JPS6075820A - カラ−液晶表示用セル - Google Patents
カラ−液晶表示用セルInfo
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- JPS6075820A JPS6075820A JP59148307A JP14830784A JPS6075820A JP S6075820 A JPS6075820 A JP S6075820A JP 59148307 A JP59148307 A JP 59148307A JP 14830784 A JP14830784 A JP 14830784A JP S6075820 A JPS6075820 A JP S6075820A
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- JP
- Japan
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- color
- liquid crystal
- substrate
- filters
- ion
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
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、その光学的性質が電圧等によって制御される
光制御媒体、特に液晶を用いた表示用セルのカラー化に
好適なカラー表示用セルに関する。
光制御媒体、特に液晶を用いた表示用セルのカラー化に
好適なカラー表示用セルに関する。
以下、本発明の最も好適な例として液晶を用いた表示セ
ルについて説明する。
ルについて説明する。
液晶表示装置は、
(1)受動型(パッシブ)ディスプレイで消費電力が極
めて小さいこと (2)低電圧で゛駆動できること (3)パネル型の素子にできること (4)大型表示用も可能なこと 等発光型(アクティブ)ディスプレイには見られない特
徴を有しているので、近′−に数多くの研究・開発が進
められている。
めて小さいこと (2)低電圧で゛駆動できること (3)パネル型の素子にできること (4)大型表示用も可能なこと 等発光型(アクティブ)ディスプレイには見られない特
徴を有しているので、近′−に数多くの研究・開発が進
められている。
この様な液晶表示装置の中でも、特開昭50−1759
9号公報に示されている様な数多くの画素をマトリクス
駆動する表示装置は特に注目を集めて来ている。
9号公報に示されている様な数多くの画素をマトリクス
駆動する表示装置は特に注目を集めて来ている。
I!uち、第1図(a)に示す様に、表示用パネルを構
成する基板(ガラス等)上に2〜lO木/ m m程度
の苗度でマトリクス配置された駆動用薄膜トランジスタ
(TFT;Th1nFj 1m Transistor
)を設けたものである。
成する基板(ガラス等)上に2〜lO木/ m m程度
の苗度でマトリクス配置された駆動用薄膜トランジスタ
(TFT;Th1nFj 1m Transistor
)を設けたものである。
TPTは、基板S上に形成されたゲート線1a及びla
′ (透明又は金属の導電層から成る)、該ゲート線上
に設けたゲート電極l。
′ (透明又は金属の導電層から成る)、該ゲート線上
に設けたゲート電極l。
1 ′1 ” 、 1 ”’ 、該電極上にIX層した
絶縁層重、前記ゲート電極上に絶縁層を介して形成した
薄膜状半導体2 、2 ′、 2 ” 、 2 ”’
、半導体の一端に接して設けたソース線3.3′、(導
電層から成る)、及び半導体の他端に設けたトレイン電
極4 、4 ′、 4 ” 、 4 ”’ 、等から構
成されている。
絶縁層重、前記ゲート電極上に絶縁層を介して形成した
薄膜状半導体2 、2 ′、 2 ” 、 2 ”’
、半導体の一端に接して設けたソース線3.3′、(導
電層から成る)、及び半導体の他端に設けたトレイン電
極4 、4 ′、 4 ” 、 4 ”’ 、等から構
成されている。
第1図(b)は、第1図(a)の矢印B方向から眺めた
平面図であり、マトリクス駆動回路の一部を示している
。
平面図であり、マトリクス駆動回路の一部を示している
。
又、第2図は第1図(b)に示すものと類似の構造をし
た基板を線分AA′に添って切断した拡大断面図を示し
ている。ゲート電極上の絶縁層は第1図(a)中のIの
様に基板全面に形成しても良いし、第2図中の5.5′
の様に一部に設けても良い。
た基板を線分AA′に添って切断した拡大断面図を示し
ている。ゲート電極上の絶縁層は第1図(a)中のIの
様に基板全面に形成しても良いし、第2図中の5.5′
の様に一部に設けても良い。
第2図に於いて、7及びSはガラス等の基板、4及び4
″′は前述のドレイン電極、8は対向電極である。4,
4′″′、8等にはI n203、SmO2等の透明導
電層或いは場合によってAu、AI、Pd等の金属薄膜
が使用される。1 ” 、 1 ’及び2 ” 、 2
”′はそれぞれゲート電極及びソース線であって、A
l、Au。
″′は前述のドレイン電極、8は対向電極である。4,
4′″′、8等にはI n203、SmO2等の透明導
電層或いは場合によってAu、AI、Pd等の金属薄膜
が使用される。1 ” 、 1 ’及び2 ” 、 2
”′はそれぞれゲート電極及びソース線であって、A
l、Au。
Ag、Pt 、Pd、Cu等の金属が使用される。9は
必要に応じて設けられる絶縁層であり、2 .2 ″′
はCdS、CdSe等の半導体、10はスペーサー、1
1は液晶層である。
必要に応じて設けられる絶縁層であり、2 .2 ″′
はCdS、CdSe等の半導体、10はスペーサー、1
1は液晶層である。
尚、この種の表示装置では、動的散乱モード(DSM)
−1ねじれ配列ネマティック(TN)、相転移型等いず
れの表示モートを利用するかによって、或いは装2を透
過型又は反射型にするかに応じて、種々の液晶分子配向
及び偏光板・入/4板・反射板等の光学検知手段が適宜
設定される。
−1ねじれ配列ネマティック(TN)、相転移型等いず
れの表示モートを利用するかによって、或いは装2を透
過型又は反射型にするかに応じて、種々の液晶分子配向
及び偏光板・入/4板・反射板等の光学検知手段が適宜
設定される。
駆動方法を概説すれば、例えばゲート線1a。
la′に画像信号を、ソース線2 ” 、 2 ”’に
は駆動用電圧を走査して印加すると、(ゲート線に信号
が入力されている間に限って)、これらの電極の交点の
うちの選択されたソース(3,3′)−Fレイン(4,
4”′)間が導通してドレイン電極と対向電極8との間
に電圧が印加され、液晶層11の液晶分子の配列状態が
変化することによって、表示が行なわれる。
は駆動用電圧を走査して印加すると、(ゲート線に信号
が入力されている間に限って)、これらの電極の交点の
うちの選択されたソース(3,3′)−Fレイン(4,
4”′)間が導通してドレイン電極と対向電極8との間
に電圧が印加され、液晶層11の液晶分子の配列状態が
変化することによって、表示が行なわれる。
又、上記と類似した構成の表示装置をカラー化したもの
として、マトリクス配列された格子状電極の各交点(セ
グメント)に対応して無機材料の薄膜フィルターを設け
た表示装置が知られている。
として、マトリクス配列された格子状電極の各交点(セ
グメント)に対応して無機材料の薄膜フィルターを設け
た表示装置が知られている。
このフィルターは、例えばMgF2層及びTiO2層の
様に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層(通常4層
以上の構成とされる)して、干渉フィルターとしたもの
である。しかしながら、各セグメントに対応する位置に
正確に多層膜を形成することは、正確な位置合わせ、多
くの工程、高度な技術を必要とするので、実用的でない
。又、この種の干渉フィルターは、観察方向或いは外光
の入射方向によって分光特性が変化し、特に天然色表示
の場合には、色調再現性が低下する恐れがある。
様に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層(通常4層
以上の構成とされる)して、干渉フィルターとしたもの
である。しかしながら、各セグメントに対応する位置に
正確に多層膜を形成することは、正確な位置合わせ、多
くの工程、高度な技術を必要とするので、実用的でない
。又、この種の干渉フィルターは、観察方向或いは外光
の入射方向によって分光特性が変化し、特に天然色表示
の場合には、色調再現性が低下する恐れがある。
本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、本発
明の主な1」的は、カラー表示装置、殊に半導体駆動回
路が基板上にコンパクトに一体化された表示装置に適し
たカラー表示用セルを与えることにある。
明の主な1」的は、カラー表示装置、殊に半導体駆動回
路が基板上にコンパクトに一体化された表示装置に適し
たカラー表示用セルを与えることにある。
又、別な目的は、カラーフィルター作製の為に正確な位
置合わせを要する多くの工程がなく、単純な層構成の実
用的なカラー表示用セルを与えることにある。
置合わせを要する多くの工程がなく、単純な層構成の実
用的なカラー表示用セルを与えることにある。
更に本発明の別なの目的は、観察方向或いは外光の入射
方向に依存しないで良好な色調再現性を示すカラー表示
用セルを与えることにある。
方向に依存しないで良好な色調再現性を示すカラー表示
用セルを与えることにある。
この様な目的を達成する本発明のカラー表示用セルは、
対向する基板間に、表示を行なう為の光学的性質の変化
を生ずる光制御媒体を挟持して成る表示用セルに於いて
、前記基板の少なくとも一方が、イオンドーピングされ
たガラスで構成されていることを特徴とする。
対向する基板間に、表示を行なう為の光学的性質の変化
を生ずる光制御媒体を挟持して成る表示用セルに於いて
、前記基板の少なくとも一方が、イオンドーピングされ
たガラスで構成されていることを特徴とする。
この様に、光制御媒体を挟持している対向基板の少なく
とも一方を、イオンドーピングされたガラスで構成する
ことにより、層構成が単純化され実用的なカラー表示用
セルとなるばかりでなく、観察方向、外光入射方向等に
依存しないで色調再現性に優れカラー表示用セルが得ら
れる。
とも一方を、イオンドーピングされたガラスで構成する
ことにより、層構成が単純化され実用的なカラー表示用
セルとなるばかりでなく、観察方向、外光入射方向等に
依存しないで色調再現性に優れカラー表示用セルが得ら
れる。
tJS3図(a)及び(b)は、本発明カラー表示用セ
ルを、光制御媒体として液晶を用いて構成した例の断面
図であって、特に透過型のTNモードを用いて表示を行
なう例が示されている(図に於いて、第1図及び第2図
と同一の番号は同一のものを示している)、尚、13及
び14は、光の偏向方向を互いに直交させて配置された
直線偏光板である。本発明で用いるカラーフィルター6
.6′は、表示装置の対向基板に形成されており、例え
ば第3図(a)は、半導体駆動回路が設けられている基
板Sにフィルターを設けたものであり、第3図(b)は
、半導体駆動回路が設けられている基板と対向する基板
7にフィルターを設けた例である。尚12は必要に応じ
て設けられる保護層・である。
ルを、光制御媒体として液晶を用いて構成した例の断面
図であって、特に透過型のTNモードを用いて表示を行
なう例が示されている(図に於いて、第1図及び第2図
と同一の番号は同一のものを示している)、尚、13及
び14は、光の偏向方向を互いに直交させて配置された
直線偏光板である。本発明で用いるカラーフィルター6
.6′は、表示装置の対向基板に形成されており、例え
ば第3図(a)は、半導体駆動回路が設けられている基
板Sにフィルターを設けたものであり、第3図(b)は
、半導体駆動回路が設けられている基板と対向する基板
7にフィルターを設けた例である。尚12は必要に応じ
て設けられる保護層・である。
図から明らかな様に、カラーフィルター6゜6′が基板
面に形成されているので、視野角依存性がなく、又層構
成が非常に単純なカラー表示用セルとなる。
面に形成されているので、視野角依存性がなく、又層構
成が非常に単純なカラー表示用セルとなる。
カラーフィルター6.6′の形成方法について詳述する
と、これらは所定の6色を生じさせる為のイオン(カラ
ーセンターとなる)をカラスに打ち込むことによって形
成される。この様な1−1的で使用されるイオンはとん
なものでも良いが、例えば各種の金属イオンが挙げられ
る。
と、これらは所定の6色を生じさせる為のイオン(カラ
ーセンターとなる)をカラスに打ち込むことによって形
成される。この様な1−1的で使用されるイオンはとん
なものでも良いが、例えば各種の金属イオンが挙げられ
る。
具体的には、Cu2”、Ti3+、Fe2+等(青色系
);V3”、Cr3”+Cu2+等(緑色系);U、S
e等(赤色系)か選択される。
);V3”、Cr3”+Cu2+等(緑色系);U、S
e等(赤色系)か選択される。
これらのイオンは、金属マスクの様な耐イオン打ち込み
マスクを用いることによって、適当なガラス基板(例え
ば蒸着用“8329 ”ショット社製等が代表的なもの
である。)の所定位置に打ち込まれる。従って、1つの
色に対して1回のイオン打ち込み操作を行ないさえすれ
ば、多層膜干渉フィルターの様に正確な膜厚制御・位置
決め等を必要としないでカラーフィルターが形成でき、
工程或いは歩留まり等の点で良好な結果が得られる。そ
して、フィルターの材料としては本質的に無機物質が使
用されている為に、フィルターの寿命の点でも優れてい
る。
マスクを用いることによって、適当なガラス基板(例え
ば蒸着用“8329 ”ショット社製等が代表的なもの
である。)の所定位置に打ち込まれる。従って、1つの
色に対して1回のイオン打ち込み操作を行ないさえすれ
ば、多層膜干渉フィルターの様に正確な膜厚制御・位置
決め等を必要としないでカラーフィルターが形成でき、
工程或いは歩留まり等の点で良好な結果が得られる。そ
して、フィルターの材料としては本質的に無機物質が使
用されている為に、フィルターの寿命の点でも優れてい
る。
この様にして形成された3原色カラーフィルターのセグ
メントパターンの配列を第4図に示す。この図に於いて
、R,G、Bはそれぞれ赤e緑・青・のフィルターが形
成された領域を示しており、これらR−G・Bの1つず
つから1画素が構成されている。各セグメントがほぼ正
方形の例が示されているが、この形状のみに限られるも
のではなく、イオン打ち込みマスクの形状によって三角
形、長方形、五角形、六角形等の多角形令円形令だ円形
等いずれの形状が選択されても良いものである。
メントパターンの配列を第4図に示す。この図に於いて
、R,G、Bはそれぞれ赤e緑・青・のフィルターが形
成された領域を示しており、これらR−G・Bの1つず
つから1画素が構成されている。各セグメントがほぼ正
方形の例が示されているが、この形状のみに限られるも
のではなく、イオン打ち込みマスクの形状によって三角
形、長方形、五角形、六角形等の多角形令円形令だ円形
等いずれの形状が選択されても良いものである。
尚1本発明のカラーフィルターは、所謂見えを改善す、
る為に表示セグメント以外の領域を黒色化することも簡
単に行なえる。即ち、所定パターンのマスクを用いるこ
とにより、例えばR,G、B33原用のイオンを重ねて
打ち込みさえすれば、所定の形状の黒色部が形成される
。この様な黒色部が形成されていると、表示セグメント
同士が分離され、外光に対する非表示部分の反射が抑制
されて−、コントラスト上する。
る為に表示セグメント以外の領域を黒色化することも簡
単に行なえる。即ち、所定パターンのマスクを用いるこ
とにより、例えばR,G、B33原用のイオンを重ねて
打ち込みさえすれば、所定の形状の黒色部が形成される
。この様な黒色部が形成されていると、表示セグメント
同士が分離され、外光に対する非表示部分の反射が抑制
されて−、コントラスト上する。
」、配力3図(a)及び(b)に示された様な透過型以
外に、本発明のカラー表示用セルは、投影型或いは反射
型として使用できる。例えば、反射型として使用する場
合には、第3図(b)に破線で示す様な反射板15を付
設したり或いはセグメント電極部分を特徴とする特許方
法が採用される。又、DSM、相転移型等の種々の液晶
表示モードが採用されても良い。
外に、本発明のカラー表示用セルは、投影型或いは反射
型として使用できる。例えば、反射型として使用する場
合には、第3図(b)に破線で示す様な反射板15を付
設したり或いはセグメント電極部分を特徴とする特許方
法が採用される。又、DSM、相転移型等の種々の液晶
表示モードが採用されても良い。
又1表示される色調も、天然色のみならず、グラフィッ
クなカラー等いずれのものでも良い。
クなカラー等いずれのものでも良い。
或いは又、光制御媒体としては、液晶以外に、電場、音
、熱等により光学的性質が変化する材料であればどんな
ものでも使用されて良く、例えばPLZT等の強誘電体
材料、等を挙げることができる。
、熱等により光学的性質が変化する材料であればどんな
ものでも使用されて良く、例えばPLZT等の強誘電体
材料、等を挙げることができる。
本発明のカラー表示用セルは、薄型化・コンパクト化さ
れたカラー表示用セルとして有効であり、各種パネルデ
ィスプレイ:例えば表示板、小型テレビ、ビデオカメラ
用モニター等に応用される。
れたカラー表示用セルとして有効であり、各種パネルデ
ィスプレイ:例えば表示板、小型テレビ、ビデオカメラ
用モニター等に応用される。
第1図(a)は半導体駆動回路を有する基板の一部分を
示す斜視図、第1図(b)はその平面図、第2図は第1
図(a)及び(b)に示す基板を有する表示セルの部分
断面図、第3図(a)及び(b)は本発明表示用セルの
一部を示す断面図、第4図は本発明表示用セルの一部を
示す平面図である。 図に於いて、 la、、la′、la″、la″′・・−ゲートm1
、1 ′、 l ” 、 1 ’ ・・・ ケート電極
、2 、2 ’ 、、 2 ”’ ・・・ 半導体、3
、3 ′、 3 .3 ″′ ・・・ ソース線。 4 、4 ′、 4 .4 ″′ ・・・ トレイン電
極、5.5′、9.I ・・・ 絶縁層 6.6′ ・・・ カラーフィルター、7、S ・・・
基板、8 ・・・ 導電層、10 ・・・ スペーサ
ー、11 ・・・ 液晶層12 ・・・ 保護層、13
.14 ・・・ 偏向板15 ・・・ 反射板である。 出願人 キャノン株式会社
示す斜視図、第1図(b)はその平面図、第2図は第1
図(a)及び(b)に示す基板を有する表示セルの部分
断面図、第3図(a)及び(b)は本発明表示用セルの
一部を示す断面図、第4図は本発明表示用セルの一部を
示す平面図である。 図に於いて、 la、、la′、la″、la″′・・−ゲートm1
、1 ′、 l ” 、 1 ’ ・・・ ケート電極
、2 、2 ’ 、、 2 ”’ ・・・ 半導体、3
、3 ′、 3 .3 ″′ ・・・ ソース線。 4 、4 ′、 4 .4 ″′ ・・・ トレイン電
極、5.5′、9.I ・・・ 絶縁層 6.6′ ・・・ カラーフィルター、7、S ・・・
基板、8 ・・・ 導電層、10 ・・・ スペーサ
ー、11 ・・・ 液晶層12 ・・・ 保護層、13
.14 ・・・ 偏向板15 ・・・ 反射板である。 出願人 キャノン株式会社
Claims (3)
- (1)対向する基板間に液晶を挟持したカラー液晶表示
用セルにおいて、前記基板のうち少なくとも一方の基板
が赤フイルタ−、緑フィルターと青フィルターから選ば
れたカラーフィルターを備えており、該カラーフィルタ
ー間に黒色部を配置したことを特徴とするカラー液晶表
示用セル。 - (2)前記基板に対向電極がマトリクス状に形成されて
いる特許請求の範囲第1項記載のカラー液晶表示用セル
。 - (3)前記基板に半導体駆動回路が設けられてし)る特
許請求の範囲第1xR記服のカラー液晶表示用セル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59148307A JPS6075820A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | カラ−液晶表示用セル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59148307A JPS6075820A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | カラ−液晶表示用セル |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10676279A Division JPS5630169A (en) | 1979-08-21 | 1979-08-21 | Color display cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6075820A true JPS6075820A (ja) | 1985-04-30 |
Family
ID=15449856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59148307A Pending JPS6075820A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | カラ−液晶表示用セル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6075820A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5058997A (en) * | 1989-08-11 | 1991-10-22 | International Business Machines Corporation | Tft lcd with optical interference color filters |
EP1055745A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-11-29 | Sony Corporation | Method and apparatus for surface modification |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP59148307A patent/JPS6075820A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5058997A (en) * | 1989-08-11 | 1991-10-22 | International Business Machines Corporation | Tft lcd with optical interference color filters |
EP1055745A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-11-29 | Sony Corporation | Method and apparatus for surface modification |
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