JPH08220527A - カラーフィルタ基板とその製造方法および液晶表示装置 - Google Patents
カラーフィルタ基板とその製造方法および液晶表示装置Info
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- JPH08220527A JPH08220527A JP2423795A JP2423795A JPH08220527A JP H08220527 A JPH08220527 A JP H08220527A JP 2423795 A JP2423795 A JP 2423795A JP 2423795 A JP2423795 A JP 2423795A JP H08220527 A JPH08220527 A JP H08220527A
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】画面の中心部から周辺部にわたる全面において
均一な色表示を行うことのできるカラーフィルタ基板を
提供する。 【構成】透明基板11上にそれぞれ区画形成した赤、
緑、青の各フィルタ素子を備えるカラーフィルタ基板に
おいて、前記透明基板11の少なくとも周辺部で前記赤
フィルタ33Rの膜厚が前記緑フィルタ33Gと青フィ
ルタ33Bの膜厚より小さくした。
均一な色表示を行うことのできるカラーフィルタ基板を
提供する。 【構成】透明基板11上にそれぞれ区画形成した赤、
緑、青の各フィルタ素子を備えるカラーフィルタ基板に
おいて、前記透明基板11の少なくとも周辺部で前記赤
フィルタ33Rの膜厚が前記緑フィルタ33Gと青フィ
ルタ33Bの膜厚より小さくした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置にかか
り、特に一方の電極群をパターニングすると共に赤、
緑、青のカラーフィルタを備えた第1の透明基板からな
るカラーフィルタ基板とその製造方法、および他方の電
極群をパターニングした第2の透明基板と上記第1の基
板の間に液晶層を挟持してなる液晶表示パネルを備えた
液晶表示装置に関する。
り、特に一方の電極群をパターニングすると共に赤、
緑、青のカラーフィルタを備えた第1の透明基板からな
るカラーフィルタ基板とその製造方法、および他方の電
極群をパターニングした第2の透明基板と上記第1の基
板の間に液晶層を挟持してなる液晶表示パネルを備えた
液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】各種の画像を表示するための表示デバイ
スとして、近年、液晶表示装置が広く使用されている。
スとして、近年、液晶表示装置が広く使用されている。
【0003】液晶表示装置は、その画素選択方式の違い
により、一般にSTN−LCDとして知られる単純マト
リクス型とTFT−LCDに代表されるアクティブマト
リクス型とに分けられる。
により、一般にSTN−LCDとして知られる単純マト
リクス型とTFT−LCDに代表されるアクティブマト
リクス型とに分けられる。
【0004】単純マトリクス型の液晶表示装置は、交差
する2組の電極間にSTN等の液晶を封入し、上記電極
の交差部で画素を形成した液晶表示パネルを用いるもの
である。
する2組の電極間にSTN等の液晶を封入し、上記電極
の交差部で画素を形成した液晶表示パネルを用いるもの
である。
【0005】一方、アクティブマトリクス方式の液晶表
示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素電極の
それぞれに対応してTFT等の非線形素子(スイッチン
グ素子)を設けた液晶表示パネルを用いるものである。
示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素電極の
それぞれに対応してTFT等の非線形素子(スイッチン
グ素子)を設けた液晶表示パネルを用いるものである。
【0006】特に、STN−LCD液晶表示パネルをカ
ラー化したカラーSTN−LCD液晶表示パネルは、ひ
とつ1つの画素に赤、緑、青からなる3色のカラーフィ
ルタを備え、3色画素で1つの表示画素を形成するもの
である。
ラー化したカラーSTN−LCD液晶表示パネルは、ひ
とつ1つの画素に赤、緑、青からなる3色のカラーフィ
ルタを備え、3色画素で1つの表示画素を形成するもの
である。
【0007】なお、この種の液晶表示パネルあるいは液
晶表示装置を開示したものとしては、特公昭51−13
666号公報、特開平2−259621号公報を挙げる
ことができる。
晶表示装置を開示したものとしては、特公昭51−13
666号公報、特開平2−259621号公報を挙げる
ことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】STN−LCD液晶表
示パネルでは、セルギャップすなわち液晶層の厚さの変
動が閾値の差として表示品質に影響を及ぼす。
示パネルでは、セルギャップすなわち液晶層の厚さの変
動が閾値の差として表示品質に影響を及ぼす。
【0009】この3色のカラーフィルタ層の厚さが異な
ると、薄くなったカラーフィルタの色の補色が発現し、
白色表示したときに画面が赤味がかって見えたり、青味
がかって見えるなど、色相の違いが起こる。
ると、薄くなったカラーフィルタの色の補色が発現し、
白色表示したときに画面が赤味がかって見えたり、青味
がかって見えるなど、色相の違いが起こる。
【0010】この種のカラーフィルタを、一般的な薄膜
パターニング方法であるフォトリソグラフ法で製造する
場合、従来は先ず一色目に赤色フィルタを形成し、次い
で二色目に緑色フィルタ、三色目に青色フィルタの順で
形成する。
パターニング方法であるフォトリソグラフ法で製造する
場合、従来は先ず一色目に赤色フィルタを形成し、次い
で二色目に緑色フィルタ、三色目に青色フィルタの順で
形成する。
【0011】このとき、第1色目よりも第2色目、第2
色目よりも第3色目というように、後の工程になる程フ
ィルタを均一な膜厚で形成することは難しく、一般には
基板の周囲(周辺部)は膜厚が薄くなる傾向にある。
色目よりも第3色目というように、後の工程になる程フ
ィルタを均一な膜厚で形成することは難しく、一般には
基板の周囲(周辺部)は膜厚が薄くなる傾向にある。
【0012】図9は従来技術によるカラーフィルタの膜
厚分布を基板中央部から周辺部に沿って示した説明図で
あって、横軸に基板中央部から周辺部への距離を、縦軸
にカラーフィルタそれぞれの膜厚(相対値)をとって示
す。
厚分布を基板中央部から周辺部に沿って示した説明図で
あって、横軸に基板中央部から周辺部への距離を、縦軸
にカラーフィルタそれぞれの膜厚(相対値)をとって示
す。
【0013】同図に示したように、第1色目の赤色フィ
ルタの膜厚より第2色目の緑色フィルタが薄く、第3色
目の青色フィルタは第2色目の青色フィルタはさらに薄
く形成される。
ルタの膜厚より第2色目の緑色フィルタが薄く、第3色
目の青色フィルタは第2色目の青色フィルタはさらに薄
く形成される。
【0014】このため、従来のカラーフィルタ基板を用
いた液晶表示パネルを備えた液晶表示装置では、緑色フ
ィルタの補色の赤色ムラ、青色フィルタの補色の黄色む
らが発生し易くなり、画面全面で均一な色表示を行うこ
とができないという問題があった。
いた液晶表示パネルを備えた液晶表示装置では、緑色フ
ィルタの補色の赤色ムラ、青色フィルタの補色の黄色む
らが発生し易くなり、画面全面で均一な色表示を行うこ
とができないという問題があった。
【0015】本発明の第1の目的は、上記従来技術の問
題点を解消して、画面の中心部から周辺部にわたる全面
において均一な色表示を行うことのできるカラーフィル
タ基板を提供することにある。
題点を解消して、画面の中心部から周辺部にわたる全面
において均一な色表示を行うことのできるカラーフィル
タ基板を提供することにある。
【0016】また、本発明の第2の目的は、上記カラー
フィルタ基板の製造方法を提供することにある。
フィルタ基板の製造方法を提供することにある。
【0017】そして、本発明の第3の目的は、上記カラ
ーフィルタ基板を備えた液晶表示装置を提供することに
ある。
ーフィルタ基板を備えた液晶表示装置を提供することに
ある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、請求項1に記載の第1の発明は、透明基板上
にそれぞれ区画形成した赤、緑、青の各フィルタ素子を
備えるカラーフィルタ基板において、前記透明基板の少
なくとも周辺部で前記赤フィルタの膜厚が前記緑フィル
タと青フィルタの膜厚より小さいことを特徴とする。
るために、請求項1に記載の第1の発明は、透明基板上
にそれぞれ区画形成した赤、緑、青の各フィルタ素子を
備えるカラーフィルタ基板において、前記透明基板の少
なくとも周辺部で前記赤フィルタの膜厚が前記緑フィル
タと青フィルタの膜厚より小さいことを特徴とする。
【0019】また、上記第2の目的を達成するために、
請求項2に記載の第2の発明は、透明基板上にそれぞれ
区画形成した赤、緑、青の各フィルタ素子を備えるカラ
ーフィルタ基板の製造方法において、透明基板の一方に
面に赤、緑、青の画素領域を区画するための遮光膜を形
成する遮光膜形成工程と、前記遮光膜で区画された緑の
画素領域に緑色顔料を分散した樹脂を塗布し、これをパ
ターニングして緑フィルタを形成する第1のフィルタ形
成工程と、前記遮光膜で区画された青の画素領域に青色
顔料を分散した樹脂を塗布し、これをパターニングして
青フィルタを形成する第2のフィルタ形成工程と、前記
遮光膜で区画された赤の画素領域に赤色顔料を分散した
樹脂を塗布し、これをパターニングして赤フィルタを形
成する第3のフィルタ形成工程とを含むことを特徴とす
るカラーフィルタ基板の製造方法。
請求項2に記載の第2の発明は、透明基板上にそれぞれ
区画形成した赤、緑、青の各フィルタ素子を備えるカラ
ーフィルタ基板の製造方法において、透明基板の一方に
面に赤、緑、青の画素領域を区画するための遮光膜を形
成する遮光膜形成工程と、前記遮光膜で区画された緑の
画素領域に緑色顔料を分散した樹脂を塗布し、これをパ
ターニングして緑フィルタを形成する第1のフィルタ形
成工程と、前記遮光膜で区画された青の画素領域に青色
顔料を分散した樹脂を塗布し、これをパターニングして
青フィルタを形成する第2のフィルタ形成工程と、前記
遮光膜で区画された赤の画素領域に赤色顔料を分散した
樹脂を塗布し、これをパターニングして赤フィルタを形
成する第3のフィルタ形成工程とを含むことを特徴とす
るカラーフィルタ基板の製造方法。
【0020】そして、上記第3の目的を達成するため
に、請求項3に記載の第3の発明は、一方の電極群をパ
ターニングすると共に赤、緑、青のカラーフィルタを備
えた第1の透明基板からなるカラーフィルタ基板と、他
方の電極群をパターニングした第2の透明基板の間に液
晶層を挟持してなる液晶表示パネルを備えた液晶表示装
置において、前記第1の透明基板が、当該透明基板の少
なくとも周辺部で前記赤フィルタの膜厚が前記緑フィル
タと青フィルタの膜厚より小さいことを特徴とする。
に、請求項3に記載の第3の発明は、一方の電極群をパ
ターニングすると共に赤、緑、青のカラーフィルタを備
えた第1の透明基板からなるカラーフィルタ基板と、他
方の電極群をパターニングした第2の透明基板の間に液
晶層を挟持してなる液晶表示パネルを備えた液晶表示装
置において、前記第1の透明基板が、当該透明基板の少
なくとも周辺部で前記赤フィルタの膜厚が前記緑フィル
タと青フィルタの膜厚より小さいことを特徴とする。
【0021】なお、本発明のカラーフィルタ基板および
液晶表示装置は前記したSTN−LCDに限らず、TF
T−LCD等のアクティブマトリクス型のカラーフィル
タ基板および液晶表示装置に適用できるものであること
は言うまでもない。
液晶表示装置は前記したSTN−LCDに限らず、TF
T−LCD等のアクティブマトリクス型のカラーフィル
タ基板および液晶表示装置に適用できるものであること
は言うまでもない。
【0022】
【作用】人間の色感覚によると、色むらが気になる順序
すなわち色むら裕度の程度は赤色、黄色、緑色、青色で
大きくなる。つまり、カラーフィルタの3色の膜厚分布
が同程度の場合、赤色むらよりも青色むらの方が見え難
い。
すなわち色むら裕度の程度は赤色、黄色、緑色、青色で
大きくなる。つまり、カラーフィルタの3色の膜厚分布
が同程度の場合、赤色むらよりも青色むらの方が見え難
い。
【0023】そこで、カラーフィルタの3色の形成順序
は、膜厚分布の小さな第1色目に緑色フィルタを、第2
色目に青色カラーフィルタを、そして第3色目に赤色カ
ラーフィルタを形成することで表示画面全体の色むらの
発生を抑制できる。
は、膜厚分布の小さな第1色目に緑色フィルタを、第2
色目に青色カラーフィルタを、そして第3色目に赤色カ
ラーフィルタを形成することで表示画面全体の色むらの
発生を抑制できる。
【0024】すなわち、上記第1の発明の構成におい
て、透明基板上にそれぞれ区画形成した赤、緑、青の各
フィルタ素子を備えるカラーフィルタ基板に形成される
赤フィルタの膜厚が前記緑フィルタと青フィルタの膜厚
より小さくしたことにより、表示画面全体の色むらの発
生を抑制できる。
て、透明基板上にそれぞれ区画形成した赤、緑、青の各
フィルタ素子を備えるカラーフィルタ基板に形成される
赤フィルタの膜厚が前記緑フィルタと青フィルタの膜厚
より小さくしたことにより、表示画面全体の色むらの発
生を抑制できる。
【0025】また、上記第2の発明の構成において、透
明基板の一方に面に赤、緑、青の画素領域を区画するた
めの遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、前記遮光膜で
区画された緑の画素領域に緑色顔料を分散した樹脂を塗
布し、これをパターニングして緑フィルタを形成する第
1のフィルタ形成工程と、前記遮光膜で区画された青の
画素領域に青色顔料を分散した樹脂を塗布し、これをパ
ターニングして青フィルタを形成する第2のフィルタ形
成工程と、前記遮光膜で区画された赤の画素領域に赤色
顔料を分散した樹脂を塗布し、これをパターニングして
赤フィルタを形成する第3のフィルタ形成工程とを含む
製造方法としたことにより、上記第1の発明の機能を有
するカラーフィルタ基板が得られる。
明基板の一方に面に赤、緑、青の画素領域を区画するた
めの遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、前記遮光膜で
区画された緑の画素領域に緑色顔料を分散した樹脂を塗
布し、これをパターニングして緑フィルタを形成する第
1のフィルタ形成工程と、前記遮光膜で区画された青の
画素領域に青色顔料を分散した樹脂を塗布し、これをパ
ターニングして青フィルタを形成する第2のフィルタ形
成工程と、前記遮光膜で区画された赤の画素領域に赤色
顔料を分散した樹脂を塗布し、これをパターニングして
赤フィルタを形成する第3のフィルタ形成工程とを含む
製造方法としたことにより、上記第1の発明の機能を有
するカラーフィルタ基板が得られる。
【0026】そして、上記第3の発明の構成において、
一方の電極群をパターニングすると共に赤、緑、青のカ
ラーフィルタを備えた第1の透明基板からなるカラーフ
ィルタ基板の少なくとも周辺部で前記赤フィルタの膜厚
が前記緑フィルタと青フィルタの膜厚より小さいものと
して、他方の電極群をパターニングした第2の透明基板
の間に液晶層を挟持してなる液晶表示パネルを備えた液
晶表示装置とすることで、表示画面全体の色むらの発生
を抑制した液晶表示装置が得られる。
一方の電極群をパターニングすると共に赤、緑、青のカ
ラーフィルタを備えた第1の透明基板からなるカラーフ
ィルタ基板の少なくとも周辺部で前記赤フィルタの膜厚
が前記緑フィルタと青フィルタの膜厚より小さいものと
して、他方の電極群をパターニングした第2の透明基板
の間に液晶層を挟持してなる液晶表示パネルを備えた液
晶表示装置とすることで、表示画面全体の色むらの発生
を抑制した液晶表示装置が得られる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【0028】図1は本発明によるカラーフィルタ基板の
1実施例の要部構造を説明する模式断面図であって、1
1は透明基板であるガラス基板、21は配向膜、23は
平滑層、31は画素電極、33Dは遮光膜(ブラックマ
トリクス)、33Gは緑色フィルタ、33Bは青色フィ
ルタ、33Rは赤色フィルタである。
1実施例の要部構造を説明する模式断面図であって、1
1は透明基板であるガラス基板、21は配向膜、23は
平滑層、31は画素電極、33Dは遮光膜(ブラックマ
トリクス)、33Gは緑色フィルタ、33Bは青色フィ
ルタ、33Rは赤色フィルタである。
【0029】同図に示したように、本実施例では、ガラ
ス基板11の上に形成されたブラックマトリクス33D
は黒色顔料等の暗色物質を主体とした光吸収膜からな
り、緑色フィルタ、青色フィルタ、赤色フィルタを区画
する。
ス基板11の上に形成されたブラックマトリクス33D
は黒色顔料等の暗色物質を主体とした光吸収膜からな
り、緑色フィルタ、青色フィルタ、赤色フィルタを区画
する。
【0030】これらの緑色フィルタ、青色フィルタ、赤
色フィルタからなるカラーフィルタの表面は平滑層23
で被覆されて全体が平坦になされ、その上に画素電極3
1および配向膜21が成膜されている。
色フィルタからなるカラーフィルタの表面は平滑層23
で被覆されて全体が平坦になされ、その上に画素電極3
1および配向膜21が成膜されている。
【0031】図2は図1に示した実施例のカラーフィル
タ基板における各色フィルタの膜厚分布を基板中央部か
ら周辺部に沿って示した説明図であって、横軸に基板中
央部から周辺部への距離を、縦軸にカラーフィルタそれ
ぞれの膜厚(相対値)をとって示す。
タ基板における各色フィルタの膜厚分布を基板中央部か
ら周辺部に沿って示した説明図であって、横軸に基板中
央部から周辺部への距離を、縦軸にカラーフィルタそれ
ぞれの膜厚(相対値)をとって示す。
【0032】同図に示したように、第1色目の緑色フィ
ルタの膜厚より第2色目の青色フィルタが薄く、第3色
目の赤色フィルタは第2色目の青色フィルタはさらに薄
く形成されている。
ルタの膜厚より第2色目の青色フィルタが薄く、第3色
目の赤色フィルタは第2色目の青色フィルタはさらに薄
く形成されている。
【0033】このため、前記図9で説明した従来技術の
問題が解消され、表示画面全体の色むらの発生を抑制で
きる。
問題が解消され、表示画面全体の色むらの発生を抑制で
きる。
【0034】図3は本発明によるカラーフィルタ基板の
製造方法の1実施例を説明する概略工程図である。な
お、同図では、複数のカラーフィルタのパターニング順
序による成膜の形状を強調して示してある。
製造方法の1実施例を説明する概略工程図である。な
お、同図では、複数のカラーフィルタのパターニング順
序による成膜の形状を強調して示してある。
【0035】本実施例は、先ず、透明ガラス基板11の
上に黒色顔料を分散した富士ハントテクノロジー株式会
社製のネガ型感光性樹脂CK−2000(商品名)を用
い、公知のホトリソグラフィープロセスにより膜厚が約
1.5μmのブラックマトリクス33Dを形成する。・
・・(a) 次に、第1色目のカラーフィルタとして緑色カラーフィ
ルタを形成するために、緑色顔料を分散した富士ハント
テクノロジー株式会社製のネガ型感光性樹脂CG−20
70(商品名)を透明ガラス基板11の中央の膜厚が
2.0μmになるようにロールコーター法またはバーコ
ート法等の塗布方法で塗布した後、ホトリソグラフィー
プロセスで緑色カラーフィルタ形成領域以外の部分を除
去してパターニングを行い、緑色フィルタ33を形成す
る。・・・(b) 次いで、青色顔料を分散した富士ハントテクノロジー株
式会社製のネガ型感光性樹脂CB−2000(商品名)
を用い、上記緑色フィルタの形成と同様に透明ガラス基
板11の中央の膜厚が2.0μmになるように塗布し、
ホトリソグラフィープロセスで青色フィルタ33Bを形
成する。・・・(c) 最後に、赤色顔料を分散した富士ハントテクノロジー株
式会社製のネガ型感光性樹脂CR−2000(商品名)
を用い、上記と同様に透明ガラス基板11の中央の膜厚
が2.0μmになるように塗布し、ホトリソグラフィー
プロセスで赤色フィルタ33Rを形成する。・・・
(d) 以上の3色のカラーフィルタ33G、33B、33Rを
形成した後、これらのカラーフィルタを覆って保護膜で
ある平滑層(図1参照)、画素電極(同)、配向膜
(同)を順次形成してカラーフィルタ基板を構成する。
上に黒色顔料を分散した富士ハントテクノロジー株式会
社製のネガ型感光性樹脂CK−2000(商品名)を用
い、公知のホトリソグラフィープロセスにより膜厚が約
1.5μmのブラックマトリクス33Dを形成する。・
・・(a) 次に、第1色目のカラーフィルタとして緑色カラーフィ
ルタを形成するために、緑色顔料を分散した富士ハント
テクノロジー株式会社製のネガ型感光性樹脂CG−20
70(商品名)を透明ガラス基板11の中央の膜厚が
2.0μmになるようにロールコーター法またはバーコ
ート法等の塗布方法で塗布した後、ホトリソグラフィー
プロセスで緑色カラーフィルタ形成領域以外の部分を除
去してパターニングを行い、緑色フィルタ33を形成す
る。・・・(b) 次いで、青色顔料を分散した富士ハントテクノロジー株
式会社製のネガ型感光性樹脂CB−2000(商品名)
を用い、上記緑色フィルタの形成と同様に透明ガラス基
板11の中央の膜厚が2.0μmになるように塗布し、
ホトリソグラフィープロセスで青色フィルタ33Bを形
成する。・・・(c) 最後に、赤色顔料を分散した富士ハントテクノロジー株
式会社製のネガ型感光性樹脂CR−2000(商品名)
を用い、上記と同様に透明ガラス基板11の中央の膜厚
が2.0μmになるように塗布し、ホトリソグラフィー
プロセスで赤色フィルタ33Rを形成する。・・・
(d) 以上の3色のカラーフィルタ33G、33B、33Rを
形成した後、これらのカラーフィルタを覆って保護膜で
ある平滑層(図1参照)、画素電極(同)、配向膜
(同)を順次形成してカラーフィルタ基板を構成する。
【0036】上記本実施例のカラーフィルタ基板におけ
る各カラーフィルタの膜厚の分布を当該基板の中央から
周辺(基板端)にわたって測定したところ、各フィルタ
の中央での膜厚は略々等しいが、周辺においては緑色フ
ィルタ33Gは中央より0.07μm薄く、青色フィル
タ33Bは中央より0.15μm薄く、赤色フィルタ3
3Rは中央より0.17μm薄くなっていた。
る各カラーフィルタの膜厚の分布を当該基板の中央から
周辺(基板端)にわたって測定したところ、各フィルタ
の中央での膜厚は略々等しいが、周辺においては緑色フ
ィルタ33Gは中央より0.07μm薄く、青色フィル
タ33Bは中央より0.15μm薄く、赤色フィルタ3
3Rは中央より0.17μm薄くなっていた。
【0037】このカラーフィルタ基板を、透明電極、配
向膜等を形成したもう一方の透明ガラス基板と組合せ、
両者の間に液晶を封入して液晶表面パネルとし、これを
用いて組み立てた液晶表面装置としたところ、従来のよ
うな画質を劣化させるような色むらの発生は観察されな
かった。
向膜等を形成したもう一方の透明ガラス基板と組合せ、
両者の間に液晶を封入して液晶表面パネルとし、これを
用いて組み立てた液晶表面装置としたところ、従来のよ
うな画質を劣化させるような色むらの発生は観察されな
かった。
【0038】以下、上記本発明によるカラーフィルタ基
板を用いた液晶表面装置の実施例について説明する。
板を用いた液晶表面装置の実施例について説明する。
【0039】図4は本発明によるカラーフィルタ基板の
1実施例の概略構造を説明する部分破断した斜視図であ
って、11は透明ガラス基板、21は配向膜、23は平
滑層(保護膜)、31は画素電極、33Dは遮光膜であ
るブラックマトリクス、33Rは赤色フィルタ、33G
は緑色フィルタ、33Bは赤色フィルタである。
1実施例の概略構造を説明する部分破断した斜視図であ
って、11は透明ガラス基板、21は配向膜、23は平
滑層(保護膜)、31は画素電極、33Dは遮光膜であ
るブラックマトリクス、33Rは赤色フィルタ、33G
は緑色フィルタ、33Bは赤色フィルタである。
【0040】図示したように、透明ガラス基板11の一
方の面にブラックマトリクス33Dで区画された赤色フ
ィルタ33R、緑色フィルタ33G、青色フィルタ33
Bが配置されている。各カラーフィルタを区画するブラ
ックマトリクス33Dは隣接する色のフィルタ間での混
色を防止し、表示画像のコントラストを向上する機能を
有する。
方の面にブラックマトリクス33Dで区画された赤色フ
ィルタ33R、緑色フィルタ33G、青色フィルタ33
Bが配置されている。各カラーフィルタを区画するブラ
ックマトリクス33Dは隣接する色のフィルタ間での混
色を防止し、表示画像のコントラストを向上する機能を
有する。
【0041】3色のカラーフィルタの上面は保護膜とし
ての機能を併せもつ平滑層23で被覆され、その上に多
数の画素電極31が形成されている。
ての機能を併せもつ平滑層23で被覆され、その上に多
数の画素電極31が形成されている。
【0042】そして、画素電極31を覆って配向膜21
が形成されており、この配向膜21に液晶層が接するよ
うに図示しない他方の透明基板が積層される。
が形成されており、この配向膜21に液晶層が接するよ
うに図示しない他方の透明基板が積層される。
【0043】図5は本発明によるカラーフィルタ基板を
備えた液晶表示パネルの1実施例の構成を模式的に説明
する展開斜視図であって、5は一軸性複屈折板の光学
軸、6はカラーフィルタ基板側の配向膜と接する液晶層
の分子配列方向、7は他方の透明基板側の配向膜と接す
る液晶層の分子配列方向、8はカラーフィルタ基板側に
設置した偏光板の偏光軸、9は他方の透明基板側に配置
した偏光板の偏光軸、10は液晶分子のねじれ方向、1
1はカラーフィルタ基板、12は他方の透明基板、15
はカラーフィルタ基板側に配置される偏光板、16は他
方の透明基板側に配置される偏光板、21はカラーフィ
ルタ基板側の配向膜、22は他方の透明基板側の配向
膜、31はカラーフィルタ側の画素電極、32は他方の
透明基板側の画素電極、40は一軸性複屈折板、50は
ネマチック液晶を好適とする液晶層、51は液晶注入開
口、52はシール材である。なお、θはねじれ角、d1
は液晶層の厚みである。
備えた液晶表示パネルの1実施例の構成を模式的に説明
する展開斜視図であって、5は一軸性複屈折板の光学
軸、6はカラーフィルタ基板側の配向膜と接する液晶層
の分子配列方向、7は他方の透明基板側の配向膜と接す
る液晶層の分子配列方向、8はカラーフィルタ基板側に
設置した偏光板の偏光軸、9は他方の透明基板側に配置
した偏光板の偏光軸、10は液晶分子のねじれ方向、1
1はカラーフィルタ基板、12は他方の透明基板、15
はカラーフィルタ基板側に配置される偏光板、16は他
方の透明基板側に配置される偏光板、21はカラーフィ
ルタ基板側の配向膜、22は他方の透明基板側の配向
膜、31はカラーフィルタ側の画素電極、32は他方の
透明基板側の画素電極、40は一軸性複屈折板、50は
ネマチック液晶を好適とする液晶層、51は液晶注入開
口、52はシール材である。なお、θはねじれ角、d1
は液晶層の厚みである。
【0044】同図において、液晶分子のねじれ方向10
とねじれ角度θはカラーフィルタ基板11側の配向膜2
1と他方の透明基板12側の配向膜22のラビング方向
(それぞれ分子配列方向6、7となる)と液晶層50に
添加される旋光性物質の種類とその添加量とで規定され
る。
とねじれ角度θはカラーフィルタ基板11側の配向膜2
1と他方の透明基板12側の配向膜22のラビング方向
(それぞれ分子配列方向6、7となる)と液晶層50に
添加される旋光性物質の種類とその添加量とで規定され
る。
【0045】上記配向膜21、22は例えばポリイミド
からなる高分子樹脂膜からなり、この樹脂を布などで一
方向にこする、所謂ラビング処理を行う。このラビング
処理で配向膜21、22に所定の方向に指向した分子配
列が得られ、これと接する液晶層50に所定のねじれ方
向6、7とねじれ角θを与え、液晶層50に螺旋状にね
じれた分子構造を形成させる。
からなる高分子樹脂膜からなり、この樹脂を布などで一
方向にこする、所謂ラビング処理を行う。このラビング
処理で配向膜21、22に所定の方向に指向した分子配
列が得られ、これと接する液晶層50に所定のねじれ方
向6、7とねじれ角θを与え、液晶層50に螺旋状にね
じれた分子構造を形成させる。
【0046】このねじれ角θは好ましくは200〜30
0度であるが、印加電圧対透過率特性曲線の閾値近傍の
点灯状態が光を散乱する配向となる現象を避け、優れた
時分割特性を維持するという実用的な観点からすれば、
230〜270度の範囲が好ましい。この条件は、基本
的には電圧に対する液晶分子の応答をより敏感にし、優
れた時分割特性を実現するように作用する。しかし、本
発明はこの範囲に限定されるものではない。
0度であるが、印加電圧対透過率特性曲線の閾値近傍の
点灯状態が光を散乱する配向となる現象を避け、優れた
時分割特性を維持するという実用的な観点からすれば、
230〜270度の範囲が好ましい。この条件は、基本
的には電圧に対する液晶分子の応答をより敏感にし、優
れた時分割特性を実現するように作用する。しかし、本
発明はこの範囲に限定されるものではない。
【0047】また、表示品質を向上させるためには、液
晶層50の屈折率異方性Δn1 とその厚さd1 の積Δn
1 ・d1 の値が極めて重要である。この値は、好ましく
は0.5〜1.0μm、より好ましくは0.6〜0.9
μmの範囲に設定することが望ましい。
晶層50の屈折率異方性Δn1 とその厚さd1 の積Δn
1 ・d1 の値が極めて重要である。この値は、好ましく
は0.5〜1.0μm、より好ましくは0.6〜0.9
μmの範囲に設定することが望ましい。
【0048】カラーフィルタ基板11の背面には一軸性
の複数屈折板40が設置され、液晶を透過する光の偏光
状態を変調するように作用して白色表示が着色する現象
を回避している。このため、一軸性の複数屈折板40の
屈折率異方性Δn2 とその厚さd2 との積Δn2 ・d2
の値を好ましくは0.4〜0.8、より好ましくは0.
5〜0.7の範囲に設定する。
の複数屈折板40が設置され、液晶を透過する光の偏光
状態を変調するように作用して白色表示が着色する現象
を回避している。このため、一軸性の複数屈折板40の
屈折率異方性Δn2 とその厚さd2 との積Δn2 ・d2
の値を好ましくは0.4〜0.8、より好ましくは0.
5〜0.7の範囲に設定する。
【0049】図6は本発明による液晶表示装置の1実施
例の構造を説明する展開斜視図であって、34は駆動I
C、35はプリント基板、36は冷陰極蛍光灯、37は
導光体、38は反射板、39は拡散板、41はフレー
ム、42は枠状体、43は爪、44は切込み、45は凹
部、46は舌片、47は小口、62は液晶表示パネルで
ある。
例の構造を説明する展開斜視図であって、34は駆動I
C、35はプリント基板、36は冷陰極蛍光灯、37は
導光体、38は反射板、39は拡散板、41はフレー
ム、42は枠状体、43は爪、44は切込み、45は凹
部、46は舌片、47は小口、62は液晶表示パネルで
ある。
【0050】この液晶表示装置を駆動する駆動IC34
は、液晶表示パネル62の周辺に配置されたプリント基
板35に搭載され、図示しないテープキャリアパッケー
ジを介して液晶表示パネルの入力端子に接続される。
は、液晶表示パネル62の周辺に配置されたプリント基
板35に搭載され、図示しないテープキャリアパッケー
ジを介して液晶表示パネルの入力端子に接続される。
【0051】プリント基板35を一体化した液晶表示パ
ネル組み立て体は、樹脂モールド等で形成された枠状体
(中間フレーム)42に嵌め込まれ、冷陰極蛍光灯3
6、導光体37、反射板38、拡散板39およびフレー
ム41と共に積層され、フレーム41の爪43を枠状体
42の切込み44に係合させると共に、下側フレームを
構成する反射板38の舌片46を枠状体42の小口47
に係合させて一体に固定して液晶表示装置を構成する。
ネル組み立て体は、樹脂モールド等で形成された枠状体
(中間フレーム)42に嵌め込まれ、冷陰極蛍光灯3
6、導光体37、反射板38、拡散板39およびフレー
ム41と共に積層され、フレーム41の爪43を枠状体
42の切込み44に係合させると共に、下側フレームを
構成する反射板38の舌片46を枠状体42の小口47
に係合させて一体に固定して液晶表示装置を構成する。
【0052】液晶表示パネルの背面に設置された導光体
37の側縁に沿って設けた冷陰極蛍光灯36からの光
は、当該導光体37で面状光として拡散板39を介して
液晶表示パネル62を照明する。反射板38は導光体3
7から漏れる光を反射させて照明効率を大きくする。
37の側縁に沿って設けた冷陰極蛍光灯36からの光
は、当該導光体37で面状光として拡散板39を介して
液晶表示パネル62を照明する。反射板38は導光体3
7から漏れる光を反射させて照明効率を大きくする。
【0053】図7は本発明による液晶表示装置を実装し
た製品例としての可搬型情報端末の斜視図であって、6
3は液晶表示装置、64は可搬型情報端末本体である。
た製品例としての可搬型情報端末の斜視図であって、6
3は液晶表示装置、64は可搬型情報端末本体である。
【0054】また、図8は図7に示した可搬型情報端末
の表示制御部の構成例を説明するブロック図であって、
34は駆動IC、48はコントロール用LSI、49は
マイクロプロセッサユニット、62は液晶表示パネル、
63は液晶表示装置である。同構成において、マイクロ
プロセッサユニット49で演算した結果をコントロール
用LSI48を介して駆動ICに与え、液晶表示パネル
62を駆動して所要の表示を行う。
の表示制御部の構成例を説明するブロック図であって、
34は駆動IC、48はコントロール用LSI、49は
マイクロプロセッサユニット、62は液晶表示パネル、
63は液晶表示装置である。同構成において、マイクロ
プロセッサユニット49で演算した結果をコントロール
用LSI48を介して駆動ICに与え、液晶表示パネル
62を駆動して所要の表示を行う。
【0055】本実施例の液晶表示装置によれば、そのカ
ラーフィルタ基板のフィルタ構造と相まって色むらの無
い高品質のカラー画像表示を得ることができる。
ラーフィルタ基板のフィルタ構造と相まって色むらの無
い高品質のカラー画像表示を得ることができる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画面の中心部から周辺部にわたる全表示面において均一
な色表示を行うことのできるカラーフィルタ基板を提供
することができると共に、製造歩留りを向上して色むら
のないカラー液晶表示装置を提供することができる。
画面の中心部から周辺部にわたる全表示面において均一
な色表示を行うことのできるカラーフィルタ基板を提供
することができると共に、製造歩留りを向上して色むら
のないカラー液晶表示装置を提供することができる。
【図1】本発明によるカラーフィルタ基板の1実施例の
要部構造を説明する模式断面図である。
要部構造を説明する模式断面図である。
【図2】図1に示した実施例のカラーフィルタ基板にお
ける各色フィルタの膜厚分布を基板中央部から周辺部に
沿って示した説明図である。
ける各色フィルタの膜厚分布を基板中央部から周辺部に
沿って示した説明図である。
【図3】本発明によるカラーフィルタ基板の製造方法の
1実施例を説明する概略工程図である。
1実施例を説明する概略工程図である。
【図4】本発明によるカラーフィルタ基板の1実施例の
概略構造を説明する部分破断した斜視図である。
概略構造を説明する部分破断した斜視図である。
【図5】本発明によるカラーフィルタ基板を備えた液晶
表示パネルの1実施例の構成を模式的に説明する展開斜
視図である。
表示パネルの1実施例の構成を模式的に説明する展開斜
視図である。
【図6】本発明による液晶表示装置の1実施例の構造を
説明する展開斜視図である。
説明する展開斜視図である。
【図7】本発明による液晶表示装置を実装した製品例と
しての可搬型情報端末の斜視図である。
しての可搬型情報端末の斜視図である。
【図8】図7に示した可搬型情報端末の表示制御部の構
成例を説明するブロック図である。
成例を説明するブロック図である。
【図9】従来技術によるカラーフィルタの膜厚分布を基
板中央部から周辺部に沿って示した説明図である。
板中央部から周辺部に沿って示した説明図である。
5 一軸性複屈折板の光学軸 6 カラーフィルタ基板側の配向膜と接する液晶層の分
子配列方向 7 他方の透明基板側の配向膜と接する液晶層の分子配
列方向 8 カラーフィルタ基板側に設置した偏光板の偏光軸 9 他方の透明基板側に配置した偏光板の偏光軸 10 液晶分子のねじれ方向 11 カラーフィルタ基板(透明ガラス基板) 12 他方の透明基板 15 カラーフィルタ基板側に配置される偏光板 16 他方の透明基板側に配置される偏光板 21 カラーフィルタ基板側の配向膜 22 他方の透明基板側の配向膜 23 平滑層(保護膜) 31 カラーフィルタ側の画素電極 32 他方の透明基板側の画素電極 33D 遮光膜であるブラックマトリクス 33R 赤色フィルタ 33G 緑色フィルタ 33B 赤色フィルタ 40 一軸性複屈折板 50 ネマチック液晶を好適とする液晶層 51 液晶注入開口 52 シール材 θ ねじれ角 d1 液晶層の厚み。
子配列方向 7 他方の透明基板側の配向膜と接する液晶層の分子配
列方向 8 カラーフィルタ基板側に設置した偏光板の偏光軸 9 他方の透明基板側に配置した偏光板の偏光軸 10 液晶分子のねじれ方向 11 カラーフィルタ基板(透明ガラス基板) 12 他方の透明基板 15 カラーフィルタ基板側に配置される偏光板 16 他方の透明基板側に配置される偏光板 21 カラーフィルタ基板側の配向膜 22 他方の透明基板側の配向膜 23 平滑層(保護膜) 31 カラーフィルタ側の画素電極 32 他方の透明基板側の画素電極 33D 遮光膜であるブラックマトリクス 33R 赤色フィルタ 33G 緑色フィルタ 33B 赤色フィルタ 40 一軸性複屈折板 50 ネマチック液晶を好適とする液晶層 51 液晶注入開口 52 シール材 θ ねじれ角 d1 液晶層の厚み。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 晶子 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 杉谷 智行 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 清水 浩雅 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内
Claims (3)
- 【請求項1】透明基板上にそれぞれ区画形成した赤、
緑、青の各フィルタ素子を備えるカラーフィルタ基板に
おいて、 前記透明基板の少なくとも周辺部で前記赤フィルタの膜
厚が前記緑フィルタと青フィルタの膜厚より小さいこと
を特徴とするカラーフィルタ基板。 - 【請求項2】透明基板上にそれぞれ区画形成した赤、
緑、青の各フィルタ素子を備えるカラーフィルタ基板の
製造方法において、 透明基板の一方に面に赤、緑、青の画素領域を区画する
ための遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、 前記遮光膜で区画された緑の画素領域に緑色顔料を分散
した樹脂を塗布し、これをパターニングして緑フィルタ
を形成する第1のフィルタ形成工程と、 前記遮光膜で区画された青の画素領域に青色顔料を分散
した樹脂を塗布し、これをパターニングして青フィルタ
を形成する第2のフィルタ形成工程と、 前記遮光膜で区画された赤の画素領域に赤色顔料を分散
した樹脂を塗布し、これをパターニングして赤フィルタ
を形成する第3のフィルタ形成工程とを含むことを特徴
とするカラーフィルタ基板の製造方法。 - 【請求項3】一方の電極群をパターニングすると共に
赤、緑、青のカラーフィルタを備えた第1の透明基板か
らなるカラーフィルタ基板と、他方の電極群をパターニ
ングした第2の透明基板の間に液晶層を挟持してなる液
晶表示パネルを備えた液晶表示装置において、 前記第1の透明基板が、当該透明基板の少なくとも周辺
部で前記赤フィルタの膜厚が前記緑フィルタと青フィル
タの膜厚より小さいことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2423795A JPH08220527A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | カラーフィルタ基板とその製造方法および液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2423795A JPH08220527A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | カラーフィルタ基板とその製造方法および液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08220527A true JPH08220527A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12132652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2423795A Pending JPH08220527A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | カラーフィルタ基板とその製造方法および液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08220527A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6661484B1 (en) | 1999-04-12 | 2003-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Retardation matching using the liquid crystal twist angle for different color dots within a pixel of a reflective color LCD |
KR100443756B1 (ko) * | 1997-01-31 | 2004-12-31 | 삼성전자주식회사 | 액정표시소자 |
KR100529560B1 (ko) * | 1998-04-10 | 2006-02-28 | 삼성전자주식회사 | 광시야각 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
JP2013231975A (ja) * | 2013-06-04 | 2013-11-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
JP2017187530A (ja) * | 2016-04-01 | 2017-10-12 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶表示装置 |
-
1995
- 1995-02-13 JP JP2423795A patent/JPH08220527A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100443756B1 (ko) * | 1997-01-31 | 2004-12-31 | 삼성전자주식회사 | 액정표시소자 |
KR100529560B1 (ko) * | 1998-04-10 | 2006-02-28 | 삼성전자주식회사 | 광시야각 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
US6661484B1 (en) | 1999-04-12 | 2003-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Retardation matching using the liquid crystal twist angle for different color dots within a pixel of a reflective color LCD |
JP2013231975A (ja) * | 2013-06-04 | 2013-11-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
JP2017187530A (ja) * | 2016-04-01 | 2017-10-12 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶表示装置 |
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