CN103929880A - 电路基板结构及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种电路基板结构及其制作方法。电路基板结构包含一基板、一像素阵列层、一显示单元、一周边电路层、至少一集成电路晶片、一软性印刷电路板、至少一平坦化材料层以及一保护层。在电路基板结构中，平坦化材料层设置于周边电路层上，且具有至少一开口，其对应且围绕集成电路晶片。借由设置平坦化材料层，电路基板结构具有平坦表面，且避免产生气泡，进而提升显示装置的可靠度。

Description

电路基板结构及其制作方法
【技术领域】
本发明是关于一种电路基板结构，特别是关于一种具有平坦化材料的电路基板结构。
【背景技术】
图1绘示传统电路基板结构100的剖面图，其包含基板110、像素阵列层120、显示单元130、集成电路晶片140、软性印刷电路板150、保护层160以及密封胶170。在图1中，像素阵列层120设置于基板110上，且具有显示区(未绘示)及非显示区(未绘示)。显示单元130设置于像素阵列层120的显示区上。集成电路晶片140及软性印刷电路板150设置于像素阵列层120的非显示区上，且集成电路晶片140与软性印刷电路板150借由像素阵列层120彼此电性连接。
接着保护层160覆盖于显示单元130之上。借由毛细作用将密封胶170渗入保护层160与像素阵列层120之间，再加热使密封胶170固化。
然而，在传统显示装置100中，因为密封胶170原先呈液态，无固定形状，所以使显示装置的非显示区表面不平坦。另外，因为传统显示装置100的结构具有高度差，形成许多死角，使密封胶170无法均匀渗入而产生气泡180。在密封胶170的加热固化步骤后，气泡180的体积会膨胀，进而使保护层160与显示单元130剥离，造成传统显示装置100的可靠度降低。因此，亟需一种新的电路基板结构，用以解决传统显示装置所出现的缺失。
【发明内容】
本发明提供一种具有平坦化材料的电路基板结构及其制造方法，用以解决现有技术的问题以及达到显示装置平坦化的目的。
本发明的一态样在于提供一种电路基板结构。电路基板结构包含一基板，具有一显示区及一非显示区；一像素阵列层，设置于基板的显示区上；一显示单元，设置于像素阵列层上；一周边电路层，设置于基板的非显示区上，电性连接于像素阵列层；至少一集成电路晶片，设置于周边电路层上，且电性连接于像素阵列层；一软性印刷电路板(Flexible PrintedCircuit,FPC)，设置于周边电路层上，且电性连接于集成电路晶片、像素阵列层或其组合；至少一平坦化材料层，设置于周边电路层上，且覆盖一部分软性印刷电路板，平坦化材料层具有至少一开口，其对应且围绕至少一集成电路晶片；以及一保护层，设置且覆盖于显示单元及平坦化材料层上。
所述的电路基板结构，其中还包含一密封胶，该密封胶设置于该显示单元与该平坦化材料层之间。
所述的电路基板结构，其中该密封胶设置于该平坦化材料层之该至少一开口内。
所述的电路基板结构，其中该密封胶为热固化胶、光固化胶或光感后热固化胶。
所述的电路基板结构，其中该平坦化材料层覆盖该基板的该非显示区的面积的50%以上。
所述的电路基板结构，其中该基板的材料包含玻璃、硬塑料或可挠性塑料。
所述的电路基板结构，其中该周边电路层包含一薄膜电晶体层或一导电电路层。
所述的电路基板结构，其中该平坦化材料层的线性热膨胀系数为小于70×10-6/K。
所述的电路基板结构，其中该平坦化材料层包含玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或其组合。
所述的电路基板结构，其中该平坦化材料层的厚度与该显示单元的厚度相同。
所述的电路基板结构，其中该平坦化材料层的厚度大于或等于该集成电路晶片。
本发明的另一态样在于提供一种电路基板结构的制造方法。其制造方法包含至少下列步骤：提供一基板，其具有一显示区及一非显示区；形成一像素阵列层于基板的显示区上；形成一显示单元于像素阵列层上；形成一周边电路层于基板的非显示区上，周边电路层电性连接于像素阵列层；形成至少一集成电路晶片于周边电路层上，且集成电路晶片电性连接于像素阵列层；形成一软性印刷电路板于周边电路层上，且软性印刷电路板系电性连接于集成电路晶片、像素阵列层或其组合；形成至少一平坦化材料层于周边电路层上，且覆盖一部分软性印刷电路板，平坦化材料具有至少一开口，其对应且围绕至少一集成电路晶片；以及形成一保护层于显示单元及平坦化材料层上。
所述的制造方法，其中在形成该保护层的步骤之前，还包含形成密封胶于该显示单元与该平坦化材料层之间。
所述的制造方法，其中该密封胶设置于该平坦化材料层的该至少一开口内。
所述的制造方法，其中该平坦化材料层覆盖该基板的该非显示区的面积的50%以上。
【附图说明】
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：
图1绘示传统电路基板结构100的剖面图；
图2A是根据本发明的一实施例所绘示的电路基板结构200a的侧视图；
图2B绘示图2A的电路基板结构200a的爆炸图；
图2C是根据图2A的A-A’剖面线所绘示的电路基板结构200a的剖面图；
图2D是根据本发明的一实施例所绘示的电路基板结构200b的剖面图；
图3A至图3G是根据本发明的一实施例所绘示的制作电路基板300a的剖面图；
图3H至图3I是根据本发明的一实施例所绘示的制作电路基板300b的剖面图。
【具体实施方式】
在下文中会列举本发明的较佳实施例以说明本发明的电路基板结构及其制造方法，但非用以限制本发明。在图式或描述中，相似或相同的部分是使用相同的符号或编号。并且本发明的应用非局限于下文中的实施例，现有技艺者当可据以应用于相关领域。
图2A是根据本发明的一实施例所绘示的电路基板结构200a的侧视图，而图2B绘示图2A的电路基板结构200a的爆炸图。电路基板结构200a包含基板210、像素阵列层220、显示单元230、周边电路层240、至少一集成电路晶片250、软性印刷电路板260、至少一平坦化材料层270a以及保护层280。
在图2A、图2B中，基板210具有显示区211及非显示区212，且像素阵列层220及显示单元230依次设置于基板210的显示区210之上。根据本发明的一实施例，基板210的材料包含玻璃、硬塑料或可挠性塑料。根据本发明的一实施例，像素阵列层220包含一薄膜电晶体层。根据本发明的一实施例，显示单元230包含前面板(front panel)、液晶显示介质层或发光二极管显示介质层。其中前面板可包含电子纸介质层，如电泳显示介质层等。
周边电路层240设置于基板210的非显示区212之上，且电性联接于像素阵列层220。在周边电路层240上设置有至少一集成电路晶片250、软性印刷电路板260及至少一平坦化材料270a。根据本发明的一实施例，周边电路层240包含一薄膜电晶体层或一导电电路层。根据本发明的一实施例，集成电路晶片250包含一驱动电路晶片。
平坦化材料270a覆盖一部分软性印刷电路板260，且具有至少一开口271a。每一开口271a对应且围绕至少一集成电路晶片250。接着，保护层280设置且覆盖于显示单元230及平坦化材料层270a之上。根据本发明的一实施例，保护层280的材料包含可挠式塑料。
图2C是根据图2A的A-A’剖面线所绘示的电路基板结构200a的剖面图。在图2C中，平坦化材料层270a设置于周边电路层250上，其开口271a中具有至少一集成电路晶片250。另外，平坦化材料层270a与相邻的显示单元230紧密接触，可直接覆盖保护层280于平坦化材料层270a与显示单元230之上，不需要额外填充密封胶。
图2D是根据本发明的一实施例所绘示的电路基板结构200b的剖面图。在图2D中，平坦化材料层270b设置于周边电路层250上，其开口271b中具有至少一集成电路晶片250。平坦化材料层270b不接触显示单元230，且在平坦化材料层270b与显示单元230之间设置有密封胶290。根据本发明的一实施例，密封胶290设置在显示单元与平坦化材料层之间，以及平坦化材料层270b的开口271b内。根据本发明的一实施例，密封胶290为热固化胶、光固化胶或光感后热固化胶。根据本发明的一实施例，平坦化材料层270b覆盖基板210的非显示区212的面积的50%以上。
根据本发明的一实施例，平坦化材料层270a或270b的线性热膨胀系数为小于70×10-6/K。根据本发明的一实施例，平坦化材料层270a或270b包含玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或其组合。根据本发明的一实施例，平坦化材料层270a或270b的厚度与显示单元230的厚度相同。根据本发明的一实施例，平坦化材料层270a或270b的厚度大于或等于集成电路晶片250。
图3A至图3G是根据本发明的一实施例所绘示的制作电路基板300a的剖面图。在图3A中，提供基板310，其具有显示区311及非显示区312。接着形成像素阵列层320于基板310的显示区311上，如图3B所示。在图3C中，形成显示单元330于像素阵列层320上。
在图3D中，形成周边电路层340于基板310的非显示区312上，其中周边电路层340电性连接于像素阵列层320。接着形成集成电路晶片350及软性印刷电路板360于周边电路层340上，如图3E所示。
在图3F中，形成平坦化材料层370a于周边电路层340上，其与相邻的显示单元330紧密接触，且覆盖一部分软性印刷电路板360。平坦化材料层370a具有至少一开口371a，开口371a对应且围绕至少一集成电路晶片350。根据本发明的一实施例，平坦化材料370a具有保护集成电路晶片350的功效。
在图3G中，形成且覆盖保护层380在显示单元330及平坦化材料层370a之上，以形成电路基板结构300a。由于平坦化材料层370a与显示单元330紧密接触，不具有缝隙，因此不需要额外填充密封胶，即可直接覆盖保护层380于平坦化材料层370a与显示单元330之上，得到具有平坦表面的电路基板结构300a。如此可省略密封胶的光固化或热固化的步骤，以降低制造成本，并且减少热处理过程对显示单元的破坏。
值得注意的是，由于平坦化材料层370a与显示单元330紧密接触，不具有缝隙，因此电路基板结构300a亦不会发生现有技术的气泡问题。根据本发明的一实施例，电路基板结构300a可应用于显示装置。
图3H至图3I是根据本发明的一实施例所绘示的制作电路基板300b的剖面图。接续如图3E所绘示的结构，在图3H中，形成平坦化材料层370b于周边电路层340上，且覆盖一部分软性印刷电路板360。平坦化材料层370b具有至少一开口371b，开口371b对应且围绕至少一集成电路晶片350。形成密封胶390在平坦化材料层370b与显示单元330之间，以及平坦化材料层370b的开口371b内。根据本发明的一实施例，密封胶390只形成在平坦化材料层370b与显示单元330之间。根据本发明的一实施例，平坦化材料370b具有保护集成电路晶片350的功效。
在图3I中，形成且覆盖保护层380在显示单元330及平坦化材料层370b之上，以形成电路基板结构300b。电路基板结构300b再进行密封胶390的光固化或热固化步骤，以得到具有平坦表面的电路基板结构300b。根据本发明的一实施例，电路基板结构300b可应用于显示装置。
与现有技术不同的是，本发明的一实施例所提供的电路基板结构300b的制造方法是先形成密封胶390在平坦化材料层370b与显示单元330之间，再覆盖保护层380。如此可避免因电路基板结构中的高度差产生死角以及于填充密封胶后形成气泡。再者，本发明所提供的制造方法可有效解决密封胶加热固化，造成气泡膨胀，甚至导致显示单元与保护层剥离的问题。
值得注意的是，借由在电路基板结构中加入平坦化材料层，可大幅降低密封胶的使用量及使用范围，且达到电路基板结构表面的平坦化目的。另一方面，本发明所提供的制造方法亦可解决电路基板结构中产生气泡的问题。根据本发明的一实施例，电路基板结构可完全省略填充密封胶及光固化或热固化的步骤，借以降低生产成本，以及避免热处理对显示装置本身的影响。
虽然本发明的实施例已揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许之更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定为准。

Claims (15)

1.一种电路基板结构，其特征在于，包含：
基板，其具有显示区及非显示区；
像素阵列层，其设置于该基板的该显示区上；
显示单元，其设置于该像素阵列层上；
周边电路层，其设置于该基板的该非显示区上，且电性连接于该像素阵列层；
至少一集成电路晶片，其设置于该周边电路层上，且电性连接于该像素阵列层；
软性印刷电路板，其设置于该周边电路层上，且电性连接于该集成电路晶片、该像素阵列层或其组合；
至少一平坦化材料层，其设置于该周边电路层上，且覆盖一部分该软性印刷电路板，该平坦化材料层具有至少一开口，其对应且围绕该至少一集成电路晶片；以及
保护层，其设置且覆盖于该显示单元及该平坦化材料层上。
2.如权利要求1所述的电路基板结构，其特征在于，还包含密封胶，该密封胶设置于所述显示单元与所述平坦化材料层之间。
3.如权利要求2所述的电路基板结构，其特征在于，所述密封胶设置于所述平坦化材料层的所述至少一开口内。
4.如权利要求2所述的电路基板结构，其特征在于，所述密封胶为热固化胶、光固化胶或光感后热固化胶。
5.如权利要求1所述的电路基板结构，其特征在于，所述平坦化材料层覆盖所述基板的所述非显示区的面积的50%以上。
6.如权利要求1所述的电路基板结构，其特征在于，所述基板的材料包含玻璃、硬塑料或可挠性塑料。
7.如权利要求1所述的电路基板结构，其特征在于，所述周边电路层包含薄膜电晶体层或导电电路层。
8.如权利要求1所述的电路基板结构，其特征在于，所述平坦化材料层的线性热膨胀系数为小于70×10-6/K。
9.如权利要求1所述的电路基板结构，其特征在于，所述平坦化材料层包含玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或其组合。
10.如权利要求1所述的电路基板结构，其特征在于，所述平坦化材料层的厚度与所述显示单元的厚度相同。
11.如权利要求1所述的电路基板结构，其特征在于，所述平坦化材料层的厚度大于或等于所述集成电路晶片。
12.一种电路基板结构的制造方法，其特征在于，包含至少下列步骤：
提供基板，其具有显示区及非显示区；
形成像素阵列层于该基板的该显示区上；
形成显示单元于该像素阵列层上；
形成周边电路层于该基板的该非显示区上，该周边电路层电性连接于该像素阵列层；
形成至少一集成电路晶片于该周边电路层上，且该集成电路晶片电性连接于该像素阵列层；
形成软性印刷电路板于该周边电路层上，且该软性印刷电路板电性连接于该集成电路晶片、该像素阵列层或其组合；
形成至少一平坦化材料层于该周边电路层上，且覆盖一部分该软性印刷电路板，该平坦化材料具有至少一开口，其对应且围绕该至少一集成电路晶片；以及
形成保护层于该显示单元及该平坦化材料层上。
13.如权利要求12所述的电路基板结构的制造方法，其特征在于，其中在形成所述保护层的步骤之前，还包含形成密封胶于所述显示单元与所述平坦化材料层之间。
14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述密封胶设置于所述平坦化材料层的所述至少一开口内。
15.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述平坦化材料层覆盖所述基板的所述非显示区的面积的50%以上。
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