(57)【要約】【課題】製造工程における誤差を考慮して液晶表示装置の開口率を制度よく予測すること。【解決手段】レイアウト情報に基づいて液晶表示装置の開口率を算出する開口率計算装置であって、レイアウト情報をあらかじめ格納する格納部と、格納部からレイアウト情報を抽出する抽出部と、前記レイアウト情報に基づいて液晶表示装置の製造工程において発生するレイアウトの誤差を予測する製造誤差予測部と、製造される液晶表示装置の開口率を予測誤差に基づいて算出する開口率計算部とを備える液晶表示装置の開口率計算装置。【選択図】  図１
2004341135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイアウト情報に基づいて液晶表示装置の開口率を算出する開口率計算装置であって、レイアウト情報をあらかじめ格納する格納部と、格納部からレイアウト情報を抽出する抽出部と、前記レイアウト情報に基づいて液晶表示装置の製造工程において発生するレイアウトの誤差を予測する製造誤差予測部と、製造される液晶表示装置の開口率を予測誤差に基づいて算出する開口率計算部とを備える液晶表示装置の開口率計算装置。
【請求項２】
レイアウト情報は、画素の開口部面積と、ブラックマトリックスの位置とを得るための情報からなる請求項１記載の開口率計算装置。
【請求項３】
製造誤差予測手段は、過去に適用されたレイアウト情報と、それに基づいて製造された液晶表示装置のレイアウトの誤差に基づいて、新たに設計する液晶表示装置のレイアウトの誤差を予測する請求項１記載の開口率計算装置。
【請求項４】
予測誤差は、レイアウト情報から得られるパターン幅と、それにもとづいて製造される液晶表示装置のパターン幅との誤差である  請求項１記載の開口率計算装置。
【請求項５】
予測誤差は、レイアウト情報から得られるブラックマトリックス位置と、それに基づいて製造される液晶表示装置のブラックマトリックスの位置とのズレである請求項１記載の開口率計算装置。
【請求項６】
抽出部は、格納部から１画素分のレイアウト情報を抽出する画素抽出部を備え、製造誤差予測部は抽出された１画素分のレイアウト情報に基づいて誤差を予測する請求項１記載の開口率計算装置。
【請求項７】
抽出部は、格納部から複数画素分のレイアウト情報を抽出する画素抽出部を備え、製造誤差予測部は、抽出されたレイアウト情報に基づいて複数の画素レイアウトの誤差を予測し、開口率計算部は、予測誤差に基づいて複数の画素レイアウトの平均開口率を算出する請求項１記載の開口率計算装置。
【請求項８】
開口率計算部が、予測誤差に基づいて計算した開口率を評価する開口率評価部を備える請求項１記載の開口率計算装置。
【請求項９】
開口率計算部は複数の予測されるブラックマトリックスの位置ズレに基づいて各開口率を計算し、開口率評価部は開口率計算部が計算した複数の開口率を統計的に評価する請求項８記載の開口率計算装置。
【請求項１０】
開口率評価部は、開口率が最大または最小となるブラックマトリックスの位置を求める請求項８記載の開口率計算装置。
【請求項１１】
所定値以上の開口率が得られるブラックマトリックスのズレ位置範囲を特定するズレ量評価部をさらに備え、製造誤差予測部は複数のブラックマトリックスの位置ズレをそれぞれ予測し、開口率計算部は予測した各位置ズレに基づいて開口率を計算し、ズレ量評価部は、開口率計算部が計算した各開口率に基づいて所定以上の開口率が得られるブラックマトリックスのズレ位置範囲を特定することを特徴とする請求項８記載の開口率計算装置。
【請求項１２】
ズレ量評価部は所定値以上の開口率が得られるブラックマトリックスのズレ位置範囲を特定し、さらに、得られたズレ位置範囲に基づいて、基準とすべきブラックマトリックスの位置を決定することを特徴とする請求項１０記載の開口率計算装置。
【請求項１３】
レイアウト情報に基づいて液晶表示装置の開口率を算出する開口率計算方法であって、レイアウト情報に基づいた液晶表示装置の、製造工程において発生するレイアウトの誤差を予測し、予測した誤差に基づいて液晶表示装置の開口率を算出する液晶表示装置の開口率計算方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置の画素の開口率を計算する開口率計算装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置において、開口率は重要な要素である。なぜならば、開口率の高い液晶表示装置は、光透過状態（通常は白色表示）においてより多くの光を透過することができるため、同じ輝度のバックライトで比較した場合、開口率の低い液晶表示装置より白を明るく表示することができ、コントラストの高い映像を表示することができるからである。また、バックライトの輝度が低くても明るく見えるため、バックライトを小型化することができて、省エネルギー、小発熱量で見やすい表示装置を提供することができる。従って、液晶表示装置の画素レイアウト設計において、開口率を画素レイアウト設計の段階で正しく見積もり、所望の開口率が得られるように設計の段階で評価を行うことは重要である。
【０００３】
液晶表示装置の開口率は画素レイアウトにおける開口部、即ち透過部と非透過部との面積比率から求めることが出来る。
設計段階における開口率の計算は、画素レイアウト情報から手計算によって求めることもできるが、工数が多くて時間がかかるとともに、人為的なミスが生じる恐れがあるため、できる限り自動化することが望ましい。
【０００４】
一方、レイアウト、特に液晶表示装置のように規則的繰り返しの多いレイアウトを正確かつ容易に設計する方法の一例として、基本パターンの元になる原パターンを複数配列し、前記基本パターンの大きさに相当する領域指定範囲を前記複数配列したマトリックスパターン中で任意の方向に移動させ、領域指定範囲に囲まれた基本パターンの要素を全て含む適正パターンを基本パターンとして切り出すことを特徴とするパターンレイアウト方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２７２７３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示装置の製造時には、画素レイアウト設計時のレイアウトパターンより実際に製造されるレイアウトパターンが細くなるシフトや、カラーフィルタの各着色画素間にコントラスト向上のために形成する光遮断パターン、いわゆるブラックマトリックス（以下、ＢＭという）の位置ズレが生じる。つまり、画素レイアウト設計においてレイアウトパターンの開口部面積の比率から求めた開口率と、実際に製造された液晶表示装置の開口率とが異なる場合がある。そのため、実際に製造される液晶表示装置の開口率を画素レイアウト設計時に正確に求め、それに基づいてレイアウトパターンを設計することができなかった。
【０００７】
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、シフト及びＢＭのズレを予測してレイアウトパターンに適用し、シフト及びＢＭのズレを適用したレイアウトパターンから開口率を計算することにより、実際に製造される液晶表示装置の開口率を画素レイアウト設計時に予測する開口率計算装置とその方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、レイアウト情報に基づいて液晶表示装置の開口率を算出する開口率計算装置であって、レイアウト情報をあらかじめ格納する格納部と、格納部からレイアウト情報を抽出する抽出部と、液晶表示装置の製造工程において発生するレイアウトの誤差を前記レイアウト情報に基づいて予測する製造誤差予測部と、製造される液晶表示装置の開口率を予測誤差に基づいて算出する開口率計算部とを備える液晶表示装置の開口率計算装置を提供するものである。
【０００９】
ここで、レイアウト情報とは、液晶表示装置の基板上に形成する表示画素、スイッチング素子、配線やブラックマトリックス等の位置および形状（即ちレイアウト）の設計値に関する情報である。
【００１０】
開口率は、透過部と非透過部との面積比率であり、レイアウト情報から画素部全体の面積に占める透過部の面積比率を計算することによって求められる。
【００１１】
この発明によれば、レイアウトの誤差を予測し、予測誤差に基づいて開口率を計算するので、実際に製造される液晶表示装置の開口率を画素レイアウト設計の段階で正確に予測することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の開口率計算装置は、レイアウト情報を格納する格納部と、格納部からレイアウト情報を抽出する抽出部と、前記レイアウト情報に基づいてレイアウトの誤差を予測する製造誤差予測部と、製造される液晶表示装置の開口率を予測誤差に基づいて算出する開口率計算部とを備える。
【００１３】
レイアウト情報は、画素レイアウトの開口部面積と、ブラックマトリックスのパターンと位置とを得るための情報を含んでいてもよい。ブラックマトリックスとは、カラーフィルタの各着色画素間に設ける光遮断層のことである。即ち、ブラックマトリックスの形状が非透過部形状の一部となり、ブラックマトリックス及び、配線・電極パターンで遮られない部分が開口部である。ブラックマトリックスの形状は画素の形状に基づいて決定される。
【００１４】
また、製造誤差予測手段は、過去に適用されたレイアウト情報と、それに基づいて製造された液晶表示装置のレイアウトの誤差に基づいて、新たに設計する液晶表示装置のレイアウトの誤差を予測するように構成されていてもよい。
【００１５】
さらに、また予測される誤差は、レイアウト情報から得られるパターン幅と、それにもとづいて製造される液晶表示装置のレイアウトにおけるパターン幅との誤差を含んでいてもよい。製造プロセスに起因するこのような誤差を考慮することにより、設計の段階で開口率をより正確に予測することができ、液晶表示装置のレイアウト設計をより最適に行うことができる。
【００１６】
あるいは、また予測される誤差は、レイアウト情報から得られるブラックマトリックス位置と、それに基づいて製造される液晶表示装置のレイアウトにおけるブラックマトリックスの位置とのズレを含んでいてもよい。液晶表示装置の組立工程で発生するこのような誤差を考慮することにより、設計の段階で開口率をより正確に予測することができ、液晶表示装置のレイアウト設計をより最適に行うことができる。
【００１７】
また、この発明の開口率計算装置は、１画素分のレイアウトパターンを抽出する画素抽出部を備え、製造誤差予測部は抽出され１画素分のレイアウト情報に基づいて誤差を予測するように構成されていてもよい。レイアウト情報から１画素を抽出し、１画素分のレイアウトについて開口率を計算するので複数画素を含むレイアウトについて開口率を計算するより、計算量が少ないために処理時間を短縮することができる。
【００１８】
あるいは、この発明の開口率計算装置は、液晶表示装置のレイアウトパターンからレイアウトの異なる複数のレイアウトパターンを抽出する画素抽出部を備えていてもよい。そして、レイアウトの異なる複数画素のそれぞれの開口率を求め、画素数に基づいた平均値を算出することによって、平均の開口率を求めるようにしてもよい。この場合、画素によって開口率に違いがある場合においても、正確に液晶表示装置の開口率を計算することができる。
【００１９】
さらに、この発明の開口率計算装置は、開口率評価部を備え、開口率計算部は複数の予測される  ブラックマトリックスの各位置ズレに基づいて順次開口率を計算し、開口率評価部は、開口率計算部が計算した複数の開口率を統計的に評価するように構成されていてもよい。
【００２０】
また、開口率評価部の統計的評価は、たとえば開口率の最小値、最大値とそれが得られるＢＭズレ位置を求める処理であってもよい。
あるいは、下位効率評価部の統計的評価は、開口率の平均値、標準偏差などを求める処理であってもよい。
【００２１】
さらに、開口率計算部は複数の予想されるシフト量に基づいて順次開口率を計算し、開口率評価部は、開口率計算部が計算した複数の開口率を統計的に評価するように構成されていてもよい。
【００２２】
あるいは、この発明の開口率計算装置は、所定以上の開口率が得られるブラックマトリックスのズレ位置範囲を特定するズレ量評価部を備え、前記製造誤差予測部は複数のブラックマトリックスの位置ズレを順次予測し、開口率計算部は予測した各位置ズレに基づいて開口率を計算し、ズレ量評価部は、開口率計算部が計算した複数の開口率に基づいて所定以上の開口率が得られるブラックマトリックスのズレ位置範囲を特定するように構成されていてもよい。
これによって、設計する液晶表示装置が満たさなければならない規準の開口率を与えることにより、前記開口率を保証するＢＭのズレ位置範囲が判るため、基準の開口率を保証するように液晶表示装置の設計または製造を行うことができる。
【００２３】
さらに、ズレ量評価部は所定以上の開口率が得られるブラックマトリックスのズレ位置範囲を特定し、さらに、得られたズレ位置範囲に基づいて、基準とすべきＢＭの基準位置を決定するように構成されていてもよい。
得られた基準位置に基づいて組立工程におけるＢＭの位置を設定することにより、ＢＭズレに起因する不良に対して高い歩留まり率を得ることができる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例に基づいてこの発明を詳述する。なお、この発明は、これによって限定されるのもではない。
【００２５】
（実施例１）
図１はこの発明の実施例１の開口率計算装置の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、開口率計算装置は処理部１、入力部２、第１記憶部３、第２記憶部４、出力部５から構成され、互いにバス１５により接続されている。
【００２６】
処理部１は例えばＣＰＵから構成され、入力部２からの入力情報を、第１記憶部３に記憶された処理プログラムおよび第２記憶部に記憶された情報に基づいて処理し、出力部５へ出力するようになっている。
また、処理部１は抽出部１０、製造誤差予測部１１、開口率計算部１２、開口率評価部１３およびズレ量評価部１４を機能として備える。
【００２７】
ここで、抽出部１０は、第２記憶部４に記憶された、画素ピッチ（画素のサイズ）、画素の原点座標、遮光部及び透過部となるレイヤーの種類等のレイアウト情報から画素の大きさおよび位置を判断し、開口率計算の対象となる画素データを抽出する。
【００２８】
製造誤差予測部１１は、第２記憶部４に記憶された、製造プロセスによって決まるシフト量と製造時に発生するズレ量からなる製造誤差情報を抽出部が抽出した画素データに適用し、製造工程において発生するレイアウトの誤差を予測する。
【００２９】
また、開口率計算部１２は、製造される液晶表示装置における予測誤差を含んだ開口率を算出する。
【００３０】
さらに、開口率評価部１３は、開口率計算部１２が計算した開口率を評価する。
【００３１】
入力部２は、たとえばキーボードやマウスなどで構成され、製造誤差の測定結果などを入力したり、レイアウト情報を入力したりすることができる。
【００３２】
第１記憶部３は、たとえばＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクなどの記録媒体で構成され、処理部１が処理するための開口率計算プログラムを含む、各種処理プログラムを記憶するプログラムエリアなどを備えている。
【００３３】
第２記憶部４はたとえばＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスクなどの記憶媒体で構成され、レイアウト情報を格納するレイアウト情報格納部６、過去に適用されたレイアウト情報と、それに基づいて製造された液晶表示装置のレイアウトの誤差などを格納する製造誤差格納部７、作業用バッファ８などとして機能する各エリアを備えている。
【００３４】
出力部５はたとえばＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどで構成される表示部９、たとえばレーザープリンタやインクジェットプリンタなどで構成される印字出力部（図示せず）などを含み、処理部によって処理された結果などを出力することができる。
【００３５】
この構成により、レイアウト情報および製造誤差情報を入力して第２記憶部４のレイアウト情報格納部６および製造誤差情報格納部７にそれぞれ格納する。そして、第１記憶部３に記憶された開口率計算プログラムに従って第２記憶部４のレイアウト情報格納部６に格納されたレイアウト情報から開口率を計算するための画素レイアウト情報を抽出する。そして、抽出した画素レイアウト情報から画素面積と、画素中の透過部面積を求め、さらに第２記憶部４の製造誤差情報格納部７に格納された製造誤差情報から、新たに設計する液晶表示装置のレイアウト誤差を予測する。そして、予測誤差を透過部面積に適用して予測誤差に基づいて開口率を計算する。そして、計算した開口率を評価し、あるいは所定以上の開口率が得られるＢＭのズレ位置範囲を特定し、その結果を出力する。
【００３６】
図２は実施例１の開口率計算装置における処理部１の構成を更に詳細に示した図である。図２に示すように、抽出部１０は、詳細には画素形状識別部１６、画素抽出部１７および透過形状抽出部２１を機能として備える。
【００３７】
ここで、画素形状識別部１６は、第２記憶部４のレイアウト情報格納部６に格納されたレイアウト情報から画素の大きさおよび位置を識別する。
【００３８】
画素抽出部１７は、レイアウト情報と識別した画素形状から１画素分の画素レイアウトを抽出する。
【００３９】
透過部形状抽出部２１は、製造誤差予測部１１が予測した予測誤差を含む画素レイアウトから透過部形状を抽出する。
【００４０】
また、製造誤差予測部１１は、詳細にはシフト予測部１８、選択部１９、ズレ量予測部２０を機能として備える。
【００４１】
シフト予測部１８は、第２記憶部４の製造誤差格納部７に格納されたシフト量を画素抽出部により抽出された画素レイアウトに適用し、画素レイアウトの各レイヤーをシフトさせる。
【００４２】
ズレ量選択部１９は、第２記憶部４の製造誤差格納部７に格納された複数のズレ量の中から誤差予測に適用するズレ量を選択する。
【００４３】
ズレ量予測部２０は、ズレ量選択部１９で選択したズレ量をシフト予測部１８から出力された、シフト誤差を含んだ画素レイアウトにさらに適用し画素レイアウトの各レイヤーをシフトさせる。
【００４４】
さらにまた、開口率計算部１２は、透過部形状抽出部によって抽出された透過部の面積を計算する透過部面積計算部２２、透過部面積計算部２２によって計算された透過部面積と画素形状識別部１６で識別された画素の面積から開口率を計算する開口率計算部２３を機能として備える。
【００４５】
図７（ａ）はレイアウト情報が表す画素レイアウトパターンの例である。液晶表示装置のレイアウト設計に用いるＣＡＤシステムでは、二次元平面を描画するために、原点とＸＹ座標軸を設定し、パターンが存在するレイヤーと、パターンの頂点座標、ＸおよびＹ方向の画素ピッチをデータベースとして保持している。ここで、レイヤーとはＣＡＤ上に描画されたパターンを表現する要素のひとつで、液晶表示装置の基板製造に用いられる層毎のマスクに対応するものである。
【００４６】
例えば、図７（ａ）において、画素レイアウトパターン２６は走査線２７、補助容量電極２８、信号線２９、ソース電極３０、表示画素電極３１等、機能の異なる複数のパターンから構成される。このうち、走査線２７と補助容量電極２８のパターンは同じ層にあるため、図７（ｂ）に示すように、あるひとつのレイヤー３２上のパターンとして表現され、同じ製造工程において製造される。これとは異なるひとつのレイヤー３３には、図７（ｃ）に示すように信号線２９とソース電極３０があり、この二つも互いに同一の製造工程で製造される。
【００４７】
また、図８に示すように、ブラックマトリックス３４のパターンと位置は画素レイアウトパターン、特に表示画素電極３１のパターンに関係し、設計上（ＢＭズレがゼロの場合）は、例えば表示画素電極のひとつの頂点Ｐ１と、対応するブラックマトリックスの頂点Ｐ２は同じ座標値である。
【００４８】
液晶表示装置では、この画素レイアウトパターンがＸ軸方向にピッチＰＸ、Ｙ軸方向にピッチＰＹで繰り返して配置される。
【００４９】
液晶表示装置の製造工程では、フォトリソグラフ用にレイヤー毎のフォトマスクを作成し、それを用いて液晶基板上にレイアウトを形成する。例えば、図９は、図７（ｂ）の走査線パターン２７をフォトリソグラフによって形成する場合の断面Ａ−Ａを示したものである。液晶基板３５上に均一に形成した配線層を、フォトマスク３６を介して露光することにより、最終的にマスクの透明部分に対応する領域が除去されて走査線パターン２７が形成される。この場合、形成されるパターンの幅はフォトマスクのパターン幅よりも細くなる（図９のＳ）。これがシフトである。
【００５０】
図３は実施例１の開口率計算装置による開口率計算のフローチャートである。以下に図３に示した開口率計算の手順について説明する。なお、開口率計算に使用するレイアウト情報および製造誤差情報は、それぞれ予め入力部から第２記憶部４のレイアウト情報格納部６および製造誤差情報格納部７に格納されている。
【００５１】
図３において、まず画素形状を識別するために、レイアウト情報格納部６に格納されたレイアウト情報、即ち画素ピッチ、画素の原点座標情報、各レイヤーにおける画素パターンの頂点座標を読み込む。（ステップＳ３０１）
【００５２】
次に、読み込んだ画素ピッチ、画素の原点座標情報、各レイヤーにおける画素パターンの頂点座標から、１画素の大きさおよび位置を決定し、それに対応する各レイヤーの画素パターンの頂点座標を抽出し、作業用バッファ８に一時的に保存する（ステップＳ３０２）。
【００５３】
次に、シフト量による誤差を予測するために、製造誤差情報格納部７に格納された製造誤差情報のうち、各レイヤーのシフト量を読み込む（ステップＳ３０３）。
【００５４】
次に、読み込んだ各レイヤーのシフト量に基づいて、ステップＳ３０２で取り出され、作業用バッファ８に一時的に保存された１画素の各レイヤーの画素パターンにシフトを適用してシフト誤差を含んだ各レイヤーの画素パターンを得る（ステップＳ３０４）。
【００５５】
次に、ステップＳ３０４で得られた、シフト誤差を含んだ１画素レイアウトを第２記憶部４の作業用バッファ８に一時的に保存する（ステップＳ３０５）。
【００５６】
次に、ズレ量による誤差を予測するために、製造誤差情報格納部７に格納された製造誤差情報のうち、ズレ量の分布から１つのズレ量を取り出して読み込む（ステップＳ３０６）。
【００５７】
次に、読み込んだズレ量に基づいて、ステップＳ３０５で作業用バッファ８に一時的に保存した１画素の各レイヤーの画素パターンにＢＭズレを適用してＢＭズレ誤差を含んだ各レイヤーの画素パターンを得る（ステップＳ３０７）。
【００５８】
次に、ステップＳ３０７で得られた、シフト誤差を含んだ１画素レイアウトを作業用バッファ８に一時的に保存する（ステップＳ３０８）。
【００５９】
次に、ステップＳ３０８で作業用バッファ８に一時的に保存した一画素の各レイヤーの画素パターンから、透過部の形状を抽出する（ステップＳ３０９）。
【００６０】
次に、抽出された透過部の面積を計算する（ステップＳ３１０）。
【００６１】
計算された透過部面積及びレイアウト情報格納部６に格納された画素ピッチに基づいて開口率を計算し、計算した開口率を作業用バッファ８に一時的に保存する（ステップＳ３１１）。
【００６２】
次に、製造誤差情報格納部７に格納された全てのズレ量に関してステップＳ３０６からＳ３１１の処理を行ったか判断し、全てに関して処理した場合はステップＳ３１３へ、全てを処理していない場合は、ルーチンはＳ３０６へ進む。すなわち、ステップＳ３１２の処理により、製造誤差情報格納部７に記憶された全てのズレ量に関して、ステップＳ３０６からステップＳ３１１を実施して開口率を計算し、それらの開口率を作業用バッファ８に一時的に保存する（ステップＳ３１２）。
【００６３】
次に、ステップＳ３１１で作業用バッファ８に保存された複数の開口率を評価し、開口率の最大値および開口率の最小値を求める（ステップＳ３１３）。
【００６４】
評価結果、すなわち開口率の最大値および開口率の最小値を表示部９に表示するとともに、必要に応じて出力部９の他の出力装置、たとえばプリンタ（図示せず）に出力する。また、開口率を最大とするズレ量を出力してもよく、開口率を最小とするズレ量を出力してもよい（ステップＳ３１３）。
【００６５】
このようにシフト量とズレ量をレイアウトに適用することによって、レイアウトの誤差を予測し、予測誤差に基づいて開口率が計算され、評価される。
【００６６】
また、この実施例のステップＳ３０２においてレイアウトの異なる複数の画素を抽出し、ステップＳ３１１において、レイアウトの異なる複数画素のそれぞれの開口率を求め、画素数に基づいた平均値を算出することによって、平均の開口率を求めても良い。例えば、液晶表示装置の最下列の画素は、下の画素との重なりがないために、画素中の配線パターンが他の画素と異なり、したがって開口率が他の画素と異なる場合がある。そのような場合においても、正確に液晶表示装置の開口率を計算することができる。
【００６７】
（実施例２）
実施例１の開口率計算装置は製造誤差を与えて、それに対する開口率を計算するものであるが、実施例２は、あらかじめ基準の開口率を設定し、画素レイアウトにＢＭズレを適用して求めた開口率と比較することによって、基準以上の開口率が得られるＢＭのズレ位置範囲を求めるようにしたものである。
【００６８】
図４は実施例２の開口率計算装置の全体構成を示すブロック図である。図４は、実施例１の図１に対応するものである。図１と同様の構成については同じ符号を付してある。図４に示すように、開口率計算装置は処理部１、入力部２、第１記憶部３、第２記憶部４、出力部５から構成され、互いにバス１５により接続されている。図１に対して構成が異なるのは、第２記憶部４内に基準開口率格納部２４を備えること、処理部１内の開口率評価部１３に代えてズレ量評価部１４を備えることである。
【００６９】
図５は実施例２の開口率計算装置における処理部の構成図である。実施例１と同様の構成要素については、同一の付号を付し説明を省略する。実施例２の開口率計算装置は、キー入力、ファイル、又はネットワーク等から入力された基準の開口率を格納する基準開口率格納部２４、実施例１のズレ量選択部１９に代えてＢＭズレ位置を順次生成するＢＭズレ位置生成部２５、実施例１の開口率評価部１３に代わるズレ量評価部１４から構成される。ズレ量評価部１４は、開口率計算部で計算された開口率を基準開口率格納部２４に記憶された基準開口率と比較し、基準の開口率が得られるＢＭズレ位置範囲が確定したかどうかを判定する。
【００７０】
図６は実施例２による開口率計算のフローチャートである。実施例１と同一の処理工程については同一のステップ番号を付け説明を略す。実施例２では、ステップＳ６０６において、実施例１のステップＳ３０６に代えて、ＢＭズレ位置生成部２５がＢＭズレ位置を生成する。この際、ＢＭズレ位置生成部２５は、既に基準以上の開口率が得られるＢＭのズレ位置範囲または基準以上の開口率を確保できないＢＭのズレ位置が判っていれば、それらのＢＭズレ位置を除いてＢＭズレ位置を生成してもよい。
【００７１】
また、実施例１のステップＳ３１２、Ｓ３１３に代えて、ステップＳ６１２、Ｓ６１３を実施する。
【００７２】
つまり、ステップＳ６１２では、ズレ量の予測誤差含む開口率を開口率計算部２３で計算し、作業用バッファ８に一時的に保存する。この開口率と基準開口率格納部２４に格納されている基準開口率とを比較して、開口率が基準より小さければ、対応するズレ量を基準開口率が得られないＢＭのズレ位置範囲に含める。逆に、基準より小さければ、対応するＢＭズレ位置を基準開口率が得られるＢＭのズレ位置範囲に含める。
【００７３】
次にステップＳ６１３において、ＢＭズレ位置範囲が確定したかを判定する。ＢＭズレ位置範囲が確定したと判定した場合、ルーチンはステップＳ３１４へ進む。そうでない場合、ルーチンはステップＳ３０６へ戻る。なお、ＢＭズレ位置範囲が確定したことを判定する方法としては、たとえば基準以上の開口率が得られないＢＭのズレ位置範囲と基準以上の開口率が得られるＢＭのズレ位置の範囲との間隔が、予め定められた距離以下となった場合に確定したと判定すればよい。
【００７４】
最後に、ステップＳ３１４において、ＢＭズレ位置範囲が確定した場合に確定したＢＭズレ位置範囲、すなわち基準以上の開口率が得られるＢＭのズレ位置範囲を出力する。
このようにして、あらかじめ基準の開口率を設定し、画素レイアウトにＢＭズレを適用して求めた開口率と比較することによって、基準以上の開口率が得られるＢＭのズレ位置範囲を算出することができる。
【００７５】
【発明の効果】
この発明によれば、液晶表示装置の製造工程において発生するレイアウトの誤差を予測し、予測誤差に基づいて開口率を計算するので、実際に製造される液晶表示装置の開口率を画素レイアウト設計の段階で正確に予測することができる。
【００７６】
レイアウト誤差をもたらす要因のうち、開口率に与える影響の大きなもの、例えばシフト量とズレ量に限ってレイアウトに適用すれば、比較的少ない誤差予測の処理で正確にレイアウトの誤差を予測することができる。
【００７７】
また、複数のズレ量について開口率を計算し、求めた複数の開口率を評価するようにすれば、誤差の影響を統計的に扱うことができ、例えばＢＭズレに起因する最大の開口率と最小の開口率およびそれらが得られるＢＭズレを容易かつ正確に知ることができる。
【００７８】
さらにレイアウト情報から１画素を抽出し、１画素分のレイアウトについて開口率を計算するので複数画素を含むレイアウトについて開口率を計算すれば、より少ない計算量で開口率計算をおこなうことができる。全ての画素が同じレイアウトの場合に有効である。
【００７９】
また、レイアウトの異なる複数の画素がある場合には、レイアウトの異なる複数の画素を抽出し、それぞれの開口率を求めて画素数に基づいた平均値を算出するようにすれば、画素によって開口率に違いがある場合においても、正確に液晶表示装置の開口率を計算することができる。
【００８０】
また、基準以上の開口率が得られるＢＭのズレ位置範囲を算出するように装置を構成すれば、規準の開口率を与えて、それ保証する液晶表示装置の製造ができるかどうか予測することができるとともに、基準を満足するＢＭの基準位置を得ることができる。
【００８１】
またその場合、評価前に基準以上の開口率が得られるＢＭのズレ位置範囲または基準以上の開口率を確保できないＢＭのズレ位置範囲が判っている場合に、それらのＢＭズレ位置を除いてＢＭズレ位置を生成するようにすれば、既に評価結果のわかっているＢＭズレ位置に対する開口率計算を省いて、少ない計算量でＢＭのズレ位置の許容範囲を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１の開口率計算装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例１の開口率計算装置の処理部の詳細を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施例１の開口率計算処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】実施例２の図１対応図である。
【図５】この発明の実施例２の開口率計算処理の処理部の詳細を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施例２の開口率計算処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】実施例１のレイアウト情報を示す説明図である。
【図８】図７に対応する、ブラックマトリックスのパターンを示す図である。
【図９】図７（ｂ）におけるＡ−Ａ部分の、フォトリソグラフによってパターンを形成する様子を示す矢視図である。
【符号の説明】
１  処理部
２  入力部
３  第１記憶部
４  第２記憶部
５  出力部
６  レイアウト情報格納部
７  製造誤差情報格納部
８  作業用バッファ
９  表示部
１０  抽出部
１１  製造誤差予測部
１２  開口率計算部
１３  開口率評価部
１４  ズレ量評価部
１５  バス
１６  画素形状識別部
１７  画素抽出部
１８  シフト予測部
１９  ズレ量選択部
２０  ズレ量予測部
２１  透過部形状抽出部
２２  透過部面積計算部
２３  開口率計算部
２４  基準開口率格納部
２５  ＢＭズレ位置生成部
２６  画素レイアウトパターン
２７  走査線パターン
２８  補助容量電極パターン
２９  信号線パターン
３０  ソース電極パターン
３１  表示画素電極パターン
３２  あるひとつのレイヤーのパターン
３３  ３２と異なるひとつのレイヤーのパターン
３４  ブラックマトリックスパターン
３５  液晶基板
３６  フォトマスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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