JPS6180188A - 表示装置用駆動回路基板及びその製造方法 - Google Patents

表示装置用駆動回路基板及びその製造方法

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JPS6180188A
JPS6180188A JP59200621A JP20062184A JPS6180188A JP S6180188 A JPS6180188 A JP S6180188A JP 59200621 A JP59200621 A JP 59200621A JP 20062184 A JP20062184 A JP 20062184A JP S6180188 A JPS6180188 A JP S6180188A
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pattern
film
wiring
address
drive circuit
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JP59200621A
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修 市川
堂城 政幸
樋口 豊喜
光志 池田
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はA[スイッチング素子をマトリックス状に配列
してなる表示装置の駆動回路基板およびその製造方法に
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
エレクトロルミネッセンス、発光ダイオード。
プラズマ、蛍光表示管、液晶等の表示デバイスは、表示
部の薄型化が可能であり計測戦器、事務慎器やコンピュ
ータ等の端末表示装置あるいは特殊な表示装置への用途
として要求が高まっている。これらの中で薄膜トランジ
スのスイッチング素子マトリックスアレイを用いたエレ
クトロルミネッセンスや液晶表示装置は、低消費電力化
や低コスト化が可能であるために表示デバイスとして注
目され、近年各所で開発されている(例えばIEEET
ransactions on Electron D
evices Vol ED−20、No、 11 、
 Novernber 1973 、 PP 995−
1001 #照)。
このようなスイッチングトランジスタの材料としては結
晶、多結晶、アモルファス状態のSt+CdSe 、 
Te 、 CdS等が用いられる。この中でも多結晶半
導体やアモルファス半導体の薄膜技術は、低温プロセス
が可能なためにガラス基板等の比較的低温で取扱うこと
の必要な基板上にもスイッチングトランジスタのアクテ
ィブマトリックス素子を形成することができ、低価格で
大面積の表示装置を実用段階にした。
第5図は一般的な薄膜トランジスタアレイを用いた表示
装置の等1曲回路である。アドレス配+b4ul)(1
1,、11□、・・・11n)は横方1i」に並ぶ薄膜
トランジスタ(lりのゲート屯極を共通にドライブし、
データ配縁aり(12,、12□・・・12.)は縦方
回に並ぶiJ+摸トランジスタμりのンース猷極に面1
象1西号を与える。薄膜トランジスタ(1謙の各々はア
ドレス配線1υとデータ配@0の各交点に対応した画系
毎に用いられ、谷ドレイン電極は表示素子u9と共にキ
ャパシタζ[滲にも接続されている。表示素子1i□□
□は、例えば液晶やエレクトロルミネッセンス素子であ
る。具体的に液晶表示装置を例にとると、アドレス配e
n (lυ。
データ配+JtlJ、トランジスタu四およびキャバ7
りIを集積形成した駆動回′#5基板とこれに対向する
透明屯憾を全面に形成した基板との聞にf夜晶層を挾持
すること6二より構成される。また戚近ではここで使わ
れている薄膜トランジスタのoN−oFF特性等が改善
され補助各社となるヤヤバンタ(lがなくでも実質的(
:は表示素子叫となる液晶自体のもつ容量だけで書込ん
だ画像情報の保持タイムを光分長くとれるようになった
このようにアクティブマトリックス屋の表示装置はアド
レス配線の走査毎(ニーライン分の画像データを書込む
線順次走査方式で採用すること口より表示素子住9をデ
ユーティ比はぼ100%で駆動することができるために
見易い画像が得られる。
ところで薄膜トランジスタを構成する半導体薄膜として
例えばa−8L  (アモルファスシリコン)やP−3
i(ポリシリコン)、絶縁膜として5i02膜(シリコ
ン配化膜)やSiNx膜(シリコン窒化膜入画素電極と
してITO等の透明導颯膜、このITOとオーミック接
触が可能な金属としてMo等が使われている。これらの
4膜の加工は従来のウェットな化学薬品を用いたパター
ン化技術に対し、最近では02.CF、等のガス分囲気
中のプラズマ)二よるCDE  (ケミカル、ドライ、
エツチング)技術が多く用いられるようになり、工程の
簡易化はか9でなく加工種度が改善されている。このよ
うな構造をもつ薄膜トランジスタのマトリックスアレイ
を形成する際には、次のような工程上の問題がちる。
すなわち、下層のアドレス配、諷としてMoを用い、こ
のアドレス配線の所定箇所に絶縁膜としてSiNx膜を
介して付着したasi+dを島状パターン形状とするた
めi: CDEでエツチングを行なうとこのa−81膜
のエツチング終了直後には下層のSIN、膜もエツチン
グされてしまう。このS LNII膜のわずかなエツチ
ングはS LNX m l=ピンホール欠陥を発生させ
るばかりでなく膜厚が薄くなることによって後工程で形
成するデータ配置と、下層アドレス配置、sとの父差部
の浮遊容量が増し4気信号の相互関渉が犬さくなってし
まう。
このような間@に対処し特開昭58−190042号の
薄膜半導体装置や特開昭59−43584号のマトリッ
クス型液晶表示装置あるいはテレビジョン学金誌VoI
 、 38 、 No、 4 、 1984 、 PP
366−370で記載のアモルファスシリコンTPTア
クティブマトリックスを用いたプルカラー液晶テレビで
は絶縁膜を介して直交するX醋酸とY配線との交点にお
ける絶縁膜のピンホールによる配線相互の短絡を防ぐた
めに、半導体薄膜層があるt床では絶縁膜であることを
利用してこれらの交点部の絶縁膜上に手導体薄膜を漬み
重ねる構造をとっている。しかしながら、これらの薄膜
トランジスタの構造は、第6図H1lおよびそのA−A
’祈而面で示すように、例えば絶縁膜(2シを介して互
いに直交するアドレス配d (21a)およびデータ部
域(25a)のそれぞれ所定箇所からゲート電極パター
ン(21b)とソース電極パターン(25b)が6設さ
れていて、この部分にはトランジスタのチャンネル部と
なるパターン(23a)と、アト−レス配J (21a
)とデータ配#1(25a)の交点部分には絶=+ I
ACaととも(1中間層となるパターン(pb)の半4
本薄膜のパターンが形成されるなど複雑な配置パターン
となっている。また凹パターンや曲設パターンがあるた
めに、透過型液晶表示装置に於いては画素類・也−4の
面積が減り明るく見やすい宍示′Jjc装置としての電
化が失なわれる。
更にこれらの複雑なパターンを用いて例えば加Cm X
 15 c77L程の犬面積内を二X=2000 、 
Y=15uOといつた超高密度のアクティブマトリック
ス欣晶聚示装置を構成しようとするとマスクパターンの
作画が困難となるばかりでなく上記した画素の開孔率の
削減されることや、マスク合せを精度よく行うことは困
醋となる。
〔発明の目的〕
この発明は上述した問題(1鑑みなされたもので、多層
配線相互の鷹気的短絡を防止し得る構造であるとともに
、大面積で高密度の表示装置(1汝けるマスクパターン
作画の闇路化を図るばかりでなく表示部の開孔率を高め
て見やすい画像を作9出す堀示装置用駆動回路基板およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
すなわち本発明は、表示装置用7駆動回路奉板の基臼と
なる透明ガラス基板の一王l1iIiに接するアドレス
配線と画素1に極が形成されている。このアドレス配線
は所定のくり返し間隔で複数本設けられており、その両
端部のすくなくとも一方では幅の広いアドレス醋酸I1
0パターンを具備している。
この谷アドレス配5tI10ハターン上の一部および谷
−索電極上乞除く表面全体には絶縁膜がル成されている
。各アドレス配縁上(;はこの絶縁膜を介して半導体薄
膜の島状パターンが複数個形成されている。各半導体薄
膜島状パターン上には下層アドレス配線と直交するデー
タ配線とこのデータ配線に平行する短ざく状のドレイン
電−が形成されている。このデータ起重は所定のくり返
し間隔で複数本設けられておシその両端部のすくなくと
も一方では幅の広いデータ配rvi I10パターンを
有している。又、ドレイン電極の各々は一端部で画素9
他に接触して一気的に接続をなしている。又、上記半導
体薄膜の島状パターンは下層のアドレス配線の延設方間
1ユ沿って形成されておp、このアドレス配線の幅もし
くはこのアドレス配線〇幅よりわずかに広く、かつデー
タ配線のくり返し間隔よりも実質的に短かい所定の長さ
を有している。
さらにこの表示装置用駆動回路基板とは、周辺部の配線
I10パターンを除く表示部内マトリックスプレイを構
成するアドレス配線、データ配線。
ドレインル極1画素電極、薄膜半導体島状パターンおよ
び絶縁膜の開孔パターンの各々が匝−ノくターンのみで
形成されている。
〔発明の効果〕
本発明によれば、大面積でかつ超高密鹿のアクティブマ
トリックス表示装置を作るためのマスクパターンの作画
が大幅に簡略で粘るばかりでなく表示部の画素セルの開
孔率を高めることが出来る。
又、アドレス配線と画素電極パターンを同一マスクで作
るためこ工゛程の短縮が図れるととも但相互短絡を防ぐ
ことが出来る。巣には液晶セル注入前の配向処理に際し
てもデータラインおよびドレイン電極が一方回菟二作ら
れているので、このノ(ターン(;沿ってラビング処理
すれば欠陥が発生しない。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を第1図tar tblを用いて説
明する。
まず第1の実施例では第3図Halの平面図および第3
図tblの断面図において厚さ約2朋のガラス基板から
なる透明絶縁基板(至)上に約100OAのITOi=
υと約2000 人のMo膜シ4を真空蒸着法やスパッ
タリング法により連続的に付着する。
次にこのMo膜(2ツ上にホトレジスト (図示せず)
を形成して〜Io膜I24および工TO膜(2幻を連続
的にエツチングし約冗μm幅のアドレス配線C23&)
とこのアドレス配線〇端部でマトリックスアレイ表示部
周辺に延役し約200μmのI10パターン(23b)
および画素電極V滲をル成する。
次にこのホトレジストを除去したのちこれらの表−一体
にシリコン窒化膜・)四をCVD法により約2000λ
付着させ、ホトレジストのパターンを形成して上記画累
心住(至)上およびアドレス配線I10パターン(xb
)上のシリコン屋化模(至)を除去してそれぞれのMo
膜四を露出させる。このレジストを除去したのち、次(
1約3000^のa−8i腺をCVD法によシ付看させ
、同様のホトレジスト(lA示せず)を用いてa−3t
膜の島状パターンシηを形成する。
次にこのホトレジストを除去したのち真空蒸着法あるい
はスパッタリング法によυ厚さ1000 AのMO膜1
2Qと厚さ1μmのアルミニウム膜e■を連続して付着
し再びホトレジストのパターンを施こし上記a−8t膜
島状パターン1jrI上を通るデータ配線(30a)お
よびこのデータ配線のI10パターン(28b)と、こ
のデータ配rg <30h)と平行しa−8i膜島状パ
ターン(27)上通り画素電へI2υへ延びる短ぎく状
のドレイン電極−と、上記アドレス配にJiI10パタ
ーン(23b)上のアドレス配ml10竜・占(乙C)
を形成する。
このアルミニウム膜(5)およびMog四〇連続エツチ
ングのvAに画素電極シ脅上のMo I屓(24が除去
され、下層のITO膜(21)が4出するまで行なりで
a過形1夜晶表示装置用駆動回路基板を完成する。この
あと、こ・れらの表面にポリイミド鴎脂等を形成し次い
でその表面をラビング処理を施こし、この基板と対問す
る側の基板に透明4屯膜を形成し、2枚の基板のすき間
に液晶を挟持して液晶説示装置を完成する。
次に、本発明の第2の実施例について説明する。
まず、上述した方法と同様にアドレス配f、、メ(23
a)とアドレス配線の工10パターン(23b)および
画素電極Q4)を形成する。次に約2000^厚のシリ
コン窒化膜7均と約300OA厚のa−8l膜をCVD
法により連続的に付着する。そうしてホトレジストを形
成し画素11滲上およびアドレス配rfM I10パタ
ーン(23b)上のa−8l膜およびシリコン窒化膜(
至)をODE によシエッチングする。
次いでホトレジストを除去して再び異なるホトレジスト
を形成してa−81膜をエツチングして下層アドレス配
rd C23&)上セ位置するところにa−8L袂の島
状パターン(ハ)を形成する。この後は第2図1aj 
tb)と同様にMo膜とアルミニウム膜の多層膜からな
るデータ配線、データ配線I104毬、ドレイン奄愼、
アドレス配艇I101E極を形成して表示装置用駆動回
路基板を完成する。
尚、上記実施例で用いているゲート絶縁膜はシリコン窒
化膜に限らず低温CVD法で付ける5i01やスパッタ
リング法で付けるTa0z+ 5lit等の絶縁膜を用
いてもよい。又、アドレス配線として用いているITO
膜上の金属膜はMo i=磯らずCrやTiを用いても
よい。
さらセ、画素電極の大きさはアドレス配線と電気的隔離
の可能は1.、]隔を保てばデータ配線直下にはみ出す
ようなパターンであっても支11ない。また、アドレス
配腺上に形成される半導体#膜の島状パターンの長さは
、延設上の/4島状パターン相互が接触しない間隔を保
てば、4実上データ配藤のくシ返し間隔に近い長さを有
していてもかまわない。
い。
従って多少のマスク合せズレが生じても支障なくアクテ
ィブマトリックスアレイを構成することができる。
さらに次に本発明の第3の実施例を第2図(a)tb)
第3図1a)(b)+および第2図1aj fb)(c
l (di telの変形例を用いて説E3Arる。
まず第2図1ajの平面図および第21tblの断面図
C二おいて、厚さ約1趨のガラス板からなる透明絶縁性
基板5G上に例えばITO(インジウム・チン・オキナ
イド)の透明4屯膜を真空蒸涜法により約200OA付
層し、この膜上にホトレジストパターンを形成してアド
レス配rg用透明導電膜パターン6υおよび画素電極o
3を落成する。ホトレジストパターンを除去したのちこ
れらの表面上に例えばΔ10からなる不透明金属を真空
蒸着法あるいはスパッタリング法により約1tJOOA
付着し、新たなホトレジストパターンを形成して化学的
エツチング処理を施こしてアドレス配、、j51用不透
明金属パターンい国を作り上げる。再びホトレジストパ
ターンを除去したのち、次に例えばSin:からなる絶
縁膜1541をスパッタリング法やCVD (ケミカル
・ペーパー・デポジション)法により約2(JOIJ 
Aの膜厚で表面上を後う。そうして3度目のホトレジス
トパターンを形成して画素電極(、)lJ上の絶縁膜6
荀に絶縁膜の開孔の□□□を施こす。次にホトレジスト
パターンを除去したのち例えばa−3t(アモルファス
・シリコンン膜からなる半纏体薄膜をCVD法により付
着し、同様に4度目のホトレジストパターンなル成して
半導体薄膜島状パターン61Aを作る。次にこのホトレ
ジストパターンを除去したのちA空蒸着法あるいはスパ
ッタリング法により#さ約1000人のAVIO膜と厚
さ約1μmのアルミニウム膜馨連就して付着し、5度目
のホトレジストパターンを施こしデータ配41.57)
と、このデータ配+J +j7)の凸段部となるソース
眠愼鏝と、半導体薄膜島状パターンリeと画素電極り望
を結ぶドレイン電極(51を形成して、アクティブマト
リックス鳳弄示装置用駆動回路基板を作υ上げることが
できる。
このあとこれらの表面にポリイミド1封月旨等を被覆し
その表affit=ラビング処理を施こしこの基板と対
向する側の基板に透明導電膜を形して2枚の基板の隙間
に夜晶を挟持すれば透過形の液晶表示装置が完成する。
次に本発明の第4の実施例について第2図1aj tb
)を用いて説明する。まず上述した方法と同様に絶縁性
基板60上ロ透明導也楓を付)gする。欠にホトレジス
トによりアドレス配艇用透明導−族ハターンOυを形成
する。次に表面にMOj摸を付着してアドレス配味用不
透明金属パターン、、)りをル成し欠いで絶縁膜曽を付
着する。次に手導体薄膜を付着しホトレジストにより半
導体薄膜島状バメーンリ6)を形成する。この後透明感
磁膜を付着し、同様にホトレジストを用いて画素電極Q
シを絶縁膜(2)上(ニル成する。そうして次にへio
とアルミニウムを連続して付着しホトレジストによシデ
ータ配置4Mt57)、ンース屯、四〇會、ドレイン電
極い9)を形成して薄膜トランジスタのマトリックスプ
レイを完成する。尚、この第3図ialおよび第3図(
b)4=おいて画素電4152はアドレス耐酸用込−!
A導磁膜パターンかυ上に絶縁膜Q荀を介して正な9部
分を有している。このようにアドレス配線を幅の広い透
明導磁膜パターンとこれより幅の狭い不透明尋磁膜パタ
ーンとで構成することによって絶縁膜の段切れを防ぐた
めに効果的な膜厚の薄いアドレス配線を得ることができ
、大画面の成木装置においても実質的にこのアドレス配
係の抵抗成分を少なくしかつ画累砥憔l]Ii積すなわ
ち画素セルの開孔率を大きくすることができるものであ
る。
ものである。
次に本発明の変形例について第4図;a)〜+elを用
いて説明する。第4図talは表示装置用駆動回路基板
の平面図を示すもので、アドレス配鍼用透明導屯膜パタ
ーンリυが短さく状となっておフこの上にアドレス配線
用不透明金属パターン6地が走っている。
そうして絶縁膜(図示せず)を介してこのアドレス配+
尿と直交するデータ配、−〇〇は幅のせばい不透明金槌
パターンいj上のみを交差する。この為に、アドレス配
置尿とデーメ配球との交点における浮遊容量を小さくす
ることができる。
第4図tb+はアドレス配、−用透明4亀膜〕くターン
φυ上に短ざく状の不透明金属パターン15濠が走って
いる。このアドレス配線と直交するデータ配球は透明導
電膜パターン上のみを交差している。この場合第4図:
a)とは異なり透明尋屯狭の厚さを薄くすることにより
絶縁膜およびデータ耐酸60の取切れをなくすことがで
きる。第4図telおよび第4図(d)に示すようにア
ドレス配扉用不透明雀属)(ターン−〇アドレス配線用
透明4−課パターンのりに対する位置はかならずしも中
心にかさらす揚甘しよっては食み出して形成されていて
もかまわない。
また、第4図telの断面図に示すように不込明金属パ
ターンー上に透明4転膜バメーン・−υが構成されても
同じ効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施クリを示す表示装置用駆動
回路基板の平面図およびそのA−A’、B=B’断直図
、第2図は本発明の第3の実施列を示す表示装置用駆動
回路基板の平面図およびそのA −A’断面図、第3図
は本発明の第4の実施例を示す平面図とそのx −x’
およびY−、Y所−図、第4図は本発明の変形例を示す
平面図およびlO″r−図、第5図及び第6図は従来例
を示す図である。 加、50・・・透明絶縁性基板、 21、51・・・透明4峨莫パターン、22、28.5
3・・・不透明金槌パターン、冴、52・・・画素電極
、 6.54・・・絶縁膜、 26、55・・・絶縁膜の開孔、 27、56・・・半導体薄膜の島状パターン、30a、
57・・・データ配球、 31、59・・・ドレイン砥極、 代理人 弁理士 則 近 恩 右  (ほか1名)第 
2 図 、!50  、j/  、u ′W、3  図 x−x’tlia回    Y−Y”斯由団第4図 第  5  図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性基板の一主面上に形成した複数のアドレス
    配線と、このアドレス配線上に絶縁膜を介して形成した
    複数の半導体薄膜島状パターンと、この半導体薄膜島状
    パターンの一方側端部上に形成した前記アドレス配線と
    は絶縁膜を介して直交する複数のデータ配線と他方側端
    部上に形成した複数のドレイン電極と、このドレイン電
    極に電気的接続をなして形成した複数の透明画素電極パ
    ターンとにより構成するアクティブマトリックス型の表
    示装置用駆動回路基板に於いて、前記アドレス配線は前
    記絶縁性基板面上に接する透明導電膜とこの透明導電膜
    上に重なる不透明金属膜との二層構造からなることを特
    徴とする表示装置用駆動回路基板。
  2. (2)前記複数の透明画素電極パターンは、前記絶縁性
    基板面上に接して設けられており、且つこの透明画素電
    極パターンの表面上の一部に不透明金属膜と、この不透
    明金属膜を介して前記ドレイン電極が設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表示装置用
    駆動回路基板。
  3. (3)前記半導体薄膜島状パターンは、前記アドレス配
    線上に絶縁膜を介して形成されており、このアドレス配
    線の線幅若しくはこのアドレス配線の線幅よりわずかに
    広い幅で且つ前記複数のデータ配線のくり返し間隔より
    実質的に短かい長さをもつことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の表示装置用駆動回路基板。
  4. (4)前記画素電極と、前記ドレイン電極と、前記半導
    体薄膜島状パターンは四角形パターンのみで構成されて
    おり、且つ少なくとも前記駆動回路基板の周囲に具備さ
    れる電極端子を除く表示部マトリックスアレイ内におけ
    る前記アドレス配線およびデータ配線が凹凸状パターン
    を持たない直線パターンであることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の表示装置用駆動回路基板。
  5. (5)前記アドレス配線は透明導電膜のパターンとこの
    透明導電膜のパターンよりも幅の狭い不透明金属膜のパ
    ターンとの二重構造を有していることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の表示装置用駆動回路基板。
  6. (6)前記透明導電膜パターン及び不透明金属膜のパタ
    ーンは所定の長さのパターンを複数個組合せて一本のア
    ドレス配線を構成していることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の表示装置用駆動回路基板。
  7. (7)絶縁性基板の一主面上に透明導電膜及び第1の金
    属膜を順次付着する工程と、この金属膜及び透明導電膜
    を写真食刻技術により画素部電極パターンとマトリック
    スアレイの内部アドレス配線及びこのアドレス配線から
    延設され前記基板上の周辺に具備する電極端子部とを形
    成する工程と、これらの表面全体を覆う絶縁膜を付着す
    る工程と、この絶縁膜を写真食刻技術により前記画素電
    極パターン上および前記アドレス配線の電極端子部上に
    開孔を施す工程と、これらパターン表面上に半導体薄膜
    を付着する工程と、この半導体薄膜を写真食刻技術によ
    り前記アドレス配線の上に位置する複数の島状パターン
    とする工程と、この表面上に第2の金属膜を付着する工
    程と、この第2の金属膜を写真食刻技術により前記アド
    レスラインとは絶縁膜を介して直交し、且つ前記半導体
    薄膜の島状パターン上を通るデータ配線及びその取出し
    電極と、前記画素電極パターン上の一部より延設され前
    記半導体薄膜島状パターンに達するドレイン電極及び前
    記アドレス配線の電極端子部の前記絶縁膜の開孔部を覆
    う配線パターン形成工程と、この第2の金属膜パターン
    をマスクとして前記画素電極パターンの第1の金属膜を
    除去し、この画素電極の透明導電膜を露出する工程とか
    ら成ることを特徴とする表示装置用駆動回路基板の製造
    方法。
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JPS6180188A true JPS6180188A (ja) 1986-04-23

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63216031A (ja) * 1987-03-05 1988-09-08 Mitsubishi Electric Corp 表示装置
JPS6430272A (en) * 1987-07-27 1989-02-01 Alps Electric Co Ltd Thin film transistor
JPH04186229A (ja) * 1990-11-20 1992-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 補助電極付透明電極およびその製造方法
JPH0690001A (ja) * 1991-05-24 1994-03-29 Samsung Electron Co Ltd 液晶表示装置用薄膜トランジスタ

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