JPH09325361A - アクティブマトリクス基板の製造方法 - Google Patents

アクティブマトリクス基板の製造方法

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JPH09325361A
JPH09325361A JP14198796A JP14198796A JPH09325361A JP H09325361 A JPH09325361 A JP H09325361A JP 14198796 A JP14198796 A JP 14198796A JP 14198796 A JP14198796 A JP 14198796A JP H09325361 A JPH09325361 A JP H09325361A
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wiring
layer
wirings
same material
electrode
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Application number
JP14198796A
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English (en)
Inventor
Masaya Yamakawa
真弥 山川
Katsuhiro Kawai
勝博 川合
Hiroki Nishino
浩己 西野
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電気対策を施したアクティブマトリクス基
板を低コストで作製する。 【解決手段】 端子部に、半導体層5cおよびn+−S
i層6cからなる短絡配線14が設けられて、隣接する
ゲート配線12を接続している。この短絡配線14上に
は、ソース配線と同じ材料からなる層16cがパターン
形成されており、TFTのチャネルエッチングの際にエ
ッチングされない。この層16cは、ソース配線と同じ
材料からなる画素電極のパターン形成と同時にエッチン
グ除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
用いられるアクティブマトリクス基板の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】上述の液晶表示装置には、互いに交差す
る複数本ずつの走査配線(以下、ゲート配線と称する)
および信号配線(以下、ソース配線と称する)と共に、
アモルファスSiからなる薄膜トランジスタ(以下、T
FTと称する)またはMIM(Metal Insulator Meta
l)素子等のスイッチング素子が基板上に形成された、
所謂アクティブマトリクス基板が用いられる。
【0003】このアクティブマトリクス基板において
は、液晶表示装置を組み立てる際のハンドリング等で発
生する静電気により、スイッチング素子や配線交差部の
絶縁膜が破壊されてしまうという問題がしばしば生じ
る。このような静電気による破壊を防止することは、ア
クティブマトリクス基板の製造において、非常に重要な
課題となっている。
【0004】図3(a)に静電気による破壊を防止する
対策を施した従来のアクティブマトリクス基板の概略構
成を示し、図4(a)に一絵素分の平面図を示す。ま
た、図3(b)および図3(c)に端子部の拡大図を示
し、図3(d)に図3(c)のX−Y断面図を示す。
【0005】このアクティブマトリクス基板には、図3
(a)に示すように、複数本ずつのゲート配線12およ
びソース配線13が互いに交差するように配設されてい
る。
【0006】まず、TFTおよび画素電極が形成される
領域である表示領域15について説明する。
【0007】表示領域15においては、図4(a)に示
すように、ゲート配線12とソース配線13の交差部近
傍に、スイッチング素子であるTFT7と画素電極10
とが形成されている。TFT7のゲート電極1にはゲー
ト配線12が接続され、そこに入力される信号によって
TFT7が駆動される。TFT7のソース電極にはソー
ス配線13および2aが接続され、そこからビデオ信号
が入力される。TFT7のドレイン電極には、画素電極
10が接続電極2bを介して接続されている。画素電極
10と接続電極2bとは、コンタクトホール9において
接続されている。また、接続電極2bの一部は絵素容量
の一方の端子となっており、各絵素容量の他方の端子3
との間に絵素容量が形成されている。
【0008】図4(b)に、図4(a)の断面図を示
す。
【0009】ここでは、透明絶縁性基板11上に、ゲー
ト配線12に接続されたゲート電極1が形成され、その
上を覆ってゲート絶縁膜4が形成されている。その上に
はゲート電極1と重畳して半導体層5が形成され、その
上に互いに離隔してソース電極およびドレイン電極とな
るn+−Si層6a、6bが形成されている。一方のn+
−Si層6aの上には、ソース配線となる導電膜2aが
形成され、他方のn+−Si層6bの上には、ドレイン
電極6bと画素電極10とを接続する接続電極2bが形
成されている。さらにその上に、TFT7、ゲート配線
12およびソース配線13を覆って層間絶縁膜8が形成
されている。層間絶縁膜8の上には、画素電極10とな
る透明導電膜10が形成され、層間絶縁膜8を貫くコン
タクトホール9において接続電極2bと接続されてい
る。
【0010】次に、表示領域15の周辺に形成された端
子部について説明する。
【0011】端子部は、図3(a)〜図3(d)に示す
ように、ゲート配線12およびソース配線13の両端
に、周辺駆動回路との接続用端子が形成されている。各
ゲート配線12は、TFTの半導体層5と同じ材料層5
cと、ソース電極6aと同じ材料からなる層6cとの2
層構造の短絡配線14により接続されている。このよう
に高抵抗な短絡配線14を形成することにより、液晶表
示装置の製造中に発生する静電気を逃すことができ、ア
クティブマトリクス基板上のスイッチング素子または配
線交差部の絶縁膜の破壊を防ぐことができる。また、ゲ
ート配線12上には、ソース配線13の透明導電膜と同
じ材料からなる配線16が形成されている。
【0012】図5および図6に、このような静電気対策
を施した従来のアクティブマトリクス基板の製造方法を
示す。図5(a−1)〜図5(f−1)はTFT部分の
製造工程を示す平面図であり、図5(a−2)、図5
(d−2)、図5(f−2)は各々図5(a−1)、図
5(d−1)、図5(f−1)の断面図である。また、
図6(a−1)〜図6(h−1)は端子部の製造工程を
示す平面図であり、図6(a−2)、図6(d−2)は
各々図6(a−1)、図6(d−1)の断面図である。
【0013】まず、TFT部分の製造工程について説明
する。
【0014】図5(a−1)および図5(a−2)に示
すように、透明絶縁性基板11上に、ゲート配線12、
ゲート電極1、ゲート絶縁膜4を形成する。その上に半
導体層5を形成し、さらに、ソース電極およびドレイン
電極となるn+−Si層6を形成する。
【0015】次に、図5(b−1)に示すように、ソー
ス配線および接続電極を構成する導電膜26を形成す
る。
【0016】続いて、図5(c−1)に示すように、ソ
ース配線および接続電極形成用のレジストパターン19
を形成する。
【0017】その後、導電膜26のエッチングを行って
レジストパターン19を除去する。これにより、図5
(d−1)および図5(d−2)に示すように、ソース
配線13、2aおよび接続電極2bが形成される。
【0018】次に、TFTのチャネル領域を形成するた
めに、図5(e−1)に示すように、スリット状の穴を
空けたレジストパターン20を形成し、半導体層5およ
びn+−Si層6をエッチングする。これにより、半導
体層5上でn+−Si層6が2つに分断され、図5(f
−1)および図5(f−2)に示すように、互いに離隔
したソース電極6aおよびドレイン電極6bが形成さ
れ、TFT7が完成する。
【0019】その後、図4(b)に示したように、層間
絶縁膜8を形成してコンタクトホール9を設け、画素電
極となる透明導電膜10を形成する。以上の製造工程に
より、表示領域が完成する。
【0020】次に、端子部の製造工程について説明す
る。なお、端子部における図6(a−1)〜図6(f−
1)の工程は、各々TFT部分における図5(a−1)
〜図5(f−1)の工程と同時に行われる。
【0021】図6(a−1)および図6(a−2)に示
すように、透明絶縁性基板11上に、ゲート配線12、
ゲート絶縁膜4を形成し、その上に半導体層5と同じ材
料からなる層5cと、ソース電極6aと同じ材料からな
る層6cとの2層構造の短絡配線14を形成する。
【0022】次に、図6(b−1)に示すように、ソー
ス配線と同じ材料からなる透明導電膜26を形成する。
【0023】続いて、図6(c−1)に示すように、ゲ
ート配線12上にソース配線と同じ材料からなる配線1
6を残すためのレジストパターン22を形成する。
【0024】その後、導電膜26のエッチングを行って
レジストパターン22を除去する。これにより、図6
(d−1)および図6(d−2)に示すように、2層構
造の高抵抗な短絡配線14が形成され、ゲート配線12
上には配線16が残される。
【0025】次に、TFTのチャネル領域を形成する工
程においては、図6(e−1)に示すように、レジスト
パターン23により端子部を覆う。これにより、図6
(f−1)に示すように、高抵抗な短絡配線14が残さ
れる。
【0026】続いて、基板全面を覆うように層間絶縁膜
8を形成し、コンタクトホールの形成時に端子部の層間
絶縁膜8を除去する。
【0027】その後、スパッタリング法により画素電極
10となる透明導電膜を形成する際には、端子部をマス
クで覆って透明導電膜を形成しないようにする。
【0028】最後に、画素電極をレジストを用いてパタ
ーン形成する工程において、図6(g)に示すように、
ゲート配線12上の配線16を覆うレジストパターン2
4を形成して、配線16がエッチングされないようにす
る。以上の製造工程により、図6(h)に示すように、
端子部が完成する。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のアクテ
ィブマトリクス基板の製造方法においては、以下のよう
な問題点がある。
【0030】まず、TFT形成部分においては、図5
(a−1)〜図5(f−2)に示したように、ソース配
線となる導電膜26を形成した後、ソース配線形成用の
レジストパターン19、およびチャネル形成用のレジス
トパターン20を作製する。このため、TFT形成部分
においては、2回のレジストパターニング工程が必要で
ある。
【0031】また、端子部においては、図6(a−1)
〜図6(h−1)に示したように、ソース配線と同じ材
料からなる導電膜26を形成した後、ソース配線形成時
にゲート配線12上にソース配線と同じ材料からなる配
線16を残すためのレジストパターン22を形成し、そ
の後、チャネル形成時に端子部23を覆うレジストパタ
ーン23を作製する。さらに、画素電極形成時にはゲー
ト配線12上に配線16を残すためのレジストパターン
24を作製する。このため、端子部においては、TFT
形成部分と同じ2回のレジストパターニング工程の他
に、画素電極形成時の1回のレジストパターニング工程
が行われ、計3回のレジストパターニング工程が必要で
ある。
【0032】しかし、液晶表示装置の製造コストを安く
するためには、フォトレジスト形成工程を削減して、工
程を簡略化することが非常に重要である。
【0033】本発明は上記従来技術の課題を解決すべく
なされたものであり、静電気により破壊されないアクテ
ィブマトリクス基板を低コストで作製することができる
アクティブマトリクス基板の製造方法を提供することを
目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板の製造方法は、基板上に、複数の走査配線お
よび複数の信号配線が互いに交差して形成され、該走査
配線および該信号配線の各交差部近傍に形成された薄膜
トランジスタが、ゲート電極と、該ゲート電極を覆うゲ
ート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上の半導体層と、該半導
体層上で互いに離隔されたソース電極およびドレイン電
極とを有し、該走査配線の端部および該信号配線の端部
の少なくとも一方の周辺に、該当する配線同士の隣接す
るもの同士を接続する2層構造の短絡配線が形成され、
一方の層が該半導体層と同じ材料からなり、他方の層が
該ソース電極と同じ材料からなるアクティブマトリクス
基板の製造方法であって、該基板上に該半導体層をパタ
ーン形成し、該半導体層上に該ソース電極および該ドレ
イン電極形成用層を互いに接続された状態で形成すると
共に、該半導体層と同じ材料からなる層および該ソース
電極と同じ材料からなる層をパターン形成して短絡配線
とする工程と、該ソース電極および該ドレイン電極形成
用層の上に該信号配線および接続電極をパターン形成す
ると共に、該短絡配線上に該信号配線と同じ材料からな
る層をパターン形成する工程と、該信号配線および該接
続電極をマスクとして該ソース電極および該ドレイン電
極形成用層をエッチングして、該ソース電極および該ド
レイン電極をパターン形成する工程とを含み、そのこと
により上記目的が達成される。
【0035】前記接続配線が形成された基板上に、前記
信号配線と同じ材料からなる画素電極形成用層を堆積す
る工程と、該画素電極形成用層をエッチングして、前記
走査配線および前記信号配線の各交差部近傍に、前記接
続電極に接続された画素電極をパターン形成すると共
に、前記短絡配線上の前記信号配線と同じ材料からなる
層を除去する工程とを更に含んでいてもよい。
【0036】以下、本発明の作用について説明する。
【0037】本発明にあっては、TFTのソース電極お
よびドレイン電極をパターン形成する際に、ソース配線
および接続電極をマスクとしている。従って、TFTの
チャネルエッチング用のレジストパターンを形成する必
要がない。
【0038】一方、端子部においては、半導体層と同じ
材料からなる層とソース電極と同じ材料からなる層との
2層構造の短絡配線上に、ソース配線と同じ材料からな
る層をパターン形成している。従って、TFTのチャネ
ルエッチングの際に、この短絡配線をレジストパターン
で覆う必要がない。
【0039】この短絡配線上のソース配線と同じ材料か
らなる層は、ソース配線と同じ材料からなる画素電極を
パターン形成する際に、同時にエッチング除去され得
る。
【0040】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図にお
いて、同一の機能を有する部分については、従来のアク
ティブマトリクス基板と同じ符号を用いて示した。
【0041】この実施形態では、前述の図3(a)〜図
3(d)および図4(a)、図4(b)に示したアクテ
ィブマトリクス基板の作製に本発明を適用した。
【0042】図1および図2に、本実施形態のアクティ
ブマトリクス基板の製造方法を示す。図1(a−1)〜
図1(e−1)はTFT部分の製造工程を示す平面図で
あり、図1(a−2)、図1(d−2)、図1(e−
2)は各々図1(a−1)、図1(d−1)、図1(e
−1)の断面図である。また、図2(a−1)〜図2
(g−1)は端子部の製造工程を示す平面図であり、図
2(a−2)、図2(d−2)、図2(g−2)は各々
図2(a−1)、図2(d−1)、図2(g−1)の断
面図である。
【0043】まず、TFT部分の製造工程について説明
する。
【0044】図1(a−1)および図1(a−2)に示
すように、透明絶縁性基板11上に、ゲート配線12、
ゲート電極1、ゲート絶縁膜4を形成する。その上に半
導体層5を形成し、さらに、ソース電極およびドレイン
電極となるn+−Si層6を形成した。ここまでは、従
来のアクティブマトリクス基板の製造工程と同様であ
る。
【0045】次に、図1(b−1)に示すように、ソー
ス配線13を構成する透明導電膜としてITO(Ind
ium Tin Oxide)膜27をスパッタリング
法により形成した。
【0046】続いて、図1(c−1)に示すように、ソ
ース配線および接続電極形成用のレジストパターン21
を形成した。
【0047】その後、導電膜27のエッチングを行って
レジストパターン21を除去した。これにより、図1
(d−1)および図1(d−2)に示すように、ソース
配線13、2aおよび接続電極2bが形成される。
【0048】次に、ソース配線2aおよび接続電極2b
をマスクとして、半導体層5およびn+−Si層6をエ
ッチングした。これにより、半導体層5上でn+−Si
層6が2つに分断され、図1(e−1)および図1(e
−2)に示すように、互いに離隔したソース電極6aお
よびドレイン電極6bが形成され、TFT7が完成す
る。
【0049】続いて、前述した図4(b)に示すよう
に、層間絶縁膜8として感光性アクリル樹脂をスピン塗
布法により3μmの膜厚に形成し、所望のパターンに従
って露光してアルカリ性溶液を用いて処理した。これに
より、感光性アクリル樹脂の露光された部分のみがアル
カリ性溶液によってエッチングされて、層間絶縁膜8を
貫通するコンタクトホール9が形成される。
【0050】その後、その上に、画素電極となる透明導
電膜10をスパッタリング法により形成し、パターニン
グした。これにより、層間絶縁膜8を貫くコンタクトホ
ール9において、TFTのドレイン電極6bと接続され
た接続電極2bと画素電極10とが接続される。以上の
製造工程により、表示領域が完成する。
【0051】次に、端子部の製造工程について説明す
る。なお、端子部における図2(a−1)〜図2(e−
1)の工程は、各々TFT部分における図1(a−1)
〜図1(e−1)の工程と同時に行われる。
【0052】図2(a−1)および図2(a−2)に示
すように、透明絶縁性基板11上に、ゲート配線12、
ゲート絶縁膜4を形成し、その上に半導体層5と同じ材
料からなる層5cと、ソース電極6aと同じ材料からな
る層6cとの2層構造の短絡配線14を形成する。ここ
までは、従来のアクティブマトリクス基板の製造工程と
同様である。
【0053】次に、図2(b−1)に示すように、ソー
ス配線と同じ材料からなる透明導電膜としてITO膜2
8をスパッタリング法により形成する。
【0054】続いて、図2(c−1)に示すように、ゲ
ート配線12上にソース配線と同じ材料からなる配線1
6を残すと共に、短絡配線14上にもソース配線と同じ
材料からなる層(ITO層)16cを残すためのレジス
トパターン17を形成する。
【0055】その後、導電膜28のエッチングを行って
レジストパターン17を除去する。これにより、図2
(d−1)および図2(d−2)に示すように、短絡配
線14上にITO層16cが残されると共に、ゲート配
線12上には配線16が残される。
【0056】次に、TFTのチャネル領域を形成する工
程においては、ITO層16cにより短絡配線14が覆
われているので、図2(e−1)に示すように、高抵抗
な短絡配線14が残される。
【0057】続いて、基板全面を覆うように層間絶縁膜
8を形成し、コンタクトホールの形成時に端子部の層間
絶縁膜8を除去する。
【0058】その後、スパッタリング法により画素電極
10となる透明導電膜を形成する際に、端子部をマスク
で覆って透明導電膜を形成しないようにする。
【0059】最後に、画素電極をレジストを用いてパタ
ーン形成する工程において、図2(f−1)に示すよう
に、ゲート配線12上の配線16を覆うレジストパター
ン18を形成して配線16がエッチングされないように
する。これにより短絡配線14とゲート配線12とが接
続される。一方、短絡配線14上のITO層16cはエ
ッチングにより除去し、高抵抗な短絡配線14のみを残
す。以上の製造工程により、図2(g−1)および図2
(g−2)に示すように、端子部が完成する。
【0060】なお、本実施形態においては、各ゲート配
線間を接続する短絡配線を設ける場合について説明した
が、各ソース配線間を接続する短絡配線についても、同
様に残すことができる。また、ゲート配線間およびソー
ス配線間の両方を接続する短絡配線を形成してもよい。
【0061】また、感光性アクリル樹脂は、塗布前に着
色しているものを用いたが、コンタクトホール9の形成
後、全面に露光処理を施すことによって、層間絶縁膜8
を透明化することができる。このような樹脂の透明化の
処理は、化学的に行うことも可能である。
【0062】さらに、画素電極は、TFT、ゲート配線
およびソース配線を覆う層間絶縁膜上に設けたが、TF
T形成部分や各配線部分とオーバーラップさせない構造
の場合には、層間絶縁膜を形成せずに接続電極上に画素
電極を直接設けても良い。本実施形態のように、画素電
極をTFTや各配線とオーバーラップさせる構成とした
場合には、表示領域の開口部を向上させることができ
る。
【0063】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ソース配線および接続電極をマスクとして、
TFTのソース電極およびドレイン電極をパターン形成
しているので、レジストパターン形成工程を1回削減す
ることができる。この時、端子部においては、短絡配線
上にソース配線と同じ材料からなる層をパターン形成し
ているので、短絡配線上を覆うレジストパターンを設け
る必要がない。
【0064】この短絡配線上のソース配線と同じ材料か
らなる層は、画素電極のパターン形成時に同時に除去す
ることができる。従って、製造工程が複雑になることは
ない。
【0065】従って、本発明によれば、ゲート配線間お
よびソース配線間の少なくとも一方に高抵抗な短絡配線
を形成して、液晶表示装置の製造工程における静電気対
策を施すことができると共に、製造工程の短縮を図るこ
とができ、液晶表示装置の生産性および歩留まりを大幅
に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a−1)〜(e−1)は実施形態1のアクテ
ィブマトリクス基板のTFT形成部分における製造工程
を示す平面図であり、(a−2)、(d−2)、(e−
2)は各々(a−1)、(d−1)、(e−1)の断面
図である。
【図2】(a−1)〜(g−1)は実施形態1のアクテ
ィブマトリクス基板の端子部における製造工程を示す平
面図であり、(a−2)、(d−2)、(g−2)は各
々(a−1)、(d−1)、(g−1)の断面図であ
る。
【図3】(a)は静電気対策を施したアクティブマトリ
クス基板の概略構成であり、(b)および(c)は端子
部の拡大図であり、(d)は(c)のX−Y断面図であ
る。
【図4】(a)は、アクティブマトリクス基板の1画素
分を示す平面図であり、(b)は、(a)の断面図であ
る。
【図5】(a−1)〜(f−1)は、従来のアクティブ
マトリクス基板のTFT形成部分における製造工程を示
す平面図であり、(a−2)、(d−2)、(f−2)
は各々(a−1)、(d−1)、(f−1)の断面図で
ある。
【図6】(a−1)〜(h−1)は、従来のアクティブ
マトリクス基板の端子部における製造工程を示す平面図
であり、(a−2)、(d−2)は各々(a−1)、
(d−1)の断面図である。
【符号の説明】
1 ゲート電極 2a、13 ソース配線 2b 接続電極 3 絵素容量の他方の端子 4 ゲート絶縁膜 5 半導体層 5c 半導体層と同じ材料からなる層 6a ソース電極 6b ドレイン電極 6c ソース電極と同じ材料からなる層 7 TFT 8 層間絶縁膜 9 コンタクトホール 10 画素電極 12 ゲート配線 14 高抵抗な短絡配線 15 表示領域 16 ソース配線と同じ材料からなる配線 16c ソース配線と同じ材料からなる層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、複数の走査配線および複数の
    信号配線が互いに交差して形成され、該走査配線および
    該信号配線の各交差部近傍に形成された薄膜トランジス
    タが、ゲート電極と、該ゲート電極を覆うゲート絶縁膜
    と、該ゲート絶縁膜上の半導体層と、該半導体層上で互
    いに離隔されたソース電極およびドレイン電極とを有
    し、該走査配線の端部および該信号配線の端部の少なく
    とも一方の周辺に、該当する配線同士の隣接するもの同
    士を接続する2層構造の短絡配線が形成され、一方の層
    が該半導体層と同じ材料からなり、他方の層が該ソース
    電極と同じ材料からなるアクティブマトリクス基板の製
    造方法であって、 該基板上に該半導体層をパターン形成し、該半導体層上
    に該ソース電極および該ドレイン電極形成用層を互いに
    接続された状態で形成すると共に、該半導体層と同じ材
    料からなる層および該ソース電極と同じ材料からなる層
    をパターン形成して短絡配線とする工程と、 該ソース電極および該ドレイン電極形成用層の上に該信
    号配線および接続電極をパターン形成すると共に、該短
    絡配線上に該信号配線と同じ材料からなる層をパターン
    形成する工程と、 該信号配線および該接続電極をマスクとして該ソース電
    極および該ドレイン電極形成用層をエッチングして、該
    ソース電極および該ドレイン電極をパターン形成する工
    程とを含むアクティブマトリクス基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記接続配線が形成された基板上に、前
    記信号配線と同じ材料からなる画素電極形成用層を堆積
    する工程と、該画素電極形成用層をエッチングして、前
    記走査配線および前記信号配線の各交差部近傍に、前記
    接続電極に接続された画素電極をパターン形成すると共
    に、前記短絡配線上の前記信号配線と同じ材料からなる
    層を除去する工程とを更に含む請求項1に記載のアクテ
    ィブマトリクス基板の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100535351B1 (ko) * 1998-06-26 2006-02-28 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 박막 트랜지스터 액정표시장치
KR100699964B1 (ko) * 1999-03-16 2007-03-28 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 액정 표시 장치 및 반도체 장치
JP2022100254A (ja) * 2020-12-23 2022-07-05 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 透明表示装置

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