JPH11337725A - 液晶表示用カラーフィルタおよびその製造方法 - Google Patents
液晶表示用カラーフィルタおよびその製造方法Info
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- JPH11337725A JPH11337725A JP16000098A JP16000098A JPH11337725A JP H11337725 A JPH11337725 A JP H11337725A JP 16000098 A JP16000098 A JP 16000098A JP 16000098 A JP16000098 A JP 16000098A JP H11337725 A JPH11337725 A JP H11337725A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イエロー、マゼンタ、シアンの補色系のカラ
ーフィルタの利点を生かしつつ、色度図上における色表
示範囲をさらに広げ、レッド、グリーンの原色について
も色純度にすぐれた良い色を出すことができるようにす
る 【解決手段】 カラーフィルタ層５０は、色パターンと
して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
の３つの色を含み、しかも、それらの色パターンについ
て、いずれかの色パターンが一層だけの一層部分と、互
いに異なる色の色パターンが二層に重なった二層部分と
がある。一層部分は、各色パターンの補色系の色シアン
（Ｃ）およびマゼンタ（Ｍ）の色要素を形成し、また、
二層部分は、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）の原色の色
の色要素を形成する。他の色に比べて明るすぎるイエロ
ーを一層部分から外し、また、二層部分について、暗す
ぎるブルーを用いないようにしている。
ーフィルタの利点を生かしつつ、色度図上における色表
示範囲をさらに広げ、レッド、グリーンの原色について
も色純度にすぐれた良い色を出すことができるようにす
る 【解決手段】 カラーフィルタ層５０は、色パターンと
して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
の３つの色を含み、しかも、それらの色パターンについ
て、いずれかの色パターンが一層だけの一層部分と、互
いに異なる色の色パターンが二層に重なった二層部分と
がある。一層部分は、各色パターンの補色系の色シアン
（Ｃ）およびマゼンタ（Ｍ）の色要素を形成し、また、
二層部分は、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）の原色の色
の色要素を形成する。他の色に比べて明るすぎるイエロ
ーを一層部分から外し、また、二層部分について、暗す
ぎるブルーを用いないようにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶層に面する
よう配置される液晶表示用カラーフィルタであって、特
に、反射型のようにカラーフィルタの全体の明るさが重
視されるものに関する。
よう配置される液晶表示用カラーフィルタであって、特
に、反射型のようにカラーフィルタの全体の明るさが重
視されるものに関する。
【０００２】
【発明の背景】最近、液晶表示装置の中で反射型が注目
されている。反射型液晶パネルは、バックライトを用い
ずに装置周囲の自然光を利用する点で、透過型のものに
比べ消費電力を小さくすることができるので携帯用の表
示装置として有用である。この反射型のものをカラー表
示させる方法として、カラーフィルタを用いる方法があ
る。カラーフィルタを含む反射型の液晶パネル自体は、
たとえば、特開平８−３０４８１６号あるいは特開平９
−６８６０８号の各公報が示すように、光シャッタとし
ての液晶層の一面にカラー表示のためのカラーフィル
タ、その液晶層の他面側に光反射機能をもつ反射層を備
えている。こうしたカラーフィルタを用いる方式は、背
景色をペーパーホワイトにし、広い色表示範囲を目指す
ことが容易で、カラーフィルタを用いない他の方法に比
べ有利である。
されている。反射型液晶パネルは、バックライトを用い
ずに装置周囲の自然光を利用する点で、透過型のものに
比べ消費電力を小さくすることができるので携帯用の表
示装置として有用である。この反射型のものをカラー表
示させる方法として、カラーフィルタを用いる方法があ
る。カラーフィルタを含む反射型の液晶パネル自体は、
たとえば、特開平８−３０４８１６号あるいは特開平９
−６８６０８号の各公報が示すように、光シャッタとし
ての液晶層の一面にカラー表示のためのカラーフィル
タ、その液晶層の他面側に光反射機能をもつ反射層を備
えている。こうしたカラーフィルタを用いる方式は、背
景色をペーパーホワイトにし、広い色表示範囲を目指す
ことが容易で、カラーフィルタを用いない他の方法に比
べ有利である。
【０００３】ところで、従来からの透過型の液晶表示パ
ネルにおいては、パネルの背面にバックライトがあるた
め、カラーフィルタとしては色が濃く、かつ色の再現範
囲の広いものを用いることができる。たとえば、カラー
フィルタの明るさについて、光がカラーフィルタを１回
通過するものとして計算し、各色の明度Ｙ値の平均は２
０〜３０程度のもので充分である。そこで、バックライ
トをもつ透過型の液晶表示パネルに対しては、従来一般
に、色の鮮やかさの点でよりすぐれた３原色（つまり、
レッド、グリーン、ブルー）のカラーフィルタが多用さ
れている。しかし、反射型の液晶表示パネルでは、表示
に自然光を利用し、しかも、カラーフィルタの色の組合
せそのものが白表示となることから、カラーフィルタと
して、できるだけ明るいものが必要とされる。その点、
カラーフィルタの中を光が２回通過するものとして計算
すると、ペーパーホワイトの観点から前に述べた明度Ｙ
値の平均が４０以上であることが必要とされる。この高
い明度Ｙ値、特にその値が５０以上の領域では、３原色
のレッド、グリーン、ブルーのカラーフィルタよりも、
イエロー、マゼンタ、シアンの補色系の方が色再現範囲
が広くなる。したがって、明るさが要求される反射型の
液晶表示用のカラーフィルタとしては、明るい範囲で演
色範囲が大きい補色系の方が有利であるということがで
きる。
ネルにおいては、パネルの背面にバックライトがあるた
め、カラーフィルタとしては色が濃く、かつ色の再現範
囲の広いものを用いることができる。たとえば、カラー
フィルタの明るさについて、光がカラーフィルタを１回
通過するものとして計算し、各色の明度Ｙ値の平均は２
０〜３０程度のもので充分である。そこで、バックライ
トをもつ透過型の液晶表示パネルに対しては、従来一般
に、色の鮮やかさの点でよりすぐれた３原色（つまり、
レッド、グリーン、ブルー）のカラーフィルタが多用さ
れている。しかし、反射型の液晶表示パネルでは、表示
に自然光を利用し、しかも、カラーフィルタの色の組合
せそのものが白表示となることから、カラーフィルタと
して、できるだけ明るいものが必要とされる。その点、
カラーフィルタの中を光が２回通過するものとして計算
すると、ペーパーホワイトの観点から前に述べた明度Ｙ
値の平均が４０以上であることが必要とされる。この高
い明度Ｙ値、特にその値が５０以上の領域では、３原色
のレッド、グリーン、ブルーのカラーフィルタよりも、
イエロー、マゼンタ、シアンの補色系の方が色再現範囲
が広くなる。したがって、明るさが要求される反射型の
液晶表示用のカラーフィルタとしては、明るい範囲で演
色範囲が大きい補色系の方が有利であるということがで
きる。
【０００４】
【先願の内容およびこの発明の解決すべき課題】以上の
点から、発明者等は、明るさの点ですぐれたイエロー、
マゼンタ、シアンの補色系のカラーフィルタを研究対象
とし、その表示特性をさらに改良することを企てた。先
願である特願平９−１３１６９９号は、その研究の成果
である。この発明は、その先願を基礎とし、その先願の
内容をさらに発展させるものである。そこで、この発明
の解決すべき課題については、先願の内容を基にして説
明することができる。補色系のカラーフィルタにおける
最大の難点は、レッド、グリーン、ブルーの原色の良い
色を出すことが困難である点にある。そこで、先願で
は、イエロー、マゼンタ、シアンの補色系のカラーフィ
ルタの利点を生かしつつ、色度図上における色表示範囲
をさらに広げ、レッド、グリーン、ブルーの原色につい
ても色純度にすぐれた良い色を出すことができるように
することを第１の課題とした。
点から、発明者等は、明るさの点ですぐれたイエロー、
マゼンタ、シアンの補色系のカラーフィルタを研究対象
とし、その表示特性をさらに改良することを企てた。先
願である特願平９−１３１６９９号は、その研究の成果
である。この発明は、その先願を基礎とし、その先願の
内容をさらに発展させるものである。そこで、この発明
の解決すべき課題については、先願の内容を基にして説
明することができる。補色系のカラーフィルタにおける
最大の難点は、レッド、グリーン、ブルーの原色の良い
色を出すことが困難である点にある。そこで、先願で
は、イエロー、マゼンタ、シアンの補色系のカラーフィ
ルタの利点を生かしつつ、色度図上における色表示範囲
をさらに広げ、レッド、グリーン、ブルーの原色につい
ても色純度にすぐれた良い色を出すことができるように
することを第１の課題とした。
【０００５】この第１の課題に対する先願の基本的な考
え方は、カラーフィルタの色要素として、イエロー、マ
ゼンタ、シアンの色に加えて、レッド、グリーン、ブル
ーの原色の色を加える点にある。先願では、イエロー、
マゼンタ、シアンのいずれかの色の一層からなる一層部
分と、それらの色の２つの色が二層に重なった二層部分
とを備える方法を採った。二層部分がレッド、グリー
ン、ブルーの原色を形成するので、各色についての色パ
ターンを形成する工程数を増やすことなく、カラーフィ
ルタの色要素を６つに増やすことができる。先願では、
さらに、カラーフィルタの色の数が増えると、その色数
が増えた分だけ表示画面が粗くなり、たとえば、画面に
スジが出るなどの不都合を生じるおそれがあることを考
慮した対応をもした。たとえば、イエローに対しブル
ー、マゼンタに対しグリーン、シアンに対しレッドと互
いに補色関係にある色パターンを隣り合うように配置し
た。
え方は、カラーフィルタの色要素として、イエロー、マ
ゼンタ、シアンの色に加えて、レッド、グリーン、ブル
ーの原色の色を加える点にある。先願では、イエロー、
マゼンタ、シアンのいずれかの色の一層からなる一層部
分と、それらの色の２つの色が二層に重なった二層部分
とを備える方法を採った。二層部分がレッド、グリー
ン、ブルーの原色を形成するので、各色についての色パ
ターンを形成する工程数を増やすことなく、カラーフィ
ルタの色要素を６つに増やすことができる。先願では、
さらに、カラーフィルタの色の数が増えると、その色数
が増えた分だけ表示画面が粗くなり、たとえば、画面に
スジが出るなどの不都合を生じるおそれがあることを考
慮した対応をもした。たとえば、イエローに対しブル
ー、マゼンタに対しグリーン、シアンに対しレッドと互
いに補色関係にある色パターンを隣り合うように配置し
た。
【０００６】こうした先願は、色度図上における色表示
範囲を広げることを主眼としていたため、色パターンの
色として、イエロー、マゼンタ、シアンの色は勿論のこ
と、レッド、グリーン、ブルーの３つの原色のすべての
色をも含ませることを良しとしていた。ところが、その
ような複数の色のうち、ブルーとイエローとの明るさが
他の色に比べて大きく異なる（ブルーは暗すぎ、イエロ
ーは明るすぎる）ため、それらがカラーフィルタ上で目
立ち、表示に不都合を生じるおそれがあることが判明し
た。たとえば、ストライプ配列の場合はスジ状の模様、
また、格子配列の場合は格子状の模様をそれぞれ生じる
という不都合である。そこで、この発明は、先願の技術
をさらに改良し、ブルーとイエローとが起因して生じる
不都合な模様が生じないようにすることを主な課題とす
る。
範囲を広げることを主眼としていたため、色パターンの
色として、イエロー、マゼンタ、シアンの色は勿論のこ
と、レッド、グリーン、ブルーの３つの原色のすべての
色をも含ませることを良しとしていた。ところが、その
ような複数の色のうち、ブルーとイエローとの明るさが
他の色に比べて大きく異なる（ブルーは暗すぎ、イエロ
ーは明るすぎる）ため、それらがカラーフィルタ上で目
立ち、表示に不都合を生じるおそれがあることが判明し
た。たとえば、ストライプ配列の場合はスジ状の模様、
また、格子配列の場合は格子状の模様をそれぞれ生じる
という不都合である。そこで、この発明は、先願の技術
をさらに改良し、ブルーとイエローとが起因して生じる
不都合な模様が生じないようにすることを主な課題とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明のカラーフィル
タは、補色系の色を基調とし、そこに原色の色を加える
ようにしたカラーフィルタであり、原色の色について、
二層の重なりによって得るものである。ただ、他の色に
比べて明るさが大きく異なるイエローを一層部分から外
し、また、原色のブルーを用いないようにしている。一
層部分と二層部分とを含む複数の色の色パターンは、ガ
ラス板等の透明基板上に位置し、全体としてカラーフィ
ルタ層を形成する。一層部分には、マゼンタ、シアンが
あり、二層部分には、イエロー、マゼンタ、シアンの中
のいずれか２つの色が重なり合い、レッド、グリーンの
原色を形成する部分とがある。このように、イエロー、
マゼンタ、シアンの補色系の色パターンを利用して、原
色の色を得るようにしているため、補色系の色に加えて
原色の色を備えるにもかかわらず、色パターンを形成す
る製造工程数を増やさずにすませることができる。な
お、一層部分と二層部分との面積比は通常１とするが、
特定の色を強調する表示を行うような場合には、その強
調したい色の表示に関与する色要素の面積を他のものに
比べて大きくすることもできる。
タは、補色系の色を基調とし、そこに原色の色を加える
ようにしたカラーフィルタであり、原色の色について、
二層の重なりによって得るものである。ただ、他の色に
比べて明るさが大きく異なるイエローを一層部分から外
し、また、原色のブルーを用いないようにしている。一
層部分と二層部分とを含む複数の色の色パターンは、ガ
ラス板等の透明基板上に位置し、全体としてカラーフィ
ルタ層を形成する。一層部分には、マゼンタ、シアンが
あり、二層部分には、イエロー、マゼンタ、シアンの中
のいずれか２つの色が重なり合い、レッド、グリーンの
原色を形成する部分とがある。このように、イエロー、
マゼンタ、シアンの補色系の色パターンを利用して、原
色の色を得るようにしているため、補色系の色に加えて
原色の色を備えるにもかかわらず、色パターンを形成す
る製造工程数を増やさずにすませることができる。な
お、一層部分と二層部分との面積比は通常１とするが、
特定の色を強調する表示を行うような場合には、その強
調したい色の表示に関与する色要素の面積を他のものに
比べて大きくすることもできる。
【０００８】ここで、透過型の液晶表示用のカラーフィ
ルタにおいては、各色パターンの色が濃く、その膜厚は
１〜２μｍと厚い。そのため、それらを重ねれば、大き
な段差が生じ、液晶の配向不良や不都合なセルギャップ
を生じてしまう。それに対し、反射型のように明るさが
要求されるものにおいては、各色パターンの色は薄く、
膜厚がたとえば０．７μｍ〜０．２μｍ、より好ましく
は０．４５μｍ以下にするのが良い。０．７μｍという
上限値は、光の干渉による影響を避け、しかもまた、樹
脂中の色材（特に、染料）の耐光性を向上させることを
考慮して定めた数値である。また、０．２μｍという下
限値は、ウエットエッチング等のプロセス上、余りにも
薄くすると、樹脂の中から色材（特に、染料）が溶け出
すことを考慮して定めた数値である。この発明では、こ
うした膜厚が薄い点に着目し、補色系の色パターンを部
分的に重ね合わせ、重ね合わせた部分に原色を形成する
ようにしたのである。なお、反射型の場合、周囲から入
射する光がカラーフィルタ層の中を２回通過するため、
カラーフィルタ層の波長４２０ｎｍ〜６１０ｎｍにおけ
る分光透過率の最小値がそれぞれの色で４〜４０％とな
るように色を薄くすべきである。
ルタにおいては、各色パターンの色が濃く、その膜厚は
１〜２μｍと厚い。そのため、それらを重ねれば、大き
な段差が生じ、液晶の配向不良や不都合なセルギャップ
を生じてしまう。それに対し、反射型のように明るさが
要求されるものにおいては、各色パターンの色は薄く、
膜厚がたとえば０．７μｍ〜０．２μｍ、より好ましく
は０．４５μｍ以下にするのが良い。０．７μｍという
上限値は、光の干渉による影響を避け、しかもまた、樹
脂中の色材（特に、染料）の耐光性を向上させることを
考慮して定めた数値である。また、０．２μｍという下
限値は、ウエットエッチング等のプロセス上、余りにも
薄くすると、樹脂の中から色材（特に、染料）が溶け出
すことを考慮して定めた数値である。この発明では、こ
うした膜厚が薄い点に着目し、補色系の色パターンを部
分的に重ね合わせ、重ね合わせた部分に原色を形成する
ようにしたのである。なお、反射型の場合、周囲から入
射する光がカラーフィルタ層の中を２回通過するため、
カラーフィルタ層の波長４２０ｎｍ〜６１０ｎｍにおけ
る分光透過率の最小値がそれぞれの色で４〜４０％とな
るように色を薄くすべきである。
【０００９】次に、図面を参照しながら、この発明の実
施の形態を考慮しつつ、この発明の内容をより具体的に
説明する。図１〜図４は、この発明によるカラーフィル
タの各例を示し、図１〜図３がストライプ配列、図４が
格子あるいはモザイク配列である。反射型の液晶表示パ
ネル自体は、厚さ１ｍｍ前後のガラス板などの２枚の透
明基板１０，２０と、これら２枚の透明基板１０，２０
の間に挾むように封入したホストゲスト液晶層３０とを
備え、さらに、一方の透明基板１０の内側の一面に、カ
ラーフィルタの主体であるカラーフィルタ層５０、ま
た、他方の透明基板２０の内側の一面に反射層７０をそ
れぞれ備える。そして、透明基板１０側のカラーフィル
タ層５０上に互いに分離した色要素電極６０、透明基板
２０の側に反射層７０を兼ねる共通電極をそれぞれ備え
ている。しかし、この発明は、ホストゲスト方式の液晶
表示パネルに限定されることなく、ＴＮ方式などの他の
方式のものにも適用することができる。
施の形態を考慮しつつ、この発明の内容をより具体的に
説明する。図１〜図４は、この発明によるカラーフィル
タの各例を示し、図１〜図３がストライプ配列、図４が
格子あるいはモザイク配列である。反射型の液晶表示パ
ネル自体は、厚さ１ｍｍ前後のガラス板などの２枚の透
明基板１０，２０と、これら２枚の透明基板１０，２０
の間に挾むように封入したホストゲスト液晶層３０とを
備え、さらに、一方の透明基板１０の内側の一面に、カ
ラーフィルタの主体であるカラーフィルタ層５０、ま
た、他方の透明基板２０の内側の一面に反射層７０をそ
れぞれ備える。そして、透明基板１０側のカラーフィル
タ層５０上に互いに分離した色要素電極６０、透明基板
２０の側に反射層７０を兼ねる共通電極をそれぞれ備え
ている。しかし、この発明は、ホストゲスト方式の液晶
表示パネルに限定されることなく、ＴＮ方式などの他の
方式のものにも適用することができる。
【００１０】さて、カラーフィルタ層５０の色パターン
は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の
３つの色からなり、しかも、いずれかの色パターンが一
層だけの一層部分と、互いに異なる色の色パターンが二
層に重なった二層部分とがある。一層部分は、各色パタ
ーンの補色系の色の色要素（この色要素を色絵素ともい
う。）を形成し、また、二層部分は３原色の色の色要素
を形成する。この発明では、特に、イエロー（Ｙ）が一
層部分に入らないようにし、しかもまた、レッド
（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３原色の中の
ブルー（Ｂ）を外すようにしている。なお、一般に行わ
れるように、ここでも各色あるいは色要素について、
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｒ、Ｇ、Ｂのようにアルファベットを用い
て示すこともある。図１〜図３に示すストライプ配列の
場合、一層部分Ｍ，Ｃと二層部分Ｒ，Ｇのストライプ幅
は、各色が同じであり、４０〜１５０μｍ程度であり、
また、図４に示すモザイク配列の場合も、正四角形状の
各色要素の大きさは、縦および横がともに４０〜１５０
μｍ程度である。こうした一層部分と二層部分とは、ス
トライプあるいはモザイクいずれの配列においても、透
明基板１０の一面上に交互に配置されている。ここで、
各色パターンのパターン形状については、それぞれの配
列（つまり、各図のもの）において各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
を全く同じにしたり、少なくとも一部を同じにすること
ができる。そのため、パターニングの順序は異なるが、
各色の色パターンを形成するためのマスクの少なくとも
一部を共通化することができる。また、図１のもので
は、Ｙ、Ｃ、Ｍの順序、図２のものでは、Ｃ、Ｍ、Ｙの
順序、図３のものでは、Ｃ、Ｙ、Ｍの順序でそれぞれパ
ターニングすることによって、パターニングの工程数を
補色系の色の数の３つですますことができる。すなわ
ち、Ｙに注目すれば、それを一番目、二番目あるいは三
番目のいずれの段階でも形成することができる。また、
ＣとＭとは、順序を入れ替えることができる。図５は、
図１のストライプ配列を得るための処理工程を示し、ａ
の工程では、イエローの色パターン５０Ｙ、それに続く
ｂの工程では、シアンの色パターン５０Ｃ、その後に続
くｃの工程では、マゼンタの色パターン５０Ｍを順次パ
ターニングすることを示している。その図５からも、各
色パターン５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍのパターン形状が同
じであり、パターニングの工程数が３であることを理解
することができるであろう。また、図６は、図２のスト
ライプ配列を得るための処理工程、図７は、図３のスト
ライプ配列を得るための処理工程であり、それらにおい
ても各色のパターン形状が同じであり、また、全体のパ
ターニングの工程数が３である。なお、各色パターンに
ついては、ポリイミド等の樹脂を、染料や顔料の色材に
よって着色したものをパターン材料とし、公知のフォト
リソグラフィ技術などによって容易に得ることができ
る。
は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の
３つの色からなり、しかも、いずれかの色パターンが一
層だけの一層部分と、互いに異なる色の色パターンが二
層に重なった二層部分とがある。一層部分は、各色パタ
ーンの補色系の色の色要素（この色要素を色絵素ともい
う。）を形成し、また、二層部分は３原色の色の色要素
を形成する。この発明では、特に、イエロー（Ｙ）が一
層部分に入らないようにし、しかもまた、レッド
（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３原色の中の
ブルー（Ｂ）を外すようにしている。なお、一般に行わ
れるように、ここでも各色あるいは色要素について、
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｒ、Ｇ、Ｂのようにアルファベットを用い
て示すこともある。図１〜図３に示すストライプ配列の
場合、一層部分Ｍ，Ｃと二層部分Ｒ，Ｇのストライプ幅
は、各色が同じであり、４０〜１５０μｍ程度であり、
また、図４に示すモザイク配列の場合も、正四角形状の
各色要素の大きさは、縦および横がともに４０〜１５０
μｍ程度である。こうした一層部分と二層部分とは、ス
トライプあるいはモザイクいずれの配列においても、透
明基板１０の一面上に交互に配置されている。ここで、
各色パターンのパターン形状については、それぞれの配
列（つまり、各図のもの）において各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
を全く同じにしたり、少なくとも一部を同じにすること
ができる。そのため、パターニングの順序は異なるが、
各色の色パターンを形成するためのマスクの少なくとも
一部を共通化することができる。また、図１のもので
は、Ｙ、Ｃ、Ｍの順序、図２のものでは、Ｃ、Ｍ、Ｙの
順序、図３のものでは、Ｃ、Ｙ、Ｍの順序でそれぞれパ
ターニングすることによって、パターニングの工程数を
補色系の色の数の３つですますことができる。すなわ
ち、Ｙに注目すれば、それを一番目、二番目あるいは三
番目のいずれの段階でも形成することができる。また、
ＣとＭとは、順序を入れ替えることができる。図５は、
図１のストライプ配列を得るための処理工程を示し、ａ
の工程では、イエローの色パターン５０Ｙ、それに続く
ｂの工程では、シアンの色パターン５０Ｃ、その後に続
くｃの工程では、マゼンタの色パターン５０Ｍを順次パ
ターニングすることを示している。その図５からも、各
色パターン５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍのパターン形状が同
じであり、パターニングの工程数が３であることを理解
することができるであろう。また、図６は、図２のスト
ライプ配列を得るための処理工程、図７は、図３のスト
ライプ配列を得るための処理工程であり、それらにおい
ても各色のパターン形状が同じであり、また、全体のパ
ターニングの工程数が３である。なお、各色パターンに
ついては、ポリイミド等の樹脂を、染料や顔料の色材に
よって着色したものをパターン材料とし、公知のフォト
リソグラフィ技術などによって容易に得ることができ
る。
【００１１】
【光学あるいは表示特性】カラーフィルタの光学あるい
は表示特性については、通常、分光透過率、色度および
明度（各色のＹ値の平均値）をもって評価する。そうし
た評価をするとき、分光透過率は、カラーフィルタを光
が１回通過したときの値で示す。それに対し、色度およ
び明度については、反射型の光の通過経路を考慮した場
合、カラーフィルタを光が２回通過したときを対象にす
るのが好ましい。そこで、この発明では、それに基づく
評価を行った。なお、評価に際しては、ＪＩＳのＺ８７
２０における標準の光Ｃを用いた。図８は、この発明に
したがってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）の色パターンの重ね合わせによって得たレッド
（Ｒ）、グリーン（Ｇ）の原色についての分光透過率を
示す分光特性図であり、図９は、同じ明度Ｙ値（４０を
少し超える値）における通常の一層によるレッド
（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３原色につい
ての分光透過率を示す同様の分光特性図である。これら
の２つの図を比較することによって、この発明によれ
ば、通常の一層によるＲ、Ｇに比べて色濃度を大きくす
ることができること、つまりは、色表示ないしは色再現
の範囲を広げることができることが分かる。また、図９
は、図８のものにおけるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
の色パターンの一層部分（つまり、Ｍ、Ｃの色要素）に
ついての分光透過率を示す分光特性図である。この図１
０からは、Ｍ、Ｃの補色系の色要素が非常に明るいこと
を理解することができるであろう。さらに、図１１は、
図８および図１０の特性をもつカラーフィルタによる色
度図上のｘｙ座標を示している。この図１１からは、こ
の発明によるカラーフィルタによる色表示範囲が、ＲＧ
ＢあるいはＹＭＣそれぞれ３色の一般のカラーフィルタ
に比べて、拡大されることが分かる。ちなみに、図１２
は、比較の意味で形成したＲＧＢ３色のカラーフィルタ
（図９の分光特性をもつもの）における色度図であり、
図１３は、ＹＭＣ３色のカラーフィルタにおける色度図
である。
は表示特性については、通常、分光透過率、色度および
明度（各色のＹ値の平均値）をもって評価する。そうし
た評価をするとき、分光透過率は、カラーフィルタを光
が１回通過したときの値で示す。それに対し、色度およ
び明度については、反射型の光の通過経路を考慮した場
合、カラーフィルタを光が２回通過したときを対象にす
るのが好ましい。そこで、この発明では、それに基づく
評価を行った。なお、評価に際しては、ＪＩＳのＺ８７
２０における標準の光Ｃを用いた。図８は、この発明に
したがってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）の色パターンの重ね合わせによって得たレッド
（Ｒ）、グリーン（Ｇ）の原色についての分光透過率を
示す分光特性図であり、図９は、同じ明度Ｙ値（４０を
少し超える値）における通常の一層によるレッド
（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３原色につい
ての分光透過率を示す同様の分光特性図である。これら
の２つの図を比較することによって、この発明によれ
ば、通常の一層によるＲ、Ｇに比べて色濃度を大きくす
ることができること、つまりは、色表示ないしは色再現
の範囲を広げることができることが分かる。また、図９
は、図８のものにおけるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
の色パターンの一層部分（つまり、Ｍ、Ｃの色要素）に
ついての分光透過率を示す分光特性図である。この図１
０からは、Ｍ、Ｃの補色系の色要素が非常に明るいこと
を理解することができるであろう。さらに、図１１は、
図８および図１０の特性をもつカラーフィルタによる色
度図上のｘｙ座標を示している。この図１１からは、こ
の発明によるカラーフィルタによる色表示範囲が、ＲＧ
ＢあるいはＹＭＣそれぞれ３色の一般のカラーフィルタ
に比べて、拡大されることが分かる。ちなみに、図１２
は、比較の意味で形成したＲＧＢ３色のカラーフィルタ
（図９の分光特性をもつもの）における色度図であり、
図１３は、ＹＭＣ３色のカラーフィルタにおける色度図
である。
【００１２】ところで、今までのカラーフィルタでは、
フルカラーあるいはマルチカラー表示をするとき、液晶
に加える電圧を多段階に切り換えることによって、液晶
を中間的に開く駆動方式をとっているが、この発明のカ
ラーフィルタにおいては、４色というより多い色でカラ
ー表示するので、単なるオン、オフの組合せ制御によっ
て、表示する色数を多くすることができる。しかし、そ
の一面、１色を表現するために、色要素が今までの３つ
（つまり、３つの種類）から４つに増えることから、表
示が粗くなるという難点がある。その点、前記した図１
および図３のストライプ配列では、同系の色が並び周期
的に濃淡を生じる配置であるため、白色表示したとき、
スジ状の模様が生じるおそれがある。これを防止する手
段として、ストライプの幅をより小さくすることも考え
られるが、色要素の配列自体を工夫する方法が有効であ
る。すなわち、互いに隣り合う、つまり近接する色要素
を、レッド（Ｒ）とシアン（Ｃ）、グリーン（Ｇ）とマ
ゼンタ（Ｍ）のように補色関係にするという方法であ
る。図２および図４のものは、この方法による配列であ
る。これらの配列では、互いに隣り合わせた補色関係の
２つの色要素をペアとし一つの単位として白黒表示する
ことができる。なお、４つの色要素のものは、６つの色
要素のものに比べて色数が少ないために、表示素子の駆
動が容易である。
フルカラーあるいはマルチカラー表示をするとき、液晶
に加える電圧を多段階に切り換えることによって、液晶
を中間的に開く駆動方式をとっているが、この発明のカ
ラーフィルタにおいては、４色というより多い色でカラ
ー表示するので、単なるオン、オフの組合せ制御によっ
て、表示する色数を多くすることができる。しかし、そ
の一面、１色を表現するために、色要素が今までの３つ
（つまり、３つの種類）から４つに増えることから、表
示が粗くなるという難点がある。その点、前記した図１
および図３のストライプ配列では、同系の色が並び周期
的に濃淡を生じる配置であるため、白色表示したとき、
スジ状の模様が生じるおそれがある。これを防止する手
段として、ストライプの幅をより小さくすることも考え
られるが、色要素の配列自体を工夫する方法が有効であ
る。すなわち、互いに隣り合う、つまり近接する色要素
を、レッド（Ｒ）とシアン（Ｃ）、グリーン（Ｇ）とマ
ゼンタ（Ｍ）のように補色関係にするという方法であ
る。図２および図４のものは、この方法による配列であ
る。これらの配列では、互いに隣り合わせた補色関係の
２つの色要素をペアとし一つの単位として白黒表示する
ことができる。なお、４つの色要素のものは、６つの色
要素のものに比べて色数が少ないために、表示素子の駆
動が容易である。
【００１３】
【実施例】図８の分光特性、および図１１の色度図のデ
ータをもつカラーフィルタのイエロー、マゼンタ、シア
ンの色パターンの作成例を示す。イエローについては、
色パターン作成のための塗布液として、含金属アゾ系染
料であるソルベント イエロー６３を６０ｇ、樹脂固形
分１００ｇに溶剤を含むポリイミド前駆体溶液４４００
ｇ、シランカップリング剤、表面改質剤および耐光性向
上のための金属錯体を添加剤として加えた着色液を用意
した。この着色液を使用し、定法によってコーティン
グ、パターニングおよびベーク処理を行い、イエローの
色パターンを形成した。その膜厚は０．３μｍであっ
た。また、シアンについては、色パターン作成のための
塗布液として、トリフェニルメタン系染料であるアシッ
ド ブルー９を２５ｇ、樹脂固形分１００ｇに溶剤を含
むポリイミド前駆体溶液３９００ｇ、シランカップリン
グ剤、表面改質剤および耐光性向上のための金属錯体を
添加剤として加えた着色液を用意した。この着色液を使
用し、前と同様にしてシアンの色パターンを形成した。
その際、色パターンの一部をすでに形成したイエローの
色パターンと重ね、グリーンのパターン（色要素）も形
成した。そのシアンの色パターンの膜厚は０．３９μｍ
であった。さらに、マゼンタについては、色パターン作
成のための塗布液として、キサンテン系染料であるＩ．
Ｊレッド３１９Ｈ（ダイワ化成製、商品名）を１４．４
ｇ、樹脂固形分１００ｇに溶剤を含むポリイミド前駆体
溶液３４００ｇ、シランカップリング剤、表面改質剤お
よび耐光性向上のための金属錯体を添加剤として加えた
着色液を用意した。この着色液を使用し、前と同様にし
てマゼンタの色パターンを形成した。その際、色パター
ンの一部をすでに形成したイエローの色パターンと重
ね、レッドのパターン（色要素）も形成した。そのマゼ
ンタの色パターンの膜厚は０．３５μｍであった。必要
により、各色パターンの上に保護膜（いわゆるトップコ
ート）を形成することができる。ここで、各色パターン
の形成順序について、より好ましくは、ベーク処理を考
慮し耐熱性がより高いものを先に、また、重ね合わせ部
分における段差をより小さくするため膜厚の小さいもの
を先に、それぞれ設定するのが良い。したがって、そう
した観点から、シアンとマゼンタとの形成順序を入れ替
えるようにすることができる。
ータをもつカラーフィルタのイエロー、マゼンタ、シア
ンの色パターンの作成例を示す。イエローについては、
色パターン作成のための塗布液として、含金属アゾ系染
料であるソルベント イエロー６３を６０ｇ、樹脂固形
分１００ｇに溶剤を含むポリイミド前駆体溶液４４００
ｇ、シランカップリング剤、表面改質剤および耐光性向
上のための金属錯体を添加剤として加えた着色液を用意
した。この着色液を使用し、定法によってコーティン
グ、パターニングおよびベーク処理を行い、イエローの
色パターンを形成した。その膜厚は０．３μｍであっ
た。また、シアンについては、色パターン作成のための
塗布液として、トリフェニルメタン系染料であるアシッ
ド ブルー９を２５ｇ、樹脂固形分１００ｇに溶剤を含
むポリイミド前駆体溶液３９００ｇ、シランカップリン
グ剤、表面改質剤および耐光性向上のための金属錯体を
添加剤として加えた着色液を用意した。この着色液を使
用し、前と同様にしてシアンの色パターンを形成した。
その際、色パターンの一部をすでに形成したイエローの
色パターンと重ね、グリーンのパターン（色要素）も形
成した。そのシアンの色パターンの膜厚は０．３９μｍ
であった。さらに、マゼンタについては、色パターン作
成のための塗布液として、キサンテン系染料であるＩ．
Ｊレッド３１９Ｈ（ダイワ化成製、商品名）を１４．４
ｇ、樹脂固形分１００ｇに溶剤を含むポリイミド前駆体
溶液３４００ｇ、シランカップリング剤、表面改質剤お
よび耐光性向上のための金属錯体を添加剤として加えた
着色液を用意した。この着色液を使用し、前と同様にし
てマゼンタの色パターンを形成した。その際、色パター
ンの一部をすでに形成したイエローの色パターンと重
ね、レッドのパターン（色要素）も形成した。そのマゼ
ンタの色パターンの膜厚は０．３５μｍであった。必要
により、各色パターンの上に保護膜（いわゆるトップコ
ート）を形成することができる。ここで、各色パターン
の形成順序について、より好ましくは、ベーク処理を考
慮し耐熱性がより高いものを先に、また、重ね合わせ部
分における段差をより小さくするため膜厚の小さいもの
を先に、それぞれ設定するのが良い。したがって、そう
した観点から、シアンとマゼンタとの形成順序を入れ替
えるようにすることができる。
【図１】この発明を適用したカラーフィルタの第１の例
を示す図である。
を示す図である。
【図２】この発明を適用したカラーフィルタの第２の例
を示す図である。
を示す図である。
【図３】この発明を適用したカラーフィルタの第３の例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】この発明を適用したカラーフィルタの第４の例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】図１の第１の例を得るための処理工程を示す工
程図である。
程図である。
【図６】図２の第２の例を得るための処理工程を示す工
程図である。
程図である。
【図７】図３の第３の例を得るための処理工程を示す工
程図である。
程図である。
【図８】この発明によるカラーフィルタの分光特性図で
ある。
ある。
【図９】比較のためのＲＧＢ系のものの分光特性図であ
る。
る。
【図１０】ＹＭの部分についての分光特性図である。
【図１１】この発明によるカラーフィルタの色度図であ
り、４色を含むものの色表示範囲を示す図である。
り、４色を含むものの色表示範囲を示す図である。
【図１２】ＲＧＢ３色のカラーフィルタの色度図であ
る。
る。
【図１３】ＹＭＣ３色のカラーフィルタの色度図であ
る。
る。
１０，２０ 透明基板 ３０ 液晶層 ５０ カラーフィルタ層 ７０ 反射層
Claims (10)
- 【請求項１】 透明基板上に、液晶層に面するよう配置
されるカラーフィルタであって、互いに異なる複数の色
の色パターンを含むカラーフィルタ層を備え、このカラ
ーフィルタ層は、マゼンタ、シアンの色パターンの一層
からなる一層部分と、イエロー、マゼンタ、シアンの中
のいずれか２つの色パターンが二層に重なり合った二層
部分とを備え、二層部分が、レッド、グリーンの原色を
形成することを特徴とする液晶表示用カラーフィルタ。 - 【請求項２】 前記一層部分が占める色パターンの領域
と前記二層部分が占める領域とが、前記透明基板上交互
に配置された、請求項１のカラーフィルタ。 - 【請求項３】 前記カラーフィルタは、前記カラーフィ
ルタ層の一面から入射する光が他面側で反射されてカラ
ーフィルタ層の中を２回通過する反射型の液晶表示用で
ある、請求項１のカラーフィルタ。 - 【請求項４】 前記カラーフィルタ層は、樹脂とそれを
着色する色材とからなり、前記一層部分の厚さが０．７
μｍ〜０．２μｍである、請求項３のカラーフィルタ。 - 【請求項５】 前記カラーフィルタ層の波長４２０ｎｍ
〜６１０ｎｍにおける分光透過率の最小値がそれぞれの
色で４〜４０％である、請求項３のカラーフィルタ。 - 【請求項６】 前記一層部分と前記二層部分とがカラー
表示のための色要素を構成し、前記カラーフィルタ層
は、マゼンタ、シアン、レッド、グリーンの４色の色要
素を備える、請求項１のカラーフィルタ。 - 【請求項７】 マゼンタに対しグリーン、シアンに対し
レッドと互いに補色関係にあるものが隣り合う、請求項
１あるいは６のカラーフィルタ。 - 【請求項８】 透明基板上に、液晶層に面するよう配置
されるカラーフィルタであって、互いに異なる複数の色
の色パターンを含むカラーフィルタ層を備え、このカラ
ーフィルタ層は、マゼンタ、シアンの色パターンの一層
からなる一層部分と、イエロー、マゼンタ、シアンの中
のいずれか２つの色パターンが二層に重なり合った二層
部分とを備え、二層部分が、レッド、グリーンの原色を
形成する液晶表示用カラーフィルタを製造するに際し、 ａ１．前記透明基板上に、イエローの色の第１の色パタ
ーンを形成する工程 ｂ１．前記第１の色パターンを形成した透明基板上に、
マゼンタあるいはシアンの中のいずれか一方の色の第２
の色パターンを、前記第１の色パターンを部分的に被う
ように形成する工程。 ｃ１．前記第１および第２の両色パターンを形成した透
明基板上に、マゼンタあるいはシアンの中、前記ｂ１の
一方の色とは異なる他方の色の第３の色パターンを、前
記第１の色パターンを部分的に被うように形成する工程
とを備えることを特徴とする、液晶表示用カラーフィル
タの製造方法。 - 【請求項９】 透明基板上に、液晶層に面するよう配置
されるカラーフィルタであって、互いに異なる複数の色
の色パターンを含むカラーフィルタ層を備え、このカラ
ーフィルタ層は、マゼンタ、シアンの色パターンの一層
からなる一層部分と、イエロー、マゼンタ、シアンの中
のいずれか２つの色パターンが二層に重なり合った二層
部分とを備え、二層部分が、レッド、グリーンの原色を
形成する液晶表示用カラーフィルタを製造するに際し、 ａ２．前記透明基板上に、マゼンタあるいはシアンの中
のいずれか一方の色の第１の色パターンを形成する工程 ｂ２．前記第１の色パターンを形成した透明基板上に、
マゼンタあるいはシアンの中、前記ａ２の一方の色とは
異なる他方の色の第２の色パターンを、前記第１の色パ
ターンを部分的に被うように形成する工程。 ｃ２．前記第１および第２の両色パターンを形成した透
明基板上に、イエローの色の第３の色パターンを、前記
第１あるいは第２の各色パターンを部分的に被うように
形成する工程とを備えることを特徴とする、液晶表示用
カラーフィルタの製造方法。 - 【請求項１０】 透明基板上に、液晶層に面するよう配
置されるカラーフィルタであって、互いに異なる複数の
色の色パターンを含むカラーフィルタ層を備え、このカ
ラーフィルタ層は、マゼンタ、シアンの色パターンの一
層からなる一層部分と、イエロー、マゼンタ、シアンの
中のいずれか２つの色パターンが二層に重なり合った二
層部分とを備え、二層部分が、レッド、グリーンの原色
を形成する液晶表示用カラーフィルタを製造するに際
し、 ａ３．前記透明基板上に、マゼンタあるいはシアンの中
のいずれか一方の色の第１の色パターンを形成する工程 ｂ３．前記第１の色パターンを形成した透明基板上に、
イエローの色の第２の色パターンを、前記第１の色パタ
ーンを部分的に被うように形成する工程。 ｃ３．前記第１および第２の両色パターンを形成した透
明基板上に、マゼンタあるいはシアンの中、前記ａ３の
一方の色とは異なる他方の色の第３の色パターンを、前
記第２の色パターンを部分的に被うように形成する工程
とを備えることを特徴とする、液晶表示用カラーフィル
タの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16000098A JP4100589B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 液晶表示用カラーフィルタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16000098A JP4100589B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 液晶表示用カラーフィルタおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337725A true JPH11337725A (ja) | 1999-12-10 |
| JP4100589B2 JP4100589B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=15705819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16000098A Expired - Fee Related JP4100589B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 液晶表示用カラーフィルタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4100589B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006106659A (ja) * | 2004-10-05 | 2006-04-20 | Samsung Electronics Co Ltd | ４色液晶表示装置 |
| US7671828B2 (en) | 2005-03-03 | 2010-03-02 | Epson Imaging Devices Corporation | Color filter substrate, liquid crystal unit, and electronic device |
| JP2010256841A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-11-11 | Toppan Printing Co Ltd | 画像表示装置及びその製造方法 |
| JP2013507707A (ja) * | 2009-10-14 | 2013-03-04 | アルカテル−ルーセント | 通信ネットワークを介した通信デバイス管理 |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP16000098A patent/JP4100589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006106659A (ja) * | 2004-10-05 | 2006-04-20 | Samsung Electronics Co Ltd | ４色液晶表示装置 |
| US7580093B2 (en) | 2004-10-05 | 2009-08-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display device having four color subpixel |
| US7671828B2 (en) | 2005-03-03 | 2010-03-02 | Epson Imaging Devices Corporation | Color filter substrate, liquid crystal unit, and electronic device |
| JP2010256841A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-11-11 | Toppan Printing Co Ltd | 画像表示装置及びその製造方法 |
| JP2013507707A (ja) * | 2009-10-14 | 2013-03-04 | アルカテル−ルーセント | 通信ネットワークを介した通信デバイス管理 |
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|---|---|
| JP4100589B2 (ja) | 2008-06-11 |
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