TWI686734B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI686734B
TWI686734B TW107141249A TW107141249A TWI686734B TW I686734 B TWI686734 B TW I686734B TW 107141249 A TW107141249 A TW 107141249A TW 107141249 A TW107141249 A TW 107141249A TW I686734 B TWI686734 B TW I686734B
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莫堯安
趙駿銘
張哲元
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友達光電股份有限公司
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Abstract

一種顯示裝置，包括一第一基板、一第二基板、一框膠以及多個導電連接結構。第二基板相對於第一基板。框膠位於第一基板與第二基板之間，其中框膠垂直投影於第一基板上形成一框膠區。導電連接結構位於第一基板與第二基板之間，其中各個導電連接結構的至少一部分是位於框膠區的範圍之中。

Description

顯示裝置及其製造方法
本發明是有關於一種顯示裝置及其製造方法，且特別是有關於一種包括框膠的顯示裝置及其製造方法。
近年來，人們對於顯示裝置的要求越來越高，其中又以有機發光二極體(OLED)之顯示裝置成為現今的發展重點。在顯示裝置的製造過程中，需要藉由框膠對顯示裝置進行封裝，以防止水氣、氧氣影響顯示裝置內部的元件。然而，若框膠及顯示裝置之內部的支撐結構或導電連接結構的材料或尺寸上的設計未一併詳加考量，可能讓基板表面的應力不均而產生牛頓環的情形。
因此，目前仍亟需開發一種至少改善上述缺失的顯示裝置。
本發明係有關於一種顯示裝置及其製造方法。本發明的顯示裝置可增加導電連接結構與上基板的接觸面積，減少電阻值，且可避免牛頓環的情形。
根據本發明之第一方面，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一第一基板、一第二基板、一框膠以及多個導電連接結構。第二基板相對於第一基板。框膠位於第一基板與第二基板之間，其中框膠垂直投影於第一基板上形成一框膠區。導電連接結構位於第一基板與第二基板之間，其中各個導電連接結構的至少一部分是位於框膠區的範圍之中。
根據本發明之第一方面，提出一種顯示裝置的製造方法。方法包括下列步驟。提供一第一基板；提供一第二基板；組第一基板及第二基板；於第一基板及第二基板之間形成複數個導電連接結構；藉由一燒結製程融化位於第一基板與第二基板之間的一框膠；以及藉由一壓合製程使第一基板與第二基板之間受到框膠黏著固定，其中框膠垂直投影於第一基板上形成一框膠區，各個導電連接結構的至少一部分是位於框膠區的範圍之中。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
10、20、30、40、50:顯示裝置
110:第一基板
120、120’、220、320、420:框膠
120r、220r、320r、420r:框膠區
130、230、330、430、430a、430b:導電連接結構
130s:外表面
131、231:第一隔離層
133:凸塊
135:電極層
135a、143a:上表面
137:金屬層
139:保護層
140、240:支撐結構
141、241:第二隔離層
143、243:間隙物
150:第二基板
220s、320s、420s:內側
A、A’:剖面線端點
AA:畫素區
AB:周邊區
AO:外邊界
C:方塊
D1、D2:距離
H120、H120’、H130、H135、H140、H143:高度
M1:底導電層
W1、W2、W3:寬度
第1A圖繪示依照本發明一實施例的顯示裝置的上視圖。
第1B圖繪示第1A圖之顯示裝置的局部放大上視圖。
第1C圖繪示第1B圖之顯示裝置的A-A’連線的剖面圖。
第2A圖繪示依照本發明另一實施例的顯示裝置的上視圖。
第2B圖繪示第2A圖之顯示裝置的A-A’連線的剖面圖。
第3圖繪示依照本發明又一實施例的顯示裝置的上視圖。
第4圖繪示依照本發明又一實施例的顯示裝置的上視圖。
第5A~5D圖繪示依照本發明一實施例的顯示裝置的製造流程圖。
第6A~6D圖繪示依照本發明一實施例的顯示裝置的製造流程圖。
本發明提供一種顯示裝置及其製造方法。由於在本發明的顯示裝置中，導電連接結構與上基板的接觸面積增加，故可減少導電傳輸之電阻值，且導電連接結構是與框膠交錯設置，可在不浪費空間的前提之下避免牛頓環的情形。
第1A圖繪示依照本發明一實施例的顯示裝置10的上視圖。第1B圖繪示第1A圖之顯示裝置10的局部(方塊C)放大上視圖。第1C圖繪示第1B圖之顯示裝置10的A-A’連線的剖面圖。其中，為了使圖式之示意更為清楚，第1A圖及第1B圖皆省略繪示上方的第二基板150，第1B圖更省略繪示第一基板110，僅標示出底導電層M1的相對位置。
第1A及1B圖繪示由X軸與Y軸所形成的平面，第1C圖繪示由X軸及Z軸所形成的平面，X軸、Y軸與Z軸可互相垂直。請同時參照第1A~1C圖，顯示裝置10包括一第一基板110、一第二基板150、一框膠120、多個導電連接結構130及一支撐結構140。第二基板150相對於第一基板110。在第一基板110與第二基板150之間的容置空間中，形成有框膠120、導電連接結構130及支撐結構140。第一基板110 例如是一陣列基板。第一基板110可包括底導電層M1、位於底導電層M1之上的多個薄膜電晶體(未繪示)以及位於底導電層M1以及薄膜電晶體之上的絕緣層(未繪示)。第二基板150例如是一觸控感測基板，包括觸控感測電極(未繪示)。第二基板150上的觸控感測訊號可藉由導電連接結構130傳遞至第一基板110中。例如，觸控感測訊號可經由第二基板150上的觸控感測電極(未繪示)以及導電連接結構130，傳遞至第一基板110中的底導電層M1。底導電層M1與導電連接結構130之間可藉由絕緣層(未繪示)隔開，並未直接接觸。絕緣層例如是矽的氮化物或矽的氧化物。框膠120例如是一玻璃漿料，能夠黏合第一基板110與第二基板150。在本實施例中，第一基板110與第二基板150可具有相應的外型。例如，第一基板110與第二基板150皆為近似圓形，具有圓弧形的外圍，應用於類圓形的顯示裝置中(例如是手錶)。然而，本發明並不限定於此，第一基板110與第二基板150的外型可以是其他幾何形狀，例如是矩形、三角形或其他合適的形狀。
框膠120垂直投影於第一基板110上形成一框膠區120r。導電連接結構130是位於框膠區120r的範圍之中。第一基板110可具有一畫素區AA及一周邊區AB。畫素區AA可對應於發光元件陣列(未繪示)，周邊區AB可對應於周邊電路。框膠120(或框膠區120r)及導電連接結構130皆位於周邊區AB中。由垂直投影於第一基板110的方向觀之，支撐結構140是位於框膠120與畫素區AA之間，一部分的框膠120是位於導電連接結構130與支撐結構140之間。
由於框膠120是環繞整個畫素區AA，框膠區120r形成一封閉式的區域，框膠區120r的內側對應於畫素區AA，外側則對應於顯示裝置10的最外邊界。在本實施例中，顯示裝置10具有圓弧形的外觀，可應用於手錶等顯示裝置。導電連接結構130的寬度W1可介於60微米至100微米(例如是在第1B圖中，沿著X軸之延伸方向所量測之寬度)。框膠120的寬度W2可介於200微米至300微米(例如是在第1B圖中，沿著X軸之延伸方向所量測之寬度)。框膠120的寬度W2可小於金屬層M1的寬度W3。
在第1B及1C圖中，每個導電連接結構130的外圍都受到框膠120的包覆，亦即每個導電連接結構130皆位於框膠區120r之中，側壁沒有由框膠120所暴露出。在本實施例中，導電連接結構130的一外表面130s是直接接觸於框膠120，且導電連接結構130位於框膠區120r的中央區域。在一些實施例中，框膠120與導電連接結構130之間可具有間隙，並沒有直接接觸。在其他實施例中，導電連接結構130亦可設置於框膠120中偏向框膠區120r之邊界之處(例如是在框膠區120中靠近畫素區AA之處或遠離畫素區AA之處)，而非設置於框膠區的中央區域。不同的導電連接結構130之間可藉由框膠120所分隔開。框膠120與導電連接結構130共同環繞整個畫素區AA，形成圓弧形的框膠區120r。導電連接結構130是分散於框膠區120r，任意相鄰的兩個導電連接130的間距可以相同，例如，在本實施例中，相鄰兩個導電連接結構130之中心點之間的距離為120微米。在其他實施例中，任意相鄰的兩個導電連接130的間距亦可以不同。畫素區AA具有鄰近於 支撐結構140的外邊界AO，各個導電連接結構130與外邊界AO之間具有一固定距離。在其他實施中，顯示裝置可有任意形狀之外觀(例如是矩形)，框膠區可具有對應於顯示裝置之外型的形狀，然本發明並不限於此。
在一實施例中，導電連接結構130包括一第一隔離層131、一凸塊133、一電極層135、一保護層139以及一金屬層137。第一隔離層131形成於第一基板110上。凸塊133位於第一隔離層131上。電極層135包覆凸塊133。金屬層137與保護層139皆形成於第二基板150上，在對組第一基板110與第二基板150之後，金屬層137位於電極層135上，保護層139位於金屬層137上(如第1C圖所示)。第一隔離層131及保護層139可由絕緣材料所形成。電極層135可以為陽極，可由銦錫氧化物、鎂、銀或其他電極材料形成。第一隔離層131可以是聚醯亞胺。保護層139中可具有導電結構(未繪示)電性連接第二基板150與金屬層137。凸塊133可由有機材料所形成。
在一實施例中，支撐結構140包括第二隔離層141及間隙物143。第二隔離層141位於第一基板110上。間隙物143位於第二隔離層141上。第二隔離層141的材料可與第一隔離層131相同。在第1C圖中，於X軸的延伸方向上，第一隔離層131與第二隔離層141之間可藉由框膠120彼此隔開。於Z軸的延伸方向上，框膠120的高度H120、導電連接結構130的高度H130與支撐結構140的高度H140可彼此類似或相同。若以X軸與Y軸作為觀察面，導電連接結構130整體、凸塊133、 支撐結構140整體或間隙物143可以具有圓形、方形、或任意形狀的橫截面。
由於本發明之顯示裝置10的導電連接結構130是位於框膠區120r中並環繞整個畫素區AA，相較於導電連接結構位於框膠區120r之外且僅設置於畫素區AA之其中兩側的比較例而言，具有較多數量的導電連接結構130，能夠在不占用額外空間的情況下，將電阻值降低，更有利於觸控感測訊息的傳遞。再者，本發明的框膠120、導電連接結構130與支撐結構140具有類似或相同的高度，相較於支撐結構之高度低於框膠之高度的比較例而言，可讓支撐結構140充分接觸第二基板150，故支撐結構140更能承受面內壓力，避免第二基板150受到不均勻的應力，防止牛頓環之情況的產生。
第2A圖繪示依照本發明另一實施例的顯示裝置20的上視圖。第2B圖繪示第2A圖之顯示裝置20的A-A’連線的剖面圖。第2A圖繪示X軸與Y軸所形成的平面，類似於第1A圖中方塊C所對應的區域。第2B圖繪示X軸與Z軸所形成的平面。顯示裝置20是類似於顯示裝置10，其不同之處在於導電連接結構230與框膠區220r的相對位置，為求簡潔，重複之處將不再描述。其中，為了使圖式之示意更為清楚，第2A圖省略繪示上方的第二基板150，亦省略繪示下方的第一基板110，僅標示出底導電層M1的相對位置。
請同時參照第2A及2B圖，框膠220垂直投影於第一基板110上形成一框膠區220r。框膠區220r的範圍可泛指框膠220之最大寬度垂直投影於第一基板110上所圍成的範圍。框膠區220r具有靠近畫 素區AA的內側及遠離畫素區AA的外側，內側與外側彼此相對，每個導電連接結構230是位於對應於畫素區AA的內側220s，沿著內側220s的延伸方向排列設置而環繞畫素區AA。各個導電連接結構230與外邊界AO之間具有一固定距離。導電連接結構230的一部分是位於框膠區220r之內，一部分是位於框膠區220r之外。在本實施例中，每個導電連接結構230之位於框膠區220r之內的外表面230s可接觸於框膠220，位於框膠區220r之外的外表面230s可不接觸於框膠220，而是由框膠220所暴露出。在其他實施例中，導電連接結構230之位於框膠區220r之內的側壁可不直接接觸於框膠230，而是與框膠230之間具有一間隙。在本實施例中，支撐結構240包括第二隔離層241及間隙物243，第二隔離層241是延伸並連接於導電連接結構230的第一隔離層231。第一隔離層231與第二隔離層241可由相同的材料所形成。在本實施例中，如第2A圖所示，導電連接結構230的橫截面是圓形，然本發明並不以此為限。
第3圖繪示依照本發明又一實施例的顯示裝置30的上視圖，繪示X軸與Y軸所形成的平面，類似於第1A圖中方塊C所對應的區域。其中，為了使圖式之示意更為清楚，第3圖省略繪示上方的第二基板150，亦省略繪示下方的第一基板110，僅標示出底導電層M1的相對位置。顯示裝置30是類似於顯示裝置20，其不同之處在於導電連接結構330之橫截面的形狀，為求簡潔，重複之處將不再描述。
請參照第3圖，導電連接結構330的橫截面為矩形。框膠320垂直投影於第一基板110上形成一框膠區320r，一部分的導電連接 結構330位於框膠區320r之內，一部分的導電連接結構330位於框膠區320r之外。每個導電連接結構330是位於對應於畫素區AA的內側320s，沿著內側320s的延伸方向排列設置而環繞畫素區AA。各個導電連接結構330與外邊界AO之間具有一固定距離。
第4圖繪示依照本發明又一實施例的顯示裝置40的上視圖，繪示X軸與Y軸所形成的平面，類似於第1A圖中方塊C所對應的區域。其中，為了使圖式之示意更為清楚，第4圖省略繪示上方的第二基板150，亦省略繪示下方的第一基板110，僅標示出底導電層M1的相對位置。顯示裝置40是類似於顯示裝置10，其不同之處在於導電連接結構430與框膠區420r的相對位置，為求簡潔，重複之處將不再描述。
請參照第4圖，導電連接結構430包括多個導電連接結構430a及多個導電連接結構430b。導電連接結構430a可完全位於框膠區420r的範圍之內，與畫素區AA之外邊界AO之間具有一第一距離D1，且外表面430as可直接接觸於框膠420。導電連接結構430b與畫素區AA之外邊界AO之間具有一第二距離D2，導電連接結構430b的一部分可位於框膠區420r的範圍之內，另一部分可位於框膠區420r的範圍之外，位於框膠區420r之內的外表面430as可直接接觸於框膠420。在本實施例中，第一距離D1大於第二距離D2。亦即，導電連接結構430可與畫素區AA之間維持不同的距離。在其他實施例中，導電連接結構430可與畫素區AA之間具有大於2種的距離。在本實施例中，導電連接結構430a與430b的橫截面皆為圓形，然本發明不限於此，在一些實施例中，導電連接結構430a與430b的橫截面可為不同的形狀。
第5A~5D圖繪示依照本發明一實施例的如第1A~1C圖所示之顯示裝置10的製造流程圖，繪示X軸與Z軸所形成的平面。
請參照第5A圖，提供第一基板110。第一基板110上形成有第一隔離層131、位於第一隔離層131上的凸塊133、覆蓋凸塊133的電極層135、鄰近於凸塊133與電極層135的框膠120’、第二隔離層141、及一或多個間隙物143。此時，框膠120’的高度H120’是大於電極層135之高度H135(亦即是第一基板110之上表面110a與上表面135a之間之垂直距離)，亦大於間隙物143之高度H143(亦即是第一基板110之上表面110a與上表面143a之間之垂直距離)。在一實施例中，框膠120’可藉由一沉積製程形成於第一基板110上。
請參照第5B圖，提供第二基板150。第二基板150上形成有金屬層137及保護層139。
請參照第5C圖，對組第一基板110及第二基板150，框膠120’位於第一基板110與第二基板150之間。藉由燒結製程(例如是使用雷射光束進行照射)融化框膠120’，讓融化態的框膠120’的高度H120’降低並往電極層135等結構靠近。
請參照第5D圖，第一基板110與第二基板150對組之後，電極層135與金屬層137直接接觸，形成多個導電連接結構130，間隙物143a的上表面亦與第二基板150直接接觸。燒結製程完成後，藉由一壓合製程使第一基板110與第二基板150之間受到框膠120黏著固定，框膠120’不再受到光束照射而回覆為固態，成為環繞多個導電連接結構130的框膠120，形成如第1A~1C圖所示的顯示裝置10。框膠 120的高度H120小於框膠120’的高度H120’。此時，框膠120的高度H120等於導電連接結構130的高度H130，亦等於支撐結構140的高度H140。
第6A~6D圖繪示依照本發明一實施例的顯示裝置10的製造流程圖，繪示X軸與Z軸所形成的平面，其與第5A~5D圖的製造方法的不同之處在於，在對組第一基板110與第二基板150之前，框膠120’是形成於第二基板150上。
請參照第6A圖，提供第一基板110，第一基板110上形成有第一隔離層131、位於第一隔離層131上的凸塊133、覆蓋凸塊133的電極層135、第二隔離層141、及一或多個間隙物143。
請參照第6B圖，提供第二基板150。第二基板150上形成有金屬層137、保護層139以及框膠120’。在一實施例中，框膠120’可藉由一沉積製程形成於第二基板150上。
請參照第6C圖，對組第一基板110及第二基板150，框膠120’位於第一基板110與第二基板150之間。藉由燒結製程(例如是使用雷射光束進行照射)融化框膠120’，讓融化態的框膠120’的高度H120’降低並往電極層135等結構靠近。
請參照第6D圖，第一基板110與第二基板150對組之後，電極層135與金屬層137直接接觸，形成多個導電連接結構130，間隙物143a的上表面亦與第二基板150直接接觸。燒結製程完成後，藉由一壓合製程使第一基板110與第二基板150之間受到框膠120黏著固定，框膠120’不再受到光束照射而回覆為固態，成為環繞多個導電連接結構130的框膠120。形成如第1A~1C圖所示的顯示裝置10。框膠 120的高度H120小於框膠120’的高度H120’。此時，框膠120的高度H120等於導電連接結構130的高度H130，亦等於支撐結構140的高度H140。
由於本發明的顯示裝置具有至少部分位於框膠區中的多個導電連接結構，且導電連接結構環繞畫素區而設置，相較於導電連接結構位於框膠區之外且僅設置於畫素區之其中兩側的比較例而言，具有較多數量的導電連接結構，能夠在節省空間的情況下，將電阻值降低，更有利於觸控感測訊息的傳遞。再者，本發明的框膠、導電連接結構與支撐結構具有類似或相同的高度，相較於支撐結構之高度低於框膠之高度的比較例而言，可讓支撐結構充分接觸第二基板，故支撐結構更能承受面內壓力，避免第二基板受到不均勻的應力，防止牛頓環之情況的產生。
綜上所述，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。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。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。
10:顯示裝置
110:第一基板
120:框膠
130:導電連接結構
AA:畫素區
AB:周邊區
C:方塊

Claims (14)

  1. 一種顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，相對於該第一基板；一框膠，位於該第一基板與該第二基板之間，其中該框膠垂直投影於該第一基板上形成一框膠區；複數個導電連接結構，位於該第一基板與該第二基板之間，其中各該導電連接結構的至少一部分是位於該框膠區的範圍之中；以及一支撐結構，該支撐結構位於該第一基板與該第二基板之間，且該支撐結構的高度等於各該導電連接結構的高度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板具有一畫素區及一周邊區，該些導電連接結構及該框膠區皆位於該周邊區中，且環繞該畫素區。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中一部分的該框膠是位於該支撐結構與該些導電連接結構之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該導電連接結構的一外表是直接接觸於該框膠。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該導電連接結構位於該框膠區的中央區域。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該框膠區具有一內側，該內側對應於該畫素區，至少一部分的該些導電連接結構位於該內側。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中各該導電連接結構與該畫素區的一外邊界之間具有一固定距離。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中一部分的該些導電連接結構與該畫素區的一外邊界之間具有一第一距離，另一部分的該些導電連接結構與該畫素區的該外邊界之間具有一第二距離，該第一距離不同於該第二距離。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該導電連接結構包括：一第一隔離層，形成於該第一基板上；一凸塊，位於該第一隔離層上；一電極層，覆蓋該凸塊；一保護層，形成於該第二基板上；以及一金屬層，形成於該第二基板上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該支撐結構包括：一第二隔離層，形成於該第一基板上；以及一間隙物，位於該第二隔離層上。
  11. 一種顯示裝置的製造方法，包括：提供一第一基板； 提供一第二基板；對組該第一基板及該第二基板；於該第一基板及該第二基板之間形成複數個導電連接結構；藉由一燒結製程融化位於該第一基板與該第二基板之間的一框膠；以及藉由一壓合製程使該第一基板與該第二基板之間受到該框膠黏著固定，其中該框膠垂直投影於該第一基板上形成一框膠區，各該導電連接結構的至少一部分是位於該框膠區的範圍之中。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置的製造方法，其中形成該膠框的步驟是在對組該第一基板及該第二基板之前，藉由一沉積製程將該框膠形成於該第一基板上。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置的製造方法，其中形成該膠框的步驟是在對組該第一基板及該第二基板之前，藉由一沉積製程將該框膠形成於該第二基板上。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置的製造方法，其中該框膠在該燒結製程之前具有一第一高度，各該導電連接結構具有一第二高度，該第一高度大於該第二高度。
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