JP2003131023A - カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、液晶表示パネル、液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents

カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、液晶表示パネル、液晶表示装置及び電子機器

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JP2003131023A
JP2003131023A JP2001322799A JP2001322799A JP2003131023A JP 2003131023 A JP2003131023 A JP 2003131023A JP 2001322799 A JP2001322799 A JP 2001322799A JP 2001322799 A JP2001322799 A JP 2001322799A JP 2003131023 A JP2003131023 A JP 2003131023A
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color
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monochrome
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力で文字や画像の両方を鮮明に表示
するカラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方
法、液晶表示パネル、液晶表示装置及び電子機器を提供
とする。 【解決手段】 カラーフィルタ基板10の液晶画面にカ
ラー領域30とモノクロ領域31の両方を設けるため
に、カラーフィルタ16をカラー領域30には配置し、
モノクロ領域31には配置しない。これによって、カラ
ー領域30には画像を表示し、モノクロ領域31には文
字などの情報を表示する。また、カラー領域30の一部
をモノクロ領域31にすることによって、消費電力の低
減もできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ基
板、カラーフィルタ基板の製造方法、液晶表示パネル、
液晶表示装置及び電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話機、携帯情報端末機器と
いった各種電子機器の表示部として液晶表示装置が広く
用いられている。この液晶表示装置では、一般に、それ
ぞれが電極を備えた一対の基板を電極面が互いに一定の
間隙、いわゆるセルギャップを保って貼りあわされ、さ
らにそのセルギャップ内に液晶が封入される。さらにカ
ラー表示を行うために、一対の基板のうち一方の基板上
にはカラーフィルタが設けられている。
【0003】液晶表示装置として、例えばスイッチング
素子を用いないで液晶を駆動する単純マトリクス方式の
カラー液晶表示装置では、一対の基板それぞれにストラ
イプ状の電極が形成されており、それぞれの基板に形成
されている電極が互いに交差するように配置されてい
る。液晶表示装置においては、それぞれの基板に形成さ
れている電極の重なり合う領域がピクセルとして機能
し、対向する電極をそれぞれ印加される電圧の電位差に
よって対向する電極間に挟持される液晶の光学特性を変
化させることにより表示が行われる。さらに、一方の基
板には、カラー表示を行うためのカラーフィルタが設け
られている。カラーフィルタは、3原色に対応するそれ
ぞれの色が各画素に対応して平面配置されており各色の
フィルタを通過する光量を液晶による制御によって表示
色に応じてコントロールすることによって、表示を行っ
ている。このようなカラー表示は、画像を表示する場合
には有用であるが、文字などの情報表示部分に関して
は、読みにくいという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文字や
記号などを見やすくする為だけに液晶表示パネル全体を
白黒画面に変えたのでは、カラーでの画像や写真を楽し
むことができない。
【0005】そこで、液晶表示パネルをカラーとモノク
ロを別個に設ける方法が考えられるが、設置が非常に難
しい点と消費電力が非常にかかるという点などの問題が
ある。
【0006】上記事情に鑑み、本発明は、画像や写真な
どと文字を両方鮮明に表示でき、かつ、設置が容易で消
費電力の少ないカラーフィルタ基板、カラーフィルタ基
板の製造方法、液晶表示パネル、液晶表示装置及び電子
機器を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる問題を解決するた
めに、本発明のカラーフィルタ基板は、基板と、前記基
板上に配置された半透過型反射膜と、前記半透過型反射
膜上に位置されたカラーフィルタと、前記カラーフィル
タ上に配置された透明電極と、前記透明電極上に配置さ
れた配向膜とを有し、前記前記基板上にはカラーフィル
タで覆われたカラー領域と、前記カラー領域以外のモノ
クロ領域とを具備することを特徴とする。 このような
構成によれば、基板と透明電極の間にカラーフィルタが
設けられている。そのカラーフィルタが設けられた領域
がカラー領域であり、またカラーフィルタが設けられて
いない領域がモノクロ領域である。つまり、カラーフィ
ルタを設けるか否かで、本発明のカラーフィルタを用い
た液晶パネルなどの画面ではカラー領域とモノクロ領域
を同時に表示することが可能である。そこで、そのカラ
ー領域は画像や写真などを表示し、モノクロ領域は文字
などの情報を表示することが可能となる。これによっ
て、画像は鮮やかに表示でき、カラー画面では反射率の
低さ故に読みにくいという問題をかかえる文字などの情
報の表示をモノクロとすることによって、効果的な表示
が可能となる。
【0008】また、配向膜を設けたので、このカラーフ
ィルタを実際に液晶パネルなどに用いたときにもう一つ
の基板と液晶などを挟持する際に、液晶分子を所定の方
向に配向させることができる。
【0009】さらに、半透過型反射膜を使うことによ
り、屋外など明るい場所では反射板、屋内など暗い場所
ではバックライトと、状況に応じて光源を使い分け、常
に鮮明な表示を可能にすることができる。
【0010】また、カラー領域は、消費する電力が多大
になるが、本発明のようにモノクロ領域を設けることに
より消費電力を低減することが可能となる。
【0011】本発明の一の形態によれば、前記半透過型
反射膜は、カラー領域またはモノクロ領域のどちらかに
は透過するスリットを設けない反射膜であることを特徴
とする。
【0012】このような構成によれば、通常使用時には
モノクロ部の文字情報のみを利用し、必要なときだけカ
ラー領域を表示することにより、消費電力を抑えること
ができる。カラー領域を完全反射とし、モノクロ領域に
は半透過型反射膜としたり、また、通常のモノクロは反
射のみでカラー領域は完全な透過型や非常に高い透過率
のものであっても良い。
【0013】本発明の一の形態によれば、基板と、前記
基板上に配置されたカラーフィルタと、前記前記カラー
フィルタ上及び前記基板上に配置された透明電極と、前
記透明電極の上に配置された配向膜とを有し、前記基板
には、前記カラーフィルタで覆われたカラー領域と、前
記カラー領域以外のモノクロ領域とを具備することを特
徴とする。
【0014】このような構成によれば、基板と透明電極
の間にカラーフィルタが設けられている。そのカラーフ
ィルタが設けられた領域がカラー領域であり、またカラ
ーフィルタが設けられていない領域がモノクロ領域であ
る。つまり、カラーフィルタを設けるか否かで、本発明
のカラーフィルタを用いた液晶パネルなどの画面ではカ
ラー領域とモノクロ領域を同時に表示することが可能で
ある。そこで、そのカラー領域は画像や写真などを表示
し、モノクロ領域は文字などの情報を表示することが可
能となる。
【0015】また、配向膜を設けたので、このカラーフ
ィルタを実際に液晶パネルなどに用いたときにもう一つ
の基板と液晶などを挟持する際に、液晶分子を所定の方
向に配向させることができる。
【0016】本発明の一の形態によれば、前記カラー領
域及び前記モノクロ領域と前記透明電極の間には厚い膜
を具備することを特徴とする。
【0017】このような構成によれば、基板と透明電極
の間にはカラーフィルタがあるカラー領域とカラーフィ
ルタのないモノクロ領域が存在する為に段差が生じる。
つまり、カラーフィルタの有無による基板全体に厚みの
偏りが生じる。そこで、カラー領域及びモノクロ領域と
透明電極の間に厚い膜を用いることによって、ギャップ
の整合性をとることができる。
【0018】本発明の一の形態によれば、前記モノクロ
領域が複数具備することを特徴とする。
【0019】このような構成によれば、文字などの情報
領域を複数必要である場合に、カラー表示の不要な領域
にはカラーフィルタを具備しない。これにより、情報領
域はモノクロによって確実に表示され、かつ、消費電力
が多大なカラーフィルタを一部設けないことにより消費
電力の低減を可能とする。
【0020】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法
は、基板上に半透過型反射膜を形成させる工程と、前記
半透過型反射膜上にカラーフィルタを形成させる工程
と、前記カラーフィルタ上に透明電極を形成させる工程
と、前記透明電極上に配向膜を形成する工程と、前記カ
ラーフィルタを形成する工程では、前記半透過型反射膜
上にカラーフィルタが形成されたカラー領域とカラーフ
ィルタを形成されていないモノクロ領域とを具備するこ
とを特徴とする。
【0021】このような構成によれば、カラーフィルタ
を基板上に配置する領域はカラー領域となり、配置しな
い領域はモノクロ領域となる。これによって、例えば、
本発明のカラーフィルタを用いた液晶パネルなどでは、
カラー領域とモノクロ領域の両方を容易に表示すること
ができる。
【0022】本発明の一の形態によれば、前記半透過型
反射膜は、カラー領域またはモノクロ領域のどちらかに
は透過するスリットを設けない反射膜であることを特徴
とする。
【0023】このような構成によれば、通常使用時には
モノクロ部の文字情報のみを利用し、必要なときだけカ
ラー領域を表示することにより、消費電力を抑えること
ができる。カラー領域を完全反射とし、モノクロ領域に
は半透過型反射膜としたり、また、通常のモノクロは反
射のみでカラー領域は完全な透過型や非常に高い透過率
のものであっても良い。
【0024】本発明の一の形態によれば、基板上にカラ
ーフィルタを形成する工程と、前記カラーフィルタ上及
び前記基板上に透明電極を形成する工程と、前記透明電
極上に配向膜を形成する工程と、前記カラーフィルタを
形成する工程では、前記もう一方の基板上の一面にカラ
ーフィルタが形成されたカラー領域とカラーフィルタを
形成されていないモノクロ領域とを具備することを特徴
とする。
【0025】このような構成によれば、カラーフィルタ
を基板上に配置する領域はカラー領域となり、配置しな
い領域はモノクロ領域となる。これによって、例えば、
本発明のカラーフィルタを用いた液晶パネルなどでは、
カラー領域とモノクロ領域の両方を容易に表示すること
ができる。
【0026】本発明の一の形態によれば、前記カラー領
域及び前記モノクロ領域と前記透明電極の間に厚い膜を
さらに設ける工程を具備することを特徴とする。
【0027】このような構成によれば、カラー領域及び
モノクロ領域と透明電極の間にはカラーフィルタがある
領域とない領域が存在し、カラーフィルタの有無による
段差を厚い膜を配置させることによってなくすことがで
きる。これによって、カラーフィルタ基板全体の厚さが
均一となり、色むらや輝度むらを防ぐことができる。
【0028】本発明の一の形態によれば、前記モノクロ
領域は、複数具備することを特徴とする。
【0029】このような構成によれば、製造工程におい
て、例えば、モノクロ領域を複数必要である場合にモノク
ロに表示したい領域以外にカラーフィルタを配置するだ
けで簡単に製造することができる。つまり、モノクロ領
域とカラー領域を別々に設けるなどの手間を省くことが
可能となる。
【0030】本発明の液晶表示パネルは、基板と、前記
基板上に配置された半透過型反射膜と、前記半透過型反
射膜上に配置されたカラーフィルタと、前記カラーフィ
ルタ上に配置された透明電極と、前記透明電極の上に配
置された配向膜とを備えるカラーフィルタ基板であっ
て、前記カラーフィルタで覆われたカラー領域と、前記
カラー領域以外のモノクロ領域とを具備することを特徴
とするカラーフィルタ基板と、前記カラーフィルタ基板
と対向しており、第2の透明電極が配置された対向基板
と、前記カラーフィルタ基板と前記対向の対向基板との
間に封入された液晶とを具備することを特徴とする。
【0031】このような構成によれば、カラーフィルタ
基板は、カラーフィルタが設けられた領域がカラー領域
であり、またカラーフィルタが設けられていない領域が
モノクロ領域である。つまり、カラーフィルタを設ける
か否かで、本発明の液晶表示パネルの画面のカラー領域
とモノクロ領域を同時に両方表示することが可能であ
る。そこで、そのカラー領域は画像や写真などを表示
し、モノクロ領域は文字などの情報を表示することが可
能となる。これによって、画像は鮮やかに表示でき、カ
ラー画面では反射率の低さ故に読みにくいという問題を
かかえる文字などの情報の表示をモノクロとすることに
よって、効果的な表示が可能となる。
【0032】また、カラーフィルタ基板と対向基板に
は、液晶を挟持する際に液晶を挟持する面に配向膜を設
けた。それによって、液晶分子を所定の方向に配向させ
ることができる。
【0033】さらに、半透過型反射膜を使うことによ
り、屋外など明るい場所では反射板、屋内など暗い場所
ではバックライトと、状況に応じて光源を使い分けるこ
とができる。これによって、液晶表示パネルの鮮明な表
示が可能である。
【0034】また、カラー領域は、消費する電力が多大
になるが、本発明のように通常はモノクロ領域を設ける
ことにより消費電力を低減することが可能となる。
【0035】本発明の一の形態によれば、基板と、前記
基板上に配置されたカラーフィルタと、前記カラーフィ
ルタ上及び前記電極上に配置された透明電極と、前記透
明電極上に配置された配向膜とを備えるカラーフィルタ
基板であって、前記カラーフィルタで覆われたカラー領
域と、前記カラー領域以外のモノクロ領域とを具備する
ことを特徴とするカラーフィルタ基板と、前記カラーフ
ィルタ基板と対向しており、半透過型反射膜及び第2の
透明電極が配置された対向基板と前記カラーフィルタ基
板と前記対向の対向基板との間に封入された液晶とを具
備することを特徴とする。
【0036】このような構成によれば、カラーフィルタ
基板は、カラーフィルタが設けられた領域がカラー領域
であり、またカラーフィルタが設けられていない領域が
モノクロ領域である。つまり、カラーフィルタを設ける
か否かで、本発明の液晶表示パネルの画面のカラー領域
とモノクロ領域を同時に両方表示することが可能であ
る。そこで、そのカラー領域は画像や写真などを表示
し、モノクロ領域は文字などの情報を表示することが可
能となる。これによって、画像は鮮やかに表示でき、カ
ラー画面では反射率の低さ故に読みにくいという問題を
かかえる文字などの情報の表示をモノクロとすることに
よって、効果的な表示が可能となる。
【0037】また、カラーフィルタ基板と対向基板に
は、液晶を挟持する際に液晶を挟持する面に配向膜を設
けた。それによって、液晶分子を所定の方向に配向させ
ることができる。
【0038】さらに、半透過型反射膜を使うことによ
り、屋外など明るい場所では反射板、屋内など暗い場所
ではバックライトと、状況に応じて光源を使い分けるこ
とができる。これによって、液晶表示パネルの鮮明な表
示が可能である。
【0039】また、カラー領域は、消費する電力が多大
になるが、本発明のように通常はモノクロ領域を設ける
ことにより消費電力を低減することが可能となる。
【0040】本発明の一の形態によれば、前記カラー領
域及び前記モノクロ領域と前記透明電極の間には厚い膜
を具備することを特徴とする。
【0041】このような構成によれば、カラーフィルタ
基板と透明電極の間にはカラーフィルタがあるカラー領
域とカラーフィルタのないモノクロ領域が存在する為に
段差が生じる。つまり、カラーフィルタの有無によるカ
ラーフィルタ基板全体に厚みの偏りが生じる。そこで、
半透過型反射膜と透明電極の間に厚い膜を用いることに
よって、ギャップの整合性をとることができ、段差がな
くカラーフィルタ基板自体の厚みが均一となる。つま
り、液晶表示パネル自体の厚みも均一となる。
【0042】本発明の一の形態によれば、前記モノクロ
領域が複数具備することを特徴とする。
【0043】このような構成によれば、液晶表示パネル
に、文字などの情報を伝達する部分が必要な分だけ表示
することができる。つまり、カラーとモノクロのそれぞ
れの液晶表示パネルを用意するのではないので設置に手
間がかからない。つまり、カラーフィルタの配置を考慮
するだけで、自由自在にモノクロ領域を形成することが
可能となり、一箇所に固執せずに複数具備することが容
易である。
【0044】本発明の一の形態によれば、前記半透過型
反射膜は、カラー領域は透過するスリットを設けない反
射膜であることを特徴とする。
【0045】このような構成によれば、通常使用時には
モノクロ部の文字情報のみを利用し、必要なときだけカ
ラー領域を表示することにより、消費電力を抑えること
ができる。カラー領域を完全反射とし、モノクロ領域に
は半透過型反射膜としたり、また、通常のモノクロは反
射のみでカラー領域は完全な透過型や非常に高い透過率
のものであっても良い。
【0046】本発明の液晶表示装置は、上述に記載であ
る液晶パネルと、バックライトを具備することを特徴と
する。
【0047】このような構成によれば、消費電力の大き
いカラー表示にさらに一部分にモノクロ表示をするモノ
クロ領域を設けることによって、省電力にすることがで
きる。これによって、省電力を促進できるだけでなく、
文字などの情報部分をモノクロ表示にすることによっ
て、明瞭に文字を読み取ることが可能となる。したがっ
て、省電力と鮮明な表示である品質の優れた液晶表示装
置とすることができる。さらに、半透過型反射膜を使う
ことにより、屋外など明るい場所では反射板、屋内など
暗い場所ではバックライトと、状況に応じて光源を使い
分け、常に鮮明な表示を可能にすることができる。
【0048】本発明の電子機器は、上述に記載である液
晶表示装置を有することを特徴とする。
【0049】このような構成によれば、消費電力の大き
いカラー表示にさらに一部分にモノクロ表示をするモノ
クロ領域を設けることによって、省電力にすることがで
きる。これによって、省電力を促進できるだけでなく、
文字などの情報部分をモノクロ表示にすることによっ
て、明瞭に文字を読み取ることが可能となる。したがっ
て、省電力と鮮明な表示である品質の優れた電子機器を
えることができ、特に携帯電話などの小型電子機器に適
用することが有効である。
【0050】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して電気光学装
置としての液晶表示装置を例にあげて説明する。
【0051】(液晶表示装置の全体構造)まず、液晶表示
装置の構造について、図1を用いて説明する。図1は、
本実施形態における液晶表示装置全体の断面図である。
【0052】図1において、液晶表示装置1は、液晶パ
ネル100とバックライト200とを有する。
【0053】液晶パネル100はカラーフィルタ基板1
0及び対向基板20を有し、対向基板20側に配置され
た第2の基板21と、カラーフィルタ基板10側配置さ
れた第1の基板11と、これら一対の第1の基板11及
び第2の基板21を貼り合わせる基板周縁部に設けられ
た封止材3と、一対の第1の基板11及び第2の基板2
1と封止材3とにより形成された空間内に挟持された電
気光学物質としての液晶2と、一対の第1の基板11及
び第2の基板21を挟むように設けられた第1の偏光フ
ィルタ12及び第2の偏光フィルタ22とを有する。
【0054】対向基板20のカラーフィルタ基板10と
対向する面上には、複数のITO(Indium Ti
n Oxide)膜からなるストライプ状の第2の透明
電極24が設けられ、この第2の透明電極24を覆うよ
うにポリイミドなどからなる第2の配向膜23が形成さ
れている。一方、カラーフィルタ基板10の対向基板2
0と対向する面上には、第2の透明電極24と交差する
ように複数のITO膜からなるストライプ状の第1の透
明電極14が設けられ、この第1の透明電極14を覆う
ようにポリイミドからなる第1の配向膜13が形成され
ている。
【0055】カラーフィルタ基板10、対向基板20
は、それぞれ矩形状を有し、対向基板20は、カラーフ
ィルタ基板10と対向する面上には第2の透明電極24
が延在してなる第1配線(図示せず)と、この第1配線
と電気的に接続する第1端子(図示せず)と、第1の透
明電極14と封止材3に混入された導電材を介して電気
的に接続された第2の配線(図示せず)と、この第2の
配線と電気的に接続する第2の端子(図示せず)とが形
成されている。第1の端子及び第2の端子には、第1の
透明電極14及び第2の透明電極24に対して駆動信号
を供給するための外部回路基板(図示せず)が電気的に
接続される。
【0056】本実施形態においては、バックライト20
0は、液晶パネル100のカラーフィルタ基板10に隣
り合って配置され、液晶パネル100のカラーフィルタ
基板10は、バックライト200から照射される光が入
射する光入射側の面となり、液晶パネル100の対向基
板20は、バックライト200から照射された光が液晶
パネル100内を通過して液晶パネル100から出射す
る光出射側の面となる。すなわち、上述の第2の偏光フ
ィルタ22及び第1の偏光フィルタ12は、それぞれ光
入射側の面、光出射側の面に配置される。
【0057】バックライト200は、液晶パネル100
のカラーフィルタ基板10側に光出射面202aを向け
る断面楔型の矩形のガラス導光板202と、ガラス導光
板202の側部に配置されガラス導光板202に光を入
射する光源201と、液晶パネル100とガラス導光板
202との間に矩形状のシート状光学部品としてのプリ
ズムシート(図示せず)と、ガラス導光板202の光出
射面202aと、対抗する面202bと隣り合って配置
された矩形状のシート状光学製品としての反射板203
を有する。光源201は、直接プリント基板に電気的に
接続されている。
【0058】反射板203は、光源201からでる光を
ガラス導光板202に反射させるためのものである。ま
た、プリズムシートは、出射光の配向角を調整し、正面
の輝度を向上させるためのものである。
【0059】(本発明のカラーフィルタ基板の第1実施
形態)図2は、液晶表示装置1のカラーフィルタ基板1
0の半透過型反射膜15を用いた場合の断面図である。
【0060】カラーフィルタ基板10は、第1の基板1
1と、第1の基板11の一方の側に配置された半透過型
反射膜15と、半透過型反射膜15の第1の基板11と
は逆側に配置されたカラーフィルタ16と、半透過型反
射膜15とカラーフィルタ16を覆うように配置された
厚い膜17と、厚い膜17のカラーフィルタ16とは逆
側に設けられた第1の透明電極14と、さらにその第1
の透明電極14の厚い膜17とは逆に配置された第1の
配向膜と、第1の基板11の半透過型反射膜15とは逆
側に配置された第1の偏光フィルタ12とを有する。
【0061】カラーフィルタ基板16は、インクジェッ
ト法や顔料分散法などを用いて、アクリル樹脂などの有
機樹脂に顔料が分散されたカラーフィルタ材料を、モザ
イク配列、ストライプ配列、デルタ配列などといった適
宜のパターンに塗布することによって形成され、例えば
その厚みは、1〜3μmに形成される。
【0062】上述のカラーフィルタ16は、半透過型反
射膜15に対して配置されたカラー領域30と配置され
ていないモノクロ領域31とを形成する。こののよう
に、カラーフィルタ16を配置するか否かで、液晶パネ
ル100画面上に簡単にカラー領域30とモノクロ領域
31を同時に表示することができる。そこで、同時に表
示されたカラー領域30は画像や写真などを表示し、モ
ノクロ領域31は文字などの情報を表示する。これによ
って、画像は鮮やかに表示できる。また、カラー画面で
は文字などの情報の表示が読みにくいという問題があっ
た。そこで、本発明は、カラー領域30の他に新たにモ
ノクロ領域31を設けることにより、情報部分の読みや
すくすることが可能となる。つまり、両方の領域を設け
ることによって、画像も文字もお互いにあった色の状態
で見ることができる。
【0063】また、このようにカラー領域30とモノク
ロ領域31を同時に表示するのは、読みやすさだけの利
点ではなく、消費電力の低減が可能となるという利点も
ある。つまり、カラー領域30は消費する電力が多大で
あるという問題をかかえるが、カラー領域の一部にモノ
クロ領域31を設けることによって、消費電力を抑える
ことが可能となるのである。また、モノクロ領域31は
一部に限るわけではなく複数設置してもよい。例えば、
文字などの情報領域が複数必要である場合には、その領
域にカラーフィルタ16を設置しなければ足りるのであ
る。そこで、モノクロ領域31により、情報部分が確実
に表示可能となり、また、カラー領域30が減少するこ
とによる消費電力のさらなる低減も可能となる。
【0064】しかしながら、上述のような第1の透明電
極14と半透過型反射膜15の間隙にカラーフィルタ1
6を具備する領域と具備しない領域があることにより、
厚さのギャップが生ずる。そこで、厚い膜17を半透過
型反射膜15と第1の透明電極14の間に用いることに
よって、ギャップの整合性をとることができる。それに
よって、液晶表示装置1の偏りを減少させることができ
る。
【0065】また、本発明の第1の実施形態では、半透
過型反射膜15を第1の基板11に使用した。半透過型
反射膜15は、光反射性の材料、例えばAl(アルミニ
ウム)によって、膜厚100nm〜500nmに形成さ
れる。また、半透過型反射膜15は、透過型と反射型の
中間であり、屋外など明るい場所では反射型として利用
でき、また、屋内など暗い場所ではバックライト200
を利用して透過型として液晶表示画面を見ることが可能
である。半透過型反射膜15は、明るい場所では外光か
らの光を反射して表示する。また、暗い場所では液晶表
示装置1に配置されている光源201からの光を導光板
202に入射し、さらに導光板202に入射された光を
液晶パネル100へ出射し、その光を半透過型反射膜1
5のスリットから透過させる。つまり、状況に応じて外
光またはバックライトと光源を使い分けることができる
ので、常に鮮明な表示を可能にすることができる。
【0066】また、第1の基板11の半透過型反射膜1
5とは逆側に配置された第1の偏光フィルタ12は、こ
の第1の偏光フィルタ12に入射するバックライト20
0からの光を直交する偏光成分に分けた場合、一方向の
みの光を通過させ、他方向の光を吸収、あるいは散乱な
どによって遮蔽する機能を有するので、液晶表示装置1
の透過率を上げることが可能である。
【0067】(本発明のカラーフィルタ基板の第2実施
形態)図3は、液晶表示装置1のカラーフィルタ基板1
0に半透過型反射膜15と反射膜18を用いた場合の断
面図である。
【0068】第1実施形態のカラー領域30には半透過
型反射膜15の代わりに反射膜18を用いる変形例であ
る。
【0069】このように、消費電力の大きいカラー領域
30に対して外光のみを反射させる反射膜18を利用す
ることによって、バックライトなどを利用しないことに
より消費電力を低減させることが可能となる。これによ
って、カラー領域30とモノクロ領域31の両方に半透
過型反射膜15を用いる場合よりもカラー領域30が反
射型に代わることによって消費電力が少なくなり、実際
に製品として用いる場合に電池の交換や充電のサイクル
を長くすることが可能である。
【0070】(本発明のカラーフィルタ基板の第3の実
施形態)図4は、液晶表示装置1のカラーフィルタ基板
10に半透過型反射膜15の代わりに反射膜18を用い
た場合の断面図である。
【0071】第1実施形態の半透過型反射膜15の代わ
りに反射膜18を用いる変形例である。
【0072】このように反射膜を用いることによって、
消費電力の大きいバックライトを利用しないので、第1
実施形態や第2実施形態の消費電力よりも消費電力を低
減することができる。
【0073】また、他の実施形態として、透過型のみを
利用してもよい。また、透過型と半透過型反射膜の利
用、透過型と反射型の利用も考えられる。その応用は、
その液晶表示装置1の用途などによって変化することが
好ましい。
【0074】(実際の実施形態)図5の(a)(b)に
おいては、カラー領域30とモノクロ領域31の表示方
法の例であり、図6においては、実際の電子機器への応
用例を示した図である。
【0075】まず、図5の(a)では、モノクロ領域3
1が上部に1つある場合の図であり、また、図5の
(b)では、モノクロ領域31が上部と右部と左部の3
つある場合を示した図である。表示の方法は様々であ
り、(a)、(b)のこの2種類に限定するものではな
い。
【0076】図6については、電子機器の例として携帯
電話300に本発明の液晶表示装置1を応用した図であ
る。
【0077】図6の携帯電話300は、液晶画面の真中
にカラー領域30があり、上下にモノクロ領域31が存
在する。
【0078】前述した通り、カラー領域30は、消費電
力が大きいという問題がある。本発明の液晶表示装置1
は、カラー領域30とモノクロ領域31を両方を同時に
表示することができる。それによって、画像や文字をカ
ラー領域30とモノクロ領域31とに適宜使い分けるこ
とができるというメリットがある。また、カラー領域3
0の一部をモノクロ領域31にすることによって、消費
電力を低減させることができる。
【0079】さらに、消費電力を低減させる方法とし
て、常にカラー領域30とモノクロ領域31を両方表示
するのではなく、必要なときにのみカラー領域30を表
示するようにしてもよい。つまり、例えば、携帯電話3
00のファンクションキー301だけを作動した場合
に、カラー領域30が表示されないようにユーザー設定
するようにしてもよい。つまり、ファンクションキー3
01の作動によって、モノクロ領域のみが表示されるよ
うにしてもよい。また、モノクロ領域31だけでなく、
カラー領域30も表示したい場合は、プッシュボタン3
02を作動させると点灯するような設定にするようにし
てもよい。また、ファンクションキー301は、ボタン
に限定されるものではない。例えば、スクロール操作で
きるタイプでもよい。
【0080】実際の液晶画面は、図6に示すように、モ
ノクロ領域30に電池マークや電波状況を示すマークな
どを示してもよい。また、日付を示してもよいし、電話
がかかってきた相手の名前を表示するようにしてもよ
い。また、例えば、携帯電話300に送られた電子メー
ルで、メールの内容をモノクロ領域だけに表示するよう
にし、スクロールすることによって、文章の全文を読む
ようにしてもよい。
【0081】このように、消費電力の低減と鮮明な表示
である品質の優れた電子機器をえることができ、特に携
帯電話300などの小型電子機器に適用することが有効
である。
【0082】(従来のカラーフィルタ基板)図7には、
従来のカラーフィルタ基板40の断面図である。
【0083】本発明のカラーフィルタ基板10との比較
としての参考図である。本発明のカラーフィルタ基板1
0と従来のカラーフィルタ基板40の大きな違いは、本
発明のカラーフィルタ基板10は、カラー領域30とモ
ノクロ領域31の両方を具備するのに対し、従来のカラ
ーフィルタ基板40はカラー領域30のみを具備するこ
とである。
【0084】この従来のカラーフィルタ基板40は、第
1の基板11と、第1の基板11の一面側に配置された
半透過型反射膜15と、半透過型反射膜15の第1の基
板11とは逆側に配置されたカラーフィルタ16と、半
透過型反射膜15とカラーフィルタ16を覆うように配
置された従来の膜47と、従来の膜47のカラーフィル
タ16とは逆側に設けられた第1の透明電極14と、さ
らにその第1の透明電極14の従来の膜47とは逆に配
置された第1の配向膜と、第1の基板11の半透過型反
射膜15とは逆側に配置された第1の偏光フィルタ12
とを有する。つまり、カラーフィルタ16が第1の基板
11とほぼ同じ大きさの矩形であり、本発明のカラーフ
ィルタ基板10と違い、カラーフィルタ16が半透過型
反射膜15の全面に覆う形となっている。勿論、文字な
どの情報領域に関してもカラー領域30で表示する。そ
れによって、カラー領域30では文字などが読み難く、
全面がカラー領域30であることから、消費電力も高い
などの問題をかかえている。
【0085】また、本発明の厚い膜17の代わりに従来
の膜47が配置されている。本発明の半透過型反射膜1
5にはカラーフィルタ16の配置された領域と配置され
ていない領域がありカラーフィルタ16の厚さ分の段差
がある。そこで、厚い膜17を利用することによって、
そのギャップの整合性をとっていた。しかし、従来は、
カラーフィルタ16を全面に配置していることから、本
発明のようなカラーフィルタ16分の厚さ分の段差がな
いので、本発明の厚い膜よりも薄い従来の膜47を使用
すれば、カラーフィルタ16の僅かなギャップの整合性
をとることが可能である。
【0086】(本発明のカラーフィルタ基板の製造工程
図)本発明のカラーフィルタ基板10の製造工程のフロ
ー図である。
【0087】まず、第1の基板11の一面に半透過型反
射膜15を配置する(STEP1)工程がある。ここ
で、上述のように半透過型反射膜15ではなく、反射膜
18や透過型を適宜配置する場合にもこの工程において
行う。そして、カラーに表示する部分にのみ半透過型反
射膜15の第1の基板11とは逆側にカラーフィルタ1
6を配置する(STEP2)工程がある。この工程は、
本発明の液晶表示パネル100にカラー領域30とモノ
クロ領域31の両方を設ける最も重要な工程である。さ
らに、半透過型反射膜の一面にカラーフィルタ16配置
されたカラー領域30と配置されていないモノクロ領域
31を厚い膜17で覆うように配置する(STEP3)
工程がある。これによって、カラーフィルタ16の有無
によるカラーフィルタ16の厚さによるギャップの整合
性をとる。さらに、その厚い膜に第1の透明電極14を
配置(STEP4)し、さらにその第1の透明電極14
の上に第1の配向膜13を配置(STEP5)する。ま
た、第1の基板11の他面に対して第1の偏光フィルタ
12を配置(STEP6)する。
【0088】このように、STEP2における工程で、
カラーフィルタ16を配置する位置や大きさを考慮する
ことにより、容易にカラー領域30とモノクロ領域31
を両方を表示することが可能なカラーフィルタ基板10
を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる液晶表示装置を
示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態にかかるカラーフィルタ
基板の断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態にかかるカラーフィルム
基板の断面図である。
【図4】本発明の第3実施形態にかかるカラーフィルム
基板の断面図である。
【図5】本発明にかかる電子機器の一実施形態である液
晶画面のカラー領域とモノクロ領域を示す平面図であ
る。 (a)モノクロ領域が単数の場合の例である。 (b)モノクロ領域が複数の場合の例である。
【図6】本発明にかかる電子機器の他の実施形態である
携帯電話機を示す平面図である。
【図7】カラーフィルタ基板の従来の断面図である。
【図8】本発明のカラーフィルタ基板の製造工程のフロ
ー図である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置 2 液晶 3 封止材 10 カラーフィルタ基板 11 第1の基板 12 第1の偏光フィルタ 13 第1の配向膜 14 第1の透明電極 15 半透過型反射膜 16 カラーフィルタ 17 厚い膜 18 反射膜 20 対向基板 21 第2の基板 22 第2の偏光フィルタ 23 第2の配向膜 24 第2の透明電極 30 カラー領域 31 モノクロ領域 40 従来のカラーフィルタ基板 47 従来の膜 100 液晶表示パネル 200 バックライト 201 光源 202 導光板 203 反射板 300 携帯電話 301 ファンクションキー 302 プッシュボタン
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) G09F 9/30 338 G09F 9/30 338 349 349B 9/35 9/35 Fターム(参考) 2H048 BA02 BB02 BB06 BB12 BB44 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA14Y FA41Z GA03 LA15 LA30 5C094 AA22 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 EA04 EA05 EA07 EB02 ED03 5G435 AA16 BB12 BB15 CC09 CC12 EE23 EE27 GG12 KK05 KK07 KK10

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、 前記基板上に配置された半透
    過型反射膜と、 前記半透過型反射膜上に配置されたカラーフィルタと、 前記カラーフィルタ上に配置された透明電極と、 前記透明電極上に配置された配向膜とを有し、 前記基板上には、 前記カラーフィルタで覆われたカラー領域と、 前記カラー領域以外のモノクロ領域とを具備することを
    特徴とするカラーフィルタ基板。
  2. 【請求項2】 前記半透過型反射膜は、カラー領域また
    はモノクロ領域のどちらかには透過するスリットを設け
    ない反射膜であることを特徴とする請求項1に記載のカ
    ラーフィルタ基板。
  3. 【請求項3】 基板と、 前記基板上に配置されたカラーフィルタと、 前記前記カラーフィルタ上及び前記基板上に配置された
    透明電極と、 前記透明電極の上に配置された配向膜とを有し、 前記基板には、 前記カラーフィルタで覆われたカラー領域と、 前記カラー領域以外のモノクロ領域とを具備することを
    特徴とするカラーフィルタ基板。
  4. 【請求項4】 前記カラー領域及び前記モノクロ領域と
    前記透明電極の間には厚い膜を具備することを特徴とす
    る請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のカラーフィ
    ルタ基板。
  5. 【請求項5】 前記モノクロ領域が複数具備することを
    特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のカ
    ラーフィルタ基板。
  6. 【請求項6】 基板上に半透過型反射膜を形成する工程
    と、 前記半透過型反射膜上にカラーフィルタを形成する工程
    と、 前記カラーフィルタ上に透明電極を形成する工程と、 前記透明電極上に配向膜を配置する工程と、前記カラー
    フィルタを形成する工程では、前記半透過型反射膜上に
    カラーフィルタが形成されたカラー領域とカラーフィル
    タを形成されていないモノクロ領域とを具備することを
    特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記半透過型反射膜は、カラー領域また
    はモノクロ領域のどちらかには透過するスリットを設け
    ない反射膜であることを特徴とするに記載のカラーフィ
    ルタ基板の製造方法。
  8. 【請求項8】 基板上にカラーフィルタを形成する工程
    と、 前記カラーフィルタ上及び前記基板上に透明電極を形成
    する工程と、 前記透明電極上に配向膜を形成する工程と、 前記カラーフィルタを形成する工程では、前記もう一方
    の基板上の一面にカラーフィルタが形成されたカラー領
    域とカラーフィルタを形成されていないモノクロ領域と
    を具備することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造
    方法。
  9. 【請求項9】 前記カラー領域及び前記モノクロ領域と
    前記透明電極の間に厚い膜をさらに設ける工程を具備す
    ることを特徴とする請求項6または請求項8に記載のカ
    ラーフィルタ基板の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記モノクロ領域は、複数具備するこ
    とを特徴とする請求項6乃至請求項9のいずれかに記載
    のカラーフィルタ基板の製造方法。
  11. 【請求項11】 基板と、 前記基板上に配置された半透過型反射膜と、 前記半透過型反射膜上に配置されたカラーフィルタと、 前記カラーフィルタ上に配置された透明電極と、 前記透明電極上に配置された配向膜とを備えるカラーフ
    ィルタ基板であって、 前記カラーフィルタで覆われたカラー領域と、 前記カラー領域以外のモノクロ領域とを具備することを
    特徴とするカラーフィルタ基板と、 前記カラーフィルタ基板と対向しており、第2の透明電
    極が配置された対向基板と、 前記カラーフィルタ基板と前記対向の対向基板との間に
    封入された液晶とを具備することを特徴とする液晶表示
    パネル。
  12. 【請求項12】 基板と、 前記基板上に配置されたカラーフィルタと、 前記カラーフィルタ上及び前記電極上に配置された透明
    電極と、 前記透明電極上に配置された配向膜と を備えるカラーフィルタ基板であって、 前記カラーフィルタで覆われたカラー領域と、 前記カラー領域以外のモノクロ領域とを具備することを
    特徴とするカラーフィルタ基板と、 前記カラーフィルタ基板と対向しており、半透過型反射
    膜及び第2の透明電極が配置された対向基板と、 前記カラーフィルタ基板と前記対向の対向基板との間に
    封入された液晶とを具備することを特徴とする液晶表示
    パネル。
  13. 【請求項13】 前記カラー領域及び前記モノクロ領域
    と前記透明電極の間には厚い膜を具備することを特徴と
    する請求項11または請求項12に記載の液晶表示パネ
    ル。
  14. 【請求項14】 前記モノクロ領域が複数具備すること
    を特徴とする請求項11乃至請求項13のいずれかに記
    載の液晶表示パネル。
  15. 【請求項15】 前記半透過型反射膜は、カラー領域ま
    たはモノクロ領域には透過するスリットを設けない反射
    膜であることを特徴とする請求項11乃至請求項14の
    いずれかに記載の液晶表示パネル。
  16. 【請求項16】 請求項11乃至請求項15のいずれか
    に記載の液晶パネルと、バックライトを具備することを
    特徴とする液晶表示装置。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載である液晶表示装置
    を有することを特徴とする電子機器。
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