DE19915019A1

DE19915019A1 - Schmelzdichtung für eine LCD-Einrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Schmelzdichtung

Info

Publication number: DE19915019A1
Application number: DE19915019A
Authority: DE
Inventors: Ranjan J Mathew; Hemp P Takiar
Original assignee: National Semiconductor Corp
Current assignee: National Semiconductor Corp
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: KR19990082888A; KR100337401B1; DE19915019B4; US6122033A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Schmelzdichtung zum Abdichten von Flüssigkristallanzeigereinrichtungen (LCD-Einrichtungen) bereit. Eine Schmelzdichtung wird auf einer transparenten Platte oder auf einem Chip mit einer Pixelanordnung gebildet. Die Schmelzdichtung ist so konfiguriert, daß sie die Pixelanordnung auf dem Chip umschließt, wenn der Chip und die transparente Platte miteinander verbunden werden. Der Chip und die transparente Platte werden miteinander verbunden, so daß die Schmelzdichtung sich zwischen der transparenten Platte und dem Chip befindet. Die Schmelzdichtung wird lokal erwärmt, ohne daß die transparente Platte oder der Chip signifikant erwärmt werden. Durch die Erwärmung der Schmelzdichtung verschmelzen die transparente Platte und der Chip miteinander und schließen die Pixelanordnung ein. Dadurch wird eine LCD-Einrichtung gebildet, ohne, daß die Notwendigkeit besteht, die gesamte LCD-Einrichtung zu erhitzen, was häufig ein Verwinden der LCD-Einrichtung zur Folge hat.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf Flüssigkristallanzeigen (LCDs). Speziel ler betrifft die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zur Abdichtung dieser LCD-Einrichtungen.

Bis vor kurzem waren LCD-Einrichtungen hauptsächlich Flachbildschirm-Einrichtungen, wie solche, die in tragbaren Computern eingesetzt werden. Fig. 1A zeigt eine schematische, per spektivische Ansicht eines Teils einer Flachbildschirm-LCD-Einrichtung 1. Die Flachbild schirm-Einrichtung 1 umfaßt zwei transparente Platten 2 und 4. Die Pixelanordnungsebene 3 liegt zwischen den Glasplatten 2 und 4. Die Pixelanordnungsebene enthält typischerweise eine Anordnung aus Pixeln 6.

Die Pixel sind durch Verbindungen innerhalb der Pixelanordnungsebene 3 miteinander ver bunden. Durch das Schalten der geeigneten Pixel 6 wird das Licht entweder durch die Glasplatten 2 und 4 hindurch gelassen oder nicht. Die Pixel bewirken, daß sich Flüssigkri stalle in einem Flüssigkristallmaterial, das zwischen den Glasplatten eingeschlossen ist, ent weder ausrichten oder sich zerstreuen und dadurch den optischen Effekt hervorrufen. Die Funktion der Pixelanordnung ist vom Abstand zwischen der Pixelanordnungsebene 3 und der gegenüberliegenden Glasplatte 2 abhängig, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Fig. 1A stellt drei Pixel 6 dar, die geschaltet worden sind, um den Lichtdurchgang durch die trans parenten Platten zu verhindern, und deshalb dunkel erscheinen.

Fig. 1B ist eine schematische Querschnittszeichnung einer Flachbildschirm-LCD-Ein richtung nach Fig. 1A, die sich entlang der Schnittlinie 1B-1B ergibt. Zwischen den Glasplatten und entlang der äußeren Begrenzung der Flachbildschirm-LCD-Einrichtung wird im allgemeinen eine Dichtung 9 gebildet, um das Flüssigkristallmaterial einzuschließen. Zwi schen den Glasplatten sind ferner Abstandshalter 8 enthalten. Die Abstandshalter 8 sind typi scherweise transparent und besitzen eine sphärische Form, die im allgemeinen in der Größen ordnung von 2 bis 4 µm im Durchmesser liegt. Die Länge bzw. die Breite der Pixel 6 liegt in der Größenordnung von 100 µm, wobei die Pixel durch Lücken von 2 bis 4 µm Breite ge trennt sind. Die Abstandshalter verursachen aufgrund der Größenunterschiede eine geringe optische Störung des Betriebs der Pixelanordnung.

Eine andere wichtige Aufgabe der Abstandshalter ist es, die Ebenheit der Glasplatten zu ge währleisten. Da die Abstandshalter über die gesamte LCD-Flachbildschirmeinheit verteilt sind, halten sie die Glasplatten in einem einheitlichen Abstand zueinander. Unterschiedliche Abstände der Glasplatten können häufig eine unzureichende Funktionsweise der Pixelanord nung verursachen oder ihre Funktionsweise vollständig behindern.

Heutzutage werden kleine LCD-Einrichtungen, wie Lichtventile, immer verbreiteter. Kleine LCD-Einheiten, und Lichtventile, werden typischerweise gemäß bestimmter Spezifikationen hergestellt, um sicherzustellen, daß sie richtig arbeiten. Ein Kriterium ist, daß der Abstand zwischen der Pixelanordnung und der gegenüberliegenden Glasplatte gleichmäßig sein muß.

In Fig. 2A ist eine typische kleine LCD-Einrichtung 10 dargestellt, die einen Chip 20 mit einer Pixelanordnung 22 enthält. Die Pixelanordnung 22 besteht typischerweise aus Zeilen und Spalten elektrisch leitender Pfade. Am Schnittpunkt einer Zeile und einer Spalte der elektrisch leitenden Pfade, befindet sich ein Pixel 23 (siehe Fig. 2B). Jedes Pixel 23 kann in dividuell eingeschaltet werden, indem die richtige Zeile und Spalte der Pixelanordnung 22 ausgewählt wird. Die Auswahl des Pixel 23 wird durch einen Steuerkreis gesteuert, der ent weder im Chip 20 enthalten ist oder sich außerhalb des Chips 20 befindet. In beiden Fällen können externe Steuersignale verwendet werden, um die Funktionen des Chips 20 zu steuern. Bondflächen 25 werden üblicherweise um die Pixelanordnung 22 herum angeordnet und typi scherweise mit der Pixelanordnung 22 verbunden, um eine Steuerung des Betriebs der Pixe lanordnung 22 zu erlauben.

Die Bondflächen 25 sind normalerweise durch eine Schaltung, die sich in dem Chip 20 befin det, elektrisch mit der Pixelanordnung 22 verbunden. Eine Glasplatte 30 wird typischerweise über den Chip 20 und die Pixelanordnung 22 gelegt, so daß die Glasplatte 30 über den Chip 20 hervorsteht und eine Fläche des Chips 20 bedecken kann, die Bondflächen 25 enthalten könnte. Die Anordnung der Bondflächen 25 ist häufig auf eine oder auf zwei Seiten des Chips 20 konzentriert, so daß die Glasplatte 30 die Bondflächen 25 nicht überdeckt.

Der Chip 20 wird wie üblich auf einem Substrat 80 montiert. Das Substrat 80 enthält mehrere Substratkontaktflächen 85. Die Bondflächen 25 werden typischerweise über Bonddrähte 90 mit den Substratkontaktflächen 85 durch Drahtbonden verbunden.

Bei der Herstellung der LCD-Einrichtung 10 wird gewöhnlich eine Seite der Glasplatte 30, die der Pixelanordnung 22 gegenüberliegt, geerdet, um ein ordnungsgemäßes Arbeiten der LCD-Einrichtung 10 sicherzustellen. Die Erdung der Grundfläche der Glasplatte 30 ermög licht die Erzeugung des richtigen elektrischen Feldes zwischen der Glasplatte 30 und der Pi xelanordnung 22.

Gebräuchliche Verfahren zur Erdung der Glasplatte 30 benutzen ein leitfähiges Epoxidharz 70, um den leitfähigen Überzug 40 mit dem Substrat 80 elektrisch leitend zu verbinden, auf dem der Chip 20 angebracht wird. Das leitfähige Epoxidharz 70 wird typischerweise an den Stellen des Substrates 80 aufgebracht, an denen die Glasplatte 30 den Chip 20 überragt. Häu fig jedoch stellt das leitfähige Epoxidharz 70 keine gute Verbindung mit der Glasplatte 30 oder dem Substrat 80 her, so daß die LCD-Einrichtung 10 funktionsunfähig ist. Das Aufbrin gen des leitfähigen Epoxidharzes 70 umfaßt auch einige Verfahrensschritte bei der Herstel lung der LCD-Einrichtung 10.

In Fig. 2B ist eine Querschnittszeichnung der LCD-Einrichtung 10 nach Fig. 2A, entlang des Schnittes 2B-2B, dargestellt. Die Glasplatte wird üblicherweise mit einer haftfähigen Dich tung 50 auf dem Chip 20 angebracht. Die Glasplatte 30 kann einen leitfähigen Überzug auf der Seite, die der Pixelanordnung gegenüberliegt, aufweisen. Der abgedichtete Bereich zwi schen der Glasplatte 30 und der Pixelanordnung 22 wird häufig mit einer Polymerlösung, die fein verteilte Flüssigkristalle 60 enthält, gefüllt. Nachdem der Chip 20 richtig auf der Glasplatte 30 angebracht worden ist, wird der Chip 20 befestigt und mit dem Substrat 80 ver bunden sowie abgedichtet. Typischerweise wird ein tropfenförmig aufgebrachter Überzug verwendet, um den Chip 20 gegenüber dem Substrat 80 abzudichten. Der tropfenförmig auf gebrachte Überzug 95 schließt normalerweise die Bonddrähte 90 und die internen Elemente des Chips 20 ein, ohne den Blick auf die Pixelanordnung 22 durch die Glasplatte 30 zu behin dern.

Zusätzlich zur Erdung der Glasplatte 30 ist es außerdem empfehlenswert, die Glasplatte 30 auf der Pixelanordnung 22 in einer präzisen Höhe anzuordnen. Die Stärke des elektrischen Feldes hängt von dem Abstand zwischen der geerdeten Glasplatte 30 und der Pixelanordnung 22 ab. Das elektrische Feld bewirkt, daß die Flüssigkristalle 60 sich richtig ausrichten und sich der gewünschte visuelle Effekt in der Anzeige der LCD-Einrichtung 10 einstellt. Da das elektrische Feld, das durch ein Pixel gebildet wird, normalerweise nach dem Zusammenbau der LCD-Einrichtung 10 nicht mehr verändert werden kann, sollte die Glasplatte 30 präzise auf der Pixelanordnung 22 positioniert werden.

Anders als bei großen LCD-Einrichtungen können Abstandshalter aufgrund der unterschiedli chen Abmessungen nicht über die gesamte LCD-Einrichtung verteilt werden. Normalerweise beträgt der erforderliche Abstand zwischen der Glasplatte 30 und dem Chip 20 ungefähr 2 bis 4 µm. Jedoch liegt die Größe eines Pixels einer kleinen LCD-Einrichtung in der Größenord nung von 10 bis 12 µm, mit dazwischenhegenden Lücken von ungefähr 5 bis 10 µm. Ab standshalter mit einer Größe von ungefähr 2 bis 4 µm, wie sie in größeren LCD-Ein richtungen eingesetzt werden, würden die Sichtbarkeit der Pixel einschränken und Verzer rungen in kleinen LCD-Einrichtungen hervorrufen.

Ein Verfahren, mit dem der Abstand der Glasplatte vom Chip in kleinen LCD-Einrichtungen eingehalten wird, bestand darin, nicht leitende Abstandshaller einzusetzen. Typischerweise ist die Glasplatte 30 von der Pixelanordnung 22 durch einen nicht leitenden Abstandshalter (nicht gezeigt) getrennt. Der nicht leitende Abstandshalter wird typischerweise getrennt vom Chip 20 hergestellt. Der nicht leitende Abstandshalter wird normalerweise auf dem Chip 20 angeordnet, bevor die Glasplatte angebracht wird. Jedoch ist es normalerweise schwierig, die genaue erforderliche Höhe einzuhalten. Zusätzlich existieren normalerweise Schwierigkeiten bezüglich der richtigen Anordnung des nicht leitenden Abstandshalters auf dem Chip 20.

Ein anderes Verfahren, den Abstand zwischen der Glasplatte 30 und der Pixelanordnung 22 zu gewährleisten, ist der Einsatz von mehreren nicht leitenden Abstandshaltern innerhalb ei ner haftfähigen Dichtung 50. Die nicht leitenden Abstandshalter sind über das gesamte haftfä hige Material 50 verteilt, das verwendet wird, um die Glasplatte 30 auf der Pixelanordnung 22 abzudichten. Es ist jedoch normalerweise schwierig sicherzustellen, daß die nicht leitenden Abstandshalter ausreichend genau positioniert sind, um eine gleichformige Höhe über der gesamten haftfähigen Dichtung 50 zu gewährleisten. Es hat sich gezeigt, daß nicht leitende Abstandshalter die Tendenz in sich bergen, sich von der haftfähigen Dichtung 50 zu lösen, so daß die Höhe der haftfähigen Dichtung 50 größer sein kann als erforderlich. Außerdem kön nen in Teilbereichen der haftfähigen Dichtung 50 nicht leitende Abstandshalter fehlen, so daß die Glasplatte 30 in einem bestimmten Bereich unter die erforderliche Höhe durchhängt.

Ein weiteres Verfahren, den Abstand der Glasplatte 30 von der Pixelanordnung 22 zu ge währleisten, ist die Verwendung einer haftfähigen Dichtung 50 ohne jegliche nicht leitende Abstandshalter. Bei diesem Ansatz wird die Spalthöhe gemessen. Dieses Verfahren ist nor malerweise beschwerlicher, unzuverlässiger und erfordert viele zusätzliche Verfahrensschrit te, um das gewünschte Resultat zu erzielen.

Während diese Verfahren, den Abstand zwischen der Glasplatte und dem Chip in kleinen LCD-Einrichtungen einzuhalten, ihre Funktion, wenn auch wenig effizient, erfüllen, entstehen andere Probleme aus ihrer Anwendung. Normalerweise ist nicht der gesamte Abstand zwi schen der Glasplatte und dem Chip ausreichend genau eingehalten. Sobald die LCD-Einrichtung erhitzt wird, um die Dichtung 50 auszuhärten, verzieht sich die LCD-Einrichtung häufig, wie in Fig. 2C dargestellt.

Fig. 2C ist eine Querschnittsansicht des Chips 20 mit einer an ihm angebrachten Glasplatte 30, bevor diese auf dem Substrat befestigt werden. Der Chip und die an ihm angebrachte Glasplatte sind parallel, bevor sie erhitzt werden. Das Aushärten der Dichtung erfordert nor malerweise, daß die gesamte LCD-Einrichtung in einer beheizten Umgebung angeordnet wird. Während des Erhitzens verwerfen sich die Glasplatte, der Chip oder beide aufgrund ihrer unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Falls die Glasplatte und der Chip getrennt werden, könnten sie durch Abkühlen ihre ursprüngliche Form wiedererlangen. Aber solange die Glasplatte und der Chip über die Dichtung 50 miteinander verbunden sind, bleibt das ver worfene Teil (entweder der Chip oder die Glasplatte) wellig.

Fig. 2D ist eine vergrößerte Ansicht eines Querschnitts der Dichtung 50 nach Fig. 2C. Wäh rend des Erhitzungsverfahrens paßt sich die Dichtung 50 an die Form des Chips 30 und der Glasplatte 20 an, mit der sie in Kontakt steht. Häufig behält die Dichtung ihre Form bei, selbst wenn der Chip oder die Glasplatte wellig oder gekrümmt sind. Somit ist das verworfene Teil durch das Aushärten der Dichtung in der verworfenen Form daran gehindert, in seinen origi nalen ebenen Zustand zurückzukehren, was übertrieben in Fig. 2D dargestellt ist.

Während die gegenwartigen Verfahren der Abstandshaltung und der Abdichtung einer LCD-Ein richtung einige Vorteile bieten, geben sie auch viele Probleme auf. Es besteht der Wunsch, eine Glasplatte mit einem Chip einer kleinen LCD-Einrichtung angemessen zu verbinden, so daß keine Verwerfungen oder Krümmungen stattfinden. Gleichzeitig muß die Glasplatte prä zise auf dem Chip angeordnet werden, damit die LCD-Einrichtung einwandfrei funktioniert. Außerdem wäre es wünschenswert, Verfahren und Vorrichtungen bereitzustellen, welche die Durchführung dieser oder anderer Verfahrensschritte auf Waferebene anstatt auf der individu ellen Bauteilebene erlauben.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Schmelzdichtung zum Abdichten von Flüssigkristallan zeigeeinrichtungen vor. Eine Schmelzdichtung wird auf einer transparenten Platte oder auf einem Chip mit einer Pixelanordnung hergestellt. Die Schmelzdichtung ist so konfiguriert, daß sie die Pixelanordnung des Chips einschließt, wenn der Chip und die transparente Platte zusammengefügt werden. Der Chip und die transparente Platte werden miteinander verbun den, so daß die Schmelzdichtung sich zwischen der transparenten Platte und dem Chip befin det. Wärme wird lokal in die Schmelzdichtung eingeleitet, ohne dabei die transparente Platte oder den Chip signifikant aufzuheizen. Durch das Aufheizen der Schmelzdichtung wird die transparente Platte mit dem Chip verschmolzen und die Pixelanordnung eingeschlossen. Da bei wird eine LCD-Einrichtung gebildet, ohne daß die Notwendigkeit besteht, die gesamte LCD-Einrichtung zu erhitzen, was sich häufig in einem Verwinden der LCD-Einrichtung äu ßert.

In einer anderen Ausführungsform wird eine LCD-Einrichtung mit einer Schmelzdichtung hergestellt und mit einem Flüssigkristallmaterial gefüllt. Die transparente Platte kann eine oder mehrere Eingangs-/Ausgangslöcher enthalten, damit das Flüssigkristallmaterial in das Volumen, das durch die transparente Platte, den Chip und die Schmelzdichtung gebildet wird, hineinfließen kann. Sobald das eingeschlossene Volumen mit Flüssigkristallmaterial gefüllt ist, werden die Eingangs-/Ausgangslöcher versiegelt. In einer Ausführungsform wird eine Dichtmasse benutzt, um die Eingangs-/Ausgangslöcher zu füllen. In einer anderen Ausfüh rungsform wird ein Deckel mit einer aufschmelzbaren Deckeldichtung verwendet, um die Eingangs-/Ausgangslöcher abzudichten.

Eine Schmelzdichtung wird auf dem Chip ausgebildet, so daß sich ein Reservoir um die Pi xelanordnung herum bildet, und das Reservoir wird, gemäß einer alternativen Ausführungs form der vorliegenden Erfindung, mit Flüssigkristallmaterial gefüllt. Die transparente Platte wird dann auf die Schmelzdichtung gelegt, so daß das Flüssigkristallmaterial eingeschlossen ist. Die Schmelzdichtung wird lokal erhitzt, so daß sich eine durchgehende Dichtung zwi schen der transparenten Platte und dem Chip ausbildet.

In einer anderen Ausführungsform ist die Schmelzdichtung derart konfiguriert, daß sie eine Dichtungseinlaßöffnung bildet. Die Schmelzdichtung ist so geformt, daß sie teilweise unter der transparenten Platte heraussteht, wenn die transparente Platte an der Schmelzdichtung und dem Chip befestigt wird. Die Schmelzdichtung wird lokal erhitzt, um die transparente Platte mit dem Chip zu verschmelzen, ohne daß die teilweise Erweiterung der Schmelzdichtung, welche die Dichtungseinlaßöffnung bildet, erhitzt wird. Die teilweise Erweiterung der Schmelzdichtung bildet eine Dichtungseinlaßöffnung, die das Ein- bzw. Ausfließen des Flüs sigkristallmaterials in den Bereich oder aus dem Bereich, der zwischen der transparenten Platte, dem Chip und der Schmelzdichtung eingeschlossen ist, gestattet. Die teilweise Erwei terung der Schmelzdichtung wird dann erwärmt und unter die transparente Platte zurückge saugt (wicked back), so daß sich eine durchgehende Dichtung zwischen der transparenten Platte und dem Chip ausbildet.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Schmelzdichtung in Verbindung mit einem Ein gangs-/Ausgangsloch eingesetzt. Die Schmelzdichtung ist so konfiguriert, daß sie das Ein gangs-/Ausgangsloch mit einem Zugang zu dem Volumen bildet, das durch die transparente Platte, den Chip und die Schmelzdichtung eingeschlossen ist. Das eingeschlossene Volumen wird mit einem Flüssigkristallmaterial gefüllt. Nach dem Füllen wird ein Teil der Schmelz dichtung lokal erhitzt, so daß das Eingangs-/Ausgangsloch keinen Zugang mehr zu dem ein geschlossenen Bereich gewährt.

Eine Schmelzdichtung und die verschiedenen Verfahren zum Füllen der LCD-Einrichtung mit Flüssigkristallmaterial, welche durch die Flexibilität der Schmelzdichtung ermöglicht werden, erlauben ferner die Fertigung von LCD-Einrichtungen auf Waferebene.

Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann durch die Lektüre der folgenden Beschreibung der Erfindung und das Studium der verschiedenen Figu ren offensichtlich.

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer Flachbild schirm-Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 1B ist eine schematische Querschnittsansicht der Flachbildschirm-LCD-Ein richtung nach Fig. 1A, entlang der Schnittlinie 1B-1B;

Fig. 2A ist eine schematische perspektivische Ansicht einer kleinen LCD-Einrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 2B ist eine Querschnittsansicht einer LCD-Einrichtung nach Fig. 2A, entlang der Schnittlinie 2B-2B;

Fig. 2C ist eine Querschnittsansicht des Chips und der Glasplatte nach Fig. 2B, bevor sie auf dem Substrat montiert werden;

Fig. 2D ist eine vergrößerte Ansicht des Querschnitts der Dichtung nach Fig. 2C;

Fig. 3A ist eine schematische perspektivische Ansicht einer LCD-Einrichtung mit einer transparenten Platte, die für Erläuterungszwecke teilweise geschnitten wurde, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3B ist eine vergrößerte Ansicht des Bereiches 3B in Fig. 3A in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3C ist eine schematische Querschnittsansicht der Fig. 3B, entlang der Schnittlinie 3C-3C, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Er findung;

Fig. 4A ist eine Querschnittsansicht einer transparenten Platte, die auf einem LCD-Chip angeordnet worden ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4B ist eine Querschnittsansicht einer oberen Dichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4C ist eine Querschnittsansicht einer vielschichtigen oberen Dichtung in Überein stimmung mit einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4D ist eine Querschnittsansicht einer transparenten Platte, die auf dem LCD-Chip der Fig. 4A angeordnet wurde, in einer späteren Verfahrensstufe in Überein stimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4E ist eine Querschnittsansicht einer transparenten Platte, die auf dem LCD-Chip der Fig. 4D angeordnet wurde, in einer späteren Verfahrensstufe in Überein stimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5A ist eine perspektivische Ansicht einer LCD-Einrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5B ist eine Draufsicht auf den in Fig. 5A eingekreisten Bereich 5B in Überein stimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5C ist eine Draufsicht auf den in Fig. 5A eingekreisten Bereich 5B in Überein stimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5D entspricht der Fig. 5C, wobei ein leicht schmelzbares Material einen Dich tungseinlaß bildet in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 5E zeigt die Einfassung des Dichtungseinlasses nach Fig. 5D in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den Bereich 5B in Fig. 5A des LCD-Chips mit einer alternativen Ausführungsform einer Spur in Übereinstimmung mit einer ande ren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7A ist eine schematische perspektivische Ansicht einer LCD-Einrichtung in Über einstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 7B ist eine schematische perspektivische Ansicht einer LCD-Einrichtung in Über einstimmung mit noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 8A ist eine Querschnittsansicht eines Eintritts-/Austrittsloches, das in Überein stimmung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgedichtet ist;

Fig. 8B ist eine Querschnittsansicht eines Eintritts-/Austrittsloches, das in Überein stimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ab gedichtet ist;

Fig. 9A ist eine Querschnittsansicht des Füllvorgangs einer LCD-Einrichtung in Über einstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9B ist eine Querschnittsansicht des Füllvorgangs einer LCD-Einrichtung nach Fig. 9A in einem späteren Stadium in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9C ist eine Querschnittsansicht des Füllvorgangs einer LCD-Einrichtung nach Fig. 9B in einem späteren Stadium in Übereinstimmung mit einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ist eine Draufsicht auf mehrere LCD-Einrichtungen auf einem Wafer in Über einstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Wafers nach Fig. 10 entlang der Schnittlinie 11-11, während er geschnitten wird, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12A ist eine schematische perspektivische Ansicht einer vereinzelten LCD-Einrichtung, die eingesägt wird, in Übereinstimmung mit einer Ausführungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12B ist eine schematische perspektivische Ansicht des Chips der Fig. 12A mit einer vollständig ausgeführten Sägefuge in Übereinstimmung mit einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Vorbereitung einer transparenten Platte in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 14 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Vorbereitung eines LCD-Chips in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Zusammenbauen einer transpa renten Platte und eines oder mehrerer Chips auf Waferebene in Übereinstim mung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Schmelzdichtung für den Einsatz in LCD-Einrichtungen bereit. Die Schmelzdichtung verhindert die Probleme, die mit Epoxidharz oder anderen Dichtungstypen nach dem Stand der Technik verbunden sind. Die Auswirkungen der Ver krümmung eines LCD-Chips und/oder einer transparenten Platte werden erheblich reduziert. Eine Schmelzdichtung bildet ferner eine präzise abstandhaltende Dichtung, besonders dann, wenn sie in Verbindung mit Abstandshaltern eingesetzt wird. Schmelzdichtungen ermögli chen einzigartige und neue Verfahren zum Füllen der LCD-Einrichtung mit Flüssigkri stallmaterialien. Der Einsatz von Schmelzdichtungen erlaubt in einem größeren Umfang die Verarbeitung von LCD-Einrichtungen auf Waferebene, im Gegensatz zur Verarbeitung auf Bauteilebene, wie sie bei den Verfahren des Stands der Technik typischerweise erforderlich ist.

Fig. 3A ist eine schematische perspektivische Ansicht einer kleinen LCD-Einrichtung (LCD-Kleinbauteil) 110 mit einer transparenten Platte 130, die für Erläuterungszwecke teilweise aufgeschnitten worden ist. Die kleine LCD-Einrichtung 110 enthält eine Pixelanordnung 122, die auf dem Chip 120 ausgebildet worden ist. Die Bondflächen 125 sind mit der Pixelanord nung 122 durch Schaltkreise, die auf dem Chip enthalten sind, verbunden. Die Pixelanord nung 122 ist von einem leicht schmelzbaren Material 150 umgeben. Das schmelzbare Materi al 150 wird typischerweise auf Spuren 160 ausgebildet (gezeigt in Fig. 3C), die ebenfalls auf dem Chip 120 ausgebildet sind. Leitende Präzisionsabstandshalter 157 können entweder in nerhalb der Fläche, die von dem schmelzbaren Material 150 eingeschlossen ist, oder außer halb der eingeschlossenen Fläche angeordnet werden. Leitende Präzisionsabstandshalter wer den im Detail in der anhängigen US-Patentanmeldung 08/925 846 mit dem Titel "Precision Conductive Spacers for Liquid Crystal Display Devices and Methods for Making Same" von Ranjan J. Mathew, angemeldet am 08. 09. 1997, erörtert, auf die insgesamt Bezug genommen wird. Die transparente Platte 130 ist auf der Oberseite des schmelzbaren Materials 150 und den leitenden Präzisionsabstandshaltern 157 angeordnet.

Die transparente Platte 130 ist für Erläuterungszwecke aufgeschnitten worden, jedoch ist zu berücksichtigen, daß die transparente Platte 130 die gesamte Fläche, die von dem schmelzba ren Material eingeschlossen wird, bedeckt. Die transparente Platte 130 ruht auf dem schmelz baren Material 150 und den leitenden Präzisionsabstandshaltern 157. Das schmelzbare Mate rial 150 bildet eine Dichtung um das zwischen der transparenten Platte 130 und dem Chip 120 gebildete Volumen. Das Volumeninnere wird mit Flüssigkristallmaterial gefüllt, wie zuvor diskutiert wurde. Die Dichtung, die aus dem schmelzbaren Material 150 gebildet ist, erlaubt der LCD-Einrichtung einen einwandfreien Betrieb.

Anders als bei Dichtungen, die in LCD-Einrichtungen nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, wird das schmelzbare Material 150 nicht aus Epoxidharz oder anderen Materialarten gebildet, die ein Aushärten erfordern. Wie bereits erwähnt, erfordert das Aushärten, daß die gesamte LCD-Einrichtung in eine Hochtemperaturumgebung eingebracht wird, um die Epoxidharzdichtung zu erhitzen.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das schmelzbare Material 150 lokal erhitzt, so daß der Chip und die transparente Platte nicht erwärmt werden. Die lokale Erwärmung bewirkt, daß das schmelzbare Material eine Dichtung um das eingeschlossene Volumen bildet, ohne daß die gesamte LCD-Einrichtung erwärmt wird. Dies verhindert Ver krümmungseffekte, die während des Aushärtungsprozesses, der bei der Herstellung von Ge räten des Standes der Technik eingesetzt wird, typischerweise auftreten.

Die Fig. 3B und 3C sind vergrößerte Ansichten der Schnittstelle zwischen der transparenten Platte 130 und dem schmelzbaren Material 150. Fig. 3B ist eine vergrößerte Ansicht des Be reiches 3B in Fig. 3A, und Fig. 3C ist eine schematische Querschnittsansicht von Fig. 3B, mit einem Schnitt entlang der Linie 3C-3C. Die transparente Platte 130, wie in den Fig. 3B und 3C gezeigt, enthält eine obere Dichtung 155. Die obere Dichtung 155 wird in einer Form her gestellt, die der Form des schmelzbaren Materials 150 entspricht.

Eine Spur 160 wird auf dem Chip 120 in einer Form ausgebildet, die ein Spiegelbild der obe ren Dichtung 155 darstellt. Das schmelzbare Material 150 wird auf der Spur 160 auf dem Chip 120 aufgebracht. Die transparente Platte 130 wird über dem schmelzbaren Material 150 angeordnet, so daß die obere Dichtung 155 in Kontakt mit dem schmelzbaren Material 150 steht. Das schmelzbare Material 150 wird dann lokal erhitzt, so daß das schmelzbare Material sich mit der oberen Dichtung 155 verbindet. In einer anderen Ausführungsform können lei tende Präzisionsabstandshalter 157 eingesetzt werden, um den Abstand zwischen der transpa renten Platte und dem Chip in angemessener Weise einzustellen. In einer anderen Ausfüh rungsform können die Abmessungen der Schmelzdichtung 150 und der oberen Dichtung 155 so gewählt werden, daß eine Dichtung präziser Höhe entsteht, so daß Abstandshalter nicht erforderlich sind. Das Ergebnis ist eine Schmelzdichtung zwischen der transparenten Platte und dem Chip, die die Pixelanordnung einschließt, ohne daß die gesamte LCD-Einrichtung erhitzt werden muß.

Die Fig. 4A bis 4E verdeutlichen die Schritte, mit denen die LCD-Einrichtung 110 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgedichtet wird. Die Spur 160 wird an fänglich auf dem Chip 120 ausgebildet. Die Spur 160 kann in jeder geeigneten Form ausge bildet sein, so daß die Spur 160 eine äußere Begrenzung um die Pixelanordnung 122 bildet. Die Spur 160 kann beispielsweise aus jedem geeigneten Material sein, das mit Lötzinn be netzbar ist. Beispielsweise kann die Spur 160 aus Kupfer, Aluminium, Nickel, Nickelvanadi um, Titan oder Titanwolfram oder jedem anderen geeigneten Material bestehen.

Sobald die Spur 160 auf dem Chip 120 ausgebildet ist, kann leicht schmelzendes Material 150 auf die Spur 160 aufgebracht werden. Die Schmelzdichtung 150 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, das schmelzbar ist. Beispielsweise kann das schmelzbare Material 150 aus Zinn, Zinnblei, Indiumzinn, Zinnindiumblei oder jedem anderen geeigneten schmelzbaren Material bestehen. Das schmelzbare Material 150 kann mit jeder geeigneten Vorrichtung, beispielsweise durch Sputtern, Abscheidungen, einfacher physikalischer Aufbringung auf der Spur 160 gebildet werden; Präzisionskugelbonden und ähnliche Verfahren können bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. In einigen Ausführungsformen muß das schmelz bare Material 150 nicht präzise geformt sein, da es in einem Schmelzverfahren wieder aufge schmolzen wird.

Die obere Dichtung 155 kann auf der transparenten Platte 130 in einem Muster ausgebildet werden, die dem Muster der Spur 160 auf dem Chip 120 ähnelt. In der gezeigten Ausfüh rungsform werden leitende Präzisionsabstandhalter 157 besser auf der transparenten Platte 130 als auf dem Chip 120 hergestellt.

In den Fig. 4B und 4C kann die obere Dichtung 155 aus einer einzelnen Schicht oder aus mehreren Schichten bestehen. Fig. 4B ist ein Querschnitt der oberen Dichtung 155, die aus einer einzelnen Schicht, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, hergestellt wird. Eine obere Dichtung 155, bestehend aus einer einzigen Schicht, kann aus jedem geeigneten Material hergestellt werden, das mit der transparenten Platte 130 und nachfolgend mit dem schmelzbaren Material 150 verbunden werden kann. Beispielsweise kann die obere Dichtung 150 aus einer einzelnen Schicht aus Gold, Zinn, Titan, Nickel, Nic kelvanadium, Titanwolfram oder jedem anderen geeigneten Material bestehen.

Fig. 4C ist ein Querschnitt einer mehrschichtigen oberen Dichtung 155 mit einer oberen Schicht 155a, einer Mittelschicht 155b und einer Grundschicht 155c. Die Oberschicht 155a kann aus jedem Material bestehen, daß für eine Verbindung mit der transparenten Platte 130 geeignet ist. Die Oberschicht 155a fungiert ebenfalls als Oxidationsschicht zwischen der transparenten Platte 130 und den nachfolgenden Schichten der oberen Dichtung 155. Bei spielsweise kann die Oberschicht 155a aus Gold, Platin, Palladium, Silber, Silberzinnkombi nationen oder jedem anderen geeigneten Material bestehen.

In einigen Ausführungsformen sind dieses Materialien möglicherweise nicht die optimalen Materialien, um mit dem schmelzbaren Material 150 in den nachfolgenden Schritten zu ver schmelzen. Deshalb ist manchmal die Mittelschicht 155b erforderlich. Die Mittelschicht 155b liefert eine Schnittstelle zwischen der Oberschicht 155a, die mit der transparenten Platte 130 verbunden ist, und einer Unterschicht 155c, die mit dem schmelzbaren Material 150 ver schmolzen wird. Die Mittelschicht 155b kann beispielsweise aus Nickel, Zinn, Zinnickel, Kupfer oder jedem anderen geeigneten Material hergestellt werden.

Die Grundschicht 155c wird dann auf der Mittelschicht 155b gebildet. Die Grundschicht 155c wird aus Materialien gebildet, die einfach mit dem schmelzenden Material 150 benetzbar sind. Beispielsweise kann die Grundschicht 155c aus Zinn, Zinnblei, Zinnindium, Zinnbleiin dium oder jedem anderen geeigneten Material bestehen.

Während die Oberschicht 155a so dargestellt ist, als läge sie auf der Mittelschicht 155b und der Grundschicht 155c, ist die Oberschicht 155a nur für illustrative Zwecke als oberste darge stellt. Viel häufiger wird die Oberschicht 155a zuerst auf der transparenten Platte 130 ausge bildet und die nachfolgenden Schichten 155b und 155c werden auf der Oberschicht 155a ge bildet. Verfahren zur Herstellung individueller Schichten 155a, 155b und 155c, ebenso wie der einschichtigen oberen Dichtung 155, können mit Verfahren, die aus dem Stand der Tech nik bekannt sind, realisiert werden. Beispielsweise können Schattenmasken, Abscheiden und Ätzen, Sputtern, Aufdampfen oder jede andere geeignete Technik zur Herstellung von metal lischen Schichten auf der transparenten Platte 130 in Übereinstimmung mit der Erfindung eingesetzt werden. Weiterhin kann eine obere Dichtung 155 aus jeder Anzahl von geeigneten Schichten bestehen.

Leitende Präzisionsabstandshalter 157 können ebenfalls auf der transparenten Platte 130 an geordnet werden, bevor die Montage der transparenten Platte 130 auf den Chip 120 erfolgt.

Wie bereits erwähnt, sind Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen leitender Präzisions abstandshalter, in einer anhängigen Patentanmeldung beschrieben. Die leitfähigen Präzisions abstandshalter 157 können auch auf dem Chip 120 anstatt auf der transparenten Platte 130 ausgebildet werden. Zusätzlich können leitende Präzisionsabstandsleiter 167 überall innerhalb der Fläche, die durch die transparente Platte 130 oder den Chip 120 bedeckt ist, ausgebildet werden, solange die leitenden Präzisionsabstandshalter ihre Funktion als Abstandshalter zwi schen der transparenten Platte 130 und dem Chip 120 erfüllen.

In Fig. 4D ist eine transparente Platte 130 mit einer oberen Dichtung 155 und dem Ab standshalter 157 auf dem schmelzbaren Material 150 des Chips 120 angeordnet. Die Höhe des schmelzbaren Materials 150 und der oberen Dichtung 155 ist in einem Ausführungsbeispiel größer als die Höhe des Abstandshalters 157. Somit entsteht eine Lücke zwischen dem Chip 120 und dem Abstandshalter 157, bevor das schmelzbare Material 150 geschmolzen wird.

In Fig. 4E ist das Einbringen von Wärme in das schmelzbare Material 150 dargestellt. Nach dem die transparente Platte 130 an den Chip 120 angepaßt worden ist, wird Wärme in die Flä chen, die durch das schmelzbare Material 150 bedeckt sind, eingeleitet. Anstatt die gesamte LCD-Einrichtung zu erwärmen, was häufig zur Verkrümmung, Verwindung und anderen schädlichen Nebeneffekten füllt, wenn Verfahren des Standes der Technik zum Abdichten einer LCD-Anordnung eingesetzt werden, werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur die Bereiche erwärmt, die mit schmelzbarem Material bedeckt sind.

Die in das schmelzbare Material 150 eingeleitete Wärme bewirkt, daß das schmelzbare Mate rial 150 die obere Dichtung 155 benetzt und mit ihr verschmilzt. Das schmelzbare Material 150 benetzt auch die Spur 160 und verbindet sich mit dieser, wenn das schmelzbare Material 150 noch nicht mit der Spur 160 verschmolzen ist. Das Gewicht der transparenten Platte 130 ist in einer Ausführungsform groß genug, damit sich die transparente Platte 130 näher zum Chip 120 bewegt, solange bis der Abstandshalter 157 in Kontakt mit dem Chip 120 tritt. Ebenso bewirkt die Oberflächenspannung des benetzten schmelzbaren Materials, daß sich die transparente Platte näher an den Chip 120 zieht. In einer anderen Ausführungsform kann eine Kraft aufgebracht werden, um die transparente Platte 130 näher an den Chip 120 zu bringen.

Es ist unerheblich, ob die Oberflächenspannung des schmelzbaren Materials 150 im ge schmolzenen Zustand oder der Einfluß der Schwerkraft die transparente Platte 130 gleichmä ßig näher an den Chip 120 drückt. In Kombination mit der richtigen Anordnung der Ab standshalter 167 wird die transparente Platte 130 mit dem Chip 120 in einer Weise verbunden, daß sich die transparente Platte 130 in einem gleichmäßigen Abstand zum Chip 120 befindet. Deshalb werden viele Nebeneffekte, die mit dem Erhitzen der gesamten LCD-Einrichtung und der nicht perfekten Abdichtung der transparenten Platte 130 zum Chip 120 verbunden sind, durch die vorliegende Erfindung vermieden.

Das schmelzbare Material 150 kann mit jeder geeigneten Heizvorrichtung in örtlichen Berei chen auf dem Chip erhitzt werden. Beispielsweise können Infrarot-, Ultraviolett- oder Laser mit sichtbarem Licht benutzt werden, um das schmelzbare Material 150 zu erhitzen. Zusätz lich kann ein Ionenstrahl, eine gepulste Thermode oder jede andere geeignete Vorrichtung zum örtlichen Erhitzen gemäß der Erfindung benutzt werden. Die lokale Erwärmung des schmelzbaren Materials 150, um die transparente Platte 130 mit dem Chip 120 zu verbinden, verhindert das Problem, die gesamte LCD-Einrichtung, wie zuvor erwähnt, zu erwärmen.

Füllen

Eine Schmelzrichtung liefert zusätzliche Möglichkeiten, um den Herstellungsprozeß einer LCD-Einrichtung ökonomischer zu gestalten. In Fig. 5A ist eine perspektivische Ansicht einer LCD-Einrichtung 110' in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die LCD-Einrichtung 110' ist ähnlich aufgebaut wie die LCD-Einrichtung 110 in Fig. 3A. Jedoch enthält die LCD-Einrichtung 110' ein Schmelz material 150 mit einem Dichtungseinlaß 180. Der Dichtungseinlaß 180 steht von der darun terliegenden transparenten Platte 130 vor, so daß eine Öffnung zwischen der transparenten Platte 130 und dem Chip 120 entsteht, die in den eingeschlossenen Bereich führt. Die Öff nung erlaubt das Einfüllen und das Auslassen des Flüssigkristallmaterials während der nach folgenden Prozeßschritte zur Herstellung der LCD-Einrichtung 110'.

Fig. 5B ist eine Draufsicht des in Fig. 5A eingekreisten Bereiches 5B. Der Dichtungseinlaß 180, wie er in Fig. 5B gezeigt ist, steht von der unteren transparenten Platte 130 vor. Da durch wird eine Öffnung 181 gebildet, die einen Einlaß oder einen Auslaß für das Flüssigkri stallmaterial bildet, das in das eingeschlossene Volumen zwischen der transparenten Platte 130, den Chip 120 und dem schmelzbaren Material 150 eingebracht wird.

Während des Erwärmens des schmelzbaren Materials 150, wird bei einer Ausführungsform der Erfindung Wärme in allen Bereichen des schmelzbaren Materials 150 eingeleitet, außer in den Teilbereichen, in denen der Dichtungseinlaß 180 über die transparente Platte 130 heraus steht. Dies erlaubt, daß die transparente Platte 130 in einem präzisen Abstand richtig mit dem Chip 120 verbunden wird, während die Öffnung 181 unverbaut ist. Sobald die eingeschlosse ne Fläche mit Flüssigkristallmaterial gefüllt ist, kann Wärme in die zuvor unbeheizten Teilbe reiche des Dichtungseinlasses 180 und die entsprechenden Teilbereiche der oberen Dichtung 155 und der Spur 160 eingeleitet werden. Die nachfolgende Erwärmung bewirkt, daß der Dichtungseinlaßbereich des schmelzbaren Materials 150 die Spur 160 benetzt. Die vorstehen den Teilbereiche des Dichtungseinlasses 180 werden dadurch zurück unter die transparente Platte 130 gezogen, um eine vollständige Dichtung zu bilden.

Fig. 5C ist eine Draufsicht des in Fig. 5A eingekreisten Bereiches 5B, wobei zum Zwecke der Erläuterung die Schmelzdichtung weggelassen wurde, in Übereinstimmung mit einer an deren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 5B war die Spur 160 durchge hend ausgebildet, jedoch kann es vorteilhaft sein, Lücken 162 entlang Teilen der Spur 160 zu haben. In Fig. 5D ist das schmelzbare Material 150 gezeigt, wobei Lücken 162 so angeord net sind, daß sie unter Abzweigungspunkten des Dichtungseinlasses 180 von der Bahn der Spur 160 liegen. Die Lücken 162 werden unter den Abzweigungspunkten des Dichtungsein lasses 180 gebildet, um ein signifikantes Benetzen des schmelzbaren Materials in dem Dich tungseinlaß 180 während des anfänglichen Schmelzprozesses zu verhindern. Wie in der Dis kussion von Fig. 5B erwähnt, werden nur Teilbereiche des Dichtungseinlasses 180, die di rekt unter der transparenten Platte 130 liegen, anfänglich lokal erhitzt. Dies kann Teilbereiche des Dichtungseinlasses 180, die unmittelbar zum Rest des schmelzbaren Materials 150 be nachbart sind, ebenfalls einschließen. Indem Teilbereiche der Spur 160 entfernt werden, wird verhindert, daß der Dichtungseinlaß 180 die Spur 160 signifikant benetzt, bevor die einge schlossene Fläche mit Flüssigkristallmaterial gefüllt wird.

Sobald die transparente Platte 130 mit dem Chip 120 über die Schmelzdichtung 160 verbun den ist, wird der darin eingeschlossene Bereich durch den Dichtungseinlaß 180 und die Öff nung 181 mit Flüssigkristallmaterial gefüllt. Sobald der eingeschlossene Bereich mit dem Flüssigkristallmaterial abgedichtet ist, kann der Dichtungseinlaß komplett verschmolzen wer den, um die Dichtung aus schmelzbarem Material 150 zu vervollständigen.

Fig. 5E ist eine schematische Draufsicht auf den Dichtungseinlaß 180, der verschmolzen und wieder in das schmelzbare Material 150 aufgenommen wurde. In diesem Schmelzverfahren wird Wärme in Teilbereiche des Dichtungseinlasses aus schmelzbarem Material 150 und in zum Dichtungseinlaß 180 benachbarte Teilbereiche eingeleitet. Die lokale Erwärmung be wirkt, daß der Dichtungseinlaß 180 und die benachbarten Teilbereiche des schmelzbaren Materials 150 benetzt werden und unter aufgrund der Oberflächenspannung die äußere Be grenzung, die durch die Spur 160 gebildet wird, gezogen werden. Somit wird der Dichtungs einlaß 180 durch die Saugwirkung wieder in das schmelzbare Material 150 aufgenommen.

Der Dichtungseinlaß 180 kann in jeder V-ähnlichen Form ausgebildet werden, wie in Fig. 5B und in Fig. 5D dargestellt. Beispielsweise kann der Dichtungseinlaß 180 halbkreisför mig, halbrechteckig, halbtrapezformig oder in jeder anderen geeigneten Form ausgebildet sein.

In einer alternativen Ausführungsform kann es wünschenswert sein, besondere Formen der Spur 160 auszubilden, um den Saugeffekt zu erleichtern. Fig. 6 ist eine Draufsicht eines ähnlichen Bereiches des Chips 120 wie in den Fig. 5B bis 5E mit einer alternativen Aus führungsform der Spur 160. In der alternativen Ausführungsform umfaßt die Spur 160 Dich tungseinlaßspuren 165 und Kanäle 168. Die Dichtungseinlaßspuren 165 spiegeln die Form des Dichtungseinlasses 180 aus schmelzbaren Materials 150 wieder, wenn sie anfänglich auf den Chip 120 gebildet werden. Der Hauptteil der Spur 160 und der Dichtungseinlaßspur 165 ist durch Kanäle 168 verbunden.

Die Kanäle 168 bilden einen geeigneten Pfad, auf dem sich der Dichtungseinlaß 180 beim endgültigen Verschließen in den Hauptteil der Spur 160 zurückziehen kann. Der Dichtungs einlaß 180 wird lokal erwärmt, um in das schmelzbare Material 150 wieder vollständig aufge nommen zu werden. Die lokale Erwärmung wird anfänglich eingesetzt, um den Dichtungs einlaß 180 direkt über der Dichtungseinlaßspur 165 und mit den Kanälen 168 zu verschmel zen, sobald sich der Dichtungseinlaß 180 zurückzuziehen beginnt. Dann kann die Wärme auf die Hauptspur 160 geleitet werden, damit sich das schmelzbare Material des Dichtungseinla ßes 180 zurückzuzieht. Das Endresultat ist ein kontinuierliches, schmelzbares Material 150, das über dem Hauptteil der Spur 160 ausgebildet ist, d. h. nicht über den Dichtungseinlaßspu ren 165 und Kanälen 168. Dadurch wird eine gleichmäßige Dichtung um das Volumen, das zwischen der transparenten Platte 130 und dem Chip 120 eingeschlossen ist, geformt, wobei die Pixelanordnung 122 und das Flüssigkristallmaterial eingeschlossen sind.

Die LCD-Einrichtung 110' kann mit Flüssigkristallmaterial in jeder geeigneten Weise gefüllt werden, so lange die Öffnung 181 noch offen ist, was nach dem Stand der Technik bekannt ist. In einer Ausführungsform wird die LCD-Einrichtung 110' in eine Niederdruckumgebung eingebracht. Sobald die Akklimatisierung stattgefunden hat, ist der Druck irinerhalb des durch die transparente Platte 130, den Chip 120 und das schmelzbare Material 150 eingeschlossenen Volumens, genauso niedrig. Flüssigkristallmaterialien, die unter einem höheren Druck stehen, können dann in den eingeschlossenen Bereich durch die Öffnung 181 eingefüllt werden. Da der eingeschlossene Bereich auf einem niedrigen Druck gehalten wird, findet ein Vakuum saugprozeß statt, der das Flüssigkristallmaterial in den eingeschlossenen Bereich hineinzieht. Der Dichtungseinlaß 180 kann dann verschmolzen und in das schmelzbare Material 150 auf genommen werden, nachdem der eingeschlossene Bereich mit Flüssigkristallmaterial gefüllt worden ist.

In einer alternativen Ausführungsform kann der eingeschlossene Bereich durch Einlaß- und Ausgangslöcher, die in die transparente Platte 150 gebohrt wurden, gefüllt werden. Fig. 7A ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer LCD-Einrichtung 110'' in Übereinstim mung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die LCD-Einrichtung 110'' enthält Eingangs-/Ausgangslöcher 200, die in die transparente Platte 130 gebohrt wurden. Die Eingangs-/Ausgangslöcher können in der transparenten Platte 130 mit jeder geeigneten Bohrtechnik nach dem Stand der Technik eingebracht werden. Beispielsweise können die Löcher 200 durch einen Wasserstrahl, Laserbohren, Präzisionsbohren, Ultraschallbohren, Prä zisionsätzen oder jede andere zum Bohren geeignete Vorrichtung hergestellt werden.

Einige der Eingangs-/Ausgangslöcher 200 werden benutzt, um das Flüssigkristallmaterial in den eingeschlossenen Bereich einzubringen, während die anderen Löcher 200 der einge schlossenen Luft und dem überschüssigen Flüssigkristallmaterial die Möglichkeit geben, beim Füllverfahren aus dem eingeschlossenen Bereich zu entweichen. Alternativ kann auch das Verfahren zur Unterdruckerzeugung irinerhalb des eingeschlossenen Bereiches und das Ein bringen des auf einer höheren Temperatur gehaltenen Flüssigkristallmaterials, wie zuvor er wähnt, in Übereinstimmung mit einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung eingesetzt werden.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eines der Eingangs-/Aus gangslöcher 200 ein Volumen haben, das groß genug ist, um ausreichend Flüssigkristall zu enthalten, um den eingeschlossenen Bereich vollständig zu füllen. In der Figur wird dies nicht offensichtlich, weil die Dimensionen der dargestellten Ausführungsform nicht exakt maßstäblich sind; ein Eingangs-/Ausgangsloch 200 kann jedoch genügend Flüssigkristallma terial enthalten, um das eingeschlossene Volumen zu füllen, was der Fachmann verstehen wird. Somit kann eines der Eingangs-/Ausgangslöcher 200 als Reservoir benutzt werden und mit Flüssigkristallmaterial gefüllt werden. Das Flüssigkristallmaterial fließt dann von dem Eingangs-/Ausgangsloch, das als Reservoir benutzt wird, in den abgeschlossenen Bereich. Die anderen Eingangs-/Ausgangslöcher erlauben das Entweichen der Luft und der überschüs sigen Menge des hineinfließenden Flüssigkristallmaterials.

Die gezeichneten Eingangs-/Ausgangslöcher sind dargestellt, als ob sie in den Ecken des ein geschlossenen Bereiches ausgebildet sind, jedoch können die Eingangs-/Ausgangslöcher ir gendwo innerhalb des eingeschlossenen Bereiches ausgebildet werden, solange sie nicht mit der Pixelanordnung 122 in Konflikt kommen.

In Fig. 7B ist eine perspektivische Ansicht einer LCD-Einrichtung 110''' in Übereinstim mung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die LCD-Einrichtung 110''' beinhaltet ein schmelzbares Material 150 mit einem Dichtungseinlaß 180', das eine halbrechteckige Form besitzt. Ein Eingangs-/Ausgangsloch 200' wird in dem Be reich, der durch den Dichtungseinlaß 180' umgeben ist, gebildet. Das Eingangs- /Ausgangsloch 200' kann größer sein als die anderen Eingangs-/Ausgangslöcher 200, um eine große Menge Flüssigkristallmaterial aufzunehmen. Wieder einmal kann Flüssigkristallmateri al in das Eingangs-/Ausgangsloch 200' eingefüllt werden, wobei das Eingangs-/Ausgangsloch 200' als Reservoir dient. Das Flüssigkristallmaterial fließt in den eingeschlossenen Bereich, und jegliche Luft oder jegliche Gase können durch das andere Eingangs-/Ausgangsloch 200 entweichen. Die Eingangs-/Ausgangslöcher 200 können abgedichtet werden, wobei die Ein gangs-/Ausgangslöcher 200' unabgedichtet bleiben, nachdem das gesamte eingeschlossene Gebiet mit Flüssigkristallmaterial gefüllt ist. Sobald das eingeschlossene Gebiet mit Flüssig kristallmaterial gefüllt ist, kann das Eingangs-/Ausgangsloch 200' durch den Schmelzdich tungseinlaß 180' abgedichtet und wieder in das schmelzbare Material 150 aufgenommen wer den, wobei das Eingangs-/Ausgangsloch 200' aus dem eingeschlossenen Bereich ausge schlossen wird.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Eingangs-/Ausgangsloch 200' das einzige Loch in der transparenten Platte 130 sein. Wieder wird die LCD-Einrichtung 110''' zunächst in eine Niederdruckatmosphäre eingebracht und dann mit Flüssigkristallmaterial, das auf ei nem höheren Druckniveau gehalten wird, durch das Eingangs-/Ausgangsloch 200' befüllt. Dieser Vakuumprozeß füllt den eingeschlossenen Bereich mit Flüssigkristallmaterial, wobei das Eingangs-/Ausgangsloch 200' als die einzige Öffnung benutzt wird. Das Eingangs-/Aus gangsloch 200' kann dann durch das Verschmelzen und das Wiederaufnehmen des Dichtungseinlasses 180' in das schmelzbare Material 150 von dem eingeschlossenen Bereich dichtend abgetrennt werden.

Anhand der Fig. 8A und 8B wird das Verfahren zum Abdichten der Eingangs-/Aus gangslöcher 200 und/oder 200' beschrieben. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf Verfahren zum Abdichten der Eingangs-/Ausgangslöcher 200, aber die Verfahren sind auch einfach auf die Eingangs-/Ausgangslöcher 200' anwendbar. Die Beschreibung sollte so gelesen werden, als ob alle Typen von Eingangs-/Ausgangslöchern darin enthalten sind.

Nachdem das Volumen, das durch die transparente Platte 130, den Chip 120 und das schmelzbare Material 150 gebildet wird, mit einem Flüssigkristallmaterial 220 gefüllt ist, wird das Eingangs-/Ausgangsloch 200 mit einer Dichtmasse 210 gefüllt. Physisch soll eine hermetische Dichtung gebildet werden, die nicht über die Fläche der transparenten Platte 130 hervorsteht. Um diese Funktion zu erreichen, wird ein Töpfermaterial oder jedes andere ge eignete Material als Dichtmasse 210 eingesetzt.

Die Dichtmasse 210 wird in das Loch 200 eingebracht, so daß es sich der durch das Flüssig kristallmaterial 220 freigelassenen Fläche und dem Inneren des Eingangs-/Ausgangsloches 200 anpaßt. In der dargestellten Ausführungsform kann ein aushärtbares Flüssigkristallmate rial bevorzugt werden. Das aushärtbare Flüssigkristallmaterial wird typischerweise vor dem Abdichten des Loches 200 erhitzt. Das Erhitzen des aushärtbaren Flüssigkristallmaterials er laubt der Dichtmasse 210 sich den freien Bereichen innerhalb des Loches anzupassen.

Die Dichtmasse kann dann durch ultraviolette oder örtlich begrenzte, infrarote Erwärmung erhitzt werden und/oder durch jedes geeignete Verfahren zum Aushärten der Masse. Die Dichtmasse 210 besteht beispielsweise aus Materialien auf Acryl- oder Epoxybasis, die durch ultraviolette Erwärmung erhitzt werden können, oder aus anderen Arten aushärtbaren Mate rialien, die in Übereinstimmung mit den vorliegenden Erfindungen benutzt werden können. Wieder findet das Erhitzen der Dichtmasse 210 lokal statt, und die Chips und die transparente Platte werden nicht signifikant erwärmt.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Deckel eingesetzt, um das Eingangs-/Ausgangsloch 200 abzudichten. Fig. 8B ist eine schematische Quer schnittsansicht einer LCD-Einrichtung mit einem Deckel 250. Zuerst wird ein herausgeätzter Bereich 202 an der Öffnung des Eingangs-/Ausgangsloches gebildet, dessen Durchmesser größer als das Eingangs-/Ausgangsloch 200 ist. Der Ätzbereich 202 wird mit den gleichen Verfahren gebildet, die zur Bildung des Eingangs-/Ausgangsloches 200 eingesetzt werden.

Auf der Fläche, die unmittelbar die Öffnung des Eingangs-/Ausgangsloches 200 umschließt, wird eine Metallisationsschicht 267 abgeschieden. Die Metallisationsschicht 267 wird inner halb des geätzten Bereiches 202 durch jedes geeignete Verfahren, beispielsweise durch Sput tern, Abscheiden oder jedes andere geeignete Verfahren gebildet. Die Metallisationsschicht 267 kann ebenso aus jedem geeigneten Material bestehen, das auf der transparenten Platte 130 ausgebildet werden kann und leicht lötbar ist.

Das schmelzbare Material 255 wird dann auf der Metallisierungsschicht 267 aufgeformt. Das schmelzbare Material 255 kann aus jedem lötbaren Material bestehen. In einer Ausführungs form wird ein Material, das bei einer niedrigen Temperatur lötbar ist, eingesetzt, um das schmelzbare Material bei geringen Temperaturen zu erwärmen. Der Deckel 250 wird inner halb des geätzen Bereichs 202 auf der Metallisierungsschicht 267 und dem schmelzbaren Material 255 angeordnet. Zuerst wird jedoch die Metallisierungsschicht 252 auf dem Deckel 250 ausgebildet. Die Metallisierungsschicht 252 kann auf dem Deckel 250 in einer Weise ausgebildet werden, die der Herstellung der Metallisierungsschicht 267 ähnelt. Die Metallisie rungsschicht 252 ist ähnlich geformt, damit sie sich der Metallisierungsschicht 267 auf der transparenten Platte 130 anpaßt.

Der Deckel 250 mit der nach unten gekehrten Oberseite der Metallisierungsschicht 252 wird auf dem schmelzbaren Material 255 angeordnet, so daß die Metallisierungsschicht 252 und die Metallisierungsschicht 267 zueinander ausgerichtet sind. Der Deckel 250 kann aus einer transparenten Platte aus ähnlichem Material hergestellt werden, aus dem die Platte 130 be steht. Der Deckel 250 kann mit der transparenten Platte 130 durch lokales Erwärmen, wie zuvor in bezug auf die Fig. 4A bis 4E beschrieben, verschmolzen werden.

Es gibt somit verschiedene Arten um die Dichtung innerhalb oder über den Eingangs-/Aus gangslöchern 200 oder 200' zu bilden. Weiterhin können alternative Wege zur Abdich tung der Löcher in einer transparenten Platte, wie sie in LCD-Einrichtungen eingesetzt wird, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Zusätzlich können alternative Verfahren eingesetzt werden, um den eingeschlossenen Bereich der LCD-Einrichtung mit Flüssigkristallmaterial, gemäß der vorliegenden Erfindung zu füllen.

Die Fig. 9A bis 9C stellen solche alternativen Verfahren zum Füllen des eingeschlossenen Bereiches einer LCD-Einrichtungen mit einem Flüssigkristallmaterial dar. Die Fig. 9A bis 9C sind Querschnitte einer LCD-Einrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er findung, ähnlich den in den Fig. 4A, 4D und 4E dargestellten Querschnittszeichnungen. Jedoch muß vor dem Verschmelzen der transparenten Platte 130 mit dem Chip 120 die Flä che, die von dem schmelzbaren Material 150 umgeben wird, mit Flüssigkristallmaterial 222 gefüllt werden. Das Flüssigkristallmaterial 222 ist in einer Ausführungsform ein aushärtbares Flüssigkristallmaterial.

In Fig. 9B ist die transparente Platte 130 auf dem Chip 120 angeordnet, so daß die obere Dichtung 155 zum schmelzbaren Material 150 ausgerichtet ist. Das Flüssigkristallmaterial 222 ist dann innerhalb des Raumes, der durch die transparente Platte 130, den Chip 120 und das schmelzbare Material 150 gebildet wird, eingeschlossen.

In Fig. 9C ist das schmelzbare Material 150 lokal erwärmt worden, wie zuvor beschrieben. Das Schmelzen des schmelzbaren Materials 150 bewirkt, daß die transparente Platte 130 nä her an den Chip 120 herangezogen wird, bis die leitenden Präzisionsabstandshalter 157 in Kontakt mit der transparenten Platte 130 und dem Chip 120 treten. Nachdem das schmelzbare Material 150 aufgeschmolzen wurde, um die transparente Platte 130 an dem Chip 120 zu be festigen, kann das Flüssigkristallmaterial 222 ausgehärtet werden. Das Flüssigkristallmaterial 222 kann mit verschiedenen Verfahren ausgehärtet werden, beispielsweise durch ultraviolet tes, infrarotes Erhitzen oder jedes andere geeignete Verfahren, um das Flüssigkristallmaterial auszuhärten, ohne die gesamte LCD-Einheit signifikant zu erwärmen.

Verarbeitung auf Waferebene

Somit existieren einige verschiedene Verfahren, um den eingeschlossenen Bereich einer LCD-Einrichtung mit Flüssigkristallmaterial zu füllen. Die in den Fig. 7A bis 7B, 8A bis 8B und 9A bis 9C beschriebenen Verfahren haben den zusätzlichen Vorteil, daß sie auch bei der Verarbeitung auf Waferebene anwendbar sind. Das bedeutet, daß die Verfahren und Pro zesse, die anhand der Zeichnung beschrieben worden sind, und alle theoretisch diskutierten Verfahren und Prozesse auf einen gesamten Wafer mit LCD-Chips angewendet werden kön nen. Die Verarbeitung auf Waferebene vermeidet die Probleme, die sich ergeben, wenn die Fertigungsschritte mit vielen einzelnen LCD-Chips ausgeführt werden müßten. Deutliche Einspareffekte werden erreicht, wenn die Verarbeitung auf Waferebene erfolgt. Dementspre chend wird sich die folgende Diskussion auf die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung auf die Verarbeitung auf Waferebene beschränken.

In Fig. 10 werden Methoden zur Verarbeitung auf Waferebene diskutiert. Die Fig. 10 ist eine Draufsicht auf einen Wafer 300 mit Chips 120 einer Anordnung von LCD-Einrichtungen. LCD-Einrichtungen, die dem Stand der Technik entsprechen, werden typischerweise nicht in großen Stückzahlen auf einem einzelnen Wafer verarbeitet. In typischen Verfahren - nach dem Stand der Technik - zur Herstellung der LCD-Einrichtungen, ist es üblich, die LCD-Chips zu vereinzeln, bevor sie weiterverarbeitet werden. Das bedeutet, daß die LCD-Einrichtungen einzeln aus dem Wafer herausgeschnitten werden, bevor sie auf dem Substrat montiert werden oder bevor die transparente Platte auf ihnen montiert wird. Nachfolgende Verarbeitungsschritte werden dann individuell an jedem Chip durchgeführt. Die Verarbeitung auf Waferebene erlaubt es, daß Verarbeitungsschritte nacheinander an einer großen Anzahl von Chips auf einem einzigen Wafer in einem Schritt ausgeführt werden, im Gegensatz zu individuellen Verarbeitungsschritten.

Anfänglich wird eine große transparente Platte 330 auf dem Wafer 300 angeordnet, der meh rere Chips 120 enthält. Vor dem Auflegen der großen transparenten Platte 330 werden leiten de Präzisionsabstandshalter 157 und Schmelzdichtungen 150 auf jedem LCD-Chip 120, wie zuvor erwähnt, ausgebildet. Die Methoden zur Füllung eines eingeschlossenen Bereiches ei ner LCD-Einrichtung, wie sie in den Fig. 7A bis 7B, 8A bis 8B und 9A bis 9C diskutiert wurden, können eingesetzt werden, um die eingeschlossenen Bereiche zu füllen, die gebildet werden, wenn die große transparente Platte 330 und der Wafer 300 jedes LCD-Chips 120 ver bunden werden. Viele der Verfahrensschritte zur Bildung der LCD-Einrichtung in Überein stimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden auf Waferebene ausgeführt. Dadurch werden vorteilhaft getrennte Prozeßschritte, die auf jeden einzelnen Chip angewendet werden, eliminiert.

Sobald die große transparente Platte 330 auf dem Wafer 300 angebracht und das Füllen mit dem Flüssigkristallmaterial ausgeführt worden ist, werden die einzelnen LCD-Einrichtungen vereinzelt. Die Schnitte 340 und 341 können beispielsweise zwischen einzelnen LCD-Chips 120 vorgenommen werden. Es ist zu beachten, daß Schnitte, ähnlich wie die Schnitte 340 und 341, zusätzlich vorgenommen werden können, um alle LCD-Chips individuell zu vereinzeln, wobei mehrere einzelne LCD-Einrichtungen 111 entstehen.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können Schnitte, die auf dem Wafer ausgeführt worden sind, beispielsweise 340 und 341, durch einen Doppelschneide mechanismus, siehe Fig. 11, ausgeführt werden. Fig. 11 ist ein Teil eines Querschnitts ei nes Wafers 300 nach Fig. 10, der entlang der Schnittlinie 11-11 entsteht. Fig. 11 zeigt ebenso die doppelten Trennscheiben 350 und 351, die entlang der Linie 11-11 durch den Wa fer 300 und die große transparente Platte 330 schneiden.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schneidet eine erste Trennscheibe 350 vor einer zweiten Trennscheibe 351. In der dargestellten Ausführungsform schneidet die erste Trennscheibe 350 durch die große transparente Platte 330, ohne den Wafer 300 zu berühren. Der ersten Trennscheibe 350 folgt eine zweite Trennscheibe 351. Die zweite Trennscheibe 351 schneidet durch den Wafer 300, ohne die große transparente Platte 330 zu berühren. Beim Führen der ersten und der zweiten Trennscheibe 350 und 351 entlang der Länge des Wafers 300 und der großen Glasplatte 330 wird der Schnitt vollständig durch beide Materialien aus geführt. Weitere Schnitte können vorgenommen werden, um alle LCD-Chips auf dem Wafer 300 zu vereinzeln. Die dargestellte Ausführungsform zeigt die erste Trennscheibe 350, der der zweiten Trennscheibe 351 vorangeht, jedoch kann in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jede Trennscheibe der anderen Trennscheibe vorausgehen. Zusätzlich kann eine einzelne Trennscheibe benutzt werden, um anfänglich entweder einen Schnitt in der großen transparenten Platte 330 oder dem Wafer 300 zu ma chen, und dann können Schnitte durch das jeweilige andere Material gemacht werden.

Sobald alle Schnitte auf einem Wafer durchgeführt worden sind, ist das Endresultat eine Rei he von LCD-Einrichtungen 111, wie sie in Fig. 12a dargestellt sind. Fig. 12a ist eine sche matische perspektivische Ansicht einer vereinzelten LCD-Einrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die LCD-Einrichtung 111 ähnelt den LCD-Einrichtungen, die in bezug auf die vorherigen Figuren beschrieben worden sind. Jedoch enthält die LCD-Einrichtung 111 eine transparente Platte 130, die über die Bondflächen 125 vorsteht. Damit der Teil der transparenten Platte 130, der über die Bondflächen 125 vorsteht, entfernt werden kann, ist ein anderer Schnitt in der transparenten Platte 130 erforderlich.

Eine Trennscheibe 352 wird eingesetzt, um eine Kerbe 132 auf der transparenten Platte 130 zwischen dem unmittelbar über den Bondflächen 125 liegenden Bereich und dem Bereich über dem schmelzbaren Material 150 zu bilden. Fig. 12B ist eine Ansicht des Chips nach Fig. 12A mit einer vollständig ausgeführten Kerbe 132. Die Kerbe 132 trennt den Hauptteil der transparenten Platte 130 von dem vorstehenden Teil 130'. Es ist wünschenswert, den vor stehenden Teil 130' zu entfernen, um die Bondflächen 125 freizulegen.

Es kann jedes Verfahren benutzt werden, um den vorstehenden Teil 130' abzubrechen, sobald die Kerbe 132 angebracht worden ist. Beispielsweise kann eine Stempelpresse, eine Bondna del oder jede andere geeignete Einrichtung zum Aufbringen einer geringen Kraft auf das vor stehende Teil 130' eingesetzt werden, um das vorstehende Teil 130' abzubrechen. Die Beauf schlagung des vorstehenden Teils 130' mit einem geringen Druck bewirkt das Abbrechen des vorstehenden Teils 130' von der transparenten Platte 130 an der Kerbe 132, so daß die Bond flächen 125 unter der transparenten Platte 130 freigelegt werden. Die LCD-Einrichtung 111 kann dann auf dem Substrat angebracht werden, um eine vollständige LCD-Einrichtung zu bilden. Ein weiterer Verarbeitungsschritt, wie tropfenförmiges Aufbringen eines Überzugs (glob coating) und das Drahtbonden, kann ausgeführt werden, um die LCD-Einrichtung zu vervollständigen.

Verarbeitungsverfahren

Die Fig. 13 bis 15 sind Flußdiagramme, die den Verfahrensablauf zur Herstellung einer LCD-Einrichtung in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der vorliegen den Erfindung darstellen. Wie hierin und zuvor beschrieben wurde, können die Verarbei tungsschritte auf der Ebene des einzelnen Chips oder auf Waferebene durchgeführt werden. Zur Verkürzung der Darstellung beziehen sich die Flußdiagramme in den Fig. 13 bis 15 sowohl auf den einzelnen Chip als auch auf die Verarbeitung auf Waferebene. Jedoch können die alternativen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren auf jeder Ebene aus geführt werden. In Fig. 13 ist ein Flußdiagramm 400 des Verarbeitungsschrittes zur Vorbe reitung der transparenten Platte dargestellt.

Das Flußdiagramm 400 beginnt im Block 401 und geht über zu Block 403. In Block 403 wird die transparente Platte hergestellt. Die transparente Platte ist sowohl für den einzelnen Chip als auch für einen ganzen Wafer mit Chips geeignet. Die transparente Platte kann aus jedem geeigneten Material bestehen. In alternativen Ausführungsformen wurden Glas und Kunst stoff als geeignete Materialien für die transparente Platte 130 verwendet. An diesem Punkt können jegliche Arten von Schichten auf die transparente Platte aufgebracht werden. Bei spielsweise kann eine Indium-Zinn-Oxidschicht zur Bildung einer leitfähigen Schicht gegen über der Pixelanordnung eines Chips auf die transparente Platte aufgebracht werden. Andere Arten von leitenden oder schützenden Schichten können ebenfalls auf die transparente Platte angebracht werden. Nach der Aufbringung der beliebigen Schichten können bei einer Ausfüh rungsform die Eingangs-/Ausgangslöcher durch die transparente Platte und die aufgebrachten Schichten gebohrt werden. In anderen Ausführungsformen sind Eingangs-/Ausgangslöcher, wie bereits erwähnt, nicht erforderlich.

Das Flußdiagramm 400 geht über zu Block 405, wo die obere Dichtung auf die transparente Platte aufgebracht wird. Die obere Dichtung ist an einer Seite der transparenten Platte befe stigt, so daß sie der Pixelanordnung des Chips/Wafers gegenübersteht. Die obere Dichtung kann aus einer einzigen oder mehreren Schichten bestehen, wie zuvor beschrieben. Die Ver fahren zum Aufbringen der oberen Dichtung umfassen ohne Einschränkung hierauf das Sput tern, die Abscheidung, die elektrolytische Abscheidung, die autokatalytische Abscheidung und jedes andere Verfahren, um metallische Schichten auf einer transparenten Platte und auf Untergrundschichten der oberen Dichtung aufzubringen.

In einer besonderen Ausführungsform werden in Block 407 Abstandshalter an der transpa renten Platte angebracht. Die Abstandshalter können in einer Ausführungsform leitende Präzi sionsabstandshalter sein, wie sie in der genannten anhängigen Anmeldung genannt sind. Die Abstandshalter können auch auf dem Chip/Wafer anstatt auf der transparenten Platte ausge bildet werden; in diesem Fall wird der Verfahrensschritt wie im Flußdiagramm nach Fig. 14 durchgeführt.

In einer anderen Ausführungsform werden keine Abstandshalter benötigt. In einer solchen Ausführungsform wird die transparente Platte in ihrer Position gehalten, während das schmelzbare Material verschmolzen wird. Die transparente Platte wird so lange gehalten, bis das schmelzbare Material sich abgekühlt hat und wieder erstarrt ist. Bei dieser besonderen Ausführungsform können Techniken, die die transparente Platte in einer fixierten Höhe über dem Chip halten, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, eingesetzt werden.

Falls die transparente Platte in Block 409 eine einzelne transparente Platte ist, die auf einem einzelnen LCD-Chip angebracht werden soll, dann geht der Verfahrensablauf über zu Block B in Fig. 14. Falls die transparente Platte eine größere transparente Platte ist, die auf dem Wa fer angebracht werden soll, wird der Ablauf in Block A der Fig. 15 fortgeführt.

Fig. 14 ist ein Flußdiagramm 500 des Verfahrens zur Vorbereitung eines LCD-Chips und des Zusammenbaus des LCD-Chips mit der transparenten Platte in Übereinstimmung mit den vorliegenden Erfindung. Das Flußdiagramin 590 fängt in Block 501 an und geht über zu Block 503. In Block 503 wird ein LCD-Chip mit einer Pixelanordnung und jedem anderen geeigneten Schaltkreis gebildet. 10417 00070 552 001000280000000200012000285911030600040 0002019915019 00004 10298

In Block 505 werden Spuren aufgebracht, die um die Pixelanordnung herum angeordnet sind. Der Ort, an dem die Mehrzahl der Spuren liegt ist, korrespondiert mit der Lage der oberen Dichtung der zugehörigen transparenten Platte. In einer anderen Ausführungsform können die Spuren benutzt werden, um Kanäle und Dichtungseinlaßspuren zur Bildung eines Dichtungs einlasses und einer Öffnung bereitzustellen. Die Spuren können auf dem Chip ohne Ein schränkung mit jedem geeigneten Verfahren hergestellt werden, einschließlich Sputtern, Ab scheidung, elektrolytische Abscheidung, autokatalytische Abscheidung oder jedes andere ge eignete Verfahren.

Nachdem die Spuren auf dem Chip ausgebildet worden sind, wird das in Block 507 schmelz bare Material auf die Spuren aufgebracht. Das schmelzbare Material wird auf einige oder alle Spuren aufgebracht, wie zuvor in bezug auf die verschiedenen Ausführungsformen erwähnt wurde. Das schmelzbare Material kann auf die Spuren aufgebracht werden durch Metallisie ren, Sputtern, Hartlöten, Vakuumlöten, Heftschweißen oder jedes andere geeignete Verfahren. In einer alternativen Ausführungsform kann eine Kugelbondvorrichtung eingesetzt werden, um mehrere Kugelverbindungen, bestehend aus dem schmelzbaren Material, entlang der Spu ren anzuordnen. Eine einheitliche Größe ist nicht streng erforderlich, da das schmelzbare Material wieder aufgeschmolzen werden wird, um die endgültige Dichtung zu erzeugen.

Der Fertigungsablauf wird in Block 509 weitergeführt und geht weiter zu Block C in Fig. 15, falls der Chip ein Teil des Wafers ist, der ähnlich verarbeitete Chips aufweist. Falls der Chip ein einzelner Chip ist, wird der Fertigungsablauf in Block 510 weitergeführt. In Block 510 werden der einzelne Chip und die einzelne transparente Platte aus Block B in Fig. 13 zueinander ausgerichtet, so daß das schmelzbare Material zur oberen Dichtung ausgerichtet ist. In Block 510 werden der Chip und die transparente Platte miteinander verschmolzen. Das schmelzbare Material wird mit der oberen Dichtung der transparenten Platte verschmolzen. In alternativen Ausführungsformen, in denen der Dichtungseinlaß benutzt wurde, werden diese Teilbereiche des schmelzbaren Materials nicht verschmolzen. Das Schmelzverfahren kann, wie bereits erwähnt, mit jedem geeigneten Verfahren zur örtlichen Verschmelzung, durchge führt werden, welche ohne Einschränkung hierauf Infrarotlaser, Ultraviolettlaser, optische Laser oder gepulste Thermodenbeheizung umfassen.

Nach dem Verschmelzen der LCD-Einrichtung, die-durch das Verbinden des Chips und der transparenten Platte entsteht, wird diese in Block 514 mit Flüssigkristallmaterial gefüllt. Jedes geeignete Flüssigkristallmaterial kann eingesetzt werden. In alternativen Ausführungsformen können erhitzbare Flüssigkristallmaterialien, Flüssigkristallmaterialien mit verteilten Polyme ren, verdreht nematische Kristalle, ferroelektrische Materialien oder Kombinationen davon, in Übereinstimmung mit den vorliegenden Erfindung, eingesetzt werden.

Falls erforderlich, kann das Flüssigkristallmaterial ferner in Block 514 erhitzt werden. Das Erhitzen in diesem Fertigungsstadium verursacht keine Probleme des Verkrümmens oder des Verwindens, weil die Schmelzdichtung schon gebildet worden ist, und verformt den Chip nicht permanent, wie das in Verfahren des Standes der Technik geschieht. Somit haben der Chip und die transparente Platte nicht das Bestreben, sich während des Erhitzungsverfahrens zu deformieren. In einer alternativen Ausführungsform kann das Flüssigkristallmaterial durch lokale Erhitzung, ähnlich dem Verfahren zur Einbringung der Wärme in das schmelzbare Material, erhitzt werden. Die örtliche Erwärmung verhindert ebenso das Verwindungspro blem. In einer anderen Ausführungsform können die Flüssigkristallmaterialien nach der Aus richtung des Chips und der transparenten Platte erhitzt werden, jedoch bevor das schmelzbare Material mit der oberen Dichtung verschmolzen wird.

In Block 516 wird die LCD-Einrichtung komplett abgedichtet. In einer Ausführungsform werden Eingangs-/Ausgangslöcher abgedichtet, wie zuvor beschrieben wurde. In anderen Ausführungsformen wird ein Dichtungseinlaß und eine Öffnung durch das Verschmelzen und das Zurückziehen bestimmter Teilbereiche des schmelzbaren Materials abgedichtet. Das Ver fahren endet in Block 518.

Fig. 15 ist ein Flußdiagramm 600 des Zusammenbaus der transparenten Platte und eines oder mehrerer Chips auf Waferebene. Das Flußdiagramm beginnt in Block 601, in dem die transparente Platte, die von dem Block A in Fig. 13 vorgesehen wird, und der Wafer von Block C der Fig. 14 ausgerichtet werden. Die oberen Dichtungen und die schmelzbaren Materialien der einzelnen Einrichtungen werden zusammen auf einer Waferebene ausgerich tet.

Nach der Ausrichtung werden die transparente Platte und der Wafer in Block 602 miteinander mit einem der Verfahren, die in bezug auf Block 512 der Fig. 14 diskutiert wurden, ver schmolzen. Wenn die Verarbeitung auf Waferebene angewendet wird, sind Dichtungseinlässe und Öffnungen unpraktisch, weil die Dichtungseinlässe während des Füllens und des Ab dichtens, wie später diskutiert wird, nicht zugänglich sind. Es werden dann bevorzugt Ein gangs-/Ausgangslöcher anstatt Dichtungseinlässe verwendet, um einen Weg zum Füllen der LCD-Einrichtungen bereitzustellen. Eingangs-/Ausgangslöcher in Verbindung mit Dich tungseinlässen sind ebenfalls für eine Verarbeitung auf Waferebene geeignet.

Die individuellen LCD-Einrichtungen, die durch das Verschmelzen der transparenten Platte mit dem Wafer entstehen, werden im Block 604 mit Flüssigkristallmaterial gefüllt. Jedes ge eignete Verfahren zum Füllen der LCD-Einrichtungen, wie zuvor diskutiert, kann in Überein stimmung mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Nachdem die LCD-Ein richtungen gefüllt worden sind, wird jedes Eingangs-/Ausgangsloch oder andere Öffnungen abgedichtet.

In einer alternativen Ausführungsform geschieht das Füllen der LCD-Einrichtung vor dem Ausrichten, Aufschmelzen und Abdichten der transparenten Platte mit dem Wafer. Wie in Bezug auf die Fig. 9A bis 9C diskutiert wurde, kann der durch das schmelzbare Material umgrenzte Bereich mit Flüssigkristallmaterial gefüllt werden, bevor die transparente Platte auf den Wafer gelegt wird. Dieses Verfahren kann auf der Waferebene eingesetzt werden, um die LCD-Einrichtungen zu füllen. Die besondere Ausführungsform hat den zusätzlichen Vor teil, daß das Abdichtungsverfahren nach Block 606 eingespart wird, weil das Verschmelzen des schmelzbaren Materials eine vollständige Dichtung erzeugt.

Die individuellen LCD-Einrichtungen werden in Block 607 vereinzelt. Die Vereinzelungsver fahren, wie sie in Bezug auf die Fig. 10, 11 und 12A bis 12B diskutiert wurden, können eingesetzt werden, um die LCD-Einrichtungen zu vereinzeln. Weiterhin kann jedes andere geeignete Vereinzelungsverfahren, einschließlich, ohne Einschränkung hierauf, Laserschnei den, Präzisionsbohren und chemisches Ätzen, eingesetzt werden. Das Flußdiagramm endet in Block 608, nachdem die LCD-Einrichtungen vereinzelt worden sind.

Die vorliegende Erfindung kann in jeder beliebigen Kombination der schon beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Die Fertigungsschritte, die in bezug auf die Fig. 13 und 14 diskutiert wurden, sind generell anwendbar für die Einzelchipherstellung und die Herstellung auf Waferebene, wie bereits diskutiert wurde. Die Verarbeitungsschritte können ebenfalls in jeder beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden. Das gleiche gilt für Verarbeitungsschritte, wie sie in bezug auf die Fig. 15 bezüglich der Herstellung auf Waferebene, diskutiert wur den.

Die Herstellung auf Waferebene ist nur eines von vielen Vorteilen der vorliegenden Erfin dung. Die Herstellung auf Waferebene reduziert drastisch die Anzahl der Verarbeitungs schritte, die erforderlich sind, um eine große Anzahl von LCD-Einrichtungen herzustellen.

Die Kosten und der Zeitaufwand werden durch die Herstellung auf Waferebene ebenfalls si gnifikant verringert. Der Einsatz einer Schmelzdichtung, die auf mehreren Chips eines einzi gen Wafers gebildet werden kann, liefert die Möglichkeit der Verarbeitung auf Waferebene.

Wichtiger ist, daß eine Schmelzdichtung die negativen Nebeneffekte durch das Erhitzen einer gesamten LCD-Einrichtung vermeidet, die typischerweise bei Verfahren zum Abdichten einer LCD-Einrichtung nach dem Stand der Technik erforderlich sind. Eine Schmelzdichtung kann lediglich durch das Erwärmen von Teilbereichen der LCD-Einrichtung, die die Schmelzdich tung enthalten, gebildet werden. Die lokale Erwärmung verhindert die Verkrümmung und das Verwinden, die häufig LCD-Einrichtungen des Standes der Technik funktionsunfähig ma chen.

Eine Schmelzdichtung erlaubt ferner selektive Schmelzverfahren. Sobald die Schmelzdich tung lokal begrenzt erwärmt worden ist, können weitere detaillierte Fertigungsschritte an der Schmelzdichtung ausgeführt werden. Wie bereits diskutiert wurde, können verschiedene Ver fahren zum Füllen und zum Abdichten der Eingangs-/Ausgangslöcher in den LCD-Einrichtungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Die besonderen Verfahren zum Füllen und zum Abdichten sind einfach auf die Herstellung auf Waferebene anwendbar.

Obwohl die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist zu berücksichtigen, daß Alternativen, Modifikationen, Kombinationen und Äquivalente für den Fachmann nach dem Lesen der Beschreibung und dem Studium der Zeichnungen of fensichtlich werden. Es ist daher beabsichtigt, daß die folgenden Ansprüche all diese Alterna tiven, Modifikationen, Kombinationen und Äquivalente, soweit sie unter den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen, abdecken.

Claims

1. Schmelzdichtung zur Verwendung in einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, wobei die Flüssigkristallanzeigeeinrichtung einen Chip mit einer Pixelanordnung und eine trans parente Platte aufweist, wobei die Schmelzdichtung eine Dichtung zwischen der transpa renten Platte und dem Chip bildet, welche die Pixelanordnung umgibt, wenn die Schmelz dichtung lokal erwärmt wird, so daß nicht die gesamte Flüssigkristallanzeigeeinrichtung erhitzt werden muß.

2. Schmelzdichtung nach Anspruch 1, die eine obere Dichtung umfaßt, welche auf die trans parente Platte aufgebracht ist, sowie ein schmelzbares Material, das auf den Chip aufge bracht ist, wobei dann, wenn die transparente Platte über den Chip gelegt wird, die obere Dichtung und das schmelzbare Material eine im wesentlichen durchgehenden Dichtung bilden, und wenn die Dichtung und das schmelzbare Material lokal erwärmt werden, die obere Dichtung und das schmelzbare Material schmelzen, um die Schmelzdichtung zu bilden.

3. Schmelzdichtung nach Anspruch 1, die eine Spur aufweist, die auf den Chip aufgebracht ist, sowie ein schmelzbares Material, das auf die transparenten Platte aufgebracht ist, wo bei dann, wenn die transparente Platte auf den Chip gelegt wird, die Spur und das schmelzbare Material eine im wesentlichen durchgehende Dichtung bilden, und wenn die Spur und das schmelzbare Material lokal erwärmt werden, die Spur und das schmelzbare Material verschmelzen, um die Schmelzdichtung zu bilden.

4. Schmelzdichtung nach Anspruch 2, bei der die obere Dichtung ein Material aufweist, das aus der folgenden Materialgruppe ausgewählt ist: Gold, Zinn, Nickel, Indium, Palladium, Kupfer, Titan, Titanwolfram, Nickelvanadium und Kombinationen daraus.

5. Schmelzdichtung nach Anspruch 2 oder 4, bei der die obere Dichtung eine erste Schicht umfaßt, die auf der transparenten Platte ausgebildet ist, eine zweite Schicht, die auf der er sten Schicht ausgebildet ist, sowie eine dritte Schicht, die auf der zweiten Schicht ausge bildet ist, so daß dann, wenn die obere Dichtung auf das schmelzbare Material gelegt wird, die dritte Schicht in Kontakt mit dem schmelzbaren Material ist, wobei die erste Schicht aus einem Material besteht, das sich für eine Verbindung mit der transparenten Platte eignet, die zweite Schicht besteht aus einem Material, das sich für eine Verbindung mit der ersten und der dritten Schicht eignet, und die dritte Schicht besteht aus einem Material, das sich für eine Verbindung mit dem schmelzbaren Material eignet.

6. Schmelzdichtung nach Anspruch 5, bei der die erste Schicht ein Material aufweist, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Gold, Platin, Silber, Silber-Zinn-Legierung, Palla dium, Blei und Kombinationen daraus.

7. Schmelzdichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der die zweite Schicht ein Material auf weist, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Nickel, Zinn, Kupfer, Palladium und Kombinationen daraus.

8. Schmelzdichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei der die dritte Schicht ein Material auf weist, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Zinn, Blei, Indium und Kombinatio nen daraus.

9. Schmelzdichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der das schmelzbare Material ein lötbares Material umfaßt.

10. Schmelzdichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei der das schmelzbare Material ein Material aus der folgenden Gruppe aufweist: Zinn, Blei, Indium, Palladium und Kombi nationen daraus.

11. Schmelzdichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei der das schmelzbare Material in einer im wesentlichen geschlossenen Schleife auf den Chip aufgebracht ist und die Pixel anordnung umgibt.

12. Flüssigkristallanzeige (LCD)-Einrichtung mit folgenden Merkmalen:

ein Chip mit einer Pixelanordnung;

eine transparente Platte, die mit einem vorgegebenen Abstand zu den Chip angeordnet ist und über der Pixelanordnung liegt; und

eine Schmelzdichtung, die eine Dichtung zwischen dem Chip und der transparenten Platte bildet, um die Pixelanordnung in einem geschlossenen Volumen einzuschließen, wobei die Schmelzdichtung durch lokales Aufbringen von Wärme auf die Schmelzdichtung ge schmolzen wird, so daß der LCD-Chip und die transparente Platte im wesentlichen nicht erwärmt werden.

13. LCD-Einrichtung nach Anspruch 12, bei der die Schmelzdichtung, die einen obere Dich tung umfaßt, welche auf die transparenten Platte aufgebracht ist, sowie ein schmelzbares Material, das auf den Chip aufgebracht ist, wobei dann, wenn die transparente Platte über den Chip gelegt wird, die obere Dichtung und das schmelzbare Material eine im wesentli chen durchgehenden Dichtung bilden, und wenn die Dichtung und das schmelzbare Mate rial lokal erwärmt werden, die obere Dichtung das schmelzbare Material schmelzen, um die Schmelzdichtung zu bilden.

14. LCD-Einrichtung nach Anspruch 12, bei der die Schmelzdichtung eine Spur aufweist, die auf den Chip aufgebracht ist, sowie ein schmelzbares Material, das auf die transparenten Platte aufgebracht ist, wobei dann, wenn die transparente Platte auf den Chip gelegt wird, die Spur und das schmelzbare Material eine im wesentlichen durchgehende Dichtung bil den, und wenn die Spur und das schmelzbare Material lokal erwärmt werden, die Spur und das schmelzbare Material verschmelzen, um die Schmelzdichtung zu bilden.

15. LCD-Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der das schmelzbare Material ein lötba res Material umfaßt.

16. LCD-Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der das schmelzbare Material ein Mate rial aus der folgenden Gruppe aufweist: Zinn, Blei, Indium, Palladium und Kombinatio nen daraus.

17. LCD-Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der das schmelzbare Material in einer im wesentlichen geschlossenen Schleife auf den Chip aufgebracht ist und die Pi xelanordnung umgibt.

18. LCD-Einrichtung nach Anspruch 13, bei der die obere Dichtung ein Material aufweist, das aus der folgenden Materialgruppe ausgewählt ist: Gold, Zinn, Nickel, Indium, Palla dium, Kupfer, Titan, Titanwolfram, Nickelvanadium und Kombinationen daraus.

19. LCD-Einrichtung nach Anspruch 13 oder 18, bei der die obere Dichtung eine erste Schicht umfaßt, die auf der transparenten Platte ausgebildet ist, eine zweite Schicht, die auf der ersten Schicht ausgebildet ist, sowie eine dritte Schicht, die auf der zweiten Schicht ausgebildet ist, so daß dann, wenn die obere Dichtung auf das schmelzbare Mate rial gelegt wird, die dritte Schicht in Kontakt mit dem schmelzbaren Material ist, wobei die erste Schicht aus einem Material besteht, das sich für eine Verbindung mit der transpa renten Platte eignet, die zweite Schicht besteht aus einem Material, das sich für eine Ver bindung mit der ersten und der dritten Schicht eignet, und die dritte Schicht besteht aus einem Material, das sich für eine Verbindung mit dem schmelzbaren Material eignet.

20. LCD-Einrichtung nach Anspruch 19, bei der die erste Schicht ein Material aufweist, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Gold, Platin, Silber, Silber-Zinn-Legierung, Palladium, Blei und Kombinationen daraus.

21. LCD-Einrichtung nach Anspruch 19 oder 20, bei der die zweite Schicht ein Material auf weist, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Nickel, Zinn, Kupfer, Palladium und Kombinationen daraus.

22. LCD-Einrichtung nach Anspruch 19, 20 oder 21, bei der die dritte Schicht ein Material aufweist, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Zinn, Blei, Indium und Kombina tionen daraus.

23. LCD-Einrichtung nach Anspruch 13, bei der der Chip eine Spur aufweist, welche die Pi xelanordnung im wesentlichen umgibt, so daß das schmelzbare Material auf der Spur an geordnet ist und die obere Dichtung im wesentlichen spiegelbildlich zur Form der Spur angeordnet ist, wobei die obere Dichtung und das schmelzbare Material eine im wesentli chen durchgehende Dichtung bilden und, wenn die obere Dichtung und das schmelzbare Material lokal erwärmt werden, die obere Dichtung und das schmelzbare Material ver schmelzen, um die Schmelzdichtung zu bilden.

24. LCD-Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, mit einem Abstandshalter, wobei der Abstandshalter die transparente Platte mit einem vorgegebenen Abstand zum Chip hält.

25. LCD-Einrichtung nach Anspruch 24, bei der der Abstandshalter ein leitender Präzisions abstandshalter ist.

26. LCD-Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 25, bei der die transparente Platte eine Eingangs/Ausgangs-Öffnung aufweist, die so konfiguriert ist, daß sie ein Flüssigkri stallmaterial in das und aus dem eingeschlossenen Volumen durchläßt, das von der trans parenten Platte, dem Chip und der Schmelzdichtung gebildet wird.

27. LCD-Einrichtung nach Anspruch 26, bei der die transparente Platte einen Deckel auf weist, der über der Eingangs/Ausgangs-Öffnung angeordnet ist, wobei eine schmelzbare Deckeldichtung zwischen dem Deckel und der transparenten Platte angeordnet ist und ei ne Dichtung zwischen dem Deckel und der transparenten Platte bildet und die Ein gangs/Ausgangs-Öffnung verschließt, wobei die schmelzbare Deckeldichtung durch lo kale Erwärmung geschmolzen wird.

28. LCD-Einrichtung nach Anspruch 26 oder 27, bei der die transparente Platte ein Dichtmit tel aufweist, das in der Eingangs/Ausgangs-Öffnung angeordnet ist, und das eingeschlos sene Volumen verschließt, das von der transparenten Platte, dem Chip und der Schmelz dichtung gebildet wird.

29. LCD-Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 28 mit einem Flüssigkristallmaterial, das in dem eingeschlossenen Volumen angeordnet ist, das von der transparenten Platte, dem Chip und der Schmelzdichtung gebildet wird.

30. LCD-Einrichtung nach Anspruch 29, bei der das Flüssigkristallmaterial ein polymerdis pergiertes Flüssigkristallmaterial ist.

31. LCD-Einrichtung nach Anspruch 29 oder 30, bei der das Flüssigkristallmaterial ein aus härtbares Flüssigkristallmaterial ist.

32. Flüssigkristalleinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 31, bei der die transparente Platte eine leitende Beschichtung aufweist, wobei die leitende Beschichtung auf einer Seite der transparenten Platte angeordnet ist, die dem Chip und der Pixelanordnung zuge wandt ist.

33. LCD-Einrichtung nach Anspruch 32, bei der die leitende Beschichtung Indiumzinnoxid aufweist.

34. Flüssigkristallanzeige (LCD)-Einrichtung mit folgenden Merkmalen:

eine transparente Platte mit einem Umfang;

ein Chip mit einer Pixelanordnung und einem Umfang, der größer als der Umfang der transparenten Platte angeordnet ist, wobei der Chip mit einem vorgegebenen Abstand zu der transparenten Platte ist, so daß die transparente Platte die Pixelanordnung und einen Teil des Chips überdeckt;

eine Schmelzdichtung, die auf dem Chip angeordnet ist und einen ersten Abschnitt sowie einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt die transparente Platte zu dem Chip weitgehend abdichtet und die Pixelanordnung zwischen der transparenten Platte und dem Chip im wesentlichen umgibt, und wobei der zweite Abschnitt von dem Umfang der transparenten Platte vorsteht, jedoch innerhalb des Umfangs des Chips liegt und eine Öffnung bildet, die Zugang zu einem Volumen zwischen der transparenten Platte, dem Chip und dem ersten Abschnitt der Schmelzdichtung schafft, wobei die Öffnung so konfi guriert ist, daß sie Flüssigkristallmaterial in das und aus dem Volumen durchläßt.

35. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeige (LCD)-Einrichtung mit folgenden Verfahrensschritten:

Anordnung einer transparenten Platte über einem Chip, wobei der Chip eine Pixelanord nung und ein schmelzbares Material aufweist, das auf dem Chip aufgebracht ist und die Pixelanordnung im wesentlichen umgibt, wobei das schmelzbare Material zwischen der transparenten Platte und dem Chip angeordnet ist; und

lokales Aufbringen von Wärme auf das schmelzbare Material, so daß das schmelzbare Material schmilzt und eine Schmelzdichtung zwischen der transparenten Platte und dem Chip bildet und die Pixelanordnung einschließt, wobei das Aufbringen der Wärme auf das schmelzbare Material die transparente Platte oder den Chip nicht wesentlichen erwärmt, so daß die transparente Platte und der Chip nicht nennenswert verformt werden.

36. Verfahren nach Anspruch 35, bei dem das Aufbringen der Wärme auf das schmelzbare Material mit einem Laser erfolgt.

37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, bei dem eine obere Dichtung auf der transparenten Platte ausgebildet wird, bevor die transparente Platte über den Chip gelegt wird, wobei die obere Dichtung im wesentlichen ein Spiegel bild des schmelzbaren Materials ist, das auf den Chip aufgebracht wird, so daß dann, wenn die transparente Platte über den Chip gelegt wird, die obere Dichtung im wesentli chen durchgehend in Kontakt mit dem schmelzbaren Material ist, und dann, wenn Wärme auf das schmelzbare Material aufgebracht wird, die obere Dichtung und das schmelzbare Material verschmelzen, um die Schmelzdichtung zu bilden.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37, bei dem eine Spur auf dem Chip ausgebildet wird, wobei die Spur die Pixelanordnung im wesent lichen umgibt; und das schmelzbare Material auf der Spur geformt wird, bevor die trans parente Platte über den Chip gelegt wird.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 38, bei dem eine Eingangs/Ausgangs-Öffnung auf der transparenten Platten ausgebildet wird, bevor die transparente Platte über den Chip gelegt wird, wobei die Eingangs/Ausgangs-Öffnung so konfiguriert ist, daß sie Flüssigkristallmaterial in ein und aus einem eingeschlossenen Volumen durchläßt, das von der transparenten Platte, dem Chip und der Schmelzdichtung gebildet wird.

40. Verfahren nach Anspruch 39, bei dem das eingeschlossene Volumen, das von der transparenten Platte, dem Chip und der Schmelzdichtung gebildet wird, mit einem Flüssigkristallmaterial gefüllt wird; und die Eingangs/Ausgangs-Öffnung verschlossen wird.

41. Verfahren nach Anspruch 40, bei dem die Eingangs/Ausgangs-Öffnung verschlossen wird, indem ein Dichtmittel in die Eingangs/Ausgangs-Öffnung gebracht wird.

42. Verfahren nach Anspruch 40 oder 41, bei dem die Eingangs/Ausgangs-Öffnung geschlos sen wird, indem

ein schmelzbares Deckeldichtmaterial auf die transparente Platte aufgebracht wird, wobei das schmelzbare Deckeldichtmaterial die Eingangs/Ausgangs-Öffnung umgibt;

ein Deckel auf das schmelzbare Deckeldichtmaterial gelegt wird; und

Wärme lokal auf das schmelzbare Deckeldichtmaterial aufgebracht wird, eine schmelzba re Deckeldichtung zwischen der transparenten Platte und dem Deckel gebildet wird und die Eingangs/Ausgangs-Öffnung und das von der transparenten Trägerplatte, dem Chip und der Schmelzdichtung eingeschlossenen Volumen verschlossen wird.

43. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 42, bei dem das Flüssigkristallmaterial in dem eingeschlossenen Volumen ausgehärtet wird.

44. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 43, bei dem ein Abstandshalter auf dem Chip ausgebildet wird, bevor die transparente Platte über den Chip gelegt wird, so daß der Abstandshalter einen vorgegebenen Abstand zwischen der transparenten Platte und dem Chip aufrechterhält, wenn die transparente Platte mit dem Chip während des lokalen Aufbringens von Wärme auf das schmelzbare Material ver schmolzen wird.

45. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 43, bei dem ein Abstandshalter auf der transparenten Trägerplatte ausgebildet wird, bevor die transpa rente Platte über den Chip gelegt wird, so daß der Abstandshalter einen vorgegebenen- Ab stand zwischen der transparenten Platte und dem Chip aufrechterhält, wenn die transpa rente Platte mit dem Chip während des lokalen Aufbringens von Wärme auf das schmelz bare Material verschmolzen wird.

46. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeige (LCD)-Einrichtung mit folgenden Verfahrensschritten:

Verschmelzen einer transparenten Platte und eines Chips über eine Schmelzdichtung, wo bei der Chip eine Pixelanordnung aufweist, wobei die Pixelanordnung in einem einge schlossenen Volumen zwischen dem Chip, der transparenten Platte und der Schmelz dichtung eingeschlossen ist, und wobei die Schmelzdichtung für das Verschmelzen lokal erwärmt wird, ohne die transparente Platte und den Chip wesentlich zu erwärmen;

Füllen des eingeschlossenen Volumens mit einem Flüssigkristallmaterial; und

Verschließen des eingeschlossenen Volumens durch erneutes Schmelzen eines Teils der Schmelzdichtung, wobei der Teil der Schmelzdichtung lokal erwärmt.

47. Verfahren nach Anspruch 46, bei dem für das Verschließen des eingeschlossenen Volu mens der Teil der Schmelzdichtung derart neu geschmolzen wird, daß die Schmelzdich tung vollständig innerhalb der Durchmesser der transparenten Platten und des Chips liegt und die Pixelanordnung umgibt.

48. Verfahren nach Anspruch 46 mit folgenden weiteren Verfahrensschritten:

Ausbilden einer ersten Spur und einer Dichtungseinlaßspur auf dem Chip, wobei die erste Spur innerhalb des Umfangs der transparenten Platte angeordnet ist, wenn die transparente Platte mit dem Chip verschmolzen wird, und wobei die Dichtungseinlaßspur außerhalb des Umfangs der transparenten Platte liegt, wenn die transparente Platte mit dem Chip verschmolzen wird;

Ausbilden eines schmelzbaren Materials auf der ersten Spur und der Dichtungseinlaßspur, wobei bei dem Verschmelzen der transparenten Platte mit dem Chip ein erster Teil des schmelzbaren Materials, der auf der ersten Spur liegt, lokal erwärmt wird, um die transpa rente Platte mit dem Chip zu verschmelzen, und wobei für das Verschließen ein zweiter Teil des schmelzbaren Materials, der auf der Dichtungseinlaßspur liegt, lokal erwärmt wird, so daß der zweite Teil des schmelzbaren Materials mit der ersten Spur verschmilzt, wodurch das eingeschlossene Volumen vollständig verschlossen wird.

49. Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 48, bei dem die transparente Platte eine Ein gangs/Ausgangs-Öffnung aufweist, wobei beim Verschmelzen der transparenten Platte mit dem Chip die Eingangs/Ausgangs-Öffnung einen Zugang zu dem eingeschlossenen Volumen schafft und beim Füllen des eingeschlossenen Volumens das Flüssigkristallma terial durch die Eingangs/Ausgangs-Öffnung in das eingeschlossene Volumen gefüllt wird, wobei beim Verschließen des eingeschlossenen Volumens der Teil des schmelzba ren Materials neu geschmolzen wird, so daß der. Teil des schmelzbaren Materials sich so verlagert, daß die Eingangs/Ausgangs-Öffnung keinen Zugang mehr zu dem eingeschlos senen Volumen schafft.

50. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeige (LCD)-Einrichtung mit folgenden Verfahrensschritten:

Aufformen eines schmelzbaren Materials auf einen Chip, wobei der Chip eine Pixelanord nung aufweist und das schmelzbare Material die Pixelanordnung umgibt und ein Reser voir bildet;
Füllen des Reservoirs mit einem Flüssigkristallmaterial;

Anordnen einer transparenten Platte auf dem schmelzbaren Material; und

lokales Aufbringen von Wärme auf das schmelzbare Material, wodurch die transparente Platte und der Chip verschmolzen werden und das Reservoir und das Flüssigkristallmate rial verschlossen werden.

51. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeige (LCD)-Einrichtung mit folgenden Verfahrensschritten:

Ausbilden mehrerer LCD-Chips auf einem Wafer, wobei jeder LCD-Chip eine Pixelanord nung aufweist, und

Ausbilden mehrerer Einheiten schmelzbaren Materials auf jedem LCD-Chip, wobei jede schmelzbare Materialeinheit eine entsprechende Pixelanordnung eines entsprechenden LCD-Chips umgibt und ein Reservoir bildet.

52. Verfahren nach Anspruch 51 mit folgenden weiteren Verfahrensschritten:
Füllen jedes Reservoirs, das durch die mehreren schmelzbaren Materialeinheiten gebildet wird, mit einem Flüssigkristallmaterial;
Anordnen einer transparenten Platte auf den mehreren schmelzbaren Materialeinheiten über dem Wafer und den mehreren Chips;
lokales Aufbringen von Wärme auf die mehreren schmelzbaren Materialeinheiten, um mehrere Schmelzdichtungen zwischen der transparenten Platte und dem Wafer herzustel len, wobei jede Schmelzdichtung eine Pixelanordnung umgibt.

53. Verfahren nach Anspruch 52 mit dem weiteren Verfahrensschritt Vereinzeln der mehreren LCD-Einrichtungen, wobei jede der vereinzelten, mehreren LCD-Einrichtungen einen vereinzelten Teil der transparenten Platte, einen vereinzelten Chip und eine vereinzelte Schmelzdichtung aufweist.

54. Verfahren nach Anspruch 51 mit folgenden weiteren Verfahrensschritten:

Anordnen einer transparenten Platte auf den mehreren schmelzbaren Materialeinheiten über dem Wafer und den mehreren Chips, wobei die transparente Platte mehrere Ein gangs/Ausgangs-Öffnungen aufweist, und jede Eingangs/Ausgangs-Öffnung Zugang zu dem Reservoir eines entsprechenden Chips auf dem Wafer schafft;

lokales Aufbringen von Wärme auf die mehreren schmelzbaren Materialeinheiten, um mehrere Schmelzdichtungen zwischen der transparenten Trägerplatte und dem Wafer zu bilden, wobei jede Schmelzdichtung eine Pixelanordnung umgibt;

Füllen der durch die jeweiligen schmelzbaren Materialeinheiten gebildeten Reservoire mit Flüssigkristallmaterial über die mehreren Eingangs/Ausgangs-Öffnungen; und

Verschließen der mehreren Eingangs/Ausgangs-Öffnungen.

55. Verfahren nach Anspruch 54 mit dem weiteren Verfahrensschritt:

Vereinzeln der mehreren LCD-Einrichtungen, wobei jede der vereinzelten, mehreren LCD-Einrichtungen einen vereinzelten Teil der transparenten Platte, einen vereinzelten Chip und eine vereinzelte Schmelzdichtung aufweist.