JPH05142412A - 電気光学装置 - Google Patents

電気光学装置

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JPH05142412A
JPH05142412A JP30758791A JP30758791A JPH05142412A JP H05142412 A JPH05142412 A JP H05142412A JP 30758791 A JP30758791 A JP 30758791A JP 30758791 A JP30758791 A JP 30758791A JP H05142412 A JPH05142412 A JP H05142412A
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JP
Japan
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transmittance
color filter
optical device
electro
color
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Application number
JP30758791A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Obara
浩志 小原
Kouichi Yokomizu
浩一 横水
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板上に赤、緑、青の光を主として透過する
3種のカラーフィルターを形成し、該カラーフィルター
の透過率最大波長の位置と該透過率最大波長での各色の
分光透過率比を制御する事により、スーパーツィスティ
ッドネマティックモードの色付を光学的異方体で補償す
る電気光学装置の、白、黒レベルの色再現性の良い高品
位なカラー表示を容易に、安価に可能にする。 【構成】 基板上に赤、緑、青の光を主として透過する
3種のカラーフィルターをGの透過率最大波長を530
〜570nm、Bの透過率最大波長を480nm以下に
し、G,Bの透過率最大波長とRの620nmに於ける
分光透過率の比を1.8以内にし、透過率最大波長に於
ける分光透過率の比がRで大きく、Bで小さく、Gは両
者の中間の値を取る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気光学装置に関す
る。詳しくはカラーフィルター層を有する電気光学装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カラーフィルター上に透明電極を
形成する方法として特開昭61−233720号公報,
61−260224号公報や特開昭61−198131
号公報、又は特開昭62−153826号公報の様にカ
ラーフィルター及び、保護層等の形状、材質について提
案されている。また、特開昭62−121701号公報
にて提案されている高表示容量対応可能な電気光学装置
(以下、NTN)と上記カラーフィルター形成方法とを
組合せセルを形成する方法が提案されている。又、特開
昭64−50019号公報にてR,G,Bの3種の光を
主として透過するカラーフィルターを有したカラー液晶
表示装置の各カラーフィルターの色に応じて液晶層の厚
みを変化させる方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来技術では、カラーフィルター上に透明電極を形成す
る方法に付いては、その平坦化、耐熱性等から検討され
ており、該方法をNTNに応用すれば表示容量の大きな
白黒表示出来るカラー電気光学装置が提供できる可能性
があるが、NTNの場合図7に示す様に、印加される電
圧により分光透過率曲線が低い電圧に於いては短波長側
が良く透過し、電圧を上げるに従い、透過率の高い波長
が長波長側へ移行する為、該NTNにR,G,B3種の
カラーフィルターを組み合わせた場合、3種のカラーフ
ィルターを同時に駆動させ白表示をさせた時、電気光学
装置を通過する光は、低い電圧でBの透過率が高く、電
圧を上げるに従いR,Gの透過率が上がり、Bの透過率
が下がり、全体として青味がかった色から黄色味がかっ
た色へと動き、色バランスが良くないという問題を有し
ている。そこで、前記問題の対策としてR,G,B各々
のカラーフィルターの厚みを変化させ、該各々のカラー
フィルター上の実効液晶層の厚みを制御して、液晶層の
シャッター性を制御する方法が提案されているが、カラ
ーフィルター層の厚みを常に同じ膜厚差で制御する事は
再現性が難しく、又、特にNTNの様に液晶のねじれ角
を大きくして、光学的な応答の急峻性を上げる場合該液
晶層の配向安定性が各カラーフィルターにより液晶層厚
が異なり確保する事が難しいという問題も有している。
【0004】そこで、本発明は上記問題を解決するもの
で、その目的とする所は白、黒レベルの再現性が良い高
品位のカラー表示可能な電気光学装置を容易に、安価に
提供する事に有る。
【0005】
【課題を解決する為の手段】本発明の電気光学装置は 1)一対の基板間にシール部を介して液晶が挟持され、
少なくとも一方の基板上に赤(以下R)、緑(以下
G)、青(以下B)の光を主として透過する3種のカラ
ーフィルターを有してなる調光用セル(以下Aセル)と
該Aセルの両側に一対の偏光体を有し、前記Aセルと前
記偏光体との間に少なくとも1つ以上の光学的異方体を
設置した電気光学装置において、前記3種のカラーフィ
ルターをGの透過率最大波長を530〜570nm、B
の透過率最大波長を480nm以下にし、G,Bの透過
率最大波長とRの620nmに於ける分光透過率の比を
1.8以内にした事を特徴とする。
【0006】2)前記カラーフィルターの透過率最大波
長に於ける分光透過率の比がRで大きく、Bで小さく、
Gは両者の中間の値を取る事を特徴とする。
【0007】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき、より詳細に
説明する。尚、本発明の電気光学装置としては、従来よ
り用いられている周知の配向処理によるねじれ配向され
るものばかりでなく基板と平行に配向(ねじれていな
い)するものでも適用できるので以下に述べる実施例に
限定されるものでもない。更に、ねじれ配向させる場合
には、そのねじれ角に制限があるわけではないが、コン
トラストや表示特性又製造上の安定性から90゜〜36
0゜が望ましい。しかし、ねじれ角に制限があるわけで
はないので90゜未満や360゜以上でも適用は可能で
ある。又、図1では光学的異方体はAセルの上方に配置
しているが、下方に配置してもよいし、上方及び、下方
に配置してもよい、更に、積層しても同様の効果が得ら
れる。図1では透過型の電気光学装置を示しているが、
下偏光体2の下方に周知の反射体を設置して反射型電気
光学装置としてもよい。
【0008】本発明の諸検討に用いた電気光学装置の構
造を図1を用いて説明する。尚、本発明の効果がここに
示す構造のみに限定されるのではないことは上記にて説
明した通りである。図1に示した様にカラーフィルター
を内部に有しセル厚7μmで左ツイスト230゜と設定
してAセルとし、本実施例では光学的異方体として該
Aセルと同じ複屈折性(セルギャップ:dと液晶もし
くは光学的異方体の屈折率異方性:△nの積△n×d=
0.9、△n=0.129)を持ちAセルを光学的に補
償出来る様に液晶セルを偏光体1,2の間に設置し
た。本実施例では液晶セルは△n×d=0.9として
d=8μm,△n=0.113とした。ここで、Aセル
と液晶セルの合い接する面の配向方向のなす角は7
0゜〜110゜の範囲が望ましく、更に望ましくは90
゜である。本実施例では90゜とした。又、各々の偏光
体の偏光軸とAセル、液晶セル各々の合い接する面
側の配向方向のなす角を20〜50゜で振り本実施例で
用いている複屈折性と屈折率分散の値では非点灯時に黒
く全点灯時に白となる条件は45゜である。但し配向方
向に対して変更軸が電気光学装置の上からみて右か左か
はポジかネガかの相違であり本実施例ではネガとなるよ
うにした。しかし、上述した様に光学的異方体としては
Aセルと同じ複屈折性を有しておれば同様の効果があ
り、例えばポリビニルアルコールやポリカーボネート等
の延伸した高分子フィルムを用いても良く、制約はされ
ない。
【0009】又、本発明に於いてはカラーフィルターの
光学特性が重要であり、青(B)、緑(G)、赤(R)
の各々の色座標が広いことが色再現性に対して良い事は
言うまでもないが、一般的にカラーフィルターの色純度
(彩度)と透過率(明度)は顔料を用いた場合、数種類
の顔料を混合して形成するため、顔料自体の選択幅が狭
く逆の関係となる。よって、色純度を大幅に悪くさせな
い範囲で透過率最大波長の透過率を上げる事が望まし
い。そこで、色純度と透過率の関係より、Bに於いては
透過率最大値はカラーフィルター単体で1.5μm時に
80%とし、透過率はこの範囲内で制御する事が望まし
い。又、各々のカラーフィルターの透過率最大値の比が
1.8以内更に望ましくは1.5以内に有るとより白色
の再現性が良い事より各々のカラーフィルターの透過率
最大値の比を本実施例では1.5以内に設定した。以下
実施例に於いてはこの関係に従った例を用いて説明す
る。尚、透過率最大値の比がずれると、色バランスが崩
れ、透過率の大きな色側に全体の白色がずれる事とな
る。次に、透過率最大波長の関係を説明する。前記液晶
セル条件に於いてスタティック電圧印加時のカラーフィ
ルターが無い場合の分光特性を図7に示す。但し、図中
の数字は光学的応答が完全に飽和した時を100とし以
下100に対して応答が何%になっているかを示す。又
R、G,Bの各々の透過率最大値の波長をずらし形成し
た場合の分光特性を図8に示す。NTNや延伸した高分
子フィルムを光学的異方体として用いた場合、図7より
印加される電圧が高くなると段々長波長側へ分光透過率
曲線が移行する事が分かる。カラーフィルターを具備し
た電気光学装置は以上説明した液晶層と光学異方体の光
学補償により透過してくる分光特性にカラーフィルター
の分光特性を掛け合わせたものと考えられる。そこで、
図8に示したGとBの透過率最大波長が各々490nm
と520nmの時の挙動より、GとBの最大透過率波長
が近いと、Bが多く抜け、Gの透過率最大波長より短波
長側の分光透過率と重なり合い短波長側が抜け青味が強
く成る事が容易に理解出来る。又図2に示したGとBの
透過率最大波長が各々450nmと540nmの時の挙
動より、GとBの最大透過率波長が離れる程液晶の光学
特性とカラーフィルターの分光特性を掛け合わせた時の
全体の分光特性でR,G,Bの3原色が分離され、きれ
いな加法混色関係が成立する。本実施例に於いては、B
の最大透過率波長を480nm以下、更に望ましくは4
65nm以下にし、Gの最大透過率波長を530nm以
上、更に望ましくは540nmから560nmの間に設
定した。
【0010】〔実施例1〕図3を用いて説明する。ガラ
ス基板3上に赤、緑、青の各々の顔料を分散させたイン
クをオフセット法により110μm幅でストライプ状に
印刷してカラーフィルター4を1.5μm厚で形成し
た。この際カラーフィルター4は各々隣合うストライプ
で重なりが0〜10μmと成るように印刷してブラック
マスク(以下、B/M)の替わりとしカラーフィルター
4の各々隣合う部分での光抜けを防止した。その後該カ
ラーフィルター4上にアクリレート樹脂をスクリーン印
刷法にて10μm厚で形成し保護層5とした。該保護層
5上に低温マグネトロンスパッタ法により180゜Cの
成膜温度で酸化インジュウム−酸化スズ(以下ITO)
よりなる透明導伝性膜を2000Å形成し、フォトリソ
グラフ法にて透明電極6をカラーフィルター4と直行す
る様に形成した。次に図4を用いて本発明の電気光学装
置の構造を説明する。図3で示したガラス基板3と同じ
くガラス基板8上にITOにてマトリックス状に成るよ
うに対向電極9を形成する。この後ポリイミドを用いて
配向膜7,10を300〜400Åで各々形成した。こ
の時カラーフィルターのあるガラス基板3の配向剤はシ
−ル11の下より0.8mm外側まで形成した後、ギャ
ップ材12を介して液晶13を封入した。本実施例に於
いては上記で説明した透明電極6を含む基板としての各
色の透過率及び、透過率最大波長をR(620nm)は
70%、Gは透過率60%、透過率最大波長は540n
m、Bは透過率55%、透過率最大波長は450nmと
した。この様にして形成した電気光学装置の光学特性を
1/400デューティー相当の矩形波を印加してその時
の分光透過率を使って調べた所、図2で示したと同様な
良好な3原色混色関係が得られた。又、実際に、時分割
駆動波形を印加し、背面光源として輝度2000ni
t、色座標(x,y)=(0.320,0.336)の
3波長形冷陰極管を用いて駆動した所駆動範囲内で平均
化して良い白色の状態となり、特に点灯波形と非点灯波
形印加時の透過率比(以下コントラスト)最大の時の電
気光学装置表面ではコントラスト10.3、表面輝度6
5nit、(x,y)=(0.321,0.325)と
非常に良い結果を得る事が出来、高品位の電気光学装置
を形成できた。
【0011】〔実施例2〕図5、図6を用いて説明す
る。図5に本発明のカラーフィルター付き基板の断面図
を示す。ガラス基板3上に実施例1と同様にオフセット
印刷法によりカラーフィルターをストライプ状に印刷後
プレス加圧してカラーフィルター14を平坦化して形成
した。この時カラーフィルターは100μm幅とし、重
なりがプレス後10μmに成るように設定した。次ぎ
に、エポキシアクリレート樹脂に紫外線感光性を付与し
てスピンコート法により1.2μm厚でコートした後、
紫外線照射して保護層15を選択的に形成した。本実施
例に於いては上記で説明した透明電極6を含む基板とし
ての各色の透過率及び、透過率最大波長をR(620n
m)は75%、Gは透過率60%、透過率最大波長は5
40nm、Bは透過率60%、透過率最大波長は460
nmとした。その後、図6に示す様に実施例1と同様に
電気光学装置を形成した所同様に良好な結果を得る事が
出来た。尚、保護層15は本実施例ではセル厚が制御し
やすいようにシール11の下まで形成したが、シール1
1より内側でも、外側でも同様の結果が得られる事は言
うまでもない。
【0012】実施例1,2を通じて説明してきたが本発
明の構造は他のカラーフィルター形成方法(例えば電着
法、ポリイミド系基質等に顔料を分散させる方法、顔料
を紫外線等の光感光性の有る基質に分散させフォト法に
よりパターニングする方法等)や保護層として他の材料
(例えば、熱硬化性メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリ
コーン系樹脂等)による制約は受けない。
【0013】〔実施例3〕図3、4を用い実施例1で示
した電気光学装置で説明する。実施例1、2で述べて来
た様に本発明では、本来光学的異方体として液晶セルを
用いたNTNや同じく光学的異方体として延伸した高分
子フィルムを用いた電気光学装置の場合、今まで述べて
来た様に、印加される電圧により分光透過率曲線が低い
電圧に於いては短波長側が良く透過し、電圧を上げるに
従い、透過率の高い波長が長波長側へ移行する為、該電
気光学装置にR,G,B3種のカラーフィルターを組み
合わせた場合、3種のカラーフィルターを同時に駆動さ
せ白表示をさせた時、電気光学装置を通過する光は、低
い電圧でBの透過率が高く、電圧を上げるに従いR,G
の透過率が上がり、Bの透過率が下がり、全体として青
味がかった色から黄色味がかった色へと動く事を、カラ
ーフィルターを背面光源の1部と捉え該カラーフィルタ
ーの分光特性を制御し上記特性を補正する考え方であ
る。しかし、より光学的な配色を制御するには、Bの液
晶部を光学的シャッターと捉えると、液晶層の厚みが理
想的に同一なら、先にBの透過率が他色より多く通過
し、結果的にBのシャッターが先に開くと同じ光学的挙
動になるため、該B上の液晶部のセル厚をG,Rに対し
て厚くし、液晶層にかかる電界強度を他色に対して相対
的に低くする事により意図的にB部のシャッターを電圧
に対して遅くし、光学的しきい値を合わせる事は効果が
ある。そこで、実施例1で述べたカラーフィルターを用
いBの膜厚が他色の1.5μmより0.05〜0.1μ
m薄く設定した。但し、Bの顔料濃度(固形分濃度)を
実施例1より10%濃くして分光透過率は合わせ、透明
電極6を含む基板としての各色の透過率及び、透過率最
大波長をR(620nm)は70%、Gは透過率60
%、透過率最大波長は540nm、Bは透過率65%、
透過率最大波長は450nmとした。この様にして作成
したカラーフィルター付基板を用いて実施例1と同様に
電気光学装置を作成した所、Bと他色の光学的しきい値
の揃った特性を持ち、且つRの抜けに対してBが低電圧
側でも揃った白レベルの良い電気光学装置を作成出来
た。
【0014】以上実施例1、2と実施例3を例に説明し
てきたが、カラーフィルターの分光特性を揃え、且つ加
えて該カラーフィルターの膜厚を制御し液晶のシャッタ
ー特性と合わせる事により、更に高画質の電気光学装置
を得る事ができる。この時カラーフィルターの膜厚は顔
料濃度や形成方法と深い相関が有るため再現性よく形成
工程を管理することが重要である。
【0015】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれば
カラーフィルターの透過率最大波長と透過率最大波長に
於ける分光透過率の比を制御する事により、黒、白の色
再現性の良い高品位のカラー表示可能な電気光学装置を
容易に、安価に提供できるという大きな効果を有してい
る。又、上記カラーフィルターの分光透過率制御と該カ
ラーフィルターの膜厚制御を組み合わせる事により、よ
り光学的しきい値の揃った色純度と明度の高い高品位の
電気光学装置を提供出来るという効果も有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例で示す電気光学装置の構造を
示す図。
【図2】 本発明の実施例で示すカラーフィルター付き
電気光学装置の分光特性を示す図。
【図3】 本発明の実施例1で示すカラーフィルター付
き基板の断面図。
【図4】 本発明の実施例1で示す電気光学装置の構造
を示す図。
【図5】 本発明の実施例2で示すカラーフィルター付
き基板の断面図。
【図6】 本発明の実施例2で示す電気光学装置の構造
を示す図。
【図7】 本発明の実施例で示す液晶光学特性の関係を
示す図。
【図8】 本発明の実施例で示すカラーフィルター付き
電気光学装置の分光特性を示す図。
【符号の説明】
1・上偏光体 2・下偏光体 3・基板 4・カラーフィルター 5・保護層 6・透明電極 7・配向膜 8・ガラス基板 9・対向電極 10・配向膜 11・シール 12・ギャップ材 13・液晶 14・カラーフィルター 15・保護層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の基板間にシール部を介して液晶が挟
    持され、少なくとも一方の基板上に赤(以下R)、緑
    (以下G)、青(以下B)の光を主として透過する3種
    のカラーフィルターを有してなる調光用セル(以下Aセ
    ル)と該Aセルの両側に一対の偏光体を有し、前記Aセ
    ルと前記偏光体との間に少なくとも1つ以上の光学的異
    方体を設置した電気光学装置において、前記3種のカラ
    ーフィルターをGの透過率最大波長を530〜570n
    m、Bの透過率最大波長を480nm以下にし、G,B
    の透過率最大波長とRの620nmに於ける分光透過率
    の比を1.8以内にした事を特徴とする電気光学装置。
  2. 【請求項2】前記カラーフィルターの透過率最大波長に
    於ける分光透過率の比がRで大きく、Bで小さく、Gは
    両者の中間の値を取る事を特徴とする請求項1記載の電
    気光学装置。
  3. 【請求項3】前記カラーフィルターを有した基板の該カ
    ラーフィルター上に表示用透明電極が形成された事を特
    徴とする請求項1、又は2記載の電気光学装置。
  4. 【請求項4】前記カラーフィルターを有した基板上に少
    なくとも一層以上の無機層、或は有機樹脂層、もしくは
    無機層と有機樹脂層の積層を形成した後に透明電極を形
    成した事を特徴とする請求項3記載の電気光学装置。
  5. 【請求項5】前記液晶はねじれ角が90゜以上360゜
    未満であるネマチック液晶である事を特徴とする請求項
    1、又は2、又は3、又は4記載の電気光学装置。
  6. 【請求項6】前記カラーフィルターの色に応じて液晶層
    の厚みを変化させた事を特徴とする請求項1、又は2、
    又は3、又は4、又は5記載の電気光学装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684552A (en) * 1993-12-24 1997-11-04 Sharp Kabushiki Kaisha Color liquid crystal display having a color filter composed of multilayer thin films
JP2004101705A (ja) * 2002-09-06 2004-04-02 Dainippon Printing Co Ltd カラー液晶表示装置用バックライトおよびカラー液晶表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684552A (en) * 1993-12-24 1997-11-04 Sharp Kabushiki Kaisha Color liquid crystal display having a color filter composed of multilayer thin films
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