TWI395013B

TWI395013B - 液晶顯示器

Info

Publication number: TWI395013B
Application number: TW98107351A
Authority: TW
Inventors: ting wei Lin; Jih Hiin Chiang; Chih Li Chang; Syang Yun Tzeng
Original assignee: Hannstar Display Corp
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2013-05-01
Also published as: TW201033677A

Description

液晶顯示器

本發明是有關於一種貼合技術，且特別是有關於一種顯示面板與可撓性基板的貼合技術。

近年來，隨著半導體科技蓬勃發展，攜帶型電子產品及平面顯示器產品也隨之興起。而在眾多平面顯示器的類型當中，液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)基於其低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等優點，隨即已成為顯示器產品之主流。

一般而言，液晶顯示器之製程包含一道模組化(Modularized)製程。目的是將顯示面板(Display Panel)、背光模組(Backlight Module)、驅動電路(Driving Circuit)以及控制板(Control Board)等單一模組加以組合成液晶顯示器，其中包含了磨邊、導角(Chamfer)、偏光片貼覆(Polarizer Attachment)、捲帶式封裝(Tape Carrier Package,TCP)或可撓性基板(Flexible Substrate)接續以及控制板(Control Board)接續等步驟。

可撓性基板(或軟性電路板)於中小尺寸液晶顯示器中扮演著接續玻璃基板與印刷電路板(或控制板)之角色，其透過異方性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)而將可撓性基板各別與玻璃基板和控制板接合在一起。其中，玻璃基板具有多個接觸墊(Pad)，其可透過異方性導電膠膜而和可撓性基板的金屬導線(或導電引腳(Lead))電性相接。一般而言，接觸墊包括單層或雙層金屬層，例如，第一金屬層(Metal 1)、位於第一金屬層之上的第二金屬層(Metal 2)，以及部分覆蓋於兩者之上的透明電極(例如氧化銦錫(ITO))。

一般在進行可撓性基板和玻璃基板的接合時，是先將異方性導電膠膜貼覆於玻璃基板之接觸墊上，接著將可撓性基板的一側按壓於玻璃基板之異方性導電膠膜上，藉此可撓性基板上之導電引腳將可與接觸墊電性連接。如此一來，來自驅動晶片的信號便可經可撓性基板，透過接觸墊上之氧化銦錫層經第一金屬層或第二金屬層而傳送到玻璃基板上的畫素陣列。因此，可撓性基板與玻璃基板的接合品質直接影響畫面之畫質與反應時間，故良好的接合設計便成為製程中極為重要的部分。

此外，可撓性基板上通常會配置一層保護層(Protective Layer或Solder Resistor)，其具有絕緣功能，藉以保護可撓性基板上的部分導線。現今可撓性基板與玻璃基板之接合設計大致可以分為保護層伸入玻璃基板以及保護層未伸入玻璃基板兩種。

圖1A繪示為習知液晶顯示器100a之局部剖面示意圖。液晶顯示器100a包括上基板101a、玻璃基板102a、液晶層105a、可撓性基板106a以及覆蓋於可撓性基板106a之保護層104a。由圖1A可以輕易看出習知可撓性基板106a與玻璃基板102a之接合設計，如圖1A所示，保護層104a於接合時伸入玻璃基板102a。一般而言，可撓性基板106a與玻璃基板102a可以透過異方性導電膠膜(ACF)進行貼合。當保護層104a伸入玻璃基板102a時，由於熱壓製程關係，異方性導電膠膜受熱融化後會因保護層104a之阻擋，而使ACF導電粒子團聚於保護層104a之區域A。如此一來，不但會導致貼合不平整，且更會影響接續的品質。

圖1B繪示為習知另一種液晶顯示器100b之局部剖面示意圖。液晶顯示器100b與液晶顯示器100a類似，惟兩者差異在於：液晶顯示器100b的可撓性基板106b之保護層104b未伸入玻璃基板102b。請參照圖1B，由圖1B可以看出，保護層104b於接合時未伸入玻璃基板102b。相似地，可撓性基板106b與玻璃基板102b可以透過異方性導電膠膜進行貼合。當保護層104b未伸入玻璃基板102b時，可撓性基板106b會於區域B產生應力集中效應而易有彎折傷害，同時區域B之可撓性基板106也因缺乏保護層104b的保護，而容易被玻璃基板102b之銳利邊緣所刮傷。如此一來，不但會影響傳輸訊號的品質，且更會衍生出畫面之畫質不良的問題。

有鑒於此，本發明提出一種液晶顯示器，其具有一層保護層，且此保護層不但可以大幅地避免接合膠材之導電粒子產生團聚現象，且更可以保護可撓性基板免受顯示面板之基板邊緣刮傷，甚至更可以避免可撓性基板被彎折時所造成的損壞。

一種液晶顯示器，其包括具有基板的顯示面板以及具有複數條導線與保護層的可撓性基板。保護層覆蓋於複數條導線上，且可撓性基板透過貼合技術而與基板接合在一起。顯示面板與可撓性基板之接合處的部分保護層具有多個呈現規則或不規則的第一突出部，且該些第一突出部部分伸入基板，並與基板重疊，形成多個第一重疊區域。部分未伸入基板，藉以致使基板與可撓性基板之保護層間形成多個第一空隙。

在本發明的一示範性實施例中，上述之液晶顯示器，更包括控制板，其用以至少提供顯示面板所需的操作電壓、時序訊號以及影像資料。其中，可撓性基板透過所述貼合技術而與控制板接合在一起。

在本發明的一示範性實施例中，控制板與可撓性基板之接合處的部分保護層具有多個呈現規則或不規則的第二突出部，且該些第二突出部部分伸入控制板，而部分未伸入控制板，藉以致使控制板與可撓性基板之保護層間形成多個第二空隙。

在本發明的一示範性實施例中，所述保護層之另一側更具有多個呈現規則或不規則的第二突出部。

本發明主要是將可撓性基板與顯示面板之基板的結合處設計成多個呈現規則或不規則的突出部，且該些突出物部分伸入基板，而部分未伸入基板，藉以致使顯示面板與可撓性基板之保護層間形成多個空隙。如此一來，當可撓性基板與顯示面板透過異方性導電膠膜(ACF)進行貼合時，多餘的ACF導電粒子即可透過該些空隙進行排除，從而可以大幅地避免接合膠材之導電粒子產生團聚現象。

除此之外，由於該些突出部部分會伸入基板，而部分不會伸入基板，藉此不但可以保護可撓性基板免受顯示面板之基板邊緣刮傷，且更可以避免可撓性基板被彎折時所造成的損壞。再者，相似的技術方案亦可實行在可撓性基板與控制板的貼合。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之一示範性實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

現將詳細參考本發明之一示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。

圖2A為本發明一示範性實施例之液晶顯示器的局部俯視示意圖。圖2B為進一步針對圖2A之可撓性基板205的俯視示意圖。請參照圖2A及圖2B，本示範性實施例之液晶顯示器200包括具有基板202的顯示面板203，以及具有保護層204(Protective Layer或稱Solder Resistor)的可撓性基板205。其中，基板202可以是玻璃基板或石英基板，且其上設置多個接觸墊(Pad)，並可透過一貼合膠膜，例如一異方性導電膠膜(ACF)而和可撓性基板205的金屬導線(或導電引腳(Lead))電性相接。一般而言，接觸墊可以包括單層或多層金屬層結構，例如一雙層金屬層結構包含第一金屬層(Metal 1)、位於第一金屬層之上的第二金屬層(Metal 2)，以及部分覆蓋於兩者之上的透明電極(例如氧化銦錫(ITO)或氧化物銦鋅(IZO)等)。

可撓性基板205包括軟性基材205a、配置於軟性基材205a上的複數條金屬導線205b，以及覆蓋於金屬導線205b上的保護層204。其中，保護層204之至少一側具有多個呈現規則或不規則的第一突出部204a，例如，如圖2A所示，基板202與可撓性基板205之接合處的部分保護層204具有多個呈規則分布的第一突出部204a。在示範性本實施例中，該些第一突出部204a呈現為波浪狀，但並不限制於此。另外，軟性基材205a的材質可以為聚酰亞胺(Polymide,PI)，且軟性基材上205a之金屬導線205b的材質可以為銅或其他可導電材質，而保護層的材質可以為聚醯亞胺，但不以此為限。

可撓性基板205透過一貼合技術(例如透過一貼合膠膜(如一異方性導電膠膜))而與基板202接合在一起，其中每一第一突出部204a之一部分係伸入基板202與基板202重疊，而部分則未伸入基板202，即未與基板202重疊，藉以致使顯示面板203與可撓性基板205之保護層204間接合處形成多個空隙204b。

圖2C為圖2A之液晶顯示器200的局部放大示意圖。請參照圖2A及圖2C，如圖2C所示，區域A₁ 表示圖2A中保護層204之第一突出部204a重疊於基板202的部份，而區域A₂ 表示圖2A中空隙204b之區域，即保護層204未重疊於基板202的部份，亦即非重疊區。L₁ 為區域A₁ 與區域A₂ 的最大長度總合，亦即其為單一個第一突出部204a的最大長度，而L₂ 為區域A₁ 的最大長度。其中，L₂ 約為L₁ 的1/4~3/4倍，然而在一較佳實施例中，L₂ 與L₁ 之比例以1:2為較佳。W₁ 為區域A₁ 的寬度，而W₂ 為區域A₂ 的最大寬度，其中W₂ 與W₁ 之比例以1:1為較佳。此外，在本示範性實施例中，區域A₁ 之面積等同於區域A₂ ，且彼此形狀近似，然值得注意的是，在其他示範性實施例中，區域A₁ 之面積亦可大於或小於區域A₂ 之面積。此外，區域A₂ 的面積大小之設計端賴異方性導電膠膜內之導電粒子的大小而定，當導電粒子之直徑越大時，則區域A₂ 之面積亦需對應變大，反之亦然。

舉例而言，於本示範性實施例中，第一突出部204a的最大高度與寬度實質上可介於5mm~10mm間，且空隙204b的大小只要至少大於異方性導電膠膜中的單一或多個導電粒子之體積即可(例如粒子球半徑介於0.5mm~5mm之間)，一切端視設計者需求而決定，例如空隙204b的最大高度與寬度可介於0.5mm~7mm間，較佳地可介於1mm~6mm間。

基於上述，當可撓性基板205與顯示面板203透過異方性導電膠膜進行貼合時，多餘的ACF導電粒子即可透過區域A₂ 等流動空間進行排除，從而可以大幅地避免接合膠材之導電粒子產生團聚現象。

請繼續參照圖2A，由於該些第一突出部204a部分會伸入基板202，而部分不會伸入基板202，藉此不但可以保護可撓性基板205免受顯示面板203之基板202邊緣刮傷，且更可以避免可撓性基板205被彎折時所造成的金屬導線205b損壞之問題。再者，由於該些第一突出部204a與空隙204b係採交錯排列之設計，故而可容許模組化製程中的對位偏移之誤差，藉以提高了製程彈性。

此外，在本示範性實施例中，液晶顯示器200更包括控制板206，其用以至少提供顯示面板203所需的操作電壓、時序訊號或影像資料等。可撓性基板205同樣可以透過異方性導電膠膜而與控制板206接合在一起。如此一來，本示範性實施例的保護層204之另一側就更可以具有多個呈現規則或不規則的第二突出部204c(亦可呈現為波浪狀，但並不限制於此)，其同樣部分伸入控制板206，而部分未伸入控制板206，藉以致使控制板206與可撓性基板205之保護層204間形成多個空隙204d。其中，較佳地，該些第一突出部204a與該些第二突出部204c之形狀係可彼此對稱於保護層204之一中心線207，但不以此為限。

基於上述，當可撓性基板205與控制板206透過異方性導電膠膜進行貼合時，多餘的ACF導電粒子同樣可以透過該些空隙204d等流動空間進行排除，從而可以大幅地避免接合膠材之導電粒子產生團聚現象。於本示範性實施例中，第二突出部204c的最大高度與寬度實質上可介於5mm~10mm間，且空隙204d的大小只要大於異方性導電膠膜中的單一或多個導電粒子之體積即可(例如粒子球半徑介於0.5mm~5mm之間)，一切端視設計者需求而決定，例如空隙204d的最大高度與寬度可介於0.5mm~7mm間，較佳地可介於1mm~6mm間。再外，較佳地，W₁ 與W₂ 之和(W₁ +W₂ )約落於1~7倍的任兩金屬導線205b間距d間(如圖2B和2C所示)，換言之，即在每一段W₁ 與W₂ 之總長度中(或在每一彼此相鄰的重疊區區域A₁ 和空隙區域A₂ 所涵蓋之範圍內)設置有2~7條的金屬導線205b。此外，本實施例雖然係揭露保護層204兩側皆設有規則與不規則突出部(如第一突出部304a與第二突出部304c)，但在其他實施例中亦可只在保護層204與基板202相接觸之一側設置突出部即可，因一般而言，保護層204與控制板206接觸之一側通常於面板組裝時，較不會有彎折之需求。

另外，特別一提的是，於本發明中可撓性基板與顯示面板之基板的貼合技術中所使用的貼合膠膜並非以異方性導電膠膜為限，其它貼合膠膜例如非導電膠膜(NCF)，亦適用之，當使用非導電膠膜時，其保護層之設計基本上可相同於前述實施例，故於此不在贅述。

圖3A與圖3B為本發明另一示範性實施例之液晶顯示器的局部俯視示意圖。請參照圖3A與圖3B，本實施例之液晶顯示器300a、300b與液晶顯示器200相似，惟液晶顯示器300a、300b的第一突出部304a及第二突出部304c之形狀分別為鋸齒狀以及長方形梳狀。其中，第一突出部304a、第二突出部304c、空隙304b及空隙304d之大小、規格設計皆與第一突出部204a、第二突出部204c、空隙204b及空隙304d相同，故在此便不加贅述。

綜上所述，本發明主要是將可撓性基板與顯示面板之基板的結合處設計成多個呈現規則或不規則的突出部，且該些突出部部分伸入基板，而部分未伸入基板，藉以致使顯示面板與可撓性基板之保護層接合處形成多個空隙。如此一來，當可撓性基板與顯示面板透過異方性導電膠膜進行貼合時，多餘的ACF導電粒子即可透過該些空隙進行排除，從而可以大幅地避免接合膠材之導電粒子產生團聚現象。

除此之外，由於該些突出部部分會伸入基板，而部分不會伸入基板，藉此不但可以保護可撓性基板上之金屬導線免受顯示面板之基板邊緣刮傷，且更可以避免可撓性基板被彎折時所造成的損壞，進而達到延長液晶顯示器之使用壽命以及提升接續品質與畫面之畫質。

雖然本發明已以上述示範性實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

101a、101b．．．上基板

102a、102b．．．玻璃基板

104a、104b、204．．．保護層

105a、105b．．．液晶層

106a、106b．．．可撓性基板

200、300a、300b．．．液晶顯示器

202．．．基板

203．．．顯示面板

204a、304a．．．第一突出部

204b、204d、304b、304d．．．空隙

204c、304c．．．第二突出部

205．．．可撓性基板

205a．．．軟性基材

205b．．．金屬導線

206．．．控制板

207．．．中心線

A、A₁ 、A₂ 、B．．．區域

L₁ ．．．區域A₁ 與區域A₂ 的最大長度總合

L₂ ．．．區域A₁ 的最大長度

W₁ ．．．區域A₁ 的寬度

W₂ ．．．區域A₂ 的最大寬度

d．．．金屬導線間距

圖1A繪示為習知液晶顯示器之局部剖面示意圖。

圖1B繪示為習知另一種液晶顯示器之局部剖面示意圖。

圖2A繪示為本發明一示範性實施例之液晶顯示器的局部俯視示意圖。

圖2B為進一步針對圖2A之可撓性基板205的俯視示意圖。

圖2C繪示為圖2A之液晶顯示器的局部放大示意圖。

圖3A與圖3B繪示為本發明另一示範性實施例之液晶顯示器的局部俯視示意圖。

200．．．液晶顯示器

202．．．基板

203．．．顯示面板

204．．．保護層

204a．．．第一突出部

204b、204d．．．空隙

204c．．．第二突出部

205．．．可撓性基板

206．．．控制板

207．．．中心線

Claims

一種液晶顯示器，包括：一顯示面板，具有一基板；一控制板，用以至少提供該顯示面板所需的操作電壓、時序訊號或影像資料；以及一可撓性基板，具有複數條導線及一保護層蓋於該複數條導線上，其中該可撓性基板係透過一貼合技術而與該基板接合在一起，其中，該顯示面板與該可撓性基板之接合處的部分保護層具有多個呈現規則的第一突出部，且每一該第一突出部部分伸入該基板並與該基板重疊，形成多個第一重疊區，而部分未伸入該基板，藉以使該基板與該可撓性基板之該保護層間形成多個第一空隙，從而避免該顯示面板與該可撓性基板之間的接合膠材之粒子產生團聚現象，其中，該可撓性基板係透過該貼合技術而與該控制板接合在一起，其中，該控制板與該可撓性基板之接合處的部分保護層具有多個呈現規則的第二突出部，且該些第二突出部部分伸入該控制板，而部分未伸入該控制板，藉以使該控制板與該可撓性基板之該保護層間形成多個第二空隙，從而避免該控制板與該可撓性基板之間的接合膠材之粒子產生團聚現象。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第一重疊區之面積等於該第一空隙之面積。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第一突出部之最大寬度與最大長度分別介於5mm~10mm間。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第一空隙之最大寬度與最大長度分別介於0.5mm~7mm間。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第一重疊區之最大寬度與該第一空隙之最大寬度之和介於1~7倍的任兩導線之間距間。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中每一彼此相鄰的該第一重疊區和該第一空隙所涵蓋之範圍內設置有2~7條的導線。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第一重疊區之最大長度係為該第一突出部之最大長度的1/4~3/4倍。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該貼合技術至少包括該可撓性基板係透過一異方性導電膠膜或一非導電膠膜而與該基板接合在一起。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該些第一空隙的大小至少大於該異方性導電膠膜中之一導電粒子的體積。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該貼合技術至少包括該可撓性基板係透過一異方性導電膠膜或一非導電膠膜而各別與該基板以及該控制板接合在一起。
如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示器，其中該些第一與該些第二空隙的大小至少大於該異方性導電膠膜中之一導電粒子的體積。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該些第一與該些第二空隙的最大長度與寬度實質上介於0.5mm~7mm之間。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該些第一與該些第二突出部至少呈現為波浪狀、鋸齒狀或長方形梳狀。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該些第一與該些第二突出部的最大高度與寬度實質上介於5mm~10mm之間。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該基板為一玻璃基板。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該些第一突出部與該些第二突出部之形狀彼此對稱於該保護層之一中心線。