專利名稱：平面顯示面板及連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面顯示面板，尤其涉及一種面板與柔性板之間的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在例如液晶顯示面板的平面顯示面板的制造中，通常使用各向異性導(dǎo)電薄膜將面板連接并固定至柔性板。例如，日本公開的專利公告2000-165009號(hào)就描述了這種技術(shù)。
參考圖1描述利用各向異性導(dǎo)電薄膜的常規(guī)連接結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，面板11具有TFT板12和濾色(CF)板13。TFT板12的尺寸比CF板13大。面板側(cè)連接端子電極(terminal electrode)14形成在TFT板12與CF板13相對(duì)的表面上暴露于外側(cè)的區(qū)域內(nèi)。
另一方面，柔性板15具有基膜(base film)16、銅箔圖案17和絕緣樹脂層(下文稱為阻焊劑)18。銅箔圖案17的暴露部分構(gòu)成柔性板連接端子電極。
面板11和柔性板15借助于插在面板連接端子電極14和柔性板連接端子電極(銅箔圖案17的暴露部分)之間的各向異性導(dǎo)電薄膜(下文稱為ACF)19通過(guò)熱壓接合而彼此機(jī)械連接并固定，上述面板連接端子電極14和柔性板連接端子電極被布置成彼此相對(duì)。面板連接端子電極14與柔性板連接端子電極(銅箔圖案17的暴露部分)通過(guò)ACF 19內(nèi)包含的導(dǎo)電粒子而彼此電連接。
ACF 19在熱壓接合過(guò)程中變形(跑出)，并覆蓋包括銅箔圖案17末梢的暴露部分的整個(gè)區(qū)域(CF板13側(cè)的端面)。ACF 19還覆蓋TFT板12的部分端面，以阻止柔性板連接端子電極(銅箔圖案17的暴露部分)在柔性板15彎曲時(shí)(從圖1中觀察，右側(cè)向下彎曲時(shí))與TFT板12直接接觸。這種構(gòu)造能防止柔性板連接端子電極的腐蝕和損壞。
常規(guī)連接結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子如圖2所示。例如，日本公開的專利公告2002-358026號(hào)描述了這種連接結(jié)構(gòu)。
圖2的連接結(jié)構(gòu)與圖1的連接結(jié)構(gòu)基本類似，不同之處在于柔性板15的阻焊劑18a形成為比TFT板12的端面穿透到面板更靠?jī)?nèi)的地方(從圖2中觀察向左側(cè))。這意味著，盡管圖1的連接結(jié)構(gòu)使用ACF 19阻止了當(dāng)柔性布線板15彎曲時(shí)柔性板連接端子電極(銅箔圖案17的暴露部分)與TFT板12的直接接觸，但圖2的連接結(jié)構(gòu)則采用阻焊劑18a代替ACF 19。
同樣，在圖2的連接結(jié)構(gòu)中，ACF 19a在熱壓接合過(guò)程中也跑過(guò)TFT板12的端面，因此銅箔圖案17的暴露部分可被覆蓋，阻焊劑18a的端部可與面板11相連并固定。
常規(guī)連接結(jié)構(gòu)的又一個(gè)例子如圖3所示。該連接結(jié)構(gòu)與圖2所示的連接結(jié)構(gòu)類似，但阻焊劑18b的端部形成為梳狀。例如，日本公開的專利公告2004-118164號(hào)描述了這種連接結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述圖1和2所示的常規(guī)連接結(jié)構(gòu)中，沒有考慮到在利用ACF的熱壓接合工藝過(guò)程中可能發(fā)生導(dǎo)電粒子的聚集。具體地說(shuō)，在利用ACF的熱壓接合工藝過(guò)程中，ACF中包含的導(dǎo)電粒子會(huì)連同ACF的變形(跑出)一起移動(dòng)，如果有任何阻塞導(dǎo)電粒子移動(dòng)路徑的位置，例如瓶頸或臺(tái)階，則導(dǎo)電粒子就會(huì)聚集在那里。例如，在圖2所示的連接結(jié)構(gòu)中，阻焊劑18的末梢和面板連接端子電極14之間的空間比其他部分窄，如圖4所示。導(dǎo)電粒子的聚集就可能發(fā)生在這個(gè)較窄的部分。結(jié)果，在面板連接端子電極之間就會(huì)發(fā)生短路問題。
盡管圖3所示的常規(guī)連接結(jié)構(gòu)企圖防止由于這種導(dǎo)電粒子的聚集引起的短路，但這種結(jié)構(gòu)還是不能排除發(fā)生短路問題的可能性。
如上所述，用于在平板顯示器中連接面板和柔性板的常規(guī)連接結(jié)構(gòu)不能完全防止由于導(dǎo)電粒子的聚集引起的短路問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于在平板顯示器中連接面板和柔性板的連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)基本上能夠完全防止由于導(dǎo)電粒子的聚集引起的短路問題。
本發(fā)明的第一方面涉及具有面板和柔性板的平面顯示面板，該面板和柔性板通過(guò)各向異性導(dǎo)電薄膜彼此相連并固定，該平面顯示面板的特征在于絕緣薄膜層形成在面板的表面端部上，柔性板和面板布置成使柔性板上形成的絕緣樹脂層的表面端部面向絕緣薄膜層。
本發(fā)明的第二方面涉及一種用于通過(guò)利用各向異性導(dǎo)電薄膜使第一布線板和第二布線板彼此相連并固定的連接結(jié)構(gòu)。該連接結(jié)構(gòu)的特征在于絕緣薄膜層形成在第一布線板的表面端部上，并且第二布線板和第一布線板布置成使形成在第二布線板上的絕緣樹脂層的表面端部面向絕緣薄膜層。
根據(jù)本發(fā)明，絕緣薄膜層形成在面板的表面端部上，并且形成在柔性板上的絕緣樹脂層的表面端部設(shè)置成面向絕緣薄膜層。根據(jù)這種構(gòu)造，當(dāng)利用各向異性導(dǎo)電薄膜連接并固定面板和柔性板時(shí)發(fā)生的導(dǎo)電粒子的聚集可被導(dǎo)致發(fā)生在絕緣樹脂層和絕緣薄膜層之間。這就可以防止由于導(dǎo)電粒子聚集而可能在面板側(cè)連接端子電極之間發(fā)生的短路問題。
另外，根據(jù)本發(fā)明，絕緣薄膜層形成在第一布線板的表面端部上，且形成在第二布線板上的絕緣樹脂層的表面端部設(shè)置成面向絕緣薄膜層。根據(jù)這種構(gòu)造，當(dāng)利用各向異性導(dǎo)電薄膜連接并固定第一布線板和第二布線板時(shí)發(fā)生的導(dǎo)電粒子的聚集可被導(dǎo)致發(fā)生在絕緣樹脂層和絕緣薄膜層之間。這就可以防止由于導(dǎo)電粒子聚集而可能在第一布線板上的連接端子電極之間發(fā)生的短路問題。


圖1是示出常規(guī)平面顯示面板中面板和柔性板之間的連接部分的局部橫剖面視圖；圖2是示出另一常規(guī)平面顯示面板中面板和柔性板之間的連接部分的局部橫剖面視圖；
圖3是示出又一常規(guī)平面顯示面板中面板和柔性板之間的連接部分的局部平面圖；圖4是用于說(shuō)明常規(guī)平面顯示面板中固有問題的局部橫剖面視圖；圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的平板顯示器的面板和柔性板之間的連接部分的局部平面圖，圖5B是其橫剖面視圖；圖6A示出了圖5A和5B所示的平板顯示器的面板和柔性板之間在連接之前的狀態(tài)，而圖6B示出了連接之后的狀態(tài)；圖7A是用于說(shuō)明圖5A和5B所示的平板顯示器中阻焊劑末梢形狀的正視圖，而圖7B是沿圖7A中B-B′線獲得的橫剖面視圖；及圖8A是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的平板顯示器的面板和柔性板之間的連接部分的局部平面圖，而圖8B是其橫剖面視圖。
具體實(shí)施例方式
將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖5A和5B分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的平板顯示器(液晶顯示設(shè)備)的局部平面圖和局部橫剖面視圖。
兩幅圖中所示的液晶顯示設(shè)備具有LCD面板50和柔性板60。
LCD面板50具有兩個(gè)玻璃板，或者TFT板51和濾色(CF)板52。像素電極、掃描線和信號(hào)線(未示出)形成在TFT板51的一個(gè)表面上。分配給像素的彩色層(未示出)形成在CF板52的一個(gè)表面上。
TFT板51和CF板52在其間插入液晶層的狀態(tài)下結(jié)合在一起，并被一對(duì)起偏振片(未示出)夾在中間。
TFT板51的尺寸比CF板52大，且TFT板51的端面比CF板52的端面突出更遠(yuǎn)。面板端子電極(例如，透明導(dǎo)電薄膜層)53與掃描線和信號(hào)線中的任何一個(gè)相連，形成在TFT板51的突出部分的表面上(CF板52側(cè)的表面，或圖5B所示的頂側(cè)表面)。具有基底金屬布線層(base-metalwiring layer)55的非連接區(qū)域57形成在比形成有面板端子電極53的區(qū)域(有效連接區(qū)域)54更靠近端面?zhèn)?圖5B所示的右側(cè))的區(qū)域上，該基底金屬布線層55的表面由絕緣薄膜層56覆蓋。
為了形成面板端子電極53，首先在TFT板51的表面上形成基底金屬布線層55。然后形成絕緣薄膜層56覆蓋該基底金屬布線層55。隨后，在絕緣薄膜層56中形成接觸孔。形成透明導(dǎo)電薄膜層、該透明導(dǎo)電薄膜層穿過(guò)該接觸孔與基底金屬布線層55電導(dǎo)通，從而提供面板端子電極53。該透明導(dǎo)電薄膜層設(shè)置在與柔性板60的連接端子電極相對(duì)應(yīng)的位置。透明導(dǎo)電薄膜層的形成與上述像素電極的形成同時(shí)進(jìn)行。
另一方面，柔性板60具有由絕緣樹脂、例如聚酰亞胺形成的基膜61。該基膜61具有例如10到40μm的厚度，并且具有足夠的柔性?；?1的表面上形成布線圖案62(例如為銅箔圖案)，布線圖案62上安裝有用作液晶驅(qū)動(dòng)元件的半導(dǎo)體元件(未示出)。具有安裝在其上的半導(dǎo)體元件(LSI)的柔性板60通常稱為COF(芯片被直接貼裝在柔性印制電路板上)。
柔性板60還具有形成為覆蓋布線圖案62的部分表面并用作絕緣保護(hù)層的阻焊劑63。該阻焊劑63由絕緣材料(樹脂)例如聚酰亞胺或尿烷形成，并通過(guò)樹脂涂敷法(resin application method)或熱壓接合法形成在布線圖案62上。阻焊劑63用于布線圖案62的絕緣保護(hù)和腐蝕保護(hù)，其具有足夠大的厚度以起到保護(hù)薄膜的作用，例如具有5μm或更大的厚度。然而，阻焊劑63的厚度優(yōu)選為40μm或更小，這樣不會(huì)降低柔性板60的柔性。
布線圖案62的暴露部分(沒有被阻焊劑63覆蓋的部分)起到柔性板端子電極的作用，其與面板端子電極53電連接。
LCD面板50和柔性板60借助于各向異性導(dǎo)電薄膜(ACF)70互相連接并固定。通常，ACF 70通過(guò)將導(dǎo)電粒子71分散到絕緣粘結(jié)材料中而形成為薄膜形狀。該絕緣粘結(jié)材料起到將LCD面板50和柔性板60彼此機(jī)械固定在一起的作用，而導(dǎo)電粒子71則在面板端子電極53和柔性板端子電極之間起到電連接的作用。
可用于ACF 70的絕緣粘結(jié)材料優(yōu)選由熱固性環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂組成。導(dǎo)電粒子71可以是Ni等的金屬微粒，或者鍍有Ni/Au的樹脂粒子。導(dǎo)電粒子71最優(yōu)選為具有3到10μm粒子尺寸的鍍過(guò)的球形樹脂粒子。
由上述材料形成的ACF 70布置在LCD面板50和柔性板60之間，并在施加大約1到5MPa負(fù)荷的情況下以大約150到200℃的溫度被加熱5到20秒。從而ACF 70被固化，且LCD面板50和柔性板60從而彼此機(jī)械固定在一起，同時(shí)，面板端子電極53和柔性板端子電極彼此電連接。
柔性板60與連接至LCD面板50的端部相對(duì)的端部與印刷電路板等(未示出)相連，從而由供電電路等供電。這使得安裝在柔性板60上的半導(dǎo)體元件可以作為用于驅(qū)動(dòng)LCD面板50的液晶的液晶驅(qū)動(dòng)電路來(lái)操作。
參考圖6A和6B，將描述連接LCD面板50和柔性板60的工藝。
如圖6A所示，ACF 70被放在覆蓋面板端子電極53的位置上。對(duì)齊柔性板60，使阻焊劑63的末梢(更靠近CF板的端部，或圖6A所示的左側(cè))位于非連接區(qū)域57的上方，更理想的情況是位于有效連接區(qū)域54和非連接區(qū)域57之間邊界附近的上方。換句話說(shuō)，阻焊劑63的末梢被布置成比基底金屬布線層55的端部更靠?jī)?nèi)(更靠近LCD面板的中心)，從而使阻焊劑63的表面端部面向非連接區(qū)域57內(nèi)的絕緣薄膜層56(即，絕緣薄膜層56的表面端部)。
圖6A所示狀態(tài)下的LCD面板50和柔性板60通過(guò)沒有示出的壓接工具(crimp tool)如圖中所示從頂部和底部保持，并在預(yù)定壓力下以預(yù)定溫度被加熱和加壓預(yù)定時(shí)間。因此，ACF 70變軟并如圖6B所示流出到外圍。已流向CF板52(流向附圖所示的左側(cè))的ACF 70覆蓋了從柔性板60的CF板側(cè)端面暴露的布線圖案62。已流向柔性板60(流向TFT板端面，或流向附圖所示的右側(cè))的ACF 70覆蓋了連接區(qū)域內(nèi)暴露的布線圖案62，并進(jìn)一步流進(jìn)非連接區(qū)域57。結(jié)果，柔性板60的布線圖案62完全被ACF70覆蓋，沒有留下暴露部分。ACF 70內(nèi)包含的流進(jìn)非連接區(qū)域57的導(dǎo)電粒子71聚集在流動(dòng)路徑因阻焊劑63的厚度而變窄的部分。
如圖7A和7B所示，阻焊劑63端部的形狀(末梢形狀)為向前成錐度的形狀(頂角θ為90度或更小的的形狀)，理想為逐漸向前成錐度的形狀(例如，θ≤10度)。根據(jù)該構(gòu)造，ACF 70具有預(yù)定粒子尺寸的導(dǎo)電粒子71流出達(dá)到遠(yuǎn)離有效連接區(qū)域54和非連接區(qū)域57之間邊界的位置，具體達(dá)到成錐度部分內(nèi)的部分，在這里，絕緣薄膜層56的表面和阻焊劑63相對(duì)表面之間限定的間隙變得比導(dǎo)電粒子71的粒子尺寸窄，導(dǎo)電粒子71被阻焊劑的成錐度部分阻礙。
根據(jù)如上所述的該實(shí)施例，ACF 70的導(dǎo)電粒子71的聚集發(fā)生在非連接區(qū)域57。這意味著ACF 70的導(dǎo)電粒子71的聚集發(fā)生在阻焊劑63和絕緣薄膜層56之間。由于布線圖案62和基底金屬布線層55在該區(qū)域都沒有暴露在外，因此導(dǎo)電粒子71的聚集不會(huì)引起短路問題。
在根據(jù)上述這個(gè)實(shí)施例的平板顯示器中，布線圖案62沒有暴露在外。因此，可以防止外來(lái)金屬粒子或水從外面進(jìn)入，從而可以防止短路問題。
另外，ACF 70的導(dǎo)電粒子71發(fā)生聚集的地方可以通過(guò)適當(dāng)選擇阻焊劑63的厚度和末梢角度、ACF 70的導(dǎo)電粒子71的粒子尺寸、粘結(jié)材料的材料、壓力接合過(guò)程中的溫度和壓力、以及非連接區(qū)域57的寬度而被引導(dǎo)到非連接區(qū)域57內(nèi)。這提供了一種能夠基本上消除電短路問題的連接結(jié)構(gòu)。
由于阻焊劑63的末梢位于比LCD面板的端部更靠?jī)?nèi)的位置，所以即使柔性板60彎曲，布線圖案62也不會(huì)直接接觸TFT板51。因此，可以防止由于這種直接接觸導(dǎo)致的斷開。
另外，由于布線圖案62的CF板側(cè)端部也被ACF 70覆蓋，所以不必單獨(dú)提供保護(hù)層。
將參考圖8A和8B描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。在圖8B中，省略了基底金屬層55。
在第二實(shí)施例中，代替COF的TCP(帶載封裝)被用作柔性板60。TCP具有厚約75μm的基膜61，并因此具有比COF小的柔性。因此，由ACF 70形成的連接部分由于阻焊劑63厚度的影響而受到在剝離方向上的應(yīng)力，導(dǎo)致可靠性差。換句話說(shuō)，當(dāng)阻焊劑63的末梢位于有效連接區(qū)域54和非連接區(qū)域57之間的邊界附近時(shí)，面板端子電極53和柔性板端子電極之間的連接受到不利影響。
因此，根據(jù)第二實(shí)施例，如圖8B所示，阻焊劑63的末梢被設(shè)置成相對(duì)于有效連接區(qū)域54和非連接區(qū)域57之間的邊界更靠近面板端面。如圖8B所示，該邊界和阻焊劑63末梢之間的橫向距離(crosswise distance)為例如0.1mm或更大，并理想為0.3mm或更大。
當(dāng)在如上所述布置LCD面板50和柔性板60的情況下借助于ACF 70實(shí)現(xiàn)連接時(shí)，可以減輕施加到ACF連接表面的應(yīng)力，并可以獲得理想的效果。
已經(jīng)關(guān)于兩個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。例如，盡管通過(guò)用液晶顯示設(shè)備作為平板顯示器的例子描述了實(shí)施例，但本發(fā)明還可以有效應(yīng)用于其他平板顯示器，例如，等離子體顯示面板、有機(jī)EL顯示器、或表面導(dǎo)電電子發(fā)射顯示器(SED)。
另外，本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)不僅限于用于平板顯示器，而是還可用于通過(guò)ACF連接兩個(gè)布線板的任何部分。
可用于所述元件和部件的材料不僅限于上述的材料。例如，布線圖案的材料不僅限于Cu，而可以是其他導(dǎo)電材料，例如Ag。此外，用于ACF的粘結(jié)材料不僅限于熱固性材料，而可以是紫外線固化樹脂。
在上述實(shí)施例中，阻焊劑的末梢形狀為向前成錐度的形狀。然而，該末梢的形狀可以是方形(即，末梢角度為90度)。在這種情況下，通過(guò)與第二實(shí)施例類似的方式，在向著面板的端面稍微離開有效連接區(qū)域和非連接區(qū)域之間邊界的位置處將阻焊劑的末梢對(duì)齊，則可以獲得同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種平面顯示面板，具有借助于各向異性導(dǎo)電薄膜彼此相連并固定的面板和柔性板，其中在所述面板的表面端部上形成絕緣薄膜層；以及所述柔性板和所述面板布置成使形成在所述柔性板上的絕緣樹脂層的表面端部面向所述絕緣薄膜層。
2.如權(quán)利要求1所述的平面顯示面板，其中，所述各向異性導(dǎo)電薄膜中包含的導(dǎo)電粒子在所述絕緣薄膜層和所述絕緣樹脂層面向彼此的區(qū)域內(nèi)發(fā)生聚集。
3.如權(quán)利要求1所述的平面顯示面板，其中，所述絕緣樹脂層向前成錐度的形狀的末梢具有90度或更小的截面角。
4.如權(quán)利要求2所述的平面顯示面板，其中，所述絕緣樹脂層向前成錐度的形狀的末梢具有90度或更小的截面角。
5.如權(quán)利要求1所述的平面顯示面板，其中，形成在所述柔性板上的連接端子電極的端面被所述各向異性導(dǎo)電薄膜覆蓋。
6.一種連接結(jié)構(gòu)，用于借助于各向異性導(dǎo)電薄膜將第一布線板和第二布線板彼此連接并固定，其中在所述第一布線板的表面端部上形成絕緣薄膜層；以及所述第二布線板和所述第一布線板布置成使形成在所述第二布線板上的絕緣樹脂層的表面端部面向所述絕緣薄膜層。
7.如權(quán)利要求6所述的連接結(jié)構(gòu)，其中，所述各向異性導(dǎo)電薄膜中包含的導(dǎo)電粒子在所述絕緣薄膜層和所述絕緣樹脂層面向彼此的區(qū)域內(nèi)發(fā)生聚集。
8.如權(quán)利要求6所述的連接結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣樹脂層向前成錐度的形狀的末梢具有90度或更小的截面角。
9.如權(quán)利要求7所述的連接結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣樹脂層向前成錐度的形狀的末梢具有90度或更小的截面角。
10.如權(quán)利要求6所述的連接結(jié)構(gòu)，其中，形成在所述柔性板上的連接端子電極的端面被所述各向異性導(dǎo)電薄膜覆蓋。
全文摘要
在具有通過(guò)各向異性導(dǎo)電薄膜彼此連接并固定的面板和柔性板的平面顯示面板中，形成在柔性板上的阻焊劑的表面端部被設(shè)置成面向形成在面板上的絕緣薄膜層的表面端部。各向異性導(dǎo)電薄膜中包含的在壓力接合工藝過(guò)程中流出的導(dǎo)電粒子由于絕緣樹脂層的厚度而聚集在非連接區(qū)域內(nèi)。這使得基本上可以完全防止由于導(dǎo)電粒子的聚集而導(dǎo)致的短路問題。
文檔編號(hào)H05K1/14GK101060205SQ20071009659
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者藤田明 申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社