JPH05323376A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH05323376A
JPH05323376A JP13249392A JP13249392A JPH05323376A JP H05323376 A JPH05323376 A JP H05323376A JP 13249392 A JP13249392 A JP 13249392A JP 13249392 A JP13249392 A JP 13249392A JP H05323376 A JPH05323376 A JP H05323376A
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tft
gate
electrode
drain
line
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JP13249392A
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Ryuji Nishikawa
龍司 西川
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置の製造工程や装着工程等に於い
て、液晶パネルに入るサージを良好に吸収し、画素の破
壊や劣化を防止する。 【構成】 ガラス基板(10)の角部に、第1のゲート
端子(19)と第1のドレイン端子(21)を設け、こ
の端子にTFT(12)をコンタクトする。またはゲー
ト端子群間に、第1のゲート端子(19)を2つ設け、
これにサージ吸収用のTFT(12)をコンタクトす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
特に端子エッジに発生する静電気放電による表示不良を
防止した液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレスの画面が大きくなり、
画素数が多くなると、欠陥の増大による歩留まり低下が
問題となる。この対策として冗長構造の採用がある。例
えばこの例として、日経BP社発行の「フラットディス
プレイ1991」第105頁からには、やむなく使う冗
長構成の説明がされてある。
【0003】例えば1つの画素(例えばスイッチング素
子と表示電極を1組とした1セル)に対して更にもう1
つのTFTを設け、TFT不良による点欠陥を防止した
ものや予備ラインを設けて、ラインが断線した時にこの
予備ラインを介して断線を救済するものがある。また本
発明のテーマとして以下述べてゆくが、作業者や製造装
置に保持されている静電気が、液晶パネルの端子エッジ
に発生し易く、特にマトリックス状に配置された画素群
の一番外側に設けられた画素が、この静電気放電により
表示不良を発生する。このために、この一番外側の更に
外側にダミー画素を設けていた。
【0004】図5は、その概略図であり、縦方向に延在
されているのが、ガラス基板(1)の上に形成されてい
るゲートと一体のゲートライン(2)である。また横方
向に延在されているのが、TFTのドレインからゲート
絶縁膜上を延在されているドレインライン(3)であ
る。またこのゲートライン(2)とドレインライン
(3)には夫々ゲート端子(4)およびドレイン端子
(5)が設けられ、例えばTABを接続するために表面
が露出されている。
【0005】また図5の画素領域の一番外側に○印で配
置されているものが、ダミー画素(6)であり、静電気
放電が発生してもダミー画素のみが破壊するだけで本来
の画素が保護できるようになっている。ここで長い端子
と若干短い端子が設けてあるが、長い方が本来の端子で
あり、短い方は、ライン検査を目的として設けたもので
ある。
【0006】また図6は、一側辺に複数個の端子群が設
けられた例であり、横方向に設けられたゲート端子は、
2つのゲート端子群(7),(7)に分けられ、縦方向
のドレイン端子は、2つのドレイン端子群(8),
(8)に分けられている。ここでゲート端子群は、パネ
ルの上と下側辺に交互に出ているが、ゲートラインの本
数によっては、どちらか一方の側辺にのみ設けても良
い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述した様に、ダミー
画素で保護できれば良いが、このダミー画素だけでは保
護できず、本来の画素が破壊されたり、画素内のTFT
が破壊しないまでも、スレッショルド電圧VTHがずれた
りして、ライン欠陥を発生する問題があった。特に図5
では、作業工程で角部をマニュピレータやピンセット等
で保持するため、一番左側または一番右側のゲート端
子、一番上または一番下のドレイン端子に静電気放電が
発生し易い。
【0008】また図6では、前述した角部の他に、ゲー
ト端子群(7),(7)の間でお互いに一番近いゲート
端子(7’),(7’)、ドレイン端子群(8),
(8)の間でお互いに一番近いドレイン端子(8’),
(8’)に静電気放電が発生し易い。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を鑑
みて成され、まず第1に、サージ吸収用のTFTを角部
に設け、このTFTのゲート電極をこの角部に一番近い
ゲート端子と接続し、TFTのソース電極またはドレイ
ン電極を角部に一番近いドレイン端子と、TFTのドレ
イン電極またはソース電極を補助容量ラインと接続する
ことで解決するものである。
【0010】第2に、一側辺にゲート端子群が複数設け
られるものであって、この端子群間と表示領域の間にサ
ージ吸収用のTFTを設け、このサージ吸収用のTFT
のゲート電極を第1のゲート端子と、サージ吸収用のT
FTのソース電極またはドレイン電極を補助容量ライン
と接続することで解決するものである。第3に、一側辺
にドレイン端子群が複数設けられるものであって、この
端子群間と表示領域の間にサージ吸収用のTFTを設
け、このサージ吸収用のTFTのゲート電極を第1のド
レイン端子と、サージ吸収用のTFTのソース電極また
はドレイン電極を補助容量ラインと接続することで解決
するものである。
【0011】
【作用】表示領域には、TFTが形成されてあるので、
この工程を活用して表示パネルの角部、端子群間と表示
領域の間に、サージ吸収用のTFTが形成できる。第1
に、角部に一番近いゲート端子にサージが入ると、ゲー
ト電極、ゲート絶縁膜およびドレイン領域で構成される
容量から第1のドレイン端子へぬけるか、またはゲート
電極、ゲート絶縁膜およびソース領域で構成される容量
からソース電極、ゲート絶縁膜および補助容量ラインで
構成される容量Cs1および補助容量へサージが吸収され
る。またソース電極、液晶および対向電極で成る容量C
l1へサージが吸収される。一方、第1のドレイン端子に
サージが入ると、サージ吸収用のTFTの半導体層を経
由し、ソース電極、ゲート絶縁膜および補助容量ライン
で構成される容量からCs1および補助容量、またはCl1
に吸収されるか、ドレイン領域、ゲート絶縁膜およびゲ
ート電極で構成される容量に吸収される。
【0012】第2に、複数のゲート端子間に設けられた
2つの第1のゲート端子のいずれか、または両方にサー
ジが入ると、ゲート電極、ゲート絶縁膜およびソース領
域で構成される容量、および補助容量に吸収される。第
3に、第1の構成のサージ吸収用のTFTのゲートとド
レインの接続を逆にしたものが第3の構成であって、サ
ージの吸収する容量は逆となるがサージは吸収される。
【0013】
【実施例】本発明はアクティブマトリックス型の液晶表
示装置にて有効であり、特にa−Si(アモルファスS
i)を使用した逆スタガー型のTFT、P−Si(ポリ
Si)を使用したスタガー型のTFTに有効であり、a
−Siを使用したものでは、サージ吸収用のトランジス
タはa−SiやP−Siで形成する。特にP−Siのト
ランジスタは、レーザーや光照射で簡単にa−Siをp
−Siに変換できa−Siのトランジスタよりスイッチ
ング速度が速いため、効果は大きい。
【0014】しかしP−Siをサージ吸収用のTFTの
半導体層として使用する場合、前述の照射等で工程が複
雑になる。従って工程の簡略化を考えたら、表示領域に
使用されるTFTの半導体層とサージ吸収用のTFTの
半導体層は共用した方が良い。図1は、液晶パネル(1
0)の角部(11)にサージ吸収用のTFT(12)を
設けたものである。右下に設けてあるTFT(13)、
補助容量Cscおよび液晶容量Clcが、等価回路的には1
セルとなり、ここを起点として右および下にマトリック
ス状に繰り返して配置されてある。横方向に延在されて
いるラインがゲゲートライン(14)および補助容量ラ
イン(15)であり、縦方向に延在されているラインが
ドレインライン(16)および補助容量ラインを並列接
続する第1の補助容量ライン(17)である。
【0015】この基板の左側辺に縦方向に並んでいる端
子群は、一番上が補助容量端子(18)、次がサージ吸
収用のTFT(12)のゲートとコンタクトしている第
1のゲート端子(19)、この端子の下に設けられたも
のが表示領域内に設けられたTFT(13)のゲートと
コンタクトしているゲート端子群(20)…である。一
方、基板の上側辺に横方向に並んでいる端子群は、一番
左側が、サージ吸収用のTFT(12)のドレインとコ
ンタクトしている第1のドレイン端子(21)で、これ
より右方向に並んでいる端子が表示領域内に設けられた
TFT(13)のドレインとコンタクトしているドレイ
ン端子群(22)…である。
【0016】ここでTFT(12)のソースおよびドレ
インに接続された容量は、ソース電極、ゲート絶縁膜お
よび下層の第1の補助容量ラインでCs1が、ソース電
極、液晶および対向電極でCl1が構成される。ここで角
部(11)の定義を行う。マクロ的にパネルを見るとT
FT(13)と表示電極で成る表示領域のコーナーから
始まり、一番内側に設けられたライン2本とパネルのコ
ーナー側辺で囲まれた領域である。図1を基に従来構造
を考えると、TFT(12)や端子(21)等が無く、
矢印アから上に延在されたライン(16)、矢印イから
斜め上に延在されたライン(17)、およびパネルの縦
横の側辺で囲まれた領域である。もし補助容量端子(1
8)が別の所にあれば、ライン(17)はライン(2
3)となる。
【0017】従って、ここで定義された角部は、一般に
空きスペースであるので、従来の配置を変えることな
く、サージ吸収用のTFTが配置できる。もしこれ以外
の領域に空きスペースがあれば、この領域でも達成でき
るが、端子(19),(21)からTFTまでの距離が
長くなり、配線抵抗が大となる恐れがある。次にこの具
体的な配置を図2を使って詳述する。
【0018】まず、透明な絶縁性基板(30)上に形成
されたゲート(31)、およびこのゲート(31)と一
体で形成された複数本のゲートライン(14)と、この
ゲートライン(14)と離間して形成された補助容量電
極(32)、およびこの補助容量電極(32)と一体で
形成された補助容量ライン(15)と、実質的に前記絶
縁性基板(30)の全面に形成されたゲート絶縁膜(3
3)がある。
【0019】また(14)は、Al,Cr,Cu等の単
一ラインでも良いし、下層が一点鎖線で示したCrのラ
イン、上層がITOのラインでも良いし、または下層が
ITOのライン、上層が一点鎖線で示したCrのライン
でも良い。またCrの代わりに、Ta,Cu,Al等で
も良い。一般にゲートラインと補助容量ラインは、同一
工程で形成される。
【0020】図面のTFT(13)が形成されている部
分から右側には、マトリックス状にTFT(13)と表
示電極(34)が設けられ、表示領域を形成している。
補助容量電極(32)と一体の補助容量ライン(15)
は、ドレインライン(16)の左隣の第1の補助容量ラ
イン(17)と一体となり、このライン(17)は、ガ
ラス基板(30)の周辺に設けられた補助容量端子(1
8)と電気的に接続されている。
【0021】またゲートライン(14)は、第1の補助
容量ライン(17)と交差して、ガラス基板の周辺に設
けられたゲート端子(20)に延在している。第1の補
助容量ライン(17)とゲートライン(14)は、図の
ように交差するために、クロスオーオバー構造にしてあ
る。つまり×印で示したコンタクトホール(35)か
ら、ソース電極(36)やドレイン電極(37)と同一
材料の第1の電極(38)を介して、もう一方のコンタ
クトホール(39)へとクロスオーバーしている。また
端子(18),(20),(21),(22)も一層の
メタルがコンタクトを介して上層のメタルをコンタクト
している。
【0022】次にゲート(31)、ゲートライン(1
4)、補助容量電極(32)および補助容量ライン(1
5)等を含むガラス基板(30)には、ゲート絶縁膜
(33)が形成されている。ここではゲート絶縁膜は基
板全面に形成しているが、破線から端子方向の領域にゲ
ート絶縁膜を設けなくとも達成できる。この場合、下層
の端子は直接上層の電極と接触されるのでコンタクトは
不要である。
【0023】このゲート絶縁膜は、CVD法で形成され
た約1500ÅのSiO2 と約1500ÅのSiNx膜
である。ここでは、この膜の代わりにSiNx単層、S
iO 2単層でもよいし、この単層の膜を2回の成膜工程
に分けて形成してもよい。2層構造とすることでピンホ
ールを減少させることができる。一般にa−Siの下層
には、膜特性やTFT特性を良好にするために、連続形
成されたSiNx膜を設ける必要がある。一方、ITO
の上に、SiNx膜を形成すると、ITOの膜が変色し
たり、膜面が荒れる問題が生じることが分かった。例え
ば補助容量電極(32)をITOだけのラインとすれ
ば、開口率を向上させることができるが、変色により表
示特性に問題を生じる。またコンタクト部分は、ITO
表面が荒れるためにコンタクト抵抗を上昇させる問題が
ある。
【0024】本構造にすることで、ITOの上は、Si
2であるので、ITOの変色や荒れを誘発せず、しか
もこの上にSiNx膜を形成することでa−Siも良好
に成膜できる。更には、SiO2,SiNxおよびa−
Siは、プラズマCVDや減圧CVD等で連続して形成
できるので、汚染もなく良好なTFTの特性を維持でき
る。
【0025】次に、ITOより成る表示電極(34)
と、ゲート(31)を一構成とするTFT(13)の活
性領域に、順次積層されたノンドープの第1の非単結晶
シリコン膜(40)、半導体保護膜(41)、およびN
+型にドープされた第2の非単結晶シリコン膜(42)
と、このソース領域に対応する第2の非単結晶シリコン
膜(42)および表示電極(34)と電気的に接続する
ソース電極(36)と、前記ドレイン領域に対応する第
2の非単結晶シリコン膜(42)とドレインライン(1
6)を接続するドレイン電極(37)とがある。
【0026】TFTに対応するゲート絶縁膜上には、約
1000Åのノンドープのアモルファス・シリコン活性
層(a−Si層)および約500ÅのN+型のアモルフ
ァス・シリコンコンタクト層(N+a−Si層)が積層
され、チャンネルに対応するa−Si層とN+a−Si
層との間には、約2500ÅのSiNxより成る半導体
保護膜が設けられている。ドレイン電極は、ドレインラ
インと一体で、ソース電極は、表示電極とコンタクト
し、両者とも同一材料で形成されている。ここでは例え
ばMo,Alが積層されている。
【0027】以下は図示していないが上層には、例えば
ポリイミド等から成る配向膜が設けられている。一方、
ガラス基板と対を成す対向ガラス基板が設けられ、この
対向ガラス基板には、TFTと対応する位置に遮光膜が
設けられ、対向電極が設けられる。更には、前述の配向
膜が設けられる。更には、この一対のガラス基板間にス
ペーサが設けられ、周辺を封着材で封着し、注入孔より
液晶が注入されて本装置が得られる。
【0028】ここで本発明のポイントとなるTFT(1
2)は、TFT(13)と同一工程で形成される。構造
は、実質的に同じであるので、具体的に示したTFT
(13)を参照されたい。ここで端子(21)とコンタ
クトしているライン(43)は、TFT(12)のドレ
イン領域に延在され、一方のソース電極(44)は、容
量Cl1のために比較的面積を大きくとり、この電極(4
4)の下層には、ゲート絶縁膜(33)を介して、第1
の補助容量ライン(17)が延在され、Cs1が形成され
ている。
【0029】この吸収用のTFT(12)は、図面では
小さく書かれているが、サージを吸収するため、TFT
(13)より大きい方が好ましい。また電極(44)や
重畳する第1の補助容量ライン(17)も、所定の容量
値とするためにサイズが変えられても良い。従って、第
1のゲート端子(19)に入ったサージは、矢印aから
b,c,e又はfと流れ、一方、第1のドレイン端子
(21)に入ったサージは、矢印dからb,c,eまた
はgへと流れ、表示領域にあるTFT(13)を保護す
ることができる。
【0030】次に図3を説明する。これは、ゲート端子
群(20)…とゲート端子群(20)…の間に設けられ
た領域と表示領域の間に、サージ吸収用のトランジスタ
(12)を設けた例である。お互いに一番近接した位置
に、サージ吸収用の端子、ここでは第1のゲート端子
(19)を2つ設け、この端子(19),(19)をサ
ージ吸収用のTFT(12)のゲートと接続している。
このTFTのソースには、Cl1およびCs1を形成し、前
実施例と同様に、サージ吸収用のコンデンサとして活用
している。
【0031】図4が、その具体的な平面図である。図2
と基本的には同じであるので、具体的な説明は省略する
が、ドレイン電極(45)は、形成されるが、どことも
接続されない。図3では記載していないが、このドレイ
ン電極、液晶および対向電極で、容量が構成され、この
コンデンサもサージ吸収として一役を成す。一方、図7
は、図1に於いて、TFT(12)のゲートおよびドレ
インの接続を逆にしたものであり、この構成でも同等の
効果を有する。
【0032】
【発明の効果】以上の説明からも明らかな通り、サージ
の一番発生し易い領域、つまり図1で示した角部や図3
で示した端子群間にサージ吸収用の端子を設け、この端
子にサージ吸収用のTFTを接続することで、表示領域
のTFTの破壊や劣化を防止できる。
【0033】特にサージ吸収用のTFTのソース電極
は、対向電極および第1の補助容量ラインと重畳するこ
とにより複数のコンデンサが構成され、このコンデンサ
によって良好にサージを吸収できる。第1に、角部に一
番近い第1のゲート端子と第1のドレイン端子にサージ
吸収用のTFTを設けることで、第1のゲート端子や第
1のドレイン端子で良好に吸収できる。
【0034】第2に、ゲート端子群間に、対向する端子
群に一番近い所に第1のゲート端子を2つ設け、これに
サージ吸収用のトランジスタを設けることで、第1のゲ
ート端子の一方で良好に吸収できる。第3に、第2の構
成をドレイン端子に実施しても同様にサージを吸収でき
る。従って画素の破壊VTHのずれによるライン欠陥等の
発生等を防止できる。
【0035】しかも表示領域以外の余った領域に吸収用
のTFTを設けるので、TFTのサイズ、Cl1およびC
s1をある程度変えることができ適正なものを作り込むこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の等価回路図である。
【図2】図1に対応した平面図である。
【図3】本発明の液晶表示装置の等価回路図である。
【図4】図3に対応した平面図である。
【図5】従来の液晶表示装置の平面図である。
【図6】従来の液晶表示装置の平面図である。
【図7】本発明の液晶表示装置の等価回路図である。
【符号の説明】
10 液晶パネル 11 角部 12 サージ吸収用のTFT 14 ゲートライン 16 ドレインライン 17 第1の補助容量ライン 18 補助容量端子 19 第1のゲート端子 20 ゲート端子 21 第1のドレイン端子 22 ドレイン端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な絶縁性基板の一側辺に設けられた
    ゲート端子群と、 この一側辺と角部を共通にした他側辺に設けられたドレ
    イン端子群と、 前記ゲート端子および前記ドレイン端子と電気的に接続
    されたゲートラインおよびドレインラインと、 前記ゲートラインおよび前記ドレインラインに接続され
    たゲート電極およびドレイン電極を一構成とするTFT
    と、 このTFTのソース電極と電気的に接続された表示電極
    と、 この表示電極と一部を重畳し補助容量を形成した補助容
    量ラインとを有する液晶表示装置において、 前記角部には、サージ吸収用のTFTが設けられ、この
    TFTのゲート電極は、前記角部に一番近いゲート端子
    と接続され、このTFTのソース電極またはドレイン電
    極は、前記角部に一番近いドレイン端子と接続され、こ
    のTFTのドレイン電極またはソース電極は、前記補助
    容量ラインに接続されることを特徴とした液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】 透明な絶縁性基板の一側辺に設けられた
    複数個のゲート端子群と、 この一側辺と角部を共通にした他側辺に設けられたドレ
    イン端子群と、 前記ゲート端子および前記ドレイン端子と電気的に接続
    されたゲートラインおよびドレインラインと、 前記ゲートラインおよび前記ドレインラインに接続され
    たゲート電極およびドレイン電極を一構成とするTFT
    と、 このTFTのソース電極と電気的に接続された表示電極
    と、 この表示電極と一部を重畳し補助容量を形成した補助容
    量ラインとを有する液晶表示装置において、 前記ゲート端子群と隣接するゲート端子群には、対向す
    る端子群に一番近い所に第1のゲート端子を有し、この
    端子群間と前記TFTおよび表示電極を含めた表示領域
    との間には、サージ吸収用のTFTが設けられ、このサ
    ージ吸収用のTFTのゲート電極と前記第1のゲート端
    子、前記サージ吸収用のTFTのソース電極またはドレ
    イン電極と補助容量ラインが電気的に接続されることを
    特徴とした液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 透明な絶縁性基板の一側辺に設けられた
    ゲート端子群と、 この一側辺と角部を共通にした他側辺に設けられた複数
    個のドレイン端子群と、 前記ゲート端子および前記ドレイン端子と電気的に接続
    されたゲートラインおよびドレインラインと、 前記ゲートラインおよび前記ドレインラインに接続され
    たゲート電極およびドレイン電極を一構成とするTFT
    と、 このTFTのソース電極と電気的に接続された表示電極
    と、 この表示電極と一部を重畳し補助容量を形成した補助容
    量ラインとを有する液晶表示装置において、 前記ドレイン端子群と隣接するドレイン端子群には、対
    向する端子群に一番近い所に第1のドレイン端子を有
    し、この端子群間と前記TFTおよび表示電極を含めた
    表示領域との間には、サージ吸収用のTFTが設けら
    れ、このサージ吸収用のTFTのゲート電極と前記第1
    のドレイン端子、前記サージ吸収用のTFTのソース電
    極またはドレイン電極と補助容量ラインが電気的に接続
    されることを特徴とした液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記ゲート電極およびドレイン電極を一
    構成とするTFTは、a−Siで成り、サージ吸収用の
    TFTはP−Siで成る請求項1,2または3記載の液
    晶表示装置。
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