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反射型液晶顯示設(shè)備以及液晶投影儀系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):2729349閱讀:161來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):反射型液晶顯示設(shè)備以及液晶投影儀系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種反射型液晶顯示設(shè)備和液晶投影儀系統(tǒng)。
背景技術(shù)
現(xiàn)如今,多媒體時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始,而通過(guò)使用圖像信息通信的設(shè)備已經(jīng)越來(lái)越重要。其中,因?yàn)楸∏液碾娏啃?,液體顯示設(shè)備已經(jīng)受到關(guān)注,并且與半導(dǎo)體業(yè)相比已經(jīng)成長(zhǎng)為主要產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)今,對(duì)于液晶顯示設(shè)備,隨著屏幕尺寸變得更大,不僅制造設(shè)備的價(jià)格變得更高,而且還需要嚴(yán)格的電特性來(lái)驅(qū)動(dòng)大屏幕。因此,備有小尺寸液晶顯示板并且圖像被光學(xué)擴(kuò)大和顯示的投影型液晶顯示設(shè)備已經(jīng)被關(guān)注。這是因?yàn)椋c比例縮放法則類(lèi)似,當(dāng)半導(dǎo)體的尺寸變得更小時(shí),半導(dǎo)體的性能和價(jià)格變得更好,通過(guò)使尺寸更小不但可以提高液晶顯示設(shè)備的特性,而且還可以減少液晶顯示設(shè)備的成本。但是,因?yàn)橥ㄟ^(guò)將光照射在小尺寸的液晶顯示板上而將圖像放大,所以不能忽略光對(duì)半導(dǎo)體電路的影響。因此,例如,在美國(guó)專(zhuān)利No.5,706,067中,公開(kāi)了一種液晶顯示設(shè)備,其中,通過(guò)使用諸如Ti和TiN的疊層膜的遮光層,防止光入射到半導(dǎo)體電路內(nèi)。
然而,在投影型液晶顯示設(shè)備中,需要更明亮的顯示,由此用更強(qiáng)的光照射液晶顯示設(shè)備。因此,只使用遮光層難以完全防止光進(jìn)入半導(dǎo)體電路,而是一部分光進(jìn)入半導(dǎo)體電路,由此在半導(dǎo)體電路中產(chǎn)生光載流子。一旦產(chǎn)生的光載流子到達(dá)半導(dǎo)體電路的開(kāi)關(guān)元件,就有可能對(duì)開(kāi)關(guān)元件的操作造成不利影響,由此,不能執(zhí)行正常的顯示操作。這種由于光載流子產(chǎn)生的關(guān)于開(kāi)關(guān)元件的不利影響稱(chēng)作“漏光”。
因此,在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.H08-146458中,公開(kāi)了在漏極區(qū)的周?chē)峁﹏型半導(dǎo)體區(qū)域,其類(lèi)型與提供給p型硅襯底的開(kāi)關(guān)元件的漏極區(qū)類(lèi)型相同,并且其面積比漏極區(qū)的面積大。此外,通過(guò)使用地電極將p型硅襯底的電位固定在地電位,向n型半導(dǎo)體區(qū)施加正偏壓。通過(guò)這種方法,在p型硅襯底中產(chǎn)生的光載流子的正空穴和電子分別被地電極和n型半導(dǎo)體區(qū)所吸收。因此,相對(duì)于開(kāi)關(guān)元件的操作,可以減少由于由到達(dá)p型硅襯底的光產(chǎn)生的光載流子的不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
但是,為了追求亮度,需要更強(qiáng)的光強(qiáng)度,而為了追求成本縮減和結(jié)構(gòu)輕巧,需要更小的板尺寸,由此,單位光密度增加得越來(lái)越多。因此,已經(jīng)需要一種相對(duì)于光具有更強(qiáng)抵抗性的液晶板。通過(guò)只提供與漏極區(qū)的類(lèi)型相同且面積比漏極區(qū)的面積大的n型半導(dǎo)體,如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.H08-146458中所公開(kāi)的,當(dāng)更強(qiáng)的光進(jìn)入時(shí),有可能不能充分減少由于光載流子而對(duì)開(kāi)關(guān)元件的操作產(chǎn)生的不利影響。
本發(fā)明的目的是獲得一種具有高可靠性的反射型液晶顯示設(shè)備,即使當(dāng)強(qiáng)光進(jìn)入時(shí),其操作也不會(huì)降級(jí),并通過(guò)使用該反射型液晶顯示設(shè)備來(lái)提供一種具有高亮度和高可靠性的體積輕巧且價(jià)格低的液晶投影儀。
為解決上述的問(wèn)題而設(shè)計(jì)了本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備,其包括具有透光電極的透光襯底;以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素電極。其中,所述半導(dǎo)體襯底具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),并且當(dāng)?shù)谝缓偷诙雽?dǎo)體區(qū)中的第二導(dǎo)電型多數(shù)載流子的單位電荷被定義為Q時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積小。
此外,本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備包括具有透光電極的透光襯底;以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極。其中,所述半導(dǎo)體襯底具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),并且當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是電子時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值高。
此外,本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備包括具有透光電極的透光襯底;以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素電極。其中,所述半導(dǎo)體襯底具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),并且當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是空穴時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值低。
本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備包括具有透光電極的透光襯底;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有第一導(dǎo)電型阱,其中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極。其中,所述半導(dǎo)體襯底在所述阱中具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙雽?dǎo)體區(qū)中的第二導(dǎo)電型多數(shù)載流子的單位電荷被定義為Q時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積小。
此外,本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備包括具有透光電極的透光襯底;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有第一導(dǎo)電型阱,其中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極。其中,所述半導(dǎo)體襯底在所述阱中具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),以及當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是電子時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值高。
此外,本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備包括具有透光電極的透光襯底;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有第一導(dǎo)電型阱,其中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極。其中,所述半導(dǎo)體襯底在所述阱中具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),以及當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多個(gè)載流子是空穴時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值低。
此外,本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備包括具有透光電極的透光襯底;以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素電極。其中,所述半導(dǎo)體襯底包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和第二半導(dǎo)體區(qū),其提供了第一半導(dǎo)體區(qū)的外圍的至少一部分,并具有第一導(dǎo)電型。
此外,本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備包括具有透光電極的透光襯底;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有第一導(dǎo)電型阱,其中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極。其中,所述阱包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和第二半導(dǎo)體區(qū),其提供了第一半導(dǎo)體區(qū)的外圍的至少一部分,并具有第一導(dǎo)電型。
根據(jù)本發(fā)明,即使當(dāng)光進(jìn)入半導(dǎo)體襯底中并產(chǎn)生光載流子時(shí),也可以抑制光載流子進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)到作為浮置部分的第一半導(dǎo)體區(qū),因此使得能夠避免電路故障。換言之,根據(jù)本發(fā)明,可以獲得一種反射型液晶顯示設(shè)備,其具有防漏光性、高亮度和高可靠性。而且,通過(guò)使用該設(shè)備,可以構(gòu)造具有高強(qiáng)度和高可靠性的液晶投影儀系統(tǒng)。
通過(guò)下面參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的說(shuō)明,本發(fā)明的其它特征將會(huì)變得顯而易見(jiàn)。


圖1是本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的等效電路圖。
圖2A是本發(fā)明的實(shí)施例1中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。
圖2B是本發(fā)明的實(shí)施例1中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的剖面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的剖面圖。
圖4是描述使用根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的液晶投影儀的視圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。
圖6A是本發(fā)明的實(shí)施例3中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。
圖6B是本發(fā)明的實(shí)施例3中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的剖面圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例4中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的剖面圖。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施例4中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的另一剖面圖。
圖9是本發(fā)明的實(shí)施例5中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。
圖10是本發(fā)明的實(shí)施例6中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。
圖11A是本發(fā)明的實(shí)施例7中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。
圖11B是本發(fā)明的實(shí)施例7中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的剖面圖。
圖12A是本發(fā)明的實(shí)施例8中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。
圖12B是本發(fā)明的實(shí)施例8中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的剖面圖。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例9中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的剖面圖。
圖14是本發(fā)明的實(shí)施例9中的液晶顯示設(shè)備的像素部分的另一剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下,將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1現(xiàn)在,將基于圖1詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例1。圖1是例示了根據(jù)本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的等效電路圖。
在圖1中例示了信號(hào)線1和2、作為像素部分的開(kāi)關(guān)元件的晶體管3到6、液晶7到10、保持電容器11到14、驅(qū)動(dòng)線(掃描線)15和16,水平移位寄存器17和垂直移位寄存器18。而且,例示了視頻線19和采樣開(kāi)關(guān)20和21。
接著,將簡(jiǎn)要描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的反射液晶顯示設(shè)備的操作。在圖1中,用具有兩個(gè)像素的矩陣描述兩個(gè)像素,但是,本發(fā)明并不限制于此,而是,在實(shí)用的反射型液晶顯示設(shè)備中,有X像素×Y像素矩陣(例如,1280像素×720像素和1920像素×1080像素)。
首先,為了使晶體管3和4處于導(dǎo)通狀態(tài),將驅(qū)動(dòng)信號(hào)從垂直移位寄存器18輸入到驅(qū)動(dòng)線15。在導(dǎo)通狀態(tài)期間,使用水平移位寄存器17依次操作采樣開(kāi)關(guān)20和21,并且視頻信號(hào)從視頻線19傳輸?shù)叫盘?hào)線1和2。換言之,首先采樣開(kāi)關(guān)20開(kāi)啟(open),視頻線19的視頻信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)線1。然后,通過(guò)像素開(kāi)關(guān)3在保持電容器11中積累電荷,并向液晶7施加電壓。
隨后,在采樣開(kāi)關(guān)20關(guān)閉(close)之后,采樣開(kāi)關(guān)21開(kāi)啟,視頻線19的視頻信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)線2。然后,視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)像素開(kāi)關(guān)4寫(xiě)入保持電容器12。依此順序,像素在x方向上順序?qū)懭?圖中的水平方向,圖中的晶體管3和4的排列方向)當(dāng)信號(hào)寫(xiě)入第一行的所有像素之后,通過(guò)垂直移位寄存器18將連接到驅(qū)動(dòng)線15的晶體管3和4關(guān)斷。然后,為了將信號(hào)寫(xiě)入第二行的像素中,將驅(qū)動(dòng)信號(hào)從垂直移位寄存器18輸入到驅(qū)動(dòng)線16,使得晶體管5和6變成處于導(dǎo)通狀態(tài)。隨后的操作與第一行的像素的操作相同。在信號(hào)寫(xiě)入全部像素之后,再次重復(fù)這個(gè)操作。
圖2A和2B是分別例示了根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的反射型液晶顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的平面圖和示意性剖面圖。圖2A是這個(gè)實(shí)施例的像素布局的平面圖,而圖2B是沿著圖2A中的線2B-2B的剖面圖。另外,在圖2B中,為了簡(jiǎn)化,除了絕緣層32以外,省去了在每個(gè)層之間的絕緣層。
在圖2A和2B中例示了將作為像素電極的反射電極30、設(shè)在反射電極30下面的遮光膜31、在反射電極30之間的絕緣膜32以及由多晶硅制成的柵電極33。通孔38是用于連接反射電極30、下面的線37和下層51的插柱(plug)。作為像素的開(kāi)關(guān)元件的晶體管的漏極區(qū)電極34連接到反射電極30。晶體管的源極區(qū)35連接到信號(hào)線40。通過(guò)控制電極33而將來(lái)自信號(hào)線40的電荷轉(zhuǎn)移到漏極區(qū)34。擴(kuò)散區(qū)36的導(dǎo)電型與漏極區(qū)34和源極區(qū)35的導(dǎo)電型相同。由其電壓與反射電極的電壓相同的電極39和布置在電極39對(duì)面的擴(kuò)散區(qū)36形成電容器(對(duì)應(yīng)于保持電容器11到14)。對(duì)于反射電極30而言,適合使用金屬膜,例如Al、AlSi、AlCu、Ti、Ta、W、Ag、Pt、Ru、Ni、Au和TiN或這些金屬的化合物膜。但是,反射電極30并沒(méi)有具體限制于這些材料。在使用這些金屬的任何情況下,可以通過(guò)拋光提高反射率。雖然在圖2中提供了電容器的電極,但是電容器的電極可以分立地設(shè)在半導(dǎo)體襯底上。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底70是p型硅襯底。另外,在這個(gè)實(shí)施例中,用n-MOS晶體管作為該p型硅襯底。因此,漏極區(qū)34、源極區(qū)35和擴(kuò)散區(qū)36是具有第二導(dǎo)電型的n型雜質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)。
這里,到達(dá)半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體區(qū)的光是主要從反射電極之間的絕緣膜32漏出的光,因此,如果光被遮光膜31減弱和吸收而不到達(dá)半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體區(qū)也沒(méi)有問(wèn)題。但是,來(lái)自光源的光很強(qiáng),該光進(jìn)入半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體區(qū)而沒(méi)有被遮光膜31理想地減弱和吸收。一旦光進(jìn)入,則產(chǎn)生一對(duì)電子和空穴,并成為光載流子。因?yàn)?,在這個(gè)實(shí)施例中,n-MOS晶體管形成在p型硅襯底70上,空穴從襯底電位最低的接觸區(qū)42穿過(guò)而到達(dá)電極41。另一方面,電子漂移到最高電位部分,而且從例如源極區(qū)35穿過(guò)該部分。這里,如果產(chǎn)生的電子被漏極區(qū)34俘獲,則處于浮置狀態(tài)的部分的電壓將會(huì)降低,導(dǎo)致不期望的顯示特性。
如圖1、2A和2B所示,像素至少具有連接到反射電極的開(kāi)關(guān)元件和連接到該開(kāi)關(guān)元件的保持電容器。在這個(gè)實(shí)施例中,p型硅襯底70中的像素區(qū)包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35和擴(kuò)散區(qū)36。雖然可以給每個(gè)像素提供接觸區(qū)42,并且接觸區(qū)42可以包含在像素區(qū)中,但是接觸區(qū)42也可以提供給每多個(gè)像素,例如,可以給每四個(gè)像素提供一個(gè)接觸區(qū)。這里,擴(kuò)散區(qū)36構(gòu)成保持電容器的一個(gè)電極,但是可以與用于吸收光載流子的擴(kuò)散區(qū)分開(kāi)提供構(gòu)成保持電容器的一個(gè)電極的另一擴(kuò)散區(qū)。在這種情況下,像素區(qū)中包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35和用于吸收光載流子的擴(kuò)散區(qū)以及其它擴(kuò)散區(qū)。
在這個(gè)實(shí)施例中,用于形成電容器的擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成比施加到漏極區(qū)34的電壓的基準(zhǔn)值高的值。例如,當(dāng)使用垂直取向液晶將基準(zhǔn)值設(shè)定成7V時(shí),由于交流驅(qū)動(dòng)而向漏極區(qū)施加電壓7V±5V。在這種情況下,例如,施加到擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成比施加到漏極區(qū)34的電壓的基準(zhǔn)值高的8V。通過(guò)以這種方式設(shè)定,獲得了一種結(jié)構(gòu),其中在襯底中產(chǎn)生的光載流子的電子在擴(kuò)散區(qū)36快速聚集,而幾乎不在漏極區(qū)34的浮置部分中聚集,由此能抑制顯示特性的降低。要注意到,該電壓限定成與作為基準(zhǔn)的地電位不同的電位。
將用通用符號(hào)表示上述的例子。當(dāng)多數(shù)載流子的單位電荷確定為Q時(shí),因?yàn)槿绻鄶?shù)載流子是電子,則單位電荷Q=-q(其中q=1.6×10-19C),漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積為-7q。如果擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成8V,則擴(kuò)散區(qū)36中的單位電荷和電壓的乘積為-8q,比在漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積小。以這種方式,通過(guò)使擴(kuò)散區(qū)36中的單位電荷和電壓的乘積比在漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積小,產(chǎn)生了這種電子流入漏極區(qū)34內(nèi)的電位梯度,由此導(dǎo)致作為光載流子的電子被擴(kuò)散區(qū)36吸收。
另外,在這個(gè)實(shí)施例中,使用在p型硅襯底上使用n-MOS晶體管的形式進(jìn)行描述,但是,使用在n型硅襯底上使用p-MOS晶體管的形式也沒(méi)有問(wèn)題。在這種情況下,因?yàn)楣廨d流子是空穴,所以為了針對(duì)作為主要載流子的空穴,使擴(kuò)散區(qū)36的電壓低于施加到漏極區(qū)34的基準(zhǔn)值7V,例如,將施加到擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成6V。此時(shí),因?yàn)槎鄶?shù)載流子是空穴,所以單位電荷為Q=q,而漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積為7Q。如果擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成6V,則擴(kuò)散區(qū)36中的單位電荷和電壓的乘積為6q,比漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積小。以這種方式,通過(guò)使擴(kuò)散區(qū)36中的單位電荷和電壓的乘積比漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積小,產(chǎn)生了這種空穴流入漏極區(qū)34內(nèi)的電位梯度,由此導(dǎo)致有助于作為光載流子的空穴被擴(kuò)散區(qū)36吸收。
而且,當(dāng)在p型硅襯底上使用n-MOS晶體管時(shí),為了使用擴(kuò)散區(qū)36更強(qiáng)地吸收光載流子,優(yōu)選使擴(kuò)散區(qū)36的電壓比驅(qū)動(dòng)周期內(nèi)漏極區(qū)的最大電壓12V大。這能使電位梯度變陡,由此更多的電子容易流入擴(kuò)散區(qū)36內(nèi)。另外,在這個(gè)實(shí)施例中,描述了使用MOS晶體管作為像素開(kāi)關(guān)元件的情況,但是開(kāi)關(guān)元件的配置并沒(méi)有具體限制。那是因?yàn)?,本發(fā)明解決的問(wèn)題在于,當(dāng)要連接到像素電極的開(kāi)關(guān)元件處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),如果電荷在要成為處于浮置狀態(tài)的開(kāi)關(guān)元件的一個(gè)主電極區(qū)的半導(dǎo)體區(qū)內(nèi)集中,則將會(huì)對(duì)顯示特性造成不利影響。而且,在這個(gè)實(shí)施例中,雖然擴(kuò)散區(qū)36構(gòu)成電容器的一個(gè)電極,但是擴(kuò)散區(qū)36可以與構(gòu)成電容器的一個(gè)電極的擴(kuò)散區(qū)分開(kāi)提供。
圖3是這個(gè)實(shí)施例的液晶板的像素部分的剖面圖。例示了將作為透光襯底的玻璃襯底46、諸如ITO的透光電極47、在ITO側(cè)43上的傾斜汽相沉積(蒸鍍)(對(duì)準(zhǔn))膜、在反射電極側(cè)傾斜蒸鍍的電極44和液晶45。雖然,在這個(gè)實(shí)施例中使用了垂直取向的液晶,但是液晶并沒(méi)有具體限制到這種液晶。而且,雖然具有防反射膜結(jié)構(gòu)的膜層疊在玻璃側(cè)的后表面上,但是這里省去了該膜。
接著,將使用圖4描述使用本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備的液晶投影儀系統(tǒng)。圖4是使用本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備的液晶投影儀系統(tǒng)的一個(gè)例子的視圖。例示了燈101、反射器102、桿積分器(rodintegrator)103、準(zhǔn)直透鏡、偏振光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)105、中繼透鏡106、分色鏡107和偏振光束分離器108。此外,還例示了正交棱鏡109、本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備110、投影透鏡111和全反射鏡112。從燈101輸出的光通量被反射器102反射并匯聚在積分器的進(jìn)口。反射器102是橢圓形反射器,而其焦點(diǎn)在發(fā)光部分和積分器的進(jìn)口。進(jìn)入積分器103的光通量在積分器內(nèi)部反射了零到若干次,并在積分器的出口形成二次光源影像。雖然作為用于形成二次光源影像的方法,存在使用復(fù)眼的方法,但是這里將其省去。使來(lái)自二次光源的光通量經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡104成為基本上平行的光,并進(jìn)入偏振光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的偏振光束分離器105。P波由偏振光束分離器105反射,全部P波通過(guò)1/2波板轉(zhuǎn)換成S波,而S波進(jìn)入中繼透鏡106。光通量由中繼透鏡106匯聚在板上。當(dāng)光通量匯聚在板上時(shí),顏色分離系統(tǒng)配有顏色分離分色鏡107、偏振板(未示出)、偏振光束分離器108和正交棱鏡109,且S波進(jìn)入所制備的本發(fā)明的三個(gè)反射型液晶顯示設(shè)備110中的每一個(gè)。在本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備110中,通過(guò)與屏幕圖像匹配來(lái)控制每個(gè)像素的電壓。在將屏幕圖像的S波調(diào)制成橢圓形偏振光(或線性偏振光),使用偏振光束分離器108傳輸P波分量,以及接著通過(guò)正交棱鏡109合成其顏色之后,從投影透鏡111投射屏幕圖像。
接著,將使用圖2A和2B或圖3來(lái)描述本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備的制造方法。
通過(guò)p型硅襯底70的部分熱氧化,形成了諸如LOCOS(硅的局部氧化)的場(chǎng)氧化物膜。而且,通過(guò)再一次對(duì)襯底進(jìn)行熱氧化,形成了厚度為600埃的柵極氧化物膜。隨后,在形成圖案之后,通過(guò)以1015cm-2量級(jí)的劑量將磷離子注入到襯底中,形成了雜質(zhì)濃度為1018cm-3量級(jí)的擴(kuò)散區(qū)36。隨后,形成用摻有1020cm-2量級(jí)的磷的n型多晶硅制成的柵電極33和電極39。然后,通過(guò)以1012cm-2量級(jí)的劑量將磷離子注入到襯底中,形成了n型低濃度漏極,其是雜質(zhì)濃度為1016cm-3量級(jí)的n型雜質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)。通過(guò)CVD過(guò)程在襯底上沉積氧化物膜,以及通過(guò)回蝕過(guò)程去除除了多晶硅電極39和多晶硅柵電極33的側(cè)壁以外的氧化物膜。之后,用圖案化的光致抗蝕劑作為掩模,通過(guò)以1015cm-2量級(jí)的劑量將磷離子注入到襯底中,形成了雜質(zhì)濃度為1019cm-3量級(jí)的源極區(qū)35和漏極區(qū)34,并由此形成了n-MOS晶體管。類(lèi)似地形成p-MOS晶體管。
之后,在襯底的整個(gè)表面上形成層間絕緣膜。作為層間絕緣膜,可以采用諸如PSG(磷硅酸鹽玻璃)和NSG(未摻雜硅酸鹽玻璃)/BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)或TEOS(Tetraetoxy-silane,四乙氧基硅烷)。通過(guò)在源極區(qū)35和漏極區(qū)34正上方形成接觸孔圖案,通過(guò)濺射方式在其上面蒸鍍Al,以及隨后通過(guò)圖案化蒸鍍的Al,形成了諸如信號(hào)線40、電極41和下層51的第一金屬導(dǎo)電層。為了改善第一金屬導(dǎo)電層和源極區(qū)或者漏極區(qū)之間的歐姆接觸特性,在第一金屬導(dǎo)電層和源極區(qū)35或漏極區(qū)34之間形成諸如Ti和TiN的疊層膜的阻擋層金屬是可取的。之后,層疊并形成層間絕緣膜和諸如下面的線37的第二金屬導(dǎo)電膜,隨后形成了作為遮光膜31的金屬膜。例如,金屬膜是諸如Ti、TiN或Al的金屬,或其疊層膜,對(duì)此并沒(méi)有具體限定。使用該層來(lái)遮蔽主光。在圖案化膜并隨后進(jìn)一步形成層間絕緣膜之后,插柱被打開(kāi)。隨后,在插柱中沉積W之后,通過(guò)CMP過(guò)程使表面變平。之后,通過(guò)濺射過(guò)程,在表面上沉積厚度大約為200nm的反射電極層,且通過(guò)圖案化該表面,形成了反射電極30。之后,通過(guò)等離子增強(qiáng)CVD過(guò)程,在表面上形成厚度為100nm的作為保護(hù)膜32的氧化硅膜。此外,使用傾斜汽相沉積設(shè)備,在表面上形成厚度大約為100nm的用于給液晶定向的氧化硅膜,作為傾斜汽相沉積(對(duì)準(zhǔn))膜44。
類(lèi)似地,使用傾斜汽相沉積設(shè)備,在玻璃襯底46的透光電極47上也形成厚度大約為100nm的氧化硅膜,作為傾斜汽相沉積(對(duì)準(zhǔn))膜43,且隨后層疊p型襯底70和玻璃襯底46。通過(guò)將垂直取向的液晶插入在層疊的襯底之間,并通過(guò)引線結(jié)合引出電極,制作了反射型液晶顯示設(shè)備。當(dāng)使用三個(gè)反射型液晶顯示設(shè)備制作時(shí),可以獲得具有高亮度和高可靠性的液晶投影儀系統(tǒng)。
實(shí)施例2將基于圖5描述本發(fā)明的實(shí)施例2。圖5是用于例示根據(jù)實(shí)施例2的反射型液晶顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的像素布局的平面圖。在實(shí)施例2中,實(shí)施例1的擴(kuò)散區(qū)36布置成U形。在實(shí)施例2中,作為光載流子的吸收端的n型擴(kuò)散區(qū)36布置成U形從而圍繞漏極區(qū)34的外圍??梢蕴峁﹏型擴(kuò)散區(qū)36從而除了其中連接到柵極布線62的柵電極33與在源極區(qū)35和漏極區(qū)34之間的區(qū)域重疊的溝道區(qū)域之外形成圍繞。另外,作為光載流子的吸收端的n型擴(kuò)散區(qū)36并不限于U形,例如,可以提供n型擴(kuò)散區(qū)36從而以從p型硅襯底70觀察的L形圍繞漏極區(qū)34的周?chē)?br> 實(shí)施例3現(xiàn)在,將基于圖6A和6B詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例3。
在圖6A和6B中,示出了用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的反射型液晶顯示設(shè)備的像素部分。圖6A是像素部分的平面圖,而圖6B是像素部分的剖面圖。這里,與實(shí)施例1中相似的組件用與實(shí)施例1中相同的附圖標(biāo)記表示,將省去其中的詳細(xì)的描述。
在實(shí)施例3中,除了實(shí)施例1的組件之外,在漏極區(qū)34和擴(kuò)散區(qū)36之間形成了p型區(qū)50。p型區(qū)50具有勢(shì)壘功能,使得在p型硅襯底70內(nèi)部產(chǎn)生的電子、光載流子幾乎不能到達(dá)漏極區(qū)34。如圖6B所示,p型區(qū)50優(yōu)選位于從表面到p型硅襯底70的內(nèi)部深處。但是,本發(fā)明并沒(méi)有具體限制于此,且即使p型區(qū)50只位于表面上或者只在p型硅襯底的內(nèi)部深處,則勢(shì)壘效果仍然存在,例如,通過(guò)離子注入,通過(guò)以多個(gè)步驟注入離子,可以形成勢(shì)壘層。而且,在實(shí)施例3中,如實(shí)施例1的情況,擴(kuò)散區(qū)36具有電子的吸收端的功能。在實(shí)施例3中,通過(guò)形成尺寸比實(shí)施例1的漏極區(qū)34的尺寸小的漏極區(qū)34,并通過(guò)使用在漏極區(qū)34上面形成的下層51遮蔽漏極區(qū)34不受光照射,抑制了來(lái)自漏極區(qū)34正上方一側(cè)的光入射。用作勢(shì)壘的p型區(qū)50抑制漏極區(qū)34外部的入射光產(chǎn)生的光載流子向漏極區(qū)34中的擴(kuò)散。因此,進(jìn)一步抑制了由于光入射導(dǎo)致的顯示裝置特性的降低。在這個(gè)實(shí)施例中,如在實(shí)施例1中一樣調(diào)整擴(kuò)散區(qū)36的電壓。但是,在這個(gè)實(shí)施例中,可以不提供擴(kuò)散區(qū)36,而且即使只提供了用作勢(shì)壘的p型區(qū)50,也可以抑制光載流子向漏極區(qū)34內(nèi)的擴(kuò)散。換言之,在圖6B中,雖然p型硅襯底70中的像素區(qū)包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35、擴(kuò)散區(qū)36和p型區(qū)50,可以用包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35和p型區(qū)50的區(qū)域作為像素區(qū)。但是,對(duì)于包括擴(kuò)散區(qū)36的像素,其電壓被與實(shí)施例1中的像素類(lèi)似地調(diào)整,與沒(méi)有擴(kuò)散區(qū)36的像素相比,可以進(jìn)一步抑制光載流子向漏極區(qū)34的擴(kuò)散。
現(xiàn)在,將描述這個(gè)實(shí)施例的反射型液晶顯示設(shè)備的制造方法。基本步驟與在實(shí)施例1中的步驟相同。例如,可以通過(guò)形成柵極氧化物膜,圖案化該膜,以及隨后在下面的三個(gè)加速電壓條件下對(duì)該膜進(jìn)行硼離子注入30KeV、70KeV和140KeV,使得膜的雜質(zhì)濃度變成5×1017cm-3量級(jí),來(lái)形成p型區(qū)50。隨后,在圖案化該膜之后,通過(guò)對(duì)該膜進(jìn)行劑量為1015cm-2量級(jí)的磷離子注入,形成了雜質(zhì)濃度為1018cm-3量級(jí)的擴(kuò)散區(qū)36。其它步驟與在例1中的步驟相同。另外,在這個(gè)實(shí)施例中,描述了p型襯底的例子,且用n-MOS晶體管作為像素開(kāi)關(guān),但是,使用n型襯底并用p-MOS晶體管作為像素開(kāi)關(guān)也沒(méi)有問(wèn)題。那時(shí),因?yàn)楣廨d流子是空穴,所以將成為勢(shì)壘層的區(qū)域50是n型區(qū)。
之后,類(lèi)似地,使用傾斜汽相沉積設(shè)備,同樣在玻璃襯底46的透光電極47上,形成厚度大約為100nm的氧化硅膜,作為傾斜汽相沉積(對(duì)準(zhǔn))膜43;隨后,層疊p型硅襯底70和玻璃襯底46。通過(guò)在層疊的襯底之間注入垂直取向液晶,并通過(guò)引線結(jié)合方式引出(takeout)電極,制作了反射型液晶顯示設(shè)備。當(dāng)使用三個(gè)反射型液晶顯示設(shè)備制作時(shí),可以獲得具有高亮度和高可靠性的液晶投影儀系統(tǒng)。
實(shí)施例4現(xiàn)在,將基于圖7詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例4。
圖7是用于本發(fā)明的實(shí)施例4的反射型液晶顯示設(shè)備的像素部分的剖面圖。在這個(gè)實(shí)施例中,在漏極區(qū)34下面的部分形成具有勢(shì)壘功能的p型區(qū)52。在這個(gè)實(shí)施例中,如在實(shí)施例1和3的情況,還提供了擴(kuò)散區(qū)36作為電子的吸收端。在實(shí)施例4中,如在實(shí)施例3中的情況,通過(guò)形成尺寸比實(shí)施例1的漏極區(qū)34的尺寸小的漏極區(qū)34,并通過(guò)使用在漏極區(qū)34上面形成的下層51遮蔽漏極區(qū)34不受光照射,同樣抑制了來(lái)自漏極區(qū)34正上方一側(cè)的光入射??梢杂捎米鲃?shì)壘的p型區(qū)52抑制由通過(guò)傾斜入射或散射在深處進(jìn)入漏極區(qū)34下面的區(qū)域的光產(chǎn)生的光載流子向漏極區(qū)34的擴(kuò)散。因此,很大程度上抑制了由于光入射而導(dǎo)致的顯示特性的降低。雖然,優(yōu)選p型區(qū)52的深度接近漏極并且淺,以便提高光載流子抑制特性并從而增大電容,深度也可以考慮到諸如耐壓?jiǎn)栴}的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)而隨意設(shè)置。
而且,在這個(gè)實(shí)施例中,與實(shí)施例1的情況一樣地調(diào)整擴(kuò)散區(qū)36的電壓。但是,在這個(gè)實(shí)施例中,可以不提供擴(kuò)散區(qū)36,而且即使只提供p型區(qū)52,也可以抑制光載流子向漏極區(qū)34內(nèi)的擴(kuò)散。換言之,在圖7中,雖然在p型硅襯底70中的像素區(qū)包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35、擴(kuò)散區(qū)36,和p型區(qū)52,也可以用包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35和p型區(qū)52的區(qū)域作為像素區(qū)。但是,對(duì)于包括擴(kuò)散區(qū)36的像素而言,其電壓被與實(shí)施例1中的像素類(lèi)似地調(diào)整,與沒(méi)有擴(kuò)散區(qū)36的像素相比,可以進(jìn)一步抑制光載流子向漏極區(qū)34的擴(kuò)散。而且,如圖8所例示,當(dāng)通過(guò)結(jié)合在實(shí)施例3中的p型區(qū)50形成p型區(qū)53時(shí),雖然過(guò)程中的步驟數(shù)目增加,但考慮到抑制光載流子,它當(dāng)然是優(yōu)選的。當(dāng)使用三個(gè)反射型液晶顯示設(shè)備制作時(shí),可以獲得具有高亮度和高可靠性的液晶投影儀系統(tǒng)。
實(shí)施例5在實(shí)施例3中,已經(jīng)描述了當(dāng)從p型襯底70的襯底的表面上觀察時(shí),給漏極區(qū)34周?chē)囊徊糠志€性提供p型區(qū)50的勢(shì)壘的例子。在這個(gè)實(shí)施例中,提供了與在實(shí)施例3的p型區(qū)類(lèi)似的用作勢(shì)壘的p型區(qū)54,從而以從p型襯底70的襯底表面觀察的字母“L”形或“U”形圍繞漏極區(qū)34的周?chē)?br> 圖9是在本發(fā)明的實(shí)施例5中的反射型液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。在圖9中,用作勢(shì)壘的p型區(qū)54布置成字母“U”形。在圖9中,用作勢(shì)壘的p型區(qū)54以字母“U”形布置,從而圍繞漏極區(qū)34的周?chē)?梢蕴峁﹑型區(qū)54,從而除了其中連接到柵極布線62的柵電極33與源極區(qū)35和漏極區(qū)34之間的區(qū)域彼此重疊的部分(即溝道區(qū)域)之外形成圍繞。在p型區(qū)54中,結(jié)合在圖7中例示的p型區(qū)52,也可以提供勢(shì)壘以圍繞包括漏極區(qū)34下部的漏極區(qū)34。另外,在圖9中,雖然p型區(qū)54以字母“U”形布置,但是這個(gè)實(shí)施例并不限制于此,它可以以字母“L”形布置,并設(shè)置為圍繞溝道區(qū)周?chē)囊徊糠帧?br> 實(shí)施例6圖10是用于本發(fā)明的實(shí)施例6中的反射型液晶顯示設(shè)備的像素部分的平面圖。
如在圖10中所例示,柵極線86經(jīng)由接觸區(qū)85連接到晶體管的柵極,而來(lái)自信號(hào)線82的信號(hào)傳播到與反射電極連接的漏極區(qū)89。區(qū)81是信號(hào)線82的接觸區(qū)。漏極區(qū)89和位于漏極區(qū)89上的矩形第一金屬導(dǎo)電層80通過(guò)觸點(diǎn)連接,并且連接到位于第一金屬導(dǎo)電層80上的矩形第二金屬導(dǎo)電層84。另外,第一和第二金屬導(dǎo)電層80和84具體可以不是矩形,它們的形狀可以根據(jù)需要設(shè)定。
在這個(gè)實(shí)施例中,在任何方向上,第二金屬導(dǎo)電層84的尺寸都比第一金屬導(dǎo)電層80的尺寸小。換言之,當(dāng)從半導(dǎo)體襯底的一側(cè)觀察時(shí),第一金屬導(dǎo)電層80的外圍設(shè)定成比第二金屬導(dǎo)電層84的外圍大,使得第一金屬導(dǎo)電層80覆蓋第二金屬導(dǎo)電層84。
插柱部分83連接頂部反射電極和第二金屬導(dǎo)電層84,來(lái)自在反射電極之間的空隙的入射光將會(huì)從插柱部分83的周?chē)孤?。但是,通過(guò)將插柱部分83布置在第二金屬導(dǎo)電層84的基本重心(包括重心或基本確定為重心的區(qū)域)位置,可以抑制在半導(dǎo)體襯底中的入射光。以這種方式,入射光被第二金屬導(dǎo)電層84反射。來(lái)自在第二金屬導(dǎo)電層84和金屬層87之間的空隙的入射光將會(huì)再次被第一金屬導(dǎo)電層80反射,其中金屬層87設(shè)在第二金屬導(dǎo)電層84周?chē)⑽挥谂c第二金屬導(dǎo)電層84相同的層中。換言之,當(dāng)從液晶一側(cè)觀察時(shí),在作為相同導(dǎo)電層的第二金屬導(dǎo)電層84和金屬層87之間的空隙下,布置了第一金屬導(dǎo)電層80,從而改善了遮光效果。
因?yàn)?,以這種方式,金屬導(dǎo)電層存在于任何區(qū),所以對(duì)于要進(jìn)入半導(dǎo)體襯底的光而言,該光將會(huì)被多次反射。因此,通過(guò)將這個(gè)實(shí)施例的布線布局應(yīng)用到實(shí)施例1到5,可以抑制在半導(dǎo)體襯底中的入射光。另外,由于半導(dǎo)體襯底的結(jié)構(gòu),可以進(jìn)一步抑制由于光載流子對(duì)開(kāi)關(guān)元件操作的不利影響而而導(dǎo)致的特性降低。此外,通過(guò)使半導(dǎo)體區(qū)比金屬布線層80小,很大程度上抑制了在半導(dǎo)體襯底中(具體說(shuō)來(lái),漏極區(qū)附近的半導(dǎo)體襯底中)的入射光的絕對(duì)量。
使用具有這種結(jié)構(gòu)的像素,制作了反射型液晶顯示設(shè)備。當(dāng)使用三個(gè)反射型液晶顯示設(shè)備制作時(shí),可以獲得具有高可靠性的液晶投影儀系統(tǒng)。其中,即使對(duì)于高亮度入射光,也不會(huì)產(chǎn)生由于光的漏泄導(dǎo)致的特性降低。
實(shí)施例7現(xiàn)在,將基于圖11A和11B描述本發(fā)明的實(shí)施例7。另外,與實(shí)施例1中相同的組件用相同的附圖標(biāo)記表示,而且將會(huì)省去它們的描述。
圖11A和11B是平面圖和示意剖面圖,分別例示了這個(gè)實(shí)施例的反射型液晶顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)。圖11A是這個(gè)實(shí)施例的像素布局的平面圖,而圖11B是沿著圖11A的線11B到11B的剖面圖。另外,在圖11B中,除了絕緣層32以外,為了簡(jiǎn)化,省去了在各個(gè)層之間的絕緣層。
在圖11A和11B中,不同于描述例1的圖2A和2B之處在于,雖然在圖2A和2B中用p型硅襯底作為半導(dǎo)體襯底,但是在這個(gè)實(shí)施例的圖11A和11B中,用具有p阱72的n型硅襯底71作為半導(dǎo)體襯底。在n型硅襯底71中的p阱72中的像素區(qū)包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35和擴(kuò)散區(qū)36。
在這個(gè)實(shí)施例中,用于形成電容器的擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成比施加到漏極區(qū)34的電壓的基準(zhǔn)值高的值。例如,當(dāng)使用垂直取向液晶將基準(zhǔn)值設(shè)定成7V時(shí),由于交流電驅(qū)動(dòng)而向漏極區(qū)施加電壓7V±5V。在這種情況下,例如,施加到擴(kuò)散區(qū)36的固定電壓設(shè)定成8V。通過(guò)以這種方式設(shè)定,獲得了一種結(jié)構(gòu),其中在襯底中產(chǎn)生的作為光載流子的電子在擴(kuò)散區(qū)36快速聚集,而幾乎不在漏極區(qū)34的浮置部分中聚集,由此能抑制顯示特性的降低。
將用通用符號(hào)表示上述的例子。當(dāng)多數(shù)載流子的單位電荷確定為Q時(shí),因?yàn)槿绻鄶?shù)載流子是電子,單位電荷Q=-q(其中q=1.6×10-19C),漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積為-7q。如果擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成8V,則擴(kuò)散區(qū)36中的單位電荷和電壓的乘積為-8q,比漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積小。以這種方式,通過(guò)使擴(kuò)散區(qū)36中的單位電荷和電壓的乘積比漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積小,產(chǎn)生了這種電子流入漏極區(qū)34內(nèi)的電位梯度,由此導(dǎo)致作為光載流子的電子被擴(kuò)散區(qū)36吸收。
另外,在這個(gè)實(shí)施例中,使用在n型硅襯底的P阱中使用n-MOS晶體管的形式進(jìn)行描述,但是,使用在p型硅襯底的n阱中使用p-MOS晶體管的形式也沒(méi)有問(wèn)題。在這種情況下,因?yàn)楣廨d流子是空穴,所以為了針對(duì)作為主要載流子的空穴,使擴(kuò)散區(qū)36的電壓低于施加到漏極區(qū)34的基準(zhǔn)值7V,例如,將施加到擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成6V。此時(shí),因?yàn)槎鄶?shù)載流子是空穴,所以單位電荷為Q=q,而漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積為7Q。如果擴(kuò)散區(qū)36的電壓設(shè)定成6V,則擴(kuò)散區(qū)36中的單位電荷和電壓的乘積為6q,其比漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積小。以這種方式,通過(guò)使擴(kuò)散區(qū)36中的單位電荷和電壓的乘積比漏極區(qū)34中的單位電荷和電壓的基準(zhǔn)值的乘積小,產(chǎn)生了這種空穴流入漏極區(qū)34內(nèi)的電位梯度,由此導(dǎo)致有助于作為光載流子的空穴被擴(kuò)散區(qū)36吸收。
此外,當(dāng)在n型硅襯底的p阱中使用n-MOS晶體管時(shí),為了使用擴(kuò)散區(qū)36更強(qiáng)地吸收光載流子,優(yōu)選使擴(kuò)散區(qū)36的電壓比驅(qū)動(dòng)周期內(nèi)漏極區(qū)的最大電壓12V大。這能使電位梯度變陡,由此更多的電子容易流入擴(kuò)散區(qū)36內(nèi)。另外,在這個(gè)實(shí)施例中,描述了用MOS晶體管作為像素開(kāi)關(guān)元件的情況,但是開(kāi)關(guān)元件的配置并沒(méi)有具體限制。那是因?yàn)?,本發(fā)明解決的問(wèn)題在于,當(dāng)要連接到像素電極的開(kāi)關(guān)元件處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),如果電荷在要成為處于浮置狀態(tài)的開(kāi)關(guān)元件的一個(gè)主電極區(qū)的半導(dǎo)體區(qū)內(nèi)集中,則將會(huì)對(duì)顯示特性造成不利影響。此外,在這個(gè)實(shí)施例中,雖然擴(kuò)散區(qū)36構(gòu)成電容器的一個(gè)電極,但是擴(kuò)散區(qū)36可以與構(gòu)成電容器的一個(gè)電極的擴(kuò)散區(qū)分開(kāi)提供。
接著,使用圖11A和11B描述本發(fā)明的反射型液晶顯示設(shè)備的制造方法。
通過(guò)對(duì)n型硅襯底71的部分熱氧化,形成了諸如LOCOS(硅的局部氧化)的場(chǎng)氧化物膜。隨后,用LOCOS作為掩模,通過(guò)以1012cm-2量級(jí)的劑量將硼離子注入到襯底中,形成了作為p型雜質(zhì)區(qū)域的p阱72。然后,通過(guò)對(duì)襯底再次進(jìn)行熱氧化,形成厚度為600埃的柵極氧化物膜。隨后,在形成圖案之后,通過(guò)以1015cm-2量級(jí)的劑量將磷離子注入到襯底中,形成了雜質(zhì)濃度為1018cm-3量級(jí)的擴(kuò)散區(qū)36。隨后,形成由摻有1020cm-3量級(jí)的磷的n型多晶硅制成的柵電極33和電極39。然后,通過(guò)以1012cm-2量級(jí)的劑量將磷離子注入到襯底中,形成了n型低濃度漏極,其是雜質(zhì)濃度為1016cm-3量級(jí)的n型雜質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)。通過(guò)CVD過(guò)程在襯底上沉積氧化物膜,以及通過(guò)回蝕過(guò)程去除除了多晶硅電極39和多晶硅柵電極33的側(cè)壁以外的氧化物膜。之后,用圖案化的光致抗蝕劑作為掩模,通過(guò)以1015cm-2量級(jí)的劑量將磷離子注入到襯底中,形成了雜質(zhì)濃度為1019cm-3量級(jí)的源極區(qū)35和漏極區(qū)34,并由此形成了n-MOS晶體管。類(lèi)似地形成p-MOS晶體管。
之后,在襯底的整個(gè)表面上形成層間絕緣膜。作為層間絕緣膜,可以采用諸如PSG(磷硅酸鹽玻璃)和NSG(未摻雜硅酸鹽玻璃)/BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)或TEOS(四乙氧基硅烷)等絕緣膜。通過(guò)在源極區(qū)35和漏極區(qū)34正上方形成接觸孔圖案,通過(guò)濺射方式在其上面蒸鍍Al,以及隨后通過(guò)圖案化蒸鍍的Al,形成了諸如信號(hào)線40、電極41和下層51的第一金屬導(dǎo)電層。為了改善第一金屬導(dǎo)電層和源極區(qū)或者漏極區(qū)之間的歐姆接觸特性,在第一金屬導(dǎo)電層和源極區(qū)35或漏極區(qū)34之間形成諸如Ti和TiN的疊層膜的阻擋層金屬是可取的。之后,層疊并形成層間絕緣膜和諸如下面的線37的第二金屬導(dǎo)電膜,隨后形成了作為遮光膜31的金屬膜。例如,金屬膜是諸如Ti、TiN或Al的金屬,或其疊層膜,對(duì)此并沒(méi)有具體限定。使用該層來(lái)遮蔽主光。在圖案化該膜并隨后進(jìn)一步形成層間絕緣膜之后,插柱被打開(kāi)。隨后,在插柱中沉積W之后,通過(guò)CMP過(guò)程將該表面變平。之后,通過(guò)濺射過(guò)程,在表面上沉積厚度大約為200nm的反射電極層,且通過(guò)圖案化該表面形成了反射電極30。之后,通過(guò)等離子增強(qiáng)CVD過(guò)程,在表面上形成厚度為100nm的作為保護(hù)膜32的氧化硅膜。此外,使用傾斜汽相沉積設(shè)備,在該表面上形成厚度大約為100nm的用于給液晶定向的氧化硅膜,作為傾斜汽相沉積(對(duì)準(zhǔn))膜44。
同樣,使用傾斜汽相沉積設(shè)備,也在玻璃襯底46的透光電極47上形成厚度大約為100nm的氧化硅膜,作為傾斜汽相沉積(對(duì)準(zhǔn))膜43,且隨后層疊p型襯底70和玻璃襯底46。通過(guò)將垂直取向的液晶插入在層疊的襯底之間,并通過(guò)引線結(jié)合引出電極,制作了反射型液晶顯示設(shè)備。當(dāng)使用三個(gè)反射型液晶顯示設(shè)備制作時(shí),可以獲得具有高亮度和高可靠性的液晶投影儀系統(tǒng)。
實(shí)施例8現(xiàn)在,基于圖12A和12B詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例8。
在圖12A和12B中,示出了用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的反射型液晶顯示設(shè)備的像素部分。圖12A是像素部分的平面圖,而圖12B是像素部分的剖面圖。這里,與實(shí)施例3和7中相似的組件用與實(shí)施例3和7中相同的附圖標(biāo)記表示,將省去其中的詳細(xì)的描述。
在實(shí)施例8中,除了實(shí)施例7中的組件以外,在漏極區(qū)34和擴(kuò)散區(qū)36之間形成了p型區(qū)50。p型區(qū)50有勢(shì)壘的功能,使得在p阱72內(nèi)部產(chǎn)生的電子、光載流子幾乎不能到達(dá)漏極區(qū)34。如圖12B所示,p型區(qū)域50優(yōu)選位于從表面到p阱72的內(nèi)部深處。但是,本發(fā)明并沒(méi)有具體限制于此,且即使p型區(qū)50只位于表面上或者只在p阱72的內(nèi)部深處,勢(shì)壘效果也仍然存在,例如,通過(guò)離子注入,通過(guò)以多個(gè)步驟注入離子,可以形成勢(shì)壘層。此外,在實(shí)施例8中,如實(shí)施例7的情況,擴(kuò)散區(qū)36具有電子的吸收端的功能。在實(shí)施例8中,通過(guò)形成尺寸比實(shí)施例7的漏極區(qū)34的尺寸小的漏極區(qū)34,并通過(guò)使用在漏極區(qū)34上面形成的下層51遮蔽漏極區(qū)34不受光照射,抑制了來(lái)自在漏極區(qū)34正上方一側(cè)的光入射。由用作勢(shì)壘的p型區(qū)50抑制由漏極區(qū)34外部進(jìn)入的光產(chǎn)生的光載流子在漏極區(qū)34中的擴(kuò)散。因此,進(jìn)一步抑制了由于光入射導(dǎo)致的顯示特性的降低。在這個(gè)實(shí)施例中,與在實(shí)施例7中一樣調(diào)整擴(kuò)散區(qū)36的電壓。但是,在這個(gè)實(shí)施例中,可以不提供擴(kuò)散區(qū)36,而且即使只提供了用作勢(shì)壘的p型區(qū)50,也可以抑制光載流子向漏極區(qū)34內(nèi)的擴(kuò)散。換言之,在圖12B中,雖然p阱72中的像素區(qū)包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35、擴(kuò)散區(qū)36和p型區(qū)50,也可以用包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35和p型區(qū)50的區(qū)域作為像素區(qū)。但是,對(duì)于包括擴(kuò)散區(qū)36的像素,其電壓被與實(shí)施例7中的像素類(lèi)似地調(diào)整,與沒(méi)有擴(kuò)散區(qū)36的像素相比,可以進(jìn)一步抑制光載流子向漏極區(qū)34的擴(kuò)散。
現(xiàn)在,將描述這個(gè)實(shí)施例的反射型液晶顯示設(shè)備的制造方法?;静襟E與在實(shí)施例7中的步驟相同。例如,可以通過(guò)形成柵極氧化物膜,圖案化該膜,以及隨后在下面的三個(gè)加速電壓條件下對(duì)該膜進(jìn)行硼離子注入30KeV、70KeV和140KeV,使得膜的雜質(zhì)濃度變成5×1017cm-3量級(jí),來(lái)形成p型區(qū)50。隨后,在圖案化該膜之后,通過(guò)對(duì)該膜進(jìn)行劑量為1015cm-2量級(jí)的磷離子注入,形成了雜質(zhì)濃度為1018cm-3量級(jí)的擴(kuò)散區(qū)36。其它步驟與在實(shí)施例7中的步驟相同。另外,在這個(gè)實(shí)施例中,描述了具有P阱的n型硅襯底的例子,且用n-MOS晶體管作為像素開(kāi)關(guān),但是,使用具有n阱的p型硅襯底并用p-MOS晶體管作為像素開(kāi)關(guān)也沒(méi)有問(wèn)題。那時(shí),因?yàn)楣廨d流子是空穴,所以將成為勢(shì)壘的區(qū)域50是n型區(qū)。
之后,類(lèi)似地,使用傾斜汽相沉積設(shè)備,還在玻璃襯底46的透光電極47上形成厚度大約為100nm的氧化硅膜,作為傾斜汽相沉積(對(duì)準(zhǔn))膜43;且隨后,層疊n型硅襯底71和玻璃襯底46。通過(guò)在層疊的襯底之間注入垂直取向液晶,并通過(guò)引線結(jié)合方式引出電極,制作了反射型液晶顯示設(shè)備。當(dāng)使用三個(gè)反射型液晶顯示設(shè)備制作時(shí),可以獲得具有高亮度和高可靠性的液晶投影儀系統(tǒng)。
實(shí)施例9現(xiàn)在,將基于圖13詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例9。
圖13是用于本發(fā)明的實(shí)施例9的反射型液晶顯示設(shè)備的像素部分的剖面圖。在這個(gè)實(shí)施例中,在漏極區(qū)34下面的部分形成具有勢(shì)壘功能的p型區(qū)52。在這個(gè)實(shí)施例中,如實(shí)施例7和8的情況一樣,還提供了擴(kuò)散區(qū)36作為電子的吸收端。在實(shí)施例9中,如實(shí)施例3的情況一樣,通過(guò)形成尺寸比實(shí)施例7的漏極區(qū)34的尺寸小的漏極區(qū)34,并通過(guò)使用在漏極區(qū)34上面形成的下層51遮蔽漏極區(qū)34不受光照射,還抑制了來(lái)自漏極區(qū)34正上方一側(cè)的光入射??梢杂捎米鲃?shì)壘的p型區(qū)52抑制由通過(guò)傾斜入射或散射而在深處進(jìn)入漏極區(qū)34下面的區(qū)域的光產(chǎn)生的光載流子向漏極區(qū)34中的擴(kuò)散。因此,很大程度上抑制了由于光入射導(dǎo)致的顯示特性的降低。雖然,優(yōu)選p型區(qū)52的深度接近漏極并且淺,從而改善光載流子抑制特性,并從而增大電容,但是深度可以考慮到諸如耐壓?jiǎn)栴}的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)而隨意設(shè)置。
而且,在這個(gè)實(shí)施例中,與實(shí)施例7的情況一樣地調(diào)整擴(kuò)散區(qū)36的電壓。但是,在這個(gè)實(shí)施例中,可以不提供擴(kuò)散區(qū)36,而且即使只提供p型區(qū)52,也可以抑制光載流子向漏極區(qū)34內(nèi)的擴(kuò)散。換言之,在圖13中,雖然n型硅襯底的p阱72中的像素區(qū)包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35、擴(kuò)散區(qū)36,和p型區(qū)52,也可以用包括漏極區(qū)34、源極區(qū)35和p型區(qū)52的區(qū)域作為像素區(qū)。但是,對(duì)于包括擴(kuò)散區(qū)36的像素而言,其電壓被與實(shí)施例7的像素類(lèi)似地調(diào)整,與沒(méi)有擴(kuò)散區(qū)36的像素相比,可以進(jìn)一步抑制光載流子向漏極區(qū)34的擴(kuò)散。而且,如圖14所例示,當(dāng)通過(guò)結(jié)合在實(shí)施例8中的p型區(qū)50形成p型區(qū)53時(shí),雖然過(guò)程的步驟數(shù)目增加,但考慮到抑制光載流子,它當(dāng)然是優(yōu)選的。當(dāng)使用三個(gè)反射型液晶顯示設(shè)備制作時(shí),可以獲得具有高亮度和高可靠性的液晶投影儀系統(tǒng)。
盡管已經(jīng)參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是可以理解的是,本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施例。所附權(quán)利要求將被賦予最寬泛的解釋從而涵蓋所有這種修改和等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種反射型液晶顯示設(shè)備,包括具有透光電極的透光襯底;以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素電極;其中,所述半導(dǎo)體襯底具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),并且當(dāng)?shù)谝缓偷诙雽?dǎo)體區(qū)中的第二導(dǎo)電型多數(shù)載流子的單位電荷被定義為Q時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是電子時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是空穴時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值低。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中在所有驅(qū)動(dòng)周期中,針對(duì)第二導(dǎo)電型多數(shù)載流子,第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積小。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中在所有驅(qū)動(dòng)周期中,第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓高。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中在所有驅(qū)動(dòng)周期中,第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓低。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中第二半導(dǎo)體區(qū)在第一半導(dǎo)體區(qū)的外圍的至少一部分提供,而且所述第一半導(dǎo)體區(qū)的外圍的至少一部分包括從所述半導(dǎo)體襯底的表面一側(cè)觀察的第一半導(dǎo)體的周?chē)囊徊糠帧?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中所述開(kāi)關(guān)元件是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,第一半導(dǎo)體區(qū)是漏極區(qū)并具有要連接到所述像素電極的電容器,所述電容器的一個(gè)電極通過(guò)絕緣層在所述半導(dǎo)體襯底上形成并連接到所述像素電極,所述電容器的另一個(gè)電極用第二半導(dǎo)體區(qū)配置,且第二半導(dǎo)體區(qū)在所述漏極區(qū)的周?chē)藞?chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道區(qū)以外的部分提供。
9.一種反射型液晶顯示設(shè)備,包括具有透光電極的透光襯底;以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素電極;其中,所述半導(dǎo)體襯底具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),并且當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是電子時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值高。
10.一種反射型液晶顯示設(shè)備,包括具有透光電極的透光襯底;以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素電極;其中,所述半導(dǎo)體襯底具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),并且當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是空穴時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值低。
11.一種反射型液晶顯示設(shè)備,包括具有透光電極的透光襯底;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有第一導(dǎo)電型阱,其中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極;其中,所述半導(dǎo)體襯底在所述阱中具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙雽?dǎo)體區(qū)中的第二導(dǎo)電型多數(shù)載流子的單位電荷被定義為Q時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓和Q的乘積小。
12.一種反射型液晶顯示設(shè)備,包括具有透光電極的透光襯底;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有第一導(dǎo)電型阱,其中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極;其中,所述半導(dǎo)體襯底在所述阱中具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),以及當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是電子時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值高。
13.一種反射型液晶顯示設(shè)備,包括具有透光電極的透光襯底;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有第一導(dǎo)電型阱,其中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極;其中,所述半導(dǎo)體襯底在所述阱中具有像素,所述像素包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和具有第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū),以及當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子是空穴時(shí),第二半導(dǎo)體區(qū)的電壓比第一半導(dǎo)體區(qū)的電壓的基準(zhǔn)值低。
14.一種反射型液晶顯示設(shè)備,包括具有透光電極的透光襯底;以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素電極;其中,所述半導(dǎo)體襯底包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和第二半導(dǎo)體區(qū),其提供了第一半導(dǎo)體區(qū)的外圍的至少一部分,并具有第一導(dǎo)電型。
15.一種反射型液晶顯示設(shè)備,包括具有透光電極的透光襯底;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底,布置為與所述透光襯底相對(duì),在所述透光襯底和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底之間夾著液晶,所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底具有第一導(dǎo)電型阱,其中以矩陣方式布置了多個(gè)像素電極;其中,所述阱包括第一半導(dǎo)體區(qū),其用作電連接到所述像素電極的開(kāi)關(guān)元件的主電極區(qū),并具有與第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型;和第二半導(dǎo)體區(qū),其提供了第一半導(dǎo)體區(qū)的外圍的至少一部分,并具有第一導(dǎo)電型。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中所述第一半導(dǎo)體區(qū)的外圍的至少一部分包括從所述半導(dǎo)體襯底的襯底平面一側(cè)觀察的第一半導(dǎo)體區(qū)的周?chē)囊徊糠?、?或第一半導(dǎo)體區(qū)下面的區(qū)域的至少一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中,關(guān)于第二導(dǎo)電型多數(shù)載流子,當(dāng)?shù)诙?dǎo)電型多數(shù)載流子的單位電荷確定為Q時(shí),還包括第三半導(dǎo)體區(qū),其電壓與Q的乘積比第一半導(dǎo)體區(qū)和第二導(dǎo)電型中的電壓與Q的乘積小,而且第二半導(dǎo)體區(qū)至少存在于第一半導(dǎo)體區(qū)和第三半導(dǎo)體區(qū)之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求1以及9到15中任何一項(xiàng)所述的反射型液晶顯示設(shè)備,其中,在第一半導(dǎo)體區(qū)上,通過(guò)相應(yīng)的絕緣層依次提供第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層和所述像素電極,且當(dāng)從所述液晶一側(cè)觀察時(shí),第一和第二導(dǎo)電層被布置為使得第一導(dǎo)電層放置在第二導(dǎo)電層的開(kāi)口下面。
19.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1和9到15中任何一項(xiàng)所述的反射型液晶顯示設(shè)備的液晶投影儀系統(tǒng)。
全文摘要
為了抑制由于只通過(guò)遮光不能阻止其進(jìn)入的入射光產(chǎn)生的電子(空穴)的作用,針對(duì)多數(shù)載流子,除了晶體管的漏極區(qū)(34),還提供了一個(gè)區(qū)(36),其電壓設(shè)定成低于漏極區(qū)的電壓和Q(單位電荷)的乘積的基準(zhǔn)值,或者可以在漏極區(qū)周?chē)O(shè)置勢(shì)壘。在這種結(jié)構(gòu)中,通過(guò)控制連接到反射電極(30)的漏極區(qū)(34)的周?chē)碾妷禾幱诟≈脿顟B(tài),使得半導(dǎo)體襯底中產(chǎn)生的光載流子幾乎不會(huì)導(dǎo)向漏極區(qū)(34)中。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101059632SQ20071010080
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
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