JP2003322864A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分割線の継ぎ目を視認しにくくして高品位の
表示ができる液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶表示装置１のマトリクスアレイ基板
２は中央に画素を配設した矩形状の表示領域21を形成
し、この表示領域21の周囲に額縁領域22を形成し、額縁
領域22に駆動回路23を形成する。表示領域21内ではジグ
ザグ状の水平分割線24および垂直分割線25により４つの
領域26，27，28，29に４分割されている。一般に人間の
目は目視した際の１°の範囲について、８cycle/degree
にピークを持つバンドパスフィルタの特性を有するとい
われている。水平分割線24および垂直分割線25を見えづ
らくするために、３．５cycle/degreeないし１５cycle/
degreeの範囲付近の周波数を除く。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の領域に分割
して形成された画素を有する液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、液晶表示装置は、走査線や信号
線などの配線、画素電極などの電極および薄膜トランジ
スタなどのスイッチ素子を有している。そして、これら
は導電体または誘電体などの薄膜を成膜工程で成膜し、
この薄膜上にフォトレジストを塗布工程で塗布し、この
塗布されたフォトレジストを所定のパターンを有するマ
スクを介して露光工程で露光し、この露光されたフォト
レジストを現像工程で現像し、フォトレジストが除去さ
れて露出した薄膜をエッチング工程で除去することなど
を繰り返して形成されている。
【０００３】近年、液晶表示装置の大画面化に伴い、分
割露光方式の露光処理も用いられ、基板を複数の領域に
分割して各領域のフォトレジストを順次対応するマスク
を介して露光している。
【０００４】この分割露光方式では、基板を水平方向お
よび垂直方向にそれぞれ分割する水平分割線および垂直
分割線に、露光時のマスクの合わせずれが生じた場合、
継ぎ目が視認される場合がある。特に、直線的な分割線
では、ずれが生じたときに、より継ぎ目が視認されやす
くなる。このため、液晶表示装置に表示される表示画面
の品位が低下してしまう。
【０００５】この対策として、分割線をジグザグに形成
することにより、境界の特性の変化勾配を緩衝化して継
ぎ目を視認しにくくしている。ところが、分割線をジグ
ザグにすると、マスクの分割線のパターンが複雑化し、
しかも継ぎ目において、隣接する各マスクを確実に噛み
合わせるために、マスクの設計および検査に多大な時間
を費やさなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】さらに、分割部のジグ
ザグによって視認されやすい場合もあるためパターン形
状についても試行錯誤を繰り返しながら設計しており、
製造コストの増大を招いてしまう。
【０００７】そして、ジグザグの分割線の中に繰り返し
パターンが含まれている場合もパターンによっては視認
されることもある問題を有している。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、分割線の継ぎ目を視認しにくくして高品位の表示が
できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板上に
ジグザグの分割線により複数の領域に分割して形成され
た画素を有する液晶表示装置において、分割線は、パタ
ーンが繰り返して形成され、目視した際の１°の範囲の
角度のパターンの繰り返しの周波数成分が３．５ないし
１５以外であったり、目視した際の１°の範囲の角度の
パターンの繰り返しの周期が３．５回ないし１５回以外
であったり、目視した際の１°の範囲の角度のパターン
の分割線と交差する方向の振り幅を振幅としたときに繰
り返しの周期が３．５回ないし１５回以外であったり、
複数のパターンが繰り返して１つのブロックが形成さ
れ、目視した際の１°の範囲の角度のブロックの繰り返
しの周期が３．５回ないし１５回以外であるもので、人
の眼により視認しやすい、３．５回ないし１５回の範囲
の周期あるいは周波数を除くことにより、ジグザグの分
割線を視認しにくくする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示装置の一
実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】図１に示すように、液晶表示装置１は、対
角約２６ｃｍ（１０．４インチ）の解像度ＸＧＡ（１０
２４×７６８画素）で、ＲＧＢ３色をまとめて２０５．
５μｍ×２０５．５μｍの正方形で１画素が形成されて
いる。そして、この液晶表示装置１は、図２に示すマト
リクスアレイ基板２に図示しない対向基板が間隙を介し
て対向して配置され、これらマトリクスアレイ基板２お
よび対向基板間には、液晶が挟持されている。
【００１２】そして、マトリクスアレイ基板２は、透光
性を有するガラス基板３に、ポリシリコンなどの半導体
で形成されたチャネル層４が形成され、チャネル層４を
含むガラス基板３上にはゲート絶縁膜５が形成され、チ
ャネル層４の上方のゲート絶縁膜５上にはゲート電極６
が形成されている。また、このゲート電極６を含むゲー
ト絶縁膜５上には層間絶縁膜７が形成されている。そし
て、ゲート絶縁膜５および層間絶縁膜７にはコンタクト
ホール８，８が形成され、一方のコンタクトホール８に
はソース電極を兼ねた信号線９が設けられ、他方のコン
タクトホール８にはドレイン電極10が設けられて、薄膜
トランジスタ（Thin Film Transistor）11が形成され、
このドレイン電極10には層間絶縁膜７上に薄膜トランジ
スタ11に対応するとともにマトリクス状に配設された画
素表示電極12が接続されている。
【００１３】また、液晶表示装置１のマトリクスアレイ
基板２は中央に画素が配設されている矩形状の表示領域
21が形成され、この表示領域21の周囲に額縁領域22が形
成され、額縁領域22には駆動回路23が複数形成されてい
る。
【００１４】そして、この液晶表示装置１のマトリクス
アレイ基板２は表示領域21内ではゲート絶縁膜５、層間
絶縁膜７および画素表示電極12の少なくとも１層以上に
ジグザグ状の水平分割線24および同様に表示領域21内で
はジグザグ状の垂直分割線25により４つの領域26，27，
28，29に４分割されている。
【００１５】また、図３に示すように、分割露光で用い
るマスク31は、液晶表示装置１全体から１枚のマスク31
に入る大きさに分割したものであり、マスク31は一般に
ＣＡＤを用いて設計し、ＣＡＤデータの構造はたとえば
画素のような繰り返しパターンの場合には１つの画素を
設計した後、マトリクス状に並べる機能を使用し、マス
ク31上の画素パターンがマトリクス配列されている部分
は大幅にデータを削減することが可能となる。また、水
平分割線24および垂直分割線25のジグザグの部分の画素
は、マトリクス配列の画素とは異なる形状のため、別に
設計する。すなわちマスク31の水平分割線24および垂直
分割線25については、表示領域21には図４に示す水平分
割線24を形成する垂直の基本ブロック32と、図５に示す
垂直分割線25を形成する基本ブロック33をそれぞれ水平
分割線24あるいは垂直分割線25に沿って並べることによ
りジグザグを形成する。また、水平分割線24および垂直
分割線25のジグザグの部分は、他の画素マトリクス部と
比較してデータ量が大きくなってしまうので、基本ブロ
ック32，33では、５画素ないし５０画素程度をまとめて
繰り返しによって形成しそれぞれ隣のブロックとつなが
るようにパターンを作成している。
【００１６】なお、水平分割線24および垂直分割線25の
交差する部分では、水平分割線24を優先して連続して配
設し、垂直分割線25は水平分割線24と重なり合わないよ
うに基本ブロック33を配設して垂直分割線25ではジグザ
グが不連続になる。
【００１７】また、水平分割線24および垂直分割線25の
ジグザグの部分の画素は、水平分割線24および垂直分割
線25が通ることになり、線上では数ミクロンの二重に露
光される領域がある。この領域では２回露光されるため
画素などのパターンが所望の線幅よりも細くなってしま
ので、露光される２枚のマスクどちらもを前もってパタ
ーンを太くさせておき、露光した後に適切な線幅となる
ようにする。
【００１８】そして、この基本ブロック32，33の大きさ
は画素のサイズや水平分割線24および垂直分割線25の長
さなどから最適な数値が決定される。
【００１９】まず、基本ブロック32，33の大きさは、デ
ータの量を小さくするためにできるだけ小さい方が望ま
しい。一方、パターンによっては繰り返し配置すること
でその繰り返しパターンが視認されたり、基本ブロック
32，33の中に繰り返しパターンが含まれている場合もパ
ターンによっては視認されることがある。
【００２０】ここで、一般に人間の目は目視した際の１
°の範囲について、８cycle/degree、すなわち周期が８
回あるいは周波数が８となる付近にピークを持つバンド
パスフィルタの特性を有するといわれており、この周波
数成分を含まなければ視認しにくくジグザグのパターン
を作成できるので、水平分割線24および垂直分割線25を
見えづらくするためには８cycle/degree付近の周波数を
除けばよい。
【００２１】そして、実験によれば、３．５cycle/degr
eeないし１５cycle/degreeの範囲をカットすれば十分な
効果が得られる。
【００２２】また、基本ブロック32，33についても、基
本ブロック32，33自体の繰り返しが見えることもある。
そこで、水平分割線24および垂直分割線25の長さを３．
５cycle/degree以下とすることにより基本ブロック32，
33の繰り返しによる周波数成分は視認しにくくなる。本
実施の形態の場合、５０ｃｍの距離で液晶表示装置１を
見た場合、目視した際の１°の範囲が８．７３ｍｍとな
る。また、１画素のピッチが２０５．５μｍなので２画
素、４画素、８画素、１６画素、３２画素分の長さを１
周期とするとそれぞれ１周期が４１１μｍ、８２２μ
ｍ、１６４４μｍ、３２８８μｍ、６５７６μｍとなり
空間周波数は１０．６cycle/degree、５．３cycle/degr
ee、２．７cycle/degree、１．３cycle/degreeとなる。
この場合周期が１６画素は範囲内、８画素範囲外とな
り、本実施の形態では３２画素分とした。
【００２３】そして、特定周波数の除去は、パターンを
フーリエ変換した後に、特定周波数成分を除いてから再
度逆フーリエ変換し、パターン自体を２値のデジタルデ
ータで表した。なお、計算には一般に知られている離散
フーリエ変換のアルゴリズムを用いた。
【００２４】ここで、具体的な例について説明する。
【００２５】図６は基本ブロック32，33の３２×３２個
の画素の配列のジグザグパターンで、このジグザグパタ
ーンは水平分割線24または垂直分割線25方向に８画素分
の周期の周波数成分が含まれている。このパターンを１
または−１とおき２次元フーリエ変換後によって画素８
個分の周期である周波数成分を除外して逆フーリエ変換
して２値化すると、２値化によって高周波成分が増幅さ
れ繰り返しが緩和されている。
【００２６】また、水平分割線24または垂直分割線25が
連続したジグザグの形状であれば、方向の周波数成分の
みを除去することはさらに容易であり、図６に示すパタ
ーンをジグザグがかみ合う方向、すなわち分割線に直交
する方向を振幅として１次元信号として１次元のフーリ
エ変換と逆変換を用いて特定周波数成分を除去すると、
図７に示すように、図６に示すパターンから分割線方向
の画素８個分の周期である周波数成分を除去できる。
【００２７】次に、実際の実験例について説明する。
【００２８】まず、液晶表示装置１の画面との間隔が５
０ｃｍの距離とすると、８．７３ｍｍが１°となり、ま
た、１画素は２０５．５μｍ×２０５．５μｍである。
【００２９】まず、基本となるジグザグパターンを作成
する。この際、高い周波数パターンを含んでいる方（例
１）が望ましく、フーリエ変換した後に、３．９８cycl
e/degreeないし１４．６cycle/degreeの周波数成分を除
去する（例２）。
【００３０】そして、シミュレーションでは例１と例２
とを比較すると、グレースケール２５６階調で例１は２
階調分の輝度差で視認されたが、例２は３階調分の輝度
差がないと視認することができなかった。また、実際に
作成した液晶パネルでも上記実施の形態の液晶表示装置
１は分割露光による画面むらの不良が減少し歩留まりが
平均で２％向上した。
【００３１】また、上記実施の形態では、基本ブロック
32，33の作成は、ＣＡＤシステム上のソフトウェアある
いはＣＡＤシステム外で実行しＣＡＤシステムと組み合
わせて使用するソフトウェアによって実現することがで
きる。さらに、ジグザグの配置もたとえば左あるいは上
からブロック数が大きい順に並べるなどの規則を決めて
おけば、自動的にできる。
【００３２】そして、これらの処理をプログラムを記憶
した磁気ディスクあるいは光ディスクその他の媒体に記
憶させておき、コンピュータで読み取らせて動作させる
ようにしてもよい。
【００３３】なお、目視した際の１°の範囲の角度の範
囲を決定するための液晶表示装置１と目との間隔は、実
際に使用する場合の液晶表示装置１の表示の見える距離
および目の保護を考慮して、３０ｃｍないし１ｍ、対角
が５０ｃｍを越える液晶表示装置１の場合には、３０ｃ
ｍないし１ｍに加え、対角線の長さの２倍ないし１０倍
の範囲でもよい。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、人の眼により視認しや
すい３．５ないし１５の範囲の周期あるいは周波数を除
くことにより、ジグザグの分割線を視認しにくくでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施の形態を示す正
面から見た説明図である。
【図２】同上マトリクスアレイを示す断面図である。
【図３】同上マスクを示す平面図である。
【図４】同上水平分割線の基本ブロックを示す説明図で
ある。
【図５】同上垂直分割線の基本ブロックを示す説明図で
ある。
【図６】同上基本ブロックを示す平面図である。
【図７】同上基本ブロックを分割線と直交する方向の８
画素分の周期の周波数を除去したパターンを示す平面図
である。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置 24 水平分割線 25 垂直分割線 26，27，28，29 領域
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 FA08 FA16 FA24 HA01 HA02 HA03 HA04 HA05 HA06 HA08 KA30 MA01 MA20 2H092 GA12 GA13 GA17 GA21 GA32 GA33 GA34 GA35 GA37 GA38 GA40 GA41 GA42 HA01 HA02 HA06 HA11 HA12 JB01 JB11 JB21 MA09 MA12 MA13 MA14 MA15 MA17 MA37 MA43 NA01 NA02 PA01 2H097 AA12 AA20 KA40 LA12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁基板上にジグザグの分割線により複
    数の領域に分割して形成された画素を有する液晶表示装
    置において、 分割線は、パターンが繰り返して形成され、目視した際
    の１°の範囲の角度のパターンの繰り返しの周波数成分
    が３．５ないし１５以外であることを特徴とする液晶表
    示装置。
  2. 【請求項２】 絶縁基板上にジグザグの分割線により複
    数の領域に分割して形成された画素を有する液晶表示装
    置において、 分割線は、パターンが繰り返して形成され、目視した際
    の１°の範囲の角度のパターンの繰り返しの周期が３．
    ５回ないし１５回以外であることを特徴とする液晶表示
    装置。
  3. 【請求項３】 絶縁基板上にジグザグの分割線により複
    数の領域に分割して形成された画素を有する液晶表示装
    置において、 分割線は、パターンが繰り返して形成され、目視した際
    の１°の範囲の角度のパターンの分割線と交差する方向
    の振り幅を振幅としたときに繰り返しの周期が３．５回
    ないし１５回以外であることを特徴とする液晶表示装
    置。
  4. 【請求項４】 絶縁基板上にジグザグの分割線により複
    数の領域に分割して形成された画素を有する液晶表示装
    置において、 分割線は、複数のパターンが繰り返して１つのブロック
    が形成され、目視した際の１°の範囲の角度のブロック
    の繰り返しの周期が３．５回ないし１５回以外であるこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 絶縁基板上に形成された導電体層および
    誘電体層を備え、 前記導電体層および誘電体層の一層以上にパターンが形
    成されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれ
    か記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 複数の領域に分割して露光することによ
    り複数の領域に分割されたことを特徴とする請求項１な
    いし５いずれか記載の液晶表示装置。
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