電晶體陣列和有源矩陣基板的製作方法

2023-10-17 15:12:19

專利名稱：電晶體陣列和有源矩陣基板的製作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示器、有機電致發光顯示器、X射線探測器、存儲器和其他電子器件所用的電晶體陣列，還涉及包含這種電晶體陣列的有源矩陣基板和包含這種有源矩陣基板的顯示裝置。本發明還涉及一種用於製作該電晶體陣列的夾具組件和一種製作該電晶體陣列的方法。
背景技術：
有源矩陣尋址液晶顯示屏(LCD)使用薄膜電晶體(TFT)作為開關單元，來達到至少可以與傳統陰極射線管顯示屏相比較，通常情況下還優於陰極射線管(CRT)顯示屏的顯示質量。而且有源矩陣尋址液晶顯示屏是一種又薄又輕的顯示裝置，非常省電又有高解析度。此外，它也可用於大屏幕顯示裝置。由於上述這些優秀特性，有源矩陣尋址液晶顯示屏目前很快普及到各個應用領域，有望成為不久將來代替普通陰極射線管的下一代圖像顯示裝置。同時，一種使用有機電致發光材料作為顯示介質的有機電致發光顯示屏最近也在業界引起很多關注，也被認為有潛力成為下一代圖像顯示裝置。
目前，這些下一代圖形顯示裝置不僅只用作傳統的陰極射線管顯示裝置的替代物，而且由於其可實現所謂「電子紙張」而成為蓬勃興起的研究和發展目標。那就是說，這些顯示裝置目前正在改進，以便可代替傳統列印紙材料。為了這個目的，那些圖像顯示裝置應做成那種「柔性顯示屏」，即摺疊、彎曲不影響其顯示，而且任何時候都便於攜帶。
為了利用製造液晶顯示屏和有機電致發光顯示屏的傳統製造工藝來製作這樣一種柔性顯示屏。經常用作基板材料的玻璃就需要用一些即使室溫下也可變形的彈性基板材料例如塑料或不鏽鋼來代替。然而，這種彈性材料抗熱性很差，比如，當強熱幅照下，塑料基板會劣化，放出有毒氣體，或者嚴重地變形、捲曲。而且，即便用一種抗熱性塑料或不鏽鋼做基板材料，這種基板也會因為這種基板和沉積到它上面的薄膜不可忽視的熱延展係數的差異而導致變形、捲曲。因此，為避免這些有害條件，用弱抗熱性材料製作的基板不應暴露在超過200℃的環境下。
然而，一些用於製造圖像顯示裝置的傳統製造和工藝步驟，需要一個超過200℃的工藝溫度。例如，在一種用於圖像顯示裝置開關器件的非晶態矽薄膜電晶體的製作和加工步驟中，通常在超過300℃的溫度下形成柵極絕緣膜和薄膜電晶體(TFT)的非晶態矽膜。因此，如果抗熱性塑料或不鏽鋼用作基板材料，傳統製造工藝不可再用。
換一種說法，如果非晶態矽的柵極絕緣膜和非晶態矽膜能在小於200℃溫度下形成，塑料或不鏽鋼就可以用於圖像顯示裝置的基板材料。然而，在那種條件下，便很難得到高質量的柵極絕緣膜或非晶態矽膜(特別是具有高絕緣度的膜)。當用那種低質量膜製作TFT時，該TFT的閾值會在運行數小時後發生明顯改變。
最近，一種使用多晶矽TFT做開關器件的LCD正成為研究和發展熱點。這種類型的圖像顯示裝置的部分特點是提供一個電路來控制作用於玻璃基板顯示裝置的驅動信號。因而，相對於使用非晶態矽TFT作為開關元件的LCD，這種包含多晶矽TFT的LCD可達到較高解析度。
然而，在一包含多晶矽TFT的LCD中，它的驅動裝置(例如CMOS逆變器)需用一種電子遷移率超過100cm2/V·S的多晶矽製作。在一玻璃基板上沉積這樣一種多晶矽是不容易的。例如，當通過諸如雷射冷卻等特殊技術把玻璃基板溫度保持在600℃或更低溫度時，玻璃基板上的矽應該是熔融的。因此，對一種用塑料或不鏽鋼做基板材料的圖像顯示裝置來說，採用這種需要高溫的工藝技術是很難的。
為克服這些問題，日本公開專利申請第10-91097號揭示了一種包括電晶體列的顯示裝置。在這個電晶體列裡，許多電晶體沿著一導體芯(conductor core)的長度方向設置。在這個導體芯上，依次疊放絕緣膜、矽膜和n+-型歐姆接觸層。在這種技術中，需要高溫度工藝的柵極絕緣膜和矽膜包括在電晶體列中，而電晶體列在那些膜已疊放到導體芯後粘接到基板上。這樣，基板便不再暴露在熱輻射中。因為這個原因，應使用具有低畸變點的基板(例如，塑料基板)日本公開專利申請第9-203910號也揭示了一種通過使用沿金屬芯長度方向設置的電晶體來製作顯示裝置的相似技術。圖63A和63B顯示了日本公開專利申請第9-203910號中的一個TFT501。如圖63A和63B所示，TFT501包括金屬芯502、覆蓋在金屬芯502上的一層緣膜絕503、覆蓋在緣膜絕503上的非晶態矽層504、非晶態矽層504上的源電極506和漏電極505。許多這種TFT501沿著金屬芯502的長度設置，這點在圖63A和63B中並未顯示。
圖64闡述圖63A和63B中的TFT501是如何被用作有源矩陣基板的開關器件的。如圖64所示，基板507後表面上的像素電極508通過一金屬連接物和電極509a相連。電極509a與TFT501的漏電極505電接觸。為了與TFT501交叉，一條具有電極509b的源極線510與TFT501的源電極506電連接。
在圖64所示的有源矩陣基板中，電晶體列需要布置妥當以便基板507上的電極509a精確地和TFT501的漏電極505對準。為了製造有源矩陣基板，通常需設置成百個TFT501。相應地，在包括在單個電晶體列的幾百個TFT501的每個上，漏電極505必須精確地和與它相關的電極509a對準。而源極線510上的電極509b也需要與每個TFT501上的源電極506準確對準。
為了進行上述對準工藝，電晶體列和源極線510需要對應於基板507準確地設置。因此，這種對準工藝的精度遠優於傳統光刻工藝。由於這個原因，用上面描述的傳統方法製備有源矩陣基板是很難的。

發明內容
為了克服上述問題，本發明的優選實施例提供一種通過成行成列地設置多個電晶體來在將它們精確定位在室溫下發生彈性形變的基板上而不必進行任何對準步驟所獲得的電晶體陣列。以及提供一種包含該電晶體陣列的有源矩陣基板和包含此有源矩陣基板的顯示裝置。本發明的優選實施例進一步提供了一種用於製作電晶體陣列的夾具組件和一種製作電晶體陣列的方法。
根據本發明優選實施例的電晶體陣列最好包括多條導體線、多條功能線和多個電晶體。每條導體線最好包括芯線和包覆在芯線上的導體層。每條功能線最好包括至少表面導電的芯線、包覆在芯線上的絕緣層以及包覆在絕緣層表面的半導體層。每條功能線最好與導體線交叉接觸。每個電晶體最好包括第一歐姆接觸區、第二歐姆接觸區和溝道區。第一歐姆接觸區最好定義在導體線之一與相連功能線交叉且與功能線的半導體層形成歐姆接觸的區域中。第二歐姆接觸區也和半導體層形成歐姆接觸。溝道區最好定義在第一歐姆接觸區和第二歐姆接觸區之間的半導體層中。
根據本發明的優選實施例，由於第一和第二歐姆接觸區定義為每條源極線各自與相關功能線交叉的區域，它們和源極線是本身就自動對準的。因此，沒有必要執行原先傳統工藝中的工藝步驟來把每個第一歐姆接觸區和第二歐姆接觸區或接觸層與源極線對準。或者更一般地，把每條功能線與源極線對準。在這個意義上，第一歐姆接觸區和第二歐姆接觸區是「自對準的」，因為它們根本不需任何對準工藝，它們的精確定位是由源極線和功能線交叉而本身自動產生的。
在本發明的具體優選實施例中，第一和第二歐姆接觸區可以定義為第一和第二歐姆接觸層。
在本發明的一個優選實施例中，第一歐姆接觸層可設置在功能線半導體層和導體線之間。
在本發明的另一優選實施例中，第一歐姆接觸層可在功能線的半導體層上形成。
在另一優選實施例中，導體層最好有100℃左右到400℃左右的熔點。
在這個具體的優選實施例中，導體層最好包括覆蓋在相關導體線和相關功能線的交叉區的連接部分。
在另一優選實施例中，第一和第二歐姆接觸層最好把功能線的芯線夾在中間。
在又一優選實施例中，電晶體最好還包括第三歐姆接觸層，該第三歐姆層和半導體層形成歐姆接觸、圍著第二歐姆接觸層並和導體層電接觸。
在又一優選實施例中，電晶體陣列可以進一步包括多條儲能電容線。每條儲能電容線最好包括至少表面可導電的芯線和覆蓋在芯線表面的絕緣層。每條儲能電容線最好與導體線交叉。功能線與儲能電容線最好交替設置。
在本發明的又一實施例中，電晶體陣列可進一步包括多條仿真線(dummy lines)。這些仿真線至少表面導電並與功能線交叉。導體線與這些仿真線最好是交替設置。
在另一優選實施例中，功能線與導體線最好交織在一起。
在另一優選實施例中，功能線、儲能電容線和導體線最好交織在一起。
在另一優選實施例中，功能線、導體線和仿真線最好交織在一起。
在另一優選實施例中，電晶體陣列可進一步包括多條儲能電容線和多條仿真線。每條儲能電容線最好包括至少表面導電的芯線和覆蓋在芯線表面上的絕緣層。儲能電容線最好與導體線交叉。仿真線至少在表面是電絕緣的，最好與功能線交叉。功能線和儲能電容線最好交替設置，導體線最好和仿真線交替設置。
在這個具體的優選實施例中，功能線、儲能電容線、導體線和仿真線最好交織在一起。
在另一優選實施例中，電晶體陣列可進一步包括覆蓋在功能線上的保護外層。
在這個具體的優選實施例中，保護外層最好包括至少一種從SiNx，SiO2和SiON組群中選出的化合物。
在另一優選實施例中，電晶體陣列可進一步包括覆蓋在功能線上的不透明層。
根據本發明的另一優選實施例，電晶體陣列最好包括第一組導體線、第二組導體線、第一組功能線、第二組功能線，第一組電晶體和第二組電晶體。第一或第二組中的每條導體線最好包括芯線和包覆在芯線上的導體層，第一組導體線和第二組導體線最好交替設置。第一和第二組中的每條功能線最好包括至少表面可導電的芯線、包覆在芯線表面的絕緣層和包覆在絕緣層上的半導體層。每條功能線最好與第一組導體線和第二組導體線交叉接觸。第一組功能線和第二組功能線最好交替設置。第一組中的每個電晶體最好包括第一歐姆接觸層、第二歐姆接觸層和溝道區。第一歐姆接觸層最好規定在第一組導體線之一和相關的第一組功能線之一相交叉的區域中，並且該第一歐姆接觸層最好與半導體層歐姆接觸。第二歐姆接觸層最好也與半導體層歐姆接觸。溝道區最好由第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層定義在半導體層中。第二組中的每個電晶體最好包括第一歐姆接觸層、第二歐姆接觸層和溝道區。第一歐姆接觸層最好定義在第二組的導體線之一和相關的第二組的功能線之一相交叉的區域中，並最好與半導體層形成歐姆接觸。第二歐姆接觸層最好也與半導體層歐姆接觸。溝道區最好由第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層定義在半導體層中。
在本發明的一個優選實施例中，第一組、第二組導體線與第一組、第二組功能線最好交織在一起。
一種根據本發明又一實施例的有源矩陣基板最好包括根據上述任何一種本發明優選實施例中描述的電晶體陣列；多個像素電極，這些像素電極每個都與相應電晶體的第二歐姆層相連；和結構，用於將上述電晶體陣列固定在它上面。
根據本發明另一優選實施例的有源矩陣基板最好包括根據上述任何一個本發明優選實施例的電晶體陣列、第一組像素電極、第二組像素電極和用於將電晶體陣列固定在它上面的結構。第一組的每個像素電極最好與第一組的相關電晶體之一的第二歐姆接觸層電連接。第二組的每個像素電極最好與第二組的相關電晶體之一的第二歐姆接觸層相連。
在一種本發明的一個優選實施例中，有源矩陣基板最好包括至少一個發光或導光照明線，它可布置在兩個導體線之間，或第一組導體線之一和第二組導體線之一中間。
在這個具體的優選實施例中，照明線最好包括至少表面可導電的芯線，和在芯線上依次疊放的空穴輸運層、發光層、電子輸運層和透明導電層。
一種根據本發明另一優選實施例的顯示裝置，包括根據上述本發明的優選實施例之一的有源矩陣基板、反基板和夾在有源矩陣基板與反基板之間的顯示介質。
一種根據本發明另一實施例的夾具組件最好包括第一固定夾具和第二固定夾具。第一固定夾具最好具有框架結構，該結構包括多個溝槽，以在第一組細線兩端施加預定張力，夾緊第一組細線兩端。第一組細線最好以預定的間距設置。第二固定夾具也最好具有框架結構，該結構包括多個溝槽，以在第二組細線兩端施加預定張力，夾緊第二組細線兩端。第二組細線最好以另一種預定間距設置。第一和第二固定夾具最好包括至少一個限定第一和第二固定夾具的嚙合部分，使得第一和第二組細線相互交叉接觸。
在本發明的一個優選實施例中，最好在第一和第二固定夾具內提供粘合層和緩衝層。
本發明的另一優選實施例提出了一種製造電晶體陣列的方法。這種方法最好包括設置多條導體線和多條功能線以使它們相互交叉接觸的步驟。每條導體線最好包括芯線和包覆在芯線表面的導體層。每條功能線最好包括至少表面導電的芯線、包覆在芯線上的絕緣層和包覆在絕緣層表面的半導體層。這種方法最好還包括通過熔融和凝固導體線的導體層來將功能線上的導體線固定在它們的相交處的步驟。
在本發明的另一優選實施例中，每條功能線最好還包括位於半導體層表面的歐姆接觸層。在那種情況下，這種方法最好還包括通過將導體線的部分用作掩模來選則性地從功能線上去除歐姆接觸層的步驟，而在導體層熔融凝固時，導體層的部分已經在歐姆接觸層表面發生膨脹。
在本發明的又一優選實施例中，導體層最好包含一種能和半導體層熔合在一起或者降低半導體層電阻值的材料。在那種情況下，把導體線固定到功能線上的步驟最好包括在半導體層上形成歐姆接觸層的步驟。
在本發明的另一優選實施例中，設置導體線和功能線的步驟最好包括把導體線與功能線交織在一起的步驟。
接下來聯繫附圖對本發明更優具體方法的詳細描述將會使本發明的其他特色、原理、工藝、步驟、特性和優點更加清楚。


圖1和圖2所示透視圖顯示了本發明第一種特定實施例中使用的功能線的兩個製作工藝步驟。
圖3所示透視圖顯示的是本發明第一實施例中使用的功能線。
圖4所示透視圖顯示了本發第一優選實施例中所用源極線的製作工藝步驟。
圖5所示透視圖顯示的是本發明第一優選實施例中所用的源極線。
圖6所示透視圖顯示的是本發明第一優選實施例中所用的儲能電容線。
圖7所示透視圖顯示的是本發明第一優選實施例中所用的仿真線。
圖8所示平面圖顯示了根據本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的製作工藝步驟。
圖9是沿圖8中IX-IX平面方向觀察到的剖面圖。
圖10所示透視圖顯示了圖8的結構中源極線和功能線的交叉點。
圖11所示平面圖顯示了根據本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的另一種製作工藝步驟。
圖12是沿圖11中XII-XII平面方向觀察到的剖面圖。
圖13是沿圖11中XII-XII平面方向觀察到的改進示例的剖面圖。
圖14所示平面圖顯示了本發明第一優選實施例中所用的有源矩陣基板的製作工藝步驟。
圖15所示為沿圖14中XV-XV平面方向觀察到的剖面圖。
圖16是本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的平面圖。
圖17所示為沿圖16中XVII-XVII平面方向觀察到的剖面圖。
圖18所示平面圖顯示本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的一個改進的例子。
圖19所示為沿圖18中XIX-XIX平面方向觀察到的剖面圖。
圖20所示透視圖顯示了圖18中所示的源極線與功能線間的交叉結構。
圖21所示為本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的等效電路圖。
圖22所示平面圖顯示了本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的改進示例的製作工藝步驟。
圖23是沿圖22中XXIII-XXIII平面方向觀察到的剖面圖。
圖24平面圖顯示了本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的改進示例的製作工藝步驟。
圖25所示為沿圖24中XXV-XXV平面方向觀察到的剖面圖。
圖26所示平面圖顯示本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的改進示例的另一種製作工藝步驟。
圖27是沿圖26中XXVII-XXVII平面方向觀察到的剖面圖。
圖28所示平面圖顯示本發明優選實施例的有源矩陣基板的另一改進示例。
圖29所示為沿圖28中XXIX-XXIX平面方向觀察到的剖面圖。
圖30所示平面圖顯示本發明第一優選實施例的有源矩陣基板的另一改進示例。
圖31所示剖面圖顯示了根據本發明第二特定實施例的顯示裝置。
圖32所示平面圖顯示了用於圖31中裝置的反基板。
圖33所示平面圖顯示的是根據本發明第三具體優選實施例的有源矩陣基板。
圖34所示為沿圖33中XXXIV-XXXIV平面方向觀察到的剖面圖。
圖35所示為應用於圖33中有源矩陣基板的一個示例性柵極信號波形圖。
圖36所示平面圖顯示製作根據本發明第四優選實施例的有源矩陣基板的工藝步驟。
圖37所示為沿圖36中XXXVII-XXXVII平面方向觀察到的剖面圖。
圖38所示平面圖顯示的是本發明第四特定優選實施例的有源矩陣基板。
圖39所示為沿圖38中XXXIX-XXXIX平面方向觀察到的剖面圖。
圖40所示平面圖顯示為根據本發明第五具體實施例的第一固定夾具。
圖41所示平面圖顯示了根據本發明第五具體實施例的第二固定夾具。
圖42、43和44所示剖面圖顯示了用第一固定夾具固定源極線的工藝步驟。
圖45、46分別為用第一和第二固定夾具對源極線、功能線和儲能電容線設置後所處狀態的平面圖和剖面圖。
圖47、48、49、50、51和52分別示出了本發明第五優選實施例的有源矩陣基板的製作工藝步驟的剖面圖。
圖53所示透視圖顯示了本發明第六具體實施例所用的照明線結構。
圖54所示平面圖顯示了第六優選實施例的有源矩陣基板的一種製作工藝步驟。
圖55所示為沿圖54中LV-LV平面方向觀察到的剖面圖。
圖56所示平面圖顯示了製作本發明第六優選實施例的有源矩陣基板的另一種工藝步驟。
圖57所示為沿圖56中LVII-LVII平面方向觀察到的剖面圖。
圖58所示平面圖顯示的是本發明第六優選實施例的有源矩陣基板。
圖59所示為沿圖58中沿LIX-LIX平面方向觀察到的剖面圖。
圖60所示透視圖顯示的是本發明另一優選實施例中所用的功能線。
圖61所示平面圖顯示為本發明優選實施例的有源矩陣基板的一個改進例子。
圖62所示為沿圖61中LXII-LXII平面方向觀察到的剖面圖。
圖63A和63B分別是設置在金屬芯周圍的常規電晶體的透視圖和剖視圖。
圖64所示透視圖顯示的是包含圖63A和63B中所示的電晶體的有源矩陣基板的結構圖。
具體實施例方式
在下文中，將對根據本發明第一具體優選實施例的電晶體陣列和有源矩陣基板進行描述。
根據本發明第一優選實施例的有源矩陣基板最好包括成行成列設置的電晶體陣列和與相關電晶體連接的像素電極。為了使電晶體陣列和有源矩陣基板的結構更易被理解。本發明第一優選實施例按照電晶體陣列和有源矩陣基板的製作順序進行描述。
如圖1、2和3所示，首先製備功能線7。功能線7最好包括至少表面導電的芯線、包覆在芯線1表面的絕緣層2、包覆在絕緣層表面的半導體層3和包覆在半導體層3表面的歐姆接觸層4。
如圖1、2和3所示，芯線1是實心圓橫截面。然而，芯線1的橫截面也可是實心橢圓、實心三角形、實心矩形或實心多邊形。此外，圖3所示功能線7最好有一共心結構。換一種方法，功能線7也可有一偏心結構。此外，絕緣層2或半導體層3可以全部或部分地覆蓋它的內層。
芯線1可以是象金屬那樣的導體或外面包覆一層導體層的電絕緣或導電細線。芯線1最好有足夠的熱阻抗和至少600℃的熔點，1000℃或1000℃以上更好。芯線1的優選材料包含鎢、鉭、鋁、鈦、鉻、鉬、銅和不鏽鋼。芯線1最好有一大約10μm到300μm的直徑。然而，應該注意的是，當本優選實施例的電晶體陣列應用到高解析度顯示裝置的有源矩陣基板中時，芯線1的直徑應小於10μm。
絕緣層2可以用任何通常在半導體設備工藝中使用的絕緣體材料。最適合的絕緣體材料包括二氧化矽SiO2、氮化矽SiNx和氮氧化矽SiON。絕緣層2可採用任何已知的製作工藝製作，比如等離子體增強化學汽相沉積法、熱化學汽相沉積法、熱氧化工藝、氮化工藝或其他適用的工藝。
半導體層3厚度最好在10nm到100nm之間。半導體層3可用任何半導體材料製作，比如非晶矽、多晶矽、晶體矽和砷化鎵，或其他適用的材料。半導體層3也可選擇用透明半導體材料(如氧化鋅)製作。這種材料對可視輻射是透明的。甚至在可視輻射照射下，透明半導體電阻率也只發生微小變化而且幾乎不劣化。相應地，如果導體層3用這種透明材料製作，功能線7甚至暴露在可見光下也很少發生電荷洩漏或出現半導體的劣化特性。
歐姆接觸層4最好用可以由和半導體層3產生歐姆接觸的材料製作。例如，半導體層3如果用非晶矽或多晶矽製作，歐姆接觸層4最好用重磷摻雜的n+型矽。
在下文中，將描述製作功能線7的具體方法。
首先，通過等離子增強化學汽相沉積工藝在半徑大約為20μm、不鏽鋼製成的芯線1表面沉積一層氮化矽絕緣層2。具體方法為把芯線1置於陽極和陰極之間，使芯線1上和容器內溫度都保持在大約300℃，並使芯線1處於拉緊狀態。在這種狀態下，氮氣、氨氣和矽烷氣體分別以大約1000sccm、100sccm、50sccm的流速通入容器，使容器內壓力保持在150Pa左右。然後，以大約1000瓦的射頻功率開始放電，從而在芯線1表面沉積大約350nm厚的氮化矽絕緣層2。
接著，容器內保持真空，氫氣和矽烷氣分別以大約2000sccm和200sccm的流速通入容器，並把容器內氣壓降低到60Pa。然後，用大約100瓦的射頻功率在絕緣層2表面沉積一層大約150nm厚的非晶矽。
繼續保持容器中的真空狀態，把氫氣和含大約5％磷化氫的矽烷氣體分別以1000sccm和50sccm的流速通入容器，並把容器內氣壓降低到大約60Pa。接著，應用大約200瓦的射頻功率，以便在半導體層3表面沉積一大約厚50nm的歐姆接觸層4。用上述方式，可獲得功能線7。
在這些製作和工藝步驟中，容器和放電電極的幾何形狀和設置方式應認真設定以便各層可以均勻層疊到芯線1上。各層可以以下面的方式持續地在芯線1周圍沉積到固定厚度。具體而言，電感耦合等離子體放電電極可以放置在圓柱形容器的外表面。芯線1可以不斷地從一端進入在另一端捲起來，這樣芯線1會一直處於圓柱體容器的中心軸線附近。另外，只要優化了工藝中的氣壓及氣流參數，各層甚至也可以採用傳統的兩極平行板等離子體增強化學汽相沉積法達到允分均勻地沉積。
接下來，如圖4和圖5所示，製作源極線8，該源極線8包括芯線5及包覆在芯線5表面的導體層6，並且它充當導線。芯線5可以是導電的或電絕緣的。如果芯線5用導體製作，那麼芯線1所用的所有材料都可使用。製作絕緣芯線5要用的絕緣材料包括各種耐熱性纖維如鋁纖維、玻璃纖維、碳化矽纖維和氟纖維，或其他適用的材料。
導體層6可用熔點大約從100℃到400℃的導體材料製作，也可用在大約100℃到400℃時可以與功能線7的半導體層3或歐姆接觸層4融合在一起的材料製作。熔點從100℃到400℃的導體材料包括錫-鉍-銀(Sn-Bi-Ag)合金和鉛-錫(Pb-Sn)合金。無論在何種情況下，熔點和融合溫度最好高於後面所要介紹的製作源極線8的工藝溫度。
在這個優選實施例中，首先用不鏽鋼製備圖4所示的半徑大約為20μm的芯線5。把芯線5置於容器中並使其處於拉緊狀態。接下來，容器內抽成大約1×10-3Pa的真空，在芯線5上沉積大約5nm到2000nm的錫-鉍-銀(Sn-Bi-Ag)合金或鉛-錫(Pb-Sn)合金導體層6。另外，導體層6的材料可以在坩堝中加熱並熔化，例如把芯線5迅速地與熔化後的材料接觸。這樣也可以在芯線5周圍形成導體層6。在那種情況下，如果調整芯線5與熔融材料的接觸速率，則可以控制導體層6的厚度。用這種方法可以獲得源極線8。
接下來，將製備如圖6所示的儲能電容線9，它包括至少表面導電的芯線10和包覆在芯線10表面的絕緣層11。如圖7所示的僅包括芯線12的仿真線28也將被製備。芯線12至少在表面應該是電絕緣的。儲能電容線9和仿真線28也可以用與製作功能線7或源極線8相同的方法來製作。
接下來，分別由上述各種方法製備的功能線7、源極線8、儲能電容線9和仿真線28將按圖8和圖9所示的網狀結構13交織在一起。圖8是網狀結構13的平面圖，圖9是沿圖8中IX-IX平面方向觀察到的網狀結構13的剖面圖。
接下來，將描述如何形成網狀結構13。
首先，多條功能線7和多條儲能電容線9交替設置並達到彼此平行。同樣地，多條源極線8和多條仿真線28也交替設置並達到彼此平行。然後，功能線7和儲能線9作為經線，源極線8和仿真線28作緯線交織在一起。從而把線7、8、9和28排列起來，以使得功能線7和儲能電容線9與源極線8和仿真線28基本上以直角交叉接觸。
最好通過所謂的「平面紡織(plain weaving)」技術來編織這些線7、8、9和28。在這種技術中，經線和緯線應交織在一起，這樣每條經線位於另一條緯線之上的同時這根緯線又位於另一條經線之上。更具體地說，如圖9所示，源極線8作為緯線與功能線7交叉並位於功能線7之下，然後又與儲能電容線9交叉並位於功能線9之上。也就是說，每條緯線交替處於與其交叉的經線之上和之下。換句話說，每對緯線和經線間的垂直平面關係(vertical level relationship)在每一交叉點處變換。用同樣方法，如圖8所示，仿真線28作為緯線先與作為經線的功能線7交叉並位於功能線7之上，又和作為另一條經線的儲能電容線9交叉並位於儲能電容線9之下。以這種方式，一個交叉點處一對經線和緯線之間的垂直平面關係總與下一個交叉點處另一對經線和緯線間的垂直平面關係相反。
功能線7、源極線8、儲能電容線9和仿真線28可用已知的用來製作不鏽鋼紗窗門或一種絲網印刷網格的工藝交織在一起。
如圖8所示，在本優選實施例中，功能線7和儲能電容線9交替設置，源極線8和仿真線28也交替設置。相應地，如果網狀結構13以平面紡織工藝製作，在功能線7與源極線8相交處，功能線7一直處在源極線8之上。
然而，如圖8所示的網狀結構13中，線7、8、9和28分別交織在一起。因為這個原因，功能線7和源極線8的電接觸和機械結合併不充分。因此，網狀結構13最好進行熱處理以確保功能線7和源極線8之間良好的電接觸。更具體地講，圖8所示網狀結構13最好被加熱到並保持在源極線8上導體層6的熔點處，從而熔融導體層6。然後，如圖10所示功能線7和源極線8之間的交叉處的導體層6的一部分熔融，這個熔融部分與功能線7的歐姆接觸層4相接觸。此後，當網狀結構13冷卻到室溫時，導體層6的熔融部分凝固形成源極線8和功能線7間的連接部分14。由於連接部分14是功能線8的導體層6的一部分，它確保了源極線8和功能線7上的歐姆接觸層之間有良好電接觸。此外，連接部分14也可把源極線8和功能線7在它們交叉處通過機械方法牢固地結合在一起，從而防止網狀結構13上網格的鬆動，並增加網狀結構13的穩定度。
接下來，對網狀結構13進行幹蝕或溼蝕工藝處理，從而選則性地從功能線7上移走歐姆接觸層4。在這種工藝步驟中，並不需要單獨為幹蝕工藝準備任何掩模。因為，源極線8和功能線7之間的交叉點形成的連接部分14可起到掩模的功能，使覆蓋在連接部分14下的部分歐姆接觸層4得到保護。相應地，如圖11和圖12所示，歐姆接觸層4僅僅保持在源極線8和功能線7之間的交叉點處。因此需要定義歐姆接觸層15。第一歐姆接觸層15定義後來形成的電晶體的源電極。此外，第一歐姆接觸區115可定義在第一歐姆接觸層15和半導體層之間的部分中。電流可以通過第一歐姆接觸區115在第一歐姆接觸層15和半導體層3之間流動。以這種方式，第一歐姆接觸層15和第一歐姆接觸區115分別位於由源極線8和功能線7交叉連接部分14定義的區域。這樣，第一歐姆接觸層15和第一歐姆接觸區115可認為本身自動與源極線8對準。因為第一歐姆接觸區115被定義為每條源極線8與相關功能線7交叉的區域。因為這個原因，執行第一歐姆接觸層15與源極線8的對準工藝步驟，或更一般地，把每條功能線7源極線8對準，都是沒有必要的。從這個意義上來說，由於不需任何對準工藝，第一歐姆接觸區115是「自動對準」的，因為第一歐姆接觸區115的準確定位是通過交叉源極線8和功能線7而本身自動獲得的。
圖3所示功能線7最好包括歐姆接觸層4。然而功能線7的歐姆接觸層4也可以忽略。如果功能線7不包括歐姆接觸層4，那麼源極線8的導體層6最好摻雜一些摻雜物，這些摻雜物將朝功能線7的半導體層擴散，從而在半導體層3形成一低阻層，定義這個低阻層為半導體層3中的歐姆層。另外，源極線8的導體層6也可以包括一種可與半導體層3熔合在一起的材料，並在其內定義一個低阻層。在前一種情況，當對網狀結構13熱處理並熔融源極線8的導體層6而形成連接層14時，摻雜物會從連接部分14擴散進功能線7的半導體層3。結果，如圖13所示在半導體層形成第一歐姆接觸層15』。在後一種情況中，連接部分14也可與半導體層3熔合在一起，從而在半導體層3定義第一歐姆接觸層15』。第一歐姆接觸區115』也可在第一歐姆接觸層15』和半導體層之間定義。
可選擇的第一歐姆接觸層15』和可選擇的第一歐姆接觸區115』分別位於源極線8和功能線7交叉連接部分14定義的區域。如此，因為源極線8之一與相關功能線7之一的交叉區域被定義為第一歐姆接觸區115』，可選擇的第一歐姆接觸層15』和可選擇的第一歐姆接觸區可被認為和源極線8是本身自動對準的。由於這個原因，沒有必要採用額外的工藝來對準第一歐姆接觸層15』和源極線8，或更一般地，把每條功能線7與源極線8對準。這樣，和第一歐姆接觸層15或第一歐姆接觸區115相似，可認為可選擇的第一歐姆接觸層15』是「自對準的」。
為了提高稍後形成的電晶體的特性和可靠性，整體的網狀結構13可以在第一歐姆接觸層15或15』形成後用一保護層(如一種絕緣薄膜)覆蓋。例如，當歐姆接觸層被選擇性地移走後，整個網狀結構13可以通過等離子增強化學汽相沉積工藝用氮化矽膜或二氧化矽膜覆蓋。
接下來，如圖14和15所示，網狀結構13最好用一平坦化(planarizing)層17固定到基板16上，基板16可用聚醚碸(polyether sulfone)(PES)製備，這種材料是透明的，在大約200℃時幾乎不變形，有小的膨脹率，沒有的溫度依賴性。相應地，PES基板16可以很穩定地保持尺寸不變。因此，可有效地用來製造柔性顯示設備。可選擇地，為了製作反射式顯示裝置，基板16也可以用不鏽鋼製備。作為另一種可選方案，玻璃基板也可使用。平坦化層17可以用環氧樹脂、丙烯酸樹脂或其他任何適用的樹脂製備。平坦化層17可以在網狀結構13通過一粘結層(圖中沒有顯示)束縛在基板16上之後再製備。在本優選實施例中，平坦化層17也可具有粘附層的功能。粘附層可以，也可不必依賴平坦化層的材料、厚度、應用方法。
具體地說，在這種優選實施例中，網狀結構13放置到基板16上後，網狀結構13最好覆蓋足夠厚的平坦化層以使得其幾乎完全埋在平坦化層17內。其後，當平坦化層17凝固後，平坦化層17的表面應該使用化學機械拋光(CMP工藝)使其平整、光滑。在網狀結構13中，經線和緯線交叉部分比其他部分厚。相應地，當平坦化層17被深刻蝕時，那些交叉處會暴露，以限定開口18。如果網狀結構13的全部表面由保護外層覆蓋，暴露在那些開口18處的保護外層部分也被刻蝕掉。用這種方式，半導體層3在位於功能線7和源極線8交叉處的開口18處是暴露的。根據這個方法，沒有必要執行圖形工藝來形成接觸孔，開口18可本身自動地與功能線7和源極線8的交叉處對準。另外，根據已有技術，定義開口18的掩模圖樣可以通過光刻工藝在覆蓋網狀結構13的平坦化層17上形成，然後平坦化層17可利用掩模圖樣選擇性地刻蝕掉。
在這個優選實施例中，基板16和平坦化層17最好具有固定網狀結構13的功能。另外，如果網狀結構13單靠平坦化層17就可固定，基板16也可忽略不用。
此後，如圖16和17所示，形成第二歐姆接觸層19，使得其與暴露在開口18處的功能線7的半導體層3接觸。第二歐姆接觸層19可通過常規的等離子體增強化學汽相沉積(cvd)工藝沉積n+型矽薄膜，再用一種常規的光刻工藝在矽膜上形成所需圖案來得到。第二歐姆接觸區119可在第二歐姆接觸層19和半導體層3之間定義。電流通過第二歐姆接觸區119在第二歐姆接觸層19和半導體層3之間流動。接下來，將形成和第二歐姆接觸層19電接觸的像素電極20。像素電極20可用金屬薄膜式ITO透明導體膜來製作。
此外，第二歐姆接觸層19也可如圖18和19所示，在功能線7的半導體層3中定義。為了形成可選擇的第二歐姆接觸層19』，可往暴露於開口18處的功能線7的半導體層3注入或擴散摻雜離子。可選擇的第二歐姆接觸層19』也可先在暴露於開口18處的半導體層3上沉積金屬薄膜，再把此金屬膜與半導體層3熔合在一起來形成。在這種情況下，第二歐姆接觸區119』可在第二歐姆接觸層19』和半導體層3之間定義。
以這種方式，在功能線7和源極線8交叉處成行成列地設置許多電晶體21可得到電晶體陣列。此外，完成有源矩陣基板22，在該基板上，每個電晶體21與相關像素電極20相連基板。
圖20是包括在圖16和圖17或圖18和圖19中所示有源矩陣基板22的電晶體陣列中的電晶體21的透視圖。如圖20所示，電晶體21包括第一歐姆接觸區115(或如圖13所示的可選擇的第一歐姆接觸區115』)，第二歐姆接觸區119(或如圖19所示的可選擇的第二歐姆接觸區119』)和溝道區23，此溝道區定義為第一歐姆接觸區115和第二歐姆接觸區119(或115』和119』)之間的半導體層3的一部分。儘管沒有在圖20中明確顯示第一歐姆接觸層15或15』，作為源極線8的導體層6一部分的連接部分14位於第一歐姆接觸層15或15』和源極線8之間。夾在第一歐姆接觸層15或15』和第二歐姆接觸層19或19』之間、與半導體層3相鄰的功能線7的芯線1可起到電晶體21的柵電極的功能，絕緣層2處於芯線1與半導體層3之間。另一方面，包括第一歐姆接觸層15或15』的第一歐姆接觸區115或115』和包括第二歐姆接觸層19或19』的第二歐姆接觸區119或119』分別在電晶體21中起到漏電極和源電極的作用。
如上所述，第一歐姆接觸層15或15』和第一歐姆接觸區115或115』形成時就與功能線7和源極線8間的交叉部分本身自動對準。相應地，即使沒有執行任何對準工藝，源極線8也可以在第一歐姆接觸區115或115』和第一歐姆接觸層15或15』精確相連。這樣，可以通過功能線7和源極線8的芯線1控制電晶體21。
圖21是整個有源矩陣基板22的等效電路圖。如圖21所示，每個像素電極20和相關電晶體21的第二歐姆接觸區119或119』和/或第二歐姆接觸層19或19』(也就是漏電極)相連。另一方面，每個電晶體21的第一歐姆接觸區115或115』和/或第一歐姆接觸層15或15』(也就是源電極)和相應的源極線8相連。功能線7的芯線1不但起到電晶體21柵電極9的作用，而且可作為有源矩陣基板22的柵極線。每條儲能電容線9的芯線10和公共電位相連。這樣，芯線10、像素電極20和絕緣層11組成一個儲能電容器。利用這種儲能電容線9，所謂的「DC偏移」，即，像素電壓的變化，可以達到最小。
當用於定義柵極線的芯線1和柵極線驅動集成電路25連接，並且源極線8和源極線驅動集成電路連接時，與響應柵極信號的芯線(或柵極線)1連接的電晶體21導通。結果，數據信號便通過源極線8加到與處於導通狀態的電晶體相連接的像素電極20上。
在本優選實施例的電晶體陣列和有源矩陣基板中，相對於功能線7，事先形成用於定義電晶體21柵極絕緣膜的絕緣層2和半導體層3。相應地，如果絕緣層2和半導體層3在足夠高的溫度下形成，絕緣層2會具有很高的絕緣強度並且半導體層3具有高遷移率和低的缺陷濃度。然而，基板16決不能暴露在絕緣層2和半導體層3所暴露的高溫下。這樣，包括大約超過1000℃工藝溫度下形成的半導體層和絕緣層的電晶體，可以裝配在具有大約200℃或更小的抗熱性的塑料基板上。結果，一種柔性(即，可自由彎曲)有源矩陣基板和柔性TFT液晶顯示裝置或有機電致發光裝置即可被實現。
此外，如上面描述的那樣，第一歐姆接觸層15形成後本身自動位於並對準於(即，「自對準」)第一歐姆接觸區115。上面已提到，第一歐姆接觸區115定義為源極線8和功能線7交叉的區域。此外，第一歐姆接觸區115和第一歐姆接觸層15在精確的位置以預期的精度與源極線8電接觸。而且，第二歐姆接觸區119』和第二歐姆接觸層19直到源極線8和功能線7交織在一起後才形成。相應地，可在設置功能線7和源極線8的同時準確地得到擁有大量按預定方案精確設置、決不會錯位的電晶體的電晶體陣列和有源矩陣基板。
在常規製造工藝中，低抗熱性的基板每次在執行工藝溫度高於它最高抗熱溫度的工藝時發生膨脹。一旦基板發生膨脹，它將不能恢復到原來形狀而是尺寸增大。因為這個原因，即使想在一個低抗熱性基板上製作有源矩陣基板，一旦這個基板由於採用很高的工藝溫度而發生膨脹，用上面提到的工藝按設計好的方案在這個基板上設置布線、電極和其他組件是很困難的。
相反，在根據本發明的這個優選實施例的電晶體陣列和有源矩陣基板中，基板16決不能暴露在這樣高的溫度中。這樣可以防止因為基板16熱膨脹而發生的錯位，並且能按設計的方案精確限定圖樣。相應地，電晶體陣列和有源矩陣基板的產量也會增加。也就是說，甚至使用具有高熱膨脹係數的基板時，也可以很高的產量製造具有所需圖樣的有源矩陣基板。此外，因為源極線8和功能線7有網狀結構支撐，甚至在基板16膨脹或收縮時也可防止源極線8和功能線7之間的錯位。
另外，因為網狀結構是把源極線8和功能線7交織在一起形成的，與已有技術的裝置相比，電晶體陣列會有高密度設置、微型化的牢固結構。在這種網狀結構的源極線8和功能線7每一交叉處，定義了第一和第二歐姆接觸區115和119，第一和第二歐姆接觸層15和19把功能線7夾在中間設置。也就是說，和源極線8電接觸的第一歐姆接觸層15位於功能線7的芯線1之下。另外，和像素電極20電接觸的第二歐姆接觸層19位於功能線7的芯線1之上。相應地，即使源極線8和功能線7間交叉產生不同的水平差異，這種差異可以由平坦化層11來消除。這樣，像素電極20將不會再受水平差異的影響。
上面描述的本發明的優選實施例涉及有源矩陣基板22。有源矩陣基板22可有效地應用於液晶顯示裝置。根據本發明優選實施例的液晶顯示裝置可以下列方式製造。首先，準備包括反電極及顏色過濾層的反基板。接著，在有源矩陣基板和反基板表面放一層對準膜，再使其經摩擦處理。然後，這兩個基板用密封物粘合在一起，使它們摩擦過的表面相對。最後，把液晶材料注入兩基板之間的間隙中就得到了液晶顯示屏。
根據本發明優選實施例的有源矩陣基板不止僅應用於液晶顯示屏裝置，也可用於任何其他類型的顯示屏裝置。具體地，在那種情況下，顯示介質層材料可以使用在其上加電壓會引起光學性質的變化或發光的材料，顯示介質層置於本發明的有源矩陣基板和反基板之間。根據本發明優選實施例的有源矩陣基板也能有效地應用於有機電致發光顯示裝置，這種裝置的顯示介質層用有機螢光材料製作。
如果上面描述的優選實施例中的有源矩陣基板22受入射到功能線半導體層3上光的影響，那麼一些適當光阻元件可用到有源矩陣基板22上。例如，對一種在有源矩陣基板22上形成的反射式圖像顯示裝置來說，平坦化層11可用不透光材料製作，如黑色樹脂。另一方面，當形成透射式圖像顯示裝置時，不透光層可以蓋在功能線7上。
具體地，在如圖13所示的網狀結構13以圖22和圖23所示方式形成後，網狀結構13可被用黑色樹脂製作的不透明層27完全覆蓋。接下來，如圖24和圖25所示，可用半坦化層17將不透明層27覆蓋的網狀結構13固定到基板16上。然後，不透明層27和平坦化層17部分被腐蝕掉直到露出半導體層3，這樣就形成了圖26和圖27所示的開口18。最後，形成第二歐姆接觸層19和像素電極20，從而得到如圖28和圖29所示包括不透明層27的有源矩陣基板22』。
在上面描述的優選實施例中，半導體層3沿著功能線7的長度方向是連續的。因為這樣，如果相鄰電晶體21之間距離很短，這兩個相鄰電晶體21會互相干擾。在那種情況下，可提供另一種第二歐姆接觸層19」，它的每部分小於開口18，並且提供第三歐姆接觸層，使得如圖30所示第三歐姆接觸層32的每部分圍繞第二歐姆接觸層19」相關部分。在源極線8和儲能電容線9間的交叉處最好採用額外的開口18，在每個額外的開口18裡，第三歐姆接觸層32通過電極31與源極線8電連接，如圖30所示。在這樣一種結構裡，第三歐姆接觸層32可以最小化兩個相鄰電晶體21間有害的幹擾。
在下文中，將描述本發明第二特定優選實施例。在第二種具體優選實施例中，上述第一優選實施例的有源矩陣基板將應用到「反矩陣」(opposed-matrix)圖像顯示裝置。在第一優選實施例的有源矩陣基板中，每條功能線上都包圍著半導體層，功能線上的許多電晶體通過半導體層連接起來。因為這樣，每個電晶體的歐姆接觸層不僅提供通過溝道從它的相關源極線流出的電流，而且提供從相鄰電晶體源極線流出的非故意漏電流。
如果每個電晶體的漏電極離相鄰電晶體源極線足夠遠，或半導體層的溝道有足夠高的電阻，漏電流的量將可忽略。然而，如果本發明的優選實施例應用到高解析度圖形顯示裝置上時，顯示質量會嚴重地受漏電流影響。根據本發明這種優選實施例的反矩陣圖像顯示裝置可在這樣一種條件下有效應用。
圖31所示為根據本發明優選實施例的反矩陣圖像顯示裝置35的剖面圖。如圖31所示，反矩陣圖像顯示裝置35包括有源矩陣基板22，反基板36和夾在基板22和36之間的液晶層37。有源矩陣基板22最好具有與上面描述的第一優選實施例的對應部分相同的結構。然而，在第二種優選實施例中，參考電壓最好施加到源極線8上。
如圖31和圖32所示，反基板36最好包括顏色過濾層39(包括顏色過濾器39a，39b，39c)，用ITO製作的透明電極40，和不透明層50，它們以上述順序層疊在反基板38上。反基板36上的透明電極40實際上垂直地延伸到有源矩陣基板22的功能線7上。每條透明電極40作為數據線接收數據信號。在這種反矩陣圖像顯示裝置中，液晶層37的液晶分子通過在透明電極40和像素電極20間形成電勢差來驅動，從而在這種反矩陣圖像顯示裝置上顯示圖像。
在這種反矩陣圖像顯示裝置35中，同樣的信號輸入各個像素電極20。相應地，即使功能線7上相鄰電晶體共享相同半導體層3，也沒有電流從一個電晶體流入另一個電晶體，因為像素電極20處於相同的電位勢。這樣，圖像顯示裝置得到高解析度和優良的圖像質量。
在上面描述的優選實施例中，功能線7和源極線8基本上以直角相交叉，參考電電壓通過該源極線8施加。然而，功能線7不必基本上垂直地延伸到源極線8，但可以基本上平行地延伸到源極線8。
下面將參照圖33和圖34描述本發明的第三特定優選實施例。
不像上面描述的第一優選實施例的有源矩陣基板22，根據本發明第三優選實施例的有源矩陣基板50不包括儲能線9和仿真線28。
如圖33和圖34所示，有源矩陣基板50包括第一組功能線7a，第二組功能線7b，第一組源極線8a，第二組源極線8b。第一和第二組功能線7a和7b交替設置。第一和第二組中的每條功能線7a和7b有和上面描述的第一優選實施例中的功能線7相同的結構。第一和第二組源極線8a和8b也交替設置。第一和第二組中的每條源極線8a和8b也有和上面描述的第一優選實施例中的源極線8相同的結構。
就如上面描述的第一優選實施例那樣，第一和第二組功能線7a和7b和第一和第二組源極線8a和8b也以平面編織技術交織在一起。在平面編織技術中，一對經線和緯線在一個交義處的垂直水平關係與另一對經線和緯線在另一個交叉處的垂直水平關係相反。在這種優選實施例中，第一和第二組功能線7a和7b交替設置，第一和第二組源極線8a和8b也交替設置。相應地，在第一組中的功能線7a和第一組中的源極線8a交叉處，功能線7a一直位於源極線8a之上。以同樣方式，在第二組中的功能線7b和第二組中的源極線8b交叉處，功能線7b一直位於源極線8b之下。
在第一組中的功能線7a和第一組中的源極線8a交叉處設置開口18a，以使得第二歐姆接觸層19a和功能線7a的半導體層3電接觸。同樣地，在第二組中的功能線7b和第二組中的源極線8b交叉處設置開口18b，以使得第二歐姆接觸層19a和功能線7b的半導體層3電接觸。以這種方式，屬於第一組的電晶體21a在每個第一組功能線7a和第一組源極線8a交叉處形成，而屬於第二組的電晶體21b在每個第二組功能線7b和第二組源極線8b交叉處形成。結果，就形成了包括第一組電晶體21a和第二組電晶體21b的電晶體陣列。
屬於第一組的像素電極20a和第一組中每個電晶體21a的第二歐姆接觸層19a連接。另一方面，屬於第二組的像素電極20b和第二組中每個電晶體21b的第二歐姆接觸層19b連接。如圖33所示，第一和第二組中的每對像素電極20a和20b設置在由四個相鄰的第一組電晶體21a限定的區域中，並且與上面描述的第一優選實施例的一個像素電極20相對應。
在這種有源矩陣基板50上，用功能線7a的芯線1和功能線7b的芯線1驅動一列像素電極，該列象素電極與第一組中的像素電極20a和第二組中的像素電極20b交替設置。在這樣一種結構中，與像素電極連接的電晶體可以都設置在電晶體陣列網狀結構的正面(或反面)。
為了驅動有源矩陣基板50，相同的柵極信號可施加到每條第一組功能線7a的芯線1和相關第二組功能線7b的芯線1。此外，如果半導體層3有足夠高的遷移率，並且甚至每個電晶體的導通狀態周期減半時像素電極也帶電，則柵極信號可以被單獨施加到第一組功能線7a的芯線1和第二組功能線7b的芯線1，所述柵極信號的脈衝寬度是圖35所示像素的常用柵極信號一半或更少。那麼，通過半導體層3從一個電晶體到相鄰電晶體的漏電流量會減少。
就像上面描述的那樣，根據本優選實施例，沒有必要用仿真線。在上面描述的第一優選實施例中，一個像素最好由兩個垂直線(即一條儲能電容線和一條仿真線)和兩根水平線(即一條源極線和一條仿真線)限定。另一方面，在第三優選實施例中，一個像素最好由兩個垂直線(即一對功能線)和兩根水平線(即一對源極線)限定。相應地，當本優選實施例的電晶體陣列的網狀結構有和第一種優選實施例的網狀結構同樣的間距時，這種優選實施例的電晶體陣列可以有較高的解析度。功能線編織速度依賴於電晶體陣列的間距。因為這樣，當本優選實施例的電晶體陣列與前面描述的第一優選實施例的電晶體陣列有相同的解析度時，這種電晶體陣列可以較高的速率製造。
可選擇地，如果需要，本優選實施例的有源矩陣基板50也可以象第一優選實施例描述的那樣採用不透明層或絕緣層。
下文中，將描述本發明第四優選實施例，根據第四優選實施例的有源矩陣基板的網狀結構的形成並不需要把功能線和源極線交織在一起。
可以用下述方式製造這種有源矩陣基板。
首先，根據上面描述的那樣，準備與第一種優選實施例對應的功能線7，源極線8和儲能電容線9。更具體地說，在源極線8相互相當平行地設置之後，功能線7和儲能電容線9與源極線8間基本上以直角交叉設置，並和源極線8接觸，如圖36所示。然後，像第一優選實施例描述的那樣，將位於源極線8表面的導體層6熔融後再凝固，從而把源極線8與功能線7和儲能電容線9連接在一起。結果，如圖38和39所示，熔融源極線8的導體層6，以便在源極線8與源極線7之間和源極線8與儲能電容線9之間形成連接部分14。連接部分14為源極線8與功能線7之間和源極線8和儲能電容線9之間提供一個較寬的接觸區，因此把這幾對線更牢固地電連接和機械連接。
隨後，就如第一優選實施例描述的那樣，對以這種方式把源極線8和功能線7與儲能電容線9連接在一起而形成的網狀結構進行刻蝕工藝處理，從而利用作為掩模的連接部分14選擇性地移走功能線7的歐姆接觸層4。然後，用平坦化層17將已形成圖樣的網狀結構固定到基板16上。在這種優選實施例中，功能線7和源極線8並不交織在一起。相應地，功能線7與源極線8交叉的一部分與功能線7的另一部分位於同樣的垂直水平上。相應地，就像平坦化層17通過CMP工藝刻蝕掉一樣，連續沿著功能線7形成開口，以便露出功能線7半導體層3的一部分。其後，第二歐姆接觸層19和像素電極20如第一優選實施例那樣形成。
在以這種方式形成的有源矩陣基板51中，功能線7在每一處與源極線8以相同的垂直水平交叉。相應地，對這種第四優選實施例的有源矩陣基板51來說，沒有必要採用如第一優選實施例中描述的調整交叉點垂直水平的仿真線。這樣，源極線8可以以更窄的間距設置。結果，可得到在垂直源極線方向具有小的像素間距的一種高解析度圖像顯示裝置。儲能電容線9也並不在源極線8和功能線7交叉處調整功能線7的垂直水平。因此，如果不必用儲能電容線9來增加儲能電容，儲能電容線9也可忽略。在那種情況下，象素間距實際上可以減少到平行於源極線。因此，可實現更高解析度的圖像顯示裝置。
而且，根據本優選實施例，功能線7，源極線8和儲能電容線9不交織在一起。這樣，可用比第一優選實施例更短的時間獲得包括網狀結構的電晶體陣列和包括這種電晶體陣列的有源矩陣基板。
下文中，將描述本發明第五優選實施例，第五優選實施例涉及一種用來製作第四優選實施例的有源矩陣基板的網狀結構的夾具組件，而不用將功能線7、源極線8和儲能電容線9並不交織在一起。
圖40示出了第一用來固定作為細線的源極線80的固定夾具60。圖41示出了第二用來固定作為細線的功能線7和儲能電容線9的固定夾具70。如圖40所示，第一固定夾具60包括一對固定部分61和一對輔助部分63。
固定部分61用於通過將源極線8兩端夾緊來夾持支撐源線8的。輔助部分63跨越在兩個固定部分61之間並和固定部分61結合形成框架結構。此框架結構定義了一種內部間距64。固定部分61的兩端包括與第三種固定夾具70接合的嚙合部分65(如圖45所示)。第二類固定夾具70也包括一對固定部分71，一對輔助部分73和接合部分75。
圖42，43和44是從圖40所示的XLII-XLII平面觀察的固定結構60的剖視圖。它顯示了怎樣用第一固定夾具60固定源極線8。就像圖42，43和44所示那樣，每個固定部分61包括兩部分，有多個承放源極線8的溝槽65的下半部分61a，把源極線8壓在溝槽65之上的上半部分61b。溝槽65的數目、深度和間距可根據源極線8的半徑和要製作的有源矩陣基板51的規格進行優化。此外，溝槽65的下半部分61a內表面和與上半部分61a相對的上面部分61b的表面用樹脂緩衝層66或粘接層66覆蓋。
如圖44和圖45所示，當在壓緊時，源極線8置於溝槽65之上，其兩端位於下半部分61a上。然後，源極線8夾在上下兩半分61b和61a之間。因為採用了粘接層66，源極線8可以在保持拉緊而絕不鬆弛的同時由固定部分61支撐。用同樣方法，功能線7和儲能電容線9如圖41所示固定在第二固定夾具70上。
接下來，如圖45所示，第一和第二固定夾具60和70一個疊在另一個之上，以致第一固定夾具60的嚙合部分65和第二固定夾具70的嚙合部分75連接起來。當這些嚙合部分65和75互相連接在一起時，第二固定夾具70相對於第一種固定夾具60而被定位，這樣，如圖46所示，源極線8實際上以直角與功能線7和儲能電容線9交叉連接。
隨後，如圖47所示，源極線8、功能線7和儲能電容線9夾在一對加熱/焊接金屬板68間加熱。結果，如圖48所示，源極線8的導體層6被熔化，以便形成源極線8與功能線7之間和源極線8與儲能電容線9之間的聯結部分。當聯結部分14形成後，源極線8安全牢固地與功能線7和儲能電容線9電連接和機械連接在一起。此後，就像在第一優選實施例中描述的那樣，選擇性地移走歐姆接觸層4。
如果需要，源極線8、功能線7和儲能電容線9表面可以如圖49所示那樣用不透明層27覆蓋。網狀結構可以如圖50所示那樣用平坦化層17固定到基板16上。另外，不透明層27也可以用一保護外層替代。作為另一種選擇，可以同時採用不透明層27和保護外層。其後，源極線8、功能線7和儲能電容線9的多餘部分可沿著基板16外圍切掉，以便獲得如圖51所示的結構。最後，如圖52所示，選擇性地移走不透明層27，以露出半導體層3。
使用本優選實施例的固定夾具可以以恆定張力牢固地支撐源極線8、功能線7和儲能電容線9。另外，可以很容易處理大量的源極線8、功能線7或儲能電容線9。這樣，可以增加有源矩陣基板製造工藝的產量。
下文中，將描述本發明第六優選實施例，第六優選實施例涉及一種包含發光或導光照明線的有源矩陣基板。
首先，參考圖53中的典型照明線描述發光照明線80。
如圖53所示，照明線80最好包括至少表面導電具有大約30μm半徑的芯線81，包覆在芯線81上的空穴輸運層82，包覆在空穴輸運層82上的發光層83，包覆在發光層83上的電子輸運層84和包覆在電子輸運層84上的透明電極。
空穴輸運層82、發光層83和電子輸運層84可以用已知的電致發光材料製造。空穴輸運層82也可以放置在發光層83之外，電子輸運層84也可以放置在發光層83之內。當在芯線81和透明電極85間加上電壓時，發光層83會發光，光線從照明線80一側放出。如圖53所示，照明線80的透明電極85被一層絕緣層86包圍，絕緣層進一步被一電絕緣的軟化粘接層87包圍。
如圖54和55所示，一條源極線8和一條或多根照明線80交替，在圖54所示的例子中，一條源極線8和三根照明線80交替。然後，功能線7和儲能電容線9與源極線8和照明線80交叉接觸。其後，加熱這些排列物，從而熔化部分源極線8的導體層6形成連接部分14，以便於源極線8與功能線7和儲能電容線9電接觸和機械接觸。同時，照明線80的電絕緣軟化粘接層87也因為形成連接部分14『的熱量而熔化。連接部分14『機械地把照明線80連接到功能線7和儲能電容線9上。用這種方式，可形成網狀結構90。
接下來，對整個網狀結構90採用幹刻蝕工藝來選擇性地刻蝕掉功能線7的歐姆接觸層4。在這種工藝步驟中，如圖56和57所示，用連接部分14作掩模形成第一歐姆接觸層15。歐姆接觸層89也留在與連接部分14』相應的區域。
接下來，用平坦化層17把網狀結構90固定到基板層16上，功能線7的半導體層3露在平坦化層17表面。最後，形成第二歐姆接觸層19和像素電極20，從而可獲得圖58所示的有源矩陣基板91。儘管沒在圖58中顯示，如有需要也可以在功能線7表面覆蓋一不透光層或一保護外層。
通常說來，一個圖像顯示裝置為了進行全色顯示操作需要三種基色紅(R)、綠(G)和藍(B)。為了在本優選實施的有源矩陣基板91上形成顏色顯示裝置，至少需要選擇空穴輸運層82、發光層83和電子輸運層84三者最好的結合，以製備三種用於紅、綠、藍的照明線80(在這裡分別指「R照明線」，「G照明線」「B照明線」)來發射三種基色的光線。其後，當設置源極線8、功能線7和儲能電容線9形成網狀結構90時，以三種基色發射光線的照明線80需要適當地排列。例如，如果直徑為大約50μm的源極線以間距240μm設置，那麼直徑大約為50μm的三根照明線80可以按照大約10μm的間距在一對源極線8之間設置。
當為要發射的三種彩色光線採用三組像素電極時，多個設置在一對源極線8之間的照明線80可以發出相同顏色的光。也就是說，圖58和圖59所示的有源矩陣基板91的三種照明線80在這種情況下可以發出紅、綠或藍光。另外，就像在常規的場順序圖像顯示裝置，分別發出紅、綠和藍三種光線的三種照明線80可以設置在像素電極之下，三種顏色光線的發射可以時序控制。
以這種方式得到的有源矩陣基板包括照明線80。相應地，即使基板16用一種不透光材料製作，包括這種有源矩陣基板91的顯示裝置也可以以常規透射式顯示裝置同樣高的對比度顯示一亮點。此外，當電致發光元件用作照明線80時，圖像顯示裝置可以以更高對比度、更低能耗顯示圖像。
在上面描述的優選實施例中，照明線80是發光的。另外，也可使用導光線80。例如，透明玻璃或塑料細線也可以用作照明線80。每一條這種細線最好有一種結構以便於從其一側引入並通過它傳播的光可以在一側面方向發出。為了這個目的，細線的邊表面可以粗糙化。通過在有源矩陣基板91上設置這種照明線80，並在線80的一端引入從光源發出的一種任意顏色或紅色、綠色和藍色的光，可實現如上描述的優良的圖像顯示裝置。
在上面描述的本發明的各種優選實施例中，除了第二種特定優選實施例外，都涉及到一種電晶體陣列和包括這種電晶體陣列的有源矩陣基板。這些優選實施例任一個的電晶體陣列和有源矩陣基板都可有效地用在一種顯示裝置中，如液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置，或其他適用的顯示裝置。
在根據上面描述的各種本發明的優選實施的電晶體陣列和有源矩陣基板中，可以用平坦化層將包括功能線的網狀結構固定到基板上。然而，如果平坦化層根據具體的應用而具有適當的機械強度或柔韌性，並且可以支撐網狀結構和各種薄膜電路時，那麼，電晶體陣列和有源矩陣基板可以沒有基板。
此外，在根據上面描述的各種本發明的優選實施例的電晶體陣列和有源矩陣基板中，電晶體最好包括第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層。這是因為這些歐姆接觸層用於把半導體層和具有低電阻率的導體線、像素電極電連接。
然而，在半導體層可以直接地電連接到具有低電阻率的導體線或像素電極的情況下，第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層可以忽略。例如，用ZnO作的半導體層可以電連接到用Ti、TiO或其他低電阻率的適用材料做成的層上。在那種情況下，第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層完全可以忽略。
更具體地，如圖60所示，製作含有芯線1、絕緣層2和半導體層3的功能線107。例如，根據第一優選實施例用ZnO製作半導體層。從圖60可以看到，在這種優選實施例中忽略了在第一優選實施例中使用的歐姆接觸層。另外，最好製備包括用Ti製造的導體層6的源極線8。
如圖61和圖62所示，有源矩陣基板122通過使用功能線107和源極線8來形成。在有源矩陣基板122中，源極線8和功能線107交叉接觸的區域是第一歐姆接觸區115。電流可以通過第一歐姆接觸區115在源極線8和半導體線3之間流動。如上所提到的，用Ti做成的導體層6和用ZnO做成的半導體層3可以以低電阻率形成良好電接觸。因此，功能線107和源極線8之間不需要歐姆接觸層。在這種情況下，位於第一歐姆接觸區115的導體層6的部分可起到源電極的作用。
在有源矩陣基板122中，像素電極20通過開口18與功能線107的半導體層3接觸。像素電極20最好也用Ti製作，這樣像素電極20和半導體層3之間就不必用第二歐姆接觸層了。像素電極20和功能線107接觸區域定義為第二歐姆接觸區119。電流通過第二歐姆接觸區119在像素電極20和功能線107的半導體層3之間流動。在這種情況下，位於第二歐姆接觸區119的一部分像素電極20起到漏電極的作用。就如第一優選實施例解釋的那樣，溝道區在第一歐姆接觸區115和第二歐姆接觸區119之間定義。
對有源矩陣基板122來說，沒有必要在半導體層7上沉積第一歐姆接觸層和在基板16表面沉積第二歐姆接觸層。因此有源矩陣基板122可以採用較少工藝步驟的方法製造。另外，也沒有必要通過光刻工藝(photolithography process)在第二歐姆接觸層上形成圖樣。這種工藝需要相對於基板16進行對準。這樣，就能夠減少有源矩陣基板122製造中的對準工藝數量，從而增加產量。
而且，根據各種本發明優選實施例的電晶體陣列不僅可用於有源矩陣基板，也可用於許多其他類型的半導體裝置。
例如，電晶體陣列可用作CMOS圖像傳感器中的單元放大器。根據各種本發明優選實施例的電晶體陣列也在許多類型的包括電晶體陣列的半導體裝置中起到開關元件或放大器的作用。
此外，也可以形成具有如太陽能電池或CCD傳感器功能的功能線。這樣，可以通過這些功能線和根據各種本發明優選實施的電晶體或有源矩陣基板聯合在一起得到一種新型半導體裝置。例如，一種圖像攝像裝置可以通過設置具有CCD傳感器功能的功能線來得到。例如可以通過設置與使用了根據本發明優選實施例的有源矩陣基板的圖象顯示裝置毗鄰的功能線來獲得圖象攝像裝置，所述的功能線具有CCD傳感器的功能。而且，第三優選實施例中描述的驅動電路和作為太陽能電池的功能線圍繞著圖像顯示裝置和圖像攝像裝置設置。具有這種結構的半導體裝置可實現不用外接電池組可長時間操作的圖像顯示裝置和圖像攝像裝置。通過傳統方法實現一種有兩套完全不同結構、使用兩種完全不同類型的薄膜(例如，半導體膜)的複合式半導體裝置是困難的。然而，這種複合式半導體裝置可以使用根據本發明優選實施例的功能線、電晶體陣列和有源矩陣基板很容易地實現。
在根據上面描述的各種本發明的優選實施例的電晶體陣列、有源矩陣基板和製造電晶體陣列的方法中，包含高絕緣層的電晶體和高溫下形成的、具有高電子遷移率的半導體層可以置於最高抗熱溫度較低的基板上。相應地，使用塑料基板，對這種電晶體陣列或有源矩陣基板來說，可實現柔性電晶體陣列或有源矩陣基板。
另外，在功能線上形成的電晶體中兩類歐姆接觸層的任何一個是以導體線的一部分為掩模形成的，它和導體線與功能線的交叉區域本身自動對準。因此，一個有大量電晶體以規則圖案排列的電晶體陣列能夠很容易地形成，而不會在電晶體和源極線之間引起位置偏差。
此外，導體線和功能線由網狀結構支撐。相應地，即使基板膨脹或收縮，網狀結構也不會很明顯地受到這種膨脹或收縮的影響。這樣，可防止由於基板的膨脹和收縮而引起的位置偏差。
通過在網狀結構上施加相當恆定的張力來把導體線和功能線固定在一起，根據本發明優選實施例的固定夾具也可有效地用來製作這種網狀結構。
雖然已經針對優選實施例對本發明進行了說明，但是本領域的技術人員清楚可以對公開的本發明進行各種修改並且可以有與上述的不同的實施例。相應地，附加權利要求意欲涵蓋落入本發明真正本質和範圍之中的所有改進方法。
權利要求
1.一種電晶體陣列，包括多條導體線，每條導體線都包括芯線和包覆在芯線上的導體層；多條功能線，每條功能線都包括至少表面導電的芯線、包覆芯線表面的絕緣層和包覆絕緣層表面的半導體層，每條功能線和導體線交叉接觸；以及多個電晶體，每個所述的電晶體包括第一歐姆接觸區，它由導體線之一和功能線之一的交叉區域來定義；第二歐姆接觸區；和溝道區，它由第一和第二歐姆接觸區定義在半導體層中。
2.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於溝道區定義在第一和第二歐姆接觸區之間。
3.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於第二歐姆接觸區由導體線之一與功能線之一交叉的區域定義。
4.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於第一歐姆接觸區和第二歐姆接觸區中的至少一個位於功能線的半導體層中。
5.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於進一步包括設置在第一歐姆接觸區的第一歐姆接觸層和設置在第二歐姆接觸區的第二歐姆接觸層。
6.根據權利要求5的電晶體陣列，其特徵在於第一歐姆接觸層被設置在功能線的半導體層和導體線之間。
7.根據權利要求5的電晶體陣列，其特徵在於第一歐姆接觸區在功能線的半導體層上形成。
8.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於多個導體層的每個都具有大約100℃到400℃的熔點。
9.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於多個導體層的每個都包括連接部分，該連接部分覆蓋每一導體線與相關的功能線之一交叉的區域。
10.根據權利要求5的電晶體陣列，其特徵在於第一和第二歐姆接觸層把功能線的芯線夾在中間。
11.根據權利要求5的電晶體陣列，其特徵在於電晶體進一步包括第三歐姆接觸層，它和半導體層形成歐姆接觸、包圍第二歐姆接觸層，並和導體層電連接。
12.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於進一步包括多條儲能電容線，所述多條儲能電容線的每條都包括至少表面導電的芯線和包覆在芯線表面的絕緣層，以及所述的每條儲能電容線都與導體線交叉，其中，功能線和儲能電容線交替設置。
13.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於進一步包括多條仿真線，該仿真線至少表面電絕緣並和功能線交叉，其中，導體線和仿真線交替設置。
14.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於功能線和導體線交織在一起。
15.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於進一步包括多條儲能電容線和多條仿真線，其中，功能線和儲能電容線與導體線交織在一起，或者，功能線和導體線與仿真線交織在一起。
16.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於進一步包括多條儲能電容線，每條儲能電容線包括至少表面導電的芯線和包覆在芯線表面的絕緣層，該儲能電容線與導體線交叉，和多條至少表面電絕緣並和功能線交叉的仿真線；其中，功能線和儲能電容線交替設置，以及導體線和仿真線交替設置。
17.根據權利要求16的電晶體陣列，其特徵在於功能線、儲能電容線、導體線和仿真線交織在一起。
18.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於進一步包括包覆在功能線上的保護外層。
19.根據權利要求18的電晶體陣列，其特徵在於保護外層至少包含一種化合物，該化合物從由SiNOx、SiO2和SiON組成的組群中選定。
20.根據權利要求1的電晶體陣列，其特徵在於進一步包括覆蓋在功能線上的不透明層。
21.一種電晶體陣列，包括第一組導體線和第二組導體線，第一組和第二組導體線中的每一條都包括芯線和包覆在芯線上的導體層，第一組和第二組導體線交替設置；第一組功能線和第二組功能線，第一組和第二組功能線中的每一條都包括至少表面導電的芯線、覆蓋在芯線表面的絕緣層，以及覆蓋在絕緣層表面的半導體層，每一條功能線與第一和第二組導體線接觸並交叉，所述第一和第二組功能線交替設置；第一組電晶體，所述第一組電晶體中的每個都包括第一歐姆接觸區，該區域由第一組中的導體線之一與第一組中各自的功能線之一交叉的區域定義；第二歐姆接觸區；和溝道區，該溝道區被定義在第一和第二歐姆接觸區之間的半導體層中；和第二組電晶體，所述第二組電晶體中的每個都包括第一歐姆接觸區，該區域由第二組中相關的導體線之一與第二組中各自的功能線之一交叉的區域定義；第二歐姆接觸區；和溝道區，該溝道區定義在第一和第二歐姆接觸區之間的半導體層中。
22.根據權利要求2 1的電晶體陣列，其特徵在於每個第一組和第二組電晶體中的溝道區定義在第一和第二歐姆接觸區之間。
23.根據權利要求21的電晶體陣列，其特徵在於每個第一組和第二組電晶體中的第二歐姆接觸區由導體線之一與各自的功能線之一交叉的區域定義。
24.根據權利要求21的電晶體陣列，其特徵在於每個第一和第二組電晶體的至少一個第一和第二歐姆接觸區位於功能線的半導體層上。
25.根據權利要求21的電晶體陣列，其特徵在於第一組中的每個電晶體都包括由第一歐姆接觸區形成的第一歐姆接觸層和由第二歐姆接觸區形成的第二歐姆接觸層；以及每個第二組中的每個電晶體都包括由第一歐姆接觸區形成的第一歐姆接觸層和由第二歐姆接觸區形成的第二歐姆接觸層。
26.根據權利要求21的電晶體陣列，其特徵在於第一組和第二組導體線與第一組和第二組功能線交織在一起。
27.一種有源矩陣基板，包括根據權利要求1的電晶體陣列；多個像素電極，每個電極與各自的電晶體之一的第二歐姆接觸區相連接；和結構，用於將電晶體陣列固定在它上面。
28.一種有源矩陣基板，包括根據權利要求21的電晶體陣列；第一組像素電極，每個電極與第一組中各自的電晶體之一的第二歐姆接觸區電連接；第二組像素電極，每個電極與第二組中各自的電晶體之一的第二歐姆接觸區電連接；和結構，用於將電晶體陣列固定在它上面。
29.根據權利要求28的有源矩陣基板，其特徵在於進一步包括至少一條能發光和導光的照明線，該照明線置於兩根導體線之間或置於第一組的導體線之一和第二組的導體線之一之間。
30.根據權利要求29的有源矩陣基板，其特徵在於照明線包括至少表面電導的芯線、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層和透明導體層，並且依此順序層疊在芯線上。
31.一種顯示裝置，包括根據權利要求21的有源矩陣基板；反基板；和顯示介質，它被夾在有源矩陣基板和反基板之間。
32.一種夾具組件，包括第一固定夾具，它具有第一框架結構，該結構包括多個溝槽，以在第一組細線兩端施加張力，把細線兩端固定，第一組細線以預定間距設置；和第二固定夾具，它具有第二框架結構，該結構包括多個溝槽，以在第二組細線兩端施加張力，把細線兩端固定，第二組細線以另一預定間距設置；其中，第一和第二固定夾具包括至少一對嚙合部分，該部分確定了第一和第二固定夾具的位置，以便第一和第二組細線彼此交叉接觸。
33.根據權利要求32的夾具組件，其特徵在於第一和第二固定夾具內有粘附層和緩衝層。
34.一種製造電晶體陣列的方法，包括如下步驟設置多條導體線和多條功能線，使導體線和功能線相互交叉接觸，以便形成網孔結構，所述多條導體線的每一條都包括芯線和覆蓋在芯線表面的導體層組，所述多條功能線的每一條都包括至少表面導電的芯線、覆蓋在該芯線表面的絕緣層以及覆蓋在絕緣層表面的半導體層；和將網孔結構裝配在基板上。
35.根據權利要求34的方法，其特徵在於，設置多條導體線和多條功能線的步驟包括在多條導體線和多條功能線交叉處形成第一導電區和第二導電區的步驟。
36.根據權利要求34的方法，其特徵在於進一步包括通過熔融和凝固導體線導體層在交叉處把導體線固定到功能線上的步驟。
37.根據權利要求34的方法，其特徵在於所述多條功能線的每一條都進一步包括半導體層表面的歐姆接觸層，以及，該方法進一步包括通過將導體層的部分作掩模選擇性地從功能線上移走歐姆接觸層的步驟，作為掩模的導體層的部分在導體熔融再凝固時在歐姆接觸層表面膨脹。
38.根據權利要求34的方法，其特徵在於導體層包括一種可與半導體層融合或可降低半導體層電阻的材料，以及，將導體線固定到功能線上的步驟包括在半導體層形成歐姆接觸層的步驟。
39.根據權利要求34的方法，其特徵在於設置導體線和功能線的步驟還包括將導體線和功能線交織在一起的步驟。
40.一種用來形成有源矩陣基板的功能線，包括至少表面可導電的芯線；包覆在芯線表面的絕緣層；和覆蓋在絕緣層表面半導體層，所述半導體層沒有形成圖樣。
41.根據權利要求40的功能線，其特徵在於半導體層由與導體線接觸時能形成歐姆接觸區的材料組成。
42.一種顯示裝置，包括具有多條參考電壓線和多條功能線的有源矩陣基板，多條功能線的每條都包括至少表面導電的芯線；包覆在芯線上的絕緣層；和包覆在絕緣層表面的半導體層，所述的半導體層沒有形成圖樣；和配有信號線的反基板；其中，設置有源矩陣基板和反基板，使得功能線與參考電壓線基本上垂直。
43.根據權利要求42的顯示裝置，其特徵在於參考電壓線至少在表面是導電的，並且功能線和參考電壓線交織在一起。
44.根據權利要求42的顯示裝置，其特徵在於半導體層是由與參考電壓線之一接觸時能形成歐姆接觸區的材料組成。
全文摘要
一種電晶體陣列，包括導體線、功能線和電晶體。每個導體線包括芯線和包覆在芯線上的導體層。每條功能線包括至少表面導電的芯線、包覆芯線的絕緣層和包覆絕緣層的半導體層。每條功能線和導體線交叉接觸。每個電晶體包括第一歐姆接觸區，第一歐姆接觸區被定義為導體線之一和功能線之一交叉的區域，它和半導體層歐姆接觸。每個電晶體還包括與半導體層歐姆接觸的第二歐姆接觸區，以及定義第一和第二歐姆接觸區之間的半導體層上的溝道區。
文檔編號H01L27/28GK1447295SQ0310739
公開日2003年10月8日 申請日期2003年3月25日 優先權日2002年3月25日
發明者錦博彥, 小林和樹 申請人:夏普株式會社