JP2001208906A - カラーフィルタおよび液晶表示装置 - Google Patents
カラーフィルタおよび液晶表示装置Info
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Abstract
実になされるカラーフィルタと、表示品質に優れた液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】 カラーフィルタを、基板上に所定のパタ
ーンで形成された複数色からなる樹脂着色層と共通透明
電極層とを備え、樹脂着色層は不純物抽出処理を施した
液晶の電圧保持率を80%以上、残留DC(ΔE)を
0.5V以下とするものとし、このカラーフィルタと対
向電極基板とをシール部材を介して間隙部を設けるよう
に相対向させ、間隙部に液晶層を密封して液晶表示装置
とする。
Description
び液晶表示装置に係り、特に表示品質に優れた液晶表示
装置と、これに用いるカラーフィルタに関する。
ラー液晶表示装置が注目されている。カラー液晶表示装
置の一例として、ブラックマトリックス、複数の色(通
常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)からなる
着色層、共通透明電極層および配向層を備えたカラーフ
ィルタと、薄膜トランジスタ(TFT素子)、画素電極
および配向層を備えた対向電極基板とを所定の間隙をも
たせて向かい合わせ、この間隙部に液晶材料を注入して
液晶層とした透過型の液晶表示装置がある。また、上記
のカラーフィルタの基板と着色層との間に反射層を設け
た反射型の液晶表示装置もある。
の配向不良、液晶に印加される電圧変化、表示面内の電
圧のバラツキ等により液晶の配向状態が変化すると、表
示不良が生じる。この表示不良には、次の焼付きと白ム
ラとがある。
した後、電圧を低下、あるいは、切った場合、この画素
の透過率が周辺の一定時間電圧を印加しなかった画素の
透過率と異なるため、見た目にムラ状態が認識され、さ
らに、長時間放置してもムラ状態が継続する現象であ
る。ノーマリーホワイトパネルにおける焼付き現象で
は、一定時間電圧を印加した画素が周辺画素よりも暗く
見える。このような焼付き現象は、電圧印加の間にイオ
ン性物質が電極に付着し、次に電圧を解除してもイオン
性物質が電極上に吸着したままとなり、このイオン性物
質による電圧が液晶に作用し続けることが原因と考えら
れる。
表示した際、表示領域の一部が透過率ゼロとならないた
め、ムラ状態が認識される現象である。これは、本来電
極間に印加された電圧が一定に維持されるべきところ、
液晶中にイオン性物質が存在すると、このイオン性物質
が移動する、すなわち、電流が流れるため、電極間の電
圧が降下することが原因と考えられる。
現象を引き起こすイオン性物質は、電極上に留まらず、
液晶層の中を容易に移動すると考えられている。このイ
オン性物質の発生源としては種々の発生源が考えられ、
表示不良を防止するために、製造工程で使用する薬液、
大気、純水等に含まれる不純物管理や、装置、人体等か
らの発塵管理や、プロセス条件の最適化が行なわれてい
る。また、カラーフィルタや対向電極基板の表面洗浄
や、製造工程での紫外線照射・表面研磨等による残さ残
さ等の不純物の除去が行なわれている。
生しにくくなったものの、長時間表示や高温高湿下等の
厳しい表示条件下では、依然として発生する確率が高い
という問題がある。
れたものであり、液晶層へのイオン性物質の混入防止が
より確実になされるカラーフィルタと、表示品質に優れ
た液晶表示装置を提供することを目的とする。
の液晶層と接触する樹脂部材を上記のようなイオン性物
質の発生源の一つと考え、樹脂部材から液晶層中に移行
したイオン性物質による表示不良と相関のある特性とし
て、樹脂部材からの不純物抽出処理を施した液晶の電圧
保持率と残留DC(ΔE)に着目してなされたものであ
る。
めに、カラーフィルタの第1の発明は、基板と、該基板
上に所定のパターンで形成された複数色からなる樹脂着
色層と、共通透明電極層とを備え、該樹脂着色層は不純
物抽出処理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、残
留DC(ΔE)を0.5V以下とするものであるような
構成とした。
板と、該基板上に所定のパターンで形成された複数色か
らなる着色層と、少なくとも前記着色層を覆うように形
成された透明な樹脂保護層と、共通透明電極層とを備
え、該樹脂保護層は不純物抽出処理を施した液晶の電圧
保持率を80%以上、残留DC(ΔE)を0.5V以下
とするものであるような構成とした。
明のカラーフィルタにおいて、さらに、前記基板上の複
数の所定部位に形成され前記樹脂保護層よりも突出した
透明な樹脂柱状凸部を備え、該樹脂柱状凸部は不純物抽
出処理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、残留D
C(ΔE)を0.5V以下とするものであるような構成
とした。
を介して間隙部を設けるように相対向したカラーフィル
タおよび対向電極基板と、前記間隙部に密封された液晶
層とを備え、前記カラーフィルタは上述のいずれかのカ
ラーフィルタであるような構成とした。
ル部材を介して間隙部を設けるように相対向したカラー
フィルタおよび対向電極基板と、前記間隙部に密封され
た液晶層とを備え、前記カラーフィルタは上述のいずれ
かのカラーフィルタであり、前記対向電極基板は樹脂遮
光層を具備した半導体駆動素子を備え、前記樹脂遮光層
は不純物抽出処理を施した液晶の電圧保持率を80%以
上、残留DC(ΔE)を0.5V以下とするものである
ような構成とした。
ル部材を介して間隙部を設けるように相対向したカラー
フィルタおよび対向電極基板と、前記間隙部に密封され
た液晶層とを備え、前記カラーフィルタは上記第1また
は第2の発明のカラーフィルタであり、前記対向電極基
板は樹脂柱状凸部を具備した半導体駆動素子を備え、前
記樹脂柱状凸部は不純物抽出処理を施した液晶の電圧保
持率を80%以上、残留DC(ΔE)を0.5V以下と
するものであるような構成とした。
を介して間隙部を設けるように相対向した共通電極基板
および対向電極基板と、前記間隙部に密封された液晶層
とを備え、前記共通電極基板は基板上に共通透明電極層
を備え、前記対向電極基板は半導体駆動素子と各半導体
駆動素子に対応した所定のパターンで形成された複数色
からなる樹脂着色層とを備え、該樹脂着色層は不純物抽
出処理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、残留D
C(ΔE)を0.5V以下とするものであるような構成
とした。
を介して間隙部を設けるように相対向したカラーフィル
タおよび対向電極基板と、前記間隙部に密封された液晶
層とを備え、前記カラーフィルタは基板と該基板上に順
次積層した反射層、複数色からなる樹脂着色層および共
通透明電極層とを備えるものであり、該樹脂着色層は不
純物抽出処理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、
残留DC(ΔE)を0.5V以下とするものであるよう
な構成とした。
ール部材を介して間隙部を設けるように相対向した共通
電極基板および対向電極基板と、前記間隙部に密封され
た液晶層とを備え、前記共通電極基板は基板上に共通透
明電極層を備え、前記対向電極基板は基板と該基板上に
順次積層した駆動素子層、反射電極層、複数色からなる
樹脂着色層とを備えるものであり、該樹脂着色層は不純
物抽出処理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、残
留DC(ΔE)を0.5V以下とするものであるような
構成とした。
ついて図面を参照して説明する。
の第1の発明の実施形態の一例を示す概略断面図であ
る。図1において、本発明のカラーフィルタ11は、基
板12と、この基板12上に所定のパターンで形成され
た複数色からなる樹脂着色層13とを備え、この樹脂着
色層13は、ブラックマトリックス14と、このブラッ
クマトリックス14の非形成部位に設けられた着色膜1
5で構成されている。
3上に共通透明電極層や配向層を設けた状態で液晶表示
装置に用いられ、この場合、樹脂部材としては、樹脂着
色層13が液晶に対して最近傍の位置となる。本発明で
は、液晶表示装置の液晶層と接触する樹脂部材をイオン
性物質等の不純物の発生源の一つと考え、樹脂部材から
液晶層中に移行した不純物による表示不良と相関のある
特性として、樹脂部材からの不純物抽出処理を施した液
晶の電圧保持率と残留DC(ΔE)に着目した。
防止するには、液晶層の両側に位置する電極間に印加さ
れた電圧を維持することが必要であり、本発明では、樹
脂着色層13を、不純物抽出処理を施した液晶の電圧保
持率が80%以上、好ましくは90%以上、より好まし
くは95%以上となるものと規定する。また、表示不良
の一つである焼付きを防止するには、残留DC(ΔE)
をできる小さくして、液晶層に印加した電圧を解除した
ときに、不要な電圧が液晶層にかかり続けることを防止
することが必要である。本発明では、樹脂着色層13
を、不純物抽出処理を施した液晶の残留DC(ΔE)が
0.5V以下、好ましくは0.2V以下、より好ましく
は0.1V以下となるものと規定する。これにより、長
時間表示や高温高湿等の厳しい表示条件下であっても、
焼付きや白ムラ等の表示不良の発生が防止され、表示品
質に優れた液晶表示装置が可能となる。
率の測定条件、残留DC(ΔE)の測定条件について説
明する。(不純物抽出処理)表面積が4cm2である樹
脂部材を容量0.2mlの液晶中に浸漬し、105℃に
5時間保持して抽出を行う。尚、使用する液晶は、不純
物抽出処理前の状態において、下記の電圧保持率測定条
件で測定した電圧保持率が95%以上であり、かつ、下
記の残留DC(ΔE)測定条件で測定した残留DC(Δ
E)が0.05V以下である液晶とする。
板/電極/配向層/液晶/配向層/電極/基板からなる
測定用セルを準備し、不純物抽出処理を行った液晶を注
入して下記の条件で測定する。 ・電極間距離 :5〜15μm ・印加電圧パルス振幅 :5V ・印加電圧パルス周波数:60Hz ・印加電圧パルス幅 :16.67msec
(ΔE)とは、図2に例示する電圧−静電容量ヒステリ
シスループにおいて、最大静電容量(Cs)と最小静電
容量(C0)から式(C0+Cs)/2で規定される静
電容量における電圧シフト量(図2に矢印で示す)のこ
とである。測定は、層構成として、基板/電極/配向層
/液晶/配向層/電極/基板からなる測定用セルを準備
し、不純物抽出処理を行った液晶を注入して下記の条件
で測定する。 ・電極間距離 :5〜15μm ・使用液晶 :静電容量飽和電圧(図2のVs′)が10V 以下のもの ・電圧−静電容量ヒステリシスループ測定電圧範囲 :−10V〜+10V
用いる場合、上述のように樹脂着色層13上に共通透明
電極層や配向層が設けられた状態で使用されるが、この
ような共通透明電極層や配向層の厚みは、通常0.01
〜1μmと薄く、不純物を遮蔽する作用がほとんど期待
できないため、樹脂着色層13を上記特性を有するもの
とする必要がある。
12としては、石英ガラス、パイレックスガラス、合成
石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透
明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明
なフレキシブル材を用いることができる。この中で特に
コーニング社製7059ガラスは、熱膨脹率の小さい素
材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性
に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無ア
ルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式
によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適して
いる。
3を構成するブラックマトリックス14は、着色膜15
からなる表示画素部の間および着色膜15の形成領域の
外側に設けられている。このようなブラックマトリック
ス14は、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させた
樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして形成し
たもの、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を
含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層を
パターニングして形成したもの等、いずれであってもよ
い。
1においてブラックマトリックス14を備えないもので
あってもよい。この場合、着色膜15の非形成部位では
基板12が露出してもよく、あるいは、基板12を覆う
ように着色膜15を形成してもよい。
3を構成する着色膜15は、赤色パターン15R、緑色
パターン15Gおよび青色パターン15Bが所望のパタ
ーン形状で配列されており、所望の着色材を含有した感
光性樹脂を使用した顔料分散法により形成することがで
き、さらに、印刷法、転写法等の公知の方法により形成
することができる。また、着色膜15を、例えば、赤色
パターン15Rが最も薄く、緑色パターン15G、青色
パターン15Bの順に厚くすることにより、着色膜15
の各色ごとに最適な液晶層厚みを設定するようにしても
よい。
色膜15で構成される樹脂着色層13に、上述のような
特性(不純物抽出処理を施した液晶の電圧保持率が80
%以上、残留DC(ΔE)が0.5V以下)を付与する
には、アクリル共重合体等の樹脂材料を使用することが
できる。
実施形態を示す概略断面図である。図3において、本発
明のカラーフィルタ11′は、基板12と、この基板1
2上に形成されたブラックマトリックス14′、およ
び、ブラックマトリックス14′を覆うように所定のパ
ターンで形成された複数色からなる樹脂着色層15′を
備えている。上記のカラーフィルタ11′を構成する基
板12は、上述のカラーフィルタ11を構成する基板1
2と同様とすることができる。
マトリックス14′は、樹脂着色層15′により覆われ
ており、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み1
000〜2000Å程度のクロム等の金属薄膜を形成
し、この薄膜をパターニングして形成したもの、カーボ
ン微粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この
樹脂層をパターニングして形成したもの、カーボン微粒
子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂
層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングして形成
したもの等、いずれであってもよい。
層15′は、この樹脂着色層15′上に共通透明電極層
や配向層を設けた状態で液晶表示装置に用いられた場
合、樹脂材料として液晶の最近傍の位置となる。このた
め、上述のカラーフィルタ11の樹脂着色層13の着色
膜15と同様に、樹脂着色層15′は、不純物抽出処理
を施した液晶の電圧保持率が80%以上、好ましくは9
0%以上、より好ましくは95%以上となるものであ
り、かつ、残留DC(ΔE)が0.5V以下、好ましく
は0.2V以下、より好ましくは0.1V以下となるも
のである。これにより、長時間表示や高温高湿等の厳し
い表示条件下であっても、焼付きや白ムラ等の表示不良
の発生が防止され、表示品質に優れた液晶表示装置が可
能となる。
ーン15′R、緑色パターン15′Gおよび青色パター
ン15′Bが所望のパターン形状で配列されており、所
望の着色材を含有した感光性樹脂を使用した顔料分散法
により形成することができ、さらに、印刷法、転写法等
の公知の方法により形成することができる。また、樹脂
着色膜15′を、例えば、赤色パターン15′Rが最も
薄く、緑色パターン15′G、青色パターン15′Bの
順に厚くすることにより、樹脂着色膜15′の各色ごと
に最適な液晶層厚みを設定するようにしてもよい。
ラーフィルタの第2の発明の実施形態の一例を示す概略
断面図である。図4において、本発明のカラーフィルタ
21は、基板22と、この基板22上に形成されたブラ
ックマトリックス24および着色層25を備え、ブラッ
クマトリックス24および着色層25を覆うように透明
な樹脂保護層26が形成されている。
6上に共通透明電極層や配向層を設けた状態で液晶表示
装置に用いられ、この場合、樹脂部材としては、樹脂保
護層26が液晶に対して最近傍の位置となる。そして、
樹脂保護層26は、不純物抽出処理を施した液晶の電圧
保持率が80%以上、好ましくは90%以上、より好ま
しくは95%以上となるものであり、かつ、残留DC
(ΔE)が0.5V以下、好ましくは0.2V以下、よ
り好ましくは0.1V以下となるものである。これによ
り、上述のカラーフィルタ11の樹脂着色層13につい
て説明したのと同様に、長時間表示や高温高湿等の厳し
い表示条件下であっても、焼付きや白ムラ等の表示不良
の発生が防止され、表示品質に優れた液晶表示装置が可
能となる。このカラーフィルタ21を構成する基板22
は、上述のカラーフィルタ11を構成する基板12と同
様とすることができる。
トリックス24は、スパッタリング法、真空蒸着法等に
より厚み1000〜2000Å程度のクロム等の金属薄
膜を形成し、この薄膜をパターニングして形成したも
の、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイ
ミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形
成し、この樹脂層をパターニングして形成したもの、カ
ーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた
感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニン
グして形成したもの等、いずれであってもよい。尚、本
発明では、上記のカラーフィルタ21においてブラック
マトリックス24を備えないものであってもよい。
R、緑色パターン25Gおよび青色パターン25Bが所
望のパターン形状で配列されており、所望の着色材を含
有した感光性樹脂を使用した顔料分散法により形成する
ことができ、さらに、印刷法、電着法、転写法等の公知
の方法により形成することができる。また、着色層25
を、例えば、赤色パターン25Rが最も薄く、緑色パタ
ーン25G、青色パターン25Bの順に厚くすることに
より、着色層25の各色ごとに最適な液晶層厚みを設定
するようにしてもよい。
表面を平坦化するとともに、着色層25に含有される成
分の液晶層への溶出を防止するために設けられたもので
あり、カラーフィルタ21が液晶表示装置に用いられた
ときに、液晶層と接するようなブラックマトリックス2
4および着色層25を少なくとも覆うように形成され
る。この樹脂保護層26を、上述のような特性(不純物
抽出処理を施した液晶の電圧保持率が80%以上、残留
DC(ΔE)が0.5V以下)を有するものとするに
は、アクリル共重合体等の樹脂材料を用いて形成するこ
とができる。樹脂保護層26の厚みは、使用される材料
の光透過率、カラーフィルタ21の表面状態等考慮して
設定することができ、例えば、0.1〜3.0μmの範
囲で設定することができる。
ラーフィルタの第3の発明の実施形態の一例を示す概略
断面図である。図5において、本発明のカラーフィルタ
31は、基板32と、この基板32上に形成されたブラ
ックマトリックス34および着色層35を備え、ブラッ
クマトリックス34および着色層35を覆うように透明
な樹脂保護層36が形成されており、さらに、ブラック
マトリックス35の所定の複数の箇所には透明な樹脂柱
状凸部37が上記の樹脂保護層36から突出するように
形成されている。
6上に共通透明電極層や配向層を設けた状態で液晶表示
装置に用いられ、この場合、樹脂部材としては、樹脂保
護層36と樹脂柱状凸部37が液晶に対して最近傍、あ
るいは、接触する位置となる。そして、樹脂保護層36
および樹脂柱状凸部37は、不純物抽出処理を施した液
晶の電圧保持率が80%以上、好ましくは90%以上、
より好ましくは95%以上となるものであり、かつ、残
留DC(ΔE)が0.5V以下、好ましくは0.2V以
下、より好ましくは0.1V以下となるものである。こ
れにより、上述のカラーフィルタ11の樹脂着色層13
について説明したのと同様に、長時間表示や高温高湿等
の厳しい表示条件下であっても、焼付きや白ムラ等の表
示不良の発生が防止され、表示品質に優れた液晶表示装
置が可能となる。このカラーフィルタ31を構成する基
板32は、上述のカラーフィルタ11を構成する基板1
2と同様とすることができる。
トリックス34、および、着色層35は、上述のカラー
フィルタ21を構成するブラックマトリックス24、着
色層25と同様とすることができる。尚、カラーフィル
タ31は、ブラックマトリックス34を備えないもので
あってもよい。また、カラーフィルタ31を構成する樹
脂保護層36は、上述のカラーフィルタ21を構成する
樹脂保護層26と同様とすることができる。
部37は、カラーフィルタ31を対向電極基板と貼り合
わせたときにスペーサーとして作用するものである。こ
の樹脂柱状凸部37は、例えば、感光性樹脂塗料を塗布
し、所定のパターンで露光、現像し硬化することにより
形成することができる。樹脂柱状凸部37は、上記の樹
脂保護層36よりも2〜10μm程度の範囲で突出する
ように一定の高さをもつものであり、突出量は液晶表示
装置の液晶層に要求される厚み等から適宜設定すること
ができる。また、樹脂柱状凸部37の形成密度は、液晶
層の厚みムラ、開口率、柱状凸部37の形状、材質等を
考慮して適宜設定することができるが、例えば、着色層
35を構成する赤色パターン35R、緑色パターン35
Gおよび青色パターン35Bの1組に1個の割合で必要
十分なスペーサー機能を発現する。このような樹脂柱状
凸部37の形状は特に制限はなく、円柱形状、角柱形
状、截頭錐体形状等であってもよい。このような樹脂柱
状凸部37を、上述のような特性(不純物抽出処理を施
した液晶の電圧保持率が80%以上、残留DC(ΔE)
が0.5V以下)を有するものとするには、アクリル共
重合体等の樹脂材料を用いて形成することができる。
1の発明の一実施形態を示す概略断面図である。図6に
おいて、液晶表示装置101は、カラーフィルタ21と
対向電極基板111とを所定の間隔で対向させ、周辺部
をシール部材(図示せず)により封止し、間隙部分に液
晶層105が形成されたものである。尚、図示されてい
ないが、カラーフィルタ21と対向電極基板111の外
側には、それぞれ偏光板が配設されている。
ラーフィルタ21は、上述の本発明のカラーフィルタ2
1である。したがって、カラーフィルタ21を構成する
樹脂保護層26は、上述のような特性(不純物抽出処理
を施した液晶の電圧保持率が80%以上、残留DC(Δ
E)が0.5V以下)を有するものである。また、カラ
ーフィルタ21の樹脂保護層26の上には、液晶駆動用
の共通透明電極層106、配向層107が形成されてい
る。
する対向電極基板111は、透明基板112上に液晶駆
動用の透明画素電極113および薄膜トランジスタ(T
FT)114を備え、透明画素電極113を覆うように
配向層115が形成されている。この対向電極基板11
1には、薄膜トランジスタ(TFT)114を開閉する
ゲート線群(図示せず)、映像信号を供給する信号線群
(図示せず)、および、カラーフィルタ21側の共通透
明電極層106への電圧供給線(図示せず)が配設され
ている。これらのリード線は、通常、薄膜トランジスタ
(TFT)114の製造工程で一括して形成されたアル
ミニウム等の金属からなるものである。上記の対向電極
基板111を構成する透明基板112としては、上述の
カラーフィルタ用の基板12として挙げたものを使用す
ることができる。
透明電極層106、透明画素電極層113は、酸化イン
ジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ
(SnO)等、および、その合金等を用いて、スパッタ
リング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法
により形成されたものである。このような電極層の厚み
は0.01〜1μm程度であり、その外側に位置する部
材から発生した不純物が液晶層105に移行するのを遮
蔽する作用はほとんど期待できない。
向層107,115は、ポリイミド系、ポリアミド系、
ポリウレタン系およびポリ尿素系等の有機化合物により
形成することができ、厚みは0.01〜1μm程度とす
ることができる。このような配向層107,115は、
種々の印刷法、公知の塗布方法により塗布した後、焼成
してから配向処理(ラビング)が行なわれる。尚、この
ような有機化合物からなる配向層107,115は、そ
の厚みが極めて小さいことから、表示不良の原因となる
ような液晶層105中への不純物混入は考慮しなくても
よく、同時に、このような配向層107,115は、そ
の外側に位置する部材から発生した不純物が液晶層10
5に移行するのを遮蔽する作用をほとんど期待できな
い。
5は、上述の不純物抽出処理前の状態において、上述の
ような電圧保持率測定条件で測定した電圧保持率が95
%以上であり、かつ、上述のような残留DC(ΔE)測
定条件で測定した残留DC(ΔE)が0.05V以下で
ある液晶を用いて形成することができる。
は、液晶層105に直接に接触する位置、あるいは、配
向層や透明電極のような薄膜を介して液晶層105の最
近傍に位置する樹脂部材は、カラーフィルタ21を構成
する樹脂保護層26のみである。そして、この樹脂保護
層26が、上述のように、不純物抽出処理を施した液晶
の電圧保持率を80%以上、好ましくは90%以上、よ
り好ましくは95%以上とするものであり、かつ、残留
DC(ΔE)を0.5V以下、好ましくは0.2V以
下、より好ましくは0.1V以下とするものである。こ
れにより、液晶表示装置101は、長時間表示や高温高
湿等の厳しい表示条件下であっても、焼付きや白ムラ等
の表示不良の発生が防止され、表示品質に優れたもので
ある。尚、上記の液晶表示装置101では、カラーフィ
ルタとして本発明のカラーフィルタ21を用いている
が、上述のような本発明のカラーフィルタ11,1
1′,31を用いることもできる。
表示装置の第2の発明の一実施形態を示す概略断面図で
ある。図7において、液晶表示装置201は、カラーフ
ィルタ21′と対向電極基板211とを所定の間隔で対
向させ、周辺部をシール部材(図示せず)により封止
し、間隙部分に液晶層205が形成されたものである。
尚、図示されていないが、カラーフィルタ21′と対向
電極基板211の外側には、それぞれ偏光板が配設され
ている。
ラーフィルタ21′は、ブラックマトリックス24を備
えていない点を除いて、上述の本発明のカラーフィルタ
21と同じであり、各部材は同じ部材番号で示してあ
る。したがって、カラーフィルタ21′を構成する樹脂
保護層26は、上述のような特性(不純物抽出処理を施
した液晶の電圧保持率が80%以上、残留DC(ΔE)
が0.5V以下)を有するものである。また、カラーフ
ィルタ21′の樹脂保護層26の上には、液晶駆動用の
共通透明電極層206、配向層207が形成されてい
る。
する対向電極基板211は、透明基板212上に一体的
に形成された半導体駆動素子220と、透明画素電極2
13と、半導体駆動素子220上に形成された樹脂遮光
層215と、透明画素電極213、半導体駆動素子22
0および樹脂遮光層215を覆う形成された配向層21
6とを備えている。
1、ゲート絶縁膜222、アモルファスシリコン等の半
導体層223、ソース電極224およびドレイン電極2
25とから構成された薄膜トランジスタ(TFT)であ
る。また、ドレイン電極225は、一端を半導体層22
3に接続され、他端を透明画素電極213に接続されて
いる。
3を遮光するようにソース電極224およびドレイン電
極225上に形成され、半導体駆動素子220の光リー
ク電流を抑制する作用をなす。この樹脂遮光層215
は、液晶表示装置201において、配向層216を介し
て液晶層205に接触している樹脂部材であり、本発明
では、樹脂遮光層215を、不純物抽出処理を施した液
晶の電圧保持率が80%以上、好ましくは90%以上、
より好ましくは95%以上となるものであり、かつ、残
留DC(ΔE)が0.5V以下、好ましくは0.2V以
下、より好ましくは0.1V以下となるものとする。
e−Mn複合酸化物等の絶縁性の遮光性粒子を含有させ
た感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニ
ングして形成したもの等、いずれであってもよい。上記
の対向電極基板211を構成する透明基板212として
は、上述のカラーフィルタ用の基板12として挙げたも
のを使用することができる。
透明電極層206、透明画素電極213は、酸化インジ
ウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ
(SnO)等、および、その合金等を用いて、スパッタ
リング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法
により形成されたものである。このような電極層の厚み
は0.01〜1μm程度であり、不純物を遮蔽する作用
がほとんど期待できない。
向層207,216は、ポリイミド系、ポリアミド系、
ポリウレタン系およびポリ尿素系等の有機化合物により
形成することができ、厚みは0.01〜1μm程度とす
ることができる。このような配向層207,216は、
種々の印刷法、公知の塗布方法により塗布した後、焼成
してから配向処理(ラビング)が行なわれる。尚、この
ような有機化合物からなる配向層207,216は、そ
の厚みが極めて小さいことから、表示不良の原因となる
ような液晶層205中への不純物混入は考慮しなくても
よく、同時に、このような配向層207,216は、不
純物を遮蔽する作用がほとんど期待できない。
5は、上述の不純物抽出処理前の状態において、上述の
ような電圧保持率測定条件で測定した電圧保持率が95
%以上であり、かつ、上述のような残留DC(ΔE)測
定条件で測定した残留DC(ΔE)が0.05V以下で
ある液晶を用いて形成することができる。
は、液晶層205に直接に接触する位置、あるいは、配
向層や透明電極のような薄膜を介して液晶層205の最
近傍に位置する樹脂部材は、カラーフィルタ21′を構
成する樹脂保護層26と、対向電極基板211の樹脂遮
光層215のみである。そして、この樹脂保護層26お
よび樹脂遮光層215が、上述のように、不純物抽出処
理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、好ましくは
90%以上、より好ましくは95%以上とするものであ
り、かつ、残留DC(ΔE)を0.5V以下、好ましく
は0.2V以下、より好ましくは0.1V以下とするも
のである。これにより、液晶表示装置201は、長時間
表示や高温高湿等の厳しい表示条件下であっても、焼付
きや白ムラ等の表示不良の発生が防止され、表示品質に
優れたものである。
ーフィルタとして、ブラックマトリックスを備えていな
い本発明のカラーフィルタ21′を用いているが、上述
のような本発明のカラーフィルタ11,11′,21,
31を用いることもでき、また、カラーフィルタ11,
11′,31からブラックマトリックスを除いたような
構成の本発明のカラーフィルタを用いることもできる。
表示装置の第3の発明の一実施形態を示す概略断面図で
ある。図8において、液晶表示装置301は、カラーフ
ィルタ21と対向電極基板311とを所定の間隔で対向
させ、周辺部をシール部材(図示せず)により封止し、
間隙部分に液晶層305が形成されたものである。尚、
図示されていないが、カラーフィルタ21と対向電極基
板311の外側には、それぞれ偏光板が配設されてい
る。
ラーフィルタ21は、上述の本発明のカラーフィルタ2
1と同じであり、各部材は同じ部材番号で示してある。
したがって、カラーフィルタ21を構成する樹脂保護層
26は、上述のような特性(不純物抽出処理を施した液
晶の電圧保持率が80%以上、残留DC(ΔE)が0.
5V以下)を有するものである。このカラーフィルタ2
1の樹脂保護層26の上には、液晶駆動用の共通透明電
極層306、配向層307が形成されている。
する対向電極基板311は、透明基板312上に一体的
に形成された半導体駆動素子320と、透明画素電極3
13と、半導体駆動素子320上に形成された樹脂柱状
凸部317と、透明画素電極313および半導体駆動素
子320を覆う形成された配向層316とを備えてい
る。
動素子220と同様の構造であり、ゲート電極321、
ゲート絶縁膜322、アモルファスシリコン等の半導体
層323、ソース電極324およびドレイン電極325
とから構成された薄膜トランジスタ(TFT)である。
また、ドレイン電極325は、一端を半導体層323に
接続され、他端を透明画素電極313に接続されてい
る。
23、ソース電極324およびドレイン電極325上に
形成され、カラーフィルタ21と貼り合わせたときにス
ペーサーとして作用するものである。この樹脂柱状凸部
317は、2〜10μm程度の範囲で一定の高さをもつ
ものであり、樹脂柱状凸部317の高さは液晶表示装置
の液晶層に要求される厚み等から適宜設定することがで
きる。また、樹脂柱状凸部317の形成密度は、液晶層
の厚みムラ、開口率、柱状凸部317の形状、材質等を
考慮して適宜設定することができるが、例えば、カラー
フィルタ21の着色層25を構成する赤色パターン25
R、緑色パターン25Gおよび青色パターン25Bの1
組に1個の割合で必要十分なスペーサー機能を発現す
る。このような樹脂柱状凸部317の形状は特に制限は
なく、円柱形状、角柱形状、截頭錐体形状等であっても
よい。
物抽出処理を施した液晶の電圧保持率が80%以上、好
ましくは90%以上、より好ましくは95%以上となる
ものであり、かつ、残留DC(ΔE)が0.5V以下、
好ましくは0.2V以下、より好ましくは0.1V以下
となるものとする。このような樹脂柱状凸部317は、
上述のカラーフィルタ31の樹脂柱状凸部37の説明で
挙げたような樹脂材料を用いて形成することができる。
上記の対向電極基板311を構成する透明基板312と
しては、上述のカラーフィルタ用の基板12として挙げ
たものを使用することができる。
透明電極層306、透明画素電極313は、酸化インジ
ウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ
(SnO)等、および、その合金等を用いて、スパッタ
リング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法
により形成されたものである。このような電極層の厚み
は0.01〜1μm程度であり、不純物を遮蔽する作用
がほとんど期待できない。さらに、液晶表示装置301
を構成する配向層307,316は、上述の液晶表示装
置201を構成する配向層207,216と同様とする
ことができる。
5は、上述の不純物抽出処理前の状態において、上述の
ような電圧保持率測定条件で測定した電圧保持率が95
%以上であり、かつ、上述のような残留DC(ΔE)測
定条件で測定した残留DC(ΔE)が0.05V以下で
ある液晶を用いて形成することができる。
は、液晶層305と直接に接触する位置、あるいは、配
向層や透明電極のような薄膜を介して液晶層305の最
近傍に位置する樹脂部材は、カラーフィルタ21を構成
する樹脂保護層26と、対向電極基板311の樹脂柱状
凸部317のみである。そして、この樹脂保護層26お
よび樹脂柱状凸部317が、上述のように、不純物抽出
処理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、好ましく
は90%以上、より好ましくは95%以上とするもので
あり、かつ、残留DC(ΔE)を0.5V以下、好まし
くは0.2V以下、より好ましくは0.1V以下とする
ものである。これにより、液晶表示装置301は、長時
間表示や高温高湿等の厳しい表示条件下であっても、焼
付きや白ムラ等の表示不良の発生が防止され、表示品質
に優れたものである。
ーフィルタとして本発明のカラーフィルタ21を用いて
いるが、上述のような本発明のカラーフィルタ11,1
1′を用いることもでき、また、カラーフィルタ11,
11′,21からブラックマトリックスを除いたような
構成の本発明のカラーフィルタを用いることもできる。
表示装置の第4の発明の一実施形態を示す概略断面図で
ある。図9において、液晶表示装置401は、対向電極
基板411と共通電極基板431とを所定の間隔で対向
させ、周辺部をシール部材(図示せず)により封止し、
間隙部分に液晶層405が形成されたものである。尚、
図示されていないが、対向電極基板411と共通電極基
板431の外側には、それぞれ偏光板が配設されてい
る。
向電極基板411は、透明基板412上に一体的に形成
された半導体駆動素子420と、透明画素電極413
と、半導体駆動素子420上に形成された樹脂遮光層4
14と、透明画素電極413上に形成された樹脂着色層
415と、透明画素電極413、樹脂遮光層414、樹
脂着色層415および半導体駆動素子420を覆う形成
された配向層416とを備えている。
動素子220と同様の構造であり、ゲート電極421、
ゲート絶縁膜422、アモルファスシリコン等の半導体
層423、ソース電極424およびドレイン電極425
とから構成された薄膜トランジスタ(TFT)である。
また、ドレイン電極425は、一端を半導体層423に
接続され、他端を画素電極413に接続されている。
示装置201の樹脂遮光層215と同様であり、半導体
層423を遮光するようにソース電極424およびドレ
イン電極425上に形成され、半導体駆動素子420の
光リーク電流を抑制する作用をなす。この樹脂遮光層4
14も上述のような特性(不純物抽出処理を施した液晶
の電圧保持率が80%以上、残留DC(ΔE)が0.5
V以下)を有するものであり、樹脂遮光層215と同様
にして形成することができる。
は、各透明画素電極413を覆うように形成され、赤色
パターン415R、緑色パターン415Gおよび青色パ
ターン(図示せず)が画素電極毎に所望のパターン形状
で形成されている。この樹脂着色層415は、所望の着
色材を含有した感光性樹脂を使用した顔料分散法により
形成することができ、さらに、印刷法、転写法等の公知
の方法により形成することができる。また、樹脂着色層
415を、例えば、赤色パターンが最も薄く、緑色パタ
ーン、青色パターンの順に厚くすることにより、各色ご
とに最適な液晶層厚みを設定するようにしてもよい。
5を、不純物抽出処理を施した液晶の電圧保持率が80
%以上、残留DC(ΔE)が0.5V以下となるものと
する。このような着色層415は、上述のカラーフィル
タ11の着色膜15の説明で挙げたような樹脂材料を用
いて形成することができる。上記の対向電極基板411
を構成する透明基板412としては、上述のカラーフィ
ルタ用の基板12として挙げたものを使用することがで
きる。一方、本発明の液晶表示装置401を構成する共
通電極基板431は、透明基板432上に共通透明電極
433、配向層434が形成されている。透明基板43
2としては、上述のカラーフィルタ用の基板12として
挙げたものを使用することができる。
画素電極413、共通透明電極層433は、酸化インジ
ウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ
(SnO)等、および、その合金等を用いて、スパッタ
リング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法
により形成されたものである。このような電極層の厚み
は0.01〜1μm程度であり、不純物を遮蔽する作用
がほとんど期待できない。さらに、液晶表示装置401
を構成する配向層416,434は、上述の液晶表示装
置201を構成する配向層207,216と同様とする
ことができる。
5は、上述の不純物抽出処理前の状態において、上述の
ような電圧保持率測定条件で測定した電圧保持率が95
%以上であり、かつ、上述のような残留DC(ΔE)測
定条件で測定した残留DC(ΔE)が0.05V以下で
ある液晶を用いて形成することができる。
は、液晶層405と直接に接触する位置、あるいは、配
向層や透明電極のような薄膜を介して液晶層405の最
近傍に位置する樹脂部材は、対向電極基板411の樹脂
遮光層414と樹脂着色層415のみである。そして、
この樹脂遮光層414および樹脂着色層415が、上述
のように、不純物抽出処理を施した液晶の電圧保持率を
80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは9
5%以上とするものであり、かつ、残留DC(ΔE)を
0.5V以下、好ましくは0.2V以下、より好ましく
は0.1V以下とするものである。これにより、液晶表
示装置401は、長時間表示や高温高湿等の厳しい表示
条件下であっても、焼付きや白ムラ等の表示不良の発生
が防止され、表示品質に優れたものである。
晶表示装置の第5の発明の一実施形態を示す概略断面図
である。図10において、液晶表示装置501は反射型
の液晶表示装置であり、カラーフィルタ11′と対向電
極基板511とを所定の間隔で対向させ、周辺部をシー
ル部材(図示せず)により封止し、間隙部分に液晶層5
05が形成されたものである。尚、図示されていない
が、観察者側である対向電極基板511の外側には、位
相差板と偏光板が配設されている。
ラーフィルタ11′は、基板12とブラックマトリック
ス14′および樹脂着色層15′との間に反射層17を
備えている点を除いて、上述の本発明のカラーフィルタ
11′と同じであり、各部材は同じ部材番号で示してあ
る。したがって、カラーフィルタ11′を構成する樹脂
着色層15′は、上述のような特性(不純物抽出処理を
施した液晶の電圧保持率が80%以上、残留DC(Δ
E)が0.5V以下)を有するものである。
7は、アルミニウム等の金属薄膜を蒸着法、スパッタリ
ング法等の公知の成膜手段により形成することにより作
成することができる。尚、カラーフィルタ11′の樹脂
着色層15′の上には、液晶駆動用の共通透明電極層5
06、配向層507が形成されている。
する対向電極基板511は、透明基板512上に液晶駆
動用の透明画素電極513および薄膜トランジスタ(T
FT)514を備え、透明画素電極513を覆うように
配向層515が形成されている。この対向電極基板51
1には、薄膜トランジスタ(TFT)514を開閉する
ゲート線群(図示せず)、映像信号を供給する信号線群
(図示せず)、および、カラーフィルタ11′側の共通
透明電極層506への電圧供給線(図示せず)が配設さ
れている。これらのリード線は、通常、薄膜トランジス
タ(TFT)514の製造工程で一括して形成されたア
ルミニウム等の金属からなるものである。上記の対向電
極基板511を構成する透明基板512としては、上述
のカラーフィルタ用の基板12として挙げたものを使用
することができる。
透明電極層506、透明画素電極層513は、酸化イン
ジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ
(SnO)等、および、その合金等を用いて、スパッタ
リング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法
により形成されたものである。このような電極層の厚み
は0.01〜1μm程度であり、不純物を遮蔽する作用
がほとんど期待できない。
向層507,515は、ポリイミド系、ポリアミド系、
ポリウレタン系およびポリ尿素系等の有機化合物により
形成することができ、厚みは0.01〜1μm程度とす
ることができる。このような配向層507,515は、
種々の印刷法、公知の塗布方法により塗布した後、焼成
してから配向処理(ラビング)が行なわれる。尚、この
ような有機化合物からなる配向層507,515は、そ
の厚みが極めて小さいことから、表示不良の原因となる
ような不純物の液晶層505中への混入は考慮しなくて
もよく、同時に、このような配向層107,115は、
不純物を遮蔽する作用がほとんど期待できない。
5は、上述の不純物抽出処理前の状態において、上述の
ような電圧保持率測定条件で測定した電圧保持率が95
%以上であり、かつ、上述のような残留DC(ΔE)測
定条件で測定した残留DC(ΔE)が0.05V以下で
ある液晶を用いて形成することができる。
は、液晶層505と直接に接触する位置、あるいは、配
向層や透明電極のような薄膜を介して液晶層505の最
近傍に位置する樹脂部材は、カラーフィルタ11′を構
成する樹脂着色層15′のみである。そして、この樹脂
着色層15′が、上述のように、不純物抽出処理を施し
た液晶の電圧保持率を80%以上、好ましくは90%以
上、より好ましくは95%以上とするものであり、か
つ、残留DC(ΔE)を0.5V以下、好ましくは0.
2V以下、より好ましくは0.1V以下とするものであ
る。これにより、液晶表示装置501は、長時間表示や
高温高湿等の厳しい表示条件下であっても、焼付きや白
ムラ等の表示不良の発生が防止され、表示品質に優れた
ものである。尚、上記の液晶表示装置501では、カラ
ーフィルタとして、反射層を設けた本発明のカラーフィ
ルタ11′を用いているが、上述のような本発明のカラ
ーフィルタ11,21,31に反射層を設けてたものを
用いることもできる。
晶表示装置の第6の発明の一実施形態を示す概略断面図
である。図11において、液晶表示装置601は反射型
の液晶表示装置であり、対向電極基板611と共通電極
基板621を所定の間隔で対向させ、周辺部をシール部
材(図示せず)により封止し、間隙部分に液晶層605
が形成されたものである。尚、図示されていないが、観
察者側である共通電極基板621の外側には、位相差板
と偏光板が配設されている。
向電極基板611は、基板612上に液晶駆動素子層を
なす複数の薄膜トランジスタ(TFT)613と、反射
電極層をなす複数の反射画素電極614を備え、各反射
画素電極614を覆うように樹脂着色層615が形成さ
れ、さらに、反射画素電極614と樹脂着色層615と
を覆うように形成された配向層606とを備えている。
対向電極基板611の反射画素電極614は、アルミニ
ウム等の金属薄膜を蒸着法、スパッタリング法等の公知
の成膜手段により設け、これをパターニングすることの
より形成することができる。
は、各反射画素電極614を覆うように形成され、赤色
パターン615R、緑色パターン615Gおよび青色パ
ターン615Bが反射画素電極毎に所望のパターン形状
で形成されている。この樹脂着色層615は、所望の着
色材を含有した感光性樹脂を使用した顔料分散法により
形成することができ、さらに、印刷法、転写法等の公知
の方法により形成することができる。また、樹脂着色層
615を、例えば、赤色パターンが最も薄く、緑色パタ
ーン、青色パターンの順に厚くすることにより、各色ご
とに最適な液晶層厚みを設定するようにしてもよい。
5を、不純物抽出処理を施した液晶の電圧保持率が80
%以上、残留DC(ΔE)が0.5V以下となるものと
する。このような着色層615は、上述のカラーフィル
タ11の着色膜15の説明で挙げたような樹脂材料を用
いて形成することができる。上記の対向電極基板611
を構成する基板612としては、上述のカラーフィルタ
用の基板12として挙げたものを使用することができ
る。
する共通電極基板621は、透明基板622上に共通透
明電極層623、配向層624が形成されている。透明
基板622としては、上述のカラーフィルタ用の基板1
2として挙げたものを使用することができる。また、共
通透明電極層623は、酸化インジウムスズ(IT
O)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等、お
よび、その合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸
着法、CVD法等の一般的な成膜方法により形成された
ものである。このような電極層の厚みは0.01〜1μ
m程度であり、不純物を遮蔽する作用がほとんど期待で
きない。さらに、液晶表示装置601を構成する配向層
606,624は、上述の液晶表示装置201を構成す
る配向層207,216と同様とすることができる。
5は、上述の不純物抽出処理前の状態において、上述の
ような電圧保持率測定条件で測定した電圧保持率が95
%以上であり、かつ、上述のような残留DC(ΔE)測
定条件で測定した残留DC(ΔE)が0.05V以下で
ある液晶を用いて形成することができる。
は、液晶層605と直接に接触する位置、あるいは、配
向層や透明電極のような薄膜を介して液晶層605の最
近傍に位置する樹脂部材は、対向電極基板611を構成
する樹脂着色層615のみである。そして、この樹脂着
色層615が、上述のように、不純物抽出処理を施した
液晶の電圧保持率を80%以上、好ましくは90%以
上、より好ましくは95%以上とするものであり、か
つ、残留DC(ΔE)を0.5V以下、好ましくは0.
2V以下、より好ましくは0.1V以下とするものであ
る。これにより、液晶表示装置601は、長時間表示や
高温高湿等の厳しい表示条件下であっても、焼付きや白
ムラ等の表示不良の発生が防止され、表示品質に優れた
ものである。
明する。不純物抽出処理試験 A.試料の作製 不純物抽出処理に供するために、以下のようにガラス基
板(コーニング社製7059ガラス)上にカラー液晶表
示装置に用いられる種々の材料を用いて塗膜を形成し
た。
と着色層用感光性塗料 ブラックマトリックス用感光性塗料および各色の着色層
用感光性塗料R1、G1、G2、B1は、分散液組成物
(顔料、分散剤、および溶剤を含有)にビーズを加え、
分散機で3時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分
散液と、クリアレジスト組成物(ポリマー、モノマー、
添加剤、開示剤および溶剤)とを混合したものであり、
その組成を下記に示す。尚、分散機としては、ペイント
シェーカーを用いた。
光性塗料および各色の着色層用感光性塗料R1、G1、
G2、B1を、それぞれガラス基板上にスピンコート法
で1.5μmの厚さに塗布、90℃、3分間の条件でプ
リベーク、全面露光(500mJ/cm2)、0.05
%KOH水溶液を用いたスプレー現像を60秒行った
後、200℃、30分間ポストベークすることで、塗膜
付きのガラス基板を作製した。
リレート:スチレン:アクリル酸:2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート=15.6:37.0:30.5:1
6.9(モル比)の共重合体100モル%に対して、2
−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを16.
9モル%付加したものであり、重量平均分子量は425
00である。以下の他の塗料に用いられるポリマー1も
同様である。
膜付きのガラス基板を作製した。 (保護層用塗料) ・モノマー(サートマー(株)製SR399) … 7.1重量部 ・ポリマー1 … 8.8重量部 ・エポキシ樹脂 … 9.7重量部 (油化シェルエポキシ(株)製エピコート180S70) ・開始剤(チバガイギー社製イルガキュア907) … 1.4重量部 ・開始剤 … 1.0重量部 (2,2′−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4′,5′− テトラフェニル−1,2′−ビイミダゾール) ・溶剤(ジメチルジグリコール) … 38.0重量部 ・溶剤(酢酸−3−メトチキブチル) … 34.0重量部
製した。次いで、調製した各柱状凸部用感光性塗料をガ
ラス基板上にスピンコート法で塗布し、100℃、3分
間の条件でプリベーク、全面露光、0.01%KOH水
溶液を用いたスプレー現像を行った後、200℃、30
分間ポストベークすることで、塗膜付きのガラス基板を
作製した。
C(ΔE)の測定 上記のA.で作製した各種の塗膜付きガラス基板につい
て、液晶(メルクジャパン社製MLC−6846−00
0)に対する不純物抽出処理を下記の方法で行い、その
後、この液晶の電圧保持率、残留DC(ΔE)を下記に
示す測定条件で測定し、結果を下記の表1に示した。
状態において、下記の電圧保持率測定条件で測定した電
圧保持率が98%以上となり、下記の残留DC(ΔE)
測定条件で測定した残留DC(ΔE)が0.01V以下
となるものであった。
である塗膜付きガラス基板を容量0.2mlの液晶中に
浸漬し、105℃に5時間保持して抽出を行う。
板/電極/配向層/液晶/配向層/電極/基板からなる
測定用セルを準備し、不純物抽出処理を行った液晶を注
入して下記の条件で測定する。 ・電極間距離 :5〜15μm ・印加電圧パルス振幅 :5V ・印加電圧パルス周波数:60Hz ・印加電圧パルス幅 :16.67msec
て、基板/電極/配向層/液晶/配向層/電極/基板か
らなる測定用セルを準備し、不純物抽出処理を行った液
晶を注入して下記の条件で残留DC(ΔE)(電圧−静
電容量ヒステリシスループにおいて、最大静電容量(C
s)と最小静電容量(C0)から式(C0+Cs)/2
で規定される静電容量における電圧シフト量(図2に矢
印で示す)のこと)を測定する。 ・電極間距離 :5〜15μm ・使用液晶 :静電容量飽和電圧(図2のVs′)が10V 以下のもの ・電圧−静電容量ヒステリシスループ測定電圧範囲:−10V〜+10V
m、厚さ0.7mmのガラス基板(コーニング社製70
59ガラス)を準備した。この基板を定法にしたがって
洗浄した後、基板の片側全面に上記組成のブラックマト
リックス用感光性塗料を塗布し、マスク露光、現像、ポ
ストベークを行ってブラックマトリックス(厚み1.5
μm)を形成した。次に、上記組成の3種の着色層用感
光性塗料R1、G1、B1を用いて着色層を形成した。
すなわち、ブラックマトリックスが形成された上記の基
板全面に、赤色パターン用の感光性塗料R1をスピンコ
ート法により塗布して赤色感光性樹脂層を形成し、プリ
ベーク(90℃、3分間)を行った。その後、所定の着
色パターン用フォトマスクを用いて赤色感光性樹脂層を
アライメント露光し、現像液(0.05%KOH水溶
液)にて現像を行い、次いで、ポストベーク(200
℃、30分間)を行って、ブラックマトリックスパター
ンに対して所定の位置に赤色パターン(厚み1.5μ
m)を形成した。同様に、緑色パターン用の感光性塗料
G1を用いて、ブラックマトリックスパターンに対して
所定の位置に緑色パターン(厚み1.5μm)を形成し
た。さらに、青色パターン用の感光性塗料B1を用い
て、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置
に青色パターン(厚み1.5μm)を形成した。これに
より図1に示すような構造のカラーフィルタ(試料1)
を得た。
料R1、G2、B1を用いた他は、上記の試料1と同様
にしてカラーフィルタ(試料2)を作製した。
スおよび着色層を覆うように上記組成の保護層用塗料を
スピンコート法により塗布し、乾燥して、厚みが1.5
μmの保護層を形成して、図4に示されるような構造の
カラーフィルタ(試料3)を得た。
上記組成の柱状凸部用感光性塗料S1をスピンコート法
により塗布し、プレベーク(100℃、3分間)を行っ
た。その後、所定の柱状凸部用フォトマスクを用いて露
光し、現像液(0.01%KOH水溶液)にて現像を行
い、次いで、ポストベーク(200℃、30分間)を行
って、高さ5μmの柱状凸部を複数形成して、図5に示
されるような構造のカラーフィルタ(試料4)を得た。
2を用いた他は、上記の試料4と同様にして、カラーフ
ィルタ(試料5)とした。
ウムスズ(ITO)からなる透明共通電極を形成した。
また、透明基板として100mm×100mm、厚さ
0.7mmのガラス基板(コーニング社製7059ガラ
ス)を準備した。この基板を定法にしたがって洗浄した
後、基板上の所定の複数の個所に薄膜トランジスタ(T
FT)を形成し、各TFTのドレイン電極に接続するよ
うに透明画素電極を酸化インジウムスズ(ITO)によ
り形成して、対向電極基板を作製した。
極上と対向電極基板の透明画素電極を覆うようにポリイ
ミド樹脂塗料を塗布、乾燥して配向層(厚み0.07μ
m)を設け、配向処理を施した。次いで、これらのカラ
ーフィルタと対向電極基板を用いて液晶表示装置(試料
1〜5)を作製した。尚、液晶としてメルクジャパン社
製MLC−6846−000を使用した。
23℃、60%RHの条件下で72時間連続で画像表示
を行い、下記の基準で表示品質を評価して結果を下記の
表2に示した。 (表示品質の評価基準) ○:焼付き及び白ムラがなく表示品質が極めて良好 ×:焼付き及び白ムラがみられ、表示不良現象が認めら
れる
置は、構成するカラーフィルタがいずれも、液晶層と直
接に接触する位置、あるいは、配向層や透明電極を介し
て液晶層の最近傍に位置する樹脂部材が、不純物抽出処
理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、かつ、残留
DC(ΔE)を0.5V以下に保つ本発明のカラーフィ
ルタであるため、高温高湿下における長時間表示を行っ
ても、表示不良現象が生じないものであった。
電圧保持率が80%未満で残留DC(ΔE)が0.5V
を超える着色層の緑色パターンが液晶層と直接に接触
し、また、試料5の液晶表示装置では、電圧保持率が8
0%未満で残留DC(ΔE)が0.5Vを超える柱状凸
部が液晶層と直接に接触するので、共に焼付き及び白ム
ラがみられ、表示不良現象が認められた。
ラーフィルタを構成する樹脂部材の中で、液晶表示装置
に用いた際に液晶層と接触する、あるいは、液晶層に薄
膜を介して最近傍となる樹脂部材を、この樹脂部材によ
る不純物抽出処理を施した液晶の電圧保持率と残留DC
(ΔE)が所定の範囲となるような樹脂部材としてお
り、また、液晶表示装置において液晶層と接触する、あ
るいは、液晶層に薄膜を介して最近傍となる樹脂部材
を、この樹脂部材からの不純物抽出処理を施した液晶の
電圧保持率と残留DC(ΔE)が所定の範囲となるよう
な樹脂部材としているので、長時間表示や高温高湿等の
厳しい表示条件下であっても、焼付きや白ムラ等の表示
不良の発生が防止され、表示品質に優れた液晶表示装置
が可能となる。
す概略断面図である。
容量ヒステリシスループを示す図である。
概略断面図である。
概略断面図である。
概略断面図である。
断面図である。
略断面図である。
略断面図である。
略断面図である。
概略断面図である。
概略断面図である。
晶表示装置 105,205,305,405,505,605…液
晶層 111,211,311,411,511,611…対
向電極基板 114,220,320,420,514,613…半
導体駆動素子(薄膜トランジスタ) 215…樹脂遮光層 317…樹脂柱状凸部 414…樹脂遮光層 415…樹脂着色層 615…樹脂着色層 106,206,306,433,506,623…共
通透明電極 113,213,313,413,513…透明画素電
極 614…反射電極
Claims (9)
- 【請求項1】 基板と、該基板上に所定のパターンで形
成された複数色からなる樹脂着色層と、共通透明電極層
とを備え、該樹脂着色層は不純物抽出処理を施した液晶
の電圧保持率を80%以上、残留DC(ΔE)を0.5
V以下とするものであることを特徴としたカラーフィル
タ。 - 【請求項2】 基板と、該基板上に所定のパターンで形
成された複数色からなる着色層と、少なくとも前記着色
層を覆うように形成された透明な樹脂保護層と、共通透
明電極層とを備え、該樹脂保護層は不純物抽出処理を施
した液晶の電圧保持率を80%以上、残留DC(ΔE)
を0.5V以下とするものであることを特徴としたカラ
ーフィルタ。 - 【請求項3】 前記基板上の複数の所定部位に形成され
前記樹脂保護層よりも突出した透明な樹脂柱状凸部を備
え、該樹脂柱状凸部は不純物抽出処理を施した液晶の電
圧保持率を80%以上、残留DC(ΔE)を0.5V以
下とするものであることを特徴とした請求項2に記載の
カラーフィルタ。 - 【請求項4】 シール部材を介して間隙部を設けるよう
に相対向したカラーフィルタおよび対向電極基板と、前
記間隙部に密封された液晶層とを備え、前記カラーフィ
ルタは請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のカラー
フィルタであることを特徴とした液晶表示装置。 - 【請求項5】 シール部材を介して間隙部を設けるよう
に相対向したカラーフィルタおよび対向電極基板と、前
記間隙部に密封された液晶層とを備え、前記カラーフィ
ルタは請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のカラー
フィルタであり、前記対向電極基板は樹脂遮光層を具備
した半導体駆動素子を備え、前記樹脂遮光層は不純物抽
出処理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、残留D
C(ΔE)を0.5V以下とするものであることを特徴
とした液晶表示装置。 - 【請求項6】 シール部材を介して間隙部を設けるよう
に相対向したカラーフィルタおよび対向電極基板と、前
記間隙部に密封された液晶層とを備え、前記カラーフィ
ルタは請求項1または請求項2に記載のカラーフィルタ
であり、前記対向電極基板は樹脂柱状凸部を具備した半
導体駆動素子を備え、前記樹脂柱状凸部は不純物抽出処
理を施した液晶の電圧保持率を80%以上、残留DC
(ΔE)を0.5V以下とするものであることを特徴と
した液晶表示装置。 - 【請求項7】 シール部材を介して間隙部を設けるよう
に相対向した共通電極基板および対向電極基板と、前記
間隙部に密封された液晶層とを備え、前記共通電極基板
は基板上に共通透明電極層を備え、前記対向電極基板は
半導体駆動素子と各半導体駆動素子に対応した所定のパ
ターンで形成された複数色からなる樹脂着色層とを備
え、該樹脂着色層は不純物抽出処理を施した液晶の電圧
保持率を80%以上、残留DC(ΔE)を0.5V以下
とするものであることを特徴とした液晶表示装置。 - 【請求項8】 シール部材を介して間隙部を設けるよう
に相対向したカラーフィルタおよび対向電極基板と、前
記間隙部に密封された液晶層とを備え、前記カラーフィ
ルタは基板と該基板上に順次積層した反射層、複数色か
らなる樹脂着色層および共通透明電極層とを備えるもの
であり、該樹脂着色層は不純物抽出処理を施した液晶の
電圧保持率を80%以上、残留DC(ΔE)を0.5V
以下とするものであることを特徴とした液晶表示装置。 - 【請求項9】 シール部材を介して間隙部を設けるよう
に相対向した共通電極基板および対向電極基板と、前記
間隙部に密封された液晶層とを備え、前記共通電極基板
は基板上に共通透明電極層を備え、前記対向電極基板は
基板と該基板上に順次積層した駆動素子層、反射電極
層、複数色からなる樹脂着色層とを備えるものであり、
該樹脂着色層は不純物抽出処理を施した液晶の電圧保持
率を80%以上、残留DC(ΔE)を0.5V以下とす
るものであることを特徴とした液晶表示装置。
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