[发明专利]一种LCOS液晶屏制作方法

说明书

技术领域

本发明公开一种LCOS液晶屏制作方法，是一种利用常规液晶生产线并针对LCOS的一些特点采取了一些技术措施和新的工艺方法，制作出这种较常规液晶屏在结构、性能、加工工艺差别很大LCOS屏产品，属于液晶显示器制造技术领域。

背景技术

LCOS液晶显示器(即Liquid Crystal on Silicon)是近几年市场推出的新产品，它被应用于投影设备、眼镜式微视显示器，特别是在便携式微型投影仪上得到了广泛应用。但是由于它的结构与性能与常规的液晶屏有较大的差别，因此，LCOS屏在制作工艺上与常规液晶屏也有较大不同，制作难度大了很多。

LCOS较常规屏在制作上会遇到以下几个问题：

1、异质结构，常规液晶屏主体结构是两块同质的玻璃之间夹有液晶，而LCOS的结构是玻璃与硅片之间夹有液晶，为异质结构，由于玻璃和硅片的物理性质相差很大，这种已质结构的屏在加工过程中容易产生结构应力而使屏发生形变。

2、液晶屏的盒厚发生微小变化（如0.1微米）会引起显示性能发生明显变化，为了使盒厚能精确性控制并具有很好的均匀性，常规液晶屏是在两块玻璃之间必须按一定密度分布着衬垫料，以此控制盒。但是由于LCOS是显示投影放大的图像，会把衬垫料清晰的显示出来，影响画面质量，因此在LCOS的显示区不能像常规屏那样放置衬垫料。这种无衬垫料的情况，如果按尺寸比例计算的话，这好比在一个边长15公里见方的大厅面没有一根支柱支撑。因此无衬垫料极易造成“塌盒”，盒厚很难控制。

3、LCOS多是用于显示动态视频图像，常规屏的盒厚一般为6微米左右，为了避免常规屏容易出现图像拖尾现象，本发明采用屏超薄盒厚结构（1.8～2.8微米左右），这样有效地避免了图像拖尾，但是超薄盒制作难度较大。

4、圆形硅片与矩形玻璃组合会遇到硅片在生产线上和玻璃一起传输和对位问题。现有液晶生产线都是按矩形玻璃设计的，不适合圆形硅片的平稳传输。

发明内容

本发明公开一种LCOS液晶屏制作方法，利用常规液晶屏生产线生产LCOS液晶显示屏。

本发明公开一种以光固化胶为主热固化胶为辅的混合胶替代常规热固化胶解决LCOS由于异质结构在密封胶固化时引起屏变形的方法。

本发明公开一种在LCOS屏的显示区不分布衬垫料，通过在封框胶中掺入一定粒径适量衬垫料的方法，实现显示区无衬垫料而又能控制好盒厚的方法。

本发明公开一种通过液晶屏在液晶注入后进行低温处理后再封口，以及屏切割前先进行110℃的高温处理消除屏的应力等措施。解决由于液晶屏为了提高响应速度而设计超薄盒厚所带来的盒厚均匀性难控制以及由于异质结构所带来的问题。

本发明公开一种采用托板承载硅片传输和在各个工位上加工的传输方法和二次对位的对位方法。

具体技术解决方案是，用1.1mm厚的生产线标准尺寸（例如370mm×470mm）的ITO玻璃,通过光刻的方法刻出两套对位标记作为托板，其中一套对位标记是托板与硅片进行对位用；另一套是托板与液晶屏的那块ITO玻璃对位进行对位用。对位精度要控制在±2微米以内。托板可以循环使用。

主要工艺步骤如下：

1）在托板玻璃上设有凹槽，硅片放置在凹槽中，托板玻璃的四个角及凹槽的边缘位置设有对位标记，在硅片上设有与托板玻璃凹槽对位标相应的对位标记；

2）将ITO玻璃和硅片分别进行清洗、烘干，并将其表面涂覆感光胶、曝光、显影、烘干；

3）用硝酸和盐酸混合液对ITO玻璃上的ITO层进行腐蚀，刻蚀液的配比为：盐酸：硝酸：水=100 : 8 : 123 (体积比)；

4）用脱膜液将ITO玻璃上的感光胶去除，并清洗烘干；

5) 在ITO玻璃表面和硅片表面涂覆PI层，烘干；

6) 对PI层进行摩擦取向；

7）在ITO玻璃表面印制有掺入球状衬垫料的封框胶；所述的衬垫料为2.8~3微米的硅球，与胶按（1.8~2.2）比100 的比例混合均匀；

8）将ITO玻璃与硅片通过对准标记进行对盒，图像对位精度要小于±2微米；

9）紫外光照射使封框胶固化；

10）根据产品规格进行切片制得液晶盒；

11）液晶盒内注入液晶；

12）低温（0℃～4℃）下放置使液晶收缩；

13）封口；110℃烘固化120分钟，消除ITO玻璃与硅片间的应力，即得LCOS液晶屏。