[發明專利]一種硅基液晶基板液晶封裝結構及方法

在審

• 申請號: 202111353998.X
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114077107A
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 夏高飛;張寧峰;宇磊磊;王華;高宇
• 申請（專利權）人: 西安中科微星光電科技有限公司
• 主分類號: G02F1/1339
• 分類號: G02F1/1339
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

本發明提供了一種硅基液晶基板液晶封裝結構，屬于硅基液晶基板制造技術領域，包括硅基CMOS基板、玻璃蓋板，在硅基CMOS基板上涂布封閉的環形封框膠，在環形封框膠與像素區之間的區域制備環形擋墻，環形擋墻的高度低于環形封框膠的厚度，環形擋墻的寬度小于環形封框膠與像素區之間的間隔距離。本發明還提供一種硅基液晶基板液晶封裝方法。本發明的硅基液晶基板液晶封裝結構，設計環形擋墻用于阻斷液晶快速擴散造成與未固化的環形封框膠提前接觸，避免沖擊問題，并且在環形封框膠充分光固化和熱固化后液晶能順利擴散到整個盒內，有效地改善了現有硅基液晶基板的制造方法存在的各種問題。

技術領域

本發明涉及硅基液晶基板制造技術領域，涉及一種硅基液晶基板液晶封裝結構及方法。

背景技術

硅基液晶背板也稱LCOS(Liquid Crystal on Silicon)，一種新型的反射式液晶封裝技術，制作方法是首先在硅襯底上制作CMOS集成電路背板，然后磨平鍍上鋁膜當作反射層，形成完整的硅基CMOS電路基板，最后將CMOS基板與含有透明電極的蓋板玻璃基板貼合，灌入液晶封裝而成。傳統的LCD電路是在玻璃基板上進行制作，電路在玻璃基板上側，且LCD通常用透射的結構，光源從LCD基板后方照射，電路金屬線及各色阻膜層的遮擋導致LCD的光利用效率只有5％左右，分辨率(解析度)不易提高；而LCOS上的CMOS電路則是做在硅襯底上，CMOS電路上設計有反射效果的鋁膜，光源從前方照射，再由同側反射而出，這種反射式投射的結構，結合不同制作色阻，通過彩色光源同步時序上合成彩色的效果，大大地提升了LCOS(硅基液晶基板)的光利用效率，目前可以達到60％～85％以上。除此之外，硅基CMOS基板最大的特色在于下基板的材質是單晶硅，其擁有良好的電子移動率，而且單晶硅可形成較細的線路，因而較LCD更容易達到更高的分辨率(解析度)，以上優勢使得硅基液晶的使用場景和物量更加具有前景。

常用的硅基液晶基板制造方法主要兩種，一種是在整張8寸/12寸硅基COMS電路基板上涂布混有間隔球(Spacer)的封框膠(Sealant)，形成有缺口的環形封框膠(Sealant)，通常會在某一個短邊(非Bonding電極側)留有缺口，用于后續工藝灌注液晶，如圖1所示，然后將蓋板玻璃與硅基CMOS電路基板貼合到一塊，封框膠(Sealant)光固化和熱固化完成后再進行切割，切割完成后的單個Cell再單獨進行真空灌注液晶，液晶灌注完成后往往還要進行擠壓，將多余液晶擠出，最后進行灌晶口點膠，封住灌晶口。另一種是在整張8寸/12寸硅基COMS電路基板上涂布混有間隔球(Spacer)的封框膠(Sealant)，形成封閉的環形封框膠(Sealant)，接著采用ODF(One Drop Filling)工藝在整個Wafer上每個單獨的Cell內滴下液晶，然后將蓋板玻璃與硅基CMOS電路基板貼合到一塊，貼合的過程中進行抽真空，排除盒內的空氣的同時進行液晶擴散，如圖2所示，完成上述工作后對封框膠(Sealant)進行光固化和熱固化，固化完成后再進行切割。

但是，采用上述兩種硅基液晶基板的制造方法均存在一定的問題和弊端。采用第一種方法，存在下述問題和弊端：①封框膠(Sealant)涂布過程中需要在每個Cell預留一個灌晶口，這種封框膠(Sealant)涂布工藝會造成始終端涂布不均，容易造成盒內污染、盒厚不均、信賴性不足等問題；②封框膠(Sealant)分段涂布會造成制程時間(Process time)增加，產能降低；③灌晶工藝容易造成過量、不足，導致盒厚不均，造成產品顯示和光學指標不達標；④灌晶工藝的制程時間(Process time)較長，對整體產能影響較大；⑤灌晶后需要點膠，點膠的材料及工藝成熟度可能會造成污染，直接影響灌晶口的顯示效果、光學指標以及信賴性。