JPH11109338A - Illumination light transmission plate for reflection type liquid crystal display device - Google Patents
Illumination light transmission plate for reflection type liquid crystal display deviceInfo
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- JPH11109338A JPH11109338A JP9269495A JP26949597A JPH11109338A JP H11109338 A JPH11109338 A JP H11109338A JP 9269495 A JP9269495 A JP 9269495A JP 26949597 A JP26949597 A JP 26949597A JP H11109338 A JPH11109338 A JP H11109338A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置用照明導光板に関し、特に、反射型液晶表示装置を観
察側から照明するのに用いるホログラムを設けた導光板
に関するものである。The present invention relates to an illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device, and more particularly to a light guide plate provided with a hologram used to illuminate the reflection type liquid crystal display device from an observation side.
【０００２】[0002]
【従来の技術】外光の画素による選択反射によって画像
等を観察可能にする反射型液晶表示装置は、消費電力が
低い反面、外光により表示させるため、暗所では表示が
見え難い問題がある。2. Description of the Related Art A reflection type liquid crystal display device capable of observing an image or the like by selective reflection of external light by pixels has low power consumption, but has a problem that display is difficult to see in a dark place because display is performed by external light. .
【０００３】そのため、通常、単色又は白黒表示の反射
型液晶表示装置では、裏面の反射板を半透過のものと
し、暗所ではその裏面に設置した光源からの照明光で表
示できるようにしていた。また、腕時計、ポケットベル
等の比較的表示面積の小さいものでは、表面側の側面に
光源を配置し、その光源からの照明光で照明していた。[0003] Therefore, in a reflection type liquid crystal display device of a monochrome or monochrome display, the reflection plate on the back surface is usually translucent, and in a dark place, it can be displayed by illumination light from a light source installed on the back surface. . In the case of a wristwatch, a pager or the like having a relatively small display area, a light source is disposed on the side surface on the front side, and illumination is performed by illumination light from the light source.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この反
射型液晶表示装置でカラー表示させる場合、これらの方
式には問題が生じる。まず、色表示させるためのカラー
フィルターは、反射型液晶表示装置の場合、光がカラー
フィルターを２度通過することを前提としており、上記
のような半透過反射板を通しての裏面からの照明では、
カラーフィルターを１度しか通過せず正しい色表示が不
可能となる。However, when color display is performed by the reflection type liquid crystal display device, problems arise in these systems. First, in the case of a reflective liquid crystal display device, a color filter for displaying a color is based on the premise that light passes through the color filter twice. In the illumination from the back surface through the semi-transmissive reflector as described above,
Since the light passes through the color filter only once, correct color display becomes impossible.
【０００５】また、表面側の側面に光源を置くだけで
は、表示部全体を均一に照明することができない。ま
た、その場合、液晶層をかなり寝た角度（大きな入射
角）で照明するため、コントラスト、色再現性にも問題
が出る。[0005] Further, simply putting a light source on the side surface on the front side does not make it possible to uniformly illuminate the entire display section. In this case, the liquid crystal layer is illuminated at a considerably slanted angle (large incident angle), which causes problems in contrast and color reproducibility.
【０００６】そのため、反射型液晶表示装置の表面側に
透明体を設置し、その透明体側面にホログラムを設け、
透明体の一端から入射させた光をその側面のホログラム
によって回折させ、反射型液晶表示装置を照射するもの
が、再公表特許Ｗ０９６／０２８６２に示されている。Therefore, a transparent body is provided on the surface side of the reflection type liquid crystal display device, and a hologram is provided on the side surface of the transparent body.
An apparatus that diffracts light incident from one end of a transparent body by a hologram on its side and irradiates a reflective liquid crystal display device is disclosed in Re-published Patent W096 / 02862.
【０００７】しかしながら、この配置によっても全面を
均一に照明することは難しい。なぜなら、均一な性能を
持つホログラムによって光源からの光を回折させると、
光源近傍と遠方では回折光の明るさが大きく異なり、全
面を均一に照明することができないためである。However, even with this arrangement, it is difficult to uniformly illuminate the entire surface. Because, if the light from the light source is diffracted by a hologram with uniform performance,
This is because the brightness of the diffracted light greatly differs between near and far from the light source, and the entire surface cannot be uniformly illuminated.
【０００８】本発明は従来技術のこのような問題点を解
決するためになされたものであり、その目的は、反射型
液晶表示装置全面を均一に照明することができるホログ
ラムを設けた導光板を提供することである。The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and an object thereof is to provide a light guide plate provided with a hologram capable of uniformly illuminating the entire surface of a reflection type liquid crystal display device. To provide.
【０００９】また、本発明の別の目的は、カラーフィル
ターとして反射型ホログラムを使用した反射型液晶表示
装置に上記導光板を組み合わせて、暗所ではもちろん明
所でも明るく、高コントラストなカラー表示を可能とす
ることである。Another object of the present invention is to combine a reflection type liquid crystal display device using a reflection type hologram as a color filter with the above light guide plate to provide a bright and high contrast color display not only in a dark place but also in a bright place. Is to make it possible.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の反射型液晶表示装置用照明導光板は、付属した光源
からの照明光により反射型液晶表示装置の観察側から照
明するための導光板において、前記光源が前記導光板の
端面に面して配置され、その端面から前記導光板内に導
入された照明光は全反射によって前記反射型液晶表示装
置の表示領域全域に伝播させられ、前記導光板に設けら
れたホログラムによりその内部で全反射によって伝播さ
せられている照明光が前記反射型液晶表示装置側に回折
されて出るようになっていることを特徴とするものであ
る。An illumination light guide plate for a reflective liquid crystal display device according to the present invention, which achieves the above object, is a light guide plate for illuminating from the observation side of the reflective liquid crystal display device with illumination light from an attached light source. In the light plate, the light source is disposed facing an end face of the light guide plate, and the illumination light introduced into the light guide plate from the end face is propagated to the entire display area of the reflective liquid crystal display device by total reflection, Illumination light propagated by total reflection inside the hologram provided on the light guide plate is diffracted toward the reflection type liquid crystal display device side.
【００１１】この場合、ホログラムはパターニングされ
てホログラム記録域と非記録域に分けられているものと
することができる。そして、ホログラム記録域の非記録
域に対する面積割合が、光源に近い程小さく、光源から
離れるに従って大きくなっているようにすることが望ま
しい。In this case, the hologram can be patterned and divided into a hologram recording area and a non-recording area. It is desirable that the area ratio of the hologram recording area to the non-recording area be smaller as the light source is closer to the light source and increase as the distance from the light source increases.
【００１２】また、反射型液晶表示装置はカラー液晶表
示装置であることが好ましい。そして、反射型液晶表示
装置の色表示用カラーフィルターは、表示色に対応して
パターニングされた反射型ホログラムカラーフィルター
とすることができる。Preferably, the reflection type liquid crystal display device is a color liquid crystal display device. Further, the color filter for color display of the reflection type liquid crystal display device can be a reflection type hologram color filter patterned according to the display color.
【００１３】また、反射型液晶表示装置の観察側に空気
層を介在させて配置することが望ましい。Further, it is desirable to dispose an air layer on the observation side of the reflection type liquid crystal display device.
【００１４】反射型ホログラムカラーフィルターを用い
る場合、導光板のホログラムからの回折光の主光線の角
度が、反射型ホログラムカラーフィルターに対する再生
光主光線の角度と略同じであることが望ましい。When a reflection type hologram color filter is used, the angle of the principal ray of the diffracted light from the hologram of the light guide plate is desirably substantially the same as the angle of the reproduction light principal ray with respect to the reflection type hologram color filter.
【００１５】また、導光板のホログラムは、透過型ホロ
グラムであっても、反射型ホログラムであってもよい。The hologram of the light guide plate may be a transmission hologram or a reflection hologram.
【００１６】また、光源に近い領域のホログラムに比較
して、光源から離れた領域のホログラムの回折効率が高
いものとすることもできる。Further, compared to a hologram in a region close to the light source, the diffraction efficiency of the hologram in a region far from the light source can be made higher.
【００１７】なお、ホログラム記録域の非記録域に対す
る面積割合が、光源に近い程小さく、光源から離れるに
従って大きくなっているような場合に、そのホログラム
は、ホログラム記録前に、網点の大きさ、頻度にグラデ
ーションを付けたマスクを介してホログラム感材を感光
させる光を照射して、ホログラム感材の一部の領域を失
活させたものとすることができる。又は、ホログラム記
録時に、網点の大きさ、頻度にグラデーションを付けた
マスクを介して記録したものとすることもできる。In the case where the area ratio of the hologram recording area to the non-recording area decreases as the distance from the light source increases and increases as the distance from the light source increases, the hologram has a halftone dot size before hologram recording. By irradiating light for sensitizing the hologram photosensitive material through a mask with a gradation, the partial area of the hologram photosensitive material can be deactivated. Alternatively, at the time of hologram recording, the hologram may be recorded via a mask in which the size and frequency of a halftone dot are gradation-added.
【００１８】本発明においては、導光板内に導入された
照明光を全反射によって反射型液晶表示装置の表示領域
全域に伝播させ、導光板に設けられたホログラムにより
その内部で全反射によって伝播させられている照明光が
反射型液晶表示装置側に回折されて出るようになってい
るので、表示装置を薄く保ったまま、表示領域全域を均
一に照明することができる。また、光源に近い領域のホ
ログラムに比較して、光源から離れた領域のホログラム
の平均回折効率を高くすることにより、その均一性をよ
り高めることができる。In the present invention, the illuminating light introduced into the light guide plate is propagated by the total reflection to the entire display area of the reflection type liquid crystal display device, and is propagated by the hologram provided on the light guide plate to the inside thereof by the total reflection. Since the illumination light is diffracted toward the reflective liquid crystal display device side, the entire display area can be uniformly illuminated while keeping the display device thin. Further, by increasing the average diffraction efficiency of the hologram in a region far from the light source as compared with a hologram in a region near the light source, the uniformity can be further improved.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下に、実施例に基づいて本発明
の反射型液晶表示装置用照明導光板を説明する。まず、
本発明による導光板を適用する反射型液晶表示装置の１
例について説明する。なお、この例はあくまでも説明の
ためのものであり、本発明による導光板を適用する反射
型液晶表示装置はこれに限られるものではなく、従来の
吸収型のカラーフィルターを用いたカラー反射型液晶表
示装置等、公知の何れの反射型液晶表示装置にも後記す
る本発明による導光板を適用することができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device of the present invention will be described based on examples. First,
1 of a reflection type liquid crystal display device to which a light guide plate according to the present invention is applied
An example will be described. Note that this example is merely for the purpose of explanation, and the reflection type liquid crystal display device to which the light guide plate according to the present invention is applied is not limited to this, and a color reflection type liquid crystal display using a conventional absorption type color filter is used. The light guide plate according to the present invention described later can be applied to any known reflective liquid crystal display device such as a display device.
【００２０】図６は反射型ホログラムカラーフィルター
を用いた反射型液晶表示装置１０の構成を示す断面図で
あり、観察側の透明ガラス基板２と反対側の透明ガラス
基板３との間に、ツイストネマチック等の液晶層１が挟
持されており、観察側の透明ガラス基板２の内表面に
は、図示しないブラック・マトリックスとＩＴＯ等から
なる一様な透明対向電極４が設けられ、観察側と反対側
の透明ガラス基板３の内表面にはＲ、Ｇ、Ｂのカラー画
素毎に独立に透明画素電極５とＴＦＴ６が設けられてい
る。また、電極２、３の液晶層１側には不図示の配向層
も設けて構成されている。そして、透明ガラス基板２、
３の外表面にはそれぞれ偏光板７、８が貼り付けられて
おり、例えばそれらの透過軸は相互に直交するように配
置されている。そして、観察側と反対側の偏光板８の背
面側外には、後記する反射型ホログラムカラーフィルタ
ー９が配置されている。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a reflection type liquid crystal display device 10 using a reflection type hologram color filter, wherein a twist is provided between a transparent glass substrate 2 on the observation side and a transparent glass substrate 3 on the opposite side. A liquid crystal layer 1 of nematic or the like is sandwiched, and a uniform transparent counter electrode 4 made of a black matrix and ITO (not shown) is provided on the inner surface of the transparent glass substrate 2 on the observation side. On the inner surface of the transparent glass substrate 3 on the side, a transparent pixel electrode 5 and a TFT 6 are provided independently for each of R, G, B color pixels. Further, an alignment layer (not shown) is provided on the liquid crystal layer 1 side of the electrodes 2 and 3. And the transparent glass substrate 2,
Polarizing plates 7 and 8 are attached to the outer surface of 3 respectively, and for example, they are arranged so that their transmission axes are orthogonal to each other. A reflection hologram color filter 9 to be described later is arranged outside the rear surface of the polarizing plate 8 opposite to the observation side.
【００２１】このような反射型液晶表示装置１０におい
て、その前面（観察側）から所定角度で照明光１１が入
射すると、照明光１１はＲ、Ｇ、Ｂ各画素の電圧印加状
態に応じた強度変調を受けて反射型ホログラムカラーフ
ィルター９側へ透過する。各画素Ｒ、Ｇ、Ｂを強度変調
を受けて透過した光は、赤を表示する画素Ｒについて
は、反射型ホログラムカラーフィルター９の赤色反射フ
ィルター要素９Ｒに入射し、その中の赤色波長成分λR
のみが選択的に所定方向へ反射回折され、再度赤を表示
する画素Ｒを同じ変調を受けて背面側から前面側へ透過
し、赤色画素表示光１２Ｒとなる。フィルター要素９Ｒ
で回折されなかった波長成分λG 、λB は通過し、反射
型ホログラムカラーフィルター９の背面に配置された不
図示の吸収層により吸収される。同様に、緑を表示する
画素Ｇについては、その画素Ｇで強度変調を受けて透過
した光は、緑色反射フィルター要素９Ｇに入射し、その
中の緑色波長成分λG のみが選択的に所定方向へ反射回
折され、再度緑を表示する画素Ｇを同じ変調を受けて背
面側から前面側へ透過し、赤色画素表示光１２Ｒと略同
じ方向に進む緑色画素表示光１２Ｇとなる。また、青色
表示する画素Ｂについては、その画素Ｂで強度変調を受
けて透過した光は、青色反射フィルター要素９Ｂに入射
し、その中の青色波長成分λB のみが選択的に所定方向
へ反射回折され、再度青を表示する画素Ｂを同じ変調を
受けて背面側から表面側へ透過し、赤色画素表示光１２
Ｒ及び緑色画素表示光１２Ｇと略同じ方向に進む青色画
素表示光１２Ｂとなる。In such a reflection type liquid crystal display device 10, when illumination light 11 is incident at a predetermined angle from the front surface (observation side), the illumination light 11 has an intensity corresponding to the voltage application state of each of the R, G, and B pixels. After being modulated, the light passes through the reflection type hologram color filter 9. The light transmitted through the pixels R, G, and B after being intensity-modulated is incident on the red reflection filter element 9R of the reflection hologram color filter 9 for the pixel R that displays red, and the red wavelength component λ therein. R
Only the light is selectively reflected and diffracted in a predetermined direction, and is transmitted through the pixel R, which displays red again, from the rear side to the front side under the same modulation, and becomes red pixel display light 12R. Filter element 9R
The wavelength components λ G and λ B that have not been diffracted by the filter pass through and are absorbed by an absorption layer (not shown) disposed on the back of the reflection type hologram color filter 9. Similarly, for the pixel G that displays green, the light that has been transmitted through the pixel G after being subjected to intensity modulation enters the green reflection filter element 9G, and only the green wavelength component λ G in the pixel G selectively passes in the predetermined direction. The pixel G, which reflects and diffracts the light again, transmits the pixel G that displays green again from the back side to the front side under the same modulation, and becomes green pixel display light 12G that travels in substantially the same direction as the red pixel display light 12R. As for the pixel B to blue display, light transmitted by receiving the intensity modulated by the pixel B is incident on the blue reflecting filter element 9B, reflecting only the blue wavelength component lambda B therein to selectively predetermined direction The pixel B, which is diffracted and displays blue again, undergoes the same modulation and transmits from the back side to the front side, and the red pixel display light 12
The blue pixel display light 12B travels in substantially the same direction as the R and green pixel display light 12G.
【００２２】したがって、カラー表示単位中の画素Ｒ、
Ｇ、Ｂの変調状態の組み合わせによって３つ色の表示光
１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの加法混色により任意の色が任
意の輝度で表示可能になり、２次元的に配置されたカラ
ー表示単位の表示状態の組み合わせで表示光１２（１２
Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）の方向から観察可能なカラー画像
が表示できる。Therefore, the pixel R in the color display unit,
An arbitrary color can be displayed at an arbitrary luminance by an additive color mixture of the three colors of display light 12R, 12G, and 12B by the combination of the modulation states of G and B, and the display state of the two-dimensionally arranged color display units The display light 12 (12
R, 12G, and 12B) can be displayed.
【００２３】ここで、反射型ホログラムカラーフィルタ
ー９に用いられる体積型の反射ホログラムについて説明
する。図７は体積型反射ホログラムの撮影方法とその作
用を説明するための図であり、同図（ａ）において、フ
ォトポリマー等の厚みのあるホログラム感光材料２０の
両側からそれぞれ入射角θ1 、θ2 で波長λR （添字Ｒ
は赤色領域の波長を表す。以下、同様に、添字Ｇは緑色
領域の波長、添字Ｂは青色領域の波長を表す。）の可干
渉な物体光２１と参照光２２を入射させると、感光材料
２０中には両者が干渉して干渉縞が記録される。このよ
うにして記録されたホログラム２０’は、同図（ｂ）に
示すように、記録の時の物体光２１と同じ入射角θ1 の
照明光あるいは環境光２３中の波長λR 及びその近傍の
波長の光のみを、記録の時の参照光２２と略同じ方向に
進む射出角θ2 の光２４として選択的に反射回折し、照
明光あるいは環境光２３中の他の波長λG 、λB の光２
５、及び、入射角がθ1 以外の光は通過してしまう。他
の波長λG 、λB を用いて同様に記録したホログラムも
同様である。Here, a volume type reflection hologram used for the reflection type hologram color filter 9 will be described. 7A and 7B are diagrams for explaining a method of photographing a volume reflection hologram and its operation. In FIG. 7A, the incident angles θ 1 and θ from both sides of a thick hologram photosensitive material 20 such as a photopolymer are shown. 2 at wavelength λ R (subscript R
Represents the wavelength in the red region. Hereinafter, similarly, the subscript G indicates the wavelength in the green region, and the subscript B indicates the wavelength in the blue region. When the coherent object light 21 and the reference light 22 are incident, the two interfere with each other in the photosensitive material 20 to record interference fringes. The hologram 20 ′ recorded in this manner has a wavelength λ R in the illumination light or the ambient light 23 having the same incident angle θ 1 as the object light 21 at the time of recording and its vicinity, as shown in FIG. Is selectively reflected and diffracted as light 24 having an emission angle θ 2 traveling in substantially the same direction as the reference light 22 at the time of recording, and the other wavelengths λ G , λ in the illumination light or the ambient light 23. B light 2
5, and light having an incident angle other than θ 1 passes through. The same applies to holograms recorded similarly using other wavelengths λ G and λ B.
【００２４】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。As described above, the volume type reflection hologram is excellent in wavelength selectivity and angle selectivity. By selecting the thickness of the photosensitive material, recording conditions, post-processing conditions, and the like,
The half width of the diffraction wavelength range, the range of the diffraction direction, and the like can be controlled to some extent.
【００２５】さて、以上のような回折波長がそれぞれ赤
色領域、緑色領域、青色領域にある３つの微小なホログ
ラムをアレー状に周期的に配置してなる反射型ホログラ
ムカラーフィルター９を作製すると、図８に示すよう
に、所定方向から入射する照明光あるいは環境光１１は
反射型ホログラムカラーフィルター９により所定方向に
反射回折光１２として反射回折されるが、反射型ホログ
ラムカラーフィルター９中の赤色反射回折ホログラム要
素９Ｒはその方向に赤色領域の波長λR のみを回折す
る。同様に、反射型ホログラムカラーフィルター９中の
緑色反射回折ホログラム要素９Ｇはその方向に緑色領域
の波長λG のみを、青色反射回折ホログラム要素９Ｂは
その方向に青色領域の波長λB のみを回折する。すなわ
ち、反射型ホログラムカラーフィルター９は、Ｒ、Ｇ、
Ｂ三原色の反射フィルター要素９Ｒ、９Ｇ、９Ｂからな
る反射型ホログラムカラーフィルターとしての作用を有
することになる。Now, when a reflection type hologram color filter 9 in which three minute holograms whose diffraction wavelengths are in the red, green and blue regions, respectively, are periodically arranged in an array as shown in FIG. As shown in FIG. 8, illumination light or environmental light 11 incident from a predetermined direction is reflected and diffracted as reflected and diffracted light 12 in a predetermined direction by a reflection type hologram color filter 9. The hologram element 9R diffracts only the wavelength λ R in the red region in that direction. Similarly, the green reflection diffraction hologram element 9G in the reflection type hologram color filter 9 diffracts only the wavelength λ G in the green region in that direction, and the blue reflection diffraction hologram element 9B diffracts only the wavelength λ B in the blue region in that direction. . That is, the reflection type hologram color filter 9 includes R, G,
It has an action as a reflection type hologram color filter composed of the reflection filter elements 9R, 9G, 9B of the three primary colors B.
【００２６】さて、本発明に基づいて、例えば図６に示
したような構成の反射型液晶表示装置１０の観察側前面
に、反射型液晶表示装置１０を前面側から照明するため
の導光板を配置する。図１はその１例であり、反射型液
晶表示装置１０の観察側前面に若干の間隔をおいて平行
に配置される導光板３０は、透明な平行平面板３１の反
射型液晶表示装置１０に面する側面に透過型ホログラム
３２が接着されてなるもので、透過型ホログラム３２の
作製方法については後記する。そして、導光板３０の一
端には光源３３が配置されており、その光源３３からの
光３５は導光板３０の一端から内部に入射され、平行平
面板３１内で全反射を繰り返して光源３３が配置された
端部からそれに向かい合った端部まで導光される。な
お、図では光源３３からの光を効率良く導光板３０内部
へ入射させるために集光鏡３４が光源３３の背後に配置
されている。Now, according to the present invention, a light guide plate for illuminating the reflection type liquid crystal display device 10 from the front side is provided on the observation side front surface of the reflection type liquid crystal display device 10 having a structure as shown in FIG. 6, for example. Deploy. FIG. 1 shows an example of such a case, in which a light guide plate 30 which is arranged in parallel at a slight distance in front of the observation side front surface of a reflection type liquid crystal display device 10 is different from a reflection type liquid crystal display device 10 of a transparent parallel flat plate 31. The transmission type hologram 32 is adhered to the side surface facing, and a method of manufacturing the transmission type hologram 32 will be described later. A light source 33 is disposed at one end of the light guide plate 30, and light 35 from the light source 33 enters the inside of the light guide plate 30 from one end thereof. Light is guided from the located end to the opposite end. In the drawing, a condenser mirror 34 is arranged behind the light source 33 so that light from the light source 33 is efficiently incident on the inside of the light guide plate 30.
【００２７】ここで、透過型ホログラム３２は、平行平
面板３１内で導光され透過型ホログラム３２に臨界角以
上の所定の角度で入射する光を導光板３０の外へ回折光
３６として回折する特性を有するもので、回折光３６
は、図６、図８の照明光１１の方向及びその方向の近傍
の方向へ進む光である。そして、透過型ホログラム３２
の回折効率は、平均して光源３３に近い程低く、光源３
３から離れるに従って高く設定されている。このような
回折効率の分布を持たせるためには、１つの手段として
は、ホログラム撮影のときの物体光と参照光の光強度に
所望の回折効率が得られるように分布を持たせるように
してもよいが、図１に示すように、透過型ホログラム３
２を網点状にパターニングされた微細ホログラム３２’
の集合体とし、その微細ホログラム３２’の面積割合を
光源に近い程小さく、光源３３から離れるに従って大き
くなるようにすればよい。Here, the transmission hologram 32 diffracts light guided inside the plane-parallel plate 31 and entering the transmission hologram 32 at a predetermined angle equal to or greater than the critical angle as diffracted light 36 out of the light guide plate 30. Diffracted light 36
Is a light that travels in the direction of the illumination light 11 in FIGS. 6 and 8 and in a direction near that direction. Then, the transmission type hologram 32
The diffraction efficiency of the light source 3 is lower as the light source 33 is closer to the light source 33 on average.
It is set higher as the distance from 3 increases. One way to provide such a distribution of diffraction efficiency is to provide a distribution so that the desired diffraction efficiency can be obtained for the light intensity of the object light and the reference light at the time of hologram imaging. However, as shown in FIG.
2 is a fine hologram 32 'patterned into a halftone dot
And the area ratio of the fine hologram 32 ′ may be smaller as the light source is closer to the light source, and may be larger as the distance from the light source 33 increases.
【００２８】透過型ホログラム３２がこのような構成で
あるので、光源３３からの光３５は、導光板３０の一端
から内部に入射しその内部で全反射を繰り返しながら光
源３３とは反対側の端部へ導光される間、透過型ホログ
ラム３２により回折され、照明光１１と略等しい照明光
３６となる。透過型ホログラム３２の回折効率に上記の
ような面内分布があるので、光源３３近傍でも遠方でも
回折光３６の強度（明るさ）が略同じになり、全面を均
一に照明することができる。しかも、回折光３６は、反
射型ホログラムカラーフィルター９のための照明光１１
の入射角と同じに設定されているので、クリアなカラー
表示が可能になる。なお、照明光源３３を点灯しない場
合は、図６に示すように、反射型液晶表示装置１０は環
境光中の特定の入射角の光１１により照明され表示され
るが、透過型ホログラム３２の上記のような回折効率分
布により表示の明るさに不均一な分布が出る可能性もあ
る。これを防止するためには、反射型ホログラムカラー
フィルター９の再生角度特性をある程度広げておけばよ
い。Since the transmission hologram 32 has such a structure, the light 35 from the light source 33 enters the inside from one end of the light guide plate 30 and repeats total reflection inside the light guide plate 30 while repeating the internal reflection. While being guided to the portion, the light is diffracted by the transmission hologram 32 and becomes illumination light 36 substantially equal to the illumination light 11. Since the diffraction efficiency of the transmission hologram 32 has the above-described in-plane distribution, the intensity (brightness) of the diffracted light 36 becomes substantially the same near or far from the light source 33, and the entire surface can be uniformly illuminated. Moreover, the diffracted light 36 is used as the illumination light 11 for the reflection type hologram color filter 9.
Since the angle of incidence is set to be the same, clear color display is possible. When the illumination light source 33 is not turned on, as shown in FIG. 6, the reflective liquid crystal display device 10 is illuminated and displayed by the light 11 having a specific incident angle in the ambient light. Due to the diffraction efficiency distribution as described above, there is a possibility that a non-uniform distribution of the brightness of the display may appear. In order to prevent this, the reproduction angle characteristic of the reflection type hologram color filter 9 may be expanded to some extent.
【００２９】図２は別の形式の導光板を例えば図６に示
したような構成の反射型液晶表示装置１０の観察側前面
に配置した例を示す図であり、反射型液晶表示装置１０
の観察側前面に若干の間隔をおいて平行に配置される導
光板３７は、透明な平行平面板３１の反射型液晶表示装
置１０とは反対側の側面に反射型ホログラム３８が接着
されてなるものであり、反射型ホログラム３８の作製方
法についても後記する。そして、導光板３７の一端には
光源３３が配置されており、その光源３３からの光３５
は導光板３７の一端から内部に入射され、平行平面板３
１内で全反射を繰り返して光源３３が配置された端部か
らそれに向かい合った端部まで導光される。この場合
も、光源３３からの光を効率良く導光板３０内部へ入射
させるために光源３３の背後に集光鏡３４が配置されて
いる。FIG. 2 is a view showing an example in which another type of light guide plate is arranged on the front side on the observation side of the reflection type liquid crystal display device 10 having the structure shown in FIG. 6, for example.
The light guide plate 37, which is arranged in parallel with the front surface on the observation side at a slight distance, has a reflection type hologram 38 adhered to the side surface of the transparent parallel plane plate 31 opposite to the reflection type liquid crystal display device 10. The method of manufacturing the reflection type hologram 38 will be described later. A light source 33 is disposed at one end of the light guide plate 37, and light 35 from the light source 33 is provided.
Is incident on the inside from one end of the light guide plate 37, and
Light is guided from the end where the light source 33 is arranged to the end opposite to the end where the light source 33 is arranged by repeating total internal reflection within 1. Also in this case, the condenser mirror 34 is arranged behind the light source 33 in order to efficiently make the light from the light source 33 enter the inside of the light guide plate 30.
【００３０】ここで、反射型ホログラム３８は、平行平
面板３１内で導光され反射型ホログラム３８に臨界角以
上の所定の角度で入射する光を平行平面板３１内へ臨界
角より小さい角度で回折し、導光板３０の反対側の面か
ら外へ回折光３６として出す特性を有するもので、回折
光３６は、図６、図８の照明光１１の方向及びその方向
の近傍の方向へ進む光である。そして、この例の場合
も、反射型ホログラム３８の回折効率は、平均して光源
３３に近い程低く、光源３３から離れるに従って高く設
定されている。このような回折効率の分布を持たせるた
めには、１つの手段としては、ホログラム撮影のときの
物体光と参照光の光強度に所望の回折効率が得られるよ
うに分布を持たせるようにしてもよいが、図２に示すよ
うに、反射型ホログラム３８を網点状にパターニングさ
れた微細ホログラム３８’の集合体とし、その微細ホロ
グラム３８’の面積割合を光源に近い程小さく、光源３
３から離れるに従って大きくなるようにすればよい。Here, the reflection hologram 38 directs the light guided in the parallel plane plate 31 and enters the reflection hologram 38 at a predetermined angle greater than the critical angle into the parallel plane plate 31 at an angle smaller than the critical angle. The diffracted light 36 has the characteristic of diffracting and emitting it as diffracted light 36 from the opposite surface of the light guide plate 30 to the outside. The diffracted light 36 travels in the direction of the illumination light 11 in FIGS. Light. Also in this example, the diffraction efficiency of the reflection hologram 38 is set lower on the average closer to the light source 33 and higher as the distance from the light source 33 increases. One way to provide such a distribution of diffraction efficiency is to provide a distribution so that the desired diffraction efficiency can be obtained for the light intensity of the object light and the reference light at the time of hologram imaging. Alternatively, as shown in FIG. 2, the reflection hologram 38 is formed as an aggregate of fine holograms 38 ′ patterned in a halftone dot pattern, and the area ratio of the fine hologram 38 ′ is smaller as the light source is closer to the light source.
It may be made larger as the distance from 3 increases.
【００３１】反射型ホログラム３８がこのような構成で
あるので、光源３３からの光３５は、導光板３０の一端
から内部に入射しその内部で全反射を繰り返しながら光
源３３とは反対側の端部へ導光される間、反射型ホログ
ラム３８により回折され、照明光１１と略等しい照明光
３６となる。透過型ホログラム３８の回折効率に上記の
ような面内分布があるので、光源３３近傍でも遠方でも
回折光３６の強度（明るさ）が略同じになり、全面を均
一に照明することができる。しかも、回折光３６は、反
射型ホログラムカラーフィルター９のための照明光１１
の入射角と同じに設定されているので、クリアなカラー
表示が可能になる。Since the reflection type hologram 38 has such a configuration, the light 35 from the light source 33 enters the inside from one end of the light guide plate 30 and repeats total internal reflection inside the light guide plate 30 while repeating the total reflection inside. While being guided to the portion, the light is diffracted by the reflection hologram 38 and becomes illumination light 36 substantially equal to the illumination light 11. Since the diffraction efficiency of the transmission hologram 38 has the in-plane distribution as described above, the intensity (brightness) of the diffracted light 36 becomes substantially the same near or far from the light source 33, and the entire surface can be uniformly illuminated. Moreover, the diffracted light 36 is used as the illumination light 11 for the reflection type hologram color filter 9.
Since the angle of incidence is set to be the same, clear color display is possible.
【００３２】次に、上記のような透過型ホログラム３２
と反射型ホログラム３８の作製方法を説明する。図３
（ａ）には透過型ホログラム３２を撮影するための基本
配置を、図３（ｂ）には反射型ホログラム３８を撮影す
るための基本配置を示してある。図３（ａ）において
は、透過型ホログラム感材４０に対して同じ側から、導
光板３０内部で全反射を繰り返しながら導かれる特定の
入射角の光３５のその入射角に対応する角度α（臨界角
以上の角度）で入射する参照光４１と、照明光３６と同
じ方向に進む物体光４２を入射させる配置としており、
導光板３０と同じ屈折率の下でホログラム撮影するため
に、透過型ホログラム感材４０を透明プリズム体４４
（屈折率が平行平面板３１と同じもの）の下面４５に貼
り付け、透明プリズム体４４を通して参照光４１と物体
光４２を入射させて透過型ホログラム感材４０内で両光
を干渉させている。なお、透明プリズム体４４の参照光
４１が入射する面４６と物体光４２が入射する面４７と
は、それぞれの光の進行方向に対して垂直な面とするこ
とが望ましい。また、上記のような導光板３０を適用す
る反射型液晶表示装置に反射型ホログラムカラーフィル
ター９を用いる場合は必ずしも必要ないが（吸収型のカ
ラーフィルターを用いる場合は必要である。）、物体光
４２の光路中にすりガラス等の拡散板４３を配置して撮
影し、作製されたホログラムからの回折光３６が拡散特
性を持つようにする。Next, the transmission type hologram 32 as described above is used.
And a method of manufacturing the reflection type hologram 38 will be described. FIG.
3A shows a basic arrangement for photographing the transmission hologram 32, and FIG. 3B shows a basic arrangement for photographing the reflection hologram. In FIG. 3A, an angle α (corresponding to the incident angle of light 35 having a specific incident angle guided from the same side with respect to the transmission type hologram sensitive material 40 while repeating total reflection inside the light guide plate 30 is shown. (An angle equal to or greater than the critical angle), and the object light 42 traveling in the same direction as the illumination light 36 is incident.
In order to photograph a hologram under the same refractive index as the light guide plate 30, the transparent hologram sensitive material 40 is
It is attached to the lower surface 45 (the same as that of the parallel flat plate 31) and the reference light 41 and the object light 42 are made incident through the transparent prism body 44 to cause the two lights to interfere in the transmission type hologram photosensitive material 40. . It is desirable that the surface 46 of the transparent prism body 44 on which the reference light 41 is incident and the surface 47 on which the object light 42 is incident be surfaces perpendicular to the traveling directions of the respective lights. Further, when the reflection type hologram color filter 9 is used in the reflection type liquid crystal display device to which the above light guide plate 30 is applied, it is not always necessary (when the absorption type color filter is used), the object light is used. An image is taken by disposing a diffusion plate 43 such as ground glass in the optical path of 42 so that the diffracted light 36 from the produced hologram has a diffusion characteristic.
【００３３】また、反射型ホログラム３８を撮影するた
めの基本配置を示す図３（ｂ）においては、反射型ホロ
グラム感材５０に対して相互に反対側から、導光板３７
内部で全反射を繰り返しながら導かれる特定の入射角の
光３５のその入射角に対応する角度α（臨界角以上の角
度）で入射する参照光５１と、照明光３６と反対方向に
進む物体光５２を入射させる配置としており、導光板３
７と同じ屈折率の下でホログラム撮影するために、参照
光５１側に透明プリズム体５３（屈折率が平行平面板３
１と同じもの）を配置しその下面５４に反射型ホログラ
ム感材５０を貼り付け、透明プリズム体５３を通して参
照光５１を入射させて、その参照光５１と反対側の空気
を通して入射する物体光５２とを反射型ホログラム感材
５０内で干渉させて反射型ホログラム３８を撮影する。
この場合も、透明プリズム体５３の参照光５１が入射す
る面５５を光の進行方向に対して垂直な面とすることが
望ましい。また、上記のような導光板３７を適用する反
射型液晶表示装置に反射型ホログラムカラーフィルター
９を用いる場合は必ずしも必要ない（吸収型のカラーフ
ィルターを用いる場合は必要である。物体光５２の光路
中にすりガラス等の拡散板４３を配置して撮影し、作製
されたホログラムからの回折光３６が拡散特性を持つよ
うにしてもよい。）。In FIG. 3B, which shows a basic arrangement for photographing the reflection hologram 38, the light guide plate 37 is provided from the opposite side to the reflection hologram photosensitive material 50.
Reference light 51 of light 35 having a specific incident angle guided while repeating total internal reflection at an angle α (an angle equal to or greater than the critical angle) corresponding to the incident angle, and object light traveling in the opposite direction to illumination light 36 52 and the light guide plate 3
In order to take a hologram image under the same refractive index as that of the transparent plate 7, the transparent prism body 53 (refractive index
1), a reflection type hologram sensitive material 50 is adhered to the lower surface 54, the reference light 51 is made incident through the transparent prism body 53, and the object light 52 which enters through the air on the opposite side of the reference light 51. Are made to interfere in the reflection type hologram photosensitive material 50 to photograph the reflection type hologram 38.
Also in this case, it is desirable that the surface 55 of the transparent prism body 53 on which the reference light 51 is incident be a surface perpendicular to the light traveling direction. Further, it is not always necessary to use the reflection type hologram color filter 9 in the reflection type liquid crystal display device to which the above light guide plate 37 is applied (this is necessary in the case of using the absorption type color filter. The optical path of the object light 52). An image may be taken by disposing a diffusion plate 43 such as frosted glass inside, and the diffracted light 36 from the produced hologram may have diffusion characteristics.)
【００３４】ところで、図３のような配置で作製した透
過型ホログラム３２及び反射型ホログラム３８は、回折
効率がその面内の一様であり、図１、図２の場合のよう
に、光源３３に近い程低く光源３３から離れるに従って
高くなってはいない。図１、図２で説明したように、網
点状にパターニングされた微細ホログラム３２’又は３
８’の集合体とし、その微細ホログラム３２’又は３
８’の面積割合を光源に近い程小さく、光源３３から離
れるに従って大きくなるようにするには、図４に示すよ
うに、微細ホログラム３２’、３８’の集合全体のパタ
ーンと同じ遮光パターンを持ったグラデーションマスク
５７、すなわち、微細ホログラム３２’、３８’に対応
する領域が遮光され、微細ホログラム３２’、３８’間
の透明部に対応する領域が透明になっているグラデーシ
ョンマスク５７を用意し、図３のような配置での撮影に
先立って透過型ホログラム感材４０又は反射型ホログラ
ム感材５０の上に重ねて、グラデーションマスク５７側
から感材４０又は５０を感光させる紫外線等の光５８を
照射することにより、予め微細ホログラム３２’、３
８’間が対応する感材領域を感光させて失活させておけ
ばよい。このように選択領域を予め失活させた透過型ホ
ログラム感材４０又は反射型ホログラム感材５０を用い
て図３の配置でホログラムを撮影することにより、図
１、図２のような回折効率の分布を持った透過型ホログ
ラム３２、反射型ホログラム３８が得られる。By the way, the transmission hologram 32 and the reflection hologram 38 produced in the arrangement as shown in FIG. 3 have a uniform diffraction efficiency in the plane, and the light source 33 as shown in FIGS. The lower the distance, the lower the distance from the light source 33, and the higher the distance. As described with reference to FIGS. 1 and 2, the fine hologram 32 ′ or 3
8 ′, and the fine hologram 32 ′ or 3
In order to make the area ratio of 8 ′ smaller as the distance from the light source becomes closer to the light source and increase as the distance from the light source 33 increases, as shown in FIG. A gradation mask 57, that is, a region corresponding to the fine holograms 32 ′ and 38 ′ is shielded from light, and a region corresponding to the transparent portion between the fine holograms 32 ′ and 38 ′ is transparent. Prior to photographing in the arrangement as shown in FIG. 3, light 58 such as ultraviolet light or the like for sensitizing the photosensitive material 40 or 50 from the gradation mask 57 side is superimposed on the transmission hologram photosensitive material 40 or the reflection hologram photosensitive material 50. By irradiation, the fine holograms 32 ', 3'
What is necessary is just to expose and deactivate the photosensitive material region corresponding to the interval 8 '. By photographing a hologram in the arrangement of FIG. 3 using the transmission type hologram sensitive material 40 or the reflection type hologram sensitive material 50 in which the selected area has been previously deactivated, the diffraction efficiency as shown in FIGS. A transmission hologram 32 and a reflection hologram 38 having a distribution are obtained.
【００３５】このような予め選択領域を失活させたホロ
グラム感材を用いる代わりに、図５に示すように、微細
ホログラム３２’、３８’の集合全体のパターンと同じ
透明パターンを持ったグラデーションマスク５９、すな
わち、微細ホログラム３２’、３８’に対応する領域が
透明で、微細ホログラム３２’、３８’間の透明部に対
応する領域が不透明になっているグラデーションマスク
５９を用意し、このグラデーションマスク５９を介して
透過型ホログラムあるいは反射型ホログラムを撮影すれ
ば、同様に図１、図２のような回折効率の分布を持った
透過型ホログラム３２、反射型ホログラム３８が得られ
る。なお、図５（ａ）は図３（ａ）に対応する透過型ホ
ログラム３２を撮影するための配置であり、図５（ｂ）
は図３（ｂ）に対応する反射型ホログラム３８を撮影す
るための配置である。図５から明らかなように、透過型
ホログラム３２の撮影の場合は、１枚のグラデーション
マスク５９を透過型ホログラム感材４０の片側に重ね合
わせてその側に参照光４１と物体光４２を入射させ、反
射型ホログラム３８の撮影の場合は、同じパターンのグ
ラデーションマスク５９を反射型ホログラム感材５０の
両側に位置合わせして重ね合わせ、それぞれを介して参
照光５１と物体光５２を入射させる。Instead of using such a hologram light-sensitive material in which the selected area is deactivated in advance, as shown in FIG. 5, a gradation mask having the same transparent pattern as the pattern of the entire set of fine holograms 32 'and 38'. 59, that is, a gradation mask 59 in which the region corresponding to the fine holograms 32 ', 38' is transparent and the region corresponding to the transparent portion between the fine holograms 32 ', 38' is opaque, is prepared. If a transmission hologram or a reflection hologram is photographed through the light source 59, a transmission hologram 32 and a reflection hologram 38 having a distribution of diffraction efficiency as shown in FIGS. FIG. 5A shows an arrangement for photographing the transmission hologram 32 corresponding to FIG. 3A, and FIG.
Is an arrangement for photographing the reflection hologram 38 corresponding to FIG. As is apparent from FIG. 5, in the case of photographing the transmission hologram 32, one gradation mask 59 is superimposed on one side of the transmission hologram photosensitive material 40, and the reference light 41 and the object light 42 are incident on that side. In the case of photographing the reflection type hologram 38, the gradation mask 59 having the same pattern is aligned and superposed on both sides of the reflection type hologram photosensitive material 50, and the reference light 51 and the object light 52 are made incident through each.
【００３６】なお、以上のグラデーションマスク５７、
５９の代わりに、透過率（濃度）が連続的に変化する濃
度フィルターを用いても同様に回折効率の分布を持った
透過型ホログラム３２、反射型ホログラム３８が得られ
る。なお、以上の説明では透過型ホログラム３２、反射
型ホログラム３８共、回折波長については言及しなかっ
たが、Ｒ、Ｇ、Ｂ波長領域の光を同様に回折するもので
あり、ホログラム３２、３８を作製する場合、３つの色
について多重記録するか、あるいは、各色のホログラム
を記録した層３層でホログラム３２、３８を構成する。The above gradation mask 57,
Even if a density filter having a continuously changing transmittance (density) is used instead of 59, the transmission hologram 32 and the reflection hologram 38 having the same distribution of the diffraction efficiency can be obtained. In the above description, the transmission hologram 32 and the reflection hologram 38 have not mentioned the diffraction wavelength, but they diffract light in the R, G, and B wavelength regions in the same manner. When manufacturing, holograms 32 and 38 are multiplex-recorded for three colors, or holograms 32 and 38 are composed of three layers in which holograms of each color are recorded.
【００３７】以上、本発明の反射型液晶表示装置用照明
導光板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に種々の変形が可能である。While the illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device of the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の反射型液晶表示装置用照明導光板によると、導光板内
に導入された照明光を全反射によって反射型液晶表示装
置の表示領域全域に伝播させ、導光板に設けられたホロ
グラムによりその内部で全反射によって伝播させられて
いる照明光が反射型液晶表示装置側に回折されて出るよ
うになっているので、表示装置を薄く保ったまま、表示
領域全域を均一に照明することができる。また、光源に
近い領域のホログラムに比較して、光源から離れた領域
のホログラムの平均回折効率を高くすることにより、そ
の均一性をより高めることができる。As is apparent from the above description, according to the illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device of the present invention, the display area of the reflection type liquid crystal display device is totally reflected by the illumination light introduced into the light guide plate. The hologram provided on the light guide plate causes the illuminating light to be propagated to the entire area, and the illuminating light propagated by total reflection inside the hologram is diffracted toward the reflective liquid crystal display device side, so that the display device is kept thin. It is possible to uniformly illuminate the entire display area while keeping it. Further, by increasing the average diffraction efficiency of the hologram in a region far from the light source as compared with a hologram in a region near the light source, the uniformity can be further improved.
【図１】本発明による導光板を配置した反射型液晶表示
装置の１例の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a reflection type liquid crystal display device provided with a light guide plate according to the present invention.
【図２】本発明による他の導光板を配置した反射型液晶
表示装置の１例の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of a reflection type liquid crystal display device provided with another light guide plate according to the present invention.
【図３】本発明による導光板に用いるホログラムを撮影
するための基本配置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a basic arrangement for photographing a hologram used for a light guide plate according to the present invention.
【図４】ホログラムに回折効率分布を持たせるために予
め選択領域を失活させる配置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an arrangement in which a selected region is previously deactivated in order to give a diffraction efficiency distribution to a hologram.
【図５】ホログラム撮影の際にホログラムに回折効率分
布を持たせるための配置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement for giving a hologram a diffraction efficiency distribution during hologram imaging.
【図６】反射型ホログラムカラーフィルターを用いた反
射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a reflection type liquid crystal display device using a reflection type hologram color filter.
【図７】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。FIG. 7 is a diagram for explaining an imaging method of a volume reflection hologram and its operation.
【図８】反射型ホログラムカラーフィルターの作用を説
明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the reflection type hologram color filter.
１…液晶層 ２、３…透明ガラス基板 ４…透明対向電極 ５…透明画素電極 ６…ＴＦＴ ７、８…偏光板 ９…反射型ホログラムカラーフィルター ９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ…ホログラム要素 １０…反射型液晶表示装置 １１…照明光 １２…表示光 ２０…ホログラム感光材料 ２０’…ホログラム ２１…物体光 ２２…参照光 ２３…照明光（環境光） ２４…反射回折光 ２５…非回折光 ３０…導光板 ３１…平行平面板 ３２…透過型ホログラム ３２’…微細ホログラム ３３…光源 ３４…集光鏡 ３５…照明光 ３６…回折光 ３７…導光板 ３８…反射型ホログラム ３８’…微細ホログラム ４０…透過型ホログラム感材 ４１…参照光 ４２…物体光 ４３…拡散板 ４４…透明プリズム体 ４５…透明プリズム体のホログラム感材貼り付け面 ４６…透明プリズム体の参照光入射面 ４７…透明プリズム体の物体光入射面 ５０…反射型ホログラム感材 ５１…参照光 ５２…物体光 ５３…透明プリズム体 ５４…透明プリズム体のホログラム感材貼り付け面 ５５…透明プリズム体の参照光入射面 ５７…グラデーションマスク ５８…失活光 ５９…グラデーションマスク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal layer 2, 3 ... Transparent glass substrate 4 ... Transparent counter electrode 5 ... Transparent pixel electrode 6 ... TFT 7, 8 ... Polarizer 9 ... Reflection type hologram color filter 9R, 9G, 9B ... Hologram element 10 ... Reflection type liquid crystal Display device 11 Illumination light 12 Display light 20 Hologram photosensitive material 20 'Hologram 21 Object light 22 Reference light 23 Illumination light (environmental light) 24 Reflected diffracted light 25 Non-diffracted light 30 Light guide plate 31 ... Parallel plane plate 32 ... Transmission hologram 32 '... Micro hologram 33 ... Light source 34 ... Condenser mirror 35 ... Illumination light 36 ... Diffraction light 37 ... Light guide plate 38 ... Reflection hologram 38' ... Micro hologram 40 ... Transmission hologram feeling Material 41 ... Reference light 42 ... Object light 43 ... Diffusion plate 44 ... Transparent prism 45 Reference light incident surface 47 ... Object light incident surface of transparent prism body 50 ... Reflection type hologram sensible material 51 ... Reference light 52 ... Object light 53 ... Transparent prism body 54 ... Transparent prism body hologram sensitive material attachment surface 55 ... Transparent Reference light incident surface of prism body 57: gradation mask 58: deactivating light 59: gradation mask
Claims (12)
液晶表示装置の観察側から照明するための導光板におい
て、前記光源が前記導光板の端面に面して配置され、そ
の端面から前記導光板内に導入された照明光は全反射に
よって前記反射型液晶表示装置の表示領域全域に伝播さ
せられ、前記導光板に設けられたホログラムによりその
内部で全反射によって伝播させられている照明光が前記
反射型液晶表示装置側に回折されて出るようになってい
ることを特徴とする反射型液晶表示装置用照明導光板。1. A light guide plate for illuminating from the observation side of a reflection type liquid crystal display device with illumination light from an attached light source, wherein the light source is disposed facing an end face of the light guide plate, and the light guide is provided from the end face. The illumination light introduced into the light plate is propagated by the total reflection to the entire display area of the reflection type liquid crystal display device, and the illumination light propagated by the total reflection inside the hologram provided in the light guide plate. An illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device, wherein the illumination light guide plate is diffracted toward the reflection type liquid crystal display device side.
ターニングされてホログラム記録域と非記録域に分けら
れていることを特徴とする反射型液晶表示装置用照明導
光板。2. An illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said hologram is patterned and divided into a hologram recording area and a non-recording area.
域の非記録域に対する面積割合が、前記光源に近い程小
さく、前記光源から離れるに従って大きくなっているこ
とを特徴とする反射型液晶表示装置用照明導光板。3. The reflection type liquid crystal display device according to claim 2, wherein the area ratio of the hologram recording area to the non-recording area is smaller as the light source is closer to the light source, and becomes larger as the distance from the light source is increased. Lighting light guide plate.
前記反射型液晶表示装置はカラー液晶表示装置であるこ
とを特徴とする反射型液晶表示装置用照明導光板。4. In any one of claims 1 to 3,
An illumination light guide plate for a reflective liquid crystal display device, wherein the reflective liquid crystal display device is a color liquid crystal display device.
装置の色表示用カラーフィルターは、表示色に対応して
パターニングされた反射型ホログラムカラーフィルター
であることを特徴とする反射型液晶表示装置用照明導光
板。5. The reflection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein the color display color filter of the reflection type liquid crystal display device is a reflection type hologram color filter patterned according to a display color. Lighting light guide plate.
前記反射型液晶表示装置の観察側に空気層を介在させて
配置されていることを特徴とする反射型液晶表示装置用
照明導光板。6. In any one of claims 1 to 5,
An illumination light guide plate for a reflective liquid crystal display device, wherein the light guide plate is arranged on the observation side of the reflective liquid crystal display device with an air layer interposed therebetween.
の回折光の主光線の角度が、前記反射型ホログラムカラ
ーフィルターに対する再生光主光線の角度と略同じであ
ることを特徴とする反射型液晶表示装置用照明導光板。7. The reflection type liquid crystal display according to claim 5, wherein the angle of the principal ray of the diffracted light from the hologram is substantially the same as the angle of the reproduction light principal ray with respect to the reflection type hologram color filter. Lighting light guide plate for equipment.
前記ホログラムは透過型ホログラムであることを特徴と
する反射型液晶表示装置用照明導光板。8. The method according to claim 1, wherein:
The illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device, wherein the hologram is a transmission type hologram.
前記ホログラムは反射型ホログラムであることを特徴と
する反射型液晶表示装置用照明導光板。9. The method according to claim 1, wherein:
The illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device, wherein the hologram is a reflection type hologram.
域のホログラムに比較して、前記光源から離れた領域の
ホログラムの回折効率が高いことを特徴とする反射型液
晶表示装置用照明導光板。10. The illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein a hologram in a region far from the light source has a higher diffraction efficiency than a hologram in a region near the light source.
は、前記ホログラム記録前に、網点の大きさ、頻度にグ
ラデーションを付けたマスクを介してホログラム感材を
感光させる光を照射して、ホログラム感材の一部の領域
を失活させたものであることを特徴とする反射型液晶表
示装置用照明導光板。11. The hologram according to claim 3, wherein the hologram is irradiated with light for sensitizing the hologram photosensitive material through a mask in which the size and frequency of a halftone dot are gradationally changed before recording the hologram. An illumination light guide plate for a reflection type liquid crystal display device, wherein a part of the material is inactivated.
は、前記ホログラム記録時に、網点の大きさ、頻度にグ
ラデーションを付けたマスクを介して記録したものであ
ることを特徴とする反射型液晶表示装置用照明導光板。12. The reflection type liquid crystal display device according to claim 3, wherein the hologram is recorded through a mask in which the size and frequency of a halftone dot are gradationalized at the time of recording the hologram. Lighting light guide plate.
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