用于具有最小化边框区域的显示器的互连方案的制作方法

用于具有最小化边框区域的显示器的互连方案的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种显示设备(10)，所述显示设备具有薄膜晶体管(TFT)基板（“层”14B）。所述TFT基板中的一个或多个孔(50A)充当用于导电桥(56)的通道，所述导电桥将所述TFT基板上的显示器电路(53)连接到位于所述基板下面的印刷电路(58)。所述导电桥可使用引线键合而形成。键合引线可包封有灌封材料以提高其可靠性并且增大所述显示器的弹性。穿过所述TFT基板中的孔(50A)送入的显示器信号线沿着显示器(14)的下侧延伸，使得显示器电路在显示器边缘处所需的空间的量减小。作为另外一种选择，通过将导电材料沉积在所述孔中，同时结合键合引线和柔性电路，来实现接触。显示器类型可包括LCD、OLED、等离子、电子墨水、电致变色以及电润湿技术。
【专利说明】用于具有最小化边框区域的显示器的互连方案
[0001]本专利申请要求2011年10月5日提交的美国专利申请N0.13/253，844的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
【背景技术】
[0002]本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及用于电子设备的显示器。
[0003]电子设备(诸如蜂窝电话、计算机和媒体播放器)常常具有用于向用户显示图像的显示器。显示器通常包括多个层。例如，显示器可包括置于两个玻璃层之间的液晶材料层。其他类型的显示器(诸如柔性显示器)可包含形成于柔性材料层上的发光材料层，诸如有机发光二极管(OLED)。显示器还可包括显示器电路层，诸如可用于控制显示器中的光的发射的薄膜晶体管(TFT)层。
[0004]柔性印刷电路(“柔性电路”)常常安装到TFT层，以便将显示器电路电连接到电子设备内的内部组件。常常使用导电粘合剂来将柔性电路板安装到TFT层。
[0005]显示器内的导电结构以及连接到该显示器的导电结构不发光，并且因此可位于显示器的非活动区域中。可能需要附加的边框区域来将柔性电路安装到TFT层。显示器边框区域中的导电结构以及附接到显示器边框区域的柔性电路因此可能减小可用于显示图像的活动显示区域的量，并且可能围绕显示器的外围形成美学上无吸引力的边框区域。
[0006]因此，期望的是为电子设备提供改进的显示器。

【发明内容】

[0007]可为电子设备(诸如便携式电子设备)提供显示器。显示器可具有由非活动显示区域的外围边框围绕的活动显示区域的内部部分。
[0008]显示器可具有包含用于操作该显示器的显示器电路的薄膜晶体管(TFT)层。显示器可具有形成于TFT层中的一个或多个开口，以便允许导电桥穿过显示器的层。导电桥可由键合引线或其他导电材料形成，所述键合引线或其他导电材料穿过薄膜晶体管层中的开口将显示器电路与其他设备电路连接。
[0009]键合引线可形成向下穿过TFT层中的开口的导电桥。穿过开口的键合引线可具有耦合到TFT层的表面上的电触点的一端以及耦合到其他设备电路的表面上的电触点的另一端。
[0010]可在键合引线之上形成灌封，以提高键合引线的可靠性。
[0011]TFT层中的开口可填充有导电材料。导电材料可具有电耦合到与TFT层相关联的电触点的一部分，以及电耦合到与其他设备电路相关联的电触点的另一部分。可使用一条或多条键合弓丨线或柔性电路来将显示器电路与开口中的导电材料电连接。
[0012]根据附图以及以下对优选实施例的详细描述，本发明的其他特征、本发明的本质以及各种优点将更加显而易见。
【专利附图】

【附图说明】[0013]图1为根据本发明的实施例的一种示例性电子设备(诸如具有显示器的手持式电子设备)的透视图。
[0014]图2为一种常规电子设备的横截面侧视图，该常规电子设备具有导致围绕显示器的边框的不期望大的非活动显示区域的显示器电路布置。
[0015]图3为根据本发明的实施例的一种示例性电子设备的一部分的横截面侧视图，所述部分具有穿过显示器的薄膜晶体管层中的孔的导电桥。
[0016]图4为根据本发明的实施例的一种示例性电子设备的一部分的横截面侧视图，所述部分具有穿过显示器与外壳之间的间隙的键合引线。
[0017]图5为根据本发明的实施例的一种示例性电子设备的一部分的横截面侧视图，所述部分具有用于提高键合弓I线的可靠性的灌封。
[0018]图6为根据本发明的实施例的一种示例性电子设备的一部分的横截面侧视图，所述部分具有在显示器的薄膜晶体管层中的填充有耦合到键合引线的导电材料的开口。
[0019]图7为根据本发明的实施例的一种示例性电子设备的一部分的横截面侧视图，所述部分具有在显示器的薄膜晶体管层中的填充有耦合到柔性电路的导电材料的开口。
[0020]图8为一种常规显示器的顶视图，该常规显示器具有导致围绕显示器的边框的不期望大的非活动显示区域的显示器电路布置。
[0021]图9为根据本发明的实施例的一种示例性显示器的顶视图，该示例性显示器具有形成于薄膜晶体管层中的孔。
[0022]图10为根据本发明的实施例的一种示例性显示器的透视图，该示例性显示器具有贯穿薄膜晶体管层而形成的圆孔。
[0023]图11为根据本发明的实施例的一种示例性显示器的透视图，该示例性显示器具有贯穿薄膜晶体管层而形成的直线形孔。
[0024]图12为根据本发明的实施例的一种示例性电子设备的一部分的横截面侧视图，所述部分具有穿过显示器的薄膜晶体管层中的开口的键合引线。
【具体实施方式】
[0025]电子设备可具有显示器。显示器可用于向用户显示视觉信息，诸如文本和图像。
[0026]图1中示出了可具有显示器的所述类型的一种示例性电子设备。电子设备10可为便携式电子设备或其他合适的电子设备。例如，电子设备10可为膝上型计算机、平板型计算机、稍微更小的设备(诸如腕表式设备、吊坠式设备或其他可佩戴的或微型设备)、蜂窝电话、媒体播放器、电子书等。电子设备也可以是更大的设备，诸如电视或数字签名。
[0027]设备10可包括外壳，诸如外壳12。外壳12 (有时可称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部分可由电介质或其他低导电率材料形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些可由金属元件形成。
[0028]设备10可具有显示器，诸如显示器14。显示器14可以是刚性的或柔性的，或者可具有刚性层和柔性层的组合。例如，柔性显示器可包括形成于柔性基板上的有机发光二极管(OLED)的阵列。出于本发明的目的，有机发光二极管显示器旨在涵盖包括有机薄膜层的所有类型的发光显示器，包括具有有机小分子、聚合物、树枝状高分子和量子点的显示器。有机发光显不器内的薄膜层可包括阴极层、阳极层、一个或多个发光层、一个或多个空穴传输层、一个或多个电子传输层、覆盖层、空穴注入层、电子注入层、激子阻挡层以及这些材料的共混物和复合物。可使用其他类型的柔性显示技术以形成柔性显示器(例如，电子墨水显示器、电子纸显示器等)。
[0029]又如，液晶显示器(IXD)可包括置于两个刚性基板之间的液晶材料层。一般来讲，显示器14可基于任何合适的显示技术(液晶、发光二极管、有机发光二极管、等离子单元、电子墨水阵列、电子纸显示器、柔性液晶显示器、柔性电致变色显示器、柔性电润湿显示器
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[0030]在一些配置中，诸如外围区域201这样的显示器14的部分可以是非活动的，而诸如矩形中心部分20A (由虚线20界定)这样的显示器14的部分可对应于显示器14的活动部分。在活动显示区域20A中，可使用图像像素的阵列来向设备10的用户呈现文本和图像。在活动区域20A中，显示器14可包括用于输入和与设备10的用户进行交互的触敏组件。如果需要，诸如图1中区域201和20A这样的区域可均具有显示器像素(例如，诸如设备10这样的设备的整个前部平坦表面的全部或基本上全部可覆盖有显示器像素)。
[0031]外围区域201 (有时称为“外围边框”)的宽度可由显示器内为了形成显示器电路或者为了安装将显示器组件连接到其他设备组件的连接结构所需的空间的量来决定。可能需要使外围区域201的宽度最小化以便增加显示器的活动区域以及形成美学上更有吸引力的设备。
[0032]设备14可在诸如薄膜晶体管层这样的显示器电路层中具有开口，该开口允许与其他设备组件的电连接穿过开口。形成穿过显示层中的开口的电连接可帮助减少形成于显示器14的外围区域201中的电路的量，由此减小外围区域201的所需宽度。穿过显示层中的开口的电连接可包括键合弓I线或穿过开口的其他导电桥。
[0033]在诸如设备10这样的电子设备的显示器中具有非对称边框区域可能是在美学上无吸引力的。因此，在显示器14的一侧上增加外围边框201的宽度的电路可通过显示器14的另一侧上的附加的未使用的外围边框201来匹配，以维持显示器的对称。因此，减小显示器14的一侧(例如，底部部分24，有时称为“底部边框”)上的外围区域201的宽度可减小显示器14的另一侧(例如，顶部部分22)上的外围区域201的宽度。
[0034]图2示出了在显示器的底部边框附近的一种常规电子设备的横截面侧视图。设备100包括显示器200和外壳38。显示器200包含滤色器层200A和TFT层200B。
[0035]常常使用柔性电路来将显示器电路与设备内的其他电路电连接。使用各向异性导电膜35来将柔性电路34的一端安装到TFT层200B的上表面。导电粘合剂35形成柔性电路34与接触垫540之间的电连接。接触垫540通常连接到TFT层中的一条或多条迹线，诸如迹线19。
[0036]在一种典型布置中，柔性电路34通过穿过TFT层200B与外壳38之间的间隙37并且然后在TFT层200B下方向后弯曲来包裹TFT层200B的一端。柔性电路34的未连接到TFT层的端与印刷电路板36连接。
[0037]柔性电路34以及TFT层200B上的其他电路不发光，并且因此可形成非活动显示区域，诸如非活动边框40。非活动边框40既包括层200B上为了安装柔性电路34所需的空间，也包括为了允许柔性电路34包裹TFT层200B的端部所需的TFT层200B与外壳38之间的间隙37的宽度。
[0038]可通过减小显示器电路所需的空间的量以及通过减小显示器与外壳之间的间隙，来使显示器的非活动部分最小化。图3为图1所示类型的一种电子设备的横截面侧视图(即，沿着图1的轴15截取的横截面)，示出了可如何通过在显示层中提供允许导电桥穿过开口的开口来使显示器的非活动底部边框最小化。
[0039]如图3所示，设备10可包括显示器，诸如显示器14。显示器14可具有多个层，诸如显示层14A和薄膜晶体管(TFT)层14B。显示层14A可为包括彩色滤光元件的阵列的滤色器层。液晶材料层(诸如液晶层13)可插入滤色器层14A与TFT层14B之间。这仅是示例性的。如果需要，显示器14可为不包括滤色器层或液晶层的有机发光二极管显示器。又如，显示器14可为包括滤色器层或其他变色材料的有机发光二极管显示器。一般来讲，显示器14可基于任何合适的显示技术(液晶、有机发光二极管、等离子单元、电子墨水阵列、柔性液晶显示器、电致变色显示器、电润湿显示器等)。显示器14可由一个或多个玻璃基板或包括聚合物或金属膜的基板构成。如果需要，显示器14可为柔性显示器。使用液晶技术的实例在本文中有时作为实例加以描述。
[0040]TFT层14B可包括用于操作显示器14的电路(诸如显示器驱动电路)以及薄膜晶体管。如果需要，TFT层14B可为由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、其他合适的聚合物、这些聚合物的组合等形成的塑料薄膜。可用于形成TFT层14B的其他合适的基板包括玻璃、覆盖有电介质的金属箔、多层聚合物叠堆、键合至薄聚合物的玻璃薄膜、具有与分散于其中的纳米颗粒或微颗粒组合的聚合物材料的聚合物复合膜，等等。例如，可使用一层聚酰亚胺来形成TFT层14B的基板。TFT层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。在一个特定实例中，TFT层14B可为100微米厚。
[0041]可包括在显示器14中的其他层或子层包括触敏层(例如，具有用于电容式触摸传感器的透明电容器电极的阵列的聚合物片材)、光学层(诸如偏光层)、屏蔽层(例如，用于屏蔽不需要的电场)、散热层(例如，用于将热量传导远离显示器)、密封层(例如，由薄膜、聚合物、无机材料、金属箔、复合材料等形成的密封剂的层)、覆盖层(例如，盖玻璃层)、其他合适的显示层或者这些显示层的组合。
[0042]TFT层14B可包括用于操作显不器14的显不器电路,诸如显不器电路53。显不器电路53可包括诸如显示电极这样的显示器图像像素结构以及用于控制显示电极的显示器电路。显示器电路53可形成与显示器图像像素的阵列对应的薄膜晶体管(TFT)的阵列的一部分。显示器电路53可包括触摸传感器电极、晶体管(例如，多晶硅晶体管、非晶硅晶体管、有机薄膜晶体管、金属氧化物晶体管、碳纳米管或石墨烯晶体管、其他基于纳米颗粒的晶体管等)、与薄膜晶体管阵列或其他图像像素阵列相关联的互连线、集成电路、驱动集成电路、其他导电结构或者这些导电结构的组合。
[0043]TFT层14B中的电路53可使用迹线(诸如导电迹线23)而互连。诸如导电迹线(迹线23)可耦合到一个或多个接触垫，诸如接触垫54A。可能需要将显示器电路连接到设备中的其他电路(例如，主逻辑板或其他印刷电路)。可使用一个或多个导电路径(诸如导电桥56)，来在迹线(诸如迹线23)与设备内的其他电路(诸如印刷电路基板58)之间形成电连接。如图3所示，导电桥56可穿过显示器中的开口，诸如TFT层14B中的开口 50A。[0044]印刷电路58以及设备10中的其他印刷电路可由刚性印刷电路板材料(例如，填充有玻璃纤维的环氧树脂)、柔性材料片材(诸如聚合物)或者刚性材料和柔性材料的组合(有时称为“刚柔”印刷电路板)形成。柔性印刷电路(“柔性电路”)可例如由柔性聚酰亚胺片材形成。
[0045]连接显示器电路与电子设备10内的其他电路的导电路径(诸如导电桥56)可具有与TFT层的表面上的触点键合的一端以及与设备内的印刷电路的表面上的触点键合的另一端。在图3所示的实例中，导电桥56可具有与接触垫54A (在TFT层14B的表面上)键合的一端以及与接触垫54B (在印刷电路58的表面上)键合的另一端。
[0046]导电桥56可由招、铜、金、其他金属、其他合适的导电材料、导电材料的组合或复合材料等形成。导电桥56的部分可包括由柔性材料片材(诸如聚合物)形成的柔性电路。导电桥56通常可使用任何合适的连接器或安装技术形成。在图3的实例中，导电桥56使用穿过显示器中的开口(诸如TFT层14B中的开口 50A)的一条或多条键合弓I线来形成。键合引线56将TFT层14B的接合焊盘54A与印刷电路58的接合焊盘54B电耦合。这仅是示例性的。导电桥56可由其他类型的导电连接器形成。用于形成如图3所示的导电桥56的引线键合在本文中有时作为实例加以描述。
[0047]键合引线56可通过楔焊、带楔焊(例如，用于形成扁带引线)、球焊、其他合适的引线键合方法等来形成。可借助超声能、热能、压力或这些形式的能量的组合来促进用于形成键合引线56的焊接工艺。键合引线56可具有5-15微米、15-25微米、25-35微米、35-50微米或大于50微米的直径。出于示例的目的，用于键合的引线可具有25微米的直径，从而限定接触区域的最小尺寸。作为另外一种选择，可使用32微米直径的引线。可用于形成键合引线56的材料包括碳化钨、碳化钛、复合材料(例如，由陶瓷和金属形成的复合材料)、其他合适的材料、或这些材料的组合，等等。
[0048]可在TFT层14B中形成诸如开口 50A这样的一个或多个开口(有时称为孔)以便允许诸如导电桥56这样的导电桥(有时称为键合引线)穿过TFT层14B并耦合到与TFT层14B的下表面相邻的其他设备电路，诸如显示器14下面的印刷电路58。开口 50A可设计成有利于使用键合工具来将键合引线56附接到接合焊盘54A和54B(有时称为连接焊盘(landingpad))的引线键合工艺。开口 50A可围绕接合焊盘54B的边缘提供足够的空隙以允许工具连接到接合焊盘54B。接合焊盘可间隔足够远以避免导线短路。TFT层中的诸如开口 50A这样的开口可使用任何合适的方法(例如，机械钻孔、激光钻孔、插入热元件等)来形成，并可具有任何合适的形状(圆形、直线形、其他合适的形状等)。
[0049]显示器14可在一个或多个端部上由外壳(诸如外壳62)封装。外壳62可由设备10内的一个或多个结构的部分或全部形成。例如，外壳62可由设备外壳12的一部分形成。在TFT层14B中提供允许导电桥56穿过TFT层14B的开口 50A可允许TFT层14B与外壳62之间的间隙小于常规设备中显示器与设备外壳之间的间隙。在TFT层14B中提供允许导电桥56穿过TFT层14B的开口 50A可减小围绕显示器14的为了安装连接结构所需的边框区域。减小在这些区域中所需的空间可使显示器边框601 (例如，显示器14的底部边框)的总宽度最小化，从而允许活动显示区域(诸如活动显示区域60A)比在常规设备中延伸到更靠近设备10的边缘。
[0050]图4为设备10的一部分的横截面侧视图，示出了可如何使显示器的非活动部分最小化的另一个实例。在该实例中，导电桥可通过穿过显示器与显示器外壳之间的间隙来耦合显示器电路与其他设备电路。如图4所示，可在TFT层14B与外壳62之间形成间隙，诸如间隙50B。导电桥(诸如键合引线56)可穿过开口 50B，以耦合到显示器下面的电路，诸如印刷电路58。
[0051]导电桥56可为使用引线键合的方法形成的引线、扁带、引线束或扁带束。使用诸如键合引线56这样的键合引线来耦合显示器电路与其他设备电路可允许TFT层14B与外壳62之间的间隙小于常规设备中显示器与设备外壳之间的间隙。键合引线56还可减小围绕显示器14的为了安装连接电路所需的外围区域。减小在这些区域中所需的空间可使显示器边框641 (例如，显示器14的底部边框)的总宽度最小化，从而允许活动显示区域(诸如活动显示区域64A)比在常规设备中延伸到更靠近设备10的边缘。
[0052]可能需要覆盖或包封导电桥56。图5为设备10的一部分的横截面侧视图，示出了可如何使用灌封来包封键合引线56。在形成键合引线56之后，可使用诸如灌封材料66这样的包封材料来填充开口 50A并围绕键合引线56。灌封材料66还可围绕键合引线56与接触垫54A之间的结点，以及键合引线56与接触垫54B之间的结点。可用于形成灌封66的材料的实例包括环氧树脂、有机硅、聚氨酯、丙烯酸类树脂、聚酯、其他类型的灌封材料、这些灌封材料的组合，等等。
[0053]灌封或包封导电桥56可为导电路径自身以及电子设备两者均提供若干有益效果。例如，在一些配置中，TFT层14B可由玻璃形成。其中具有多个孔(诸如孔50A)的玻璃表面如果暴露于过大压力或力，则易于失效。用灌封材料来填充TFT层14B中的开口(诸如开口 50A)可增大开口周围的显示器的弹性。使用灌封材料66的其他有益效果可包括防潮保护、防污染保护、防腐保护、电绝缘、散热以及其他有益效果。灌封材料66还可帮助将不需要的压力转移远离显示器并提高键合引线56的可靠性和稳健性。
[0054]可任选地添加其他结构以提高显示器的弹性以及导电桥56的可靠性。例如，可在TFT层14B与印刷电路58之间形成粘合剂层，诸如粘合剂68。如果需要，粘合剂68可围绕TFT层14B中的开口，诸如开口 50A。粘合剂68可被配置为将印刷电路基板58附接到TFT层14B的底面。粘合剂68可提高围绕这些开口的显示器的稳健性并且还可提供防潮保护、防污染保护和防腐保护。粘合剂68可由压敏粘合剂(PSA)、环氧树脂或其他合适的粘合剂形成。
[0055]将TFT层中的一个或多个孔用于显示器电路与其他设备电路之间的连接所得到的空间节省有益效果可利用其他配置来获得。图6示出了一种替代配置的一个实例。在该实例中，开口 50A填充有导电材料，诸如导电材料25。导电材料25可由导电膏、导电粘合齐U、导电泡沫或其他合适的导电材料形成。诸如接触垫54C这样的电触点可位于导电材料25的表面上的开口 50A之上。接触垫54C可为与导电材料25分开的组件，或者可由导电材料25的集成部分形成。诸如接触垫54D这样的附加的电触点可位于其他设备电路(诸如印刷电路基板58)的表面上的开口 50A下方。导电材料25可形成电触点54C与54D之间的电连接。
[0056]可使用诸如键合引线59这样的导电桥来连接接合焊盘54A与导电材料25。键合引线59可具有与接触垫54A (在TFT层14B的表面上)键合的一端以及与接触垫54C (在导电材料25的表面上)键合的另一端。信号可经由键合引线59和导电材料25从显示器电路53行进至其他设备电路58。
[0057]如果需要，可使用其他材料来连接接合焊盘54A与开口 50A内的导电材料25。例如，如图7所示，可使用一层导电粘合剂(诸如导电粘合剂49)来将诸如柔性电路63这样的柔性电路的一部分安装在电触点54A和54C之上。导电粘合剂49可由各向异性导电膜(ACF)或其他合适的导电粘合剂形成。信号可经由柔性电路63和导电材料25从显示器电路53行进至其他设备电路58。
[0058]穿过TFT层中的孔形成导电桥(例如，键合引线、导电膏等)可在使非活动显示区域最小化的同时在显示器电路与其他设备电路之间提供稳健的电桥。
[0059]可能需要减小围绕显示器的整个外围的非活动显示区域的宽度。在诸如图8中所示的显示器140这样的常规显示器中，非活动显示器边框1401的宽度140W通常由位于边框区域200中的显示器驱动电路决定。像素阵列中的每个行和列可具有相关联的导电迹线(有时称为互连线、驱动器线或控制线)。通常，这些迹线将在共用平面中，以平行于侧边框720 (即，平行于图8所示的y轴)的方式在彼此旁边延伸。该方法需要在非活动显示器边框1401的区域200中的增加量的宽度，以供每条迹线从活动显示区域140A引出。由于像素阵列的每个行和列可具有与其相关联的控制线，因此在常规显示器中像素的每个增加的行或列可增加非活动显示器边框1401的宽度(诸如宽度140W)。
[0060]图9为显示器14的顶视图，示出了可如何通过将显示器控制线布设穿过TFT层中的开口来减小非活动显示器边框的宽度。如图9所示，显示器14可包含显示器电路，诸如驱动集成电路51和驱动电路55。驱动集成电路51和驱动电路55可用于将信号驱动至显示器14中的像素阵列。信号线(诸如信号线99)可用于将来自显示器驱动电路的信号分配至控制线，诸如控制线41。如图9所示，控制线41可包括数据线(D)和栅极线(G)。
[0061 ] 可在显示器14的诸如TFT层14B这样的一个或多个层中形成多个孔，诸如孔50C。信号线99可穿过显示器14中的孔50C (平行于如图9中所标记的z轴)以沿着显示器的背侧延伸。如果需要，从驱动集成电路51引出的信号线99可向下穿过孔50C (区域81A中)至与显示器14的背侧相邻的印刷电路，并且可向上穿过孔50C (区域81B中)以到达控制线41。这可降低对显示器电路的边框区域中的空间的需求。
[0062]如图10所示，可贯穿TFT层14B形成诸如孔50C这样的多个孔。如果需要，可将孔(诸如孔50C)形成于显示器14的一侧上、两侧上、三侧上或全部的四侧上。孔50C可位于TFT层14B的从显示层14A下方突出的区域(诸如区域81A和81B)中。孔50C还可位于TFT层14B的由显示层14A覆盖的区域中。一般来讲，孔可位于TFT层14B中的任何地方。
[0063]TFT层中的孔可以具有任何合适的尺寸或形状。例如，诸如图11的孔50C这样的孔可具有直线形形状。
[0064]图9-11的孔50C可用于形成从显示器电路至其他设备电路的连接路径。来自显示器电路的信号线可布设穿过TFT层中的开口 50C以沿着显示器的背侧延伸。这可帮助减小围绕显示器的边框的非活动显示区域的宽度。图12为与显示器14邻近的设备10的横截面侧视图(沿着图1的轴85截取的横截面)，示出了诸如孔50C这样的孔(有时称为开口)可如何帮助减小非活动显示器边框区域的宽度14W。
[0065]在图12所示的实例中，显示器14可为液晶显示器(IXD)。显示器14可具有多个层，诸如滤色器层14A、TFT层14B和光源层14C。诸如液晶13这样的液晶材料层可插入滤色器层14A与TFT层14B之间。光源层14C可为从显示器14的背部照亮液晶材料的背光层。
[0066]TFT层14B上的诸如像素98这样的组件可使用诸如导电迹线41 (有时称为控制线)这样的迹线而互连。控制线41可被配置为控制像素阵列，并且可连接到TFT层14B上的一个或多个电触点，诸如接触垫84A。
[0067]可能需要将信号线从显示器电路穿过显示器中的开口而布设。在一些配置中，诸如驱动集成电路51这样的显示器电路可位于如在图9的实例中所示的TFT层上。在图12所示的实例中，驱动集成电路51可任选地位于显示器下方的印刷电路(诸如与光源层14C相邻的印刷电路88)上。来自驱动集成电路51的控制信号可通过导电桥(诸如穿过TFT层14B中的开口 50C的导电桥82)传送至控制线41。
[0068]信号线99可用于将来自驱动集成电路51的控制信号分配至导电桥82。导电桥82可用于将来自信号线99的这些控制信号传送至控制线41。印刷电路88可由刚性印刷电路板材料(例如，填充有玻璃纤维的环氧树脂)或柔性材料片材(诸如聚合物)形成。
[0069]穿过TFT层中的开口的导电路径可具有与TFT层的表面上的触点键合的一端以及与设备内的印刷电路的表面上的触点键合的另一端。在图12所示的实例中，诸如导电桥82这样的导电桥可具有与接触垫84A (在TFT层14B的表面上)键合的一端以及与接触垫84B(在印刷电路88的表面上)键合的另一端。
[0070]导电桥82可由铝、铜、金、其他金属、其他合适的导电材料、导电材料的组合或复合材料等形成。导电桥82的部分可包括由柔性材料片材(诸如聚合物)形成的柔性电路。导电桥82通常可使用任何合适的连接器或安装技术来形成。在图12的实例中，导电桥82可使用穿过显示器中的开口(诸如TFT层14B中的开口 50C)的一条或多条键合弓I线来形成。键合引线82将TFT层14B的接合焊盘84A与印刷电路88的接合焊盘84B电耦合。键合引线82穿过TFT层14B中的开口 50C。这仅是示例性的。导电桥82可由其他类型的导电连接器形成。用于形成如图12所示的导电桥82的引线键合有时作为实例加以描述。
[0071]键合引线82可通过楔焊、带楔焊(例如，用于形成扁带引线)、球焊、其他合适的引线键合方法等来形成。可借助超声能、热能、压力或这些形式的能量的组合来促进用于形成键合引线82的焊接工艺。键合引线82可具有5-15微米、15-25微米、25-35微米、35-50微米或大于50微米的直径。出于示例的目的，用于键合的引线可具有25微米的直径，从而限定接触区域的最小尺寸。作为另外一种选择，可使用32微米直径的引线。可用于形成键合引线82的材料包括碳化钨、碳化钛、复合材料(例如，由陶瓷和金属形成的复合材料)、其他合适的材料或这些材料的组合，等等。
[0072]为提高键合弓I线82的可靠性，可围绕开口 50C中的键合引线82形成灌封材料66。灌封材料66还可围绕键合引线82与接触垫84A之间的结点，以及键合引线82与接触垫84B之间的结点。
[0073]可在TFT层14B中形成诸如开口 50C这样的一个或多个开口(有时称为孔)以便允许诸如导电桥82这样的导电桥(有时称为键合引线)穿过TFT层14B并耦合到显示器14下面的印刷电路88。TFT层中的诸如开口 50C这样的开口可使用任何合适的方法(例如，机械钻孔、激光钻孔、插入热元件等)来形成并可具有任何合适的形状(圆形、直线形、其他合适的形状等)。[0074]通过使诸如键合引线82这样的导电桥向下穿过显示层中的孔(平行于图12中标记的z轴)而不是在单个层中在彼此旁边延伸(平行于图12中标记的y轴)，围绕显示器的边框的非活动显示区域的宽度(诸如宽度14W)可显著地小于常规显示器的这种宽度。通过将印刷电路88定位在光源层14C下面，诸如信号线99这样的将信号分配至控制线41的信号线可位于显示器的活动部分下方。
[0075]根据一个实施例，提供了一种电子设备，该电子设备包括印刷电路基板以及使用至少一条键合引线耦合到该印刷电路基板的显示层，其中显示层包括至少一个开口，并且其中至少一条键合引线穿过所述至少一个开口。
[0076]根据另一个实施例，显示层包括薄膜晶体管层，并且所述至少一个开口形成于薄膜晶体管层中。
[0077]根据另一个实施例，所述至少一条键合引线具有电连接到薄膜晶体管层上的接合焊盘的第一端以及电连接到印刷电路基板上的接合焊盘的第二端。
[0078]根据另一个实施例，电子设备包括填充薄膜晶体管层中的所述至少一个开口并且包封所述至少一条键合弓I线的灌封材料。
[0079]根据另一个实施例，电子设备包括插入薄膜晶体管层与印刷电路基板之间的粘合剂层，所述粘合剂层被配置为将印刷电路基板附接到薄膜晶体管层。
[0080]根据另一个实施例，薄膜晶体管层具有相对的第一表面和第二表面，其中薄膜晶体管层包括在第一表面上的薄膜晶体管的阵列，其中所述至少一条键合引线具有电连接到薄膜晶体管层的第一表面上的接合焊盘的第一端并且具有电连接到印刷电路基板上的接合焊盘的第二端，并且其中所述粘合剂层将印刷电路基板附接到薄膜晶体管层的第二表面。
[0081]根据另一个实施例，薄膜晶体管层形成液晶显示器的一部分，液晶显示器包括滤色器层，并且液晶显示器包括插入滤色器层与薄膜晶体管层之间的液晶材料层。
[0082]根据另一个实施例，薄膜晶体管层包含包括至少一个聚合物片材的柔性基板。
[0083]根据另一个实施例，薄膜晶体管层包含包括金属箔的柔性基板。
[0084]根据另一个实施例，印刷电路基板包括柔性印刷电路基板。
[0085]根据一个实施例，提供了一种电子设备，该电子设备包括显示层，所述显示层具有相对的第一表面和第二表面、具有在第一表面上的电路并且具有从第一表面通至第二表面的至少一个开口 ；以及印刷电路基板，其中第二表面插入第一表面与印刷电路基板之间，并且其中第一表面上的电路使用填充所述开口的导电材料耦合到印刷电路基板。
[0086]根据另一个实施例，显示层包括薄膜晶体管层并且所述至少一个开口形成于薄膜晶体管层中。
[0087]根据另一个实施例，其包括在电路与导电材料之间电耦合的至少一条键合引线。
[0088]根据另一个实施例，其包括在电路与导电材料之间电耦合的柔性电路。
[0089]根据另一个实施例，薄膜晶体管层形成液晶显示器的一部分，其中液晶显示器包括滤色器层，并且其中液晶显示器包括插入滤色器层与薄膜晶体管层之间的液晶材料层。
[0090]根据一个实施例，提供了一种电子设备，该电子设备包括具有相对的第一表面和第二表面的薄膜晶体管层，其中在第一表面上形成显示器像素的阵列，其中在第一表面上形成被配置为控制显示器像素的控制线，并且其中薄膜晶体管层具有多个开口 ；以及印刷电路，其中第二表面插入第一表面与印刷电路之间，并且其中印刷电路包括通过所述多个开口将控制信号分配至控制线的信号线。
[0091]根据另一个实施例，其包括所述开口中的导电材料，其中控制信号通过所述导电材料传送。
[0092]根据另一个实施例，其包括穿过所述开口的键合引线，其中控制信号通过所述键合引线传送。
[0093]根据另一个实施例，其包括覆盖所述键合引线的至少一些的灌封材料。
[0094]根据另一个实施例，其包括插入印刷电路与薄膜晶体管层之间的背光层。
[0095]根据另一个实施例，薄膜晶体管层形成液晶显示器的一部分，其中液晶显示器包括滤色器层，并且其中液晶显示器包括插入滤色器层与薄膜晶体管层之间的液晶材料层。
[0096]根据实施例，显示器像素包括薄膜晶体管，并且其中控制线包括数据线和栅极线。
[0097]以上所述仅是说明本发明的原理，并且在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本领域的技术人员可以做出各种修改。
【权利要求】
1.一种电子设备,包括:印刷电路基板；以及显示层，所述显示层使用至少一条键合引线耦合到所述印刷电路基板，其中所述显示层包括至少一个开口，并且其中所述至少一条键合引线穿过所述至少一个开口。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述显示层包括薄膜晶体管层，并且其中所述至少一个开口形成于所述薄膜晶体管层中。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述至少一条键合引线具有电连接到所述薄膜晶体管层上的接合焊盘的第一端以及电连接到所述印刷电路基板上的接合焊盘的第二端。
4.根据权利要求2所述的电子设备，进一步包括:灌封材料，所述灌封材料填充所述薄膜晶体管层中的所述至少一个开口并且包封所述至少一条键合引线。
5.根据权利要求2所述的电子设备，进一步包括:粘合剂层，所述粘合剂层插入所述薄膜晶体管层与所述印刷电路基板之间，其中所述粘合剂层被配置为将所述印刷电路基板附接到所述薄膜晶体管层。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述薄膜晶体管层具有相对的第一表面和第二表面，其中所述薄膜晶体管层包括在所述第一表面上的薄膜晶体管的阵列，其中所述至少一条键合引线具有电连接到所述薄膜晶体管层的所述第一表面上的接合焊盘的第一端，并且具有电连接到所述印刷电路基板上的接合焊盘的第二端，并且其中所述粘合剂层将所述印刷电路基板附接到所述薄膜晶体管层的所述第二表面。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述薄膜晶体管层形成液晶显示器的一部分，其中所述液晶显示器包括滤色器层，并且其中所述液晶显示器包括插入所述滤色器层与所述薄膜晶体管层之间的液晶材料层。
8.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述薄膜晶体管层包含包括至少一个聚合物片材的柔性基板。
9.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述薄膜晶体管层包含包括金属箔的柔性基板。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述印刷电路基板包括柔性印刷电路基板。
11.一种电子设备，包括:显示层，所述显示层具有相对的第一表面和第二表面、具有在所述第一表面上的电路、并且具有从所述第一表面通至所述第二表面的至少一个开口；以及印刷电路基板，其中所述第二表面插入所述第一表面与所述印刷电路基板之间，并且其中所述第一表面上的所述电路使用填充所述开口的导电材料而耦合到所述印刷电路基板。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述显示层包括薄膜晶体管层，并且其中所述至少一个开口形成于所述薄膜晶体管层中。
13.根据权利要求12所述的电子设备，进一步包括在所述电路与所述导电材料之间电耦合的至少一条键合引线。
14.根据权利要求12所述的电子设备，进一步包括在所述电路与所述导电材料之间电耦合的柔性电路。
15.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述薄膜晶体管层形成液晶显示器的一部分，其中所述液晶显示器包括滤色器层，并且其中所述液晶显示器包括插入所述滤色器层与所述薄膜晶体管层之间的液晶材料层。
16.—种电子设备,包括:薄膜晶体管层，所述薄膜晶体管层具有相对的第一表面和第二表面，其中在所述第一表面上形成显示器像素的阵列，其中在所述第一表面上形成被配置为控制所述显示器像素的控制线，并且其中所述薄膜晶体管层具有多个开口 ；以及印刷电路，其中所述第二表面插入所述第一表面与所述印刷电路之间，并且其中所述印刷电路包含通过所述多个开口将控制信号分配至所述控制线的信号线。
17.根据权利要求16所述的电子设备，进一步包括在所述开口中的导电材料，其中所述控制信号通过所述导电材料传送。
18.根据权利要求16所述的电子设备，进一步包括穿过所述开口的键合引线，其中所述控制信号通过所述键合弓丨线传送。
19.根据权利要求18所述的电子设备，进一步包括覆盖所述键合引线的至少一些的灌封材料。
20.根据权利要求16所述的电子设备，进一步包括插入所述印刷电路与所述薄膜晶体管层之间的背光层。
21.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述薄膜晶体管层形成液晶显示器的一部分，其中所述液晶显示器包括滤色器层，并且其中所述液晶显示器包括插入所述滤色器层与所述薄膜晶体管层之间的液晶材料层。
22.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述显示器像素包括薄膜晶体管，并且其中所述控制线包括数据线和栅极线。
【文档编号】G02F1/1345GK103842898SQ201280048986
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年9月24日 优先权日:2011年10月5日
【发明者】P·S·德瑞扎伊, J·C·弗兰克林, S·B·林奇, S·A·梅尔斯, B·M·拉波波特, F·R·罗斯科普, J·P·特纳斯 申请人:苹果公司