JP2001154222A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP2001154222A JP2001154222A JP33462899A JP33462899A JP2001154222A JP 2001154222 A JP2001154222 A JP 2001154222A JP 33462899 A JP33462899 A JP 33462899A JP 33462899 A JP33462899 A JP 33462899A JP 2001154222 A JP2001154222 A JP 2001154222A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136213—Storage capacitors associated with the pixel electrode
Abstract
とフリッカーを軽減する目的で表示面の領域別に補助容
量値を変えた場合の領域境界線での輝度ムラを軽減す
る。 【解決手段】 絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気
的に接続された画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形
成され、各トランジスタを線順次的に走査選択するゲー
トラインと画素電極に書き込む信号電位を与えるソース
ラインがほぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画
素電極と補助容量電極とが一部重なる様に形成すること
により補助容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板
との間に液晶を挟持した構成の液晶表示装置において、
前記画素電極と補助容量電極との重なり部分をゲート信
号入力端から終端にかけて小さくなるようにすることに
より補助容量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて
配置し、その領域境界を凹凸にする。
Description
ス液晶表示デバイスなどに用いられるアクティブマトリ
クスパネルとその製造方法に関する。
のと、薄膜トランジスタ(TFT)をスイッチング素子
として用いるアクティブマトリクス型のもの(TFT−
LCD)がある。携帯性、表示品位の点でCRTや単純
マトリクス型液晶表示装置より優れた特徴を持つTFT
−LCDがノート型パソコンなどに広く実用されてい
る。
つ寄生容量に起因するフィードスルー電圧の表示面内で
の分布により、フリッカーを生じる問題がある。
説明する。一般にTFTを用いたアクティブマトリクス
液晶ディスプレイでは、TFTのゲート・ドレイン間寄
生容量効果のためにゲート書き込み信号の立ち下がり時
に、画素容量の電位が変動する。この変動量をフィード
スルー電圧と称している。フィードスルー電圧VFDは、
TFTのゲート・ドレイン間よる量Cgdと液晶容量C
lcおよび補助容量Csおよびゲートパルス振幅ΔVG
を使って表現すると、式(1)のように表わされる。 VFD=Cgd・ΔVG/(Clc+Cs+Cgd) (1)
の分布について説明する。式(1)はゲート信号が理想
的なパルスの場合であるが、実際のTFT−LCDで
は、方形波として入力されたゲート書き込み信号(走査
線選択パルス)は、ゲート配線の時定数により入力端か
ら距離があるところほど信号波形になまりを生じる。こ
のなまりにより、ゲート信号の立ち下がり始めから完全
にトランジスタがオフになるまでに時間差(Δt)が生
じ、フィードスルーによって負の方向に変動しようとす
る画素容量の電圧が、正の方向に引きもどされる。した
がって、このゲートパルスのなまりの小さい入力側と、
なまりの大きい終端側とでフィードスルー電圧に差が生
じる。
と、フィードスルー電圧VFDは、式(2)のように表わ
される。 VFD2=(Cgd・ΔVG+∫IDSΔt)/(Clc+Cs+Cgd) (2) Δt:なまりによるゲート遅延時間 IDS:TFTがOFFになるまでのあいだに流れる電流
の平均値
量)に比例するため、ゲートパルス入力側では無視でき
る程小さく、∫IDSΔt≒0となる。したがって、ゲー
トパルス入力側と、終端側とでは、フィードスルー電圧
差は、式(1)と式(2)の差として式(3)のように
表わされる。 ΔVFD=∫IDSΔt/(Clc+Cs+Cgd) (3)
左右で液晶への印加電圧に差を生じ、輝度ムラを生じ
る。また交流表示電圧に正負の非対称を生じ、フリッカ
ーの原因となる。
まりによる表示画面内のフィードスルー電圧差は、ゲー
ト配線時定数に比例するため、LCDが大型になるほ
ど、大きな問題となってくる。
示面内での分布を軽減する方法としては、表示面内のト
ランジスタ素子の補助容量をゲート配線方向でゲート信
号入力端で大きくゲート終端に近づくにしたがって小さ
くすることで、寄生容量に起因するフィードスルー電圧
変化を補償する方法が特開平5−232509号公報に
開示されている。
を形成するために用いられるフォトマスクは、半導体で
用いられるものにくらべて、その解像度が粗い(0.5
μmピッチ程度)。したがって、ゲート入力端から終端
にかけて補助容量を変化させるために、例えば画素電極
と補助容量電極の重なり面積を変化させた場合におい
て、微少な容量の変化をつけることは困難である。した
がって、容量値の変化はたとえば図10に示すように領
域A、B、Cと分割し、図11に示すように階段状に変
化させることになる。この時各領域のフィードスルー電
圧は図12のように分布し、例えば、画素aが存在する
領域Aと補助容量値が異なる画素bが存在する領域Bが
接する境界ABでは、フィードスルー電圧差ΔVFD2に
よる実効電圧差の変化が発生し、これが輝度ムラとして
表示品位を落とすおそれがあった。
量変化をつけることが可能となった場合、補助容量の異
なる画素を、最大ソース配線本数分(例えばSXGAで
3840個)だけCADデータとして作成し、パネル内
に配置する必要がある。この時生じるデータ容量の増
加、およびレイアウト作業の煩雑度の増加がCADレイ
アウト作業性を悪くするだけでなく、最悪の場合にはC
ADデータが容量オーバーしシステムをダウンさせる、
あるいはマスクレイアウトミスを引き起こすおそれがあ
った。
るためになされたものであり、フィードスルー電圧差に
よる輝度ムラやフリッカーを軽減するために領域別に補
助容量値を変化させたときの領域境界線での輝度ムラを
解消することを目的としている。
わる液晶表示装置は、絶縁性基板上に薄膜トランジスタ
が電気的に接続された画素電極を持つ表示画素がアレイ
状に形成され、各トランジスタを線順次的に走査選択す
るゲートラインと画素電極に書き込む信号電位を与える
ソースラインがほぼ直交状態でマトリクス状に形成し、
前記画素電極と補助容量電極とが一部重なる様に形成す
ることにより補助容量を形成するTFTアレイ基板と対
向基板との間に液晶を挟持した構成の液晶表示装置であ
って、前記画素電極と補助容量電極との重なり部分をゲ
ート信号入力端から終端にかけて小さくなるようにする
ことにより補助容量値を異ならせた画素を帯状の領域に
わけて配置し、その領域境界を凹凸にしたものである。
は、絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気的に接続さ
れた画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形成され、各
トランジスタを線順次的に走査選択するゲートラインと
画素電極に書き込む信号電位を与えるソースラインがほ
ぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画素電極とゲ
ートラインとが一部重なる様に形成することにより補助
容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板との間に液
晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、前記画素電
極とゲートラインとの重なり部分をゲート信号入力端か
ら終端にかけて小さくなるようにすることにより補助容
量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて配置し、そ
の領域境界を凹凸にしたものである。
は、絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気的に接続さ
れた画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形成され、各
トランジスタを線順次的に走査選択するゲートラインと
画素電極に書き込む信号電位を与えるソースラインがほ
ぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画素電極と補
助容量電極とが一部重なる様に形成することにより補助
容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板との間に液
晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、前記画素電
極と補助容量電極との重なり部分をゲート信号入力端か
ら終端にかけて小さくなるようにすることにより補助容
量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて配置し、前
記補助容量値の異なった画素が配置された各帯状領域の
境界部に前記補助容量値の異なった画素が混在する領域
を形成し、その領域において前記補助容量値の異なった
画素をランダムに配置したものである。
は、絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気的に接続さ
れた画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形成され、各
トランジスタを線順次的に走査選択するゲートラインと
画素電極に書き込む信号電位を与えるソースラインがほ
ぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画素電極と補
助容量電極とが一部重なる様に形成することにより補助
容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板との間に液
晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、前記画素電
極と補助容量電極との重なり部分をゲート信号入力端か
ら終端にかけて小さくなるようにすることにより補助容
量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて配置し、前
記補助容量値の異なった画素が配置された各帯状領域の
境界部に前記補助容量値の異なった画素が混在する領域
を形成し、その領域において前記補助容量値の異なった
画素の割合をソースアドレスに沿って連続的に変化させ
たものである。
は、絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気的に接続さ
れた画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形成され、各
トランジスタを線順次的に走査選択するゲートラインと
画素電極に書き込む信号電位を与えるソースラインがほ
ぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画素電極とゲ
ートラインとが一部重なる様に形成することにより補助
容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板との間に液
晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、前記画素電
極とゲートラインとの重なり部分をゲート信号入力端か
ら終端にかけて小さくなるようにすることにより補助容
量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて配置し、前
記補助容量値の異なった画素が配置された各帯状領域の
境界部に前記補助容量値の異なった画素が混在する領域
を形成し、その領域において前記補助容量値の異なった
画素をランダムに配置したものである。
は、絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気的に接続さ
れた画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形成され、各
トランジスタを線順次的に走査選択するゲートラインと
画素電極に書き込む信号電位を与えるソースラインがほ
ぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画素電極とゲ
ートラインとが一部重なる様に形成することにより補助
容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板との間に液
晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、前記画素電
極とゲートラインとの重なり部分をゲート信号入力端か
ら終端にかけて小さくなるようにすることにより補助容
量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて配置し、前
記補助容量値の異なった画素が配置された各帯状領域の
境界部に前記補助容量値の異なった画素が混在する領域
を形成し、その領域において前記補助容量値の異なった
画素の割合をソースアドレスに沿って連続的に変化させ
たものである。
いて説明する。第1図、第2図は本発明の実施の形態で
ある液晶パネルの表示画素の平面図および第1図のA−
A断面図である。
を用いて第一の金属薄膜を成膜し、ゲート信号線、ゲー
ト電極2および補助容量電極部3を所要のパターンで形
成する。つぎに、プラズマCVDにより絶縁膜4、半導
体能動膜5、オーミックコンタクト膜12を連続で成膜
し、半導体能動膜5、オーミックコンタクト膜12を所
要のパターンで形成する。続いて、スパッタリングなど
を用いて第二の金属薄膜を成膜し、ソース電極7、ドレ
イン電極8およびソースライン14を所要のパターンで
形成後、保護膜13を成膜し、その上に画素電極6を成
膜する。この時、画素電極6はコンタクトホール11を
介してドレイン電極8と接続する。画素電極6は補助容
量電極3と一部オーバーラップするようにし、補助容量
を形成する。そのオーバーラップ量は図10に示すよう
な領域Aから領域Cになるにしたがって図11に示すよ
うに(ゲート信号入力端から終端に近づくにしたがっ
て)小さくなるようにする。
る液晶パネルの他の構成からなる表示画素の平面図およ
び第1図のB−B断面図である。
を用いて第一の金属薄膜を成膜し、ゲート信号線、ゲー
ト電極2および前段ゲート電極15を所要のパターンで
形成する。つぎに、プラズマCVDにより絶縁膜4、半
導体能動膜5、オーミックコンタクト膜12を連続で成
膜し、半導体能動膜5、オーミックコンタクト膜12を
所要のパターンで形成する。つづいて、スパッタリング
などを用いて第二の金属薄膜を成膜し、ソース電極7、
ドレイン電極8およびソースライン14を所要のパター
ンで形成後、保護膜13を成膜し、その上に画素電極6
を成膜する。この時、画素電極6はコンタクトホール1
1を介してドレイン電極8と接続する。画素電極6は前
段ゲート電極15と一部オーバーラップするようにし、
補助容量を形成する。そのオーバーラップ量は図10に
示すような領域Aから領域Cになるにしたがって図11
に示すように(ゲート信号入力端から終端に近づくにし
たがって)小さくなるようにする。
5は図10の境界ABの部分を拡大した図である。図5
に示すように上記の液晶パネルの製造方法によって作成
される補助容量の大きさが異なった画素aと画素bが隣
接する境界ABを直線状ではなく凹凸状に配置する。そ
の結果、フィードスルー電圧差による輝度の異なった画
素aの存在する領域Aと画素bの存在する領域Bが不規
則な形状をもった境界で接することによって、境界に沿
って生じる輝度差の規則性、連続成が小さくなるため
に、人の目に輝度ムラとして視認されにくくなり、フィ
ードスルー電圧差ΔVFD2による輝度ムラを軽減でき
る。また、ほかの境界部においても同様の配置を行なう
ことによりVFD2による輝度ムラを軽減することができ
る。
明する。図6は領域Aおよび領域Bで構成される境界部
における画素の配置図、図8はその境界部における画素
aと画素bの1ソースラインあたりの画素数の割り合い
の変化を表わす図である。
方法によって作成される補助容量の大きさが異なった画
素aと画素bが隣接する境界ABにおいて、画素aと画
素bが混在する領域を作り、その領域で画素aと画素b
をランダムに配置することにより、境界に沿って生じる
輝度差の規則性、連続性がさらに小さくなる、あるいは
なくなるために、人の目に輝度ムラとして視認されるこ
とがなくなり、フィードスルー電圧差ΔVFD2による輝
度ムラをさらに軽減できる。また、ここには詳しくは記
載していないが、ほかの境界部においても同様の位置を
行なうことでΔVFD2による輝度ムラを軽減することが
できる。
明する。図7は領域Aおよび領域Bで構成される境界部
における画素の配置図、図9はその境界部における画素
aと画素bのソースアドレスに沿っての画素数の割り合
いの変化を表わす図である。
方法によって作成される補助容量の大きさが異なった画
素aと画素bが隣接する境界ABにおいて、画素aと画
素bが混在する領域を作り、画素aと画素bの割合を図
9に示すようにソースアドレスに沿って連続的に変化さ
せて配置することにより、境界に沿って生じる輝度差の
規則性、連続性がさらに小さくなる、あるいはなくな
り、境界における輝度の変化がなだらかになるため、人
の目に輝度ムラとして視認されることがなくなり、フィ
ードスルー電圧差ΔVFD2による輝度ムラをさらに軽減
できる。また、他の境界部においても同様の配置を行な
うことによりΔVFD2による輝度ムラを軽減することが
できる。
電位差の軽減のために補助容量値を変化させる例として
説明したが、ゲート・ドレイン間容量などほかの容量を
変化させても同様な効果が得られる。
左右でのフィードスルー電位の差による輝度ムラやフリ
ッカーを軽減するために表示画面の領域別に補助容量値
を異ならせた液晶表示装置において、領域境界を凹凸状
にしたり、領域境界部に境界の両側の画素が混在する領
域を設けたので、領域境界での輝度ムラを軽減すること
ができる。
平面図である。
断面図である。
素の平面図である。
素の断面図である。
である。
説明図である。
である。
の割り合いを示す図である。
の割り合いを示す図である。
基板の平面図である。
布を示す図である。
を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気
的に接続された画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形
成され、各トランジスタを線順次的に走査選択するゲー
トラインと画素電極に書き込む信号電位を与えるソース
ラインがほぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画
素電極と補助容量電極とが一部重なる様に形成すること
により補助容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板
との間に液晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、
前記画素電極と補助容量電極との重なり部分をゲート信
号入力端から終端にかけて小さくなるようにすることに
より補助容量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて
配置し、その領域境界を凹凸にすることを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項2】 絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気
的に接続された画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形
成され、各トランジスタを線順次的に走査選択するゲー
トラインと画素電極に書き込む信号電位を与えるソース
ラインがほぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画
素電極とゲートラインとが一部重なる様に形成すること
により補助容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板
との間に液晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、
前記画素電極とゲートラインとの重なり部分をゲート信
号入力端から終端にかけて小さくなるようにすることに
より補助容量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて
配置し、その領域境界を凹凸にすることを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項3】 絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気
的に接続された画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形
成され、各トランジスタを線順次的に走査選択するゲー
トラインと画素電極に書き込む信号電位を与えるソース
ラインがほぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画
素電極と補助容量電極とが一部重なる様に形成すること
により補助容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板
との間に液晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、
前記画素電極と補助容量電極との重なり部分をゲート信
号入力端から終端にかけて小さくなるようにすることに
より補助容量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて
配置し、前記補助容量値の異なった画素が配置された各
帯状領域の境界部に前記補助容量値の異なった画素が混
在する領域を形成し、その領域において前記補助容量値
の異なった画素をランダムに配置することを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項4】 絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気
的に接続された画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形
成され、各トランジスタを線順次的に走査選択するゲー
トラインと画素電極に書き込む信号電位を与えるソース
ラインがほぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画
素電極と補助容量電極とが一部重なる様に形成すること
により補助容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板
との間に液晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、
前記画素電極と補助容量電極との重なり部分をゲート信
号入力端から終端にかけて小さくなるようにすることに
より補助容量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて
配置し、前記補助容量値の異なった画素が配置された各
帯状領域の境界部に前記補助容量値の異なった画素が混
在する領域を形成し、その領域において前記補助容量値
の異なった画素の割合をソースアドレスに沿って連続的
に変化させたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項5】 絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気
的に接続された画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形
成され、各トランジスタを線順次的に走査選択するゲー
トラインと画素電極に書き込む信号電位を与えるソース
ラインがほぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画
素電極とゲートラインとが一部重なる様に形成すること
により補助容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板
との間に液晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、
前記画素電極とゲートラインとの重なり部分をゲート信
号入力端から終端にかけて小さくなるようにすることに
より補助容量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて
配置し、前記補助容量値の異なった画素が配置された各
帯状領域の境界部に前記補助容量値の異なった画素が混
在する領域を形成し、その領域において前記補助容量値
の異なった画素をランダムに配置することを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項6】 絶縁性基板上に薄膜トランジスタが電気
的に接続された画素電極を持つ表示画素がアレイ状に形
成され、各トランジスタを線順次的に走査選択するゲー
トラインと画素電極に書き込む信号電位を与えるソース
ラインがほぼ直交状態でマトリクス状に形成し、前記画
素電極とゲートラインとが一部重なる様に形成すること
により補助容量を形成するTFTアレイ基板と対向基板
との間に液晶を挟持した構成の液晶表示装置であって、
前記画素電極とゲートラインとの重なり部分をゲート信
号入力端から終端にかけて小さくなるようにすることに
より補助容量値を異ならせた画素を帯状の領域にわけて
配置し、前記補助容量値の異なった画素が配置された各
帯状領域の境界部に前記補助容量値の異なった画素が混
在する領域を形成し、その領域において前記補助容量値
の異なった画素の割合をソースアドレスに沿って連続的
に変化させたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33462899A JP4088005B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 液晶表示装置 |
US09/717,040 US6738106B1 (en) | 1999-11-25 | 2000-11-22 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33462899A JP4088005B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001154222A true JP2001154222A (ja) | 2001-06-08 |
JP4088005B2 JP4088005B2 (ja) | 2008-05-21 |
Family
ID=18279515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33462899A Expired - Fee Related JP4088005B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 液晶表示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6738106B1 (ja) |
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