JPS62200303A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶、エレクトロクロミー等の表示素子や、
フォトセンサー（光電変換素子）を組込んだ装置に用い
られるカラーフィルターに関するものである。

［開示の概要］ 本明細書及び図面は、表示素子や光電変換素子等に用い
られるカラーフィルターにおいて、画素を構成する各色
要素の出力が一画素内において均等となるように、各色
要素の有効面積を異なる比率で配置することにり、明る
さのムラやカラーバランスの崩れを防止できるようにし
たものである。

［従来の技術］及び ［発明が解決しようとする問題点］ 従来、この種の表示素子に用いられるカラーフィルター
では、画素を構成するＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の
各色要素（色単位）が、−画素内で各々同−面植に分割
されていた。一方、このカラーフィルターを組込む装置
の出カニは、色要素の透過率をＴ入、色要素の面積をＳ
、カラーフィルター以外の諸感度（比視感度、センサー
、光源、補正フィルター等）をＥ入とすると、Ｉ＝Ｔ入
・Ｓ−Ｅ入 で表わされる。上記Ｔ入及びＥλは、光源の波長によっ
てその値が異なるものであるが、前述したように各色要
素の面積Ｓは各色要素毎に同一であるため、各色要素の
出力Ｉは色によってそれぞれ異なっていた。したがって
、従来のカラーフィルターでは明るさのムラやカラーバ
ランスの崩れを生じてしまうという欠点があった。

本発明は上記従来例の問題点に鑑みなされたもので、明
るさが一定で、カラーバランスの良好なカラーフィルタ
ーを提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための手段を、実施例に対応する
第１図を用いて説明すると、本発明は画素ｌを構成する
各色要素Ｂ、Ｇ、Ｈの出力が、−画素内において均等と
なるように、各色要素Ｂ。

Ｇ、Ｒの有効面積を異なる比率で配置したことを特徴と
するカラーフィルターである。

［作　用］ カラーフィルターや光源の分光特性から、Ｂ。

Ｇ、Ｈの３色間における視覚的な強弱の関係を割り出し
、Ｂ、Ｇ、Ｈの有効面積の比率を変えることにより、−
画素内での色要素の出力を均等にすることができ、明る
さのムラやカラーバランスの崩れを防止することができ
る。

［実施例］ 実施例１ まず１本発明によるカラーフィルターを、カラー液晶表
示素子に使用した場合について述べる。

一般のカラー液晶表示素子におけるカラーフィルターは
、少なくとも一方の電極基板の内側かあるいは外側に設
けられ、基板上の電極パターン（画素）に対応する形状
に配置されている。第２図は従来のカラーフィルターの
色配列を示したもので、太線で示した画素１内の各色要
素Ｂ、Ｇ。

Ｒの面積は同じである。ところで、使用者が感じる明る
さのムラやカラーバランス等に影響を及ぼすのは、カラ
ーフィルターや光源の分光特性、あるいは使用者の視覚
の比視感度によるものであることが知られている。第４
図はカラーフィルターの分光特性を示したものであり、
縦軸は透過率Ｔ、横軸は波長入を表わしている。また、
第５図は本実施例に用いられる３波長蛍光灯の分光特性
を示したものである。さらに、第６図は比視感度曲線を
示したもので、視感度が最大となる波長（５５５ｎｍ）
の視感度を１とし、他の波長をこの最大視感度との比に
よって表わしたものである。第４図及び第５図において
、各カラーフィルターの透過率のピークと、３波長蛍光
灯の透過率のピークを比べると、Ｂ（青）の出力が他の
色に比べて低いことがわかる。また、第６図の比視感度
曲線から、波長５００〜Ｅ１００ｎｍの中間に位置する
Ｇ（緑）が最も視覚的に強く感じられることが明らかで
あり、各色要素の強弱の関係はＢ＜Ｒ＜Ｇのように表わ
される。そこで、第１図に示すように、−画素当りの面
積は従来と同じとし、Ｂ、Ｇ、Ｒの各色要素の面積比率
がＢ＞Ｒ＞Ｇとなるように区切ることによって、明るさ
のムラをなくシ、カラーバランスの崩れをなくすことが
できる。また、各色要素の配置は、面積比率が前述した
関係にあれば、例えば第３図に示すような配列としても
良い。また、カラー液晶表示素子の場合では、各色要素
の面積比率の具体例としては、Ｂ　：　Ｒ：　Ｇ＝１．
２〜１．５　：　１　：　１．１〜１．３で。

Ｂ＞Ｒ＞Ｇを満たしていればよい。

実施例２ 次に、本発明によるカラーフィルターを、カラーフォト
センサー使用した場合の例について述べる。

第７図は、本実施例に用いられるカラーフォトセンサー
の部分平面図であり、第８図はそのＡ−Ａ断面図である
。第７図及び第８図において、１０はガラス基板、１１
はａ−Ｓｉ　（アモルファスＳｉ）よりなる光導電層、
１２は同じ＜　ａ−Ｓｉのｎ°層、１５は共通電極、ｌ
ｅａ　、　１ｆｌｃ　、　１８Ｒは個別電極で共にＡＩ
！等の導電層よりなるものである。また、１３は保護層
、１４Ｂ　、　１４ｃ　、　１４Ｒはカラーフィルター
の各色要素である。フォトセンサーの光電変換部（第孕
図ａ）は、カラーフィルター１４０〜１４Ｒに対応した
面積比となるように形成されている。

上記構成によれば、光がセンサーに入射すると、カラー
フィルターの色要素１４８〜１４Ｒによって入射光はＢ
、Ｇ、Ｈの各成分に分けられる。各色要素を通過した光
は、それぞれ対応する電極に到達し、その強度に応じた
出力が検出される。この時、検出された光の強度によっ
て、入射光全体としての色が識別される。

第７図の部分平面図におけるカラーフィルターの構成は
従来例を示すもので、前述したカラー液晶表示素子の場
合と同様に、このカラーフォトセンサーにおいてもＢ、
Ｇ、Ｒの各色要素の面積が等しいとカラーバランスは良
くなかった。そこで、ｉ　１０図に示すａ−Ｓｉ（アモ
ルファス・シリコン）の分光感度特性を考慮し、第９図
のように各色要素の面積比率がＢ＞Ｒ＞Ｇとなるように
構成することによって、フォトセンサーとしてのカラー
バランスを良くすることができる。また、カラーフォト
センサーの場合では、各色要素の面積比率の具体例とし
ては、Ｂ　：　Ｒ：　Ｇ＝１．３〜１．８　：　１．１
〜１．５　：　１で。

Ｂ＞Ｒ＞Ｇを満たしていればよい。

表示素子としては液晶素子以外にＥＣ素子等があり、光
電変換素子としてはａ−５ｉセンサー以外に、ＣＣＤ　
　（チャージ・カップルド・デバイス）等のセンサー（
固体撮像素子）がある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、各色要素の出力
が一画素内において均等となるように、各色要素の有効
面績を異なる比率で配置することにより、明るさが一定
でカラーバランスの良にカラーフィルターを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はカラーフィルターの色配列を示す図、
第４図はカラーフィルターの分光特性を示す図、第５図
は３波長蛍光灯の分光特性を示す図、第６図は比視感度
曲線を示す図、第７図及び第９図はカラーフォトセンサ
ーの部分平面図、第８図は第７図のＡ−Ａ断面図、第１
０図はａ−Ｓｉの分光感度特性を示す図である。 ｌ・・・画素、ｌＯ・・・ガラス基板、１１・・・光導
電層、１２・・・ｎ・層、１３・・・保護層、１４Ｂ　
、　１４Ｇ　、　１４Ｒ・・・色要素、　１５・・・共
通電極、１６ｅ、　１８Ｇ、　１８Ｒ・・・個別電極。 Ａｆｆｉ明１こよるカラーフィルターの白西己列第１図 従来の刀う−フイルテのｅ配列 第２図 ホ１じ日月１こよるカラーフィルターのｅ西己列第３図 入（ｎｍ） カフ−フィルターの労冗β門ｌ・生 λ（ｎｍ） ３〉反長賞尤Ｘ丁の分光性４生 第５図 人（ｎｍ） よしネ尼思度　曲未泉 第６図 力つ一フ万トをンサーの奢壓テ平醒Ｈ迄第７図 Ａ−Ａ断面図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）画素を構成する各色要素の出力が一画素内において
   均等となるように、各色要素の有効面積を異なる比率で
   配置したことを特徴とするカラーフィルター。