JPH09230320A - ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックライト光源として蛍光管を用いても、
３色のカラーバランスが良くて色再現性が良好な明るい
ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置。 【解決手段】 液晶表示素子と、その照明光３入射側に
設けられ、要素ホログラム５′のアレーからなり、要素
ホログラム５′が、入射角θで入射する白色光３をホロ
グラム記録面に略沿う方向に波長分散させて分光するホ
ログラムカラーフィルターとを備えた液晶表示装置にお
いて、白色光３の光源３０として、赤波長領域、緑波長
領域、青波長領域それぞれ中に少なくとも１つの輝線ピ
ークを有し、緑波長領域中の主輝線ピーク波長を中心と
して赤波長領域と青波長領域の主輝線ピーク波長が略対
称に位置する蛍光管を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムカラー
フィルターを用いた液晶表示装置に関し、特に、バック
ライト光源として蛍光管を用いた直視型の液晶表示装置
において、３色のカラーバランスが良く色再現性の良好
な照明光の利用効率を大幅に向上させたホログラムカラ
ーフィルターを用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、顔料、染料等による吸収カラ
ーフィルターを用いたカラー液晶表示装置においては、
表示のためにバックライトは必要不可欠なものである。
しかしながら、カラー液晶表示装置の背後から白色光を
そのまま照射しただけでは、その利用効率は非常に低
い。その原因として、主に下記に示す理由があげられ
る。

【０００３】各色のセル以外のブラック・マトリック
スが占める面積が広く、そこに当たった光は無駄にな
る。 各画素へ入射する白色光の中、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）のカラーフィルターを透過する色成分が制限さ
れてしまうので、その他の補色成分は無駄となってしま
う。 カラーフィルターでの吸収による損失が伴う。

【０００４】このような問題を解決すべく、例えばマイ
クロレンズアレーをカラーフィルターの前面に設置し、
白色光のバックライトをそれぞれカラーフィルターセル
Ｒ、Ｇ、Ｂへ集光させるようにすることにより、バック
ライトの利用効率を上げる方法が従来より知られてい
る。

【０００５】しかしながら、この方法でも、白色光３を
各カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂへ分光して照射する
ことはできないために、上記に示す問題の解決はでき
ない。

【０００６】さらに、このようなカラーフィルターを用
いずに、ダイクロイックミラー３枚とマイクロレンズア
レーを用いて、光の利用効率を向上させた液晶プロジェ
クターが特開平４−６０５３８号において提案されてい
る。この場合、上記のような顔料、染料等による吸収カ
ラーフィルターが不要になり、上記の〜の問題が解
決され、カラー映像の輝度は向上するが、３枚のダイク
ロイックミラーを必要とするため、光学系・装置が大き
くなり嵩張ってしまう。また、コストも高いものになっ
てしまう問題がある。

【０００７】このような状況に鑑み、本出願人は、特願
平５−１２１７０号等において、液晶表示用バックライ
ト等の利用効率を大幅に向上させるために、ホログラム
を利用したカラーフィルター及びそれを用いた液晶表示
装置を提案した。

【０００８】以下、簡単にこのようなホログラムカラー
フィルターを用いた液晶表示装置について説明する。ま
ず、図７の断面図を参照にして第１のタイプのホログラ
ムカラーフィルターを用いた液晶表示装置について説明
する。同図において、規則的に液晶セル６′（画素）に
区切られた液晶表示素子６のバックライト３入射側にカ
ラーフィルターを構成するホログラムアレー５が離間し
て配置される。液晶表示素子６背面には、各液晶セル
６′の間に設けられたブラック・マトリックス４が配置
される。以上の他、図示しない偏光板がホログラムアレ
ー５の入射側と液晶表示素子６の射出側に配置される。
なお、ブラック・マトリックス４の間には、従来のカラ
ー液晶表示装置と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色画素に対応
した色の光を通過する吸収型のカラーフィルターを付加
的に配置するようにしてもよい。

【０００９】ホログラムアレー５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色
画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子６の紙面
内の方向に隣接する３つの液晶セル６′の組各々に対応
して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー状に配
置された微小ホログラム５′からなり、微小ホログラム
５′は液晶表示素子６の紙面内の方向に隣接する３つの
液晶セル６′各組に整列して各々１個ずつ配置されてお
り、各微小ホログラム５′は、ホログラムアレー５の法
線に対して角度θをなして入射するバックライト３の中
の緑色の成分の光を、その微小ホログラム５′に対応す
る３つの分色画素Ｒ、Ｇ、Ｂの中心の液晶セルＧ上に集
光するようにフレネルゾーンプレート状に形成されてい
るものである。そして、微小ホログラム５′は、回折効
率の波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、
位相型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。ここ
で、回折効率の波長依存性がないかもしくは少ないと
は、リップマンホログラムのように、特定の波長だけを
回折し、他の波長はほとんど回折しないタイプのもので
はなく、１つの回折格子で何れの波長も回折するものを
意味し、この回折効率の波長依存性が少ない回折格子
は、波長に応じて異なる回折角で回折する。

【００１０】このような構成であるので、ホログラムア
レー５の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対
して角度θをなして入射する白色のバックライト３を入
射させると、波長に依存して微小ホログラム５′による
回折角は異なり、各波長に対する集光位置はホログラム
アレー５面に平行な方向に分散される。その中の、赤の
波長成分は赤を表示する液晶セルＲの位置に、緑の成分
は緑を表示する液晶セルＧの位置に、青の成分は青を表
示する液晶セルＢの位置にそれぞれ回折集光するよう
に、ホログラムアレー５を構成配置することにより、そ
れぞれの色成分はブラック・マトリックス４でほとんど
減衰されずに各液晶セル６′を通過し、対応する位置の
液晶セル６′の状態に応じた色表示を行うことができ
る。なお、ホログラムアレー５へのバックライト３の入
射角度θは、ホログラム記録条件、ホログラムアレー５
の厚み、ホログラムアレー５と液晶表示素子６との距離
等の種々の条件により定まるものである。

【００１１】このように、ホログラムアレー５をカラー
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく吸収なく
各液晶セル６′へ入射させることができるため、その利
用効率を大幅に向上させることができる。

【００１２】次に、図８の断面図を参照にして第２のタ
イプのホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装
置について説明する。同図において、第２のタイプのホ
ログラムカラーフィルター１０は、ホログラム７と集光
性マイクロレンズアレー８とからなり、マイクロレンズ
アレー８を構成するマイクロレンズ８′は、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の分色画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子６
の紙面内の方向に隣接する３つの液晶セル６′の組各々
に対応して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー
状に配置されている。また、ホログラム７は、回折格子
の作用をする平行で一様な干渉縞からなり、回折効率の
波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位相
型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。液晶表示素
子６背面には、各液晶セル６′の間に設けられたブラッ
ク・マトリックス４が配置される。以上の他、図示しな
い偏光板が液晶表示素子６の両側に配置される。なお、
ブラック・マトリックス４の間には、従来のカラー液晶
表示装置と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色画素に対応した色
の光を通過する吸収型のカラーフィルターを付加的に配
置するようにしてもよい。

【００１３】このような構成であるので、ホログラム７
の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対して角
度θをなしてバックライト３を入射させると、波長に依
存して異なる角度で回折され、ホログラム７の射出側に
分散される。ホログラム７の入射側又は射出側に配置さ
れたマイクロレンズ８′により、この分散された光は、
その焦点面に波長毎に分離されて集光する。その中の、
赤の波長成分は赤を表示する液晶セルＲの位置に、緑の
成分は緑を表示する液晶セルＧの位置に、青の成分は青
を表示する液晶セルＢの位置にそれぞれ回折集光するよ
うに、ホログラムカラーフィルター１０を構成配置する
ことにより、それぞれの色成分はブラック・マトリック
ス４でほとんど減衰されずに各液晶セル６′を通過し、
対応する位置の液晶セル６′の状態に応じた色表示を行
うことができる。

【００１４】このような配置において、ホログラム７と
して、集光性でなく一様な干渉縞からなる回折効率の波
長依存性が少ない透過型ホログラムを用いることができ
るため、ホログラム７をマイクロレンズアレー８の各マ
イクロレンズ８′と位置合わせする必要がない点、及
び、マイクロレンズアレー８のピッチが各液晶セル６′
各々に対応して１個のマイクロレンズを配置する従来の
場合の３倍になり、作りやすくかつ整列しやすい点に特
長がある。

【００１５】上記のようなホログラムカラーフィルター
を用いた液晶表示装置においては、ブラック・マトリッ
クス４を含む液晶表示素子６は、実際には、例えば図９
に断面を示すように、液晶表示素子６は、例えば、２枚
のガラス基板２１、２２の間に挟持されたツイストネマ
チック等の液晶層２５からなり、バックライト側のガラ
ス基板２１の内表面には、ブラック・マトリックス４と
一様な透明対向電極２３が設けられ、表示面側のガラス
基板２２の内表面には液晶セルＲ、Ｇ、Ｂ毎に独立に透
明画素電極２４と不図示のＴＦＴが設けられている。ま
た、電極２３、２４の液晶層２５側には不図示の配向層
も設けられて構成されている。そして、バックライト側
のガラス基板２１に近接あるいは接着されて基板２６の
液晶表示素子６側表面に設けられたホログラムカラーフ
ィルター５あるいは１０が配置され、基板２６のバック
ライト側に偏光板１２が、液晶表示素子６の観察側ガラ
ス基板２２外表面に偏光板１３がそれぞれ貼り付けられ
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。なお、バックライト側の偏光板１２
は、基板２６のバックライト側に貼り付ける代わりに、
図９中に点線で示すように、ホログラムカラーフィルタ
ー５から離してバックライト３の光路中に配置する場合
もある。

【００１６】上記のような液晶表示素子６の画素毎に透
明画素電極２４と透明対向電極２３間に印加する電圧を
制御してその透過状態を変化させることにより、カラー
表示が可能となっている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置に
おいて、特に直視型の液晶表示装置においては、白色バ
ックライト光源として３波長蛍光管を用いることが考え
られる。

【００１８】しかしながら、通常の３波長蛍光管では、
輝線のピーク波長が、青色（Ｂ）では４３０ｎｍ付近
に、緑色（Ｇ）では５４５ｎｍ付近に、赤色（Ｒ）では
６１０ｎｍ付近にあり、ＲとＧの波長差に比べ、ＢとＧ
の波長差が大きく、ホログラムカラーフィルターによる
波長分散角がＧを中心にしてＲ側とＢ側で大きく異な
り、上記の３つの輝線全てをブラック・マトリックスの
ＲＧＢそれぞれ用の開口に入射させることが困難にな
り、カラー表示の色バランスを良好にすることが困難
で、十分な色再現性を得ることができない問題があっ
た。

【００１９】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、バックライト光
源として蛍光管を用いても、３色のカラーバランスが良
くて色再現性が良好な明るいホログラムカラーフィルタ
ーを用いた液晶表示装置を提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置
は、少なくも液晶表示素子と、その照明光入射側に設け
られ、要素集光性ホログラムのアレーからなり、その各
要素集光性ホログラムが、ホログラム記録面の法線に対
して所定の角度をなして入射する白色光をホログラム記
録面に略沿う方向に波長分散させて分光するホログラム
カラーフィルター、あるいは、平行で一様な干渉縞から
なるホログラム又は回折格子とその入射側あるいは射出
側に配置された要素集光性レンズのアレーとからなり、
その平行で一様な干渉縞からなるホログラム又は回折格
子と要素集光性レンズの複合体各々が、ホログラム又は
回折格子の記録面の法線に対して所定の角度をなして入
射する白色光をホログラム又は回折格子の記録面に略沿
う方向に波長分散させて分光するホログラムカラーフィ
ルターとを備えた液晶表示装置において、前記照明光の
光源として、赤波長領域、緑波長領域、青波長領域それ
ぞれ中に少なくとも１つの輝線ピークを有し、緑波長領
域中の主輝線ピーク波長を中心として赤波長領域と青波
長領域の主輝線ピーク波長が略対称に位置する蛍光管を
用いたことを特徴とするものである。

【００２１】この場合、緑波長領域中の主輝線ピーク波
長と赤波長領域中の主輝線ピーク波長間の波長差を１と
したとき、青波長領域中の主輝線ピーク波長と緑波長領
域中の主輝線ピーク波長間の波長差が０．６〜１．６の
間にあることが望ましい。

【００２２】また、蛍光管からの拡散光を方向の揃った
略平行光束に変換する手段を備えていることが望まし
い。その手段としては、楔形状の導光板、ルーバー等が
ある。また、その手段から射出された略平行光束の方向
を変換する光束方向変換素子を備えているようにするこ
ともできる。この光束方向変換素子としては、微小反射
屈折プリズム集合体等が考えられる。

【００２３】また、本発明は、赤波長領域、緑波長領
域、青波長領域それぞれ中に少なくとも１つの輝線ピー
クを有し、緑波長領域中の主輝線ピーク波長と赤波長領
域中の主輝線ピーク波長間の波長差を１としたとき、青
波長領域中の主輝線ピーク波長と緑波長領域中の主輝線
ピーク波長間の波長差が０．６〜１．６の間にあること
を特徴とする蛍光管を含むものである。

【００２４】本発明においては、照明光の光源として、
赤波長領域、緑波長領域、青波長領域それぞれ中に少な
くとも１つの輝線ピークを有し、緑波長領域中の主輝線
ピーク波長を中心として赤波長領域と青波長領域の主輝
線ピーク波長が略対称に位置する蛍光管を用いるので、
ブラック・マトリックスのＲＧＢそれぞれ用の開口にホ
ログラムカラーフィルターにより分光された３つの色の
光が全て入射するようにでき、カラーバランスが良好で
十分な色再現性が得られ、かつ、照明光の利用効率を大
幅に向上させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のホログラムカラー
フィルターを用いた液晶表示装置を実施例に基づいて説
明する。本発明は、図７〜図９等のホログラムカラーフ
ィルターを用いた液晶表示装置、特に直視型の液晶表示
装置において、バックライト３用の光源として、Ｇの輝
線ピーク波長を中心として、略対称なＲとＢの輝線ピー
ク波長を持つ３波長蛍光管を用いることにより、ブラッ
ク・マトリックスのＲＧＢそれぞれ用の開口にホログラ
ムカラーフィルター５又は１０により分光された３つの
色の光が全て入射できるようにして、カラーバランスを
良好にし、したがって十分な色再現性が得られるように
したものである。

【００２６】図６は通常用いられている３波長蛍光管の
発光スペクトルを示す図である。３色の輝線のピーク波
長は、青色（Ｂ）では４３０ｎｍ付近に、緑色（Ｇ）で
は５４５ｎｍ付近に、赤色（Ｒ）では６１０ｎｍ付近に
ある。

【００２７】ところで、例えば図７のようなホログラム
カラーフィルター５によって回折分光された各波長のブ
ラック・マトリックス４のＲ、Ｇ、Ｂ画素用の開口に対
する集光位置は、図５に示すようになる。この例では、
１個の微小ホログラム５′及び隣接する１組のＲ、Ｇ、
Ｂの分色画素の寸法は３３０μｍ×３３０μｍであり、
バックライト３の入射角θは４０°、微小ホログラム
５′の焦点距離は２．２ｍｍとしてある。

【００２８】図５からも明らかなように、Ｇの５４５ｎ
ｍ付近の輝線、Ｒの６１０ｎｍ付近の輝線はブラック・
マトリックス４のＧ用、Ｒ用の開口に入射し、Ｇ画素、
Ｒ画素の表示に利用されているが、Ｂの４３０ｎｍ付近
の輝線はＢ用の開口に入射できずブラック・マトリック
ス４によって遮断されてしまう。したがって、Ｂの４３
０ｎｍ付近の輝線はＢ画素の表示に利用されていないた
め、ＲＧＢ３色表示のカラーバランスがとれない。

【００２９】そこで、図３（ｂ）に破線で示すように、
Ｂの４３０ｎｍ付近の輝線がＢ用の開口に入射するよう
に構成、配置を変更した場合には、今度はＲの６１０ｎ
ｍ付近の輝線がＲ用の開口に入射できずブラック・マト
リックス４によって遮断されてしまう。そのため、同様
にＲＧＢ３色表示のカラーバランスがとれない。

【００３０】そこで、本発明においては、３波長蛍光管
として、Ｇの輝線ピーク波長を中心として、略対称なＲ
とＢの輝線ピーク波長を持つ３波長蛍光管を用いること
により、上記のようなＲ又はＢの輝線がブラック・マト
リックス４によって遮断されることを防ぎ、ブラック・
マトリックス４のＲＧＢ全ての開口にＲＧＢ３つの輝線
がそれぞれ入射し、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の表示に利
用されるようにして、３色表示のカラーバランスをとる
ものである。

【００３１】このような条件を満たす３波長蛍光管の発
光スペクトルの１例を図４に示す。３色の輝線のピーク
波長は、青色（Ｂ）では４８０ｎｍ付近に、緑色（Ｇ）
では５４５ｎｍ付近に、赤色（Ｒ）では６１０ｎｍ付近
にあり（図６のＢ領域の副波長ピークであった４８０ｎ
ｍを主ピークになるように変更したもの）、この場合、
ＢＧの輝線ピーク間の波長差６５ｎｍ、ＧＲの輝線ピー
ク間の波長差６５ｎｍであり、Ｇの輝線ピーク波長に対
してＲとＢの輝線ピーク波長は対称となっている。この
ような発光スペクトルを有する３波長蛍光管をバックラ
イト３用の光源として用いると、図３（ａ）に示すよう
に、ホログラムカラーフィルター５の微小ホログラム
５′によって回折分光されたＲＧＢ３つの輝線はブラッ
ク・マトリックス４の対応する色用の開口に入射し、そ
れぞれの色の分光画素の表示に利用され、３色表示のカ
ラーバランスが十分にとれることになる。

【００３２】このように３色表示のカラーバランスがと
れるためには、３波長蛍光管のＧ領域（波長範囲５００
〜６００ｎｍ）中の輝線ピーク波長を中心として、ＧＲ
の輝線ピーク間の波長差を１としたとき、ＢＧの輝線ピ
ーク間の波長差が０．６〜１．６の間にある必要があ
り、この範囲にあるとき、Ｇの輝線ピーク波長を中心と
してＲとＢの輝線ピーク波長が略対称に位置するとい
う。なお、Ｂ領域の波長範囲は４００〜５００ｎｍであ
り、Ｒ領域の波長範囲は６００〜７００ｎｍである。

【００３３】以下、図１に、上記のようにＧの輝線ピー
ク波長を中心としてＲとＢの輝線ピーク波長が略対称に
位置するような発光スペクトルを有する３波長蛍光管３
０を用いて、図７のようなホログラムカラーフィルター
５を用いた直視型のカラー液晶表示装置を構成した例を
示す。この例は、３波長蛍光管３０からの拡散光を、ア
クリル樹脂等の透明体からなる楔形状の導光板３１の一
端から入射させ、その側面から方向の揃った略平行光束
を射出させ、その平行光束をレンズフィルムと呼ばれる
微小反射屈折プリズム集合体３２の一面に略沿って入射
させ、その対向面から所定の射出角で平行光束を射出さ
せ、その平行光束をホログラムカラーフィルター５に入
射するバックライト３とするものであり、ホログラムカ
ラーフィルター５とブラック・マトリックス４と液晶表
示素子６の組み合わせは図７、図９と同様であり、ホロ
グラムカラーフィルター５の作用も同様であり、このよ
うな構成により、３色表示のカラーバランスが十分にと
れ、明るいカラー表示ができる。

【００３４】図１の例の場合、導光板３１、微小反射屈
折プリズム集合体３２、ホログラムカラーフィルター５
は相互に平行に配置されており、アクリル樹脂製の導光
板３１の前面からは、３波長蛍光管３０からの上記のよ
うな発光スペクトルを有する拡散光が射出角８１°で略
平行光束な光束に変換されて射出する。微小反射屈折プ
リズム集合体３２は、その部分断面を図２に示すよう
に、図示のような断面三角形の微小反射屈折プリズム３
３を平行に並べた配置のもので、図に示したような角度
で屈折率が１．５７の場合に、導光板３１から射出角８
１°で出た略平行な光束を微小反射屈折プリズム集合体
３２の反対側の平面から射出角４０°で射出し、ホログ
ラムカラーフィルター５に入射角θ＝４０°で入射させ
るものである。

【００３５】また、図８のようなホログラムカラーフィ
ルター１０を用いた場合も同様に直視型に構成でき、こ
の場合もカラーバランスが十分にとれた明るいカラー表
示が可能である。

【００３６】以上、本発明のホログラムカラーフィルタ
ーを用いた液晶表示装置を実施例に基づいて説明してき
たが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が
可能である。なお、ホログラムカラーフィルター５、１
０のホログラムとしては、単層あるいは１枚のホログラ
ムからなるものに限らず、特願平７−２９０８１９号、
同７−２９０８２０号記載のもののように、波長分散の
空間的な波長分布は相互に略一致しており、かつ、回折
効率のピーク波長が相互に異なっている２枚以上あるい
は２層以上の重畳あるいは多重記録されてなるホログラ
ムからなるものであってもよい。また、蛍光管からの拡
散光を方向の揃った略平行光束に変換する手段として
は、上記のような楔形状の導光板に限らず、特願平６−
２７３７９０号、特願平７−２７４１５８号で提案した
導波路、ルーバー等を用いることもできる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置に
よると、照明光の光源として、赤波長領域、緑波長領
域、青波長領域それぞれ中に少なくとも１つの輝線ピー
クを有し、緑波長領域中の主輝線ピーク波長を中心とし
て赤波長領域と青波長領域の主輝線ピーク波長が略対称
に位置する蛍光管を用いるので、ブラック・マトリック
スのＲＧＢそれぞれ用の開口にホログラムカラーフィル
ターにより分光された３つの色の光が全て入射するよう
にでき、カラーバランスが良好で十分な色再現性が得ら
れ、かつ、照明光の利用効率を大幅に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくホログラムカラーフィルターを
用いた液晶表示装置の１実施例の断面図である。

【図２】微小反射屈折プリズム集合体の部分断面図であ
る。

【図３】本発明による蛍光管と従来の蛍光管による場合
のＲＧＢの分光光の入射位置を対比して示す図である。

【図４】本発明の条件を満たす３波長蛍光管の発光スペ
クトルの１例を示す図である。

【図５】ホログラムカラーフィルターによって回折分光
された各波長のブラック・マトリックスの開口に対する
集光位置を示す図である。

【図６】通常用いられている３波長蛍光管の発光スペク
トルを示す図である。

【図７】第１のタイプのホログラムカラーフィルターを
用いた液晶表示装置の概略断面図である。

【図８】第２のタイプのホログラムカラーフィルターを
用いた液晶表示装置の概略断面図である。

【図９】液晶表示素子の断面図である。

【符号の説明】

３…バックライト ４…ブラック・マトリックス ５…ホログラムアレー（ホログラムカラーフィルター） ５′…微小ホログラム ６…液晶表示素子 ６′…液晶セル ７…ホログラム ８…集光性マイクロレンズアレー ８′…マイクロレンズ １０…ホログラムカラーフィルター １２、１３…偏光板 ２１…バックライト側ガラス基板 ２２…表示面側ガラス基板 ２３…透明対向電極 ２４…透明画素電極 ２５…液晶層 ２６…基板 ３０…３波長蛍光管 ３１…楔形状の導光板 ３２…微小反射屈折プリズム集合体（レンズフィルム） ３３…断面三角形の微小反射屈折プリズム

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくも液晶表示素子と、その照明光入
   射側に設けられ、要素集光性ホログラムのアレーからな
   り、その各要素集光性ホログラムが、ホログラム記録面
   の法線に対して所定の角度をなして入射する白色光をホ
   ログラム記録面に略沿う方向に波長分散させて分光する
   ホログラムカラーフィルター、あるいは、平行で一様な
   干渉縞からなるホログラム又は回折格子とその入射側あ
   るいは射出側に配置された要素集光性レンズのアレーと
   からなり、その平行で一様な干渉縞からなるホログラム
   又は回折格子と要素集光性レンズの複合体各々が、ホロ
   グラム又は回折格子の記録面の法線に対して所定の角度
   をなして入射する白色光をホログラム又は回折格子の記
   録面に略沿う方向に波長分散させて分光するホログラム
   カラーフィルターとを備えた液晶表示装置において、 前記照明光の光源として、赤波長領域、緑波長領域、青
   波長領域それぞれ中に少なくとも１つの輝線ピークを有
   し、緑波長領域中の主輝線ピーク波長を中心として赤波
   長領域と青波長領域の主輝線ピーク波長が略対称に位置
   する蛍光管を用いたことを特徴とするホログラムカラー
   フィルターを用いた液晶表示装置。
2. 【請求項２】 緑波長領域中の主輝線ピーク波長と赤波
   長領域中の主輝線ピーク波長間の波長差を１としたと
   き、青波長領域中の主輝線ピーク波長と緑波長領域中の
   主輝線ピーク波長間の波長差が０．６〜１．６の間にあ
   ることを特徴とする請求項１記載のホログラムカラーフ
   ィルターを用いた液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記蛍光管からの拡散光を方向の揃った
   略平行光束に変換する手段を備えていることを特徴とす
   る請求項１又は２記載のホログラムカラーフィルターを
   用いた液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記蛍光管からの拡散光を方向の揃った
   略平行光束に変換する手段が楔形状の導光板であること
   を特徴とする請求項３記載のホログラムカラーフィルタ
   ーを用いた液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記蛍光管からの拡散光を方向の揃った
   略平行光束に変換する手段がルーバーであることを特徴
   とする請求項３記載のホログラムカラーフィルターを用
   いた液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記手段から射出された略平行光束の方
   向を変換する光束方向変換素子を備えていることを特徴
   とする請求項３から５の何れか１項記載のホログラムカ
   ラーフィルターを用いた液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記光束方向変換素子が微小反射屈折プ
   リズム集合体からなることを特徴とする請求項６記載の
   ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置。
8. 【請求項８】 赤波長領域、緑波長領域、青波長領域そ
   れぞれ中に少なくとも１つの輝線ピークを有し、緑波長
   領域中の主輝線ピーク波長と赤波長領域中の主輝線ピー
   ク波長間の波長差を１としたとき、青波長領域中の主輝
   線ピーク波長と緑波長領域中の主輝線ピーク波長間の波
   長差が０．６〜１．６の間にあることを特徴とする蛍光
   管。