JPH04355722A - カラー液晶表示素子 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー表示パネルに関し
、特に多色表示を行なうカラー液晶表示素子に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフィルターとしては、基板
上にゼラチン、カゼイン、グリューあるいはポリビニル
アルコールなどの親水性高分子物質からなる媒染層を設
け、その媒染層を色素で染色して着色層を形成する染色
カラーフィルターが知られている。また、ある種の着色
材料が透明樹脂中に分散されてなる着色樹脂を用いたカ
ラーフィルターも知られている。カラー液晶表示素子は
こうして形成されたレッド、グリーンおよびブルーのフ
ィルター上に光シャッターとして機能する多数の画素を
作り込み、３色を１絵素としてカラー表示を行なってい
る。こうした方式においてなるべく多くの色を表示する
には画素毎の階調制御が必要となり、２値のみの階調制
御では原理的に１絵素は８色表示までとなる。また特開
平２−１１８５２１号公報に示されている４色（ホワイ
トを加える）で１絵素を形成する提案もされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以下に従来例の説明を
する。図５は４つの各画素を２値駆動して１６色の表示
とする従来の絵素の構成図であり、レッド（Ｒ）画素１
、グリーン（Ｇ）画素２、ブルー（Ｂ）画素３およびホ
ワイト（Ｗ）画素４はそれぞれ同一の表示面積をもって
いる。図４は各色の分光透過率を示したものである。 この場合、各画素の透過、不透過の状態の組み合わせと
表示される色との関係は表１に示すようになる。

【０００４】

【表１】 表１において、○印は「透過」状態であることを示す。

【０００５】しかしながら、この従来の１６色表示にお
いて、ホワイトが加色されたＮｏ．９のライトレッドか
らＮｏ．１３のライトシアンまでの表示色は鮮明さに欠
け画質的に劣るものとなる。また、組み合わせＮｏ．４
のホワイトＩとＮｏ．８のホワイトＩＩはほぼ同じ表示
色となり、事実上１５色の識別しか出来ない欠点を有す
る。

【０００６】本発明は、このような従来技術の欠点を改
善するためになされたものであり、２値駆動方式でも人
間の目に鮮明に識別可能な多色表示を可能にするカラー
液晶表示素子を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、基板上にレッド、グリーン、ブルーお
よびホワイトの４画素で構成された絵素を有するカラー
液晶表示素子において、各画素はレッド、グリーンおよ
びブルーの表示面積が等しく、ホワイトのみ異なる表示
面積を有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】以下、本発明の作用および効果をカラー液晶パ
ネルを例に詳細説明する。

【０００９】光の３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）による表示は各
色の階調性によりその表現可能な色数が限定される。液
晶を用いたカラー表示法は基板上に作成したＲ，Ｇ，Ｂ
フィルターの上に電極を更に形成し微細なエリアでの光
をオン、またはオフするいわゆる光シャッターとなって
いる。前記階調性を制御する一般的な方法は、光シャッ
ターを構成する上下電極に印加する電圧をコントロール
することである。詳しくは完全にオンする電圧値と完全
にオフする電圧値の中間値を選択することにより階調性
を実現するのである。しかしながら、現実的には印加電
圧値と透過光量との線形関係が取れず細かい階調制御は
難しい。さらに駆動を制御するシステムや回路等が複雑
になり大幅なコストアップにつながる。そこで２値駆動
でありながら１６色表示が可能な、３原色にホワイトを
加える上記の方式が提案されている。

【００１０】しかしながら、前に述べたように色の表現
は基本的に３原色による混色でありホワイトのみの加色
では人間の目による識別の際に鮮明さに欠けるものがあ
る。つまり、表１のＮｏ．９〜１４に示すホワイトを加
色した表示色は、図６に示す色度図においてＷの点に近
づきすぎる。

【００１１】本発明では、従来、４色の画素表示面積を
同一としていたものを、ホワイトのみ画素表示面積を少
なくしたため、表示色の鮮明さを高めることが可能とな
った。例えば、ＲとＧとＢの３画素の混色で表現する白
とホワイト画素１つで表現する白は、各画素面積が等し
ければほぼ同一光量となり、人間の目には同じ白色とし
て見えることになって１色分の表示色が減ったことにな
る。また、ホワイトが加色された表示色の場合も同一画
素面積であればホワイトの光量が多く、このことが原因
で色が淡くなりすぎて鮮明さに欠いてしまうのである。 この場合もホワイトの画素面積を少なくすることにより
、１６色としての識別可能な、かつ鮮明さを持ったカラ
ー表示が実現できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例に係るカラー液
晶表示素子に用いられるカラーフィルターの１絵素分の
構成を示す。図５の従来例に共通または対応する部分は
同一の符号で表わす。図１の素子は１つの絵素を構成す
る４つの画素のうちＲ画素１、Ｇ画素２およびＢ画素３
の３画素はフィルター面積を２００μｍ角としＷ画素４
のみ１６０μｍ角としてある。すなわち、Ｗ画素と他の
画素との面積比は約２／３になっている。

【００１４】図１のカラーフィルターは、図２（ａ）〜
（ｅ）に示す方法で製造した。

【００１５】すなわち、先ず、図２（ａ）に示すように
、ガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）５上に、スピンナー方
法を用いてポリアミド主体の感光性樹脂（本実施例にお
いては宇部興産社製ＰＡ１０００Ｃ）を塗布し、感光性
樹脂層６を形成した。次に、これを８５℃で１０分間プ
リベークし、さらにフォトマスク７を用いて露光し（図
２（ｂ））、感光性樹脂層６の所望部分６ａを光硬化さ
せた（図２（ｃ））。その後、現像処理により前記所望
部分６ａ以外の部分を除去し（図２（ｄ））、図２（ｅ
）に示す白（透明）画素４を形成させた。次に、同様な
工程を通し、図２（ｅ）のごとく他の３色、赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）および青（Ｂ）の画素１〜３を形成した。他の
３色の形成順序は用いる材料の特性、すなわち密着性や
含まれる顔料の大きさ等によって変化する。これら３色
の画素材料としては、例えば、ポリアミド主体の感光性
樹脂中に顔料を分散させたＰＡ−１０１２（宇部興産社
製）を用いることができる。

【００１６】このように形成したカラーフィルター上に
保護層を設け、さらに、その上にＩＴＯ膜およびメタル
補助電極膜を設け各々パターニングしてストライプ電極
を形成し、かつ絶縁層および配向膜層を形成処理した基
板と、対向電極を搭載した対向基板とをギャップ量１．
０〜１．５μｍの間の値に設定して貼り合わせ、そのギ
ャップに強誘電液晶を注入し封止した。このパネルにお
いて色特性を測定した結果を図３の色度図に示す。図３
と図６とを比較すれば明らかなように、ホワイトを他の
３色とし同面積にした図５のパネルと比較してホワイト
を混色したときの色特性（図３に▲で示したポイント）
がホワイト（Ｗ）の点から遠ざかり、人間の目による認
識においても明らかに識別が鮮明になった色として感じ
るようになった。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
４色（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）で１画素を構成したカラー液晶
表示素子において、ホワイト（Ｗ）のみ表示面積を他の
３色より小さくすることにより、ホワイトとの混色時に
、より鮮明なライトカラーとして色表示することが実現
できた。また、図４のような透過率特性を有する感光性
樹脂を用いた場合、その面積比を３：２としたときに人
間の目による最適の色表示が得られた。なお、ストライ
プ状に４色を一列に配置したカラーフィルターにおいて
もホワイトのみ面積を小さくすることで同様の効果を得
られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例に係るカラー液晶表示素
子に用いられるカラーフィルターの１絵素の構成を示す
説明図である。

【図２】　　図１のカラーフィルターの製造方法の一例
を示す説明図である。

【図３】　　図１のカラーフィルターの色度図である。

【図４】　　カラーフィルターに用いられる着色樹脂の
分光透過率特性図である。

【図５】　　従来のカラーフィルターの１絵素の構成を
示す説明図である。

【図６】　　図５のカラーフィルターの色度図である。

【符号の説明】

１：Ｒ画素、２：Ｇ画素、３：Ｂ画素、４，６ａ：Ｗ画
素、５：ガラス基板、６：樹脂膜、７：フォトマスク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板上にレッド、グリーン、ブルーお
   よびホワイトの４画素で構成された絵素を有するカラー
   表示において、各絵素はレッド、グリーンおよびブルー
   の表示面積が等しく、ホワイトのみ異なる表示面積を有
   する画素からなることを特徴としたカラー液晶表示素子
   。
2. 【請求項２】　　前記ホワイトの表示面積が他の色の表
   示面積の２／３以下に小さく配置されている請求項１記
   載のカラー液晶表示素子。