用于具有最小化邊框區(qū)域的顯示器的互連方案的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種顯示設(shè)備(10)，所述顯示設(shè)備具有薄膜晶體管(TFT)基板（“層”14B）。所述TFT基板中的一個或多個孔(50A)充當用于導(dǎo)電橋(56)的通道，所述導(dǎo)電橋?qū)⑺鯰FT基板上的顯示器電路(53)連接到位于所述基板下面的印刷電路(58)。所述導(dǎo)電橋可使用引線鍵合而形成。鍵合引線可包封有灌封材料以提高其可靠性并且增大所述顯示器的彈性。穿過所述TFT基板中的孔(50A)送入的顯示器信號線沿著顯示器(14)的下側(cè)延伸，使得顯示器電路在顯示器邊緣處所需的空間的量減小。作為另外一種選擇，通過將導(dǎo)電材料沉積在所述孔中，同時結(jié)合鍵合引線和柔性電路，來實現(xiàn)接觸。顯示器類型可包括LCD、OLED、等離子、電子墨水、電致變色以及電潤濕技術(shù)。
【專利說明】用于具有最小化邊框區(qū)域的顯示器的互連方案
[0001]本專利申請要求2011年10月5日提交的美國專利申請N0.13/253，844的優(yōu)先權(quán)，該專利申請據(jù)此全文以引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明整體涉及電子設(shè)備，并且更具體地涉及用于電子設(shè)備的顯示器。
[0003]電子設(shè)備(諸如蜂窩電話、計算機和媒體播放器)常常具有用于向用戶顯示圖像的顯示器。顯示器通常包括多個層。例如，顯示器可包括置于兩個玻璃層之間的液晶材料層。其他類型的顯示器(諸如柔性顯示器)可包含形成于柔性材料層上的發(fā)光材料層，諸如有機發(fā)光二極管(OLED)。顯示器還可包括顯示器電路層，諸如可用于控制顯示器中的光的發(fā)射的薄膜晶體管(TFT)層。
[0004]柔性印刷電路(“柔性電路”)常常安裝到TFT層，以便將顯示器電路電連接到電子設(shè)備內(nèi)的內(nèi)部組件。常常使用導(dǎo)電粘合劑來將柔性電路板安裝到TFT層。
[0005]顯示器內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及連接到該顯示器的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)不發(fā)光，并且因此可位于顯示器的非活動區(qū)域中?？赡苄枰郊拥倪吙騾^(qū)域來將柔性電路安裝到TFT層。顯示器邊框區(qū)域中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及附接到顯示器邊框區(qū)域的柔性電路因此可能減小可用于顯示圖像的活動顯示區(qū)域的量，并且可能圍繞顯示器的外圍形成美學(xué)上無吸引力的邊框區(qū)域。
[0006]因此，期望的是為電子設(shè)備提供改進的顯示器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]可為電子設(shè)備(諸如便攜式電子設(shè)備)提供顯示器。顯示器可具有由非活動顯示區(qū)域的外圍邊框圍繞的活動顯示區(qū)域的內(nèi)部部分。
[0008]顯示器可具有包含用于操作該顯示器的顯示器電路的薄膜晶體管(TFT)層。顯示器可具有形成于TFT層中的一個或多個開口，以便允許導(dǎo)電橋穿過顯示器的層。導(dǎo)電橋可由鍵合引線或其他導(dǎo)電材料形成，所述鍵合引線或其他導(dǎo)電材料穿過薄膜晶體管層中的開口將顯示器電路與其他設(shè)備電路連接。
[0009]鍵合引線可形成向下穿過TFT層中的開口的導(dǎo)電橋。穿過開口的鍵合引線可具有耦合到TFT層的表面上的電觸點的一端以及耦合到其他設(shè)備電路的表面上的電觸點的另一端。
[0010]可在鍵合引線之上形成灌封，以提高鍵合引線的可靠性。
[0011]TFT層中的開口可填充有導(dǎo)電材料。導(dǎo)電材料可具有電耦合到與TFT層相關(guān)聯(lián)的電觸點的一部分，以及電耦合到與其他設(shè)備電路相關(guān)聯(lián)的電觸點的另一部分?？墒褂靡粭l或多條鍵合弓丨線或柔性電路來將顯示器電路與開口中的導(dǎo)電材料電連接。
[0012]根據(jù)附圖以及以下對優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的其他特征、本發(fā)明的本質(zhì)以及各種優(yōu)點將更加顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性電子設(shè)備(諸如具有顯示器的手持式電子設(shè)備)的透視圖。
[0014]圖2為一種常規(guī)電子設(shè)備的橫截面?zhèn)纫晥D，該常規(guī)電子設(shè)備具有導(dǎo)致圍繞顯示器的邊框的不期望大的非活動顯示區(qū)域的顯示器電路布置。
[0015]圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性電子設(shè)備的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，所述部分具有穿過顯示器的薄膜晶體管層中的孔的導(dǎo)電橋。
[0016]圖4為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性電子設(shè)備的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，所述部分具有穿過顯示器與外殼之間的間隙的鍵合引線。
[0017]圖5為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性電子設(shè)備的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，所述部分具有用于提高鍵合弓I線的可靠性的灌封。
[0018]圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性電子設(shè)備的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，所述部分具有在顯示器的薄膜晶體管層中的填充有耦合到鍵合引線的導(dǎo)電材料的開口。
[0019]圖7為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性電子設(shè)備的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，所述部分具有在顯示器的薄膜晶體管層中的填充有耦合到柔性電路的導(dǎo)電材料的開口。
[0020]圖8為一種常規(guī)顯示器的頂視圖，該常規(guī)顯示器具有導(dǎo)致圍繞顯示器的邊框的不期望大的非活動顯示區(qū)域的顯示器電路布置。
[0021]圖9為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性顯示器的頂視圖，該示例性顯示器具有形成于薄膜晶體管層中的孔。
[0022]圖10為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性顯示器的透視圖，該示例性顯示器具有貫穿薄膜晶體管層而形成的圓孔。
[0023]圖11為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性顯示器的透視圖，該示例性顯示器具有貫穿薄膜晶體管層而形成的直線形孔。
[0024]圖12為根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種示例性電子設(shè)備的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，所述部分具有穿過顯示器的薄膜晶體管層中的開口的鍵合引線。
【具體實施方式】
[0025]電子設(shè)備可具有顯示器。顯示器可用于向用戶顯示視覺信息，諸如文本和圖像。
[0026]圖1中示出了可具有顯示器的所述類型的一種示例性電子設(shè)備。電子設(shè)備10可為便攜式電子設(shè)備或其他合適的電子設(shè)備。例如，電子設(shè)備10可為膝上型計算機、平板型計算機、稍微更小的設(shè)備(諸如腕表式設(shè)備、吊墜式設(shè)備或其他可佩戴的或微型設(shè)備)、蜂窩電話、媒體播放器、電子書等。電子設(shè)備也可以是更大的設(shè)備，諸如電視或數(shù)字簽名。
[0027]設(shè)備10可包括外殼，諸如外殼12。外殼12 (有時可稱為殼體)可由塑料、玻璃、陶瓷、纖維復(fù)合材料、金屬(例如，不銹鋼、鋁等)、其他合適的材料或這些材料的組合形成。在一些情況下，外殼12的部分可由電介質(zhì)或其他低導(dǎo)電率材料形成。在其他情況下，外殼12或構(gòu)成外殼12的結(jié)構(gòu)中的至少一些可由金屬元件形成。
[0028]設(shè)備10可具有顯示器，諸如顯示器14。顯示器14可以是剛性的或柔性的，或者可具有剛性層和柔性層的組合。例如，柔性顯示器可包括形成于柔性基板上的有機發(fā)光二極管(OLED)的陣列。出于本發(fā)明的目的，有機發(fā)光二極管顯示器旨在涵蓋包括有機薄膜層的所有類型的發(fā)光顯示器，包括具有有機小分子、聚合物、樹枝狀高分子和量子點的顯示器。有機發(fā)光顯不器內(nèi)的薄膜層可包括陰極層、陽極層、一個或多個發(fā)光層、一個或多個空穴傳輸層、一個或多個電子傳輸層、覆蓋層、空穴注入層、電子注入層、激子阻擋層以及這些材料的共混物和復(fù)合物?？墒褂闷渌愋偷娜嵝燥@示技術(shù)以形成柔性顯示器(例如，電子墨水顯示器、電子紙顯示器等)。
[0029]又如，液晶顯示器(IXD)可包括置于兩個剛性基板之間的液晶材料層。一般來講，顯示器14可基于任何合適的顯示技術(shù)(液晶、發(fā)光二極管、有機發(fā)光二極管、等離子單元、電子墨水陣列、電子紙顯示器、柔性液晶顯示器、柔性電致變色顯示器、柔性電潤濕顯示器
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[0030]在一些配置中，諸如外圍區(qū)域201這樣的顯示器14的部分可以是非活動的，而諸如矩形中心部分20A (由虛線20界定)這樣的顯示器14的部分可對應(yīng)于顯示器14的活動部分。在活動顯示區(qū)域20A中，可使用圖像像素的陣列來向設(shè)備10的用戶呈現(xiàn)文本和圖像。在活動區(qū)域20A中，顯示器14可包括用于輸入和與設(shè)備10的用戶進行交互的觸敏組件。如果需要，諸如圖1中區(qū)域201和20A這樣的區(qū)域可均具有顯示器像素(例如，諸如設(shè)備10這樣的設(shè)備的整個前部平坦表面的全部或基本上全部可覆蓋有顯示器像素)。
[0031]外圍區(qū)域201 (有時稱為“外圍邊框”)的寬度可由顯示器內(nèi)為了形成顯示器電路或者為了安裝將顯示器組件連接到其他設(shè)備組件的連接結(jié)構(gòu)所需的空間的量來決定。可能需要使外圍區(qū)域201的寬度最小化以便增加顯示器的活動區(qū)域以及形成美學(xué)上更有吸引力的設(shè)備。
[0032]設(shè)備14可在諸如薄膜晶體管層這樣的顯示器電路層中具有開口，該開口允許與其他設(shè)備組件的電連接穿過開口。形成穿過顯示層中的開口的電連接可幫助減少形成于顯示器14的外圍區(qū)域201中的電路的量，由此減小外圍區(qū)域201的所需寬度。穿過顯示層中的開口的電連接可包括鍵合弓I線或穿過開口的其他導(dǎo)電橋。
[0033]在諸如設(shè)備10這樣的電子設(shè)備的顯示器中具有非對稱邊框區(qū)域可能是在美學(xué)上無吸引力的。因此，在顯示器14的一側(cè)上增加外圍邊框201的寬度的電路可通過顯示器14的另一側(cè)上的附加的未使用的外圍邊框201來匹配，以維持顯示器的對稱。因此，減小顯示器14的一側(cè)(例如，底部部分24，有時稱為“底部邊框”)上的外圍區(qū)域201的寬度可減小顯示器14的另一側(cè)(例如，頂部部分22)上的外圍區(qū)域201的寬度。
[0034]圖2示出了在顯示器的底部邊框附近的一種常規(guī)電子設(shè)備的橫截面?zhèn)纫晥D。設(shè)備100包括顯示器200和外殼38。顯示器200包含濾色器層200A和TFT層200B。
[0035]常常使用柔性電路來將顯示器電路與設(shè)備內(nèi)的其他電路電連接。使用各向異性導(dǎo)電膜35來將柔性電路34的一端安裝到TFT層200B的上表面。導(dǎo)電粘合劑35形成柔性電路34與接觸墊540之間的電連接。接觸墊540通常連接到TFT層中的一條或多條跡線，諸如跡線19。
[0036]在一種典型布置中，柔性電路34通過穿過TFT層200B與外殼38之間的間隙37并且然后在TFT層200B下方向后彎曲來包裹TFT層200B的一端。柔性電路34的未連接到TFT層的端與印刷電路板36連接。
[0037]柔性電路34以及TFT層200B上的其他電路不發(fā)光，并且因此可形成非活動顯示區(qū)域，諸如非活動邊框40。非活動邊框40既包括層200B上為了安裝柔性電路34所需的空間，也包括為了允許柔性電路34包裹TFT層200B的端部所需的TFT層200B與外殼38之間的間隙37的寬度。
[0038]可通過減小顯示器電路所需的空間的量以及通過減小顯示器與外殼之間的間隙，來使顯示器的非活動部分最小化。圖3為圖1所示類型的一種電子設(shè)備的橫截面?zhèn)纫晥D(即，沿著圖1的軸15截取的橫截面)，示出了可如何通過在顯示層中提供允許導(dǎo)電橋穿過開口的開口來使顯示器的非活動底部邊框最小化。
[0039]如圖3所示，設(shè)備10可包括顯示器，諸如顯示器14。顯示器14可具有多個層，諸如顯示層14A和薄膜晶體管(TFT)層14B。顯示層14A可為包括彩色濾光元件的陣列的濾色器層。液晶材料層(諸如液晶層13)可插入濾色器層14A與TFT層14B之間。這僅是示例性的。如果需要，顯示器14可為不包括濾色器層或液晶層的有機發(fā)光二極管顯示器。又如，顯示器14可為包括濾色器層或其他變色材料的有機發(fā)光二極管顯示器。一般來講，顯示器14可基于任何合適的顯示技術(shù)(液晶、有機發(fā)光二極管、等離子單元、電子墨水陣列、柔性液晶顯示器、電致變色顯示器、電潤濕顯示器等)。顯示器14可由一個或多個玻璃基板或包括聚合物或金屬膜的基板構(gòu)成。如果需要，顯示器14可為柔性顯示器。使用液晶技術(shù)的實例在本文中有時作為實例加以描述。
[0040]TFT層14B可包括用于操作顯示器14的電路(諸如顯示器驅(qū)動電路)以及薄膜晶體管。如果需要，TFT層14B可為由聚酰亞胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、其他合適的聚合物、這些聚合物的組合等形成的塑料薄膜?？捎糜谛纬蒚FT層14B的其他合適的基板包括玻璃、覆蓋有電介質(zhì)的金屬箔、多層聚合物疊堆、鍵合至薄聚合物的玻璃薄膜、具有與分散于其中的納米顆粒或微顆粒組合的聚合物材料的聚合物復(fù)合膜，等等。例如，可使用一層聚酰亞胺來形成TFT層14B的基板。TFT層14B可具有10-25微米、25-50微米、50-75微米、75-100微米、100-125微米、125-150微米或大于150微米的厚度。在一個特定實例中，TFT層14B可為100微米厚。
[0041]可包括在顯示器14中的其他層或子層包括觸敏層(例如，具有用于電容式觸摸傳感器的透明電容器電極的陣列的聚合物片材)、光學(xué)層(諸如偏光層)、屏蔽層(例如，用于屏蔽不需要的電場)、散熱層(例如，用于將熱量傳導(dǎo)遠離顯示器)、密封層(例如，由薄膜、聚合物、無機材料、金屬箔、復(fù)合材料等形成的密封劑的層)、覆蓋層(例如，蓋玻璃層)、其他合適的顯示層或者這些顯示層的組合。
[0042]TFT層14B可包括用于操作顯不器14的顯不器電路,諸如顯不器電路53。顯不器電路53可包括諸如顯示電極這樣的顯示器圖像像素結(jié)構(gòu)以及用于控制顯示電極的顯示器電路。顯示器電路53可形成與顯示器圖像像素的陣列對應(yīng)的薄膜晶體管(TFT)的陣列的一部分。顯示器電路53可包括觸摸傳感器電極、晶體管(例如，多晶硅晶體管、非晶硅晶體管、有機薄膜晶體管、金屬氧化物晶體管、碳納米管或石墨烯晶體管、其他基于納米顆粒的晶體管等)、與薄膜晶體管陣列或其他圖像像素陣列相關(guān)聯(lián)的互連線、集成電路、驅(qū)動集成電路、其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或者這些導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的組合。
[0043]TFT層14B中的電路53可使用跡線(諸如導(dǎo)電跡線23)而互連。諸如導(dǎo)電跡線(跡線23)可耦合到一個或多個接觸墊，諸如接觸墊54A。可能需要將顯示器電路連接到設(shè)備中的其他電路(例如，主邏輯板或其他印刷電路)?？墒褂靡粋€或多個導(dǎo)電路徑(諸如導(dǎo)電橋56)，來在跡線(諸如跡線23)與設(shè)備內(nèi)的其他電路(諸如印刷電路基板58)之間形成電連接。如圖3所示，導(dǎo)電橋56可穿過顯示器中的開口，諸如TFT層14B中的開口 50A。[0044]印刷電路58以及設(shè)備10中的其他印刷電路可由剛性印刷電路板材料(例如，填充有玻璃纖維的環(huán)氧樹脂)、柔性材料片材(諸如聚合物)或者剛性材料和柔性材料的組合(有時稱為“剛?cè)帷庇∷㈦娐钒?形成。柔性印刷電路(“柔性電路”)可例如由柔性聚酰亞胺片材形成。
[0045]連接顯示器電路與電子設(shè)備10內(nèi)的其他電路的導(dǎo)電路徑(諸如導(dǎo)電橋56)可具有與TFT層的表面上的觸點鍵合的一端以及與設(shè)備內(nèi)的印刷電路的表面上的觸點鍵合的另一端。在圖3所示的實例中，導(dǎo)電橋56可具有與接觸墊54A (在TFT層14B的表面上)鍵合的一端以及與接觸墊54B (在印刷電路58的表面上)鍵合的另一端。
[0046]導(dǎo)電橋56可由招、銅、金、其他金屬、其他合適的導(dǎo)電材料、導(dǎo)電材料的組合或復(fù)合材料等形成。導(dǎo)電橋56的部分可包括由柔性材料片材(諸如聚合物)形成的柔性電路。導(dǎo)電橋56通?？墒褂萌魏魏线m的連接器或安裝技術(shù)形成。在圖3的實例中，導(dǎo)電橋56使用穿過顯示器中的開口(諸如TFT層14B中的開口 50A)的一條或多條鍵合弓I線來形成。鍵合引線56將TFT層14B的接合焊盤54A與印刷電路58的接合焊盤54B電耦合。這僅是示例性的。導(dǎo)電橋56可由其他類型的導(dǎo)電連接器形成。用于形成如圖3所示的導(dǎo)電橋56的引線鍵合在本文中有時作為實例加以描述。
[0047]鍵合引線56可通過楔焊、帶楔焊(例如，用于形成扁帶引線)、球焊、其他合適的引線鍵合方法等來形成?？山柚暷堋崮?、壓力或這些形式的能量的組合來促進用于形成鍵合引線56的焊接工藝。鍵合引線56可具有5-15微米、15-25微米、25-35微米、35-50微米或大于50微米的直徑。出于示例的目的，用于鍵合的引線可具有25微米的直徑，從而限定接觸區(qū)域的最小尺寸。作為另外一種選擇，可使用32微米直徑的引線?？捎糜谛纬涉I合引線56的材料包括碳化鎢、碳化鈦、復(fù)合材料(例如，由陶瓷和金屬形成的復(fù)合材料)、其他合適的材料、或這些材料的組合，等等。
[0048]可在TFT層14B中形成諸如開口 50A這樣的一個或多個開口(有時稱為孔)以便允許諸如導(dǎo)電橋56這樣的導(dǎo)電橋(有時稱為鍵合引線)穿過TFT層14B并耦合到與TFT層14B的下表面相鄰的其他設(shè)備電路，諸如顯示器14下面的印刷電路58。開口 50A可設(shè)計成有利于使用鍵合工具來將鍵合引線56附接到接合焊盤54A和54B(有時稱為連接焊盤(landingpad))的引線鍵合工藝。開口 50A可圍繞接合焊盤54B的邊緣提供足夠的空隙以允許工具連接到接合焊盤54B。接合焊盤可間隔足夠遠以避免導(dǎo)線短路。TFT層中的諸如開口 50A這樣的開口可使用任何合適的方法(例如，機械鉆孔、激光鉆孔、插入熱元件等)來形成，并可具有任何合適的形狀(圓形、直線形、其他合適的形狀等)。
[0049]顯示器14可在一個或多個端部上由外殼(諸如外殼62)封裝。外殼62可由設(shè)備10內(nèi)的一個或多個結(jié)構(gòu)的部分或全部形成。例如，外殼62可由設(shè)備外殼12的一部分形成。在TFT層14B中提供允許導(dǎo)電橋56穿過TFT層14B的開口 50A可允許TFT層14B與外殼62之間的間隙小于常規(guī)設(shè)備中顯示器與設(shè)備外殼之間的間隙。在TFT層14B中提供允許導(dǎo)電橋56穿過TFT層14B的開口 50A可減小圍繞顯示器14的為了安裝連接結(jié)構(gòu)所需的邊框區(qū)域。減小在這些區(qū)域中所需的空間可使顯示器邊框601 (例如，顯示器14的底部邊框)的總寬度最小化，從而允許活動顯示區(qū)域(諸如活動顯示區(qū)域60A)比在常規(guī)設(shè)備中延伸到更靠近設(shè)備10的邊緣。
[0050]圖4為設(shè)備10的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，示出了可如何使顯示器的非活動部分最小化的另一個實例。在該實例中，導(dǎo)電橋可通過穿過顯示器與顯示器外殼之間的間隙來耦合顯示器電路與其他設(shè)備電路。如圖4所示，可在TFT層14B與外殼62之間形成間隙，諸如間隙50B。導(dǎo)電橋(諸如鍵合引線56)可穿過開口 50B，以耦合到顯示器下面的電路，諸如印刷電路58。
[0051]導(dǎo)電橋56可為使用引線鍵合的方法形成的引線、扁帶、引線束或扁帶束。使用諸如鍵合引線56這樣的鍵合引線來耦合顯示器電路與其他設(shè)備電路可允許TFT層14B與外殼62之間的間隙小于常規(guī)設(shè)備中顯示器與設(shè)備外殼之間的間隙。鍵合引線56還可減小圍繞顯示器14的為了安裝連接電路所需的外圍區(qū)域。減小在這些區(qū)域中所需的空間可使顯示器邊框641 (例如，顯示器14的底部邊框)的總寬度最小化，從而允許活動顯示區(qū)域(諸如活動顯示區(qū)域64A)比在常規(guī)設(shè)備中延伸到更靠近設(shè)備10的邊緣。
[0052]可能需要覆蓋或包封導(dǎo)電橋56。圖5為設(shè)備10的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，示出了可如何使用灌封來包封鍵合引線56。在形成鍵合引線56之后，可使用諸如灌封材料66這樣的包封材料來填充開口 50A并圍繞鍵合引線56。灌封材料66還可圍繞鍵合引線56與接觸墊54A之間的結(jié)點，以及鍵合引線56與接觸墊54B之間的結(jié)點。可用于形成灌封66的材料的實例包括環(huán)氧樹脂、有機硅、聚氨酯、丙烯酸類樹脂、聚酯、其他類型的灌封材料、這些灌封材料的組合，等等。
[0053]灌封或包封導(dǎo)電橋56可為導(dǎo)電路徑自身以及電子設(shè)備兩者均提供若干有益效果。例如，在一些配置中，TFT層14B可由玻璃形成。其中具有多個孔(諸如孔50A)的玻璃表面如果暴露于過大壓力或力，則易于失效。用灌封材料來填充TFT層14B中的開口(諸如開口 50A)可增大開口周圍的顯示器的彈性。使用灌封材料66的其他有益效果可包括防潮保護、防污染保護、防腐保護、電絕緣、散熱以及其他有益效果。灌封材料66還可幫助將不需要的壓力轉(zhuǎn)移遠離顯示器并提高鍵合引線56的可靠性和穩(wěn)健性。
[0054]可任選地添加其他結(jié)構(gòu)以提高顯示器的彈性以及導(dǎo)電橋56的可靠性。例如，可在TFT層14B與印刷電路58之間形成粘合劑層，諸如粘合劑68。如果需要，粘合劑68可圍繞TFT層14B中的開口，諸如開口 50A。粘合劑68可被配置為將印刷電路基板58附接到TFT層14B的底面。粘合劑68可提高圍繞這些開口的顯示器的穩(wěn)健性并且還可提供防潮保護、防污染保護和防腐保護。粘合劑68可由壓敏粘合劑(PSA)、環(huán)氧樹脂或其他合適的粘合劑形成。
[0055]將TFT層中的一個或多個孔用于顯示器電路與其他設(shè)備電路之間的連接所得到的空間節(jié)省有益效果可利用其他配置來獲得。圖6示出了一種替代配置的一個實例。在該實例中，開口 50A填充有導(dǎo)電材料，諸如導(dǎo)電材料25。導(dǎo)電材料25可由導(dǎo)電膏、導(dǎo)電粘合齊U、導(dǎo)電泡沫或其他合適的導(dǎo)電材料形成。諸如接觸墊54C這樣的電觸點可位于導(dǎo)電材料25的表面上的開口 50A之上。接觸墊54C可為與導(dǎo)電材料25分開的組件，或者可由導(dǎo)電材料25的集成部分形成。諸如接觸墊54D這樣的附加的電觸點可位于其他設(shè)備電路(諸如印刷電路基板58)的表面上的開口 50A下方。導(dǎo)電材料25可形成電觸點54C與54D之間的電連接。
[0056]可使用諸如鍵合引線59這樣的導(dǎo)電橋來連接接合焊盤54A與導(dǎo)電材料25。鍵合引線59可具有與接觸墊54A (在TFT層14B的表面上)鍵合的一端以及與接觸墊54C (在導(dǎo)電材料25的表面上)鍵合的另一端。信號可經(jīng)由鍵合引線59和導(dǎo)電材料25從顯示器電路53行進至其他設(shè)備電路58。
[0057]如果需要，可使用其他材料來連接接合焊盤54A與開口 50A內(nèi)的導(dǎo)電材料25。例如，如圖7所示，可使用一層導(dǎo)電粘合劑(諸如導(dǎo)電粘合劑49)來將諸如柔性電路63這樣的柔性電路的一部分安裝在電觸點54A和54C之上。導(dǎo)電粘合劑49可由各向異性導(dǎo)電膜(ACF)或其他合適的導(dǎo)電粘合劑形成。信號可經(jīng)由柔性電路63和導(dǎo)電材料25從顯示器電路53行進至其他設(shè)備電路58。
[0058]穿過TFT層中的孔形成導(dǎo)電橋(例如，鍵合引線、導(dǎo)電膏等)可在使非活動顯示區(qū)域最小化的同時在顯示器電路與其他設(shè)備電路之間提供穩(wěn)健的電橋。
[0059]可能需要減小圍繞顯示器的整個外圍的非活動顯示區(qū)域的寬度。在諸如圖8中所示的顯示器140這樣的常規(guī)顯示器中，非活動顯示器邊框1401的寬度140W通常由位于邊框區(qū)域200中的顯示器驅(qū)動電路決定。像素陣列中的每個行和列可具有相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電跡線(有時稱為互連線、驅(qū)動器線或控制線)。通常，這些跡線將在共用平面中，以平行于側(cè)邊框720 (即，平行于圖8所示的y軸)的方式在彼此旁邊延伸。該方法需要在非活動顯示器邊框1401的區(qū)域200中的增加量的寬度，以供每條跡線從活動顯示區(qū)域140A引出。由于像素陣列的每個行和列可具有與其相關(guān)聯(lián)的控制線，因此在常規(guī)顯示器中像素的每個增加的行或列可增加非活動顯示器邊框1401的寬度(諸如寬度140W)。
[0060]圖9為顯示器14的頂視圖，示出了可如何通過將顯示器控制線布設(shè)穿過TFT層中的開口來減小非活動顯示器邊框的寬度。如圖9所示，顯示器14可包含顯示器電路，諸如驅(qū)動集成電路51和驅(qū)動電路55。驅(qū)動集成電路51和驅(qū)動電路55可用于將信號驅(qū)動至顯示器14中的像素陣列。信號線(諸如信號線99)可用于將來自顯示器驅(qū)動電路的信號分配至控制線，諸如控制線41。如圖9所示，控制線41可包括數(shù)據(jù)線(D)和柵極線(G)。
[0061 ] 可在顯示器14的諸如TFT層14B這樣的一個或多個層中形成多個孔，諸如孔50C。信號線99可穿過顯示器14中的孔50C (平行于如圖9中所標記的z軸)以沿著顯示器的背側(cè)延伸。如果需要，從驅(qū)動集成電路51引出的信號線99可向下穿過孔50C (區(qū)域81A中)至與顯示器14的背側(cè)相鄰的印刷電路，并且可向上穿過孔50C (區(qū)域81B中)以到達控制線41。這可降低對顯示器電路的邊框區(qū)域中的空間的需求。
[0062]如圖10所示，可貫穿TFT層14B形成諸如孔50C這樣的多個孔。如果需要，可將孔(諸如孔50C)形成于顯示器14的一側(cè)上、兩側(cè)上、三側(cè)上或全部的四側(cè)上?？?0C可位于TFT層14B的從顯示層14A下方突出的區(qū)域(諸如區(qū)域81A和81B)中。孔50C還可位于TFT層14B的由顯示層14A覆蓋的區(qū)域中。一般來講，孔可位于TFT層14B中的任何地方。
[0063]TFT層中的孔可以具有任何合適的尺寸或形狀。例如，諸如圖11的孔50C這樣的孔可具有直線形形狀。
[0064]圖9-11的孔50C可用于形成從顯示器電路至其他設(shè)備電路的連接路徑。來自顯示器電路的信號線可布設(shè)穿過TFT層中的開口 50C以沿著顯示器的背側(cè)延伸。這可幫助減小圍繞顯示器的邊框的非活動顯示區(qū)域的寬度。圖12為與顯示器14鄰近的設(shè)備10的橫截面?zhèn)纫晥D(沿著圖1的軸85截取的橫截面)，示出了諸如孔50C這樣的孔(有時稱為開口)可如何幫助減小非活動顯示器邊框區(qū)域的寬度14W。
[0065]在圖12所示的實例中，顯示器14可為液晶顯示器(IXD)。顯示器14可具有多個層，諸如濾色器層14A、TFT層14B和光源層14C。諸如液晶13這樣的液晶材料層可插入濾色器層14A與TFT層14B之間。光源層14C可為從顯示器14的背部照亮液晶材料的背光層。
[0066]TFT層14B上的諸如像素98這樣的組件可使用諸如導(dǎo)電跡線41 (有時稱為控制線)這樣的跡線而互連。控制線41可被配置為控制像素陣列，并且可連接到TFT層14B上的一個或多個電觸點，諸如接觸墊84A。
[0067]可能需要將信號線從顯示器電路穿過顯示器中的開口而布設(shè)。在一些配置中，諸如驅(qū)動集成電路51這樣的顯示器電路可位于如在圖9的實例中所示的TFT層上。在圖12所示的實例中，驅(qū)動集成電路51可任選地位于顯示器下方的印刷電路(諸如與光源層14C相鄰的印刷電路88)上。來自驅(qū)動集成電路51的控制信號可通過導(dǎo)電橋(諸如穿過TFT層14B中的開口 50C的導(dǎo)電橋82)傳送至控制線41。
[0068]信號線99可用于將來自驅(qū)動集成電路51的控制信號分配至導(dǎo)電橋82。導(dǎo)電橋82可用于將來自信號線99的這些控制信號傳送至控制線41。印刷電路88可由剛性印刷電路板材料(例如，填充有玻璃纖維的環(huán)氧樹脂)或柔性材料片材(諸如聚合物)形成。
[0069]穿過TFT層中的開口的導(dǎo)電路徑可具有與TFT層的表面上的觸點鍵合的一端以及與設(shè)備內(nèi)的印刷電路的表面上的觸點鍵合的另一端。在圖12所示的實例中，諸如導(dǎo)電橋82這樣的導(dǎo)電橋可具有與接觸墊84A (在TFT層14B的表面上)鍵合的一端以及與接觸墊84B(在印刷電路88的表面上)鍵合的另一端。
[0070]導(dǎo)電橋82可由鋁、銅、金、其他金屬、其他合適的導(dǎo)電材料、導(dǎo)電材料的組合或復(fù)合材料等形成。導(dǎo)電橋82的部分可包括由柔性材料片材(諸如聚合物)形成的柔性電路。導(dǎo)電橋82通?？墒褂萌魏魏线m的連接器或安裝技術(shù)來形成。在圖12的實例中，導(dǎo)電橋82可使用穿過顯示器中的開口(諸如TFT層14B中的開口 50C)的一條或多條鍵合弓I線來形成。鍵合引線82將TFT層14B的接合焊盤84A與印刷電路88的接合焊盤84B電耦合。鍵合引線82穿過TFT層14B中的開口 50C。這僅是示例性的。導(dǎo)電橋82可由其他類型的導(dǎo)電連接器形成。用于形成如圖12所示的導(dǎo)電橋82的引線鍵合有時作為實例加以描述。
[0071]鍵合引線82可通過楔焊、帶楔焊(例如，用于形成扁帶引線)、球焊、其他合適的引線鍵合方法等來形成?？山柚暷?、熱能、壓力或這些形式的能量的組合來促進用于形成鍵合引線82的焊接工藝。鍵合引線82可具有5-15微米、15-25微米、25-35微米、35-50微米或大于50微米的直徑。出于示例的目的，用于鍵合的引線可具有25微米的直徑，從而限定接觸區(qū)域的最小尺寸。作為另外一種選擇，可使用32微米直徑的引線?？捎糜谛纬涉I合引線82的材料包括碳化鎢、碳化鈦、復(fù)合材料(例如，由陶瓷和金屬形成的復(fù)合材料)、其他合適的材料或這些材料的組合，等等。
[0072]為提高鍵合弓I線82的可靠性，可圍繞開口 50C中的鍵合引線82形成灌封材料66。灌封材料66還可圍繞鍵合引線82與接觸墊84A之間的結(jié)點，以及鍵合引線82與接觸墊84B之間的結(jié)點。
[0073]可在TFT層14B中形成諸如開口 50C這樣的一個或多個開口(有時稱為孔)以便允許諸如導(dǎo)電橋82這樣的導(dǎo)電橋(有時稱為鍵合引線)穿過TFT層14B并耦合到顯示器14下面的印刷電路88。TFT層中的諸如開口 50C這樣的開口可使用任何合適的方法(例如，機械鉆孔、激光鉆孔、插入熱元件等)來形成并可具有任何合適的形狀(圓形、直線形、其他合適的形狀等)。[0074]通過使諸如鍵合引線82這樣的導(dǎo)電橋向下穿過顯示層中的孔(平行于圖12中標記的z軸)而不是在單個層中在彼此旁邊延伸(平行于圖12中標記的y軸)，圍繞顯示器的邊框的非活動顯示區(qū)域的寬度(諸如寬度14W)可顯著地小于常規(guī)顯示器的這種寬度。通過將印刷電路88定位在光源層14C下面，諸如信號線99這樣的將信號分配至控制線41的信號線可位于顯示器的活動部分下方。
[0075]根據(jù)一個實施例，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括印刷電路基板以及使用至少一條鍵合引線耦合到該印刷電路基板的顯示層，其中顯示層包括至少一個開口，并且其中至少一條鍵合引線穿過所述至少一個開口。
[0076]根據(jù)另一個實施例，顯示層包括薄膜晶體管層，并且所述至少一個開口形成于薄膜晶體管層中。
[0077]根據(jù)另一個實施例，所述至少一條鍵合引線具有電連接到薄膜晶體管層上的接合焊盤的第一端以及電連接到印刷電路基板上的接合焊盤的第二端。
[0078]根據(jù)另一個實施例，電子設(shè)備包括填充薄膜晶體管層中的所述至少一個開口并且包封所述至少一條鍵合弓I線的灌封材料。
[0079]根據(jù)另一個實施例，電子設(shè)備包括插入薄膜晶體管層與印刷電路基板之間的粘合劑層，所述粘合劑層被配置為將印刷電路基板附接到薄膜晶體管層。
[0080]根據(jù)另一個實施例，薄膜晶體管層具有相對的第一表面和第二表面，其中薄膜晶體管層包括在第一表面上的薄膜晶體管的陣列，其中所述至少一條鍵合引線具有電連接到薄膜晶體管層的第一表面上的接合焊盤的第一端并且具有電連接到印刷電路基板上的接合焊盤的第二端，并且其中所述粘合劑層將印刷電路基板附接到薄膜晶體管層的第二表面。
[0081]根據(jù)另一個實施例，薄膜晶體管層形成液晶顯示器的一部分，液晶顯示器包括濾色器層，并且液晶顯示器包括插入濾色器層與薄膜晶體管層之間的液晶材料層。
[0082]根據(jù)另一個實施例，薄膜晶體管層包含包括至少一個聚合物片材的柔性基板。
[0083]根據(jù)另一個實施例，薄膜晶體管層包含包括金屬箔的柔性基板。
[0084]根據(jù)另一個實施例，印刷電路基板包括柔性印刷電路基板。
[0085]根據(jù)一個實施例，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括顯示層，所述顯示層具有相對的第一表面和第二表面、具有在第一表面上的電路并且具有從第一表面通至第二表面的至少一個開口 ；以及印刷電路基板，其中第二表面插入第一表面與印刷電路基板之間，并且其中第一表面上的電路使用填充所述開口的導(dǎo)電材料耦合到印刷電路基板。
[0086]根據(jù)另一個實施例，顯示層包括薄膜晶體管層并且所述至少一個開口形成于薄膜晶體管層中。
[0087]根據(jù)另一個實施例，其包括在電路與導(dǎo)電材料之間電耦合的至少一條鍵合引線。
[0088]根據(jù)另一個實施例，其包括在電路與導(dǎo)電材料之間電耦合的柔性電路。
[0089]根據(jù)另一個實施例，薄膜晶體管層形成液晶顯示器的一部分，其中液晶顯示器包括濾色器層，并且其中液晶顯示器包括插入濾色器層與薄膜晶體管層之間的液晶材料層。
[0090]根據(jù)一個實施例，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括具有相對的第一表面和第二表面的薄膜晶體管層，其中在第一表面上形成顯示器像素的陣列，其中在第一表面上形成被配置為控制顯示器像素的控制線，并且其中薄膜晶體管層具有多個開口 ；以及印刷電路，其中第二表面插入第一表面與印刷電路之間，并且其中印刷電路包括通過所述多個開口將控制信號分配至控制線的信號線。
[0091]根據(jù)另一個實施例，其包括所述開口中的導(dǎo)電材料，其中控制信號通過所述導(dǎo)電材料傳送。
[0092]根據(jù)另一個實施例，其包括穿過所述開口的鍵合引線，其中控制信號通過所述鍵合引線傳送。
[0093]根據(jù)另一個實施例，其包括覆蓋所述鍵合引線的至少一些的灌封材料。
[0094]根據(jù)另一個實施例，其包括插入印刷電路與薄膜晶體管層之間的背光層。
[0095]根據(jù)另一個實施例，薄膜晶體管層形成液晶顯示器的一部分，其中液晶顯示器包括濾色器層，并且其中液晶顯示器包括插入濾色器層與薄膜晶體管層之間的液晶材料層。
[0096]根據(jù)實施例，顯示器像素包括薄膜晶體管，并且其中控制線包括數(shù)據(jù)線和柵極線。
[0097]以上所述僅是說明本發(fā)明的原理，并且在不脫離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做出各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種電子設(shè)備,包括:印刷電路基板；以及顯示層，所述顯示層使用至少一條鍵合引線耦合到所述印刷電路基板，其中所述顯示層包括至少一個開口，并且其中所述至少一條鍵合引線穿過所述至少一個開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中所述顯示層包括薄膜晶體管層，并且其中所述至少一個開口形成于所述薄膜晶體管層中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其中所述至少一條鍵合引線具有電連接到所述薄膜晶體管層上的接合焊盤的第一端以及電連接到所述印刷電路基板上的接合焊盤的第二端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，進一步包括:灌封材料，所述灌封材料填充所述薄膜晶體管層中的所述至少一個開口并且包封所述至少一條鍵合引線。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，進一步包括:粘合劑層，所述粘合劑層插入所述薄膜晶體管層與所述印刷電路基板之間，其中所述粘合劑層被配置為將所述印刷電路基板附接到所述薄膜晶體管層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中所述薄膜晶體管層具有相對的第一表面和第二表面，其中所述薄膜晶體管層包括在所述第一表面上的薄膜晶體管的陣列，其中所述至少一條鍵合引線具有電連接到所述薄膜晶體管層的所述第一表面上的接合焊盤的第一端，并且具有電連接到所述印刷電路基板上的接合焊盤的第二端，并且其中所述粘合劑層將所述印刷電路基板附接到所述薄膜晶體管層的所述第二表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其中所述薄膜晶體管層形成液晶顯示器的一部分，其中所述液晶顯示器包括濾色器層，并且其中所述液晶顯示器包括插入所述濾色器層與所述薄膜晶體管層之間的液晶材料層。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其中所述薄膜晶體管層包含包括至少一個聚合物片材的柔性基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其中所述薄膜晶體管層包含包括金屬箔的柔性基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中所述印刷電路基板包括柔性印刷電路基板。
11.一種電子設(shè)備，包括:顯示層，所述顯示層具有相對的第一表面和第二表面、具有在所述第一表面上的電路、并且具有從所述第一表面通至所述第二表面的至少一個開口；以及印刷電路基板，其中所述第二表面插入所述第一表面與所述印刷電路基板之間，并且其中所述第一表面上的所述電路使用填充所述開口的導(dǎo)電材料而耦合到所述印刷電路基板。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其中所述顯示層包括薄膜晶體管層，并且其中所述至少一個開口形成于所述薄膜晶體管層中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，進一步包括在所述電路與所述導(dǎo)電材料之間電耦合的至少一條鍵合引線。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，進一步包括在所述電路與所述導(dǎo)電材料之間電耦合的柔性電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其中所述薄膜晶體管層形成液晶顯示器的一部分，其中所述液晶顯示器包括濾色器層，并且其中所述液晶顯示器包括插入所述濾色器層與所述薄膜晶體管層之間的液晶材料層。
16.—種電子設(shè)備,包括:薄膜晶體管層，所述薄膜晶體管層具有相對的第一表面和第二表面，其中在所述第一表面上形成顯示器像素的陣列，其中在所述第一表面上形成被配置為控制所述顯示器像素的控制線，并且其中所述薄膜晶體管層具有多個開口 ；以及印刷電路，其中所述第二表面插入所述第一表面與所述印刷電路之間，并且其中所述印刷電路包含通過所述多個開口將控制信號分配至所述控制線的信號線。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，進一步包括在所述開口中的導(dǎo)電材料，其中所述控制信號通過所述導(dǎo)電材料傳送。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，進一步包括穿過所述開口的鍵合引線，其中所述控制信號通過所述鍵合弓丨線傳送。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子設(shè)備，進一步包括覆蓋所述鍵合引線的至少一些的灌封材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，進一步包括插入所述印刷電路與所述薄膜晶體管層之間的背光層。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其中所述薄膜晶體管層形成液晶顯示器的一部分，其中所述液晶顯示器包括濾色器層，并且其中所述液晶顯示器包括插入所述濾色器層與所述薄膜晶體管層之間的液晶材料層。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其中所述顯示器像素包括薄膜晶體管，并且其中所述控制線包括數(shù)據(jù)線和柵極線。
【文檔編號】G02F1/1345GK103842898SQ201280048986
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月5日
【發(fā)明者】P·S·德瑞扎伊, J·C·弗蘭克林, S·B·林奇, S·A·梅爾斯, B·M·拉波波特, F·R·羅斯科普, J·P·特納斯 申請人:蘋果公司