JP2002116309A - White diffusion plate and reflection type liquid crystal display device using the same - Google Patents
White diffusion plate and reflection type liquid crystal display device using the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の観察領域で白色に観察可能な白色拡散
板とそれを反射板として用いた反射型液晶表示装置。
【解決手段】 所定の入射角で入射した照明光を特定の
角度範囲内に回折して白色に見える白色拡散板10であ
り、微小なセルAの2次元アレーからなり、各セルは格
子間隔が2次元的に連続的に変わる透過型又は反射型の
2次元回折格子、例えばフレネルゾーンプレートの部分
領域からなる白色拡散板。
(57) [Problem] To provide a white diffusion plate capable of observing white in a desired observation region and a reflection type liquid crystal display device using the same as a reflection plate. SOLUTION: This is a white diffusion plate 10 that diffracts illumination light incident at a predetermined incident angle into a specific angle range and looks white, and is composed of a two-dimensional array of minute cells A, and each cell has a lattice spacing. A two-dimensional transmission-type or reflection-type two-dimensional diffraction grating that continuously changes two-dimensionally, for example, a white diffusion plate composed of a partial region of a Fresnel zone plate.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、白色拡散板及びそ
れを用いた反射型液晶表示装置に関し、特に、所望の観
察領域で白色に観察可能な白色拡散板とそれを反射板と
して用いた反射型液晶表示装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a white light diffusing plate and a reflection type liquid crystal display device using the same, and more particularly, to a white light diffusing plate capable of observing white in a desired observation region and a reflection using the same as a reflecting plate. The present invention relates to a liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、反射型液晶表示装置の背面に配し
て反射拡散板として利用可能な計算機ホログラムが提案
されている。例えば、特開平11−183716号、特
開平11−296054号には、斜めの所定の入射角で
入射した光を所定の観察域内に回折する位相分布を有し
た計算機ホログラムが提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a computer generated hologram which can be used as a reflection diffuser by being arranged on the back of a reflection type liquid crystal display device. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. H11-183716 and H11-296054 propose a computer generated hologram having a phase distribution that diffracts light incident at a predetermined oblique incident angle into a predetermined observation area.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この特開平11−18
3716号、特開平11−296054号にて提案され
ている計算機ホログラムは、レリーフパターンの上に反
射層を設けるタイプ、又は、透過タイプのホログラムで
あるため、広い波長域に対して回折が生じる。このた
め、明るさを向上させる等の目的で観察領域を狭く設定
すると、波長による回折角の違いにより観察位置毎に観
察される色が変化してしまうという問題があった。The problem to be solved by the present invention is disclosed in JP-A-11-18 / 1999.
The computer-generated hologram proposed in No. 3716 and Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-296054 is a type in which a reflective layer is provided on a relief pattern, or a transmission type hologram, so that diffraction occurs in a wide wavelength range. For this reason, when the observation area is set to be narrow for the purpose of improving brightness or the like, there is a problem that a color observed at each observation position changes due to a difference in diffraction angle depending on a wavelength.
【0004】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、所望の観察領域
で白色に観察可能な白色拡散板とそれを反射板として用
いた反射型液晶表示装置を提供することである。The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and has as its object to provide a white diffuser plate capable of observing white in a desired observation region and a reflection type diffuser plate using the same as a reflector plate. It is to provide a liquid crystal display device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の白色拡散板は、所定の入射角で入射した照明光を特
定の角度範囲内に回折して白色に見える白色拡散板にお
いて、前記白色拡散板は、微小なセルの2次元アレーか
らなり、各セルは格子間隔が2次元的に連続的に変わる
透過型又は反射型の2次元回折格子からなることを特徴
とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a white diffuser plate according to the present invention, wherein illumination light incident at a predetermined incident angle is diffracted into a specific angle range and looks white. The white diffusing plate is formed of a two-dimensional array of minute cells, and each cell is formed of a transmission type or reflection type two-dimensional diffraction grating in which the grating interval changes two-dimensionally and continuously.
【0006】この場合、その2次元回折格子は、透過型
又は反射型のフレネルゾーンプレートの部分領域からな
ることが望ましい。In this case, it is desirable that the two-dimensional diffraction grating is composed of a partial area of a transmission type or reflection type Fresnel zone plate.
【0007】また、その2次元回折格子の照明光の入射
方向を含む断面における最大の格子間隔dmax と最小の
格子間隔dmin との比が、赤色波長λR と青色波長λB
の比より大きいことが望ましい。Further, the ratio between the maximum lattice spacing d max and the minimum lattice spacing d min in a cross section of the two-dimensional diffraction grating including the direction of incidence of the illumination light is determined by the relationship between the red wavelength λ R and the blue wavelength λ B.
It is desirable that the ratio be larger than the ratio.
【0008】その場合、赤色波長λR が650nmであ
り、青色波長λB が450nmであることが望ましい。In this case, it is desirable that the red wavelength λ R is 650 nm and the blue wavelength λ B is 450 nm.
【0009】また、その2次元回折格子は位相格子から
なり、少なくとも照明光の入射方向を含む断面におい
て、特定の1つの次数に回折するようにブレーズ化され
ていることが望ましい。Preferably, the two-dimensional diffraction grating comprises a phase grating, and is blazed so as to diffract to a specific order at least in a cross section including the direction of incidence of the illumination light.
【0010】この場合、2次元回折格子は、照明光の入
射方向を含む断面に直交する方向において、特定の次数
のプラスにブレーズ化されたものとマイナスにブレーズ
化されたものとが略等しく存在していることが望まし
い。In this case, the two-dimensional diffraction grating has, in a direction orthogonal to the cross section including the direction of incidence of the illumination light, a beam of a specific order that is blazed positively and a beam that is negatively blazed are substantially equal. It is desirable to have.
【0011】本発明の表示装置は、以上の白色拡散板を
透過型又は反射型のスクリーンとして用いていることを
特徴とするものである。A display device according to the present invention is characterized in that the above-mentioned white diffusion plate is used as a transmission type or reflection type screen.
【0012】また、本発明の反射型液晶表示装置は、以
上の白色拡散板を反射板として背面に配置していること
を特徴とするものである。Further, the reflection type liquid crystal display device of the present invention is characterized in that the above-mentioned white diffusion plate is disposed on the back surface as a reflection plate.
【0013】もう1つの本発明の反射型液晶表示装置
は、以上の白色拡散板を液晶層と背面基板の間に反射板
として配置していることを特徴とするするものである。Another reflection type liquid crystal display device of the present invention is characterized in that the above-mentioned white diffusion plate is arranged as a reflection plate between a liquid crystal layer and a back substrate.
【0014】この場合、その反射板を半透過性のものを
して構成し、その背面側に光源を設けるようにしてもよ
い。In this case, the reflection plate may be made of a semi-transparent material, and a light source may be provided on the back side.
【0015】本発明においては、微小なセルの2次元ア
レーからなり、各セルは格子間隔が2次元的に連続的に
変わる透過型又は反射型の2次元回折格子からなるの
で、所定の入射角で照明光を入射させたときに赤色から
青色に至る波長域の光が全て回折する角度範囲が存在
し、その角度範囲で白色に観察可能で、その範囲で視点
を移動させても観察される色に変化が起きないものであ
り、反射型液晶表示装置の反射板等に適したものであ
る。In the present invention, since a two-dimensional array of minute cells is formed, and each cell is formed of a transmission type or reflection type two-dimensional diffraction grating whose grating interval continuously changes two-dimensionally, a predetermined incident angle is obtained. There is an angle range where all the light in the wavelength range from red to blue is diffracted when the illumination light is incident, and it can be observed in white in that angle range, and it can be observed even if the viewpoint is moved in that range The color does not change, and is suitable for a reflection plate or the like of a reflection type liquid crystal display device.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の白色拡散板の原
理と実施例につて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The principle and embodiments of the white diffuser according to the present invention will be described below.
【0017】発明の白色拡散板は、格子間隔が連続的に
変わる2次元回折格子に所定の入射角で照明光が入射し
たとき、赤色から青色に至る波長域の光が全て回折する
角度範囲が存在し得ることを利用して、そのような2次
元回折格子をセルとして2次元のアレー状に並べて構成
したもので、その角度範囲内でこの拡散板を観察すると
明るく白色に見えるものである。In the white diffuser of the present invention, when illumination light is incident on a two-dimensional diffraction grating having a continuously changing grating interval at a predetermined incident angle, the angle range over which all light in the wavelength range from red to blue is diffracted. Utilizing the possibility of existence, such a two-dimensional diffraction grating is configured as a cell and arranged in a two-dimensional array, and when this diffusing plate is observed within the angular range, it looks bright and white.
【0018】分かりやすさのために、格子間隔が連続的
に変わる2次元回折格子の代表例として、まず、フレネ
ルのゾーンプレートをあげて、本発明の原理を説明す
る。以下、フレネルのゾーンプレートを単にゾーンプレ
ートと呼ぶ。For the sake of simplicity, the principle of the present invention will be described first using a Fresnel zone plate as a typical example of a two-dimensional diffraction grating in which the grating interval changes continuously. Hereinafter, the zone plate of Fresnel is simply referred to as a zone plate.
【0019】ゾーンプレート1は、図6に模式的に図示
するように、振幅型あるいは位相型の格子を同心円状に
配置したもので、格子の間隔は中心から外側に向かって
連続的に減少して行く(例えば、鶴田匡夫著「応用物理
工学選書1 応用光学I」(1990.7.20(株)
培風館発行)参照)。このゾーンプレート1は、正レン
ズあるいは負レンズの作用を持つもので、その焦点距離
fは、中心部分の半径をs1 とすると、 f=±s1 2 /λ ・・・(1) である。ここで、+は正レンズのとき、−は負レンズの
ときの焦点距離fである。また、λは波長である。な
お、ゾーンプレート1が正レンズとして作用するのはゾ
ーンプレート1の回折次数が+1次のとき、負レンズと
して作用するのはゾーンプレート1の回折次数が−1次
のときである。As shown schematically in FIG. 6, the zone plate 1 has amplitude-type or phase-type gratings arranged concentrically, and the intervals between the gratings decrease continuously from the center to the outside. (For example, Masao Tsuruta, “Applied Physics Engineering Selection Book 1 Applied Optics I” (1990.7.20 Co., Ltd.)
Published by Baifukan)). The zone plate 1, those having the effect of a positive lens or a negative lens, the focal length f, when the radius of the central portion and s 1, is f = ± s 1 2 / λ ··· (1) . Here, + is the focal length f for a positive lens, and-is the focal length f for a negative lens. Λ is a wavelength. The zone plate 1 functions as a positive lens when the diffraction order of the zone plate 1 is +1 order, and the zone plate 1 functions as a negative lens when the diffraction order of the zone plate 1 is -1 order.
【0020】ところで、上記(1)から明らかなよう
に、ゾーンプレート1の焦点距離fは波長λに反比例
し、波長λが長くなれば焦点距離fは短くなる。As is apparent from the above (1), the focal length f of the zone plate 1 is inversely proportional to the wavelength λ, and the longer the wavelength λ, the shorter the focal length f.
【0021】いま、図4に示すように、このゾーンプレ
ート1の領域Aに入射角θで平行な照明光2を入射させ
る場合について検討する。図4は正のゾーンプレート1
の場合であり、図4(a)は垂直方向の断面図、図4
(b)は水平方向の投影図である。Now, as shown in FIG. 4, a case where parallel illumination light 2 is incident on the area A of the zone plate 1 at an incident angle θ will be examined. Figure 4 shows the positive zone plate 1
4 (a) is a vertical sectional view, and FIG.
(B) is a projection view in the horizontal direction.
【0022】ゾーンプレート1の赤色波長の焦点距離を
fR 、青色波長の焦点距離をfB とし、ゾーンプレート
1の中心Oに入射角θで入射し回折されずに通過する光
線3とゾーンプレート1の赤色波長の焦点面との交点を
PR 、青色波長の焦点面との交点をPB とするとき、ゾ
ーンプレート1の中心Oより下側領域Aに照明光2が入
射角θで入射すると、赤色波長成分は点PR に一旦集光
しその後角度範囲αR内に発散して行く。その回折光の
中、最も上側に回折される光を4RU、最も下側に回折さ
れる光を4RLとする。また、青色波長成分は点PB に一
旦集光しその後角度範囲αB 内に発散して行く。その回
折光の中、最も上側に回折される光を4 BU、最も下側に
回折される光を4BLとする。この図から明らかなよう
に、赤色波長成分と青色波長成分が共に回折される角度
範囲は、上側が青色波長成分の最も上側に回折される光
線4BUで限定され、下側が赤色波長成分の最も下側に回
折される光線4RLで限定される範囲αW となり、この角
度範囲αW 内には、簡単な考察で明らかなように、赤色
波長成分と青色波長成分の間の波長成分も回折されて入
射するので、ゾーンプレート1の領域Aに上側から入射
角θで照明光2を入射させると、角度範囲αW 内には赤
色から青色に至る波長域の光が全て回折して白色に見え
ることになる。The focal length of the red wavelength of the zone plate 1 is
fRAnd the focal length of the blue wavelength is fBAnd the zone plate
Light incident on the center O of 1 at an incident angle θ and passing without being diffracted
The intersection of line 3 with the focal plane of the red wavelength of zone plate 1
PR, The intersection with the blue wavelength focal plane is PBAnd when
Illumination light 2 enters area A below center O of
When incident at an angle of incidence θ, the red wavelength componentROnce focused
Then the angle range αRDiverge inside. Of the diffracted light
Of the light diffracted to the topRUDiffracted to the bottom,
Light 4RLAnd The blue wavelength component is represented by a point PBNiichi
And then the angle range αBDiverge inside. That time
Of the folded light, the light diffracted to the top BUAt the bottom
4 diffracted lightBLAnd As is clear from this figure
The angle at which both the red and blue wavelength components are diffracted
The range is the light whose upper side is diffracted to the top of the blue wavelength component.
Line 4BUAnd the lower side is the bottom of the red wavelength component.
Ray 4 foldedRLRange limited byWAnd this corner
Degree range αWInside, as you can see from a simple consideration, red
The wavelength component between the wavelength component and the blue wavelength component is also diffracted and enters.
Incident on the area A of the zone plate 1 from above.
When the illumination light 2 is incident at an angle θ, the angle range αWRed in
Light in the wavelength range from color to blue is all diffracted and looks white
Will be.
【0023】以上は、垂直方向についてであるが、水平
方向については、図4(b)に示すように、照明光2は
投影図上でゾーンプレート1に垂直に入射し、赤色波長
成分は点PR に一旦集光しその後角度範囲βR 内に発散
して行き、青色波長成分は点PB に一旦集光しその後角
度範囲βB 内に発散して行く。赤色波長成分と青色波長
成分が共に回折される角度範囲は、青色波長成分の回折
される角度範囲βB であり、この角度範囲βB 内には赤
色から青色に至る波長域の光が全て回折して白色に見え
ることになる。The above is for the vertical direction, but for the horizontal direction, as shown in FIG. 4B, the illumination light 2 is vertically incident on the zone plate 1 on the projection view, and the red wavelength component is P R once go diverging condensed thereafter the angular range beta R, the blue wavelength component diverge once condensed thereafter angular range beta in B to point P B. Angle range red wavelength component and a blue wavelength component is diffracted both are angular range beta B diffracted blue wavelength component, the angular range beta all light in the wavelength region ranging from red to blue diffracted in B And it looks white.
【0024】ゾーンプレート1が負のパワーの場合の図
4と同様の図を図5に示す。この場合は、照明光2が入
射角θで入射するゾーンプレート1の領域Aが中心Oよ
り上側になる点だけが異なり、結果は図4の正のゾーン
プレート1の場合と同じであるので、説明は省く。FIG. 5 shows a view similar to FIG. 4 when the zone plate 1 has a negative power. In this case, the only difference is that the area A of the zone plate 1 where the illumination light 2 is incident at the incident angle θ is above the center O, and the result is the same as the case of the positive zone plate 1 in FIG. Description is omitted.
【0025】ところで、ゾーンプレート1の回折次数を
+1次あるいは−1次のみと制限して、図4のように正
パワーのゾーンプレート1にするか、図5のように負パ
ワーのゾーンプレート1とするには、その位相格子を図
7に模式的に断面を示すようにブレーズ化すればよい。
図7(a)は回折次数を+1次に制限して正パワーのゾ
ーンプレート1とする場合のブレーズ化の面形状の断面
図であり、図7(b)は回折次数を−1次に制限して負
パワーのゾーンプレート1とする場合のブレーズ化の面
形状の断面図である。By limiting the diffraction order of the zone plate 1 to only the +1 order or the −1 order, the zone plate 1 having a positive power as shown in FIG. 4 or the zone plate 1 having a negative power as shown in FIG. In order to achieve this, the phase grating may be blazed as schematically shown in FIG.
FIG. 7A is a cross-sectional view of the blazed surface shape when the diffraction order is limited to the + 1st order to obtain the positive power zone plate 1, and FIG. 7B is the diffraction order limited to the −1st order. FIG. 4 is a cross-sectional view of a blazed surface shape when the zone plate 1 has a negative power.
【0026】また、これら回折次数が+1次あるいは−
1次に制限されたゾーンプレート1を反射型に構成する
には、図8に模式的に断面を示すように裏面のブレーズ
化したレリーフ面上にアルミニウム等の反射層5を設け
ればよい。図8(a)は正パワーのゾーンプレート1
を、図8(b)は負パワーのゾーンプレート1の断面図
である。ただし、反射型の場合のブレーズド面の傾き
は、光が透明媒質内を往復するので、当然透過型の場合
とは異なることになる。なお、反射層5をレリーフ面で
はなく反対側の平面に設け、レリーフ面側から光を入射
させるようにしてもよい。また、図8(a)又は(b)
の反射層5に直接光が入射して反射するようにしてもよ
い。その場合は、図8(a)の構成は負パワーのゾーン
プレート1に、図8(b)の構成は正パワーのゾーンプ
レート1になる。The diffraction order is +1 order or-
In order to configure the primary limited zone plate 1 as a reflection type, a reflection layer 5 made of aluminum or the like may be provided on a blazed relief surface on the back surface as schematically shown in FIG. FIG. 8A shows a zone plate 1 having a positive power.
FIG. 8B is a sectional view of the zone plate 1 having a negative power. However, the inclination of the blazed surface in the case of the reflection type is naturally different from that in the case of the transmission type because light reciprocates in the transparent medium. The reflection layer 5 may be provided not on the relief surface but on a plane on the opposite side, and light may be incident from the relief surface side. FIG. 8 (a) or (b)
Alternatively, light may be directly incident on the reflective layer 5 and reflected. In that case, the configuration of FIG. 8A is a zone plate 1 of negative power, and the configuration of FIG. 8B is a zone plate 1 of positive power.
【0027】さて、このように、透過型の場合の裏面側
の斜め上方から、反射型の場合は前面側の斜め上方から
照明光2を入射せたてときに、前面側の垂直方向の角度
範囲αW 内、水平方向の角度範囲αB 内で白色に見える
正パワーあるいは負パワーのゾーンプレート1の部分領
域Aを微細なセルに構成し、これをアレー状に並べるこ
とにより所望の面積で全面が白色に見える白色拡散板を
構成することができる。As described above, when the illumination light 2 is incident from obliquely above the rear side in the case of the transmission type and obliquely above the front side in the case of the reflection type, the vertical angle of the front side is obtained. Within the range α W and the horizontal angle range α B , the partial area A of the zone plate 1 having a positive power or a negative power which looks white in a horizontal direction is constituted by fine cells, and these cells are arranged in an array to obtain a desired area. It is possible to form a white diffusion plate in which the entire surface looks white.
【0028】図1に図4のような正パワーのゾーンプレ
ート1の部分領域Aをセルとして2次元的に碁盤の目状
に配置して白色拡散板10を構成した場合の模式図を示
す。図2は図5のような負パワーのゾーンプレート1の
部分領域A’(図5では領域Aとしているが、ここでは
図4の部分領域Aと区別するためにA’とする。)をセ
ルとして2次元的に碁盤の目状に配置して白色拡散板1
0を構成した場合の模式図を示す。また、図3は図4の
正パワーのゾーンプレート1の部分領域Aと図5の負パ
ワーのゾーンプレート1の部分領域A’とをセルとして
交互に配置して白色拡散板10を構成した場合の模式図
を示す。図10に図1の各セルに用いられる隣接する2
つのセルAの位相分布を濃度で表した具体的なパターン
例を示す。図11に図2の各セルに用いられる隣接する
2つのセルA’の図10と同様の図を、図12に図3の
各セルに用いられる隣接する2つのセルAとA’の図1
0と同様の図をそれぞれ示す。なお、ゾーンプレート1
の部分領域A、A’の2次元のアレー状の配置は、碁盤
の目状に限定されず、デルタ配置、ストライプ配置等、
2次元の面を密に規則的に満たす配置であれば何れのパ
ターンの配置でもよい。図13に各セルA又はA’の形
状が六角形の場合の配置を、図14には各セルA又は
A’の形状が三角形の場合の配置を、図15には各セル
A又はA’の形状が長方形の場合の配置を例示して示し
てある。FIG. 1 is a schematic diagram showing a case where a white diffusion plate 10 is formed by arranging a partial area A of a zone plate 1 having a positive power as a cell as shown in FIG. FIG. 2 shows a cell of a partial area A ′ of the zone plate 1 having a negative power as shown in FIG. 5 (area A in FIG. 5 but A ′ to distinguish it from partial area A in FIG. 4). White diffuser 1 arranged two-dimensionally in a grid pattern
FIG. 4 shows a schematic diagram when 0 is configured. FIG. 3 shows a case in which the partial region A of the positive power zone plate 1 of FIG. 4 and the partial region A ′ of the negative power zone plate 1 of FIG. FIG. FIG. 10 shows two adjacent cells used for each cell of FIG.
A specific pattern example in which the phase distribution of one cell A is represented by density is shown. FIG. 11 is a view similar to FIG. 10 of two adjacent cells A ′ used for each cell of FIG. 2, and FIG. 12 is a view of FIG. 1 of two adjacent cells A and A ′ used for each cell of FIG.
FIG. In addition, zone plate 1
The two-dimensional array-like arrangement of the partial areas A and A ′ is not limited to a grid pattern, but may be a delta arrangement, a stripe arrangement, or the like.
Any pattern may be used as long as the two-dimensional surface is densely and regularly filled. FIG. 13 shows an arrangement when the shape of each cell A or A 'is hexagonal, FIG. 14 shows an arrangement when each cell A or A' is triangular, and FIG. Is illustrated by way of example when the shape is rectangular.
【0029】なお、このような白色拡散板のアレーを構
成するセルA、A’の寸法は、各セルが目立たないよう
にするためには、縦横の長さが200μm以下が望まし
く、特に、後で説明するように、この白色拡散板を反射
型液晶表示装置の反射拡散板として用いる場合は、液晶
表示装置の画素の大きさ以下である例えば80μm以下
であることが望ましい。The dimensions of the cells A and A 'constituting the array of such a white diffusion plate are desirably 200 μm or less in length and width in order to make each cell inconspicuous. As will be described later, when this white diffusion plate is used as a reflection diffusion plate of a reflection type liquid crystal display device, it is desirably equal to or less than the size of a pixel of the liquid crystal display device, for example, 80 μm or less.
【0030】以上は、ゾーンプレートを格子間隔が連続
的に変わる2次元回折格子の代表例として検討したもの
であるが、より一般化して検討する。本発明の基本は、
格子間隔が連続的に変わる2次元回折格子を微小なセル
として2次元アレー状に並べて構成したものであるが、
マクロに見て微小な各セル中に格子間隔が連続的に変わ
る回折格子が密接して配置されているものと考えてよ
い。図9に示すように、格子間隔が連続的に変わる2次
元回折格子からなる微小なセル11に入射角θで照明光
12が入射するものとする。図9(a)は垂直方向の断
面図、図9(b)は水平方向の投影図である。微小なセ
ル11中の各方向の格子間隔の最小値をd min 、最大値
をdmax とする。In the above description, the zone plate has a continuous grid spacing.
Considered as a representative example of a two-dimensional diffraction grating that changes
However, it will be more generalized and examined. The basis of the present invention is
A two-dimensional diffraction grating with a continuously variable lattice spacing
Are arranged in a two-dimensional array.
The lattice spacing changes continuously in each microscopic cell
That the diffraction gratings are closely arranged
No. As shown in FIG. 9, the second order in which the lattice spacing changes continuously
Light at an incident angle θ on a microcell 11 composed of a diffraction grating
12 is assumed to be incident. FIG. 9A shows a vertical section.
FIG. 9B is a horizontal projection view. Small cell
D is the minimum value of the lattice spacing in each direction in min,Maximum value
To dmaxAnd
【0031】図9(a)に示すように、斜め上方から入
射角θで照明光12を入射させる場合について検討す
る。セル11中の最小間隔dmin の格子により特定の次
数、例えば+1次に回折された赤色波長成分を1
3minR、青色波長成分を13minB、セル11中の最大間
隔dmax の格子により同じく特定の次数、例えば+1次
に回折された赤色波長成分を13maxR、青色波長成分を
13maxBとし、これらの回折方向が図9(a)に示した
ような方向であるとき、照明光12中の赤色波長成分
は、セル11中の連続的に変わる格子間隔dmin 〜d
max の回折格子によって光線13minRから13maxRの
間、角度範囲で言うと、γminRからγmaxRの間の角度範
囲a中に連続的に分布する。一方、照明光12中の青色
波長成分は、セル11中の連続的に変わる格子間隔d
min 〜dmax の回折格子によって光線13minBから13
maxBの間、角度範囲で言うと、γminBからγmaxBの間の
角度範囲b中に連続的に分布する。したがって、この角
度範囲aとbの重なった角度範囲c内には赤色から青色
に至る波長域の光が全て回折して白色に見えることにな
る。As shown in FIG. 9A, the case where the illumination light 12 is incident from an obliquely upward direction at an incident angle θ will be examined. The red wavelength component diffracted by a particular order, for example, the + 1st order, by the grating having the minimum spacing d min in the cell 11 is 1
3 minR, a 13 minB blue wavelength component, and similarly specific order by the grating of the maximum distance d max in the cell 11, for example, +1 then diffracted red wavelength component 13 maxR, and a 13 maxB blue wavelength components, these When the diffraction direction is the direction as shown in FIG. 9A, the red wavelength component in the illumination light 12 has a continuously changing grating interval d min to d in the cell 11.
Due to the diffraction grating of max, the light rays are distributed continuously in the angle range a between 13 minR and 13 maxR , in terms of angle range, between γ minR and γ maxR . On the other hand, the blue wavelength component in the illumination light 12 is a continuously changing lattice spacing d in the cell 11.
Light beams from 13 minB to 13 with a diffraction grating of min to d max
In terms of the angle range during maxB , it is continuously distributed in the angle range b between γ minB and γ maxB . Therefore, in the angle range c where the angle ranges a and b overlap, light in the wavelength range from red to blue is all diffracted and looks white.
【0032】したって、斜め上方から入射角θで照明光
12が入射する場合に垂直方向前方で白色に見える領域
cが存在するには、光線13minB(最小間隔dmin の格
子により回折された青色波長成分)の0次透過光(又は
0次反射光)12’から計った回折角(図中に示したよ
うに、法線から右周り方向を正とする。)θ−γ
minBが、13maxR(最大間隔dmax の格子により回折さ
れた赤色波長成分)の0次透過光(又は0次反射光)1
2’から計った回折角θ−γmaxRより大きいときに、白
色に見える角度範囲cが存在することになる。これを数
式化すると、 θ−γminB>θ−γmaxR ・・・(2) γminB<γmaxR ・・・(3) γminB,γmaxRは何れも、−90°≦γminB,γmaxR≦
90°の範囲に存在するので、 sinγminB<sinγmaxR ・・・(4) 一方、回折の式から、 sinθ−sinγminB=λB /dmin ・・・(5) sinθ−sinγmaxR=λR /dmax ・・・(6) の関係にある。式(4)〜(6)から、 sinθ−λB /dmin <sinθ−λR /dmax ∴ dmax /dmin >λR /λB ・・・(7) となる。すなわち、垂直方向で白色に見える領域cが存
在するためには、式(7)を満足するように2次元回折
格子のセル11が構成されていればよい。Therefore, when there is an area c which appears white in the front in the vertical direction when the illuminating light 12 is incident from an obliquely upward direction at an incident angle θ, the light ray 13 minB (diffraction by the grating with the minimum interval d min) is required . Diffraction angle measured from the 0th-order transmitted light (or 0th-order reflected light) 12 ′ of the blue wavelength component (or the rightward direction from the normal line as shown in the drawing is positive) θ−γ.
minB is, 13 maxR (maximum red wavelength component diffracted by the grating spacing d max) of the 0-order transmission light (or zero order reflected light) 1
When it is larger than the diffraction angle θ-γ maxR measured from 2 ′, there is an angle range c that looks white. When this is expressed as a formula, θ−γ minB > θ−γ maxR (2) γ minB <γ maxR (3) Both γ minB and γ maxR are −90 ° ≦ γ minB and γ maxR ≤
Since it exists in the range of 90 °, sinγ minB < sinγ maxR (4) On the other hand, from the diffraction equation, sin θ− sinγ minB = λ B / d min (5) sin θ− sinγ maxR = λ R / D max (6) From equations (4) to (6), sin θ−λ B / d min <sin θ −λ R / d max ∴d max / d min > λ R / λ B (7) That is, in order for the region c to appear white in the vertical direction, the cell 11 of the two-dimensional diffraction grating only needs to be configured so as to satisfy Expression (7).
【0033】また、水平方向については、図9(b)に
示す。この図から明らかなように、セル11中の回折格
子の格子間隔dmin 〜dmax と変化するとき、最小間隔
dmi n の格子による青色波長成分の±1次の回折範囲d
が白色に見える範囲である。したがって、照明光12が
入射する方向と直交する水平方向については、白色に見
える角度範囲が左右の対称の角度範囲±φminBとするた
めには、セル11中の回折格子の最大の格子間隔dmax
は可能な限り大きく、かつ、何れの格子間隔の格子にお
いても+1次にブレーズ化されたものと−1次にブレー
ズ化されたものとが略等しくあればよいことになる。FIG. 9B shows the horizontal direction. As is apparent from this figure, when changing the grating spacing d min to d max of the diffraction grating in the cell 11, the minimum distance d mi diffraction range of ± 1-order blue wavelength components due to the lattice of n d
Is the range that appears white. Therefore, in the horizontal direction orthogonal to the direction in which the illumination light 12 is incident, in order to make the angle range that appears white to be a symmetrical left and right angle range ± φ minB , the maximum grating interval d of the diffraction grating in the cell 11 is set. max
Is as large as possible, and it is only necessary that the blazed + 1st order and the blazed −1st order be substantially equal in any lattice spacing.
【0034】以上の一般化した検討から明らかなよう
に、図1〜図3の各セルA、A’に用いられる格子間隔
が2次元的に連続的に変わる透過型あるいは反射型の2
次元回折格子としては、ゾーンプレート1の部分領域A
に限定されず、より一般的な格子間隔が2次元的に連続
的に変わる透過型あるいは反射型の2次元回折格子を用
いることができ、その場合の最低の要件としては、式
(7)すなわち、照明光2、12の入射方向を含む断面
における最大の格子間隔dmax と最小の格子間隔d min
との比が、赤色波長λR と青色波長λB の比より大きい
ことを満足すればよい。白色に見えるためには、赤色波
長λR は650nm、青色波長λB は450nmであれ
ば十分であるので、λR /λB ≒1.44であるから、
dmax /dmi n も1.44以上の分布であればよいこと
になる。また、照明光2、12の入射方向を含む断面に
対して垂直な方向について白色に見える角度範囲を左右
で略対称にするためには、格子間隔が連続的に変わりブ
レーズ化した格子が左右で略対称に存在するようにすれ
ばよいことになる。As is clear from the above generalized examination.
The grid spacing used for each cell A, A 'in FIGS.
Of transmission type or reflection type, in which
The partial area A of the zone plate 1
The general lattice spacing is not limited to
Using a transmission-type or reflection-type two-dimensional diffraction grating
The minimum requirement in that case is that the expression
(7) That is, a cross section including the incident directions of the illumination lights 2 and 12
Maximum lattice spacing d atmaxAnd the minimum grid spacing d min
Is the red wavelength λRAnd blue wavelength λBGreater than the ratio
I just need to be satisfied. To look white, red waves
Long λRIs 650 nm, blue wavelength λBIs 450nm
Is sufficient, so λR/ ΛB$ 1.44
dmax/ Dmi nShould also be 1.44 or more distribution
become. In addition, in the cross section including the incident direction of the illumination lights 2 and 12,
The angle range that looks white in the direction perpendicular to the left and right
In order to obtain a substantially symmetrical
Make sure that the lazed grating exists almost symmetrically on the left and right.
It would be good.
【0035】以上の検討から、本発明による白色拡散板
10の各セルA又はA’に用いる格子間隔が2次元的に
連続的に変わる透過型あるいは反射型の2次元回折格子
としては、図10〜図12に例示したようなゾーンプレ
ート1の部分領域以外に種々の形状のものが考えられ
る。図16に例示したものは、格子の形状が楕円曲線の
一部からなるもので、この場合は非点収差を持たせたゾ
ーンプレートと言うこともできる。図17に例示したも
のは、格子間隔がセル内で一端から他端に向かって連続
的に増加あるいは減少するのではなく増加と減少を繰り
返すものである。その他、図示しないが、格子の形状が
波線、放物線、双曲線、3次以上の曲線等からなるもの
であってもよい。From the above discussion, it is clear that the transmission or reflection type two-dimensional diffraction grating in which the lattice spacing used for each cell A or A 'of the white diffusion plate 10 according to the present invention continuously changes two-dimensionally is shown in FIG. Various shapes other than the partial area of the zone plate 1 illustrated in FIG. In the example illustrated in FIG. 16, the shape of the grating is formed by a part of an elliptic curve. In this case, it can be said that the zone plate has astigmatism. In the example illustrated in FIG. 17, the lattice spacing does not continuously increase or decrease from one end to the other end in the cell but increases and decreases repeatedly. In addition, although not shown, the shape of the lattice may be a wavy line, a parabola, a hyperbola, a tertiary or higher curve, or the like.
【0036】さて、以上のような白色拡散板10、特に
反射型の白色拡散板10を例えば図18に示した反射型
液晶表示装置の反射拡散板31として用いることによ
り、液晶表示素子40の表示側から入射する照明光32
をその前方の所定の観察域へのみ拡散反射させ、明所で
自発光型のバックライトを使用することなしに明るく白
い表示が可能なものとなる。図18において、液晶表示
素子40は、例えば、2枚のガラス基板41、42の間
に挟持されたツイストネマチック等の液晶層45からな
り、一方のガラス基板42内表面には一様な透明対向電
極44が設けられ、他方のガラス基板41内表面には画
素毎に独立に透明表示電極43と不図示のブラック・マ
トリックスが設けられている。なお、カラー表示装置の
場合は、他方のガラス基板41内表面には液晶セルR、
G、B毎に独立に透明表示電極43とカラーフィルタ
ー、ブラック・マトリックスが設けられている。また、
電極43、44の液晶層45側には不図示の配向層も設
けられており、さらに、観察側ガラス基板41外表面に
は偏光板46が、観察側とは反対側のガラス基板42外
表面には偏光板47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。このような液晶表示素子40の透明表示電極と透
明対向電極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、数字、文字、記号、絵柄等が選
択的に表示が可能なものである。そして、反射拡散板3
1は例えば図1に示したような構成の本発明に基づく反
射型の白色拡散板10からなり、その反射拡散板31を
液晶表示素子40の観察側とは反対側に配置し、液晶表
示素子40の表示側から入射する赤色から青色に至る波
長域の光を含む照明光32をその裏面に配置したこの反
射拡散板31で前方へ拡散反射させ、明所で自発光型の
バックライトを使用することなしに白い表示が可能なも
のとなる。The display of the liquid crystal display element 40 is realized by using the above-mentioned white diffusion plate 10, particularly the reflection type white diffusion plate 10, as the reflection diffusion plate 31 of the reflection type liquid crystal display device shown in FIG. Illumination light 32 incident from the side
Is diffused and reflected only to a predetermined observation area in front of it, and a bright white display is possible in a light place without using a self-luminous backlight. In FIG. 18, a liquid crystal display element 40 is composed of a liquid crystal layer 45 such as twisted nematic sandwiched between two glass substrates 41 and 42, for example. An electrode 44 is provided, and a transparent display electrode 43 and a black matrix (not shown) are provided on the inner surface of the other glass substrate 41 independently for each pixel. In the case of a color display device, the liquid crystal cell R,
A transparent display electrode 43, a color filter, and a black matrix are provided independently for each of G and B. Also,
An alignment layer (not shown) is also provided on the liquid crystal layer 45 side of the electrodes 43 and 44. Further, a polarizing plate 46 is provided on the outer surface of the observation-side glass substrate 41, and an outer surface of the glass substrate 42 on the opposite side to the observation side. , Polarizing plates 47 are adhered, for example, and their transmission axes are arranged to be orthogonal to each other. By controlling the voltage applied between the transparent display electrode and the transparent counter electrode of such a liquid crystal display element 40 to change its transmission state, it is possible to selectively display numbers, characters, symbols, pictures, etc. It is. And the reflection diffuser 3
Reference numeral 1 denotes a reflective white diffuser plate 10 according to the present invention having a structure as shown in FIG. 1, for example, and the reflective diffuser plate 31 is disposed on the opposite side of the liquid crystal display device 40 from the observation side. The illumination light 32 including light in the wavelength range from red to blue incident from the display side of 40 is diffused and reflected forward by the reflection diffusion plate 31 arranged on the back surface, and a self-luminous backlight is used in a bright place. A white display can be made without performing the operation.
【0037】また、上記の本発明に基づく反射型の白色
拡散板10は、図19に示したように、反射型液晶表示
装置の液晶層45と背面基板42’の間に反射板として
配置してもよい。この場合は、白色拡散板10の反射層
5(図8)が光反射性電極44’を兼ねることになる。
この場合、反射層5はレリーフ面を表面に形成した基材
21上に設けられる。As shown in FIG. 19, the reflective white diffuser 10 according to the present invention is disposed between the liquid crystal layer 45 of the reflective liquid crystal display device and the rear substrate 42 'as a reflective plate. You may. In this case, the reflection layer 5 (FIG. 8) of the white diffusion plate 10 also functions as the light reflective electrode 44 '.
In this case, the reflection layer 5 is provided on the substrate 21 having the relief surface formed on the surface.
【0038】また、例えば図19の構成において、反射
層5として半透過型のものを用い(反射層5の厚さを例
えば250nm程度以下にする。)、その背面に光源を
配置して、外光に基づく照明光32がないときあるいは
少なく暗い場合に、その背面の光源を点灯して、バック
ライトによる照明により明るい表示を可能にすることも
できる。For example, in the configuration shown in FIG. 19, a transflective type is used as the reflective layer 5 (the thickness of the reflective layer 5 is set to, for example, about 250 nm or less). When the illumination light 32 based on the light is absent or slightly dark, the light source on the back side can be turned on to enable a bright display by illumination with the backlight.
【0039】以上、本発明による白色拡散板を原理と実
施例に基づいて説明してきたが、これらに限定されず種
々の変形が可能である。また、本発明の白色拡散板は、
反射型液晶表示装置用の反射板以外にも、例えば投影表
示用の反射スリーン、透過スリーン等に用いることが可
能である。Although the white diffusion plate according to the present invention has been described based on the principle and the embodiments, the invention is not limited to these, and various modifications are possible. Further, the white diffusion plate of the present invention,
In addition to a reflection plate for a reflection type liquid crystal display device, it can be used for, for example, a reflection screen and a transmission screen for projection display.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の白色拡散板によると、微小なセルの2次元アレーから
なり、各セルは格子間隔が2次元的に連続的に変わる透
過型又は反射型の2次元回折格子からなるので、所定の
入射角で照明光を入射させたときに赤色から青色に至る
波長域の光が全て回折する角度範囲が存在し、その角度
範囲で白色に観察可能で、その範囲で視点を移動させて
も観察される色に変化が起きないものであり、反射型液
晶表示装置の反射板等に適したものである。As is clear from the above description, according to the white diffuser of the present invention, a two-dimensional array of minute cells is formed, and each cell is a transmission type or a cell in which the lattice interval changes two-dimensionally and continuously. Since it consists of a reflective two-dimensional diffraction grating, there is an angle range in which all light in the wavelength range from red to blue is diffracted when illumination light is incident at a predetermined incident angle, and the angle range is observed in white. It is possible that the observed color does not change even if the viewpoint is moved within the range, and is suitable for a reflection plate or the like of a reflection type liquid crystal display device.
【図1】本発明の1実施例の白色拡散板の構成を示す模
式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a white diffusion plate according to one embodiment of the present invention.
【図2】他の実施例の白色拡散板の構成を示す模式図で
ある。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a white diffusion plate according to another embodiment.
【図3】もう1つの実施例の白色拡散板の構成を示す模
式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a white diffusion plate according to another embodiment.
【図4】正パワーのゾーンプレートの部分領域に照明光
を入射させる場合について検討するための図である。FIG. 4 is a diagram for studying a case where illumination light is made to enter a partial area of a positive power zone plate.
【図5】負パワーのゾーンプレートの部分領域に照明光
を入射させる場合について検討するための図である。FIG. 5 is a diagram for studying a case where illumination light is made incident on a partial area of a zone plate having a negative power.
【図6】ゾーンプレートの形状を模式的に示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram schematically showing the shape of a zone plate.
【図7】透過型のゾーンプレートの位相格子を模式的に
示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a phase grating of a transmission type zone plate.
【図8】反射型のゾーンプレートの位相格子を模式的に
示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a phase grating of a reflection type zone plate.
【図9】格子間隔が連続的に変わる一般的な2次元回折
格子に照明光を入射させる場合について検討するための
図である。FIG. 9 is a diagram for studying a case where illumination light is incident on a general two-dimensional diffraction grating in which the grating interval changes continuously.
【図10】図1の各セルに用いられる隣接する2つのセ
ルの具体的なパターン例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a specific pattern example of two adjacent cells used for each cell in FIG. 1;
【図11】図2の各セルに用いられる隣接する2つのセ
ルの具体的なパターン例を示す図である。11 is a diagram showing a specific example of a pattern of two adjacent cells used for each cell of FIG. 2;
【図12】図3の各セルに用いられる隣接する2つのセ
ルの具体的なパターン例を示す図である。12 is a diagram showing a specific example of a pattern of two adjacent cells used for each cell in FIG. 3;
【図13】本発明の白色拡散板のセル形状が六角形の場
合の配置を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an arrangement in a case where the cell shape of the white diffusion plate of the present invention is hexagonal.
【図14】本発明の白色拡散板のセル形状が三角形の場
合の配置を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an arrangement in a case where the cell shape of the white diffusion plate of the present invention is a triangle.
【図15】本発明の白色拡散板のセル形状が長方形の場
合の配置を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an arrangement in a case where the cell shape of the white diffusion plate of the present invention is rectangular.
【図16】2次元回折格子の格子の形状が楕円曲線の一
部からなる場合を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a case where the shape of the two-dimensional diffraction grating is formed by a part of an elliptic curve.
【図17】2次元回折格子の格子間隔がセル内で増加と
減少を繰り返す場合を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a case where the lattice spacing of a two-dimensional diffraction grating repeatedly increases and decreases in a cell.
【図18】本発明による白色拡散板を適用した反射型液
晶表示装置の構成を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a reflection type liquid crystal display device to which a white diffusion plate according to the present invention is applied.
【図19】本発明による白色拡散板を適用した別の反射
型液晶表示装置の構成を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing the configuration of another reflective liquid crystal display device to which the white diffuser according to the present invention is applied.
A、A’…ゾーンプレートの部分領域(セル) 1…ゾーンプレート 2…照明光 3…ゾーンプレートの中心を通る光線 4RU…赤色波長成分の最も上側に回折される光 4RL…赤色波長成分の最も下側に回折される光 4BU…青色波長成分の最も上側に回折される光 4BL…青色波長成分の最も下側に回折される光 4R …赤色波長成分の左右の最も外側に回折される光 4B …青色波長成分の左右の最も外側に回折される光 5…反射層 10…白色拡散板 11…セル 12…照明光 12’…照明光0次透過光(又は0次反射光) 13minR…セル中の最小間隔の格子により回折された赤
色波長成分 13minB…セル中の最小間隔の格子により回折された青
色波長成分 13maxR…セル中の最大間隔の格子により回折された赤
色波長成分 13maxB…セル中の最大間隔の格子により回折された青
色波長成分 21…白色拡散板の基材 31…反射拡散板 32…照明光 40…液晶表示素子 41、42…ガラス基板 42’…背面基板 43…透明表示電極 44…透明対向電極 44’…反射性電極 45…液晶層 46、47…偏光板A, A ': Partial area (cell) of zone plate 1 ... Zone plate 2 ... Illumination light 3 ... Light ray passing through the center of the zone plate 4 RU ... Light diffracted to the top of red wavelength component 4 RL ... Red wavelength component the outermost left and right most light 4 R ... red wavelength components are diffracted on the lower side of the light 4 BL ... blue wavelength component is most diffracted on the upper side of the lowermost light 4 BU ... blue wavelength components are diffracted in the Diffracted light 4 B … Light diffracted to the left and right outermost sides of the blue wavelength component 5… Reflection layer 10… White diffusion plate 11… Cell 12… Illumination light 12 ′… Illumination light 13 minR ... red wavelength component diffracted by the minimum spacing grating in the cell 13 minB ... blue wavelength component diffracted by the smallest spacing grating in the cell 13 maxR ... diffracted by the largest spacing grating in the cell red wavelength component 13 maxB ... in the cell Blue wavelength component diffracted by the grating at the maximum interval 21 Base material of white diffuser plate 31 Reflective diffuser plate 32 Illumination light 40 Liquid crystal display elements 41 and 42 Glass substrate 42 ′ Back substrate 43 Transparent display electrode 44 ... Transparent counter electrode 44 '... Reflective electrode 45 ... Liquid crystal layer 46,47 ... Polarizing plate
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/13357 G02F 1/1335 530 Fターム(参考) 2H042 BA04 BA14 BA20 2H049 AA04 AA08 AA14 AA55 AA63 AA64 AA65 2H091 FA08X FA08Z FA14Z FA16Z FA19Z FA26X FA41Z Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (Reference) G02F 1/13357 G02F 1/1335 530 F-term (Reference) 2H042 BA04 BA14 BA20 2H049 AA04 AA08 AA14 AA55 AA63 AA64 AA65 2H091 FA08X FA08Z FA14Z FA16Z FA19Z FA26X FA41Z
Claims (10)
角度範囲内に回折して白色に見える白色拡散板におい
て、 前記白色拡散板は、微小なセルの2次元アレーからな
り、各セルは格子間隔が2次元的に連続的に変わる透過
型又は反射型の2次元回折格子からなることを特徴とす
る白色拡散板。1. A white diffuser plate which looks white by diffracting illumination light incident at a predetermined incident angle within a specific angle range, wherein the white diffuser plate is composed of a two-dimensional array of minute cells. A white diffusion plate comprising a transmission-type or reflection-type two-dimensional diffraction grating whose grating interval continuously changes two-dimensionally.
型のフレネルゾーンプレートの部分領域からなることを
特徴とする請求項1記載の白色拡散板。2. The white diffusion plate according to claim 1, wherein said two-dimensional diffraction grating comprises a partial area of a transmission type or reflection type Fresnel zone plate.
方向を含む断面における最大の格子間隔dmax と最小の
格子間隔dmin との比が、赤色波長λR と青色波長λB
の比より大きいことを特徴とする請求項1又は2記載の
白色拡散板。3. The ratio between the maximum lattice spacing d max and the minimum lattice spacing d min in a cross section of the two-dimensional diffraction grating including the direction of incidence of the illumination light is such that the red wavelength λ R and the blue wavelength λ B
3. The white diffusion plate according to claim 1, wherein the ratio is larger than
前記青色波長λB が450nmであることを特徴とする
請求項3記載の白色拡散板。4. The red wavelength λ R is 650 nm,
4. The white diffusion plate according to claim 3, wherein the blue wavelength [lambda] B is 450 nm.
り、少なくとも前記照明光の入射方向を含む断面におい
て、特定の1つの次数に回折するようにブレーズ化され
ていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項記
載の白色拡散板。5. The apparatus according to claim 1, wherein the two-dimensional diffraction grating comprises a phase grating, and is blazed so as to diffract to a specific order at least in a cross section including the direction of incidence of the illumination light. 5. The white diffusion plate according to any one of 1 to 4.
射方向を含む断面に直交する方向において、特定の次数
のプラスにブレーズ化されたものとマイナスにブレーズ
化されたものとが略等しく存在していることを特徴とす
る請求項5記載の白色拡散板。6. In the two-dimensional diffraction grating, in a direction orthogonal to a cross section including the direction of incidence of the illumination light, a positively blazed and a negatively blazed of a specific order are substantially equal. The white diffusion plate according to claim 5, wherein the white diffusion plate is present.
拡散板を透過型又は反射型のスクリーンとして用いてい
ることを特徴とする表示装置。7. A display device using the white diffusion plate according to claim 1 as a transmission type or reflection type screen.
拡散板を反射板として背面に配置していることを特徴と
する反射型液晶表示装置。8. A reflection type liquid crystal display device, wherein the white diffusion plate according to claim 1 is arranged on a back surface as a reflection plate.
拡散板を液晶層と背面基板の間に反射板として配置して
いることを特徴とする反射型液晶表示装置。9. A reflection type liquid crystal display device, wherein the white diffusion plate according to claim 1 is disposed as a reflection plate between a liquid crystal layer and a back substrate.
おいて、前記反射板を半透過性のものをして構成し、そ
の背面側に光源を設けたことを特徴とする反射型液晶表
示装置。10. The reflection type liquid crystal display device according to claim 9, wherein said reflection plate is made of a semi-transmissive material, and a light source is provided on the back side thereof. .
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