JPH01224727A - アクティブマトリクスパネル - Google Patents
アクティブマトリクスパネルInfo
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- JPH01224727A JPH01224727A JP63051300A JP5130088A JPH01224727A JP H01224727 A JPH01224727 A JP H01224727A JP 63051300 A JP63051300 A JP 63051300A JP 5130088 A JP5130088 A JP 5130088A JP H01224727 A JPH01224727 A JP H01224727A
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- Japan
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- light
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に使
用されるアクティブマトリクスパネルに関する。
用されるアクティブマトリクスパネルに関する。
液晶テレビ等に使用される液晶表示装置としては、高コ
ントラスト及び高時分割駆動が要求されるため、アクテ
ィブマトリクス型を用いることが提案されている。この
アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、絶縁性の基
板上に画素電極及びこの画素電極にスイッチング素子と
して接続され ゛たTFTをマトリクス状に複数配列し
てなるTPTアクティブマトリクスパネル(以下、TP
Tパネルと称す)と、このパネルに配列された上記複数
の画素電極に対向する共通電極を前記基板上に設けてな
る対向パネルと、これらパネル間に封入された液晶とを
備えている。
ントラスト及び高時分割駆動が要求されるため、アクテ
ィブマトリクス型を用いることが提案されている。この
アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、絶縁性の基
板上に画素電極及びこの画素電極にスイッチング素子と
して接続され ゛たTFTをマトリクス状に複数配列し
てなるTPTアクティブマトリクスパネル(以下、TP
Tパネルと称す)と、このパネルに配列された上記複数
の画素電極に対向する共通電極を前記基板上に設けてな
る対向パネルと、これらパネル間に封入された液晶とを
備えている。
従来のTPTパネルでは、各TPTのソース電極がそれ
ぞれの画素電極に接続され、ドレイン電極がマトリクス
配列の各行毎にそれぞれのデータ線に接続され、またゲ
ート電極がマトリクス配列の各列毎にそれぞれのゲート
線に接続されている。
ぞれの画素電極に接続され、ドレイン電極がマトリクス
配列の各行毎にそれぞれのデータ線に接続され、またゲ
ート電極がマトリクス配列の各列毎にそれぞれのゲート
線に接続されている。
そして、各ゲート線にTPTの動作信号として電気的な
パルス信号が順次印加されることにより、各TPTを各
列毎に順次オンさせていき、それに伴い各データ線から
の画像信号が各画素電極に順次取込まれる。
パルス信号が順次印加されることにより、各TPTを各
列毎に順次オンさせていき、それに伴い各データ線から
の画像信号が各画素電極に順次取込まれる。
上述した従来のTPTパネルを用いた液晶表示装置にお
ける1本のデータ線に沿った等価回路を第5図に示す。
ける1本のデータ線に沿った等価回路を第5図に示す。
同図において、データ線1には各TFT3のドレインD
が接続され、ゲート線2には各TFT3のゲートGが接
続され、また各TFT3のソースSには液晶(容ICL
C)を介して対向パネル側の共通電極4が接続されてい
る。そして上記ゲート線2が金属配線であることから、
ゲ−HM2に配線抵抗r9が生じると共に、ゲート線2
とTPT3のドレインD及びソースS並びに □共通電
極4との間にはそれぞれ浮遊容量C1、CCS、CCC
が生じている。
が接続され、ゲート線2には各TFT3のゲートGが接
続され、また各TFT3のソースSには液晶(容ICL
C)を介して対向パネル側の共通電極4が接続されてい
る。そして上記ゲート線2が金属配線であることから、
ゲ−HM2に配線抵抗r9が生じると共に、ゲート線2
とTPT3のドレインD及びソースS並びに □共通電
極4との間にはそれぞれ浮遊容量C1、CCS、CCC
が生じている。
このような等価回路となる液晶表示装置において、最近
は一段と高画質化が望まれるようになったことから、T
PTパネル内の素子数の増大化、あるいは画素の開口率
を確保するための各配線(ゲート線及びデータ線)の微
細化等が図られている。そのため、微細化により各配線
の幅が小さくなるので第5図に示した配線抵抗r9が大
きくなり、また、高画質化により1つのゲート線に接続
されるトランジスタの数が増加するので浮遊容MkCa
o、 Cr、s、 Cccの影響による伝播信号の
歪みが極めて大きくなる。例えば、第5図に示したゲー
ト線2の入力端子に矩形波状のパルス信号が印加された
場合、上記r9及びCODの影響で波形が徐々に歪んで
いき、ゲート線2の入力端子からある程度離れた箇所に
あるTPT3まで伝播された前記パルス信号は、そのT
PTを正常にスイッチングさせることが不可能な程度に
大きく歪んでしまうという問題が生じた。
は一段と高画質化が望まれるようになったことから、T
PTパネル内の素子数の増大化、あるいは画素の開口率
を確保するための各配線(ゲート線及びデータ線)の微
細化等が図られている。そのため、微細化により各配線
の幅が小さくなるので第5図に示した配線抵抗r9が大
きくなり、また、高画質化により1つのゲート線に接続
されるトランジスタの数が増加するので浮遊容MkCa
o、 Cr、s、 Cccの影響による伝播信号の
歪みが極めて大きくなる。例えば、第5図に示したゲー
ト線2の入力端子に矩形波状のパルス信号が印加された
場合、上記r9及びCODの影響で波形が徐々に歪んで
いき、ゲート線2の入力端子からある程度離れた箇所に
あるTPT3まで伝播された前記パルス信号は、そのT
PTを正常にスイッチングさせることが不可能な程度に
大きく歪んでしまうという問題が生じた。
そこで、このような問題を防止するため、配線材料を選
択し、また厚みを増加させることによって配線の低抵抗
化及び積層構造を改良してゲートとソース、ドレイン間
等の容量を低減させることが検討されているが、この場
合配線の厚みの増加に伴う平坦化技術及び、マスクの位
置合わせ精度の向上という新たな問題が生じ、製造プロ
セスが非常に複雑化するという欠点がある。
択し、また厚みを増加させることによって配線の低抵抗
化及び積層構造を改良してゲートとソース、ドレイン間
等の容量を低減させることが検討されているが、この場
合配線の厚みの増加に伴う平坦化技術及び、マスクの位
置合わせ精度の向上という新たな問題が生じ、製造プロ
セスが非常に複雑化するという欠点がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、配線抵抗や浮遊容
量による歪みを受けることのない高速動作のアクティブ
マトリクスパネルを提供することを目的とする。
量による歪みを受けることのない高速動作のアクティブ
マトリクスパネルを提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するため、基板上に光により
スイッチング可能なスイッチング素子と、このスイッチ
ング素子を動作させるための光信号を導く導光路とを備
え、光信号で前記スイッチング素子を動作させるように
したことを要点とする。
スイッチング可能なスイッチング素子と、このスイッチ
ング素子を動作させるための光信号を導く導光路とを備
え、光信号で前記スイッチング素子を動作させるように
したことを要点とする。
以下、本発明の実施例についそ、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第1図は、本発明の一実施例のアクティブマトリクスパ
ネルの平面図である。
ネルの平面図である。
同図において、ガラスでできた透明な基板11上には、
クロムや銅等でできた複数のデータ線13と、導光路1
4とが互いに交差して配列されている。
クロムや銅等でできた複数のデータ線13と、導光路1
4とが互いに交差して配列されている。
上記データ線13と導光路14との交差部分の近傍には
、光によりスイッチングの可能なスイッチング素子15
がそれぞれ形成されており、その出力電極15aが前記
基板11上にマトリクス状に複数配列されたITO等か
らなる透明な画素電極12に接続され、入力電極15b
がデータ線13に接続され、更に半導体膜15cが導光
路14を通る光信号により導通ずるように形成されてい
る。次に第1図のA−A ’線に沿ったスイッチング素
子15の断面構成を第2図に示す。同図において、基板
11には、その一部に不純物イオン等を注入、拡散する
ことによって基板の他の部分より屈折率の高い導光路1
4が形成されており、この導光路14を挟んで基板11
上には出力電極15a及び入力電極15bが形成されて
いる。また、導光路14上と出力電極15a及び入力電
極15b上の一部とを覆って、1−a−3t(イントリ
ンシック アモルファス シリコン)からなる半導体膜
15cが形成されている。更に、画素電極12が、基板
11上から出力電極15a上の一部にかけて形成されて
いる。上記構成からなるスイッチング素子15は、1−
a−3tにおける暗導電率と光導電率の比が約6桁と大
きいことから、極めて高感度な光トランジスタである。
、光によりスイッチングの可能なスイッチング素子15
がそれぞれ形成されており、その出力電極15aが前記
基板11上にマトリクス状に複数配列されたITO等か
らなる透明な画素電極12に接続され、入力電極15b
がデータ線13に接続され、更に半導体膜15cが導光
路14を通る光信号により導通ずるように形成されてい
る。次に第1図のA−A ’線に沿ったスイッチング素
子15の断面構成を第2図に示す。同図において、基板
11には、その一部に不純物イオン等を注入、拡散する
ことによって基板の他の部分より屈折率の高い導光路1
4が形成されており、この導光路14を挟んで基板11
上には出力電極15a及び入力電極15bが形成されて
いる。また、導光路14上と出力電極15a及び入力電
極15b上の一部とを覆って、1−a−3t(イントリ
ンシック アモルファス シリコン)からなる半導体膜
15cが形成されている。更に、画素電極12が、基板
11上から出力電極15a上の一部にかけて形成されて
いる。上記構成からなるスイッチング素子15は、1−
a−3tにおける暗導電率と光導電率の比が約6桁と大
きいことから、極めて高感度な光トランジスタである。
なお、導光路14の前記スイッチング素子15の半導体
膜15cに対応する部分は、前記導光路14で導かれた
光が効率良く半導体膜15cに照射されるように表面が
荒く処理されている。
膜15cに対応する部分は、前記導光路14で導かれた
光が効率良く半導体膜15cに照射されるように表面が
荒く処理されている。
また、第1図において、データ線13のそれぞれの入力
端にはデータ信号電極端子16が設けられ、導光路14
のそれぞれの入力端にはLED(発光ダイオード)17
が形成されている。LED17のそれぞれのアノード側
にはゲート信号電極18を介してゲート信号電極端子1
9が接続され、一方、カソード側には共通の接地電極2
0を介して接地電極端子21が接続されている。第1図
のB−B’線に沿ったLED17の断面構成を第3図に
示す。同図において、基板11には、第2図に示した導
光路14が延長して形成されており、これを挟んで基板
11上には接地電極20が形成されている。この接地電
極20は第2図の出力及び入力電極15a、15b等と
同様に形成される。また、導光路14上には例えばs+
XC,−xzH系のa−3iからなるpin構造0LE
D17が形成され、その上には更に発光信号電極18が
形成されている。上記構成からなるL E D17は、
Sl x CI−X ”系のa−3iが比較的低温で
作製でき、室温でもかなり明るく発光し、輝度が極めて
高い。なお、導光路14とLEDI7とが接する表面は
LED17からの光がその表面を介して容易にゲート線
導波路14中に入っていくことができるように処理され
ている。
端にはデータ信号電極端子16が設けられ、導光路14
のそれぞれの入力端にはLED(発光ダイオード)17
が形成されている。LED17のそれぞれのアノード側
にはゲート信号電極18を介してゲート信号電極端子1
9が接続され、一方、カソード側には共通の接地電極2
0を介して接地電極端子21が接続されている。第1図
のB−B’線に沿ったLED17の断面構成を第3図に
示す。同図において、基板11には、第2図に示した導
光路14が延長して形成されており、これを挟んで基板
11上には接地電極20が形成されている。この接地電
極20は第2図の出力及び入力電極15a、15b等と
同様に形成される。また、導光路14上には例えばs+
XC,−xzH系のa−3iからなるpin構造0LE
D17が形成され、その上には更に発光信号電極18が
形成されている。上記構成からなるL E D17は、
Sl x CI−X ”系のa−3iが比較的低温で
作製でき、室温でもかなり明るく発光し、輝度が極めて
高い。なお、導光路14とLEDI7とが接する表面は
LED17からの光がその表面を介して容易にゲート線
導波路14中に入っていくことができるように処理され
ている。
以上のように構成された本実施例のアクティブマトリク
スパネルを用いた液晶表示装置の等価回路を第4図に示
す。同図を参照しながら、上記アクティブマトリクスパ
ネルの動作を説明する。まず、各LED17のアノード
側に接続された発光信号電極端子19に対し発光信号(
走査信号)を順次印加すると、その信号に応じてLED
17が順次発光していく。各LED17から出力された
光は、それぞれに対応する導光路14中を伝播していく
。すると、その導光路14に沿って配列されている各ス
イッチング素子15は、伝播されてきた光で半導体膜1
5cの導電率が変化することにより、オンする。このよ
うにスイッチング素子15が各導光路14毎に順次オン
すると、そのオンしたスイッチング素子15を介し、各
データ線13からのデータ信号(画像信号)が画素電極
12に印加される。
スパネルを用いた液晶表示装置の等価回路を第4図に示
す。同図を参照しながら、上記アクティブマトリクスパ
ネルの動作を説明する。まず、各LED17のアノード
側に接続された発光信号電極端子19に対し発光信号(
走査信号)を順次印加すると、その信号に応じてLED
17が順次発光していく。各LED17から出力された
光は、それぞれに対応する導光路14中を伝播していく
。すると、その導光路14に沿って配列されている各ス
イッチング素子15は、伝播されてきた光で半導体膜1
5cの導電率が変化することにより、オンする。このよ
うにスイッチング素子15が各導光路14毎に順次オン
すると、そのオンしたスイッチング素子15を介し、各
データ線13からのデータ信号(画像信号)が画素電極
12に印加される。
以上に述べたように、本実施例のアクティブマトリクス
パネルでは、従来の金属配線の代りに導光路を用い、各
スイ・ノチング素子15をLED17からの光信号によ
ってスイッチングさせるようにしたので、第5図に示し
た配線抵抗r、や浮遊容fJCao、Ccs、CCCが
生じない。そのため、パネル内の素子数の増大化や各配
線の微細化が図られた場合であっても、従来のように上
記の配線抵抗や浮遊容量の影響で生じていた伝播信号の
波形歪みが全くなくなり、よってLED17から最も離
れて配置されているスイッチング素子をも適切かつ高速
にスイッチングできる。
パネルでは、従来の金属配線の代りに導光路を用い、各
スイ・ノチング素子15をLED17からの光信号によ
ってスイッチングさせるようにしたので、第5図に示し
た配線抵抗r、や浮遊容fJCao、Ccs、CCCが
生じない。そのため、パネル内の素子数の増大化や各配
線の微細化が図られた場合であっても、従来のように上
記の配線抵抗や浮遊容量の影響で生じていた伝播信号の
波形歪みが全くなくなり、よってLED17から最も離
れて配置されているスイッチング素子をも適切かつ高速
にスイッチングできる。
また、第2図及び第3図にも示したように、スイッチン
グ素子15及びLED17はほとんど同様の工程で作製
できるので、全体的な製造プロセスは極めて簡単になる
。
グ素子15及びLED17はほとんど同様の工程で作製
できるので、全体的な製造プロセスは極めて簡単になる
。
なお、第1図に示したパネルの平面配置構成や、第2図
及び第3図に示したスイッチング素子15及びLED1
7の断面構成はほんの一例であり、本発明がこれらの構
成に限定されることはない。
及び第3図に示したスイッチング素子15及びLED1
7の断面構成はほんの一例であり、本発明がこれらの構
成に限定されることはない。
以上説明したように、本発明によれば、各ゲート線を導
光路で構成し、各スイッチング素子を従来の電気信号に
代えて光信号でスイッチングするようにしたことから、
従来のTPTパネルにおける伝播信号の歪みをなくすこ
とができる。従って、パネル内の素子数の増大化、及び
画素の開口率確保のための各配線の微細化を図ったとし
ても、スイッチング素子の適切かつ高速なスイッチング
動作が可能になり、よって−段と高画質の液晶表示装置
を実現することができる。
光路で構成し、各スイッチング素子を従来の電気信号に
代えて光信号でスイッチングするようにしたことから、
従来のTPTパネルにおける伝播信号の歪みをなくすこ
とができる。従って、パネル内の素子数の増大化、及び
画素の開口率確保のための各配線の微細化を図ったとし
ても、スイッチング素子の適切かつ高速なスイッチング
動作が可能になり、よって−段と高画質の液晶表示装置
を実現することができる。
第1図は本発明の一実施例のアクティブマトリクスパネ
ルの平面図、 第2図は第1図に示したスイッチング素子15のA−A
’拡大断面図、 第3図は第1図に示したLED17のB−B’拡大断面
図、 第4図は第1図のアクティブマトリクスパネルを用いた
液晶表示装置の等価回路を示す回路図、第5図は従来の
TPTパネルを用いた液晶表示装置における1本のデー
タ線に沿った等価回路を示す回路図である。 11・・・基板、 12・・・画素電極、 − 13・・・データ線、 14・・・導光路、 15・・・スイッチング素子、 17・・・LED。 特許出願人 カシオ計算機株式会社
ルの平面図、 第2図は第1図に示したスイッチング素子15のA−A
’拡大断面図、 第3図は第1図に示したLED17のB−B’拡大断面
図、 第4図は第1図のアクティブマトリクスパネルを用いた
液晶表示装置の等価回路を示す回路図、第5図は従来の
TPTパネルを用いた液晶表示装置における1本のデー
タ線に沿った等価回路を示す回路図である。 11・・・基板、 12・・・画素電極、 − 13・・・データ線、 14・・・導光路、 15・・・スイッチング素子、 17・・・LED。 特許出願人 カシオ計算機株式会社
Claims (1)
- 基板と、この基板上にマトリクス状に複数配列された
画素電極と、これら画素電極のそれぞれに接続され光信
号によりスイッチング動作するスイッチング素子と、前
記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する前記
光信号を導く導光路と、前記画素電極に印加されるデー
タ信号を前記スイッチング素子に供給するデータ線とを
備えたことを特徴とするアクティブマトリクスパネル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5130088A JP2518345B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | アクティブマトリクスパネル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5130088A JP2518345B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | アクティブマトリクスパネル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01224727A true JPH01224727A (ja) | 1989-09-07 |
JP2518345B2 JP2518345B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=12883069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5130088A Expired - Lifetime JP2518345B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | アクティブマトリクスパネル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2518345B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0595647A2 (en) * | 1992-10-29 | 1994-05-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical address type display device |
EP0621645A1 (en) * | 1993-04-19 | 1994-10-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical switching element and optical scanning display using it |
US5452385A (en) * | 1993-03-09 | 1995-09-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical scanning device an optical scanning type display and an image data input/output device |
US5535027A (en) * | 1990-11-09 | 1996-07-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with a photoconductor at each intersection of a linear luminous source and a linear electrode |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH01173016A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Toray Ind Inc | 光導電体を用いた液晶表示装置 |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP5130088A patent/JP2518345B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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