CN100458508C - 信号传输组件及应用其的显示装置 - Google Patents

Abstract

一种信号传输组件，包括具有第一电极的第一衬底、具有第二电极的第二衬底、和一导电层。第二电极至少具有一沟槽(trench)；导电层则位于第一电极和第二电极之间，导电层包括胶体和分散其中的多个导电粒子。第二电极经由导电层与第一电极电连接，且部分胶体填充于第二电极的沟槽内。应用于一显示装置时，由于第一衬底的第一电极可使显示面板的非显示区域与显示区域电连接，当第二衬底两端的第二电极和第三电极分别与第一衬底的第一电极和另一第三衬底(例如印刷电路板)接合时，信号可自第三衬底经过第二衬底、第二电极、第一电极，传送至显示区域，控制画面显示。

Description

信号传输组件及应用其的显示装置

技术领域

本发明涉及一种信号传输组件及应用其的显示装置，特别是涉及一种可提高溢胶均匀性、增加接合(bonding)强度的信号传输组件及应用其的显示装置。

背景技术

在液晶显示器的模块工艺中，显示面板与印刷电路板(print circuit board，PCB)是经由可挠性印刷电路板(flexible print circuit，FPC)或以卷带式自动接合(tape carrier package/tape automated bonding，TCP/TAB)来相连接，以达到传送信号的目的。为了使显示器进一步轻薄化，最新的覆晶薄膜封装(chip onfilm，COF)则可使接合(bonding)时所需的面板外缘更小，以应用于如笔记型计算机轻薄要求的显示器。尽管封装的方式不同，这些“膜(film)材”的引脚(lead)电极部分大多是透过各向异性导电膜(anisotropic conduction film，ACF)在加热压合后，电连接在显示面板的一端(或是印刷电路板的一端)的金属导电焊垫(pad)上。

请参照图1，其绘示一显示装置中印刷电路板与显示面板经由可挠性印刷电路板相连接的示意图。显示面板包括一显示区域1和一非显示区域2。显示面板的第一衬底11上具有一第一电极13，且第一电极13位于非显示区域2内并电连接显示区域1。第二衬底21例如是一可挠性印刷电路板(FPC)，则用来连接显示面板的第一衬底11和第三衬底31(例如是一印刷电路板)，以传送信号。其中，第一电极13即为现有的金属导电焊垫(pad)，可由第一衬底11上的一金属层以及形成于金属层上的氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)层所形成。

如图1所示，第二衬底21的两端分别具有一第二电极22和一第三电极23(其皆为现有的引脚)。另外，在第一电极13与第二电极22之间，及第三电极23与第三衬底31之间，分别提供一导电层，例如第一各向异性导电膜41和一第二各向异性导电膜42。各向异性导电膜主要包括胶体和分散在胶体中的多个导电粒子。在经过加热压合后(如箭号所示)，第二衬底21的两端可分别与第一衬底11和第三衬底31电连接，使信号可传送至面板的显示区域1，以控制显示画面。

图2A～2B绘示一各向异性导电膜在传统的引脚和焊垫的对位方式中，进行加热压合的示意图。请同时参照图1，以第一各向异性导电膜41为例，分散在胶体411中的导电粒子413，主要是由一树脂球作为核心，外部再包覆一导电金属材料如金和镍。在第二衬底21与第一衬底11加热压合后，第二电极(即为现有的引脚)22和第一电极(即为现有的焊垫)13则可通过导电粒子413完成电连接。

如图2B所示，传统的引脚和焊垫对位方式，是以一对一的引脚和焊垫进行接合。当具有胶体的各向异性导电膜在加热压合时，需有一良好的溢胶路径，以避免因溢胶不良，使胶体反应固化后在接合面的厚度分布不均而造成接合不良。请参照图3，其绘示在传统的引脚和焊垫的对位方式中，胶体主要溢胶路径的示意图。在传统的引脚和焊垫的对位方式中，主要是靠相邻引脚(第二电极22)与相邻焊垫(第一电极13)之间的间隙来溢胶，其溢胶路径如图3的箭号所示。然而，此种传统对位设计在宽度较小的引脚(焊垫)上可行；但是，对于某些宽度较大的引脚(焊垫)而言，由于引脚与焊垫是进行大面积的接合，愈接近接触面内部的胶愈不易流出，使溢胶不良成为严重的问题。

图4绘示在大面积的引脚和焊垫接合，使用传统对位方式而产生溢胶不良的示意图。如图4所示，由于引脚和焊垫的面积大，在加热压合后，溢胶不良的胶体411，使得第二衬底21与第一衬底11仅能依靠接近引脚(第二电极22)与焊垫(第一电极13)外侧的导电粒子413’达到电连接的目的，而容易造成电性接触不良的问题。再者，反应固化累积在引脚和焊垫之间过量的胶体411，也会造成引脚(第二电极22)与焊垫(第一电极13)的接合强度不够，组装过程中反复的拉扯或弯折可能造成引脚(第二电极22)与焊垫(第一电极13)的剥离。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种信号传输组件及应用其的显示装置，以提高溢胶均匀性、增加膜材的接合(bonding)强度。

根据本发明的目的，提出一种信号传输组件，包括：具有第一电极的第一衬底，具有第二电极的第二衬底，和导电层。第二电极至少具有一沟槽(trench)；导电层则位于第一电极和第二电极之间，导电层包括胶体和分散在胶体中的多个导电粒子。其中，第二电极经由导电层与第一电极电连接，且部分胶体填充于第二电极的沟槽内。

根据本发明的目的，再提出一种显示装置，包括显示面板、第二衬底和导电层。显示面板包括显示区域和非显示区域；显示面板具有第一衬底，且第一衬底上具有第一电极，第一电极位于非显示区域内并与显示区域电连接。第二衬底的一端具有第二电极，且第二电极至少具有一沟槽。导电层位于第一电极和第二电极之间，且导电层包括胶体和分散在胶体中的多个导电粒子。其中，第二电极经由导电层与第一电极电连接，部分胶体填充于第二电极的沟槽内。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本发明。

附图说明

图1绘示一显示装置中印刷电路板与显示面板经由可挠性印刷电路板相连接的示意图；

图2A～2B绘示一各向异性导电膜在传统的引脚和焊垫的对位方式中，进行加热压合的示意图；

图3绘示在传统的引脚和焊垫的对位方式中，胶体主要溢胶路径的示意图；

图4绘示在大面积的引脚和焊垫中，使用传统对位接合方式而产生溢胶不良的示意图；

图5为绘示依照本发明一优选实施例的引脚和焊垫对位与胶体主要溢胶路径的示意图；

图6分别绘示本发明实施例的第二电极的沟槽为一狭缝的示意图；

图7分别绘示本发明实施例的第二电极的沟槽为一凹槽的示意图；

图8A、8B为绘示依照本发明实施例的第二电极的第一、第二类型的示意图；

图8C、8D为绘示依照本发明实施例的第二电极的第三、第四类型的示意图；

图8E、8F为绘示依照本发明实施例的第二电极的第五、第六类型的示意图；

图8G、8H为绘示依照本发明实施例的第二电极的第七、第八类型的示意图；

图9为绘示一种可挠性印刷电路板(FPC)的结构示意图。

简单符号说明

1：显示区域

2：非显示区域

11：第一衬底

13：第一电极

21：第二衬底

22、52、56、62、66、72、76、82、86：第二电极

23：第三电极

31：第三衬底

41：第一各向异性导电膜

411：胶体

413、413’：导电粒子

42：第二各向异性导电膜

55、57、58、63、64a、64b、67a、67b、67c、68a、68b、68c、75、77、78、83a、83b、83c、84a、84b、84c、85、87a、87b、87c、88a、88b、88c、89：第二电极的沟槽

61：导电层

613、613’：导电粒子

65：凹槽

521、721、761、821、861：第二电极的前侧

622、623、662、663、822、823、862、863：第二电极的侧边

9：可挠性印刷电路板

91：第一高分子层

92：第二高分子层

93：导电复合层

931：铜层

932：镍层

933：金层

具体实施方式

本发明提出一种信号传输组件及应用其的显示装置。利用在接合(bonding)处的引脚形成一或多个沟槽(trench)，以提供溢胶路径，进而达到提高接合后的溢胶均匀性和增加接合强度的目的。

图5为绘示依照本发明一优选实施例的引脚和焊垫对位与胶体主要溢胶路径的示意图。另外，关于显示装置中，第三衬底(例如一印刷电路板)与显示面板的第一衬底(例如一玻璃基板)经由第二衬底(例如一可挠性印刷电路板)相连接的结构，请参照图1。图5与图1相同的组件沿用相同的标号。

如图5所示，本发明的信号传输组件包括具有第一电极13的第一衬底11，具有一第二电极52的第二衬底21，和一导电层(未显示)。其中，每一第二电极52至少具有一沟槽55，而导电层则位于第一电极13和第二电极52之间(其相对位置请参照图1)。导电层例如是各向异性导电膜(ACF)，包括一胶体和分散在胶体中的多个导电粒子(请参照图2A～2B)。加热压合第二衬底21和第一衬底11后，第二电极52经由导电层与第一电极13电连接，且导电层的部分胶体填充于第二电极52的沟槽55内。除了相邻的第二电极52之间的间隙可提供溢胶路径(如箭号R1所示)外，第二电极52上的沟槽55也可提供溢胶路径(如箭号R2所示)。因此，应用本发明于面积较大，例如是宽度大于等于150μm的引脚(即第二电极)和焊垫(即第一电极)时，可提高溢胶均匀性，避免传统设计中溢胶不良的问题。

值得注意的是，虽然图5中第二电极52上的沟槽55是以完全切开的方式形成一狭缝，然而本发明并不以此为限；第二电极52上的沟槽55也可以是以凹槽的方式呈现。请参照图6、7，其分别绘示本发明实施例的第二电极的沟槽为狭缝和凹槽的示意图。

当第二电极的沟槽为一狭缝时，如图6所示，加热压合后，第二衬底21上的第二电极52经由导电层61中的导电粒子613’与第一衬底11上的第一电极13电连接；其中，沟槽55的宽度A需至少供一颗导电粒子613通过，因此至少大于一导电粒子613于加热压合前的直径d。

当第二电极的沟槽为一凹槽时，如图7所示，加热压合后，第二衬底21上的第二电极62经由导电层61中的导电粒子613’与第一衬底11上的第一电极13电连接；其中，除了凹槽65的宽度A至少大于导电粒子613的直径(2r)外，凹槽65的深度D在压合后至少要能容一颗导电粒子613通过。假设压缩变形后的导电粒子613’其压缩量为50％，凹槽65的深度D则至少大于导电粒子613的半径r。

当然，在实际应用本发明时，第二电极上的沟槽并不仅限于如图5所示的类型。除了在数量上可以形成一或多个沟槽外，在位置上可以是纵向沟槽、或是横向沟槽。对纵向沟槽而言，沟槽的长度可以等于、或大于第二电极的长度。再者，沟槽的其中一端可以到达第二电极的一侧边，使第二电极呈现叉子状、鱼骨状或其它形状。以下，提出本发明在实际应用时，可以提高溢胶均匀性的其中八种第二电极的类型，以作说明。

图8A～8H为绘示依照本发明实施例的第二电极的八种类型的示意图。图9则绘示一种可挠性印刷电路板(FPC)的结构示意图。其中，可挠性印刷电路板9主要由一第一高分子层91、一第二高分子层92和一导电复合层93所组成。而导电复合层93所裸露出的G端或H端即可作为第二电极55。图8A～8H由图9的第一高分子层91方向朝第二高分子层92方向观察所绘示，第一高分子层91相当于图8A～8H中的基板21。且为了清楚显示本发明的技术特征，图8A～8H中仅绘示第二电极55位置的相关部分，而图8A～8H中虚线P2则代表图9中第二高分子层92的前缘部分。

图8A、8B为绘示依照本发明实施例的第二电极的第一、第二类型的示意图。其中，图8A与图5的第二电极52相同，是形成一个纵向的沟槽55，且此沟槽55的其中一端到达第二电极52的前侧(front edge)521，使第二电极52呈现叉子状。再者，沟槽55的长度L1大于等于第二电极52的长度L。图8B与图8A的不同是：图8B的第二电极56上具有多个纵向的沟槽57、58，且沟槽57、58的长度L2大于等于第二电极52的长度L。另外，图8A、8B中，沟槽55、57、58的宽度A至少大于一颗导电粒子的直径；而为了使第二电极52、56在形成沟槽55、57、58后仍有足够的电极部分，以免导致接合阻抗增高的情形，第二电极52、56的宽度W不可过小。而一般也受限于机器的对位精准度，在此优选实施例中W至少大于150μm。但也不可过大，以免增加膜材制作成本。

图8C、8D为绘示依照本发明实施例的第二电极的第三、第四类型的示意图。在图8C中，第二电极62具有不对称排列的多个横向的沟槽，包括其中一端到达第二电极62的侧边(side edge)622的沟槽63，以及其中一端到达侧边623的沟槽64a、64b；再者，三个沟槽63、64a、64b错开排列；而切开沟槽63后，若第二电极62的剩余宽度B过小，将导致断路或是导致阻抗增高，因此，剩余宽度B不可过小，于此一优选实施例中，所剩下的第二电极剩余宽度B至少大于等于10μm。在图8D中，第二电极66具有对称排列的多个横向的沟槽，包括其中一端到达侧边662的三个沟槽67a、67b、67c，以及其中一端到达侧边663的三个沟槽68a、68b、68c。与图8C不同的是，图8D中位于右侧的三个沟槽67a、67b、67c和位于左侧的三个沟槽68a、68b、68c相对地排列。同样的，若第二电极66的剩余宽度C过小，将导致断路或是导致阻抗增高，因此，剩余宽度C不可过小，以此一优选实施例中的沟槽67b和68b为例，切开后所剩下的第二电极剩余宽度C亦需至少大于等于10μm。另外，图8C、8D中，沟槽63、64a、64b、67a、67b、67c、68a、68b、68c的宽度A，同样地需至少大于一颗导电粒子的直径；而第二电极62、66的宽度W同样为了使第二电极62、66在形成沟槽后仍有足够的电极部分，以免导致接合阻抗增高的情形，第二电极62、66的宽度W不可过小。而一般也受限于机器的对位精准度，在此优选实施例中W至少大于150μm。但也不可过大，以免增加膜材制作成本。

图8E、8F为绘示依照本发明实施例的第二电极的第五、第六类型的示意图。图8E是在第二电极72上形成一个纵向的沟槽75，但此沟槽75的其中一端并未到达第二电极72的前侧721。图8F与图8E不同的是：图8F的第二电极76上具有多个纵向的沟槽77、78。图8F与图8E相同的是：沟槽77、78的其中一端亦未到达第二电极76的前侧761；且沟槽75、77、78的长度L3则有一部份超出第二电极72、76外。另外，图8E、8F中，沟槽75、77、78的宽度A，同样地需至少大于一颗导电粒子的直径；而第二电极72、76的宽度W同样地为了可具有足够的接合面积则在此优选实施例中至少大于150μm。

图8G、8H为绘示依照本发明实施例的第二电极的第七、第八类型的示意图。第七类型如图8G所示，第二电极82上具有一个纵向的沟槽85和多个横向沟槽83a、83b、83c、84a、84b、84c，且沟槽的其中一端分别到达第二电极82的前侧821和侧边822、823。第八类型如图8H所示，与图8G不同的是：图8H的纵向沟槽89其中一端并未到达第二电极86的前侧861。但相同的是：纵向沟槽85、89的长度L4、L5则均有一部份超出第二电极82、86外。另外，图8G、8H中，沟槽83a、83b、83c、84a、84b、84c、85、87a、87b、87c、88a、88b、88c、89的宽度A，同样地需至少大于一颗导电粒子的直径；而第二电极82、86的宽度W同样地为了可具有足够的接合面积则在此优选实施例中亦至少大于150μm。

在实际应用本发明于一显示装置时，第二衬底21例如是一可挠性印刷电路板(FPC)，在加热压合后，第二衬底21的两端包括第二电极22和第三电极23，则分别与第一衬底11和第三衬底31接合，以完成第一衬底11和第三衬底31之间的电连接，进行信号传输。完成接合的示意图，请参照图1。虽然，上述实施例中均以第二电极举例说明，然本发明亦可应用在第二衬底21的另一端上，即在第三电极23处形成一或多个沟槽，以提高溢胶均匀性，增加第二衬底21与第三衬底31的接合强度。

图9为绘示一种可挠性印刷电路板(FPC)的结构示意图。其中，可挠性印刷电路板9主要由一第一高分子层91、一第二高分子层92和一导电复合层93所组成。其中，高分子层的材料例如是聚酰亚胺(Polyimide)。导电复合层93位于第一高分子层91和第二高分子层92之间，例如是在一铜层931镀上一镍层932和一金层933。且导电复合层93的长度约与第一高分子层91等长，但大于第二高分子层92的长度；因此，可裸露出导电复合层93的两端G和H而形成引脚(即前述的第二电极22和第三电极23)。

值得注意的是，虽然可挠性印刷电路板(FPC)可作为第二衬底21。然而，本发明亦可应用在任何具有金手指结构的膜(film)材，例如卷带自动接合(TCP/TAB)或覆晶薄膜封装(COF)等。使膜材在对位压合后可具有高度的溢胶均匀性，增加膜材的接合强度。

综上所述，虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (19)

1.一种信号传输组件，包括：

第一衬底，具有第一电极；

第二衬底，具有第二电极，该第二电极至少具有一沟槽；及

导电层，位于该第一电极和该第二电极之间，该导电层包括胶体和分散在该胶体的多个导电粒子；

其中，该第二电极经由该导电层与该第一电极电连接，且部分该胶体填充于该第二电极的该沟槽内，该沟槽的宽度至少大于导电粒子的直径，且该沟槽的深度至少大于导电粒子的半径。

2.如权利要求1所述的信号传输组件，其中该沟槽为凹槽。

3.如权利要求1所述的信号传输组件，其中该第一衬底为玻璃基板，该第一电极为接合焊垫，其中该接合焊垫至少包括：

金属层，形成于该第一衬底上；及

氧化铟锡层，形成于该金属层上。

4.如权利要求1所述的信号传输组件，其中该第二衬底为TCP/TAB、COF或可挠性印刷电路板，该第二电极为引脚，该第二衬底包括第一高分子层、第二高分子层和位于该第一、第二高分子层之间的导电复合层，且该第二高分子层的长度小于该导电复合层，以裸露该导电复合层的一端而形成该引脚。

5.如权利要求4所述的信号传输组件，其中该导电复合层的另一端亦裸露以形成第三电极，以与第三衬底电连接。

6.如权利要求1所述的信号传输组件，其中该第二电极的宽度至少大于150μm。

7.一种显示装置，包括：

显示面板，包括显示区域和非显示区域，该显示面板具有第一衬底，该第一衬底上具有第一电极，该第一电极位于该非显示区域内并与该显示区域电连接；

第二衬底，其一端具有第二电极，且该第二电极至少具有沟槽；和

导电层，位于该第一电极和该第二电极之间，该导电层包括胶体和分散在该胶体的多个导电粒子；

其中，该第二电极经由该导电层与该第一电极电连接，部分该胶体填充于该第二电极的该沟槽内，该沟槽的宽度至少大于导电粒子的直径，且该沟槽的深度至少大于导电粒子的半径。

8.如权利要求7所述的显示装置，还包括：

第三衬底，与该第一衬底经由该第二衬底的另一端电连接，该第三衬底的信号经过该第二衬底、该第一电极，而传送至该显示区域。

9.如权利要求8所述的显示装置，其中该第二衬底为TCP/TAB、COF或可挠性印刷电路板，包括第一高分子层、第二高分子层和位于该第一、第二高分子层之间的导电复合层。

10.如权利要求9所述的显示装置，其中该第二高分子层的长度小于该导电复合层，以裸露该导电复合层的两端而分别形成该第二电极和第三电极，且该第三电极与该第三衬底电连接。

11.如权利要求7所述的显示装置，其中该第二电极的该沟槽为凹槽。

12.如权利要求7所述的显示装置，其中该第一衬底为玻璃基板，该第一电极为接合焊垫。

13.如权利要求7所述的显示装置，其中该第二电极的宽度至少大于150μm。

14.一种信号传输结构，包括：

第一保护层；

第二保护层，相对于该第一保护层设置，以在该结构中形成裸露区以及非裸露区；和

导体层，形成于该第一保护层和第二保护层之间，且该导体层设置于该裸露区并延伸至该非裸露区，

其中，位于该裸露区的导体层具有沟槽，使得位于该裸露区的该导体层的包括该沟槽在内的宽度等于位于该非裸露区的该导体层的宽度，而位于该裸露区的该导体层的压合面积小于位于该非裸露区的该导体层在与该裸露区的该导体层的长度相同的长度上的面积。

15.如权利要求14所述的信号传输结构，其中该导体层位于该非裸露区的宽度大于150μm。

16.如权利要求14所述的信号传输结构，与导电层压合后，该导电层包括胶体和分散在该胶体的多个导电粒子，部分该胶体填充于该沟槽内。

17.如权利要求16所述的信号传输结构，其中该沟槽的宽度至少大于导电粒子的直径。

18.如权利要求14所述的信号传输结构，其中该第一保护层和该第一保护层分别为第一高分子层和第二高分子层，该导体层为金属复合层。

19.如权利要求14所述的信号传输结构，其中该第一保护层具有第一长度，该第二保护层具有第二长度，且该第二长度小于该第一长度，当该第二保护层相对于该第一保护层设置时，以在该结构中形成该裸露区以及该非裸露区。

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