TW201742749A - 薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法及其壓合裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法及其壓合裝置，該壓合裝置之多孔性吸著平台一側設有鏤空狀之通道、頂部透過吸著平面吸附薄膜顯示器，且相鄰通道的多孔性吸著平台外側設有工作平台供置放軟性電路板，以供軟性電路板一側對接側延伸至位於薄膜顯示器一側訊號傳輸側上方，再於訊號傳輸側、對接側之間設置異方性導電膠，即利用多孔性吸著平台一側通道上、下方之熱加壓模組以上加壓頭、下加壓頭分別抵持於對接側、訊號傳輸側對異方性導電膠進行加熱壓合，達到可調節上加壓頭、下加壓頭以相同或不同溫度進行熱壓合之目的。

Description

薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法及其壓合裝置

本發明係提供一種薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法及其壓合裝置，尤指可調節加熱加壓模組的熱壓合溫度之壓合裝置及其壓合方法，以供薄膜顯示器之訊號傳輸側與軟性電路板的對接側準確對位呈電性結合，達到加速熱壓合作業進行之目的。

按，傳統應用於顯示影音訊號之映像管電視機或陰極射線管顯示器(Cathode ray tube)等螢幕，因傳統螢幕之體積大又笨重，不論搬運或安裝應用均相當不方便，而隨著科技不斷進步，影音顯示器已朝向薄型化、平面化及輕量化等方向發展前進，各式液晶顯示器、發光二極體顯示器或有機發光二極體顯示器等，因體積較輕薄、重量大幅減少、並較不佔空間位置，並已完全取代了傳統的螢幕，被廣泛應用在電視、電腦等，作為影音訊號顯示螢幕之用途。

則透過電子科技的再進步，利用平面型顯示器再發展進步成為薄膜顯示器(或稱為可撓性顯示器、軟性顯示器或液晶面板等)，因薄膜顯示器的體積更加輕、薄，並可方便收納、攜帶，更不會佔用太大、太多的空間位置，也使薄膜顯示器成為目前顯示器發展的趨勢，並應用在各種電子產品的顯示螢幕；因薄膜顯示器的厚度可能會在1mm以下，而 且採用塑膠類材質(例如PI、PET或PE等各式薄膜)作為上、下基板形成保護作用，再將薄膜顯示器與軟性電路板透過異方性導電膠(ACF)進行熱壓結合，如第七、八圖所示，係將薄膜顯示器A置於工作平台B上，並使薄膜顯示器A一側的傳輸介面A1露出工作平台B外側呈懸空狀，而於傳輸介面A1另側的作業平台B1上置放軟性電路板C〔可為薄膜覆晶封裝(COF，Chip On Film)或可撓性印電路板(FPC，Flexible Printed Circuit)等〕，且供軟性電路板C一側連接介面C1延伸至位於傳輸介面A1上方，再於傳輸介面A1與連接介面C1之間置放異方性導電膠D(ACF)，即透過上壓接頭E1及下壓接頭E2分別抵壓在懸空的傳輸介面A1、連接介面C1外側，利用異方性導電膠D(ACF)熱熔後供傳輸介面A1、連接介面C1呈電性連接，但因為軟性電路板C〔COF或FPC〕與薄膜顯示器A之間的熱膨賬比例不同，而一般異方性導電膠D(ACF)的熱固化溫度約需要加溫到60~200度，因此傳輸介面A1、連接介面C1上的複數第一線路接點A11、複數第二線路接點C11的長度安排，必須考慮薄膜顯示器A與軟性電路板C的材料結合時熱膨賬後之長度(H、h)變化，惟薄膜顯示器A的傳輸介面A1之複數第一線路接點A11、軟性電路板C(COF或FPC)的連接介面C1之複數第二線路接點C11，都是利用光罩經過曝光、顯影、蝕刻等加工作業所製成，所以在材料選定、變更時，為因應材料進行熱壓加工時熱膨脹變化的情形，常常要修改光罩的尺寸，導致非常浪費時間及金錢，而造成加工製造成本提高之困擾。

又，薄膜顯示器A或採用塑膠類材質(例如PI、PET或PE等各式薄膜)作為上、下基板，則於薄膜顯示器A與軟性電路板C進行熱壓合加工時，可能造成塑膠上、下基板受熱而翹曲、弧彎等現象，即影響傳輸介面A1與連接介面C1的壓合時對位精度偏差，而導致產品不良率提升，於實際作業製程中，存在諸多缺失。

是以，如何解決目前薄膜顯示器與軟性電路板進行熱壓合加工時，不同材料間熱膨脹比例不同影響傳輸介面、連接介面尺寸變化之問題與麻煩，且容易造成薄膜顯示係與軟性電路板的塑膠基板受熱變形、影響熱壓合作業時，傳輸介面、連接介面的對位精度偏差等之缺失與困擾，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可將薄膜顯示器平整吸附、訊號傳輸側不懸空，準確與軟性電路板的對接側進行熱壓結合，製程相當省時、省工，並降低製造成本之薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法及其壓合裝置的發明專利誕生者。

本發明之主要目的乃在於該壓合裝置之多孔性吸著平台一側設有鏤空狀之通道、頂部透過吸著平面吸附薄膜顯示器，且相鄰通道的多孔性吸著平台外側設有工作平台供置放軟性電路板，以供軟性電路板一側對接側延伸至位於薄膜顯示器一側訊號傳輸側上方，再於訊號傳輸側、對接側之間設置異方性導電膠，即利用多孔性吸著平台一側通道上、下方 之熱加壓模組以上加壓頭、下加壓頭分別抵持於對接側、訊號傳輸側對異方性導電膠進行加熱壓合，達到可調節上加壓頭、下加壓頭以相同或不同溫度進行熱壓合之目的，並依據薄膜顯示器(ACF)及軟性電路板(COF或FPC)產生的熱膨脹尺寸，調節控制下加壓頭的溫度範圍，讓薄膜顯示器的訊號傳輸側與軟性電路板的對接側熱壓合時之間距相符，而不必修改製做訊號傳輸側或對接側的光罩尺寸。

本發明之次要目的乃在於該薄膜顯示器、軟性電路板進行熱壓合之步驟，係將薄膜顯示器置於多孔性吸著平台上，以供薄膜顯示器一側訊號傳輸側對位於多孔性吸著平台一側鏤空狀之通道上方，並於訊號傳輸側上方、對位置放異方性導電膠，並於異方性導電膠上方再堆疊軟性電路板之對接側，即可利用多孔性吸著平台一側通道上、下方，透過熱加壓模組相對之上加壓頭、下加壓頭朝對接側、訊號傳輸側外部進行加熱壓合，則依據薄膜顯示器(ACF)及軟性電路板(COF或FPC)產生的熱膨脹尺寸，同時調節控制下加壓頭的加熱溫度，即供薄膜顯示器的訊號傳輸側與軟性電路板的對接側呈電連接，而完成薄膜顯示器與軟性電路板電性連接之加工壓合。

本發明之另一目的乃在於該熱加壓模組之下加壓頭，係連設有調節其加熱溫度變化之控制系統，而控制系統可依據薄膜顯示器(ACF)及軟性電路板(COF或FPC)因材料性質不同，則於受熱所產生的熱膨脹尺寸變化，透過控制系統予以調節下加壓頭的溫度範圍介於60度~200度之間，以供薄膜顯示器(ACF)的訊號傳輸側與軟性電路板(COF或FPC)的對接側之複數金屬接點間距位置相符合。

1‧‧‧壓合裝置

11‧‧‧多孔性吸著平台

110‧‧‧通道

111‧‧‧吸著平面

12‧‧‧工作平台

2‧‧‧薄膜顯示器

21‧‧‧訊號傳輸側

211‧‧‧第一金屬接點

3‧‧‧異方性導電膠

4‧‧‧軟性電路板

41‧‧‧對接側

411‧‧‧第二金屬接點

5‧‧‧熱加壓模組

51‧‧‧上加壓頭

52‧‧‧下加壓頭

53‧‧‧控制系統

A‧‧‧薄膜顯示器

A1‧‧‧傳輸介面

A11‧‧‧第一線路接點

B‧‧‧工作平台

B1‧‧‧作業平台

C‧‧‧軟性電路板

C1‧‧‧連接介面

C11‧‧‧第二線路接點

D‧‧‧異方性導電膠

E1‧‧‧上壓接頭

E2‧‧‧下壓接頭

第一圖 係為本發明之壓合方法流程圖。

第二圖 係為本發明之側視圖。

第三圖 係為本發明之側視剖面圖。

第四圖 係為本發明熱加壓模組加工前之側視圖。

第五圖 係為本發明熱加壓模組加工後之側視圖。

第六圖 係為本發明薄膜顯示器與軟性電路板對接方式之俯視圖。

第七圖 係為習知熱加壓模組之側視圖。

第八圖 係為習知薄膜顯示器及軟性電路板對接方式之俯視圖。

為達成上述目的與功效，本發明所採用之技術手段及其構造、實施之方法等，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四、五圖所示，係為本發明之壓合方法流程圖、側視圖、側視剖面圖、熱加壓模組加工前之側視圖、熱加壓模組加工後之側視圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明之薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法，係包括有壓合裝置1、薄膜顯示器2、異方性導電膠3、軟性電路板4及熱加壓模組5，其中，進行熱壓合之步驟係為：

(a)將薄膜顯示器2置於壓合裝置1之多孔性吸著平台11的頂面上，以供薄膜顯示器2一側訊號傳輸側21、對位於多孔性吸著平台11一側呈鏤空狀之通道110上方。

(b)並於薄膜顯示器2一側訊號傳輸側21上方、對位置放異方性導電膠(ACF)3及軟性電路板4，且供軟性電路板4置於多孔性吸著平台11的通道110外側之工作平台12上，而使軟性電路板4一側之對接側41延伸出工作平台12外側，並對位於訊號傳輸側21上方而堆疊於異方性導電膠3上方。

(c)即於多孔性吸著平台11一側通道110上、下方，係透過熱加壓模組5相對之上加壓頭51、下加壓頭52分別朝對接側41、訊號傳輸側21相對外側進行加熱壓合，且下加壓頭52連設有控制系統53，可針對薄膜顯示器2、異方性導電膠3及軟性電路板4等，因熱膨脹比例不同，而利用下加壓頭52對壓合作業所需加熱溫度感測，再予以調節控制下加壓頭52的加熱溫度。

(d)即供薄膜顯示器2的訊號傳輸側21，透過異方性導電膠3與軟性電路板4的對接側41呈電連接。

(e)完成薄膜顯示器2與軟性電路板4的電性連接壓合之加工作業。

而本發明薄膜顯示器與軟性電路板之壓合裝置1，係包括多孔性吸著平台11、工作平台12及熱加壓模組5，其中：該壓合裝置1之多孔性吸著平台11，係為多孔性陶瓷吸著平台，而於多孔性吸著平台11頂部具有吸著平面111，可供吸附薄膜顯示器2，且多孔性吸著平台11一側設有呈鏤空狀之通道110，相鄰通道110的多孔性吸著平台11外側，再設有工作平台12可供置放軟性電路板4。

該熱加壓模組5，係包括二相對之上加壓頭51、下加壓頭52，且之上加壓頭51、下加壓頭52係相對設置於多孔性吸著平台11一側通道110上、下方，而下加壓頭52再連設有控制系統53，可對所需加熱溫度感測、再進行調節加熱下加壓頭52的加熱溫度，以透過控制系統53予以調節下加壓頭52的溫度範圍介於60度~200度之間。

再者，薄膜顯示器2(可為可撓性顯示器、發光二極體顯示器、有機發光二極體顯示器或液晶面板等)係置於多孔性吸著平台11頂部的吸著平面111，且薄膜顯示器2一側所設之訊號傳輸側21為對位於通道110上方，不會形成懸空狀態，而相對通道110的訊號傳輸側21上方表面設有複數第一金屬接點211，並於複數第一金屬接點211上堆疊置放異方性導電膠(ACF)3，則相鄰多孔性吸著平台11一側的工作平台12上方，係供置放有軟性電路板4〔可為薄膜覆晶封裝(COF，Chip On Film)或可撓性印電路板(FPC，Flexible Printed Circuit)等〕，並使軟性電路板4一側之對接側41延伸出工作平台12外側，且對接側41朝下方表面設有複數第二金屬接點411，則利用對接側41的複數第二金屬接點411對位堆疊於異方性導電膠3上方，並與訊號傳輸側21呈上、下相對。

請參閱第三、四、五、六圖所示，係為本發明之側視剖面圖、熱加壓模組加工前之側視圖、熱加壓模組加工後之側視圖、薄膜顯示器與軟性電路板對接方式之俯視圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明之 薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法，利用多孔性吸著平台11一側通道110上、下方所設熱加壓模組5之上加壓頭51、下加壓頭52分別朝軟性電路板4的對接側41及薄膜顯示器2的訊號傳輸側21相對位移，利用上加壓頭51抵壓於對接側41上方，下加壓頭52則伸入通道110內並抵壓於訊號傳輸側21下方，即由熱加壓模組5對上加壓頭51、下加壓頭52進行升溫加熱(溫度範圍介於60度~200度之間)，藉以將異方性導電膠3熱熔，以供訊號傳輸側21之複數第一金屬接點211與對接側41之複數第二金屬接點411，透過異方性導電膠3呈電性連接之電性導通，且在上加壓頭51、下加壓頭52進行熱加壓作業時，下加壓頭52則由控制系統53操控，對薄膜顯示器2、異方性導電膠3及軟性電路板4進行感測，分析薄膜顯示器2、異方性導電膠3及軟性電路板4等不同材質的不同熱膨脹比例變化，依據異方性導電膠3所需熱固化溫度對軟性電路板4(COF或FPC等)、薄膜顯示器2、異方性導電膠3及軟性電路板4受熱時產生的熱膨賬尺寸變化模式，透過控制系統53調節下加壓頭52的溫度範圍(溫度範圍介於60度~200度之間)，藉以供訊號傳輸側21的複數第一金屬接點211、對接側41的複數第二金屬接點411，受熱後的間距(W1、W2)變化能夠相符合，而供複數第一金屬接點211與複數第二金屬接點411可透過異方性導電膠3準確對位、電性連接，不易發生偏差現象，即可提升薄膜顯示器2的訊號傳輸側21與軟性電路板4的對接側41進行熱壓合加工的產品良率；而於訊號傳輸側21的複數第一金屬接點211、對接側41的複數第二金屬接點411，在事前加工處理時利用光罩進行曝光、顯影、蝕刻 等製程時，不必經常修改光罩的尺寸，則能供薄膜顯示器2的訊號傳輸側21與軟性電路板4的對接側41的加工作業，具有省時、省工的無法預期之功效。

而薄膜顯示器2進行加工時，薄膜顯示器2及一側訊號傳輸側21，均受到多孔性吸著平台11的吸著平面111呈全面性的平整之吸附，並使訊號傳輸側21對位於通道110上方，即不致使訊號傳輸側21懸空，當利用熱加壓模組5對薄膜顯示器2與軟性電路板4進行熱壓合加工時，訊號傳輸側21與對接側41即不會造成薄膜顯示器2與軟性電路板4發生翹曲、扭轉、弧彎等現象，則供薄膜顯示器2與軟性電路板4保持良好平整度，且可提高薄膜顯示器2與軟性電路板4進行熱壓合加工的產品良率。

是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷限本發明之專利範圍，本發明薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法及其壓合裝置，係利用壓合裝置1之多孔性吸著平台11頂部之吸著平面111，供薄膜顯示器2置放，並以薄膜顯示器2一側訊號傳輸側21對位於多孔性吸著平台11一側鏤空之通道110上方，以供薄膜顯示器2全面受到吸著平面111的平整吸附，再於近通道110的多孔性吸著平台11外側設有工作平台12，並於工作平台12上置放軟性電路板4，且供軟性電路板4一側對接側41延伸出工作平台12外部、而對位於訊號傳輸側21上方，即於訊號傳輸側21及對接側41間置放異方性導電膠3，則藉由多孔性吸著平台11一側通道110上、下方的熱加壓模組5之上加壓頭51、下加壓頭52，分別朝訊號傳輸側21、對接側41進行熱 加壓之電性連接壓合，透過控制系統53操控下加壓頭52感測薄膜顯示器2、異方性導電膠3與軟性電路板4的不同熱膨賬比例，再由控制系統53調節下加壓頭52的溫度，俾可達到訊號傳輸側21、對接側41準確對位電性連接之目的，且熱加壓製程不致造成薄膜顯示器2、軟性電路板4發生翹曲或弧彎現象等之實用功效，故舉凡可達成前述效果之結構、裝置皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

故，本發明為主要針對薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法及其壓合裝置進行設計，係利用壓合裝置的多孔性吸著平台頂部吸附薄膜顯示器、且薄膜顯示器一側訊號傳輸側對位多孔性吸著平台一側之通道，且相鄰多孔性吸著平台外側設有工作平台，以供置放軟性電路板，而軟性電路板一側對接側延伸出工作平台外側對位於訊號對接側上方，並於訊號傳輸側與對接側間置放異方性導電膠，即可利用位於通道上下方的熱加壓模組之上加壓頭、下加壓頭分別抵持於對接側、訊號傳輸側進行熱壓合加工，並以控制系統操控下加壓頭感測薄膜顯示器、異方性導電膠及軟性電路板等不同熱膨賬比例變化，以控制系統調節下加壓頭的溫度，而可達到供訊號傳輸側與對接側平整對位電性連接為主要保護重點，且多孔性吸著平台頂部吸著平面可全面平整吸附薄膜顯示器，乃僅使薄膜顯示器與軟性電路板熱壓合過程不致發生翹曲、弧彎之目的，並不須經常修改訊號傳輸側、對接側事前製造時的光罩尺寸，以供加工製程更為省時、省工，且提高薄膜顯示器與軟性電路板熱壓合之加工產品良率，實用性極佳，惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍 ，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法及其壓合裝置於實際執行、實施時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之研發，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦研發、創設，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧壓合裝置

11‧‧‧多孔性吸著平台

110‧‧‧通道

111‧‧‧吸著平面

12‧‧‧工作平台

2‧‧‧薄膜顯示器

21‧‧‧訊號傳輸側

211‧‧‧第一金屬接點

3‧‧‧異方性導電膠

4‧‧‧軟性電路板

41‧‧‧對接側

411‧‧‧第二金屬接點

5‧‧‧熱加壓模組

51‧‧‧上加壓頭

52‧‧‧下加壓頭

53‧‧‧控制系統

Claims (9)

1. 一種薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法，其壓合之步驟係為：(a)將薄膜顯示器置於壓合裝置之多孔性吸著平台上，以供薄膜顯示器一側訊號傳輸側、對位於多孔性吸著平台一側鏤空狀之通道上方；(b)並於薄膜顯示器一側訊號傳輸側上方、對位置放異方性導電膠及軟性電路板，且供軟性電路板之對接側對位於訊號傳輸側；(c)則於多孔性吸著平台一側通道上、下方，係透過熱加壓模組相對之上加壓頭、下加壓頭朝對接側、訊號傳輸側相對外側進行加熱壓合，且利用控制系統調節控制下加壓頭的加熱溫度；(d)即供薄膜顯示器的訊號傳輸側與軟性電路板的對接側呈電連接；(e)完成薄膜顯示器與軟性電路板之電性連接壓合。
2. 如申請專利範圍第1項所述薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法，其中該薄膜顯示器係為可撓性之有機發光二極體面板(OLED)、液晶顯示面板或電子紙(Electronic paper)。
3. 如申請專利範圍第1項所述薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法，其中該多孔性吸著平台，係為多孔性陶瓷吸著平台，並於一側呈鏤空狀之通道上、下方設有相對之上加壓頭、下加壓頭，且供下加壓頭伸入(或退出)鏤空通道內抵持於薄膜顯示器的訊號傳輸側下方、上加壓頭則抵持於軟性電路板上方，並透過上加壓頭、下加壓頭升溫加熱，將軟性電路板之對接側熱壓合於薄膜顯示器之訊號傳輸側，且呈電性 導通。
4. 如申請專利範圍第3項所述薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法，其中該上加壓頭、下加壓頭進行加熱壓合作業時，可進行加熱溫度之控制，且下加壓頭則連設有對薄膜顯示器、異方性導電膠及軟性電路板所需加熱溫度感測而調節加熱溫度之控制系統。
5. 如申請專利範圍第4項所述薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法，其中該上加壓頭、下加壓頭進行加熱壓合作業時，係為相同或不同之壓合溫度。
6. 如申請專利範圍第4項所述薄膜顯示器與軟性電路板之壓合方法，其中該控制系統係依異方性導電膠(ACF)所需熱固化溫度造成軟性電路板〔薄膜覆晶(COF)或可撓性軟性電路板(FPC)〕產生的熱膨脹尺寸，進行調節下加壓頭的加熱溫度範圍。
7. 一種薄膜顯示器與軟性電路板之壓合裝置，係包括多孔性吸著平台及熱加壓模組，其中：該多孔性吸著平台頂部具有供吸附薄膜顯示器之吸著平面，且多孔性吸著平台一側設有鏤空狀之通道，相鄰通道的多孔性吸著平台外側設有供置放軟性電路板之工作平台；及該熱加壓模組係設置於多孔性吸著平台一側通道上、下方，係包括二相對之上加壓頭、下加壓頭，而下加壓頭連設有對所需加熱溫度感測而調節加熱溫度之控制系統。
8. 如申請專利範圍第7項所述薄膜顯示器與軟性電路板之壓合裝置，其中該薄膜顯示器係為可撓性之有機發光二極體面板(OLED)、液 晶顯示面板或電子紙(Electronic paper)，一側係設有訊號傳輸側對位於多孔性吸著平台的通道上方，且軟性電路板一側設有延伸至位於薄膜顯示器的訊號傳輸側上方位置之對接側，而於訊號傳輸側與對接側的相對內側設有供電性結合之異方性導電膠(ACF)。
9. 如申請專利範圍第8項所述薄膜顯示器與軟性電路板之壓合裝置，其中該熱加壓模組之上加壓頭、下加壓頭係相對設置於孔性吸著平台係於一側鏤空通道上、下方，且下加壓頭係伸入鏤空通道內抵持於薄膜顯示器的訊號傳輸側下方、上加壓頭則抵持於軟性電路板的對接側上方，並透過上加壓頭、下加壓頭升溫加熱，透過異方性導電膠供對接側熱壓合於訊號傳輸側且呈電性導通，而上加壓頭、下加壓頭進行加熱壓合，係為相同或不同之壓合溫度。