(57)【特許請求の範囲】
【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、５０ｃｍの距離から目視した際の１度の範囲の角度の繰り返しの周波数成分が３．５cycle/度ないし１５cycle/度以外で形成されたジグザグのパターンを基本ブロックとし、この基本ブロックの繰り返しの周期が３．５回以下である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【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、５０ｃｍの距離から目視した際の１度の範囲の角度の繰り返しの周波数成分が３．５cycle/度ないし１５cycle/度以外で形成されたジグザグのパターンを基本ブロックとし、この基本ブロックのジグザグ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の繰り返しの周期が３．５回以下である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
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または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
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３いずれか記載の液晶表示装置。
【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、５０ｃｍの距離から目視した際の１度の範囲の角度の繰り返しの周波数成分が３．５cycle/度ないし１５cycle/度以外で形成されたジグザグのパターンを基本ブロックとし、この基本ブロックの繰り返しの周期が３．５回以下であったり、この基本ブロックのジグザグ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回以下であったりするもので、人の眼により視認しやすい、３．５回より大きい範囲の周期あるいは３．５回ないし１５回の範囲の周波数成分を除くことにより、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（１０２４×７６８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/degree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、８２２μｍ、１６４４μｍ、３２８８μｍ、６５７６μｍとなり空間周波数は１０．６cycle/degree、５．３cycle/degree、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５０ｃｍ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、３．９８cycle/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】
【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より大きい範囲の周期あるいは３．５回ないし１５の範囲の周波数成分を除くことにより、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
【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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