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TWI400509B - 可撓性顯示模組及其製作方法 - Google Patents

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TWI400509B
TWI400509B TW097122228A TW97122228A TWI400509B TW I400509 B TWI400509 B TW I400509B TW 097122228 A TW097122228 A TW 097122228A TW 97122228 A TW97122228 A TW 97122228A TW I400509 B TWI400509 B TW I400509B
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display module
flexible display
inorganic insulating
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Ted Hong Shinn
Yi Ming Chiu
Yuan Chi Tsai
Yi Ching Wang
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Prime View Int Co Ltd
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Description

可撓性顯示模組及其製作方法
本發明是有關於一種顯示模組及其製作方法，且特別是有關於一種可撓性顯示模組及其製作方法。
請參考圖1，其繪示習知之一種可撓性顯示模組的剖面示意圖。習知之可撓性顯示模組100包括一可撓性顯示面板(flexible display panel)110、多個可撓性電路板(flexible circuit board)120與多個驅動裝置(driver)130。可撓性顯示面板110包括一可撓性基板(flexible substrate)111、一第一驅動電路層(driving circuit layer)112、一電泳層(electrophoretic layer)113、一第二驅動電路層114與一絕緣附著層(insulation attachrnent layer)115。
絕緣附著層115配置於可撓性基板111上。第一驅動電路層112配置於絕緣附著層115上，且第一驅動電路層112具有一可視區(view area)112a與一周邊電路區(peripheral circuit area)112b。可視區112a包括多個陣列排列之畫素電極(pixel electrode)112c與多個分別對應這些畫素電極112c之薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)(未繪示)。這些薄膜電晶體可藉由絕緣附著層115而附著於可撓性基板111上。
電泳層113配置於第一驅動電路層112上且對應於可視區112a。電泳層113具有多個微膠囊(microcapsule)113a與填充於各個微膠囊113a內的電泳流體113b。各個微膠囊113a內的電泳流體113b包括一絕緣溶劑(dielectric solvent)113c與多個帶電著色粒子(charged pigment particle)113d。這些帶電著色粒子113d散佈(disperse)於絕緣溶劑113c內。
第二驅動電路層114配置於電泳層113上，第二驅動電路 層114為一透光導電薄膜(transparent conductive thin film)，其材質為銦錫氧化物(Indium－Tin－Oxide，ITO)。換言之，第二驅動電路層114為一共用ITO電極(common ITO electrode)。這些可撓性電路板120藉由一第一異方向性導電膜(anisotropic conductive film，ACF)140而電性連接至周邊電路區112b。這些驅動裝置130為一積體電路晶片(integrated circuit chip，IC chip)，其藉由一第二異方向性導電膜150而電性連接至周邊電路區112b。
請參考圖2A至圖2D，其繪示製作圖1之可撓性顯示模組的示意圖。首先，請參考圖2A，提供一支撐玻璃基板S1(supporting glass substrate)。接著，請參考圖2B，形成一可撓性顯示面板110於支撐玻璃基板S1上。接著，請參考2C，藉由第一異方向性導電膜140，將各個可撓性電路板120熱壓合(thermocompressively bond)至周邊電路區112b。之後，藉由第二異方向性導電膜150，將各個驅動裝置130熱壓合至周邊電路區112b。然後，請參考圖2C與2D，移除支撐玻璃基板S1，以形成可撓性顯示模組100。
然而，請參考圖2C，在上述熱壓合製程(thermocompression bonding process)中，由於可撓性基板111(其材質為塑膠)具有彈性且可撓性基板111的厚度t1太大，所以第一異方向性導電膜140與第二異方向性導電膜150內的顆粒(未繪示)會破裂不完全而容易陷入可撓性基板111內。此外，在上述熱壓合製程中，由於絕緣附著層115(其材質為無機材質)具有脆性且絕緣附著層115的厚度t2太大，所以絕緣附著層115容易產生裂痕，使得配置於絕緣附著層115上的周邊電路區112b的電路容易產生損壞。
換言之，由於支撐玻璃基板(supporting glass substrate)S1的硬度較大，可撓性基板111的硬度較小且其厚度t1太大，並且絕緣附著層115的延展性較差且其厚度t2太大，所以在上述熱壓合製程中，周邊電路區112b的電路容易產生損壞，或者第一異方向性導電膜140與第二異方向性導電膜150內的顆粒(未繪示)並未破裂而陷入絕緣附著層115與可撓性基板111內。因此，各個可撓性電路板120與周邊電路區112b的電性連接的可靠度(reliability)降低，且各個驅動裝置130與周邊電路區112b的電性連接的可靠度降低。
本發明提供一種可撓性顯示模組，其可撓性電路板與周邊電路區的電性連接的可靠度較高。
本發明提供一種可撓性顯示模組的製作方法，其提升可撓性電路板與周邊電路區的電性連接的可靠度。
本發明提供一種可撓性顯示模組，包括一可撓性顯示面板(flexible display panel)與至少一可撓性電路板。可撓性顯示面板包括一可撓性塑膠基板(flexible plastic substrate)、一第一驅動電路層、一顯示層(display layer)與一第二驅動電路層。可撓性塑膠基板的厚度小於30微米。第一驅動電路層配置於可撓性塑膠基板上，且第一驅動電路層具有一可視區與一周邊電路區。顯示層配置於第一驅動電路層上且對應於可視區。第二驅動電路層配置於顯示層上。可撓性電路板藉由一第一異方向性導電膜而電性連接至周邊電路區。
在本發明之一實施例中，上述之可撓性塑膠基板的材質可為聚亞醯胺(polyimide，PI)。
在本發明之一實施例中，上述之可撓性顯示面板更包括一 無機絕緣附著層(inorganic insulation attachment layer)，配置於可撓性塑膠基板與第一驅動電路層之間，且無機絕緣附著層的厚度小於150奈米。此外，無機絕緣附著層的材質可為無機氧化物(inorganic oxide)或無機氮化物(inorganic nitride)。
在本發明之一實施例中，上述之可撓性顯示模組更包括至少一驅動裝置，其藉由一第二異方向性導電膜而電性連接至周邊電路區。
本發明提供一種可撓性顯示模組的製作方法，其包括下列步驟。首先，提供一支撐基板(supporting substrate)。接著，形成一可撓性顯示面板於支撐基板上。可撓性顯示面板包括一配置於支撐基板之可撓性塑膠基板、一第一驅動電路層、一顯示層與一第二驅動電路層。可撓性塑膠基板的厚度小於30微米。第一驅動電路層配置於可撓性塑膠基板上，且第一驅動電路層具有一可視區與一周邊電路區。顯示層配置於第一驅動電路層上且對應於可視區。第二驅動電路層配置於顯示層上。接著，藉由一第一異方向性導電膜，將至少一可撓性電路板熱壓合至周邊電路區，以電性連接可撓性電路板與周邊電路區。之後，移除支撐基板。
在本發明之一實施例中，上述之可撓性塑膠基板的材質可為聚亞醯胺。
在本發明之一實施例中，上述之可撓性顯示面板更包括一無機絕緣附著層，配置於可撓性塑膠基板與第一驅動電路層之間，且無機絕緣附著層的厚度小於150奈米。此外，無機絕緣附著層的材質可為無機氧化物或無機氮化物。
在本發明之一實施例中，上述之可撓性顯示模組的製作方法，更包括藉由一第二異方向性導電膜，將至少一驅動裝置熱 壓合至周邊電路區，以電性連接驅動裝置與周邊電路區。此外上述將驅動裝置熱壓合至周邊電路區的溫度可低於攝氏180度，且壓力可低於0.6百萬帕(MPa)。
在本發明之一實施例中，上述將可撓性電路板熱壓合至周邊電路區的溫度可低於攝氏180度，且壓力可低於0.6百萬帕。
由於可撓性塑膠基板的厚度小於30微米，所以可撓性塑膠基板的硬度得以提升。此外，由於無機絕緣附著層的厚度小於150奈米，所以無機絕緣附著層的彈性與延展性得以提升。因此，在熱壓合製程中，周邊電路區的電路不會產生損壞，且第一異方向性導電膜與第二異方向性導電膜內的顆粒不會破裂不完全而陷入無機絕緣附著層與可撓性塑膠基板內。由上述可知，各個可撓性電路板與周邊電路區的電性連接的可靠度得以提升，且各個驅動裝置與周邊電路區的電性連接的可靠度得以提升。
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。
 [第一實施例]
請參考圖3，其繪示本發明第一實施例之一種可撓性顯示模組的剖面示意圖。本實施例之可撓性顯示模組200包括一可撓性顯示面板210、多個可撓性電路板220(圖3示意地繪示一個)與多個驅動裝置230(圖3示意地繪示一個)。可撓性顯示面板210包括一可撓性塑膠基板211、一第一驅動電路層212、一顯示層213、一第二驅動電路層214與一無機絕緣附著層215。
可撓性塑膠基板211的材質為聚亞醯胺，其厚度t3小於 30微米。無機絕緣附著層215配置於可撓性塑膠基板211上。無機絕緣附著層215的厚度t4小於150奈米，且無機絕緣附著層215的材質為無機氧化物或無機氮化物。在本實施例中，無機絕緣附著層215的材質為氮化矽(silicon nitride)。
第一驅動電路層212配置於無機絕緣附著層215上，且第一驅動電路層212具有一可視區212a與一周邊電路區212b。可視區212a包括多個陣列排列之畫素電極212c與多個分別對應這些畫素電極212c之薄膜電晶體(未繪示)。這些薄膜電晶體可藉由無機絕緣附著層215而附著於可撓性塑膠基板211上。
顯示層213為一電泳層，其配置於第一驅動電路層212上且對應於可視區212a。顯示層213具有多個微膠囊213a與填充於各個微膠囊213a內的一電泳流體213b。各個微膠囊213a內的電泳流體213b包括一絕緣溶劑213c與多個帶電著色粒子213d。這些帶電著色粒子213d散佈於絕緣溶劑213c內。各個帶電著色粒子213d的一面例如是白色，且其另一面例如是黑色。在另一實施例中，各個帶電著色粒子213d可為其他顏色。例如，各個微膠囊213a的這些帶電著色粒子213d可為黑色帶電著色粒子與白色帶電著色粒子的組合，端視設計者的需求而定。此外，本實施例之這些微膠囊213a的結構亦可以多個微杯(microcup)的結構而加以替代，本發明於此不做任何限定。
第二驅動電路層214配置於顯示層213上，第二驅動電路層214為一透光導電薄膜，其材質為銦錫氧化物。換言之，第二驅動電路層214為一共用ITO電極。在另一實施例中，第一驅動電路層212的可視區212a可包括多個平行排列之ITO電極，第二驅動電路層214可包括多個平行排列之ITO電極，且 可視區212a之這些ITO電極的排列方向垂直於第二驅動電路層214之這些ITO電極的排列方向，但是並未以圖面繪示。
這些可撓性電路板220藉由一第一異方向性導電膜240而電性連接至周邊電路區212b。這些驅動裝置230為積體電路晶片，其藉由一第二異方向性導電膜250而電性連接至周邊電路區212b。本實施例之可撓性顯示模組200更包括一印刷電路板(printed circuit board，PCB)260，且這些可撓性電路板260藉由一第三異方向性導電膜270而電性連接至印刷電路板260。在此必須說明的是，在另一實施例中，這些驅動裝置230可分別配置於這些可撓性電路板220上，或者配置於印刷電路板260上，端視設計者的需求而定。
當本實施例之可撓性顯示模組200運作時，第一驅動電路層212與第二驅動電路層214於各個微膠囊213a產生不同的電場。此時，這些帶電著色粒子213d會移動至第二驅動電路層214，且這些帶電著色粒子213d產生不同方式的轉動，進而顯示某種資訊。因此，使用者可由圖3所示之觀視方向D1觀看可撓性顯示模組200之可撓性顯示面板210以判讀所顯示的資訊。
以下對於本實施例之可撓性顯示模組200的製作方法作說明。請參考圖4A至圖4D，其繪示製作圖3之可撓性顯示模組的示意圖。首先，請參考圖4A，提供一支撐基板S2，其材質例如為玻璃。接著，請參考圖4B，形成一可撓性顯示面板210於支撐基板S2上，且可撓性顯示面板210之可撓性塑膠基板211配置於支撐基板S2上。接著，請參考4C，藉由第一異方向性導電膜240，將這些可撓性電路板220熱壓合至周邊電路區212b，以電性連接各個可撓性電路板220與周邊電路 區212b。上述將這些可撓性電路板220熱壓合至周邊電路區212b的的溫度低於攝氏180度，且壓力低於0.6百萬帕。
接著，藉由第二異方向性導電膜250，將這些驅動裝置230熱壓合至周邊電路區212b，以電性連接各個驅動裝置230與周邊電路區212b。上述將這些驅動裝置230熱壓合至周邊電路區212b的溫度低於攝氏180度，且壓力低於0.6百萬帕。接著，藉由第三異方向性導電膜270，將這些可撓性電路板220熱壓合至印刷電路板260。然後，請參考圖4C與圖4D，移除支撐基板S2，以形成可撓性顯示模組200。
請參考圖4C，由於可撓性塑膠基板211的厚度t3小於30微米，所以可撓性塑膠基板211的硬度得以提升。此外，由於無機絕緣附著層215的厚度t4小於150奈米，所以無機絕緣附著層215的彈性與延展性得以提升。因此，在上述熱壓合製程中，周邊電路區212b的電路不會產生損壞，且第一異方向性導電膜240與第二異方向性導電膜250內的顆粒(未繪示)不會破裂不完全而陷入無機絕緣附著層215與可撓性塑膠基板211內。綜上所述，各個可撓性電路板220與周邊電路區212b的電性連接的可靠度得以提升，且各個驅動裝置230與周邊電路區212b的電性連接的可靠度得以提升。
[第二實施例]
請參考圖5，其繪示本發明第二實施例之一種可撓性顯示模組的剖面示意圖。第二實施例之可撓性顯示模組300與第一實施例之可撓性顯示模組200的不同之處在於，顯示層313為一液晶層，且可撓性顯示面板310更可具有一彩色濾光片(color filter)316、另一可撓性塑膠基板317、上配向層(alignment layer)318a、下配向層318b、上偏振片(polarizer) 319a與下偏振片319b。第二驅動電路層314配置於上配向層318a與彩色濾光片316之間。此外，可撓性顯示面板310更可具有多個配置於顯示層313內的間隙物(未繪示)，以維持顯示層313的厚度，。
此外，可撓性顯示模組300可搭配一背光模組(backlight module)(未繪示)而構成一液晶顯示裝置(liquid crystal display)，使得背光模組所發出之光線依序穿過下偏振片319b、可撓性塑膠基板311、無機絕緣附著層315、第一驅動電路層312、下配向層318b、顯示層313、上配向層318a、第二驅動電路層314、彩色濾光片316、可撓性塑膠基板317與上偏振片319a。
綜上所述，本發明之實施例之可撓性顯示模組及其製作方法至少具有以下的優點。由於可撓性塑膠基板的厚度小於30微米，所以可撓性塑膠基板的硬度得以提升。此外，由於無機絕緣附著層的厚度小於150奈米，所以無機絕緣附著層的彈性與延展性得以提升。因此，在熱壓合製程中，周邊電路區的電路不會產生損壞，且第一異方向性導電膜與第二異方向性導電膜內的顆粒不會破裂不完全而陷入無機絕緣附著層與可撓性塑膠基板內。由上述可知，各個可撓性電路板與周邊電路區的電性連接的可靠度得以提升，且各個驅動裝置與周邊電路區的電性連接的可靠度得以提升。
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，任何熟習此技藝者，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，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。
100、200、300‧‧‧可撓性顯示模組
110、210、310‧‧‧可撓性顯示面板
111‧‧‧可撓性基板
112、114、212、214、312、314‧‧‧驅動電路層
112a、212a‧‧‧可視區
112b、212b‧‧‧周邊電路區
112c、212c‧‧‧畫素電極
113‧‧‧電泳層
113a、213a‧‧‧微膠囊
113b、213b‧‧‧電泳流體
113c、213c‧‧‧絕緣溶劑
113d、213d‧‧‧帶電著色粒子
115‧‧‧絕緣附著層
120、220‧‧‧可撓性電路板
130、230‧‧‧驅動裝置
140、150、240、250、270‧‧‧異方向性導電膜
211、311、317‧‧‧可撓性塑膠基板
213、313‧‧‧顯示層
215‧‧‧無機絕緣附著層
260‧‧‧印刷電路板
316‧‧‧彩色濾光片
318a、318b‧‧‧配向層
319a、319b‧‧‧偏振片
D1‧‧‧觀視方向
S1‧‧‧支撐玻璃基板
S2‧‧‧支撐基板
t1、t2、t3、t4‧‧‧厚度
圖1，其繪示習知之一種可撓性顯示模組的剖面示意圖。
圖2A至圖2D繪示製作圖1之可撓性顯示模組的示意圖。
圖3繪示本發明第一實施例之一種可撓性顯示模組的剖面示意圖。
圖4A至圖4D繪示製作圖3之可撓性顯示模組的示意圖。
圖5繪示本發明第二實施例之一種可撓性顯示模組的剖面示意圖。
200‧‧‧可撓性顯示模組
210‧‧‧可撓性顯示面板
211‧‧‧可撓性塑膠基板
212、214‧‧‧驅動電路層
212a‧‧‧可視區
212b‧‧‧周邊電路區
212c‧‧‧畫素電極
213‧‧‧顯示層
213a‧‧‧微膠囊
213b‧‧‧電泳流體
213c‧‧‧絕緣溶劑
213d‧‧‧帶電著色粒子
215‧‧‧無機絕緣附著層
220‧‧‧可撓性電路板
230‧‧‧驅動裝置
240、250、270‧‧‧異方向性導電膜
260‧‧‧印刷電路板
D1‧‧‧觀視方向
t3、t4‧‧‧厚度

Claims (10)

  1. 一種可撓性顯示模組，包括：一可撓性顯示面板，包括：一可撓性塑膠基板，其厚度小於10微米，用以提升該可撓性基板的硬度；一第一驅動電路層，配置於該可撓性塑膠基板上，其中該第一驅動電路層具有一可視區與一周邊電路區；一顯示層，配置於該第一驅動電路層上且對應於該可視區；以及一第二驅動電路層，配置於該顯示層上；一無機絕緣附著層，配置於該可撓性塑膠基板與該第一驅動電路層之間，且該無機絕緣附著層的厚度小於10奈米，用以提升該無機絕緣附著層的彈性與延展性；以及至少一可撓性電路板，藉由一第一異方向性導電膜而電性連接至該周邊電路區；其中該可撓性基板的厚度與該無機絕緣附著層的厚度用以防止該第一異方向性導電膜內的顆粒破裂不完全而陷入該無機絕緣附著層與該可撓性基板內，且該可撓性電路板與該周邊電路區的電性連接的可靠度得以提升。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可撓性顯示模組，其中該可撓性塑膠基板的材質為聚亞醯胺。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可撓性顯示模組，其中該無機絕緣附著層的材質為無機氧化物或無機氮化物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可撓性顯示模組，更包括至少一驅動裝置，藉由一第二異方向性導電膜而電性連接至該周邊電路區。
  5. 一種可撓性顯示模組的製作方法，包括： 提供一支撐基板；形成一可撓性顯示面板於該支撐基板上，其中該可撓性顯示面板包括：一可撓性塑膠基板，配置於該支撐基板上，其中該可撓性塑膠基板的厚度小於10微米，用以提升該可撓性基板的硬度；一第一驅動電路層，配置於該可撓性塑膠基板上，其中該第一驅動電路層具有一可視區與一周邊電路區；一顯示層，配置於該第一驅動電路層上且對應於該可視區；以及一第二驅動電路層，配置於該顯示層上；一無機絕緣附著層，配置於該可撓性塑膠基板與該第一驅動電路層之間，且該無機絕緣附著層的厚度小於10奈米，用以提升該無機絕緣附著層的彈性與延展性；藉由一第一異方向性導電膜，將至少一可撓性電路板熱壓合至該周邊電路區，以電性連接該可撓性電路板與該周邊電路區，其中該可撓性基板的厚度與該無機絕緣附著層的厚度用以防止該第一異方向性導電膜內的顆粒破裂不完全而陷入該無機絕緣附著層與該可撓性基板內，且該可撓性電路板與該周邊電路區的電性連接的可靠度得以提升；以及移除該支撐基板。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之可撓性顯示模組的製作方法，其中該可撓性塑膠基板的材質為聚亞醯胺。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之可撓性顯示模組的製作方法，其中該無機絕緣附著層的材質為無機氧化物或無機氮化物。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之可撓性顯示模組的製作方法，更包括：藉由一第二異方向性導電膜，將至少一驅動裝置熱壓合至該周邊電路區，以電性連接該驅動裝置與該周邊電路區。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之可撓性顯示模組的製作方法，其中將該驅動裝置熱壓合至該周邊電路區的溫度低於攝氏180度，且壓力低於0.6百萬帕。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之可撓性顯示模組的製作方法，其中將該可撓性電路板熱壓合至該周邊電路區的溫度低於攝氏180度，且壓力低於0.6百萬帕。
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