JPH08211223A - カラーフィルター基板及びそれを用いた液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各色用フィルター間の段差が小さく、画素毎の
特性が均一な液晶表示素子を提供する。 【解決手段】少なくとも透明電極を備えた一対の基板間
に液晶を挟持し、相互に区画された少なくとも４つの色
領域１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇ，１１Ｗからなる画素を有
する。前記一画素における４つの色領域が、赤色用フィ
ルター２Ｒが配設されて赤色表示を行なう第１の領域１
１Ｒと、青色用フィルター２Ｂが配設されて青色表示を
行なう第２の色領域１１Ｂと、緑色用フィルター２Ｇが
配設されて緑色表示を行なう第３の色領域１１Ｇと、赤
色フィルター３Ｒ、青色フィルター３Ｂ及び緑色フィル
ター３Ｇが共に配設されて表示を行なう第４の色領域１
１Ｗである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、各色
の点灯の組み合わせにより多色のカラー表示を行なう表
示素子に用いられるカラーフィルター基板及びそれを用
いた液晶素子に係る。詳しくは、赤色、青色、緑色及び
白色の４色の点灯の組み合わせにより多色カラー表示を
行なう液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カラー表示を行なう液晶素子
は種々提案されているが、一般的なものとしては、赤色
（Ｒ）、青色（Ｂ）及び緑色（Ｇ）の３色の表示を行な
う３つのドットにより１つの画素を形成し、それらのオ
ン及びオフの組み合わせにより最大８色までカラー表示
を行なうようにしたものがある。

【０００３】しかし、近年、カラーの表示品質について
の要求も高まり、さらに多くの色を表示できる液晶素子
が期待されている。

【０００４】図１は、その一例を示したものであるが、
この液晶素子１（以下、“液晶表示素子１”とする）は
４つの色領域２Ｒ，２Ｂ，２Ｇ，２Ｗを備えている。こ
れらの色領域２Ｒ，２Ｂ，２Ｇ，２Ｗは、素子の基板
（基材）上に配置された赤、青、緑及び白の各色のフィ
ルターによって構成されており、各色を表示するように
構成されている。そして、液晶表示素子１は、これらの
色領域２Ｒ，…を点灯する組み合わせにより、上述した
８色の他に、それらの中間色をも表示するようになって
いる。

【０００５】なお、これらの各色フィルターは、素子を
構成する基板（基材）上において、フォトリソグラフィ
法によってパターニングされて形成される。１回のフォ
トリソグラフィによって１色のフィルターしか形成でき
ないため、製造に際しては４回のフォトリソグラフィが
行なわれていた。また、赤、青及び緑のフィルターの形
成には、着色材料を分散させた感光性樹脂を用い、白色
フィルターの形成には、着色材料を分散させない感光性
樹脂を用いていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、白色フィル
ターは、上述のように着色材料を分散させない感光性樹
脂によって形成していたため、着色材料を分散させた他
の色のフィルターに比べて面内膜厚分布特性が大きく異
なっていた。その結果、パターニング後に得られる白色
フィルターのドット毎の膜厚が不均一となり、白色フィ
ルターと他の色のフィルターの膜厚とが不均一となり、
それらの膜厚差が１５００〜２０００Å程度になり、カ
ラーフィルタを有する基板の液晶側の面において１画素
内で大きな段差が生じて平坦化が図れなかった。このた
め、液晶表示素子における１画素内で液晶の配向性が不
均一となり、また駆動マージンが低下してしまってい
た。そして、例えば強誘電性液晶を用いた表示素子のよ
うな、対向する基板間の距離（ギャップ）が小さい液晶
表示素子においては、その問題が顕著であった。

【０００７】一方、上記従来例においては各色毎に４回
のパターニングを行なう必要があるため、３色のカラー
フィルターを形成するものに比べて製造プロセスが複雑
化し、材料コストや製造コストも増加してしまうという
問題があった。

【０００８】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、カラー表示品質を高めると共に各色用フィル
ター相互間の段差を小さくすることの可能なカラーフィ
ルター基板並びにこれを用いた液晶素子を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】また、パターニングの回数を低減して製造
コストが低減され得るカラーフィルター基板及び液晶素
子を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、基板上に、赤色フィルターか
らなる第１の色領域と、青色フィルターからなる第２の
色領域と、緑色フィルターからなる第３の色領域と、前
記第１の色領域におけるフィルターより面積が小さい赤
色フィルター、前記第２の色領域におけるフィルターよ
り面積が小さい青色フィルター、前記第３の色領域にお
けるフィルターより面積が小さい緑色フィルター、から
なる第４の色領域と、を有することを特徴とする。この
場合、前記第１の色領域における赤色フィルターの面積
と、前記第２の色領域における青色フィルターの面積
と、前記第３の色領域における緑色フィルターの面積と
の比率が、１：１：１である、ようにすると好ましい。
また、前記第４の色領域における赤色フィルターの面積
と、青色フィルターの面積と、緑色フィルターの面積と
の比率が、１：１：１である、ようにすると好ましい。

【００１１】一方、本発明は、少なくとも透明電極を備
えた一対の基板間に液晶を挟持し、相互に区画された少
なくとも４つの色領域からなる画素を有する液晶素子で
あって、前記一画素における４つの色領域が、赤色フィ
ルターが配設されて赤色表示を行なう第１の色領域と、
青色フィルターが配設されて青色表示を行なう第２の色
領域と、緑色フィルターが配設されて緑色表示を行なう
第３の色領域と、赤色フィルター、青色フィルター及び
緑色フィルターが共に配設されて表示を行なう第４の色
領域である、ことを特徴とする。この場合、前記第４の
色領域において、赤色フィルター、青色フィルター及び
緑色フィルターに相応する領域が同時点灯されて白色表
示を行なう、ようにすると好ましい。また、前記第１の
色領域の面積と、前記第２の色領域の面積と、前記第３
の色領域の面積の比率が、１：１：１である、ようにす
ると好ましい。さらに、前記第１の色領域の形状、前記
第２の色領域の形状、及び前記第３の色領域の形状のう
ち、少なくとも２つが相互に異なる、ようにすると好ま
しい。またさらに、前記第１の色領域に対応する赤色フ
ィルターの面積と、前記第２の色領域に対応する青色フ
ィルターの面積と、前記第３の色領域に対応する緑色フ
ィルターの面積の比率が、１：１：１である、ようにす
ると好ましい。また、前記第４の色領域の面積が、前記
第１の色領域の面積、前記第２の色領域の面積、及び前
記第３の色領域の面積のいずれよりも小さい、ようにし
てもよい。さらに、前記第４の色領域における赤色フィ
ルターの面積と、青色フィルターの面積と、緑色フィル
ターの面積の比率が、１：１：１である、ようにすると
好ましい。またさらに、前記第４の色領域において、赤
色フィルターと青色フィルターと緑色フィルターとが互
いに離間されて配置されている、ようにしてもよい。ま
た、前記第４の色領域において、赤色フィルターと青色
フィルターと緑色フィルターとが互いに隣接され、これ
ら３色のフィルターのみを介して表示を行なう、ように
してもよい。さらに、一対の基板の透明電極が、単純マ
トリックス構造を構成する、ようにしてもよい。またさ
らに、一対の基板間の距離が、３ミクロン以下である、
ようにしてもよい。また、液晶が、カイラルスメクチッ
ク相を呈する液晶である、ようにしてもよい。さらに、
液晶が、強誘電性を呈する液晶である、ようにしてもよ
い。

【００１２】なお、以上構成に基づき、第１乃至第３の
色領域の点灯の組み合わせにより最大８色までのカラー
表示がなされる。そして、第４の色領域を点灯した場合
には、さらにそれらの中間色が表示される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る好適な実施の
形態について、図面を参照して詳述する。なお、図１に
示すものと同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。

【００１４】図２は、本発明に係るカラーフィルター基
板を搭載した液晶表示素子（液晶素子）１０の画素の観
察者側（カラーフィルター基板側）から見た場合の平面
構成の一例を示す図である。

【００１５】本実施の形態に係る液晶表示素子１０は、
図２に示すように、赤、青、緑及び白の各色をそれぞれ
表示する４つの色領域（ドット）１１Ｒ，１１Ｂ，１１
Ｇ，１１Ｗをベースとなる基材上に備えており、これら
４つの色領域１１Ｒ，…の集合によって画素１２が構成
されている。

【００１６】ここで、上述した４つの色領域１１Ｒ，…
のうち、第１の色領域（ドット）１１Ｒはこれに対応し
て赤色フィルター２Ｒが配設されて赤色表示を行なうよ
うになっており、第２の色領域（ドット）１１Ｂはこれ
に対応して青色フィルター２Ｂが配設されて青色表示を
行なうようになっている。また、第３の色領域（ドッ
ト）１１Ｇはこれに対応して緑色フィルター２Ｇが配設
されて緑色表示を行なうように構成されている。これら
のカラーフィルター２Ｒ，２Ｂ，２Ｇは、基板上に、好
ましくは、その面積（平面面積）が実質的に等しく、面
積比が１：１：１になるように形成する。例えば、それ
ぞれのカラーフィルター２Ｒ，２Ｂ，２Ｇを、一辺が２
００μｍの正方形状に形成する。

【００１７】一方、第４の色領域（ドット）１１Ｗに
は、これに対応して赤・青・緑のカラーフィルター３
Ｒ，３Ｂ，３Ｇが共に配置されており、該色領域１１Ｗ
は、好ましくは、これら３色を同時点灯することにより
白色を表示するように構成されている。したがって、好
ましくは、赤・青・緑のカラーフィルター３Ｒ，３Ｂ，
３Ｇの面積は、カラーフィルター２Ｒ，２Ｂ，２Ｇの夫
々の面積より小さく、そして、互いには等しく設定され
ている。例えば具体的には、いずれのフィルター３Ｒ，
…も縦が２００μｍで横が５０μｍの長方形状をして、
面積比が１：１：１になるように設定されている。

【００１８】図３(a) 〜(c) に、本発明に係るカラーフ
ィルター基板を搭載した液晶表示素子１０における画素
の平面構成（観察者側から見た場合）の他の好ましい例
を示す。

【００１９】図３(a) 及び(b) に示す例では、白色表示
を行なう第４の色領域１１Ｗに対応するカラーフィルタ
ーとして、図２に示す例と同様に、赤、青、緑の各色用
のカラーフィルター３Ｒ，３Ｂ，３Ｇが互いに離間し
て、ストライプ状に形成されている。また、図３(c) に
示す例では、白色表示を行なう第４の色領域１１Ｗに対
応すべく、赤、青、緑の各色用の微細なカラーフィルタ
ー３Ｒ，３Ｂ，３Ｇが互いに隣接して、ストライプ状に
形成されている。

【００２０】なお、上述したような例の液晶表示素子で
は、具体的には、例えば、後述するように、カラーフィ
ルター基板の液晶側において、平坦化層や透明電極等を
介し、金属等の遮光性の材料によりカラーフィルター２
Ｒ，２Ｂ，２Ｇ及び３Ｒ，３Ｂ，３Ｇに対応する部分を
除いてマスクを設けることにより、実際にこれらカラー
フィルターを介して各色で光が透過する色領域、すなわ
ち、実際に有効な色領域１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇ及び１
１Ｗとなり得る部分を規定する。ここで、色領域１１
Ｒ，１１Ｂ及び１１Ｇは、形状は異なっていても良く、
かつ夫々の面積を同一にすることが好ましい。色領域
（ドット）１１Ｗについては、多色表示の際の人間の目
での視認性を考慮して他の色領域１１Ｒ，１１Ｂ及び１
１Ｇに比べて面積を小さく設定することが好ましい。な
お、色領域１１Ｗは、図２、図３(a)及び(b) に示すよ
うに、３色のカラーフィルター３Ｒ，３Ｂ，３Ｇとその
間隙のカラーフィルターの無い透明部分より、あるい
は、図３(c) に示すように、３色の（３色用の）カラー
フィルター３Ｒ，３Ｂ及び３Ｇのみによって形成され得
る。

【００２１】上述したような本発明の液晶表示素子で
は、カラーフィルター等の構成に基づいて赤色表示を行
なう色領域（ドット）１１Ｒ、青色表示を行なう色領域
（ドット１１Ｂ、緑色表示を行なう色領域（ドット）１
１Ｇに加えて、微細な赤色、青色、及び緑色の各色用の
カラーフィルター３Ｒ，３Ｂ及び３Ｇにより構成される
第４の色領域１１Ｗを設けた点で特徴的である。こうし
て、白色用（透明）フィルターを設けることによって白
色表示を行なう色領域を形成する場合に比べて、赤色、
青色、緑色フィルターが白色フィルターに比べて膜厚制
御性が良好であることに起因して、当該第４の色領域
と、他の色領域の膜厚段差が抑制され、画素内での平坦
性が向上する。この場合、第４の色領域に着色したフィ
ルターを用いたことにより、画素全体での透過率が若干
低下するおそれがすることを考慮し、図２、図３(a) 〜
(c) に示すように、第４の色領域１１Ｗに対応するカラ
ーフィルター３Ｒ，３Ｂ及び３Ｇの大きさを、必要とさ
れる明るさに応じて図３(a) 〜(c) のように変えること
で、第４の色領域１１Ｗの白色表示における透過率を調
整できる。明るさが必要な場合は、例えば図３(a) のよ
うにカラーフィルター３Ｒ，３Ｂ及び３Ｇの隙間部分を
太くすることで、透過する光は多くなる。ただし、白色
を得るために、それぞれの面積比は１：１：１が望まし
い。隙間が広くなる場合、第４の色領域内におけるカラ
ーフィルターと隙間部分の平坦化が問題となるが、本発
明の構成により、色間、すなわち、第１、２、及び３の
色領域と、第４の色領域との厚さの差を低減させ、カラ
ーフィルター全体としての平坦性を向上させる。即ち、
厚さの分布特性の異なるＷ白色フィルターによる白色領
域を形成した場合よりも３Ｒ，３Ｂ及び３Ｇを相互に離
した状態で白色表示を行なう第４の領域を形成して全体
の平坦性を向上させる。

【００２２】なお、上述したカラーフィルター２Ｒ，
…，３Ｒ，…は、ガラス基板Ｇの表面に形成されてお
り、多数の画素１２，…を形成している（図２、図３に
は１つの画素のみ図示）。そして、このようにカラーフ
ィルター２Ｒ，…，３Ｒ，…が形成されたガラス基板Ｇ
は、透明電極や配向制御層その他必要に応じて他の機能
層が形成された上で他のガラス基板に対向するように貼
り合わせられ、これら基板間の間隙に液晶が注入されて
液晶表示素子が作成される。

【００２３】図４は、図３(b) に示す画素構成を有する
液晶表示素子の断面構造の一例（図３(b) のａ−ａ′線
に沿った断面構造）を示す。

【００２４】同図に示す構造では、まず、ベース基板と
なる一方のガラス等の透明基材（基板）４１上に、色領
域１１Ｒを構成するカラーフィルター２Ｒや、色領域１
１Ｗを構成する、好ましくは互いに同面積のカラーフィ
ルター３Ｒ，３Ｂ及び３Ｇが、夫々形成されている。

【００２５】これらカラーフィルターのパターンは、種
々の方法で形成され得るが、例えば、後述するように所
定の色の着色成分を含有する感光性の有機高分子膜、例
えばポリアミドやポリイミド膜をフォトリソグラフィ法
によりパターニングすることにより形成され得る。これ
らカラーフィルター上には、各フィルター間の凹凸を是
正すべく平坦化層４２が形成されている。かかる平坦化
層４２は、カラーフィルター間における段差を是正し、
また後工程においてカラーフィルターを保護し、耐熱
性、耐薬品性を有するものであればよく、例えば、ポリ
アミド、エポキシ樹脂、有機シラン樹脂が用いられる。
また、これらカラーフィルターによって構成される色領
域からなる画素１２間には混色を防止すべく、好ましく
は遮光層を形成する（図示せず）。

【００２６】平坦化層４２上には、必要に応じてバリア
層等を形成し（図示せず）、下層のカラーフィルター層
に対応すべくＩＴＯ等の透明導電材からなる透明電極４
４が所定のパターンで形成されている。

【００２７】さらに、透明電極４４の抵抗を低下させる
べく、補助電極４５が透明電極４４上に所定のパターン
で形成される。同図に示す例では、かかる補助電極４５
のパターンにより光透過する色領域が規定され得る。補
助電極４５の材料としては、例えば、Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｌ
或はそれらの合金といった金属材料が使用され得る。

【００２８】透明電極４４や補助電極４５上には、必要
に応じて対向基板側とのショート防止や或は他の素子機
能を向上するための層を介して液晶の配向状態を制御す
るための配向制御層４６が形成される。配向制御層４６
としては、種々のポリイミド、ポリアミド等の有機高分
子膜や無機膜が適用され、必要に応じてラビング等の一
軸配向処理がなされた。

【００２９】他方、ガラス等の透明基材（基板）５１上
に、透明電極５４を介して配向制御層５６が形成されて
いる。

【００３０】これら基材４１及び５１が所定形状のスペ
ーサや接着性材料（図示せず）を介して対向して配置さ
れ、その間隙に液晶４７が注入されている。そして、こ
れらの透明電極４４，…，５４，…が、例えば、単純マ
トリックス構造を構成するようになっている。なお、基
板間の距離は、適用する液晶及びそのモードに応じて、
スペーサによって、例えば、後述するカイラルスメクチ
ック液晶は、３ミクロン以下に規定される。

【００３１】液晶材料４７としては、強誘電性を示すカ
イラルスメクチック液晶、その他、ツイストネマチック
（ＴＮ）、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）系の
液晶材料を用いることができる。

【００３２】上述した例の液晶表示素子では、特に第４
の色領域１１Ｗを構成するカラーフィルター３Ｒ，３Ｂ
及び３Ｇにおいて、他の色領域１１Ｇを構成するカラー
フィルター２Ｇとの膜厚段差が抑制されている。よっ
て、第４の色領域１１Ｗにおける、素子内での平坦性、
例えば、色領域１１Ｗに対応する配向制御層４６の平坦
性が良好であり、一画素内及び素子内での両基板間の距
離（セルギャップ）が均一に保持される。よって、特に
より小さなセルギャップを要する液晶表示素子、具体的
に３μｍ以下のセルギャップを要する液晶表示素子にお
いて、本発明の構成は好ましい。例えば、強誘電性を示
す液晶等のカイラルスメクチック液晶を用いた表示素子
では特に有効である。

【００３３】本発明の液晶表示素子では、例えば、単純
マトリックス構造が適用され、一画素における各色領域
の表示（点灯）及び非表示（非点灯）状態を制御してカ
ラー表示を行なうことができる。この具体例について、
図５(a) 及び(b) を参照して詳細に説明する。

【００３４】図５(a) は、上述した図３(b) 及び図４に
示す構造の液晶表示素子の一画素１２における、基材４
１側での透明電極、色領域及びカラーフィルターの配置
の一例を示し、図５(b) は当該液晶表示素子の一画素１
２における基材５１側での透明電極、色領域及びカラー
フィルターの配置の一例を示す。なお、同図における部
材の配置は、いずれも液晶側から見たものであり、図５
(a) の縦軸方向（Ｙ）が、図４の水平方向（Ｘ）に一致
する。また、透明電極より液晶側に存在する層について
は省略している。（例えば、色領域を規定する補助電極
パターンは省略されている。） 図５(a) に示すように、基材４１側では、一画素１２に
おいてカラーフィルタ２Ｒ，２Ｂ，２Ｇ，及び３Ｒ，３
Ｂ及び３Ｇ上に共通に透明電極４４が第１の電極として
形成されている。一方、図５(b) に示すように、基材５
１側では、画素１２において、基材４１側のカラーフィ
ルター２Ｒ，２Ｂ，２Ｇ，及び３Ｒ，３Ｂ及び３Ｇに対
応して、透明電極５４Ｒ，５４Ｂ，５４Ｇ，及び５４Ｗ
が第２の電極として形成されている。こうして、基材４
１側の下層のカラーフィルターに対応する透明電極の所
定の部分と、基材５１側の透明電極の交差する領域にお
いて、各色領域１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇ，及び１１Ｗが
決定される。ここで、透明電極４４と基材５１側の電極
５４Ｒが選択された場合、その交点となるカラーフィル
ター２Ｒを備えた色領域１１Ｒが表示（点灯）状態とな
る。また、透明電極４４と基材５１側の電極５４Ｗが選
択された場合、その交点となる、カラーフィルター３
Ｒ，３Ｂ及び３Ｇを備えた色領域１１Ｗが、３色の同時
表示（点灯）によって白色表示状態となる。一画素にお
ける、各色領域の表示及び非表示状態の組み合わせによ
り、当該画素における多色表示がなされる。

【００３５】次に、図６(a) 〜(e) に沿って、上述した
例におけるカラーフィルター２Ｒ，…，３Ｒ，…の製造
方法の一例について説明する。

【００３６】まず、厚さが１．１ｍｍのガラス基板Ｇの
表面全面に感光性樹脂溶液（宇部興産社製ＰＡ−１０１
２）をスピンナーで塗布し、感光性樹脂層１５を形成す
る（図６(a) 参照）。この溶液は、ポリアミド樹脂を主
成分としたものであり、該溶液中には、例えば赤色の顔
料が分散されている。次に、この感光性樹脂層１５が形
成されたガラス基板Ｇを８５℃の温度で１０分間だけプ
リベークする。その後、フォトマスク１６を用いて露光
を行ない（図６(b) 参照）、感光性樹脂層１５の所望の
部分１５ａ，…だけを光硬化をさせる（図６(c) 参
照）。次に、この感光性樹脂層１５に対して現像液を噴
霧して光硬化していない部分（１５ａ，…以外の部分）
を除去し、大きい方のカラーフィルター２Ｒ，…と小さ
い方のカラーフィルター３Ｒ，…とを同時に形成する
（図６(d) 参照）。そして、これらの作業を、青色フィ
ルター２Ｂ，…，３Ｂ，…及び緑色フィルター２Ｇ，
…，３Ｇ，…についても繰り返し、ガラス基板Ｇ上に画
素１２，…を形成する。

【００３７】次に、上述した液晶表示素子の作用及び効
果について説明する。

【００３８】上述した構成になる液晶表示素子によれ
ば、一画素において赤・青・緑の各色を表示する３つの
色領域１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇの点灯の組み合わせによ
り最大８色までのカラー表示がなされ、白色を表示する
色領域１１Ｗを点灯した場合には、さらにそれらの中間
色が表示され、カラーの表示品質を高めることができ
る。

【００３９】また、本実施の形態によれば、白色の表示
は赤色フィルター３Ｒ、青色フィルター３Ｂ及び緑色フ
ィルター３Ｇが同時点灯されることにより達成されるた
め、面内膜厚分布特性の大きく異なる白色のフィルター
を用いる必要がない。つまり、該特性がほぼ等しい３色
のフィルター３Ｒ，…を用いるため、フィルター相互間
の段差が低減され、平坦化を図ることができる。その結
果、液晶表示素子１０の画素内及び画素間での基板間距
離（セルギャップ）等が均一化され、駆動マージンを大
きく向上できる。液晶表示素子１０を作成して、色領域
１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇでの各カラーフィルター２Ｒ，
２Ｂ及び２Ｇと色領域１１Ｗにおけるカラーフィルター
３Ｒ，３Ｂ及び３Ｇとにおける段差を測定したところ、
段差は、３００×３５０ｍｍのサイズの基板では５００
Å以下で小さかった。

【００４０】さらに、３色のフィルター２Ｒ，…，３
Ｒ，…を形成すればよいため、白色フィルターを含む４
色のフィルターを形成する場合に比べてパターニングの
回数も低減される。その結果、製造プロセスが簡素化さ
れ、歩留りが向上され、材料コストや製造コストも低減
される。

【００４１】また、色領域１１Ｗにおける赤色フィルタ
ー３Ｒ、青色フィルター３Ｂ及び緑色フィルター３Ｇの
面積比を１：１：１とすることにより、この色領域１１
Ｗの点灯により適正な白色が表示される。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
赤、青、緑及び白の４色の組み合わせによってカラー表
示がなされるため、赤、青及び緑の３色の場合よりも表
示される色の数が多くなり、カラーの表示品質を高める
ことができる。

【００４３】また、本発明によれば、白色の表示は赤色
フィルター、青色フィルター及び緑色フィルターが同時
点灯されることにより達成されるため、面内膜厚分布特
性の大きく異なる白色のフィルターを用いる必要がな
い。つまり、該特性がほぼ等しい３色のフィルターを用
いるため、一画素内におけるフィルター相互間の段差が
低減され、平坦化を図ることができる。その結果、液晶
素子、特に、基板間の距離の小さい強誘電性液晶を用い
た表示素子、の駆動マージンを大きく向上できる。

【００４４】さらに、３色のフィルターを形成すればよ
いため、４色のフィルターを形成する場合に比べてパタ
ーニングの回数も低減される。その結果、製造プロセス
が簡素化され、歩留りが向上され、材料コストや製造コ
ストも低減される。

【００４５】また、第４の色領域における赤色フィルタ
ー、青色フィルター及び緑色フィルターの面積比を１：
１：１とした場合には、該色領域の点灯により白色が表
示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液晶表示素子における一画素の構成を示
す模式図。

【図２】本発明の液晶表示素子の一態様における一画素
の構成を示す平面図。

【図３】(a) 〜(c) は本発明の液晶表示素子の種々の態
様における一画素の構成を示す平面図。

【図４】図３(b) のａ−ａ′線に沿った液晶表示素子の
構造を示す断面図。

【図５】図４に示す液晶表示素子の画素における透明電
極及びカラーフィルタの配置を示す平面図。

【図６】液晶表示素子の製造方法、特にカラーフィルタ
ーの製造方法を示す模式図であり、(a) はガラス基板上
に感光性樹脂層を形成した状態を示す図、(b) は露光工
程を説明するための図、(c) は露光工程終了の状態を説
明するための図、(d) は現像工程終了の状態を説明する
ための図、(e) はカラーフィルター完成後の状態を説明
するための図。

【符号の説明】

２Ｒ 赤色フィルター ２Ｂ 青色フィルター ２Ｇ 緑色フィルター ３Ｒ 赤色カラーフィルター ３Ｂ 青色カラーフィルター ３Ｇ 緑色カラーフィルター １０ 液晶表示素子（液晶素子） １１Ｒ 第１の色領域 １１Ｂ 第２の色領域 １１Ｇ 第３の色領域 １１Ｗ 第４の色領域 １２ 画素 ４１ 透明基材（基板） ４４ 透明電極 ４７ 液晶 ５１ 透明基材（基板） ５４ 透明電極 Ｇ ガラス基板

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、赤色フィルターからなる第１
   の色領域と、青色フィルターからなる第２の色領域と、
   緑色フィルターからなる第３の色領域と、前記第１の色
   領域におけるフィルターより面積が小さい赤色フィルタ
   ー、前記第２の色領域におけるフィルターより面積が小
   さい青色フィルター、前記第３の色領域におけるフィル
   ターより面積が小さい緑色フィルター、からなる第４の
   色領域と、 を有するカラーフィルター基板。
2. 【請求項２】 前記第１の色領域における赤色フィルタ
   ーの面積と、前記第２の色領域における青色フィルター
   の面積と、前記第３の色領域における緑色フィルターの
   面積との比率が、１：１：１である、 ことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター基
   板。
3. 【請求項３】 前記第４の色領域における赤色フィルタ
   ーの面積と、青色フィルターの面積と、緑色フィルター
   の面積との比率が、１：１：１である、 ことを特徴とする請求項１又は２記載のカラーフィルタ
   ー基板。
4. 【請求項４】 少なくとも透明電極を備えた一対の基板
   間に液晶を挟持し、相互に区画された少なくとも４つの
   色領域からなる画素を有する液晶素子であって、 前記一画素における４つの色領域が、赤色フィルターが
   配設されて赤色表示を行なう第１の色領域と、青色フィ
   ルターが配設されて青色表示を行なう第２の色領域と、
   緑色フィルターが配設されて緑色表示を行なう第３の色
   領域と、赤色フィルター、青色フィルター及び緑色フィ
   ルターが共に配設されて表示を行なう第４の色領域であ
   る、 ことを特徴とする液晶素子。
5. 【請求項５】 前記第４の色領域において、赤色フィル
   ター、青色フィルター及び緑色フィルターに相応する領
   域が同時点灯されて白色表示を行なう、 請求項４記載の液晶素子。
6. 【請求項６】 前記第１の色領域の面積と、前記第２の
   色領域の面積と、前記第３の色領域の面積の比率が、
   １：１：１である、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。
7. 【請求項７】 前記第１の色領域の形状、前記第２の色
   領域の形状、及び前記第３の色領域の形状のうち、少な
   くとも２つが相互に異なる、 ことを特徴とする請求項６記載の液晶素子。
8. 【請求項８】 前記第１の色領域に対応する赤色フィル
   ターの面積と、前記第２の色領域に対応する青色フィル
   ターの面積と、前記第３の色領域に対応する緑色フィル
   ターの面積の比率が、１：１：１である、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。
9. 【請求項９】 前記第４の色領域の面積が、前記第１の
   色領域の面積、前記第２の色領域の面積、及び前記第３
   の色領域の面積のいずれよりも小さい、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。
10. 【請求項１０】 前記第４の色領域における赤色フィル
    ターの面積と、青色フィルターの面積と、緑色フィルタ
    ーの面積の比率が、１：１：１である、 ことを特徴とする請求項５記載の液晶素子。
11. 【請求項１１】 前記第４の色領域において、赤色フィ
    ルターと青色フィルターと緑色フィルターとが互いに離
    間されて配置されている、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。
12. 【請求項１２】 前記第４の色領域において、赤色フィ
    ルターと青色フィルターと緑色フィルターとが互いに隣
    接され、これら３色のフィルターのみを介して表示を行
    なう、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。
13. 【請求項１３】 一対の基板の透明電極が、単純マトリ
    ックス構造を構成する、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。
14. 【請求項１４】 一対の基板間の距離が、３ミクロン以
    下である、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。
15. 【請求項１５】 液晶が、カイラルスメクチック相を呈
    する液晶である、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。
16. 【請求項１６】 液晶が、強誘電性を呈する液晶であ
    る、 ことを特徴とする請求項４記載の液晶素子。