TWI527505B - 電路基板結構及其製造方法 - Google Patents

Description

電路基板結構及其製造方法

本發明係關於一種電路基板結構，特別是關於一種具有平坦化材料的電路基板結構。

第1圖係繪示傳統電路基板結構100的剖面圖，其包含基板110、畫素陣列層120、顯示單元130、積體電路晶片140、軟性印刷電路板150、保護層160以及密封膠170。在第1圖中，畫素陣列層120係設置於基板110上，且具有顯示區(未繪示)及非顯示區(未繪示)。顯示單元130係設置於畫素陣列層120之顯示區上。積體電路晶片140及軟性印刷電路板150係設置於畫素陣列層120之非顯示區上，且積體電路晶片140與軟性印刷電路板150藉由畫素陣列層120彼此電性連接。

接著保護層160覆蓋於顯示單元130之上。藉由毛細作用將密封膠170滲入保護層160與畫素陣列層120之間，再加熱使密封膠170固化。

然而，在傳統顯示裝置100中，因為密封膠170原先呈液態，無固定形狀，所以使顯示裝置的非顯示區表面不平坦。另外，因為傳統顯示裝置100的結構具有高度差，形成許多死角，使密封膠170無法均勻滲入而產生氣泡180。在密封膠170的加熱固化步驟後，氣泡180的體積會膨脹，進而使保護層160與顯示單元130剝離，造成傳統 顯示裝置100的可靠度降低。因此，亟需一種新的電路基板結構，用以解決傳統顯示裝置所出現的缺失。

本發明係提供一種具有平坦化材料的電路基板結構及其製造方法，用以解決習知技術的問題以及達到顯示裝置平坦化的目的。

本發明之一態樣在於提供一種電路基板結構。電路基板結構包含一基板，具有一顯示區及一非顯示區；一畫素陣列層，設置於基板之顯示區上；一顯示單元，設置於畫素陣列層上；一周邊電路層，設置於基板之非顯示區上，電性連接於畫素陣列層；至少一積體電路晶片，設置於周邊電路層上，且電性連接於畫素陣列層；一軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)，設置於周邊電路層上，且電性連接於積體電路晶片、畫素陣列層或其组合；至少一平坦化材料層，設置於周邊電路層上，且覆蓋一部份軟性印刷電路板，平坦化材料層具有至少一開口，其對應且圍繞至少一積體電路晶片；以及一保護層，設置且覆蓋於顯示單元及平坦化材料層上。

本發明之另一態樣在於提供一種電路基板結構的製造方法。其製造方法包含至少下列步驟：提供一基板，其具有一顯示區及一非顯示區；形成一畫素陣列層於基板之顯示區上；形成一顯示單元於畫素陣列層上；形成一周邊電路層於基板之非顯示區上，周邊電路層係電性連接於畫素陣列層；形成至少一積體電路晶片於周邊電路層上，且積 體電路晶片係電性連接於畫素陣列層；形成一軟性印刷電路板於周邊電路層上，且軟性印刷電路板係電性連接於積體電路晶片、畫素陣列層或其组合；形成至少一平坦化材料層於周邊電路層上，且覆蓋一部份軟性印刷電路板，平坦化材料具有至少一開口，其對應且圍繞至少一積體電路晶片；以及形成一保護層於顯示單元及平坦化材料層上。

在下文中會列舉本發明之較佳實施例以說明本發明之閘極堆疊結構及其製造方法，但非用以限制本發明。在圖式或描述中，相似或相同的部分係使用相同之符號或編號。並且本發明之應用非侷限於下文中的實施例，習知技藝者當可據以應用於相關領域。

第2A圖係根據本發明之一實施例所繪示之電路基板結構200a的側視圖，而第2B圖係繪示第2A圖之電路基板結構200a的爆炸圖。電路基板結構200a包含基板210、畫素陣列層220、顯示單元230、周邊電路層240、至少一積體電路晶片250、軟性印刷電路板260、至少一平坦化材料層270a以及保護層280。

在第2A及2B圖中，基板210具有顯示區211及非顯示區212，且畫素陣列層220及顯示單元230依次設置於基板210的顯示區210之上。根據本發明之一實施例，基板210之材料包含玻璃、硬塑膠或可撓性塑膠。根據本發明之一實施例，畫素陣列層220包含一薄膜電晶體層。根據本發明之一實施例，顯示單元230包含前面板(front panel)、液晶顯示介質層或發光二極體顯示介質層。其中前面板可包含電子紙介質層，如電泳顯示介質層等。

周邊電路層240設置於基板210的非顯示區212之上，且電性連接於畫素陣列層220。在周邊電路層240上設置有至少一積體電路晶片250、軟性印刷電路板260及至少一平坦化材料270a。根據本發明之一實施例，周邊電路層240包含一薄膜電晶體層或一導電電路層。根據本發明之一實施例，積體電路晶片250包含一驅動電路晶片。

平坦化材料270a覆蓋一部份軟性印刷電路板260，且具有至少一開口271a。每一開口271a對應且圍繞至少一積體電路晶片250。接著，保護層280設置且覆蓋於顯示單元230及平坦化材料層270a之上。根據本發明之一實施例，保護層280之材料包含可撓式塑膠。

第2C圖係根據第2A圖之A-A’剖面線所繪示之電路基板結構200a之剖面圖。在第2C圖中，平坦化材料層270a係設置於周邊電路層250上，其開口271a中具有至少一積體電路晶片250。另外，平坦化材料層270a與相鄰的顯示單元230緊密接觸，可直接覆蓋保護層280於平坦化材料層270a與顯示單元230之上，不需要額外填充密封膠。

第2D圖係根據本發明之一實施例所繪示之電路基板結構200b之剖面圖。在第2D圖中，平坦化材料層270b係設置於周邊電路層250上，其開口271b中具有至少一積體電路晶片250。平坦化材料層270b不接觸顯示單元230，且在平坦化材料層270b與顯示單元230之間設置有密封膠290。根據本發明之一實施例，密封膠290係設置在顯示單元與平坦化材料層之間，以及平坦化材料層270b之開口 元與平坦化材料層之間，以及平坦化材料層270b之開口271b內。根據本發明之一實施例，密封膠290為熱固化膠、光固化膠或光感後熱固化膠。根據本發明之一實施例，平坦化材料層270b覆蓋基板210之非顯示區212之面積的50%以上。

根據本發明之一實施例，平坦化材料層270a或270b之線性熱膨脹係數為小於70×10^-6/K。根據本發明之一實施例，平坦化材料層270a或270b包含玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(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)或其組合。根據本發明之一實施例，平坦化材料層270a或270b之厚度與顯示單元230之厚度相同。根據本發明之一實施例，平坦化材料層270a或270b之厚度大於或等於積體電路晶片250。

第3A圖至第3G圖係根據本發明之一實施例所繪示之製作電路基板300a之剖面圖。在第3A圖中，提供基板310，其具有顯示區311及非顯示區312。接著形成畫素陣列層320於基板310的顯示區311上，如第3B圖所示。在第3C圖中，形成顯示單元330於畫素陣列層320上。

在第3D圖中，形成周邊電路層340於基板310的非顯示區312上，其中周邊電路層340電性連接於畫素陣列層320。接著形成積體電路晶片350及軟性印刷電路板360於周邊電路層340上，如第3E圖所示。

在第3F圖中，形成平坦化材料層370a於周邊電路層340上，其與相鄰的顯示單元330緊密接觸，且覆蓋一部 份軟性印刷電路板360。平坦化材料層370a具有至少一開口371a，開口371a對應且圍繞至少一積體電路晶片350。根據本發明之一實施例，平坦化材料370a具有保護積體電路晶片350的功效。

在第3G圖中，形成且覆蓋保護層380在顯示單元330及平坦化材料層370a之上，以形成電路基板結構300a。由於平坦化材料層370a與顯示單元330緊密接觸，不具有縫隙，因此不需要額外填充密封膠，即可直接覆蓋保護層380於平坦化材料層370a與顯示單元330之上，得到具有平坦表面的電路基板結構300a。如此可省略密封膠的光固化或熱固化的步驟，以降低製造成本，並且減少熱處理過程對顯示單元的破壞。

值得注意的是，由於平坦化材料層370a與顯示單元330緊密接觸，不具有縫隙，因此電路基板結構300a亦不會發生習知技術的氣泡問題。根據本發明之一實施例，電路基板結構300a可應用於顯示裝置。

第3H圖至第3I圖係根據本發明之一實施例所繪示之製作電路基板300b之剖面圖。接續如第3E圖所繪示之結構，在第3H圖中，形成平坦化材料層370b於周邊電路層340上，且覆蓋一部份軟性印刷電路板360。平坦化材料層370b具有至少一開口371b，開口371b對應且圍繞至少一積體電路晶片350。形成密封膠390在平坦化材料層370b與顯示單元330之間，以及平坦化材料層370b之開口371b內。根據本發明之一實施例，密封膠390只形成在平坦化 材料層370b與顯示單元330之間。根據本發明之一實施例，平坦化材料370b具有保護積體電路晶片350的功效。

在第3I圖中，形成且覆蓋保護層380在顯示單元330及平坦化材料層370b之上，以形成電路基板結構300b。電路基板結構300b再進行密封膠390的光固化或熱固化步驟，以得到具有平坦表面的電路基板結構300b。根據本發明之一實施例，電路基板結構300b可應用於顯示裝置。

與習知技術不同的是，本發明之一實施例所提供之電路基板結構300b之製造方法係先形成密封膠390在平坦化材料層370b與顯示單元330之間，再覆蓋保護層380。如此可避免因電路基板結構中的高度差產生死角以及於填充密封膠後形成氣泡。再者，本發明所提供之製造方法可有效解決密封膠加熱固化，造成氣泡膨脹，甚至導致顯示單元與保護層剝離的問題。

值得注意的是，藉由在電路基板結構中加入平坦化材料層，可大幅降低密封膠的使用量及使用範圍，且達到電路基板結構表面的平坦化目的。另一方面，本發明所提供的製造方法亦可解決電路基板結構中產生氣泡的問題。根據本發明之一實施例，電路基板結構可完全省略填充密封膠及光固化或熱固化的步驟，藉以降低生產成本，以及避免熱處理對顯示裝置本身的影響。

雖然本發明之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。

100、200a、200b、300a、300b‧‧‧電路基板結構

110、210、310‧‧‧基板

120、220、320‧‧‧畫素陣列層

170、290、390‧‧‧密封膠

180‧‧‧氣泡

211、311‧‧‧顯示區

212、312‧‧‧非顯示區

240、340‧‧‧周邊電路層

130、230、330‧‧‧顯示單元

140、250、350‧‧‧積體電路晶片

150、260、360‧‧‧軟性印刷電路板

160、280、380‧‧‧保護層

270a、270b、370a、370b‧‧‧平坦化材料層

271a、271b、371a、371b‧‧‧開口

A-A’‧‧‧剖面線

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖係繪示傳統電路基板結構100的剖面圖；第2A圖係根據本發明之一實施例所繪示之電路基板結構200a的側視圖；第2B圖係繪示第2A圖之電路基板結構200a的爆炸圖；第2C圖係根據第2A圖之A-A’剖面線所繪示之電路基板結構200a之剖面圖；第2D圖係根據本發明之一實施例所繪示之電路基板結構200b之剖面圖；第3A圖至第3G圖係根據本發明之一實施例所繪示之製作電路基板300a之剖面圖；第3H圖至第3I圖係根據本發明之一實施例所繪示之製作電路基板300b之剖面圖。

200a‧‧‧電路基板結構

210‧‧‧基板

211‧‧‧顯示區

212‧‧‧非顯示區

220‧‧‧畫素陣列層

230‧‧‧顯示單元

240‧‧‧周邊電路層

250‧‧‧積體電路晶片

260‧‧‧軟性印刷電路板

270a‧‧‧平坦化材料層

271a‧‧‧開口

280‧‧‧保護層

A-A’‧‧‧剖面線

Claims (15)

1. 一種電路基板結構，包含：一基板，具有一顯示區及一非顯示區；一畫素陣列層，設置於該基板之該顯示區上；一顯示單元，設置於該畫素陣列層上；一周邊電路層，設置於該基板之該非顯示區上，電性連接於該畫素陣列層；至少一積體電路晶片，設置於該周邊電路層上，且電性連接於該畫素陣列層；一軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)，設置於該周邊電路層上，且電性連接於該積體電路晶片、該畫素陣列層或其组合；至少一平坦化材料層，設置於該周邊電路層上，且覆蓋一部份該軟性印刷電路板，該平坦化材料層具有至少一開口，其對應且圍繞該至少一積體電路晶片，其中該平坦化材料層與該顯示單元在同一平面上延伸；以及一保護層，設置且覆蓋於該顯示單元及該平坦化材料層上。
2. 如請求項1所述之電路基板結構，更包含一密封膠，其係設置於該顯示單元與該平坦化材料層之間。
3. 如請求項2所述之電路基板結構，其中該密封膠係設置於該平坦化材料層之該至少一開口內。
4. 如請求項2所述之電路基板結構，其中該密封膠為熱固化膠、光固化膠或光感後熱固化膠。
5. 如請求項1所述之電路基板結構，其中該平坦化材料層覆蓋該基板之該非顯示區之面積的50%以上。
6. 如請求項1所述之電路基板結構，其中該基板之材料包含玻璃、硬塑膠或可撓性塑膠。
7. 如請求項1所述之電路基板結構，其中該周邊電路層包含一薄膜電晶體層或一導電電路層。
8. 如請求項1所述之電路基板結構，其中該平坦化材料層之線性熱膨脹係數為小於70×10^-6/K。
9. 如請求項1所述之電路基板結構，其中該平坦化材料層包含玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(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)或其組合。
10. 如請求項1所述之電路基板結構，其中該平坦化材料層之厚度與該顯示單元之厚度相同。
11. 如請求項1所述之電路基板結構，其中該平坦化材料層之厚度大於或等於該積體電路晶片。
12. 一種用於顯示器之電路基板結構的製造方法，包含至少下列步驟：提供一基板，其具有一顯示區及一非顯示區；形成一畫素陣列層於該基板之該顯示區上；形成一顯示單元於該畫素陣列層上；形成一周邊電路層於該基板之該非顯示區上，該周邊電路層係電性連接於該畫素陣列層；形成至少一積體電路晶片於該周邊電路層上，且該積體電路晶片係電性連接於該畫素陣列層；形成一軟性印刷電路板於該周邊電路層上，且該軟性印刷電路板係電性連接於該積體電路晶片、該畫素陣列層或其组合；形成至少一平坦化材料層於該周邊電路層上，且覆蓋一部份該軟性印刷電路板，該平坦化材料具有至少一開口，其對應且圍繞該至少一積體電路晶片，其中該平坦化材料層與該顯示單元在同一平面上延伸；以及形成一保護層於該顯示單元及該平坦化材料層上。
13. 如請求項12所述之製造方法，在形成該保護層的步驟之前，更包含形成一密封膠於該顯示單元與該平坦化材料層之間。
14. 如請求項13所述之製造方法，其中該密封膠係設置於該平坦化材料層之該至少一開口內。
15. 如請求項12所述之製造方法，其中該平坦化材料層覆蓋該基板之該非顯示區之面積的50%以上。