CN101435922A - 液晶显示器电路基板结构及使用其制造液晶显示器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液晶显示器件柔性基板相连接的电路基板结构，及使用该电路基板的结构制造液晶显示器件的方法。本发明的电路基板结构的一面的非涂敷部分的每个端子组形成区上设置多个连接端子，非涂敷部分的粘合辅助区下方不设置电路基板，形成电路基板的镂空形状。本发明减小了电路基板的面积，降低了成本，并且可以有效减小了电路基板在与柔性基板压粘时的膨胀量，降低由于柔性基板端子与电路基板端子的压粘错位产生不良品的概率。

Description

液晶显示器电路基板结构及使用其制造液晶显示器的方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器电路基板的结构，进一步涉及与液晶显示器件柔性基板相连接的电路基板结构，及使用该电路基板的结构制造液晶显示器件的方法。

背景技术

液晶显示器件由于其薄而轻的结构以及低能耗的特点，已被广泛应用于OA(办公自动化)，AV(视听)装置和便携式终端等。液晶显示器件通常由液晶面板构成，液晶面板包括：

TFT基板，在该基板上配备有薄膜晶体管作为开关原件；对置的CF基板和密封在TFT基板和相对的CF基板之间的间隙中的液晶；所述对置CF基板和具有驱动电路之类的电路的外部电路基板，所述外部电路与液晶显示面板相连，用于控制在其上的显示。

为了将液晶显示面板与外部基板相连，通常将至少一个柔性基板的一侧上的端子与液晶显示面板的至少一个外围边缘部分相连，并将柔性基板的另一侧上的端子与外部电路基板的端子相连，并且为了实现液晶显示器件的小型化并降低其成本，通常采用各向异性的导电膜(ACF)连接柔性基板和外部电路基板。

通过在热固粘合剂中弥散导电颗粒制成ACF，并且，通过用涂敷在液晶面板的一个基板上形成ACF之后，或者，以带状形式把ACF粘在其上之后，并且把另一个柔性基板与所述一个液晶面板的基板安排在面对面的位置上，通过加热使ACF的热固粘合剂固化，同时将ACF压在连接端子上，这时导电颗粒位于相应基板的连接端子之间的间隙中，从而，即使当端子之间的间隙较窄，没有安装空间余量时，也能获得即高导电率，又保持其机械强度的ACF。

图1为液晶显示器件的整体结构的分解图，如图1所示，液晶显示器件1包括：液晶显示面板2，液晶显示面板2的构成为：其上具有薄膜晶体管作为开关元件的TFT基板；与TFT基板相对的对置CF基板和密封在基板之间的间隙中的液晶；由CCFL荧光灯构成的背光源7，包括反射纸和导光板等；以及支撑这些元件的壳体13。其上具有诸如驱动电路之类的外部电路的外部电路基板(下文中称为电路基板4)与液晶面板2的一个基板的至少一个外围边缘中所设的端子部分3相连接。

图2A和图2B为传统的外部电路基板的结构平面图，图2A为电路基板4的放大图；图2B展示了与电路基板4相连接的多个柔性基板5。如图2A和图2B所示，用铜薄膜在电路基板4上形成了布线图案。电路基板4通常为玻璃纤维布基，环氧树脂层和铜薄膜依次形成的层板，也称为玻璃-环氧材料基板。电路基板4被电绝缘且通过涂敷树脂，例如电阻树脂加以保护。在其要与柔性基板5相连的各个连接部分中通过去除其上的涂敷树脂形成非涂敷部分14。在非涂敷部分14中，以预定的间隔形成端子组形成区15，并通过给形成图案的铜薄膜镀上金或镍已形成端子组，在非涂敷部分14的每个端子组形成区15内形成多个连接端子4b。端子组分别与柔性基板5相连。还包括根据公开号为CN 1411329A的中国专利的在相邻端子组之间的粘合辅助区16内由和电路基板内部布线或与电路基板的连接端子大致相同的材料制成的，且它的高度与连接端子的高度基本相同的粘合辅助件17。

柔性基板5可以是带式截体封装，通过在其上封装用于驱动液晶显示面板的IC6和在聚酰亚胺树脂膜上形成的金属导体构成。

图4A至图4C为采用ACF的传统连接方法步骤的截面图。如图4A、图4B和图4C所示，电路基板4上的连接端子4b和柔性基板上的导体之间的电连接是通过采用导电粘合剂来实现的。由高度绝缘的树脂和分散在其中的导电颗粒制成的各向异性导电膜(ACF)20被用作导电粘合剂。第一步，ACF20在低温下被临时压粘在电路基板4的连接端子4b和相邻端子组之间的粘合辅助区16的粘合辅助件17上。第二步，把柔性基板5安装在电路基板上，由于其中柔性基板5已经固定在液晶面板的一个基板的外围边缘部分，所以与电路基板4的相对位置是由液晶面板的一个基板的外围边缘部分两端的对位标记和电路基板两端的对位标记来确定的。具体来说，一般是通过设备的摄像头，记录液晶面板的一个基板的外围边缘部分两端的对位标记的位置，从而计算出所有柔性基板5的中心线，并将其与通过记录电路基板两端的对位标记并计算出的所有电路基板4的连接端子的中心线相对齐，也就是中心对齐。随后，ACF在高温下被压下，以实现电接触并使粘合剂固化，使得这样制成的电接触固定。如上所述被连接起来的液晶显示面板2，柔性基板5和电路基板4被放置在背光源7上，并且通过用壳体13等稳定的支撑它们，即完成了液晶显示器件的制作。

图2A，图2B和图3为电路基板4靠近连接部分的放大图，图3为沿图2A中的A-A’线剖取的截面图。如图2A、图2B和图3所示，在端子组形成区15内以如下的方式设置多个端子组：柔性基板5的端子组和电路基板的端子组形成区的端子组基本上一一对应。当有多个柔性基板5时，端子组形成区以恒定的间隔排列在一个方向上。各具有预定结构的粘合辅助件17被安排在相邻端子组形成区之间的每个区域内或被安排在非涂敷部分14内的端子形成区以外的部分。如图4C所示，柔性基板与相应端子组形成区15相连，并且，粘合辅助区16内的粘合辅助件17与柔性基板5没有电的和机械的关系。

在通过ACF连接柔性基板5和电路基板4的传统连接方法中会出现一些问题。如上所述，在第一步将ACF20临时压粘在电路基板4的连接端子4b和相邻端子组之间的粘合辅助区16的粘合辅助件17上时，压粘头18的温度在一般介于40摄氏度到100摄氏度之间，压力一般介于0.2MPa到2MPa之间；在第二步把柔性基板5安装在电路基板上，随后，ACF在高温下被压下，以实现电接触并使粘合剂固化从而制成的电接触固定中，压粘头18的温度在一般介于120摄氏度到220摄氏度之间，压力一般介于0.2MPa到2MPa之间。我们都知道，在温度变化时，物质的热胀冷缩效应，同样构成电路基板4的玻璃-环氧材料基板4a在两次压粘过程中，都会经历热胀冷缩的过程，而且热涨与冷缩这相对的两种效应的效果，一般是不相同的，总体来说，在经过两次加热加压过程之后，电路基板4的尺寸会有所增大，尤其表现在端子组形成区排列的电路基板长方向尺寸上。根据近似公式，

ΔL：长度变化量  L0：原长度  Δt：温度变化量  α：热膨胀系数

随着液晶面板尺寸的不断增大，所使用柔性基板数量的增多，电路基板的尺寸也必须随之增大，而且由于解像度的增加，端子的数量也相应增加，端子的宽度和端子之间的间距反而会有所减小，如上所述，在第二步压粘过程中，由于各个柔性基板的一侧之前已经固定在液晶面板的一个基板的外围边缘部分，所有即使各个柔性基板在加热加压过程中也会发生膨胀但是各个柔性基板之间的相对位置不会发生变化，但是电路基板4的整体膨胀却使得与各个柔性基板相对应的端子组的相对位置，发生了一点变化，在采用中心对齐的方式时，在电路基板的最左右两端的端子组处，就有可能出现如图5所示的情况。柔性基板和电路基板上的相邻的两个端子发生短路，或端子连接错位，从而引起液晶面板显示异常或者根本无法显示。

发明内容

为了解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种与液晶显示器件柔性基板相连接的电路基板结构及使用该电路基板的结构制造液晶显示器件的方法。减小了电路基板的面积，降低了成本，并且可以有效减小了电路基板在与柔性基板压粘时的膨胀量，降低由于柔性基板端子与电路基板端子的压粘错位产生不良品的概率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明的电路基板结构，包括液晶显示面板，电路基板，连接端子，柔性基板、背光源、壳体、非涂敷部分、端子组形成区、粘合辅助区、电路基板固定模具、切除对应粘合辅助件，非涂敷部分位于电路基板的一面，非涂敷部分包括端子组形成区、粘合辅助区，在端子组形成区上设置连接端子，电路基板一面的非涂敷部分的每个端子组形成区上设置多个连接端子，非涂敷部分的粘合辅助区下方不设置电路基板，形成电路基板的镂空形状；电路基板固定模具上设置与电路基板的镂空形状相对应的凸出的切除对应粘合辅助件，使电路基板和电路基板固定模具贴合时，切除对应粘合辅助件可以伸入电路基板的镂空处，并且切除对应粘合辅助件的高度与连接端子高度相同。

使用所述电路基板结构制造液晶显示器的方法包括如下步骤：

步骤一、将非涂敷部分中，端子组形成区以外的部分对应的电路基板，即粘合辅助区下方的电路基板切除，

步骤二、各向异性导电膜在低温下被临时压粘在电路基板的连接端子和相邻端子组之间的粘合辅助区的切除对应粘合辅助件，

步骤三、将柔性基板安装在电路基板上，

步骤四、各向异性导电膜在高温下被压下，以实现电接触并使粘合剂固化，使制成的电接触固定。

采用本发明的技术方案，可以获得以下有益效果：

1、有效减小了电路基板在与柔性基板压粘时的膨胀量，降低了由于柔性基板端子与电路基板端子的压粘错位产生不良品的概率，这是因为：根据近似公式，

ΔL＝L₀*Δt*α

ΔL：长度变化量  L0：原长度  Δt：温度变化量  α：热膨胀系数

本发明减小了电路基板的面积，在全部或者部分的切除端子组形成区以外的部分之后，减小了与压粘头接触，被加热加压部分的面积，通过减小L0使ΔL减小，有效减小了电路基板在与柔性基板压粘时的膨胀量，降低由于柔性基板端子与电路基板端子的压粘错位产生不良品的概率。各端子形成部仍然是连接在电路基板上的，不是完全独立。

2、由于减小了电路基板的面积，所以在制作玻璃纤维布基，环氧树脂层和铜薄膜依次形成的层板时通过本发明排列方式，可以提高其利用效率，降低成本。

3、因为在端子组之间的间隔区内由于提供了具有与端子组的高度大致相同的辅助件，使得ACF所粘合的整个区域的高度均匀，从而使得其上来自压粘头的热和压力均匀的传送，进而防止电路基板和柔性基板之间的接触劣化。

4、通过在固定电路基板的模具上，设置与电路基板上已被切除部形状相对应的粘合辅助件，来吸收端子组和间隔部的高度差，从而在ACF的临时压接步骤中，使ACF与端子组和间隔部均匀地紧密接触，防止端子组之间的剥离或破裂，从而提高电接触的可靠性。

附图说明

图1为液晶模块的构成示意图。

图2A为电路基板的放大结构示意图。

图2B为电路基板与多个柔性基板相连接的结构示意图。

图3为电路基板沿图2A中的A-A’线剖取的截面图。

图4A-图4C为现有的电路基板与柔性基板压粘工程的步骤示意图。

图5为电路基板端子和柔性基板端子压粘错位的示意图。

图6A-图6B为本发明所用的端子组之间的切除部分的形状以及相应的模具的形状的示意图。

图7A-图7D为本发明所用模具上的压粘辅助件可能图案的示意图。

图8A为本方明所述的电路基板和相应模具在ACF临时压粘固定的示意图。

图8B为本方明所述的电路基板和柔性基板压粘固定的示意图。

图中：液晶显示面板2，端子部分3，电路基板4，连接端子4b，柔性基板5，背光源7，壳体13，非涂敷部分14，端子组形成区15，粘合辅助区16，粘合辅助件17，压粘头18，模具19，各向异性导电膜(ACF)20，电路基板固定模具21，切除对应粘合辅助件21a。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本发明的具体实施方式。

如图8B所示，电路基板4一面的非涂敷部分14的每个端子组形成区15上设置多个连接端子4b，非涂敷部分14的粘合辅助区16下方不设置电路基板4，形成电路基板4的镂空形状；如图8A和图6A所示，电路基板固定模具21上设置与电路基板4的镂空形状相对应的凸出的切除对应粘合辅助件21a，使电路基板4和电路基板固定模具21贴合时，切除对应粘合辅助件21a可以伸入电路基板4的镂空处，并且切除对应粘合辅助件21a的高度与连接端子4b高度相同。

如图6A、图6B、图8A和图8B所示，电路基板4通常为玻璃纤维布基，环氧树脂层和铜薄膜依次形成的层板，也可以称为玻璃-环氧材料基板4。通过给形成图案的铜薄膜镀上金或镍已形成端子组，在非涂敷部分14的每个端子组形成区15内形成多个连接端子4b，将非涂敷部分14的端子组形成区15以外的部分下方的电路基板4，全部或者部分的切除。但如电阻，电容和IC之类的其他部件也可以安装在电路基板4上。

压粘时用于电路基板固定的电路基板固定模具21，其上设置与电路基板4上已被切除部形状相对应的切除对应粘合辅助件21a，切除对应粘合辅助件21a上形成了与连接端子4b基本上高度相同的布线图案，切除对应粘合辅助件21a可在制作电路基板固定模具21的时候，同时由机械加工形成，或者使用与电路基板相同的环氧树脂层和铜薄膜依次形成的层板，并通过与形成电路基板的连接端子相似的选择性刻蚀来形成布线图案，然后将此粘结辅助件再固定在电路基板固定模具21上。

柔性基板5可以是带式截体封装，通过在其上封装用于驱动液晶显示面板的IC6和在聚酰亚胺树脂膜上形成的金属导体构成。

使用上述基板结构制造液晶显示器的方法包括如下步骤：

步骤一、将非涂敷部分14中，端子组形成区15以外的部分对应的电路基板4，即粘合辅助区16下方的电路基板4切除，

步骤二、将电路基板4固定在电路基板固定模具21上，

步骤三、各向异性导电膜20在低温下被临时压粘在电路基板4的连接端子4b和相邻端子组之间的粘合辅助区16的切除对应粘合辅助件21a上，

步骤四、将柔性基板5安装在电路基板4上，

步骤五、各向异性导电膜20在高温下被压下，以实现电接触并使粘合剂固化，使制成的电接触固定。

图7A、图7B、图7C及图7D示出电路基板4上非涂敷部分内，端子组形成区以外的部分，全部或者部分的切除部分的形状，以及相对应的电路基板固定模具21的形状。

Claims (3)

1、一种液晶显示器电路基板结构，包括液晶显示面板(2)，电路基板(4)，连接端子(4b)，柔性基板(5)，背光源(7)，壳体(13)，非涂敷部分(14)，端子组形成区(15)，粘合辅助区(16)，非涂敷部分(14)位于电路基板(4)的一面，非涂敷部分(14)包括端子组形成区(15)、粘合辅助区(16)，在端子组形成区(15)上设置连接端子(4b)，其特征在于，还包括电路基板固定模具(21)，切除对应粘合辅助件(21a)，电路基板(4)一面的非涂敷部分(14)的每个端子组形成区(15)上设置多个连接端子(4b)，非涂敷部分(14)的粘合辅助区(16)下方不设置电路基板(4)，形成电路基板(4)的镂空形状；电路基板固定模具(21)上设置与电路基板(4)的镂空形状相对应的凸出的切除对应粘合辅助件(21a)，使电路基板(4)和电路基板固定模具(21)贴合时，切除对应粘合辅助件(21a)可以伸入电路基板(4)的镂空处，并且切除对应粘合辅助件(21a)的高度与连接端子(4b)高度相同。

2、如权利要求1所述的液晶显示器电路基板结构，其特征是，柔性基板(5)是带式截体封装，通过在其上封装用于驱动液晶显示面板的IC6和在聚酰亚胺树脂膜上形成的金属导体构成。

3、一种使用如权利要求1所述液晶显示器电路基板结构制造液晶显示器的方法，其特征在于，所述方包括如下步骤：

步骤一、将非涂敷部分(14)中，端子组形成区(15)以外的部分对应的电路基板(4)，即粘合辅助区(16)下方的电路基板(4)切除，

步骤二、将电路基板(4)固定在电路基板固定模具(21)上，

步骤三、各向异性导电膜(20)在低温下被临时压粘在电路基板(4)上的连接端子(4b)和相邻端子组之间的粘合辅助区(16)的切除对应粘合辅助件(21a)上，

步骤四、将柔性基板(5)安装在电路基板(4)上，

步骤五、各向异性导电膜(20)在高温下被压下，以实现电接触并使粘合剂固化，使制成的电接触固定。

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