[发明专利]液晶成像器及其制作方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年9月21日提交的、发明名称为“液晶成像器及其制作方法”的美国临时申请号为“61/244,180”的申请的优先权，在此作为参考将其全文引入。

技术领域

本发明一般涉及硅基液晶成像器的制造，尤其涉及一种硅基液晶微型显示器成像器，通过透过衬底通路将输入输出粘结垫布置到背侧，前部传导充电膜通过传导密封环电连接于有源矩阵驱动电路。本发明还涉及晶片级包装的方法。

背景技术

硅基液晶(LCOS)成像器是一个空间光调制微型装置，其基本包括玻璃罩和背部平面衬底，一起夹持由封闭环形密封环密封的薄液晶单元，而背部平面衬底包括CMOS基有源矩阵驱动电路。于是，硅基液晶成像器被构型为正如按照有源矩阵驱动电路的指令在原位处接收、调制、反射从其前部侧面入射的极化光照。

在现有技术公开的传统构型中，硅基液晶成像器的输入输出粘结垫放置在背部平面衬底上在边缘处，在该处切割玻璃罩以利于输入输出粘结垫的布线。同时，进一步对背部平面衬底进行不对称芯片切割以使玻璃罩的一个边缘延伸出背部平面衬底，使得容易在玻璃罩之下对ITO布线。硅基液晶成像器的此种包装构型对于其组装和应用系统集成是不方便的，因为与现代电子系统包装机构不一致，这需要像BGA一样的背侧粘结垫构型。即使是定制的制造方法是专业的但不是有效的。

发明内容

本发明的一个方面提供一种液晶成像器，包括透明前部平面板，该透明前部平面板包括透明前部平面衬底、透明传导涂层以及顶部液晶对齐膜；平面液晶单元，该平面液晶单元包括传导密封环以及被该传导密封环封装的液晶充填物；背部平面板，该背部平面板包括底部液晶对齐膜、电极阵列层以及背部平面衬底，该电极阵列层包括被电极隔离器电隔离的反射像素电极的平面阵列以及传送单元连接垫，该背部衬底包括有源矩阵驱动电路；其中所述传导密封环将所述透明传导涂层电连接于所述传送单元连接垫；所述驱动电路被电连接于所述传送单元连接垫和所述反射像素电极的平面阵列。

本发明的另一方面提供一种制造液晶成像器的方法，包括以下步骤：

提供背部平面板，该背部平面板具有电极阵列层和多个已加工芯片，该芯片布置成通常正交阵列，在芯片之间有水平和竖向刻划线，每个芯片包括一组输入输出垫和在背部平面衬底上的有源矩阵驱动电路，该电极阵列层包括传送单元连接垫和反射像素电极的平面阵列；

提供透明前部平面衬底；

在该透明前部平面衬底上淀积传导透明涂层；

将顶部液晶对齐膜形成于所述传导透明涂层；

将第二牺牲涂层淀积于所述顶部液晶对齐膜；

光刻地图案化所述第二牺牲涂层以穿过所述第二牺牲涂层形成沟槽的第二格栅，每个格栅化的方形与一个已加工芯片有关；

使用图案化的第二牺牲涂层作为光刻掩膜，刻蚀所述顶部液晶对齐膜以根据沟槽的第二格栅选择地暴露所述传导透明涂层；

选择地去除所述第二牺牲涂层；

附着地将所述透明前部平面衬底以光学对齐方式粘结于所述背部平面板，使得传导密封环阵列附着于所述透明前部平面衬底之下的暴露的透明图层和背部平面板之上的传送单元连接垫，以形成由传导密封环阵列围绕的腔室阵列；

沿着所述刻划线切割穿过所述透明前部平面衬底和所述背部平面板的粘结对以隔开所述已加工的芯片；

用液晶材料充填和密封每个已加工芯片的腔室以形成液晶成像器。

本发明的再一方面提供一种在晶片背部平面衬底上制造液晶成像器的方法，包括以下步骤：

提供背部平面板，该背部平面板具有电极阵列层和多个已加工芯片，该芯片布置成通常正交阵列，在芯片之间有水平和竖向刻划线，每个芯片包括一组输入输出垫和在背部平面衬底上的有源矩阵驱动电路，该电极阵列层包括传送单元连接垫和反射像素电极的平面阵列；

提供透明前部平面衬底；

在所述透明前部平面衬底上淀积传导透明涂层；

在传导透明涂层的顶部形成顶部液晶对齐膜；

将第二牺牲涂层淀积于所述顶部液晶对齐膜；

光刻地图案化所述第二牺牲涂层以穿过该第二牺牲涂层形成沟槽的第二格栅，每个格栅化方形与一个已加工芯片有关；

使用图案化的第二牺牲涂层作为光刻掩膜，刻蚀所述顶部液晶对齐膜以根据沟槽的第二格栅选择地暴露所述传导透明涂层；

淀积传导密封剂膜以填充沟槽的所述第二格栅；

将超出沟槽的第二格栅的过量密封剂膜选择地去除；

选择地去除第二牺牲涂层以形成传导密封环阵列；