有源矩阵阵列装置的制造方法和通过该方法制造的有源矩阵阵列装置与流程

本发明涉及有源矩阵阵列装置的制造方法，涉及以将设置于各矩阵元素的控制电路形成在与有源矩阵阵列装置不同的基板上、并配置到各矩阵元素的方式安装在有源矩阵阵列装置上的制造方法。

背景技术：

有源矩阵阵列装置是将具有显示/发光设备、传感器、存储器、致动器等的功能的设备以矩阵阵列状排列而成的装置，在各种领域/用途中使用。

有源矩阵阵列装置的构造的基本构造包括：以显示设备或传感器等的设备和控制这些设备的电路为一个组的矩阵元素、以及为了向各个矩阵元素传送控制信号等而在矩阵的行方向和列方向上遍布的导体(布线)群。各行布线及列布线在矩阵元素内或其相邻区域中交叉。构成矩阵元素的控制电路从1个晶体管到复杂的电路，根据用途而不同。此外，在矩阵元素的设备是传感器的情况下，对该基本构造追加用来传送传感器的输出信号的布线。

作为有源矩阵阵列装置的应用目前最普及的领域是显示器领域。其中液晶显示器最普及。在液晶显示器的情况下，由被电极夹着的液晶层和用来向该液晶层施加电压的薄膜晶体管(tft)构成的像素相当于矩阵元素，此外，行布线被称作栅极线，列布线被称作数据线等。作为今后的新的应用例，可以期待将传感器进行有源矩阵阵列化的装置。

除此以外，近年来，使用有机材料的半导体技术得到发展，预计能够将使用有机半导体的有机tft应用到矩阵元素的控制电路中。由于有机tft能够以低成本形成到柔软而能被弯曲的薄膜上，所以可期待能创立出柔性的有源矩阵阵列装置这样的新的应用领域。

例如已经进入成熟期的以往的显示器领域的情况下，在tft的形成中需要高温，所以需要在耐热性高的玻璃基板上制作有源矩阵阵列装置，因此在装置轻量化的极限及制造工艺技术或制造成本方面，难以大型化。但是，通过采用有机tft技术使基板轻量化则能够避免该问题，所以能够以有源矩阵阵列方式制作以向室外或大型商业施设/大厅等的设置为目的的大型显示器。

像这样有源矩阵阵列装置可期待创立出新的应用领域，但是有与应用领域无关的共通的课题。该课题就是，在用于形成矩阵元素的控制电路的工艺与用于形成其他部分的工艺间、它们的材料之间，类似性或相容性较少。这关于材料的选择及工艺条件，控制电路和其他部分成为相互制约的因素，结果反映到对于装置的产品规格的限制及制造成本的增加上。此外，控制电路尽管配置到矩阵阵列整体中，但通常有相对于装置整体的面积比率较小的情况。这导致材料的浪费的发生及不能直接看到的隐性的制造成本增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－235861号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明要解决的课题是，在有源矩阵阵列装置中，抑制因其控制电路与其他部分的形成工艺的不同点及材料的特质的差异而在有源矩阵阵列装置的产品规格上发生的制约及制造成本的增加。

用来解决课题的手段

以往的有源矩阵阵列装置的制造是在同一基板上反复实施各种工艺工序来制作装置。通过其中的一部分工艺工序还形成包括晶体管的控制电路部。相对于此，本发明的主要特征在于，将有源矩阵阵列装置的控制电路部形成在与其他部分(矩阵阵列主体)不同的基板上，在矩阵阵列主体的制造工艺工序的中途或最终工序后安装到各矩阵元素上，解决了上述课题。

发明效果

根据本发明，能够在与有源矩阵阵列装置整体相比小很多的面积的基板上仅将控制电路部集中形成，所以能够使有关该部分的制造装置小规模化。此外，由于能够在形成的控制电路中仅选择合格品来安装，所以能够使装置整体的合格品成品率提高。这带来制造成本的大幅削减。特别是，有源矩阵阵列装置的尺寸越大、或者控制电路越复杂，该效果越大。除此以外，变得容易通过以往的液晶、有机el、电子纸等的技术来实现因控制电路与矩阵阵列主体的各自的材料的特质及制造工艺的差异发生的制约而难以实现的装置、例如室外设置的大型的显示器。

附图说明

图1是表示本发明的基本概念的图。

图2是表示有源矩阵阵列装置上的一个矩阵元素的图。

图3是表示本发明的一实施方式的液晶面板的截面构造的概略的图。

图4a是该矩阵元素控制电路的俯视图。

图4b是将该矩阵元素控制电路沿着图4a中的线a切出的剖视图。

图4c是将该矩阵元素控制电路沿着图4a中的线b切出的剖视图。

图5是沿着线c观察将该矩阵元素控制电路安装在矩阵元素上的状态的剖视图。

图6是沿着线d观察将该矩阵元素控制电路安装在矩阵元素上的状态的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地说明。

在本实施例中，对作为有源矩阵阵列装置使用大型的液晶显示器面板、作为矩阵元素即像素的控制电路使用有机tft的情况下的应用例进行说明。

图1是表示本发明的基本概念的图，是将液晶显示器面板主体100、作为矩阵元素控制电路的有机tft300、形成有多个有机tft的基板400从上方观察的图。矩阵元素控制电路在本实施例中构成为仅一个有机tft的结构，在别的基板400上通过有机tft工艺来形成。在图1中表示将形成的有机tft从基板400分离、面朝下安装在液晶显示器面板主体100上的规定的位置上的状况。

图2表示将有机tft300面朝下安装在作为矩阵元素的像素上的状态的上表面。虽然在图中没有表示，但栅极线210、数据线220、像素电极230与有机tft300的各个栅极电极、源极电极、漏极电极电连接。

图3表示作为本实施例的液晶显示器面板100的截面构造的概略。在图中，液晶显示器面板的显示面为下侧，在本实施例的制造工序中，表示了液晶显示器面板的基板层110、液晶层120、布线－电极层130、有机tft300、外覆膜层140。在本图中，构成液晶显示器面板所需要的偏光板及滤色器等通常的部件被省略。即，基板层110层叠有偏光板、透明基板、滤色器、对电极、取向膜等，布线－电极层130在取向膜上以规定的布局形成有像素电极230、栅极线210、数据线220，外覆膜层140为在有机tft的封固膜上层叠了偏光板而成的结构。

在液晶显示器面板100的制造工序中，关于有机tft300，在形成布线－电极层130后进行安装，在其上部形成外覆膜层140。在本实施例中，采用向预先形成的基板层110与在布线－电极层130上安装有机tft300而形成了外覆膜层140的层叠基板之间注入液晶的方法。但是，这些工序的顺序与本发明的本质无关，可以根据使用的材料等将工序顺序优化，并不限制本发明的应用范围。

图4a是从上方观察有机tft300的图。沿着图中的线a及线b切出的截面构造表示在图4b及图4c中。在本实施例中，有机tft300采用底栅极－顶接触型的构造，通过有机tft工艺形成于在玻璃基板400上粘贴着聚酰胺类的薄膜300b的基板上。在图4a、图4b、图4c中，表示了栅极电极310、栅极绝缘膜320、有机半导体330、源极电极340、漏极电极350、绝缘外覆膜360、栅极电极引出孔金属370、源极电极引出孔金属380、漏极电极引出孔金属390。

形成在玻璃基板400上的有机tft通过切块等而被一个个地分离。此时，玻璃基板没有完全切断，从聚酰胺类薄膜300b仅向上部的有机tft的层切入，从聚酰胺类薄膜300b将上部作为有机tft300从玻璃基板400剥离，安装到有源矩阵阵列装置主体100上。

图5及图6是表示有机tft被安装到液晶显示器面板100上、有机tft的各电极连接于液晶显示器面板100的布线及像素电极的状况的图，分别表示沿着图2中表示的线c及线d切出的截面的构造。栅极电极310经由栅极电极引出孔370及栅极线连接孔金属240而与栅极线210连接。源极电极340经由源极引出孔金属380及数据线连接孔金属250而与数据线220连接。漏极电极350经由漏极电极引出孔金属390及像素电极连接孔260而与像素电极230连接。在图5及图6中还图示了取向膜200及绝缘层270。

作用及效果

在本实施例中，将控制像素的有机tft形成到与液晶显示器主体不同的基板上，所以不一定形成到一片基板上。可以使用对于需要的像素数以生产效率最高的基板尺寸制作需要的片数的方法。此外，如果将像素数固定，则与显示器的尺寸无关地、有关有机tft制造的成本为一定。作为室外用的显示器，不论画面尺寸是100英寸还是400英寸，都可得到有关tft的成本不变的效果。

另一方面，在本实施例中，由于使用玻璃基板不是必须的，所以能够与卷对卷方式或印刷技术等组合来制造显示器。这能够实现以往的有源矩阵阵列型的显示器的轻量且巨大化。