CN101344690B - 硅基液晶面板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种硅基液晶面板的制造方法，其步骤包括：提供一具有多数个框胶的玻璃基板以及多数个具有电路的硅芯片；将硅芯片和玻璃基板组合；切割玻璃基板形成多数个面板单元；以及将一液晶注入面板单元，而形成硅基液晶面板。通过此制造方法，可以改善硅基液晶面板的方法精度，并提高硅基液晶面板的优良率。

Description

硅基液晶面板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种硅基液晶面板(LCoS panel)的制造方法，尤指一种适用于微型显示器的硅基液晶面板制造方法。

背景技术

硅基液晶面板(Liquid Crystal on Silicon Panel，简称LCoS面板)为反射式微型显示器的关键零组件，其结构如图7所示，主要包括有一以已完成晶片集成电路方法并切割成型的硅芯片701作为下基板，一具有透明电极层705的玻璃基板702作为上基板，以及一液晶703夹置于两基板中间。而且硅芯片701不与透明导电玻璃702重迭的错位部704设置有焊垫或导电凸块(图中未示)以连接其它电子组件。

现有硅基液晶面板制造方法的流程图，请参阅图1。并同时参阅图2A至图2E，为现有硅基液晶面板制造方法的剖面示意图。

首先进行步骤S101，提供一玻璃基板201(如图2A所示)以及一具有框胶202和虚拟框胶203的硅基板204(如图2B所示)。图3为该硅基板204的俯视图，这些框胶202排列成一矩阵状，且每一个框胶202均具有一开口205；该虚拟框胶203是位于该硅基板204的周缘，并形成包围所有框胶202的封闭图案，这些框胶202与该虚拟框胶203的材料可相同亦可不相同。

接着进行步骤S102，于真空中组立玻璃基板201与硅基板204，得到如图2C所示的结构，其中框胶202和虚拟框胶203夹置于玻璃基板201与硅基板204之间，使玻璃基板201与硅基板204之间形成一间距206，如图2D所示。

在接下来的切裂方法中，由于玻璃基板201以及硅基板204的材质不同，而且几何形状也不同，因此必须分次序切裂。首先进行步骤S103，切割玻璃基板201，此时不直接切断玻璃基板201。由于玻璃基板201是透明的，因此切裂玻璃基板201时，可清楚看到硅基板204上的对位记号(例如硅基板上的电路或其它电子组件)以控制切裂精准性。然后，再进行步骤S104，翻面切裂硅基板204，同样的不直接切断硅基板204，只进刀至适当深度，以免冷却水渗入间距206中。由于硅基板204背面没有任何对位记号存在以供下刀用，所以切裂时会在硅基板204边缘切出两个对位边作基准，再翻面进行切裂。随后，进行步骤S105，以裂片设备分裂玻璃基板201和硅基板204，得到如图2D所示的结构。最后，进行步骤S106，将液晶207经由框胶202的开口205(如图3)注入玻璃基板201以及硅基板204之间的间距206，并以封止剂(图中未示)将开口205封住，即完成硅基液晶面板208的制作，得到如图2E所示的结构。

然而，现有硅基液晶面板制造方法存在许多缺点。首先，于步骤S102，硅基板204和玻璃基板201组立时，是采用真空组立来维持基板的平整度。然而，由于两基板的面积相当大，而且没有间距物(spacer)分散于面板显示区，所以常使压合过程中的基板受力不均，造成部分区域的框胶202压合不良，基板组立后出现厚度不均的现象。因此，最后得到的硅基液晶面板常可观察到多圈牛顿环产生。

再者，于步骤S103和S104中(参阅图2C)，由于切裂采用的机台用水作冷却，如果基板不平整或切割深度过大，常把硅基板204和/或玻璃基板201切断，造成冷却水渗入硅基液晶面板。虽然切完后会烘烤，但很难将水气完全去除，影响后续液晶注入。

另外，于步骤S104中，由于硅基板204背面没有任何对位记号存在以供下刀用，所以需先在硅基板204边缘切出两个对位边作基准，再翻至背面回推一预定距离为切割位置以进行切裂。然，对位边的产生过程存在量测与切裂误差(例如，裂片刀痕不平整或刀具磨耗)，使CCD读取误判，造成切裂精准度不佳。而且，硅基板204上除了框胶202之外，也必需要有虚拟框胶203用来防止切对位边时冷却水渗入面板中，造成框胶浪费。

因此，对硅基液晶面板的制造方法而言，如何改善硅基液晶面板的方法精度，同时提高硅基液晶面板的良率，实为亟待解决的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种硅基液晶面板的制造方法，以同时改善硅基液晶面板的方法精度，并提高硅基液晶面板的优良率。

本发明制造方法的步骤包括：提供一具有多个框胶的玻璃基板以及多个具有电路的硅芯片；将这些硅芯片和该玻璃基板组合；切割该玻璃基板形成多个面板单元；以及将一液晶注入这些面板单元，而形成该硅基液晶面板。

在本发明的制造方法中，该玻璃基板的框胶的形状、排列方式以及数量不限定，可视方法需要与产品要求而定。这些框胶的形状不限定，较佳为各框胶具有一中空区域，且该框胶的周缘小于或等于该硅芯片的周缘；更佳为各该框胶具有一开口，用以注入液晶。这些框胶的排列方式不限定，较佳为呈矩阵状排列，以利于后续切割方法。这些框胶的数量不限定，较佳为与硅芯片的数量相同，以免浪费框胶。此外，该玻璃基板的形状亦无限定，较佳为四边形玻璃基板，以增加生产效率。

在本发明的制造方法中，该液晶注入这些面板单元的注入方法不限定，较佳是于真空状态中，经由该框胶的开口注入面板单元中。此外，在本发明的制造方法中，更可包括于该液晶注入之后，封闭该开口，以避免液晶经由开口流出面板单元。在本发明的制造方法中，封闭该开口的方法不限定，较佳是以环氧树脂封闭该开口，再照射紫外光(UV光)硬化。

在本发明的制造方法中，这些硅芯片可通过由这些框胶与该玻璃基板组合，并使各该硅芯片与该玻璃基板之间具有一间距。

在本发明的制造方法中，该玻璃基板上还包括一透明电极层，且这些框胶是位于该透明电极层上。该透明电极层的材料可为任何透明可导电的材料，较佳为氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡锌(ITZO)。

在本发明的制造方法中，这些硅芯片的制造方法不限定，较佳是由一硅基板切割而成；更佳为该硅基板是利用水冷式切割装置进行切割。并且，于该硅基板利用水冷式切割装置切割成多个硅芯片之后，可选择性的烘干该硅芯片。

在本发明的制造方法中，将这些硅芯片和该玻璃基板组合时，该硅芯片和该玻璃基板可于真空状态中或大气中组合，较佳是于大气中组合，以减少成本。

在本发明的制造方法中，切割该玻璃基板形成多个面板单元时，该玻璃基板可以任何干式方法切割，较佳是以非水冷式切割装置进行切割，更佳是以渗透式刀轮进行切割。

相较于现有技术，由于本发明的制造方法中，该硅芯片和该玻璃基板不需在真空中组合，而且玻璃基板可直接切断，不需要裂片设备，故可减少成本。而且，从组立开始全程为干式方法无渗水困扰，故可提升优良率。再者，本发明的制造方法中，硅芯片已切割完成，故不需要切对位边作为基准，可提升方法精度。此故，通过由本发明的硅基液晶面板制造方法，可改善硅基液晶面板的方法精度，并提高硅基液晶面板的良率。

附图说明

图1是现有硅基液晶面板制造方法的流程图；

图2A至2E是现有硅基液晶面板制造方法的剖面示意图；

图3是图2B的俯视图；

图4是本发明一较佳实施例的硅基液晶面板制造方法的流程图；

图5是本发明一较佳实施例的硅基液晶面板制造方法的剖面示意图；

图6是图5A的俯视图；

图7是硅基液晶面板的剖面示意图。

【主要组件符号说明】

玻璃基板201、501、702        框胶202、502

虚拟框胶203                  硅基板204、505

间距206、507                 液晶207、508、703

硅基液晶面板208、509         硅芯片506、701

错位部704                    透明电极层503、705

开口205、504                 中空区域510

面板单元511                  切割过的玻璃基板512

具体实施方式

本发明的实施例中这些图式均为简化的示意图。但这些图标仅显示与本发明有关的组件，其所显示的组件非为实际实施时的态样，其实际实施时的组件数目、形状等比例为一选择性的设计，且其组件布局型态可能更复杂。

请参阅图4，为本发明一较佳实施例硅基液晶面板制造方法的流程。并同时参阅图5A至图5E，为本实施例硅基液晶面板制造方法的剖面示意图。

首先进行步骤S401，提供一已完成晶片集成电路方法的硅基板505(参阅图5A)，并切割该硅基板505形成多个硅芯片506(参阅图5B)。在本实施例中，硅基板505是以水冷式切割装置切割成硅芯片506，然后将此硅芯片506烘干备用。在本实施例中，每一硅芯片506上均制作有薄膜晶体管电路(图中未示)。另外，提供一具有多个框胶502和一透明电极层503的玻璃基板501(参阅图5C)。图6为该玻璃基板501的俯视图，其中这些框胶502排列成一矩阵状。每一框胶502具有一中空区域510，且该框胶502周缘小于或等于硅芯片506的周缘。在本实施例中，该框胶502具有一开口504，且该框胶502的材料为环氧树脂。

接着进行步骤S402，直接于大气中组合玻璃基板501与硅芯片506，得到如图5D所示的结构。在本实施例中，每一硅芯片506均通过由框胶502与玻璃基板501组合，故每一硅芯片506与玻璃基板501之间具有一间距507。

随后，进行步骤S403，将组合好的玻璃基板501与硅芯片506翻面，然后切割玻璃基板501形成多个面板单元511。每一面板511单元包括一硅芯片506与一切割过的玻璃基板512。由于玻璃基板501是透明的，因此切裂玻璃基板501时，可清楚看到硅芯片506上的对位记号(例如硅芯片506上的电路或薄膜晶体管)以控制切裂精准性。此玻璃基板501可以任何非水冷式切割装置切割。本实施例是以渗透式刀轮切断玻璃基板501。

最后，进行步骤S404，于真空中将液晶508经由框胶502的开口504(参阅图6)注入面板单元511，并以封止剂(图中未示)将开口504封住，即完成本实施例硅基液晶面板509的制作。在本实施例中，该开口504是以环氧树脂封闭，再照射紫外光(UV光)硬化。

相较于现有硅基液晶面板制造方法(参阅图1)，本实施例的硅基液晶面板制造方法可减少制造成本、提高优良率以及改善方法精度。现有的制造方法(步骤S102)，因为硅基板204和玻璃基板201的面积相当大(图2C)，所以需要真空组立以维持两基板的平整度；而本实施例的制造方法(步骤S402)，是以小面积的硅芯片506和玻璃基板501组合(图5D)，故可直接于大气中组立，不需要真空组立，而可减少成本。又，现有的制造方法(步骤S102)，因为硅基板204和玻璃基板201的面积大且面板显示区无间距物(spacer)支持，所以两基板之间的间距206常出现高度不一致的现象(图2C)；而本实施例的制造方法(步骤S402)是以小面积的硅芯片506和玻璃基板501组立，所以两者间之间距507均匀性较佳(图5D)，故可提高优良率。

再者，目前切割硅基板的装置大部分都是用水冷却的水冷式切割装置。现有的制造方法(步骤S104)，硅基板204是于组合后(步骤S102)切割，所以若硅基板204被切穿就会有水渗入间距206的问题(图2C)，影响后续的液晶注入；而本实施例的制造方法，硅基板505于组立之前(步骤S402)已切割成硅芯片506(步骤S401)并烘干备用(图5C)，所以组立(步骤S402)后全为干式方法，无渗水困扰，故可提升良率。

此外，现有的制造方法(步骤S104)，进行硅基板204切割时，需要先切对位边作对位基准，所以切裂精准度不佳；而本实施例的制造方法，硅基板505是于组立之前(步骤S402)切割，所以不需要切对位边，故切裂过程简易且精准度增加。又，现有的制造方法(步骤S104)，硅基板204切对位边时，必需要有虚拟框胶203来防止切割装置的冷却水渗入间距206中(图2C)；而本实施例的制造方法，组立(步骤S402)后全为干式方法，无渗水困扰，故不需要虚拟框胶203，而可降低成本。

另外，现有的制造方法(步骤S105)，玻璃基板201需要裂片设备进行裂片；而本实施例的制造方法，可直接切开玻璃基板201，不需裂片设备，故可降低成本。又本实施例的玻璃基板201形状布线，可使用四边形玻璃基板增加生产效率。

此故，相较于现有硅基液晶面板制造方法(参阅图1)，本实施例的硅基液晶面板制造方法确实可减少制造成本、提高良率以及改善方法精度，而解决业界长久存在的问题。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种硅基液晶面板的制造方法，其步骤包括：

提供一具有多个框胶的玻璃基板以及多个具有电路的硅芯片；

将这些硅芯片通过这些框胶和该玻璃基板组合；

切割该玻璃基板形成多个面板单元；以及

将一液晶注入这些面板单元，而形成该硅基液晶面板。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述各该框胶具有一中空区域，且各该框胶的周缘小于或等于该硅芯片的周缘。

3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于：所述各该框胶具有一开口。

4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于：该液晶是经由该框胶的该开口注入于该面板单元。

5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于：该液晶是于真空状态中注入于该面板单元。

6.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于：于该液晶注入这些面板单元之后，封闭该开口。

7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：该开口是以环氧树脂封闭，再照射紫外光硬化。

8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述硅芯片与该玻璃基板之间具有一间距。

9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：该玻璃基板上还包括一透明电极层，且这些框胶是位于该透明电极层表面。

10.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述这些硅芯片和该玻璃基板是于大气中进行组合。

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