の屈折率が一
致又は異なるようにしたことにより、ピツチによつて決
められた所定の色成分光（赤色光、緑色光又は青色光）
のみを光源光から選択的に一方向に出射させることがで
きる。かくして色を変換することのできる素子を簡易な
方法によつて製造し得る色変換素子４０を実現すること
ができる。
【００４３】また上述の構成によれば、赤色光、緑色光
及び青色光をそれぞれ選択的に出射する色変換素子４０
を作製することにより、これら３つの色変換素子４０を
１画素に対応させることにより画像表示素子として用い
ることができると共に、例えば３板式液晶プロジエクシ
ヨンテレビにおいて赤色のＬＣＤパネル、緑色のＬＣＤ
パネル及び青色のＬＣＤパネルに代えてこれら３つの色
変換素子４０を画像表示素子として用いて赤色のパネ
ル、緑色のパネル及び青色のパネルを構築することがで
きる。またこれら３つの色変換素子４０を１画素に対応
させることによりＬＣＤに代えて画像表示装置を構築す
ることができる。
及び青色光をそれぞれ選択的に出射する色変換素子４０
を作製することにより、これら３つの色変換素子４０を
１画素に対応させることにより画像表示素子として用い
ることができると共に、例えば３板式液晶プロジエクシ
ヨンテレビにおいて赤色のＬＣＤパネル、緑色のＬＣＤ
パネル及び青色のＬＣＤパネルに代えてこれら３つの色
変換素子４０を画像表示素子として用いて赤色のパネ
ル、緑色のパネル及び青色のパネルを構築することがで
きる。またこれら３つの色変換素子４０を１画素に対応
させることによりＬＣＤに代えて画像表示装置を構築す
ることができる。
【００４４】（３）第２実施例 図３との対応部分に同一符号を付して示す図６（Ａ）〜
（Ｃ）に第２実施例による色変換素子６０Ａ、６０Ｂ及
び６０Ｃを示す。
（Ｃ）に第２実施例による色変換素子６０Ａ、６０Ｂ及
び６０Ｃを示す。
【００４５】色変換素子６０Ａは、感光性材料中に、当
該感光性材料の厚み方向に緑色光の波長の１／２のピツ
チで高分子分散液晶層６１が形成されていると共に、青
色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層６２が
形成され、感光性材料層３４、高分子分散液晶層６１及
び高分子分散液晶層６２が順次交互に積層されている。
該感光性材料の厚み方向に緑色光の波長の１／２のピツ
チで高分子分散液晶層６１が形成されていると共に、青
色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層６２が
形成され、感光性材料層３４、高分子分散液晶層６１及
び高分子分散液晶層６２が順次交互に積層されている。
【００４６】この色変換素子６０Ａは、電圧が印加され
ていないときには、入射される白色光Ｗのうち緑色光Ｇ
及び青色光Ｂをそれぞれ高分子分散液晶層６１及び６２
で反射させ、赤色光Ｒだけをガラス基板３１側から出射
させる。
ていないときには、入射される白色光Ｗのうち緑色光Ｇ
及び青色光Ｂをそれぞれ高分子分散液晶層６１及び６２
で反射させ、赤色光Ｒだけをガラス基板３１側から出射
させる。
【００４７】色変換素子６０Ｂは、感光性材料中に、当
該感光性材料の厚み方向に赤色光の波長の１／２のピツ
チで高分子分散液晶層６３が形成されていると共に、青
色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層６２が
形成され、感光性材料層３４、高分子分散液晶層６３及
び高分子分散液晶層６２が順次交互に積層されている。
該感光性材料の厚み方向に赤色光の波長の１／２のピツ
チで高分子分散液晶層６３が形成されていると共に、青
色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層６２が
形成され、感光性材料層３４、高分子分散液晶層６３及
び高分子分散液晶層６２が順次交互に積層されている。
【００４８】この色変換素子６０Ｂは、電圧が印加され
ていないときには、入射される白色光Ｗのうち赤色光Ｒ
及び青色光Ｂをそれぞれ高分子分散液晶層６３及び６２
で反射させ、緑色光Ｇだけをガラス基板３１側から出射
させる。
ていないときには、入射される白色光Ｗのうち赤色光Ｒ
及び青色光Ｂをそれぞれ高分子分散液晶層６３及び６２
で反射させ、緑色光Ｇだけをガラス基板３１側から出射
させる。
【００４９】色変換素子６０Ｃは、感光性材料中に、当
該感光性材料の厚み方向に赤色光の波長の１／２のピツ
チで高分子分散液晶層６３が形成されていると共に、緑
色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層６１が
形成され、感光性材料層３４、高分子分散液晶層６３及
び高分子分散液晶層６１が順次交互に積層されている。
該感光性材料の厚み方向に赤色光の波長の１／２のピツ
チで高分子分散液晶層６３が形成されていると共に、緑
色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層６１が
形成され、感光性材料層３４、高分子分散液晶層６３及
び高分子分散液晶層６１が順次交互に積層されている。
【００５０】この色変換素子６０Ｃは、電圧が印加され
ていないときには、入射される白色光Ｗのうち赤色光Ｒ
及び緑光光Ｇをそれぞれ高分子分散液晶層６３及び６１
で反射させ、青色光Ｂだけをガラス基板３１側から出射
させるようになされている。
ていないときには、入射される白色光Ｗのうち赤色光Ｒ
及び緑光光Ｇをそれぞれ高分子分散液晶層６３及び６１
で反射させ、青色光Ｂだけをガラス基板３１側から出射
させるようになされている。
【００５１】これに対して色変換素子６０Ａ〜６０Ｃ
は、電圧が印加されたときには、入射する白色光Ｗを透
過させてガラス基板３２側から出射させる。
は、電圧が印加されたときには、入射する白色光Ｗを透
過させてガラス基板３２側から出射させる。
【００５２】ここでこの実施例の場合、これら色変換素
子６０Ａ〜６０Ｃは、電圧を印加されたときには、高分
子分散液晶層６１〜６３における液晶の屈折率と感光性
材料層３４における高分子の屈折率とが一致し、電圧が
印加されていないときには、高分子分散液晶層６１〜６
３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における高
分子の屈折率とが異なるように、液晶と感光性材料３４
の物性の関係が選定されている。
子６０Ａ〜６０Ｃは、電圧を印加されたときには、高分
子分散液晶層６１〜６３における液晶の屈折率と感光性
材料層３４における高分子の屈折率とが一致し、電圧が
印加されていないときには、高分子分散液晶層６１〜６
３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における高
分子の屈折率とが異なるように、液晶と感光性材料３４
の物性の関係が選定されている。
【００５３】これら色変換素子６０Ａ〜６０Ｃは以下の
手順で製造することができる。ここでは色変換素子６０
Ａを製造する場合について説明する。まずツイストネマ
チツクタイプの液晶と感光性材料とを１対１の割合で攪
拌器を用いて混合した後、この混合液をガラス基板３１
とガラス基板３２との間に挟み込む。この場合、感光性
材料と同じ屈折率を有するガラスビーズを混合液中に分
散することによつて、色変換素子６０Ａの厚みを制御す
る。ここで液晶と感光性材料とを１対１以外の割合で混
合してもよい。
手順で製造することができる。ここでは色変換素子６０
Ａを製造する場合について説明する。まずツイストネマ
チツクタイプの液晶と感光性材料とを１対１の割合で攪
拌器を用いて混合した後、この混合液をガラス基板３１
とガラス基板３２との間に挟み込む。この場合、感光性
材料と同じ屈折率を有するガラスビーズを混合液中に分
散することによつて、色変換素子６０Ａの厚みを制御す
る。ここで液晶と感光性材料とを１対１以外の割合で混
合してもよい。
【００５４】続いて、光学装置５０を用いてガラス基板
３１Ａ及びガラス基板３２Ａに対して垂直に緑色光のレ
ーザ光を照射する。ここで緑色光を照射する場合には、
例えば５〔mW〕のアルゴン（Ａｒ）レーザを用いて 1.4
秒間照射する（すなわち７〔mJ/cm2〕の露光強度）。こ
れにより緑色光に応じた干渉縞の形成位置で光化学反応
が生じ、この緑色光に応じた干渉縞の形成位置に高分子
分散液晶層６１が形成される。
３１Ａ及びガラス基板３２Ａに対して垂直に緑色光のレ
ーザ光を照射する。ここで緑色光を照射する場合には、
例えば５〔mW〕のアルゴン（Ａｒ）レーザを用いて 1.4
秒間照射する（すなわち７〔mJ/cm2〕の露光強度）。こ
れにより緑色光に応じた干渉縞の形成位置で光化学反応
が生じ、この緑色光に応じた干渉縞の形成位置に高分子
分散液晶層６１が形成される。
【００５５】次に光学装置５０を用いてガラス基板３１
Ａ及びガラス基板３２Ａに対して垂直に青色光のレーザ
光を照射する。ここで青色光を照射する場合には、例え
ば10〔mW〕のアルゴン（Ａｒ）レーザを２秒間照射する
（すなわち20〔mJ/cm2〕の露光強度）。これにより青色
光に応じた干渉縞の形成位置で光化学反応が生じ、この
青色光に応じた干渉縞の形成位置に高分子分散液晶層６
２が形成される。
Ａ及びガラス基板３２Ａに対して垂直に青色光のレーザ
光を照射する。ここで青色光を照射する場合には、例え
ば10〔mW〕のアルゴン（Ａｒ）レーザを２秒間照射する
（すなわち20〔mJ/cm2〕の露光強度）。これにより青色
光に応じた干渉縞の形成位置で光化学反応が生じ、この
青色光に応じた干渉縞の形成位置に高分子分散液晶層６
２が形成される。
【００５６】高分子分散液晶層６１及び６２をそれぞれ
形成する液晶ドロツプレツトが合成される際の感光性材
料の化学的な変化を図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。すなわ
ち感光性材料は、図７（Ａ）に示すように、初期状態で
はモノマ６４がマトリクスポリマ６５に均一に分散して
おり、この状態から図７（Ｂ）に示すように、緑色光の
レーザ光Ｌ４を上述した露光強度でガラス基板３１及び
３２に対して垂直に照射すると、緑色光に応じた干渉縞
の形成位置でモノマ６４Ａが重合し、ポリマ化するにつ
れて周囲からモノマ６４が移動することによりモノマ濃
度が場所によつて変化し、屈折率変調が生ずる。
形成する液晶ドロツプレツトが合成される際の感光性材
料の化学的な変化を図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。すなわ
ち感光性材料は、図７（Ａ）に示すように、初期状態で
はモノマ６４がマトリクスポリマ６５に均一に分散して
おり、この状態から図７（Ｂ）に示すように、緑色光の
レーザ光Ｌ４を上述した露光強度でガラス基板３１及び
３２に対して垂直に照射すると、緑色光に応じた干渉縞
の形成位置でモノマ６４Ａが重合し、ポリマ化するにつ
れて周囲からモノマ６４が移動することによりモノマ濃
度が場所によつて変化し、屈折率変調が生ずる。
【００５７】続いて図７（Ｃ）に示すように、青色光の
レーザ光Ｌ５を上述した露光強度でガラス基板３１及び
３２に対して垂直に照射すると、青色光に応じた干渉縞
の形成位置でモノマ６４Ｂが重合し、ポリマ化するにつ
れて周囲からモノマ６４が移動することによりモノマ濃
度が場所によつて変化し、屈折率変調が生ずる。
レーザ光Ｌ５を上述した露光強度でガラス基板３１及び
３２に対して垂直に照射すると、青色光に応じた干渉縞
の形成位置でモノマ６４Ｂが重合し、ポリマ化するにつ
れて周囲からモノマ６４が移動することによりモノマ濃
度が場所によつて変化し、屈折率変調が生ずる。
【００５８】またこの感光性材料は、この後図７（Ｄ）
に示すように、紫外線又は可視光照射装置（図示せず）
を用いて全面に紫外線又は可視光Ｌ３を所定パワー（10
00〔mJ/cm2〕）で照射してモノマ６４の重合を完了させ
た後、ベーキング（ 120〔℃〕で 120分間）することに
より、図７（Ｂ）及び（Ｃ）の工程においてそれぞれ重
合しなかつたモノマ６４Ｃを安定化させて屈折率の変調
度を増強させる。以上のことは色変換素子６０Ｂ及び６
０Ｃについても同様である。
に示すように、紫外線又は可視光照射装置（図示せず）
を用いて全面に紫外線又は可視光Ｌ３を所定パワー（10
00〔mJ/cm2〕）で照射してモノマ６４の重合を完了させ
た後、ベーキング（ 120〔℃〕で 120分間）することに
より、図７（Ｂ）及び（Ｃ）の工程においてそれぞれ重
合しなかつたモノマ６４Ｃを安定化させて屈折率の変調
度を増強させる。以上のことは色変換素子６０Ｂ及び６
０Ｃについても同様である。
【００５９】かくして光の干渉現象を利用して、緑色光
のレーザ光Ｌ４に応じた干渉縞の形成位置、すなわち緑
色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層６１を
形成することができると共に、青色光のレーザ光Ｌ５に
応じた干渉縞の形成位置、すなわち青色光の波長の１／
２のピツチで高分子分散液晶層６２を形成することがで
き、電圧を印加したときに赤色光Ｒを選択的に一方向に
出射し得る色変換素子６０Ａを得ることができる。
のレーザ光Ｌ４に応じた干渉縞の形成位置、すなわち緑
色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層６１を
形成することができると共に、青色光のレーザ光Ｌ５に
応じた干渉縞の形成位置、すなわち青色光の波長の１／
２のピツチで高分子分散液晶層６２を形成することがで
き、電圧を印加したときに赤色光Ｒを選択的に一方向に
出射し得る色変換素子６０Ａを得ることができる。
【００６０】ここで色変換素子６０Ｂを製造する際に
は、まず赤色光を照射して赤色光の波長の１／２のピツ
チで高分子分散液晶層６３を形成した後、青色光を照射
して青色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層
６２を形成する。赤色光を照射する場合には、例えば
3.5〔mW〕のクリプトン（Ｋｒ）レーザを57秒間照射し
（すなわち約 200〔mJ/cm2〕の露光強度）、青色光は上
述の露光強度で照射する。また色変換素子６０Ｃを製造
する際には、まず赤色光を照射して赤色光の波長の１／
２のピツチで高分子分散液晶層６３を形成した後、緑色
光を照射して緑色光の波長の１／２のピツチで高分子分
散液晶層６１を形成する。この場合、赤色光及び緑色光
は上述の露光強度で照射する。
は、まず赤色光を照射して赤色光の波長の１／２のピツ
チで高分子分散液晶層６３を形成した後、青色光を照射
して青色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層
６２を形成する。赤色光を照射する場合には、例えば
3.5〔mW〕のクリプトン（Ｋｒ）レーザを57秒間照射し
（すなわち約 200〔mJ/cm2〕の露光強度）、青色光は上
述の露光強度で照射する。また色変換素子６０Ｃを製造
する際には、まず赤色光を照射して赤色光の波長の１／
２のピツチで高分子分散液晶層６３を形成した後、緑色
光を照射して緑色光の波長の１／２のピツチで高分子分
散液晶層６１を形成する。この場合、赤色光及び緑色光
は上述の露光強度で照射する。
【００６１】以上の構成において、色変換素子６０Ａで
は、電圧が印加されてない状態で白色光Ｗがガラス基板
３２側に入射すると、高分子分散液晶層６１及び６２の
屈折率と感光材料層３４の屈折率とに差が生ずるので、
白色光Ｗのうち緑色光Ｇ及び青色光Ｂがそれぞれ高分子
分散液晶層６１及び６２で反射し、赤色光Ｒだけがガラ
ス基板３１側から出射し、色変換素子６０Ａは着色モー
ドとして動作する。これに対して緑色光の波長の１／２
に応じた周波数の電圧と、青色光の波長の１／２に応じ
た周波数の電圧とを重畳して印加した状態で白色光Ｗが
ガラス基板３２側に入射すると、高分子分散液晶層６１
及び６２と感光性高分子ポリマ層３４の屈折率が一致す
るので白色光Ｗは透過し、色変換素子６０Ａは白色モー
ドとして動作する。
は、電圧が印加されてない状態で白色光Ｗがガラス基板
３２側に入射すると、高分子分散液晶層６１及び６２の
屈折率と感光材料層３４の屈折率とに差が生ずるので、
白色光Ｗのうち緑色光Ｇ及び青色光Ｂがそれぞれ高分子
分散液晶層６１及び６２で反射し、赤色光Ｒだけがガラ
ス基板３１側から出射し、色変換素子６０Ａは着色モー
ドとして動作する。これに対して緑色光の波長の１／２
に応じた周波数の電圧と、青色光の波長の１／２に応じ
た周波数の電圧とを重畳して印加した状態で白色光Ｗが
ガラス基板３２側に入射すると、高分子分散液晶層６１
及び６２と感光性高分子ポリマ層３４の屈折率が一致す
るので白色光Ｗは透過し、色変換素子６０Ａは白色モー
ドとして動作する。
【００６２】また色変換素子６０Ｂでは、電圧が印加さ
れていない状態で白色光Ｗがガラス基板３２側に入射す
ると、高分子分散液晶層６２及び６３の屈折率と感光材
料層３４の屈折率とに差が生ずるので、白色光Ｗのうち
赤色光Ｒ及び青色光Ｂがそれぞれ高分子分散液晶層６３
及び６２で反射し、緑色光Ｇだけがガラス基板３１側か
ら出射し、色変換素子６０Ｂは着色モードとして動作す
る。これに対して赤色光の波長の１／２に応じた周波数
の電圧と、青色光の波長の１／２に応じた周波数の電圧
とを重畳して印加した状態で白色光Ｗがガラス基板３２
側に入射すると、高分子分散液晶層６２及び６３と感光
性高分子ポリマ層３４の屈折率が一致するので白色光Ｗ
は透過し、色変換素子６０Ｂは白色モードとして動作す
る。
れていない状態で白色光Ｗがガラス基板３２側に入射す
ると、高分子分散液晶層６２及び６３の屈折率と感光材
料層３４の屈折率とに差が生ずるので、白色光Ｗのうち
赤色光Ｒ及び青色光Ｂがそれぞれ高分子分散液晶層６３
及び６２で反射し、緑色光Ｇだけがガラス基板３１側か
ら出射し、色変換素子６０Ｂは着色モードとして動作す
る。これに対して赤色光の波長の１／２に応じた周波数
の電圧と、青色光の波長の１／２に応じた周波数の電圧
とを重畳して印加した状態で白色光Ｗがガラス基板３２
側に入射すると、高分子分散液晶層６２及び６３と感光
性高分子ポリマ層３４の屈折率が一致するので白色光Ｗ
は透過し、色変換素子６０Ｂは白色モードとして動作す
る。
【００６３】さらに色変換素子６０Ｃでは、電圧が印加
されていない状態で白色光Ｗがガラス基板３２側に入射
すると、高分子分散液晶層６１及び６３の屈折率と感光
材料層３４の屈折率とに差が生ずるので、白色光Ｗのう
ち赤色光Ｒ及び緑色光Ｇがそれぞれ高分子分散液晶層６
３及び６１で反射し、青色光Ｂだけがガラス基板３１側
から出射し、色変換素子６０Ｃは着色モードとして動作
する。これに対して赤色光の波長の１／２に応じた周波
数の電圧と、緑色光の波長の１／２に応じた周波数の電
圧とを重畳して印加した状態で白色光Ｗがガラス基板３
２側に入射すると、高分子分散液晶層６１及び６３と感
光性高分子ポリマ層３４の屈折率が一致するので白色光
Ｗは透過し、色変換素子６０Ｃは白色モードとして動作
する。
されていない状態で白色光Ｗがガラス基板３２側に入射
すると、高分子分散液晶層６１及び６３の屈折率と感光
材料層３４の屈折率とに差が生ずるので、白色光Ｗのう
ち赤色光Ｒ及び緑色光Ｇがそれぞれ高分子分散液晶層６
３及び６１で反射し、青色光Ｂだけがガラス基板３１側
から出射し、色変換素子６０Ｃは着色モードとして動作
する。これに対して赤色光の波長の１／２に応じた周波
数の電圧と、緑色光の波長の１／２に応じた周波数の電
圧とを重畳して印加した状態で白色光Ｗがガラス基板３
２側に入射すると、高分子分散液晶層６１及び６３と感
光性高分子ポリマ層３４の屈折率が一致するので白色光
Ｗは透過し、色変換素子６０Ｃは白色モードとして動作
する。
【００６４】従つてこれら色変換素子６０Ａ、６０Ｂ及
び６０Ｃでは、光の３原色成分（赤色成分、緑色成分及
び青色成分）のうち、いずれか２つの原色成分の波長の
１／２のピツチで形成された高分子分散液晶層におい
て、２つの原色成分の光を反射させることができるの
で、残りの原色成分の光のみを透過させることができ
る。かくして３原色成分のうち、１つの原色成分の光を
選択的に一方向に出射させることができる。
び６０Ｃでは、光の３原色成分（赤色成分、緑色成分及
び青色成分）のうち、いずれか２つの原色成分の波長の
１／２のピツチで形成された高分子分散液晶層におい
て、２つの原色成分の光を反射させることができるの
で、残りの原色成分の光のみを透過させることができ
る。かくして３原色成分のうち、１つの原色成分の光を
選択的に一方向に出射させることができる。
【００６５】以上の構成によれば、ガラス基板３１とガ
ラス基板３２との間に形成された感光性材料中に、光の
干渉現象を利用して、光の３原色成分のうち、いずれか
２つの原色成分の波長の１／２のピツチで高分子分散液
晶層６１及び６２、高分子分散液晶層６２及び６３又は
高分子分散液晶層６１及び６３を形成し、電圧無印加時
及び電圧印加時で液晶と高分子の屈折率が一致又は異な
るようにしたことにより、２つの原色成分の光を反射さ
せることができるので、残りの原色成分の光を透過させ
ることができ、これにより３原色成分のうち１つの原色
成分の光を選択的に一方向に出射させることができる。
かくして色を変換することのできる素子を簡易な方法に
よつて製造し得る色変換素子６０Ａ〜６０Ｃを実現する
ことができる。
ラス基板３２との間に形成された感光性材料中に、光の
干渉現象を利用して、光の３原色成分のうち、いずれか
２つの原色成分の波長の１／２のピツチで高分子分散液
晶層６１及び６２、高分子分散液晶層６２及び６３又は
高分子分散液晶層６１及び６３を形成し、電圧無印加時
及び電圧印加時で液晶と高分子の屈折率が一致又は異な
るようにしたことにより、２つの原色成分の光を反射さ
せることができるので、残りの原色成分の光を透過させ
ることができ、これにより３原色成分のうち１つの原色
成分の光を選択的に一方向に出射させることができる。
かくして色を変換することのできる素子を簡易な方法に
よつて製造し得る色変換素子６０Ａ〜６０Ｃを実現する
ことができる。
【００６６】また上述の構成によれば、色変換素子６０
Ａ、６０Ｂ及び６０Ｃを１画素に対応させることにより
画像表示素子として用いることができると共に、例えば
３板式液晶プロジエクシヨンテレビの赤色のＬＣＤパネ
ル、緑色のＬＣＤパネル及び青色のＬＣＤパネルに代え
てこれら色変換素子６０Ａ、６０Ｂ及び６０Ｃを画像表
示素子として用いて赤色のパネル、緑色のパネル及び青
色のパネルを構築することができる。またこれら色変換
素子６０Ａ、６０Ｂ及び６０Ｃを１画素に対応させるこ
とによりＬＣＤに代えて画像表示装置を構築することが
できる。
Ａ、６０Ｂ及び６０Ｃを１画素に対応させることにより
画像表示素子として用いることができると共に、例えば
３板式液晶プロジエクシヨンテレビの赤色のＬＣＤパネ
ル、緑色のＬＣＤパネル及び青色のＬＣＤパネルに代え
てこれら色変換素子６０Ａ、６０Ｂ及び６０Ｃを画像表
示素子として用いて赤色のパネル、緑色のパネル及び青
色のパネルを構築することができる。またこれら色変換
素子６０Ａ、６０Ｂ及び６０Ｃを１画素に対応させるこ
とによりＬＣＤに代えて画像表示装置を構築することが
できる。
【００６７】（４）第３実施例 図３との対応部分に同一符号を付して示す図８に第３実
施例による色変換素子７０を示す。色変換素子７０は、
感光性材料中に、当該感光性材料の厚み方向に赤色光、
緑色光及び青色光の各波長の１／２のピツチで高分子分
散液晶層７１、７２及び７３が形成され、感光性材料層
３４、高分子分散液晶層７１、７２及び７３が順次交互
に積層されている。
施例による色変換素子７０を示す。色変換素子７０は、
感光性材料中に、当該感光性材料の厚み方向に赤色光、
緑色光及び青色光の各波長の１／２のピツチで高分子分
散液晶層７１、７２及び７３が形成され、感光性材料層
３４、高分子分散液晶層７１、７２及び７３が順次交互
に積層されている。
【００６８】ここで、色変換素子７０は、電圧を印加し
ているときには、高分子分散液晶層７１〜７３における
液晶の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈折
率とが一致し、電圧を印加していないときには、高分子
分散液晶層７１〜７３における液晶の屈折率と感光性材
料層３４における高分子の屈折率とが異なるように、液
晶と感光性材料３４の物性の関係が選定されている。
ているときには、高分子分散液晶層７１〜７３における
液晶の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈折
率とが一致し、電圧を印加していないときには、高分子
分散液晶層７１〜７３における液晶の屈折率と感光性材
料層３４における高分子の屈折率とが異なるように、液
晶と感光性材料３４の物性の関係が選定されている。
【００６９】従つて図９（Ａ）に示すように、色変換素
子７０は、赤色光の波長の１／２の波長に対応した位置
に定在波ＳＴＷ１が発生するように電圧を印加すること
により、入射する白色光Ｗのうち緑色光及び青色光をそ
れぞれ高分子分散液晶層７２及び７３で反射させ、赤色
光だけをガラス基板３１側から出射させるようになされ
ている。
子７０は、赤色光の波長の１／２の波長に対応した位置
に定在波ＳＴＷ１が発生するように電圧を印加すること
により、入射する白色光Ｗのうち緑色光及び青色光をそ
れぞれ高分子分散液晶層７２及び７３で反射させ、赤色
光だけをガラス基板３１側から出射させるようになされ
ている。
【００７０】また図９（Ｂ）に示すように、色変換素子
７０は、緑色光の波長の１／２の波長に対応した位置に
定在波ＳＴＷ２が発生するように電圧を印加することに
より、入射する白色光Ｗのうち赤色光及び青色光がそれ
ぞれ高分子分散液晶層７１及び７３で反射し、緑色光だ
けがガラス基板３１側から出射させるようになされてい
る。
７０は、緑色光の波長の１／２の波長に対応した位置に
定在波ＳＴＷ２が発生するように電圧を印加することに
より、入射する白色光Ｗのうち赤色光及び青色光がそれ
ぞれ高分子分散液晶層７１及び７３で反射し、緑色光だ
けがガラス基板３１側から出射させるようになされてい
る。
【００７１】また図９（Ｃ）に示すように、色変換素子
７０は、青色光の波長の１／２の波長に対応した位置に
定在波ＳＴＷ３が発生するように電圧を印加することに
より、高分子分散液晶層７１及び７２における液晶の屈
折率と感光性材料層３４における高分子の屈折率とに差
が生ずるので、入射光Ｗのうち赤色光及び緑度光をそれ
ぞれ高分子分散液晶層７１及び７２で反射させ、青色光
だけをガラス基板３１側から出射させるようになされて
いる。
７０は、青色光の波長の１／２の波長に対応した位置に
定在波ＳＴＷ３が発生するように電圧を印加することに
より、高分子分散液晶層７１及び７２における液晶の屈
折率と感光性材料層３４における高分子の屈折率とに差
が生ずるので、入射光Ｗのうち赤色光及び緑度光をそれ
ぞれ高分子分散液晶層７１及び７２で反射させ、青色光
だけをガラス基板３１側から出射させるようになされて
いる。
【００７２】さらに色変換素子７０は、赤色光、緑色光
及び青色光の１／２の波長にそれぞれ対応した位置に定
在波が発生するように電圧を印加することにより、高分
子分散液晶層７１〜７３における液晶の屈折率と感光性
材料層３４における高分子の屈折率とが一致するので、
白色光Ｗを透過させてガラス基板３１側から出射させる
ようになされている。
及び青色光の１／２の波長にそれぞれ対応した位置に定
在波が発生するように電圧を印加することにより、高分
子分散液晶層７１〜７３における液晶の屈折率と感光性
材料層３４における高分子の屈折率とが一致するので、
白色光Ｗを透過させてガラス基板３１側から出射させる
ようになされている。
【００７３】ここで色変換素子７０の製造方法は上述の
色変換素子４０、色変換素子６０Ａ〜６０Ｃと基本的に
は同じである。色変換素子７０を製造する際には、まず
ガラス基板３１Ａ及びガラス基板３２Ａに対して垂直に
上述の第２実施例で用いた赤色光のレーザ光を照射して
高分子分散液晶層７１を形成する。続いて上述の第２実
施例で用いた緑色光のレーザ光を照射して高分子分散液
晶層７２を形成した後、上述の第２実施例で用いた青色
光のレーザ光を照射して高分子分散液晶層７３を形成す
る。
色変換素子４０、色変換素子６０Ａ〜６０Ｃと基本的に
は同じである。色変換素子７０を製造する際には、まず
ガラス基板３１Ａ及びガラス基板３２Ａに対して垂直に
上述の第２実施例で用いた赤色光のレーザ光を照射して
高分子分散液晶層７１を形成する。続いて上述の第２実
施例で用いた緑色光のレーザ光を照射して高分子分散液
晶層７２を形成した後、上述の第２実施例で用いた青色
光のレーザ光を照射して高分子分散液晶層７３を形成す
る。
【００７４】ここで高分子分散液晶層７２を形成する際
には、高分子分散液晶層７１の位置に定在波が発生する
ように電圧を印加した状態で緑色光のレーザ光を照射す
る。これにより高分子分散液晶層７２を形成する液晶ド
ロツプレツト内の液晶と感光性高分子ポリマ層３４の高
分子の屈折率が一致するので、緑色光のレーザ光を照射
した場合でも、見かけ上高分子分散液晶層７２を形成す
る液晶ドロツプレツトが存在しないのと同じ状態にし得
るので、緑色光に応じた干渉縞の形成位置に高分子分散
液晶層７２を形成することができる。
には、高分子分散液晶層７１の位置に定在波が発生する
ように電圧を印加した状態で緑色光のレーザ光を照射す
る。これにより高分子分散液晶層７２を形成する液晶ド
ロツプレツト内の液晶と感光性高分子ポリマ層３４の高
分子の屈折率が一致するので、緑色光のレーザ光を照射
した場合でも、見かけ上高分子分散液晶層７２を形成す
る液晶ドロツプレツトが存在しないのと同じ状態にし得
るので、緑色光に応じた干渉縞の形成位置に高分子分散
液晶層７２を形成することができる。
【００７５】同様に高分子分散液晶層７３を形成する際
には、高分子分散液晶層７１及び７２の位置に定在波が
発生するように電圧を印加した状態で青色光のレーザ光
を照射する。これにより高分子分散液晶層７１及び７２
を形成する液晶ドロツプレツト内の液晶と感光性高分子
ポリマ層３４の高分子の屈折率が一致するので、青色光
のレーザ光を照射した場合でも、見かけ上高分子分散液
晶層７１及び７２を形成する液晶ドロツプレツトが存在
しないのと同じ状態にし得るので、青色光に応じた干渉
縞の形成位置に高分子分散液晶層７３を形成することが
できる。
には、高分子分散液晶層７１及び７２の位置に定在波が
発生するように電圧を印加した状態で青色光のレーザ光
を照射する。これにより高分子分散液晶層７１及び７２
を形成する液晶ドロツプレツト内の液晶と感光性高分子
ポリマ層３４の高分子の屈折率が一致するので、青色光
のレーザ光を照射した場合でも、見かけ上高分子分散液
晶層７１及び７２を形成する液晶ドロツプレツトが存在
しないのと同じ状態にし得るので、青色光に応じた干渉
縞の形成位置に高分子分散液晶層７３を形成することが
できる。
【００７６】また高分子分散液晶層７１、７２及び７３
をそれぞれ形成する液晶ドロツプレツトが合成される際
の感光性高分子ポリマの化学的な変化は上述の色変換素
子４０、色変換素子６０Ａ〜６０Ｃと場合と基本的に同
じである。
をそれぞれ形成する液晶ドロツプレツトが合成される際
の感光性高分子ポリマの化学的な変化は上述の色変換素
子４０、色変換素子６０Ａ〜６０Ｃと場合と基本的に同
じである。
【００７７】以上の構成において、この色変換素子７０
では、赤色光の波長の１／２の波長に対応した位置に定
在波が発生するように電圧を印加した状態で白色光Ｗが
ガラス基板３２側に入射すると、高分子分散液晶層７２
及び７３における液晶の屈折率と感光性材料層３４にお
ける高分子の屈折率とに差が生ずるので、赤色光Ｒだけ
がガラス基板３１側から出射する。
では、赤色光の波長の１／２の波長に対応した位置に定
在波が発生するように電圧を印加した状態で白色光Ｗが
ガラス基板３２側に入射すると、高分子分散液晶層７２
及び７３における液晶の屈折率と感光性材料層３４にお
ける高分子の屈折率とに差が生ずるので、赤色光Ｒだけ
がガラス基板３１側から出射する。
【００７８】また緑色光の波長の１／２の波長に対応し
た位置に定在波が発生するように電圧を印加した状態で
白色光Ｗがガラス基板３２側に入射すると、高分子分散
液晶層７１及び７３における液晶の屈折率と感光性材料
層３４における高分子の屈折率とに差が生ずるので、緑
色光Ｇだけがガラス基板３１側から出射し、青色光の波
長の１／２の波長に対応した位置に定在波が発生するよ
うに電圧を印加した状態で白色光Ｗがガラス基板３２側
に入射すると、高分子分散液晶層７１及び７２における
液晶の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈折
率とに差が生ずるので、青色光Ｂだけがガラス基板３１
側から出射し、色変換素子７０は着色モードとして動作
する。
た位置に定在波が発生するように電圧を印加した状態で
白色光Ｗがガラス基板３２側に入射すると、高分子分散
液晶層７１及び７３における液晶の屈折率と感光性材料
層３４における高分子の屈折率とに差が生ずるので、緑
色光Ｇだけがガラス基板３１側から出射し、青色光の波
長の１／２の波長に対応した位置に定在波が発生するよ
うに電圧を印加した状態で白色光Ｗがガラス基板３２側
に入射すると、高分子分散液晶層７１及び７２における
液晶の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈折
率とに差が生ずるので、青色光Ｂだけがガラス基板３１
側から出射し、色変換素子７０は着色モードとして動作
する。
【００７９】これに対して赤色光、緑色光及び青色光の
１／２の波長にそれぞれ対応した位置に定在波が発生す
るように電圧を印加した状態で白色光Ｗがガラス基板３
２側に入射すると白色光Ｗは透過し、色変換素子７０は
白色モードとして動作する。ここでこの色変換素子７０
における分光特性を図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図１
０（Ａ）〜（Ｃ）より明らかなように、この色変換素子
７０は赤色光、緑色光又は青色光を高精度に選択するこ
とができる。
１／２の波長にそれぞれ対応した位置に定在波が発生す
るように電圧を印加した状態で白色光Ｗがガラス基板３
２側に入射すると白色光Ｗは透過し、色変換素子７０は
白色モードとして動作する。ここでこの色変換素子７０
における分光特性を図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図１
０（Ａ）〜（Ｃ）より明らかなように、この色変換素子
７０は赤色光、緑色光又は青色光を高精度に選択するこ
とができる。
【００８０】従つてこの色変換素子７０では、２つの原
色成分の光を反射させて残りの原色成分の光を透過させ
ることができるので、光源光から３つの原色成分を選択
的に抽出することができる。
色成分の光を反射させて残りの原色成分の光を透過させ
ることができるので、光源光から３つの原色成分を選択
的に抽出することができる。
【００８１】以上の構成によれば、ガラス基板３１とガ
ラス基板３２との間に形成された感光性材料中に、光の
干渉現象を利用して、赤色光、緑色光及び青色光の波長
の１／２のピツチで高分子分散液晶層７１、７２及び７
３を形成し、赤色光、緑色光及び青色光の１／２の波長
に対応した位置に定在波が発生するように電圧を印加す
るようにしたことにより、２つの原色成分の光を反射さ
せて残りの原色成分の光を透過させることができるの
で、光源光から３つの原色成分を選択的に抽出すること
ができる。かくして１つの素子で赤色、緑色及び青色の
３色に色変換することのできる色変換素子を簡易な方法
で製造し得る色変換素子７０を実現することができる。
ラス基板３２との間に形成された感光性材料中に、光の
干渉現象を利用して、赤色光、緑色光及び青色光の波長
の１／２のピツチで高分子分散液晶層７１、７２及び７
３を形成し、赤色光、緑色光及び青色光の１／２の波長
に対応した位置に定在波が発生するように電圧を印加す
るようにしたことにより、２つの原色成分の光を反射さ
せて残りの原色成分の光を透過させることができるの
で、光源光から３つの原色成分を選択的に抽出すること
ができる。かくして１つの素子で赤色、緑色及び青色の
３色に色変換することのできる色変換素子を簡易な方法
で製造し得る色変換素子７０を実現することができる。
【００８２】また上述の構成によれば、色変換素子７０
を１画素に対応させることができるので、この色変換素
子７０を画像表示素子として用いることにより、従来の
方法で画像表示装置を構築した場合に比較して、画像表
示装置の大きさが同じである場合には３倍の画素数を実
現できるので精細度を格段的に向上させることができ、
また画像数を同じ数に設定した場合には精細度のレベル
を同じレベルに保持した状態で画像表示装置を格段的に
小型化することができる。
を１画素に対応させることができるので、この色変換素
子７０を画像表示素子として用いることにより、従来の
方法で画像表示装置を構築した場合に比較して、画像表
示装置の大きさが同じである場合には３倍の画素数を実
現できるので精細度を格段的に向上させることができ、
また画像数を同じ数に設定した場合には精細度のレベル
を同じレベルに保持した状態で画像表示装置を格段的に
小型化することができる。
【００８３】さらに上述の構成によれば、色変換素子７
０を１画素に対応させることができるので、赤色光、緑
色光及び青色光を色変換素子７０の全面に亘つて発光さ
せることができ、これにより従来の３ドツト１画素方式
の場合に比して１画素内において赤色光、緑色光及び青
色光を一段と均一に発光させることができる。さらに上
述の構成によれば、感光性材料層３４における屈折率と
高分子分散液晶層７１〜７３における屈折率との差を、
印加する電圧値に応じて変化させることにより、中間調
を表現することができる。
０を１画素に対応させることができるので、赤色光、緑
色光及び青色光を色変換素子７０の全面に亘つて発光さ
せることができ、これにより従来の３ドツト１画素方式
の場合に比して１画素内において赤色光、緑色光及び青
色光を一段と均一に発光させることができる。さらに上
述の構成によれば、感光性材料層３４における屈折率と
高分子分散液晶層７１〜７３における屈折率との差を、
印加する電圧値に応じて変化させることにより、中間調
を表現することができる。
【００８４】（５）他の実施例 なお上述の第１実施例においては、 3.5〔mW〕× 143秒
＝ 500〔mJ/cm2〕の露光強度で赤色光を照射し、15〔m
W〕×２秒＝30〔mJ/cm2〕の露光強度で緑色光を照射
し、25〔mW〕×１秒＝25〔mJ/cm2〕の露光強度で青色光
を照射した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、要は赤色光、緑色光又は青色光の１／２の波長のピ
ツチで高分子分散液晶層３３を形成することができれ
ば、赤色光、緑色光及び青色光の露光強度としてこの他
種々の数値を適用し得る。
＝ 500〔mJ/cm2〕の露光強度で赤色光を照射し、15〔m
W〕×２秒＝30〔mJ/cm2〕の露光強度で緑色光を照射
し、25〔mW〕×１秒＝25〔mJ/cm2〕の露光強度で青色光
を照射した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、要は赤色光、緑色光又は青色光の１／２の波長のピ
ツチで高分子分散液晶層３３を形成することができれ
ば、赤色光、緑色光及び青色光の露光強度としてこの他
種々の数値を適用し得る。
【００８５】また上述の第１実施例においては、電圧を
印加していないときには、高分子分散液晶層３３におけ
る液晶の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈
折率とに差が生じ、電圧印加時には、高分子分散液晶層
３３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における
高分子の屈折率とが一致するように、液晶と感光性材料
３４の物性の関係を選定した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、電圧を印加していないときには、
高分子分散液晶層３３における液晶の屈折率と感光性材
料層３４における高分子の屈折率とが一致し、電圧印加
時には、高分子分散液晶層３３における液晶の屈折率と
感光性材料層３４における高分子の屈折率とに差が生ず
るように液晶と感光性材料３４の物性の関係を選定して
もよい。
印加していないときには、高分子分散液晶層３３におけ
る液晶の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈
折率とに差が生じ、電圧印加時には、高分子分散液晶層
３３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における
高分子の屈折率とが一致するように、液晶と感光性材料
３４の物性の関係を選定した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、電圧を印加していないときには、
高分子分散液晶層３３における液晶の屈折率と感光性材
料層３４における高分子の屈折率とが一致し、電圧印加
時には、高分子分散液晶層３３における液晶の屈折率と
感光性材料層３４における高分子の屈折率とに差が生ず
るように液晶と感光性材料３４の物性の関係を選定して
もよい。
【００８６】さらに上述の第２実施例においては、電圧
印加時には、高分子分散液晶層６１〜６３における液晶
の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈折率と
が一致し、電圧を印加していないときには、高分子分散
液晶層６１〜６３における液晶の屈折率と感光性材料層
３４における高分子の屈折率とが異なるように、液晶と
感光性材料３４の物性の関係を選定した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、電圧印加時には、高分
子分散液晶層６１〜６３における液晶の屈折率と感光性
材料層３４における高分子の屈折率とに差が生じ、電圧
を印加していないときには、高分子分散液晶層６１〜６
３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における高
分子の屈折率とが一致するように、液晶と感光性材料３
４の物性の関係を選定してもよい。
印加時には、高分子分散液晶層６１〜６３における液晶
の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈折率と
が一致し、電圧を印加していないときには、高分子分散
液晶層６１〜６３における液晶の屈折率と感光性材料層
３４における高分子の屈折率とが異なるように、液晶と
感光性材料３４の物性の関係を選定した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、電圧印加時には、高分
子分散液晶層６１〜６３における液晶の屈折率と感光性
材料層３４における高分子の屈折率とに差が生じ、電圧
を印加していないときには、高分子分散液晶層６１〜６
３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における高
分子の屈折率とが一致するように、液晶と感光性材料３
４の物性の関係を選定してもよい。
【００８７】この場合、２つの原色成分のうち、一方の
原色成分の波長の１／２に応じた周波数の電圧と、他方
の原色成分の波長の１／２に応じた周波数の電圧とを重
畳して印加することにより、赤色光、緑色光又は青色光
を選択的に出射させることができると共に、透過させる
光の波長の１／２に応じた周波数の電圧信号と逆位相の
電圧信号を印加することにより、赤色光、緑色光又は青
色光を選択的に出射させることができる。
原色成分の波長の１／２に応じた周波数の電圧と、他方
の原色成分の波長の１／２に応じた周波数の電圧とを重
畳して印加することにより、赤色光、緑色光又は青色光
を選択的に出射させることができると共に、透過させる
光の波長の１／２に応じた周波数の電圧信号と逆位相の
電圧信号を印加することにより、赤色光、緑色光又は青
色光を選択的に出射させることができる。
【００８８】さらに上述の第２実施例においては、赤色
光を透過させる色変換素子を製造する際には緑色光を照
射した後に青色光を照射し、緑色光を透過させる色変換
素子を製造する際には赤色光を照射した後に青色光を照
射し、青色光を透過させる色変換素子を製造する際には
赤色光を照射した後に緑色光を照射した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、赤色光を透過させる色
変換素子、緑色光を透過させる色変換素子及び青色光を
透過させる色変換素子を製造する際の光の照射順序とし
てこの他種々の順序で照射してもよい。この場合、照射
順序に応じて赤色光、緑色光及び青色光の露光強度を選
定する。
光を透過させる色変換素子を製造する際には緑色光を照
射した後に青色光を照射し、緑色光を透過させる色変換
素子を製造する際には赤色光を照射した後に青色光を照
射し、青色光を透過させる色変換素子を製造する際には
赤色光を照射した後に緑色光を照射した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、赤色光を透過させる色
変換素子、緑色光を透過させる色変換素子及び青色光を
透過させる色変換素子を製造する際の光の照射順序とし
てこの他種々の順序で照射してもよい。この場合、照射
順序に応じて赤色光、緑色光及び青色光の露光強度を選
定する。
【００８９】さらに上述の第２及び第３実施例において
は、 3.5〔mW〕× 57 秒＝ 200〔mJ/cm2〕の露光強度で
赤色光を照射し、５〔mW〕× 1.4秒＝７〔mJ/cm2〕の露
光強度で緑色光を照射し、 100〔mW〕×２秒＝20〔mJ/c
m2〕の露光強度で青色光を照射した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、要は赤色光、緑色光又は青
色光の１／２の波長のピツチで高分子分散液晶層を形成
することができれば、赤色光、緑色光及び青色光の露光
強度としてこの他種々の数値を適用し得る。
は、 3.5〔mW〕× 57 秒＝ 200〔mJ/cm2〕の露光強度で
赤色光を照射し、５〔mW〕× 1.4秒＝７〔mJ/cm2〕の露
光強度で緑色光を照射し、 100〔mW〕×２秒＝20〔mJ/c
m2〕の露光強度で青色光を照射した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、要は赤色光、緑色光又は青
色光の１／２の波長のピツチで高分子分散液晶層を形成
することができれば、赤色光、緑色光及び青色光の露光
強度としてこの他種々の数値を適用し得る。
【００９０】さらに上述の第３実施例においては、色変
換素子を製造する際、赤色光、緑色光、青色光の順で光
を照射した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、光の照射順序としてこの他種々の順序で照射しても
よい。この場合、照射順序に応じて赤色光、緑色光及び
青色光の露光強度を選定する。
換素子を製造する際、赤色光、緑色光、青色光の順で光
を照射した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、光の照射順序としてこの他種々の順序で照射しても
よい。この場合、照射順序に応じて赤色光、緑色光及び
青色光の露光強度を選定する。
【００９１】さらに上述の第３実施例においては、感光
材料中に当該感光材料の厚み方向に赤色光、緑色光及び
青色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層７
１、７２及び７３を形成した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、要は感光性材料中に当該感光性材
料の厚み方向に所定の色の光の波長の１／２のピツチで
少なくとも配列されていれば、液晶ドロツプレツトのサ
イズを数十ナノメータの大きさで形成して液晶ドロツプ
レツトを感光性材料中に全体に亘つて形成するようにし
てもよい。この場合、電圧の印加の仕方は上述の第３実
施例の場合と同様であり、任意の光を照射して液晶ドロ
ツプレツトを形成する。これにより色変換素子７０の製
造工程を一段と簡易にすることができる。ここで例えば
超音波振動エネルギーを加えることにより数十ナノメー
タの液晶ドロツプレツトを合成することができる。
材料中に当該感光材料の厚み方向に赤色光、緑色光及び
青色光の波長の１／２のピツチで高分子分散液晶層７
１、７２及び７３を形成した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、要は感光性材料中に当該感光性材
料の厚み方向に所定の色の光の波長の１／２のピツチで
少なくとも配列されていれば、液晶ドロツプレツトのサ
イズを数十ナノメータの大きさで形成して液晶ドロツプ
レツトを感光性材料中に全体に亘つて形成するようにし
てもよい。この場合、電圧の印加の仕方は上述の第３実
施例の場合と同様であり、任意の光を照射して液晶ドロ
ツプレツトを形成する。これにより色変換素子７０の製
造工程を一段と簡易にすることができる。ここで例えば
超音波振動エネルギーを加えることにより数十ナノメー
タの液晶ドロツプレツトを合成することができる。
【００９２】さらに上述の第３実施例においては、赤色
光、緑色光及び青色光の１／２の波長に対応した位置に
定在波が発生するように電圧を印加することにより、赤
色光、緑色光又は青色光を選択的に出射させた場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、３つの原色成分
の２つの原色成分のうち、一方の原色成分の波長の１／
２に応じた周波数の第１の電圧と、他方の原色成分の波
長の１／２に応じた周波数の第２の電圧とを重畳して印
加することにより、光源光から赤色光、緑色光又は青色
光を選択的に出射させるようにしてもよい。
光、緑色光及び青色光の１／２の波長に対応した位置に
定在波が発生するように電圧を印加することにより、赤
色光、緑色光又は青色光を選択的に出射させた場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、３つの原色成分
の２つの原色成分のうち、一方の原色成分の波長の１／
２に応じた周波数の第１の電圧と、他方の原色成分の波
長の１／２に応じた周波数の第２の電圧とを重畳して印
加することにより、光源光から赤色光、緑色光又は青色
光を選択的に出射させるようにしてもよい。
【００９３】さらに上述の第３実施例においては、電圧
を印加していないときには、高分子分散液晶層７１〜７
３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における高
分子の屈折率とに差が生じ、電圧印加時には、高分子分
散液晶層７１〜７３における液晶の屈折率と感光性材料
層３４における高分子の屈折率とが異なるように、液晶
と感光性材料３４の物性の関係を選定した場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、電圧を印加していな
いときには、高分子分散液晶層７１〜７３における液晶
の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈折率と
が一致し、電圧印加時には、高分子分散液晶層７１〜７
３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における高
分子の屈折率とに差が生ずるように、液晶と感光性材料
３４の物性の関係を選定してもよい。
を印加していないときには、高分子分散液晶層７１〜７
３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における高
分子の屈折率とに差が生じ、電圧印加時には、高分子分
散液晶層７１〜７３における液晶の屈折率と感光性材料
層３４における高分子の屈折率とが異なるように、液晶
と感光性材料３４の物性の関係を選定した場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、電圧を印加していな
いときには、高分子分散液晶層７１〜７３における液晶
の屈折率と感光性材料層３４における高分子の屈折率と
が一致し、電圧印加時には、高分子分散液晶層７１〜７
３における液晶の屈折率と感光性材料層３４における高
分子の屈折率とに差が生ずるように、液晶と感光性材料
３４の物性の関係を選定してもよい。
【００９４】さらに上述の第１〜第３実施例において
は、紫外線又は可視光を1000〔mJ/cm2〕のパワーで照射
することにより感光性高分子ポリマを硬化させた場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、要は感光性高
分子ポリマを硬化させることができれば、紫外線又は可
視光のパワーとしてこの他種々の数値を適用し得る。さ
らに上述の第１〜第３実施例においては、 120〔℃〕で
２時間ベーキングを行うことにより屈折率の変調度を増
強した場合について述べたが、本発明はこれに限らす、
要は屈折率の変調度を増強し得れば、ベーキングの条件
としてこの他種々の数値を適用し得る。
は、紫外線又は可視光を1000〔mJ/cm2〕のパワーで照射
することにより感光性高分子ポリマを硬化させた場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、要は感光性高
分子ポリマを硬化させることができれば、紫外線又は可
視光のパワーとしてこの他種々の数値を適用し得る。さ
らに上述の第１〜第３実施例においては、 120〔℃〕で
２時間ベーキングを行うことにより屈折率の変調度を増
強した場合について述べたが、本発明はこれに限らす、
要は屈折率の変調度を増強し得れば、ベーキングの条件
としてこの他種々の数値を適用し得る。
【００９５】さらに上述の第１〜第３実施例において
は、赤色光のレーザ光源としてクラプトンレーザ、緑色
光及び青色光のレーザ光源としてアルゴンレーザを用い
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、赤色
光、緑色光及び青色光のレーザ光源としてこの他種々の
レーザ光源を適用し得、また光源としてレーザ光源以外
の光源を適用し得る。さらに上述の第１〜第３実施例に
おいては、互いに対向するように配置され、それぞれ透
明電極が設けられた一対の透明基板としてガラス基板を
用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
要は基板が透明であれば、互いに対向するように配置さ
れ、それぞれ透明電極が設けられた一対の透明基板とし
てこの他種々の基板を適用し得る。
は、赤色光のレーザ光源としてクラプトンレーザ、緑色
光及び青色光のレーザ光源としてアルゴンレーザを用い
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、赤色
光、緑色光及び青色光のレーザ光源としてこの他種々の
レーザ光源を適用し得、また光源としてレーザ光源以外
の光源を適用し得る。さらに上述の第１〜第３実施例に
おいては、互いに対向するように配置され、それぞれ透
明電極が設けられた一対の透明基板としてガラス基板を
用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
要は基板が透明であれば、互いに対向するように配置さ
れ、それぞれ透明電極が設けられた一対の透明基板とし
てこの他種々の基板を適用し得る。
【００９６】さらに上述の第１〜第３実施例において
は、一対の透明基板間に形成された感光性材料としてデ
ユポン株式会社製のＯＭＮＩＤＥＸ ＨＲＳ−７００×
００５を用いた場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、要は感光性を有すると共に、可視光又は紫外線
によつて硬化し、かつポリマを定着させることができれ
ば、一対の透明基板間に形成された感光性材料としてこ
の他種々の感光性材料を適用し得る。
は、一対の透明基板間に形成された感光性材料としてデ
ユポン株式会社製のＯＭＮＩＤＥＸ ＨＲＳ−７００×
００５を用いた場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、要は感光性を有すると共に、可視光又は紫外線
によつて硬化し、かつポリマを定着させることができれ
ば、一対の透明基板間に形成された感光性材料としてこ
の他種々の感光性材料を適用し得る。
【００９７】さらに上述の第１〜第３実施例において
は、液晶としてロデイツク株式会社製のネマチツク液晶
ＰＮ−００９を用いた場合について述べたが、本発明は
これに限らず、液晶としてこの他種々の液晶を適用し得
る。さらに上述の第１〜第３実施例においては、透明基
板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段として透明電
極３１Ａ及び３２Ａ、スイツチ３６及び電源３５を用い
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、透明
基板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段としてこの
他種々の電圧印加手段を適用し得る。
は、液晶としてロデイツク株式会社製のネマチツク液晶
ＰＮ−００９を用いた場合について述べたが、本発明は
これに限らず、液晶としてこの他種々の液晶を適用し得
る。さらに上述の第１〜第３実施例においては、透明基
板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段として透明電
極３１Ａ及び３２Ａ、スイツチ３６及び電源３５を用い
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、透明
基板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段としてこの
他種々の電圧印加手段を適用し得る。
【００９８】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、互いに対
向するように配置され、それぞれ透明電極が設けられた
一対の透明基板間に形成された感光性材料中に、当該感
光性材料の厚み方向に所定色の光の波長の１／２のピツ
チで少なくとも配列され、透明基板間に印加される電圧
値に応じて、光に対する屈折率が感光性材料の光に対す
る屈折率と一致又は異なるように変化する液晶ドロツプ
レツトを形成することにより、電気的に屈折率が変化す
る液晶を液晶ドロツプレツトとして所定の色の波長の１
／２のピツチで配列させることができるので、ピツチに
よつて決められた所定の色成分のみを光源光から抽出す
ることができる。かくして色を変化させることのできる
素子を簡易な方法によつて製造し得る色変換素子及びそ
の製造方法並びに色変換素子を用いた色変換方法を実現
することができる。
向するように配置され、それぞれ透明電極が設けられた
一対の透明基板間に形成された感光性材料中に、当該感
光性材料の厚み方向に所定色の光の波長の１／２のピツ
チで少なくとも配列され、透明基板間に印加される電圧
値に応じて、光に対する屈折率が感光性材料の光に対す
る屈折率と一致又は異なるように変化する液晶ドロツプ
レツトを形成することにより、電気的に屈折率が変化す
る液晶を液晶ドロツプレツトとして所定の色の波長の１
／２のピツチで配列させることができるので、ピツチに
よつて決められた所定の色成分のみを光源光から抽出す
ることができる。かくして色を変化させることのできる
素子を簡易な方法によつて製造し得る色変換素子及びそ
の製造方法並びに色変換素子を用いた色変換方法を実現
することができる。
【図１】干渉型色フイルタの原理の説明に供する略線的
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の色変換素子の原理の説明に供する略線
図である。
図である。
【図３】第１実施例による色変換素子の構成を示す略線
図である。
図である。
【図４】感光性高材料の感光プロセスの説明に供する略
線的である。
線的である。
【図５】本発明の色変換素子を製造するための光学装置
の構成を示すブロツク図である。
の構成を示すブロツク図である。
【図６】第２実施例による色変換素子の構成を示す略線
的断面図である。
的断面図である。
【図７】感光性材料の感光プロセスの説明に供する略線
的である。
的である。
【図８】第３実施例による色変換素子の構成を示す略線
的断面図である。
的断面図である。
【図９】第３実施例による色変換素子の駆動原理の説明
に供する略線図である。
に供する略線図である。
【図１０】第３実施例による色変換素子の分光特性を示
す特性曲線図である。
す特性曲線図である。
【図１１】ＣＲＴ及びＬＣＤにおけるドツトの間隔の説
明に供する略線図である。
明に供する略線図である。
【図１２】ＰＤＬＣデバイスの一構成例を示す略線図で
ある。
ある。
【図１３】２色性色素を用いたＰＤＬＣデバイスの一構
成例を示す略線図である。
成例を示す略線図である。
２０……干渉型色フイルタ、３０、４０、６０Ａ〜６０
Ｃ、７０……色変換素子、３１、３２……ガラス基板、
３１Ａ、３２Ａ……透明電極、３３、６１〜６３、７１
〜７３……高分子分散液晶層、３４……感光製材料層、
５０……光学装置。
Ｃ、７０……色変換素子、３１、３２……ガラス基板、
３１Ａ、３２Ａ……透明電極、３３、６１〜６３、７１
〜７３……高分子分散液晶層、３４……感光製材料層、
５０……光学装置。
Claims (21)
- 【請求項１】互いに対向するように配置され、それぞれ
透明電極が設けられた一対の透明基板と、 上記一対の透明基板間に形成された感光性材料と、 上記感光性材料中に当該感光性材料の厚み方向に所定色
の光の波長の１／２のピツチで少なくとも配列され、上
記透明基板間に印加される電圧値に応じて、光に対する
屈折率が上記感光性材料の光に対する屈折率と一致又は
異なるように変化する液晶ドロツプレツトとを具えるこ
とを特徴とする色変換素子。 - 【請求項２】上記液晶ドロツプレツトは、 光の３つの原色成分のうち、いずれか１つの原色成分の
波長の１／２のピツチで配列されていることを特徴とす
る請求項１に記載の色変換素子。 - 【請求項３】上記液晶ドロツプレツトは、 光の３つの原色成分のうち、いずれか２つの原色成分の
波長の１／２のピツチで配列されていることを特徴とす
る請求項１に記載の色変換素子。 - 【請求項４】上記液晶ドロツプレツトは、 光の３つの原色成分の各原色成分の波長の１／２のピツ
チで配列されていることを特徴とする請求項１に記載の
色変換素子。 - 【請求項５】光の３つの原色成分のうち、いずれか１つ
の原色成分の波長の１／２のピツチで配列された液晶ド
ロツプレツトと、 上記透明基板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載の色変換素
子。 - 【請求項６】光の３つの原色成分のうち、いずれか２つ
の原色成分の波長の１／２のピツチで配列された液晶ド
ロツプレツトと、 上記透明基板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と
を具え、上記電圧印加手段は、上記２つの原色成分のう
ち、一方の上記原色成分の波長の１／２に応じた周波数
の第１の電圧と、他方の上記原色成分の波長の１／２に
応じた周波数の第２の電圧とを重畳して印加することを
特徴とする請求項１に記載の色変換素子。 - 【請求項７】光の３つの原色成分のうち、いずれか２つ
の原色成分の波長の１／２のピツチで配列された液晶ド
ロツプレツトと、 上記透明基板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と
を具え、上記電圧印加手段は、上記２つの原色成分以外
の原色成分の波長の１／２に応じた周波数の電圧信号と
逆位相の電圧信号を印加することを特徴とする請求項１
に記載の色変換素子。 - 【請求項８】光の３つの原色成分の各原色成分の波長の
１／２のピツチで配列された液晶ドロツプレツトと、 上記透明基板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と
を具え、上記電圧印加手段は、上記光の３原色成分の各
原色成分の波長の１／２の波長に対応した位置に定在波
が発生するように上記電圧を印加することを特徴とする
請求項１に記載の色変換素子。 - 【請求項９】光の３つの原色成分の各原色成分の波長の
１／２のピツチで配列された液晶ドロツプレツトと、 上記透明基板間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と
を具え、上記電圧印加手段は、上記３つの原色成分の２
つの原色成分のうち、一方の上記原色成分の波長の１／
２に応じた周波数の第１の電圧と、他方の上記原色成分
の波長の１／２に応じた周波数の第２の電圧とを重畳し
て印加することを特徴とする請求項１に記載の色変換素
子。 - 【請求項１０】上記感光性材料と上記液晶ドロツプレツ
トの上記屈折率の差を、上記印加する電圧値に応じて変
化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
色変換素子。 - 【請求項１１】互いに対向するように配置され、透明電
極が設けられた一対の透明基板間に液晶と感光性材料と
の混合液を挟み込んだ後、上記各透明基板側から上記透
明基板の厚み方向に対して垂直に赤色光及び又は緑色光
及び又は青色光を所定の露光強度で照射することより、
液晶ドロツプレツトを合成する第１の工程と、 一方の上記ガラス基板側から上記ガラス基板の厚み方向
に対して垂直に紫外線又は可視光を照射することによ
り、上記感光性材料を硬化させる第２の工程とを具える
ことを特徴とする色変換素子の製造方法。 - 【請求項１２】上記第１の工程は、 上記混合液中に上記感光性材料の光の屈折率と同じ屈折
率を有するガラスビースを混ぜるようにしたことを特徴
とする請求項１１に記載の色変換素子の製造方法。 - 【請求項１３】上記第１の工程は、 上記各透明基板の全面に上記透明基板の厚み方向に対し
て垂直に光を照射しながら上記感光性材料に超音波振動
を与えることにより、上記液晶ドロツプレツトより微小
な液晶ドロツプレツトを合成することを特徴とする請求
項１１に記載の色変換素子の製造方法。 - 【請求項１４】上記第２の工程の後に、ベーキングを行
う第３の工程を具えることを特徴とする請求項１１に記
載の色変換素子の製造方法。 - 【請求項１５】感光性材料中に所定色の光の波長の１／
２のピツチで少なくとも配列された液晶ドロツプレツト
の光に対する屈折率を、印加する電圧値に応じて変化さ
せることによつて、上記ピツチによつて決められた所定
の色成分のみを光源光から抽出することを特徴とする色
変換方法。 - 【請求項１６】光の３つの原色成分のうち、いずれか１
つの原色成分の波長の１／２のピツチで配列された液晶
ドロツプレツトを具え、上記感光性材料に電圧を印加す
ることを特徴とする請求項１５に記載の色変換方法。 - 【請求項１７】光の３つの原色成分のうち、いずれか２
つの原色成分の波長の１／２のピツチで配列された液晶
ドロツプレツトを具え、一方の上記原色成分の波長の１
／２に応じた周波数の第１の電圧と、他方の上記原色成
分の波長の１／２に応じた周波数の第２の電圧とを重畳
して印加することを特徴とする請求項１５に記載の色変
換方法。 - 【請求項１８】光の３つの原色成分のうち、いずれか２
つの原色成分の波長の１／２のピツチで配列された液晶
ドロツプレツトを具え、上記２つの原色成分以外の原色
成分の波長の１／２に応じた周波数の電圧信号と逆位相
の電圧信号を印加することを特徴とする請求項１５に記
載の色変換方法。 - 【請求項１９】光の３つの原色成分の各原色成分の波長
の１／２のピツチで配列された液晶ドロツプレツトを具
え、上記３つの原色成分の各原色成分の波長の１／２の
波長に対応した位置に定在波が発生するように上記電圧
を印加することを特徴とする請求項１５に記載の色変換
方法。 - 【請求項２０】光の３つの原色成分の各原色成分の波長
の１／２のピツチで配列された液晶ドロツプレツトを具
え、上記３つの原色成分の２つの原色成分のうち、一方
の上記原色成分の波長の１／２に応じた周波数の第１の
電圧と、他方の上記原色成分の波長の１／２に応じた周
波数の第２の電圧とを重畳して印加することを特徴とす
る請求項１５に記載の色変換方法。 - 【請求項２１】上記感光性材料と上記液晶ドロツプレツ
トの上記屈折率の差を、上記印加する電圧値に応じて変
化させるようにしたことを特徴とする請求項１５に記載
の色変換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25233196A JPH1078570A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 色変換素子及びその製造方法並びに色変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25233196A JPH1078570A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 色変換素子及びその製造方法並びに色変換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078570A true JPH1078570A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=17235788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25233196A Pending JPH1078570A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 色変換素子及びその製造方法並びに色変換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1078570A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2799012A1 (fr) * | 1999-09-03 | 2001-03-30 | Serge Blondeau | Lunettes a composite electro optique permettant une commutation alternee transparence/opacite |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP25233196A patent/JPH1078570A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2799012A1 (fr) * | 1999-09-03 | 2001-03-30 | Serge Blondeau | Lunettes a composite electro optique permettant une commutation alternee transparence/opacite |
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