JP5391931B2 - 画像表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置及びその製造方法に関し、特に、周囲が薄暗い状態でも見やすい反射型の画像表示装置及びその製造方法に関する。

光の３原色であるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）をサブピクセルとして用いた画像表示装置としては、バックライトを用いた液晶表示装置や、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置などが普及している。これらは明るくて見やすいが、消費電力が大きい。

一方、近年、バックライトを用いない反射型液晶などの反射型画像表示装置が開発され、省エネルギーの点で注目されている。特許文献１及び２に記載の反射型画像表示装置においては、ＲＧＢを用いると光の利用効率が悪く暗い表示しかできないので、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）をサブピクセルとしたものが開示されている。ただし、特許文献１には変換式の記載はなく、特許文献２には、下記の式が記載されている（特許文献１及び２参照）。
Ｃ＝（Ｇ＋Ｂ）／２ 式７．１
Ｍ＝（Ｂ＋Ｒ）／２ 式７．２
Ｙ＝（Ｒ＋Ｇ）／２ 式７．３

上述した式７．１〜式７．３は単純であるが、例えばＧやＢが大きくなるとＣだけでなくＭやＹも必ず大きくなるため、全体的に必ず白っぽい表示になる。例えばＲ＝０，Ｇ＝Ｂ＝１（シアン）の場合でも、Ｃ＝１，Ｍ＝Ｙ＝１／２となってシアンよりも白い表示になる。これは、例えば明るい環境下で反射型画像表示装置を用いるような、色がよく見える場合に、不利である。あるいは、次の式が記載されている。なお、特許文献２ではＲ，Ｇ，Ｂ＝０〜２５５として記載されているが、ここでは０〜１として記載する。
Ｃ＝（Ｇ＋Ｂ＋Ｇ^２＋Ｂ^２−ＲＧ−ＧＢ−２ＢＲ＋２ＲＧＢ）／２ 式８．１
Ｍ＝（Ｒ＋Ｂ＋Ｒ^２＋Ｂ^２−ＲＧ−２ＧＢ−ＢＲ＋２ＲＧＢ）／２ 式８．２
Ｙ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｒ^２＋Ｇ^２−２ＲＧ−ＧＢ−ＢＲ＋２ＲＧＢ）／２ 式８．３
この式８．１〜式８．３はおそらく誤りで、下記の式を想定したと思われる。
Ｃ＝（Ｇ＋Ｂ＋Ｇ^２＋Ｂ^２−ＲＧ−２ＧＢ−ＢＲ＋２ＲＧＢ）／２ 式８．４
Ｍ＝（Ｒ＋Ｂ＋Ｒ^２＋Ｂ^２−ＲＧ−ＧＢ−２ＢＲ＋２ＲＧＢ）／２ 式８．５
Ｙ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｒ^２＋Ｇ^２−２ＲＧ−ＧＢ−ＢＲ＋２ＲＧＢ）／２ 式８．６
しかし、この式８．４〜式８．６は複雑である上、式７．１〜式７．３同様に全体的に必ず白っぽい表示になる。例えばＲ＝０，Ｇ＝Ｂ＝１（シアン）の場合でも、Ｃ＝１，Ｍ＝Ｙ＝１／２となってシアンよりも白い表示になる。これは、例えば明るい環境下で反射型画像表示装置を用いるような、色がよく見える場合に、不利である。また、特許文献３においては、ＲＧＢにＣを加えた、ＲＧＢＣが開示されている（特許文献３参照）。

特開平５−２４１１４３号公報 特開平１１−２７２２４４号公報 特開２００７−１２１３２５号公報

本発明は、ＲＧＢ方式やＲＧＢＣ方式よりも明るく、ＣＭＹ方式よりも原色に近く、色純度のよい表示ができる画像表示装置及びその製造方法を提供することである。

本発明の請求項１に係る発明は、１画素が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色と、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなり、白を表示する際にはシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のサブピクセルのみを点灯することを特徴とする画像表示装置としたものである。

本発明の請求項２に係る発明は、基板と、基板上に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタ上に形成された薄膜トランジスタアレイと、薄膜トランジスタアレイ上に形成された表示媒体と、表示媒体上に形成された対向電極と、を備える画像表示装置であって、画像表示装置が反射型表示装置または半透過型表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置としたものである。

本発明の請求項３に係る発明は、表示媒体が液晶または電気泳動体であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置としたものである。

本発明の請求項４に係る発明は、基板および薄膜トランジスタアレイが実質的に透明であり、基板側に表示を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の画像表示装置としたものである。

本発明の請求項５に係る発明は、カラーフィルタがシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の画像表示装置としたものである。

本発明の請求項６に係る発明は、１画素が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなることを特徴とする画像表示装置であって、レッド（Ｒｉ）、グリーン（Ｇｉ）、ブルー（Ｂｉ）の色データから、Ｒ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｒｉ−Ｇｉ，Ｒｉ−Ｂｉ），０）、Ｃ＝（Ｇｉ＋Ｂｉ−（Ｒｉ−Ｒ））／２、Ｍ＝ｍａｘ（（Ｂｉ＋（Ｒｉ−Ｒ）−Ｇｉ）／２，０）、Ｙ＝ｍａｘ（（（Ｒｉ−Ｒ）＋Ｇｉ−Ｂｉ）／２，０）によってカラー表示用シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も小さな値をとる関数であるとしたものである。

本発明の請求項７に係る発明は、１画素が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなり、白を表示する際にはシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のサブピクセルのみを点灯することを特徴とする画像表示装置であって、Ｒ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｒｉ−Ｇｉ，Ｒｉ−Ｂｉ），０）、Ｃ０＝（Ｇｉ＋Ｂｉ−（Ｒｉ−Ｒ））／２、Ｍ０＝ｍａｘ（（Ｂｉ＋（Ｒｉ−Ｒ）−Ｇｉ）／２，０）、Ｙ０＝ｍａｘ（（（Ｒｉ−Ｒ）＋Ｇｉ−Ｂｉ）／２，０）、ＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０）、ＭＡＸ＝ｍａｘ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０）、ＭＡＸ＞０の場合、Ｃ＝Ｃ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｃ０、Ｍ＝Ｍ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｍ０、Ｙ＝Ｙ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｙ０、ＭＡＸ＝０の場合、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０によってカラー表示用シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も小さな値をとる関数であるとしたものである。

本発明の請求項８に係る発明は、基板を準備し、基板上に、白を表示する際にはシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のサブピクセルのみを点灯するシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色と、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなる画素を形成し、サブピクセル上にキャパシタ電極及び画素電極を含む薄膜トランジスタアレイを形成し、薄膜トランジスタアレイと、別基板とを貼り合わせて薄膜トランジスタアレイと別基板上に形成された対向電極との間に表示媒体を挟持することを特徴とする画像表示装置の製造方法としたものである。

本発明の請求項９に係る発明は、表示媒体が液晶または電気泳動体であることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置の製造方法としたものである。

本発明によれば、ＲＧＢ方式やＲＧＢＣ方式よりも明るく、ＣＭＹ方式よりも原色に近く、色純度のよい表示が得られる画像表示装置を提供することができる。

（ａ）〜（ｊ）は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置のカラーフィルタの配置例を示す概略平面図及び色度図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の一例として電子ペーパを示す概略断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の一例として反射型液晶表示装置を示す概略断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の一例として半透過型液晶表示装置例を示す概略断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の製造工程の一例を示す概略平面図及び概略断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の製造工程の一例を示す概略平面図及び概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置のカラーフィルタの配置例を示す概略平面図及び色度図である。図１（ａ）〜（ｉ）に示すように、本発明の実施の形態に係る画像表示装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色と、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルを有している。図１（ａ）〜（ｄ）のように、隣の画素でサブピクセルの上下を入れ替えたり、左右を入れ替えたり、上下左右を入れ替えたりしてもよい。また、図１（ｅ）〜（ｉ）のように、サブピクセル内の配置も任意である。ここで、図示しないが、本発明の実施の形態に係る画像表示装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色と、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルを有しているが、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色と、グリーン（Ｇ）の計４色のサブピクセル及びシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色と、ブルー（Ｂ）の計４色のサブピクセルを有していてもよい。

なお、図１（ａ）〜（ｉ）のカラーフィルタ１１のサブピクセル間には通常わずかな隙間があるが、その部分にはオーバーコート層だけを付けてホワイトの状態にしてもよいし、Ｃｒまたはブラックレジストを用いてブラックの状態にしてもよい。

ここで、１画素がＲＧＢからなる場合には、カラーフィルタでの光の利用効率は理想的には各々１／３であり、全体平均でも１／３である。一方、１画素がＲＧＢＣの場合、一見、カラーフィルタでの光の利用効率は平均すると（（１／３）×３＋２／３）／４＝５／１２であるように思われる。しかしＲＧＢＣを全点灯した場合の色は白ではなくシアンがかった色になってしまうため、白の場合の利用効率はＲＧＢのみ点灯した（（１／３）×３＋０）／４＝１／４である。

１画素がＣＭＹの場合には、カラーフィルタでの光の利用効率は各々２／３であり、全体平均でも２／３である。また、１画素にＣＭＹを用いた場合には明るいというメリットがあるが、純粋な赤、緑、青を表示することはできないという欠点を有する。特に赤は目立つ色であり、重要である。なぜなら、人間の目は、赤錐体細胞、緑錐体細胞、青錐体細胞で色を識別するが、青錐体細胞の数が少ないため、青と緑の区別がつきにくい。そのため、赤がはっきり区別されて目立つことになる。

それに対し、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタの配置がＣＭＹＲの場合には、カラーフィルタでの光の利用効率はＲが１／３であり、ＣＭＹが２／３であるから、全体平均では７／１２となるように一見思われるが、全点灯では赤みがかった色になってしまう。白の場合の利用効率はＣＭＹのみ点灯した（（２／３）×３＋０）／４＝１／２である。即ち、明るさに関しては、ＲＧＢ方式やＲＧＢＣ方式よりも明るい。図１（ｊ）に示すように、１画素がＣＭＹＲの場合では、純粋なＢ、Ｇ付近は若干白みがかるが、Ｙ〜ＲやＭ〜Ｒの部分はＲＧＢやＣＭＹよりも色純度がよい。ＲＧＢよりも色純度がよいのは、Ｃ、Ｍ、Ｙとして、ＲＧＢの三角形よりも外側の色相の鮮やかなカラーフィルタを用いることができるからである。例えば色度（ｘ，ｙ）が、Ｒ（０．４２，０．２９）、Ｇ（０．３０，０．４４）、Ｂ（０．２０，０．２６）に対し、Ｃ（０．１７，０．３１）、Ｍ（０．４０，０．２１）、Ｙ（０．４０，０．４９）は外側にある。この場合、Ｇ画素とＢ画素でＣを表示したりＢ画素とＲ画素でＭを表示したりＲ画素とＧ画素でＹを表示したりするよりも、Ｃ画素やＭ画素やＹ画素で表示した方がより色純度のよい表示ができる。このＣ画素、Ｍ画素、Ｙ画素での表示を本発明の実施の形態では、「鮮やかなＣ」、「鮮やかなＭ」、「鮮やかなＹ」と表現する。またＣＭＹより色純度がよいのは、Ｒを用いているからである。従って、ＲＧＢに比べてＧ、Ｂ付近の色純度は悪いがＣ、Ｍ〜Ｒ、Ｒ〜Ｙの色純度がよく、ＣＭＹに比べてＭ〜Ｒ、Ｒ〜Ｙの色純度がよい。

ＲＧＢデータ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）で与えられた色をＣＭＹＲでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは０〜１の値をとるものとする。
Ｒ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｒｉ−Ｇｉ，Ｒｉ−Ｂｉ），０） 式１．１
Ｃ＝（Ｇｉ＋Ｂｉ−（Ｒｉ−Ｒ））／２ 式１．２
Ｍ＝ｍａｘ（（Ｂｉ＋（Ｒｉ−Ｒ）−Ｇｉ）／２，０） 式１．３
Ｙ＝ｍａｘ（（（Ｒｉ−Ｒ）＋Ｇｉ−Ｂｉ）／２，０） 式１．４
ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ）はＡ，Ｂのうち最も大きい値をとる関数である。また、式１．１〜１．４の後で、Ｃ、Ｍ、Ｙにそれぞれ（Ｒｉ＋Ｇｉ＋Ｂｉ）／（２×（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ））を乗ずる補正をかけた値を新たなＣ、Ｍ、Ｙとして用いてもよい。

式１．１〜式１．４において、純粋なＧに近い場合Ｒ＝Ｍ＝０になり、図１（ｊ）のＣ−Ｙ線上にくる。純粋なＢに近い場合Ｒ＝Ｙ＝０になり、図１（ｊ）のＣ−Ｍ線上にくる。しかし、それ以外の色はそのまま保たれ、通常の画像表示にはほとんど影響しない。例えばＲｉ＝１、Ｇｉ＝Ｂｉ＝０（レッド）の場合、Ｒ＝１、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０となって純粋なレッドになる。Ｇｉ＝１、Ｂｉ＝Ｒｉ＝０（グリーン）の場合、Ｙ＝Ｃ＝１／２、Ｍ＝Ｒ＝０となる。Ｂｉ＝１、Ｒｉ＝Ｇｉ＝０（ブルー）の場合、Ｃ＝Ｍ＝１／２、Ｙ＝Ｒ＝０となる。例えばＲｉ＝０，Ｇｉ＝Ｂｉ＝１（シアン）の場合、Ｃ＝１、Ｍ＝Ｙ＝Ｒ＝０となって鮮やかなシアンになる。Ｇｉ＝０、Ｂｉ＝Ｒｉ＝１（マゼンタ）の場合、Ｍ＝１、Ｙ＝Ｃ＝Ｒ＝０となって鮮やかなマゼンタになる。Ｂｉ＝０、Ｒｉ＝Ｇｉ＝１の場合、Ｙ＝１、Ｃ＝Ｍ＝Ｒ＝０となって鮮やかなイエローになる。また例えばＲｉ＝Ｇｉ＝Ｂｉ＝１（白）の場合、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝１／２、Ｒ＝０となって、光の利用効率＝（（２／３）×（１／２）×３＋（１／３）×０）／４＝１／４である。

同様にＣＭＹＧのサブピクセルを有する画像表示装置とする場合には、図１（ａ）〜（ｉ）のＲのカラーフィルタをＧに置き換えればよい。ＲＧＢデータ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）で与えられた色をＣＭＹＧでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは０〜１の値をとるものとする。
Ｇ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｇｉ−Ｂｉ，Ｇｉ−Ｒｉ），０） 式１．５
Ｃ＝ｍａｘ（（（Ｇｉ−Ｇ）＋Ｂｉ−Ｒｉ）／２，０） 式１．６
Ｍ＝（Ｂｉ＋Ｒｉ−（Ｇｉ−Ｇ））／２ 式１．７
Ｙ＝ｍａｘ（（Ｒｉ＋（Ｇｉ−Ｇ）−Ｂｉ）／２，０） 式１．８
ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ）はＡ，Ｂのうち最も大きい値をとる関数である。また、式１．５〜１．８の後で、Ｃ、Ｍ、Ｙにそれぞれ（Ｒｉ＋Ｇｉ＋Ｂｉ）／（２×（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ））を乗ずる補正をかけた値を新たなＣ、Ｍ、Ｙとして用いてもよい。

同様にＣＭＹＢのサブピクセルを有する画像表示装置とする場合には、図１（ａ）〜（ｉ）のＲのカラーフィルタをＢに置き換えればよい。ＲＧＢデータ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）で与えられた色をＣＭＹＢでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは０〜１の値をとるものとする。
Ｂ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｂｉ−Ｇｉ，Ｂｉ−Ｒｉ），０） 式１．９
Ｃ＝ｍａｘ（（Ｇｉ＋（Ｂｉ−Ｂ）−Ｒｉ）／２，０） 式１．１０
Ｍ＝ｍａｘ（（（Ｂｉ−Ｂ）＋Ｒｉ−Ｇｉ）／２，０） 式１．１１
Ｙ＝（Ｒｉ＋Ｇｉ−（Ｂｉ−Ｂ））／２ 式１．１２
ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ）はＡ，Ｂのうち最も大きい値をとる関数である。また、式１．９〜１．１２の後で、Ｃ、Ｍ、Ｙにそれぞれ（Ｒｉ＋Ｇｉ＋Ｂｉ）／（２×（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ））を乗ずる補正をかけた値を新たなＣ、Ｍ、Ｙとして用いてもよい。

ＣＭＹとＲＧＢは補色の関係にあるが、実際の色特性は、カラーフィルタの材料特性に依存する。したがって、実際のＣＭＹのカラーにおいてもっとも表現困難なＲＧＢカラーの一つを選択することが好ましい。

あるいは、ＲＧＢデータ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）で与えられた色をＣＭＹＲでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは０〜１の値をとるものとする。
Ｒ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｒｉ−Ｇｉ，Ｒｉ−Ｂｉ），０） 式２．１
Ｃ０＝（Ｇｉ＋Ｂｉ−（Ｒｉ−Ｒ））／２ 式２．２
Ｍ０＝ｍａｘ（（Ｂｉ＋（Ｒｉ−Ｒ）−Ｇｉ）／２，０） 式２．３
Ｙ０＝ｍａｘ（（（Ｒｉ−Ｒ）＋Ｇｉ−Ｂｉ）／２，０） 式２．４
ＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０） 式２．５
ＭＡＸ＝ｍａｘ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０） 式２．６
ＭＡＸ＞０の場合
Ｃ＝Ｃ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｃ０ 式２．７
Ｍ＝Ｍ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｍ０ 式２．８
Ｙ＝Ｙ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｙ０ 式２．９
ＭＡＸ＝０の場合
Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０ 式２．１０
ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ，…）は、Ａ，Ｂ，・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，…）は、Ａ，Ｂ，・・・のうち最も小さい値をとる関数である。また、式２．１〜２．４の後で、Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０にそれぞれ（Ｒｉ＋Ｇｉ＋Ｂｉ）／（２×（Ｃ０＋Ｍ０＋Ｙ０））を乗ずる補正をかけた値を新たなＣ０、Ｍ０、Ｙ０として式２．５以降に用いてもよい。

式２．１〜式２．４において、純粋なＧに近い場合Ｒ＝Ｍ＝０になり、図１（ｊ）のＣ−Ｙ線上にくる。純粋なＢに近い場合Ｒ＝Ｙ＝０になり、図１（ｊ）のＣ−Ｍ線上にくる。しかし、それ以外の色はそのまま保たれ、通常の画像表示にはほとんど影響しない。例えばＲｉ＝１、Ｇｉ＝Ｂｉ＝０（レッド）の場合、Ｒ＝１、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０となって純粋なレッドになる。Ｇｉ＝１、Ｂｉ＝Ｒｉ＝０（グリーン）の場合、Ｙ＝Ｃ＝１／２、Ｍ＝Ｒ＝０となる。Ｂｉ＝１、Ｒｉ＝Ｇｉ＝０（ブルー）の場合、Ｃ＝Ｍ＝１／２、Ｙ＝Ｒ＝０となる。例えばＲｉ＝０，Ｇｉ＝Ｂｉ＝１（シアン）の場合、Ｃ＝１、Ｍ＝Ｙ＝Ｒ＝０となって鮮やかなシアンになる。Ｇｉ＝０、Ｂｉ＝Ｒｉ＝１（マゼンタ）の場合、Ｍ＝１、Ｙ＝Ｃ＝Ｒ＝０となって鮮やかなマゼンタになる。Ｂｉ＝０、Ｒｉ＝Ｇｉ＝１（イエロー）の場合、Ｙ＝１、Ｃ＝Ｍ＝Ｒ＝０となって鮮やかなイエローになる。また例えばＲｉ＝Ｇｉ＝Ｂｉ＝１（白）の場合、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝１、Ｒ＝０となって、光の利用効率＝（（２／３）×１×３＋（１／３）×０）／４＝１／２である。

同様にＲＧＢデータ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）で与えられた色をＣＭＹＧでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは０〜１の値をとるものとする。
Ｇ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｇｉ−Ｒｉ，Ｇｉ−Ｂｉ），０） 式２．１１
Ｃ０＝ｍａｘ（（（Ｇｉ−Ｇ）＋Ｂｉ−Ｒｉ）／２，０） 式２．１２
Ｍ０＝（Ｂｉ＋Ｒｉ−（Ｇｉ−Ｇ））／２ 式２．１３
Ｙ０＝ｍａｘ（（Ｒｉ＋（Ｇｉ−Ｇ）−Ｂｉ）／２，０） 式２．１４
ＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０） 式２．１５
ＭＡＸ＝ｍａｘ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０） 式２．１６
ＭＡＸ＞０の場合
Ｃ＝Ｃ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｃ０ 式２．１７
Ｍ＝Ｍ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｍ０ 式２．１８
Ｙ＝Ｙ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｙ０ 式２．１９
ＭＡＸ＝０の場合
Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０ 式２．２０
ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も小さな値をとる関数である。また、式２．１１〜２．１４の後で、Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０にそれぞれ（Ｒｉ＋Ｇｉ＋Ｂｉ）／（２×（Ｃ０＋Ｍ０＋Ｙ０））を乗ずる補正をかけた値を新たなＣ０、Ｍ０、Ｙ０として式２．１５以降に用いてもよい。

同様にＲＧＢデータ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）で与えられた色をＣＭＹＢでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは０〜１の値をとるものとする。
Ｂ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｂｉ−Ｇｉ，Ｂｉ−Ｒｉ），０） 式２．２１
Ｃ０＝ｍａｘ（Ｇｉ＋（Ｂｉ−Ｂ）−Ｒｉ）／２，０） 式２．２２
Ｍ０＝ｍａｘ（（Ｂｉ−Ｂ）＋Ｒｉ−Ｇｉ）／２，０） 式２．２３
Ｙ０＝（Ｒｉ＋Ｇｉ−（Ｂｉ−Ｂ））／２ 式２．２４
ＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０） 式２．２５
ＭＡＸ＝ｍａｘ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０） 式２．２６
ＭＡＸ＞０の場合
Ｃ＝Ｃ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｃ０ 式２．２７
Ｍ＝Ｍ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｍ０ 式２．２８
Ｙ＝Ｙ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｙ０ 式２．２９
ＭＡＸ＝０の場合
Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０ 式２．３０
ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も小さな値をとる関数である。また、式２．２１〜２．２４の後で、Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０にそれぞれ（Ｒｉ＋Ｇｉ＋Ｂｉ）／（２×（Ｃ０＋Ｍ０＋Ｙ０））を乗ずる補正をかけた値を新たなＣ０、Ｍ０、Ｙ０として式２．２５以降に用いてもよい。

なお、色データの変換（色相変換手段）としては、デジタルデータから計算で変換する方法や、ルックアップテーブルを用いる方法、アナログ信号から電気的に変換する方法などがある。いずれの方法を用いてもよい。通常、駆動においては、表示媒体や表示パネル部の特性を補正するためのガンマ変換を行う。また、色データにガンマ補正がかけられている場合、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに逆ガンマ変換をかけてからデータ変換を行い、ＣＭＹＲの各色データにガンマ変換をかけて駆動を行うとよい。なお、色データに補正がかけられていても逆ガンマ変換とガンマ変換を省略する（誤差を無視する）ことや、逆ガンマ変換・データ変換・ガンマ変換をまとめた近似式で変換することも可能である。また、ＣＭＹＲ以外に同様の式にてＣＭＹＧ、ＣＭＹＢの画像表示装置も可能であるが、本発明者らの結果ではＣＭＹＲが最も良好な表示を示した。

次に、本発明の実施の形態に係る画像表示装置５０について説明する。画像表示装置５０の例としては、図２（ａ）及び（ｂ）に示す電子ペーパ、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す液晶表示装置等が挙げられる。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態に係る電子ペーパは反射型表示装置である。図２（ａ）に示すように、本発明の実施の形態に係る電子ペーパは、基板１、薄膜トランジスタアレイ２０、電気泳動体３０、対向電極３１、カラーフィルタ１１、対向基板３２を備えている。なお、カラーフィルタ１１は対向基板３２と対向電極３１の間にあるのが望ましいが、見る方向が限定される場合や、対向基板３２の厚さが画素の大きさに比べて小さい場合には、視差の問題が小さいので、対向基板３２の対向電極３１とは逆の面にカラーフィルタ１１が配置されてもよい。本発明の実施の形態に係る電子ペーパは、基板１上に薄膜トランジスタアレイ２０を形成したものと、別の対向基板３２上にカラーフィルタ１１及び対向電極３１を形成したものを貼り合わせる際に電気泳動体３０をはさみこむことで作製できる。あるいは、基板１上に薄膜トランジスタアレイ２０を形成したものに、別の対向基板３２上にカラーフィルタ１１、対向電極３１及び電気泳動体３０を形成したものを貼り合わせることで作製できる。画像の表示は対向基板３２側で行われる。電気泳動体３０としては、電気泳動カプセル、電子粉流体などを用いることができる。サブピクセルごとに壁を形成して電気泳動体３０を閉じ込めてもよい。この方式では、対向基板３２を貼り合わせる際にカラーフィルタ１１と薄膜トランジスタアレイ２０の精密な位置合わせが必要である。あるいは、図２（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態に係る電子ペーパは、基板１、カラーフィルタ１１、薄膜トランジスタアレイ２０、電気泳動体３０、対向電極３１、対向基板３２を備えている。なお、カラーフィルタ１１は基板１と薄膜トランジスタアレイ２０の間にあるのが望ましいが、見る方向が限定される場合や、基板１の厚さが画素の大きさに比べて小さい場合には、視差の問題が小さいので、基板１の薄膜トランジスタアレイ２０とは逆の面にカラーフィルタ１１が配置されてもよい。本発明の実施の形態に係る電子ペーパは、基板１上にカラーフィルタ１１を形成し、その上に薄膜トランジスタアレイ２０を形成し、別の対向基板３２上に対向電極３１を形成したものの間に電気泳動体３０をはさみこむことで作製できる。あるいは、基板１上にカラーフィルタ１１を形成し、その上に薄膜トランジスタアレイ２０を形成したものに、別の対向基板３２上に対向電極３１と電気泳動体３０を形成したものを貼り合わせることで作製できる。画像の表示は基板１側で行われる。図２（ｂ）に示す電子ペーパの場合、製造過程で既にカラーフィルタ１１と薄膜トランジスタアレイ２０との位置合わせは済んでいるため、対向基板３２を貼り合わせる際に精密な位置合わせは不要である。

液晶表示装置には、透過型、反射型、半透過型があるが、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は光を有効に使うことを目的としているので、反射型や半透過型が適している。図３（ａ）に示すように、本発明の実施の形態に係る反射型液晶表示装置は、基板１、薄膜トランジスタアレイ（電極が反射電極）２０、液晶層３３、対向電極３１、カラーフィルタ１１、対向基板３２、１／４波長板３４、偏光板３５を備えている。画像の表示は偏光板３５側で行われる。なお、カラーフィルタ１１は対向基板３２と対向電極３１の間にあるのが望ましいが、見る方向が限定される場合や、対向基板３２の厚さが画素の大きさに比べて小さい場合には、視差の問題が小さいので、対向基板３２の対向電極３１とは逆の面にカラーフィルタ１１が配置されてもよい。あるいは図３（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態に係る反射型液晶表示装置は、対向基板３２、反射性の対向電極３１、液晶層３３、薄膜トランジスタアレイ２０、カラーフィルタ１１、基板１、１／４波長板３４、偏光板３５を備えている。画像の表示は偏光板３５側で行われる。カラーフィルタ１１は基板１と薄膜トランジスタアレイ２０の間にあるのが望ましいが、見る方向が限定される場合や、基板１の厚さが画素の大きさに比べて小さい場合には、視差の問題が小さいので、基板１の薄膜トランジスタアレイ２０とは逆の面にカラーフィルタ１１が配置されてもよい。また、液晶を封入するために、シール部３６を用いている。ここで、１／４波長板３４は可視波長の位相差を９０度（π／２）にさせるために用いるものであり、例えばポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリサルフォン、シクロオレフィン等の延伸フィルムから形成される。偏光板３５は一方向の直線偏光のみを透過させ、例えばポリビニルアルコール膜にヨウ素を吸着させて形成される。なお、図示しないが、液晶を配向させるための配向膜や光配向が用いられ、空隙を一定にするためにスペーサが用いられる。

図４（ａ）に示すように、本発明の実施の形態に係る半透過型液晶表示装置は、バックライト３９、第２の偏光板３８、第２の１／４波長板３７、基板１、薄膜トランジスタアレイ２０、液晶層３３、対向電極３１、カラーフィルタ１１、対向基板３２、第１の１／４波長板３４、第１の偏光板３５を備えている。画像の表示は第１の偏光板３５側で行われる。なお、カラーフィルタ１１は対向基板３２と対向電極３１の間にあるのが望ましいが、見る方向が限定される場合や、対向基板３２の厚さが画素の大きさに比べて小さい場合には、視差の問題が小さいので、対向基板３２の対向電極３１とは逆の面にカラーフィルタ１１が配置されてもよい。あるいは、図４（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態に係る反射型液晶表示装置は、バックライト３９、第２の偏光板３８、第２の１／４波長板３７、対向基板３２、対向電極３１、液晶層３３、薄膜トランジスタアレイ２０、カラーフィルタ１１、基板１、第１の１／４波長板３４、第１の偏光板３５を備えている。画像の表示は第１の偏光板３５側で行われる。カラーフィルタ１１は基板１と薄膜トランジスタアレイ２０の間にあるのが望ましいが、見る方向が限定される場合や、基板１の厚さが画素の大きさに比べて小さい場合には、視差の問題が小さいので、基板１の薄膜トランジスタアレイ２０とは逆の面にカラーフィルタ１１が配置されてもよい。また、液晶を封入するために、シール部３６を用いている。ここで、第１及び第２の１／４波長板３４、３７は可視波長の位相差を９０度（π／２）にさせるために用いるものであり、例えばポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリサルフォン、シクロオレフィン等の延伸フィルムから形成される。第１及び第２の偏光板３５、３８は一方向の直線偏光のみを透過させ、例えばポリビニルアルコール膜にヨウ素を吸着させて形成される。なお、図示していないが、液晶を配向させるための配向膜や光配向が用いられ、空隙を一定にするためにスペーサが用いられる。

以下、本発明の実施の形態に係る電子ペーパ及び液晶表示装置の構成について詳細に述べる。

本実施の形態に係る基板１及び対向基板３２の材料としては、例えば、ガラスが最適であるが、プラスチックも用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルサルフォン、トリアセチルセルロース、ポリビニルフルオライドフィルム、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合樹脂、耐候性ポリエチレンテレフタレート、耐候性ポリプロピレン、ガラス繊維強化アクリル樹脂フィルム、ガラス繊維強化ポリカーボネート、透明性ポリイミド、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等を使用することもできるが本発明ではこれらに限定されるものではない。これらは単独の基板１及び対向基板３２として使用してもよいが、二種以上を積層した複合の基板１及び対向基板３２として使用することもできる。

本実施の形態に係るカラーフィルタ１１としては、例えば、染料を用いたもの、顔料を用いたもの、干渉を利用したものなどがあるが、顔料を分散したレジストを用いて露光・現像で形成する方法を用いることが好ましい。カラーフィルタ１１の膜厚または顔料濃度を調整することによって、カラーフィルタ１１の光透過率を調整することができる。レッド１１Ｒ、シアン１１Ｃ、マゼンタ１１Ｍ、イエロー１１Ｙを、塗布・露光・現像によって順次形成する。形成順序は任意である。さらに、透明なオーバーコート１１ＯＣを形成することで、段差を低減することができる。

基板１とカラーフィルタ１１の間、もしくはカラーフィルタ１１と薄膜トランジスタアレイ２０との間には、薄膜トランジスタアレイ２０の耐久性を向上させるために透明のガスバリア層（図示せず）を形成することができる。ガスバリア層としては酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）及びダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。またこれらのガスバリア層は２層以上積層して使用することもできる。ガスバリア層は有機物フィルムを用いた基板１の片面だけに形成してもよいし、両面に形成してもよい。ガスバリア層は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザアブレーション法、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ホットワイヤＣＶＤ法及びゾルゲル法などを用いて形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。

次に、本実施の形態に係る薄膜トランジスタアレイ２０について説明する。本実施の形態に係る薄膜トランジスタアレイ２０の電極、半導体層、絶縁膜として実質的に透明な材料を用いたものである。ここで「実質的に透明」とは、可視光である波長領域４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲内で透過率が７０％以上であることをいう。

本実施の形態に係る実質的に透明な薄膜トランジスタ２０の電極、即ちゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極９、キャパシタ配線９’、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極５’、上部画素電極１０には、実質的に透明な導電材料の薄膜を用いることが好ましい。実質的に透明な導電材料としては、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化インジウムカドミウム（ＣｄＩｎ_２Ｏ_４）、酸化カドミウムスズ（Ｃｄ_２ＳｎＯ_４）及び酸化亜鉛スズ（Ｚｎ_２ＳｎＯ_４）などの酸化物材料を使用することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。また、これらの酸化物材料に不純物をドープしたものも好適に用いられる。例えば、酸化インジウムにスズ（Ｓｎ）やモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ガリウム（Ｇａ）、セリウム（Ｃｅ）及び亜鉛（Ｚｎ）をドープしたもの、酸化亜鉛にアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）をドープしたものなどである。この中で特に酸化インジウムにスズをドープした酸化インジウムスズ（通称：「ＩＴＯ」）や酸化インジウムに亜鉛をドープした酸化インジウム亜鉛（通称：「ＩＺＯ」）はこの中でも透明性と抵抗率との点で優れているため、特に好適に用いることができる。

あるいは、実質的に透明な導電材料に接触して、補助配線（図示せず）を設けることもできる。補助配線としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）及びチタン（Ｔｉ）を使用することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。またこれらの金属の合金や不純物をドープしたもの、これらの金属の薄膜を複数積層したものも使用できる。補助配線の線幅は、画像表示装置３０の開口率を低下させないために、実質的に透明な導電材料を用いた電極よりも細くパターニングすることが望ましい。細くパターニングすることにより、補助配線は透明でなくても、薄膜トランジスタアレイ２０は実質的に透明とすることができる。

実質的に透明な導電材料の薄膜及び補助配線の形成方法は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤＣＶＤ法などで形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。

実質的に透明な半導体層６としては、金属酸化物を主成分とする酸化物半導体材料が使用できる。酸化物半導体材料は亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、マグネシウム（Ｍｇ）及びガリウム（Ｇａ）のうち一種類以上の元素を含む酸化物である、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化タングステン（ＷＯ）及び酸化亜鉛ガリウムインジウム（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）などの材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。これらの材料は実質的に透明であり、バンドギャップが２．８ｅＶ以上、好ましくはバンドギャップが３．２ｅＶ以上であることが好ましい。これらの材料の構造は単結晶、多結晶、微結晶、結晶とアモルファスとの混晶、ナノ結晶散在アモルファス、アモルファスのいずれであってもかまわない。実質的に透明な半導体層６の膜厚は２０ｎｍ以上が望ましい。

実質的に透明な半導体層６に用いられる酸化物半導体の材料は可視光領域において光感度を持たないため、実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ２０の作製ができ、アクティブマトリクス型の表示装置の開口率の向上や、新たな表示装置構成を実現できる。

実質的に透明な半導体層６の形成方法は、スパッタリング法、パルスレーザ堆積法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法及びゾルゲル法などの方法を用いて形成されるが、好ましくはスパッタリング法、パルスレーザ堆積法、真空蒸着法、ＣＶＤ法である。スパッタリング法ではＲＦマグネトロンスパッタリング法及びＤＣスパッタリング法、真空蒸着法では抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法及びイオンプレーティング法、ＣＶＤ法ではホットワイヤＣＶＤ法及びプラズマＣＶＤ法などが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。

本発明の実施の形態に係る実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ２０のゲート絶縁膜３に使用される材料は特に限定されないが、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、ハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）及び酸化チタン（ＴｉＯ_２）などの無機材料、またはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリレート、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ樹脂及びポリビニルフェノールなどの有機材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。ゲートリーク電流を抑えるためには、絶縁材料の抵抗率が１０^１１Ω・ｃｍ以上、望ましくは１０^１４Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。ゲート絶縁層３は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤＣＶＤ法、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法などの方法を用いて形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。ゲート絶縁層３の膜厚は５０ｎｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。これらのゲート絶縁膜３は単層として用いても構わないし、複数の層を積層したものを用いても構わないし、また成長方向に向けて組成を傾斜したものでも構わない。

本発明の実施の形態に係る実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ２０の構成は特に限定されないが、ボトムゲートトップコンタクト型、ボトムゲートボトムコンタクト型、トップゲートトップコンタクト型、トップゲートボトムコンタクト型を用いることができる。

本実施の形態に係る層間絶縁膜８としては絶縁性で実質的に透明であれば特に限定されない。例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニウム及び酸化チタン等の無機材料、または、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリレート、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ樹脂及びポリビニルフェノールなどの有機材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。層間絶縁膜８はゲート絶縁膜４と同じ材料であっても構わないし、異なる材料であっても構わない。これらの層間絶縁膜８は単層として用いても構わないし、複数の層を積層したものを用いても構わない。なお、層間絶縁膜８は、ソース配線４’やゲート配線２’が表示に与える影響を低減するために、少なくともこれらを覆うように形成される。

本実施の形態に係る実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ２０の構造がボトムゲート型の場合は、実質的に透明な半導体層６の上を覆うような封止層（図示せず）を設けることができる。封止層を用いることで、実質的に透明な半導体層６が湿度などで経時変化を受けたり、層間絶縁膜８から影響を受けたりすることを防ぐことができる。封止層としては酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニウム及び酸化チタン等の無機材料、または、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリレート、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリビニルフェノール及びフッ素系樹脂等の有機材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。これらの封止層は単層として用いても構わないし、複数の層を積層したものを用いても構わない。

さらに、本発明の実施の形態では、画素電極５’と電気的に接続された上部画素電極１０を有してもよい。具体的には、層間絶縁膜８をスクリーン印刷法などの方法でパターン印刷して画素電極５’の部分に層間絶縁膜８を設けない方法や、透明なレジストを塗布・露光・現像して画素電極５’上に穴の開いた層間絶縁膜８とした上に形成すれば、画素電極５’と接続することができる。

なお、実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ２０は図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）のような画像表示装置に最適であるが、図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）のような画像表示装置にももちろん使用できる。

本発明の実施の形態に係る画像表示装置は、１画素にＣＭＹＲを用いて式２．１〜式２．１０のデータ変換式により色データを変換することで、原色に近く、色純度の高い表示ができる。

以下、本発明の実施の形態に係る実施例１乃至実施例３について説明する。なお、本発明は実施例１乃至実施例３に限定されるわけではない。

まず、図５（ａ）に示すように、基板１としてガラス基板を用いた。次に、基板１上にレッド１１Ｒ、シアン１１Ｃ、イエロー１１Ｙ及びマゼンタ１１Ｍのレジストを塗布・露光・現像・焼成して、パターンを形成した。ここで、レッド１１Ｒ、シアン１１Ｃ、イエロー１１Ｙ及びマゼンタ１１Ｍのカラーフィルタ１１の配置を図１（ａ）〜（ｉ）に示す。次に、全体に透明なオーバーコート剤を塗布・焼成することで、オーバーコート層１１ＯＣを形成した。

次に、図５（ｂ）に示すように、オーバーコート層１１ＯＣ上にＩＴＯをスパッタリング法により成膜し、フォトリソグラフィ及びウェットエッチングによってパターニングして、ゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極９、キャパシタ配線９’を形成した。

次に、図５（ｃ）に示すように、ゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極９、キャパシタ配線９’を覆うように、ゲート絶縁膜３及び半導体層６をスパッタリング法により連続成膜した。ゲート絶縁膜３にはＳｉＯＮを用いて、半導体層６にはＩｎＧａＺｎＯを用いた。そして半導体層６をフォトリソグラフィ及びウェットエッチングによってパターニングした。

次に、図５（ｄ）に示すように、半導体層６を跨いで、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極５’と逆パターンのレジストパターンを予め形成後にＩＴＯを成膜し、リフトオフによってソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極５’を形成した。

次に、図５（ｅ）に示すように、フッ素樹脂をスクリーン印刷することによってゲート配線２’、ソース配線４’および半導体層６上に層間絶縁膜８を形成した。この層間絶縁膜８は、封止の役割も有している。こうしてカラーフィルタ１１付き薄膜トランジスタ基板を作製した。

一方、図２（ｂ）に示すように、対向基板３２としてのポリエチレンテレフタレート基板上に対向電極３１としてＩＴＯが成膜され、さらに電気泳動体３０として電気泳動カプセルが塗布されたものを、作製したカラーフィルタ１１付き薄膜トランジスタ基板と貼り合わせることにより、画像表示装置５０を作製した。

Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉで与えられた画像データを計算でＣＭＹＲに変換したデータを用いて駆動を行い、式１．１〜式１．４、式２．１〜式２．１０のカラー表示を行えることを確認した。

実施例１と同様に作製したカラーフィルタ１１付き薄膜トランジスタ基板上に配向膜（図示せず）を塗布し、ラビング処理を行った。対向基板３２としてのガラス基板上に対向電極３１としてＡｌを成膜し、さらに配向膜（図示せず）を塗布し、ラビング処理を行ったものの周囲にシール部３６を形成し、スペーサ（図示せず）を介して、実施例１と同様に作製したカラーフィルタ１１付き薄膜トランジスタ基板と貼り合わせ、液晶層３３としてＴＮモード液晶を封入することにより、図３（ｂ）に示す画像表示装置を作製した。

Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉで与えられた画像データをルックアップテーブルでＣＭＹＲに変換したデータを用いて駆動を行い、式１．１〜式１．４のカラー表示、式２．１〜式２．１０のカラー表示を行えることを確認した。

まず、図６（ａ）に示すように、基板１としてポリエチレンナフタレート基板を用いた。次に、基板１上にガスバリア層（図示せず）としてＳｉＯ_２をＣＶＤ法により成膜した。その後、レッド１１Ｒ、シアン１１Ｃ、マゼンタ１１Ｍ及びイエロー１１Ｙのレジストを塗布・露光・現像・焼成してパターンを形成した。ここで、レッド１１Ｒ、マゼンタ１１Ｍ、シアン１１Ｃ及びイエロー１１Ｙのカラーフィルタ１１の配置を図１（ａ）〜（ｉ）に示す。次に、全体に透明なオーバーコート剤を塗布・焼成することで、オーバーコート層１１ＯＣを形成した。

次に、図６（ｂ）に示すように、オーバーコート層１１ＯＣ上にＩＴＯをスパッタリング法により成膜し、フォトリソグラフィ及びウェットエッチングによってゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極９、キャパシタ配線９’を形成した。

次に、図６（ｃ）に示すように、ゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極９、キャパシタ配線９’を覆うように、ゲート絶縁膜３及び半導体層６をスパッタリング法により連続成膜した。ゲート絶縁膜３にはＳｉＯＮを用いて、半導体層６にはＩｎＧａＺｎＯを用いた。そして、ＩｎＧａＺｎＯをフォトリソグラフィ及びウェットエッチングによってパターニングした。

次に、図６（ｄ）に示すように、半導体層６を跨いで、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極５’と逆パターンのレジストパターンを予め形成後にＩＴＯを成膜し、リフトオフによってソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極５’を形成した。

次に、図６（ｅ）に示すように、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極５’上に封止層（図示せず）と逆パターンのレジストパターンを予め形成後にＳｉＯＮを成膜し、リフトオフによって封止層を形成した。その後、レジストを塗布・露光・現像・焼成することによって画素電極５’上に開口を有する層間絶縁膜８を形成した。次に、スパッタリング法によりＩＴＯを成膜し、フォトリソグラフィ及びウェットエッチングによって上部画素電極１０を形成した。

一方、図２（ｂ）に示すように、対向基板３２としてのポリエチレンテレフタレート基板上に対向電極３１としてＩＴＯが成膜され、さらに電気泳動体３０として電気泳動カプセルが塗布されたものを、作製したカラーフィルタ１１付き薄膜トランジスタ基板と貼り合わせることにより、画像表示装置を作製した。

Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉのアナログ信号を、加算器、除算器、リミッタ等を用いてＣＭＹＲ信号に変換して駆動を行い、式１．１〜式１．４のカラー表示、式２．１〜式２．１０のカラー表示を行えることを確認した。

実施例１乃至実施例３に係る画像表示装置は、１画素にＣＭＹＲを用いて式１．１〜式１．４のカラー表示、式２．１〜式２．１０のカラー表示により色データを変換することで、原色に近く、色純度の高い表示ができた。

１…基板、２…ゲート電極、２’…ゲート配線、３…ゲート絶縁膜、４…ソース電極、４’…ソース配線、５…ドレイン電極、５’…画素電極、６…半導体層、８…層間絶縁膜、９…キャパシタ電極、９’…キャパシタ配線、１０…上部画素電極、１１…カラーフィルタ、１１Ｒ…レッド、１１Ｃ…シアン、１１Ｍ…マゼンタ、１１Ｙ…イエロー、１１ＯＣ…オーバーコート層、２０…薄膜トランジスタアレイ、３０…電気泳動体、３１…対向電極、３２…対向基板、３３…液晶層、３４…第１の１／４波長板、３５…第１の偏光板、３６…シール部、３７…第２の偏光板、３８…第２の１／４波長板、３９…バックライト、５０…画像表示装置。

Claims (9)

1. １画素が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色と、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなり、
   白を表示する際にはシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のサブピクセルのみを点灯することを特徴とする画像表示装置。
2. 基板と、
   前記基板上に形成されたカラーフィルタと、
   前記カラーフィルタ上に形成された薄膜トランジスタアレイと、
   前記薄膜トランジスタアレイ上に形成された表示媒体と、
   前記表示媒体上に形成された対向電極と、を備える画像表示装置であって、
   前記画像表示装置が反射型表示装置または半透過型表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記表示媒体が液晶または電気泳動体であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記基板および薄膜トランジスタアレイが実質的に透明であり、
   前記基板側に表示を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の画像表示装置。
5. 前記カラーフィルタがシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
6. １画素が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなることを特徴とする画像表示装置であって、
   レッド（Ｒｉ）、グリーン（Ｇｉ）、ブルー（Ｂｉ）の色データから、
   Ｒ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｒｉ−Ｇｉ，Ｒｉ−Ｂｉ），０）
   Ｃ＝（Ｇｉ＋Ｂｉ−（Ｒｉ−Ｒ））／２
   Ｍ＝ｍａｘ（（Ｂｉ＋（Ｒｉ−Ｒ）−Ｇｉ）／２，０）
   Ｙ＝ｍａｘ（（（Ｒｉ−Ｒ）＋Ｇｉ−Ｂｉ）／２，０）
   によってカラー表示用シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も小さな値をとる関数である。
7. １画素が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなり、白を表示する際にはシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のサブピクセルのみを点灯することを特徴とする画像表示装置であって、
   Ｒ＝ｍａｘ（ｍｉｎ（Ｒｉ−Ｇｉ，Ｒｉ−Ｂｉ），０）
   Ｃ０＝（Ｇｉ＋Ｂｉ−（Ｒｉ−Ｒ））／２
   Ｍ０＝ｍａｘ（（Ｂｉ＋（Ｒｉ−Ｒ）−Ｇｉ）／２，０）
   Ｙ０＝ｍａｘ（（（Ｒｉ−Ｒ）＋Ｇｉ−Ｂｉ）／２，０）
   ＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０）
   ＭＡＸ＝ｍａｘ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０）
   ＭＡＸ＞０の場合
   Ｃ＝Ｃ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｃ０
   Ｍ＝Ｍ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｍ０
   Ｙ＝Ｙ０×ＭＩＮ／ＭＡＸ＋Ｙ０
   ＭＡＸ＝０の場合
   Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０
   によってカラー表示用シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。ただし、ｍａｘ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，…）はＡ，Ｂ，・・・のうち最も小さな値をとる関数である。
8. 基板を準備し、
   前記基板上に、白を表示する際にはシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のサブピクセルのみを点灯するシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色と、レッド（Ｒ）の計４色のサブピクセルからなる画素を形成し、
   前記サブピクセル上にキャパシタ電極及び画素電極を含む薄膜トランジスタアレイを形成し、
   前記薄膜トランジスタアレイと、別基板とを貼り合わせて前記薄膜トランジスタアレイと前記別基板上に形成された対向電極との間に表示媒体を挟持することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
9. 前記表示媒体が液晶または電気泳動体であることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置の製造方法。