JPH01222219A - カラー表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔率業上の利用分野〕 本発明はカラー衷示パネルと（に液晶形に適するカラー
表示パネルであって、表示面内に相互間にマスク部を残
して多数個の画素を２次元配列し、カラー表示上の３原
色中の各１色を透過する色フィルタを合わせてなるカラ
ー表示フィルタを用いて各画素にそれぞれ所定の１色の
表示を行なわせるものに関する。

〔従来の技術〕

上述のようなカラー表示パネルはテレビ画像等のカラー
表示に好適なもので、その表示面には致方ないしは数十
刃側の画素が２次元的にないしは行列状に並べて配列さ
れ、これらの画素それぞれはふつうは赤、緑ｌよび青で
ある３原色中の１色を表示するようになっ工いる。この
ように各画素に所定の１色の表示をさせるために、表示
パネル内にはカラー表示フィルタが組み込まれ、このカ
ラー表示フィルタはそれぞれ所定のパターンで赤。

緑または青に着色さりた３Ｊｉの色フィルタをふつうは
重ね合わせて構成される。第４図は液晶形のかかるカラ
ー表示パネルの断面を示すものである。

第４図において、１対の基板１．２はそれぞれ無色透明
なガラス板であって、これらの対向面には同様に無色透
明な二酸化錫等のごく薄い導電性膜からなる表示電８ｉ
３．４がそれぞれ付けられている。基板１側の表示電極
３は例えば図の方向に細長なパターンをもち、図の左右
方向に並べて設けられる。基板２側の表示電極４は例え
ば各画素に設けられており、表示パネルがアクティブマ
トリックス形の場合はこの画素ごとの表示電極４に付属
して薄膜トランジスタや薄膜ダイオードである表示駆動
素子５が図示のように組み込まれる。

基板１側の表示電極３の上には、それぞれ赤、緑および
青の色フィルタ１０ｒ、１０ｇ、１０ｂからなる３層構
成のカラー表示フィルタ１０が設けられ、液晶表示パネ
ルの場合にはさらにその上に液晶分子の配列方向を指定
するためのごく薄い配向膜６が設けられる。基板２側で
は、表示電極４上に同様に配向膜７が般けられる０両基
板１，２はそれらの周縁部に沿って接着層８により側基
板間に５〜１０ミクロンの小間隙を置いて相互に接着さ
れ、この接着層により囲まれた間隙内に液晶９等の表示
媒体が封入される。さらに液晶表示パネルの場合には、
図示されていないが両基板１，２の外面上にごく薄い偏
光膜がそれぞれ貼着される。

この表示パネルでは、画表示電極３．４をそれぞれ水平
および垂直走査しながら画表示電極間に表示電圧を与え
ることにより、その面内の各画素の明暗を制御すること
ができ、例えば図の上方から均一な白色の平行光束を与
えて液晶９とカラー表示フィルタ１０を透過して図の下
方に出る光束に対して画素ごとに明暗と色を持たせるこ
とにより　　（画像のカラー表示を行なう、第５図はか
かるカラー表示のためにカラー表示フィルタによって各
画素に受は持たせる表示色の配列の例を示すもので、図
では各画素Ｐが方形の枠で囲んで示されており、その画
素が受は持つ赤、緑および青の色が枠内にＲ，Ｇ、Ｂで
示されている。この配列例では、図示のように画素の行
列配置内の右下がり方向に斜めに並ぶ画素に同じ色が割
り当てられ、これにより同色の画素が行および列方向に
は隣り合うことがないようにされている。また、かかる
色配列において画素同志が互いに接するようにすると、
隣り合う異なる色の画素の境目で色ずれが生じやすいの
で、カラー表示の鮮明度を上げるために図のように画素
相互間に僅かな幅ではあるがマスク部Ｍを設けることに
より、隣り合う画素の色表示を相互に分離することがふ
つう行なわれる。このマスクＭは容易にわかるようにで
きるだけ黒に近い暗色とするのが色ずれ防止上望ましい
０本発明はこのようにマスク部が画素間に設けられるカ
ラー表示パネルに関するものである。

さて、前述のようにカラー表示フィルタｌＯは赤。

緑および青の色フィルタを合わせた複合構成になってい
るので、上述のマスク部Ｍをこれらの色フィルタに持た
せる色のパターンを適切に選ぶことにより暗色にするこ
とができる。第６図は従来採用されている色のパターン
を赤の色フィルタ１０ｒについて示すものである０図で
ハンチングで示すように、この色フィルタ１０ｒの赤の
パターンは本来の赤の画素Ｐｒだけでなく、その４辺に
直接に隣接するマスク部上にまで延長される。第７図は
同様にパターンをもつ色フィルタＬｏｇ、　ｆｏｂをこ
れに合わせたカラー表示フィルタｌＯ上の色の配列を示
すもので、各画素Ｐ　ｒ　＊　Ｐ　ｇ　＋　Ｐ　ｂに赤
Ｒ１緑Ｇ、青Ｂがそれぞれ割り当てられるのはもちろん
であるが、図示のように隣り合う画素間のマスク部Ｍに
は２色を重ね合わせた混合色ＲＧ、ＧＢ、ＢＲが与えら
れ、これによってマスク部Ｍが暗色とされる。マスクは
元来は完全なブラックマスクとすべきもので、カラー表
示フィルタとは別にこのブラックマスクを設けるのが理
想的であるが、上側のように混色による暗色でマスク部
を形成する方が表示パネルの製作を簡単化できると考え
られていた。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、従来のような混色によりマスク部を形成するの
では、マスクが完全なブラックマスクにならないのはも
ちろん、カラー表示フィルタとして合わせる各色フィル
タのもつ光の透過特性によってはマスクが充分に暗色に
ならない問題がある。

これは、赤、緑、青用の各色フィルタが光を透過する波
長領域に重なり合いがあって、この重なり合う領域内の
波長をもつ光がカラー表示フィルタを透過してしまうた
めである。いま、表示上重要な波長範囲を４００〜７０
０ｖｗとし、光が１０％以上透過する範囲でいうと、例
えば青の色フィルタは４００〜５３０ｎｍ、緑の色フィ
ルタは４６０〜６１０ｎｓ、赤の色フィルタは５７０〜
７００ｎ−の光透過領域をもち、青と緑および緑と赤の
混色では透過領域が重なり合い、青と緑の混色で作られ
たマスクについていえば、４７０〜５２０ｎｍの波長範
囲の光を１０％以上透過してしまう、このようにマスク
の遮光性が充分であると、いわば画素に色ずれが発生し
て混色が起こったのと同じことになって、画素間にマス
ク部を設けた意味がなくなり、むしろ色ずれを促進する
結果になってしまう。

本発明はかかる問題を解決して、色フイルタ間の混色に
・よってマスク部を蘭単に作り込める利点を生かしなが
ら、マスク部をほぼ完全なブラックマスクとすることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は本発明によれば、表示面内に相互間にマスク
部を残して多数個の画素を２次元配列し、カラー表示上
の３原色中の各１色を透過する色フィルタを合わせてな
るカラー表示フィルタを用いて各画素にそれぞれ所定の
１色の表示を行なわせるカラー表示パネルにおいて、そ
のカラー表示フィルタ用の所定の１色を透過する色フィ
ルタのパターンを３原色中の他の２色の表示用画素に対
応する個所に無色の窓を有し、この窓を除いてマスク部
を含む全面が所定の１色を透過するように着色されたパ
ターンとすることによって達成される。

〔作用〕　　　″ 従来ではカラー表示フィルタ内の各色フィルタの着色パ
ターンをその色フィルタの色の表示をする画素を中心に
してその周辺部のマスク部までを覆うようにしていたの
であるが、本発明ではこの考えをいわば逆転させて、そ
の色フィルタの色によって覆われない部分を３原色中の
他の２色を表示する画素に限定することにより、つまり
この色フィルタの着色範囲を上記構成にいうように他の
２色の表示用画素に対応する個所に設けた窓を除く全面
を覆うパターンとすることにより、色フィルタをカラー
表示フィルタに合わせたときにマスク部には常に３原色
が重なってマスクが表示光に対して非透過性のブラック
マスクになるようにしたものである。

〔実施例〕

以下、図を参照しながら本発明の具体実施例を説明する
。第１図には同ｒｇＪＴｏ）に示す基板ｌ上にカラー表
示フィルタ１０を設けるためのフォトマスク２０が同図
（ａ）に示されており、このフォトマスクは３原色のそ
れぞれにつき別のものを用いるのがふつうであるが、図
示の重複を避けるために図の単一のフォトマスク２０が
３原色に共通に用いられるものとする。また、カラー表
示パネルの構成は前の第４図と同じで、その園内の画素
の表示色の配列も第１図中）にＲ，Ｇ、Ｂで示すように
前の第５図と同じであるものとする。

第１図−）に示すように、ガラスの基板ｌには図の上下
方向に細長なごく薄い透明な導電性膜からなる表示電極
３が図の左右方向に多数条差べて設けられており、この
上に図で一点ｌｌ１ｗＡで囲んで示された範囲にカラー
表示フィルタ１０用の色フィルタが順次設けられる。こ
の色フイルタ用の膜としては通常のように例えばゼラチ
ンやカゼインが用いられ、それを主成分とする感光性の
適度の粘度に調整された水溶液をま−ずスピンコード法
等により基板ｌの全面上に塗着して、０．５ミクロン程
度の厚みの感光性膜とする。

第１図（ａ）のフォトマスク２０はこの色フイルタ用の
感光性腺のパターニング用で、図にハンチングを付して
示したパターン２１を有する。このフォトマスクを赤の
色フイルタ用の感光性膜のパターニングに用いる場合は
、同図伽）に示す画素’　ｇ　＋　Ｐ　ｂ　＋　Ｐ　ｒ
に対して同図（ａ）のフォトマスク２０のパターン２１
の左下部にＧ、Ｂ、Ｒで示された部分が用いられ、かか
る対応をとるためにフォトマスク２０にはフォトマスク
合わせの標識Ｃが付されていて、このフォトマスクを赤
、緑、青の色フイルタ用に用いるときに、基板上の標１
ｉｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂにそれぞれ合わせるようになってい
る。上のようにこのフォトマスクで１色例えば赤の色フ
ィルタをパターニングするとき、図かられかるように他
の２色すなわち緑Ｇと青Ｂの表示用の画素Ｐｇ、Ｐｂに
対応する個所のパターン２１には窓Ｗが明けられている
。

このフォトマスク２０をその標識Ｃが基板１上にその例
えば標ｇＪＣｒに合うように重ね合わせて色フイルタ用
の感光性膜を露光して現像したとき、感光性膜はこの例
ではネガの感光性膜として働き、フォトマスクの窓Ｗと
周縁部分に対応する感光性膜部分が除去される。ついで
基板１を今の場合では赤の染料の水溶液中に例えば１０
分前後浸漬してこの現像後の感光性膜を赤に着色させ、
さらに５０℃程度の固着剤例えば大日本製薬■製ハイフ
ィックスＳＬの液中に５分程度浸漬して染色を充分定着
した上で、水洗かつ乾燥させて赤の色フィルタ１０ｒと
する。この赤の色フィルタ１０ｒのもつパターンは第２
図＋ａｌに示されており、図示のように赤以外の緑と青
表示用画素Ｐｇ、Ｐｂに対応する窓Ｗの個所を除いて、
赤表示用の画素Ｐｒの個所を含めた色フィルタＩＱｒの
全面が赤に着色される。

他の２色である緑および青の色フィルタを形成する要領
も同じであって、それぞれゼラチン等の感光性膜の塗着
、フォトマスク２０による感光と現像、染色とその定着
および水洗と乾燥の工程を経て、これらの色フィルタＬ
ｏｇ、　１０ｂが第２図中）、（Ｃ１に示すパターンで
赤の色フイルタ１０ｒ上に順次付けられる。これらの色
フィルタの着色用染料としては適宜市販のもの（例えば
日本化薬■製Ｒｅｄ　１４Ｐ。

Ｇｒｅｅｎ　ＩＰ＋Ｂｌｕｅ　５Ｐ）を適宜利用するこ
とができる。

このようにパターン形成される３色の色フィルタ１０ｒ
、　１０ｇ、　１０ｂは、第２図かられかるように画素
Ｐｒ。

Ｐｇ、Ｐｂの個所では３層の色フイルタ中の対応する１
層の色フィルタのみが着色され、これらの色フィルタが
カラー表示フィルタｌＯに合わされたとき、画素以外の
すべての場所つまりマスク部では赤。

緑および青の３原色が混色されるので、マスク部はほぼ
完全なブラックマスクになる。

第３図はこの様子を示すもので、同図（ａｌには上のよ
うにして形成される各色フィルタ１０　ｒ　＋　１０　
ｇ　＋　１０　ｂのもつ光透過率でか光の波長λの関数
としてそれぞれＲ，Ｇ、Ｂの線で示されている。従来の
ように、画素相互間のマスク部を２色例えば緑と青の混
色で形成したときには、同図…）にＯＢで示すようにま
だかなりの光透過率を有するが、同図（０）にＲＧＢで
示すように本発明に基づき３原色を混色して形成される
マスク部はその光透過率は１冗以下の図示できない程度
に低くなり、実用上は表示光に対して非透過性の完全な
ブラックマスクと見做して差し支えない。

なお、以上説明した実施例に限らず、本発明は種々変形
された態様で実施をすることができる。

例えば実施例ではカラー表示フィルタは３色色フィルタ
を重ね合わせた複合構成としたが、それを構成する主材
料や染料等の着色剤を適宜に選択し、公知のフォトプロ
セスと組み合わせることにより、単一のカラー表示フィ
ルタ層内に３色分の着色パターンを作り込んでしまうこ
とも不可能ではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明においては、表示面内に相互
間にマスク部を残して多数個の画素を２次元配列し、カ
ラー表示上の３原色中の各１色を透過する色フィルタを
合わせてなるカラー表示フィルタを用いて各画素にそれ
ぞれ所定の１色の表示を行なわせるカラー表示パネルに
対して、所定の１色を透過する色フィルタのパターンを
３原色中の他の２色の表示用画素に対応する個所に無色
の窓を有し、この窓を除いてマスク部を含む全面が所定
の１色を透過するように着色されたパターンとするよう
にしたので、カラー表示フィルタ面内の画素相互間のマ
スク部には常に３原色が重なり合いないしは混色して、
表示光に対して非透過性のほぼ完全なブラックマスクが
形成され、これによって色ずれがなく非常に鮮明な画質
のカラー表示パネルを得ることができる０本発明の実施
に当たっては、２色の混色による暗部をマスク部とする
従来品と比べて、色フィルタのパターニング用のフォト
マスクのパターンを変更するだけですむので、従来と全
く同じ製造プロセスでマスク部を簡単に作り込んで、カ
ラー表示フィルタと別にブランクマスクを専用に作り込
んだと同じ高画質のカラー表示パネルを製作することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図までが本発明に関し、第１図は本発明
によるカラー表示パネルの基板とそれにカラー表示フィ
ルタを作り込むためのしオドマスクとの平面図、第２図
は本発明による色フィルタの着色パターン例を示す色フ
ィルタの部分拡大平面図、第３図は色フィルタとそれを
合わせたカラー表示フィルタのマスク部の光透過率従来
のカラー表示フィルタのマスク部の光透過率と対比して
示す特性線図、第４図はカラー表示パネルの一部の断面
図、第５図はその画素の表示色の配列とマスク部の配置
を例示するカラー表示フィルタの一部の平面図である。 第６図以降は従来技術に関し、第６図は従来の色フィル
タの着色パターンを示す平面図、第７図は従来のカラー
表示フィルタの色パターンを示す平面図である０図にお
いて、１．２；基板、３．４＝表示電極、５：表示駆動
素子、６．７：配向膜、８：接着層、９；液晶、ｌＯ：
カラー表示フィルタ、１０ｒ＋赤の色フィルタ、Ｌｏｇ
：緑の色フィルタ、　１０ｂ：青の色フィルタ、２０：
フォトマスク、２１：フォトマスクのパターン、Ｂ：青
、ＢＲ：青と赤の混色、Ｃ：フォトマスク上のマスク合
わせ用標識、Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂ　：基板上のマスク合わ
せ用標識、Ｇ：緑、ＧＢ：緑と青の混色、λ：先の波長
、Ｍ：マスク部、Ｐ：画素、Ｐｒ：赤表示用画素、Ｐｇ
：線表示用画素、Ｐｂ：青表示用画素、Ｒ：赤、ＲＧ：
赤と緑の混色、ＲＧＢ＋　３原色の混色、τ：第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表示面内に相互間にマスク部を残して多数個の画素を２
   次元配列し、カラー表示上の３原色中の各１色を透過す
   る色フィルタを合わせてなるカラー表示フィルタを用い
   て各画素にそれぞれ所定の１色の表示を行なわせる表示
   パネルであって、所定の１色を透過する色フィルタのパ
   ターンを３原色中の他の２色の表示用画素に対応する個
   所に無色の窓を有し、この窓を除いてマスク部を含む全
   面が所定の１色を透過するように着色されたパターンと
   し、この色フィルタをカラー表示フィルタに合わせたと
   き画素相互間のマスク部が表示光に対して非透過性にな
   るようにしたことを特徴とするカラー表示パネル。