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TWI419095B - 顯示器 - Google Patents

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TWI419095B
TWI419095B TW099136351A TW99136351A TWI419095B TW I419095 B TWI419095 B TW I419095B TW 099136351 A TW099136351 A TW 099136351A TW 99136351 A TW99136351 A TW 99136351A TW I419095 B TWI419095 B TW I419095B
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Shih Hao Tseng
Shih Hsing Hung
Chih Jen Hu
Original Assignee
Au Optronics Corp
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description

顯示器
本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種在顯示面板與驅動晶片之間的接合處使用高分子導電材料的顯示器。
在顯示器的發展上，隨著光電技術與半導體製造技術的進步，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性的平面顯示器(flat display panels)已逐漸成為市場之主流。在現今顯示技術當中，由於可撓性顯示面板具有輕巧性、耐衝擊性、可撓曲性、可穿戴性與攜帶方便等優勢，目前已儼然成為新一代前瞻顯示技術。
通常顯示器是由畫素陣列基板、對向基板和夾於兩基板之間的顯示層所構成，且在畫素陣列基板之非顯示區中都會設置接墊以及位於接墊上之透明導電層，以使畫素陣列與驅動晶片電性連接。
然而，對於可撓性顯示面板來說，其基板是軟性基板而非硬質基板。因此在可撓式顯示面板的軟性基板與驅動晶片接合(bonding)的過程之中，軟性基板會因為接合程序的下壓壓力而產生形變，而基板的形變往往會導致接墊上方之透明導電層產生破裂(crack)或損壞。如此一來，將使得顯示面板之接墊/透明導電層與驅動晶片之間的接合阻抗過高，因而衍生了接合不良的問題。
此外，若接墊上方之透明導電層在上述的接合程序產生破裂而導致其下方的金屬接墊裸露，將可能使得金屬接墊氧化或被腐蝕。如此，也會導致顯示面板與驅動晶片之間的接合阻抗過高而產生接合不良的問題。
本發明提供一種顯示器，其可以避免傳統可撓性顯示面板在與驅動晶片之接合程序過程之中容易使接墊上方之透明導電層產生破裂或損壞，而導致撓性顯示面板與驅動晶片有接合不良的問題。
本發明提出一種顯示器，其包括顯示面板以及至少一驅動晶片。顯示面板具有顯示區以及非顯示區，且顯示面板包括畫素陣列、多個接墊、保護層以及多個導電圖案。畫素陣列位於顯示區中。接墊位於非顯示區中，且接墊與畫素陣列電性連接。保護層設置於接墊上，其中保護層中具有多個接觸窗開口。每一導電圖案覆蓋其中一個接墊並經由接觸窗開口與所述接墊電性連接，其中導電圖案包含高分子導電材料。驅動晶片位於顯示面板上方，其中驅動晶片與顯示面板之接墊電性連接。
基於上述，本發明在每一個接墊上方設置導電圖案，且導電圖案包含高分子導電材料。由於高分子導電材料具有較佳的延展性，因而可以避免顯示面板與驅動晶片在接合過程之中使接墊上方之導電圖案破裂或損毀，進而提高顯示器之顯示面板與驅動晶片之間的接合良率。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是根據本發明一實施例之顯示器的上視示意圖，圖2是圖1顯示器的局部剖面示意圖，圖3是繪示出圖1之顯示器的接墊與驅動晶片接合的示意圖，圖4是圖3之沿著剖面線A-A’的示意圖。
請先參考圖1，本實施例之顯示器包括顯示面板100以及至少一驅動晶片108。
顯示面板100具有顯示區A以及非顯示區B，且顯示面板100包括畫素陣列101、多個接墊110以及多個導電圖案112。更詳細來說，顯示面板100包括基板102以及配置在基板102上之畫素陣列101、多個接墊110以及多個導電圖案112。基板102可為軟性基板，其材質例如是有機聚合物、金屬或是其它可適用的材料。當然，基板102也可以是硬質基板，其材質可為玻璃、石英、晶圓、陶瓷、或其它可適用的材料)。
根據本實施例，倘若上述顯示面板為液晶顯示面板，則在基板102上更包括設置有對向基板500以及液晶層400，如圖2所示。倘若上述顯示面板為有機電致發光顯示面板，則在基板102上更包括設置有有機發光層以及對向電極層(未繪示)。倘若上述顯示面板為電泳顯示面板，則在基板102上更包括設置有對向基板以及電泳顯示層(未 繪示)。換言之，本發明不特別限制顯示面板的種類。
請繼續參照圖1，畫素陣列101位於顯示區A中。畫素陣列101包括多條掃描線SL、多條資料線DL以及多個畫素結構P。掃描線SL與資料線DL是設置在基板102上，且從顯示區A延伸到非顯示區B。根據本實施例，掃描線SL與資料線DL彼此交錯設置，且掃描線SL與資料線DL之間夾有絕緣層。換言之，資料線DL的延伸方向與掃描線SL的延伸方向不平行，較佳的是，資料線DL的延伸方向與掃描線SL的延伸方向垂直。另外，掃描線SL與資料線DL屬於不同的膜層。基於導電性的考量，掃描線SL與資料線DL一般是使用金屬材料。然，本發明不限於此，根據其他實施例，掃描線SL與資料線DL也可以使用其他導電材料。例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其它合適的材料)、或是金屬材料與其它導材料的堆疊層。
此外，每一畫素結構P跟對應的掃描線SL與資料線DL電性連接。根據本實施例，畫素結構P包括開關元件T以及畫素電極PE，開關元件T與掃描線SL以及資料線DL電性連接，且畫素電極PE與開關元件T電性連接。上述之開關元件T可以是底部閘極型薄膜電晶體或頂部閘極型薄膜電晶體。畫素電極PE可為穿透式畫素電極、反射式畫素電極或是半穿透半反射式畫素電極。
另外，掃描線SL與資料線DL自顯示區A延伸到非顯示區B之後各自與對應的一個接墊110電性連接。換言 之，接墊110是位於非顯示區B中，且接墊112與畫素陣列101電性連接。
驅動晶片200位於顯示面板100上方，且驅動晶片200與顯示面板100之接墊110電性連接。值得一提的是，本實施例之顯示器是以在顯示面板100上設置一個驅動晶片200為例來說明，然，本發明不限制驅動晶片200的數目。實際上，驅動晶片200的數目與顯示面板100的尺寸有關。因此，驅動晶片200可為至少一閘極驅動晶片、至少一源極驅動晶片、至少一整合晶片或是其組合。
以下將針對顯示面板100之接墊110與驅動晶片200之接合結構作詳細說明。
請參照圖3以及圖4，設置在基板102上之接墊110會被保護層120覆蓋。保護層120之材料可為無機材料(例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、其它合適的材料、或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料或上述材料之組合。此外，保護層120中具有多個接觸窗開口114，其暴露出保護層120下方的接墊110。在本實施例中，每一個接墊110上方設置了多個接觸窗開口114。然，本發明不限制每一個接墊110上方之接觸窗開口114的數目以及形狀。
此外，在每一個接墊110上更設置了一個導電圖案112，且各導電圖案112可透過上述接觸窗開口114而與對應的接墊110電性連接。特別是，上述之導電圖案112包含高分子導電材料，其可包括有機聚合物(organic polymer)、共聚合物(copolymer)或是共軛聚合物(conjugated polymer)。
更進一步而言，上述之高分子導電材料可包括聚苯胺(polyaniline)、聚砒咯(polypyrrole)、聚噻吩(聚苯乙烯磺酸)及聚(3-己基噻吩)之共聚合物(polythiophenes (polyethylenedioxythiophene),and poly(3 hexylthiophene))、聚(p-伸苯基 伸乙烯基)(poly (p-phenylene vinylene)、聚乙炔(polyacetylene)、聚(茀)聚萘及聚(p-伸苯基硫化物)之共聚合物(poly(fluorene)polynaphthalene and poly(p-phenylenesulfide))、聚對苯乙烯磺酸聚(3,4-polyethylenedioxythiophene)、或聚對苯乙烯磺酸的混合物(3,4-polyethylenedioxythiophene：polystyrenesulfonate,PEDOT：PSS)。
根據本發明之實施例，顯示面板100與驅動晶片200之間更包含膠材層300，以使驅動晶片200黏著於顯示面板100上。在圖4之實施例中，膠材層300是以異方性導電層(anisotropic conductive film,ACF)為例，因此膠材層300中包含了導電顆粒302。驅動晶片300之接觸結構202與顯示面板100之導電圖案112之間是透過導電顆粒302而電性連接。換言之，驅動晶片200與顯示面板100之接墊110之間是透過了導電顆粒302、導電圖案112以及接觸窗114而電性連接。
根據其他實施例，上述之膠材層300也可以是非導電黏著層(non-conductive Film,NCF)或非導電黏著膏(non-conductive Adhesive,NCA)。也就是，膠材層300單 純是用來黏著驅動晶片200與顯示面板100，而驅動晶片200之接觸結構202是直接與導電圖案112電性接觸(未繪示)。
值得一提的是，一般將驅動晶片200接合於顯示面板100上之方法是先在顯示面板100上放置上述之膠材層300，之後將驅動晶片200放置在膠材層300上。然後藉由熱壓合程序將晶片壓著在顯示面板100上。
承上所述，在本發明之實施例中，各接墊110上方都設置了高分子導電材料之導電圖案112。由於高分子導電材料具有較佳的延展性，因此當於進行熱壓合程序時，即使顯示面板100之基板102是採用軟性基板而產生形變，高分子導電材料之導電圖案112之延展性可提供應力緩衝的作用，使得導電圖案112本身不會發生破裂或損毀。因此，可以確保導電圖案112的完整性，以使驅動晶片200與顯示面板100之間的接合阻抗不會過高。
另外，因導電圖案112在上述之熱壓合程序不會發生破裂或損毀的情況，因此位於導電圖案112下方的接墊110(一般為金屬接墊)就不會被暴露出。如此一來，可以確保接墊110不會被暴露於空氣之中而產生氧化或被腐蝕的問題。
在上述之實施例，接墊110上方之導電圖案112是單一層高分子導電材料層。然，本發明不限於此，根據其他實施例，導電圖案還可以是多層結構，如下所述。
圖5是根據本發明另一實施例之顯示器的接墊與驅動 晶片接合處的剖面示意圖。請參照圖5，圖5之實施例與圖4相似，因此與圖4相同的元件以相同符號表示，且不再重複贅述。圖5之實施例與圖4之實施例不相同之處在於，位於各接墊110上方之導電圖案112包括下層導電層112a以及上層高分子導電材料層112b。換言之，導電圖案112是由多層導電層所構成，且所述下層導電層112a以及上層高分子導電材料層112b具有相同的圖案。
根據一實施例，導電圖案112之下層導電層112a包括透明導電材料，其例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物或上述材料之疊層。此外，導電圖案112之上層高分子導電材料層112b可包括有機聚合物(organic polymer)、共聚合物(copolymer)或是共軛聚合物(conjugated polymer)，其例如是聚苯胺(polyaniline)、聚砒咯(polypyrrole)、聚噻吩(聚苯乙烯磺酸)及聚(3-己基噻吩)之共聚合物(polythiophenes (polyethylenedioxythiophene),and poly(3 hexylthiophene))、聚(p-伸苯基 伸乙烯基)(poly (p-phenylene vinylene)、聚乙炔(polyacetylene)、聚(茀)聚萘及聚(p-伸苯基硫化物)之共聚合物(poly(fluorene)polynaphthalene and poly(p-phenylenesulfide))、聚對苯乙烯磺酸聚(3,4-polyethylenedioxythiophene)、或聚對苯乙烯磺酸的混合物(3,4-polyethylenedioxythiophene：polystyrenesulfonate,PEDOT：PSS)。
根據另一實施例，導電圖案112之下層導電層112a 包括金屬材料，其例如是銀、金、銅、鋁、鉬或其合金或是上述金屬材料之疊層。而導電圖案112之上層高分子導電材料層112b可包括有機聚合物(organic polymer)、共聚合物(copolymer)或是共軛聚合物(conjugated polymer)，其例如是聚苯胺(polyaniline)、聚砒咯(polypyrrole)、聚噻吩(聚苯乙烯磺酸)及聚(3-己基噻吩)之共聚合物(polythiophenes (polyethylenedioxythiophene),and poly(3 hexylthiophene))、聚(p-伸苯基 伸乙烯基)(poly (p-phenylene vinylene)、聚乙炔(polyacetylene)、聚(茀)聚萘及聚(p-伸苯基硫化物)之共聚合物(poly(fluorene)polynaphthalene and poly(p-phenylenesulfide))、聚對苯乙烯磺酸聚(3,4-polyethylenedioxythiophene)、或聚對苯乙烯磺酸的混合物(3,4-polyethylenedioxythiophene：polystyrenesulfonate,PEDOT：PSS)。
在上述圖5之實施例中，無論導電圖案112之下層導電層112a是透明導電材料還是金屬材料，其上方都覆蓋有上層高分子導電材料層112b。由於上層高分子導電材料層112b具有較佳的延展性，因此當於進行驅動晶片200與顯示面板100之熱壓合程序時，即使顯示面板100之基板102是採用軟性基板而產生形變，上層高分子導電材料層112b之延展性可提供應力緩衝的作用，使得導電圖案112本身不會發生破裂或損毀。因此，可以確保導電圖案112的完整性，以使驅動晶片200與顯示面板100之間的接合阻抗不會過高。
類似地，因導電圖案112在上述之熱壓合程序不會發生破裂或損毀的情況，因此位於導電圖案112下方的接墊110就不會被暴露出。如此一來，可以確保接墊110不會被暴露於空氣之中而產生氧化或被腐蝕。
綜上所述，本發明在每一個接墊上方設置導電圖案，且導電圖案可為單層高分子導電材料層或是由下層導電層與上層高分子導電材料層構成。由於高分子導電材料具有較佳的延展性，因而可以避免顯示面板與驅動晶片在接合過程之中使導電圖案產生破裂或損毀，以確保顯示面板與驅動晶片的接合良率。另外，因導電圖案產生破裂或損毀在顯示面板與驅動晶片在接合過程之中不會產生破裂或損毀，因此位於導電圖案下方之接墊就不會被暴露在空氣之中而氧化或被腐蝕。
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。
100‧‧‧顯示面板
101‧‧‧畫素陣列
102‧‧‧基板
110‧‧‧接墊
120‧‧‧保護層
112‧‧‧導電圖案
112a‧‧‧下層導電層
112b‧‧‧上層高分子導電材料層
114‧‧‧接觸窗開口
200‧‧‧驅動晶片
202‧‧‧接觸結構
300‧‧‧膠材層
302‧‧‧導電顆粒
400‧‧‧顯示介質
500‧‧‧對向基板
A‧‧‧顯示區
B‧‧‧非顯示區
SL‧‧‧掃描線
DL‧‧‧資料線
P‧‧‧畫素結構
T‧‧‧主動元件
PE‧‧‧畫素電極
圖1是根據本發明一實施例之顯示器的上視示意圖。
圖2是圖1顯示器的局部剖面示意圖。
圖3是繪示出圖1之顯示器的接墊與驅動晶片接合的示意圖。
圖4是圖3之沿著剖面線A-A’的示意圖。
圖5是根據本發明另一實施例之顯示器的接墊與驅動晶片接合處的剖面示意圖。
100‧‧‧顯示面板
102‧‧‧基板
110‧‧‧接墊
120‧‧‧保護層
112‧‧‧導電圖案
114‧‧‧接觸窗開口
200‧‧‧驅動晶片
202‧‧‧接觸結構
300‧‧‧膠材層
302‧‧‧導電顆粒

Claims (10)

  1. 一種顯示器，包括：一顯示面板，其具有一顯示區以及一非顯示區，該顯示面板包括：一畫素陣列，位於該顯示區中；多個接墊，位於該非顯示區中，且該些接墊與該畫素陣列電性連接；一保護層，設置於該些接墊上，其中該保護層中具有多個接觸窗開口；多個導電圖案，每一導電圖案覆蓋其中一個接墊並經由該接觸窗開口與所述接墊電性連接，其中該些導電圖案包含一高分子導電材料，其中每一導電圖案包括一上層高分子導電材料層以及一下層導電層，該下層導電層位於該上層高分子導電材料層與該些接墊之間，以使該下層導電層填入該些接觸窗開口中以與該些接墊接觸，且該上層高分子導電材料層覆蓋該下層導電層；以及至少一驅動晶片，位於該顯示面板上方，其中該驅動晶片與該顯示面板之該些接墊電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該高分子導電材料包括有機聚合物(organic polymer)、共聚合物(copolymer)或是共軛聚合物(conjugated polymer)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器，其中該高分子導電材料包括聚苯胺(polyaniline)、聚砒咯(polypyrrole)、聚噻吩(聚苯乙烯磺酸)及聚(3-己基噻吩)之 共聚合物(polythiophenes(polyethylenedioxythiophene),and poly(3 hexylthiophene))、聚(p-伸苯基 伸乙烯基)(poly (p-phenylene vinylene)、聚乙炔(polyacetylene)、聚(茀)聚萘及聚(p-伸苯基硫化物)之共聚合物(poly(fluorene)polynaphthalene and poly(p-phenylenesulfide))、聚對苯乙烯磺酸聚(3,4-polyethylenedioxythiophene)、或聚對苯乙烯磺酸的混合物(3,4-polyethylenedioxythiophene：polystyrenesulfonate,PEDOT：PSS)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該下層導電層包括透明導電材料。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示器，其中該透明導電材料包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物或上述材料之疊層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該下層導電層包括金屬材料。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，其中該金屬材料包括銀、金、銅、鋁、鉬或其合金或是上述金屬材料之疊層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，更包含一膠材層，位於該顯示面板與該驅動晶片之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示器，其中該膠材層包括一異方性導電層(anisotropic conductive film,ACF)、一非導電黏著層(non-conductive Film,NCF)或一非導電黏著膏(non-conductive Adhesive,NCA)。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之顯示器，其中該膠材層位於該上層高分子導電材料層上，以與該上層高分子導電材料層接觸。
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