CN109725756A - 电极连接结构和包括该电极连接结构的电子装置 - Google Patents

电极连接结构和包括该电极连接结构的电子装置 Download PDF

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Abstract

电极连接结构包括基板层、在基板层上的多个焊盘、以及至少部分地覆盖基板层和焊盘的绝缘层。绝缘层包括在焊盘上的多个孔和在彼此相邻的焊盘之间延伸的至少一个第一凹槽线。

Description

电极连接结构和包括该电极连接结构的电子装置
相关申请的交叉引用和优先权声明
本申请要求于2017年10月27日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请第10-2017-0140874的优先权，其全部公开内容通过引用结合于本文。
技术领域
本发明涉及电极连接结构和包括该电极连接结构的电子装置。
背景技术
触摸屏面板包括用于实现触摸感测的多个驱动电极和接收电极，并且焊盘可以连接到电极以用于电极和柔性印刷电路板(FPCB)之间的电连接。
传统的阴极射线管(CRT)显示装置已迅速被平板显示装置取代，平板显示装置例如为液晶显示(LCD)装置、场发射显示(FED)装置、等离子显示板(PDP)装置、有机发光二极管(OLED)显示装置等。
平板显示器面板可以划分为显示区域和非显示区域。在显示区域中，像素可以由彼此交叉的栅极线和数据线限定。在非显示区域中，可以设置分别在数据线和栅极线的端子处形成的数据焊盘和栅极焊盘，以与驱动装置进行电信号通信。驱动装置可以包括用于驱动平板显示器面板的芯片或板，例如驱动集成电路(D-IC)或柔性印刷电路板(FPCB)。
驱动集成电路可以通过玻璃上芯片(COG)方法、带载封装(TCP)方法、膜上芯片(COF)方法等安装在平板显示器面板中。
平板显示器面板可以包括用于实现与驱动集成电路或FPCB的电连接的焊盘。例如，焊盘可以经由各向异性导电膜(ACF)电连接到驱动集成电路或FPCB。然而，当下基板包括软材料时，在ACF的粘接工艺期间可能在焊盘中引起裂纹。
例如，韩国专利公开第10-2012-0067795公开了分别在上基板和下基板上形成第一焊盘和第二焊盘，然而，未能提供克服上述问题的解决方案。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种具有改善的粘合性和结构可靠性的电极连接结构。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括该电极连接结构的电子装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括该电子装置的图像显示装置。
本发明构思的上述方面将通过以下特征或构造来实现：
(1)一种电极连接结构，包括基板层；在基板层上的多个焊盘；和绝缘层，其至少部分地覆盖基板层和焊盘，绝缘层包括在焊盘上的多个孔和在彼此相邻的焊盘之间延伸的至少一个第一凹槽线。
(2)根据上述(1)所述的电极连接结构，还包括导电层，其至少部分地覆盖焊盘和绝缘层。
(3)根据上述(1)所述的电极连接结构，其中，所述多个孔沿着从焊盘的一端到相对于焊盘的所述一端的对置端的方向布置。
(4)根据上述(1)所述的电极连接结构，其中，第一凹槽线包括具有不同宽度的部分。
(5)根据上述(4)所述的电极连接结构，其中，第一凹槽线的宽度从其一端到其对置端周期性地变化。
(6)根据上述(4)所述的电极连接结构，其中，所述第一凹槽线的在基板层的端部上的末端的宽度不是第一凹槽线的最大宽度。
(7)根据上述(1)所述的电极连接结构，其中，绝缘层还包括至少一个第二凹槽线，其从焊盘的一端延伸到相对于焊盘的所述一端的对置端，并连接多个孔中的至少两个孔。
(8)根据上述(7)所述的电极连接结构，其中，绝缘层还包括至少一个第三凹槽线，其连接彼此相邻的第一凹槽线和第二凹槽线。
(9)根据上述(1)所述的电极连接结构，其中焊盘包括金属芯和其上的导电非金属涂层。
(10)根据上述(9)所述的电极连接结构，其中焊盘具有多层结构。
(11)根据上述(9)所述的电极连接结构，其中导电非金属涂层具有多层结构。
(12)根据上述(1)所述的电极连接结构，还包括在所述基板层上的电极，其中焊盘连接到所述电极的端部。
(13)一种电子装置，包括根据上述(1)至(12)中任一项所述的电极连接结构。
(14)一种图像显示装置，包括根据上述(13)所述的电子装置。
(15)一种触摸屏面板，包括根据上述(13)所述的电子装置。
根据示例性实施方式，电极连接结构可以包括绝缘层，该绝缘层包括形成在其中的预定孔，使得可以改善电极连接结构的元件之间的粘合面积和粘合力。
电极连接结构可以包括在焊盘之间形成的凹槽线，使得可以进一步改善元件之间的粘合性。例如，可以去除或排出在形成导电层时产生的气泡，从而可以增强产品可靠性。
此外，电极连接结构可以包括绝缘层和凹槽线，使得可以分散被施加到电极连接结构的应力。因此，可以实现改善的柔性性能的同时防止裂纹的产生或扩展，从而可以减少工艺缺陷。
包括电极连接结构的图像显示装置或触摸屏面板可以具有改善的耐久性，并且可以在其中防止裂纹的产生或扩展。
附图说明
图1是示出根据示例性实施方式的触摸屏面板的电极构造的示意性顶视平面图；
图2是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性顶视平面图；
图3是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性横截面图；
图4是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性横截面图；
图5是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性顶视平面图；
图6是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性横截面图；
图7是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性顶视平面图；
图8是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性顶视平面图；和
图9是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性横截面图。
具体实施方式
根据本发明的示例性实施方式，电极连接结构可以包括基板层、在基板层上的多个焊盘、和至少部分地覆盖基板层上的焊盘的绝缘层。绝缘层可以包括在焊盘上的多个孔和在彼此相邻的焊盘之间延伸的至少一个第一凹槽线。在电极连接结构中，可以改善元件之间的粘合性并且可以在形成导电构件期间防止气泡，使得可以分散被施加到电极连接结构的应力，并且可以增强电极连接结构的柔性性能的同时防止其中的裂纹。
在下文中，将参考附图详细描述本发明。然而，本领域技术人员将理解，提供参考附图描述的这些实施方式是为了进一步理解本发明的精神，而不是如在详细说明书和所附权利要求中所公开的那样限制要保护的主题。
在整个附图中，类似的附图标记可用于表示类似的元件。为了有效地描述本发明构思，可以省略关于相关领域中公知的元件和功能的详细描述。
图1是示出根据示例性实施方式的触摸屏面板的电极构造的示意性顶视平面图。在下文中，提供了关于触摸屏面板的示例性实施方式。然而，本发明不限于此。
参考图1，触摸屏面板10可以包括显示区域A和非显示区域B。可以在透明基板20上限定显示区域A和非显示区域B。显示区域A可以形成在触摸屏面板10的中心部分或内部，非显示区域B可以形成在触摸屏面板10的外围部分或外部。能够感测由用户的触摸造成的电气或物理变化的感测电极图案30可以形成在显示区域A上。感测电极图案30可以包括第一感测电极图案30-1和第二感测电极图案30-2。第一感测电极图案30-1和第二感测电极图案30-2可以各自具有菱形形状并且可以在透明基板20上规则地布置成彼此相邻。可以由第一感测电极图案30-1限定多个行，可以由第二感测电极图案30-2限定多个列。
位置检测线40和电极连接结构50可以形成在非显示区域B上。位置检测线40的一个端部可以连接到第一感测电极的每一行以及第二感测电极图案30-2的每一列。位置检测线40的另一端部可以连接到电极连接结构50。电极连接结构50可以连接到外部驱动电路。例如，位置检测线40和外部驱动电路可以经由包括在电极连接结构50中的焊盘70彼此电连接。
这里使用的术语“电连接”可以是指电极和布线之间的连接。在示例性实施方式中，电极连接结构可以具有比布线的面积更宽的面积，以提高电连接可靠性。
电极连接结构可以接合到用于电连接的导电构件(例如，柔性印刷电路板)。可以在接合工艺之前将电极连接结构切割成预定尺寸，并且可能在切割线或切割部分附近产生微小裂纹。由于在接合工艺期间施加的应力，裂纹可能通过微小裂纹扩展，而减小层间粘合力。
根据示例性实施方式，可以形成包括在焊盘上的多个孔和在焊盘之间的至少一个第一凹槽线的绝缘层以覆盖焊盘，从而可以在切割过程中抑制细小裂纹并且可以通过孔和/或凹槽线分散来自接合过程的应力。此外，可以通过孔和凹槽线增大与下电极或下布线的接触面积，从而可以增强元件或结构之间的粘合性。
当沉积、涂覆或固化导电材料以在电极连接结构中形成导电构件或导电层时，可能在元件之间产生气泡而降低粘合力。然而，根据示例性实施方式，可以通过在绝缘层中包括的凹槽线去除气泡，从而可以进一步增强元件之间的粘合性和结构可靠性。
图2是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性顶视平面图。图3是沿图2中的线I-I'截取的示意性横截面图。
参考图2和图3，电极连接结构50可包括基板层60、焊盘70、绝缘层80和第一凹槽线84。
基板层60可以用作基层，电极连接结构50的构件或结构可以布置在该基层上。例如，基板层60可包括玻璃基板或柔性聚合物膜。
聚合物膜可包括例如聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、丙烯酸类树脂、环烯烃聚合物(COP)、三乙酰纤维素(TAC)等。这些可以单独使用或组合使用。
多个焊盘70可以布置在基板层60上。例如，如图2所示，多个焊盘70可以在基板层60上形成多个平行的组。
焊盘的一端可以电连接到电极端子，例如，位置检测线40的端子。在这种情况下，焊盘70的另一端(例如，相对于所述一端的对置端)可以与外部驱动电路电连接，使得可以彼此联接位置检测线40和外部驱动电路。
焊盘70可以由具有改善的导电性的材料形成。例如，焊盘70可以由金属，导电金属氧化物和/或导电碳形成。
金属可包括银、金、铝、钼、铜、铬、钕等，或其合金。导电金属氧化物可包括ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、AZO(Al掺杂的ZnO)、TCO(透明导电氧化物)等。导电碳可包括碳纳米线、碳纳米管、石墨烯等。这些可以单独使用或以其组合使用。
在一个实施方式中，焊盘70可以包括金属芯和其上的导电非金属涂层。
金属芯可以形成为单层结构或多层结构。导电非金属涂层可以形成为单层结构或多层结构。
可以通过导电非金属涂层来防止金属芯的腐蚀。导电非金属涂层可以由上述导电金属氧化物或导电碳形成。
可以形成绝缘层80以实现电极之间或焊盘70之间的绝缘。如图2和图3所示，绝缘层80可以覆盖基板层60和焊盘70的至少一部分。
绝缘层80可以包括形成在焊盘70上的多个孔82、以及在彼此相邻的焊盘70之间交叉的至少一个第一凹槽线84。
例如，如图2和图3所示，多个孔82可以以预定形状布置在用于与下面描述的导电层90(例如，诸如ACF的导电胶构件)电连接的区域处，使得可以将电极连接结构50连接到另一个导电构件。
此外，可以通过绝缘层80增加焊盘70和导电层90之间的粘合面积和粘合力。例如，可以通过孔82增加绝缘层80和焊盘70之间或绝缘层80和另一个导电构件之间的接触表面，以改善粘合力。
此外，可以通过绝缘层80改善电极连接结构50的层间粘合性，从而可以避免诸如焊盘70在切割工艺期间的分层的缺陷。施加到电极连接结构50的应力或压力可以被绝缘层80分散或吸收，从而可以防止焊盘70或电极中的裂纹。
在一些实施方式中，如图2所示，多个孔82可以布置在从焊盘70的一端到另一端延伸的假想直线(例如，图2中的线A-A')上。
在一些实施方式中，可以适当地调整或修改孔82的布置。例如，孔82可以规则地或随机地布置在焊盘70上，使得从焊盘70的一端延伸到另一端的假想直线(例如，A-A'线)可以与孔82中的至少一个相遇或交叉。例如，多个孔82可以以网格形状布置在焊盘70上。
可以基于导电层90的尺寸和形状适当地调整孔82的尺寸和形状。例如，孔82可以具有多边形形状或圆形形状。多边形形状可以包括三角形、四边形(例如，矩形、菱形等)、六边形、八边形、十边形等。
绝缘层80可以包括诸如氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料，或诸如光固化树脂组合物的有机绝缘材料。
例如，在绝缘层80中形成孔82时，可以使用掩模以预定图案沉积无机绝缘材料，或者可以完全沉积无机绝缘材料并进行干蚀刻以获得预定图案。或者，可以将光固化树脂组合物涂覆在基板层60和/或焊盘70上，使用掩模曝光，然后显影以在用于连接另一个导电构件的区域处形成孔82。
第一凹槽线84可以在相邻的焊盘70之间延伸或交叉，并且可以在绝缘层80中形成至少一个第一凹槽线84。
可以通过第一凹槽线84进一步增加绝缘层80的接触面积或表面面积，使得可以增强与例如基板层60、焊盘70和/或导电层90的粘合性。
施加到电极连接结构50的应力也可以通过第一凹槽线84被分散，因此可以防止裂纹的产生或扩展，同时改善电极连接结构50的柔性性能。因此，可以减少工艺缺陷并且可以显著改善工艺可靠性。
在传统的电极连接结构中，当在绝缘层上沉积或涂覆并固化导电材料以形成下面描述的导电层90时，产生气泡而使元件或层之间的粘合性劣化并导致工艺缺陷。然而，根据示例性实施方式，电极连接结构50可以在绝缘层80中包括第一凹槽线84，使得可以有效地去除或排出气泡以增强元件或层之间的粘合性。
可以通过去除相邻焊盘70之间的绝缘层80的一部分来形成第一凹槽线84。例如，第一凹槽线84可以通过与形成孔82的工艺基本相同或类似的工艺形成。
可以适当地调整第一凹槽线84的高度和深度，以增加绝缘层80的接触面积并在形成导电层90时去除气泡。例如，基板层60的表面可以通过第一凹槽线84暴露。
图4是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性横截面图。
参考图4，电极连接结构50还可以包括至少部分地覆盖焊盘70和绝缘层80的导电层90。
如上所述，可以通过孔82和第一凹槽线84增加绝缘层80的表面积，使得也可以增加与导电层90的粘合面积和粘合力。
此外，当在基板层60、焊盘70和/或绝缘层80上形成导电层90时引起的气泡可以通过在绝缘层80中包括的第一凹槽线84去除。因此，可以避免工艺缺陷并且可以进一步增强导电层90和绝缘层80之间的粘合力。
例如，导电层90可以包括本领域常用的各向异性导电膜(ACF)。
图5是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性顶视平面图。图6是沿图5中的线II-II'截取的示意性横截面图。
参考图5和图6，第一凹槽线84可以包括在平面图中具有不同宽度的部分。
在一些实施方式中，如图5所示，第一凹槽线84的宽度可以从其一端84a到另一端84b(例如，所述一端的对置端)周期性地变化。因此，可以进一步促进通过第一凹槽线84去除气泡，并且还可以增强元件之间的粘合性。
在一些实施方式中，如图5和图6所示，第一凹槽线84的形成在基板层60的端部上的末端的宽度可以不是其最大宽度。例如，第一凹槽线84的形成在基板层60的端部上的一端84a的宽度可以小于第一凹槽线84的另一端84b的宽度。
在这种情况下，由于第一凹槽线84的宽度变化，元件之间的压力可以增加，并且可以通过具有第一凹槽线84的具有相对小宽度的一端84a更有效地去除气泡。
图7是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性顶视平面图。
参考图7，绝缘层80可以从焊盘70的一端延伸到焊盘70的另一端(例如，相对于所述一端的对置端)，并且还可以包括可以连接至少两个孔82的至少一个第二凹槽线86。
至少两个孔82可以通过第二凹槽线86彼此连接或连通。因此，可以进一步增加绝缘层80的表面积，使得也可以提高元件之间的粘合性。此外，压力可以通过第二凹槽线86被分散以防止裂纹。
当形成导电层90或其他导电构件时产生的气泡可以通过第二凹槽线86排出或去除，以进一步增强元件之间的粘合性。
图8是示出根据示例性实施方式的电极连接结构的示意性顶视平面图。图9是沿图8中的线III-III'截取的示意性横截面图。
参考图8，绝缘层80还可包括将第一凹槽线84和第二凹槽线86彼此连接的至少一个第三凹槽线88。
第一凹槽线84和第二凹槽线86可以经由第三凹槽线88彼此连接或连通。例如，焊盘70和/或基板层60可以通过第一凹槽线84、第二凹槽线86和/或第三凹槽线88暴露。
第三凹槽线88可以延伸以将彼此相邻的第一凹槽线84和第二凹槽线86连接。因此，当形成导电层90或其他导电构件时产生的气泡可以被更有效地排出或去除，以进一步增强元件之间的粘合性。可以进一步增加绝缘层80的表面积，使得也可以增加元件之间的粘合力并且可以防止裂纹。
根据示例性实施方式，提供了一种包括电极连接结构50的电子装置。
这里使用的术语“电子装置”可以包括电子产品或其部件，该电子产品或其部件包括需要电连接的电极。
根据示例性实施方式，提供了一种包括电子装置的图像显示装置。图像显示装置可包括平板显示装置，例如液晶显示(LCD)装置、场发射显示(FED)装置、等离子显示板(PDP)装置、有机发光二极管(OLED)显示装置等。
根据示例性实施方式，提供了一种包括电子装置的触摸屏面板。
如果在触摸屏面板中采用电极连接结构50，则还可以包括下基板和上保护层。例如，玻璃或塑料膜可用作下基板。有机绝缘层、无机绝缘层、光学透明胶(OCA)、光学透明树脂(OCR)可用作上保护层。
触摸屏面板可以包括现有技术中公知的触摸图案。
在下文中，提出优选实施方式以更具体地描述本发明。然而，以下实施例仅用于说明本发明，并且相关领域的技术人员显然将理解，在本发明的范围和精神内可以进行各种改变和修改。这些改变和修改适当地包括在所附权利要求中。
实施例和比较例
实施例1
如图2所示，在尺寸为71.05mm×129.25mm，厚度为47μm的环烯烃聚合物(COP)基板层上以100μm的间距形成宽度为100μm且厚度为的焊盘。形成基于二氧化硅的绝缘层以覆盖基板层和焊盘。
通过光刻工艺部分地去除绝缘层以形成多个孔和第一凹槽线。孔的面积占焊盘的整个面积的32.71％，并且第一凹槽线的宽度为80μm。
在基板层、焊盘和绝缘层上形成厚度为75μm且包括镀Au/Ni的聚合物球(直径：10μm)的丙烯酸类各向异性导电膜，以获得实施例1的电极连接结构。
实施例2
进行与实施例1相同的工艺，不同之处在于，如图7所示另外形成具有10μm宽度并从焊盘的一端延伸到另一端的第二凹槽线以连接孔，以获得实施例2的电极连接结构。
实施例3
进行与实施例2相同的工艺，不同之处在于，如图8所示另外形成具有30μm宽度的第三凹槽线以连接第一凹槽线和第二凹槽线，以得到实施例3的电极连接结构。
实施例4
进行与实施例1相同的工艺，不同之处在于，如图5所示，第一凹槽线的宽度在30μm和80μm之间周期性地变化，并且焊盘的在基板层的一个端部上的末端的宽度为30μm，以获得实施例4的电极连接结构。
实施例5
进行与实施例4相同的工艺，不同之处在于，另外形成具有10μm宽度并从焊盘的一端延伸到另一端的第二凹槽线以连接孔，以获得实施例5的电极连接结构。
实施例6
进行与实施例5相同的工艺，不同之处在于，另外形成第三凹槽线以连接第一凹槽线和第二凹槽线，以获得示例6的电极连接结构。
比较例1
进行与实施例1相同的工艺，不同之处在于，没有形成孔和第一凹槽线。
实验例
(1)裂纹产生的评价
在下表1中所示的条件下评价实施例和比较例1的电极连接结构中的裂纹产生。
(2)剥离强度的评价
在155℃的温度和7kgf的压力下将柔性印刷电路板(FPCB)连接到实施例和比较例1的各个电极连接结构，然后在分离FPCB的同时测量剥离强度。
通过将剥离强度测量仪器的值除以所连接的FPCB的长度(实验中为1cm)来获得剥离强度。
在各实施例和比较例中评价了10个样品，平均值示于下表1中。
[表1]
参考上面的表1，在实施例的电极连接结构中，通过孔和凹槽线增强了元件之间的粘合性和剥离强度。因此，减少了裂纹数并实现了高的剥离强度。比较例的电极连接结构显示出差的可靠性和剥离强度。

Claims (15)

1.一种电极连接结构，包括：
基板层；
在所述基板层上的多个焊盘；和
绝缘层，所述绝缘层至少部分地覆盖所述基板层和所述焊盘，所述绝缘层包括在所述焊盘上的多个孔和在彼此相邻的所述焊盘之间延伸的至少一个第一凹槽线。
2.根据权利要求1所述的电极连接结构，还包括导电层，所述导电层至少部分地覆盖所述焊盘和所述绝缘层。
3.根据权利要求1所述的电极连接结构，其中所述多个孔沿着从所述焊盘的一端到相对于所述焊盘的所述一端的对置端的方向布置。
4.根据权利要求1所述的电极连接结构，其中所述第一凹槽线包括具有不同宽度的部分。
5.根据权利要求4所述的电极连接结构，其中所述第一凹槽线的宽度从所述第一凹槽线的一端到另一端周期性地变化。
6.根据权利要求4所述的电极连接结构，其中所述第一凹槽线的在所述基板层的端部上的末端的宽度不是所述第一凹槽线的最大宽度。
7.根据权利要求1所述的电极连接结构，其中所述绝缘层还包括至少一个第二凹槽线，所述至少一个第二凹槽线从所述焊盘的一端延伸到相对于所述焊盘的所述一端的对置端，并连接所述多个孔中的至少两个孔。
8.根据权利要求7所述的电极连接结构，其中，所述绝缘层还包括至少一个第三凹槽线，所述至少一个第三凹槽线连接彼此相邻的所述第一凹槽线和所述第二凹槽线。
9.根据权利要求1所述的电极连接结构，其中所述焊盘包括金属芯和在所述金属芯上的导电非金属涂层。
10.根据权利要求9所述的电极连接结构，其中所述焊盘具有多层结构。
11.根据权利要求9所述的电极连接结构，其中所述导电非金属涂层具有多层结构。
12.根据权利要求1所述的电极连接结构，还包括在所述基板层上的电极，
其中所述焊盘连接到所述电极的端部。
13.一种电子装置，包括根据权利要求1至12中任一项所述的电极连接结构。
14.一种图像显示装置，包括根据权利要求13所述的电子装置。
15.一种触摸屏面板，包括根据权利要求13所述的电子装置。
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