微細な誘電体シールド壁構造を用いた広視域ホログラフィックディスプレイの実現

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本研究では、実用的な視域角を有する電子ホログラフィックディスプレイの実現に向けて、1 μmピッチの微細な液晶画素を有する光変調素子について検討を行ってきた。本研究のこれまでの検討により、微細な液晶画素では、隣接する画素からもれ出す電界と、液晶の弾性力の伝搬により、画素ごとの独立した駆動が困難となることを明らかにした。この課題を解決するために、画素と画素の間に誘電体の壁を挿入することにより、画素ごとの独立した駆動が実現可能であることを示してきた。これまでに、1次元の画素配列を有する誘電体シールド壁構造を作製し、画素ごとの独立駆動が実現することを実験により明らかにした。また、格子状の壁構造の内部に、液晶空間に異方性を与える間仕切り板を挿入する方式を考案し、この構造が均一な液晶配向を実現することを実験的に明らかにした。本年度は、1次元の画素電極に見立てたストライプ状の電極上に、間仕切り板を有する誘電体シールド壁構造を形成し、液晶の駆動実験を行った。この結果、間仕切り板を有する格子状の誘電体壁においても、画素ごとの独立した駆動が可能となることを明らかにした。以前の検討において、画素内の位相分布を考慮した再生像シミュレーション手法を確立したが、この手法によって算出される再生像の精度については検討していなかった。その理由は、再生像を正確に撮像し、シミュレーション結果と比較することが困難であったためである。そこで本年度は、単純な位相ホログラムとして、0とπの位相回折格子を表示した場合の回折効率と、画素内の位相分布を考慮した光伝搬シミュレーションにより算出した回折効率を比較することで、提案手法の精度を評価した。この結果、実験結果とシミュレーション結果がよく一致したことから、本研究が提案する手法によって、正確な再生像をシミュレーション可能であることを示した。