JPH095517A - Manufacture of interference filter and liquid crystal panel using the interference filter obtained by the manufacture - Google Patents
Manufacture of interference filter and liquid crystal panel using the interference filter obtained by the manufactureInfo
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- JPH095517A JPH095517A JP7150620A JP15062095A JPH095517A JP H095517 A JPH095517 A JP H095517A JP 7150620 A JP7150620 A JP 7150620A JP 15062095 A JP15062095 A JP 15062095A JP H095517 A JPH095517 A JP H095517A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置の光変調フ
ィルタ、特に二光束干渉を用いた干渉フィルタの製造方
法ならびに同製造方法により製造された干渉フィルタを
備えた液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light modulation filter for a liquid crystal display device, and more particularly to a method of manufacturing an interference filter using two-beam interference and a liquid crystal display device having an interference filter manufactured by the manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特開平3-140903には、光ファイバを用い
た干渉フィルタの製造方法が開示されている。前記製造
方法においては、光の三原色すなわちＲ、Ｇ、Ｂの波長
の１／２の波長を有する光を光ファイバ束へ入射する。
前記光ファイバ束の反対側の端は、液晶パネルにおける
光変調フィルタの配列に合わせて、感光性材料の上に
（光ファイバが）配列されている。前記感光性材料が形
成された基板の裏面には、金属膜例えばアルミが蒸着さ
れている。前記光ファイバ束から出射された色光は前記
感光性材料へ入射し、前記感光性材料を透過した光は前
記金属膜で反射される。この結果、ふたつの光が前記感
光性材料中で干渉し周期的な光強度分布が前記感光性材
料の中に形成される。こうして、前記感光性材料の屈折
率に周期的な変調が与えられ、この屈折率分布が干渉フ
ィルタとして機能する。なお、前記感光性材料の裏面に
蒸着された金属膜は干渉フィルタ形成後に酸を用いて除
去される。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-140903 discloses a method of manufacturing an interference filter using an optical fiber. In the manufacturing method, light having the three primary colors of light, that is, half the wavelengths of R, G, and B, is incident on the optical fiber bundle.
The opposite end of the optical fiber bundle is arranged on the photosensitive material (optical fiber) in accordance with the arrangement of the light modulation filters in the liquid crystal panel. A metal film such as aluminum is deposited on the back surface of the substrate on which the photosensitive material is formed. The color light emitted from the optical fiber bundle enters the photosensitive material, and the light transmitted through the photosensitive material is reflected by the metal film. As a result, two lights interfere with each other in the photosensitive material and a periodic light intensity distribution is formed in the photosensitive material. Thus, the refractive index of the photosensitive material is periodically modulated, and this refractive index distribution functions as an interference filter. The metal film deposited on the back surface of the photosensitive material is removed with an acid after the interference filter is formed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】近年の液晶表示装置の
急激な需要の増加に伴い表示画像の高精細化が市場の要
求として高まりつつある。その結果として、液晶表示パ
ネルの画素数が増加し、それに伴って要求される画素サ
イズが小さくなってきている。例えば、高品位テレビジ
ョン対応の液晶パネルの場合、画素数が〜1000×1000規
模、画素サイズが50×50μｍ以下に至っている。そし
て、それぞれの画素に干渉フィルタ等の光変調フィルタ
が付いている。また、光変調フィルタの各色要素の配列
にはさまざまなものがある。上記したような実状を考慮
すると、多数の光ファイバを液晶パネルの干渉フィルタ
の配列に合わせて精度良く並べることはきわめて困難で
ある。それ故、上記した光ファイバを用いた干渉フィル
タの製造方法では、干渉フィルタの量産は技術的に困難
である。With the rapid increase in demand for liquid crystal display devices in recent years, higher definition of display images is increasing as a market demand. As a result, the number of pixels of the liquid crystal display panel is increasing, and accordingly, the required pixel size is decreasing. For example, in the case of a high-definition television-compatible liquid crystal panel, the number of pixels is up to 1000 × 1000 and the pixel size is 50 × 50 μm or less. Each pixel has an optical modulation filter such as an interference filter. Further, there are various arrangements of the respective color elements of the light modulation filter. Considering the actual situation as described above, it is extremely difficult to accurately arrange a large number of optical fibers in accordance with the arrangement of the interference filters of the liquid crystal panel. Therefore, it is technically difficult to mass-produce the interference filter by the above-described method of manufacturing the interference filter using the optical fiber.
【０００４】しかしながら、干渉フィルタの光変調フィ
ルタとしての特性を考慮すると該干渉フィルタを用いた
液晶表示装置の市場でのニーズは非常に高い。そのた
め、高精度で、且つ簡便に干渉フィルタを量産するため
の技術が長い間市場にて待ち望まれている。。However, considering the characteristics of the interference filter as a light modulation filter, the market needs for liquid crystal display devices using the interference filter are very high. Therefore, a technique for mass-producing interference filters with high accuracy and easily has long been desired in the market. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
技術の問題点を解決するものであり、簡便な手段により
干渉フィルタを製造する方法を提供すること、及び干渉
フィルタを光変調フィルタとして使用する液晶表示装置
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to provide a method for manufacturing an interference filter by a simple means, and to use the interference filter as an optical modulation filter. It is to provide a liquid crystal display device to be used.
【０００６】本発明の干渉フィルタの製造方法は以下の
特徴を有する。The method of manufacturing an interference filter of the present invention has the following features.
【０００７】複数の色要素からなるパターンが形成され
てなるマスクに複数の色成分を含む光線を透過させ、前
記マスクを透過した光線をアフォーカル光学系を通過さ
せた後、感光性材料からなる基材の一方の面に照射し、
前記基材の前記一方の面に照射される光線と特定の位相
関係を有する光線を、前記基材の他方の面に照射し、前
記基材の前記一方の面に照射した光線と、前記基材の前
記他方の面に照射した光線とを干渉させることにより前
記基材の屈折率を変化させ、前記パターンに対応した色
パターンを有する干渉フィルタを製造する。A light beam containing a plurality of color components is transmitted through a mask having a pattern formed of a plurality of color elements, the light beam transmitted through the mask is passed through an afocal optical system, and then a photosensitive material is used. Irradiate one side of the substrate,
A light ray having a specific phase relationship with a light ray applied to the one surface of the base material is applied to the other surface of the base material, and a light ray applied to the one surface of the base material, and the base. The refractive index of the base material is changed by interfering with the light beam applied to the other surface of the material to manufacture an interference filter having a color pattern corresponding to the pattern.
【０００８】また、前記基材の前記他方の面側には反射
板が配置され、前記基材の一方の面に照射された光線は
前記基材を透過した後、前記反射板により反射され、前
記反射板により反射された光が前記基材の前記他方の面
を照射する。Further, a reflecting plate is disposed on the other surface side of the base material, and a light beam applied to one surface of the base material is transmitted through the base material and then reflected by the reflecting plate. The light reflected by the reflector illuminates the other surface of the base material.
【０００９】また、複数の色成分からなる光線を、振幅
分離手段により第１の光線と第２の光線とに分離し、複
数の色要素からなるパターンが形成されてなるマスクに
前記第１の光線を透過させ、前記マスクを透過した前記
第１の光線をアフォーカル光学系を通過させた後、感光
性材料からなる基材の一方の面に照射し、前記第２の光
線を前記基材の他方の面に照射し、前記基材の前記第１
の光線と、前記第２の光線とを干渉させることにより前
記基材の屈折率を変化させ、前記パターンに対応した色
パターンを有する干渉フィルタを製造する。Further, a light ray composed of a plurality of color components is separated into a first light ray and a second light ray by an amplitude separating means, and the first mask is formed on the mask in which a pattern composed of a plurality of color elements is formed. After passing a light beam and passing the first light beam that has passed through the mask through an afocal optical system, the second light beam is irradiated onto one surface of a base material made of a photosensitive material. To the other surface of the first substrate of the first
And the second light ray are caused to interfere with each other to change the refractive index of the base material to manufacture an interference filter having a color pattern corresponding to the pattern.
【００１０】また、干渉フィルタの一方の面と感光性材
料からなる基材の一方の面とを相対向するように配置
し、前記基材の他方の面側から複数の色成分を含む光線
を照射し、前記基材を通過した前記光線を、前記干渉フ
ィルタにより反射させ、前記基材を通過した光線と、前
記干渉フィルタにより反射した光線とを干渉させること
により、前記基材の屈折率を変化させ前記干渉フィルタ
の色パターンと同一の色パターンを有する干渉フィルタ
を製造する。Further, one surface of the interference filter and one surface of a base material made of a photosensitive material are arranged so as to face each other, and light rays containing a plurality of color components are emitted from the other surface side of the base material. Irradiation, the light beam that has passed through the base material is reflected by the interference filter, and the light beam that has passed through the base material and the light beam reflected by the interference filter are interfered with each other, thereby increasing the refractive index of the base material. The interference filter having the same color pattern as that of the interference filter is manufactured by changing the interference filter.
【００１１】本発明の液晶表示装置は、以下の特徴を有
する。The liquid crystal display device of the present invention has the following features.
【００１２】一方の面に第１の透明電極を有する第１の
透明基板と、一方の面に第２の透明電極と上記の製造方
法のうちいずれかの製造方法によって得られる干渉フィ
ルタとを順次配置してなり、前記第１の透明電極と前記
干渉フィルタとが相対向するように配置された第２の基
板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置さ
れた液晶層と、を有する。A first transparent substrate having a first transparent electrode on one surface, a second transparent electrode on one surface, and an interference filter obtained by any one of the above manufacturing methods are sequentially formed. A second substrate disposed so that the first transparent electrode and the interference filter face each other, and a liquid crystal disposed between the first substrate and the second substrate. And a layer.
【００１３】また、前記第１の基板は視認者が表示画像
を視認する側の基板である。The first substrate is a substrate on which a viewer visually recognizes a display image.
【００１４】[0014]
【作用】本発明の第１の形態においては、複数の色要素
からなるパターンが形成されてなるマスクに複数の色成
分を含む光線を透過させ、前記マスクを透過した光線を
アモーファス光学系を通過させた後、感光性材料からな
る基材の一方の面に照射し、前記基材の前記一方の面に
照射される光線と特定の位相関係を有する光線を、前記
基材の他方の面に照射し、前記基材の前記一方の面に照
射した光線と、前記基材の前記他方の面に照射した光線
とを干渉させることにより前記基材の屈折率を変化さ
せ、前記パターンに対応した色パターンを有する干渉フ
ィルタを製造する。このため、マスクに形成されたパタ
ーンと同一の配列の干渉フィルタを簡単に且つ高精度で
製造することができる。本形態におけるマスクに形成さ
れる複数の色要素はＲＧＢが好ましく、光線は、ＲＧＢ
の色成分を含む白色レーザービーム、または複数台のレ
ーザーからビームを合成して用いるのが好ましい。これ
らの点は以下に示す形態においても同様である。According to the first aspect of the present invention, a light beam containing a plurality of color components is transmitted through a mask having a pattern composed of a plurality of color elements, and the light beam transmitted through the mask passes through an amorphous optical system. After that, the one surface of the base material made of a photosensitive material is irradiated, and a light ray having a specific phase relationship with the light ray irradiated to the one surface of the base material is applied to the other surface of the base material. The refractive index of the base material was changed by irradiating and irradiating the light ray irradiating the one surface of the base material with the light ray irradiating the other surface of the base material, corresponding to the pattern. An interference filter having a color pattern is manufactured. Therefore, the interference filter having the same arrangement as the pattern formed on the mask can be easily manufactured with high accuracy. The plurality of color elements formed on the mask in this embodiment are preferably RGB, and the light rays are RGB.
It is preferable to use a white laser beam containing the above color component or a beam synthesized from a plurality of lasers. These points are the same in the following modes.
【００１５】本発明の第２の形態においては、前記基材
の前記他方の面側には反射板が配置され、前記基材の一
方の面に照射された光線は前記基材を透過した後、前記
反射板により反射され、前記反射板により反射された光
が前記基材の前記他方の面を照射する。このため、基材
の一方の面から照射するための光線と、基材の他方の面
から照射する光線とを別個に作る必要がないため、非常
に効率的に光の干渉をおこすことができる。さらには、
本形態においては他方の面からの光の入射角度を容易に
調整することができる。干渉させる２光束の入射角度を
変えることによって、屈折率分布の縞を傾けることがで
き、そのため斜めから入射した光を正面方向に反射させ
ることのできる干渉フィルタが実現する。本発明の第３
の形態においては、複数の色成分からなる光線を振幅分
離手段により第１の光線と第２の光線とに分離し、複数
の色要素からなるパターンが形成されてなるマスクに前
記第１の光線を透過させ、前記マスクを透過した前記第
１の光線をアフォーカル光学系を通過させた後、感光性
材料からなる基材の一方の面に照射し、前記第２の光線
を前記基材の他方の面に照射し、前記基材の前記第１の
光線と、前記第２の光線とを干渉させることにより前記
基材の屈折率を変化させ、前記パターンに対応した色パ
ターンを有する干渉フィルタを製造する。したがって、
第２の形態と同様に、第１の光線と第２の光線とを同一
の光源から発生させることができるため、、非常に効率
的に光の干渉をおこすことができる。In the second aspect of the present invention, a reflecting plate is arranged on the other surface side of the base material, and the light beam applied to one surface of the base material is transmitted through the base material. The light reflected by the reflector and reflected by the reflector illuminates the other surface of the base material. For this reason, since it is not necessary to separately prepare a light beam for irradiating from one surface of the base material and a light beam for irradiating from the other surface of the base material, it is possible to cause light interference very efficiently. . Furthermore,
In this embodiment, the incident angle of light from the other surface can be easily adjusted. By changing the incident angle of the two light fluxes to be interfered with each other, the fringes of the refractive index distribution can be tilted, so that an interference filter capable of reflecting obliquely incident light in the front direction is realized. Third of the present invention
In the above embodiment, a light ray composed of a plurality of color components is separated into a first light ray and a second light ray by an amplitude separating means, and the first light ray is formed on a mask formed with a pattern composed of a plurality of color elements. Through the afocal optical system, and then irradiating one surface of the base material made of a photosensitive material with the second light ray of the base material. An interference filter having a color pattern corresponding to the pattern is obtained by irradiating the other surface to change the refractive index of the base material by causing the first light ray and the second light ray of the base material to interfere with each other. To manufacture. Therefore,
Similar to the second mode, the first light ray and the second light ray can be generated from the same light source, so that the light interference can be very efficiently generated.
【００１６】また、本発明の第４の形態においては、干
渉フィルタの一方の面と感光性材料からなる基材の一方
の面とを相対向するように配置し、前記基材の他方の面
側から複数の色成分を含む光線を照射し、前記基材を通
過した前記光線を、前記干渉フィルタにより反射させ、
前記基材を通過した光線と、前記干渉フィルタにより反
射した光線とを干渉させることにより、前記基材の屈折
率を変化させ前記干渉フィルタの色パターンと同一の色
パターンを有する干渉フィルタを製造する。このため、
１枚の高精度の干渉フィルターをもとにして非常に簡便
な装置により該高精度の干渉フィルターを大量に生産す
ることが可能である。Further, in the fourth aspect of the present invention, one surface of the interference filter and one surface of the base material made of a photosensitive material are arranged so as to face each other, and the other surface of the base material is arranged. Irradiate a light ray containing a plurality of color components from the side, the light ray that has passed through the substrate, is reflected by the interference filter,
By interfering the light ray passing through the base material with the light ray reflected by the interference filter, the refractive index of the base material is changed to manufacture an interference filter having the same color pattern as the color pattern of the interference filter. . For this reason,
It is possible to mass-produce the high-precision interference filter with a very simple apparatus based on one high-precision interference filter.
【００１７】本発明の第５の形態においては、一方の面
に第１の透明電極を有する第１の透明基板と、一方の面
に第２の透明電極と上記の製造方法のうちいずれかの製
造方法によって得られる干渉フィルタとを順次配置して
なり、前記第１の透明電極と前記干渉フィルタとが相対
向するように配置された第２の基板と、前記第１の基板
と前記第２の基板との間に配置された液晶層と、を有す
る。したがって、明るく高精細画素の液晶表示素子が実
現する。According to a fifth aspect of the present invention, a first transparent substrate having a first transparent electrode on one surface, a second transparent electrode on one surface, and any one of the above manufacturing methods. An interference filter obtained by a manufacturing method is sequentially arranged, and a second substrate is arranged so that the first transparent electrode and the interference filter face each other, the first substrate, and the second substrate. And a liquid crystal layer disposed between the substrate and the substrate. Therefore, a bright and high-definition pixel liquid crystal display device is realized.
【００１８】本発明の第６の形態においては、前記第１
の基板は、視認者が表示画像を視認する側の基板であ
る。そのため、明るい表示の高精細な画像を表示可能な
液晶表示装置が実現する。その際、干渉フィルタの中の
縞を基板表面にたいして傾けた干渉フィルタを用いるこ
とにより、斜めから入射した光を正面方向に反射するこ
とが可能となるため、非常効率よく画像情報を視認者に
伝達することが可能となる。In a sixth aspect of the present invention, the first
The substrate is a substrate on the side where the viewer visually recognizes the display image. Therefore, a liquid crystal display device capable of displaying a bright and high-definition image is realized. At that time, by using an interference filter in which the stripes in the interference filter are tilted with respect to the substrate surface, it is possible to reflect the light that is obliquely incident in the front direction, so that the image information is transmitted to the viewer very efficiently. It becomes possible to do.
【００１９】[0019]
（実施例１）図１に、干渉フィルタを作製するための光
学系の構成を示す。ＲＧＢの三原色を有する白色レーザ
ー光源から出射されたビームを拡大平行光１０１にして
マスク１０２にあてる。マスク１０２にはカラーフィル
タが形成されている。前記カラーフィルタにおけるＲＧ
Ｂの配列の一部を図２に示した。この配列は、カラー液
晶パネルに広く採用されている配列に等しい。マスク上
のカラーフィルタはＲＧＢの主波長近傍にのみ透過波長
域を有し、白色レーザー光源から得られるＲＧＢの光を
分波する。このカラーフィルタは、従来の液晶パネルに
用いられているカラーフィルタの製造方法、例えば印刷
法、により作製できる。(Embodiment 1) FIG. 1 shows the structure of an optical system for producing an interference filter. A beam emitted from a white laser light source having three primary colors of RGB is converted into expanded parallel light 101 and applied to a mask 102. A color filter is formed on the mask 102. RG in the color filter
A part of the sequence of B is shown in FIG. This arrangement is equal to the arrangement that is widely adopted for color liquid crystal panels. The color filter on the mask has a transmission wavelength range only in the vicinity of the main wavelengths of RGB, and demultiplexes the RGB light obtained from the white laser light source. This color filter can be manufactured by a manufacturing method of a color filter used in a conventional liquid crystal panel, for example, a printing method.
【００２０】レンズ１０３とレンズ１０４から成るアフ
ォーカル光学系を使い、マスク１０２の像を感光性材料
１０５の上に形成する。感光性材料１０５が形成された
基板の背後には光反射性部材１０６を配置する。感光性
材料１０５を透過した光を光反射性部材１０６で反射さ
せ、反射光を得る。感光性材料１０５に入射する光と反
射光は干渉し、感光性材料１０５の中に周期的な強度分
布を形成する。感光性材料１０５の基板と光反射性部材
１０６の間には屈折率整合剤を充填し、反射迷光を防止
する。An image of the mask 102 is formed on the photosensitive material 105 using an afocal optical system composed of the lens 103 and the lens 104. A light reflective member 106 is arranged behind the substrate on which the photosensitive material 105 is formed. The light transmitted through the photosensitive material 105 is reflected by the light reflecting member 106 to obtain reflected light. The light incident on the photosensitive material 105 and the reflected light interfere with each other to form a periodic intensity distribution in the photosensitive material 105. A refractive index matching agent is filled between the substrate of the photosensitive material 105 and the light reflecting member 106 to prevent reflected stray light.
【００２１】干渉露光の後で、必要に応じて、感光性材
料１０５に適当な処理を加えることにより、感光性材料
１０５の中に周期的な屈折率分布を形成できる。この屈
折率分布が干渉フィルタとして機能し、特定の波長域の
光だけを反射する。感光性材料１０５に形成された屈折
率分布の縞は感光性材料の表面とほぼ平行である。縞の
周期は色光毎に異なる。After the interference exposure, a periodical refractive index distribution can be formed in the photosensitive material 105 by subjecting the photosensitive material 105 to an appropriate treatment, if necessary. This refractive index distribution functions as an interference filter and reflects only light in a specific wavelength range. The fringes of the refractive index distribution formed on the photosensitive material 105 are substantially parallel to the surface of the photosensitive material. The cycle of stripes differs for each colored light.
【００２２】作製した干渉フィルタの反射スペクトルを
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。それぞれ、色光Ｂ用の
干渉フィルタ、色光Ｇ用の干渉フィルタ、色光Ｒ用の干
渉フィルタである。屈折率の変調の深さを変えることに
より、反射波長域の幅を制御することができる。一般
に、感光性材料を厚くして屈折率変調度を小さくするこ
とにより、反射波長域の幅はせまくなる（Bell. Syst.
Tech. J. 48, 2909(1969)参照）。本実施例では、感光
性材料として、ホログラム記録用のホトポリマを用い
た。本実施例においては、ホトポリマ層の厚さはおよそ
1.0〜10.0μｍ、ホトポリマ層の屈折率変調度△ｎはお
よそ0.010〜0.10である。この種のホトポリマには、例
えば、デュポン社のホログラフィック・ホトポリマがあ
る（Proc. SPIE 1212, 30(1990)参照）。The reflection spectra of the produced interference filter are shown in FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c). An interference filter for color light B, an interference filter for color light G, and an interference filter for color light R, respectively. The width of the reflection wavelength region can be controlled by changing the modulation depth of the refractive index. Generally, the width of the reflection wavelength band is narrowed by increasing the thickness of the photosensitive material to reduce the refractive index modulation degree (Bell. Syst.
See Tech. J. 48, 2909 (1969)). In this example, a hologram recording photopolymer was used as the photosensitive material. In this example, the thickness of the photopolymer layer is approximately
The photopolymer layer has a refractive index modulation degree Δn of about 0.010 to 0.10. An example of this type of photopolymer is the holographic photopolymer of DuPont (see Proc. SPIE 1212, 30 (1990)).
【００２３】本発明の製造方法により、任意の配列の干
渉フィルタアレイを容易に精度良く製造することができ
る。なお、実施例では、光源に白色レーザーを用いた
が、この代わりに、波長が異なる複数台のレーザーから
のビームを合成して用いることもできる。By the manufacturing method of the present invention, it is possible to easily and accurately manufacture an interference filter array having an arbitrary array. Although a white laser is used as a light source in the embodiment, beams from a plurality of lasers having different wavelengths may be combined and used instead.
【００２４】（実施例２）図３に、干渉フィルタを作製
するための光学系の構成を示す。ＲＧＢの三原色を有す
る色レーザー光源から出射されたビームを拡大平行光１
０１にしてビームスプリッタ３０１で振幅分割する。一
方のビーム３０２をマスク１０２にあてる。前記マスク
は実施例１で使用したものと同じであり、マスク上のカ
ラーフィルタはＲＧＢの主波長近傍にのみ透過波長域を
有し、白色レーザー光源から得られるＲＧＢの光を分波
する。(Embodiment 2) FIG. 3 shows the structure of an optical system for producing an interference filter. Expands the beam emitted from the color laser light source having the three primary colors of RGB, parallel light 1
The value is set to 01 and the beam splitter 301 performs amplitude division. One beam 302 is applied to the mask 102. The mask is the same as that used in Example 1, the color filter on the mask has a transmission wavelength range only in the vicinity of the main wavelengths of RGB, and demultiplexes the RGB light obtained from the white laser light source.
【００２５】レンズ１０３とレンズ１０４から成るアフ
ォーカル光学系を使い、マスク１０２の像を感光性材料
１０５の上に形成する。分割されたもう片方のビーム３
０３を、前記ビーム３０２と対向する側から、前記感光
性材料に照射する。前記ふたつのビームの干渉により周
期的な光強度分布を前記感光性材料の中に形成する。An image of the mask 102 is formed on the photosensitive material 105 by using an afocal optical system composed of the lens 103 and the lens 104. The other split beam 3
03 is applied to the photosensitive material from the side facing the beam 302. A periodic light intensity distribution is formed in the photosensitive material by the interference of the two beams.
【００２６】干渉露光の後で、必要に応じて、感光性材
料１０５に適当な処理を加えることにより、感光性材料
１０５の中に周期的な屈折率分布を形成できる。この屈
折率分布が干渉フィルタとして機能し、特定の波長域の
光だけを反射する。感光性材料１０５に形成された屈折
率分布の縞は、図２の配置では、感光性材料の表面とほ
ぼ平行である。縞の周期は色光毎に異なる。作製した干
渉フィルタの反射スペクトルは図５に示したものと同様
である。After the interference exposure, a periodical refractive index distribution can be formed in the photosensitive material 105 by subjecting the photosensitive material 105 to an appropriate treatment, if necessary. This refractive index distribution functions as an interference filter and reflects only light in a specific wavelength range. The fringes of the refractive index distribution formed on the photosensitive material 105 are substantially parallel to the surface of the photosensitive material in the arrangement of FIG. The cycle of stripes differs for each colored light. The reflection spectrum of the manufactured interference filter is similar to that shown in FIG.
【００２７】なお、干渉させる二光束の間の角度（図２
の場合は、ほぼ180度）を変えることにより、容易に屈
折率分布の縞を傾けることができる。こうすることによ
り、干渉フィルタからの光の反射方向を、正反射条件か
ら決まる方向からずらすことが可能になる。この効果に
ついては、実施例４で説明する。It should be noted that the angle between the two light beams to be interfered (see FIG.
In the case of, the fringes of the refractive index distribution can be easily tilted by changing (180 degrees). By doing so, it becomes possible to shift the reflection direction of the light from the interference filter from the direction determined by the regular reflection condition. This effect will be described in Example 4.
【００２８】本発明の製造方法により、任意の配列の干
渉フィルタアレイを容易に精度良く製造することができ
る。なお、実施例では、光源に白色レーザーを用いた
が、この代わりに、波長が異なる複数台のレーザーから
のビームを合成して用いることもできる。By the manufacturing method of the present invention, it is possible to easily and accurately manufacture an interference filter array having an arbitrary array. Although a white laser is used as a light source in the embodiment, beams from a plurality of lasers having different wavelengths may be combined and used instead.
【００２９】（実施例３）図４に、干渉フィルタを作製
するための構成を示す。ＲＧＢの三原色を有する色レー
ザー光源から出射されたビームを拡大平行光４０１にし
て、干渉露光されるべき感光性材料にあてる。図中、４
０２はガラス基板、４０３は感光性材料である。(Embodiment 3) FIG. 4 shows a structure for producing an interference filter. A beam emitted from a color laser light source having the three primary colors of RGB is converted into expanded parallel light 401 and applied to a photosensitive material to be subjected to interference exposure. In the figure, 4
Reference numeral 02 is a glass substrate, and 403 is a photosensitive material.
【００３０】前記感光性材料の下に、接近もしくは接触
させて、実施例１または２の方法で作製された干渉フィ
ルタ（マスタフィルタと呼ぶ）を配置する。図中、４０
４は干渉フィルタが形成されている感光性材料、４０５
はガラス基板である。前記干渉露光されるべき感光性材
料を上方から照明するビームと、前記マスタフィルタか
ら反射されたビームを干渉させて、周期的な光強度分布
を前記感光性材料の中に形成する。An interference filter (referred to as a master filter) manufactured by the method of Embodiment 1 or 2 is arranged below or under the photosensitive material so as to be close to or in contact therewith. In the figure, 40
4 is a photosensitive material on which an interference filter is formed, 405
Is a glass substrate. A beam illuminating the photosensitive material to be subjected to interference exposure from above is interfered with a beam reflected from the master filter to form a periodic light intensity distribution in the photosensitive material.
【００３１】干渉露光の後で、必要に応じて、感光性材
料４０３に適当な処理を加えることにより、感光性材料
４０３の中に周期的な屈折率分布を形成できる。この屈
折率分布が干渉フィルタとして機能し、特定の波長域の
光だけを反射する。感光性材料４０３の中に形成された
屈折率分布はマスタフィルタにおける屈折率分布と同じ
ものであり、したがって、反射スペクトルも同じものが
得られる。After the interference exposure, a periodical refractive index distribution can be formed in the photosensitive material 403 by subjecting the photosensitive material 403 to an appropriate treatment, if necessary. This refractive index distribution functions as an interference filter and reflects only light in a specific wavelength range. The refractive index distribution formed in the photosensitive material 403 is the same as the refractive index distribution in the master filter, so that the reflection spectrum is also the same.
【００３２】本発明の製造方法により、任意の配列の干
渉フィルタアレイを容易に精度良く製造することができ
る。なお、実施例では、光源に白色レーザーを用いた
が、この代わりに、波長が異なる複数台のレーザーから
のビームを合成して用いることもできる。By the manufacturing method of the present invention, it is possible to easily and accurately manufacture an interference filter array having an arbitrary array. Although a white laser is used as a light source in the embodiment, beams from a plurality of lasers having different wavelengths may be combined and used instead.
【００３３】（実施例４）本発明の液晶パネルは、実施
例１ないし３に記載の製造方法により製造された干渉フ
ィルタを備えた反射型液晶パネルである。図６に、液晶
パネルの断面図を示す。視認者６０１の側から観た時
に、前記干渉フィルタが前記液晶パネルの液晶層の奥に
配置されて成ることを特徴とする。図中、６０２は透明
基板、６０３は透明電極、６０４は液晶層、６０５は干
渉フィルタ、６０６は透明電極、６０７は透明基板であ
る。(Embodiment 4) A liquid crystal panel of the present invention is a reflection type liquid crystal panel having an interference filter manufactured by the manufacturing method described in Embodiments 1 to 3. FIG. 6 shows a sectional view of the liquid crystal panel. When viewed from the viewer 601 side, the interference filter is arranged behind the liquid crystal layer of the liquid crystal panel. In the figure, 602 is a transparent substrate, 603 is a transparent electrode, 604 is a liquid crystal layer, 605 is an interference filter, 606 is a transparent electrode, and 607 is a transparent substrate.
【００３４】照明光６０８は、一般の室内灯からの白色
光である。もちろん、太陽光でもよい。透明基板６０２
へ入射した光は液晶層６０４を経て干渉フィルタ６０５
へ至る。例えば、色光Ｇの干渉フィルタに注目すると、
照明光のうちのＧの光は反射されて、ＲとＢの光は干渉
フィルタを透過する。反射されたＧの光は液晶層を通過
する間に強度変調され、液晶パネルの外へ出て視認者６
０１に至る。他方、干渉フィルタ６０５を透過したＲと
Ｂの光は、そのまま透明基板６０７を抜けた後に、視認
者には至らないように処理される。色光Ｒの干渉フィル
タ及び色光Ｂの干渉フィルタについても、同様の波長選
択機能が得られる。The illumination light 608 is white light from a general room light. Of course, it may be sunlight. Transparent substrate 602
Light incident on the liquid crystal layer 604 passes through the interference filter 605.
To For example, focusing on the interference filter of the colored light G,
G light of the illumination light is reflected, and R and B lights pass through the interference filter. The reflected G light is intensity-modulated while passing through the liquid crystal layer, goes out of the liquid crystal panel, and appears to the viewer 6
01. On the other hand, the R and B lights that have passed through the interference filter 605 are processed so as not to reach the viewer after passing through the transparent substrate 607 as they are. Similar wavelength selection functions can be obtained for the interference filter for the color light R and the interference filter for the color light B.
【００３５】実施例２で述べたように、干渉フィルタの
中の縞をその表面に対して傾けることにより、斜めから
入射した光（図６の６０８）を、正面方向へ反射させる
ことができる。こうすることにより、液晶パネルに表示
された情報（絵や文字など）を効率良く視認者へ伝える
ことができる。As described in the second embodiment, the obliquely incident light (608 in FIG. 6) can be reflected in the front direction by inclining the fringes in the interference filter with respect to the surface thereof. By doing so, the information (pictures, characters, etc.) displayed on the liquid crystal panel can be efficiently transmitted to the viewer.
【００３６】本発明の製造方法により製造された干渉フ
ィルタアレイを用いることにより、明るく色再現性に優
れた表示が実現できる。By using the interference filter array manufactured by the manufacturing method of the present invention, bright and excellent color reproducibility can be realized.
【００３７】本実施例では、反射型の液晶表示装置につ
いて述べたが透過型の液晶表示装置ににおいても、本発
明の干渉フィルタを用いることができるのは言うまでも
ない。In this embodiment, the reflection type liquid crystal display device has been described, but it goes without saying that the interference filter of the present invention can be used in a transmission type liquid crystal display device.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明の製造方法により、任意の配列を
有する干渉フィルタアレイを容易にかつ精度良く製造す
ることができる。また同干渉フィルタアレイを液晶パネ
ルへ搭載することにより、明るく色再現性に優れた表示
が実現できる。According to the manufacturing method of the present invention, an interference filter array having an arbitrary array can be manufactured easily and accurately. By mounting the interference filter array on a liquid crystal panel, bright and excellent color reproducibility can be realized.
【００３９】[0039]
【図１】本発明の第１のカラーフィルタ製造方法を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a first color filter manufacturing method of the present invention.
【図２】マスク上のカラーフィルタの配列を示す平面図
である。FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of color filters on a mask.
【図３】本発明の第２のカラーフィルタ製造方法を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a second color filter manufacturing method of the present invention.
【図４】本発明の第３のカラーフィルタ製造方法を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a third color filter manufacturing method of the present invention.
【図５】本発明のカラーフィルタの反射スペクトルを示
す図である。 （ａ）色光Ｂ用の干渉フィルタの反射スペクトル （ｂ）色光Ｇ用の干渉フィルタの反射スペクトル （ｃ）色光Ｒ用の干渉フィルタの反射スペクトルFIG. 5 is a diagram showing a reflection spectrum of the color filter of the present invention. (A) Reflection spectrum of interference filter for color light B (b) Reflection spectrum of interference filter for color light G (c) Reflection spectrum of interference filter for color light R
【図６】本発明の干渉フィルタを搭載した液晶表示パネ
ルの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display panel equipped with the interference filter of the present invention.
１０１ ビーム １０２ カラーフィルタ付きマスク １０３ レンズ １０４ レンズ １０５ 感光性材料 １０６ 反射性部材 １０７ 反射光 ２０１ マスク ３０１ ビームスプリッタ ３０２ ビーム ３０３ ビーム ４０１ ビーム ４０２ ガラス基板 ４０３ 感光性材料 ４０４ 感光性材料（干渉フィルタ形成済み） ４０５ ガラス基板 ６０１ 視認者 ６０２ 透明基板 ６０３ 透明電極 ６０４ 液晶層 ６０５ 干渉フィルタ ６０６ 透明電極 ６０７ 透明基板 ６０８ 照明光 101 Beam 102 Mask with Color Filter 103 Lens 104 Lens 105 Photosensitive Material 106 Reflective Member 107 Reflected Light 201 Mask 301 Beam Splitter 302 Beam 303 Beam 401 Beam 402 Glass Substrate 403 Photosensitive Material 404 Photosensitive Material (Interference Filter Formed) 405 glass substrate 601 viewer 602 transparent substrate 603 transparent electrode 604 liquid crystal layer 605 interference filter 606 transparent electrode 607 transparent substrate 608 illumination light
Claims (6)
てなるマスクに複数の色成分を含む光線を透過させ、 前記マスクを透過した光線をアフォーカル光学系を通過
させた後、感光性材料からなる基材の一方の面に照射
し、 前記基材の前記一方の面に照射される光線と特定の位相
関係を有する光線を、前記基材の他方の面に照射し、 前記基材の前記一方の面に照射した光線と、前記基材の
前記他方の面に照射した光線とを干渉させることにより
前記基材の屈折率を変化させ、前記パターンに対応した
色パターンを有する干渉フィルタを製造することを特徴
とする干渉フィルタの製造方法。1. A photosensitive material after a light beam containing a plurality of color components is transmitted through a mask on which a pattern composed of a plurality of color elements is formed and the light beam transmitted through the mask is passed through an afocal optical system. Irradiating one surface of the substrate consisting of, a light beam having a specific phase relationship with the light beam irradiating the one surface of the substrate, irradiating the other surface of the substrate, The interference filter having a color pattern corresponding to the pattern is changed by changing the refractive index of the substrate by causing the beam irradiated on the one surface and the beam irradiated on the other surface of the substrate to interfere with each other. A method for manufacturing an interference filter, which is characterized by being manufactured.
置され、 前記基材の一方の面に照射された光線は前記基材を透過
した後、前記反射板により反射され、 前記反射板により反射された光が前記基材の前記他方の
面を照射することを特徴とする請求項１記載の干渉フィ
ルタの製造方法。2. A reflection plate is disposed on the other surface side of the base material, and a light beam applied to one surface of the base material is transmitted through the base material and then reflected by the reflection plate. The method of manufacturing an interference filter according to claim 1, wherein the light reflected by the reflection plate irradiates the other surface of the base material.
段により第１の光線と第２の光線とに分離し、 複数の色要素からなるパターンが形成されてなるマスク
に前記第１の光線を透過させ、 前記マスクを透過した前記第１の光線をアフォーカル光
学系を通過させた後、感光性材料からなる基材の一方の
面に照射し、 前記第２の光線を前記基材の他方の面に照射し、 前記基材の前記第１の光線と、前記第２の光線とを干渉
させることにより前記基材の屈折率を変化させ、前記パ
ターンに対応した色パターンを有する干渉フィルタを製
造することを特徴とする干渉フィルタの製造方法。3. A first light ray and a second light ray which are composed of a plurality of color components are separated by an amplitude separating means, and the first mask is formed on the mask in which a pattern composed of a plurality of color elements is formed. After passing a light ray and passing the first light ray passing through the mask through an afocal optical system, the first light ray is irradiated to one surface of a base material made of a photosensitive material, and the second light ray is applied to the base material. The other surface of the base material is irradiated, and the refractive index of the base material is changed by causing the first light ray and the second light ray of the base material to interfere with each other, and the interference having a color pattern corresponding to the pattern. A method of manufacturing an interference filter, which comprises manufacturing a filter.
なる基材の一方の面とを相対向するように配置し、 前記基材の他方の面側から複数の色成分を含む光線を照
射し、 前記基材を通過した前記光線を、前記干渉フィルタによ
り反射させ、 前記基材を通過した光線と、前記干渉フィルタにより反
射した光線とを干渉させることにより、前記基材の屈折
率を変化させ前記干渉フィルタの色パターンと同一の色
パターンを有する干渉フィルタを製造することを特徴と
する干渉フィルタの製造方法。4. One of the surfaces of the interference filter and one surface of a base material made of a photosensitive material are arranged so as to face each other, and light rays containing a plurality of color components are emitted from the other surface side of the base material. Irradiation, the light rays that have passed through the base material are reflected by the interference filter, and the light rays that have passed through the base material and the light rays reflected by the interference filter are interfered with each other, thereby increasing the refractive index of the base material. A method of manufacturing an interference filter, which comprises changing the interference filter to have the same color pattern as that of the interference filter.
透明基板と、 一方の面に第２の透明電極と請求項１から４のうちいず
れか記載の製造方法によって得られる干渉フィルタとを
順次配置してなり、前記第１の透明電極と前記干渉フィ
ルタとが相対向するように配置された第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された液
晶層と、を有する液晶表示装置。5. A first transparent substrate having a first transparent electrode on one surface, a second transparent electrode on one surface, and interference obtained by the manufacturing method according to claim 1. A second substrate, in which a filter is sequentially arranged, and the first transparent electrode and the interference filter are arranged to face each other; and between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal display device including: a liquid crystal layer disposed.
認する側の基板であることを特徴とする請求項６記載の
液晶表示装置。6. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the first substrate is a substrate on which a viewer visually recognizes a display image.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15062095A JP3389742B2 (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Method of manufacturing interference filter and liquid crystal device using interference filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15062095A JP3389742B2 (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Method of manufacturing interference filter and liquid crystal device using interference filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095517A true JPH095517A (en) | 1997-01-10 |
| JP3389742B2 JP3389742B2 (en) | 2003-03-24 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP15062095A Expired - Lifetime JP3389742B2 (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Method of manufacturing interference filter and liquid crystal device using interference filter |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3389742B2 (en) |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP15062095A patent/JP3389742B2/en not_active Expired - Lifetime
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