JP2002098947A - カラー液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー液晶表示素子毎の表示色の彩度のばら
つきがなく、かつ、反射モードでの使用時に表示の明る
く彩度の高いカラー液晶表示素子およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 カラー液晶表示素子２０は、互いに対向
するプラスチック基板１・２の間に液晶１１が挟持さ
れ、該プラスチック基板１上に、反射層３、カラーフィ
ルタ４および表示電極（セグメント電極）６を備えてい
る。カラーフィルタ４は少なくともレッド、グリーン、
ブルーの三色のマイクロカラーフィルタ（Ｒ４ｂ、Ｇ４
ｃ、Ｂ４ｄ）および各色のマイクロカラーフィルタ間に
配設されたグレイマスク４ａからなる。各色のマイクロ
カラーフィルタおよびグレイマスク４ａがストライプ状
に配置されていると共に、カラーフィルタ４上に表示電
極６がマイクロカラーフィルタの配置関係と同様のスト
ライプ状に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に携帯電話など
の携帯性機器に使用される、プラスチック基板を用いた
半透過型または反射型のカラー液晶表示素子およびその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、さまざまな分野で使用
されるようになり、近年、特に携帯性機器への使用が増
加している。それゆえ、液晶表示素子に対して、小型
化、軽量化、低消費電力化が要求されるようになってい
る。

【０００３】従って、より軽量化することを可能とする
ためにプラスチック基板を使用し、かつ、低消費電力化
を可能とするために半透過型または反射型である液晶表
示素子の開発が行われている。現在、その中でプラスチ
ック基板を使用した半透過型のものが携帯電話への用途
として商品化されている。しかしながら、この液晶表示
素子は、白黒表示であるので表示から得ることができる
情報が限られてしまう。これに対して、カラー表示は、
表示からより多くの情報を得ることができる。従って、
カラー表示に対する要求が強い。

【０００４】一方、カラー液晶表示素子では、簡単に高
品質なカラー表示をすることができる透過型の液晶表示
素子が広く普及し、商品化されている。しかしながら、
透過型のカラー液晶表示素子は、バックライトを設ける
必要があるため、厚みの増加、重量の増加、消費電力の
増加など、携帯性機器として好ましくない面が多く存在
している。

【０００５】また、ガラス基板を用いた液晶表示素子で
は、半透過型のカラー液晶表示素子が商品化されてい
る。しかしながら、この液晶表示素子はガラス基板を使
用しているため、重量が増加してしまうなど好ましくな
い面が存在している。

【０００６】ここで、従来のカラー液晶表示素子におけ
る構成例を挙げる。

【０００７】１つの構成として、図４に示すようなカラ
ー液晶表示素子の構成が挙げられる。上記カラー液晶表
示素子は、レッドのマイクロカラーフィルタ（以下、Ｒ
と記す）、グリーンのマイクロカラーフィルタ（以下、
Ｇと記す）、ブルーのマイクロカラーフィルタ（以下、
Ｂと記す）のストライプ状の三色のマイクロカラーフィ
ルタからなるカラーフィルタ３２が基板３１上に形成さ
れており、各色のマイクロカラーフィルタ（Ｒ、Ｂ、
Ｇ）上に表示電極３３がストライプ状に形成されている
構成である（構成ａとする）。構成ａでは、上記各色の
マイクロカラーフィルタ間にはブラックマスクが配設さ
れておらず、画素間に二色のマイクロカラーフィルタが
隣接して存在することになる。

【０００８】上記構成ａにおいて、基板３１にプラスチ
ック基板を適用する場合、大型のプラスチック基板を母
材として用い、その上に複数のカラー液晶表示素子（セ
ル）を形成し、最終的にそれらを切断することにより作
成することとなる。その際、上記プラスチック基板にお
いて、カラーフィルタ３２における各色のマイクロカラ
ーフィルタのパターンおよびその上に形成される表示電
極３３のパターンが互いに整合するように形成する必要
がある。

【０００９】しかしながら、実際は、該大型のプラスチ
ック基板において、或る端の特定のカラー液晶表示素子
においてのみ、各色のマイクロカラーフィルタのパター
ンと表示電極３３のパターンとを互いに整合するように
形成する。そのため、上記特定のカラー液晶表示素子か
ら離れたカラー液晶表示素子においては、上記プラスチ
ック基板の寸法変化が生じることにより、図５に示すよ
うなカラーフィルタ３２におけるマイクロカラーフィル
タのパターン同士のずれ、図６および図７に示すような
各色のマイクロカラーフィルタのパターンに対する表示
電極３３のパターンのずれが生じる場合がある。

【００１０】図５に示すような各色のマイクロカラーフ
ィルタ同士のずれにおいては、マイクロカラーフィルタ
同士の境界に表示電極３３が形成される場合と、マイク
ロカラーフィルタと表示電極３３とが整合して形成され
る場合と、マイクロカラーフィルタ同士のずれの部分に
表示電極３３が形成される場合とが考えられる。マイク
ロカラーフィルタ同士の境界に表示電極３３が形成され
る場合は上記マイクロカラーフィルタにより混色を起こ
すが、その他の場合は混色を起こさない。

【００１１】図６に示すような表示電極３３のＧからＲ
方向へのずれにおいては、例えば、Ｇの部分（図の矢印
の部分）に着目すると、ＲおよびＧの境界上に表示電極
３３が形成されているため、該部分が点灯する場合、グ
リーンに対してレッドが混色を起こしてしまう。同様
に、ブルーに対してグリーンが、レッドに対してブルー
が混色を起こしてしまう。また、図７に示すような表示
電極３３のＧからＢ方向へのずれにおいては、例えば、
Ｇの部分（図の矢印の部分）に着目すると、ＧおよびＢ
の境界上に表示電極３３が形成されているため、該部分
が点灯する場合、グリーンに対してブルーが混色を起こ
してしまう。同様に、ブルーに対してレッドが、レッド
に対してグリーンが混色を起こしてしまう。

【００１２】従って、各色のマイクロカラーフィルタの
パターンと表示電極３３のパターンとが整合した場合
（図４）のカラー液晶表示素子と、各色のマイクロカラ
ーフィルタのパターン同士がずれを生じた場合（図５）
のカラー液晶表示素子、または、各色のマイクロカラー
フィルタのパターンおよび表示電極３３のパターンがず
れを生じた場合（図６および図７）のカラー液晶表示素
子とを比較すると、ずれが生じた場合には表示色の彩度
が低下する。また、各色のマイクロカラーフィルタのパ
ターン同士がずれを生じた場合（図５）と比較して、各
色のマイクロカラーフィルタのパターンと表示電極３３
のパターンとがずれを生じた場合（図６および図７）の
カラー液晶表示素子のほうが表示色の彩度がより低下す
る。

【００１３】上記のように、大型のプラスチック基板を
母材として用い、そこから複数のカラー液晶表示素子を
作成した場合、該カラー液晶表示素子の形成位置におけ
る品質のバラツキが生じることとなり、良品が作成され
る割合が低下してコストアップにつながるという問題点
がある。

【００１４】上記の問題を解決する構成として、例え
ば、特開平９−４９９１８号公報に開示されているよう
に、図１０に示すようなカラー液晶表示素子の構成が挙
げられる。上記カラー液晶表示素子は、上記構成ａと同
様の各色のマイクロカラーフィルタおよびそれらの間に
ブラックマスク（以下、ＢＫと記す）を配設したカラー
フィルタ４２が基板４１上に形成されており、各色のマ
イクロカラーフィルタ上に表示電極４３が形成されてい
る構成である（構成ｂとする）。

【００１５】図１０に示す構成ｂのカラー液晶表示素子
においては、ＢＫを各色のマイクロカラーフィルタ間に
配設しているため、混色をなくすことができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反射お
よび半透過反射状態においてカラー表示した場合、カラ
ーフィルタ４２には、ＢＫが形成されているため、表示
が暗くなるという問題点がある。

【００１７】また、基板４１にプラスチック基板を適用
すると、該プラスチック基板の寸法変化により図１１に
示すように表示電極４３がカラーフィルタ４２とずれを
生じる場合がある。これにより、カラー液晶表示素子に
おける、コントラストおよびＯＮ電圧印加時における反
射率が低下する。従って、カラー表示が暗くなるという
問題点を有している。

【００１８】さらに、表示電極をカラーフィルタと直交
するように形成した場合、対向するプラスチック基板に
はカラーフィルタと同様の配置関係になるように表示電
極が形成されることになる。この場合、カラーフィルタ
が、対向するプラスチック基板に形成された表示電極と
整合するように、両基板を貼り合わせる必要がある。貼
り合わせる際にカラーフィルタと対向する基板に形成さ
れた表示電極とにずれを生じた場合には、カラー液晶表
示素子のコントラストおよびＯＮ電圧印加時における反
射率が低下する。つまり、プラスチック基板の寸法変化
の影響に加えて、貼り合わせる際の精度の影響を受ける
こととなる。従って、明るいカラー表示のカラー液晶表
示素子を作成することは困難であり、ずれが生じた場合
にはカラー表示が暗くなるという問題が生じる。つま
り、構成ｂでは、プラスチック基板を用いたカラー液晶
表示素子の良品率を向上させることは困難であり、コス
トアップを招くこととなり、カラー液晶表示素子を量産
供給することができない。

【００１９】本願発明は、上記問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的は、カラー液晶表示素子毎の表示色
の彩度のばらつきがなく、かつ、反射モードでの使用時
に表示の明るく彩度の高いカラー表示が可能なカラー液
晶表示素子およびその製造方法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のカラー液晶表示素子は、互いに対向する
プラスチック基板間に液晶が挟持され、一方の該プラス
チック基板上に、反射層、カラーフィルタおよび表示電
極を備えてなるカラー液晶表示素子であって、上記カラ
ーフィルタが、少なくともレッド、グリーン、ブルーの
三色のマイクロカラーフィルタおよび各色のマイクロカ
ラーフィルタ間に配設されたグレイマスクからなり、上
記各色のマイクロカラーフィルタおよびグレイマスクが
ストライプ状に配置されていると共に、上記カラーフィ
ルタ上に表示電極が該マイクロカラーフィルタの配置関
係と同様のストライプ状に配置されていることを特徴と
している。

【００２１】上記の構成によれば、グレイマスクが各色
のマイクロカラーフィルタ間に配置されているので、プ
ラスチック基板において寸法変化が生じた場合でも、一
定の許容範囲において、該寸法変化の影響を受けること
なく、カラー液晶表示素子において表示色の彩度の高い
カラー表示を行うことができる。

【００２２】本発明のカラー液晶表示素子は、上記の構
成に加えて、上記グレイマスクのＣＩＥ明度Ｙ値が、前
記レッドのマイクロカラーフィルタのＹ値をＹ（Ｒ）、
前記グリーンのマイクロカラーフィルタのＹ値をＹ
（Ｇ）、前記ブルーのマイクロカラーフィルタのＹ値を
Ｙ（Ｂ）としたとき、 （Ｙ（Ｒ）＋Ｙ（Ｇ）＋Ｙ（Ｂ））／３ で表されることを特徴としている。

【００２３】上記の構成によれば、グレイマスクのＹ値
を上記の値に設定することにより、ブラックマスクを用
いた場合と比較して、カラー表示において適切な明るさ
を確保することができる。

【００２４】本発明のカラー液晶表示素子の製造方法
は、一方のプラスチック基板に、反射層、カラーフィル
タおよび表示電極を形成したのち、互いに対向させたプ
ラスチック基板間に液晶を挟持するカラー液晶表示素子
の製造方法であって、少なくともレッド、グリーン、ブ
ルーの三色のマイクロカラーフィルタ、および各色のマ
イクロカラーフィルタ間に配設されるグレイマスクを、
ストライプ状に形成することによって上記カラーフィル
タを形成し、上記カラーフィルタ上に表示電極を、上記
マイクロカラーフィルタと同様の配置関係となるように
ストライプ状に形成することを特徴としている。

【００２５】上記の構成によれば、グレイマスクが各色
のマイクロカラーフィルタ間に配置されているので、プ
ラスチック基板において寸法変化が生じた場合でも、一
定の許容範囲において、該寸法変化の影響を受けること
なく、表示色の彩度の高いカラー表示を行うことができ
るカラー液晶表示素子を作成することができる。言い換
えれば、グレイマスクが形成されているので、通常の寸
法変化を起こしても、位置ずれを生じることなく母材で
ある大型のプラスチック基板に複数のカラー液晶表示素
子を形成することができる。従って、該カラー液晶表示
素子の形成位置における品質のバラツキが少なくなるた
め、良品率を向上させることができる。つまり、コスト
アップを招くことなく表示色の彩度の高いカラー表示を
行うことができるカラー液晶表示素子を量産供給するこ
とができる。

【００２６】本発明のカラー液晶表示素子の製造方法
は、上記の構成に加えて、ＣＩＥ明度Ｙ値が、前記レッ
ドのマイクロカラーフィルタのＹ値をＹ（Ｒ）、前記グ
リーンのマイクロカラーフィルタのＹ値をＹ（Ｇ）、前
記ブルーのマイクロカラーフィルタのＹ値をＹ（Ｂ）と
したとき、 （Ｙ（Ｒ）＋Ｙ（Ｇ）＋Ｙ（Ｂ））／３ となるように上記グレイマスクを形成することを特徴と
している。

【００２７】上記の構成によれば、グレイマスクのＹ値
を上記の値に設定することにより、ブラックマスクを用
いた場合と比較して、カラー表示において適切な明るさ
を確保することができる。つまり、プラスチック基板の
寸法変化によって、各色のマイクロカラーフィルタに対
する表示電極のずれが生じた場合であっても、カラー表
示における適切な明るさを確保することができるため、
上記ずれの影響をうけることなく、明るいカラー表示を
行うことができるカラー液晶表示素子を作成することが
できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図１１に基づいて以下に説明する。

【００２９】図１に示すように、本実施の形態にかかる
カラー液晶表示素子２０は、互いに対向している２枚の
プラスチック基板１・２の間に液晶１１が挟持されてい
る構成である。上記プラスチック基板１・２の材料とし
ては、光透過性および電気絶縁性を有する材料であれば
よく、例えば、エポキシ系の樹脂等が挙げられる。

【００３０】上記プラスチック基板１のプラスチック基
板２と対向する面には、反射層３が形成されている。こ
の反射層３により、プラスチック基板２側から入射した
光は反射され、プラスチック基板２方向へ出射される。
上記反射層３は、上記入射した光を全て反射する層であ
る必要はなく、例えば、光の一部を反射する半透過反射
層等であってもよい。上記反射層３に使用される材料と
しては、高い反射率を有する材料であればよく、例え
ば、銀、アルミニウム等が挙げられる。

【００３１】そして、上記反射層３の上にはカラーフィ
ルタ４が形成されている。上記カラーフィルタ４は少な
くともレッドのマイクロカラーフィルタ（以下、Ｒと記
す）４ｂ、グリーンのマイクロカラーフィルタ（以下、
Ｇと記す）４ｃ、ブルーのマイクロカラーフィルタ（以
下、Ｂと記す）４ｄの三色のマイクロカラーフィルタ、
およびグレイマスク４ａで構成されている。上記各色の
マイクロカラーフィルタ（Ｒ４ｂ、Ｇ４ｃ、Ｂ４ｄ）は
それぞれストライプ状に形成されており、各色のマイク
ロカラーフィルタの各間隙にはグレイマスク４ａが形成
されている。上記カラーフィルタ４の材料としては、染
料や顔料で各色に着色されたエポキシ系の樹脂、アクリ
ル系の樹脂等が挙げられる。グレイマスク４ａは、黒色
の染料や顔料で着色されており、その含有量を変えるこ
とによって色の濃さを調整することができる。

【００３２】上記カラーフィルタ４の上には、オーバー
コート層５が形成されている。このオーバーコート層５
は、該カラーフィルタ４を保護すること、および該カラ
ーフィルタ４上を平坦化することを目的として設けられ
ている。オーバーコート層５の材料としては、例えば、
アクリル系の樹脂、エポキシ系の樹脂、ポリイミド系の
樹脂等の透明な樹脂が挙げられる。

【００３３】上記オーバーコート層５の上には、各色の
マイクロカラーフィルタの配置関係と同様のストライプ
状に表示電極（セグメント電極）６が形成されている。
また、プラスチック基板２の対向面には、上記表示電極
６と互いに直交するように、ストライプ状の表示電極
（コモン電極）７が形成されている。表示電極６および
表示電極７としては、例えば、ＩＴＯ等の透明電極が用
いられる。

【００３４】上記表示電極６および表示電極７の上に
は、配向膜８が形成されている。上記配向膜８は、その
表面が配向処理されることにより、後にプラスチック基
板１・２の間に封止される液晶１１の配向性を確保して
いる。配向膜８としては、例えば、ポリイミド系の樹脂
が挙げられる。

【００３５】上記の２枚のプラスチック基板１・２は、
その周辺をシール樹脂９によって互いに貼り合わされて
いる。シール樹脂９の材料としては、例えば、熱硬化性
のエポキシ樹脂、紫外線硬化性の樹脂等が用いられる。
上記プラスチック基板１・２の間には、その間隙を一定
にして空間を保持するためにスペーサ１０が挿入されて
いる。スペーサ１０の材料としては、例えば、ガラスま
たはプラスチックが挙げられる。そして、上記空間に
は、液晶１１が充填され、封止されている。

【００３６】次に、上記カラー液晶表示素子２０の製造
方法の一例について説明する。

【００３７】まず、プラスチック基板１に反射層３を形
成する。反射層３を形成する方法としては、例えば、ス
パッタリング法等が挙げられる。

【００３８】そして、反射層３の上にカラーフィルタ４
を形成する。即ち、反射層３上に、少なくともＲ４ｂ、
Ｇ４ｃ、Ｂ４ｄの三色のマイクロカラーフィルタおよび
グレイマスク４ａをストライプ状に形成する。該カラー
フィルタ４の形成方法としては、例えば、電着法、染色
法、印刷法等が挙げられる。

【００３９】形成したカラーフィルタ４の上に、オーバ
ーコート層５を形成する。オーバーコート層５を形成す
る方法としては、スピンコート法等が挙げられる。

【００４０】次に、オーバーコート層５の上に表示電極
６を形成する。この表示電極６は、カラーフィルタ４と
同様にストライプ状にパターニングする。また、プラス
チック基板２にも表示電極７を形成する。この表示電極
７は、表示電極６と互いに直交するようにストライプ状
にパターニングする。これら表示電極６および表示電極
７の形成方法としては、例えば、スパッタリング法など
により、ＩＴＯ膜を形成したのち、該ＩＴＯ膜をフォト
エッチングする方法が挙げられる。これにより、表示電
極６および表示電極７を所望の形状で形成することがで
きる。

【００４１】上記表示電極６および表示電極７上に配向
膜８を形成する。上記配向膜８の形成方法としては、例
えば、スピンコート法、印刷法等が挙げられる。上記配
向膜８には、後にプラスチック基板１・２の間に封止さ
れる液晶１１の配向性を確保するために、配向処理を施
す。

【００４２】上記プラスチック基板１・２を、カラーフ
ィルタ４等が形成された面が互いに対向するように、周
辺部をシール樹脂９で貼り合わせる。この際、プラスチ
ック基板１・２の間隙を一定にして空間を確保するため
にスペーサ１０を挿入する。

【００４３】そして、上記空間に液晶１１を封止するこ
とによりカラー液晶表示素子２０が作成される。

【００４４】上記製造方法の一例を、より一層具体的に
説明する。つまり、サイズが３００×４００ｍｍ、厚さ
０．４ｍｍのエポキシ樹脂からなる２枚の大型のプラス
チック基板を母材として用い、このプラスチック基板か
ら複数のカラー液晶表示素子２０を作成する場合を例に
挙げて説明する。

【００４５】カラーフィルタ４は、グレイマスク４ａ、
Ｒ４ｂ、Ｇ４ｃ、Ｂ４ｄの順番で電着法を用いて形成し
た。なお、図示していないが、プラスチック基板には電
着用の透明電極を形成した。グレイマスク４ａの幅は２
０μｍ、Ｒ３ｂ、Ｇ３ｃ、Ｂ３ｄの幅はそれぞれ６７μ
ｍとした。カラー液晶表示素子２０の額縁部には幅が２
ｍｍのグレイマスクを形成した。

【００４６】表示電極６は、線幅７５μｍ、線間１２μ
ｍで形成した。表示電極７は、線幅２３６μｍ、線間２
５μｍで形成した。

【００４７】上記２枚の大型のプラスチック基板を貼り
合わせ、切断することにより、画素サイズ０．２６１ｍ
ｍピッチ、表示ドット数９６×ＲＧＢ×１２８、外形
１．６４型のカラー液晶表示素子２０を５０個作成する
ことができた。

【００４８】ここで、上記設定したグレイマスク４ａの
幅２０μｍは、後に位置ずれを生じることなく、Ｒ４
ｂ、Ｇ４ｃ、Ｂ４ｄを形成することができるための、プ
ラスチック基板が起こしてもよい寸法変化の許容範囲に
なる。また、表示電極６の線間は１２μｍであるため、
表示電極６形成時におけるプラスチック基板が起こして
もよい寸法変化の許容範囲は、±４μｍである。上記以
上の寸法変化が生じた場合には、カラー表示における表
示色の彩度の低下を招くことになる。また、表示電極７
を、表示電極６と互いに直交するようにストライプ状に
形成しているため、カラー表示における表示色の彩度
は、表示電極７が形成されているプラスチック基板の寸
法変化および貼り合わせる際の貼り合わせ精度の影響を
受けない。

【００４９】上記のように、本実施の一形態によれば、
母材である大型のプラスチック基板において寸法変化が
生じた場合でも、一定の許容範囲において、該寸法変化
の影響を受けることなく、表示色の彩度の高いカラー表
示を行うことができるカラー液晶表示素子２０を作成す
ることができる。また、プラスチック基板を貼り合わせ
る際の精度の影響を考慮することなく、カラー液晶表示
素子２０を形成することができる。また、寸法変化が一
定の許容範囲内であれば、母材である２枚の大型のプラ
スチック基板に複数のカラー液晶表示素子を形成する場
合、該カラー液晶表示素子の形成位置における品質のバ
ラツキが少なくなるため、良品率を向上させることがで
きる。つまり、本実施の形態によれば、コストアップを
招くことなく表示色の彩度の高いカラー表示を行うこと
ができるカラー液晶表示素子２０を量産供給することが
できる。

【００５０】また、本実施の一形態においては、グレイ
マスク４ａのＣＩＥ明度Ｙ値を、各色のマイクロカラー
フィルタ（Ｒ４ｂ、Ｇ４ｃ、Ｂ４ｄ）のＹ値の平均値
（（Ｙ（Ｒ）＋Ｙ（Ｇ）＋Ｙ（Ｂ））／３）に設定し
た。上記グレイマスク４ａのＹ値は、使用する黒色の染
料や顔料の使用量を調整することにより任意に設定する
ことができる。ここで、Ｙ（Ｒ）はＲ４ｂのＹ値、Ｙ
（Ｇ）はＧ４ｃのＹ値、およびＹ（Ｂ）はＢ４ｄのＹ値
を表す。各色のマイクロカラーフィルタのＣＩＥ明度Ｙ
値を測定すると、それぞれＹ（Ｒ）＝５５、Ｙ（Ｇ）＝
８０、Ｙ（Ｂ）＝４５であった。従って、（（Ｙ（Ｒ）
＋Ｙ（Ｇ）＋Ｙ（Ｂ））／３）＝６０となる。グレイマ
スク４ａのＹ値を上記の値に設定することにより、従来
のブラックマスクを用いた構成とは異なり、カラー表示
における適切な明るさを確保することができる。つま
り、プラスチック基板１の寸法変化によって、図３のよ
うな各色のマイクロカラーフィルタに対する表示電極６
のずれが生じた場合であっても、カラー表示における適
切な明るさを確保することができる。従って、上記ずれ
の影響をうけることなく、明るいカラー表示を行うこと
ができるカラー液晶表示素子２０を作成することができ
る。

【００５１】ところで、図４に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の三色のマイクロカラーフィルタからなるカラーフィル
タ３２が基板３１上に形成されており、各色のマイクロ
カラーフィルタ上に表示電極３３が形成されている従来
のカラー液晶表示素子の構成（構成ａ）の場合には、図
５に示すような基板３１の寸法変化による各色のマイク
ロカラーフィルタ同士のずれ、ならびに、図６および図
７に示すような基板３１の寸法変化による表示電極３３
の各色のマイクロカラーフィルタに対するずれが生じ
る。上記ずれによって、表示電極３３が２色のマイクロ
カラーフィルタの境界上に形成されてしまうため、該２
色のマイクロカラーフィルタによる混色等が生じ、カラ
ー液晶表示素子の表示色の彩度が低下してしまう。

【００５２】ここで、図８に、構成ａにおいて、図４に
示すような各色のマイクロカラーフィルタに対する表示
電極３３のずれがない場合（ずれ無）、および、図６に
示すような各色のマイクロカラーフィルタに対して、Ｇ
からＲの方向に表示電極３３のずれが１０μｍ生じた場
合（ずれ１０μｍ）のカラー液晶表示素子、ならびに、
本実施の形態の構成のカラー液晶表示素子２０における
ＣＩＥ色度図を示す。図８から明らかなように、構成ａ
の「ずれ無」では、各色のマイクロカラーフィルタにお
ける混色は生じていない。また、本実施の形態の構成の
カラー液晶表示素子２０においては、各色のマイクロカ
ラーフィルタにおける混色は生じておらず、構成ａの
「ずれ無」と比べて、レッド、グリーン、ブルーともに
彩度の低下がほとんど見られないことがわかる。これに
対して、構成ａの「ずれ１０μｍ」では、グリーンに対
してレッドが、ブルーに対してグリーンが、そしてレッ
ドに対してブルーが混色を起こしており、各色ともに彩
度がかなり低下していることがわかる。

【００５３】また、図９に、構成ａにおいて、図４に示
すような各色のマイクロカラーフィルタに対する表示電
極３３のずれがない場合（ずれ無）、および、図７に示
すような各色のマイクロカラーフィルタに対して、Ｇか
らＢ方向に表示電極３３のずれが１０μｍ生じた場合
（ずれ１０μｍ）のカラー液晶表示素子、ならびに、本
実施の形態の構成のカラー液晶表示素子２０におけるＣ
ＩＥ色度図を示す。図９から明らかなように、構成ａの
「ずれ１０μｍ」では、グリーンに対してブルーが、ブ
ルーに対してレッドが、そしてレッドに対してグリーン
が混色を起こしており、各色ともに彩度がかなり低下し
ていることがわかる。

【００５４】上記のように、本発明によれば、カラー表
示において、表示色の彩度のばらつきをなくすと同時
に、彩度の低下を抑えることができる。

【００５５】また、図１０に示すように、各色のマイク
ロカラーフィルタおよび該マイクロカラーフィルタの間
にブラックマスク（ＢＫ）を配設したカラーフィルタ４
２が基板４１上に形成されており、各色のマイクロカラ
ーフィルタ上に表示電極４３が形成されている従来のカ
ラー液晶表示素子の構成（構成ｂ）の場合には、基板４
１にプラスチック基板を用いると、該プラスチック基板
の寸法変化により、図１１に示すような各色のマイクロ
カラーフィルタに対する表示電極４３のずれが生じるこ
とがある。上記ずれが生じた場合、作成されたカラー液
晶表示素子では、コントラストおよびＯＮ電圧印加時の
反射率が低下する。例えば、上記ずれが１０μｍである
場合、コントラストは１２から１０．８に低下し、ま
た、ＯＮ電圧印加時の反射率は７．４％から６．７％に
低下する。これに対して、本発明のカラー液晶表示素子
２０によれば、コントラストは１１．２であり、ＯＮ電
圧印加時の反射率は８．２％であり、たとえ上記のよう
なずれが生じたとしても、これらの値は変わらない。

【００５６】また、他のカラー液晶表示素子２０の例と
して、図２に示すように、反射層３がプラスチック基板
１の背向面に形成され、カラーフィルタ４がプラスチッ
ク基板１の対向面に形成されていてもよい。この場合に
おいても、上記と同様の効果が得られる。

【００５７】上記のように、本発明によれば、母材であ
る大型のプラスチック基板の寸法変化の影響を受けるこ
となく、明るいカラー表示を行うことができるカラー液
晶表示素子を作成することができる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明のカラー液晶表示
素子は、各色のマイクロカラーフィルタおよびグレイマ
スクがストライプ状に配置されていると共に、上記カラ
ーフィルタ上に表示電極が該マイクロカラーフィルタの
配置関係と同様のストライプ状に配置されている構成で
ある。

【００５９】上記の構成によれば、プラスチック基板に
おいて寸法変化が生じた場合でも、一定の許容範囲にお
いて、該寸法変化の影響を受けることなく、カラー液晶
表示素子において表示色の彩度の高いカラー表示を行う
ことができるという効果を奏する。

【００６０】本発明のカラー液晶表示素子は、上記の構
成に加えて、上記グレイマスクのＣＩＥ明度Ｙ値が、 （Ｙ（Ｒ）＋Ｙ（Ｇ）＋Ｙ（Ｂ））／３ で表される構成である。

【００６１】上記の構成によれば、グレイマスクのＹ値
を上記の値に設定することにより、カラー表示において
適切な明るさを確保することができるという効果を奏す
る。

【００６２】本発明のカラー液晶表示素子の製造方法
は、以上のように、少なくともレッド、グリーン、ブル
ーの三色のマイクロカラーフィルタおよび各色のマイク
ロカラーフィルタ間にグレイマスクを、ストライプ状に
形成することによって上記カラーフィルタを形成し、上
記カラーフィルタ上に表示電極を、上記マイクロカラー
フィルタと同様の配置関係となるようにストライプ状に
形成する構成である。

【００６３】上記の構成によれば、コストアップを招く
ことなく表示色の彩度の高いカラー表示を行うことがで
きるカラー液晶表示素子を量産供給することができると
いう効果を奏する。

【００６４】本発明のカラー液晶表示素子の製造方法
は、上記の構成に加えて、ＣＩＥ明度Ｙ値が、 （Ｙ（Ｒ）＋Ｙ（Ｇ）＋Ｙ（Ｂ））／３ となるように上記グレイマスクを形成する構成である。

【００６５】上記の構成によれば、プラスチック基板の
寸法変化によって、各色のマイクロカラーフィルタに対
する表示電極のずれが生じた場合であっても、カラー表
示において適切な明るさを確保することができるため、
上記ずれの影響をうけることなく、明るいカラー表示を
行うことができるカラー液晶表示素子を作成することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるカラー液晶表示
素子の要部の断面図である。

【図２】本発明の他の実施の形態におけるカラー液晶表
示素子の要部の断面図である。

【図３】本発明の一実施の形態におけるカラー液晶表示
素子において、表示電極がずれている場合を示す要部の
概略断面図である。

【図４】ブラックマスクを配設していない従来のカラー
液晶表示素子の要部の概略断面図である。

【図５】ブラックマスクを配設していない従来のカラー
液晶表示素子において、カラーフィルタがずれている場
合を示す要部の概略断面図である。

【図６】ブラックマスクを配設していない従来のカラー
液晶表示素子において、表示電極がＧからＲの方向へず
れている場合を示す要部の概略断面図である。

【図７】ブラックマスクを配設していない従来のカラー
液晶表示素子において、表示電極がＧからＢの方向へず
れている場合を示す要部の概略断面図である。

【図８】図４に示すような表示電極のずれがない場合、
図６に示すような表示電極のＧからＲ方向へのずれが１
０μｍの場合、および本発明の場合のカラー液晶表示素
子を比較したＣＩＥ色度図である。

【図９】図４に示すような表示電極のずれがない場合、
図７に示すような表示電極のＧからＢ方向へのずれが１
０μｍの場合、および本発明の場合のカラー液晶表示素
子を比較したＣＩＥ色度図である。

【図１０】ブラックマスクを配設した従来のカラー液晶
表示素子の要部の概略断面図である。

【図１１】ブラックマスクを配設した従来のカラー液晶
表示素子において、表示電極がずれたときの要部の概略
断面図である。

【符号の説明】

１ プラスチック基板 ２ プラスチック基板 ３ 反射層 ４ カラーフィルタ ４ａ グレイマスク ４ｂ マイクロカラーフィルタ（Ｒ） ４ｃ マイクロカラーフィルタ（Ｇ） ４ｄ マイクロカラーフィルタ（Ｂ） ５ オーバーコート層 ６ 表示電極（セグメント電極） ７ 表示電極（コモン電極） ８ 配向膜 ９ シール樹脂 １０ スペーサ １１ 液晶 ２０ カラー液晶表示素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋友 雅温 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 竹田 均 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 BA62 BB02 BB44 2H090 JB03 JD04 2H091 FA02Y FA03Y FA14Y FA35Y FB02 FB08 FB12 FB13 FD04 FD06 FD24 GA01 GA02 GA16 LA15 LA16 LA17 2H092 GA13 GA20 NA01 NA25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに対向するプラスチック基板間に液晶
   が挟持され、一方の該プラスチック基板上に、反射層、
   カラーフィルタおよび表示電極を備えてなるカラー液晶
   表示素子であって、 上記カラーフィルタが、少なくともレッド、グリーン、
   ブルーの三色のマイクロカラーフィルタおよび各色のマ
   イクロカラーフィルタ間に配設されたグレイマスクから
   なり、 上記各色のマイクロカラーフィルタおよびグレイマスク
   がストライプ状に配置されていると共に、上記カラーフ
   ィルタ上に表示電極が該マイクロカラーフィルタの配置
   関係と同様のストライプ状に配置されていることを特徴
   とするカラー液晶表示素子。
2. 【請求項２】上記グレイマスクのＣＩＥ明度Ｙ値が、前
   記レッドのマイクロカラーフィルタのＹ値をＹ（Ｒ）、
   前記グリーンのマイクロカラーフィルタのＹ値をＹ
   （Ｇ）、前記ブルーのマイクロカラーフィルタのＹ値を
   Ｙ（Ｂ）としたとき、 （Ｙ（Ｒ）＋Ｙ（Ｇ）＋Ｙ（Ｂ））／３ で表されることを特徴とする請求項１に記載のカラー液
   晶表示素子。
3. 【請求項３】一方のプラスチック基板に、反射層、カラ
   ーフィルタおよび表示電極を形成したのち、互いに対向
   させたプラスチック基板間に液晶を挟持するカラー液晶
   表示素子の製造方法であって、 少なくともレッド、グリーン、ブルーの三色のマイクロ
   カラーフィルタ、および各色のマイクロカラーフィルタ
   間に配設されるグレイマスクを、ストライプ状に形成す
   ることによって上記カラーフィルタを形成し、 上記カラーフィルタ上に表示電極を、上記マイクロカラ
   ーフィルタと同様の配置関係となるようにストライプ状
   に形成することを特徴とするカラー液晶表示素子の製造
   方法。
4. 【請求項４】ＣＩＥ明度Ｙ値が、前記レッドのマイクロ
   カラーフィルタのＹ値をＹ（Ｒ）、前記グリーンのマイ
   クロカラーフィルタのＹ値をＹ（Ｇ）、前記ブルーのマ
   イクロカラーフィルタのＹ値をＹ（Ｂ）としたとき、 （Ｙ（Ｒ）＋Ｙ（Ｇ）＋Ｙ（Ｂ））／３ となるように上記グレイマスクを形成することを特徴と
   する請求項３に記載のカラー液晶表示素子の製造方法。