JPS5848908B2 - Image display device and its manufacturing method - Google Patents
Image display device and its manufacturing methodInfo
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- JPS5848908B2 JPS5848908B2 JP53005404A JP540478A JPS5848908B2 JP S5848908 B2 JPS5848908 B2 JP S5848908B2 JP 53005404 A JP53005404 A JP 53005404A JP 540478 A JP540478 A JP 540478A JP S5848908 B2 JPS5848908 B2 JP S5848908B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は画像表示装置に用いられる反射用電極に関する
ものであり、平坦な表面を有する金属反射電極を形或す
ることにより、画鐵のコントラスト比を上げることを目
的とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reflective electrode used in an image display device, and its purpose is to improve the contrast ratio of a picture frame by forming a metal reflective electrode with a flat surface. do.
液晶とMOS形トランジスタを用いて構或される画像表
示装置の一例が、文献L .T , Liptonet
. al.,”A Liquid Crystal T
elevision Dis −play usin
g a S if icon −On −Sapphi
re SwitchingArray , ” 19
75,SID Symp.Dig.,PP,78〜79
,(1975)に示されている。An example of an image display device constructed using a liquid crystal and a MOS transistor is described in Document L. T, Liptonet
.. al. ,”A Liquid Crystal T
elevision dis-play usin
g a Sif icon -On -Sapphi
re SwitchingArray,” 19
75, SID Symp. Dig. , PP, 78-79
, (1975).
これを引用して第1図に示す。This is quoted and shown in Figure 1.
単位絵素を構戊するのはMOS形トランジスター,電荷
蓄積用コンデンサ2,そして液晶セル3である。A unit picture element is composed of a MOS transistor, a charge storage capacitor 2, and a liquid crystal cell 3.
例えば、今ゲート端子X.にゲート信号が加わるとMO
S形トランジスターがオンとなり映像信号は端子y,か
らトJ
ランジスタ1を通ってコンデンサ2を充電する。For example, now gate terminal X. When a gate signal is added to MO
The S-type transistor is turned on, and the video signal passes from the terminal y to the transistor 1 and charges the capacitor 2.
ゲート信号が消滅してもコンデンサ2に貯えられた電荷
が液晶セル3に電圧を与える間は、液晶セル3はその電
圧に応じて相転位あるいは動的散乱の大きさを変化させ
るので液晶セル3中を通過スる光は映像信号電圧によっ
て変調を受け続けることが可能である。Even if the gate signal disappears, while the charge stored in the capacitor 2 applies a voltage to the liquid crystal cell 3, the liquid crystal cell 3 changes the phase transition or the magnitude of dynamic scattering according to the voltage, so the liquid crystal cell 3 The light passing through can continue to be modulated by the video signal voltage.
コンデンサ2に貯えられた電荷は次なるゲート信号が印
加されるまではトランジスターのオフ抵抗および液晶セ
ル3の抵抗分を通してリークしていく。The charge stored in the capacitor 2 leaks through the off-resistance of the transistor and the resistance of the liquid crystal cell 3 until the next gate signal is applied.
第1図に示したように単位絵素をマl− IJクス状に
配夕1ル、Xおよびy方向に走査することによりテレビ
を構威することが可能で、先述したようにX方向に一斉
にトランジスタ群をオンさせて映像信号をコンデンサ群
に書き込ませるようにし、y方向に順次走査する、いわ
ゆる走査線によってCRTと同等の作用が得られる。As shown in Figure 1, it is possible to set up a television by scanning unit picture elements in a matrix pattern in the X and Y directions. The same effect as that of a CRT can be obtained by turning on a group of transistors all at once to write a video signal into a group of capacitors and scanning sequentially in the y direction, so-called scanning lines.
第2図には、第1図に示される単位絵素を集積回路化し
た場合の1単位絵素の平面図を示す。FIG. 2 shows a plan view of one unit picture element when the unit picture element shown in FIG. 1 is integrated into an integrated circuit.
ここでは反射型の画像表示装置について述べる。Here, a reflective image display device will be described.
トランジスターはドレイン4,ソース5,ゲート6より
或り、6は多結晶シリコンゲート及び配線であり、γは
前記6と同じくその表面を酸化された多結晶シリコンで
金属電極9とともに前記コンデンサ2を形威している。The transistor consists of a drain 4, a source 5, and a gate 6, 6 is a polycrystalline silicon gate and wiring, and γ is made of polycrystalline silicon whose surface is oxidized as in 6, and forms the capacitor 2 together with the metal electrode 9. It's intimidating.
金属電極9はトランジスタ1の表面をおおっている絶縁
層に設けられた開口部11を通してソース5とオーミツ
ク接触を形成しており、また金属電極8は先述した映像
信号配線路y で、前記絶縁層の開口部10を通してド
レイン4とオーミツク接触を形威している。The metal electrode 9 forms an ohmic contact with the source 5 through an opening 11 provided in an insulating layer covering the surface of the transistor 1, and the metal electrode 8 is connected to the insulating layer by the aforementioned video signal wiring path y. It makes ohmic contact with the drain 4 through the opening 10 of the drain.
第2図の平面図をI−1[線上で切断した断面図が第3
図に示されており、ここではサファイア基板13上に画
像表示用集積回路が形或されているが、反射型画像表示
装置であればもちろん通常のシリコン基板の使用が可能
である。The plan view in Figure 2 is the cross-sectional view taken along line I-1.
As shown in the figure, an integrated circuit for image display is formed on a sapphire substrate 13 here, but it is of course possible to use an ordinary silicon substrate in the case of a reflective image display device.
すなわち半導体基板をコンデンサの一電極とすることが
できて構戊が簡単となる。That is, the semiconductor substrate can be used as one electrode of the capacitor, which simplifies the structure.
半導体基板に含まれる不純物と同じ導電型を有する拡散
層を半導体基板上に形或し、絶縁層を介して金属電極9
を形成するとよい。A diffusion layer having the same conductivity type as the impurity contained in the semiconductor substrate is formed on the semiconductor substrate, and a metal electrode 9 is formed through the insulating layer.
It is recommended to form a
前記集積回路基板13と一生面上に透明電極15が被着
形戊された透明ガラス板14との間に液晶16を充填す
ることによって透明電極15と金属電極9より戊る前記
液晶セル3が構威される。By filling liquid crystal 16 between the integrated circuit board 13 and the transparent glass plate 14 on which a transparent electrode 15 is formed, the liquid crystal cell 3 formed by the transparent electrode 15 and the metal electrode 9 is formed. Constructed.
なお、12はトランジスタ1の表面をおおっている上記
絶縁膜である。Note that 12 is the above-mentioned insulating film covering the surface of the transistor 1.
ガラス板14上方より入射した光17は液晶セル3によ
って適当な散乱もしくは相転移を受け、さらに金属電極
9によって反射されて反射型の画像表示装置が得られる
。Light 17 incident from above the glass plate 14 undergoes appropriate scattering or phase transition by the liquid crystal cell 3, and is further reflected by the metal electrode 9 to obtain a reflective image display device.
したがって反射電極9はその表面が平坦であることが望
ましく、好ましくは鏡面状態が要求される。Therefore, it is desirable that the reflective electrode 9 has a flat surface, preferably a mirror surface.
さて、第4図は試作された従来の反射型の画像表示装置
用集積回路の平面の顕微鏡写真である。Now, FIG. 4 is a microscopic photograph of a plane of a conventional reflective type integrated circuit for an image display device, which was manufactured as a prototype.
金属電極9は厚さ約1μmのアルミニウムで、蒸着によ
って被着形成されたものである。The metal electrode 9 is made of aluminum with a thickness of about 1 μm and is formed by vapor deposition.
この写真からも明らかなようにアルミニウムの表面は多
数のピット状の細かい凹凸になっている。As is clear from this photo, the aluminum surface has many pit-like fine irregularities.
これはアルミニウムとソース,ドレインとがオーミツク
接触を形成するように通常400〜500℃の熱処理を
加えてシリコンーアルミニウムの合金を得る、言わゆる
アルミシンタ処理に際して、アルミニウム自身が再結晶
化してグレ不ン(結晶粒界)を形威するためであり、シ
ンタ温度が高く、かつシンク時間が長いほどアルミニウ
ム表面の荒れがひどくなることはよく知られている。This is because during the so-called aluminum sintering process, in which a silicon-aluminum alloy is obtained by applying heat treatment at 400 to 500°C to form ohmic contact between aluminum and the source and drain, the aluminum itself recrystallizes and becomes grain-free. It is well known that the higher the sintering temperature and the longer the sink time, the more rough the aluminum surface becomes.
アルミニウムの被着形或が電子ビーム蒸着でなく、抵抗
加熱蒸着であれば蒸着時の半導体集積回路への損傷が少
ないのでシンタ温度を下げることは可能である力入やは
りある程度の表面の荒れは避けられない。If the aluminum is deposited using resistance heating evaporation rather than electron beam evaporation, there will be less damage to the semiconductor integrated circuit during evaporation, so it is possible to lower the sintering temperature. I can't do it.
また、抵抗加熱蒸着ではボートからの不純物汚染が避け
がたく、最近では電子ビーム蒸着によってアルミニウム
を被着形或するのが一般的であり、その場合には先述し
た損傷を回復させるためにもシンタ温度は高く設定され
るので、アルミニウムの蒸着方法の如何を問わず表面の
荒れは避けられない。In addition, impurity contamination from the boat is unavoidable in resistance heating evaporation, and recently it is common to deposit aluminum by electron beam evaporation. Since the temperature is set high, surface roughness is unavoidable regardless of the method used to deposit aluminum.
反射型画隊表示装置では、金属電極9を液晶セルの反射
板として作用させるので第4図に示されるようにその表
面が荒れていると、表面での散乱光或分が増大して液晶
セル内からの散乱光と混同して変調レベルに異状をきた
し、また液晶セル内からの散乱光がない状態、すなわち
無信号状態では荒れた表面からの散乱光がダークレベル
として観測者の目に届くことになる。In the reflection type display device, the metal electrode 9 acts as a reflection plate for the liquid crystal cell, so if the surface is rough as shown in FIG. This can be confused with light scattered from inside the liquid crystal cell, causing abnormalities in the modulation level, and in a state where there is no light scattered from within the liquid crystal cell, that is, in a no-signal state, the light scattered from the rough surface reaches the observer's eyes as a dark level. It turns out.
前記ダークレベルが太きいと画像としてのコントラスト
比(白黒比)は当然低下してしまうので、金属電極9の
表面はできるだけ滑らかであることが望ましい。If the dark level is thick, the contrast ratio (black and white ratio) of the image will naturally decrease, so it is desirable that the surface of the metal electrode 9 be as smooth as possible.
以上の説明からも明らかなように金属電極のパターン形
戊後に熱処理を施す従来の製造方法では金属電極の表面
の荒れを防止することは不可能であった。As is clear from the above description, it has been impossible to prevent the surface of the metal electrode from becoming rough with the conventional manufacturing method in which heat treatment is performed after patterning the metal electrode.
そこで本発明においては拡散層とオーミツク接触をして
いる小面積の金属電極をあらかじめ形成しておき、前記
小面積の金属電極を含んで大面積の金属電極を被着形或
することにより、所望の金属電極を得たものであり、本
発明の実施例を第5図とともに説明する。Therefore, in the present invention, a small-area metal electrode that is in ohmic contact with the diffusion layer is formed in advance, and a large-area metal electrode is adhered to the small-area metal electrode to form the desired shape. Embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
MOS形トランジスタ1の形戊後、通常は酸化シリコン
よりなる絶縁層12に開口10.11を設け半導体基板
全面にアルミ蒸着を行なう。After forming the MOS transistor 1, openings 10 and 11 are formed in the insulating layer 12, which is usually made of silicon oxide, and aluminum is deposited over the entire surface of the semiconductor substrate.
その後開口10.11上のアルミニウムを選択的に残す
。The aluminum above opening 10.11 is then selectively left.
このためには開口10.11を設けるために用いたフォ
トマスクを用い、レジストを例えば開口10,11を設
けるために使用したレジストがネガ型であるならばポジ
型のレジストを使用すれば良い。For this purpose, the photomask used to provide the openings 10 and 11 may be used, and if the resist used to provide the openings 10 and 11 is a negative type, a positive type resist may be used.
その後アルミシンタを行なって、蒸着時に生じた損傷を
回復させるとともに前記開口10,11上のアルミニウ
ム1B,19とドレイン4,ソース5との間にオーミツ
ク接触を形或する。Thereafter, aluminum sintering is performed to recover damage caused during vapor deposition and to form ohmic contact between the aluminum 1B, 19 on the openings 10, 11 and the drain 4, source 5.
しかる後、抵抗加熱蒸着などの半導体基板に与える損傷
の少ない方法で、再度半導体基板全面にアルミニウム蒸
着を行ない、所定のパターン出しを行ない金属電極8,
9を得る。After that, aluminum is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate again using a method that causes less damage to the semiconductor substrate, such as resistance heating vapor deposition, and a predetermined pattern is formed to form metal electrodes 8,
Get 9.
本発明の実施により、反射電極9の大部分は熱処理を受
けることがないので蒸着直後の鏡面状態を維持すること
かり能である。By implementing the present invention, most of the reflective electrode 9 is not subjected to heat treatment, so that it is possible to maintain the mirror-like state immediately after vapor deposition.
本実施例では反射電極9が1 9600 (μm)”,
開口11が100(μm)2の面積であるのでわずか0
.5%に相当する部分のみが荒れているにすぎない。In this embodiment, the reflective electrode 9 has a diameter of 19600 (μm),
Since the opening 11 has an area of 100 (μm)2, it is only 0.
.. Only 5% of the area is rough.
第6図は本発明の実施によって得られる単位絵素の表面
の顕微鏡写真である。FIG. 6 is a micrograph of the surface of a unit picture element obtained by carrying out the present invention.
第4図に示した従来例と比較するとその効果の犬なるこ
とが容易に理解できよう。When compared with the conventional example shown in FIG. 4, it will be easy to understand that the effect is even greater.
第7図および第8図はMOS形トランジスタ1の近傍を
拡大した従来のものと本発明のもので第8図では開口1
0,11に対応した領域にオーミツク接触を或ず小面積
のアルミニウムが存在しているのに対し、第7図では開
口10.11が段差のためにアルミニウムを通して観察
されるにすぎない。7 and 8 are enlarged views of the vicinity of the MOS transistor 1 of the conventional type and the present invention.
In contrast to the presence of a small area of aluminum without ohmic contact in the region corresponding to 0, 11, in FIG. 7 the opening 10, 11 is only observed through the aluminum due to the step.
なお開口10.11の外側の一回り大きい開口は)r”
}カット時に生じたものである。The opening that is one size larger than opening 10.11 is )r”
}This occurred during cutting.
第4図は本発明の実施により得られる画像表示装置の断
面図で第3図の断面図と比較すると前記開010,11
hに拡散層とオーミツク接触を成す第1の金属層18.
19が形戒され、該金属層18.19上に所定の金属電
極8,9が被着形成されているのが分るであろう。FIG. 4 is a sectional view of an image display device obtained by implementing the present invention, and when compared with the sectional view of FIG.
a first metal layer 18.h in ohmic contact with the diffusion layer;
It can be seen that metal electrodes 8 and 9 are formed on the metal layers 18 and 19.
本発明の実施により蒸着直後のほぼ鏡面状態を有する金
属電極を反射電極として用いることができるので、液晶
と半導体集積回路を組み合わせた画像表示装置において
コントラスト比を従来の4:1から10:1にまで向上
させることが可能となった。By carrying out the present invention, a metal electrode having an almost specular state immediately after vapor deposition can be used as a reflective electrode, so that the contrast ratio can be increased from the conventional 4:1 to 10:1 in an image display device that combines a liquid crystal and a semiconductor integrated circuit. It was possible to improve up to.
なお、本実施例では第1の金属層,第2の金属層はとも
にアルミニウムであったが、金属層としてはアルミニウ
ムに限定されるものでなく、また第1と第2の金属層が
異なっても差支えないことは明らかであろう。In this example, both the first metal layer and the second metal layer were made of aluminum, but the metal layer is not limited to aluminum, and the first and second metal layers may be different. It is clear that there is no problem.
第1図は液晶と半導体集積回路より成る画像表示装置の
特価回路図、第2図は従来の画像表示用半導体集積回路
の単位絵素の平面図、第3図は同断面図、第4図は同平
面の顕微鏡写真、第5図は本発明の画像表示装置の一実
施例を示す断面図、第6図は同実施例の平面の顕微鏡写
真、第7図および第8図は従来のものと本発明のものと
の要部拡大平面の顕微鏡写真である。
1・・・・・・MOS形トランジスタ、2・・・・・・
電荷蓄積用コンデンサ、8,9・・・・・・金属電極、
10.11・・・・・・拡散層への開口、15・・・・
・・透明電極、16・・・・・・液晶、18.19・・
・・・・開口を通して拡散層とオーミツク接触を形成す
る第1金属層。Figure 1 is a special circuit diagram of an image display device consisting of a liquid crystal and a semiconductor integrated circuit, Figure 2 is a plan view of a unit pixel of a conventional semiconductor integrated circuit for image display, Figure 3 is a cross-sectional view of the same, and Figure 4. is a microscopic photograph of the same plane, FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of the image display device of the present invention, FIG. 6 is a microscopic photograph of the same plane, and FIGS. 7 and 8 are conventional ones. FIG. 2 is an enlarged plane photomicrograph of the main parts of the two of the present invention. 1...MOS type transistor, 2...
Charge storage capacitor, 8, 9...metal electrode,
10.11...Opening to the diffusion layer, 15...
...Transparent electrode, 16...Liquid crystal, 18.19...
. . . A first metal layer forming ohmic contact with the diffusion layer through the opening.
Claims (1)
の絶縁膜のコンタクト部分に形或され、前記拡散層とオ
ーミツク接触をしてなる第1の金属層と、前記第1の金
属層と接続する様に絶縁層上に被着形戊された第2の金
属層とを備え、前記第2の金属層が反射電極を構戊する
とともに、前記第2の金属層が前記絶縁層を介してコン
デンサの一方の電極を形戊することを特徴とする画像表
示装置。 2 半導体基板上に形或された拡散層と第1の金属層と
を絶縁層の開口部を介して被着する工程と、前記拡散層
と前記第1の金属層とのオーミツク接触を得る工程と、
前記第1の金属層に接続された反射用の第2の金属層を
被着形或する工程とよりなることを特徴とする画像表示
装置の製造方法。[Scope of Claims] 1. A diffusion layer formed on a semiconductor substrate, a first metal layer formed in a contact portion of an insulating film on the diffusion layer, and in ohmic contact with the diffusion layer. , a second metal layer formed on the insulating layer so as to be connected to the first metal layer, the second metal layer forming a reflective electrode, and the second metal layer forming a reflective electrode; An image display device characterized in that a metal layer forms one electrode of a capacitor with the insulating layer interposed therebetween. 2. A step of depositing a diffusion layer formed on a semiconductor substrate and a first metal layer through an opening in an insulating layer, and a step of obtaining ohmic contact between the diffusion layer and the first metal layer. and,
A method for manufacturing an image display device, comprising the step of depositing a reflective second metal layer connected to the first metal layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53005404A JPS5848908B2 (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Image display device and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53005404A JPS5848908B2 (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Image display device and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5498597A JPS5498597A (en) | 1979-08-03 |
| JPS5848908B2 true JPS5848908B2 (en) | 1983-10-31 |
Family
ID=11610195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53005404A Expired JPS5848908B2 (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Image display device and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848908B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4103297A (en) * | 1976-12-20 | 1978-07-25 | Hughes Aircraft Company | Light-insensitive matrix addressed liquid crystal display system |
-
1978
- 1978-01-20 JP JP53005404A patent/JPS5848908B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5498597A (en) | 1979-08-03 |
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