專利名稱：有源矩陣基板及其制造方法和圖像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在基板上陣列狀地配置有薄膜晶體管的有源矩陣基板以及使用有源矩陣基板的圖層顯示裝置。
背景技術：
近年，作為圖像顯示裝置，已使用有源矩陣型的液晶顯示裝置、有機電致發(fā)光顯示裝置、電泳型顯示裝置。特別在液晶顯示裝置和電泳型顯示裝置中，為了顯示彩色圖像，一般使用濾色器，在形成有半導體電路的有源矩陣基板和濾色器基板之間設置液晶層、電泳粒子層等圖像顯示要素。然而，在這樣構造的圖像顯示裝置中存在以下問題形成有TFT (薄膜晶體管)的區(qū)域，由于沒有形成電極，所以被驅動的顯示要素的區(qū)域小，開口率低。而且，對于液晶顯示裝置的情況，存在以下問題由有源矩陣基板和濾色器基板的對位誤差引起的漏光不良；為了防止漏光不良而加大形成遮光層以對對位的誤差保持富余，因此開口率降低。另外，對于電泳型顯示裝置的情況，通常是使用微囊作為電泳粒子層的方式，但存在以下問題該微囊層的厚度約40 μ m之厚，所以有源矩陣基板和濾色器基板的對位很難，成品率降低。為了解決上述開口率低的問題，已知有以下構成的有源矩陣基板在TFT上形成層間絕緣層，在其上形成像素電極，介由設置于層間絕緣層的貫通孔部連接漏電極和像素電極。并且，專利文獻1中公開了以下方法作為使用這種有源矩陣基板的圖像顯示裝置的構造，使用具有在TFT上形成濾色器層的COA (Color Filter On Array)構造的有源矩陣基板，由此，改善有源矩陣基板和濾色器基板的對位誤差，提高開口率。具有COA構造的有源矩陣基板，為了將漏電極和像素電極電連接，在濾色器層和層間絕緣層設置貫通孔?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利第3383047號

發(fā)明內(nèi)容
然而，存在以下問題層間絕緣層的膜厚是1 μ m 3 μ m左右的厚膜，隨著TFT的圖案變得高精細、像素尺寸變小，因此很難以漏電極和像素電極可靠地連接的方式良好地形成貫通孔部，成品率降低。另外，通過增大貫通孔部的面積，從而能夠良好地進行漏電極和像素電極的電接觸，但存在以下問題通過增大層間絕緣層的貫通孔部，結果濾色器區(qū)域變小，因此實際的開口率降低。 本發(fā)明鑒于這些問題點而完成，提供TFT (薄膜晶體管)中的漏電極和像素電極的連接容易、且開口率高的有源矩陣基板以及圖像顯示裝置。 為了解決上述課題而進行的第1發(fā)明是一種有源矩陣基板，其特征在于，是薄膜晶體管構成像素、排列多個該像素而形成的有源矩陣基板，所述薄膜晶體管在基板上具有柵極電極、柵極電極上的柵極絕緣層、柵極絕緣層上的半導體活性層、與半導體活性層連接的源電極和漏電極、與漏電極連接的像素電極、和用于將源電極和像素電極絕緣的層間絕緣層；以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式在半導體活性層上形成有保護膜，在該兩個露出區(qū)域中的一方源電極與半導體活性層連接，在另一方漏電極與半導體活性層連接，漏電極在保護膜上與像素電極連接。根據(jù)第1發(fā)明，通過漏電極和像素電極在設置于所述半導體活性層上的保護膜上進行電連接，能夠將漏電極和像素電極容易地連接，能夠提高成品率。第2發(fā)明是一種有源矩陣基板，其特征在于，在上述第1發(fā)明中，所述多個薄膜晶體管排列成直線狀，構成所述多個薄膜晶體管的獨立的多個半導體活性層并列成直線狀，所述保護膜以分別將所述多個半導體活性層分割為兩個露出區(qū)域的方式遍及多個半導體活性層地被形成為條紋狀。根據(jù)第2發(fā)明，通過漏電極和像素電極在設置于所述半導體活性層上的保護膜上進行電連接，能夠容易地將漏電極和像素電極連接，能夠提高成品率。另外，能夠利用一個條紋狀保護膜來兼作多個TFT的保護膜。第3發(fā)明是一種有源矩陣基板，其特征在于，在上述第1發(fā)明中，所述保護膜以分別將半導體活性層分割為兩個露出區(qū)域的方式形成，并且形成為劃分像素的格子狀，并且具有遮光性地形成。根據(jù)第3發(fā)明，通過漏電極和像素電極在設置于所述半導體活性層上的保護膜上進行電連接，從而能夠容易地連接漏電極和像素電極，能夠提高成品率。另外，能夠利用一個遮光性格子狀保護膜來兼作多個TFT的保護膜和黑矩陣。第4發(fā)明是一種有源矩陣基板，其特征在于，在上述第1 3發(fā)明中，保護膜的形狀為正錐形。第5發(fā)明是一種有源矩陣基板，其特征在于，在第1 4發(fā)明中，保護膜由有機絕緣材料構成。第6發(fā)明是一種有源矩陣基板，其特征在于，在第1 4發(fā)明中，保護膜由多個層構成，至少在與半導體活性層相接的一層中含有無機絕緣材料。第7發(fā)明是一種有源矩陣基板，其特征在于，在第1 6發(fā)明中，層間絕緣層著色為規(guī)定顏色。根據(jù)第5發(fā)明，通過將層間絕緣層著色為規(guī)定顏色，能夠得到在薄膜晶體管上形成濾色器陣列的COA構造。通過得到COA構造，能夠提供半導體電路和濾色器的對位容易、開口率高的有源矩陣基板。第8發(fā)明是一種有源矩陣基板，其特征在于，在第1 7發(fā)明中，半導體活性層由金屬氧化物構成。第9發(fā)明是一種使用有源矩陣基板的圖像顯示裝置，其特征在于，在第1 8發(fā)明中，圖像顯示方式是液晶方式、有機電致發(fā)光方式、電泳方式中的任一種。第10發(fā)明是一種有源矩陣基板的制造方法，是薄膜晶體管構成像素、排列多個該像素而形成的有源矩陣基板的制造方法，所述薄膜晶體管在基板上具有柵極電極、柵極電極上的柵極絕緣層、柵極絕緣層上的半導體活性層、與半導體活性層連接的源電極和漏電極、與漏電極連接的像素電極、和用于將源電極和像素電極絕緣的層間絕緣層；具有以下工序在基板上形成柵極電極的工序，在柵極電極上形成柵極絕緣層的工序，在柵極絕緣層上形成半導體活性層的工序，在半導體活性層上以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式形成保護膜的工序，在保護膜上、半導體活性層上以及柵極絕緣層上的全部表面形成由導電性材料構成的層的工序，按照在兩個露出區(qū)域中的一方源電極與半導體活性層連接、在另一方漏電極與半導體活性層連接、漏電極殘留在保護膜上的方式將由導電性材料構成的層形成圖案的工序，在基板上的全部表面形成層間絕緣層的工序，在保護膜上的層間絕緣層設置開口部的工序，在層間絕緣層上形成像素電極并取得像素電極和漏電極的導通的工序。第11發(fā)明是一種有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，在上述第10發(fā)明中，在所述半導體活性層上以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式形成保護膜的工序，是在構成多個薄膜晶體管的各半導體活性層上以將半導體活性層分成兩個露出區(qū)域的方式將保護膜形成為條紋狀的工序。第12發(fā)明是一種有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，在上述第11發(fā)明中，使用印刷法將所述保護層形成為條紋狀。第13發(fā)明是一種有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，在上述第10發(fā)明中，在所述半導體活性層上以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式形成保護膜的工序，是在半導體活性層上形成分別將該半導體活性層分割成兩個露出區(qū)域并且劃分像素的格子狀的遮光性保護膜的工序。第14發(fā)明是一種有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，在上述第10 13發(fā)明中，形成保護膜的工序，具有在基板的全部表面形成第一保護膜的工序，以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式形成第二保護膜的工序，利用蝕刻除去從第二保護膜露出的第一保護膜的工序。第15發(fā)明是一種上述第8或第9發(fā)明記載的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，在上述第10 14發(fā)明中，在形成保護膜的工序之后，具有對半導體活性層的從保護膜露出的區(qū)域進行等離子體照射的工序。根據(jù)本發(fā)明，可提供由于半導體電路中的漏電極和像素電極容易連接、另外半導體電路和濾色器容易對位因而成品率高、且開口率高的有源矩陣基板以及圖像顯示裝置。


圖1是本發(fā)明的實施方式的圖像顯示裝置的約1像素的示意剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的第1實施方式的有源矩陣基板的制造工序的示意剖視圖和俯視圖的(a) (d)。示意剖視圖(上)是沿俯視圖(下)的Ι-Γ線切斷的剖面。圖3是表示本發(fā)明的第1實施方式的有源矩陣基板的制造工序的示意剖視圖和俯視圖的(e) (g)。示意剖視圖(上)是沿俯視圖(下)的Ι-Γ線切斷的剖面。圖4是表示本發(fā)明的有源矩陣基板的制造工序的其它例子的示意剖視圖(A)、⑶。圖5是本發(fā)明的其它實施方式的圖像顯示裝置的約1像素的示意剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的其它實施方式的有源矩陣基板的制造工序的例子的示意剖視圖和俯視圖(a) (d)。示意剖視圖(上)是沿俯視圖(下)的Ι-Γ線切斷的剖面。
圖7是表示本發(fā)明的其它實施方式的有源矩陣基板的制造工序的示意剖視圖和俯視圖(e) (h)。示意剖視圖(上)是沿俯視圖(下)的Ι-Γ線切斷的剖面。圖8是本發(fā)明的第2實施方式的有源矩陣基板的示意剖視圖㈧和俯視圖⑶。示意剖視圖(A)是沿俯視圖(B)的I-I'線切斷的剖面。圖9是表示本發(fā)明的第2實施方式的有源矩陣基板的制造工序的示意剖視圖和俯視圖(a) (d)。示意剖視圖(上)是沿俯視圖(下)的Ι-Γ線切斷的剖面。圖10是表示本發(fā)明的第2實施方式的有源矩陣基板的制造工序的示意剖視圖和俯視圖(e) (g)。示意剖視圖(上)是沿俯視圖(下)的Ι-Γ線切斷的剖面。圖11是將層間絕緣層作為濾色器層的本發(fā)明的第2實施方式的有源矩陣基板的示意剖視圖㈧和俯視圖(B)。示意剖視圖㈧是沿俯視圖⑶的Ι-Γ線切斷的剖面。圖12是本發(fā)明的第3實施方式的有源矩陣基板的示意剖視圖(A)和俯視圖(B)。示意剖視圖(A)是沿俯視圖(B)的I-I'線切斷的剖面。圖13是表示本發(fā)明的第3實施方式的有源矩陣基板的制造工序的示意剖視圖和俯視圖(a) (d)。示意剖視圖(上)是沿俯視圖(下)的Ι-Γ線切斷的剖面。圖14是表示本發(fā)明的第3實施方式的有源矩陣基板的制造工序的示意剖視圖和俯視圖(e) (f)。示意剖視圖(上)是沿俯視圖(下)的Ι-Γ線切斷的剖面。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。應予說明，實施方式中，對相同構成要素附以相同附圖標記，在實施方式之間省略重復的說明。圖1是表示本發(fā)明的實施方式的圖像顯示裝置的約1像素的示意剖視圖。本發(fā)明的圖像顯示裝置具有有源矩陣基板101、形成有對置電極12的對置基板13、和在對置電極與有源矩陣基板101上的像素電極10之間夾持的圖像顯示要素11。本發(fā)明的有源矩陣基板由薄膜晶體管102、和隔著層間絕緣層9與其連接的像素電極排列而構成。對于各薄膜晶體管，利用包括與柵極電極連接的柵極布線、與源電極連接的源極布線等的布線來進行電布線，構成TFT陣列電路。構成本發(fā)明的薄膜晶體管在基板上具有柵極電極2、柵極電極上以覆蓋柵極電極的方式形成的柵極絕緣層4、柵極絕緣層上的半導體活性層5、以及與半導體活性層連接的源電極7和漏電極8。而且，在半導體活性層上，以將半導體活性層分割為兩個區(qū)域的方式形成保護膜6，源電極和漏電極分別在分割的半導體活性層區(qū)域接觸、進行電連接。另外，漏電極以覆蓋保護膜的一部分的方式與像素電極10連接。另外，隔著柵極絕緣層在漏電極下方形成有電容器電極3。本發(fā)明根據(jù)保護膜6的方式分為第1 第3實施方式，對于保護膜6以及起因于保護膜6的構造以外的部分，任一實施方式均可以采用相同的材料、形成方法形成。首先，對本發(fā)明的第1實施方式進行說明。圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的圖像顯示裝置的約1像素的示意剖視圖。本發(fā)明的圖像顯示裝置具有有源矩陣基板101、形成有對置電極12的對置基板13、和在對置電極與有源矩陣基板101上的像素電極10之間夾持的圖像顯示要素11。本發(fā)明的有源矩陣基板由薄膜晶體管102、和隔著層間絕緣層9與其連接的像素電極排列而構成。對于各薄膜晶體管，利用包括與柵極電極連接的柵極布線、與源電極連接的源極布線等的布線來進行電布線，構成TFT陣列電路。構成本發(fā)明的薄膜晶體管在基板上具有柵極電極2、在柵極電極上以覆蓋柵極電極的方式形成的柵極絕緣層4、柵極絕緣層上的半導體活性層5、以及與半導體活性層連接的源電極7和漏電極8。并且，在半導體活性層上，以將半導體活性層分割為兩個區(qū)域的方式形成保護膜6，源電極和漏電極分別在分割的半導體活性層區(qū)域接觸、進行電連接。另外，漏電極以覆蓋保護膜的一部分的方式與像素電極10連接。另外，隔著柵極絕緣層在漏電極下方形成有電容器電極3。第1實施方式中保護膜6在半導體活性層上形成島狀。另外，如圖5所示，作為本發(fā)明的其它方式，也可以為具有多個保護膜的層的構成。圖2中，層疊具有與保護膜6a不同的特性的、或者用不同材料構成的第二保護膜6b。由此，能夠利用下部的保護膜保護半導體活性層5，因此，上部的保護膜的材料自由度變大。另外，如后所述，因為能夠使用上部的保護膜對下部的保護膜進行圖案形成，所以制造工序上是有利的。本發(fā)明的圖像顯示裝置中，如果使有源矩陣基板101中的基板和薄膜晶體管的規(guī)定構成要素實際是透明的，則能夠成為從有源矩陣基板側可見顯示要素11的構成的圖像顯示。這時，有源矩陣基板的各布線和電極、柵極絕緣層實際是透明的。半導體活性層也優(yōu)選實際能透明的金屬氧化物半導體。另外，即使部分使用非透光性的材料時，只要顯示裝置的顯示區(qū)域中的各構成要素實際上透明即可。在此，“實質上透明”是指在作為可見光的波長區(qū)域400nm 700nm的范圍內(nèi)透射率為70%以上。在此，如果在層間絕緣層形成著色層制成濾色器，則成為COA構造的有源矩陣基板。保護膜6可根據(jù)有源矩陣基板構成而為實質上透明、著色性、遮光性中任一種。以下，按照有源矩陣基板的制造工序對本發(fā)明的各構成要素進行詳細說明。作為本發(fā)明的實施方式的基板1，具體而言，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯硫醚(polyethylene sulfide)、聚醚砜、聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、環(huán)烯烴聚合物、聚醚砜、聚氟乙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚樹脂、耐候性聚丙烯、玻璃纖維強化丙烯酸樹脂膜、玻璃纖維強化聚碳酸酯、透明性聚酰亞胺、氟系樹脂、環(huán)狀聚烯烴樹脂、玻璃以及石英等，但在本發(fā)明中，并不限于它們。它們可以單獨地作為實質上透明的基板1使用，也可以層疊二種以上復合地作為實質上透明的基板1使用。本發(fā)明的實施方式的實質上透明的基板1是有機物膜時，為了提高有源矩陣基板上的元件的耐久性，可以形成透明的氣體阻擋層(未圖示)。作為氣體阻擋層，可舉出氧化鋁(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、碳化硅(SiC)以及類金剛石薄膜(DLC)等，但本發(fā)明中不限定于它們。另外，這些氣體阻擋層可以層疊2層以上使用。氣體阻擋層可以只在使用了有機物膜的實質上透明的基板1的單面上形成，也可以在兩面上形成。氣體阻擋層可以使用真空蒸鍍法、離子鍍法、濺射法、激光燒蝕法、等離子體CVD(化學氣相沉積，Chemical Vapor Deposition)法、熱絲-CVD法以及溶膠-凝膠法等形成，但本發(fā)明中不限定于這些。首先，在基板上形成柵極電極和電容器電極、各自的布線。電極部分和布線部分不必明確地分開，本發(fā)明中，特別是作為各薄膜晶體管的構成要素而稱作電極。另外，在不必區(qū)別電極和布線的情況下，統(tǒng)一記為柵極、源極、漏極、電容器等。圖2(a)是形成柵極和電容器的階段的示意俯視圖和在該俯視圖的Ι-Γ的示意剖視圖。圖2(a)中，源電極和源極布線、電容器電極和電容器布線形成為一體化的條紋狀。因此，可以在該柵極和電容器的線路上不斷配置薄膜晶體管的陣列。對于本發(fā)明的實施方式的各電極(柵極電極、源電極、漏電極、電容器電極、像素電極)和各布線，可以是氧化銦(In2O3)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(SiO)、氧化鎘(CdO)、氧化銦鎘(Ccnn2O4)、氧化鎘錫(Cd2SnO4)、氧化鋅錫(Zn2SnO4)、氧化銦鋅Qn-Zn-O)等氧化物材料。另外，還優(yōu)選使用在該氧化物材料中摻雜有雜質的材料。例如，在氧化銦中摻雜有錫(Sn)、鉬(Mo)、鈦(Ti)的材料，在氧化錫中摻雜有銻(Sb)、氟(F)的材料，在氧化鋅中摻雜有銦、鋁、鎵0 )的材料等。其中，特別是氧化銦中摻雜有錫(Sn)的氧化銦錫(通稱ΙΤ0)具有高透明性和低電阻率，所以特別優(yōu)選使用。另外，也可以使用將上述導電性氧化物材料和金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鈷(Co)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉬(Pt)、以及鈦(Ti)等金屬的薄膜多層層疊而得的材料。這時，為了防止金屬材料的氧化、經(jīng)時劣化，特別優(yōu)選按導電性氧化物薄膜/金屬薄膜/導電性氧化物薄膜的順序層疊成的3層構造。另外，為了不使金屬薄膜層中的光反射、光吸收妨礙顯示裝置的可見性，優(yōu)選使金屬薄膜層盡量薄。具體而言，優(yōu)選Inm 20nm。另外，也可以優(yōu)選使用PEDOT(聚(3，4-乙撐二氧噻吩))等有機導電性材料。不需要透明性時，可以使用有遮光性的金屬。具體而言，可以使用上述金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鈷(Co)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉬(Pt)、以及鈦(Ti)等金屬。另外，也可以只是一部分電極、布線使用非透光性材料。例如本發(fā)明的圖像顯示裝置中，柵極和源極像黑矩陣區(qū)域那樣在顯示區(qū)域以外的區(qū)域形成時，也可以用遮光性的金屬材料形成。柵極、電容器、源極、漏極、像素電極可以是相同的材料，另外，也可以是完全不同的材料。但是，為了減少工序數(shù)，更優(yōu)選柵極和電容器是相同的材料、源極和漏極是相同的材料。這些布線和電極可以用真空蒸鍍法、離子鍍法、濺射法、激光燒蝕法、等離子體CVD法、光CVD法、熱絲-CVD法、或網(wǎng)版印刷、凸版印刷、噴墨法等形成，但不限定于這些，可以使用公知的一般方法。圖案形成例如可以使用光刻法在圖案形成部分形成保護膜、利用蝕刻將不需要的部分除去來進行，但對此也不限定于該方法，可以使用公知的一般的圖案形成方法。接著，以覆蓋柵極電極的方式形成絕緣層4?？梢栽诨迳先勘砻嫘纬?。本發(fā)明的實施方式的柵極絕緣膜4使用的材料沒有特別限定，可舉出氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鉭、氧化釔、氧化鉿、鋁酸鉿、氧化鋯、氧化鈦等無機材料，或者PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)等聚丙烯酸酯、PVA(聚乙烯醇)、PS (聚苯乙烯)、透明性聚酰亞胺、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚乙烯基苯酚、聚乙烯醇等，但不限定于這些。為了抑制柵極漏電流，絕緣材料的電阻率優(yōu)選IO11 Ω cm以上，更優(yōu)選IO14 Ω cm以上。柵極絕緣膜4可根據(jù)材料適當?shù)厥褂谜婵照翦兎?、離子鍍法、濺射法、激光燒蝕法、等離子體CVD、光CVD法、熱絲-CVD法等干式成膜法或者旋涂法、浸涂法、網(wǎng)版印刷法等濕式成膜法形成。這些柵極絕緣膜4可以單層使用，也可以層疊2層以上使用。另外可以是向著生長方向傾斜組成而成的。接著，如圖2(b)所示，在絕緣體層4上的柵極電極2正上方的位置形成半導體活性層5。
作為本發(fā)明的實施方式的半導體活性層5，可以使用以金屬氧化物為主成分的氧化物半導體材料。氧化物半導體材料是含有鋅( )、銦an)、錫(Sn)、鎢(W)、鎂(Mg)和鎵中1種以上的元素的氧化物，可舉出氧化鋅(ZnO)、氧化銦(InO)、氧化銦鋅(In-Si-O)、氧化錫(SnO)、氧化鎢(WO)、以及氧化鋅鎵銦an-Ga-Si-O)等材料。這些材料的構造可以是單晶、多晶、微結晶、結晶和非結晶的混晶、分散存在納米結晶的非結晶、非結晶中的任一種。另外，半導體活性層無需具有透明性時，作為可使用的其它無機材料，可舉出氫化非晶硅、微結晶硅、多晶硅、單晶硅等硅半導體。這些材料可使用CVD法、濺射法、脈沖激光堆積法、真空蒸鍍法、溶膠-凝膠法等方法形成。作為CVD法，可舉出熱絲-CVD法、等離子體CVD法，作為濺射法，可舉出RF磁控管濺射法、DC濺射法，作為真空蒸鍍，可舉出加熱蒸鍍、電子束蒸鍍、離子鍍法等，但不限定于這些。另外，作為使用有機材料的半導體活性層，可舉出并四苯、并五苯、低聚噻吩衍生物、酞菁類、茈衍生物等低分子有機半導體，聚芴、聚苯撐乙炔(ΨΙ 7 - 二 > > e 二 > > )、聚三烯丙基胺等高分子有機半導體，但不限定于這些。這些材料可使用旋涂、浸涂、網(wǎng)版印刷、噴墨法等形成。應予說明，半導體活性層5的膜厚優(yōu)選20nm以上。接著，如圖2(c)所示，形成保護膜6。如圖1所示，保護膜6形成為保護半導體活性層5的溝道(f Y彳、> )區(qū)域的島狀，覆蓋半導體活性層5的與源電極7和漏電極8的接觸部分以外的部分。形成保護膜的區(qū)域，以將半導體活性層5分割為兩個區(qū)域的方式露出一部分，除此之外，沒有特別限制。保護膜的形狀，優(yōu)選至少位于半導體活性層上的端部為正錐形。即使在直線性高的成膜法中，也能夠在不斷線的情況下在保護膜6上形成源電極7和漏電極8。為了使保護膜6形成為正錐形，由樹脂化合物構成時，如果是熱再流平、感光性材料，則通過使用接近式曝光等，從而能夠容易地得到錐形形狀。另外，保護膜6由無機材料構成時，通過采用反應離子蝕刻(RIE)等方法控制蝕刻條件，從而能夠控制錐形形狀的角度。本發(fā)明的實施方式的保護膜6，可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鉭、氧化釔、氧化鉿、鋁酸鉿、氧化鋯、氧化鈦等無機材料，另外，可以使用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等聚丙烯酸酯、PVA(聚乙烯醇)、PS(聚苯乙烯)、透明性聚酰亞胺、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚乙烯基苯酚、聚乙烯醇等，但不限定于這些。為了使保護膜6不對本發(fā)明的薄膜晶體管的半導體活性層造成電影響，其電阻率優(yōu)選IO11Qcm以上，特別優(yōu)選IO14Qcm以上。保護膜6可根據(jù)材料適當?shù)厥褂谜婵照翦兎?、離子鍍法、濺射法、激光燒蝕法、等離子體CVD、光CVD法、熱絲-CVD法等干式成膜法或旋涂法、浸涂法、網(wǎng)版印刷法等濕式成膜法形成。這些保護膜6可以層疊2層以上來使用，另外，也可以在有機絕緣材料中混入無機絕緣材料。保護膜6起到作為蝕刻阻擋層的作用，將保護膜6圖案形成后，能夠一邊保護半導體活性層5的溝道區(qū)域，一邊只對與源極布線7和漏電極8的連接部實施等離子體處理等。由此，能夠提高從保護膜6露出的半導體活性層5與源極布線7和漏電極8的連接部的導電性，能夠降低半導體活性層5與源極布線7和漏電極8之間的接觸電阻。另外，如圖5所示，保護膜可以為多層構造。這時，通過將上部的保護膜6a作為蝕刻阻擋層或抗蝕層使用，從而能夠容易地對下層的保護膜6b進行圖案形成。具體而言，首先，在基板全部表面形成保護膜6b。接著，在半導體活性層上使保護膜6a形成圖案。由于保護膜6b的存在，在保護膜6a的圖案形成時，可以避免由光刻工序中的顯影液或蝕刻引起的半導體活性層的劣化。接著，將保護膜6a作為蝕刻阻擋層或者抗蝕層，將保護膜6b的未被保護膜6a覆蓋的區(qū)域除去。能夠通過以上的工序容易地形成多層構造的保護膜。當然，此時通過保護膜6b多層地成膜，從而能夠形成多層的保護膜6b。特別是將金屬氧化物用作半導體活性層5時，半導體特性受覆蓋表面的保護膜的組成的影響很大，但通過分開形成為上部的保護膜6b和與半導體活性層5連接的下部的保護膜6b，從而上部的保護膜的形成方法、材料的自由度變大，進而，能夠利用下部的保護膜6b保持、提高半導體活性層的特性。作為這樣的下部的保護膜6b的例子，可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鉭、氧化釔、氧化鉿等金屬氧化物絕緣體材料。另外，通過在將這些材料成膜時控制氧分壓，從而能夠調(diào)整膜內(nèi)的氧濃度，改變半導體活性層的載體濃度，提高TFT特性。接著，形成源極和漏極。首先，如圖2(d)所示，全面地將布線、電極材料的導電性材料在基板全部表面成膜，包括保護膜6地進行覆蓋。然后，按照源電極和漏電極分別覆蓋半導體活性層5露出的兩處表面、進行電連接的方式進行圖案形成。此時，與像素電極連接的漏電極，優(yōu)選以掛在保護膜6的頭頂部的方式進行圖案形成(圖3(e))。通過以掛在保護膜6的頭頂部的方式將漏電極圖案形成，從而能夠在保護膜的最高部分與后述像素電極連接。源極和漏極的材料以及形成方法如上所述。圖3(e)中，源電極和源極布線一體化地形成為條紋形狀。另外，漏電極形成以下形狀如上所述在保護膜6上具有像素電極連接部，另外漏電極位于電容器電極的正上方。接著，在形成有源極和漏極的基板上形成用于將源電極和像素電極絕緣的層間絕緣層(圖3(f))。本發(fā)明的實施方式的層間絕緣層9，可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鉭、氧化釔、氧化鉿、鋁酸鉿、氧化鋯、氧化鈦等無機材料，或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等聚丙烯酸酯、PVA (聚乙烯醇)、PS (聚苯乙烯)、透明性聚酰亞胺、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚乙烯基苯酚、聚乙烯醇等，但不限定于這些。層間絕緣層9為了將源極布線7和像素電極10間絕緣，其電阻率優(yōu)選IO11Qcm以上，特別優(yōu)選IO14Qcm以上。層間絕緣層9可根據(jù)材料適當?shù)厥褂谜婵照翦兎?、離子鍍法、濺射法、激光燒蝕法、等離子體CVD、光CVD法、熱絲-CVD法等干式成膜法、或旋涂法、浸涂法、網(wǎng)版印刷法等濕式成膜法形成。這些層間絕緣層9可以層疊2層以上使用。另外，也可以向著生長方向傾斜組成而成的。層間絕緣層9在保護膜6上具有開口部，能夠在保護膜上連接漏電極8和像素電極10。開口部可在保護膜形成的同時或者形成后使用光刻法、蝕刻等公知的方法設置。另外，對于層間絕緣層9，例如可以使用含有紅、綠、藍的顏料或染料的濾色器材料。通過層間絕緣層9使用濾色器材料，從而能夠制成在薄膜晶體管上形成有濾色器的COA基板。COA基板中，薄膜晶體管和濾色器容易對位，能夠縮小對位誤差，所以能夠期待提高開口率、提高成品率。最后，在層間絕緣層9上使導電性材料成膜，通過圖案形成為規(guī)定的像素形狀而形成像素電極10，從而成為本發(fā)明的有源矩陣基板。圖3(g)中，形成于保護膜6的頭頂部的漏電極8的高度與層間絕緣層的表面一致，但不限于此。例如保護膜6的頭頂部的高度比層間絕緣層表面低時，如圖4所示，以漏電極露出的方式在層間絕緣膜形成開口部(圖4A)，通過從其上方形成像素電極從而可取得導通(圖4B)。另一方面，如果保護膜6的頭頂部的高度是與層間絕緣層表面為相同的等級或其以上的高度，則漏電極在層間絕緣層上突出因而容易取得導通。無論哪一種情況，只要在取得漏電極和像素電極的導通、源電極被層間絕緣層覆蓋而絕緣、不妨礙顯示要素11的范圍即可。在這樣制成的本發(fā)明的有源矩陣基板上層疊圖像顯示要素11和對置電極12，由此能夠制成如圖1和圖5所示的圖像顯示裝置。作為圖像顯示要素的例子，可舉出電泳方式的顯示介質(電子紙張)、液晶顯示介質、有機EL、無機EL等。作為層疊方法，可根據(jù)圖像顯示要素的種類適當?shù)剡x擇將本發(fā)明的有源矩陣基板與對置基板13、對置電極、圖像顯示要素的層疊體貼合的方法，或者在本發(fā)明的有源矩陣基板上將圖像顯示要素、對置電極、對置基板依次層疊的方法等。接著，說明本發(fā)明的第2實施方式。圖8是表示本發(fā)明的有源矩陣基板的TFT陣列的構成例的俯視圖和示意剖視圖。但是，未圖示像素電極和層間絕緣層。本發(fā)明的有源矩陣基板中，保護膜6形成條紋狀。如上所述，保護膜以在半導體活性層5上通過的方式配置，所以在直線上形成的一個TFT陣列的列，以分別將構成該列的各TFT的獨立的半導體活性層分割為兩個露出區(qū)域的方式形成一個條紋狀的保護膜6，由此能夠兼作TFT陣列的該列的全部TFT的保護膜。在如圖8所示的第2實施方式的有源矩陣基板的例子中，對于柵極2、電容器3、源極7，也是不區(qū)別電極區(qū)域和布線區(qū)域地形成為條紋狀。第2實施方式中，如果也使用與第1實施方式相同的材料、使有源矩陣基板101中的基板和薄膜晶體管的規(guī)定構成要素為實質上透明，則能夠制成從有源矩陣基板側可見顯示要素11的構成的圖像顯示。這時，有源矩陣基板的各布線和電極、柵極絕緣層是實質上透明的。半導體活性層也優(yōu)選能實質上透明的金屬氧化物半導體。另外，即使部分地使用非透光性的材料時，只要顯示裝置的顯示區(qū)域中的各構成要素是實質上透明的即可。在此，“實質上透明”是指在可見光的波長區(qū)域400nm 700nm的范圍內(nèi)透射率為70%以上。在此，如果在層間絕緣層形成著色層而制成濾色器，則成為COA構造的有源矩陣基板。以下，按照有源矩陣基板的制造工序對本發(fā)明的第2實施方式的各構成要素進行詳細說明。作為本發(fā)明的實施方式的基板1，可以使用與第1實施方式相同的材料。圖9(a)是形成柵極和電容器的階段的示意俯視圖和沿該俯視圖的Ι-Γ的示意剖視圖。圖9(a)中，源電極和源極布線、電容器電極和電容器布線形成為一體化的條紋狀。因此，能夠在該柵極和電容器的線路上不斷配置薄膜晶體管的陣列。本發(fā)明的第2實施方式的各電極(柵極電極、源電極、漏電極、電容器電極、像素電極)和各布線，可以利用與第1實施方式相同的材料和形成方法來形成。接著，如圖9(b)所示，在絕緣體層4上的柵極電極2正上方的位置形成半導體活性層5。本發(fā)明的第2實施方式的半導體活性層5，可以利用與第1實施方式相同的材料和形成方法來形成。接著，如圖9(c)所示，形成保護膜6。如圖1所示，保護膜6以保護半導體活性層5的溝道區(qū)域的方式形成，覆蓋半導體活性層5的與源電極7和漏電極8的接觸部分以外的部分。因此，半導體活性層是以與該條紋方向正交的方式具有長邊的長方形形狀時，形成為條紋狀的保護膜的寬度比半導體活性層的長邊的長度小。保護膜的形狀是優(yōu)選其條紋邊緣的端部為正錐形。即使在直線性高的成膜法中，也能夠在不斷線的情況下在保護膜6上形成源電極7和漏電極8。為了將保護膜6形成為正錐形，由樹脂化合物構成時，如果是熱再流平、感光性材料，則可以通過使用接近式曝光等從而容易地得到錐形形狀。另外，保護膜6由無機材料構成時，可以通過利用反應離子蝕刻(RIE)等方法控制蝕刻條件，從而控制錐形形狀的角度。本發(fā)明的第2實施方式的保護膜6，可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鉭、氧化釔、氧化鉿、鋁酸鉿、氧化鋯、氧化鈦等無機材料，或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等聚丙烯酸酯、PVA (聚乙烯醇)、PS (聚苯乙烯)、透明性聚酰亞胺、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚乙烯基苯酚、聚乙烯醇等，但不限定于這些。為了使保護膜6不會對本發(fā)明的薄膜晶體管的半導體活性層造成電影響，其電阻率優(yōu)選為IO11 Ω cm以上，特別優(yōu)選為IO14Qcm以上。保護膜6可根據(jù)材料適當?shù)厥褂谜婵照翦兎?、離子鍍法、濺射法、激光燒蝕法、等離子體CVD、光CVD法、熱絲-CVD法等干式成膜法或旋涂法、浸涂法、網(wǎng)版印刷法等濕式成膜法形成。這些保護膜6可以層疊2層以上使用，另外也可以在有機絕緣材料中混入無機絕緣材料。通過條紋形狀地形成保護膜6，從而不需要條紋方向的正確對位，所以能夠將對準時需要注意的位置偏移抑制在一側的方向，能夠提高對位精度、高成品率地制造有源矩陣基板。特別是使用有機絕緣膜作為保護膜6、使用網(wǎng)版印刷等印刷法時，如果以點狀的小的孤立圖案形成保護膜，則從上部二維地觀察有源矩陣基板時，在X軸方向和Y軸方向的兩個軸方向產(chǎn)生由印刷版的網(wǎng)眼堵塞引起的排出不良、轉印不良等導致的位置偏移，很難確保對位的精度，所以優(yōu)選以條紋的形狀形成保護膜6。保護膜6起到作為蝕刻阻擋層的作用，將保護膜6圖案形成后，能夠一邊保護半導體活性層5的溝道區(qū)域一邊只對與源極布線7和漏電極8的連接部實施等離子體處理等。由此，能夠提高從保護膜6露出的半導體活性層5與源極布線7和漏電極8的連接部的導電性，能夠降低半導體活性層5與源極布線7和漏電極8的接觸電阻。另外，如圖5所述，保護膜可以制成多層構造，第2實施方式中，條紋狀的保護膜6a的下部形成有條紋狀的保護膜6b。這時也能夠與第1實施方式相同地形成。接著，形成源極和漏極。首先，如圖9(d)所示，全面地在基板全部表面將布線、電極材料的導電性材料成膜，包括保護層6地進行覆蓋。然后，按照源電極7和漏電極8分別覆蓋半導體活性層5露出的兩處表面、進行電連接的方式進行圖案形成。此時，優(yōu)選與像素電極連接的漏電極以掛在保護膜的頭頂部的方式進行圖案形成(圖10(e))。源極和漏極的材料和形成方法如上所述。圖10(e)中，源電極和源極布線一體化地形成為條紋形狀。另外，漏電極形成以下形狀如上所述保護膜6上具有像素電極連接部，另外漏電極還位于電容器電極的正上方。接著，在形成有源極和漏極的基板上形成用于將源電極和像素電極絕緣的層間絕緣層9(圖10(f))。本發(fā)明的第2實施方式的層間絕緣層9可以與第1實施方式相同地形成。層間絕緣層9在保護膜6上具有開口部，可以在保護膜上連接漏電極8和像素電極10。開口部可在保護膜形成的同時或者形成后使用光刻法、蝕刻等公知的方法來設置。另外，在層間絕緣層9中，例如可以使用含有紅、綠、藍的顏料或染料的濾色器材料。通過層間絕緣層9使用濾色器材料，從而能夠制成薄膜晶體管上形成有濾色器的COA基板。COA基板中，薄膜晶體管和濾色器容易對位，能夠減小對位誤差，因此，能夠期待提高開口率、提高成品率。圖11⑶是這樣將層間絕緣層作為各色(例如紅(R)、綠(G)、藍(B))的著色層排列而制成濾色器層的有源矩陣基板的構成例。但是，未圖示像素電極10。圖Il(A)是沿圖 Il(B)的Ι-Γ線的剖視圖。如圖13所示，形成條紋狀的著色層時，可以將保護膜6用作著色層的隔斷(隔壁)。因此，特別是使用各種印刷法分別涂布形成各色著色層時，能夠在不混色的情況下形成。最后，通過在層間絕緣層9上將導電性材料成膜，圖案形成規(guī)定的像素形狀來形成像素電極10，從而成為本發(fā)明的有源矩陣基板。圖11中，形成于保護膜6的頭頂部的漏電極8的高度與層間絕緣層的表面一致，但不限于此。例如保護膜6的頭頂部的高度比層間絕緣層表面低時，如圖4所示，以漏電極露出的方式在層間絕緣膜形成開口部(圖4A)，通過從其上方形成像素電極，從而能夠取得導通(圖4B)。另一方面，如果保護膜6的頭頂部的高度是與層間絕緣層表面相同的等級或其以上的高度，則漏電極在層間絕緣層上突出， 所以容易取得導通。在任一情況下，只要是取得漏電極和像素電極的導通、源電極被層間絕緣層覆蓋而絕緣、不妨礙顯示要素11的范圍即可。在這樣制成的本發(fā)明的有源矩陣基板上，層疊圖像顯示要素11和對置電極12，由此能夠制成如圖8所示的圖像顯示裝置。作為圖像顯示要素的例子，可舉出電泳方式的顯示介質(電子紙張)、液晶顯示介質、有機EL、無機EL等。作為層疊方法，可以根據(jù)圖像顯示要素的種類適當選擇將本發(fā)明的有源矩陣基板與對置基板13、對置電極、圖像顯示要素的層疊體貼合的方法，或在本發(fā)明的有源矩陣基板上將圖像顯示要素、對置電極、對置基板依次層疊的方法等。接著，說明本發(fā)明的第3實施方式。圖12是表示本發(fā)明的有源矩陣基板的TFT陣列的構成例的示意剖視圖和俯視圖。 但是，未圖示像素電極和層間絕緣層。本發(fā)明的有源矩陣基板中，保護膜6構成劃分各像素的黑矩陣。如上所述，保護膜以在半導體活性層5上通過的方式配置，所以在形成格子狀的保護膜的至少一邊形成薄膜晶體管。以分別將構成TFT陣列的各TFT的獨立的半導體活性層分割為兩個露出區(qū)域的方式形成格子狀保護膜，進而使保護膜具有遮光性，由此能夠兼作TFT陣列的該列的全部TFT的保護膜和黑矩陣。圖12所示的第3實施方式的有源矩陣基板的例子中，柵極2、電容器3、源極7在不區(qū)別電極區(qū)域和布線區(qū)域的情況下形成為條紋狀。本發(fā)明的第3實施方式的圖像顯示裝置中，與第1實施方式相同，如果使有源矩陣基板101中的基板和薄膜晶體管的規(guī)定構成要素為實質上透明的，則能夠制成從有源矩陣基板側可見顯示要素11的構成的圖像顯示。這時，有源矩陣基板的各布線以及電極、柵極絕緣層是實質上透明的。半導體活性層也優(yōu)選能實質上透明的金屬氧化物半導體。另外， 即使在部分使用非透光性的材料時，只要顯示裝置的顯示區(qū)域中的各構成要素是實質上透明的即可。在此，“實質上透明”是指在可見光的波長區(qū)域400nm 700nm的范圍內(nèi)透射率為70%以上。在此，如果在層間絕緣層形成著色層來制成濾色器，則成為COA構造的有源矩陣基板。
圖12㈧是沿圖12⑶的有源矩陣基板的Ι-Γ線的剖視圖。利用保護膜6劃分像素，所以在每個被劃分的區(qū)域形成各色(例如紅(R)、綠(G)、藍(B))的著色層，由此成為層間絕緣層兼具濾色器層的COA構造的有源矩陣基板。以下，按照有源矩陣基板的制造工序對本發(fā)明的第3實施方式的各構成要素進行詳細說明。作為本發(fā)明的實施方式的基板1，可以使用與第1實施方式相同的材料。圖13(a)是形成柵極和電容器的階段的示意俯視圖和沿該俯視圖的Ι-Γ的示意剖視圖。圖13(a)中，源電極和源極布線、電容器電極和電容器布線形成為一體化的條紋狀。因此，能夠在該柵極和電容器的線路上不斷配置薄膜晶體管的陣列。本發(fā)明第3實施方式的各電極(柵極電極、源電極、漏電極、電容器電極、像素電極)和各布線可以利用與第1實施方式相同的材料和形成方法來形成。接著，如圖13(b)所示，在絕緣體層4上的柵極電極2正上方的位置形成半導體活性層5。本發(fā)明的第3實施方式的半導體活性層5可以利用與第1實施方式相同的材料和形成方法來形成。接著，如圖13(c)所示，形成保護膜6。如圖1所示，保護膜6以保護半導體活性層5的溝道區(qū)域的方式形成，覆蓋半導體活性層5的與源電極7和漏電極8的接觸部分以外的部分。接著，如圖12所示，基板上平面地形成為格子狀。因此，半導體活性層是以與半導體活性層上形成的保護膜的格子狀的邊方向正交的方式具有長邊的長方形形狀時，形成的保護膜的該邊寬度比半導體活性層的長邊的長度小。另外，保護膜的形狀優(yōu)選為在該半導體活性層上形成的邊的端部成為正錐形。即使在直線性高的成膜法中，也能夠在不斷線的情況下在保護膜6上形成源電極7和漏電極8。為了將保護膜6形成為正錐形，由樹脂化合物構成時，如果是熱再流平、感光性材料，則通過使用接近式曝光等從而能夠容易得到錐形形狀。另外，保護膜6由無機材料構成時，可通過利用反應離子蝕刻(RIE)等方法控制蝕刻條件，從而控制錐形形狀的角度。對于本發(fā)明的第3實施方式的保護膜6，作為遮光性材料，可以使用鉻(Cr)、氧化鉻(CrOx)、硅化鉭(TaSi)、氮化硅化鉭(TaSiN)、氧化氮化硅化鉭(TaSiNO)、硅化鋯(ZrSi)、 氮化硅化鋯(&SiN)、分散有炭黑的樹脂等。對于作為黑矩陣的保護膜的遮光性，在作為近紫外和可見光區(qū)域的波長區(qū)域350nm 700nm的范圍內(nèi)的透射率為1 %以下，即光學濃度 (0D值)為2以上，優(yōu)選透射率為0. 1 %以下，即優(yōu)選OD值為3以上。另外，如后所述，為多層時，不必在全部的層使用遮光性材料，作為上述以外的材料，可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氧化鉭、氧化釔、氧化鉿、鋁酸鉿、氧化鋯、氧化鈦等無機材料，或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等聚丙烯酸酯、PVA(聚乙烯醇)、PS (聚苯乙烯)、透明性聚酰亞胺、聚酯、 環(huán)氧樹脂、聚乙烯基苯酚、聚乙烯醇等，但不限定于這些。為了不使保護膜6對本發(fā)明的薄膜晶體管的半導體活性層帶來電影響，其電阻率優(yōu)選為IO11 Ω cm以上，特別優(yōu)選為IOw Ω cm以上。保護膜6可根據(jù)材料適當?shù)厥褂谜婵照翦兎ā㈦x子鍍法、濺射法、激光燒蝕法、等離子體CVD、光CVD法、熱絲-CVD法等干式成膜法， 或者旋涂法、浸涂法、網(wǎng)版印刷法等濕式成膜法形成。這些保護膜6可以層疊2層以上使用， 另外，也可以在有機絕緣材料中混入無機絕緣材料。
保護膜6起到作為蝕刻阻擋層的作用，將保護膜6圖案形成后，能夠一邊保護半導體活性層5的溝道區(qū)域，一邊只對與源極布線7和漏電極8的連接部實施等離子體處理等。 由此，能夠提高從保護膜6露出的半導體活性層5與源極布線7和漏電極8的連接部的導電性，能夠降低半導體活性層5與源極布線7和漏電極8的接觸電阻。另外，如圖5所示，保護膜可以為多層構造，第3實施方式中，格子狀的遮光性保護膜6a的下部形成有格子狀的保護膜6b。這時，可以與第1實施方式相同地形成。接著，形成源極和漏極。全面地在基板全部表面將布線、電極材料的導電性材料成膜，包括保護層6地進行覆蓋。然后，按照源電極和漏電極分別覆蓋半導體活性層5露出的兩處表面、進行電連接的方式進行圖案形成。此時，優(yōu)選與像素電極連接的漏電極以掛在保護膜的頭頂部的方式進行圖案形成(圖13(d))。源極和漏極的材料以及形成方法如上所述。圖12所示的本發(fā)明的有源矩陣基板中，源電極和源極布線一體化地形成為條紋形狀。 另外，漏電極形成以下形狀如上述那樣在保護膜6上具有像素電極連接部，另外漏電極還位于電容器電極的正上方。接著，在形成有源極和漏極的基板上形成用于將源電極和像素電極絕緣的層間絕緣層9(圖14(e))。本發(fā)明的第3實施方式的層間絕緣層9可以與第1實施方式相同地形成。層間絕緣層9在保護膜6上具有開口部，能夠在保護膜上連接漏電極8和像素電極10。開口部可在與保護膜形成同時或者形成后使用光刻法、蝕刻等公知的方法來設置。 在層間絕緣層9中，例如可以使用含有紅、綠、藍的顏料或染料的濾色器材料。通過層間絕緣層9使用濾色器材料，從而能夠制成薄膜晶體管上形成有濾色器的COA基板。COA基板中，薄膜晶體管和濾色器容易對位，能夠減小對位誤差，所以能夠期待提高開口率、提高成品率。另外，形成著色層時，可以將保護膜6作為著色層的隔斷(隔壁)使用，所以特別是使用各種印刷法分別涂布形成各色著色層時，能夠不混色地形成各像素的著色層。最后，在層間絕緣層9上將導電性材料成膜，通過圖案形成規(guī)定的像素形狀來形成像素電極10，從而成為本發(fā)明的有源矩陣基板。圖14(f)中，形成于保護膜6的頭頂部的漏電極8的高度與層間絕緣層一致，但不限于此。例如保護膜6的頭頂部的高度比層間絕緣層表面低時，如圖4所示以漏電極露出的方式在層間絕緣膜形成開口部(圖4A)，通過從其上方形成像素電極從而能夠取得導通(圖4B)。另一方面，如果保護膜6的頭頂部的高度是與層間絕緣層表面相同的等級或其以上的高度，則漏電極在層間絕緣層上突出，所以容易取得導通。在任何情況下，只要在取得漏電極和像素電極的導通、源電極被層間絕緣層覆蓋而絕緣、不妨礙顯示要素11的范圍即可。在這樣制成的本發(fā)明的有源矩陣基板上，通過層疊圖像顯示要素11和對置電極 12，從而能夠制成圖12所示的圖像顯示裝置。作為圖像顯示要素的例子，可舉出電泳方式的顯示介質(電子紙張)、液晶顯示介質、有機EL、無機EL等。作為層疊方法，可根據(jù)圖像顯示要素的種類適當?shù)剡x擇將本發(fā)明的有源矩陣基板與對置基板13、對置電極、圖像顯示要素的層疊體貼合的方法，或在本發(fā)明的有源矩陣基板上將圖像顯示要素、對置電極、對置基板依次層疊的方法等。以下，使用實施例說明本發(fā)明的有源矩陣基板和圖像顯示裝置。應予說明，本發(fā)明不限定于實施例的構成。
實施例〔實施例1〕作為實質上透明的基板1，使用厚度0. 7mm的Corning公司制無堿玻璃1737，在實質上透明的基板1的一側的面利用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法圖案形成為所希望的形狀。具體而言，在ITO膜上以膜厚1 μ m的方式涂敷正型抗蝕劑， 使用圖案形成有所希望的形狀的掩模進行曝光，然后，通過使用堿顯影液進行顯影從而形成所希望的形狀的抗蝕劑圖案。然后，將基板1浸漬在ITO蝕刻液中，溶解不需要的ΙΤ0。 使用抗蝕劑剝離液除去抗蝕劑圖案，形成如圖2(a)所示的形狀的柵極2和電容器3。在形成有柵極2和電容器3的基板1上，利用RF磁控管濺射法將氮氧化硅(SiON) 以300nm的膜厚成膜，制成柵極絕緣膜4。接著，在柵極絕緣膜4上利用RF磁控管濺射法將氧化鋅銦鎵an-Ga-Si-O)以 40nm的膜厚成膜，與在所述柵極布線2和電容器布線3的形成中所述情形相同地，利用光刻法進行圖2(b)所示形狀的圖案形成，制成半導體活性層5。在形成有半導體活性層5的基板上按膜厚2 μ m的膜厚涂敷感光性丙烯酸樹脂，為了得到錐形形狀進行接近式曝光。然后，進行顯影、燒制，從而在半導體活性層上圖案形成為圖2(c)所示的形狀，形成保護半導體活性層的溝道區(qū)域的保護膜6。接著，在形成有保護膜6的基板上使用DC磁控管濺射法以IOOnm的膜厚將ITO成膜，利用光刻法圖案形成為圖3(e)所示的形狀，由此形成源極7和漏極8。接著，在形成有源極7和漏極8的基板上，作為層間絕緣層9，以1. 5 μ m的膜厚的方式涂敷分別著色為紅、綠、藍色的感光性濾色器材料，通過曝光、顯影進行圖案形成，形成兼作濾色器層的層間絕緣層9。另外，在上述的層間絕緣層的圖案形成中，為了將漏電極8 和像素電極10進行電連接，在形成于保護膜6上的漏電極8上的層間絕緣層9中設置開口部。在基板上利用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法進行圖案形成，成為像素電極10，制成有源矩陣基板。像素電極10在層間絕緣層9的開口部與漏電極8進行電連接。在制成的薄膜晶體管上，粘貼E Ink公司制Vizplex (注冊商標)Imaging Film作為圖像顯示要素11、對置電極12以及對置基板13，制成實施例1的圖像顯示裝置?！矊嵤├?〕作為實質上透明的基板1，使用厚度0. 7mm的Corning公司制無堿玻璃1737，在實質上透明的基板1的一側的面利用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法圖案形成為所希望的形狀。具體而言，在ITO膜上以膜厚1 μ m的方式涂敷正型抗蝕劑， 使用圖案形成有所希望的形狀的掩模進行曝光，然后，使用堿顯影液進行顯影來形成所希望的形狀的抗蝕劑圖案。然后，在ITO蝕刻液中浸漬基板1，溶解不需要的ΙΤ0。使用抗蝕劑剝離液除去抗蝕劑圖案，形成圖6(a)所示的形狀的柵極2和電容器3。在形成有柵極2和電容器3的基板1上利用RF磁控管濺射法將氮氧化硅(SiON) 以300nm的膜厚成膜，制成柵極絕緣膜4。接著，在柵極絕緣膜4上利用RF磁控管濺射法將氧化鋅銦鎵an-Ga-Si-O)以 40nm的膜厚成膜，與在上述柵極布線2和電容器布線3的形成中所述的情形相同地，利用光刻法進行圖6(b)所示的形狀的圖案形成，制成半導體活性層5。在形成有半導體活性層5的基板上利用RF濺射法將SiON膜以SOnm的膜厚成膜 (圖6(c))。在其上以膜厚2μπι的膜厚涂敷感光性丙烯酸樹脂，進行曝光、顯影，在半導體活性層5上形成圖6(d)所示的保護膜6a的圖案。然后，將由丙烯酸樹脂構成的保護膜6a 的圖案作為掩模，利用反應離子蝕刻進行SiON膜的蝕刻，形成由無機膜的下部保護膜6b和有機物膜的上部保護膜6b的2層構成的保護膜6 (圖6 (e))。另外蝕刻SiON膜后，接著在半導體活性層5的從保護膜6露出的部分進行Ar等離子體處理。接著，使用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法圖案形成為圖6(f)所示的形狀，形成源極7和漏電極8。接著，作為層間絕緣層9，將分別著色為紅、綠、藍色的感光性濾色器材料以 1.5μπι的膜厚的方式進行涂敷，通過曝光、顯影進行圖案形成，形成兼作濾色器層的層間絕緣層9 (圖6 (g))。另外，為了電連接漏電極8和像素電極10，在形成于保護膜6上的漏電極8上的層間絕緣層9中設置開口部。利用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法進行圖案形成，成為像素電極10，制成有源矩陣基板。像素電極10在層間絕緣層9的開口部與漏電極8進行電連接(圖6(h))。在制成的薄膜晶體管上粘貼E Ink公司制Vizplex (注冊商標)Imaging Film作為圖像顯示要素11、對置電極12以及對置基板13，制成實施例2的圖像顯示裝置?！矊嵤├?〕作為實質上透明的基板1，使用厚度0. 7mm的Corning公司制無堿玻璃1737，在實質上透明的基板1的一側的面利用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法圖案形成為所希望的形狀。具體而言，在ITO膜上以膜厚1 μ m的方式涂敷正型抗蝕劑， 使用圖案形成有所希望的形狀的掩模進行曝光，然后，通過使用堿顯影液進行顯影來形成所希望的形狀的抗蝕劑圖案。然后，在ITO蝕刻液中浸漬基板1，溶解不需要的ΙΤ0。使用抗蝕劑剝離液除去抗蝕劑圖案，形成圖9(a)所示的形狀的柵極2和電容器3。在形成有柵極2和電容器3的基板1上，利用RF磁控管濺射法將氮氧化硅(SiON) 以300nm的膜厚成膜，制成柵極絕緣膜4。接著，在柵極絕緣膜4上利用RF磁控管濺射法將氧化鋅銦鎵an-Ga-Si-O)以 40nm的膜厚成膜，與在上述柵極布線2和電容器布線3的形成中所述的情形相同地，利用光刻法進行圖9(b)所示的形狀的圖案形成，制成半導體活性層5。在形成有半導體活性層5的基板上以膜厚2 μ m的膜厚涂敷感光性丙烯酸樹脂，為了得到錐形形狀進行接近式曝光。然后，通過進行顯影、燒制從而在半導體活性層上圖案形成為如圖9(c)所示的條紋狀，形成保護半導體活性層的溝道區(qū)域的保護層6。接著，在形成有保護層6的基板上使用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法圖案形成為圖10(a)所示的形狀，由此，形成源極7和漏極8。接著，在形成有源極7和漏極8的基板上，作為層間絕緣層9，以1. 5 μ m的膜厚的方式涂敷分別著色為紅、綠、藍色的感光性濾色器材料，通過曝光、顯影進行圖案形成，形成兼作濾色器層的層間絕緣層9。另外，在上述層間絕緣層的圖案形成中，為了將漏電極8和像素電極10進行電連接，在形成于保護膜6上的漏電極8上的層間絕緣層9中設置開口部。
在基板上利用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法進行圖案形成，成為像素電極10，制成有源矩陣基板。像素電極10在層間絕緣層9的開口部與漏電極8電連接。在制成的薄膜晶體管上粘貼E Ink公司制Vizplex (注冊商標)Imaging Film作為圖像顯示要素11、對置電極12以及對置基板13，制成實施例3的圖像顯示裝置?！矊嵤├?〕作為實質上透明的基板1，使用厚度0. 7mm的Corning公司制無堿玻璃1737，在實質上透明的基板1的一側的面利用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法圖案形成為所希望的形狀。具體而言，在ITO膜上以膜厚1 μ m的方式涂敷正型抗蝕劑， 使用圖案形成有所希望的形狀的掩模進行曝光，然后，通過使用堿顯影液進行顯影來形成所希望的形狀的抗蝕劑圖案。然后，在ITO蝕刻液中浸漬基板1，溶解不需要的ΙΤ0。使用抗蝕劑剝離液除去抗蝕劑圖案，形成圖13(a)所示的形狀的柵極2和電容器3。在形成有柵極2和電容器3的基板1上，利用RF磁控管濺射法將氮氧化硅(SiON) 以300nm的膜厚成膜，制成柵極絕緣膜4。接著，在柵極絕緣膜4上利用RF磁控管濺射法將氧化鋅銦鎵an-Ga-Si-O)以 40nm的膜厚成膜，與在上述柵極布線2和電容器布線3的形成中所述的情形相同地，利用光刻法進行圖13(b)所示的形狀的圖案形成，制成半導體活性層5。在形成有半導體活性層5的基板上以膜厚2μπι的膜厚涂敷分散有炭黑的感光性丙烯酸樹脂，為了得到錐形形狀進行接近式曝光。然后，通過進行顯影、燒制，從而以一邊落在半導體活性層上的方式圖案形成格子狀的保護層6，形成保護半導體活性層的溝道區(qū)域的保護層6。接著，在形成有保護層6的基板上使用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法，圖案形成為圖13(d)所示的形狀，由此，形成源極7和漏極8。接著，在形成有源極7和漏極8的基板上，作為層間絕緣層9，在保護層6的開口部以1.5μπι的膜厚的方式涂敷分別著色為紅、綠、藍色的感光性濾色器材料，通過曝光、顯影進行圖案形成，形成兼作濾色器層的層間絕緣層9。另外，在上述層間絕緣層的圖案形成中，為了將漏電極8和像素電極10進行電連接，在形成于保護膜6上的漏電極8上的層間絕緣層9中設置開口部。在基板上利用DC磁控管濺射法將ITO以IOOnm的膜厚成膜，利用光刻法進行圖案形成，成為像素電極10，制成有源矩陣基板。像素電極10在層間絕緣層9的開口部與漏電極8進行電連接。在制成的薄膜晶體管上粘貼E Ink公司制Vizplex (注冊商標)Imaging Film作為圖像顯示要素11、對置電極12以及對置基板13，制成實施例4的圖像顯示裝置。能夠確認實施例1 4中制成的圖像顯示裝置均可無像素缺陷地運行。符號說明101…有源矩陣基板102...薄膜晶體管1...透明的基板2...柵極電極(柵極布線)
3..電容器電極(電容器布線)
4..柵極絕緣膜
5..半導體活性層
6..保護膜
6a. 上部保護膜
6b..下部保護膜
7..源電極(源極布線)
8..漏電極
9..層間絕緣層
10..像素電極
11..圖像顯示要素
12..對置電極
13..對置基板
權利要求
1.一種有源矩陣基板，其特征在于，是薄膜晶體管構成像素、排列多個該像素而形成的有源矩陣基板，所述薄膜晶體管在基板上具有柵極電極、柵極電極上的柵極絕緣層、柵極絕緣層上的半導體活性層、與半導體活性層連接的源電極和漏電極、與漏電極連接的像素電極、和用于將源電極和像素電極絕緣的層間絕緣層，以將半導體活性層分成兩個露出區(qū)域的方式在半導體活性層上形成有保護膜，在該兩個露出區(qū)域中的一方源電極與半導體活性層連接，在另一方漏電極與半導體活性層連接，漏電極在保護膜上與像素電極連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述多個薄膜晶體管排列成直線狀，構成所述多個薄膜晶體管的獨立的多個半導體活性層并列成直線狀，所述保護膜以分別將所述多個半導體活性層分割為兩個露出區(qū)域的方式遍及多個半導體活性層地被形成為條紋狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述保護膜以分別將半導體活性層分割為兩個露出區(qū)域的方式形成，并且形成為劃分像素的格子狀，且具有遮光性。
4.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述保護膜的形狀為正錐形。
5.根據(jù)權利要求1 4中任一項所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述保護膜由有機絕緣材料構成。
6.根據(jù)權利要求1 4中任一項所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述保護膜由多個層構成，至少在與半導體活性層相接的一層中含有無機絕緣材料。
7.根據(jù)權利要求1 6中任一項所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述層間絕緣層著色為規(guī)定的顏色。
8.根據(jù)權利要求1 7中任一項所述的有源矩陣基板，其特征在于，所述半導體活性層由金屬氧化物構成。
9.一種圖像顯示裝置，其使用權利要求1 8中所述的有源矩陣基板而成，其特征在于，圖像顯示方式為液晶方式、有機電致發(fā)光方式、電泳方式中的任一種。
10.一種有源矩陣基板的制造方法，是薄膜晶體管構成像素、排列多個該像素而形成的有源矩陣基板的制造方法，所述薄膜晶體管在基板上具有柵極電極、柵極電極上的柵極絕緣層、柵極絕緣層上的半導體活性層、與半導體活性層連接的源電極和漏電極、與漏電極連接的像素電極、和用于將源電極和像素電極絕緣的層間絕緣層；具有以下工序在基板上形成柵極電極的工序，在柵極電極上形成柵極絕緣層的工序，在柵極絕緣層上形成半導體活性層的工序，在半導體活性層上以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式形成保護膜的工序，在保護膜上、半導體活性層上和柵極絕緣層上的全部表面，形成由導電性材料構成的層的工序，按照在兩個露出區(qū)域中的一方源電極與半導體活性層連接、在另一方漏電極與半導體活性層連接、漏電極殘留在保護膜上的方式將由導電性材料構成的層形成圖案的工序，在基板上的全部表面形成層間絕緣層的工序，在保護膜上的層間絕緣層設置開口部的工序，在層間絕緣層上形成像素電極并取得像素電極和漏電極的導通的工序。
11.根據(jù)權利要求10所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，在所述半導體活性層上以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式形成保護膜的工序，是在構成多個薄膜晶體管的各半導體活性層上以將半導體活性層分成兩個露出區(qū)域的方式將保護膜形成為條紋狀的工序。
12.根據(jù)權利要求11所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，使用印刷法將所述保護層形成為條紋狀。
13.根據(jù)權利要求10所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，在所述半導體活性層上以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式形成保護膜的工序，是在半導體活性層上形成分別將該半導體活性層分割成兩個露出區(qū)域并且劃分像素的格子狀的遮光性保護膜的工序。
14.根據(jù)權利要求10 13中任一項所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，形成所述保護膜的工序，具有在基板的全部表面形成第一保護膜的工序，以將半導體活性層分為兩個露出區(qū)域的方式形成第二保護膜的工序，利用蝕刻除去從第二保護膜露出的第一保護膜的工序。
15.根據(jù)權利要求10 14中任一項所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于，在形成保護膜的工序之后，具有對半導體活性層的從保護膜露出的區(qū)域進行等離子體照射的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及有源矩陣基板以及圖像顯示裝置，該有源矩陣基板由于漏電極和像素電極容易連接且半導體電路和濾色器容易對位，所以成品率高、且開口率高。本發(fā)明的有源矩陣基板，其特征在于，是以薄膜晶體管(101)構成像素、排列多個該像素而形成的有源矩陣基板，所述薄膜晶體管(101)在基板(1)上具有柵極電極(2)、柵極電極(2)上的柵極絕緣層(4)、柵極絕緣層(4)上的半導體活性層(5)、與半導體活性層(5)連接的源電極(7)和漏電極(8)、與漏電極(8)連接的像素電極(10)、和用于將源電極(7)和像素電極(10)絕緣的層間絕緣層(9)；以將半導體活性層(5)分為二個露出區(qū)域的方式在半導體活性層上形成保護膜(6)，在該兩個露出區(qū)域的一方源電極(7)與半導體活性層(5)連接，在另一方漏電極(8)與半導體活性層(5)連接，漏電極(8)在保護膜(6)上與像素電極(10)連接。
文檔編號G02F1/167GK102576507SQ20108004281
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2009年9月28日
發(fā)明者今村千裕, 伊藤學, 池田典昭 申請人:凸版印刷株式會社