JP2009251494A - 薄膜トランジスタアレイ基板および薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法 - Google Patents
薄膜トランジスタアレイ基板および薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ゲート配線に断線等の不具合が発生しても、容易に修正することができる薄膜トランジスタアレイ基板を提供すること。
【解決手段】ゲート配線とソース配線とが交差するように形成され、ゲート配線とソース配線とで囲まれた領域にはそれぞれ画素電極が形成され、ゲート配線とソース配線の交差部近傍には薄膜トランジスタが形成されると共に、第1の接続部が薄膜トランジスタに接続され、第2の接続部が画素電極に接続されたドレイン配線が形成されてなる薄膜トランジスタアレイ基板において、ドレイン配線からゲート配線に向かって第1の修正用枝線が延設され、ドレイン配線から同じくゲート配線に向かって第2の修正用枝線が延設されると共に、これら第1の修正用枝線および第2の修正用枝線のそれぞれがゲート配線に絶縁膜を介して重畳されている。
【選択図】図3
【解決手段】ゲート配線とソース配線とが交差するように形成され、ゲート配線とソース配線とで囲まれた領域にはそれぞれ画素電極が形成され、ゲート配線とソース配線の交差部近傍には薄膜トランジスタが形成されると共に、第1の接続部が薄膜トランジスタに接続され、第2の接続部が画素電極に接続されたドレイン配線が形成されてなる薄膜トランジスタアレイ基板において、ドレイン配線からゲート配線に向かって第1の修正用枝線が延設され、ドレイン配線から同じくゲート配線に向かって第2の修正用枝線が延設されると共に、これら第1の修正用枝線および第2の修正用枝線のそれぞれがゲート配線に絶縁膜を介して重畳されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、液晶表示パネル用の薄膜トランジスタアレイ基板および薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法に関し、更に詳しくはゲート配線の断線等を修正するのが容易な薄膜トランジスタアレイ基板および薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法に関する。
近年、コンピュータやテレビなどの家電製品の表示部として、液晶表示パネルが広く用いられている。液晶表示パネルは、一般には薄膜トランジスタ(TFT)アレイ基板とカラーフィルタ(CF)基板とからなる一対の基板が所定の間隔を置いて平行に対向配置され、両基板間に液晶が充填された構成をなしている。TFTアレイ基板には複数の画素電極がマトリクス状に形成され、CF基板にはほぼ全面に共通電極が形成されており、これら電極間に印加する電圧を変化させることで、液晶を配向制御することができるようになっている。
図15は、従来用いられてきた液晶表示パネルが備える薄膜トランジスタアレイ基板の平面図、図16(a)は図15のQ−Q線における液晶表示パネルの断面構造、図16(b)は図15のR−R線における液晶表示パネルの断面構造、図16(c)は図15のS−S線における液晶表示パネルの断面構造を示している。
図15に示されるようにTFTアレイ基板30には、複数本のゲート配線31と同じく複数本のソース配線32が交差するように形成され、隣り合うゲート配線31,31と隣り合うソース配線32,32で囲まれる領域に画素電極33が形成されている。この画素電極33とソース配線32との間には、ゲート配線31によってオン・オフ制御される薄膜トランジスタ(TFT)34がドレイン配線35を介して接続されている。また、TFTアレイ基板30には、ソース配線32から供給されて画素電極33に蓄えられた電荷の保持時間を確保すべく、補助容量配線36が画素電極33と重ね合うように配置されている。
また、このようなTFTアレイ基板30に対向配置されるCF基板40は、図16(a)に示されるように、上述したゲート配線31とソース配線32が形成された領域を遮光するように格子形状のブラックマトリクス(BM)41が形成されており、隣り合うBM41で囲まれた領域には、赤、青、緑等の着色層42が形成されている。また、着色層42の下側には各画素電極33に共通の共通電極43が形成されている。
このような構成の液晶表示パネル50が備えるTFTアレイ基板30の製造工程において、何らかの理由により、図17(a)に示されるようにゲート配線31に断線部14が発生したり、図17(b)に示されるように導電性の異物15がゲート配線31上に混入したりすることがある。
図17(a)に示されるようにゲート配線31が断線すると、この断線箇所より先端側に位置するTFT34には、伝送されるべきゲート信号が伝達されないため、断線箇所から先端側に位置する画素電極33が駆動されなくなり、液晶表示パネル50に線状の表示欠陥が現れてしまう。
また、図17(b)に示されるようにゲート配線31上の導電性の異物15の大きさが基板30,40間の間隔よりも大きく、TFTアレイ基板30のゲート配線31とCF基板40の共通電極43が短絡してしまう場合は、共通電極43の電圧がゲート配線31に常時印加されるため、同じく液晶表示パネル50に線状の表示欠陥が現れてしまう。このようなゲート配線31と共通電極43との間の短絡は、導電性の異物15をレーザ光の照射によってゲート配線31と共に除去することで防止できるが、除去の際にゲート配線31が切断されてしまうため、やはり液晶表示パネル50に線状の表示欠陥が現れてしまう。
このようなゲート配線31の断線等の不具合の対策として、例えば、TFTアレイ基板30の画素電極33が形成された領域の外に、この領域を囲むように予備配線を形成しておき、何れかのゲート配線31が断線した場合は、この予備配線を経由して、ゲート配線31にゲート信号を入力することが行われている。尚、本発明に関連する先行技術文献としては下記特許文献が挙げられる。
しかしながら、このような予備配線をTFTアレイ基板30上に形成する場合、予備配線は画像表示に関係しないので、予備配線を形成するのに必要な面積分だけTFTアレイ基板30が大きくなってしまうという問題があった。また、予備配線を形成する場合、ゲート配線31の一箇所の断線等の不具合を修正することができても、同一のゲート配線31に二箇所以上の断線等が発生している場合は、断線間で挟まれた部分を修正することができないという問題があった。
そこで、本発明が解決する課題は、ゲート配線に断線等の不具合が発生しても、容易に修正することができる薄膜トランジスタアレイ基板および薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法を提供することである。
上記課題を解決するために本発明は、基板上に複数本のゲート配線と複数本のソース配線とが交差するように形成され、隣り合う前記ゲート配線と隣り合う前記ソース配線とで囲まれた領域にはそれぞれ画素電極が形成され、前記ゲート配線と前記ソース配線の交差部近傍には薄膜トランジスタが形成されると共に、第1の接続部が前記薄膜トランジスタに接続され、第2の接続部が前記画素電極に接続されたドレイン配線が形成されてなる薄膜トランジスタアレイ基板において、前記ドレイン配線から前記ゲート配線に向かって第1の修正用枝線が延設され、前記ドレイン配線から同じく前記ゲート配線に向かって第2の修正用枝線が延設されると共に、これら第1の修正用枝線および第2の修正用枝線のそれぞれが前記ゲート配線に絶縁膜を介して重畳されていることを要旨とするものである。
このような構成の薄膜トランジスタアレイ基板によれば、前記ゲート配線に断線箇所が存在する場合は、該断線箇所を挟んで位置する前記第1の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部をそれぞれ前記ゲート配線と接続する工程と、前記ドレイン配線の第1の接続部および第2の接続部を前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線から分離切断する工程とを備え、前記ゲート配線の断線箇所が前記ドレイン配線の前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線を介して迂回接続されるようにした修正方法により、簡便にゲート配線の断線箇所を修正接続することができる。
また、同じくこのような薄膜トランジスタアレイ基板によれば、前記ゲート配線上に導電性の異物が存在する場合は、前記ゲート配線を該異物から分離切断する工程と、この切断箇所を挟んで位置する前記第1の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部をそれぞれ前記ゲート配線と接続する工程と、前記ドレイン配線の第1の接続部および第2の接続部を前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線から分離切断する工程とを備え、前記ゲート配線の切断箇所が前記ドレイン配線の前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線を介して迂回接続されるようにした修正方法により、簡便に導電性の異物が存在したゲート配線の切断箇所を修正接続することができる。
更に、上記課題を解決するための別の本発明は、基板上に複数本のゲート配線と複数本のソース配線とが交差するように形成され、隣り合う前記ゲート配線と隣り合う前記ソース配線とで囲まれた領域にはそれぞれ画素電極が形成され、該画素電極に絶縁膜を介して重畳するように補助容量配線が形成され、前記ゲート配線と前記ソース配線の交差部近傍には薄膜トランジスタが形成されると共に、第1の接続部が前記薄膜トランジスタに接続され、第2の接続部が前記画素電極に接続されたドレイン配線が形成されてなる薄膜トランジスタアレイ基板において、前記ゲート配線と前記補助容量配線との間を橋渡しするように前記ドレイン配線から該ゲート配線と該補助容量配線のそれぞれに向かって第1の修正用枝線が延設され、前記ゲート配線と前記補助容量配線との間を橋渡しするように前記ドレイン配線から同じく該ゲート配線と該補助容量配線のそれぞれに向かって第2の修正用枝線が延設され、これら第1の修正用枝線および第2の修正用枝線のそれぞれが前記ゲート配線および前記補助容量配線と絶縁膜を介して重畳されていることを要旨とするものである。
このような構成の薄膜トランジスタアレイ基板によれば、前記ゲート配線に断線箇所が存在する場合は、該断線箇所を挟んで位置する前記第1の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部をそれぞれ前記ゲート配線と接続する工程と、前記第1の修正用枝線の前記補助容量配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記補助容量配線との重畳部をそれぞれ前記補助容量配線と接続する工程と、前記ドレイン配線の第1の接続部および第2の接続部を前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線から分離切断する工程と、前記第1の修正用枝線と前記第2の修正用枝線とを分離切断する工程と、前記補助容量配線の前記第1の修正用枝線との重畳部および前記補助容量配線の前記第2の修正用枝線との重畳部が一体的になるように該補助容量配線から分離切断する工程とを備え、前記ゲート配線の断線箇所が前記ドレイン配線の前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線と前記補助容量配線とを介して迂回接続されるようにした修正方法により、簡便にゲート配線の断線箇所を修正接続することができる。
また、同じくこのような薄膜トランジスタアレイ基板によれば、前記ゲート配線上に導電性の異物が存在する場合は、前記ゲート配線を該異物から分離切断する工程と、この切断箇所を挟んで位置する前記第1の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部をそれぞれ前記ゲート配線と接続する工程と、前記第1の修正用枝線の前記補助容量配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記補助容量配線との重畳部をそれぞれ前記補助容量配線と接続する工程と、前記ドレイン配線の第1の接続部および第2の接続部を前記第1の修正用枝線および第2の修正用枝線から分離切断する工程と、前記第1の修正用枝線と前記第2の修正用枝線とを分離切断する工程と、前記補助容量配線の前記第1の修正用枝線との重畳部および前記補助容量配線の前記第2の修正用枝線との重畳部が一体的になるように該補助容量配線から分離切断する工程とを備え、前記ゲート配線の切断箇所が前記ドレイン配線の前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線と前記補助容量配線とを介して迂回接続されるようにした修正方法により、簡便に導電性の異物が存在したゲート配線の切断箇所を修正接続することができる。
上記構成を有する薄膜トランジスタアレイ基板および薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法によれば、ドレイン配線からゲート配線に向かって第1の修正用枝線が延設され、ドレイン配線から同じくゲート配線に向かって第2の修正用枝線が延設されると共に、これら第1の修正用枝線および第2の修正用枝線のそれぞれがゲート配線に絶縁膜を介して重畳されているので、このような第1の修正用枝線および第2の修正用枝線を用いて、ゲート配線の断線箇所やゲート配線上に導電性の異物が存在する箇所を迂回接続して修正することができる。したがって、ゲート配線にこのような不具合が発生しても、容易に修正することができ、上述した線状の表示欠陥が解消される。また、同一のゲート配線に二箇所以上の断線等が発生している場合でも、それぞれについて迂回接続して修正することができる。
また、画素電極に絶縁膜を介して重畳するように補助容量配線が形成されている場合には、ゲート配線と補助容量配線との間を橋渡しするようにドレイン配線からゲート配線と補助容量配線のそれぞれに向かって第1の修正用枝線が延設され、ゲート配線と補助容量配線との間を橋渡しするようにドレイン配線から同じくゲート配線と補助容量配線のそれぞれに向かって第2の修正用枝線が延設され、これら第1の修正用枝線および第2の修正用枝線のそれぞれがゲート配線および補助容量配線と絶縁膜を介して重畳されているので、このような第1の修正用枝線および第2の修正用枝線と補助容量配線を用いて、ゲート配線の断線箇所やゲート配線上に導電性の異物が存在する箇所を迂回接続して修正することができる。
以下に、本発明に係る薄膜トランジスタアレイ基板および薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、以下の説明では各図面において同一の構成については同符号を付して重複した説明は省略する。
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係る薄膜トランジスタ(TFT)アレイ基板の概略構成を拡大して示した平面図、図2(a)は図1のA−A線における断面図、図2(b)は図1のB−B線における断面図、図2(c)は図1のC−C線における断面図である。
図1に示されるように、TFTアレイ基板1には複数の画素電極2がマトリクス状に形成されている。各画素電極2の周囲には、アルミニウム等からなるゲート配線3とソース配線4とが相互に直交するように形成されている。ゲート配線3とソース配線4とは、その交差部において、ソース配線4が上側、ゲート配線3が下側となるように交差しており、交差部においてゲート配線3とソース配線4は電気的に絶縁されている。
また、ゲート配線3とソース配線4と交差部には、ゲート配線3の一部であるゲート電極3aに接続されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)5が形成されている。ゲート配線3は窒化シリコン等からなるゲート絶縁膜6に覆われている。
TFT5が形成されている領域のゲート絶縁膜6の上側には、アモルファスシリコン等からなる半導体膜7が、ゲート電極3aに重畳するように形成されている。また、その半導体膜7の上側には、ソース配線4の一部であるソース電極4aとドレイン配線8のドレイン電極8aが形成されている。この場合、ソース電極4aとドレイン電極8aは、ゲート電極6a上の半導体膜7の両側に相互に離隔して形成されている。そして、ドレイン電極8aを第1の接続部8bとするドレイン配線8は、TFT5が形成されている領域から画素電極2の略中央部に向かって延設されており、第2の接続部8cが画素電極2のコンタクトホール部2aを介して画素電極2に接続されている。
TFT5は、ゲート配線3のゲート電極3aより供給されるゲート信号電圧によってオン・オフ制御される。また、ソース配線4のソース電極4aより供給されるソース信号電圧は、ドレイン配線8のドレイン電極8a(第1の接続部8b)から、第2の接続部8cおよびコンタクトホール部2aを介して画素電極2に供給される。
このようなTFT5は、ゲート絶縁膜6の上側に形成された層間絶縁膜9に覆われている(図2(a)参照)。この層間絶縁膜9は感光性樹脂からなり、この層間絶縁膜9の上に画素電極2が形成されている。この画素電極2は例えばITO(indium-tin oxide:インジウム酸化スズ)等の透明導電膜により形成されている。この画素電極2の上側には図示しない配向膜が形成され、液晶がこの配向膜により所定の方向に配向規制される。
また、このようなTFTアレイ基板1には、ソース配線4から供給されてTFT5を介して画素電極2に蓄えられた電荷の保持時間を確保すべく、補助容量配線11が画素電極2に対してゲート絶縁膜6および層間絶縁膜9を介して重ね合うように配置されている(図2(c)参照)。この場合、補助容量配線11は、ゲート配線3と平行になるように画素電極2の略中央位置に設けられている。
そして、図1に示されるように、ドレイン配線8の第1の接続部8bと第2の接続部8cとの間の途中部位からは、第1の修正用枝線12がゲート配線3に向かって延設されており、その第1の修正用枝線12の終端部12aは、ゲート配線3上においてゲート絶縁膜6を介して重畳するように形成されている(図2(b)参照)。また、ドレイン配線8の第2の接続部8cからは、第2の修正用枝線13が同じくゲート配線3に向かって延設されており、その第2の修正用枝線13の終端部13aは、ゲート配線3上においてゲート絶縁膜6を介して重畳するように形成されている(図2(b)参照)。
このような構成のTFTアレイ基板1の製造方法について説明する。まず、ガラス基板1a表面に、タングステン、チタン、アルミニウム、クロムなどからなる単層または多層の導電膜を成膜する。この導体膜の成膜方法には、公知の各種スパッタリング法などが適用できる。そして、成膜した導電膜を、フォトリソグラフィ法などを用いて所定のパターンに形成する。これにより、所定のパターンのゲート配線3と補助容量配線11が同時に得られる。
次に、ゲート絶縁膜6を形成する。このゲート絶縁膜6は、たとえば窒化シリコンなどからなり、プラズマCVD法などを用いて形成する。そして、このゲート絶縁膜6上に、半導体膜7、ソース配線4、ドレイン配線8を形成する。
半導体膜7は、たとえばn+型のアモルファスシリコンなどからなり、プラズマCVD法などを用いて成膜する。そして、ソース配線4、ドレイン配線8は、上述したゲート配線3と同様の方法により同時に形成される。このとき、ドレイン配線8から延設された第1の修正用枝線12と第2の修正用枝線13もドレイン配線8と同時に形成される。
次に、感光性樹脂からなる層間絶縁膜9を成膜する。そして、成膜した層間絶縁膜9に、画素電極2のコンタクトホール部2a形成のための開口部を形成する。この開口部は、フォトリソグラフィ法などを用いて形成する。そして、この層間絶縁膜9の表面に、ITOからなる透明導電膜をスパッタリング法などを用いて成膜する。その後、成膜した透明導電膜を、フォトリソグラフィ法などを用いて、所定のパターンに形成する。これにより、所定のパターンの画素電極2およびそのコンタクトホール部2aが得られる。
画素電極2を形成した後に、図示しない配向膜を形成する。円圧式印刷装置やインクジェット式印刷装置を用い、ポリイミドなどからなる液状の配向材を塗布する。その後、配向膜焼成装置などを用いて基板を加熱し、塗布した配向材を焼成する。これにより画素電極2の上に、固体の配向膜を得る。以上の工程を経て、TFTアレイ基板1が製造される。
このように製造されたTFTアレイ基板1に、図16に示されるようなCF基板40が貼り合わされ、両基板1,40間に図示されるような液晶10が充填されて、液晶10が充填された領域の外周がシールされることにより、液晶表示パネルが製造される。
次に、図1に示したTFTアレイ基板1の製造工程において、何らかの理由により、図3に示されるようにゲート配線3が断線した場合の修正方法について説明する。尚、図4(a)は図3のD−D線における断面図、図4(b)は図3のE−E線における断面図である。
図示されるようにゲート配線3の途中部位に断線部14が発生している。このとき、ゲート配線3には矢印Tで示す一方向からのみゲート信号が入力されるようになっており、断線部14が存在することによって、ゲート配線3の断線部14より先端側に位置するTFT5が動作されず、線状の表示欠陥が発生する。
そこで、この断線部14を挟んで位置するドレイン配線8から延設された第1の修正用枝線12と第2の修正用枝線13を用いて、ゲート配線3の断線部14を迂回して接続する修正を行う。
先ず、ゲート配線3の断線部14を挟んで位置する第1の修正用枝線12の終端部12aおよび第2の修正用枝線13の終端部13aをそれぞれレーザ光の照射によりゲート配線3と接続する。図4(b)に示されるように、第1の修正用枝線12の終端部12aのレーザ光照射領域12bと第2の修正用枝線13の終端部13aのレーザ光照射領域13bにそれぞれレーザ光を照射すると、下層のゲート絶縁膜6に穴が開けられると共に、開けられた穴の周辺を介して溶融された導電膜同士、つまりゲート配線3と第1の修正用枝線12の終端部12aおよび第2の修正用枝線13の終端部13aがそれぞれ電気的に接続されることになる。
次に、ドレイン配線8のドレイン電極8aを含むように第1の接続部8bを切断部8d位置で切断し、第1の接続部8bをドレイン配線8から分離させる(図4(a)参照)。また、コンタクトホール部2aをドレイン配線8の第2の接続部8cの途中部位である切断部8e位置で切断し、第2の接続部8cからコンタクトホール部2aを分離させる。この切断は、レーザ光の照射により行われる。レーザ光を照射するとドレイン配線8を構成する導電膜が熱により四散することで除去されて、切断箇所において電気的に絶縁状態になる。
このような修正を行うことで、ゲート配線3に矢印T方向から入力されたゲート信号は、レーザ光照射領域12b、第1の修正用枝線12、分離切断されたドレイン配線8、第2の修正用枝線13、レーザ光照射領域13bを経由して、ゲート配線3の断線部14より先端に位置するゲート配線3に伝送されることになる。これにより、断線部14より先端に位置するTFT5を正常に動作させることができ、ゲート配線3の断線に起因する線状の表示欠陥が解消される。この場合、ドレイン配線8が切断された画素電極2部分の画素が点状の表示欠陥となるが、このような点状の表示欠陥は目立たないので問題がない。尚、上述したレーザ光照射による導電膜同士の接続と導線膜の切断の順序は上述したものとは逆の構成であっても良く、上述した順序には限定されない。
次に、図1に示したTFTアレイ基板1の製造工程において、何らかの理由により、図5に示されるようにゲート配線3上に導電性異物15が存在することで、TFTアレイ基板1のゲート配線3と、図17(b)に示したCF基板40の共通電極43が短絡してしまうような場合の修正方法について説明する。尚、図6(a)は図5のF−F線における断面図、図6(b)は図5のG−G線における断面図である。
図6(b)に示されるようにゲート配線3の途中部位には導電性異物15が存在しており、この状態のTFTアレイ基板1に図16に示したCF基板40を貼り合わせると、図17(b)に示したようにCF基板40の共通電極43とゲート配線3が短絡してしまう不具合が発生する。このような場合、CF基板40の共通電極43に印加された電圧が導電性異物15を介してゲート配線3に伝送されてしまう結果、共通電極43の電圧がゲート配線3に常時印加される。したがって、このゲート配線3に接続された全てのTFT5が正常に動作せず、線状の表示欠陥が発生する。
そこで、この導電性異物15を挟んで位置するドレイン配線8から延設された第1の修正用枝線12と第2の修正用枝線13を用いて、ゲート配線3の導電線異物15が存在する部分を迂回して接続する修正を行う。
先ず、ゲート配線3の導電性異物15を挟んで位置する第1の修正用枝線12の終端部12aおよび第2の修正用枝線13の終端部13aをそれぞれレーザ光の照射によりゲート配線3と接続する。図6(b)に示されるように、第1の修正用枝線12の終端部12aのレーザ光照射領域12bと第2の修正用枝線13の終端部13aのレーザ光照射領域13bにそれぞれレーザ光を照射すると、下層のゲート絶縁膜6に穴が開けられると共に、開けられた穴の周辺を介して溶融された導電膜同士、つまりゲート配線3と第1の修正用枝線12の終端部12aおよび第2の修正用枝線13の終端部13aがそれぞれ電気的に接続される。
次に、ドレイン配線8のドレイン電極8aを含むように第1の接続部8bを切断部8d位置で切断し、この第1の接続部8bをドレイン配線8から分離させる(図6(a)参照)。また、コンタクトホール部2aをドレイン配線8の第2の接続部8cの途中部位である切断部8e位置で切断し、第2の接続部8cからコンタクトホール部2aを分離させる。この切断は、レーザ光の照射により行われる。レーザ光を照射するとドレイン配線8を構成する導電膜が熱により四散することで除去されて、切断箇所において電気的に絶縁状態になる。
そして、ゲート配線3の導電性異物15が存在する領域を含むようにゲート配線3を切断部3c位置および切断部3d位置で切断し、導電性異物15をゲート配線3から分離させる(図6(b)参照)。この場合の切断も、レーザ光の照射により行われる。レーザ光を照射すると、ゲート配線3を構成する導電膜が熱により四散することで除去されて、切断箇所において導電性異物15はゲート配線3から電気的に絶縁状態にされる。
このような修正を行うことで、導電性異物15によるゲート配線3とCF基板40の共通電極43との短絡部分を、ゲート配線3から分離させることができると共に、ゲート配線3に矢印T方向から入力されたゲート信号は、レーザ光照射領域12b、第1の修正用枝線12、分離切断されたドレイン配線8、第2の修正用枝線13、レーザ光照射領域13bを経由して、ゲート配線3の導電性異物15より先端に位置するゲート配線3に伝送されることになる。
これにより、導電性異物15が存在するゲート配線3に接続された全てのTFT5を正常に動作させることができ、ゲート配線3上の導電性異物15に起因する線状の表示欠陥が解消される。この場合、ドレイン配線8が切断された画素電極2部分の画素が点状の表示欠陥となるが、このような点状の表示欠陥は目立たないので問題がない。尚、この場合も上述したレーザ光照射による導電膜同士の接続と導線膜の切断の順序は上述したものとは逆の構成であっても良く、上述した順序には限定されない。
尚、上述した第1の実施形態では、第2の修正用枝線13がドレイン配線8の第2の接続部8cからゲート配線3に向かって延設された構成を示したが、図7に示されるように、第1の修正用枝線12の場合と同じく第2の修正用枝線13をドレイン配線8の途中部位からゲート配線3に向かって延設された構成にしても良い。このような構成にしても、上述した修正方法によりゲート配線3の断線等の不具合を解消することが可能である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図8は本発明の第2の実施形態に係る薄膜トランジスタ(TFT)アレイ基板の概略構成を拡大して示した平面図、図9(a)は図8のH−H線における断面図、図9(b)は図8のI−I線における断面図、図9(c)は図8のJ−J線における断面図である。尚、上述した第1の実施形態に係る薄膜トランジスタ(TFT)アレイ基板1と同一の構成については同符号を付して説明は省略し、異なる点と中心に説明する。
図示されるように、TFTアレイ基板20には、ソース配線4から供給されて画素電極2に蓄えられた電荷の保持時間を確保すべく、2本の補助容量配線21,22が画素電極2と重ね合うように配置されている。この場合の補助容量配線21,22は、複数箇所において連結部23を介してそれぞれ接続されている。また、補助容量配線21,22は、ゲート配線3と平行になるように画素電極2の略中央位置に設けられている。
この場合のTFTアレイ基板20には、ドレイン配線8の第1の接続部8bと第2の接続部8cとの間の途中部位からゲート配線3と補助容量配線21との間を橋渡しするように第1の修正用枝線16,16がゲート配線3と補助容量配線21のそれぞれに向かって延設されている。
ゲート配線3に向かって延設された第1の修正用枝線16の終端部16aは、ゲート配線3上においてゲート絶縁膜6を介して重畳するように形成されている。また、補助容量配線21に向かって延設された第1の修正用枝線16の終端部16bは、その補助容量配線21上においてゲート絶縁膜6を介して重畳するように形成されている。
また、ドレイン配線8の第2の接続部8cからゲート配線3と補助容量配線21との間を橋渡しするように第2の修正用枝線17,17がゲート配線3と補助容量配線21のそれぞれに向かって延設されている。
ゲート配線3に向かって延設された第2の修正用枝線17の終端部17aは、ゲート配線3上においてゲート絶縁膜6を介して重畳するように形成されている。また、補助容量配線21に向かって延設された第2の修正用枝線17の終端部17bは、その補助容量配線21上においてゲート絶縁膜6を介して重畳するように形成されている。
このような構成のTFTアレイ基板20の製造方法については、上述した第1の実施形態に係るTFTアレイ基板1と同様の製造方法であるので、説明は省略する。
次に、図8に示したTFTアレイ基板20の製造工程において、何らかの理由により、図10に示されるようにゲート配線3が断線した場合の修正方法について説明する。尚、図11(a)は図10のK−K線における断面図、図11(b)は図10のL−L線における断面図、図11(c)は図10のM−M線における断面図である。
図示されるようにゲート配線3の途中部位に断線部14が発生している。このとき、ゲート配線3には矢印Tで示す一方向からのみゲート信号が入力されるようになっており、断線部14が存在することによって、ゲート配線3の断線部14より先端側に位置するTFT5が動作されず、線状の表示欠陥が発生する。
そこで、ドレイン配線8から延設された第1の修正用枝線16,16および第2の修正用枝線17,17と、補助容量配線21を用いて、ゲート配線3の断線部14を迂回して接続する修正を行う。
先ず、ゲート配線3の断線部14を挟んで位置する第1の修正用枝線16の終端部16aおよび第2の修正用枝線17の終端部17aをそれぞれレーザ光の照射によりゲート配線3と接続する。図11(b)に示されるように、第1の修正用枝線16の終端部16aのレーザ光照射領域16cと第2の修正用枝線17の終端部17aのレーザ光照射領域17cにそれぞれレーザ光を照射すると、下層のゲート絶縁膜6に穴が開けられると共に、開けられた穴の周辺を介して溶融された導電膜同士、つまりゲート配線3と第1の修正用枝線16の終端部16aおよび第2の修正用枝線17の終端部17aがそれぞれ電気的に接続される。
そして、第1の修正用枝線16の終端部16bおよび第2の修正用枝線17の終端部17bをそれぞれレーザ光の照射により補助容量配線21と接続する。図11(c)に示されるように、第1の修正用枝線16の終端部16bのレーザ光照射領域16dと第2の修正用枝線17の終端部17bのレーザ光照射領域17dにそれぞれレーザ光を照射すると、下層のゲート絶縁膜6に穴が開けられると共に、開けられた穴の周辺を介して溶融された導電膜同士、つまり補助容量配線21と第1の修正用枝線16の終端部16bおよび第2の修正用枝線17の終端部17bがそれぞれ電気的に接続される。
次に、ドレイン配線8のドレイン電極8aを含むように第1の接続部8bを切断部8d位置で切断し、ドレイン配線8から第1の接続部8bを分離させる(図11(a)参照)。また、ドレイン配線8をそのドレイン配線8の第2の接続部8c寄りの切断部8f位置で切断し、ドレイン配線8の第2の接続部8cを第1の修正用枝線16,16から分離させる(図11(a)参照)。同じく、第2の修正用枝線17,17をドレイン配線8の第2の接続部8c寄りの切断部8g位置で切断し、ドレイン配線8の第2の接続部8cを第2の修正用枝線17,17から分離させる。
これにより、第1の修正用枝線16,16と第2の修正用枝線17,17とが分離切断されると共に、第1の修正用枝線16,16と第2の修正用枝線17,17がそれぞれ一繋がりの連続線として構成されるようになる。このような切断は、レーザ光の照射により行われる。レーザ光を照射するとドレイン配線8を構成する導電膜が熱により四散することで除去されて、切断箇所において電気的に絶縁状態になる。
次に、補助容量配線21を第1の修正用枝線16の終端部16bの左側の切断部21a位置で切断すると共に、同じく補助容量配線21を第2の修正用枝線17の終端部17bの右側の切断部21b位置で切断することで、補助容量配線22から補助容量配線21が部分的に分離される(図11(c)参照)。
このような修正を行うことで、ゲート配線3に矢印T方向から入力されたゲート信号は、レーザ光照射領域16c、第1の修正用枝線16,16、レーザ光照射領域16d、分離切断された補助容量配線21、レーザ光照射領域17d、第2の修正用枝線17,17、レーザ光照射領域17cを経由して、ゲート配線3の断線部14より先端に位置するゲート配線3に伝送されることになる。これにより、断線部14より先端に位置するTFT5を正常に動作させることができ、ゲート配線3の断線に起因する線状の表示欠陥が解消される。この場合、ドレイン配線8が切断された画素電極2部分の画素が点状の表示欠陥となるが、このような点状の表示欠陥は目立たないので問題がない。尚、上述したレーザ光照射による導電膜同士の接続と導線膜の切断の順序は上述したものとは逆の構成であっても良く、上述した順序には限定されない。
次に、図8に示したTFTアレイ基板20の製造工程において、何らかの理由により、図12に示されるようにゲート配線3上に導電性異物15が存在することで、TFTアレイ基板20のゲート配線3と、図17(b)に示したCF基板40の共通電極43が短絡してしまうような場合の修正方法について説明する。尚、図13(a)は図12のN−N線における断面図、図13(b)は図12のO−O線における断面図、図13(c)は図12のP−P線における断面図である。
図13(b)に示されるようにゲート配線3の途中部位には導電性異物15が存在しており、この状態のTFTアレイ基板1に図16に示したCF基板40を貼り合わせると、図17(b)に示したようにCF基板40の共通電極43とゲート配線3が短絡してしまう不具合が発生する。このような場合、CF基板40の共通電極43に印加された電圧が導電性異物15を介してゲート配線3に伝送されてしまう結果、共通電極43の電圧がゲート配線3に常時印加される。したがって、このゲート配線3に接続された全てのTFT5が正常に動作せず、線状の表示欠陥が発生する。
そこで、ドレイン配線8から延設された第1の修正用枝線16,16および第2の修正用枝線17,17と、補助容量配線21を用いて、ゲート配線3の導電性異物15が存在する部分を迂回して接続する修正を行う。
先ず、ゲート配線3の導電性異物15を挟んで位置する第1の修正用枝線16の終端部16aおよび第2の修正用枝線17の終端部17aをそれぞれレーザ光の照射によりゲート配線3と接続する。図13(b)に示されるように、第1の修正用枝線16の終端部16aのレーザ光照射領域16cと第2の修正用枝線17の終端部17aのレーザ光照射領域17cにそれぞれレーザ光を照射すると、下層のゲート絶縁膜6に穴が開けられると共に、開けられた穴の周辺を介して溶融された導電膜同士、つまりゲート配線3と第1の修正用枝線16の終端部16aおよび第2の修正用枝線17の終端部17aがそれぞれ電気的に接続される。
そして、第1の修正用枝線16の終端部16bおよび第2の修正用枝線17の終端部17bをそれぞれレーザ光の照射により補助容量配線21と接続する。図13(c)に示されるように、第1の修正用枝線16の終端部16bのレーザ光照射領域16dと第2の修正用枝線17の終端部17bのレーザ光照射領域17dにそれぞれレーザ光を照射すると、下層のゲート絶縁膜6に穴が開けられると共に、開けられた穴の周辺を介して溶融された導電膜同士、つまり補助容量配線21と第1の修正用枝線16の終端部16bおよび第2の修正用枝線17の終端部17bがそれぞれ電気的に接続される。
次に、ドレイン配線8のドレイン電極8aを含むように第1の接続部8bを切断部8d位置で切断し、ドレイン配線8から第1の接続部8bを分離させる(図13(a)参照)。また、ドレイン配線8をそのドレイン配線8の第2の接続部8c寄りの切断部8f位置で切断し、ドレイン配線8の第2の接続部8cを第1の修正用枝線16,16から分離させる(図13(a)参照)。同じく、第2の修正用枝線17,17をドレイン配線8の第2の接続部8c寄りの切断部8g位置で切断し、ドレイン配線8の第2の接続部8cを第2の修正用枝線17,17から分離させる。
これにより、第1の修正用枝線16,16と第2の修正用枝線17,17とが分離切断されると共に、第1の修正用枝線16,16と第2の修正用枝線17,17がそれぞれ一繋がりの連続線として構成されるようになる。このような切断は、レーザ光の照射により行われる。レーザ光を照射するとドレイン配線8を構成する導電膜が熱により四散することで除去されて、切断箇所において電気的に絶縁状態になる。
次に、補助容量配線21を第1の修正用枝線16の終端部16bの左側の切断部21a位置で切断すると共に、同じく補助容量配線21を第2の修正用枝線17の終端部17bの右側の切断部21b位置で切断することで、補助容量配線22から補助容量配線21が部分的に分離される(図13(c)参照)。
そして、ゲート配線3の導電性異物15が存在する領域を含むようにゲート配線3を切断部3c位置および切断部3d位置で切断し、導電性異物15をゲート配線3から分離させる(図13(b)参照)。この場合の切断も、レーザ光の照射により行われる。レーザ光を照射すると、ゲート配線3を構成する導電膜が熱により四散することで除去されて、切断箇所において導電性異物15はゲート配線3から電気的に絶縁状態にされる。
このような修正を行うことで、導電性異物15によるゲート配線3とCF基板40の共通電極43との短絡部分を、ゲート配線3から分離させることができると共に、ゲート配線3に矢印T方向から入力されたゲート信号は、レーザ光照射領域16c、第1の修正用枝線16,16、レーザ光照射領域16d、分離切断された補助容量配線21、レーザ光照射領域17d、第2の修正用枝線17,17、レーザ光照射領域17cを経由して、ゲート配線3の導電性異物15より先端に位置するゲート配線3に伝送されることになる。
これにより、導電性異物15が存在するゲート配線3に接続された全てのTFT5を正常に動作させることができ、ゲート配線3上の導電性異物15に起因する線状の表示欠陥が解消される。この場合、ドレイン配線8が切断された画素電極2部分の画素が点状の表示欠陥となるが、このような点状の表示欠陥は目立たないので問題がない。尚、この場合も上述したレーザ光照射による導電膜同士の接続と導線膜の切断の順序は上述したものとは逆の構成であっても良いく、上述した順序には限定されない。
尚、上述した第2の実施形態では、2本の補助容量配線21,22が複数箇所において連結部23を介してそれぞれ接続された構成を示したが、図14に示されるように1本の補助容量配線25とした構成でも上述した修正方法が適用される。この場合、補助容量配線25の第1の修正用枝線16の終端部16bとの重畳部および補助容量配線25の第2の修正用枝線17の終端部17bとの重畳部が一体的になるように補助容量配線25から切断部25a位置で分離切断すれば良い。このような構成にしても、上述した修正方法によりゲート配線3の断線等の不具合を解消することが可能である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、ドレイン配線8から延設された第1の修正用枝線12や第1の修正用枝線16,16、または第2の修正用枝線13や第2の修正用枝線17,17の形状や大きさについて、上述した実施の形態には限定されず、種々なる形状や大きさが適用される。
1,20 薄膜トランジスタ(TFT)基板
2 画素電極
2a コンタクトホール部
3 ゲート配線
4 ソース配線
5 薄膜トランジスタ(TFT)
6 ゲート絶縁膜
7 半導体膜
8 ドレイン配線
8b 第1の接続部
8c 第2の接続部
10 液晶
12,16 第1の修正用枝線
13,17 第2の修正用枝線
14 断線部
15 導電性異物
21,25 補助容量配線
2 画素電極
2a コンタクトホール部
3 ゲート配線
4 ソース配線
5 薄膜トランジスタ(TFT)
6 ゲート絶縁膜
7 半導体膜
8 ドレイン配線
8b 第1の接続部
8c 第2の接続部
10 液晶
12,16 第1の修正用枝線
13,17 第2の修正用枝線
14 断線部
15 導電性異物
21,25 補助容量配線
Claims (7)
- 基板上に複数本のゲート配線と複数本のソース配線とが交差するように形成され、隣り合う前記ゲート配線と隣り合う前記ソース配線とで囲まれた領域にはそれぞれ画素電極が形成され、前記ゲート配線と前記ソース配線の交差部近傍には薄膜トランジスタが形成されると共に、第1の接続部が前記薄膜トランジスタに接続され、第2の接続部が前記画素電極に接続されたドレイン配線が形成されてなる薄膜トランジスタアレイ基板において、前記ドレイン配線から前記ゲート配線に向かって第1の修正用枝線が延設され、前記ドレイン配線から同じく前記ゲート配線に向かって第2の修正用枝線が延設されると共に、これら第1の修正用枝線および第2の修正用枝線のそれぞれが前記ゲート配線に絶縁膜を介して重畳されていることを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板。
- 基板上に複数本のゲート配線と複数本のソース配線とが交差するように形成され、隣り合う前記ゲート配線と隣り合う前記ソース配線とで囲まれた領域にはそれぞれ画素電極が形成され、該画素電極に絶縁膜を介して重畳するように補助容量配線が形成され、前記ゲート配線と前記ソース配線の交差部近傍には薄膜トランジスタが形成されると共に、第1の接続部が前記薄膜トランジスタに接続され、第2の接続部が前記画素電極に接続されたドレイン配線が形成されてなる薄膜トランジスタアレイ基板において、前記ゲート配線と前記補助容量配線との間を橋渡しするように前記ドレイン配線から該ゲート配線と該補助容量配線のそれぞれに向かって第1の修正用枝線が延設され、前記ゲート配線と前記補助容量配線との間を橋渡しするように前記ドレイン配線から同じく該ゲート配線と該補助容量配線のそれぞれに向かって第2の修正用枝線が延設され、これら第1の修正用枝線および第2の修正用枝線のそれぞれが前記ゲート配線および前記補助容量配線と絶縁膜を介して重畳されていることを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板。
- 請求項1に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法であって、前記ゲート配線に断線箇所が存在する場合は、該断線箇所を挟んで位置する前記第1の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部をそれぞれ前記ゲート配線と接続する工程と、前記ドレイン配線の第1の接続部および第2の接続部を前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線から分離切断する工程とを備え、前記ゲート配線の断線箇所が前記ドレイン配線の前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線を介して迂回接続されるようにしたことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法。
- 請求項1に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法であって、前記ゲート配線上に導電性の異物が存在する場合は、前記ゲート配線を該異物から分離切断する工程と、この切断箇所を挟んで位置する前記第1の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部をそれぞれ前記ゲート配線と接続する工程と、前記ドレイン配線の第1の接続部および第2の接続部を前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線から分離切断する工程とを備え、前記ゲート配線の切断箇所が前記ドレイン配線の前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線を介して迂回接続されるようにしたことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法。
- 請求項2に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法であって、前記ゲート配線に断線箇所が存在する場合は、該断線箇所を挟んで位置する前記第1の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部をそれぞれ前記ゲート配線と接続する工程と、前記第1の修正用枝線の前記補助容量配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記補助容量配線との重畳部をそれぞれ前記補助容量配線と接続する工程と、前記ドレイン配線の第1の接続部および第2の接続部を前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線から分離切断する工程と、前記第1の修正用枝線と前記第2の修正用枝線とを分離切断する工程と、前記補助容量配線の前記第1の修正用枝線との重畳部および前記補助容量配線の前記第2の修正用枝線との重畳部が一体的になるように該補助容量配線から分離切断する工程とを備え、前記ゲート配線の断線箇所が前記ドレイン配線の前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線と前記補助容量配線とを介して迂回接続されるようにしたことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法。
- 請求項2に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法であって、前記ゲート配線上に導電性の異物が存在する場合は、前記ゲート配線を該異物から分離切断する工程と、この切断箇所を挟んで位置する前記第1の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記ゲート配線との重畳部をそれぞれ前記ゲート配線と接続する工程と、前記第1の修正用枝線の前記補助容量配線との重畳部および前記第2の修正用枝線の前記補助容量配線との重畳部をそれぞれ前記補助容量配線と接続する工程と、前記ドレイン配線の第1の接続部および第2の接続部を前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線から分離切断する工程と、前記第1の修正用枝線と前記第2の修正用枝線とを分離切断する工程と、前記補助容量配線の前記第1の修正用枝線との重畳部および前記補助容量配線の前記第2の修正用枝線との重畳部が一体的になるように該補助容量配線から分離切断する工程とを備え、前記ゲート配線の切断箇所が前記ドレイン配線の前記第1の修正用枝線および前記第2の修正用枝線と前記補助容量配線とを介して迂回接続されるようにしたことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法。
- 前記各工程における接続および分離切断がレーザー光の照射によりなされていることを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ基板の修正方法。
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JPWO2013001566A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2015-02-23 | パナソニック株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
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