專(zhuān)利名稱：硅基液晶顯示器用高反射率薄型鏡面電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種硅基液晶顯示器，特別是一種硅基液晶顯示器用高反射率薄型的鏡面電極，屬于信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科的微電子應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，液晶顯示器在顯示質(zhì)量、大尺寸和高解析度方面都有了飛躍的發(fā)展，較熱門(mén)的技術(shù)是硅基液晶顯示器(Liquid Crystal on Silicon，簡(jiǎn)稱LCoS，又稱為CMOS-LCD)。LCoS屬于新型的反射式微型LCD顯示技術(shù)，它首先在單晶硅片上運(yùn)用LVSI工藝制作驅(qū)動(dòng)基板，其間在硅芯片上通過(guò)研磨技術(shù)整平，然后鍍上金屬層當(dāng)作反射鏡形成CMOS基板，最后將CMOS基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，再灌入液晶，封裝成的液晶盒是一種“夾心結(jié)構(gòu)”一單晶硅基底片和鍍有ITO透明導(dǎo)電膜的玻璃片“夾”(封裝)一層液晶材料。因此，LCoS設(shè)計(jì)成快速響應(yīng)光閥，通過(guò)調(diào)制每個(gè)像素對(duì)入射光的反射程度實(shí)現(xiàn)(灰度)圖像顯示。(Chris Chinnock.“Microdisplays and Manufacturing Infrastructure Mature at SID2000”《Information Display》，2000年9，P18)。
顯然，LCoS顯示器是一類(lèi)反射式LCD，在設(shè)計(jì)完成LCoS顯示芯片電路的結(jié)構(gòu)之后，必須考慮其光學(xué)性能。其中最重要的參數(shù)是亮度。亮度的極限值等于光源亮度，實(shí)際不可能無(wú)限提高光源亮度，則像素電極對(duì)光源的反射率變成重要參數(shù)。
研究工作表明LCoS顯示器的光通量是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，而光通量依賴于象素、電極反射鏡面的尺寸、鏡面的反射率及其平整度?，F(xiàn)代CMOS工藝采用Al(Cu)合金作電極導(dǎo)線，由于在Al中摻雜Cu，一方面可以大幅度提高電導(dǎo)率，減小信號(hào)傳輸延遲，另一方面促使形成單晶態(tài)Al分布。然而，Al(Cu)合金制作的電極鏡面，其反射率相對(duì)較低。圖1給出了Al(Cu)合金鏡面的反射率測(cè)試結(jié)果，在經(jīng)過(guò)CMP處理的6英寸硅片上沉積400nm厚的Al(Cu含量5％)合金，用全波譜標(biāo)準(zhǔn)平行光照射Al(Cu)合金鏡面，把反射光與入射光的能量之比歸一化為反射率，因此得到圖1的測(cè)試結(jié)果。
我們知道，通常純Al薄膜的反射率為90％以上。圖2是不同厚度純Al薄膜的反射率測(cè)試結(jié)果。其測(cè)試過(guò)程與Al(Cu)合金鏡面的一致，Al純度99.999％。圖2表明純Al鏡面的反射率受其薄膜厚度的影響，實(shí)際上，純Al膜如果沉積較厚(1μm以上)容易形成“鋁丘”，即出現(xiàn)多晶態(tài)的Al分布，一方面使Al膜表面粗糙，降低其鏡面反射率，另一方面將嚴(yán)重影響Al膜的電學(xué)性能。圖2正是反映了這個(gè)現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種硅基液晶顯示器用高反射率薄型鏡面電極，一方面解決鏡面電極Al膜沉積較厚(1μm以上)形成“鋁丘”，即出現(xiàn)多晶態(tài)的Al分布，使Al膜表面粗糙，降低其鏡面反射率的問(wèn)題；另一方面解決影響Al膜的電學(xué)性能的問(wèn)題。圖2正是反映了這個(gè)現(xiàn)象。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這種硅基液晶顯示器用高反射率薄型鏡面電極，它是由透明硬質(zhì)平板玻璃、透明薄膜導(dǎo)電電極、TN型液晶材料、鏡面電極、LCoS顯示芯片依次疊加構(gòu)成，透明薄膜導(dǎo)電電極和LCoS顯示芯片之間是支撐墊。
鏡面電極采用薄型純鋁膜制作厚度300nm，純度鋁含量大于99.99％。
在LCoS顯示芯片制作工藝中引入整平工藝(IC工藝稱形成平坦絕緣層的技術(shù)為整平工藝)。本實(shí)用新型的有益效果是實(shí)驗(yàn)表明，采用300nm厚的純Al膜制作鏡面電極，用300nm厚的純鋁(99.999％)膜作鏡面電極層，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)可得到不低于90％的反射率，獲得了高反射率的鏡面，效果很好。
圖1Al(Cu)合金鏡面的反射率測(cè)試結(jié)果圖2不同厚度純Al薄膜的反射率測(cè)試結(jié)果圖3微型硅基液晶顯示器結(jié)構(gòu)框圖圖中1.透明硬質(zhì)平板玻璃 2.透明薄膜導(dǎo)電電極 3.TN型液晶材料 4.支撐墊 5.鏡面電極 6.LCoS顯示芯片具體實(shí)施方式
(一)LCoS顯示芯片制作工藝流程與標(biāo)準(zhǔn)CMOS器件工藝一致。
(二)顯示芯片鏡面電極制作與標(biāo)準(zhǔn)CMOS器件工藝中制作純鋁(Al，含量＞99.99％)電極的工藝要求一致，但所制作的鋁金屬膜厚僅300nm。
(三)后道工序與制作硅基液晶顯示器件的工藝要求一致。
具體地說(shuō)是，這種硅基液晶顯示器用高反射率薄型鏡面電極，是由透明硬質(zhì)平板玻璃(1)、透明薄膜導(dǎo)電電極(2)、TN型液晶材料(3)、鏡面電極(5)、LCoS顯示芯片(6)依次疊加構(gòu)成，透明薄膜導(dǎo)電電極(2)和LCoS顯示芯片(6)之間是支撐墊(4)；鏡面電極(5)采用薄型純鋁膜制作厚度300nm純度 鋁含量大于99.99％。
權(quán)利要求1.一種硅基液晶顯示器用高反射率薄型鏡面電極，其特征在于它是由透明硬質(zhì)平板玻璃(1)、透明薄膜導(dǎo)電電極(2)、TN型液晶材料(3)、鏡面電極(5)、LCoS顯示芯片(6)依次疊加構(gòu)成，透明薄膜導(dǎo)電電極(2)和LCoS顯示芯片(6)之間是支撐墊(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基液晶顯示器用高反射率薄型鏡面電極，其特征在于鏡面電極(5)采用薄型純鋁膜制作厚度300nm純度鋁含量大于99.99％。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種硅基液晶顯示器，特別是涉及一種硅基液晶顯示器的鏡面電極，屬于信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科的微電子應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。LCoS顯示器是一類(lèi)反射式LCD，在設(shè)計(jì)完成LCoS顯示芯片電路的結(jié)構(gòu)之后，必須考慮其光學(xué)性能。其中最重要的參數(shù)是亮度。研究工作表明在經(jīng)過(guò)CMP處理的6英寸硅片上沉積400nm厚的Al(Cu含量5％)合金，用全波譜標(biāo)準(zhǔn)平行光照射Al(Cu)合金鏡面，反射率比較低，本實(shí)用新型引入整平工藝(IC工藝稱形成平坦絕緣層的技術(shù)為整平工藝)用300nm厚的純Al膜制鏡面電極，大大提高了反射率，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)可得到不低于90％的反射率，得到了很好的有益效果。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK2636277SQ0325784
公開(kāi)日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者代永平, 耿衛(wèi)東, 孫鐘林 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)