JP2010271736A - カラーフィルタ基板及び表示装置 - Google Patents

カラーフィルタ基板及び表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010271736A
JP2010271736A JP2010186259A JP2010186259A JP2010271736A JP 2010271736 A JP2010271736 A JP 2010271736A JP 2010186259 A JP2010186259 A JP 2010186259A JP 2010186259 A JP2010186259 A JP 2010186259A JP 2010271736 A JP2010271736 A JP 2010271736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
colored layer
color filter
color
filter substrate
colored
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010186259A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5084881B2 (ja
Inventor
Akiko Ito
亜希子 伊東
Kozo Nakamura
浩三 中村
Takashi Ueki
俊 植木
Tokio Taguchi
登喜生 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2010186259A priority Critical patent/JP5084881B2/ja
Publication of JP2010271736A publication Critical patent/JP2010271736A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5084881B2 publication Critical patent/JP5084881B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/52RGB geometrical arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

【課題】混色により直線を表示したときに直線が色分離して見えること、特に、黒地に混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができるカラーフィルタ基板及び表示装置を提供する。
【解決手段】画素領域内に少なくとも4色の着色層が配列されたカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されたカラーフィルタ基板。
【選択図】図1

Description

本発明は、カラーフィルタ基板及び表示装置に関する。より詳しくは、文字、写真、動画等を表示する多原色表示装置等に好適に用いられるカラーフィルタ基板、及び、液晶表示装置等の表示装置に関するものであり、例えば携帯電話等に用いられる。
カラーフィルタ基板は、カラー表示を実現するために、表示装置内に搭載される部材の1つであり、一般的に、数色の着色層が画素毎に基板上に規則正しく配置されたものである。このような画素を構成する着色層の色の組み合わせとして、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の3原色が用いられているが、これでは人間の眼が知覚することができる色域の一部しか表示することができず、色再現範囲が限られてしまう。そこで、現在では、色再現範囲を拡大する観点から、4つ以上の原色(以下、「多原色」ともいう。)の着色層が画素毎に配置されたものが提案されている。
このような多原色のカラーフィルタ基板としては、例えば、図5に示すように、R、G、B及び黄色(Y)の副画素がマトリクス状に配列されたカラー表示装置の構成が開示されている(例えば、特許文献1、2参照。)。しかしながら、この構成によれば、副画素が時計回り又は反時計回りの方向に色相順(R、Y、G、Bの順)に配置されていることから、反対色の関係を有するRとG及びYとBとが対角配置され、色光同士が充分に混色されないため、例えば、混色により直線を表示したとき、直線が色分離して見える。特に、黒地にRGBYの混色により白色の直線を行方向又は列方向に表示する際には、色分離が顕著に視認されてしまうという点で改善の余地があった。
また、図17に示すように、上記4色の副画素がストライプ状に配列されたものも開示されている(例えば、特許文献1、2参照。)。しかしながら、この構成でも、副画素が、その配列方向(行方向)に色相順に配置されていることから、反対色の関係を有するRとG及びBとYとが他の色を1つ隔てて配置され、色光同士が充分に混色されないため、例えば、黒地にRGBYの混色により白色の直線を副画素の配列方向に垂直な方向(列方向)に表示した際に、直線が色分離してしまうという点で改善の余地があった。
なお、図18に示すように、R、G、B、白色(W)のカラーユニットが、時計回りにR、G、W、Bの順でマトリクス状に配列された画素の構成が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。しかしながら、この構成では、Wが有彩色でないため、通常のRGBのカラーユニットからなる画素の構成と比較して、色再現範囲が小さくなることがあるという点で改善の余地があった。
国際公開第03/088203号パンフレット 特開2001−209047号公報 米国特許第5642176号明細書
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、混色により直線を表示したときに直線が色分離して見えること、特に、黒地に混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができるカラーフィルタ基板及び表示装置を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、画素領域内に少なくとも4色の着色層が配列されたカラーフィルタ基板について種々検討したところ、着色層の色相に着目した。そして、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層を画素領域内で隣接配置させることにより、上記少なくとも1組の着色層からの色光同士を画素領域内で充分に混色させることができる結果、黒地に混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、画素領域内に少なくとも4色の着色層が配列されたカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されたものであるカラーフィルタ基板である。
以下に本発明を詳述する。
本発明のカラーフィルタ基板における着色層の配列としては、少なくとも4色の着色層が画素領域毎に二次元配列された形態、及び、少なくとも4色の着色層が画素領域内で一次元配列された形態が挙げられる。すなわち、本発明のカラーフィルタ基板としては、少なくとも4色の着色層が画素領域毎に二次元配列されたカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されたものであるカラーフィルタ基板(以下、「第1のカラーフィルタ基板」ともいう。)、及び、少なくとも4色の着色層が画素領域内で一次元配列されたカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されたものであるカラーフィルタ基板(以下、「第2のカラーフィルタ基板」ともいう。)が挙げられる。
まず、本発明の第1のカラーフィルタ基板について説明する。
本発明の第1のカラーフィルタ基板は、少なくとも4色の着色層が画素領域毎に二次元配列されたものである。本明細書において、着色層とは、所定の波長範囲の可視光を選択的に透過させることができる層のことである。上記着色層の材質としては、例えば、顔料を分散させた樹脂等が挙げられる。着色層の色としては、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、黄色(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)等が挙げられ、4色の組み合わせであれば、例えば、R、G、B及びYの組み合わせ、R、G、B及びCの組み合わせ等が挙げられる。また、画素領域とは、通常、本発明のカラーフィルタ基板を表示装置内に搭載した際に、表示装置の1つの画素に対応する領域のことである。すなわち、画素領域とは、1つの表示の最小単位に対応する領域のことであり、着色層の配列は、1つの画素領域内で規定される。表示装置のマトリクス表示を実現するために、上記画素領域は、マトリクス状に配置されていることが好ましい。
上記第1のカラーフィルタ基板では、少なくとも4色の着色層が画素領域毎に二次元配列されている。上記着色層が画素領域毎に二次元配列されるとは、各画素領域に設けられた複数の着色層が一方向に並んで配置されていない(着色層の配列方向が一方向のみでない)ことを意味し、好ましくは、各画素領域に設けられた全ての着色層が2以上の隣接する着色層を有する形態である。上記着色層が画素領域毎に二次元配列された形態としては、着色層の配列方向が二方向の場合であれば、上記着色層がマトリクス状に配置された形態(例えば、図1参照。)、上記着色層が直交しない縦方向及び横方向に配列された形態(例えば、図2参照。)等が挙げられる。上記画素領域には、同色の着色層が複数配置されてもよいが、各色の着色層が1つずつ配置されることが好ましい。上記画素領域内に配置される着色層の色の組み合わせは、特に限定されないが、全ての画素領域で同一であることが好ましい。上記画素領域では、着色層間における光漏れを防止するために、着色層間に遮光層が配置されていてもよく、上記遮光層は、上記着色層が重なることで形成されたものであってもよい。また、上記着色層をインクジェット法等で形成する際に、異なる色のインク同士が混色するのを防ぐために、着色層間には、凸状の構造物(バンク)が配置されていてもよい。
上記第1のカラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されたものである。これにより、上記少なくとも1組の着色層を透過した色光を画素領域内で充分に混色させることができる結果、黒地に混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができる。このような本発明の第1のカラーフィルタ基板では、例えば、赤色(R)、黄色(Y)、緑色(G)及び青色(B)の着色層が用いられる場合であれば、Rの着色層とGの着色層との組み合わせ、及び、Yの着色層とBの着色層との組み合わせの少なくとも一方が隣接配置されることになる。
なお、本明細書において、「全色の着色層を色相順に並べる」とは、全色の着色層を色相順に環状に並べることを意味する。したがって、例えば、赤色(R)、黄色(Y)、緑色(G)及び青色(B)の着色層を色相順に並べた場合、Rの着色層は、Y及びBの着色層と隣り合うが、Gの着色層と隣り合わず、Yの着色層は、R及びGの着色層と隣り合うが、Bの着色層と隣り合わない。また、「1組の着色層が画素領域内で隣接配置される」とは、同一の画素領域内に配置された1組の着色層について、各々の一側面の少なくとも一部同士が向かい合って接していることを意味し、上記1組の着色層間に遮光層及び/又はバンクが配置されている場合には、同一の画素領域内に配置された1組の着色層について、各々の一側面の少なくとも一部同士が、遮光層及び/又はバンクの同一の部分を介して向かい合っていることを意味する。本発明の作用効果を効果的に奏する観点から、「着色層が画素領域内で隣接配置される」形態としては、同一の画素領域内に配置された1組の着色層について、各々の一側面の全体同士が向かい合って接していることが好ましく、上記1組の着色層間に遮光層及び/又はバンクが配置されている場合には、同一の画素領域内に配置された1組の着色層について、各々の一側面の全体同士が遮光層及び/又はバンクを介して向かい合っていることが好ましい。
本発明の第1のカラーフィルタ基板は、上記着色層を構成要素として含むものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、その構造は特に限定されないが、例えば、液晶表示装置に用いられる場合には、透明基板上に、着色層、オーバーコート層、透明電極、配向膜が順に積層配置された構造等が好適に用いられる。
また、本発明の第1のカラーフィルタ基板は、上述したように、同一の画素領域内に配置された着色層間に遮光層及び/又はバンクを含んでもよいが、異なる画素領域の着色層間にも遮光層及び/又はバンクを含んでもよく、この遮光層もまた、異なる色の着色層が重なることで形成されたものであってもよい。
なお、上記第1のカラーフィルタ基板は、少なくとも1つの画素領域内で全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が隣接配置されたものであればよいが、全ての画素領域内で上記少なくとも1組の着色層が隣接配置されたものであることが特に好ましい。
本発明の第1のカラーフィルタ基板における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記第1のカラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない全ての組の着色層(全ての着色層の組み合わせ)が画素領域内で隣接配置されたものであることが好ましい。これにより、黒地に混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離をより効果的に低減することができる。このような形態の第1のカラーフィルタ基板では、例えば、赤色(R)、黄色(Y)、緑色(G)及び青色(B)の着色層が用いられる場合であれば、Rの着色層とGの着色層との組み合わせ、及び、Yの着色層とBの着色層との組み合わせの両方が隣接配置されることになる。
上記第1のカラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合う少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されていないものであることが好ましい。これにより、色相が近い着色層が画素領域内で隣接配置されたときに生じる直線の色付きを防止することができる。このような形態の第1のカラーフィルタ基板では、例えば、赤色(R)、黄色(Y)、緑色(G)及び青色(B)の着色層が用いられる場合であれば、Rの着色層とBの着色層との組み合わせ、Bの着色層とGの着色層との組み合わせ、Gの着色層とYの着色層との組み合わせ、及び、Yの着色層とRの着色層との組み合わせのうち、いずれかの組み合わせが隣接配置されないことになる。このうち、Rの着色層とBの着色層との組み合わせは、色相順に並べたときに隣り合う色同士ではあるが、主波長が大きく異なる色同士であることから、隣接配置されたときの影響が比較的小さい。また、Gの着色層とYの着色層との組み合わせは、輝度の大きい色の組み合わせであることから、後述するように、直線の色分離防止以外の観点からは、隣接配置させることが好ましい。したがって、Bの着色層とGの着色層との組み合わせが隣接配置されない形態、及び、Yの着色層とRの着色層との組み合わせが隣接配置されない形態が特に好ましい。Bの光とGの光とが混色した光はシアン系の光として認識され、一方、Yの光とRの光とが混色した光はオレンジ系の光として視認されることから、画素領域内に、Bの着色層とGの着色層とが隣接配置された部分と、Yの着色層とRの着色層とが隣接配置された部分とが存在すると、直線がシアン系の色とオレンジ系の色とに分離して見えやすくなる。なお、本明細書において、「1組の着色層が画素領域内で隣接配置されない」形態としては、同一の画素領域内に配置された1組の着色層について、各々の頂点同士のみが接している形態(対角配置された形態)、同一の画素領域内に配置された1組の着色層が全く接していない形態(離隔配置された形態)等が挙げられ、第1のカラーフィルタ基板では、対角配置された形態が特に好適に用いられる。すなわち、上記第1のカラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合う少なくとも1組の着色層が画素領域内で対角配置されたものであることがより好ましい。これにより、色相が近い着色層が画素領域内で適度に離れて配置されるため、色相が近い着色層が画素領域内で隣接配置されたときに生じる直線の色付きをより効果的に防止することができる。
上記第1のカラーフィルタ基板は、最大輝度を有する着色層と2番目に大きい輝度を有する着色層とが画素領域内で隣接配置されたものであることが好ましい。これにより、黒地に混色により白色の直線を斜め方向に表示した際の右斜め方向と左斜め方向とにおける線幅の差を低減することができる。本発明の作用効果をより効果的に奏する観点から、(最大輝度):(2番目に大きい輝度)=4:3〜5:3であることが好ましい。このような形態の第1のカラーフィルタ基板では、例えば、赤色(R)、黄色(Y)、緑色(G)及び青色(B)の着色層が用いられる場合であれば、Yの着色層とGの着色層とが隣接配置されることになる。なお、本明細書において、「着色層の輝度」とは、一定の光量の白色光(標準の光D65:色温度約6504K)を着色層に入射させたときの透過光の光量により求められるものである。
上記第1のカラーフィルタ基板は、4色の着色層が画素領域内で1つずつマトリクス状に配置されたものであることが好ましい。このマトリクス配置の形態によれば、黒地に混色により白色の直線を行方向又は列方向に表示した際の直線の色分離を低減することができる。また、本発明の作用効果を簡便かつ安価に得ることができる。なお、本明細書において、「4色の着色層が画素領域内で1つずつマトリクス状に配置される」とは、4つの異なる色の着色層が画素領域内で2行2列に配置されることを意味する。
上記マトリクス配置の形態を有する第1のカラーフィルタ基板は、最大輝度を有する着色層、2番目に大きい輝度を有する着色層、3番目に大きい輝度を有する着色層、及び、4番目に大きい輝度を有する着色層が画素領域内でこの順に(環状に並んで)配置されたものであることが好ましい。これによれば、画素領域の上半分と下半分との輝度比、又は、右半分と左半分との輝度比を1に近づけることができるため、直線の色分離を更に低減することができる。なお、本発明の作用効果を更に効果的に得る観点から、(最大輝度と4番目に大きい輝度との和):(2番目に大きい輝度と3番目に大きい輝度との和)=2:3〜3:2であることが好ましく、1:1に近いほどより好ましい。
上記マトリクス配置の形態を有する第1のカラーフィルタ基板は、赤色(R)、緑色(G)、黄色(Y)及び青色(B)の着色層が画素領域内でこの順に(環状に並んで)配置されたものであることが好ましく、この形態では、Bの着色層とGの着色層との組み合わせ、及び、Yの着色層とRの着色層との組み合わせの両方が対角配置される。このような形態としては、図1に示すように、R、G、Y及びBの着色層が画素領域内でこの順に時計回りの方向に配置された形態等が挙げられる。これによれば、反対色の関係を有するRの着色層とGの着色層、及び、Yの着色層とBの着色層とが隣接配置されることから、Rの光とGの光、及び、Yの光とBの光とを充分に混色させることができる。また、最大輝度を有するYの着色層と4番目に大きい輝度を有するBの着色層とが隣接配置される方向と、2番目に大きい輝度を有するGの着色層と3番目に大きい輝度を有するRの着色層とが隣接配置される方向とが、行方向又は列方向で一致するため、RGの列及びYBの列同士の輝度比を1に近づけることができる。したがって、黒地にRGBYの混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができる。更に、最大輝度を有するYの着色層と2番目に大きい輝度を有するGの着色層とが隣接配置されるため、黒地にRGBYの混色により白色の直線を斜め方向に表示した際に、右斜め方向と左斜め方向とで線幅を同一にすることができる。
本明細書において、赤色とは、図3に示すように、XYZ表色系のxy色度図において、主波長が597nm以上、780nm以下の色のことであり、好ましくは、主波長が600nm以上、620nm以下の色のことである。黄色とは、主波長が558nm以上、597nm未満の色のことであり、好ましくは、主波長が570nm以上、582nm以下の色のことである。緑色とは、主波長が488nm以上、558nm未満の色のことであり、好ましくは、主波長が520nm以上、557nm以下の色のことである。青色とは、主波長が380nm以上、488nm未満の色のことであり、好ましくは、主波長が455nm以上、475nm以下の色のことである。
なお、上記R、G、Y及びBの着色層が画素領域内でこの順に配置される方向が、反時計回りの方向であってもよく、このような形態によっても、同様の作用効果を奏することができる。上記RGBYの着色層の色配列の方向は、全ての画素領域で同一であってもよいし、画素領域毎に異なってもよい。また、上記RGBYの着色層の色配列の方向が全ての画素領域で同一である場合、上記着色層の色の位置は、全ての画素領域で同一であってもよいし、画素領域毎に異なってもよい。
次に、本発明の第2のカラーフィルタ基板について説明する。
上記第2のカラーフィルタ基板では、少なくとも4色の着色層が画素領域内で一次元配列されている。上記着色層が一次元配列されるとは、着色層の配列方向が一方向であることを意味する。上記着色層が画素領域内で一次元配列された形態としては、(1)上記着色層が画素領域毎にストライプ状に配置された形態(例えば、図8参照。)、(2)上記(1)の形態において、各画素領域における着色層の色配列が同じである形態、(3)上記(2)の形態において、上記着色層が複数の画素領域に渡って配置されており、隣接する画素領域間で同色の着色層を共有している形態、(4)上記(1)〜(3)の形態において、上記着色層が屈曲した形状を有する形態(例えば、図9参照。)等が挙げられる。上記画素領域には、同色の着色層が複数配置されてもよいが、各色の着色層が1つずつ配置されることが好ましい。上記画素領域内に配置される着色層の色の組み合わせは、特に限定されないが、全ての画素領域で同一であることが好ましい。上記画素領域では、着色層間における光漏れを防止するために、着色層間に遮光層が配置されていてもよく、上記遮光層は、上記着色層が重なることで形成されたものであってもよい。また、上記着色層をインクジェット法等で形成する際に、異なる色のインク同士が混色するのを防ぐために、着色層間には、凸状の構造物(バンク)が配置されていてもよい。
上記第2のカラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されたものである。これにより、上記少なくとも1組の着色層を透過した色光を画素領域内で充分に混色させることができる結果、例えば、黒地に混色による白色の直線を着色層の配列方向に略垂直な方向に表示した際の直線の色分離を低減することができる。
本発明の第2のカラーフィルタ基板もまた、上記着色層を構成要素として含むものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、その構造は特に限定されないが、例えば、液晶表示装置に用いられる場合には、透明基板上に、着色層、オーバーコート層、透明電極、配向膜が順に積層配置された構造等が好適に用いられる。
また、本発明の第2のカラーフィルタ基板は、例えば、上述したように、同一の画素領域内に配置された着色層間に遮光層及び/又はバンクを含んでもよいが、異なる画素領域の着色層間にも遮光層及び/又はバンクを含んでもよく、この遮光層もまた、異なる色の着色層が重なることで形成されたものであってもよい。なお、上記第2のカラーフィルタ基板は、少なくとも1つの画素領域内で全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が隣接配置されたものであればよいが、全ての画素領域内で上記少なくとも1組の着色層が隣接配置されたものであることが特に好ましい。
本発明の第2のカラーフィルタ基板における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記第2のカラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない全ての組の着色層が画素領域内で隣接配置されたものであることが好ましい。これにより、上記直線の色分離をより効果的に低減することができる。
上記第2のカラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合う少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されていないものであることが好ましい。これにより、色相が近い着色層が画素領域内で隣接配置されたときに生じる直線の色付きを防止することができる。第2のカラーフィルタ基板では、離隔配置された形態が特に好適に用いられる。すなわち、上記第2のカラーフィルタ基板は、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合う少なくとも1組の着色層が画素領域内で離隔配置されたものであることがより好ましい。これにより、色相が近い着色層が画素領域内で離して配置されるため、色相が近い着色層が画素領域内で隣接配置されたときに生じる直線の色付きをより効果的に防止することができる。
上記第2のカラーフィルタ基板は、最大輝度を有する着色層と2番目に大きい輝度を有する着色層とが画素領域内で隣接配置されたものであることが好ましい。これにより、最大輝度を有する着色層と2番目に大きい輝度を有する着色層からの色光同士を画素領域内で充分に混色させることができる結果、上記直線の色分離を更に低減することができる。本発明の作用効果をより効果的に奏する観点から、(最大輝度):(2番目に大きい輝度)=4:3〜5:3であることが好ましい。
上記最大輝度を有する着色層と2番目に大きい輝度を有する着色層とは、画素領域の中央部で隣接配置されることが好ましい。これにより、上記直線の色分離を特に低減することができる。なお、画素領域の中央部とは、例えば、同一の形状を有する第1〜4の着色層からなる4つの着色層が列方向にこの順に一次元配列された場合には、第2及び3の着色層が配置された領域を指し、例えば、同一の形状を有する第1〜5の着色層からなる5つの着色層が列方向にこの順に一次元配列された場合には、第2及び3の着色層が配置された領域、又は、第3及び4の着色層が配置された領域を指す。
上記第2のカラーフィルタ基板は、4色の着色層が画素領域内で1つずつストライプ状に配置されたものであることが好ましい。このストライプ配置の形態によれば、黒地に混色により白色の直線を着色層の配列方向に垂直な方向に表示した際の直線の色分離を低減することができる。また、本発明の作用効果を簡便かつ安価に得ることができる。なお、本明細書において、「4色の着色層が画素領域内で1つずつストライプ状に配置される」とは、4つの異なる色の着色層が画素領域内で1行4列又は4行1列に配置されることを意味する。
上記ストライプ配置の形態を有する第2のカラーフィルタ基板は、4番目に大きい輝度を有する着色層、最大輝度を有する着色層、2番目に大きい輝度を有する着色層、及び、3番目に大きい輝度を有する着色層が画素領域内でこの順に配置されたものであることが好ましい。これによれば、最大輝度を有する着色層と2番目に大きい輝度を有する着色層とが画素領域の略中心に配置され、かつ画素領域の右半分と左半分との輝度比を1に近づけることができるため、着色層の配列方向に垂直な方向に直線を表示した際の直線の色分離を更に低減することができる。なお、本発明の作用効果を更に効果的に発揮する観点から、(最大輝度と4番目に大きい輝度との和):(2番目に大きい輝度と3番目に大きい輝度との和)=2:3〜3:2であることが好ましく、1:1に近いほどより好ましい。
上記ストライプ配置の形態を有する第2のカラーフィルタ基板は、赤色(R)、緑色(G)、黄色(Y)及び青色(B)の着色層が画素領域内でこの順に配置されたものであることが好ましい。このような形態としては、図8に示すように、ストライプ状のR、G、Y及びBの着色層が画素領域内で図中の右方向に順に配置された形態等が挙げられる。これによれば、反対色の関係を有するRの着色層とGの着色層、及び、Yの着色層とBの着色層とが隣接配置されることから、Rの光とGの光、及び、Yの光とBの光とを充分に混色させることができる。また、画素領域の一方の半分には最大輝度を有するYの着色層及び4番目に大きい輝度を有するBの着色層が配置され、他方の半分には、2番目に大きい輝度を有するGの着色層及び3番目に大きい輝度を有するRの着色層が配置されることから、画素領域の一方の半分及び他方の半分同士の輝度比を1に近づけることができる。したがって、黒地にRGBYの混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができる。
なお、上記ストライプ状のR、G、Y及びBの着色層が画素領域内でこの順に配置される方向は、図8中の左方向であってもよく、このような形態によっても、同様の作用効果を奏することができる。上記RGBYの着色層の色配列の方向は、全ての画素領域で同一であってもよいし、画素領域毎に異なってもよい。
本発明はそして、上記カラーフィルタ基板を備える表示装置でもある。これによれば、黒地に混色による白色の直線を色分離なく表示することができる。上記表示装置としては、液晶表示装置が好ましい。上記液晶表示装置の好ましい形態としては、上記カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタアレイ基板との間に液晶層が狭持されたもの等が挙げられる。なお、上記液晶表示装置は、透過型液晶表示装置であってもよく、透過反射両用型液晶表示装置であってもよく、反射型液晶表示装置であってもよい。
本発明のカラーフィルタ基板は、上述したように、全色の着色層を色相順に並べたときに隣り合わない少なくとも1組の着色層が画素領域内で隣接配置されたものであることから、混色により直線を表示したときに直線が色分離して見えること、特に、黒地に混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができる。
本発明の実施例1に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明のカラーフィルタ基板の画素構成の一例を示す平面模式図である。 色の定義を示すXYZ表色系のxy色度図である。 本発明の実施例2に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 比較例1に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 (a)及び(b)は、本発明の実施例1に係るカラーフィルタ基板を用いて、斜め方向に直線を表示したときの様子を示す平面模式図である。 (a)及び(b)は、本発明のカラーフィルタ基板の構成の一例を示す平面模式図である。 本発明の実施例3に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明のカラーフィルタ基板の画素構成の一例を示す平面模式図である。 本発明の実施例4に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明の実施例5に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明の実施例6に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明の実施例7に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明の実施例8に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明の実施例9に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明の実施例10に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 比較例2に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 従来のカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す説明図である。 本発明の他の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す説明図である。 本発明の他の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す説明図である。 本発明の他の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す説明図である。
以下に実施例を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、本発明における着色層は、無彩色のものを含まない。
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。
本実施例のカラーフィルタ基板では、赤色の着色層10R、緑色の着色層10G、黄色の着色層10Y及び青色の着色層10Bが画素毎にマトリクス状に配列されている。これらの着色層の色配列は、時計回りに赤色(R)、緑色(G)、黄色(Y)、青色(B)の順になっており、色相順(R、Y、G、B)に一致しない。
なお、赤色の着色層10R、緑色の着色層10G、黄色の着色層10Y及び青色の着色層10Bについて、透過スペクトルの主波長はそれぞれ、607nm、573nm、550nm及び466nmである。また、輝度比は、(赤色の着色層10R):(緑色の着色層10G):(黄色の着色層10Y):(青色の着色層10B)=5:10:16:2である。
(実施例2)
図4は、実施例2に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。
実施例2に係るカラーフィルタ基板は、着色層の色配列が、時計回りにR、G、B、Yの順になっており、実施例1における色配列と異なる。しかしながら、着色層の色配列が色相順に一致せず、反対色の関係を有する赤色の着色層10Rと緑色の着色層10G、及び、黄色の着色層10Yと青色の着色層10Bの両方が隣接配置されている点で、実施例1と同じである。
(比較例1)
図5は、比較例1に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。
比較例1に係るカラーフィルタ基板は、着色層の色配列が、時計回りにR、Y、G、Bの順になっており、色相順に一致していること以外は、実施例1と同じである。なお、赤色の着色層50R、緑色の着色層50G、黄色の着色層50Y及び青色の着色層50Bの光学特性は、それぞれ赤色の着色層10R、緑色の着色層10G、黄色の着色層10Y及び青色の着色層10Bと同じである。
<実施例1及び2と比較例1との比較>
比較例1では、図5に示すように、反対色の関係を有する赤色の着色層50Rと緑色の着色層50G、及び、黄色の着色層50Yと青色の着色層50Bとが対角配置されていることから、Rの光とGの光、及び、Yの光とBの光とが充分に混色されない。また、列方向の輝度比が、(Y及びRが配置される列の輝度和):(G及びBが配置される列の輝度和)=21:12であり、1:1から離れている。したがって、黒地にRGBYの混色により白色の縦線を引いた際に、直線が黄オレンジ系の色と青系の色とに分離して見える。
これに対し、実施例1及び2では、図1及び4に示すように、反対色の関係を有する赤色の着色層10Rと緑色の着色層10G、及び、黄色の着色層10Yと青色の着色層10Bの両方が列方向で隣接配置されていることから、Rの光とGの光、及び、Yの光とBの光とを充分に混色することができる。また、列方向の輝度比が、(G及びRが配置される列の輝度和):(Y及びBが配置される列の輝度和)=15:18であり、比較例1よりも1:1に近い。したがって、実施例1及び2では、黒地にRGBYの混色により白色の縦線を引いた際の直線の色分離を充分に低減することができる。
更に、実施例1では、最も輝度が大きい黄色の着色層10Yと2番目に輝度が大きい緑色の着色層10Gとが行方向に隣接配置されていることから、図6(a)及び(b)に示すように、黒地にRGBYの混色により白色の直線を斜め方向に表示した際に、右斜め方向と左斜め方向とで線幅を同一にすることができる。
なお、実施例1、2及び比較例1では、着色層の色配列を時計回りの方向でしか考慮していないが、反時計回りの方向で考慮した場合も同様である。また、実施例1に係るカラーフィルタ基板は、図7(a)に示す構成を有していたが、例えば、図7(b)に示すような構成を有していても、同様の作用効果を奏することができる。
(実施例3)
図8は、本発明の実施例3に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。
本実施例のカラーフィルタ基板では、赤色の着色層10R、緑色の着色層10G、黄色の着色層10Y及び青色の着色層10Bが画素毎にストライプ状に配列されている。これらの着色層の色配列は、図8中の右方向に赤色(R)、緑色(G)、黄色(Y)、青色(B)の順になっており、この順は色相順(R、B、G、Y)に一致しない。
なお、各色の着色層の透過スペクトルの主波長及び輝度比については、実施例1と同じである。
(実施例4〜6)
図10〜12はそれぞれ、本発明の実施例4〜6に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。
実施例4〜6に係るカラーフィルタ基板は、着色層の色配列が実施例3における色配列と異なる。しかしながら、着色層の色配列が色相順に一致せず、反対色の関係を有する赤色の着色層10Rと緑色の着色層10G、及び、黄色の着色層10Yと青色の着色層10Bの両方が隣接配置されている点で、実施例3と同じである。
(実施例7、8)
図13、14はそれぞれ、本発明の実施例7、8に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。
実施例7に係るカラーフィルタ基板は、図13に示すように、着色層の色配列が実施例3における色配列と異なる。しかしながら、着色層の色配列が、色相順に一致せず、反対色の関係を有する黄色の着色層10Yと青色の着色層10Bとが隣接配置されている点、及び、最も輝度が大きい黄色の着色層10Yと2番目に輝度が大きい緑色の着色層10Gとが隣接配置されている点で、実施例3と同じである。
実施例8に係るカラーフィルタ基板もまた、図14に示すように、着色層の色配列が実施例3における色配列と異なる。しかしながら、着色層の色配列が、色相順に一致せず、反対色の関係を有する赤色の着色層10Rと緑色の着色層10Gとが隣接配置されている点、及び、最も輝度が大きい黄色の着色層10Yと2番目に輝度が大きい緑色の着色層10Gとが隣接配置されている点で、実施例3と同じである。
(実施例9、10)
図15、16はそれぞれ、本発明の実施例9、10に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。
実施例9に係るカラーフィルタ基板は、図15に示すように、着色層の色配列が実施例3における色配列と異なる。しかしながら、着色層の色配列が色相順に一致せず、反対色の関係を有する黄色の着色層10Yと青色の着色層10Bとが隣接配置されている点で、実施例3と同じである。
実施例10に係るカラーフィルタ基板は、図16に示すように、着色層の色配列が実施例3における色配列と異なる。しかしながら、着色層の色配列が色相順に一致せず、反対色の関係を有する赤色の着色層10Rと緑色の着色層10Gとが隣接配置されている点で、実施例3と同じである。
(比較例2)
図17は、比較例2に係るカラーフィルタ基板の画素構成を示す平面模式図である。
比較例2に係るカラーフィルタ基板は、赤色の着色層50R、緑色の着色層50G、黄色の着色層50Y及び青色の着色層50Bが、図17中の右方向にR、Y、G、Bの順にストライプ状に配置されており、色相順に一致していること以外は、実施例3と同じである。
<実施例3〜10と比較例2との比較>
比較例2では、図17に示すように、反対色の関係を有する赤色の着色層50Rと緑色の着色層50G、及び、黄色の着色層50Yと青色の着色層50Bとがそれぞれ離れて配置されていることから、Rの光とGの光、及び、Yの光とBの光とが充分に混色されない。したがって、黒地にRGBYの混色により白色の縦線を引いた際に、直線が色分離する。
これに対し、実施例7〜10では、図13〜16に示すように、反対色の関係を有する赤色の着色層10Rと緑色の着色層10G、及び、黄色の着色層10Yと青色の着色層10Bのいずれか一方が隣接配置されている。また、実施例3〜6では、図8及び10〜12に示すように、反対色の関係を有する赤色の着色層10Rと緑色の着色層10G、及び、黄色の着色層10Yと青色の着色層10Bの両方が隣接配置されている。したがって、実施例7〜10では、黒地にRGBYの混色により白色の縦線を引いた際の直線の色分離を低減することができ、実施例3〜6では、より低減することができる。
また、実施例3、7及び8では、図8、13及び14に示すように、最も輝度が大きい黄色の着色層10Yと2番目に輝度が大きい緑色の着色層10Gとが隣接配置されたことから、これらの着色層が離れて配置されることによる直線の色分離を防止することができる。更に、実施例3では、図8に示すように、最も輝度が大きい黄色の着色層10Yと2番目に輝度が大きい緑色の着色層10Gとが、画素領域の中央部で隣接配置されたことから、上記直線の色分離を更に低減することができる。
そして、実施例3〜6では、図8及び10〜12に示すように、画素領域の右半分と左半分との輝度比が、18:15又は15:18であり、比較例2よりも1:1により近い。したがって、実施例3〜6では、画素領域の右半分と左半分との輝度比が1:1から離れることによる直線の色分離を低減することができる。
なお、実施例3〜10及び比較例2では、着色層の色配列をストライプの右方向でしか考慮していないが、ストライプの左方向で考慮した場合も同様である。
(実施例11)
以下、本発明の着色層の色配列を含む液晶表示装置の一例について説明する。
本実施例にかかる液晶表示装置(本表示装置)は、反射透過型の液晶表示装置である。
すなわち、本表示装置では、観察者は、屋内等の比較的に暗い照明下では、バックライト光を利用した透過表示光を主として観察することになる(透過モード)。一方、屋外等の比較的に明るい照明下では、周囲光を利用した反射表示光を主として観察することになる(反射モード)。
まず、本表示装置の構成について説明する。
図19は、本表示装置の概略構成を示す断面図である。
この図に示すように、本表示装置は、対向基板11と画素基板12との間に、液晶層13を挟んだ構成を有している。
また、本表示装置における1副画素の領域は、図19に示す反射領域aと透過領域bとを組み合わせた領域である。
ここで、反射領域aは、反射表示に使用される副画素領域(反射表示領域)であり、透過領域bは、透過表示に使用される副画素領域(透過表示領域)である。
また、各副画素は、後述するカラーフィルタ部24における4種類の着色層(R〜Yの着色層)に応じた、4種類(4色)の副画素(赤色(R)副画素,青色(B)副画素,緑色(G)副画素,黄色(Y)副画素)に分類される。
図19に示すように、対向基板11は、ガラス基板21の外側に位相差板22,偏光板23を備え、また、ガラス基板21の内側にカラーフィルタ部24を備えた構成である。
位相差板22は、自身を透過する光の偏光状態を調整するものである。
偏光板23は、特定の偏光成分の光だけを透過させるものである。
カラーフィルタ部24は、自身を透過する光の色を選択するものであり、赤色(R)の着色層,青色(B)の着色層,緑色(G)の着色層,黄色(Y)の着色層の4つの着色層を有している。そして、各R〜Yの着色層は、それぞれ、入射光の赤色成分,青色成分,緑色成分,黄色成分(赤と緑の両色成分)を主に透過させるようになっている。
また、R〜Yの着色層は、それぞれ、上記した反射領域a及び透過領域bからなるR〜Y副画素に、1つずつ配されている。そして、Bの着色層、Rの着色層、Gの着色層及びYの着色層が順に配置されている。したがって、図19に示す表示装置では、Rの着色層とGの着色層との組み合わせ、及び、Yの着色層とBの着色層との組み合わせの両方が隣接配置されている。これにより、透過表示では、上記組み合わせの着色層を透過した色光を画素領域内で充分に混色させることができる結果、黒地に混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができる。
また、各R〜Yの着色層のサイズ及び膜厚は、反射領域a及び透過領域bの双方において、ほぼ等しくなっている。なお、必ずしもサイズ及び膜厚を等しくする必要はない。着色層のサイズ又は膜厚を変更すると各色の明るさが変化するので、ホワイトバランスが崩れないように各色の着色層を設計することが好ましい。
更に、カラーフィルタ部24内における副画素間に対応する部分には、ブラックマトリクスBMが設けられている。
そして、特に、本表示装置では、図19に示すように、Y副画素の反射領域aにBMを塗布し、この反射領域aを遮光するように設計されている。
一方、画素基板12は、ガラス基板31の外側に位相差板32,偏光板33を備え、また、ガラス基板31の内側に、凸部37,反射電極34及び透明電極35を備えた構成である。
位相差板32は、位相差板22と同様に、自身を透過する光の偏光状態を調整するものである。
偏光板33は、偏光板23と同様に、特定の偏光成分の光だけを透過させるものである。
また、画素基板12の裏側(液晶層13のない側)には、バックライト(外部光源)36が備えられている。バックライト36は、透過表示において利用されるLEDである。反射電極(反射材)34は、光反射機能を有する電極であり、Al等の金属から構成される。また、透明電極35は、ITO等の透明な導電材料からなる電極である。
凸部37は、反射領域aにおける反射電極34の下層に配され、反射電極34を形成するための台となるものである。
また、本表示装置では、この凸部37により、反射領域aに対応する液晶層13と透過領域bに対応する液晶層13との、厚み(セル厚)を変えている。
次に、カラーフィルタ部24の、色再現範囲(フィルタ色再現範囲)について説明する。
カラーフィルタ部24から出射される光の色は、透過モードの場合には、RGBYの4原色を混合した加法混色によって、反射モードの場合にはRGBの3原色の加法混色によって表現される。
そして、この4原色(あるいは3原色)の色座標をxy色度図(XYZ表色系色度図;CIEに基づく)にプロットしたときに表示される4角形の内部(あるいは3角形の内部)が、フィルタ色再現範囲である。また、フィルタ色再現範囲の狭さ又は広さは、上記の4角形(あるいは3角形)の面積に応じたものである。
従って、カラーフィルタ部24の色再現範囲とは、カラーフィルタ部24によって得られる色の濃さに応じたものである。
すなわち、一般に、フィルタ色再現範囲の狭い場合には、カラーフィルタ部によって得られる色は薄い色のみとなる。
一方、フィルタ色再現範囲の広い場合には、カラーフィルタ部によって濃い色まで表現できる(表示色を多様化できる)。また、フィルタ色再現範囲が広いほど、カラーフィルタ部を透過する光の量が制限される(光量が減少する)。
そして、本表示装置では、透過モードでは、4原色を用いた表示を行うため、3原色を用いた表示を行う場合に比して、フィルタ色再現範囲を広げることが可能となっている。
また、本表示装置では、反射領域aからの表示光(反射表示光)は、カラーフィルタ部24を2回通過する。一方、透過領域bからの表示光(透過表示光)は、カラーフィルタ
部24を1回だけ通過する。
このため、反射領域aのフィルタ色再現範囲(反射フィルタ範囲)は、カラーフィルタ部に光を2回透過させて得られるものである。一方、透過領域のフィルタ色再現範囲(透過フィルタ範囲)は、カラーフィルタ部に光を1回だけ透過させて得られるものである。
このように、本表示装置では、透過領域bと反射領域aとで、カラーフィルタ部24における使用する着色層の色数、及び、カラーフィルタ部24の透過回数が異なっている。
従って、透過フィルタ範囲と反射フィルタ範囲とを、何らかの工夫によってできるだけ等しくする(両モード間の色調整を行う)ことが好ましい。これにより、反射モードと透過モードとにおいてカラーフィルタ部24から得られる光の色再現範囲を等しくできる。
また、このような色調整は、例えば、反射領域aと透過領域bとで、カラーフィルタ部24の厚さを変えることで実現できる。
また、本表示装置では、位相差板22・32として、λ/4板を用いた。また、偏光板23・33及び位相差板22・32の配置並びに構成を調整することによって、偏光板22と位相差板23との組み合わせが1つの円偏光板(表偏光板)としての機能するように、また、偏光板33と位相差板32との組み合わせが、他の1つの円偏光板(裏面偏光板)としての機能を有するように設定した。
更に、上記の表偏光板(対向基板11側)と裏面偏光板(画素基板12側)とを、光学的に互いに直交する関係に配置した。
従って、電極に電圧を印加しない場合、液晶層13の液晶材料の液晶分子は、基板11・12に対して垂直に配向する。従って、この場合、液晶層13は外部に光を透過しないため、本表示装置は黒表示を行うこととなる。
なお、図19の構成では、反射モードで3色の表示を行うために、Y副画素の反射領域aにBMを設け、この領域を遮光するようにしている。しかしながら、これに限らず、Y副画素の反射領域aに他の遮光材料を塗布することで、この領域を遮光してもよい。
また、Y副画素から反射領域aをなくし、Y副画素を透過領域bのみからなる構成としてもよい。
例えば、本表示装置を、図20に示すような構成としてもよい。この構成では、Y副画素は、他のRGB副画素と同様のサイズ内に、透過領域bのみを設けた設計となっている。従って、Y副画素の透過領域bは、反射領域aの分だけ、他のRGB副画素の透過領域bよりも広くなっている。
この場合には、BMによって遮光する部分を狭くできるので、光の利用効率を向上させられる。
なお、この構成において、Y副画素の透過領域b内に、図19に示した凸部37を設け、この凸部37の上に透明電極35を設けてもよい。この構成は、図19に示した構成において、反射電極34に代えて透明電極35を設ければよいので、容易に実現できる。
しかしながら、凸部37のない構成とすれば、樹脂からなる凸部37での光吸収をなくせるので、光の利用効率を向上させられる。
また、図20に示したような、Y副画素を透過領域bのみから構成する場合には、反射モードでは、RGBの3副画素で表示を行う一方、透過モードでは、RGBYの4副画素で表示を行うように、液晶層13を駆動することとなる。
また、Y副画素を透過領域bのみから構成する場合、図21に示すように、Y副画素の透過領域bを、他のRGB副画素の透過領域bと等しいサイズとすることも可能である。この場合には、Y副画素は、他のRGB副画素よりも、反射領域aの分だけ狭くなる。
また、本実施例では、カラーフィルタ部24を、RGBYの4色のカラーフィルタ部であるとしている。しかしながら、これに限らず、本表示装置のカラーフィルタ部24を、R,G,B,Yの着色層に加えて、入射光のシアン成分を主に透過させるC(シアン)の着色層を備えた、5色の着色層部としてもよい。
図22は、R,G,B,Y,Cの着色層を備えたカラーフィルタ部24を有する、本表示装置の構成を示す説明図である。
この構成では、本表示装置の副画素は、カラーフィルタ部24における5種類の着色層に応じた、5種類(5色)の副画素(赤(R)副画素,青(B)副画素,緑(G)副画素,黄(Y)副画素,シアン(C)副画素)に分類される。
また、この構成では、Rの着色層、Gの着色層、Yの着色層、Cの着色層及びBの着色層が順に配置されている。したがって、図22に示す表示装置では、Rの着色層とGの着色層との組み合わせ、及び、Yの着色層とCの着色層との組み合わせが隣接配置されている。これにより、透過表示では、上記組み合わせの着色層を透過した色光を画素領域内で充分に混色させることができる結果、黒地に混色により白色の直線を表示した際の直線の色分離を低減することができる。
また、この構成では、RGBY副画素に反射領域a及び透過領域bが設けられており、図19に示したような、Y副画素の反射領域aを覆うBMも設けられていない。一方、C副画素については、反射領域aのみが設けられている(すなわち、C副画素では、カラーフィルタ部24の全面に反射電極34が設けられている)。また、各副画素のサイズは等しく構成されている。
従って、この構成では、透過モードの場合に4種類の着色層(R,G,B,Yの着色層)を用いて画像を表示する一方、反射モードでは、5種類の着色層(R,G,B,Y,Cの着色層)を用いた画像表示を行うように設計されている。
この構成では、黄色の補色である青色成分を多く透過するCの着色層を用いることにより、反射モードのホワイトバランスが黄色側へシフトすることを抑えられる。また、これにより、反射時の明るさを向上することも期待できる。
また、反射モードにおいて、Y副画素及びC副画素を用い5色表示を行うため、このモードでの明るさおよび色再現範囲を向上させられる。
また、本実施の形態では、カラーフィルタ部24におけるR〜Yの着色層(及びCの着色層)の膜厚を、ほぼ等しくするとしている。しかしながら、これに限らず、Yの着色層の膜厚を厚くすることや、RGBY副画素(RGBYC副画素)の比率を変えたりすることにより、透過フィルタ範囲を拡大することも可能である。
また、本実施の形態では、バックライト36がLEDからなるとしている。しかしながら、これに限らず、バックライト36を、CCFT(冷陰極管)やHCFT(熱陰極管)から構成してもよい。
また、RGBYで画素を作ると、単色ごとの明るさはRGB3色の画像よりも低くなる。このため、RGを点灯させたときには、Yも点灯させて明るさ及び色度を得ることが好ましい。同じ入力のRGを入れたときに3原色と4原色ではRGのみで表示される明るさに違いがあり、Yを点灯させて明るさを調節することが好ましいといえる。
また、本実施例では、本表示装置を液晶表示装置であるとしている。しかしながら、これに限らず、本表示装置を、他の方式の表示装置として構成することもできる。すなわち、本表示装置は、反射モードと透過モードとの双方で、多色のカラーフィルタ部を介して表示を行うタイプの表示装置であれば、どのような方式の表示装置にも適用できる。
例えば、自発光ディスプレイとよばれる有機ELディスプレイ等でも、例えば、液晶表示装置とのハイブリッドにする等して、透過部と反射部とで異なる着色層を用いて表示を行う場合には、本表示装置の構成を応用することが可能である。
なお、本願は、2005年4月5日に出願された日本国特許出願2005−109226号、及び、2005年10月7日に出願された日本国特許出願2005−295779号を基礎として、(合衆国法典35巻第119条に基づく)優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
10B、50B:青色の着色層
10G、50G:緑色の着色層
10R、50R:赤色の着色層
10Y、50Y:黄色の着色層
11:対向基板
12:画素基板
13:液晶層
21:ガラス基板
22:位相差板
23:偏光板
24:カラーフィルタ
31:ガラス基板
32:位相差板
33:偏光板
34:反射電極
35:透明電極
36:バックライト
37:凸部
50W:白色の着色層
BM:ブラックマトリクス
a:反射領域
b:透過領域
B:青色の着色層
C:シアン色の着色層
G:緑色の着色層
R:赤色の着色層
Y:黄色の着色層

Claims (13)

  1. 少なくとも4色の着色層が画素領域内で一列に配置されたカラーフィルタ基板であって、
    該少なくとも4色の着色層は、赤色、緑色、青色、及び、黄色の着色層を含み、該少なくとも4色の着色層のうち、黄色の着色層が最も大きい輝度を有することを特徴とするカラーフィルタ基板。
  2. 前記カラーフィルタ基板は、前記少なくとも4色の着色層が色相順に配置されないことを特徴とする請求項1記載のカラーフィルタ基板。
  3. 前記カラーフィルタ基板は、前記赤色の着色層が前記緑色の着色層に隣接し、該緑色の着色層が前記黄色の着色層と隣接し、該黄色の着色層が前記青色の着色層と隣接するように一列に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ基板。
  4. 前記カラーフィルタ基板は、前記赤色の着色層が前記緑色の着色層に隣接し、該緑色の着色層が前記青色の着色層と隣接し、該青色の着色層が前記黄色の着色層と隣接するように一列に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ基板。
  5. 前記カラーフィルタ基板は、前記黄色の着色層が前記青色の着色層に隣接し、該青色の着色層が前記赤色の着色層と隣接し、該赤色の着色層が前記緑色の着色層と隣接するように一列に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ基板。
  6. 前記カラーフィルタ基板は、前記青色の着色層が前記黄色の着色層に隣接し、該黄色の着色層が前記赤色の着色層と隣接し、該赤色の着色層が前記緑色の着色層と隣接するように一列に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ基板。
  7. 前記カラーフィルタ基板は、前記緑色の着色層が前記黄色の着色層に隣接し、該黄色の着色層が前記青色の着色層と隣接し、該青色の着色層が前記赤色の着色層と隣接するように一列に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ基板。
  8. 前記カラーフィルタ基板は、前記青色の着色層が前記赤色の着色層に隣接し、該赤色の着色層が前記緑色の着色層と隣接し、該緑色の着色層が前記黄色の着色層と隣接するように一列に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ基板。
  9. 前記カラーフィルタ基板は、前記緑色の着色層が前記青色の着色層に隣接し、該青色の着色層が前記黄色の着色層と隣接し、該黄色の着色層が前記赤色の着色層と隣接するように一列に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ基板。
  10. 前記カラーフィルタ基板は、前記黄色の着色層が前記赤色の着色層に隣接し、該赤色の着色層が前記緑色の着色層と隣接し、該緑色の着色層が前記青色の着色層と隣接するように一列に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ基板。
  11. 前記カラーフィルタ基板は、前記少なくとも4色の着色層のうち、緑色の着色層が2番目に大きい輝度を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のカラーフィルタ基板。
  12. 前記カラーフィルタ基板は、前記少なくとも4色の着色層のうち、赤色の着色層が3番目に大きい輝度を有し、青色の着色層が4番目に大きい輝度を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のカラーフィルタ基板。
  13. 前記カラーフィルタ基板は、前記画素領域の右半分と左半分との輝度比が、18:15から15:18の間であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のカラーフィルタ基板。
JP2010186259A 2005-04-05 2010-08-23 カラーフィルタ基板及び表示装置 Expired - Fee Related JP5084881B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010186259A JP5084881B2 (ja) 2005-04-05 2010-08-23 カラーフィルタ基板及び表示装置

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005109226 2005-04-05
JP2005109226 2005-04-05
JP2005295779 2005-10-07
JP2005295779 2005-10-07
JP2010186259A JP5084881B2 (ja) 2005-04-05 2010-08-23 カラーフィルタ基板及び表示装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007512851A Division JP4646977B2 (ja) 2005-04-05 2006-03-30 カラーフィルタ基板及び表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010271736A true JP2010271736A (ja) 2010-12-02
JP5084881B2 JP5084881B2 (ja) 2012-11-28

Family

ID=37086859

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007512851A Expired - Fee Related JP4646977B2 (ja) 2005-04-05 2006-03-30 カラーフィルタ基板及び表示装置
JP2010186260A Expired - Fee Related JP5094934B2 (ja) 2005-04-05 2010-08-23 カラーフィルタ基板及び表示装置
JP2010186259A Expired - Fee Related JP5084881B2 (ja) 2005-04-05 2010-08-23 カラーフィルタ基板及び表示装置

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007512851A Expired - Fee Related JP4646977B2 (ja) 2005-04-05 2006-03-30 カラーフィルタ基板及び表示装置
JP2010186260A Expired - Fee Related JP5094934B2 (ja) 2005-04-05 2010-08-23 カラーフィルタ基板及び表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8384856B2 (ja)
JP (3) JP4646977B2 (ja)
TW (1) TW200643480A (ja)
WO (1) WO2006109577A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106054439A (zh) * 2016-07-11 2016-10-26 深圳天珑无线科技有限公司 一种彩色滤光片及液晶面板
US9664943B2 (en) 2013-01-11 2017-05-30 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method of the same
KR20170131049A (ko) * 2016-05-20 2017-11-29 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치와 그를 포함한 헤드 장착형 디스플레이

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8384856B2 (en) * 2005-04-05 2013-02-26 Sharp Kabushiki Kaisha Color filter substrate and display device
EP1990678A4 (en) * 2006-02-27 2010-08-25 Sharp Kk LIQUID CRYSTAL DISPLAY
US8294739B2 (en) * 2006-11-28 2012-10-23 Sharp Kabushiki Kaisha Signal conversion circuit and multiple primary color liquid crystal display device with the circuit
CN101636775B (zh) * 2007-03-16 2014-05-07 夏普株式会社 显示装置
JP2008286827A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置用カラーフィルタ及び液晶表示装置
JP2009020431A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ、これを用いた液晶表示装置およびカラーフィルタの製造方法
JP5343185B2 (ja) * 2007-09-19 2013-11-13 大日本印刷株式会社 液晶表示装置
JP5263472B2 (ja) * 2007-09-19 2013-08-14 大日本印刷株式会社 液晶表示装置
TWI326862B (en) * 2007-09-28 2010-07-01 Au Optronics Corp Multi-primary color display
WO2011024705A1 (ja) * 2009-08-24 2011-03-03 シャープ株式会社 表示装置およびカラーフィルタ基板
US8576360B2 (en) 2009-09-09 2013-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Color filter substrate, liquid crystal display panel, and liquid crystal display device
WO2011093243A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP5650918B2 (ja) 2010-03-26 2015-01-07 株式会社ジャパンディスプレイ 画像表示装置
WO2012002072A1 (ja) * 2010-06-28 2012-01-05 シャープ株式会社 表示パネル及び表示装置
US8803767B2 (en) 2010-10-18 2014-08-12 Vp Assets Limited Image device with pixels arranged for white balance
US9093017B2 (en) 2010-10-18 2015-07-28 Vp Assets Limited Image device with pixel dots with multi-primary colors
TWI437336B (zh) * 2010-10-28 2014-05-11 Au Optronics Corp 畫素單元
TWI406017B (zh) * 2010-11-26 2013-08-21 Au Optronics Corp 液晶顯示裝置、液晶顯示面板及其彩色濾光片基板
WO2012090807A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 シャープ株式会社 表示装置
US8830151B2 (en) * 2011-02-25 2014-09-09 Electronics And Telecommunications Research Institute Backlight unit and liquid crystal display including the same
KR20130013959A (ko) * 2011-07-29 2013-02-06 삼성디스플레이 주식회사 무 안경식 3d 또는 2d/3d 전환 가능한 화소 배치를 가지는 디스플레이 장치
JP2013080148A (ja) * 2011-10-05 2013-05-02 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタの修正方法
JP2013196854A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Sharp Corp 蛍光体基板およびこれを備えた表示装置
CN103928011B (zh) * 2014-05-12 2016-03-09 深圳市华星光电技术有限公司 图像的显示方法以及显示系统
CN104269129B (zh) * 2014-09-26 2016-08-31 京东方科技集团股份有限公司 一种图像的显示方法及显示装置
KR102307458B1 (ko) * 2014-10-20 2021-09-30 삼성전자주식회사 색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서
CN104916661B (zh) * 2015-04-21 2018-09-11 京东方科技集团股份有限公司 像素结构、掩膜板、有机电致发光显示面板及显示装置
CN109119438B (zh) * 2017-06-26 2020-11-24 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制造方法、显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4800375A (en) * 1986-10-24 1989-01-24 Honeywell Inc. Four color repetitive sequence matrix array for flat panel displays
JPH08140113A (ja) * 1994-11-10 1996-05-31 Clarion Co Ltd 色検出装置
JP2004529396A (ja) * 2001-06-11 2004-09-24 ゲノア・テクノロジーズ・リミテッド カラーディスプレイ用の装置、システム、および方法
JP2006106437A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Sony Corp カラー液晶表示装置
WO2006109577A1 (ja) * 2005-04-05 2006-10-19 Sharp Kabushiki Kaisha カラーフィルタ基板及び表示装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153568A (en) * 1988-07-21 1992-10-06 Proxima Corporation Liquid crystal display panel system and method of using same
JPH06273617A (ja) 1993-03-24 1994-09-30 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルターもしくは液晶表示装置用基板の製造方法
KR0156765B1 (ko) * 1993-12-27 1998-11-16 사토 후미오 표시장치
US5642176A (en) 1994-11-28 1997-06-24 Canon Kabushiki Kaisha Color filter substrate and liquid crystal display device
US6057900A (en) 1995-02-09 2000-05-02 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Color liquid crystal display device and method for producing color filter substrate
JP3362758B2 (ja) 1996-03-15 2003-01-07 富士ゼロックス株式会社 反射型カラー表示装置
TW436658B (en) * 1996-05-24 2001-05-28 Seiko Epson Corp A reflection-type color LCD device, the driving method of the same and an electronic machine
JP3949759B2 (ja) 1996-10-29 2007-07-25 東芝電子エンジニアリング株式会社 カラーフィルタ基板および液晶表示素子
JP4421722B2 (ja) * 1999-12-14 2010-02-24 シャープ株式会社 液晶表示装置、駆動方法及び駆動回路
JP4034022B2 (ja) 2000-01-25 2008-01-16 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2001306023A (ja) * 2000-04-18 2001-11-02 Seiko Epson Corp 画像表示装置
JP2001343636A (ja) 2000-05-31 2001-12-14 Sharp Corp マトリクス型カラー表示装置
JP2003163940A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Seiko Epson Corp ディジタルカメラ及びディジタルカメラによる撮像方法
JP2003233063A (ja) 2002-02-12 2003-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
CN101840687B (zh) 2002-04-11 2013-09-18 格诺色彩技术有限公司 具有增强的属性的彩色显示装置和方法
JP4102103B2 (ja) 2002-05-20 2008-06-18 新日本製鐵株式会社 高強度ベンド管の製造法
JP4342277B2 (ja) 2002-12-27 2009-10-14 シャープ株式会社 カラーフィルタ基板の製造方法、カラーフィルタ基板および表示装置
JP4660466B2 (ja) * 2003-01-28 2011-03-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ カラーディスプレイ上に画像を表示する方法
JP4401164B2 (ja) 2003-01-31 2010-01-20 シャープ株式会社 カラーフィルタ基板および表示装置
JP2004361491A (ja) 2003-06-02 2004-12-24 Seiko Epson Corp カラーフィルタ基板の製造方法、エレクトロルミネッセンス基板の製造方法、電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器及びその製造方法
JP2005234133A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Sony Corp カラー液晶表示用カラーフィルタ及びカラー液晶表示装置
JP4211669B2 (ja) 2004-04-26 2009-01-21 セイコーエプソン株式会社 表示装置、表示装置用カラーフィルタ、及び電子機器
TWI285288B (en) * 2004-04-27 2007-08-11 Au Optronics Corp Liquid crystal panel and liquid crystal display
JP4581796B2 (ja) 2004-04-28 2010-11-17 セイコーエプソン株式会社 表示装置、及び電子機器
CN100363806C (zh) 2004-04-28 2008-01-23 精工爱普生株式会社 显示装置以及电子设备
US7515122B2 (en) * 2004-06-02 2009-04-07 Eastman Kodak Company Color display device with enhanced pixel pattern
JP4610562B2 (ja) * 2004-08-19 2011-01-12 シャープ株式会社 多原色表示装置及び液晶表示装置
JP4675325B2 (ja) * 2004-08-19 2011-04-20 シャープ株式会社 多原色表示装置
DE202004013017U1 (de) 2004-08-19 2004-12-30 Trw Automotive Gmbh Wankregelungsstellantrieb

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4800375A (en) * 1986-10-24 1989-01-24 Honeywell Inc. Four color repetitive sequence matrix array for flat panel displays
JPH08140113A (ja) * 1994-11-10 1996-05-31 Clarion Co Ltd 色検出装置
JP2004529396A (ja) * 2001-06-11 2004-09-24 ゲノア・テクノロジーズ・リミテッド カラーディスプレイ用の装置、システム、および方法
JP2006106437A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Sony Corp カラー液晶表示装置
WO2006109577A1 (ja) * 2005-04-05 2006-10-19 Sharp Kabushiki Kaisha カラーフィルタ基板及び表示装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9664943B2 (en) 2013-01-11 2017-05-30 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method of the same
KR20170131049A (ko) * 2016-05-20 2017-11-29 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치와 그를 포함한 헤드 장착형 디스플레이
KR102688482B1 (ko) * 2016-05-20 2024-07-24 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치와 그를 포함한 헤드 장착형 디스플레이
CN106054439A (zh) * 2016-07-11 2016-10-26 深圳天珑无线科技有限公司 一种彩色滤光片及液晶面板

Also Published As

Publication number Publication date
TW200643480A (en) 2006-12-16
JP5084881B2 (ja) 2012-11-28
JP4646977B2 (ja) 2011-03-09
TWI296339B (ja) 2008-05-01
JP2010271737A (ja) 2010-12-02
US20090141381A1 (en) 2009-06-04
JP5094934B2 (ja) 2012-12-12
JPWO2006109577A1 (ja) 2008-10-30
WO2006109577A1 (ja) 2006-10-19
US8384856B2 (en) 2013-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5094934B2 (ja) カラーフィルタ基板及び表示装置
JP4666397B2 (ja) 反射透過両用型の表示装置
US7916245B2 (en) Display device
US7990499B2 (en) Display device
US7570319B2 (en) Liquid crystal display
KR950019846A (ko) 컬러 액정표시장치
US20050253795A1 (en) Display device and electronic apparatus
JP2004258616A5 (ja)
JP2009229960A (ja) 表示装置
US7742128B2 (en) Hybrid color display apparatus having large pixel and small pixel display modes
TWI316631B (en) Electro-optical device and electronic apparatus
KR100730356B1 (ko) 컬러필터 및 이를 구비하는 액정표시장치
JP5329671B2 (ja) 液晶表示装置
JP2005234132A (ja) 液晶表示用バックライト光源装置及びその波長選択フィルタ並びにカラー液晶表示装置及びそのフィルタ構成方法
CN112987333B (zh) 电子装置
JP2003302516A (ja) 表示装置
JP2007147802A (ja) 表示装置
JP2007206634A (ja) 液晶表示装置
KR20190000184A (ko) 반사형 컬러필터 및 이를 이용한 반사형 디스플레이
JP2006048071A5 (ja)
JP2018077425A (ja) 反射型表示装置
KR20050024838A (ko) 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120306

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120605

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120801

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120904

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5084881

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150914

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees