JP3713193B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示パネル等に使用するカラーフィルタの画素分割に関する。特に高精細液晶パネルと低価格AV液晶テレビパネルとの相互関係と両モジュール相互の製造方法にも関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高精細液晶パネルと低価格液晶AVテレビパネルの両方を製造する場合、まず解像度や絵素数の異なる設計仕様のTFT基板を両方とも、最初から、ガラス基板から制作し、それぞれにあわせて別個に、カラーフィルタ基板、駆動回路、駆動ICを作成し、組み立てていた。
【0003】
又、高精細液晶パネルと低価格AV液晶テレビパネルを作成する場合、表示サイズが同じで画素数が異なる場合でも、TFT基板を兼用して使用し、カラーフィルタ基板、駆動用IC、駆動回路を変更して使用するという発想がなかった。
【0004】
又、特開平6−82617号公報(富士通株式会社)には、複数のカラー画素にて構成する絵素における絵素内画素の分割方法に関し、グラフィック、キャラクタ、線画に対応可能なカラーフィルタの提供について開示されている。しかし、1絵素がR,G,Bの3画素で構成され、その各画素の形状が異なっていることは開示されているが、1絵素をR,G,B等の異なる色の複数画素の整数倍にし、絵素自体の大きさを変える、すなわち解像度を変えることについては開示されていない。
【0005】
又、特開平11−7269号公報(ソニー株式会社)には、液晶デイスプレイやプラズマデイスプレイなど、固定画素を有し、総画素数が決まっているパネルにおいて、信号処理に工夫を凝らすことにより、規格の異なる複数の映像信号に対応可能な表示装置を提供することを目的として、入力された映像信号の解像度にかかわらず、実質上パネルの画面全体に渡って行列配置した画素を割り付ける,すなわち複数ドットを1絵素として割り当てて,駆動する方法が開示されている。
【0006】
しかし、特開平11−7269号公報では、各解像度毎に、カラーフィルタの配列を変えて使用することは開示されていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来、高精細液晶パネルと低価格AV液晶テレビパネルの両方を製造する場合、まず解像度や絵素数の異なる設計仕様のTFT基板を両方制作し、それぞれにあわせて別個に、カラーフィルタ基板、駆動回路、駆動ICを作成する必要があり、TFT基板等の部材の共通化が行われていなかった。又、特開平6−82617号公報及び特開平11−7269号公報では、高解像度の映像信号を表示するためのTFT基板と、高解像度用とは異なる低解像度の映像信号を表示するためのカラーフィルタ基板を用いて、低解像度の映像信号を表示するためのパネルを作成することに関しては、一切開示されていない。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、複数の画素電極がマトリクス状に構成され、該複数の画素電極に対応するn(nは2以上の整数)色のカラーフィルタが縦方向で同じ色に配列され、かつ横方向で同じ色がm(mは2以上の整数)個ずつ並んで順次配列され、n×m×l(lは自然数)個の画素で1絵素を構成することを特徴としている。
【0009】
本発明の液晶表示装置は、前記複数の画素電極のそれぞれに、TFTが付与されていても良い。
【0010】
本発明の液晶表示装置は、前記n色がRGBの3原色であっても良い。
【0011】
本発明の液晶表示装置は、前記カラーフィルタを対向基板上に形成しても良い。
【0012】
本発明の液晶表示装置は、前記n色のカラーフィルタが順次配列された液晶表示装置と比較して、ドライバが共通で、カラーフィルタ及びコントローラを異にしても良い。
【0013】
本発明の液晶表示装置は、前記n×m×l個の画素で1絵素を構成する液晶表示装置は、m個ずつ列方向のバスラインを短絡して構成するか、又は1個ずつ行方向のバスラインを短絡して構成しても良い。
【0014】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、複数の画素電極がマトリクス状に構成されたTFT基板と、該複数の画素電極に対応するn(nは2以上の整数)色のカラーフィルタが縦方向で同じ色に配列され、かつ横方向で同じ色がm(mは2以上の整数)個ずつ並んで順次配列されたカラーフィルタ基板とにより、n×m×l(lは自然数)個の画素で1絵素を構成するようにしたことを特徴としている。
【0015】
以下、上記構成による作用を説明する。
【0016】
高精細液晶パネルと低価格液晶AVテレビパネルを作成する場合、表示サイズが同じで、解像度が異なるため絵素の大きさが異なり、その結果、絵素の数が異なる場合ならば、TFT基板を兼用して使用し、高精細液晶パネルと低価格液晶AVテレビパネルの両方のモジュール作成を、カラーフィルタ基板、駆動用IC、駆動回路を変更し、後半工程処理を行なう。すなわち、TFT基板、ドライバ等の部材が共通している場合は使用し、最小限のカラーフィルタ基板と後半工程の変更のみで、両モジュールを作成する。
【0017】
高精細液晶パネルと低価格AV液晶テレビパネルを作成する場合、表示サイズが同じで画素数が異なる場合ならば、TFT基板を兼用して使用し、カラーフィルタ基板、駆動用IC、駆動回路を変更すれば、高精細液晶パネルと低価格液晶テレビパネルの両方の作成を、後半工程の変更で行うことが可能となり、短納期が可能となり、部材の共通化が図れるため、生産効率が上がる。又、低価格液晶パネルは、1絵素が複数画素で構成されるため、1画素に欠陥があった場合でも複数画素で1絵素が構成されているため、1絵素の欠陥にはならず、歩留まりの向上につながる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明に係わる高精細液晶モジュールと液晶AVモジュールの両製造方法において、高精細TFT基板を共有化し、最小限の後半工程の変更で両液晶モジュールを製造する方法の比較図を示す。
【0019】
尚、高精細液晶パネルの絵素数と、液晶AVパネルの絵素数の関係は、液晶AVパネルのソースバスライン、又ゲートバスラインの本数で、高精細液晶パネルの絵素の数が割り切れれば理想的であるが、例え割り切れない場合でも、余りを適当に振り分けても良い。
【0020】
以下にその工程を説明する。
【0021】
まず、高精細TFT基板(A)を作成する。次に高精細液晶モジュールを作成する時は、図3に示すような、RGBで1絵素を形成するカラーフィルタを対向基板として貼り合す。尚、図3に図示している、ゲートバスライン1、ソースバスライン2、画素3及びTFT素子5は対向基板上には存在しないものであるが、カラーフィルタの配置関係をわかり易くするために図示している。ここでの画素3とは、いわゆる画素電極のことを示している。
【0022】
次に、図2に示すように、高精細用TFT基板(A)に、高精細基板用のドライバとコントローラを接続して高精細用TFT液晶モジュールを完成する。
【0023】
その高精細TFT基板モジュールの構成部材の概略を、図1(通常 高精細液晶モジュール)の四角内に示す。
【0024】
次に、上記高精細TFT基板を代用し、解像度(絵素数)の異なる液晶AVモジュールを作成する場合の実施例を、以下に2例(実施の形態1、実施の形態2)を順を追って説明する。
【0025】
(実施の形態1)
本実施の形態1は、高精細液晶モジュールに使用する構成部材のうち、カラーフィルタとコントローラのみをAV仕様に変更して、AV用途の液晶を生産する場合の本実施の形態1である。
【0026】
図5に示すような、複数画素毎にRGBのカラーフィルタの色を配列し、複数画素を1絵素とした新カラーフィルタを対向基板として貼り合す。尚、図5に図示している、ゲートバスライン1、ソースバスライン2、画素3及びTFT素子5は対向基板には存在しないものであるが、カラーフィルタの配置関係を分かり易くするために図示している。ここでの画素3とは、いわゆる画素電極のことを示している。
【0027】
本実施例では、3行6列の画素を1絵素に対応させた実施例を示しているが、決してこの数値に限定されるものではない。
【0028】
次に、図4に示すように、高精細TFTに使用した水平、及び垂直ドライバを併用し、図5の色配列に対応するように、新コントローラを接続し、AV用途の液晶モジュールを完成する。
【0029】
この製造方法により、図5の色配列の新カラーフィルタ及び図4の新コントローラのみを変更することにより、AV液晶モジュールが完成する。
【0030】
(実施の形態2)
本実施の形態2は、カラーフィルタ、ドライバ、及びコントローラをAV用途の液晶仕様に変更し、高精細TFT基板は端子を群に短絡する加工のみを施して代用する場合の実施の形態である。
【0031】
高精細TFT基板(A)をフォト工程により、ソースバスライン、及びゲートバスラインの端子を群毎に、ショートさせる加工を施す。具体的には、絵素電極を形成する時に、従来の高精細パネルの絵素を形成するためのフォトマスクの代りに、端子間が群毎に短絡したフォトマスクを使用することによって、フォトマスク1枚の変更使用のみで、TFT基板が作成できる。
【0032】
そのTFT基板を図6に示す。次に、図7に示すような、複数画素毎にRGBのカラーフィルタの色を配列し、複数画素を1絵素とした新カラーフィルタを貼り合す。本実施例では、3行6列の画素を1絵素に対応させた実施例を示しているが、決してこの数値に限定されるものではない。
【0033】
次に、図6に示すように、短絡したバスラインの本数に応じた新水平ドライバ、及び新垂直ドライバを接続し、AV用途の液晶モジュールが完成する。この製造方法により、図7の新カラーフィルタ、図6の新水平ドライバ、新垂直ドライバ、新コントローラの変更、及び高精細TFT基板のバスラインの短絡加工のみによって、AV用途の液晶モジュールが完成する。
【0034】
以上より、本実施の形態2によれば、バスラインが短絡されることで、新水平ドライバ、及び新垂直ドライバの内部回路数を大幅に削減することができる。
【0035】
例えば、3行6列で考えると、新水平ドライバの内部回路数が6個必要だったものが3個で済むし、新垂直ドライバの内部回路数が3個必要だったものが1個で済む。このような内部回路数の削減は、本実施の形態のようなカラーフィルタの配置(同色のカラーフィルタ同士が並んで配置されている)を行なっているため、容易に実現できるのである。
【0036】
図3に示すような、RGBで1絵素を形成するカラーフィルタの配置の場合、同色のカラーフィルタの間に別のカラーフィルタが存在しているため、同色のカラーフィルタ同士でバスラインを短絡しようとすると、配線構造が複雑になり、作成のための工程数も増えてしまう。
【0037】
又、本実施の形態2では、TFT基板上でバスラインを短絡させているが、ドライバの内部で短絡させるような構造にしても良い。この場合、ドライバからの出力端子数は実施の形態1の場合と同様になる。尚、上述した記述と同様の理由により、本実施の形態のカラーフィルタの配置を行なっているため、短絡が容易に行なえるのである。
【0038】
更に、本実施の形態2では、新水平ドライバ及び新垂直ドライバの両方共のバスラインを短絡しているが、一方のバスラインのみを短絡しても良い。例えば、1行毎に映像信号の極性が反転する1ライン反転駆動を考えると、新水平ドライバのバスラインは短絡していても構わないが、新垂直ドライバのバスラインは短絡させずに、個別に順次操作されるようにした方が表示品位の向上に適している。
【0039】
この場合にも、新水平ドライバの内部回路数は削減されており、効果が得られることがわかる。加えて、本実施の形態では、カラーフィルタとしてRGBのカラーフィルタを用いているが、本発明はこれに限らない。2色以上のものであれば、本実施の形態は適用可能である。
【0040】
加えて、本実施の形態では、カラーフィルタをTFT基板側ではなく、対向基板側に形成しているが、カラーフィルタをTFT基板側に設けても良い。
【0041】
この場合、カラーフィルタを形成していない高精細TFT基板に、液晶AVパネルに対応したカラーフィルタを形成したTFT基板を用いて液晶AVモジュールを製造することができるのである。
【0042】
図8に、TFT基板、カラーフィルタ(CF)基板、及び後半工程のフローチャートを示し、液晶セル完成までの工程を説明する。
【0043】
まず、TFT素子をガラス基板上に形成したTFT基板に配向膜を形成後、ラビング処理を行い、液晶分子が一定方向に配向しやすくし、仮止め用のペーストを塗布し、スペーサを散布しておく。カラーフィルタ基板にも配向膜を塗布しラビング処理を行い、シール樹脂を塗布しておく。
【0044】
次に、上記両基板を貼り合わせ、シール樹脂を硬化後、セル毎にガラスを分断する。次に、液晶を真空注入し、注入口を樹脂で封止して液晶セルが完成する。
【0045】
両ガラス基板の貼り合わせ以降を後半工程という。この液晶セルにドライバ、コントローラを組み込んで液晶モジュールが完成する。
【0046】
【発明の効果】
高精細液晶パネルと低価格液晶テレビパネルを作成する場合、表示サイズが同じで画素数が異なる場合ならば、TFT基板を兼用して使用し、カラーフィルタ基板、駆動用IC、駆動回路を変更すれば、高精細液晶パネルと低価格液晶テレビパネルの両方の作成を、後半工程の変更のみで行うことが可能となり、短納期が可能となり、部材の共通化が図れるため、生産効率が上がる。
【0047】
又、低価格液晶パネルは、1絵素が複数画素で構成され、かつ1絵素の面積が広いため、1画素に欠陥があった場合でも視認できにくくなるため、1絵素の欠陥にはならず、液晶パネルの生産歩留まりの向上につながり、その結果、量産効率が上がる効果が生じる。
【0048】
絵素欠陥が黒点の場合、高精細パネル程度の画素サイズならば、欠陥として認識されにくい。そのため、画素欠陥が輝点の場合、輝点を黒点に修正すれば、欠陥としての認識可能性がさらに小さくなり、生産歩留まりの更なる向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる、高精細液晶モジュールと液晶AVモジュールの相互の製造構成部材の比較図である。
【図2】高精細液晶モジュールの全体構成を示すブロック図である。
【図3】高精細液晶表示装置の対向基板のカラーフィルタ配置図である。(斜線部分は1絵素分)
【図4】実施例1に示したAV用途の表示モジュールの全体構成を示すブロック図である。
【図5】実施例1に示したAV用途の液晶を生産する場合の実施の形態であり、AV表示モジュールの対向基板の、新カラーフィルタ配置である。(斜線部分は1絵素分)
【図6】実施例2に示したAV用途の表示モジュールの全体構成を示すブロック図である。
【図7】実施例2に示したAV表示モジュールの対向基板の新カラーフィルタ配置である。(斜線部分は1絵素分)
【図8】TFT基板工程、カラーフィルタ工程、後半工程(貼り合わせ以降)の区分を説明する図である。
【符号の説明】
1 ゲートバスライン
2 ソースバスライン
3 画素
4 短絡線
5 TFT素子

Claims (7)

  1. 複数の画素電極がマトリクス状に構成され、該複数の画素電極に対応するn(nは2以上の整数)色のカラーフィルタが縦方向で同じ色に配列され、かつ横方向で同じ色がm(mは2以上の整数)個、縦方向で同じ色がl(lは自然数)個ずつ並んで順次配列され、n×m×l個の画素で1絵素を構成し、
    同じ絵素を構成する同じ色の前記画素電極にそれぞれ接続された列方向のバスラインおよび行方向のバスラインのうち少なくとも一方のバスラインが短絡されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 複数の画素電極がマトリクス状に構成され、該複数の画素電極に対応するn(nは2以上の整数)色のカラーフィルタが縦方向で同じ色に配列され、かつ横方向で同じ色がm(mは2以上の整数)個、縦方向で同じ色がl(lは自然数)個ずつ並んで順次配列され、n×m×l個の画素で1絵素を構成し、
    列方向のバスラインを介して前記複数の画素電極に接続された第1ドライバと、行方向のバスラインを介して前記複数の画素電極に接続された第2ドライバとを有しており、前記第1ドライバおよび前記第2ドライバのうち少なくとも一方のドライバは、同じ絵素を構成する同じ色の前記画素電極にそれぞれ接続された配線が内部で短絡されていることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 前記複数の画素電極のそれぞれに、TFTが付与されていることを特徴とする請求項1又は2記載の液晶表示装置。
  4. 前記n色がRGBの3原色であることを特徴とする、請求項1乃至3記載の液晶表示装置。
  5. 前記カラーフィルタを対向基板上に形成することを特徴とする、請求項1乃至記載の液晶表示装置。
  6. 請求項1記載の液晶表示装置を製造する方法であって、
    前記少なくとも一方のバスラインの端子間が同じ色の前記画素電極に接続される群毎に短絡させるためのフォトマスクを使用することを特徴とする方法。
  7. 請求項2記載の液晶表示装置を製造する方法であって、
    請求項2記載の液晶表示装置と表示サイズが同じであり、かつ請求項2記載の液晶表示装置よりも絵素数の多い高精細液晶表示装置用のTFT基板を使用することを特徴とする方法。
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