[发明专利]有源矩阵基板及其制造方法以及使用由该方法所制造的有源矩阵基板的显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及包括其中形成了诸如薄膜晶体管的薄膜元件的有源矩阵基板(有源基板、TFT基板)的显示器件。特别地，本发明涉及有源矩阵基板及其制造方法，并且涉及使用由该方法所制造的有源矩阵基板的显示器件。

背景技术

在有源模式的平板型显示器件(FPD)(例如，液晶显示器件或有机电致发光器件)中，像素区通过使用以薄膜晶体管为典型代表的有源矩阵来形成。以下将针对作为有源矩阵的实例的薄膜晶体管予以描述。作为用于形成像素区的薄膜晶体管，在大部分情况下采用反交错型结构。也就是说，栅电极被制备于诸如玻璃板的绝缘基板上，并且半导体层与绝缘层(例如，沟道区或源/漏区与绝缘层)叠合。

液晶显示器件的像素电路通过将以上所述的薄膜晶体管与用于给栅电极供应信号的扫描线(栅极线)、用于给源电极供应数据信号的数据线(也称为“信号线”)以及与漏电极连接并将电压施加于液晶层上的一个显示电极(例如，像素电极)组合来构成。源电极和漏电极在工作期间被切换，但是这些电极在此被描述为位置固定的。该像素电路按矩阵形式排布于其中的绝缘基板(以下也称为“像素阵列基板”、“薄膜晶体管基板(TFT基板)”或“有源矩阵基板”)，以及用于遮蔽到彩色滤光片的或者在彩色滤光片周围的光的遮光膜(一般称为“黑矩阵”)，以及必要时于其中制备另一个显示电极(也称为“对电极”或“公共电极”)的对基板被附接到一起，并且通过将液晶密封于它们之间，构成液晶面板。IPS模式或FFS模式同样是已知的，在IPS模式或FFS模式中公共电极被布置于有源基板一侧。诸如驱动电路、背光源等周边部件被安装于液晶面板上，并且构成液晶显示器件。在将像素电极或对电极用作一个显示电极时，则将对电极或像素电极称为另一个显示电极。在稍后将要描述的实施例中，描述将通过将它们中的一个称为像素电极或对电极而给出，并且将另一个称为对电极或像素电极。

在专利文献1中公开了用于减少以上所述的有源矩阵基板的光刻工艺的数量的方法。在专利文献1中，栅极绝缘膜、优选使用硅的半导体层，以及欧姆接触层(n⁺层)依次制备于通过化学气相沉积(CVD)法将栅极线制备于其中的基板上。此外，将要作为源电极和漏电极的金属薄膜通过溅射形成于上述基板之上。然后，将光敏抗蚀剂(光致抗蚀剂)涂布于金属薄膜上。通过使用半色调曝光法的光刻工艺，源电极和漏电极的图形化，岛(island)(有源层岛)的形成，以及对欧姆接触层的沟道区的蚀刻的去除同时进行。

此外，专利文献2描述了用于通过两次执行半色调曝光法(即，通过在使用半色调曝光法来制造有源矩阵基板的方法中的四个光刻工艺)来制备TN模式、MVA模式和IPS模式的有源矩阵基板的方法。

存在其中将彩色滤光片布置于对基板上的许多情形。根据专利文献3，彩色滤光片不是布置于对电极上，而是布置于有源矩阵基板的像素电极上。要制备该彩色滤光片，通过图形化像素区的整个表面而布置抗蚀剂用以制备堤(bank)。在由这些堤所制备的凹部(凹槽)中，涂布有色墨，以制备各种颜色的彩色单元像素(彩色单元)。然后，将含有黑色材料的墨滴在彩色单元周围并涂布，并且制备遮光层(黑矩阵)。

根据专利文献4，开口区被设置于有源矩阵基板的薄膜晶体管(TFT)之间。然后，通过喷墨法来滴下固化墨，以及通过固化来制备彩色滤光片，并且在该彩色滤光片上制备像素电极。

专利文献5公开了一种方法，根据该方法，栅极绝缘膜、半导体层岛及沟道区被制备于其中制备了栅极线和存储容量线的绝缘基板上。然后，用于形成数据线、源电极和漏电极，以及彩色滤光片和像素电极的凹槽由聚酰亚胺膜的堤制备。然后，必要时将墨滴到每个堤的凹槽之内，并且对它进行涂布。特别地，在用于制备像素电极的堤的凹槽中，滴下并涂布用于制备彩色滤光片的墨。然后，在该彩色滤光片的上表面滴下并涂布将要作为像素电极的导电性墨。像素电极与漏电极的一部分连接到一起，以及数据线的一部分与源电极的一部分连接，并且制成有源矩阵基板。

[现有技术参考文献]

[专利文献]

[专利文献1]JP-A-10-163174

[专利文献2]JP-A-2007-310334

[专利文献3]JP-A-7-134290

[专利文献4]JP-A-9-292633

[专利文献5]JP-A-2003-315829

发明内容

[发明待解决的问题]