JPH08122762A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH08122762A JPH08122762A JP6262369A JP26236994A JPH08122762A JP H08122762 A JPH08122762 A JP H08122762A JP 6262369 A JP6262369 A JP 6262369A JP 26236994 A JP26236994 A JP 26236994A JP H08122762 A JPH08122762 A JP H08122762A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- colors
- display
- achromatic
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 カラーフィルタ１４に用いる色が３原色のう
ちの１つとその補色および無彩色の３色からなる液晶表
示素子。 【効果】 透過率の高い白色表示と、必要なカラー表示
を得ることができて、とくに文書表示に適した液晶表示
素子を得ることができる。
ちの１つとその補色および無彩色の３色からなる液晶表
示素子。 【効果】 透過率の高い白色表示と、必要なカラー表示
を得ることができて、とくに文書表示に適した液晶表示
素子を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は明るい液晶表示素子に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、一般に用いれている液晶表示素子
は、電極を有する２枚のガラス基板の間に液晶を挟持
し、２枚の基板の周囲が液晶封入口を除いて接着剤で固
定されていて液晶封入口が封止剤でけ封止された構造を
している。この中でカラー表示用の液晶表示素子は２枚
のガラス基板の内１枚にＲＧＢの着色層のついたカラー
フィルタが形成してあり、画素と画素との間に遮光層と
してブラックマトリクスが形成されている。
は、電極を有する２枚のガラス基板の間に液晶を挟持
し、２枚の基板の周囲が液晶封入口を除いて接着剤で固
定されていて液晶封入口が封止剤でけ封止された構造を
している。この中でカラー表示用の液晶表示素子は２枚
のガラス基板の内１枚にＲＧＢの着色層のついたカラー
フィルタが形成してあり、画素と画素との間に遮光層と
してブラックマトリクスが形成されている。
【０００３】例えば、単純マトリクス駆動のカラー型ド
ットマトリクス液晶表示素子においては、横（Ｙ）方向
に帯状にパターニングされたＹ電極を有するＹ基板と、
縦（Ｘ）方向に帯状にパターニングされたＸ電極の下に
着色層を有するＸ電極とを、Ｙ電極とＸ電極がほぼ直交
するように対向設置し、その間に液晶組成物を挟持した
構成をもっている。
ットマトリクス液晶表示素子においては、横（Ｙ）方向
に帯状にパターニングされたＹ電極を有するＹ基板と、
縦（Ｘ）方向に帯状にパターニングされたＸ電極の下に
着色層を有するＸ電極とを、Ｙ電極とＸ電極がほぼ直交
するように対向設置し、その間に液晶組成物を挟持した
構成をもっている。
【０００４】下記証表示素子の表示方式としては、例え
ばＴＮ型、ＳＴ型、ＧＨ型、あるいはＥＣＢ型や強誘電
性液晶等が用いられる。封止剤としては例えば熱または
紫外線硬化型のアクリル系またはエポシキ系の接着剤な
どが用いられる。また、カラー型アクティブマトリクス
駆動液晶表示素子においては、例えばアモルファスシリ
コン（ａ−Ｓｉ）を半導体層とした薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）とそれに接続された表示電極と信号線電極、
ゲート電極が形成されたＴＦＴアレイ基板とそれに対向
設置された対向電極を有し、ＲＧＢカラーフィルタを対
向基板または薄膜トランジスタに形成し、この２枚の間
に液晶組成物を挟持した構成をしている。この２枚の両
側に偏光板を挟持し、光シャッタとしてカラー画像とし
て表示している。これらのカラー型表示素子の、カラー
フィルタはＲＧＢの３原色が用いられている。
ばＴＮ型、ＳＴ型、ＧＨ型、あるいはＥＣＢ型や強誘電
性液晶等が用いられる。封止剤としては例えば熱または
紫外線硬化型のアクリル系またはエポシキ系の接着剤な
どが用いられる。また、カラー型アクティブマトリクス
駆動液晶表示素子においては、例えばアモルファスシリ
コン（ａ−Ｓｉ）を半導体層とした薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）とそれに接続された表示電極と信号線電極、
ゲート電極が形成されたＴＦＴアレイ基板とそれに対向
設置された対向電極を有し、ＲＧＢカラーフィルタを対
向基板または薄膜トランジスタに形成し、この２枚の間
に液晶組成物を挟持した構成をしている。この２枚の両
側に偏光板を挟持し、光シャッタとしてカラー画像とし
て表示している。これらのカラー型表示素子の、カラー
フィルタはＲＧＢの３原色が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般的に３原色を用い
ている液晶表示素子では、透過率が１／３以下になって
しまい、文書などの白黒表示をした場合に暗い表示しか
得られないという問題点があった。一方、白黒表示を主
体とし、補助的にカラー表示をしたい場合に、表示画素
の一部を３原色の１つでカラー化して多色表示すること
が考えられるが、白黒画像のみを表示する場合は、カラ
ー画素を非動作状態にしなければならず、光透過効率を
改善することができない。
ている液晶表示素子では、透過率が１／３以下になって
しまい、文書などの白黒表示をした場合に暗い表示しか
得られないという問題点があった。一方、白黒表示を主
体とし、補助的にカラー表示をしたい場合に、表示画素
の一部を３原色の１つでカラー化して多色表示すること
が考えられるが、白黒画像のみを表示する場合は、カラ
ー画素を非動作状態にしなければならず、光透過効率を
改善することができない。
【０００６】本発明は上記問題を解決しようとするもの
である。
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電極を有する
第１の基板と、電極を有する第２の基板の２枚の基板の
うち少なくとも１枚の基板にカラーフィルタを設け、前
記基板を前記電極が相対向するように配置し、その間に
液晶組成物を挟持している液晶表示素子において、前記
カラーフィルタに用いる色が３原色のうちの１つとその
補色および無彩色の３色からなることを特徴とする液晶
表示素子を得るものである。
第１の基板と、電極を有する第２の基板の２枚の基板の
うち少なくとも１枚の基板にカラーフィルタを設け、前
記基板を前記電極が相対向するように配置し、その間に
液晶組成物を挟持している液晶表示素子において、前記
カラーフィルタに用いる色が３原色のうちの１つとその
補色および無彩色の３色からなることを特徴とする液晶
表示素子を得るものである。
【０００８】
【作用】白色光を赤、緑、青光の３色のフィルタ合成と
してとらえ、その強度を１とした場合、各色フィルタを
透過する光強度は概ね各１／３ずつになる。また、その
補色であるシアン、マゼンタ、黄フィルタを透過する光
は各２／３ずつになる。
してとらえ、その強度を１とした場合、各色フィルタを
透過する光強度は概ね各１／３ずつになる。また、その
補色であるシアン、マゼンタ、黄フィルタを透過する光
は各２／３ずつになる。
【０００９】本発明は３原色の１つ例えば赤と、その補
色例えばシアンと、無彩色の３フィルタでカラーフィル
タを形成する。そこで、表示面を形成する複数の画素に
対して、赤画素単位とシアン画素単位を組み合わせて、
白表示の１画素を形成する場合、透過率は、1/2（1/2
画素）× 1/3（赤の透過率）＋ 1/2（1/2 画素）× 2/3
（シアンの透過率）＝ 1/2（＝５０％）となる。
色例えばシアンと、無彩色の３フィルタでカラーフィル
タを形成する。そこで、表示面を形成する複数の画素に
対して、赤画素単位とシアン画素単位を組み合わせて、
白表示の１画素を形成する場合、透過率は、1/2（1/2
画素）× 1/3（赤の透過率）＋ 1/2（1/2 画素）× 2/3
（シアンの透過率）＝ 1/2（＝５０％）となる。
【００１０】さらに、赤、シアン、無彩色（白）で１画
素を形成する場合、1/3（ 1/3画素）× 1/3＋ 1/3× 2/
3＋ 1/3＝ 2/3（＝６６．７％）となる。
素を形成する場合、1/3（ 1/3画素）× 1/3＋ 1/3× 2/
3＋ 1/3＝ 2/3（＝６６．７％）となる。
【００１１】赤、緑、青３色で白表示をする場合は、３
３．３％の透過率であるから、これに比べて約３３％の
透過率向上になる。
３．３％の透過率であるから、これに比べて約３３％の
透過率向上になる。
【００１２】このように、３原色の１つの色フィルタと
その補色フィルタの組み合わせで白色表示が得られるか
ら、これと無彩色フィルタ（グレーフィルタまたはフィ
ルタなしで可）と組み合わせて、より明るい白色表示が
でき、しかも、最低限３原色の１つ（例えば赤）とその
補色（例えばシアン）およびその中間色のカラー表示が
可能であり、鮮明で明るい白黒表示を主体に、カラー表
示のできる液晶表示素子が得られる。
その補色フィルタの組み合わせで白色表示が得られるか
ら、これと無彩色フィルタ（グレーフィルタまたはフィ
ルタなしで可）と組み合わせて、より明るい白色表示が
でき、しかも、最低限３原色の１つ（例えば赤）とその
補色（例えばシアン）およびその中間色のカラー表示が
可能であり、鮮明で明るい白黒表示を主体に、カラー表
示のできる液晶表示素子が得られる。
【００１３】なお、３原色の１つのカラーフィルタに組
み合わせる補色のカラーフィルタにより得られる無彩色
の色度と、無彩色フィルタの色度を合わせることが望ま
しい。
み合わせる補色のカラーフィルタにより得られる無彩色
の色度と、無彩色フィルタの色度を合わせることが望ま
しい。
【００１４】
【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
する。
する。
【００１５】（実施例１）本実施例は、本発明を透過型
液晶表示素子に用いた場合を示す。
液晶表示素子に用いた場合を示す。
【００１６】図１において、共通電極１３およびカラー
フィルタ１４を有する上基板１１と、画素電極１５、Ｔ
ＦＴスイッチング素子１６を有するアクティブマトリク
ス基板の下基板１２とを封止剤１７で封止し、上下基板
間に間隙剤１８および液晶組成物層１９を挟持した素子
１０を示す。すなわち、上基板１１の一面にブラックマ
トリクス２０として酸化クロム、クロムをスパッタリン
グ法を用いて被膜を形成し、開口部を除いてエッチング
した。その後、赤、シアン、グレイ（無彩色）の順で着
色層を形成し、カラーフィルタ基板１１とした。
フィルタ１４を有する上基板１１と、画素電極１５、Ｔ
ＦＴスイッチング素子１６を有するアクティブマトリク
ス基板の下基板１２とを封止剤１７で封止し、上下基板
間に間隙剤１８および液晶組成物層１９を挟持した素子
１０を示す。すなわち、上基板１１の一面にブラックマ
トリクス２０として酸化クロム、クロムをスパッタリン
グ法を用いて被膜を形成し、開口部を除いてエッチング
した。その後、赤、シアン、グレイ（無彩色）の順で着
色層を形成し、カラーフィルタ基板１１とした。
【００１７】一方、下基板１２の一面に通常のＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）を形成すると同じプロセスでａ−
Ｓｉ膜、アルミ膜、およびＩＴＯの成膜とパターニング
を繰り返し、画素ごとにＴＦＴ１６、透明画素電極１５
および電極配線（図示せず）を形成した縦横１００画
素、合計１００００画素を有するアモルファスシリコン
ＴＦＴアレイ基板を形成する。この基板全面にポリイミ
ドなどの配向膜材料を塗布し、ラビング処理を行い、配
向膜２２とした。
（薄膜トランジスタ）を形成すると同じプロセスでａ−
Ｓｉ膜、アルミ膜、およびＩＴＯの成膜とパターニング
を繰り返し、画素ごとにＴＦＴ１６、透明画素電極１５
および電極配線（図示せず）を形成した縦横１００画
素、合計１００００画素を有するアモルファスシリコン
ＴＦＴアレイ基板を形成する。この基板全面にポリイミ
ドなどの配向膜材料を塗布し、ラビング処理を行い、配
向膜２２とした。
【００１８】一方、上基板１１上に透明共通電極１３と
してＩＴＯ膜を付け、その上に配向膜材料を塗布し、ラ
ビング処理を施して配向膜２１を形成した。
してＩＴＯ膜を付け、その上に配向膜材料を塗布し、ラ
ビング処理を施して配向膜２１を形成した。
【００１９】この後、上基板の配向膜２１の周辺に沿っ
て接着剤１７を液晶注入口（図示せず）を除いて印刷し
た。次に上基板の表面に粒径６μｍの間隙剤（商品名ミ
クロパール、積水ファインケミカル社製）１８を散布し
た。次に配向膜２１、２２が対向し、またそれぞれのラ
ビング方向が９０度で交差するように上下基板１１、１
２を組み合わせ配置し、加熱して接着剤１７を硬化させ
両基板を貼合わせた。次に注入口から誘電異方性が正の
液晶組成物（商品名ＺＬＩ−１５６５、イー・メルク社
製）にカイラル剤（商品名Ｓ８１１、イー・メルク社
製）を０．１ｗｔ％添加したものを注入し液晶組成物層
１９とし、この後注入口を紫外線硬化樹脂で封止した。
これにより、ＴＮ形の透過形液晶表示素子が得られる。
て接着剤１７を液晶注入口（図示せず）を除いて印刷し
た。次に上基板の表面に粒径６μｍの間隙剤（商品名ミ
クロパール、積水ファインケミカル社製）１８を散布し
た。次に配向膜２１、２２が対向し、またそれぞれのラ
ビング方向が９０度で交差するように上下基板１１、１
２を組み合わせ配置し、加熱して接着剤１７を硬化させ
両基板を貼合わせた。次に注入口から誘電異方性が正の
液晶組成物（商品名ＺＬＩ−１５６５、イー・メルク社
製）にカイラル剤（商品名Ｓ８１１、イー・メルク社
製）を０．１ｗｔ％添加したものを注入し液晶組成物層
１９とし、この後注入口を紫外線硬化樹脂で封止した。
これにより、ＴＮ形の透過形液晶表示素子が得られる。
【００２０】最後に、上下基板の外面にラビング方向に
合わせて偏光板２３、２４を貼りつけた。
合わせて偏光板２３、２４を貼りつけた。
【００２１】図３は本実施例素子の透過率の分光特性を
示しており、Ｒが赤フィルタ特性、Ｃがシアンフィルタ
特性、Ｗが無彩色フィルタ特性、Ｔがカラーフィルタの
総合特性を示している。なお、遮光層を除いた開口率は
約６０％とした。この結果、総合透過率は２０％とな
り、非常に明るい表示が得られた。
示しており、Ｒが赤フィルタ特性、Ｃがシアンフィルタ
特性、Ｗが無彩色フィルタ特性、Ｔがカラーフィルタの
総合特性を示している。なお、遮光層を除いた開口率は
約６０％とした。この結果、総合透過率は２０％とな
り、非常に明るい表示が得られた。
【００２２】（実施例２）本実施例は反射形液晶表示素
子であり、図２に示すように、上基板に図１に示すよう
な遮光層を設けない。なお、図１と同符号の部分は同部
分を示す。
子であり、図２に示すように、上基板に図１に示すよう
な遮光層を設けない。なお、図１と同符号の部分は同部
分を示す。
【００２３】下基板１２の複数の画素電極１５ａはアル
ミ膜で形成し、光反射するようにしており、電極の一部
でＴＦＴスイッチング素子１６上を覆うようにして遮光
し、ＴＦＴが入射光に反応しないようにする。他は実施
例１と同じ構成にして本素子を作製した。本実施例では
偏光板を用いないＧＨ型ＬＣＤとしている。
ミ膜で形成し、光反射するようにしており、電極の一部
でＴＦＴスイッチング素子１６上を覆うようにして遮光
し、ＴＦＴが入射光に反応しないようにする。他は実施
例１と同じ構成にして本素子を作製した。本実施例では
偏光板を用いないＧＨ型ＬＣＤとしている。
【００２４】上基板側から入射した光はカラーフィルタ
１４を通過し下基板１２の電極１５ａで反射して、再び
カラーフィルタを通過して上基板から出射する。反射形
では光がカラーフィルタ１４を２度通過するのでカラー
フィルタの透過率が素子全体の明るさに大きく影響する
が、本実施例では白色表示において、４０％の反射を得
ることができた。
１４を通過し下基板１２の電極１５ａで反射して、再び
カラーフィルタを通過して上基板から出射する。反射形
では光がカラーフィルタ１４を２度通過するのでカラー
フィルタの透過率が素子全体の明るさに大きく影響する
が、本実施例では白色表示において、４０％の反射を得
ることができた。
【００２５】以上、本発明を実施例について説明した
が、ＴＮモード以外に、ＳＴＮ、ＧＨ、ＥＣＢ、ＦＬ
Ｃ、ＰＤＬＣ、ＤＳなど他の表示モードの素子にも適用
できるものであり、また単純マトリクス駆動などにも適
用できるものである。
が、ＴＮモード以外に、ＳＴＮ、ＧＨ、ＥＣＢ、ＦＬ
Ｃ、ＰＤＬＣ、ＤＳなど他の表示モードの素子にも適用
できるものであり、また単純マトリクス駆動などにも適
用できるものである。
【００２６】さらに、本発明は、カラーフィルタを３原
色のうちの１つとして、実施例で説明した赤以外に青や
緑を選定することができ、その補色のフィルタとしてマ
ゼンタ、黄を適用することができる。
色のうちの１つとして、実施例で説明した赤以外に青や
緑を選定することができ、その補色のフィルタとしてマ
ゼンタ、黄を適用することができる。
【００２７】カラーフィルタは、反射形では画素電極自
体を有色反射板で形成することができ、また、本発明に
用いる３色の色からなる染料を各々、液晶組成物に混ぜ
た多色ＧＨモードに用いても、同様な効果を得ることが
できる。
体を有色反射板で形成することができ、また、本発明に
用いる３色の色からなる染料を各々、液晶組成物に混ぜ
た多色ＧＨモードに用いても、同様な効果を得ることが
できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、透過率の高い白色表示
と、必要なカラー表示を得ることができて、とくに文書
表示に適した液晶表示素子を得ることができる。
と、必要なカラー表示を得ることができて、とくに文書
表示に適した液晶表示素子を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を説明する断面図
【図２】本発明の他の実施例を説明する断面図
【図３】本発明の実施例の特性を説明する曲線図
１１…上基板 １２…下基板 １３…共通電極 １４…カラーフィルタ Ｒ…赤フィルタ Ｃ…シアンフィルタ Ｗ…グレーフィルタ １５…画素電極 １９…液晶組成物層
Claims (1)
- 【請求項１】 電極を有する第１の基板と、電極を有す
る第２の基板の２枚の基板のうち少なくとも１枚の基板
にカラーフィルタを設け、前記基板を前記電極が相対向
するように配置し、その間に液晶組成物を挟持している
液晶表示素子において、 前記カラーフィルタに用いる色が３原色のうちの１つと
その補色および無彩色の３色からなることを特徴とする
液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6262369A JPH08122762A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6262369A JPH08122762A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122762A true JPH08122762A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17374794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6262369A Pending JPH08122762A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122762A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6624860B1 (en) | 1998-01-26 | 2003-09-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter layer providing transmitted light with improved brightness and display device using same |
-
1994
- 1994-10-26 JP JP6262369A patent/JPH08122762A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6624860B1 (en) | 1998-01-26 | 2003-09-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter layer providing transmitted light with improved brightness and display device using same |
| US6906765B2 (en) | 1998-01-26 | 2005-06-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter layer and display device using the same |
| US7250998B2 (en) | 1998-01-26 | 2007-07-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter layer comprising a transmissive non-color filter region and the transflective display device using the same |
| US7471359B2 (en) | 1998-01-26 | 2008-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter layer having different area ratio between different colors and transflective liquid crystal display device using the same |
| US7599023B2 (en) | 1998-01-26 | 2009-10-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter layer and transflective liquid crystal display device using the same |
| US7916249B2 (en) | 1998-01-26 | 2011-03-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter layer and display device using the same |
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