JP2000267130A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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Abstract
の液晶表示装置を提供することにある。 【解決手段】各画素電極51は、少なくとも一部が信号
線と重畳しているとともに、TFT18を介して信号線
および走査線に接続されている。信号線と直交して延び
る補助容量線52からは、静電遮蔽性を有する複数のシ
ールド電極53が延在し、それぞれ信号線に沿って延び
ている。各シールド電極は、隣り合う2つの画素電極の
内、一方の画素電極の側縁部、および信号線の側縁部の
内、一方の画素電極側の側縁部のみと重畳して設けられ
た第1部分53aと、他方の画素電極の側縁、および信
号線の側縁部の内、他方の画素電極側の側縁部のみと重
畳して設けられた第2部分53cと、を有し、シールド
電極と画素電極との重なり幅は、信号線と画素電極との
重なり幅よりも大きい。
Description
タをスイッチング素子として表示画素電極を構成したア
クティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。
高機能、高精細な表示が得られる液晶表示装置の実用化
が進められている。この液晶表示装置には、種々の方式
があるが、中でも隣接画素間のクロストークが小さく、
高コントラストな画像表示が得られるとともに、透過型
表示が可能で大面積化も容易等の理由から、アクティブ
マトリクス型の液晶表示装置が多く用いられている。
示装置はアレイ基板を備え、このアレイ基板は、互いに
交差する方向に設けられた複数本の走査線および複数本
の信号線によって区画された複数の領域にマトリクス状
に設けられた画素電極を有し、各画素電極はスイッチン
グ素子として機能する薄膜トランジスタ(以下TFTと
称する)を介して走査線および信号線に接続されてい
る。
は、信号線と画素電極との寄生容量によって左右される
が、この寄生容量の影響は、補助容量を形成したり、あ
るいは、一定電位に固定されたシールド電極を層間絶縁
膜を介して画素電極および信号線と重なるように配置す
ることによって抑制することができる。
量の影響を抑制するためには、大きな補助容量が必要に
なるため、液晶表示装置の開口率を下げる原因となる。
また、シールド電極を形成した場合、信号線の負荷容量
が増加し、内蔵回路の駆動負荷が増加するという問題が
ある。
は、信号線およびシールド電極によって遮光層を形成す
ることにより上記のような不具合を解決する構成を提案
している。しかしながら、このような構成の液晶表示装
置においては、左右方向から斜めに画面を観察する際、
光が漏洩しコントラストが低下するという新たな問題が
生じた。
されたものであり、その目的は、高い表示品位を有する
アクティブマトリクス型の液晶表示装置を提供すること
にある。
め、この発明に係るアクティブマトリクス型の液晶表示
装置は、液晶層を挟んで互いに対向配置された第1およ
び第2基板を備え、上記第1基板は、絶縁基板上にほぼ
並列に設けられた複数の走査線と、上記走査線と交差す
るように、絶縁膜を介して走査線上に設けられた複数の
信号線と、上記走査線および信号線で囲まれる領域にそ
れぞれ設けられ少なくとも一部が上記信号線と重畳して
いるとともに、スイッチング素子を介して、上記信号線
と走査線との交差部に接続され、上記信号線よりも上層
に形成された複数の画素電極と、上記信号線に対してほ
ぼ直行する方向に形成されているとともに、それぞれ隣
り合う上記走査線間に設けられ、上記信号線よりも下層
に形成された複数の補助容量線と、上記各補助容量線か
ら延在し上記信号線に沿って形成された静電遮蔽性を有
する複数のシールド電極と、を備えている。
電極は、隣り合う2つの画素電極のの内、一方の画素電
極の側縁部、および上記信号線の側縁部の内、上記一方
の画素電極側の側縁部のみと重畳して設けられた第1部
分と、他方の画素電極の側縁、および上記信号線の側縁
部の内、上記他方の画素電極側の側縁部のみと重畳して
設けられた第2部分と、を有し、上記シールド電極と画
素電極との重なり幅は、上記信号線と画素電極との重な
り幅よりも大きいことを特徴としている。
ス型液晶表示装置は、液晶層を挟んで互いに対向配置さ
れた第1および第2基板を備え、上記第1基板は、絶縁
基板上にほぼ並列に設けられた複数の走査線と、上記走
査線と交差するように、絶縁膜を介して走査線上に設け
られた複数の信号線と、上記走査線および信号線で囲ま
れる領域にそれぞれ設けられ少なくとも一部が上記信号
線と重畳しているとともに、スイッチング素子を介し
て、上記信号線と走査線との交差部に接続され、上記信
号線よりも上層に形成された複数の画素電極と、上記各
走査線から延在し上記信号線に沿って形成された静電遮
蔽性を有する複数のシールド電極と、を備えている。
電極は、隣り合う2つの画素電極のの内、一方の画素電
極の側縁部、および上記信号線の側縁部の内、上記一方
の画素電極側の側縁部のみと重畳して設けられた第1部
分と、他方の画素電極の側縁、および上記信号線の側縁
部の内、上記他方の画素電極側の側縁部のみと重畳して
設けられた第2部分と、を有し、上記シールド電極と画
素電極との重なり幅は、上記信号線と画素電極との重な
り幅よりも大きく形成されている。
クス型液晶表示装置によれば、補助容量線または走査線
の一部を延在して設けた静電遮蔽性を有するシールド電
極が、一画素ピッチ内で信号線と交差し、隣接する表示
画素電極の周縁部とも一部重なるように形成されてい
る。そのため、十分な静電遮蔽性を有しながら信号線の
負荷容量の増加が少なく、開口率の高いアクティブマト
リクス型液晶表示装置を実現することができる。
ールド電極と画素電極との重なり幅を大きくすること
で、斜方向からの光漏れが少なくなり、左右方向からの
観察時においても、コントラストの低下が無く、良好な
表示性能を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置
を実現することができる。
発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス型の液晶
表示装置について詳細に説明する。図1および図3に示
すように、アクティブマトリクス型の液晶表示装置10
は、矩形状の表示領域15を有する光透過型の液晶表示
装置として構成され、それぞれ矩形状のアレイ基板12
および対向基板14を備えている。これら基板12、1
4は、周縁部を図示しないシール剤によって貼り合わせ
ることにより、所定のギャップをおいて対向配置されて
いる。そして、アレイ基板12と対向基板14との間に
は、それぞれ配向膜88、89を介して、液晶層90が
封入されている。
12は絶縁性基板としてのガラス基板60を有し、この
ガラス基板上には、配線として多数の信号線50と多数
の走査線62とがほぼ直交するようにマトリクス状に設
けられている。信号線50は、層間絶縁膜75を介して
走査線62上に形成されている。
囲まれる領域には、それぞれITOからなる画素電極5
1が設けられ、各画素電極は、スイッチング素子として
のTFT18を介して、信号線50と走査線62との交
差部に接続されている。各画素電極51はほぼ矩形状に
形成され、1画素を構成している。
は、信号線駆動回路部20が形成され、短辺側の端部に
は、走査線駆動回路部22が形成されている。複数の信
号線50はアレイ基板12の長辺側に引き出され、信号
線駆動回路部20に接続されている。また、複数の走査
線62はアレイ基板12の短辺側に引き出され、走査線
駆動回路部22に接続されている。
示すように、各信号線50は、直線状に形成されている
とともに、走査線62と補助容量線52との間の部分が
他の部分よりも細い幅に形成されている。各画素電極5
1は、一対の短辺側の端縁部が走査線62と所定幅重な
って設けられている。また、各画素電極51の各長辺側
の端縁部はステップ状に形成され、一部は信号線50と
所定幅W1だけ重なって設けられ、他の部分は信号線5
0に対し所定の隙間を置いて設けられている。
2間を、これら走査線と平行に延びた補助容量線52を
備えている。補助容量線52は、走査線62と同一層を
パターニングして形成されている。また、アレイ基板1
2は、補助容量線52の一部を各信号線上50に沿って
延在させて形成された静電遮蔽性を有するシールド電極
53を備えている。
ら走査線62の近傍まで延出しているとともに、ほぼ鍵
型に形成されている。すなわち、シールド電極53は、
補助容量線52から信号線50と平行に延出した第1部
分53aと、第1部分の先端から信号線と直交する方向
に延出した折曲げ部53bと、折曲げ部から信号線と平
行に延出した第2部分53cと、を有している。
て、信号線50に対し右側に偏心して設けられ、その一
側縁部は、右側の画素電極51と所定幅W2だけ重なり
信号線50と画素電極との隙間を遮蔽しているととも
に、他側縁部は信号線50のみと重なって位置してい
る。逆に、第2部分53cは、図2において、信号線5
0に対し左側に偏心して設けられ、その一側縁部は、左
側の画素電極51と所定幅W2だけ重なり信号線50と
画素電極との隙間を遮蔽しているとともに、他側縁部は
信号線50のみと重なって位置している。
を挟んで隣り合う2つの信号線の影響が等しくなるよう
に、第1部分53aの電極長L1および第2部分53c
の電極長L2がほぼ等しくなるように形成されている。
これにより、画素電極51に対して、TFT18が接続
されている信号線50、すなわち、画素電極の左側の信
号線の影響と、TFTが接続されていない信号線50、
すなわち、画素電極の左側の信号線のの影響と、がほぼ
同程度となり、2本の信号線と画素電極51との間の寄
生容量の影響を最小限に抑えることができる。
1とシールド電極53との重なり幅W2は、画素電極5
1と信号線50との重なり幅W1よりも大きく形成され
ている。通常、アレイ基板12の下方には、図示しない
バックライトが設けられている。そして、例えば、図4
において、左斜め方向から液晶表示装置の画面を観察し
た場合、信号線50と画素電極51との重なり部分で
は、アレイ基板12に垂直な方向と観察方向とのなす角
がθ1になるまでバックライトからの光が漏れてくるこ
とはなく、同様に、シールド電極53と画素電極51と
の重なり部分では、アレイ基板に垂直な方向と観察方向
とのなす角がθ2以上になるまでバックライトからの光
が漏れてくること、コントラスト低下が生じることはな
い。
>θ2となる。これは、画素電極51から信号線50又
はシールド電極53までの距離に依存し、遮光層として
機能するシールド電極53は、同じく遮光層として機能
する信号線50よりも画素電極51から離間しているた
め、画素電極とシールド電極とが重さなる部分では、光
漏れの生じる角度θ2が小さくなってしまう。
極51とシールド電極53との重なり幅W1を画素電極
51と信号線50との重なり幅W2よりも大きく形成す
ることで、例えば、遮光層がシールド電極53で形成さ
れている領域において光漏れの生じる角度θ2が大きく
なり、液晶表示装置の表示画面を斜め方向からの観察し
た場合でもコントラストの低下が少なく、良好な表示特
性を得ることができる。
極53の第1部分53aと画素電極51との重なり幅W
2と、信号線50と画素電極51との重なり幅W1との
差(W2−W1)は、層間絶縁膜75の膜厚とほぼ等し
く設定されている。
方法と合わせて詳細に説明する。まず、高歪点ガラス基
板や石英基板などの透光性を有する絶縁性基板60上に
CVD法などによりa−Si膜を50nm厚程度被着す
る。このa−Si膜を450℃で1時間炉アニールを行
った後、XeClエキシマレーザを照射し、a−Siを
多結晶化する。その後に、多結晶Siをフォトエッチン
グ法によりパターンニングして、表示領域内の画素部に
するTFT(以下、画素TFTと称する)18のチャネ
ル層、および駆動回路部のTFT(以下、回路TFTと
称する)68、71のチャネル層となるポリシリコン膜
を形成する。
iOx膜からなるゲート絶縁膜61を100nm厚程度
被着する。続いて、ゲート絶縁膜61の全面に、Ta、
Cr、Al、Mo、W、Cuなどの単体又はその積層膜
あるいは合金膜を400nm厚程度被着し、フォトエッ
チング法により所定の形状にパターニングして、ゲート
電極を一体に有した走査線62、補助容量線52、画素
TFT18のゲート電極63、回路TFT68、71の
ゲート電極64、65、および駆動回路部20、22内
の各種配線を形成する。この際、補助容量線52と同時
にシールド電極53を所定位置に所定の形状で形成す
る。
してイオン注入やイオンドーピング法によりポリシリコ
ン膜に不純物の注入を行い、画素TFT18のドレイン
電極66、ソース電極67を形成するとともに、Nチャ
ンネル型の回路TFT68のソース電極69およびドレ
イン電極70を形成する。不純物の注入は、例えば、加
速電圧80keVで5x1015atmos/cm2のド
ーズ量で、PH3/H 2によりリンを高濃度注入する。
部のNチャンネル型の回路TFT68に不純物が注入さ
れないように、これらをレジストで被覆した後、Pチャ
ンネル型の回路TFT71のゲート電極64をそれぞれ
マスクとして、加速電圧80keVで5×1015ato
ms/cm2のドーズ量でB2H6/H2によりボロン
を高濃度注入して、Pチャンネル型の回路TFT71の
ソース電極72およびドレイン電極73を形成する。
TFT68の各々に、Nチャンネル型LDD(Ligh
tly Doped Drain)74a、74b、7
4c、74dを形成するための不純物注入を行い、アレ
イ基板をアニールすることにより不純物を活性化する。
絶縁性基板60の全面にSiO2からなる層間絶縁膜7
5を500nm厚程度被着する。更に、フォトエッチン
グ法により、画素TFT18のドレイン電極66に至る
コンタクトホール76と、ソース電極67に至るコンタ
クトホール77と、回路TFT68、71のソース電極
69、72およびドレイン電極70、73にそれぞれ至
る複数のコンタクトホールを形成する。
などの単体又はその積層膜あるいは合金膜を500nm
程度被着し、フォトエッチング法により所定の形状にパ
ターニングして、信号線50、画素TFT18のドレイ
ン電極66と信号線50との接続、ソース電極67と補
助容量素子の上部電極78との接続、および駆動回路領
域内の回路TFT68、71の各種配線等を行う。
の全面にSiNxからなる保護絶縁膜79を成膜し、フ
ォトエッチング法により補助容量素子の上部電極78に
至るコンタクトホール80を形成する。次に、有機絶縁
膜81を基板の全面に3μm厚ほど塗布した後、補助容
量素子の上部電極78に至るコンタクトホール82を形
成する。
ッタ法により100nm厚程度成膜し、フォトエッチン
グ法により所定の形状にパターニングして画素電極51
を形成するとともに、コンタクトホール80、82を介
して画素電極51と補助容量素子の上部電極78とを接
続する。これにより、液晶表示装置10のアレイ基板1
2が得られる。
縁基板として、例えば、ガラス基板84上に、顔料など
を分散させた着色層85を形成し、更に、スパッタ法に
より例えば、lTOからなる透明電極である対向電極8
6を形成することにより得られる。
2の画素電極51側と対向基板14の対向電極86側全
面とに低音キュア型のポリイミドからなる配向膜88、
89をそれぞれ印刷塗布し、これらの基板を対向配置し
た時に、配向軸が90度相違するようにラビング処理す
る。その後、アレイ基板12および対向基板14を対向
配置して組み立ててセル化し、その間隙にネマティック
液晶90を注入し封止する。そして、両基板12、14
の絶縁性基板60、84の外面側に偏向板をそれぞれ貼
り付けることにより、液晶表示装置10が得られる。
いて、アレイ基板12に一画素ごとに形成されているシ
ールド電極53は、信号線50に対して片側にのみ形成
されている。従って、従来必要であったシールド電極間
の間隔が必要でなくなり、更に、信号線50とシールド
電極53とは片側のみ重ねれて設ければよいため、信号
線50を最小加工線幅で形成することが可能となる。
維持しながら、高い開口率を実現することができ、クロ
ストークや輝度むらといった画質不良を低減し表示品位
の向上した表示が可能となる。
の重なり幅W2が画素電極51と信号線50との重なり
幅W1よりも大きく形成されているため、液晶表示装置
の画面を斜め方向から観察した場合でも、光漏れが低減
し、コントラスト低下を防止して良好な表示を行うこと
ができる。
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、また、本発明は種々変形が可能である。
例えば、図5に示す第2の実施の形態のように、各シー
ルド電極53を直線状に形成し、信号線50を鍵型に形
成してもよく、この場合でも、W2>W1とすることに
より、前述した実施の形態と同様の効果が得られる。
ば、シールド電極53および信号線50の両方が鍵型に
形成されている。このような構成とすることによって、
上述した作用効果に加え、一層高い開口率を得ることが
できる。
補助容量線52は、隣合う2本の走査線62のほぼ中間
に設けられている。そして、各シールド電極53は、補
助容量線52から相反する方向に延出した第1および第
2電極部53a、53cを有し、全体として鍵型に形成
されている。このような構成においても、前述した実施
の形態と同様の作用効果を得ることができる。
ば、各シールド電極53は前段の走査線62の一部を延
出させて形成され、第1部分53a、折曲げ部53b、
第2部分53cを有した鍵型に形成されている。このよ
うな構成では、補助容量線が不要になり、更に高い開口
率を得ることができる。
て、他の構成は第1の実施の形態を同一であり、同一の
部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略
する。また、上述した実施の形態では、半導体層として
ポリシリコン層を用いたアクティブマトリクス型の液晶
表示装置に関して説明したが、本発明は半導体層とし
て、例えばアモルファスシリコン層等の他の半導体層を
用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置について
も適用可能である。
ば、補助容量線又は走査線の一部を延在して形成した静
電遮蔽性を有するシールド電極を、隣接する画素電極の
周縁部とも部分的に重なるように、ほぼ信号線に沿って
設け、画素電極とシールド電極との重なり幅が画素電極
と信号線との重なり幅よりも大きくなるように形成して
いる。これにより、開口率が高く、高輝度でクロストー
クや輝度むらといった表示不良がなく、更に、斜め方向
からの観察時においてもコントラストの低下が少ない表
示品位の向上したアクティブマトリクス型の液晶表示装
置を提供することができる。
マトリクス型の液晶表示装置を示す斜視図。
面図。
面図。
レイ基板の断面図、図4(b)は、図2の線C−Cに沿
った上記アレイ基板の断面図。
置のアレイ基板を示す平面図。
置のアレイ基板を示す平面図。
置のアレイ基板を示す平面図。
置のアレイ基板を示す平面図。
Claims (10)
- 【請求項1】液晶層を挟んで互いに対向配置された第1
および第2基板を備え、 上記第1基板は、絶縁基板上にほぼ並列に設けられた複
数の走査線と、上記走査線と交差するように、絶縁膜を
介して走査線上に設けられた複数の信号線と、上記走査
線および信号線で囲まれる領域にそれぞれ設けられ少な
くとも一部が上記信号線と重畳しているとともに、スイ
ッチング素子を介して、上記信号線と走査線との交差部
に接続され、上記信号線よりも上層に形成された複数の
画素電極と、上記信号線に対してほぼ直行する方向に形
成されているとともに、それぞれ隣り合う上記走査線間
に設けられ上記信号線よりも下層に形成された複数の補
助容量線と、上記各補助容量線から延在し上記信号線に
沿って形成された静電遮蔽性を有する複数のシールド電
極と、を備え、 上記信号線に沿って形成された各シールド電極は、隣り
合う2つの画素電極の内、一方の画素電極の側縁部、お
よび上記信号線の側縁部の内、上記一方の画素電極側の
側縁部のみと重畳して設けられた第1部分と、他方の画
素電極の側縁、および上記信号線の側縁部の内、上記他
方の画素電極側の側縁部のみと重畳して設けられた第2
部分と、を有し、 上記シールド電極と画素電極との重なり幅は、上記信号
線と画素電極との重なり幅よりも大きいことを特徴とす
るアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項2】上記各シールド電極の第1部分と上記一方
の画素電極との重なり幅は、上記信号線と上記一方の画
素電極との重なり幅よりも大きいことを特徴とする請求
項1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項3】上記各シールド電極の第2部分と上記他方
の画素電極との重なり幅は、上記信号線と上記他方の画
素電極との重なり幅よりも大きいことを特徴とする請求
項1又は2に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置。 - 【請求項4】上記絶縁膜は、上記信号線と上記シールド
電極との間に設けられているとともに、上記シールド電
極の第1部分と上記一方の画素電極との重なり幅と、上
記信号線と上記一方の画素電極との重なり幅との差は、
絶縁膜の膜厚とほぼ等しいことを特徴とする請求項1な
いし3のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス型
液晶表示装置。 - 【請求項5】上記各信号線は直線状に形成され、上記各
シールド電極は、上記第1および第2部分を連結した折
曲げ部を有していることを特徴とする請求項1ないし4
のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス型液晶表
示装置。 - 【請求項6】上記各シールド電極は直線状に形成され、
上記隣り合う画素電極間に位置した信号線は、上記シー
ルド電極の第1部分と重畳した部分と、シールド電極の
第2部分と重畳した部分と、上記部分同士を連結した折
曲げ部を有していることを特徴とする請求項1ないし4
のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス型液晶表
示装置。 - 【請求項7】上記各補助容量線は、隣り合う2本の走査
線間のほぼ中央に設けられ、上記各シールド電極の第1
および第2部分は上記補助容量線から互いに相反する方
向に延出していることを特徴とする請求項1ないし4の
いずれか1項に記載のアクティブマトリクス型液晶表示
装置。 - 【請求項8】液晶層を挟んで互いに対向配置された第1
および第2基板を備え、 上記第1基板は、絶縁基板上にほぼ並列に設けられた複
数の走査線と、上記走査線と交差するように、絶縁膜を
介して走査線上に設けられた複数の信号線と、上記走査
線および信号線で囲まれる領域にそれぞれ設けられ少な
くとも一部が上記信号線と重畳しているとともに、スイ
ッチング素子を介して、上記信号線と走査線との交差部
に接続され、上記信号線よりも上層に形成された複数の
画素電極と、上記各走査線から延在し上記信号線に沿っ
て形成された静電遮蔽性を有する複数のシールド電極
と、を備え、 上記信号線に沿って形成された各シールド電極は、隣り
合う2つの画素電極の内、一方の画素電極の側縁部、お
よび上記信号線の側縁部の内、上記一方の画素電極側の
側縁部のみと重畳して設けられた第1部分と、他方の画
素電極の側縁、および上記信号線の側縁部の内、上記他
方の画素電極側の側縁部のみと重畳して設けられた第2
部分と、を有し、 上記シールド電極と画素電極との重なり幅は、上記信号
線と画素電極との重なり幅よりも大きいことを特徴とす
るアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項9】上記各シールド電極の第1部分と上記一方
の画素電極との重なり幅は、上記信号線と上記一方の画
素電極との重なり幅よりも大きいことを特徴とする請求
項8に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項10】上記各シールド電極の第2部分と上記他
方の画素電極との重なり幅は、上記信号線と上記他方の
画素電極との重なり幅よりも大きいことを特徴とする請
求項8又は9に記載のアクティブマトリクス型液晶表示
装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7348899A JP2000267130A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
KR1020000013320A KR100330363B1 (ko) | 1999-03-18 | 2000-03-16 | 액티브 매트릭스형 액정표시장치 |
US09/531,143 US6400427B1 (en) | 1999-03-18 | 2000-03-17 | Active matrix liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7348899A JP2000267130A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
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- 1999-03-18 JP JP7348899A patent/JP2000267130A/ja active Pending
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