JPH0230003B2 - Ekishohyojisochinohikariranhanshamennokeiseihoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光乱反射面の形成方法に関するもの
であり、さらに詳しくは、半導体集積回路基板上
の光乱反射面の形成方法に関するものである。

能動素子を用いてアクテイブマトリツクスを構
成した半導体基板と、ガラス板を互いに間隔を隔
てて平行対立させ、この間に液晶を封入してな
る、液晶表示パネルにおいては、半導体基板は全
く光を透過しない為に、半導体基板表面において
光を効率良く反射する工夫をしなければ、液晶表
示が暗くなる等表示特性の優れた表示パネルを作
る事が出来ない。第１図はこの様な表示パネルの
例の断面形状を示したものであつて３が半導体基
板であつてその表面層４にアクテイブマトリツク
スが形成されている。又１はガラス板であつて、
その半導体基板と向い合う表面上に、液晶駆動用
電極５が形成されており、２は液晶である。第１
図の矢印で示す方向よりガラス板１に光を入射
し、半導体基板３は光を全く透過しないので基板
表面で光を反射し、液晶表示を行なう。半導体集
積回路の配線材料としてアルミニユームの使用
が、一般的であつて、このアルミニユームは光を
ほとんど反射し基板表面上の光反射材料として使
用可能である。この場合、基板上の光反射面は鏡
面であつて光反射率は最も良いが、一方向のみか
らの光の入射に対して反射光も光反射の原理に従
うある一定角度に反射が集中し、液晶の表示特性
は視角依存性が極めて大きい。

さらに、半導体基板と垂直方向からこの表示パ
ネルを観察した場合、鏡面であるがゆえに、観察
者がこの鏡面に写つてしまつて液晶の表示は、全
く見えない等液晶表示パネルとして全く不適当で
ある。この為従来アルミニユーム薄膜の表面を光
乱反射面にすべく、表面層を約2000〜3000Åの厚
さで、リン酸・酢酸・硝酸の混合液でエツチング
除去し、アルミニユームの表面に凹凸を生じさせ
ていた。しかるに第２図の断面に示される様に従
来においては、基板６の上に形成されたアルミニ
ユーム７のグレインが小さい為に表面層のエツチ
ング時にグレイン界面でもエツチングが進行し、
微細な孔８が多数発生し、ここに入射した光は孔
内で乱反射を繰り返し、ほとんど反射光とならな
い。従つて、液晶表示が非常に暗く見にくいもの
であつた。又グレインの大きさａは0.1ミクロン
以下と非常に小さくアルミニユーム７の表面上に
屈折率が空気より大きい液晶を接触させると、ア
ルミニユーム裏面の凹凸による光の吸収が増加し
表示はさらに暗くなり、実用にならないものであ
つた。

本発明は上記のごとくの欠点に鑑みて、アルミ
ニユーム薄膜の表面層のエツチング前に、300℃
以上の温度でこのアルミニユームを熱処理し、ア
ルミニユームの粒径を0.5〜１ミクロンメートル
又はそれ以上に大きくした後、表面エツチングを
する事によつて、表面での乱反射特性を改良した
ものであつて、液晶表示パネルの光の反射面に用
いた場合、非常に良好な表示特性が得られる。

第３図は本発明によつた光乱反射面の１例の断
面を示す断面図であり半導体基板９の上にアルミ
ニユーム１０を、真空蒸着法、電子線蒸着法、ス
パツター蒸着法等により形成する。このアルミニ
ユーム薄膜を形成した直後においては、アルミニ
ユームの粒径は、0.1ミクロンメートル以下であ
つて非常に小さい。この薄膜を300℃以上の温度
で熱処理を行なうと結晶成長より粒径が大きくな
る。粒径の大きさは、温度が高い程大きくない、
又処理時間も長い程大きく成長するが、１時間以
上では粒径の大きさの変化は少ない。熱処理温度
が500℃の場合粒径は約２ミクロンに到するが、
粒径の大きさは、温度及び処理時間より制御が可
能であり、又粒径の均一性は非常に良い。この熱
処理を行なつた後アルミニユームの表面を、硝
酸・リン酸・酢酸の混合液に依り2000〜3000オン
グストロームエツチング除去すると、アルミニユ
ームの断面形状は第３図の様になる。凹凸のピツ
チｂはアルミニユームの粒径であつて、0.5〜１
ミクロンメートルが光の波長より考えて最も良好
である。粒塊間の界面へのエツチング液の浸み込
みにより孔が生ずるが、従来の例に比べて1/10以
下しか無いので、吸収される光の量が非常に少な
く、非常に明るい、しかも表示効果の優れた表示
パネルを製造する事が出来る。通常半導体集積回
路に用いられる金属配線材料はアルミニユームの
他にシリコン含有のアルミニユーム合金も用いら
れる。このアルミニユーム合金も熱処理により結
晶粒径を大きくする事が可能であるので乱反射面
の材料として用いる事が可能であつて、明るさ、
表示効果は純アルミニユームの場合となんら変わ
る事は無い。但しアルミニユーム合金の場合、純
アルミニユームに比べ同一条件の熱処理における
粒径が小さく、シリコン含有量が多くなる程結晶
粒が成長しにくくなるので、同一粒径を得る為に
は、より高温のより長い熱処理を必要とする。実
際にこれを第４図に示された例の様なアクテイブ
マトリツクスのセル構成の場合に適用すれば、ト
ランジスター１３のドレインに接続されている液
晶層１５の駆動電極として用いられるアルミニユ
ーム又はアルミニユーム合金に応用すれば、半導
体基板の熱処理工程及び表面エツチ工程の様に簡
単な工程が増加するのみで、半導体集積回路を製
造する事が可能というすぐれた特徴を有するもの
である。

以上本発明によれば、300℃以上の熱処理工程
及びアルミニユーム又はアルミニユーム合金の表
面エツチ工程の簡単な工程を追加してアクテイブ
マトリツクス液晶表示パネル用半導体基板を製造
する事により、極めて表示の明るい、表示効果の
優れた表示パネルを構成する事が出来る。

但し、アルミニユーム又はアルミニユーム合金
の表面エツチ量は上記の2000〜3000オングストロ
ームに限る必要は無く必要に応じこれ以外であつ
ても良い。上述の如く、本発明によれば半導体基
板表面上にアルミニユーム薄膜もしくはアルミニ
ユーム合金薄膜を形成し、さらに300℃以上の温
度で熱処理したので、アルミニユーム薄膜もしく
はアルミニユーム合金薄膜の結晶が成長する、そ
の結果結晶粒径を大きくすることができ、光乱反
射面に適した表面を容易に形成できる。しかも、
結晶粒径は温度により容易に制御ができる。ま
た、熱処理により結晶成長した前記薄膜表面を硝
酸・リン酸・酢酸の混合液でエツチングしたの
で、均一な凹凸表面が形成される。このときに結
晶粒塊間の界面へのエツチング液の浸み込みによ
り生ずる孔は、従来に比べて極めて少ない。従つ
て、この反射面に吸収れてしまう光を減少させ
て、入射してくる光を有効に乱反射できるので、
非常に明るい表示が得られるという優れた効果を
有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体基板を用いた液晶表示パ
ネルの１例の断面形状を示す断面図である。第２
図は従来における乱反射面の断面形状の例を示す
断面図、第３図は本発明による乱反射面の例を示
す断面図である。又第４図はアクテイブマトリツ
クス回路の例を示す回路図である。 １……ガラス板、２……液晶、３，６，９……
半導体基板、５……駆動電極、７，１０……アル
ミニユーム、１１……ゲート制御線、１２……信
号線、１３……トランジスター、１４……コンデ
ンサー、１５……液晶。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対の基板間に液晶が挟持され、一方の基板
   はトランジスタをマトリクス状に配置した半導体
   基板、他方の基板は内側に電極を有する透明基板
   で形成されてなる液晶表示装置の光乱反射面の形
   成方法において、前記半導体基板表面上に蒸着に
   よりアルミニユーム薄膜もしくはアルミニユーム
   合金薄膜を形成する工程と、前記アルミニユーム
   薄膜もしくは前記アルミニユーム合金薄膜を300
   ℃以上の温度で熱処理する工程と、前記アルミニ
   ユーム薄膜表面もしくは前記アルミニユーム合金
   薄膜表面を硝酸・リン酸・酢酸の混合液によりエ
   ツチングする工程とからなることを特徴とする液
   晶表示装置の光乱反射面の形成方法。