JPS62280806A - 多色電気光学表示装置用カラ−フイルタ− - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は多色電気光学表示装置用カラーフィルターに関
する。

〔従来の技術〕

カラーフィルターの着色画素は一般にホトリソグラフィ
ー法、１着法、ｇ理法、印刷法、感熱転写法によって形
成される着色画像よりなる。

この着色画像は一般にはおよそ１００μｍを境として、
これよりも小さなものはホトリソグラフィー法、電着法
等により形成することができ、数μｍ　レベルのものま
で安定して形成することができる。一方１００−よりも
大きなものは印刷法、感熱転写法等により形成すること
ができ、簡略化した工程で低コストで得ることができる
。

近年１表示装置の多色化を目ざした研究開発が進められ
ており、例えばＣＲＴの欠点を解決した表示装置として
、液晶を用いた多色電気光学表示装置が実用化されつつ
ある。この装置は一対の電極基板が対向せしめられ、両
基板間に液晶などの電気光学物質が充填されており、且
つ対向する一対の電極のうち少なくとも一方の上に３原
色の着色画素よりなるカラーフィルターが形成されてい
るものである。この着色画素は最小で１００μｍ０　程
度であるが一般に画像安定性の点で有利なホトリソグラ
フィー染色法、ホトリングラフイー顔料分散法、電着法
などＫより形成される。一方、前記の着色画素を印刷法
により形成することに関しても精力的に研究が行なわれ
ている。この印刷法として、平版−オフセット法、フレ
キン凹版法、ンルクスクリーン法などの種々の方法が提
案されており、また、従来不可能視されていた数１０μ
ｍの印刷およびサブミクロン単位の膜厚制御が可能にな
りつつある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで印刷法による画像は印刷インキの基板上での接
触角、粘度、乾燥速度などのいかんＫよって第３図（ａ
）　（ｂ）　（Ｃｌに示すような断面形状に形成される
。特に基板に対しての印刷インキの接触角が大きいとき
には第３図（Ｃ）に示すような断面形状となり、一般に
密着不良になるので実用には供されないが、外周部より
徐々に膜厚が大になる第３図＋１）またはｆｂｌに示す
ような断面形状のものは実用に供されている。

而して第３図（哀）または（ｂｌに示すような断面形状
の画像を透過型または反射型の多色電気光学表示装置の
カラーフィルターの着色画素として用いた場合、着色画
素の外周の薄膜部は色純度が低く、明度が大きな色彩を
示し、着色画素の中央近傍の厚膜部は、色純度が高く、
明度が小さいという問題点がある。

第１表は種々の膜厚における色度座標（ｘ。

ｙ）と明度ｍを示すものである。

第１表 また、第４図は第１表をグラフ化して示すものである。

上記のような厚膜の一様でない着色画素によりカラーフ
ィルターを構成したとき、画素外周の薄膜部の分光特性
に合わせて表示装置の透過もしくは反射光量を制御した
場合１画素中央近傍の厚膜部に大部分の光が吸収され、
全体として暗い画面になる。一方１画像中央近傍の厚膜
部の分光特性に合わせて表示装置の透過もしく（家反射
光量を制御した場合、画像外周の薄膜部より、色純度の
低い、かつ明るい光が漏れ、全体として、白っぽい画面
になる。さらに画素相互間に隙間があると、この傾向は
大になる。

そこで本発明が解決しようとする問題点は上記のような
印刷法により作製した着色画素の欠点を解消したカラー
フィルターを提供するコトにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は上記の問題点を解決すべく研究の結果、薄膜
化した画素外周部に低透過率または低反射率層を重層す
るか、或は薄膜化した画素外周部相互を重ね合せること
により、色純度の低い部分をなくシ、光学的特性を改善
することができることを見いだし、かかる知見にもとづ
いて本発明を完成したものである。

即ち、第１の発明は「多色電気光学表示装置用カラーフ
ィルターにおいて、カラーフィルターを構成する着色画
素が印刷法によって作製された、外周部は薄膜に形成さ
れ、一方中央部は厚膜に形成されたものであり、且つ着
色画素の外周部には低透過率または低反射率層が重層さ
れていることを特徴とする多色電気光学表示装置用カラ
ーフィルター。」を要旨とするものである。

また、第２の発明の要旨は「多色電気光学表示装置用カ
ラーフィルターにおいて、カラーフィルターを構成する
着色画素が印刷法によって作製された、外周部は薄膜に
形成され、一方中央部は厚膜に形成されたものであり、
且つ着色画素の外周部相互が重なりあっていることを特
黴とする多色電気光学表示装置用カラーフィルター。」
を要旨とするものである。

而して第１の発明において低透過率または低反射率層の
材料としズ。

（１）　　クロム、酸化鉄等の金属膜、或いは金属酸化
物膜。

（１）　ビヒクルに炭素等の黒色材料を分散させた印刷
インキ、及び （ｔｉｌｌ　　予め黒色材料を分散させた、あるいは黒
色染料により染色された感光性樹脂を用いることができ
る。

これらの材料を用い、リフトオフ法、ホトリソグラフィ
ー製版法、ホトリソグラフィー染色法。

ホトリソグラフィーエツチング法、印刷などにより画像
形成したものを低透過率または低反射率層として適用し
うるものである。

低透過率または低反射率層が重層せしめられる画素外周
部の領域は目的とする多色電気光学表示装置の要求画質
との兼ね合いで決定するものであり、色再現性を重視す
るディスプレーにおいて画素の最大膜厚の７０チになる
部分まで、低透過率または低反射率層を重層する。

一方、色再現性をあまり重視しない場合は低透過率また
は低反射率層で被覆する領域を少なめにとる。この場合
画素の色純度は低下するが全体的に明るい表示画像にな
る。そのため、低消費電力を要求される１例えば液晶を
用いたポケットタイプの多色電気光学表示装置において
は、このようにする方が有利な場合もある。

尚、本明細査において、ｒ低透過率」とは光学濃度１．
０以上のものを指すものであり、また、「低反射率」と
は全反射を１００チとするとき１０チ以下のものを指す
ものである。

第１図（ａｌ　（ｂｌは第１の発明に係るカラーフィル
ターを示す。

基板１１１３上に着色画素性２が形成され、且つ着色画
素（１２の外周部を被覆して低透過率または低反射率層
（１１１が重層形成されている。

第２図は第２の発明に係るカラーフィルターを示す。

基板αｅ上に太き目の着色画素ａｌが形成され、画素外
周部の重なり部Ｉが形成されている。

〔作　用〕

第１の発明における低透過率または低反射率層は着色画
素内で分光ばらつきを少なくする作用をするものである
。

第１図の様にモザイク状に赤、緑、青の印刷による着色
画像を画素とし画素の大きさが５００μｒｒＬＶｃ対し
、外周より５０μｍの領域を黒色インキで重畳したカラ
ーフィルターを用いＣ光源を基準としたバックライトと
し、液晶による多色電気光学表示装置をつくり青色のみ
を点灯させた。これを東京光学■製色彩輝度計で測定し
たところ、ｘ＝ｏ、１５　　ｙ＝ｏ、１０　　Ｙ＝１５
　　になった。また、カラーフィルター単独での画素内
の分光ばらつきは、オリンパス■ｊＪ％　Ｍ　Ｍ　Ｓ　
Ｐで測定したところ、Ｌ’　ｕ’　ｖ’表色系による色
差式％式％ また上記のカラーフィルターに黒色インキを画素外周部
に重層しないもので、同様に測定したところ、　　ｘ＝
ｏ、２１　　Ｙ　＝０．２０　　Ｙ　＝３０になり、画
素内の分光ばらつきはΔＢ’　ｕｖ　＝　４　Ｑであり
た。次に本発明における画素外周部の重なり部も低透過
率または低反射率層と同様な作用をするものである。

第２図の様Ｋ、モザイク状に赤、緑、青の印刷による着
色画像を画素とし１画素の大きさが６００μｍ　であり
、このうち外周より１００μｍの領域を隣の画素と重ね
合わせた構成のカラーフィルターを用い、Ｃ光源を基準
としたバックライトとし、液晶による多色電気光学表示
装置をつくり、青色のみを点灯させた。

これを前記同様に測定したところ、Ｘ＝０．１５ｙ＝ｏ
、１１　　Ｙ＝１７　　になった。

また、カラーフィルター単独での画素内の分光ばらつき
は前記同様に測定し、これをＬｕ’ｖ）４表色系による
色差式で色差を求めたところ、Ａ♂ｕ　ｖ　＝　５にな
り、同様に効果が認められた。

〔実施例〕

実施例１ １００１１１Ｘ１００．ＩＥＩ　　厚さ１ｍのソーダラ
イムガラスを洗浄し、ンルクスクリーンで印刷を行なっ
た。印刷条件は以下の通りである。

版のスクリーンは、８インチＸＩＯインチの３２５メツ
ンユ　テトロンメッンユを４５°バイアスで張ったもの
で、パターンは画素サイズ５００μｍｘｓｏｏμｍをモ
ザイク状に配列したものを、天日化工■製エビコンフィ
ルムで製版したものである。パターンをスクリーンに貼
り付け、いわゆる間接法によるステンンルスクリーンを
作成した。スキージ−は硬度７０°、厚さ１０ｍのウレ
タンゴムを切断、研摩して用いた。

インキは酸化重合タイプのものを作成した。その組成を
別表に示す。これらを用いて、版とガラスのギャップ幅
を２Ｍにして赤インキを印刷。

乾燥させた。

さらに印刷位置をずらす、ずらし法によって緑インキ、
青インキで同様なパターンを印刷して赤、緑、青が規則
正しく配列されたモザイクパターンを得た。

次いで、それぞれの着色画像の外周より５０μｍ　覆う
ような網目状パターンを準備し、上記モザイクパターン
上の所望の位置に黒色インキで印刷した。

各色インキ組成は以下のとおり。

黒色インキ 赤色インキ 緑色インキ 青色インキ このように作成されたカラーフィルターを用いて、液晶
による多色電気光学表示装置に組み込み、光示テストを
行なったところ、良好な画質が得られた。

実施例２ １００履Ｘ１００顛　厚さＩＸｍのソーダライムガラス
を洗浄し、ンルクスクリーンで印刷を行なった。印刷条
件は、実施例１と同様であり、パターンは画素サイズ６
００μ７＋ＬＸ６００μｍをモザイク状に配列し、各画
素の送りビ、チな５００μ麓　とし、画素の重なり部を
１００μｍとしたものである。

各色のインキも、実施例１と同様のものを用い、ずらし
法によりて赤インキ、緑インキ、青インキで印刷し、赤
、緑、青が規則正しく配列されたモザイクパターンを得
た。

このように作成されたカラーフィルターを用いて液晶に
よる多色電気光学表示装置に組み込み、光示テストを行
なったところ、良好な画質が得られた。

〔発明の効果〕

以上詳記した通り、第１及び第２の発明によれば分光特
性のばらつきのない、光学的特性のすぐれたカラーフィ
ルターを提供することがで第１図（ａ）（ｂ）は第１の
発明のカラーフィルターを示し、第１図（ａｌは平面図
、第１図（ｂｌは断面図。

第２図（ａ）　（ｂｌは第２の発明のカラーフィルター
を面図、第４図は着色画素の膜厚と色特性の関係を示す
グラフである。

１１・・・・・・・・・低透過率または低反射率層１２
・・・・・・・・・着色画素 １３・・・・・・・・・基　板 １４・・・・・・・・・画素外周部の重なり部１５・・
・・・・・・・着色画素 １６・・・・・・・・・基　板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多色電気光学表示装置用カラーフィルターにおい
   て、カラーフィルターを構成する着色画素が印刷法によ
   って作製された、外周部は薄膜に形成され、一方中央部
   は厚膜に形成されたものであり、且つ着色画素の外周部
   には低透過率または低反射率層が重層されていることを
   特徴とする多色電気光学表示装置用カラーフィルター。
2. （２）多色電気光学表示装置用カラーフィルターにおい
   て、カラーフィルターを構成する着色画素が印刷法によ
   って作製された、外周部は薄膜に形成され、一方中央部
   は厚膜に形成されたものであり、且つ着色画素の外周部
   相互が重なりあっていることを特徴とする多色電気光学
   表示装置用カラーフィルター。