JP3412426B2 - Holographic reflector and reflective liquid crystal display using the same - Google Patents
Holographic reflector and reflective liquid crystal display using the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【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
に関し、特に、観察条件に制約を受けず、従来より明る
い表示が可能な反射型液晶表示装置とそれに用いられる
ホログラム反射板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device, and more particularly to a reflection type liquid crystal display device which is not restricted by an observation condition and can display brighter than ever before and a hologram reflection plate used therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶パネルの背面に反射層を有する構成
で、バックライトを要さず観察者側からの光（室内照明
や日光などの外光）によるパターン状の反射光を視覚す
るタイプの反射型液晶表示装置が公知であり、近年で
は、前記表示装置において、既存の金属反射層の代わり
に反射型ホログラムを反射層として使用することが試み
られている。反射型ホログラムを使用することにより、
視域や反射方向を特定することができ、金属反射層に比
べて、特定方向への明るい表示を図ることが可能とな
る。2. Description of the Related Art A liquid crystal panel having a reflective layer on the back surface thereof is of a type in which a pattern-like reflected light caused by light from an observer side (external light such as indoor lighting or sunlight) is visible without requiring a backlight. A reflective liquid crystal display device is known, and in recent years, it has been attempted to use a reflective hologram as a reflective layer in the display device instead of the existing metal reflective layer. By using reflective holograms,
The viewing zone and the reflection direction can be specified, and brighter display in the specific direction can be achieved as compared with the metal reflective layer.
【０００３】しかし、使用する反射型ホログラムが表面
レリーフ型ホログラムである場合には、回折効率を高く
することが難しく、さらには、ホログラムの色分散によ
り、観察する方向に応じて表示される色が変化して視覚
されるという問題がある。また、体積位相反射型ホログ
ラムである場合には、その波長選択性により反射回折す
る波長幅が狭いことから、着色（白色や銀色ではない特
定の色）した反射光が視覚されたり、可視波長域に渡っ
ての明るい表示を実現することが難しいという問題があ
る。However, when the reflection type hologram used is a surface relief type hologram, it is difficult to increase the diffraction efficiency, and furthermore, due to the color dispersion of the hologram, the color displayed depending on the viewing direction. There is the problem of changing and being visible. Also, in the case of a volume phase reflection type hologram, since the wavelength width for reflection and diffraction due to its wavelength selectivity is narrow, colored (specific color that is not white or silver) reflected light is visible or visible wavelength range. There is a problem that it is difficult to realize a bright display over the entire area.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属反射層
に代えてホログラムを反射層として使用する反射型液晶
表示装置において、反射回折する波長幅が広く回折効率
の高い光を、予め定められた方向へ明るい表示をするよ
うに制御が可能な制御ホログラム反射板とそれを用いた
反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in a reflection type liquid crystal display device using a hologram as a reflection layer instead of a metal reflection layer, light having a wide wavelength range for reflection and diffraction and high diffraction efficiency is predetermined. It is an object of the present invention to provide a control hologram reflection plate that can be controlled so as to perform bright display in different directions and a reflection type liquid crystal display device using the same.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明では、ホログラム
として、角度選択性および集光機能を有する体積位相透
過型ホログラム（以後、ホログラムレンズと称する）を
採用し、前記ホログラムの背面に反射層を配置した構成
のホログラム反射板を反射層として使用する。In the present invention, a volume phase transmission hologram (hereinafter referred to as a hologram lens) having an angle selectivity and a light collecting function is adopted as a hologram, and a reflection layer is provided on the back surface of the hologram. The hologram reflection plate having the arranged configuration is used as a reflection layer.
【０００６】＜作用＞体積位相透過型ホログラムの背面
に反射層を配置した構成とすることにより、ホログラム
反射板としては、回折効率（外光の反射率）が高く、回
折する波長幅も広くすることが可能であり、ホログラム
レンズの集光機能に応じた一定範囲内での明るい表示が
可能である。（請求項１）
ここで、ホログラムが角度選択性を有する体積位相透過
型ホログラムであるため、入射光（または反射層からの
反射光）は、ホログラムによって透過回折を受け、結果
として入射光の正反射方向とは異なる方向に反射光を出
射することになり、ホログラム表面での照り返しによる
入射光の光源の像を意識せずに済み、視域や反射方向を
特定することができる。角度選択性とは、特定角度（方
向）からの入射光に対してのみ、特定角度（方向）への
回折光を出射するようなホログラムの光学特性であり、
ホログラムの撮影記録時の条件に応じて、上記の特定角
度（方向）は決定される。<Operation> By providing a reflective layer on the back surface of the volume phase transmission hologram, the hologram reflector has a high diffraction efficiency (external light reflectance) and a wide wavelength range for diffraction. It is possible to perform bright display within a certain range according to the condensing function of the hologram lens. (Claim 1) Here, since the hologram is a volume phase transmission type hologram having angle selectivity, the incident light (or the reflected light from the reflection layer) is transmitted and diffracted by the hologram, and as a result, the incident light is positive. Since the reflected light is emitted in a direction different from the reflection direction, it is not necessary to be aware of the image of the light source of the incident light due to reflection on the hologram surface, and the viewing area and the reflection direction can be specified. The angle selectivity is an optical characteristic of a hologram that emits diffracted light in a specific angle (direction) only with respect to incident light from a specific angle (direction),
The specific angle (direction) is determined according to the conditions at the time of recording and recording the hologram.
【０００７】異なる複数種類のホログラムレンズが、
同一感光材料に多重記録されるか、重ね合わせにより
一体化されるか、同一感光材料にパターン状に領域分
割して記録されるか、とした構成とすることにより、反
射に寄与する入射光（外光）の方向に制約を受けること
が少なくなったり、または、観察者が視点を移動しても
反射光を十分に視覚できるなど、明るい反射光を視覚で
きる観察条件が増えることになる。（請求項２，３，
４）Different types of hologram lenses
Incident light that contributes to reflection can be obtained by adopting a configuration in which multiple recording is performed on the same photosensitive material, integration is performed by superimposing, or pattern-wise divided recording is performed on the same photosensitive material ( There is less restriction on the direction of (external light), or there are more viewing conditions for viewing bright reflected light such that the reflected light can be sufficiently viewed even if the observer moves his or her viewpoint. (Claims 2, 3,
4)
【０００８】この場合、「異なる複数種類のホログラム
レンズ」としては、以下の２通りの意味が考えられる。
(1) 同一の再生照明光に対して、焦点位置が異なる複数
種類の回折光を発する。
(2) 異なる再生照明光に対して、同一の焦点位置に回折
光を発する。In this case, the "two or more kinds of different hologram lenses" can have the following two meanings. (1) A plurality of types of diffracted light having different focal positions are emitted for the same reproduction illumination light. (2) Diffracted light is emitted to the same focal position for different reproduction illumination light.
【０００９】全体をフィルム状の形態にすることによ
り、ホログラム反射板を液晶表示装置に組み込む作業が
容易となる。（請求項５）By making the whole film-shaped, the work of incorporating the hologram reflection plate into the liquid crystal display device becomes easy. (Claim 5)
【００１０】反射層が散乱反射面を有することにより、
反射光が集光する範囲を拡げることができ、視域（反射
方向）を限られた狭い範囲内に限定することなく、拡が
りのある一定範囲内での明るい表示が可能となる。（請
求項６）Since the reflecting layer has a scattering reflecting surface,
The range in which the reflected light is condensed can be expanded, and bright display can be performed within a certain fixed range without limiting the viewing area (reflection direction) to a limited narrow area. (Claim 6)
【００１１】また、反射層とは反対側のホログラム表面
に偏光層を形成することで、偏光層がホログラムの保護
層として機能すると共に、液晶表示装置に組み込む場合
に、液晶パネルに必要な偏光層を兼ねることもできる。
（請求項７）Further, by forming a polarizing layer on the hologram surface on the side opposite to the reflecting layer, the polarizing layer functions as a hologram protective layer and, when incorporated in a liquid crystal display device, a polarizing layer necessary for a liquid crystal panel. You can also double as.
(Claim 7)
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。
＜実施形態１＞図１は、本発明のホログラム反射板を用
いた反射型液晶表示装置を示す概略図である。ホログラ
ム反射板１は液晶パネル２の背面に配置されており、同
図に示すように、角度選択性を有する体積位相透過型ホ
ログラムからなるホログラムレンズ６と散乱反射面を有
する金属反射層８とから構成される。同図では、光学特
性（入・反射光の光路）を模式的に表すために、ホログ
ラムレンズ６と金属反射層８とは離間させて示している
が、両者が積層または蒸着により一体化されていても構
わなく、以降の説明においても同様である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <Embodiment 1> FIG. 1 is a schematic view showing a reflection type liquid crystal display device using the hologram reflection plate of the present invention. The hologram reflection plate 1 is arranged on the back surface of the liquid crystal panel 2, and as shown in the figure, comprises a hologram lens 6 made of a volume phase transmission type hologram having angle selectivity and a metal reflection layer 8 having a scattering reflection surface. Composed. In the figure, the hologram lens 6 and the metal reflection layer 8 are shown separated from each other in order to schematically represent the optical characteristics (optical path of incident / reflected light), but they are integrated by lamination or vapor deposition. However, the same applies to the following description.
【００１３】液晶パネル２の前後には偏光フィルム３，
４がそれぞれ配置されている。照明光５が外部より液晶
表示装置に入射すると、まず１枚目の偏光フィルム３で
１方向の偏光成分の光だけが液晶パネル２に到達し、液
晶パネル２で表示パターンに応じて旋光された後、２枚
目の偏光フィルム４に達する。A polarizing film 3 is provided in front of and behind the liquid crystal panel 2.
4 are arranged respectively. When the illumination light 5 is incident on the liquid crystal display device from the outside, first, only the light of the polarization component in one direction reaches the liquid crystal panel 2 by the first polarizing film 3 and is rotated by the liquid crystal panel 2 according to the display pattern. After that, the second polarizing film 4 is reached.
【００１４】２枚目の偏光フィルム４を透過した光はホ
ログラム反射板１に入射するが、ホログラム反射板１の
液晶パネル２側は、角度選択性を有する体積位相透過型
ホログラムからなるホログラムレンズ６であり、その角
度選択性により入射光はホログラムレンズ６で回折せず
にそのまま透過する。ホログラムレンズ６を透過した光
７はホログラムレンズ６の背面にある金属反射層８で散
乱反射し、再びホログラムレンズ６に入射する。この入
射光９は最初の入射光７とは正負逆の入射角度でホログ
ラムレンズ６に入射し、ホログラムレンズ６の持つ角度
選択性と合致して透過回折される。The light transmitted through the second polarizing film 4 is incident on the hologram reflection plate 1, and the hologram lens 6 formed on the liquid crystal panel 2 side of the hologram reflection plate 1 is a volume phase transmission type hologram having angle selectivity. Due to the angle selectivity, the incident light passes through the hologram lens 6 without being diffracted. The light 7 that has passed through the hologram lens 6 is scattered and reflected by the metal reflection layer 8 on the back surface of the hologram lens 6, and enters the hologram lens 6 again. The incident light 9 is incident on the hologram lens 6 at an incident angle that is opposite to that of the first incident light 7, and is transmitted and diffracted in accordance with the angle selectivity of the hologram lens 6.
【００１５】透過回折光は、ホログラムレンズ６の焦点
位置Ｆに集光するように進み、再び偏光フィルム４，液
晶パネル２，偏光フィルム３を透過して、観察者の目11
にパターン表示光10として到達する。The transmitted diffracted light travels so as to be focused on the focal point F of the hologram lens 6, again passes through the polarizing film 4, the liquid crystal panel 2 and the polarizing film 3, and the eyes 11 of the observer.
To reach the pattern display light 10.
【００１６】同図では、位置Ｆの点にのみパターン表示
光10が集光するように表現しているが、金属反射層８が
散乱反射面を有することにより、パターン表示光が拡が
りを持って集光することになり、パターン表示光を明る
く視覚できる範囲を拡げることができる。拡がりを持た
ずに集光させたい場合には、金属反射層８に散乱反射面
を持たせる必要はなく、鏡面であっても良い。In the figure, the pattern display light 10 is shown to be condensed only at the position F, but since the metal reflection layer 8 has a scattering reflection surface, the pattern display light has a spread. Since the light is focused, it is possible to expand the range in which the pattern display light can be viewed brightly. When it is desired to collect light without spreading, the metal reflecting layer 8 does not need to have a scattering / reflecting surface, and may be a mirror surface.
【００１７】＜実施形態２＞図２は、ホログラムレンズ
６の角度選択性が上記実施形態（図１）とは異なる場合
に係る反射型液晶表示装置の実施形態を示す概略図であ
り、その他の構成は図１と同様である。<Embodiment 2> FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of a reflection type liquid crystal display device when the angle selectivity of the hologram lens 6 is different from that of the above embodiment (FIG. 1). The configuration is the same as in FIG.
【００１８】実施形態１では、ホログラムの角度選択性
により入射光はホログラムレンズ６で回折せずにそのま
ま透過したが、本実施形態の場合には、入射光がホログ
ラムレンズ６で透過回折を受けた後、散乱反射面を有す
る金属反射層８に到達する。In the first embodiment, the incident light is transmitted without being diffracted by the hologram lens 6 due to the angle selectivity of the hologram, but in the present embodiment, the incident light is transmitted and diffracted by the hologram lens 6. After that, the metal reflection layer 8 having a scattering reflection surface is reached.
【００１９】上記したように、角度選択性はホログラム
の撮影記録時の条件に応じて所望に可変であり、本実施
形態の場合には、ホログラムレンズ６へ入射する方向の
光が回折を受け、ホログラムレンズ６から反射する方向
の光は回折を受けないような条件でホログラムを撮影記
録する。As described above, the angle selectivity can be changed as desired according to the conditions under which the hologram is photographed and recorded. In the case of this embodiment, the light incident on the hologram lens 6 is diffracted, The hologram is photographed and recorded under the condition that the light reflected from the hologram lens 6 is not diffracted.
【００２０】金属反射層８で散乱反射して再びホログラ
ムレンズ６に入射する散乱反射光９は、最初の入射光５
とは正負が逆の入射角度であるため、ホログラムレンズ
６で回折は受けずにそのまま透過した後、透過光は観察
者の目11にパターン表示光10として到達する。The scattered reflection light 9 which is scattered and reflected by the metal reflection layer 8 and enters the hologram lens 6 again is the first incident light 5.
Since the positive and negative are the incident angles opposite to, the transmitted light passes through the hologram lens 6 as it is without being diffracted and reaches the observer's eye 11 as the pattern display light 10.
【００２１】本実施形態では、散乱反射光９は、金属反
射層８を介して、ホログラムレンズ６の本来の焦点位置
Ｆ（図示せず）と対称な位置（鏡面虚像Ｆ＊）に集光す
るように反射することになる。In the present embodiment, the scattered reflected light 9 is condensed through the metal reflection layer 8 at a position (mirror surface virtual image F *) symmetrical to the original focus position F (not shown) of the hologram lens 6. Will be reflected.
【００２２】同図では、位置Ｆ＊の点にのみパターン表
示光が反射して集光するように表現しているが、金属反
射層８が散乱反射面を有することにより、パターン表示
光が拡がりを持って集光することになり、パターン表示
光を明るく視覚できる範囲を拡げることができる。実施
形態１と同様に、拡がりを持たずに集光させたい場合に
は、金属反射層８に散乱反射面を持たせる必要はなく、
鏡面であっても良い。In the figure, the pattern display light is reflected and condensed only at the point of position F *, but since the metal reflection layer 8 has a scattering reflection surface, the pattern display light spreads. By converging the light, it is possible to widen the range in which the pattern display light can be viewed brightly. Similar to the first embodiment, when it is desired to collect light without having a spread, it is not necessary to provide the metal reflection layer 8 with a scattering reflection surface.
It may be a mirror surface.
【００２３】＜実施形態３＞図３は、異なる２種類のホ
ログラムレンズが、異なる２種類の干渉縞12，13からな
る体積位相透過型ホログラムとして、同一ホログラムに
多重記録された場合に係るホログラムレンズ６の一例を
模式的に示す説明図である。<Embodiment 3> FIG. 3 is a hologram lens according to a case where two different kinds of hologram lenses are multiplexed and recorded in the same hologram as a volume phase transmission hologram composed of two different kinds of interference fringes 12 and 13. It is explanatory drawing which shows an example of 6 typically.
【００２４】各ホログラムレンズ12，13は、撮影記録時
の物体光14，15（点光源からの光が感光材料に拡がって
照射されるような物体光）が、図示しない同一の参照光
と感光材料で干渉することで記録される。Each of the hologram lenses 12 and 13 is exposed to the same reference light (not shown) as the object light 14 and 15 (object light such that the light from the point light source spreads and illuminates the photosensitive material) at the time of photographing and recording. Recorded by interfering with the material.
【００２５】ホログラムレンズ６を再生すると、記録時
の参照光と共役な入射光（外光）に対して、撮影記録時
の物体光の光路に相当する焦点位置（撮影記録時の点光
源の位置）の異なる２本の集光性回折光が透過回折し、
上記したように、ホログラム反射板からはそれらの鏡面
虚像の位置に集光するように反射光が出射する。When the hologram lens 6 is reproduced, a focus position corresponding to the optical path of the object light at the time of shooting and recording (the position of the point light source at the time of shooting and recording) with respect to the incident light (external light) conjugate with the reference light at the time of recording. ) Two converging diffracted lights of different) are transmitted and diffracted,
As described above, the reflected light is emitted from the hologram reflection plate so as to be condensed at the positions of those mirror-finished virtual images.
【００２６】多重記録の他の例として、単独の物体光
を、複数方向からの参照光と感光材料で干渉させること
で、異なる２種類のホログラムレンズが、異なる２種類
の干渉縞からなる体積位相透過型ホログラム12，13とし
て記録されたホログラムレンズ６を作製することも可能
である。（図示せず）As another example of the multiplex recording, by causing a single object light beam to interfere with reference light beams from a plurality of directions by the photosensitive material, two different kinds of hologram lenses are made to form a volume phase consisting of two different kinds of interference fringes. It is also possible to manufacture the hologram lens 6 recorded as the transmission holograms 12 and 13. (Not shown)
【００２７】上記ホログラムレンズ６を再生すると、記
録時の参照光と共役な複数方向からの入射光（外光）に
対して、１本の集光性回折光が透過回折し、上記したよ
うに、ホログラム反射板からはその鏡面虚像の位置に集
光するように反射光が出射する。When the hologram lens 6 is reproduced, one converging diffracted light is transmitted and diffracted with respect to incident light (external light) from a plurality of directions which is conjugate with the reference light at the time of recording, and as described above. The reflected light is emitted from the hologram reflection plate so as to be condensed at the position of the mirror surface virtual image.
【００２８】上記の何れの多重記録によっても、ホログ
ラム反射板としては、明るい反射光を視覚できる観察条
件が増えることになる。With any of the above-mentioned multiple recordings, the hologram reflecting plate has more observation conditions under which bright reflected light can be visually recognized.
【００２９】なお、異なる複数種類のホログラムレンズ
の作製方法として、多重記録に限らず、ホログラムレン
ズの重ね合わせや、パターン状に領域分割した多重記録
でも同様のことが実現できる。As a method of manufacturing a plurality of different kinds of hologram lenses, not only the multiplex recording but also the superimposing of the hologram lenses or the multiplex recording in which the areas are divided into patterns can be similarly realized.
【００３０】図４は、既存の金属反射層を用いた反射型
液晶表示装置の反射光量分布を示すグラフ16と本発明の
ホログラム反射板を用いた場合の反射光量分布17を比較
して示すグラフである。図示のように、金属反射層（グ
ラフ16）では、正反射方向への反射光の強度が最も強
く、周辺に行くに従って正規分布状に弱まっていく。一
方、本発明のホログラム反射板（グラフ17）では、ホロ
グラムレンズの集光方向を中心とするように視域を制御
できるため、図示のような光量分布となる。FIG. 4 is a graph showing a graph 16 showing a distribution of reflected light amount of a reflection type liquid crystal display device using an existing metal reflection layer and a graph 17 showing a distribution of reflected light amount 17 when the hologram reflector of the present invention is used. Is. As shown in the figure, in the metal reflection layer (graph 16), the intensity of the reflected light in the specular reflection direction is the strongest, and becomes weaker in a normal distribution shape toward the periphery. On the other hand, in the hologram reflection plate (graph 17) of the present invention, since the viewing area can be controlled so that the focusing direction of the hologram lens is the center, the light amount distribution becomes as shown in the figure.
【００３１】図５は、体積位相反射型ホログラムの分光
回折効率（グラフ18）と体積位相透過型ホログラムの分
光回折効率（グラフ19）を比較して示す説明図である。
体積位相型ホログラムの回折効率とその回折波長幅は、
主にそのホログラムが記録されている感光材料の膜厚と
記録されている干渉縞の空間周波数および屈折率変調度
に依存する。上記の感光材料のパラメーターが同条件の
時、図示のように、回折波長幅は透過型ホログラム19の
方が反射型ホログラム18より明らかに広く、従って体積
位相透過型ホログラムを用いることで体積位相反射型ホ
ログラムの数倍明るい反射板となる。FIG. 5 is an explanatory view showing a comparison between the spectral diffraction efficiency of the volume phase reflection hologram (graph 18) and the spectral diffraction efficiency of the volume phase transmission hologram (graph 19).
The diffraction efficiency of the volume phase hologram and its diffraction wavelength width are
It mainly depends on the film thickness of the photosensitive material on which the hologram is recorded, the spatial frequency of the interference fringes recorded, and the refractive index modulation degree. When the parameters of the above photosensitive material are the same, as shown in the figure, the diffraction wavelength width of the transmission hologram 19 is obviously wider than that of the reflection hologram 18, and therefore the volume phase reflection hologram is used by using the volume phase reflection hologram. A reflector that is several times brighter than a hologram.
【００３２】ところで、体積位相反射型ホログラムで体
積位相透過型ホログラムと同様の広い回折波長幅を得る
ためには、屈折率変調度が透過型で要求されるものより
数倍必要であり、感光材料に要求される性能が厳しくな
り、現実的ではない。体積位相透過型ホログラムの回折
波長幅が、体積位相反射型ホログラムのそれに比べて広
いことは、当該技術分野における公知事項であり、本明
細書においては詳細な説明は省略するが、例えば、”TH
E BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL ，November 1969 ，
Volume48，Number９”の論文に掲載されている「結合波
理論」により説明される。By the way, in order to obtain a wide diffraction wavelength width in the volume phase reflection type hologram as in the volume phase transmission type hologram, the refractive index modulation degree is required to be several times larger than that required in the transmission type. The performance required for is strict and unrealistic. It is a known matter in the technical field that the diffraction wavelength width of the volume phase transmission hologram is wider than that of the volume phase reflection hologram, and although detailed description is omitted in the present specification, for example, “TH
E BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL, November 1969,
This is explained by the "coupled wave theory" published in the paper "Volume 48, Number 9".
【００３３】本発明において採用される体積位相透過型
ホログラムは、通常の２光束ホログラム撮影光学系によ
り、体積位相型ホログラム用感光材料を用いて記録する
ことができる。The volume phase transmission type hologram employed in the present invention can be recorded by a usual two-beam hologram photographing optical system using a volume phase type hologram photosensitive material.
【００３４】前記感光材料としては、重クロム酸ゼラチ
ンや銀塩感光材料、フォトポリマーなどが使用でき、本
発明では、ＡＧＦＡ社製ホログラム用銀塩感光材料８Ｅ
５６フィルムを用いた。As the light-sensitive material, dichromated gelatin, silver salt light-sensitive material, photopolymer, etc. can be used. In the present invention, AGFA's silver salt light-sensitive material for hologram 8E.
56 films were used.
【００３５】光源であるレーザーは、アルゴンイオンレ
ーザー（波長；514.5 ｎｍ）を採用した。ホログラムの
撮影記録に用いる２光束のうち、点光源から拡がる発散
光を物体光とし、平行光を参照光として、双方の入射角
度を所望にずらして撮影記録することで体積位相透過型
ホログラムを得た。このホログラムの裏面ベース側に反
射層としてアルミニウムを蒸着（散乱反射面を有する箔
状のアルミニウムをラミネートしても良い）し、本発明
のホログラム反射板とした。An argon ion laser (wavelength: 514.5 nm) was adopted as a laser as a light source. A volume phase transmission hologram is obtained by performing photographic recording by diverging the incident light of the two light beams used for hologram recording and recording from the point light source as object light and parallel light as reference light, with the incident angles of both beams shifted as desired. It was Aluminum was vapor-deposited as a reflection layer on the back surface base side of this hologram (a foil-like aluminum having a scattering reflection surface may be laminated) to obtain the hologram reflection plate of the present invention.
【００３６】上記説明は、２光束干渉により撮影・記録
するホログラムについてであるが、所望とするホログラ
ムレンズをＥＢ描画装置などで描画したものをマスター
ホログラムとしてコンタクトコピー法などで体積位相透
過型ホログラムとすることも可能である。The above description is for a hologram which is photographed and recorded by two-beam interference, but a desired hologram lens drawn by an EB drawing device or the like is used as a master hologram and a volume phase transmission hologram is obtained by a contact copy method or the like. It is also possible to do so.
【００３７】[0037]
【発明の効果】金属反射層に代えてホログラムを反射層
として使用する反射型液晶表示装置において、ホログラ
ムレンズを用いることにより、明るい表示が可能な反射
方向や集光範囲を制御することが容易となる。EFFECTS OF THE INVENTION In a reflection type liquid crystal display device using a hologram as a reflection layer instead of a metal reflection layer, by using a hologram lens, it is easy to control the reflection direction and the condensing range capable of bright display. Become.
【００３８】[0038]
【図１】本発明のホログラム反射板を用いた反射型液晶
表示装置の一実施形態を示す概略図。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a reflective liquid crystal display device using a hologram reflector of the present invention.
【図２】本発明のホログラム反射板を用いた反射型液晶
表示装置の他の実施形態を示す概略図。FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of a reflection type liquid crystal display device using the hologram reflection plate of the present invention.
【図３】異なる複数種類のホログラムレンズが多重記録
されたホログラムレンズの一例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a hologram lens in which a plurality of different types of hologram lenses are multiplex-recorded.
【図４】既存の金属反射層を用いた反射型液晶表示装置
の反射光量分布を示すグラフ16と本発明のホログラム反
射板を用いた場合の反射光量分布17を比較して示すグラ
フ。FIG. 4 is a graph showing a graph 16 showing a reflected light amount distribution of a reflection type liquid crystal display device using an existing metal reflection layer and a reflected light amount distribution 17 when a hologram reflection plate of the present invention is used.
【図５】体積位相反射型ホログラムの分光回折効率（グ
ラフ18）と体積位相透過型ホログラムの分光回折効率
（グラフ19）を比較して示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a comparison between the spectral diffraction efficiency of a volume phase reflection hologram (graph 18) and the spectral diffraction efficiency of a volume phase transmission hologram (graph 19).
１…ホログラム反射板
２…液晶パネル
３，４…偏光フィルム
５…照明光
６…ホログラムレンズ
７，９…ホログラムへの入射光
８…金属反射層
10…パターン表示光
12，13…それぞれ異なるホログラムレンズ
14，15…ホログラムレンズの撮影記録時の物体光
16…金属反射層を用いた液晶表示装置の反射光量分布を
示すグラフ
17…ホログラム反射板を用いた液晶表示装置の反射光量
分布を示すグラフ
18…体積位相反射型ホログラムの分光回折効率
19…体積位相透過型ホログラムの分光回折効率DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Holographic reflector 2 ... Liquid crystal panel 3, 4 ... Polarizing film 5 ... Illumination light 6 ... Hologram lens 7, 9 ... Incident light to hologram 8 ... Metal reflective layer 10 ... Pattern display light 12, 13 ... Different hologram lenses 14, 15 ... Object light at the time of recording / recording with a hologram lens 16 ... Graph showing distribution of reflected light amount of liquid crystal display device using metal reflection layer 17 ... Graph showing distribution of reflected light amount of liquid crystal display device using hologram reflection plate 18 … Spectral diffraction efficiency of volume phase reflection hologram 19… Spectral diffraction efficiency of volume phase transmission hologram
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 5/32 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 5/32
Claims (8)
み、特定角度（方向）への回折光を出射する角度選択性
を有し、 前記回折光は 集光機能を有する体積位相透過型ホログラ
ムの背面に反射層を配置した構成であることを特徴とす
るホログラム反射板。1. For incident light from a specific angle (direction)
Angle selectivity for emitting diffracted light to a specific angle (direction)
The hologram reflection plate having a reflection layer disposed on the back surface of a volume phase transmission hologram having a function of condensing the diffracted light .
光材料に多重記録されてなる構成であることを特徴とす
る請求項１に記載のホログラム反射板。2. The hologram reflection plate according to claim 1, wherein a plurality of different kinds of holograms are recorded in multiple layers on the same photosensitive material.
わされてなる構成であることを特徴とする請求項１に記
載のホログラム反射板。3. The hologram reflection plate according to claim 1, wherein a plurality of different kinds of the holograms are overlapped with each other.
感光材料にパターン状に領域分割されて記録された構成
であることを特徴とする請求項１に記載のホログラム反
射板。4. The hologram reflection plate according to claim 1, wherein a plurality of different kinds of the holograms are recorded on the same photosensitive material by being divided into areas in a pattern.
フィルム状の構成であることを特徴とする請求項１〜請
求項４の何れかに記載のホログラム反射板。5. The hologram reflection plate according to claim 1, wherein the hologram and the reflection layer are integrated into a film shape.
が、散乱反射面を有することを特徴とする請求項１〜請
求項５の何れかに記載のホログラム反射板。6. The hologram reflection plate according to claim 1, wherein the reflection layer arranged on the back surface of the hologram has a scattering reflection surface.
に、偏光層を形成した構成であることを特徴とする請求
項１〜請求項６の何れかに記載のホログラム反射板。7. The hologram reflector according to claim 1, wherein a polarizing layer is formed on the surface of the hologram opposite to the reflecting layer.
グラム反射板を液晶パネルの背面に配置してなる構成の
反射型液晶表示装置。8. A reflection type liquid crystal display device having a structure in which the hologram reflection plate according to any one of claims 1 to 7 is arranged on the back surface of a liquid crystal panel.
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| TW086107593A TW333615B (en) | 1996-06-05 | 1997-06-03 | Holographic reflector and reflective liquid crystal display using the same |
| CA002207016A CA2207016C (en) | 1996-06-05 | 1997-06-04 | Holographic reflector and reflective liquid crystal display using it |
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