JPS6059322A - 液晶表示パネル - 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】 本発明は液晶表示パネルに関する。特にカヲーフイルメ
ー全用いた液晶カラー表示パネルに関する。

液晶表示装置は、低消費電力、低電圧駆動、小型Ｓ量と
いった特徴から時計、電卓等に数多く用いられるなかで
、近年情報関連機器にもその表示装置として利用されつ
つある。このような流れのなかで液晶表示装置に対し、
大容量化、カラー化の要望が強くなシ、多くの研究施設
でその開発がなされている。

液晶表示装置のカラー化は、■二色性液晶による方法、
■カラー偏光板による方法、■複素屈折を利用する方法
、■カラーフィルターによる方法が考えられてｂる。こ
の中で■〜■の方法は視角が狭く表示装置として問題が
有る一方■の方法はカラーテレビとしてその応用が発表
されている。

カラーフィルターを用いた液晶カラー表示装置の原理は
第一図に示すように液晶パネル】を光シヤツターとして
用い、光源２からの光量を調整してカラーフィルター３
に照射して表示を行うもので、カラーフィルターの各色
ブロック４，５．６と液晶パネルの画素とは一対一に対
応しておりこれによりフルカラーの表示を可能にしてい
る。第１図には遮光状態７と透過状態８を示し、特定の
色ブロック５のみ光が透過している状態を示す。

カラーフィルターは第２図に示すように所定の規則に従
って赤、緑、青の色ブロック５，６．７が配置さ九でい
る。カラーフィルターは従来カラー撮像装置に応用され
て因るが、カラー撮像装置用の色分解フィルターは＆ユ
２図１ｃｌに示すように隣接するカラーブロックの間に
Ｃ７−等の金属膜９や黒色フィルター層を配置して色ブ
ロツク以外からの光の透過を防いでいる。第２図Ｉｂ）
に示すように隣（〉するカラーブロックをら、１間なく
配置してもよい。

第２図に示したカラーフィルターを表示装置に応用する
と１ｌｉ５い表示となってしまう。これはカラーフィル
ターが第３図に示すように光の吸収により発色するため
であシ、赤、緑、背の１組のカラーブロックに入射する
光のおよそ３分のｌの光しか透過しない。第３図中のｉ
ｏ　、　１１　、１２はそれぞれ赤、緑、打の透過特性
を示す。

カラー−・１示で単色の表示を行う場合は例えば青色の
表示の馬合赤及び緑への光は液晶部で遮光されるため、
さらに３分の１の光量となることから、カラーフィルタ
ーでの減光量と合せて、入射光量の９分の１の光景しか
表示に寄与されない。この他液晶表示パネルをはさんで
いる偏光板にょｐおよそ４分の１となることから、トー
タルとして入射光の数多の光しか表示に寄与して込ない
ことになシ、表示は非常に暗いものとなる。

表示を明るくするためＫは、第１に入射光の光量ヲ多く
することであシ、すなわちバックフィトを明るくするこ
とである。バックフィトを明るくすることは消費電力の
Ｊ曽加につなかシ、これがまた表示装置の低消費電力化
、小型化を阻害する。

そこでカヲ〜液晶表示パネル全より明るくする必要があ
る。

１つの方法としてカラーフィルターのカヲープｄツクの
色を薄くする方法がある。カラーフィルターは、ゼラチ
ン等の可染性樹脂に染料で染色したものが一般的に多く
用いられておシ、色を薄くするには染料の量を減らすこ
とで可能である。しかし染色を肱くすると第゛４図に示
すように色相が変化する。第４図は赤の染色条件を変え
たものであり、分光特性曲線１４１　、１３　、１４の
順に薄く染色してあってこの順で色が黄色に近づいてく
る。したがって染色条件によって透過率を上げることは
、色相が変化するため望ましくない。

本発明の目的はかかる欠点を除去し、よ）明るいカラー
表示が可能な液晶カラー表示パネルを提供することにあ
る。

本発明はカラーブロックを透過した選択された光以外に
白色光を加えることにより、明るいカラー表示を可能に
せんとしたものである。本発明について表４５図ｆαｌ
ｌｂ＋を用いて詳しく説明する。第５図１ａｌはモザイ
ク状のカラーフィルターで、第５図１ａｌはストライブ
状のカラーフィルターを示す。各色のカラーブロックは
所定の規則に従って配置されていて隣接するカラーブロ
ックの間には光学的に透明な領域をもうけてバックフィ
トからの白色光を透過するようになってしる。

第６図に本発明による赤色の分光特性の例を示す。赤色
のカラーブロック部の分光特性１（）と比べ周辺を白色
透過領域とした分光特性１６は、短波長側の遮光域で白
色透過領域の面精に相当する景の透過光がある以外、分
光特性曲線に大きな変化は々い。このため染色を薄くし
た第４図に示した分光特性を持つ色に比べ色相の変化は
４＼さｈつしたがって色相をあｔｐ変化しないで明るく
することが出来る。しかし白色透過領域１５をあまシ大
きくしすぎると色彩の低下が目立つようになるため、白
色透過領域１５は制限される。白色透過領域の割合ある
いは色ブロックの面積の割合で制限すると分シ安い。そ
こで第７図に示すように色ブロックのピッチをａｌｂ、
色ブロックの寸法をｅ、ｆ。

隣接する色ブロックの間隙をｄとすると色ブロックの面
積Ａ＝　ｇ　Ｘ　ｆ　ｒ白色透過領域１７の面積β；α
×ｂ−Ａ＝ｄｘ（α−ｆ）の関係から色ブロックの面積
の割合は Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝＝＝ｅＸｆ／（αｘ６）となる。

この値が大きい程、一般的に暗くなる。

以下実施例に基づいてさらに詳しく説明する。

実施例１〜８ ガラス基板上に可染性樹脂膜を０．５〜２μｍの膜厚で
塗布し、ガラスマスク上のパターンをフォトリングヲン
イ技術で転写した可染性樹脂膜パターンをｒ＋”ｌ−像
染料で赤色に染色する。染色した樹脂上に透明な防染膜
を形成して後、赤色パターン形成と同Ａ＞ｊ〈にして緑
色パターン形成を行い、再び防染Ｊｐ、ｇを形成して、
赤色パターン形成と同様にして青色パターン形成を行い
、最後に保護膜を形成してカラーフィルターとする。

このカラーフィルターの表面に透明導電膜を形成して液
晶表示パネルの一方の基板とし、他方の基板は透明基板
上に薄膜トランジスター（以後ＴＰ　Ｔと略す〕と透明
電極を形成したアクティブマトリックス基板とし、一般
的な手法により液晶表示パネルを組立てて液晶封入して
液晶カラー表示パネルとした。

液晶カラー表示パネルの画素ピッチ（すなわちカラーフ
ィルターのピッチ）はα＝１７０μｍ。

ｂ＝１４０μｍとし、牌接するカラーブロックの間隙１
１］　ｆ　ｔｌ　＝　０　、５　、　］、ｆ１　、１５
　、２１）　、　２５　、３０　、４０１ｔｎＬと変え
て、画面の明るさ、色彩１色相、見安さについて調べた
結果を表に示す。

表１　実施例１〜８の結果 なお表１の評価基準は以下のように設定した。

■明るさ一入射光に対する透過光の割合（すなわち透過
率）が、３０俤未満は×、３０チ以上４０チ未満は△、
４０’Ｊ以上５０チ未満ｔ、ｊ：０，５０ＬＩＳ以上け
◎とした。

■色彩−単色表示（例えば赤）の場合の分光特性におい
で透過光のうち白色透過光（第６図中のＡ）の割合が、
７０襲以上をＸ、５０％以上７０％未満を△、２０係以
上５０％未満を０，２０％未満を◎とした。

■色相−色相は白色光の混合によって大きく変わらない
ため一様に○とした。

■見安さ一晴れた日の室内で窓から２兜の所で以較し、
８ザンプルを４段階に分けた。

実施例１〜８の結果から画面の内で色ブロツク部（染色
部）が７０〜９５係の範囲であれば、明るさ、色彩２色
相、見安さの点でよい表示が得られる。いいかえれば、
画面の５〜３０チを白色光透過領域とすることにより、
よシ見安騒表示となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶カラー表示装置の概略図であシ、第２図（
α）及び第２図１ｂ＋は、液晶カラー表示ノくネルに用
いられた従来のカラーフィルターである。 第３図はカラーフィルターの各色フィルター部の分光特
性を示す。 第４図はカラーフィルターの色を薄くして透過率を大き
くした場合の例として赤色フィルターの例を示す分光特
性である。 第５図Ｃα１及び第５図１ｂ＋は本発明による液晶カラ
ー表示パネルのカラーフィルターの例を示し、第６図は
その分光特性の一例として赤色フィルターの分光特性を
示す。 第７図は第５図１α）の拡大図である。 １骨・液晶表示パネル　２・・ケイ光ランプ３・・カラ
ーフィルター　４．５．６−・各色ブロック　１０・・
赤色カラーフィルターの分光特性１１−−　緑色カラー
フィルターの分光特性１２・・青色カラーフィルターの
分光特性　Ｉ（、１４・・薄い赤色カラーフィルターの
分光特性　１５　、１７・・白色透過領域　１６・・赤
色カラーフィルターからの光に白色光が加わった分光特
性。 以　上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人　弁理士最　上　務 第１図 （ｂン 第２図 ４°Ｄ　′ｏｏ　ｂ°Ｑ７００．妹（１，）第３図 註 第４図 （ｂ＞ 第・５閤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、亦、緑、ｆの三原色から成るカラーフィルターを液
   晶表示パネルに組み合せてなるカラー表示パネルにおい
   て、赤、緑、青の光を透過する領域以外に白色光を透過
   する領域を有することを特徴とする液晶表示パネル。 ２、赤、緑、■の三原色の色ブロックからなるカラーフ
   ィルターにおいて隣接する色ブロックの間隙を視覚的に
   透明な領域としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の液晶表示パネル。