JPH11249169A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその製造方法Info
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- JPH11249169A JPH11249169A JP5256698A JP5256698A JPH11249169A JP H11249169 A JPH11249169 A JP H11249169A JP 5256698 A JP5256698 A JP 5256698A JP 5256698 A JP5256698 A JP 5256698A JP H11249169 A JPH11249169 A JP H11249169A
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Abstract
認されにくく、良好な表示特性をもち、低コストかつ簡
単な液晶表示装置及びその製造方法、特に分割露光方式
を用いた液晶表示装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 分割露光方式により製造され、基板と、
前記基板上に分散して配置された透過光の強度が異なる
二種類以上の画素とを備える。
Description
びその製造方法、特にアクティブマトリクス型の液晶表
示装置及びその製造方法に関するものである。
に用いられる薄膜トランジスタ集積装置(以下TFT−
LCDと略す)の製造工程において、各レイヤーのパタ
ーンを形成する際、フォトレジストを露光する方法とし
て大型ミラープロジェクター型露光機を用いてTFT−
LCDパネル全体を一括して露光する一括露光方式、あ
るいは、分割露光装置を用いてTFT−LCDパネルを
いくつかの領域に分けて露光する分割露光方式が用いら
れている。
露光時間が短いという利点を持つが、フォトマスクのサ
イズが大きいために各レイヤー間の重ね合せが難しいう
え、パネルサイズが大きくなるにつれ、精度よく所望の
パターンを形成することが困難になる。一方、分割露光
方式においてはフォトマスクにレチクルを用いることに
より、微細なパターンを比較的精度よく得ることができ
る。
タガ型の構造を持つTFT−LCDの一画素の平面図を
示す。図15は図14のA−A線の断面図である。図1
4及び図15を通じて同一符号は同一または相当部分を
示すものとする。図14及び図15において、14はガ
ラス基板、15はゲート電極、16はゲート絶縁膜、1
7はi型アモルファスシリコン膜、18はn型アモルフ
ァスシリコン膜、19は透明電極よりなる画素電極、2
0はゲート絶縁膜16に穿たれたコンタクトホール、2
1および22はソース電極およびドレイン電極であり、
ゲート電極15とともにTFTを構成している。23は
保持容量電極、24はTFT保護膜、25はTFT保護
膜24に設けられたコンタクトホール、26は配向膜、
30は対向基板、28は対向電極、29はブラックマス
ク、31はカラーフィルター、27は液晶層である。
ものである。なお、図14乃至図16を通じて同一符号
は同一または相当部分を示すものとする。ガラス基板1
4上にゲート電極15および保持容量電極23を形成し
(図16(a))、ゲート絶縁膜16、i型アモルファ
スシリコン膜17およびn型アモルファスシリコン膜1
8からなる多層半導体膜を連続成膜し(図16
(b))、該多層半導体膜をゲート電極15上に島状に
残すように選択的にエッチングするとともに画素電極1
9を形成し(図16(c))、コンタクトホール20を
形成し(図16(d))、ソース電極21およびドレイ
ン電極22を形成し(図16(e))、TFT保護膜2
4およびコンタクトホール25を形成する(図16
(f))。
−LCDの一画素の等価回路を示したものである。図1
4乃至図17を通じて同一符号は同一または相当部分を
示すものとする。15はゲート配線、21はソース配
線、23は保持容量電極たる共通配線、32はソース配
線21およびゲート配線15に接続されたTFT、36
はTFT32と共通配線23の間の保持容量(以下Cs
tと略す)、38は液晶容量、37はTFT保護膜の容
量、28は対向電極、33、34はTFT32のゲート
電極とドレイン電極又はソース電極の重なりで発生する
寄生容量(以下Cgd、Cgsと略す)、35はTFT
32のチャネル容量(以下Cchと略す)である。
作原理について説明する。ゲート信号がONとなったと
き、ソース信号の電位が液晶容量38および保持容量
(Cst)36に書込まれ、次にゲート信号がONにな
るまで保持される。液晶に印加された電位により、液晶
の透過率が変化して表示を行う。ところが、ゲート信号
がON状態からOFF状態に変化する際に、寄生容量
(Cgd)33とチャネル容量(Cch)35を介して
電荷の流れ込みが発生し、液晶に加わる電圧が変化す
る。この電圧の変化ΔVgdによって、液晶にDCバイ
アスが加わる。液晶は交流駆動する必要があり、DCバ
イアスを印加し続けるとフリッカや残像などの表示特性
劣化の原因となる。これを防止するために、寄生容量
(Cgd)33やチャネル容量(Cch)35を小さく
したり、あるいは保持容量(Cst)36を大きくして
寄生容量(Cgd)33やチャネル容量(Cch)35
の影響を小さくするなどしている。また、対向電極に与
えられる電位を電圧の変化ΔVgdを考慮した画素電位
低下後の値で最適化するなど、駆動方法を工夫してい
る。
形成に分割露光装置を用いた際に生じるショットムラと
よばれる表示品質低下について説明する。図18(a)
乃至図18(c)は分割露光時のショットむらを模式的
に示したものである。図18(a)乃至(c)を通じて
同一符号は同一または相当部分を示すものとする。図に
おいて、1、2は隣り合う分割露光領域、3は分割露光
領域の境界である。このように分割露光方式によってパ
ターンを形成する際には、液晶画面をいくつかの領域に
分解して(例えば、図18(a)の分割露光領域1及び
2等)露光する。このようにすると、フォトマスクのサ
イズが小さいために各レイヤー間の重ね合せ(例えば、
図16(a)乃至(f)の作業)が簡単になると同時
に、精度よく所望のパターンを形成することができる。
一方、分割露光方式を用いる際には、分割露光領域の中
心座標の位置決め精度は高いが、周辺部は回転や歪みの
影響を受け、比較的パターン精度が劣るという特徴を持
つ(図18−a)。この周辺部のパターンのつなぎ精度
は1μm程度と大きく、製造ばらつきにより分割露光境
界でのパターンのずれや、パターンの重ね合せ(例え
ば、図16(a)乃至(f)の作業)のずれが発生し
た。
持つ液晶表示装置において、分割露光領域の境界付近で
薄膜トランジスタの寄生容量を決めるソース又はドレイ
ン領域が異なる方向に1μmのずれを生じたとする。こ
れにより、図17の寄生容量(Cgd)33が変化し、
液晶に加わる電圧が変化する。そして、液晶に印加され
る実効電圧が変化し、分割境界で実効的な画素の光の透
過率が変化する(図18−b)。この透過率の変化がわ
ずかであっても、分割境界に沿って一様に生じるため、
境界が視認されてしまう(図18−c)。これがショッ
トむらとよばれる現象であり、画面表示とは関係のない
線として見えるため、程度によっては不良品となり、液
晶表示装置の歩留りを落とす原因となった。
ーンのずれが画素の開口率を決めるレイヤーで発生した
場合、分割露光境界で開口率が変動する。この透過率変
化により分割境界が視認されるという問題が発生した。
これも、ショットむらの一形態であり、程度によっては
不良品となり、液晶表示装置の歩留りを落とす原因とな
った。
光によりパターンを形成する際、製造ばらつきにより、
分割露光領域の境界(縁部)においてパターンずれや、
重ね合わせのずれが発生し、薄膜トランジスタの寄生容
量や保持容量などが変化する。これは画素の透過光強度
の変化として現れ、分割露光部の境界が視認されるとい
う問題が発生した。これがショットむらとよばれる現象
であり、画面表示とは関係のない線として見えるため、
程度によっては不良品となり、液晶表示装置の歩留りを
落とす原因となった。
れが画素の開口率を決めるレイヤーで発生した場合、分
割露光境界で開口率が変動する。この透過率変化により
画素の透過光強度が変化し、分割境界が視認されるとい
う問題が発生した。これも、ショットむらの一形態であ
り、程度によっては不良品となり、液晶表示装置の歩留
りを落とす原因となった。
の透過光強度の変化が視認されにくく、良好な表示特性
をもち、低コストかつ簡単な液晶表示装置及びその製造
方法、特に分割露光方式を用いた液晶表示装置及びその
製造方法を提供することを目的とする。
装置においては、基板と、前記基板上に分散して配置さ
れた透過光の強度が異なる二種類以上の画素とを備えた
ものである。
ては、画素は分割露光方式により製造されたものであ
る。
ては、透過光の強度が異なる二種類以上の画素はランダ
ムに配置されたものである。
ては、互いに隣接する分割露光領域の透過光の強度の平
均が、略等しいものである。
ては、分割露光領域の透過光の強度の平均と、該分割露
光領域内の所定の大きさの領域における透過光の強度の
平均が、略等しいものである。
ては、分割露光領域の画素の透過光の強度のばらつきの
幅が、製造誤差によって生じる透過光の強度のばらつき
の幅と略等しいものである。
ては、透過光の強度が異なる二種類以上の画素は分割露
光領域の縁部近傍に配置されたものである。
ては、透過光の強度が異なる二種類以上の画素は分割露
光領域の略全体に配置されたものである。
ては、分割露光領域の縁部近傍の画素の透過光の強度の
ばらつきの幅が、分割露光領域の中央近傍の画素の透過
光の強度のばらつきの幅より、大きいものである。
ては、分割露光領域の縁部近傍から分割露光領域の中央
近傍に近づくにつれて、画素の透過光の強度のばらつき
の幅が小さくなるものである。
ては、分割露光領域の中央近傍には、該分割露光領域の
透過光の強度の平均と略等しい透過光の強度を有する画
素を配置したものである。
ては、分割露光領域境界に接する一画素列及び/又は一
画素行には、透過光の強度が異なる二種類以上の画素を
配置するとともに、前記画素以外は、該分割露光領域の
透過光の強度の平均と略等しい透過光の強度を有する画
素を配置したものである。
ては、画素は、画素電極と、該画素電極の電圧を各別に
制御する薄膜トランジスタとを有し、前記薄膜トランジ
スタのゲート電極と前記薄膜トランジスタのソース電極
又はドレイン電極の間の電気的容量を変化させることに
よって透過光の強度が変えられるものである。
ては、画素は、画素電極と、該画素電極との間に絶縁膜
をはさんで形成された共通配線を有し、前記画素電極と
前記共通配線の間の電気的容量を変化させることによっ
て透過光の強度が変えられるものである。
ては、画素は、画素電極と、該画素電極との間に絶縁膜
をはさんで形成された共通配線と、前記画素電極と一部
重合して形成されたドレイン電極とを有し、前記画素電
極と前記共通配線又は前記ドレイン電極が重なる面積を
変化させることによって透過光の強度が変えられるもの
である。
ては、画素は、画素電極と、該画素電極と一部が重なる
ように形成されたブラックマスクとを有し、前記画素電
極と前記ブラックマスクが重なる面積を変化させること
によって透過光の強度が変えられるものである。
ては、画素は、略同じ透過光の強度を有する複数の画素
からなる絵素であるものである。
の製造方法においては、基板と、前記基板上に形成さ
れ、画素電極と、該画素電極との間に絶縁膜をはさんで
形成された共通配線と、前記画素電極と一部重合して形
成されたドレイン電極と、前記画素電極と一部が重なる
ように形成されたブラックマスクとを有する画素を備え
た液晶表示装置の製造方法において、前記画素電極と前
記共通配線又は前記ドレイン電極が重なる面積、又は、
前記画素電極と前記ブラックマスクが重なる面積が二種
類以上となるようなマスクを用いることにより、前記基
板上に透過光の強度が異なる二種類以上の画素を形成す
るようにしたものである。
による実施の形態1の液晶表示装置の画素部、特に画素
部を露光する際のパターンを説明する図である。図1に
おいて、1、2は隣り合う分割露光領域(以下、分割領
域と称す)、3は分割露光領域の境界(以下、分割境界
と称す)、4は分割境界付近の拡大図、A乃至Fはそれ
ぞれ透過光強度TA乃至TFを有する画素である。ここ
で、透過光強度TA乃至TFはTA<TB<TC<TD
<TE<TFの関係を有している。尚、透過光強度TA
乃至TFは設計上の透過光強度であり、製造された製品
自体の透過光強度においては、多少のばらつきが存在す
る。また、上述のような透過光強度が異なる画素の構造
の詳細については、実施の形態7において改めて説明す
る。
の配置は、以下の四つの特徴を略満たすように配置され
ている。以下、これら四つの特徴を説明する。第一の特
徴として、図1に示すように、分割境界3付近におい
て、透過光強度の異なる画素A乃至Fをランダムまたは
分散させて配置している。ここで、分散とは、なるべく
同一の透過光強度を持つ画素が隣り合わないようにする
と同時に、それら画素の配置によって透過光強度のむら
が人の目に認識されない程度に配置することをいう。
ける透過光強度の平均値T1と、図1の分割領域2にお
ける透過光強度の平均値T2が略等しくなるように画素
を配置してある。図2はこの第二の特徴を説明するため
の図であり、図1及び図2を通じて同一符号は同一また
は相当部分を示す。図2に示すように、斜線部で示した
分割領域1における透過光強度の平均値T1と横線部で
示した分割領域2における透過光強度の平均値T2がほ
ぼ等しくなっている。
(例えば、分割境界付近の拡大図4)の所定の大きさの
領域(例えば、図1の4×4画素の領域5)について、
その領域における透過光強度の平均値が、分割領域1、
2における透過光強度の平均値T1、T2と略等しくな
るようになっている。図3(a)乃至(g)はこの第三
の特徴を説明するための図であり、図1及び図3(a)
乃至(g)を通じて同一符号は同一または相当部分を示
す。図3(a)において、6は分割領域の縁部近傍、特
に分割境界付近領域の一例である。図3(b)におい
て、7乃至8は分割境界付近領域(分割領域の縁部近
傍)6に含まれる所定の大きさの領域の一例である。こ
れら所定の大きさの領域7乃至8の透過光強度の平均値
T7乃至T8夫々が、分割領域1、2における透過光強
度の平均値T1、T2と略等しくなるようになってい
る。図3(c)に示すように分割境界3を含む領域4、
9のように、所定の大きさの領域をとってもよい。尚、
ここで示したのは所定の大きさの領域の一例であり、領
域の形状、大きさ、数などは任意に決定すればよい。
尚、図3(b)、図3(c)に示した複数の黒点10
は、図3(b)に示した領域7、8、または、図3
(c)に示した領域4、9のような領域を簡略的に示し
たものであり、適宜、任意に領域を設定すればよいこと
を示す。また、図3(d)に斜線部で示した分割領域の
縁部近傍の領域11における透過光強度T11を分割領
域1における透過光強度の平均値T1と略等しくなるよ
うにしておけば、これらを組み合わせることによって、
図3(e)に示すように良好な表示特性をもった液晶表
示装置を所望の大きさでつくることができる。また、図
3(e)又は図3(f)に斜線部で示したような分割領
域の縁部近傍の領域について同様にしてもよい。
強度TFと透過光強度TAの幅(即ち、TF−TA)
を、製造時のばらつきなどにより生じる可能性のある分
割境界付近における透過光強度のばらつき幅ΔTの最大
値(以下、製造時最大ばらつき幅と称す)ΔTmaxと
略同程度にしてある。
光強度の分布を示した図である。なお、図1及び図4を
通じて同一符号は同一または相当部分を示すものとす
る。
の液晶表示装置においては、製造時のばらつきにより分
割境界(例えば、図1の分割境界3)に沿って透過光強
度の変化ΔTが生じても、図4のように分割境界付近の
全体において、画素の透過光強度がランダム又は分散し
て配置しているので、ΔTは相対的に目立たなくなる。
この結果、分割境界に沿った透過光強度の変化が視認さ
れにくく、良好な表示特性が得られる。また、この発明
による実施の形態1によれば、ショットムラによる不良
品の発生がなくなるため、液晶表示装置の製造歩留りを
向上することができる。
度TAの幅(以下、透過光強度ばらつき幅と称す)を、
製造時最大ばらつき幅ΔTmaxと同程度に設定してい
るが、大きくしても構わない。ただし、大きくしすぎる
と、表示画面がざらついたり、色調再現性が悪くなるな
ど表示特性が低下する可能性があるので、製造時最大ば
らつき幅ΔTmaxの3倍以下にするのが望ましい。ま
た、透過光強度ばらつき幅(TF−TA)が製造時最大
ばらつき幅ΔTmaxより小さい場合においても、同様
の効果を得ることができる。さらにまた、ここでは透過
光強度が異なる画素を6種類(TA乃至TF)用いてい
るが、何種類用いても構わない。但し、マスク作製作業
が煩雑になることや、マスク分解能の制約等から30種
類程度までにすることが望ましい。
いては、実施の形態7にて別途説明する。
よる実施の形態2の液晶表示装置における画素配置を説
明する図である。図5(a)及び図1を通じて同一符号
は同一または相当部分を示すものとする。図5(a)に
おいて、12は分割領域中央近傍の拡大図である。この
発明による実施の形態1においては、上述したように、
分割境界3付近において透過光強度の異なる画素A乃至
Fをランダムに配置した。一方、この発明による実施の
形態2においては、分割領域1及び2全体について、透
過光強度の異なる画素A乃至Fをランダムまたは分散し
て配置する。
における透過光強度の分布を示した図である。なお、図
1、図5(a)、図5(b)を通じて同一符号は同一ま
たは相当部分を示すものとする。
の液晶表示装置においては、製造時のばらつきにより分
割境界(例えば、図5の分割境界3)に沿って透過光強
度の変化ΔTが生じても、図5(b)のように分割境界
付近のみならず、分割領域1及び2の全体においても透
過光強度が変動しているために、ΔTはさらに目立たな
くなる。この結果、分割境界に沿った透過光強度の変化
が視認されにくく、良好な表示特性が得られる。
よる実施の形態3の液晶表示装置における画素配置を説
明する図である。図5(a)及び図6(a)を通じて同
一符号は同一または相当部分を示すものとする。この発
明による実施の形態2においては、上述したように、分
割境界3付近のみならず、分割領域1及び2の全体にお
いても透過光強度の異なる画素A乃至Hをランダムに配
置した。一方、この発明による実施の形態3において
は、分割領域中央近傍の透過光強度の変動幅を小さくし
ている。例えば、図6(a)の分割境界付近4において
は透過光強度TA乃至THを有する画素A乃至Hをラン
ダム又は非均一に配置し、分割領域中央近傍12におい
ては透過光強度TC乃至TFを有する画素C乃至Fをラ
ンダム又は非均一に配置する。尚、透過光強度TA乃至
THはTA<TB<TC<TD<TE<TF<TG<T
Hの関係を有する。また、分割領域内の所定の大きさの
領域について(例えば、図6(a)の3×3画素の領域
13)、その領域における透過光強度の平均値が、分割
領域1、2における透過光強度の平均値T1、T2と略
等しくなるようになっている。
における透過光強度の分布を示した図である。なお、図
1、図6(a)、図6(b)を通じて同一符号は同一ま
たは相当部分を示すものとする。
の液晶表示装置においては、製造時のばらつきにより分
割境界(例えば、図6の分割境界3)に沿って透過光強
度の変化ΔTが生じても、分割領域1及び2の全体にお
いて透過光強度が変動しているために、ΔTは目立たな
い。一方、分割境界の視認にあまり関与しない分割領域
中央近傍の透過光強度の変動幅を小さくできるので、表
示画面がざらついたり、色調再現性が悪くなるなど表示
特性の低下を防ぐことができる。
傍と分割露光境界付近で透過光強度の変動幅が異なって
いるが、これらの間で変動幅が急激に変化する場合、そ
れが境界として視認される可能性がある。このため、透
過光強度の変動幅は徐々に変化させることが望ましく、
例えば、平均の透過光強度との差が小さな画素から外側
に向かって段階的に配置していくとよい。また、分割境
界から100画素以下の範囲で変化させるのが望まし
い。
よる実施の形態4の液晶表示装置における画素配置を説
明する図である。図6(a)及び図7(a)を通じて同
一符号は同一または相当部分を示すものとする。図7に
おいて、画素Sは透過光強度TSを有し、TSはT1及
び/又はT2と略等しいとともに、TA<TB<TC<
TS<TD<TE<TFの関係があるとする。また、分
割領域の大部分に透過光強度が画素全体の平均的値(例
えば、分割領域1の大部分に透過光強度の平均値T1)
である標準画素Sを配置し、分割境界付近に、透過光強
度の異なる複数の画素A乃至Fを配置している。
における透過光強度の分布を示した図である。なお、図
1、図7(a)、図7(b)を通じて同一符号は同一ま
たは相当部分を示すものとする。
の液晶表示装置においては、分割境界の視認にあまり関
与しない分割領域中央近傍の透過光強度の変動幅をなる
べく小さくできるので、表示画面がざらついたり、色調
再現性が悪くなるなど表示特性の低下を防ぐ効果が大き
い。
施の形態5の液晶表示装置における画素配置を説明する
図である。図7(a)及び図8を通じて同一符号は同一
または相当部分を示すものとする。図8においては、分
割境界と隣接する画素列又は画素行にのみ、透過光強度
が異なる複数の画素を配置している。その他の画素には
標準画素Sを配置する。なお、図8において、画素A乃
至D及びSの透過光強度は、TA<TB<TS<TC<
TDの関係を有する。ここで、透過光強度ばらつき幅
(TD−TA)は、製造時最大ばらつき幅ΔTmaxと
同等またはそれ以上に設計するとよい。また、本実施の
形態5では標準画素と透過光強度の異なる画素4種類を
用いているが、何種類用いても構わない。さらにまた、
分割露光境界に沿って並べる画素に、標準画素があって
も構わない。
の液晶表示装置においては、透過光強度の異なる画素を
配置するのは分割露光領域の最も縁部の画素行および画
素列のみであるため、マスク設計が容易であるという利
点を持つ。また、分割露光境界を挟んで隣合う画素の平
均の透過光強度が標準画素の透過光強度と等しくなるよ
うに設定することにより、容易に分割境界での透過光強
度の変化を目立ちにくくできる。
においては、一画素単位の透過光強度を考えた。図9
は、この発明による実施の形態6の液晶表示装置の一例
を説明する図である。図8及び図9を通じて同一符号は
同一または相当部分を示すものとする。図9において
は、RGB等の三画素からなる一絵素単位で透過光強度
を変化させるようにしている。ここでは、分割境界と隣
接する画素列又は画素行にのみ、透過光強度が異なる画
素を絵素単位で配置している。その他には標準画素Sを
配置している。図8において、画素A乃至D及びSの透
過光強度は、TA<TB<TS<TC<TDの関係を有
する。
絵素単位で変化するため、表示に用いられる色調に変化
がなく、かつ、分割露光境界の視認されない表示装置が
得られる。なお、2〜100個の絵素をまとめたブロッ
ク単位で透過光強度を変化させても同様の効果が得ら
れ、かつ、設計が容易になるという利点がある。
においては、異なる透過光強度の画素又は絵素の配置に
ついて示した。以下、異なる透過光強度を有する画素の
構造の一例を示す。図10は、たとえば実施の形態7の
液晶表示装置の画素を示す平面図であり、15はゲート
電極、21はソース電極、22はドレイン電極、23は
保持容量電極、17はi型アモルファスシリコン膜、1
9は画素電極、20はゲート電極15とソース電極21
およびドレイン電極22の接続に用いるコンタクトホー
ル(以下、ドレインコンタクト部と称す)である。この
ドレインコンタクト部の幅Wdcを変化させることによ
って、異なる透過光強度の画素を実現できる。例えば図
6(a)の画素A乃至Fにおいては、夫々の画素の図1
0のドレインコンタクト部20の幅をWdcA乃至Wd
cFを、WdcA<WdcB<WdcC<WdcD<W
dcE<WdcFとすることにより、透過光強度TA<
TB<TC<TD<TE<TFが実現できる。
0の幅Wdcが変化することにより図17の寄生容量
(Cgd)33が変化する。画素ごとに寄生容量(Cg
d)のみが異なるので、液晶に加わる電圧が変化し、従
来の技術で既に説明したように、実効的な透過光強度が
変化する。これらの画素を実施の形態3に適用すること
により、分割露光境界が視認されない液晶表示装置を構
成することができる。また、本実施の形態7ではドレイ
ンコンタクト幅Wdcのみを変化させているため、1レ
イヤーのマスク変更のみで実施できるのでマスク設計が
容易であり、かつ、従来の製造方法のまま又は少しの変
更のみで該液晶表示装置を簡単に製造できるという利点
を持つ。なお、本実施の形態7では、図17の寄生容量
(Cgd)を変化させるためにドレインコンタクト幅W
dcを変化させているが、図10のドレインコンタクト
長Ldcを変化させる、あるいはドレインコンタクト幅
Wdc、ドレインコンタクト長Ldcの両方を変化させ
ても同様の効果が得られる。
度を変化させるため、図17の寄生容量(Cgd)を変
化させたが、本実施の形態7では図17の保持容量(C
st)を変化させている。図11は、例えば実施の形態
8に用いられる画素A乃至Fの構造を説明するための平
面図であり、19は画素電極、21はソース配線、23
は保持容量電極を兼ねた共通配線、39は共通配線23
と画素電極19が重なる部分であり保持容量(Cst)
部である。画素A乃至Fの保持容量部の幅W1を、W1
A<W1B<W1C<W1D<W1E<W1Fとするこ
とにより、透過光強度TA乃至TFをTA<TB<TC
<TD<TE<TFとすることができる。
おいて図17の保持容量(Cst)のみが変化すること
により、液晶に加わる電圧が変化し、従来の技術で既に
説明したように、実効的な透過光強度が変化する。これ
らの画素を実施の形態3に適用することにより、分割露
光境界が視認されない液晶表示装置を構成することがで
きる。また、本実施の形態8では保持容量部の幅W1の
みを変化させているため、1レイヤーのマスク変更のみ
で実施できるのでマスク設計が容易であり、かつ、従来
の製造方法で上記液晶表示装置を作製できるという利点
を持つ。なお、本実施の形態8では、保持容量(Cs
t)を変化させるために保持容量部の幅W1のみを変化
させているが、保持容量部の幅W2を変化させたり、保
持容量部の幅W1、保持容量部の幅W2の両方を変化さ
せても同様の効果が得られる。また、実施の形態7で示
した寄生容量(Cgd)を変化させる手段と組み合わせ
てもよい。
光強度を変化させるため、寄生容量(Cgd)や保持容
量(Cst)を変化させたが、本実施の形態では画素の
透過率を変化させる。図12は、例えば実施の形態3に
用いられる画素A乃至Fの構造を説明するための平面図
であり、15はゲート電極、17はi型アモルファスシ
リコン膜、21はソース電極、19は画素電極、22は
ドレイン電極、23は保持容量電極を兼ねた共通配線で
ある。画素A乃至Fの画素電極19と共通配線23とソ
ース配線22の関係における開口部の面積WW(W1×
W2)は、W1やW2などを変化させることにより、W
WA<WWB<WWC<WWD<WWE<WWFとなっ
ている。
透過率が変化することにより透過光強度が変化する。こ
れらの画素を実施の形態9に適用することにより、分割
露光境界が視認されない液晶表示装置を容易に構成する
ことができる。また、本実施の形態では画素の透過光強
度を変化させる方法として、画素の透過率を変化させて
いるが、実施の形態7又は8で用いた保持容量(Cs
t)又は寄生容量(Cgd)を変化させる手段と組み合
わせてもよい。
強度を変化させるため、図12の画素電極19と共通配
線23とドレイン電極22の関係から得られる開口部の
面積WWを変化させたが、本実施の形態ではブラックマ
スクの開口率を変化させる。図13は、例えば実施の形
態10に用いられる画素A乃至Fの構造を説明するため
の平面図であり、15はゲート電極、21はソース電
極、19は画素電極、22はドレイン電極、23は保持
容量電極を兼ねた共通配線、29は対向基板上に作成さ
れたブラックマスクである。画素A乃至Fのブラックマ
スクの開口部の面積BWは、図13のW1やW2などを
変化させることにより、BWA<BWB<BWC<BW
D<BWE<BWFとなっている。
のブラックマスクの開口率が変化することにより透過光
強度が変化する。これらの画素を実施の形態3に適用す
ることにより、分割露光境界が視認されない液晶表示装
置を容易に構成することができる。
れているので、以下に示すような効果を奏する。この発
明に係る液晶表示装置においては、基板と、前記基板上
に分散して配置された透過光の強度が異なる二種類以上
の画素とを備えたので、製造誤差による透過光強度の変
化が視認されにくく、良好な表示特性をもつ液晶表示装
置を得ることができる。
ては、分割露光方式により製造されるとともに、基板
と、前記基板上に分散して配置された透過光の強度が異
なる二種類以上の画素とを備えたので、分割境界に沿っ
た透過光強度の変化が視認されにくく、良好な表示特性
をもつ液晶表示装置を得ることができる。
ては、透過光の強度が異なる二種類以上の画素はランダ
ムに配置されるので、製造誤差による透過光強度の変化
がとくに視認されにくく、良好な表示特性をもつ液晶表
示装置を得ることができる。
ては、互いに隣接する分割露光領域の透過光の強度の平
均が略等しいので、分割境界に沿った透過光強度の変化
が視認されにくく、全体的に良好な表示特性をもつ液晶
表示装置を得ることができる。
ては、分割露光領域の透過光の強度の平均と、該分割露
光領域内の所定の大きさの領域における透過光の強度の
平均が略等しいので、製造誤差による透過光強度の変化
がとくに視認されにくく、また全体的に良好な表示特性
をもつ液晶表示装置を得ることができる。
ては、分割露光領域の画素の透過光の強度のばらつきの
幅が、製造誤差によって生じる透過光の強度のばらつき
の幅と略等しいので、全体的な画面の見やすさをあまり
悪化させることなく、製造誤差による透過光強度の変化
が視認されにくい液晶表示装置を得ることができる。
ては、透過光の強度が異なる二種類以上の画素は分割露
光領域の縁部近傍に配置されたので、製造誤差による透
過光強度の変化が視認されにくい液晶表示装置を得るこ
とができる。
ては、透過光の強度が異なる二種類以上の画素は分割露
光領域の略全体に配置されたので、製造誤差による透過
光強度の変化が視認されにくい効果が大きい液晶表示装
置を得ることができる。
ては、分割露光領域の縁部近傍の画素の透過光の強度の
ばらつきの幅が、分割露光領域の中央近傍の画素の透過
光の強度のばらつきの幅より大きいので、製造誤差によ
る透過光強度の変化が視認されにくいと同時に、分割境
界の視認にあまり関与しない分割領域中央近傍の透過光
強度の変動幅を小さくできるので、表示画面がざらつい
たり、色調再現性が悪くなるなど表示特性の低下を防ぐ
ことができる液晶表示装置を得ることができる。
ては、分割露光領域の縁部近傍から分割露光領域の中央
近傍に近づくにつれて、画素の透過光の強度のばらつき
の幅が小さくなるので、製造誤差による透過光強度の変
化が視認されにくいと同時に、分割境界の視認にあまり
関与しない分割領域中央近傍の透過光強度の変動幅を小
さくできるので、表示画面がざらついたり、色調再現性
が悪くなるなど表示特性の低下を防ぐことができ、ま
た、分割領域中央近傍と分割領域縁部近傍の間の透過光
の強度の変化が視認されにくい液晶表示装置を得ること
ができる。
ては、分割露光領域の中央近傍には、該分割露光領域の
透過光の強度の平均と略等しい透過光の強度を有する画
素を配置したので、分割境界の視認にあまり関与しない
分割領域中央近傍の透過光強度の変動幅を小さくできる
ので、表示画面がざらついたり、色調再現性が悪くなる
など表示特性の低下を防ぐことができ、さらに、設計が
簡単である液晶表示装置を得ることができる。
ては、分割露光領域境界に接する一画素列及び/又は一
画素行には、透過光の強度が異なる二種類以上の画素を
配置するとともに、前記画素以外は、該分割露光領域の
透過光の強度の平均と略等しい透過光の強度を有する画
素を配置するので、分割境界の視認にあまり関与しない
分割領域中央近傍の透過光強度の変動幅を小さくできる
ので、表示画面がざらついたり、色調再現性が悪くなる
など表示特性の低下を防ぐことができる液晶表示装置を
得ることができ、さらに、とくに設計が簡単である液晶
表示装置を得ることができる。
ては、画素は、画素電極と、該画素電極の電圧を各別に
制御する薄膜トランジスタとを有し、前記薄膜トランジ
スタのゲート電極と前記薄膜トランジスタのソース電極
又はドレイン電極の間の電気的容量を変化させることに
よって透過光の強度が変えられるので、簡単に透過光の
強度が異なる画素をもつ液晶表示装置を得ることができ
る。
ては、画素は、画素電極と、該画素電極との間に絶縁膜
をはさんで形成された共通配線を有し、前記画素電極と
前記共通配線の間の電気的容量を変化させることによっ
て透過光の強度が変えられるので、簡単に透過光の強度
が異なる画素をもつ液晶表示装置を得ることができる。
ては、画素は、画素電極と、該画素電極との間に絶縁膜
をはさんで形成された共通配線と、前記画素電極と一部
重合して形成されたドレイン電極とを有し、前記画素電
極と前記共通配線又は前記ドレイン電極が重なる面積を
変化させることによって透過光の強度が変えられるの
で、簡単に透過光の強度が異なる画素をもつ液晶表示装
置を得ることができる。
ては、画素は、画素電極と、該画素電極と一部が重なる
ように形成されたブラックマスクとを有し、前記画素電
極と前記ブラックマスクが重なる面積を変化させること
によって透過光の強度が変えられるので、簡単に透過光
の強度が異なる画素をもつ液晶表示装置を得ることがで
きる。
ては、画素は、略同じ透過光の強度を有する複数の画素
からなる絵素であるので、透過光強度が一絵素単位で変
化するため、表示に用いられる色調に変化がなく、か
つ、分割露光境界の視認されない液晶表示装置を得るこ
とができる。
の製造方法においては、基板と、前記基板上に形成さ
れ、画素電極と、該画素電極との間に絶縁膜をはさんで
形成された共通配線と、前記画素電極と一部重合して形
成されたドレイン電極と、前記画素電極と一部が重なる
ように形成されたブラックマスクとを有する画素を備え
た液晶表示装置の製造方法において、前記画素電極と前
記共通配線又は前記ドレイン電極が重なる面積、又は、
前記画素電極と前記ブラックマスクが重なる面積が二種
類以上となるようなマスクを用いることにより、前記基
板上に透過光の強度が異なる二種類以上の画素を形成す
るようにしたので、製造誤差による透過光強度の変化が
視認されにくい液晶表示装置の製造方法を得ることがで
きる。
又はTFT−LCDの画素部を説明する図である。
又はTFT−LCDの特徴を説明するための図である。
又はTFT−LCDの特徴を説明するための図である。
又はTFT−LCDの画素の透過光強度の分布を示した
図である。
又はTFT−LCDの画素部を説明する図である。
又はTFT−LCDの画素部を説明する図である。
又はTFT−LCDの画素部を説明する図である。
又はTFT−LCDの画素部を説明する図である。
又はTFT−LCDの画素部又は絵素部を説明する図で
ある。
置又はTFT−LCDの画素部の構造の一例を説明する
図である。
置又はTFT−LCDの画素部の構造の一例を説明する
図である。
置又はTFT−LCDの画素部の構造の一例を説明する
図である。
装置又はTFT−LCDの画素部の構造の一例を説明す
る図である。
ある。
ある。
程を示した図である。
た図である。
た図である。
領域(分割領域)、3 分割露光領域の境界(分割境
界)、4 分割境界付近の拡大図、5,6,7,8,
9,11,13 領域、10 黒点、12 拡大図、1
4 ガラス基板、15 ゲート電極(ゲート配線)、1
6 ゲート絶縁膜、17 i型アモルファスシリコン
膜、18 n型アモルファスシリコン膜、19 透明電
極よりなる画素電極、20 コンタクトホール(ドレイ
ンコンタクト部)、21 ソース電極(ソース配線)、
22 ドレイン電極、23 保持容量電極(共通配
線)、24 TFT保護膜、25 コンタクトホール、
26 配向膜、27 液晶層、28 対向電極、29
ブラックマスク、30 対向基板、31 カラーフィル
ター、32 TFT、33 寄生容量(Cgd)、34
寄生容量(Cgs)、35 チャネル容量(Cc
h)、36 保持容量(Cst)、37 TFT保護膜
24の容量、38 液晶容量、39 保持容量(Cs
t)部。
Claims (18)
- 【請求項1】 基板と、前記基板上に分散して配置され
た透過光の強度が異なる二種類以上の画素とを備えたこ
とを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 画素は分割露光方式により製造されたこ
とを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 透過光の強度が異なる二種類以上の画素
はランダムに配置されたことを特徴とする請求項1又は
請求項2に記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 互いに隣接する分割露光領域の透過光の
強度の平均が、略等しいことを特徴とする請求項2に記
載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 分割露光領域の透過光の強度の平均と、
該分割露光領域内の所定の大きさの領域における透過光
の強度の平均が、略等しいことを特徴とする請求項2に
記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】 分割露光領域の画素の透過光の強度のば
らつきの幅が、製造誤差によって生じる透過光の強度の
ばらつきの幅と略等しいことを特徴とする請求項2に記
載の液晶表示装置。 - 【請求項7】 透過光の強度が異なる二種類以上の画素
は分割露光領域の縁部近傍に配置されたことを特徴とす
る請求項2に記載の液晶表示装置。 - 【請求項8】 透過光の強度が異なる二種類以上の画素
は分割露光領域の略全体に配置されたことを特徴とする
請求項2に記載の液晶表示装置。 - 【請求項9】 分割露光領域の縁部近傍の画素の透過光
の強度のばらつきの幅が、分割露光領域の中央近傍の画
素の透過光の強度のばらつきの幅より、大きいことを特
徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。 - 【請求項10】 分割露光領域の縁部近傍から分割露光
領域の中央近傍に近づくにつれて、画素の透過光の強度
のばらつきの幅が小さくなることを特徴とする請求項2
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項11】 分割露光領域の中央近傍には、該分割
露光領域の透過光の強度の平均と略等しい透過光の強度
を有する画素を配置したことを特徴とする請求項2に記
載の液晶表示装置。 - 【請求項12】 分割露光領域境界に接する一画素列及
び/又は一画素行には、透過光の強度が異なる二種類以
上の画素を配置するとともに、前記画素以外は、該分割
露光領域の透過光の強度の平均と略等しい透過光の強度
を有する画素を配置することを特徴とする請求項2に記
載の液晶表示装置。 - 【請求項13】 画素は、画素電極と、該画素電極の電
圧を各別に制御する薄膜トランジスタとを有し、前記薄
膜トランジスタのゲート電極と前記薄膜トランジスタの
ソース電極又はドレイン電極の間の電気的容量を変化さ
せることによって透過光の強度が変えられることを特徴
とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の
液晶表示装置。 - 【請求項14】 画素は、画素電極と、該画素電極との
間に絶縁膜をはさんで形成された共通配線を有し、前記
画素電極と前記共通配線の間の電気的容量を変化させる
ことによって透過光の強度が変えられることを特徴とす
る請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項15】 画素は、画素電極と、該画素電極との
間に絶縁膜をはさんで形成された共通配線と、前記画素
電極と一部重合して形成されたドレイン電極とを有し、
前記画素電極と前記共通配線又は前記ドレイン電極が重
なる面積を変化させることによって透過光の強度が変え
られることを特徴とする請求項1から請求項12のいず
れか1項に記載の液晶表示装置。 - 【請求項16】 画素は、画素電極と、該画素電極と一
部が重なるように形成されたブラックマスクとを有し、
前記画素電極と前記ブラックマスクが重なる面積を変化
させることによって透過光の強度が変えられることを特
徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項17】 請求項1から請求項12のいずれか1
項に記載の画素は、略同じ透過光の強度を有する複数の
画素からなる絵素であることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項18】 基板と、前記基板上に形成され、画素
電極と、該画素電極との間に絶縁膜をはさんで形成され
た共通配線と、前記画素電極と一部重合して形成された
ドレイン電極と、前記画素電極と一部が重なるように形
成されたブラックマスクとを有する画素を備えた液晶表
示装置の製造方法において、前記画素電極と前記共通配
線又は前記ドレイン電極が重なる面積、又は、前記画素
電極と前記ブラックマスクが重なる面積が二種類以上と
なるようなマスクを用いることにより、前記基板上に透
過光の強度が異なる二種類以上の画素を形成するように
したことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
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