(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を所定方向、および所定範囲に反射して表示パターンを形成するために用いられる、ホログラムを備えた反射板の作成方法において、
特定の開口部分を有する領域分割マスク（４１）を感光材料（３１）と拡散板スクリーン（３４）との間に配置し、前記開口部分のみに、参照光（３２）と拡散板スクリーンからの物体光（３５）とを照射し、干渉縞を記録する工程と、
次に、前記特定の開口部分が反転した開口部分を有する領域分割マスク（６１）を前記感光材料（３１）と前記拡散板スクリーン（３４）とは大きさの異なる拡散板スクリーン（５１）との間に配置し、前記開口部分のみに、参照光（３２）と拡散板スクリーンからの物体光（５２）とを照射し、干渉縞を記録する工程と、
を有し、
前記ホログラムが、背面に反射層を有する体積位相透過型ホログラムであり、かつ、所望の画像情報に基づき複数の領域に分割し、前記分割した領域における出射光の方向を制御して、反射光に前記画像情報を付加したことを特徴とする、ホログラム反射板の作成方法。
【請求項２】
前記ホログラムの背面に設けた反射層は、表面が平坦な支持体表面に反射性金属蒸着層を設けてなる鏡面反射層を有することを特徴とする、請求項１記載のホログラム反射板の作成方法。
【請求項３】
前記ホログラムと反射層とを粘着層を介して積層一体化したフィルムとしたことを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のホログラム反射板の作成方法。
【請求項４】
前記ホログラムの反射層と反対側の表面に偏光層を設けたことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のホログラム反射板の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム反射板およびこの反射板を用いた反射型液晶表示装置に関し、特に、従来の反射板より明るい表示が可能であると共に、画像情報を付加し、審美性、装飾性を向上したホログラム反射板、およびこれを用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、液晶パネルの背面側に反射層を有する構成で、バックライトを用いず、観察者側からの光を用い、反射層からの反射光を表示光として視覚するタイプの表示装置である。
【０００３】
近年では、前記表示装置において、単なる金属反射層に代わり、ホログラムを反射層として用いることが試みられている。このホログラムを反射層として採用することにより、視覚領域や反射方向を特定することができ、金属反射層に比較して、特定の方向へ明るい表示をすることが可能となる。
【０００４】
このホログラム反射板を用いた表示装置として、例えば体積位相反射型ホログラムを用いた反射型液晶表示装置は、特表平８−５０５７１６号に、また、体積位相透過型ホログラム、もしくは表面レリーフ型ホログラムを用いた反射型液晶表示装置は、例えば、特許第２８５４９８６号に示されている。
【０００５】
ところで、商品をよりアピールするために、液晶に文字や図形を表示させ、審美性、装飾性をもたせることがある。これは、必要な情報を表示している時以外に、特定画像を表示するもので、このような表示を行う場合には、表示するために電力をさらに必要とし、液晶に表示をしていない場合には、画像は表示されない。
【０００６】
また、反射型液晶表示装置であっても、照明光がない場合を想定して反射板を半透過型とし、バックライト（ＥＬ板もしくはＬＥＤと導光板を組合わせたもの）を備えたものが多くある。そして、このバックライトの前面に半透過のフィルム等を配置し、この透過光で、特定画像を表示するようにした液晶表示装置である。
【０００７】
このような表示方法でバックライトを使用する場合、半透過フィルムの特定画像と、液晶に表示した画像の場所が同じであると、２つの画像が重なり非常に観察しにくいものとなる。
【０００８】
また、このように表示を行う場合でも、表示するためにはバックライトを点灯する必要があるため、さらに電力を必要とする。このように、これまでのホログラム反射板では、液晶表示以外の特定画像を電力消費なしで表示をすることは困難であった。
【０００９】
一方、近年、液晶表示装置として、特に携帯電話が普及しており、この形態電話は、小型軽量化によりバッテリーの大きさは小さくなる傾向で省電力化が望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、明るい表示が実現でき、しかも、液晶表示する画像以外の特定画像を電力消費なく表示することが可能なホログラム反射板、およびこのホログラム反射板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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、入射光を所定方向、および所定範囲に反射して表示パターンを形成するために用いられる、ホログラムを備えた反射板の作成方法において、
特定の開口部分を有する領域分割マスク（４１）を感光材料（３１）と拡散板スクリーン（３４）との間に配置し、前記開口部分のみに、参照光（３２）と拡散板スクリーンからの物体光（３５）とを照射し、干渉縞を記録する工程と、
次に、前記特定の開口部分が反転した開口部分を有する領域分割マスク（６１）を前記感光材料（３１）と前記拡散板スクリーン（３４）とは大きさの異なる拡散板スクリーン（５１）との間に配置し、前記開口部分のみに、参照光（３２）と拡散板スクリーンからの物体光（５２）とを照射し、干渉縞を記録する工程と、
を有し、
前記ホログラムが、背面に反射層を有する体積位相透過型ホログラムであり、かつ、所望の画像情報に基づき複数の領域に分割し、前記分割した領域における出射光の方向を制御して、反射光に前記画像情報を付加したことを特徴とする、ホログラム反射板の作成方法である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記ホログラムの背面に設けた反射層は、表面が平坦な支持体表面に反射性金属蒸着層を設けてなる鏡面反射層を有することを特徴とする、請求項１記載のホログラム反射板の作成方法である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記ホログラムと反射層とを粘着層を介して積層一体化したフィルムとしたことを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のホログラム反射板の作成方法である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記ホログラムの反射層と反対側の表面に偏光層を設けたことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のホログラム反射板の作成方法である。
【００２２】
＜作用＞
ホログラム反射板のホログラムを所望の画像情報にもとづき複数の領域に分割し、各分割した領域における出射光の方向を制御することで、特定方向より観察すると、反射光が前記画像情報に観察されるようになる。
【００２３】
また、異なる特定方向から観察することで反射光の全面が反射するように設定することで、通常の反射板として液晶表示を照明することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例を示すもので、ホログラム反射板を作成する際の、体積位相透過型ホログラムを撮影する光学系を示す説明図である。
レーザー１から発振されたレーザービームは、ミラー２により反射し、ビームスプリッター３により２方向に分岐される。
【００２５】
分岐された１方のレーザービームＲ１は、ミラー４により反射し、レンズ５により球面波に広げられ、入射角度選択性を持たせたい角度θ１で参照光６として、感光材料７に照射される。
また、もう一方のレーザービームＲ２は、ミラー８で反射し、レンズ９により球面波に広げられ、フレネルレンズ１０に入射する。
【００２６】
フレネルレンズ１０は、感光材料７のホログラムを記録する領域に所望の形状で集光する焦点距離を持つように配置され、かつ、フレネルレンズ１０に隣接して、クロスレンチ１１（レンチキュラーレンズの方向が直交するように配置したレンズ）が配置されている。このクロスレンチ１１は、感光材料７に集光した領域を、方形に集光するようにする。そして、クロスレンチ１１に隣接して、例えばノングレアガラスからなる拡散板１２が配置されている。
ここで、拡散板１２としてノングレアガラスを用いた場合、通常の拡散板と比較して拡散性が小さいため、フレネルレンズ１０とクロスレンチ１１により、感光材料７の面上に集光するような波面として照射され、回折指向性を持たせたい角度θ２で物体光１３として方形に集光する。
【００２７】
ここで、フレネルレンズ１０とクロスレンチ１１で、拡散板１２がない状態で集光した場合は、感光材料７の面上に、クロスレンチ１１の強度分布により、明るさ斑の縞が記録されてしまうが、ノングレアガラスからなる拡散板１２を挿入することで、この強度分布が平均化され、全面の明るさが均一化となる。
【００２８】
図２は、従来から一般的に行われている体積位相透過型ホログラム反射板の作成方法を示すもので、ホログラムと拡散板スクリーンの位置関係を示す説明図である。
感光材料２１に、参照光２２を照射すると共に、スクリーン距離２３の位置に配置した拡散板スクリーン２４からの物体光２５を照射し、これらの干渉縞を記録する。
【００２９】
ここで、感光材料２１に記録したホログラムの横方向の視覚領域は、拡散板スクリーン２４の横視覚領域２６で決定される。また、前記ホログラムの反射光の色合いは、縦方向の視覚領域２７で決定する。
【００３０】
図３は、本発明の体積位相透過型ホログラム反射板を作製する際の、ホログラムと拡散板スクリーンの位置関係を示す説明図である。
感光材料３１に参照光３２を照射すると共に、スクリーン距離３３の位置に配置した拡散板スクリーン３４からの物体光３５を照射し、干渉縞を記録する。
【００３１】
このとき、感光材料３１の前面に、領域分割マスク４１を配置するようにし、この領域分割マスク４１により作られる開口部分のみに、物体光３５と参照光３２との干渉縞として記録する。図４は、領域分割マスク４１の一例を示す。
【００３２】
次に、図５に示すように図３の領域分割マスク４１を領域分割マスク６１と交換し、拡散スクリーン３４を若干大きさが小さい拡散スクリーン５１と交換し、参照光３２と拡散スクリーン５１からの物体光５２との干渉縞として領域分割マスク６１により作られる開口部分のみを感光材料３１に記録する。
【００３３】
図６は、領域分割マスク６１の一例を示す。ここでは、領域分割マスク４１を反転したものを領域分割マスク６１としている。
【００３４】
図７は、本発明の体積位相透過型ホログラム反射板からの再生状態を側面から見た図である。ホログラム７０は、図３における感光材料３１に領域分割マスク４１を用いて、拡散スクリーン３４からの物体光３５と参照光３２の干渉縞を記録し、さらに図５における領域分割マスク６１を用いて、拡散スクリーン５１からの物体光５２と参照光３２の干渉縞を記録したものである。
【００３５】
さらに、このホログラム７０の背面に金属反射層７１を配置したものである。ホログラム７０の観察部分７３に、白色照明７２を照射することにより、金属反射層７１により反射した白色光が、ホログラム７０で拡散し、観察位置７４もしくは観察位置７５から観察される。
【００３６】
いま、観察部分７３が拡散スクリーン３４により記録されている場合、拡散する範囲は再生光範囲７６に広がり、観察部分７３が拡散スクリーン５１により記録されている場合、拡散する範囲は再生光範囲７７に広がる。
【００３７】
このホログラム反射板を観察する視点を観察位置７４とした場合、拡散板３４のみの範囲を通して観察部分７３を見ることになり、領域分割マスク４１の画像が観察される。文字の部分が光って観察される。
【００３８】
つぎに、このホログラム反射板を観察する視点を観察位置７５とした場合、拡散板５１と拡散板３４の両方の範囲となるために、領域分割マスク６１と領域分割マスク４１の両方の画像を同時に観察することになり、領域分割マスク６１と領域分割マスク４１はお互い反転した画像であることから、全面が光って観察される。
【００３９】
つまり、拡散スクリーン５１を通して観察する領域では、全面が光り、拡散スクリーン３４のみの部分を通して観察する場合に領域分割マスク４１の画像を観察することが出来る。
【００４０】
ここで、拡散スクリーン５１と拡散スクリーン３４の大きさの差に両眼が入らない場合があるが、この場合でも片側の目で画像が観察されることで、画像を認識することは可能である。
【００４１】
図８は、本発明の一実施例を示すものであり、ホログラム層８７は、図７におけるホログラム７０である。金属反射層８９は、図７における金属反射層７１であり、粘着層８８により、ホログラム層８７に貼着される。
【００４２】
ホログラム層８７の金属反射層８９と反対面に、偏光層８５を粘着層８６により貼着し、さらに粘着層８４を設ける。金属反射層８９から、粘着層８４までを、ホログラム反射板８１とする。
【００４３】
さらに、このホログラム反射板８１に、偏光層８２を設けた液晶パネル８３を、粘着層８４で貼着し、液晶表示装置とする。
【００４４】
なお、本発明は上記実施例に限定されたものではなく、ホログラムが背面に反射層を有する表面レリーフ型ホログラムである場合でも、また、ホログラムが体積位相反射型ホログラムであっても同様に、ホログラムを所望の画像情報にもとづき複数の領域に分割し、前記分割した領域における出射光の方向を制御することで、反射光に画像情報を付加することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明により、単なる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あって、明るい表示を実現でき、特定の角度から観察することで特定画像を観察することができる、審美性、装飾性を向上したホログラム反射板が得られる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホログラム反射板を作製する際の、体積位相透過型ホログラムを撮影する光学系の一実施例を示す説明図。
【図２】一般的なホログラム反射板を作製する際の、ホログラムと拡散板スクリーンの位置関係を示す説明図。
【図３】本発明のホログラム反射板を作製する際の、ホログラムと拡散板スクリーンの位置関係を示す説明図。
【図４】本発明のホログラム反射板を作製する際の、領域分割マスクの一実施例を示す説明図。
【図５】本発明のホログラム反射板を作製する際の、ホログラムと拡散板スクリーンの位置関係を示す説明図。
【図６】本発明のホログラム反射板を作製する際の、領域分割マスクの一実施例を示す説明図。
【図７】本発明のホログラム反射板からの再生光の再生状態を側面から見た状態を示す説明図。
【図８】本発明のホログラム反射板の一実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１…レーザー
２、４、８…ミラー
３…ビームスプリッター
５、９…レンズ
６…参照光
１０…フレネルレンズ
１１…クロスレンチ
１２…拡散板
１３、３５、５２…物体光
７、３１…感光材料
２２、３２…参照光
２３、３３…スクリーン距離
２４、３４、５１…拡散板スクリーン
２６…横視覚領域
２７…縦視覚領域
４１、６１…領域分割マスク
７０…ホログラム
７１…金属反射層
７２…白色照明光
７３…観察部分
７４、７５…観察位置
８１…ホログラム反射板
８２、８５…偏光層
８３…液晶パネル
８４、８６、８８…粘着層
８７…ホログラム層
８９…金属反射層
【図１】
0004147752.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004147752.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004147752.tif 000009