(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機薄膜トランジスタアレイ基板であって、透明基板上に形成された画素構造を備え、前記画素構造は、ゲートライン、データライン、有機薄膜トランジスタ、画素電極、共通電極線及び共通電極を備え、
前記有機薄膜トランジスタは、ゲート電極、ゲート絶縁層、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極を備え、
前記データライン、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記画素電極の上方に、第１のバンク絶縁層及び第２のバンク絶縁層が下から上へ順に配置され、
前記第１のバンク絶縁層上に、第１のビアホール、第１の開口及び第２の開口が設けられ、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は前記第１のビアホールの両側に位置し、
前記第１の開口に、前記ゲートラインがプリントによって形成され、前記第２の開口に、前記共通電極線がプリントによって形成され、
前記第１のビアホールに、前記有機半導体層、前記ゲート絶縁層及び前記ゲート電極が下から上へ順にプリントによって形成され、前記ゲート電極が前記ゲートラインに接続され、前記有機半導体層が前記ソース電極とドレイン電極を接続し、
前記第２のバンク絶縁層上に、互いに連通する第３の開口及び第２のビアホールが設けられ、前記第２のビアホールが前記第２の開口と連通し、
前記第３の開口及び前記第２のビアホールに、共通電極がプリントによって形成され、前記共通電極は前記第２のビアホールを介して前記共通電極線と接続することを特徴とする有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項２】
前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記データラインの表面に金属薄膜が設けられることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項３】
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は前記第１のビアホールの中まで延び、前記ソース電極と前記ドレイン電極とが接続せず、且つ前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の距離は、前記第１のビアホールの両側の前記金属薄膜の間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項４】
前記有機半導体層の厚みは前記ソース電極及び前記ドレイン電極の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項５】
前記有機半導体層は、前記第１のビアホールの両側の前記ソース電極と前記ドレイン電極の側壁を接続することを特徴とする請求項１または２に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項６】
前記第１のバンク絶縁層及び前記第２のバンク絶縁層は感光性の樹脂材料であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項７】
前記データライン、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記画素電極及び前記共通電極の材料は、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項８】
前記有機半導体層の材料は、チオフェン化合物またはフタロシアニン化合物であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項９】
前記ゲート絶縁層の材料はポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項１０】
前記ゲート電極は、導電性ポリチオフェン化合物、銅または銀のうちの１つであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項１１】
前記第１の開口に設けられた前記ゲートライン、前記第２の開口に設けられた前記共通電極線、及び前記第１のビアホールに設けられた前記ゲート電極の上表面は、前記第１のバンク絶縁層の上表面と揃えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項１２】
前記金属薄膜の材料はアルミニウム、タングステン、クロム、タンタル、モリブデンまたは銅のうちの１つであることを特徴とする請求項２または３に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項１３】
有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法であって、
透明基板上に透明導電薄膜を堆積し、パターニング工程によってデータライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極を形成する工程と、
感光性の樹脂を塗布し、第１のバンク絶縁層を固化して形成し、前記第１のバンク絶縁層を露光・現像し、第１のビアホール、第１の開口及び第２の開口を形成し、前記第１のビアホールに有機半導体層をプリントによって形成し、前記有機半導体層上にゲート絶縁層をプリントし、前記ゲート絶縁層上、前記第１の開口及び前記第２の開口に、ゲート電極、ゲートライン及び共通電極線をプリントによって形成し、前記有機半導体層で前記ソース電極と前記ドレイン電極を接続する工程と、
感光性の樹脂を再び塗布し、第２のバンク絶縁層を固化して形成し、前記第２のバンク絶縁層に、露光・現像によって、互いに連通する第３の開口と第２のビアホールを形成し、前記第３の開口が前記画素電極の上方に位置し、且つ櫛状に配列され、前記第２のビアホール及び前記第３の開口に、共通電極をプリントによって形成する工程と、を備えることを特徴とする有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記透明基板上に透明導電薄膜を堆積した後、
金属薄膜を堆積する工程をさらに備え、
前記パターニング工程によってデータライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極を形成する工程は、
フォトレジストをスピンコーティングし、ダブルトーンマスクによって露光・現像して、前記フォトレジスト上に完全保留領域、一部保留領域及び完全除去領域を形成する工程と、
データライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極をエッチングによって形成し、前記データライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極の表面の前記金属薄膜を保留する工程と、
前記フォトレジストをアッシングし、前記一部保留領域を除去し、エッチングによって前記画素電極の表面の金属薄膜を除去し、残りの前記フォトレジストを剥離する工程と、を備えることを特徴とする請求項１３に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１５】
ダブルトーンマスクによって前記第１のバンク絶縁層を露光することを特徴とする請求項１３または１４に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１６】
表示装置であって、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法、並びに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜トランジスタ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＯＴＦＴ）アレイ基板は、大面積の加工に適用でき、フレキシブル基板を用いることができ、工程のコストが低い等のメリットを有するため、フラットパネル表示分野で有望な将来性を有する。ＯＴＦＴアレイ基板を製造するとき、一般的に、パターン化された層構造を形成するために複数回のパターニング工程が必要である。この過程において、ゲート電極、ゲート絶縁層及び有機半導体の原材料が大量に消耗され、製造効率も低くなる。
【０００３】
高級超次元スイッチング技術（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈ、ＡＤＳ）の液晶ディスプレイは、広い視野角のディスプレイであり、同一平面内のスリット電極の縁部に生じる電界、及びスリット電極層と板状電極層との間に生じる電界によって多次元電界を形成し、液晶セル内においてスリット電極間、及び電極の真上の全ての配向液晶分子を全て回転させるようにすることができ、液晶の作動効率を向上させるとともに、透光効率も向上させた。高級超次元スイッチング技術は、ＴＦＴ-ＬＣＤ製品の画面品質を向上させることができ、解像度が高く、透過率が高く、消費電力が少なく、視野角が広く、開口率が高く、色収差が低く、プッシュムラ（Ｐｕｓｈ Ｍｕｒａ）がない等のメリットを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＡＤＳ型液晶ディスプレイスクリーンでは、有機薄膜トランジスタアレイ基板を製造する過程において、ゲート電極、ゲート絶縁層、有機半導体層、ソース・ドレイン電極、信号線及び画素電極は、一般的に、複数回のパターニング工程、即ち、複数回の堆積、露光及びエッチングによって形成される。これによって、有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造は、工程が煩瑣で、効率が低く、材料の無駄遣いも大変なものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一方面は、ＯＴＦＴアレイ基板であって、透明基板上に形成される画素構造を備える。前記画素構造は、ゲートライン、データライン、ＯＴＦＴ、画素電極、共通電極線及び共通電極を備え、前記ＯＴＦＴは、ゲート電極、ゲート絶縁層、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極を備える。前記データライン、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記画素電極の上方に、第１のバンク絶縁層及び第２のバンク絶縁層が下から上へ順に設置され、前記第１のバンク絶縁層上に、第１のビアホール、第１の開口及び第２の開口が設けられ、前記第１の開口に、前記ゲートラインがプリントによって形成され、前記第２の開口に、前記共通電極線がプリントによって形成され、前記第１のビアホールに、前記有機半導体層、前記ゲート絶縁層及び前記ゲート電極が下から上へ順にプリントによって形成され、前記ゲート電極が前記ゲートラインに接続され、前記有機半導体層が前記ソース電極及びドレイン電極に接続される。
【０００６】
本発明の他の方面は、ＯＴＦＴアレイ基板の製造方法であって、
透明基板上に透明導電薄膜を堆積し、パターニング工程によってデータライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極を形成する工程と、
感光性の樹脂を塗布し、第１のバンク絶縁層を固化して形成し、前記第１のバンク絶縁層を露光・現像し、第１のビアホール、第１の開口及び第２の開口を形成し、前記第１のビアホールに、有機半導体層をプリントによって形成し、前記有機半導体層上に、前記ゲート絶縁層をプリントし、前記ゲート絶縁層上、前記第１の開口及び前記第２の開口に、前記ゲート電極、前記ゲートライン及び前記共通電極線をプリントによって形成し、前記有機半導体層を前記ソース電極及び前記ドレイン電極に接続する工程と、
感光性の樹脂を再び塗布し、第２のバンク絶縁層を固化して形成し、前記第２のバンク絶縁層に、露光・現像によって、互いに連通する第３の開口及び第２のビアホールを形成し、前記第３の開口が前記画素電極の上方を櫛状に被覆し、かつ櫛状に配列し、前記第２のビアホール及び前記第３の開口に、共通電極をプリントによって形成する工程と、を備える。
【０００７】
本発明の他の方面は、表示装置であって、前記有機薄膜トランジスタアレイ基板を備える。
【０００８】
本発明に係るＯＴＦＴアレイ基板及びその製造方法、並びに表示装置によれば、感光性の樹脂によって第１のバンク絶縁層及び第２のバンク絶縁層をそれぞれ形成し、第１のバンク絶縁層及び第２のバンク絶縁層上におけるビアホール及び開口に、有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、ゲートライン、共通電極及び共通電極線をプリントによって形成するため、ＯＴＦＴアレイ基板における有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、ゲートライン、共通電極及び共通電極線等の構造が高速で効率よく形成され、有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、ゲートライン、共通電極及び共通電極線等の構造を形成する材料が節約され、有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、ゲートライン、共通電極及び共通電極線等の構造の精確さもよりよく制御された。
【０００９】
以下、本発明の実施例の技術案をさらに明確に説明するため、実施例の図面を簡単に説明する。明らかなように、以下の図面は本発明の一部の実施例に関するものに過ぎず、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明実施例に係るＯＴＦＴアレイ構造の上面図である。
【図２】本発明実施例に係るＯＴＦＴアレイ構造のＡ−Ａ’に沿う断面図である。
【図３】本発明実施例に係る他のＯＴＦＴアレイ構造の上面図である。
【図４】本発明実施例に係る他のＯＴＦＴアレイ構造のＣ−Ｃ’に沿う断面図である。
【図５】本発明実施例に係る製造方法において透明導電薄膜及びフォトレジストを堆積した後の構造の概略図である。
【図６】本発明実施例に係る製造方法において透明導電薄膜をエッチングした後の上面図である。
【図７】本発明実施例に係る製造方法において第１のバンク絶縁層及びそのパッケージを形成する構造の断面図である。
【図８】本発明実施例に係る他の製造方法において透明導電薄膜及び金属薄膜を堆積した後の断面図である。
【図９】本発明実施例に係る他の製造方法においてフォトレジストを画像化した後の断面図である。
【図１０】本発明実施例に係る他の製造方法において第１回のエッチングした後の断面図である。
【図１１】本発明実施例に係る他の製造方法において第２回のエッチングした後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明実施例の目的、技術案及びメリットをさらに明確にするように、図面を参照しながら、本発明実施例の技術案を明確で完全に説明する。下記の実施例は、当然ながら、本発明実施例の一部であり、全ての実施例ではない。本発明実施例に基づき、当業者が創造性のある労働をする必要がない前提で得られる全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に入る。
【００１２】
本発明では、技術用語または科学技術用語は、別途に定義されていない場合、当業者が理解する一般的な意味を有する。本願明細書及び特許請求の範囲に記載の「第１」、「第２」及び類似する用語は、順序、数量または重要性を示すものではなく、異なる構成部分を区分するものにすぎない。同じように、「１つ」または「１」などの用語も数量を制限するものではなく、少なくとも１つがあることを示すものである。「備える」または「含む」等の用語は、「備える」または「含む」の前の素子または部材が、「備える」または「含む」の後ろに挙げられる素子または部材及びそれらと同等のものをカバーすることを指し、他の素子または部材を排除しない。「接続」または「つながる」等の用語は、物理的または機械的な接続に限定されるのではなく、直接的または間接的な接続にかかわらず、電気的な接続も含む。「上」、「下」、「左」、「右」等は、相対的な位置関係を指すだけであり、説明された対象の絶対的な位置が変化した後、該相対的な位置関係も対応して変化する可能性がある。
【００１３】
本発明実施例に係るアレイ基板は、複数のゲートライン及び複数のデータラインを備え、これらのゲートライン及びデータラインが互いに交差してマトリックスのように配列する画素ユニットを画成し、各画素ユニットはスイッチング素子としての薄膜トランジスタ、液晶の配列を制御するための画素電極と共通電極を備える。例えば、各画素ユニットの薄膜トランジスタのゲート電極がそれに対応するゲートラインと電気的に接続し、または一体に形成され、ソース電極がそれに対応するデータラインと電気的に接続し、または一体に形成され、ドレイン電極がそれに対応する画素電極と電気的に接続し、または一体に形成される。以下、主に単一または複数の画素ユニットを説明するが、他の画素ユニットも同じように形成してもよい。
【００１４】
本発明実施例に係る有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）アレイ基板は、図１及び図２（図１のＡ−Ａ’に沿う断面図）に示すように、透明基板１上に形成される（画素ユニットの）画素構造を備え、
該画素構造は、ゲートライン７ｂ、データライン２ｂ、ＯＴＦＴ、画素電極２ａ、共通電極９及び共通電極線７ｃを備える。
【００１５】
前記ＯＴＦＴは、ゲート電極７ａ、ゲート絶縁層６、有機半導体層５、ソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄを備える。
【００１６】
前記データライン２ｂ、前記ソース電極２ｃ、前記ドレイン電極２ｄ及び前記画素電極２ａの上方に、第１のバンク絶縁層４及び第２のバンク絶縁層８は、下から上へ順に設置されている。
【００１７】
前記第１のバンク絶縁層４上に、第１のビアホール４ａ、第１の開口４ｂ及び第２の開口４ｃが設けられている。ここで、バンク絶縁層上に形成されるビアホール及び開口に言及する場合、ビアホールはバンク絶縁層全体を貫通するが、開口はバンク絶縁層上に溝を形成し、溝の底部に一部のバンク絶縁層が保留されている。
【００１８】
前記第１の開口４ｂに、前記ゲートライン７ｂがプリントによって形成され、前記第２の開口４ｃに、前記共通電極線７ｃがプリントによって形成される。
【００１９】
前記第１のビアホール４ａに、前記有機半導体層５、前記ゲート絶縁層６及び前記ゲート電極７ａが下から上へ順にプリントによって形成され、前記ゲート電極７ａが前記ゲートライン７ｂに接続され、前記有機半導体層５が前記ソース電極２ｃ及び前記ドレイン電極２ｄに接続（接触）される。
【００２０】
前記第２のバンク絶縁層８上に、互いに連通する第３の開口８ａ及び第２のビアホール８ｂが設けられ、前記第３の開口８ａが前記画素電極２ａの上方を櫛状に被覆することができる。
【００２１】
前記第２のビアホール８ｂは前記第２の開口４ｃに連通する。
【００２２】
前記第３の開口８ａ及び前記第２のビアホール８ｂに、共通電極９がプリントによって形成される。前記共通電極９と前記共通電極線７ｃは、前記第２のビアホール８ｂに接続することで接触する。
【００２３】
例えば、ソース電極２ｃ、ドレイン電極２ｄ、画素電極２ａ及びデータライン２ｂは、それぞれ同じ透明導電薄膜２をエッチングすることで形成される。ゲート電極７ａ、ゲートライン７ｂ及び共通電極線７ｃは、それぞれプリントによって形成される。前記透明基板１はプラスチック基板、ガラス基板等であってよい。
【００２４】
前記ソース電極２ｃ、前記ドレイン電極２ｄ及び前記データライン２ｂの表面に、金属薄膜３をさらに設けてもよい。
【００２５】
前記ソース電極２ｃ及び前記ドレイン電極２ｄは前記第１のビアホール４ａの中まで延び、前記ソース電極２ｃ及び前記ドレイン電極２ｄは接続せずに互いに対向し、且つ前記ソース電極２ｃと前記ドレイン電極２ｄとの間の距離は前記第１のビアホール４ａの両側の前記金属薄膜３の間の距離より小さくてもよい。
【００２６】
前記有機半導体層５の厚みは、前記ソース電極２ｃ及び前記ドレイン電極２ｄの厚みより大きくてもよい。
【００２７】
前記有機半導体層５は、前記第１のビアホール４ａの両側の、前記ソース電極２ｃ及び前記ドレイン電極２ｄの側壁に接続されてもよい。
【００２８】
前記第１のバンク絶縁層４及び前記第２のバンク絶縁層８は、感光性の樹脂材料であってもよい。
【００２９】
前記データライン２ｂ、前記ソース電極２ｃ、ドレイン電極２ｄ、画素電極２ａ及び前記共通電極９の材料は、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物等の導電材料であってもよい。
【００３０】
前記有機半導体層５の材料は、チオフェン化合物、フタロシアニン化合物等であってもよい。
【００３１】
前記ゲート絶縁層６の材料はポリビニルアルコールであってもよい。
【００３２】
前記ゲート電極７ａは導電性ポリチオフェン化合物、銅或いは銀のうちの１つであってもよい。
【００３３】
前記第１の開口４ｂに設けられる前記ゲートライン７ｂ、前記第２の開口４ｃに設けられる前記共通電極線７ｃ、及び前記第１のビアホール４ａに設けられる前記ゲート電極７ａの上表面は、前記第１のバンク絶縁層４の上表面と揃える。
【００３４】
前記ＯＴＦＴアレイ基板のデータライン２ｂ、ソース電極２ｃ、及びドレイン電極２ｄの導電性を強くして、画素電極２ａの充電速度を速くするように、図３及び図４（図４は図３のＣ−Ｃ’に沿う断面図である）に示すように、前記ソース電極２ｃ、前記ドレイン電極２ｄ及び前記データライン２ｂの表面に金属薄膜３を設けてもよい。前記金属薄膜３の材料は、アルミニウム、タングステン、クロム、タンタル、モリブデンまたは銅のうちの１つであってよい。
【００３５】
前記有機半導体層５は、ソース電極２ｃとドレイン電極２ｄを接続するとき、ソース電極２ｃとドレイン電極２ｄの側壁のみを接続するため、バーチャルコネクタの状況が発生しやすい。よって、有機半導体層５とソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄとの接続面積を拡大し、バーチャルコネクタの状況を避けるように、前記ソース電極２ｃ及び前記ドレイン電極２ｄを第１のビアホール４ａの中まで延ばし、前記ソース電極２ｃと前記ドレイン電極２ｄとを接続させず、且つ前記ソース電極２ｃと前記ドレイン電極２ｄとの間の距離を前記第１のビアホール４ａの両側の前記金属薄膜３の間の距離よりも小さくしてもよい。
【００３６】
本発明実施例は、前記ＯＴＦＴアレイ基板に対応するように、以下のステップを備えるＯＴＦＴアレイ基板の製造方法を提供する。
【００３７】
ステップ１００、透明基板上に透明導電薄膜を堆積する。
透明基板１上に透明導電薄膜２を堆積し、該透明導電薄膜２は、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物等の導電材料であってよく、前記透明基板１は、ガラス基板、プラスチック基板等であってよい。
【００３８】
ステップ１０１、フォトレジストをスピンコーティングし、該フォトレジストのパターニング工程によって、データライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極をエッチングするように形成し、残りの前記フォトレジストを除去する。
ここで、パターニング工程は、例えば、フォトレジストの塗布、露光、現像、エッチング、及びフォトレジストの除去等を備える。以下、再び贅言しない。
【００３９】
図５に示すように、透明導電薄膜２上にフォトレジスト１０をスピンコーティングし、第１回のパターニング工程を行い、透明導電薄膜２をエッチングし、図６に示すように、画素電極２ａ、データライン２ｂ、ソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄを形成し、エッチングが完了したあと、剥離液によって残りのフォトレジスト１０を除去する。
【００４０】
ステップ１０２、感光性の樹脂を塗布し、第１のバンク絶縁層を固化して形成し、前記第１のバンク絶縁層上に、ダブルトーンマスク（例えば、ハーフトーンマスクまたはグレートーンマスク）によって露光・現像して、第１のビアホール、第１の開口及び第２の開口を形成し、前記第１のビアホールに有機半導体層をプリントによって形成し、前記有機半導体層上に前記ゲート絶縁層をプリントして、前記ゲート絶縁層上、前記第１の開口及び前記第２の開口に、前記ゲート電極、前記ゲートライン及び前記共通電極線をプリントによって形成し、前記有機半導体層が前記ソース電極と前記ドレイン電極を接続する。
【００４１】
図７に示すように、前記透明基板１上に感光性の樹脂の溶液を塗布し、前記感光性の樹脂はポリメタクリル酸エステルの溶液であってよい。該感光性の樹脂が透明基板１の表面を被覆した後、感光性の樹脂の中の溶剤を揮発させるように、例えば、約１１０℃で１〜３０分のプリベークを行ってよい。
【００４２】
ダブルトーンマスクによって露光・現像した後、第１のビアホール４ａ、第１の開口４ｂ及び第２の開口４ｃを形成する。例えば、ダブルトーンマスクを感光性の樹脂の上方に被覆し、該マスクがハーフトーンマスクまたはグレートーンマスクであり、そのハーフトーンまたはグレートーンの部分、即ち該マスクの一部透光領域は、感光性の樹脂の表面上に第１の開口４ｂ及び第２の開口４ｃが形成される位置に対応し、マスクの完全透光しない領域は感光性の樹脂の完全保留領域に対応し、マスクの完全透光領域は感光性の樹脂の完全除去領域に対応し、第１のビアホール４ａを形成することに用いられ、形成された第１のビアホール４ａに、ソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄの側壁が露出する。感光性の樹脂を露光して現像した後、例えば、約１３０℃で、１〜３０分のポストベークを行い、第１のビアホール４ａ、第１の開口４ｂ及び第２の開口４ｃを有する感光性の樹脂を固化することによって、第１のバンク絶縁層４を形成する。
【００４３】
第１のバンク絶縁層４を形成した後、例えば、プリンターのプリント設備を制御することで、第１のビアホール４ａ、第１の開口４ｂ及び第２の開口４ｃでプリントする。まず、第１のビアホール４ａで有機半導体層５を形成する有機半導体溶液をプリントする。そして、有機半導体溶剤を蒸発し、有機半導体層５を形成し、有機半導体溶剤を蒸発する過程では、有機半導体溶液の成分を均一化するように、アニールしてもよい。例えば、有機半導体層５と両側のソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄの側壁とを十分に接触させるように、該有機半導体層５の厚みがソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄよりも厚い。その後、有機半導体層５の表面でゲート電極絶縁層６を形成する溶液をプリントし、該ゲート絶縁層はポリビニルアルコールであってよく、該溶液を蒸発した後、ゲート電極絶縁層６を形成する。ゲート電極絶縁層６を形成した後、ゲート電極絶縁層６の表面、第１の開口４ｂ及び第２の開口４ｃで、ゲート電極材料をそれぞれプリントし、前記ゲート電極材料の溶液または液体は導電性ポリチオフェン溶液、銅ペーストまたは銀ペーストであってよく、溶剤を蒸発してまたは該液体が凝固した後、ゲート電極７ａ、ゲートライン７ｂ及び共通電極線７ｃをそれぞれ形成する。
【００４４】
感光性の樹脂上に、露光・現像によって、第１のビアホール４ａ、第１の開口４ｂ及び第２の開口４ｃを有する第１のバンク絶縁層４を形成し、該第１のビアホール４ａ、第１の開口４ｂ及び第２の開口４ｃを有する第１のバンク絶縁層４でプリントすることで、プリントする溶液または液体の範囲を制限することができ、バンク絶縁層に開口及びビアホールを設置することで、インクジェットプリント的な精確さを確保し、形成される有機半導体層５、ゲート絶縁層６、ゲート電極７ａ、信号線７ｂ及び共通電極７ｃの精確さを保証し、有機半導体層５とソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄとの接触面積を確保することができ、それによって、形成されるＯＴＦＴの性能が保証された。
【００４５】
ステップ１０３、感光性の樹脂を再び塗布し、第２のバンク絶縁層を固化して形成し、前記第２のバンク絶縁層上に、露光・現像によって、互いに連通する第３の開口及び第２のビアホールを形成し、前記第３の開口は、前記画素電極の上方を櫛状に被覆し、前記第２のビアホール及び前記第３の開口にプリントによって共通電極を形成する。
【００４６】
図２に示すように、第１のバンク絶縁層４上に感光性の樹脂を再び塗布し、該感光性の樹脂が第１のバンク絶縁層４を被覆した後、感光性の樹脂の溶剤を揮発するように、例えば、約１１０℃で１〜３０分のプリベークを行い、該感光性の樹脂を露光・現像して、互いに連通する第３の開口８ａ及び第２のビアホール８ｂを形成する。前記第２のビアホール８ｂは第２の開口４ｃと連通し、前記第３の開口８ａは前記画素電極２ａの上方に櫛状に被覆してよい。そして、例えば、約１１０℃で１〜３０分のポストベークを行い、第２のバンク絶縁層８を固化して形成し、前記第２のビアホール８ｂ及び第３の開口８ａで共通電極９を形成する溶液をプリントし、溶剤を蒸発し、共通電極９を形成する。
【００４７】
第２のバンク絶縁層８の第２のビアホール８ｂ及び第３の開口８ａで共通電極９を形成する溶液をプリントするため、共通電極９を形成する溶液の拡散が制限され、画素構造の精確さが確保され、画素の表示性能が保証された。
【００４８】
インクジェットプリント工程は、パターンを形成するためのインク滴（ゲート電極７ａ、ゲート絶縁層６、有機半導体層５、ゲートライン７ｂ、共通電極線７ｃ及び共通電極９を形成する材料）を、パターンを形成しようとする領域にプリントし、所要のパターンを形成する工程である。この工程はパターン化された層構造を直接に形成する方法であるため、プリントによって有機薄膜トランジスタアレイ基板を製造することで、工程を簡単化し、材料を節約し、コストを低下し、生産率を向上させることができるとともに、有機半導体層５と、ソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄとの接触面積を確保することができ、そのパターンの高精度が薄膜トランジスタの性能を向上させることに寄与できる。また、インクジェットプリント工程によって共通電極線を製造することで、櫛状の共通電極のパターンを精確に形成することができ、その表示品質が確保された。
【００４９】
本実施例に係るＯＴＦＴアレイ基板では、画素電極を充電する速度は液晶ディスプレイスクリーンの表示効果に影響した。データライン２ｂの共通電極２ａに対する充電速度を速くするため、前記透明基板上に透明導電薄膜を順に堆積した後、金属薄膜を堆積してもよい。
【００５０】
透明基板１上に透明導電薄膜２を堆積した後、図８に示すように、透明導電薄膜２の表面に金属薄膜３を堆積する。この堆積が例えばスパッタ設備で行われ、不活性気体のプラズマを加速してターゲットに衝突させる。ターゲットから衝突されて出た原子顆粒は電界及び磁場の作用によって、透明導電薄膜２上に均一に付着され、金属薄膜３を形成する。該金属薄膜３の材料は、アルミニウム、タングステン、クロム、タンタル、モリブデンまたは銅の１つであってよい。
【００５１】
前記金属薄膜３を形成した後、前記のように、フォトレジストをスピンコーティングし、該フォトレジストのパターニング工程によって、データライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極をエッチングして形成し、残りの前記フォトレジストを除去してもよい。以下、図９〜図１１を参照しながら、１つの具体的の例示を説明する。
【００５２】
ステップ２００、フォトレジストをスピンコーティングし、ダブルトーンマスクによってパターニング工程を行い、前記フォトレジスト上に完全保留領域、一部保留領域及び完全除去領域を形成する。
【００５３】
前記金属薄膜３上にフォトレジストをスピンコーティングし、ダブルトーンマスクによってパターニング工程を行い、露光・現像したあと、フォトレジスト上に図９に示す構造を形成し、即ち、前記フォトレジスト上にフォトレジスト完全保留領域１０ａ、一部保留領域１０ｂ及び完全除去領域１０ｃを形成する。完全保留領域１０ａは、マスク上における完全に透光しない遮蔽領域に対応し、一部保留領域１０ｂは、マスク上におけるハーフトーンまたはグレートーンマスクの一部透光領域に対応し、完全除去領域１０ｃは、マスク上における完全透光領域に対応する。ここで、ポジティブフォトレジストを例として説明する。
【００５４】
ステップ２０１、データライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極をエッチングによって形成し、前記データライン、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極の表面上の前記金属薄膜を保留する。
例えば、前記透明基板１をエッチングチャンバーに置いてエッチングする。まず、フォトレジスト１０の完全除去領域１０ｃの下方の金属薄膜３及び透明導電薄膜２をエッチングして除去し、図１０に示すように、透明導電薄膜２から形成されたデータライン２ｂ、ソース電極２ｃ、ドレイン電極２ｄ及び画素電極２ａを形成するとともに、データライン２ｂ、ソース電極２ｃ、ドレイン電極２ｄ及び画素電極２ａ上の金属薄膜３を保留する。
【００５５】
ステップ２０２、前記フォトレジストをアッシングして、前記一部保留領域のフォトレジストを除去し、エッチングによって、前記画素電極の表面の金属薄膜を除去する。
【００５６】
図１１に示すように、フォトレジスト１０をアッシングし、前記一部保留領域１０ｂのフォトレジストを除去し、一部保留領域１０ｂの下方の金属薄膜３を露出させるとともに、完全保留領域１０ａのフォトレジストを一部保留する。そして、エッチングを再び行い、画素電極２ａの表面に対応する金属薄膜３を除去し、下層の画素電極２ａを露出させる。金属薄膜３をエッチングする過程では、金属のみをエッチングするエッチング液、またはエッチングガスによってエッチングし、あるいは、エッチングの時間を制御することによって、一部保留領域１０ｂの金属薄膜３をエッチングし、透明導電薄膜２を保留する。
【００５７】
最後に、形成されたＯＴＦＴアレイ基板は、図３及び図４に示すように、データライン２ｂ、ソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄの表面に金属薄膜３が付着しており、金属薄膜３のよい導電性能によって、透明導電薄膜２によって形成されたデータライン２ｂ、ソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄの導電性能を強化し、データライン２ｂがソース電極２ｃ及びドレイン電極２ｄを介して画素電極２ａに対する充電速度が向上した。
【００５８】
本発明実施例は、前記ＯＴＦＴアレイ基板の製造方法に対応するように、表示装置を更に提供する。本実施例にかかる表示装置は、前記トップゲート型ＴＦＴアレイ基板を備える。前記表示装置は、液晶パネル、電子ペーパー、ＯＬＥＤパネル、液晶テレビ、液晶ディスプレイ、デジタルフォトフレーム、携帯電話、タブレットＰＣ等の表示機能を有するいずれの製品または部材に使用できる。
【００５９】
該表示装置の１つの例示は液晶表示装置である。アレイ基板と対向基板が互いに対向して液晶セルを形成し、液晶セルに液晶材料が充填されている。該対向基板は、例えば、カラーフィルタ基板である。アレイ基板の各画素ユニットの画素電極は、表示操作を行うように、電界を印加して液晶材料の回転程度を制御するものである。幾つかの例示では、該液晶表示装置はアレイ基板にバックライトを提供するバックライトをさらに備える。
【００６０】
本発明実施例に係るＯＴＦＴアレイ基板及びその製造方法によれば、感光性の樹脂によって第１のバンク絶縁層及び第２のバンク絶縁層をそれぞれ形成し、第１のバンク絶縁層及び第２のバンク絶縁層のビアホールと開口にプリントによって有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、ゲートライン、共通電極及び共通電極線を形成することで、ＯＴＦＴアレイ基板における有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、ゲートライン、共通電極及び共通電極線等の構造が高速で効率よく形成され、有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、ゲートライン、共通電極及び共通電極線等の構造を形成する材料が節約されたとともに、有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、ゲートライン、共通電極及び共通電極線等の構造の精確さもよりよく制御された。
【００６１】
以上は本発明の例示的な実施例だけであり、本発明の保護範囲は請求項により確定される。
【符号の説明】
【００６２】
１  透明基板
２  透明導電薄膜
２ａ  画素電極
２ｂ  データライン
２ｃ  ソース電極
２ｄ  ドレイン電極
３  金属薄膜
４  第１のバンク絶縁層
４ａ  第１のビアホール
４ｂ  第１の開口
４ｃ  第２の開口
５  有機半導体層
６  ゲート絶縁層
７ａ  ゲート電極
７ｂ  ゲートライン
７ｃ  共通電極線
８  第２のバンク絶縁層
８ａ  第３の開口
８ｂ  第２のビアホール
９  共通電極
１０  フォトレジスト
１０ａ  完全保留領域
１０ｂ  一部保留領域
１０ｃ  完全除去領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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