JPH09265085A - ホログラフィック・カラーフィルターを用いた液晶画像表示装置 - Google Patents
ホログラフィック・カラーフィルターを用いた液晶画像表示装置Info
- Publication number
- JPH09265085A JPH09265085A JP7393496A JP7393496A JPH09265085A JP H09265085 A JPH09265085 A JP H09265085A JP 7393496 A JP7393496 A JP 7393496A JP 7393496 A JP7393496 A JP 7393496A JP H09265085 A JPH09265085 A JP H09265085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- light
- image display
- base material
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】全面を照射できないような限られた光源を用い
ながら、全面で機能させることが可能なホログラフィッ
ク・カラーフィルターとそれを用いたスペースをとらな
いコンパクトな液晶画像表示装置を提供する。 【解決手段】回折波長選択性を有し赤・緑・青のそれぞ
れの色を回折するホログラム・アレイを透明基材上に略
マトリクス状に配置してなる構成のカラーフィルターの
透明基材の一側縁から、平行な白色照明光を透明基材の
内部に、透明基材と空気との臨界角より大きい角度で入
射させる照明光源を備える。
ながら、全面で機能させることが可能なホログラフィッ
ク・カラーフィルターとそれを用いたスペースをとらな
いコンパクトな液晶画像表示装置を提供する。 【解決手段】回折波長選択性を有し赤・緑・青のそれぞ
れの色を回折するホログラム・アレイを透明基材上に略
マトリクス状に配置してなる構成のカラーフィルターの
透明基材の一側縁から、平行な白色照明光を透明基材の
内部に、透明基材と空気との臨界角より大きい角度で入
射させる照明光源を備える。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、フルカラー画像を
表示する液晶画像表示装置に関する。
表示する液晶画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】染料や顔料を用いた既存のカラーフィル
ターに代えて、ホログラムや回折格子の分光回折特性を
利用したカラーフィルター（以下、ＨＣＦ；Holographi
c Col-or Filter と称する）を用いたフルカラー液晶画
像表示装置が公知であり、以下のものが例示される。
ターに代えて、ホログラムや回折格子の分光回折特性を
利用したカラーフィルター（以下、ＨＣＦ；Holographi
c Col-or Filter と称する）を用いたフルカラー液晶画
像表示装置が公知であり、以下のものが例示される。
【０００３】特開平５−２３２３１９号公報 液晶画像表示装置のうち、液晶ビデオプロジェクターの
改良に係る本出願人による提案であり、カラーフィルタ
ーの各色セル自体をホログラムによって構成し、赤・緑
・青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログ
ラムからなるホログラムパネル（ＨＣＦ）を有し、ＨＣ
Ｆからの各色に対応したそれぞれの回折光が集光するよ
うに、透光部を設けたスリットを配置して、前記スリッ
トを通過した光を、スクリーン上に赤・緑・青のドット
として結像させる液晶ビデオプロジェクターである。
改良に係る本出願人による提案であり、カラーフィルタ
ーの各色セル自体をホログラムによって構成し、赤・緑
・青のそれぞれの色に対応させた微小なドットのホログ
ラムからなるホログラムパネル（ＨＣＦ）を有し、ＨＣ
Ｆからの各色に対応したそれぞれの回折光が集光するよ
うに、透光部を設けたスリットを配置して、前記スリッ
トを通過した光を、スクリーン上に赤・緑・青のドット
として結像させる液晶ビデオプロジェクターである。
【０００４】特開平５−２４９３１８号公報 ホログラム素子により液晶照射光を３原色画像表示用画
素（液晶セル）の配置に応じた方向に回折することで３
原色光に分光する。各３原色画像表示用画素が相対応す
る３原色光により照射されることでカラー画像を表示す
る。
素（液晶セル）の配置に応じた方向に回折することで３
原色光に分光する。各３原色画像表示用画素が相対応す
る３原色光により照射されることでカラー画像を表示す
る。
【０００５】特開平６−３０８３３２号公報 入射光（白色光）をホログラムにより回折分光して所定
の空間的な周期で異なる波長の光を所望の位置に出射す
るようにして、（既存の）カラーフィルターを用いない
で、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。
の空間的な周期で異なる波長の光を所望の位置に出射す
るようにして、（既存の）カラーフィルターを用いない
で、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。
【０００６】上記〜の提案では、ＨＣＦを用いるこ
とにより、既存のカラーフィルターに比較して、液晶照
射光（白色バックライト）の吸収が少なく、光の利用効
率が向上し、明るく小消費電力のフルカラー液晶画像表
示装置が提供される。
とにより、既存のカラーフィルターに比較して、液晶照
射光（白色バックライト）の吸収が少なく、光の利用効
率が向上し、明るく小消費電力のフルカラー液晶画像表
示装置が提供される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
何れの提案も、ＨＣＦの全面を一度に照射することがで
きるような光源を用いることが前提となっており、ＨＣ
Ｆの全面を照射できないような限られた光源を用いたＨ
ＣＦ表示に係る提案は、現在までに報告されていない。
何れの提案も、ＨＣＦの全面を一度に照射することがで
きるような光源を用いることが前提となっており、ＨＣ
Ｆの全面を照射できないような限られた光源を用いたＨ
ＣＦ表示に係る提案は、現在までに報告されていない。
【０００８】本発明は、全面を照射できないような限ら
れた光源を用いながら、白色照明光を透明基材の内部を
複数回反射させてホログラム・アレイまで到達させるこ
とにより、全面で機能させることが可能なＨＣＦとそれ
を利用した液晶画像表示装置を提供することを目的とす
る。
れた光源を用いながら、白色照明光を透明基材の内部を
複数回反射させてホログラム・アレイまで到達させるこ
とにより、全面で機能させることが可能なＨＣＦとそれ
を利用した液晶画像表示装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、入射
する白色照明光を光フィルターにより分光して赤・緑・
青の各波長分布の光に分離させ、液晶パネルの３原色画
像表示用画素を対応する３原色光により照射することで
フルカラー画像を表示する液晶画像表示装置において、
光フィルターが、回折波長選択性を有し赤・緑・青のそ
れぞれの色を回折するホログラム・アレイを透明基材上
に略マトリクス状に配置してなる構成のホログラフィッ
ク・カラーフィルターであると共に、前記カラーフィル
ターの透明基材の一側縁から、平行な白色照明光を透明
基材の内部に、透明基材と空気との臨界角より大きい角
度で入射させる照明光源を備えることを特徴とする液晶
画像表示装置である。
する白色照明光を光フィルターにより分光して赤・緑・
青の各波長分布の光に分離させ、液晶パネルの３原色画
像表示用画素を対応する３原色光により照射することで
フルカラー画像を表示する液晶画像表示装置において、
光フィルターが、回折波長選択性を有し赤・緑・青のそ
れぞれの色を回折するホログラム・アレイを透明基材上
に略マトリクス状に配置してなる構成のホログラフィッ
ク・カラーフィルターであると共に、前記カラーフィル
ターの透明基材の一側縁から、平行な白色照明光を透明
基材の内部に、透明基材と空気との臨界角より大きい角
度で入射させる照明光源を備えることを特徴とする液晶
画像表示装置である。
【００１０】上記ホログラム・アレイは、用途に応じ
て、回折波長選択性を有する反射型ホログラムと透過型
ホログラムの両方が使用できる。
て、回折波長選択性を有する反射型ホログラムと透過型
ホログラムの両方が使用できる。
【００１１】また、透明基材の内部に平行な白色照明光
を上記角度で入射させるために、補助プリズムを、その
入射面が、入射する白色照明光にほぼ垂直となるように
透明基材に隣接して配置することが一層好適である。
を上記角度で入射させるために、補助プリズムを、その
入射面が、入射する白色照明光にほぼ垂直となるように
透明基材に隣接して配置することが一層好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態を示
す断面説明図である。ＨＣＦは、回折波長選択性を有し
赤・緑・青のそれぞれの色を回折する反射型ホログラム
からなるホログラム・アレイを、透明基材上（同図で、
透明基材の左側）に略マトリクス状に配置してなる構成
である。図１では、赤・緑・青のホログラム・アレイを
それぞれ１つずつ表して説明を簡略化しているが、図４
に全体的な概略図を示す。
す断面説明図である。ＨＣＦは、回折波長選択性を有し
赤・緑・青のそれぞれの色を回折する反射型ホログラム
からなるホログラム・アレイを、透明基材上（同図で、
透明基材の左側）に略マトリクス状に配置してなる構成
である。図１では、赤・緑・青のホログラム・アレイを
それぞれ１つずつ表して説明を簡略化しているが、図４
に全体的な概略図を示す。
【００１３】ＨＣＦの透明基材の端面近傍に設けられた
照明光源（図示せず）から、補助プリズムを経て、平行
な白色照明光が前記端面から透明基材の内部に入射され
る。
照明光源（図示せず）から、補助プリズムを経て、平行
な白色照明光が前記端面から透明基材の内部に入射され
る。
【００１４】透明基材の内部に入射される平行な白色照
明光の入射角θは、透明基材と空気との臨界角より大き
い角度とする必要があり、透明基材の屈折率をｎとした
場合、下記条件を満たす必要がある。 θ＞ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ） 前記角度とすることにより、透明基材が空気と接する面
では、入射光は全反射する経路をとり、その経路に応じ
て順次異なるホログラム・アレイに到達することにな
る。
明光の入射角θは、透明基材と空気との臨界角より大き
い角度とする必要があり、透明基材の屈折率をｎとした
場合、下記条件を満たす必要がある。 θ＞ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ） 前記角度とすることにより、透明基材が空気と接する面
では、入射光は全反射する経路をとり、その経路に応じ
て順次異なるホログラム・アレイに到達することにな
る。
【００１５】白色照明光のうち、図１で実線で表す特定
の１本の光路について説明する。補助プリズムの入射面
にほぼ垂直に入射して、一旦前記プリズムが空気と接す
る面で全反射することにより、透明基材の端面から入射
角θとなるように経路をとる。
の１本の光路について説明する。補助プリズムの入射面
にほぼ垂直に入射して、一旦前記プリズムが空気と接す
る面で全反射することにより、透明基材の端面から入射
角θとなるように経路をとる。
【００１６】次いで、青色光を反射回折するホログラム
・アレイに到達し、青色成分の光の一部が、同図で透明
基材の右側に反射回折されて透明基材からほぼ垂直に出
射する。
・アレイに到達し、青色成分の光の一部が、同図で透明
基材の右側に反射回折されて透明基材からほぼ垂直に出
射する。
【００１７】反射回折光の出射角度は、透明基材と空気
との臨界角より小さいため、界面で全反射せずに透明基
材から出射して、液晶パネルの対応する青色画像表示用
画素（液晶セル）に入射する。
との臨界角より小さいため、界面で全反射せずに透明基
材から出射して、液晶パネルの対応する青色画像表示用
画素（液晶セル）に入射する。
【００１８】上記アレイで反射回折されなかった光（青
色成分以外の光と、残りの青色成分の光）は、上記アレ
イで全反射した後、透明基材が空気と接する面で再度全
反射する。（図３参照） 図面では、照明光が透明基材とホログラム・アレイとの
界面で全反射しているように表現されているが、透明基
材とホログラム・アレイの屈折率は近いため、実際には
ホログラム・アレイと空気とが接する面で前記の全反射
は行われる。
色成分以外の光と、残りの青色成分の光）は、上記アレ
イで全反射した後、透明基材が空気と接する面で再度全
反射する。（図３参照） 図面では、照明光が透明基材とホログラム・アレイとの
界面で全反射しているように表現されているが、透明基
材とホログラム・アレイの屈折率は近いため、実際には
ホログラム・アレイと空気とが接する面で前記の全反射
は行われる。
【００１９】次いで、赤色光を反射回折するホログラム
・アレイに到達し、同様に赤色成分の光の一部が反射回
折されて透明基材からほぼ垂直に出射し、液晶パネルの
対応する赤色画像表示用画素（液晶セル）に入射するこ
とになる。
・アレイに到達し、同様に赤色成分の光の一部が反射回
折されて透明基材からほぼ垂直に出射し、液晶パネルの
対応する赤色画像表示用画素（液晶セル）に入射するこ
とになる。
【００２０】上記の一連の動作を繰り返すことにより、
全面でアレイに応じた所望の色の光を発するＨＣＦとし
て機能することになる。図１で実線で表した以外の光路
（例えば、点線で表す光路）も同様であることは当然で
ある。
全面でアレイに応じた所望の色の光を発するＨＣＦとし
て機能することになる。図１で実線で表した以外の光路
（例えば、点線で表す光路）も同様であることは当然で
ある。
【００２１】透明基材の内部への入射光は、上記のよう
に平行な白色照明光が理想的であるが、透明基材の内部
で入射角度に拡がりを持たないことが必須であり、ビー
ム状の細い光線であっても良い。
に平行な白色照明光が理想的であるが、透明基材の内部
で入射角度に拡がりを持たないことが必須であり、ビー
ム状の細い光線であっても良い。
【００２２】図２は、本発明の他の実施形態を示す断面
説明図であり、ホログラム・アレイとして、回折波長選
択性を有し赤・緑・青のそれぞれの色を回折する透過型
ホログラムを用いている。
説明図であり、ホログラム・アレイとして、回折波長選
択性を有し赤・緑・青のそれぞれの色を回折する透過型
ホログラムを用いている。
【００２３】ホログラム・アレイでは、到達した入射光
の所望波長（色成分）の光を、同図で透明基材の左側に
透過回折するため、液晶パネルも透明基材の左側に配置
されることになり、他は先の実施形態と全く同様であ
る。
の所望波長（色成分）の光を、同図で透明基材の左側に
透過回折するため、液晶パネルも透明基材の左側に配置
されることになり、他は先の実施形態と全く同様であ
る。
【００２４】
【発明の効果】回折光のみがＨＣＦから出射し、他の光
は透明基材内で全反射するため、染料や顔料を用いた既
存のカラーフィルターに比べて、白色照明光が効率良く
利用される。また、従来のＨＣＦと比べては、全面を照
射できないような限られた光源を用いながら、全面で機
能させることが可能なＨＣＦが提供される。従って、透
明基材を薄型（図１，２で、左右方向に）に構成するこ
とができ、スペースをとらないコンパクトな液晶画像表
示装置が提供される。
は透明基材内で全反射するため、染料や顔料を用いた既
存のカラーフィルターに比べて、白色照明光が効率良く
利用される。また、従来のＨＣＦと比べては、全面を照
射できないような限られた光源を用いながら、全面で機
能させることが可能なＨＣＦが提供される。従って、透
明基材を薄型（図１，２で、左右方向に）に構成するこ
とができ、スペースをとらないコンパクトな液晶画像表
示装置が提供される。
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面説明図。
【図２】本発明の他の実施形態を示す断面説明図。
【図３】図１におけるホログラム・アレイの光学特性を
示す説明図。
示す説明図。
【図４】図１の全体的な概略を示す斜視図。
Claims (4)
- 【請求項１】入射する白色照明光を光フィルターにより
分光して赤・緑・青の各波長分布の光に分離させ、液晶
パネルの３原色画像表示用画素を対応する３原色光によ
り照射することでフルカラー画像を表示する液晶画像表
示装置において、 光フィルターが、回折波長選択性を有し赤・緑・青のそ
れぞれの色を回折するホログラム・アレイを透明基材上
に略マトリクス状に配置してなる構成のホログラフィッ
ク・カラーフィルターであると共に、 前記カラーフィルターの透明基材の一側縁から、平行な
白色照明光を透明基材の内部に、透明基材と空気との臨
界角より大きい角度で入射させる照明光源を備えること
を特徴とする液晶画像表示装置。 - 【請求項２】ホログラム・アレイが、回折波長選択性を
有する反射型ホログラムからなる請求項１記載の液晶画
像表示装置。 - 【請求項３】ホログラム・アレイが、回折波長選択性を
有する透過型ホログラムからなる請求項１記載の液晶画
像表示装置。 - 【請求項４】入射する白色照明光が透明基材内で全反射
するように、透明基材への白色照明光の入射角度を制御
する補助プリズムを備えることを特徴とする請求項１〜
請求項３の何れかに記載の液晶画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7393496A JPH09265085A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | ホログラフィック・カラーフィルターを用いた液晶画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7393496A JPH09265085A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | ホログラフィック・カラーフィルターを用いた液晶画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09265085A true JPH09265085A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13532461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7393496A Pending JPH09265085A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | ホログラフィック・カラーフィルターを用いた液晶画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09265085A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000231013A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Toppan Printing Co Ltd | ホログラフィックカラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 |
| WO2002003130A1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Neurok, Llc | Color liquid crystal display |
| JP2002148717A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型ホログラムスクリーン及びそれを用いた投影表示装置 |
| WO2007074787A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置 |
| JP2010122590A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Toshiba Corp | 液晶表示装置、導光板及び導光方法 |
| JP2011099972A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Toppan Printing Co Ltd | 光学部材、及びそれを用いたｅｌ表示装置、ｅｌ照明装置 |
| JP2015102613A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 光学デバイス、及び、表示装置 |
| JP2015194549A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | セイコーエプソン株式会社 | 光学デバイス、画像投影装置及び電子機器 |
| JP2018503877A (ja) * | 2015-01-28 | 2018-02-08 | レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． | ３次元（３ｄ）電子ディスプレイ |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP7393496A patent/JPH09265085A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000231013A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Toppan Printing Co Ltd | ホログラフィックカラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 |
| WO2002003130A1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Neurok, Llc | Color liquid crystal display |
| JP2002148717A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型ホログラムスクリーン及びそれを用いた投影表示装置 |
| WO2007074787A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置 |
| US7859610B2 (en) | 2005-12-27 | 2010-12-28 | Panasonic Corporation | Planar lighting and LCD device with a laser light source emitting a linearly-polarized laser beam, optical member to parallelize the beam and a plate-shaped light guide for emitting part of the beam |
| JP2010122590A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Toshiba Corp | 液晶表示装置、導光板及び導光方法 |
| JP2011099972A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Toppan Printing Co Ltd | 光学部材、及びそれを用いたｅｌ表示装置、ｅｌ照明装置 |
| JP2015102613A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 光学デバイス、及び、表示装置 |
| JP2015194549A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | セイコーエプソン株式会社 | 光学デバイス、画像投影装置及び電子機器 |
| JP2018503877A (ja) * | 2015-01-28 | 2018-02-08 | レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． | ３次元（３ｄ）電子ディスプレイ |
| US11194086B2 (en) | 2015-01-28 | 2021-12-07 | Leia Inc. | Three-dimensional (3D) electronic display |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003248194A (ja) | 映像表示装置 | |
| JPH05249318A (ja) | カラー液晶表示装置 | |
| JP3533759B2 (ja) | ホログラムを用いたカラー液晶表示装置 | |
| US6137602A (en) | Optical system for observation of virtual image | |
| JPH0792566B2 (ja) | カラ−表示装置 | |
| KR101739491B1 (ko) | 광학 소자와 이를 구비하는 디스플레이 장치 및 광학 소자를 이용한 백색 광 형성 방법 | |
| KR100501789B1 (ko) | 콤팩트형 조명 장치 | |
| KR100254335B1 (ko) | 액정표시장치 | |
| JP3624534B2 (ja) | 集光・分光装置 | |
| JP4524807B2 (ja) | ホログラフィックカラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 | |
| JPH11231118A (ja) | 反射型ホログラフィック・カラーフィルターとそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP3302267B2 (ja) | 光学変調装置及びそれを用いたカラー画像表示装置 | |
| JP3714460B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH08152616A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP3200335B2 (ja) | 光学変調装置及びそれを用いたカラー画像表示装置 | |
| JP4666554B2 (ja) | 透過型兼反射型液晶表示装置 | |
| US6088076A (en) | Liquid crystal display apparatus using holographic optical element | |
| JPH09244017A (ja) | フルカラー液晶画像表示装置 | |
| JP3365101B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH10333586A (ja) | 回折格子アレイを有する表示装置 | |
| JP2000111735A (ja) | ホログラフィックカラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP3236195B2 (ja) | 光学変調装置及びそれを用いたカラー画像表示装置 | |
| JP3514341B2 (ja) | ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置 | |
| JPH09292606A (ja) | 投影型液晶表示装置 | |
| JPH11231117A (ja) | 反射型ホログラフィック・カラーフィルターとその製造方法並びにそれを用いた液晶表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040817 |