TWI556047B - 液晶顯示面板 - Google Patents

Description

液晶顯示面板

本發明是關於一種液晶顯示面板，特別關於一種矽基液晶顯示面板。

液晶顯示器中包括一種矽基液晶(LCOS)顯示面板，基本上是由液晶層夾在矽晶圓與玻璃板之間所組成的面板。其係藉由使用MOS電晶體來替代習知液晶面板中所使用之薄膜電晶體，可透過標準互補式金氧半導體(CMOS)製程來製造，故與習知液晶面板相比，穩定度與可靠度均較為優異。該矽基液晶面板相較於傳統TFT-LCD面板更具有高解析度、高對比、廣視角與低成本等眾多優點。目前，該矽基液晶面板廣泛用於影像媒體裝置如錄攝影機、數位相機、投影式電視或多媒體投影機等。

本發明提供一種液晶顯示面板或矽基液晶(LCOS)顯示面板，其具有電傳導率較佳之導電連接體而產品可靠度提高。

本發明提供一種液晶顯示面板，其至少包括一種液晶顯 示面板，至少包括底層、第一配向層、液晶層、第二配向層、頂層以及電性連接該底層與該頂層之多個導電連接體。該第一配向層配置於該底層上，該液晶層配置於該第一配向層上。該第二配向層配置於該液晶層上，而頂層配置於該第二配向層上。該些導電連接體中之每一個包括導電粉末之絲線狀聚集物。

根據本發明之實施例，該液晶顯示面板包括一顯示區域與一非顯示區域位於該顯示區域外圍且圍繞該顯示區域，該些導電連接體位於該非顯示區域。該些導電連接體之區域可以是施加共同電壓(Vcom)之區域。

根據本發明之實施例，該頂層是銦錫氧化物(ITO)玻璃板，而該底層是矽晶片。

根據本發明之實施例，該第一配向層材料包括聚亞醯胺(polyimide)或斜向氧化矽(oblique silicon oxide)，該第二配向層材料包括聚亞醯胺或斜向氧化矽。

根據本發明之實施例，所述導電粉末分散於樹脂中且所述導電粉末聚集形成絲線狀聚集物。所述絲線狀聚集物的尺寸範圍為2~50微米。

根據本發明之實施例，所述導電粉末為鎳金屬(Ni)粉末、鎳合金粉末、銀金屬(Ag)粉末、金金屬(Au)粉末、銅金屬(Cu)粉末、鉑金屬(Pt)粉末、石墨粉末或導電聚合物粉末。

根據本發明之實施例，所述導電粉末是鎳金屬(Ni)粉末，而鎳金屬粉末具有次微米等級顆粒直徑。鎳金屬粉末顆粒直徑例 如在0.01~1.8微米之間。所述導電粉末具有多刺球狀結構。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特列舉實施例配合所附圖解作詳細說明如下。

10‧‧‧液晶顯示面板

12‧‧‧頂層

14‧‧‧底層

16‧‧‧第一配向層

18‧‧‧第二配向層

19‧‧‧密封體

20‧‧‧液晶層

30‧‧‧導電連接體

A1‧‧‧顯示區域

A2‧‧‧非顯示區域

A3‧‧‧角落區域(Vcom區域)

300‧‧‧樹脂

302‧‧‧絲線狀聚集物

302P‧‧‧接合導電粒子

圖1A是根據本發明一實施例之液晶顯示面板在組合前的分散部份的立體示意圖。

圖1B是根據本發明實施例圖1A之組合後的液晶顯示面板之剖面示意圖。

圖1C是根據本發明一實施例之液晶顯示面板一部份的俯視示意圖。

圖2A是根據本發明另一實施例之組合後的液晶顯示面板之剖面示意圖。

圖2B是根據本發明另一實施例之液晶顯示面板一部份的俯視示意圖。

圖3顯示根據本發明一實施例包含細微導電粉末的絲線聚集體之單一導電連接體的示意圖。

以下將詳細地提及本發明目前的較佳實施方式，其實例以所附圖式說明。在圖示與說明書中，儘可能地使用相同的代號 來表示相同或類似的構件。

圖1A是根據本發明一實施例之液晶顯示面板在組合前的分散部份的立體示意圖。圖1B是根據本發明實施例圖1A之組合後的液晶顯示面板之剖面示意圖。圖1C是根據本發明一實施例之液晶顯示面板一部份的俯視示意圖。

參見圖1A & 1B，液晶顯示面板10依序包括一頂層12、第一配向層16、液晶層20、第二配向層18、一底層14。此實施例中，該頂層12可為一玻璃基板，而該底層14是矽基基底如矽晶片等。液晶顯示面板10例如是矽基液晶(LCOS)顯示面板。但此發明之顯示面板並不限於此實施例之例。第一、第二配向層16、18之材料包括例如聚亞醯胺(polyimide)或斜向氧化矽(oblique silicon oxide)；配向層16或18例如為透過斜向蒸發形成的氧化矽膜(obliquely evaporated silicon oxide film)。該頂層12例如可為ITO玻璃板，亦即塗覆銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)之透明玻璃板。

圖1A中液晶顯示面板之分散部份可透過壓合程序而對壓組合起來，可利用熱壓合儀器、真空壓合儀器或壓合儀器配合紫外光照射而完成。但本發明之壓合程序或儀器不限於此。

組合完成後，液晶層20夾在第一、第二配向層16、18之間並且位於頂層12與底層14之間。液晶層20可透過填充液晶(未顯示)至由頂層12與底層14搭配位於第一、第二配向層16、18之間之密封體19所圍成的空間內而形成。

液晶顯示面板10具有顯示區域A1與非顯示區域A2位於顯示區域A1外圍。液晶顯示面板10更包括電性連接該底層與該頂層之多個導電連接體30。導電連接體30位於非顯示區域A2之角落區域A3。該角落區域A3可為例如施加共同電壓(Vcom)之區域，亦即Vcom區域。

在組合之前，如圖1C所示，先將導電連接體30配置於角落區域(Vcom區域)A3且位於第二配向層18上。組合之後，導電連接體30會穿透第一配向層16與第二配向層18，而與頂層12及底層14直接接觸(圖1B所示)。此實施例中，在組合之前，並未圖案化第二配向層18而移除角落區域(Vcom區域)A3內之第二配向層18，故導電連接體30直接位於第二配向層18上。

當包括細微導電粉末之絲線狀聚集物之導電連接體直接配置於Vcom區域之配向層上時，組合後導電粉末(其聚集物)會刺穿配向層，而達到電性導通。本發明實施例之導電連接體顯示幾乎百分百成功電性導通率，而使用導電連接體的顯示面板亦具有良好電傳導性。

本發明實施例之顯示面板使用包括細微導電粉末之絲線狀聚集物之導電連接體，透過實驗，本發明實施例之顯示面板能通過可靠度測試且顯示具有良好可靠度，其結果顯示於表1。

HTHHst：儲存於高溫高濕度環境測試HTst：儲存於高溫環境測試LTst：儲存於低溫環境測試ALT：高度測試

圖2A是根據本發明另一實施例之組合後的液晶顯示面板之剖面示意圖。圖2B是根據本發明另一實施例之液晶顯示面板一部份的俯視示意圖。如圖2B所示，另一實施例中導電連接體30可以直接位於Vcom區域A3內之底層14上。組合之後，導電連接體30可直接接觸頂層12與底層14，如圖2A。此實施例中，在組合之前，會先圖案化第一配向層16與第二配向層18而移除角落區域(Vcom區域)A3內之配向層。

根據本發明實施例，導電連接體30之材料可包括異向性導電材料(anisotropic conductive materials)，例如包括導電粉末分散於其中之樹脂材料。導電粉末可聚集在一起形成立體鏈狀相 聯繫結構(亦即絲線狀聚集物)。導電粉末可以例如是鎳金屬(Ni)粉末、鎳合金粉末、銀金屬(Ag)粉末、金金屬(Au)粉末、銅金屬(Cu)粉末、鉑金屬(Pt)粉末、石墨粉末或導電聚合物等。較佳，導電粉末可以例如是鎳金屬(Ni)粉末，而任一細微鎳金屬粉末具有多刺球狀結構並具有次微米等級顆粒直徑，顆粒直徑約在例如0.01~1.8μm之間；更佳顆粒直徑範圍約為0.05~0.3μm。該些細微金屬粉末或顆粒會聚集在一起形成非規律形狀的絲線狀聚集物，而絲線狀聚集物之尺寸D估計約在例如2~50μm範圍間。該些細微金屬粉末或顆粒例如可從商業來源購買的Inco®鎳粉末210、210H、240或255型，但不限於此。該些金屬粉末約佔混合物(導電材料)總重之2%~65%左右。

或者，導電連接體30之材料可包括例如導電顆粒分散於其中之樹脂材料。導電顆粒可以是例如多刺球狀聚合物顆粒外覆鎳/金外層。樹脂材料例如是環氧樹脂，更可包括其他適當添加劑如硬化劑、去泡劑(de-foamers)、觸變劑(thixotropic agents)或其它適用觸媒等，視情況添加。環氧樹脂可為雙酚A型環氧樹脂、雙酚-F型環氧樹脂、酚類(phenolic)環氧樹脂、酚醛(Novolac)環氧樹脂或其它改性環氧樹脂。

圖3顯示根據本發明一實施例包含細微導電粉末的絲線聚集體之單一導電連接體的示意圖。參見圖3，一般情況下，導電連接體30至少包括絲線狀聚集物302，其由接合導電粒子302P分散在樹脂300中所構成。絲線狀聚集物302的結構是柔韌、可 彎曲的，所以當受到壓合程序的壓力時絲線狀聚集物302是可以被擠壓而變形。因此，其中的導電粉末可以刺穿配向層並直接接觸導電ITO玻璃板，而與導電ITO玻璃板建立更好的電性接觸。

如果兩個相連接的基板的表面(即頂層和底層)之間的間隙是不相等的，針對其間具有相對較大的間隙的兩基板表面，較小的導電塊(顆粒)可能無法電性連接兩表面，從而導致電性連接失敗。相反，使用本發明所提出含有微細導電粉末的絲線狀聚集物之導電連接體，則不論LCD或LCOS面板的單元間隙是均等或不均等的，導電連接體可以很輕易地達成基板之間良好的電性連結，因為絲線狀鎳粉聚集物能夠在壓力下輕易地被壓縮變形，能適應不均等大小間隙，從而達成電性連接。

此外，如果細微導電粉末能夠小到成為一次粒子(例如顆粒直徑0.01~0.3μm)時，這些金屬(例如鎳)粉末的比表面積應該是傳統導電球體的大約10倍，這表示絲線狀鎳粉聚集體的電導率增加10倍。

此外，透過施加一磁場於該些多棘刺導電粉末，該些多棘刺導電粉末會沿著磁場方向排列，甚至能達到更高的電導率，進而提升顯示面板之可靠度。

依照本發明實施例，包含細微導電粉末的絲線聚集體之導電連接體直接配置於Vcom區域內之配向層上，其中的多棘刺導電粉末可以刺穿配向層，而達到良好電傳導性。

依照本發明實施例，包含細微導電粉末的絲線聚集體之 導電連接體直接配置於Vcom區域內之基板上，其所達成之電傳導性也比傳統金球所達成之電傳導性佳，這是因為絲線狀鎳粉聚集物能夠在壓力下輕易地被壓縮變形，能適應不均等大小間隙，從而達成電性連接。

因為本發明之液晶顯示面板使用包含細微多棘刺導電粉末之導電連接體，其能達到較佳電導率並降低電阻。

故透過使用包含細微多棘刺導電粉末之導電連接體，本發明之液晶顯示面板能達成較佳電傳導性並提高產品可靠度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，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，故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。

12‧‧‧頂層

14‧‧‧底層

16‧‧‧第一配向層

18‧‧‧第二配向層

19‧‧‧密封體

20‧‧‧液晶層

30‧‧‧導電連接體

A1‧‧‧顯示區域

A2‧‧‧非顯示區域

A3‧‧‧角落區域(Vcom區域)

Claims (11)

1. 一種液晶顯示面板，至少包括：底層；第一配向層，配置於該底層上；液晶層，配置於該第一配向層上；第二配向層，配置於該液晶層上；頂層，配置於該第二配向層上；以及多個導電連接體，電性連接該底層與該頂層，其中該些導電連接體中之每一個包括由導電粉末之多刺狀的聚集物。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該液晶顯示面板包括一顯示區域與一非顯示區域位於該顯示區域外圍且圍繞該顯示區域，該些導電連接體位於該非顯示區域。
3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示面板，其中該些導電連接體之區域是施加共同電壓(Vcom)之區域。
4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該頂層是銦錫氧化物(ITO)玻璃板，而該底層是矽晶片。
5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一配向層材料包括聚亞醯胺(polyimide)或斜向氧化矽(oblique silicon oxide)，該第二配向層材料包括聚亞醯胺或斜向氧化矽。
6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中所述導電粉末分散於樹脂中。
7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示面板，其中所述聚 集物的尺寸範圍為2~50微米。
8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中所述導電粉末為鎳金屬(Ni)粉末、鎳合金粉末、銀金屬(Ag)粉末、金金屬(Au)粉末、銅金屬(Cu)粉末、鉑金屬(Pt)粉末、石墨粉末或導電聚合物粉末。
9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示面板，其中所述導電粉末是鎳金屬(Ni)粉末，而任一鎳金屬粉末具有多刺球狀結構並具有次微米等級顆粒直徑。
10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示面板，其中所述鎳金屬粉末顆粒直徑在0.01~1.8微米之間。
11. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中所述導電粉末是聚合物顆粒，且每一聚合物顆粒外覆鎳/金外層。