CN101047157B

CN101047157B - 导电垫系统及其制作方法

Info

Publication number: CN101047157B
Application number: CN2007100871500A
Authority: CN
Inventors: 柯宏浜; 陈建志; 林家政; 邓文杰; 罗平
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2027-03-22
Also published as: CN101047157A; US20070229751A1; US7663728B2

Abstract

本发明提供一种具有导电垫的显示面板的系统，包含有设置于基板上的基层、设置于该基层上且包含有多个沟槽的第一绝缘层、设置于所述沟槽内的第二导电层、以及覆盖该第二导电层的图案化第三导电层。该第一绝缘层用以作为固定该第二导电层于该等沟槽内的挡墙。该显示面板还包含有多个导线，设置于该基板上，所述导线电性连接所述导电垫，且区域内的所述导线分别包含有：第一导电层，设置于该基板上；第一绝缘层，覆盖该导线的该第一导电层上，且包含有多个第三沟槽；以及第二导电层，充填于所述第三沟槽的内部，其中该第二导电层的上表面低于该第一绝缘层的上表面。

Description

导电垫系统及其制作方法

技术领域

本发明关于一种具有导电垫的系统。

背景技术

随着电子产品的快速发展，对于用以作为使用者与机器间介面的显示器的要求益发严格。而液晶显示器(liquid crystal display，以下简称LCD)因具有外型轻薄、耗电量低、无辐射污染与其他优点，已然成为市场主流，并广泛使用于笔记型电脑、个人数字助理(personal digit assistants，PDA)、数码相机、行动电话、以及其他通讯与信号用品中。更甚者，近年来液晶显示器更趋向取代传统阴极射线管(cathode ray tube，CRT)监视器与CRT电视。另一方面，由于有机物质的研究及其自发光(self-light-emitting)、高解析度、以及宽视角的优势，有机发光二极管显示器(organic-light-emitting-diode display，以下简称OLED)亦颇引人注目。由此可见液晶显示器、有机发光二极管显示器、以及其他平面显示器于通讯电子产品中已具有不可或缺的地位，并日渐广泛应用于日常生活中。

现有平面显示器，不论是LCD或OLED，皆包含有一像素阵列区域与一周围电路区域，其中更包含有多个形成于周围电路区域用以电性连接至外部电路的导电垫。请参阅图1与图2。图1为一现有平面显示面板10的上视图，而图2为图1中平面显示面板10的侧视图。平面显示面板10为一LCD，包含有二层玻璃基板12、14及一层设置于玻璃基板12、14之间的液晶分子16。如图1所示，上玻璃基板12小于下玻璃基板14。因此，部分玻璃基板14被玻璃基板12所覆盖，并由此定义出一覆盖区域18。而玻璃基板14的其他部分为一未覆盖区域，其定义为一周围电路区20。覆盖区域18包含有一像素阵列区(有源区域AA)11与一控制电路区13。

周围电路区20具有多个周围电路及导电垫22，用以电性连接至外部电路，并藉由平面显示面板10的内部电路如DC-DC电压线或扫瞄控制信号线传递信号。图3绘示一现有导电垫的剖面图，该导电垫即为图1所示的导电垫22。按例说来，导电垫22为一复合膜层结构。如图3所示，位于周围电路区20的导电垫22包含有一第一绝缘层24、一第一导电层26、一第二绝缘层28、一第二导电层30、以及一第三导电层32，依序设置于玻璃基板14上，其中第三导电层32覆盖第二导电层30的上表面及侧表面。一般而言，第二导电层30由低抗阻的金属材料构成，第三导电层32则由高抗阻的金属材料构成；而第三导电层32材料的硬度大于第二导电层30材料的硬度。

由于玻璃基板14上的周围电路区20未被玻璃基板12所覆盖，因此该部位无法避免制作过程、组装过程及运输过程中产生的应力及外力影响。然而，由于第三导电层32的材料较易脆裂，故更易于应力或外力下损坏。一旦第三导电层32受到外力而损坏，较柔软的第二导电层30即因此受其刮损或塌损；外力下的第三导电层32甚至可能移动第二导电层30，导致第二导电层30接触到玻璃基板14上的其他元件而造成短路。另外，当外力刮损第三导电层32及第二导电层30时，可能于导电垫22表面造成刮痕，使得平面显示器10在视觉测试中成为一劣质产品。

因此，如何提供具有较佳结构，且在应力或外力下能避免刮痕、移动或元件短路的设置于未覆盖的周围电路区域的导电垫，是显示器制造业者致力解决的重要课题之一。

发明内容

本发明提供一种具有导电垫的系统。

本发明所提供的具有导电垫系统的显示器面板的一实施例包含有设置于一基板上的基层、设于该基层上的具有多个沟槽的第一绝缘层、充填于该等沟槽内的第二导电层、以及覆盖该第二导电层的图案化第三导电层。

由于该第二导电层充填于该等沟槽内，且该第一绝缘层由较坚硬的材料构成，因此该第一绝缘层作为固定该第二导电层位置的挡墙，故具有较柔软材质的第二导电层可避免被刮伤与移动位置。

附图说明

图1为一现有的平面显示器的上视图；

图2为图1所示的平面显示器的侧视图；

图3为图1所示的导电垫的剖面图；

图4为根据本发明所提供的与一电子元件整合的显示器面板的方块图；

图5为图4所示的显示器面板的示意图；

图6为图5所示的导电垫与周围电路的放大图；

图7为图6所示的导电垫沿A-A’切线的剖面图；

图8至图10分别为本发明所提供的第二实施例、第三实施例、以及第四实施例中导电垫的放大图；

图11至图14为图7所示的导电垫工艺的示意图。

主要元件符号说明

10 平面显示器 12、14 玻璃基板

11 像素阵列区 13 控制电路区

16 液晶分子 18 覆盖区

20 周围电路区 22 导电垫

24 第一绝缘层 26 第一导电层

28 第二绝缘层 30 第二导电层

32 第三导电层

100 电子元件 102 显示器元件

104 控制器

50 显示器面板 52 第一基板

54 第二基板 56 导电垫

58 覆盖区 58a 像素阵列区

58b 控制电路区 60 周围电路区

62 基层 64 第一导电层

66 第一绝缘层 66’ 第二绝缘层

68 第二导电层 68’ 第二导电层

70 第三导电层 72a、72b、72c 第一沟槽

74 第二沟槽 75a、75b、75c 沟槽

76 导线 78a、78b 第三沟槽

具体实施方式

本发明有关于一具有导电垫的系统，该导电垫具有一第二导电层，其中该第二导电层的位置由一作为挡墙的第一绝缘层所固定。

请参阅图4至图5。图4为一与本发明所提供的显示面板50连接的电子装置100的方块图，而图5为图4所示的显示面板50的示意图。如图4所示，电子装置100包含有一显示器装置102，如一LCD装置，且显示器装置102包含有一控制器104以及一显示面板50，其中控制器104耦合于显示面板50，且控制器104可操作来控制显示面板50，以根据输入的信号而提供图像。电子装置100可为一膝上型电脑、一行动电话、一数码相机、一个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、一桌上型电脑、一电视机、一车用显示器或一携带式DVD播放器。因此，使用者可透过控制器104控制电子装置100以操作显示面板50。

请参阅图5，显示面板50包含有一第一基板52与一设置于第一基板52下的第二基板54。第二基板54的尺寸大于第一基板52的尺寸，而未被第一基板52覆盖的部分第二基板54定义为周围电路区60；被第一基板52覆盖的部分第二基板54则定义为覆盖区域58。覆盖区域58包含有一像素阵列区58a以及一控制电路区58b。根据本发明的一优选实施例，显示面板50系为一LCD面板或一OLED面板。

周围电路区60包含有多个导电垫56与导线76，设置于第二基板54上。各导电垫56分别透过一具有至少一内部电路的IC晶片或柔性印刷电路板(flexible print circuit，FPC board)以电性连接至少一外部电路。请参阅图6至图7，其中图6为图5所示的导电垫56与导线76的放大图；而图7为图6中导电垫56沿A-A’切线的剖面图。导电垫56包含有覆盖于第二基板54上的一基层62与设置于基层62上的一图案化的第一导电层64。基层62可包含绝缘材料，其亦可为一由氮化硅、氧化硅、或其他非导电性材料形成的缓冲层。第一导电层64可包含有金属材料，更适包含钼或钛。

导电垫56更包含有一第一绝缘层66覆盖于基层62与部分第一导电层64上。如图6所示，第一绝缘层66包含有多个第一沟槽72a、72b、72c以及一第二沟槽74于单一导电垫56内。第一沟槽72a、72b、72c沿一第一方向，如X轴方向，彼此平行，且皆连结于第二沟槽74。第二沟槽74沿一不平行于第一方向的第二方向排列。于一优选实施例中，该第二方向垂直于该第一方向。举例来说，该第二方向沿一Y轴方向，因此第一沟槽72a、72b、72c与第二沟槽74呈一E字形状。一第二导电层68充填于第一沟槽72a、72b、72c与第二沟槽74内，且由于第一沟槽72a、72b、72c藉由第二沟槽74彼此连接，因此各沟槽内的第二导电层68可彼此传导。

在第二导电层68之上设置有一图案化的第三导电层70，其全面性覆盖第二导电层68，且覆盖部分设置于第一导电层64上方的第一绝缘层66。图案化的第三导电层70的材质可包含有透明氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)。

位于第一沟槽72a、72b、72c内的第二导电层68呈平行排列且互相连结。另外，第一沟槽72a、72b、72c沿第一绝缘层66延伸，而位于第一沟槽72a、72b、72c内的第二导电层68电性连接至第一导电层64，故第二导电层68与第一导电层64亦可并联操作。因此，即使位于第一沟槽72a、72b、72c与第二沟槽74内的第二导电层68损坏，第一导电层64仍可提供导电垫56的导电功能，以电性连接外部电路与显示器面板50的内部电路。

另一方面，设置于第二基板54上且与导电垫56电性连接的导线76为一内部电路，且亦具有同于本发明所提供的导电垫56的结构。由于各导线76部分设置于周围电路区60，且并未被第一基板52所覆盖，因此亦可根据本发明精神提供一较佳结构。请参阅图6，未被覆盖的导线76亦包含有一图案化的第一导电层64(未示于第6图)、一具有多个互相平行的第三沟槽78a、78b的第一绝缘层66、一充填于第三沟槽78a、78b内的第二导电层68、以及一图案化第三导电层70，而图案化第三导电层70覆盖了第三沟槽78a、78内的第二导电层68与图案化的第一导电层64。因此，导线76亦具有一坚固的结构以抵抗外部应力。据此，暴露于第二基板54表面的显示器面板50的一周围电路或一内部电路亦具有如上所述的结构。

值得注意的是，第一绝缘层66的沟槽的上视形状并不限于图6所示的形状。任何具有充填于第一绝缘层66的沟槽内的第二导电层68的导电垫皆可含括于本发明精神内。图8至图10分别为本发明所提供的第二实施例、第三实施例、以及第四实施例中导电垫的放大图。为简单说明，图8至图10中的标号与图6相同。如图8所示，第一绝缘层66的沟槽75a呈一格子状排列。而图9中，多数沟槽75b互相平行排列。另一方面，图10中的沟槽75c则呈一不一致的形状。

以下说明为根据本发明所提供的导电垫56制作方法。请参阅图11至图14，图11至图14为图7所示的导电垫56的制作方法的示意图。如图11所示，首先提供一第二基板54。随后，一第一绝缘层(标号62)与一第一导电层(标号64)依序形成于第二基板54上。第一绝缘层定义为导电垫56的基层62。随后实施一第一显影和蚀刻工艺(photolithography-etchingprocess，以下简称为PEP)以图案化第一导电层64，形成如图11所示的图案化的第一导电层64。之后，一第二绝缘层66’沉积于图案化的第一导电层64与基层62上，第二导电层66’优选为氧化硅或氮化硅。

请参阅图12，随后对第二绝缘层66’实施一第二PEP，以于各导电垫56内形成多个第一沟槽72a、72b、72c与一第二沟槽74(未示于图12中)以便完成导电垫56的第一绝缘层66。另一方面，图6所示的导线76的第三沟槽78a、78b亦于第二PEP中形成。

请参阅图13与图14，一第二导电层68’系全面性形成于第二基板54上，并充填于第一沟槽72a、72b、72c、第二沟槽74与第三沟槽78a、78b内。随后对第二导电层68’进行回蚀刻(或藉由PEP)以移除位于第一绝缘层66上的部分第二导电层68’，而剩余部分仅充填于第一沟槽72a、72b、72c、第二沟槽74与第三沟槽78a、78b内，如图14中标号68所示。第二导电层68较佳由具有低抗阻的金属材料如铝(Al)、钼(Mo)、或铝与钼的合金如Mo/Al/Mo或Ti/Al/Ti所构成。接下来，一第三导电层形成于第二基板54之上，并进行一第三PEP以图案化该第三导电层，形成一覆盖第一导电层64与第二导电层68的图案化第三导电层70，以便完成如图7所示的导电垫56的制作。

导电垫56的制作可与像素阵列区58内的元件如薄膜晶体管(thin filmtransistor，以下简称TFT)、扫瞄线、或信号线的制作并行。像素阵列区58内元件的完整工艺一般包含具有五至六次PEP的非晶硅TFT工艺与具有八至九次PEP的低温多晶硅薄膜晶体管(low temperature polysilicon thin filmtransistor，LTPS TFT)工艺，该等工艺可含括制作导电垫56的第1至第3次PEP。举例来说，第一导电层64可与TFT的栅极或扫瞄线一同制作，且可具有相同材质。第一绝缘层66可与TFT的栅极绝缘层一同制作，且可具有相同材质；第二导电层68可与源极、漏极、或信号线具有相同材质，而第三导电层70则可与像素电极如ITO具有相同材质。因此，多余的光罩或工艺系可省略。

于本发明所提供的另一实施例中，导电垫56仅包含有具有第一沟槽72a、72b、72c与第二沟槽74的第一绝缘层66、充填于该等沟槽的第二导电层68、以及第三导电层70，而不具有第一导电层64。

本发明具有的优势包含将具有较柔软材质的第二导电层设置于该等沟槽内，因此能受到较硬的第一绝缘层与第三导电层的保护。故本发明所提供的导电垫的第二导电层不易因外部应力或因第三导电层移位，而导致与其他导电垫或位于第二基板上的元件接触，造成短路。由于第二导电层由较低抗阻的材质所构成，其较不易损坏，因此本发明可提供一较佳的导电表现。另外，由于第一与第二导电层为平行操作，即使第二导电层不幸于外部应力下损坏或于工艺中产生其他缺陷，第一导电层仍可提供导电垫的导电功能。因此工艺成品率更可于不需增加其他成本的情况下有效提升。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种具有导电垫的显示面板的系统，各该导电垫分别包含有：

第一导电层，设置于基板上；

包含有多个沟槽的第一绝缘层，设置于基板上，覆盖在所述第一导电层上；

第二导电层，充填于所述沟槽的内部，其中该第二导电层的上表面低于该第一绝缘层的上表面；以及

图案化的第三导电层，覆盖该第二导电层；

其中该第一绝缘层用以作为固定该第二导电层于所述沟槽内的挡墙，

其中该显示面板还包含有多个导线，设置于该基板上，所述导线电性连接所述导电垫，且区域内的所述导线分别包含有：

第一导电层，设置于该基板上；

第一绝缘层，覆盖该导线的该第一导电层上，且包含有多个第三沟槽；以及

第二导电层，充填于所述第三沟槽的内部。

2.如权利要求1所述的系统，其中该系统还包含有设置于该基板上的基层、设置于该基层上的图案化的第一导电层，且该图案化的第三导电层全面性覆盖该第一导电层与该第二导电层。

3.如权利要求2所述的系统，其中充填于所述沟槽内的该第二导电层电性连接该第一导电层。

4.如权利要求1所述的系统，其中该第三导电层的硬度大于该第二导电层的硬度。

5.如权利要求1所述的系统，其中该系统还包含有：

显示器装置，包含有具有所述导电垫的该显示面板；以及

控制器，耦合于该显示面板，该控制器操作来控制该显示面板，根据输入的信号而提供图像。

6.如权利要求5所述的系统，其中该系统还包含有电子装置，该电子装置包含有该显示器装置，且该电子装置为膝上型电脑、行动电话、数码相机、个人数字助理、桌上型电脑、电视机、车用显示器或携带式DVD播放器。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述导线的所述第二导电层的材料与所述导电垫的所述第二导电层的材料相同，而所述导线的所述第一导电层所包含的材料与所述导电垫的所述第一导电层的材料相同。

8.如权利要求1所述的系统，其中该第一导电层包含有与该显示面板的薄膜晶体管的栅极相同的材料。

9.如权利要求1所述的系统，其中该第二导电层包含有与该显示面板的薄膜晶体管的源极/漏极相同的材料。