JPH01167732A - アクティブマトリクス基板 - Google Patents
アクティブマトリクス基板Info
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- JPH01167732A JPH01167732A JP62325696A JP32569687A JPH01167732A JP H01167732 A JPH01167732 A JP H01167732A JP 62325696 A JP62325696 A JP 62325696A JP 32569687 A JP32569687 A JP 32569687A JP H01167732 A JPH01167732 A JP H01167732A
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Links
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶、エレクトロクロミズム、エレクトロル
ミネッセンス、プラズマなどを用いた平面デイスプレィ
のアクティブマトリクス基板に関する。
ミネッセンス、プラズマなどを用いた平面デイスプレィ
のアクティブマトリクス基板に関する。
従来、S T D (5ociety For Inf
ornation Disc+1ay) Intern
ational Symposiun+ Diaest
of Technical Papers /Vol
uIIle X■ P155〜158に記載されてい
るように、液晶と非線形素子から成る1対の直列容量を
走査線とデータ線に配置して構成した画素ユニットを2
次元的に配置したアクティブマトリクス基板が知られて
いた。
ornation Disc+1ay) Intern
ational Symposiun+ Diaest
of Technical Papers /Vol
uIIle X■ P155〜158に記載されてい
るように、液晶と非線形素子から成る1対の直列容量を
走査線とデータ線に配置して構成した画素ユニットを2
次元的に配置したアクティブマトリクス基板が知られて
いた。
しかし、従来のアクティブマトリクス基板は次のような
問題点を有していた。すなわち、液晶と非線形素子の1
対の容量結合で画素ユニットが構成されているため、非
線形素子に欠陥が生じると画素ユニットが欠陥となる。
問題点を有していた。すなわち、液晶と非線形素子の1
対の容量結合で画素ユニットが構成されているため、非
線形素子に欠陥が生じると画素ユニットが欠陥となる。
また、非線形素子に大きな電圧を印加するなめに、非線
形素子の容量を液晶の容量よりもかなり小さくしなくて
はならず、そのためには非線形素子をLSI70セスで
用いられているような微細加工技術を用いて形成しなけ
ればならないため大面積のアクティブマトリクス基板を
量産性良く生産するのは困難であった。
形素子の容量を液晶の容量よりもかなり小さくしなくて
はならず、そのためには非線形素子をLSI70セスで
用いられているような微細加工技術を用いて形成しなけ
ればならないため大面積のアクティブマトリクス基板を
量産性良く生産するのは困難であった。
そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決するも
のであり、目的とするところは、画素ユニットが欠陥と
ならず、量産性良く大面積のアクティブマトリクス基板
を生産できるアクティブマトリクス基板を提供すること
である。
のであり、目的とするところは、画素ユニットが欠陥と
ならず、量産性良く大面積のアクティブマトリクス基板
を生産できるアクティブマトリクス基板を提供すること
である。
本発明のアクティブマトリクス基板は、絶縁基板上に水
平方向にX個、垂直方向にy個の画素ユニットを有する
アクティブマトリクス基板において、前記画素ユニット
当り2本、計2y本の水平方向の走査線と前記画素ユニ
ット当り1本、計X本のデータ線を有し、mn番地(1
≦m≦X、1≦n≦y)の前記画素ユニットの画素電極
がm木目の前記データ線と2つの作り込み容量または2
つの非線形素子を介して接続され、また2n−1,2n
本目の前記走査線と前記画素電極が前記非線形素子また
は前記作り込み容量を介して接続されて成ることを特徴
とする。
平方向にX個、垂直方向にy個の画素ユニットを有する
アクティブマトリクス基板において、前記画素ユニット
当り2本、計2y本の水平方向の走査線と前記画素ユニ
ット当り1本、計X本のデータ線を有し、mn番地(1
≦m≦X、1≦n≦y)の前記画素ユニットの画素電極
がm木目の前記データ線と2つの作り込み容量または2
つの非線形素子を介して接続され、また2n−1,2n
本目の前記走査線と前記画素電極が前記非線形素子また
は前記作り込み容量を介して接続されて成ることを特徴
とする。
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図は本
発明にかかるアクティブマトリクス基板の等価回路図で
ある4画素ユニット6が水平方向にX個、垂直方向にy
個はどマトリクス状に配置されている。各画素ユニット
6は1本のデータ線md(1≦m≦X)と画素電極7間
に配置された2つの作り込み容量3.4と2本の走査線
(2n−1)S、(2n)Sと画素電極7間に配置され
た非線形素子1.2から構成されている。第1図中にお
いて、画素電極7と共通電極8間に液晶5が接続されて
いる。共通電極8はアクティブマトリクス基板と対向す
る対向基板上にストライブ状あるいはベタを極として設
けられており、液晶5は前記両者の基板間に保持されて
いる。
発明にかかるアクティブマトリクス基板の等価回路図で
ある4画素ユニット6が水平方向にX個、垂直方向にy
個はどマトリクス状に配置されている。各画素ユニット
6は1本のデータ線md(1≦m≦X)と画素電極7間
に配置された2つの作り込み容量3.4と2本の走査線
(2n−1)S、(2n)Sと画素電極7間に配置され
た非線形素子1.2から構成されている。第1図中にお
いて、画素電極7と共通電極8間に液晶5が接続されて
いる。共通電極8はアクティブマトリクス基板と対向す
る対向基板上にストライブ状あるいはベタを極として設
けられており、液晶5は前記両者の基板間に保持されて
いる。
第1図において、非線形素子1.2と作り込み容jt3
.4の位置を取り換えて用いても良い、第1図において
、非線形素子は非線形な電流−電圧特性を、あるいは強
誘電体のように電圧により表面電荷量を制御できる素子
である。
.4の位置を取り換えて用いても良い、第1図において
、非線形素子は非線形な電流−電圧特性を、あるいは強
誘電体のように電圧により表面電荷量を制御できる素子
である。
第2図(a)、(b)に本発明のアクティブマトリクス
基板を用いた液晶パネルの画素ユニット6の上視図、断
面図を示す、第2図(b)は第2図(a)中A−A’に
おける断面図である。ガラス基板より成る絶縁基板12
上に形成されたITOより成るデータ線md(1≦m≦
x)、前記データ線上に形成されたポリイミドより成る
誘電体層10、前記誘電体層上に形成されたITOより
成る画素電極7、前記画素電極7上に形成されたVDF
(フヅ化ビニリデン)とTrFFJ(トリフルオロエチ
レン)との共重合体から成る非線形素子層11、前記非
線形素子層11上に形成されたA、gから成る走査線(
2n−1)S、(2n)S(1≦n≦y)から成るアク
ティブマトリクス基板αと、ガラス基板より成る絶縁基
板13上に形成されたITOから成る共通電[!8より
成る対向基板βの間に液晶5を保持した液晶パネルであ
る。
基板を用いた液晶パネルの画素ユニット6の上視図、断
面図を示す、第2図(b)は第2図(a)中A−A’に
おける断面図である。ガラス基板より成る絶縁基板12
上に形成されたITOより成るデータ線md(1≦m≦
x)、前記データ線上に形成されたポリイミドより成る
誘電体層10、前記誘電体層上に形成されたITOより
成る画素電極7、前記画素電極7上に形成されたVDF
(フヅ化ビニリデン)とTrFFJ(トリフルオロエチ
レン)との共重合体から成る非線形素子層11、前記非
線形素子層11上に形成されたA、gから成る走査線(
2n−1)S、(2n)S(1≦n≦y)から成るアク
ティブマトリクス基板αと、ガラス基板より成る絶縁基
板13上に形成されたITOから成る共通電[!8より
成る対向基板βの間に液晶5を保持した液晶パネルであ
る。
第2図(a)、(b)において、非線形素子1.2は走
査線(2n−1)S、(2n)Sと画素電極7ではさま
れた非線形素子層11により形成されており、作り込み
容[3,4はデータ線mdと画素電極7ではさまれた誘
電体層10により形成されている。
査線(2n−1)S、(2n)Sと画素電極7ではさま
れた非線形素子層11により形成されており、作り込み
容[3,4はデータ線mdと画素電極7ではさまれた誘
電体層10により形成されている。
第2図において、液晶5の代わりにエレクトロクロミズ
ム材料、気体、エレクトロルミネヅセンス材料を用いて
も良い。
ム材料、気体、エレクトロルミネヅセンス材料を用いて
も良い。
第2図において、絶縁基板12.13として、ガラス基
板以外にセラミックなどの無機絶縁基板、プラスチック
などの有機絶縁基板を用いても良い。
板以外にセラミックなどの無機絶縁基板、プラスチック
などの有機絶縁基板を用いても良い。
データ線md、画素電極7、共通電極8として、ITO
以外の導電材料、例えば金属、透明導電膜、半導体、シ
リサイド、導電性高分子、導電性塗料、超伝導材料など
を用いても良い、誘電体層10として、ポリイミド以外
の誘電体材料、例えば5t02、SiNx、TaOx、
TiOx、5iON、ZnOなどの金属あるいは半導体
材料の酸化物、あるいはGaAs、St、ZnSなどの
半導体材料、またはVDFとTrFEの共重合体などの
含フッ素系の有機材料などの有機材料などを単層または
複層にして用いても良い、走査線(2n−1)S、(2
n)Sとして、Aj以外の金属、適時導電膜、半導体、
シリサイド、導電性高分子、導電性塗料、超伝導材料を
用いても良い、また、非線形素子層11として、VDF
とTrFEの共重合体以外の有機強誘電体材料、例えば
、ポリフッ化ビニリデン、VDFとテトラフルオロエチ
レンとの共重合体などを、またチタン酸バリウムなどの
無機強誘電体層を、またSiOx、5iON、5tNx
、TaO,x、ヒ化セレンなどの非線形電流−電圧特性
を示す半絶縁材料を用いても良い。
以外の導電材料、例えば金属、透明導電膜、半導体、シ
リサイド、導電性高分子、導電性塗料、超伝導材料など
を用いても良い、誘電体層10として、ポリイミド以外
の誘電体材料、例えば5t02、SiNx、TaOx、
TiOx、5iON、ZnOなどの金属あるいは半導体
材料の酸化物、あるいはGaAs、St、ZnSなどの
半導体材料、またはVDFとTrFEの共重合体などの
含フッ素系の有機材料などの有機材料などを単層または
複層にして用いても良い、走査線(2n−1)S、(2
n)Sとして、Aj以外の金属、適時導電膜、半導体、
シリサイド、導電性高分子、導電性塗料、超伝導材料を
用いても良い、また、非線形素子層11として、VDF
とTrFEの共重合体以外の有機強誘電体材料、例えば
、ポリフッ化ビニリデン、VDFとテトラフルオロエチ
レンとの共重合体などを、またチタン酸バリウムなどの
無機強誘電体層を、またSiOx、5iON、5tNx
、TaO,x、ヒ化セレンなどの非線形電流−電圧特性
を示す半絶縁材料を用いても良い。
また、第2図(a)、(b)において、走査線(2n−
1)S、(2n)Sはデータ線mdよりも上に形成され
ているが、両者の位置関係を逆にして、絶縁基板12上
から、走査線(2n−1)S、(2n)S、非線形素子
層11、画素電極7、誘電体層10、データ線mdの順
に形成しても良い、また、単に走査線(2n−1)S、
(2n)Sとデータ線mdの位1を逆にしても良い。
1)S、(2n)Sはデータ線mdよりも上に形成され
ているが、両者の位置関係を逆にして、絶縁基板12上
から、走査線(2n−1)S、(2n)S、非線形素子
層11、画素電極7、誘電体層10、データ線mdの順
に形成しても良い、また、単に走査線(2n−1)S、
(2n)Sとデータ線mdの位1を逆にしても良い。
第3図(a)、(b)を用いて本発明のアクティブマト
リクス基板を用いた液晶パネルの画素ユニット6当りの
駆動方法を示す、第3図(a)は画素ユニット6の等価
回路図であり、第3図(b)はデータ線md、走査線(
2n−1)S、(2n)Sに印加される電圧波形である
。走査線(2n−1)S、(2n)Sには、v2電位を
基準として、−水平走査期間IHの間に±v0の電位が
与えられる。データ線mdには、■2電位を基準として
、±V、の電位が与えられる。V2電位は共通電極8と
同電位であっても異なっていても良い、走査線(2n−
1)Sと(2n)Sは2フイールド毎に交互に選択され
る。走査線(2n−1)Sが選択された際は第2図(a
)中Aで示したルートで画素型ti7に電圧が書き込ま
れ、走査線(2n)Sが選択された際は同図中Bで示し
たルートで同様に電圧が書き込まれる。また、画素電極
7に印加される電圧は各フィールド毎に正負の極性が反
転する。また、画素電極7に書き込まれる電圧の絶対値
の大小は、非線形素子1.2と作り込み容ff13.4
の直列容量に印加される電圧、すなわち走査線(2n−
1)S、(2n)Sとデータ線mdに与えられる電圧の
組み合わせで決まる。すなわち、 1■αl ” l Vo +V、I ・・・■1
vβ1=IVo V+l ・・・■である。こ
の際、非線形素子1.2に大きな電圧をかけ、非線形素
子中に電流を流さなくてはならない、そのためには、非
線形素子1.2、作り込み容量3.4の容量をCNL、
C8とすると、CNL<C8・・・■ であれば良い、また、■式の関係は非線形素子1.2と
作り込み容量3.4の間だけで成立し、液晶の容量CL
Lは無関係である。そのため、非線形素子1.2と作り
込み容量3.4との設計の自由度は広がり、大きなパタ
ーンルールで非線形素子1.2を作ることができる。そ
のため、量産性良く、大面積のアクティブマトリクス基
板を製造することができる。
リクス基板を用いた液晶パネルの画素ユニット6当りの
駆動方法を示す、第3図(a)は画素ユニット6の等価
回路図であり、第3図(b)はデータ線md、走査線(
2n−1)S、(2n)Sに印加される電圧波形である
。走査線(2n−1)S、(2n)Sには、v2電位を
基準として、−水平走査期間IHの間に±v0の電位が
与えられる。データ線mdには、■2電位を基準として
、±V、の電位が与えられる。V2電位は共通電極8と
同電位であっても異なっていても良い、走査線(2n−
1)Sと(2n)Sは2フイールド毎に交互に選択され
る。走査線(2n−1)Sが選択された際は第2図(a
)中Aで示したルートで画素型ti7に電圧が書き込ま
れ、走査線(2n)Sが選択された際は同図中Bで示し
たルートで同様に電圧が書き込まれる。また、画素電極
7に印加される電圧は各フィールド毎に正負の極性が反
転する。また、画素電極7に書き込まれる電圧の絶対値
の大小は、非線形素子1.2と作り込み容ff13.4
の直列容量に印加される電圧、すなわち走査線(2n−
1)S、(2n)Sとデータ線mdに与えられる電圧の
組み合わせで決まる。すなわち、 1■αl ” l Vo +V、I ・・・■1
vβ1=IVo V+l ・・・■である。こ
の際、非線形素子1.2に大きな電圧をかけ、非線形素
子中に電流を流さなくてはならない、そのためには、非
線形素子1.2、作り込み容量3.4の容量をCNL、
C8とすると、CNL<C8・・・■ であれば良い、また、■式の関係は非線形素子1.2と
作り込み容量3.4の間だけで成立し、液晶の容量CL
Lは無関係である。そのため、非線形素子1.2と作り
込み容量3.4との設計の自由度は広がり、大きなパタ
ーンルールで非線形素子1.2を作ることができる。そ
のため、量産性良く、大面積のアクティブマトリクス基
板を製造することができる。
2次元的にxXy個の画素ユニット6が配置された液晶
パネルの駆動を第4図に示す、奇数の走査線IS〜(2
y−1)Sが選択されるフィールドでは、第3図(a)
中のAルートで電圧が書き込まれ、偶数の走査線28〜
(2y)Sが選択されるフィールドでは、第3図(a)
中のBルートで電圧が書き込まれる。第4図では奇数、
偶数の走査線は2フイールド毎に選択されたが、1フイ
ールド毎に選択しても良い、また、画素ユニット内の2
本の走査線に同じタイミングで同じ電圧を印加し、2つ
の非線形素子に同時に電圧を印加して駆動しても良い。
パネルの駆動を第4図に示す、奇数の走査線IS〜(2
y−1)Sが選択されるフィールドでは、第3図(a)
中のAルートで電圧が書き込まれ、偶数の走査線28〜
(2y)Sが選択されるフィールドでは、第3図(a)
中のBルートで電圧が書き込まれる。第4図では奇数、
偶数の走査線は2フイールド毎に選択されたが、1フイ
ールド毎に選択しても良い、また、画素ユニット内の2
本の走査線に同じタイミングで同じ電圧を印加し、2つ
の非線形素子に同時に電圧を印加して駆動しても良い。
また、次のように、ショートの欠陥が生じてもA、82
つの書き込みルートがあるため、画素ユニットの表示状
態を正常状態に修正することができる。ショート欠陥は
第2図(a)に示したように走査線(2n−1)S、(
2n)Sとデータ線md間のショートP、作り込み容量
部のショートQ、非線形素子部のショートRの3つの場
合がある。ショートPの場合は縦横に走る線欠陥が生じ
るが、これはal、C2、c、dを切断することにより
修正することができる。正常、修正後の表示状態を決定
する画素型[17の電位は、切断場所により、 (al、a、 、c、dを切断) (QNLは非線形素子1.2により画素電極7に書き込
まれる電荷) となる。ここでCNL、<C5であり、さらにCLC(
C8であるように設定すると、 Vs (正常)=V4 (修正後) となり、正確に修正することができる。この場合a1
、C2、cまたはa* 、C2、dあるいはal、C2
を切断しても良い0、また、正確に修正するためにCi
、cCC8であることが望ましい、ショートRの場合は
Cとdを切断する。その際の画素t[,7の電位はV4
(修正後)となり、正確に修正される。ショートQの場
合はCまたはCとdを切断することにより修正できる。
つの書き込みルートがあるため、画素ユニットの表示状
態を正常状態に修正することができる。ショート欠陥は
第2図(a)に示したように走査線(2n−1)S、(
2n)Sとデータ線md間のショートP、作り込み容量
部のショートQ、非線形素子部のショートRの3つの場
合がある。ショートPの場合は縦横に走る線欠陥が生じ
るが、これはal、C2、c、dを切断することにより
修正することができる。正常、修正後の表示状態を決定
する画素型[17の電位は、切断場所により、 (al、a、 、c、dを切断) (QNLは非線形素子1.2により画素電極7に書き込
まれる電荷) となる。ここでCNL、<C5であり、さらにCLC(
C8であるように設定すると、 Vs (正常)=V4 (修正後) となり、正確に修正することができる。この場合a1
、C2、cまたはa* 、C2、dあるいはal、C2
を切断しても良い0、また、正確に修正するためにCi
、cCC8であることが望ましい、ショートRの場合は
Cとdを切断する。その際の画素t[,7の電位はV4
(修正後)となり、正確に修正される。ショートQの場
合はCまたはCとdを切断することにより修正できる。
Cとdを切断した際の画素電極7の電位はV4(修正後
)となり正確に修正できる。このように本発明のアクテ
ィブマトリクス基板を用いると欠陥となる画素ユニット
は生じない。またCt、cccsに設定すると、垂直方
向のクロストーク低減にも効果がある。
)となり正確に修正できる。このように本発明のアクテ
ィブマトリクス基板を用いると欠陥となる画素ユニット
は生じない。またCt、cccsに設定すると、垂直方
向のクロストーク低減にも効果がある。
欠陥部分は、外観検査、あるいは奇数、偶数の走査線の
片方だけを用いてアクティブマトリクス基板を駆動し、
画素電極7の電位または液晶の表示状態を調べることに
より発見できる。
片方だけを用いてアクティブマトリクス基板を駆動し、
画素電極7の電位または液晶の表示状態を調べることに
より発見できる。
本発明の効果を以下に述べる。
(1)本発明のアクティブマトリクス基板を用いると、
すべての画素ユニットが欠陥とならない。
すべての画素ユニットが欠陥とならない。
(2)本発明のアクティブマトリクス基板は大きなパタ
ーンルールで形成されるため、量産、性良く大面積のア
クティブマトリクス基板を生産できる6
ーンルールで形成されるため、量産、性良く大面積のア
クティブマトリクス基板を生産できる6
第1図は本発明のアクティブマトリクス基板の等価回路
図、第2図(a)、(b)は本発明のアクティブマトリ
クス基板を用いた液晶パネルの画素ユニットの上視図お
よび断面図、第3図(a)、(b)は液晶パネルの画素
ユニットの等価回路図、駆動波形図、第4図は液晶パネ
ルの駆動波形図である。 1.2・・・非線形素子 3.4・・・作り込み容量 6・・・・・画素ユニット 7・・・・・画素電極 以上 !・・ 紳ル形青1 3 ・・ 様り込り尤;t す ・・° ” 7・ A−1省穆 嶌1図 t:tn)s
図、第2図(a)、(b)は本発明のアクティブマトリ
クス基板を用いた液晶パネルの画素ユニットの上視図お
よび断面図、第3図(a)、(b)は液晶パネルの画素
ユニットの等価回路図、駆動波形図、第4図は液晶パネ
ルの駆動波形図である。 1.2・・・非線形素子 3.4・・・作り込み容量 6・・・・・画素ユニット 7・・・・・画素電極 以上 !・・ 紳ル形青1 3 ・・ 様り込り尤;t す ・・° ” 7・ A−1省穆 嶌1図 t:tn)s
Claims (1)
- 絶縁基板上に水平方向にx個、垂直方向にy個の画素
ユニットを有するアクティブマトリクス基板において、
前記画素ユニット当り2本、計2y本の水平方向の走査
線と前記画素ユニット当り1本、計x本のデータ線を有
し、mn番地(1≦m≦x、1≦n≦y)の前記画素ユ
ニットの画素電極がm本目の前記データ線と2つの作り
込み容量または2つの非線形素子を介して接続され、ま
た2n−1、2n本目の前記走査線と前記画素電極が前
記非線形素子または前記作り込み容量を介して接続され
て成ることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62325696A JPH01167732A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | アクティブマトリクス基板 |
DE19883850949 DE3850949T2 (de) | 1987-12-23 | 1988-12-21 | Elektrooptische Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit aktiver Matrix und deren Ansteuerungsmethode. |
EP19880121428 EP0321962B1 (en) | 1987-12-23 | 1988-12-21 | Active matrix liquid crystal electro-optical device and method of driving it |
US07/773,749 US5268777A (en) | 1987-12-23 | 1991-10-10 | Driving method of active matrix display having ferroelectric layer as active layer |
US07/948,332 US5282069A (en) | 1987-12-23 | 1992-09-21 | Active device and active matrix display having ferroelectric layer as active layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62325696A JPH01167732A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | アクティブマトリクス基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01167732A true JPH01167732A (ja) | 1989-07-03 |
Family
ID=18179692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62325696A Pending JPH01167732A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | アクティブマトリクス基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01167732A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7208555B2 (en) | 2002-09-25 | 2007-04-24 | Kureha Chemical Industry Company, Limited | Process for preparing polyvinylidene fluoride copolymer |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62325696A patent/JPH01167732A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7208555B2 (en) | 2002-09-25 | 2007-04-24 | Kureha Chemical Industry Company, Limited | Process for preparing polyvinylidene fluoride copolymer |
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