[发明专利]一种硅基液晶基板液晶封装结构及方法

说明书

本发明提供了一种硅基液晶基板液晶封装结构，属于硅基液晶基板制造技术领域，包括硅基CMOS基板、玻璃盖板，在硅基CMOS基板上涂布封闭的环形封框胶，在环形封框胶与像素区之间的区域制备环形挡墙，环形挡墙的高度低于环形封框胶的厚度，环形挡墙的宽度小于环形封框胶与像素区之间的间隔距离。本发明还提供一种硅基液晶基板液晶封装方法。本发明的硅基液晶基板液晶封装结构，设计环形挡墙用于阻断液晶快速扩散造成与未固化的环形封框胶提前接触，避免冲击问题，并且在环形封框胶充分光固化和热固化后液晶能顺利扩散到整个盒内，有效地改善了现有硅基液晶基板的制造方法存在的各种问题。

技术领域

本发明涉及硅基液晶基板制造技术领域，涉及一种硅基液晶基板液晶封装结构及方法。

背景技术

硅基液晶背板也称LCOS(Liquid Crystal on Silicon)，一种新型的反射式液晶封装技术，制作方法是首先在硅衬底上制作CMOS集成电路背板，然后磨平镀上铝膜当作反射层，形成完整的硅基CMOS电路基板，最后将CMOS基板与含有透明电极的盖板玻璃基板贴合，灌入液晶封装而成。传统的LCD电路是在玻璃基板上进行制作，电路在玻璃基板上侧，且LCD通常用透射的结构，光源从LCD基板后方照射，电路金属线及各色阻膜层的遮挡导致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电路则是做在硅衬底上，CMOS电路上设计有反射效果的铝膜，光源从前方照射，再由同侧反射而出，这种反射式投射的结构，结合不同制作色阻，通过彩色光源同步时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，目前可以达到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质是单晶硅，其拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的线路，因而较LCD更容易达到更高的分辨率(解析度)，以上优势使得硅基液晶的使用场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两种，一种是在整张8寸/12寸硅基COMS电路基板上涂布混有间隔球(Spacer)的封框胶(Sealant)，形成有缺口的环形封框胶(Sealant)，通常会在某一个短边(非Bonding电极侧)留有缺口，用于后续工艺灌注液晶，如图1所示，然后将盖板玻璃与硅基CMOS电路基板贴合到一块，封框胶(Sealant)光固化和热固化完成后再进行切割，切割完成后的单个Cell再单独进行真空灌注液晶，液晶灌注完成后往往还要进行挤压，将多余液晶挤出，最后进行灌晶口点胶，封住灌晶口。另一种是在整张8寸/12寸硅基COMS电路基板上涂布混有间隔球(Spacer)的封框胶(Sealant)，形成封闭的环形封框胶(Sealant)，接着采用ODF(One Drop Filling)工艺在整个Wafer上每个单独的Cell内滴下液晶，然后将盖板玻璃与硅基CMOS电路基板贴合到一块，贴合的过程中进行抽真空，排除盒内的空气的同时进行液晶扩散，如图2所示，完成上述工作后对封框胶(Sealant)进行光固化和热固化，固化完成后再进行切割。

但是，采用上述两种硅基液晶基板的制造方法均存在一定的问题和弊端。采用第一种方法，存在下述问题和弊端：①封框胶(Sealant)涂布过程中需要在每个Cell预留一个灌晶口，这种封框胶(Sealant)涂布工艺会造成始终端涂布不均，容易造成盒内污染、盒厚不均、信赖性不足等问题；②封框胶(Sealant)分段涂布会造成制程时间(Process time)增加，产能降低；③灌晶工艺容易造成过量、不足，导致盒厚不均，造成产品显示和光学指标不达标；④灌晶工艺的制程时间(Process time)较长，对整体产能影响较大；⑤灌晶后需要点胶，点胶的材料及工艺成熟度可能会造成污染，直接影响灌晶口的显示效果、光学指标以及信赖性。