电子装置及具有该电子装置的拼接电子系统的制作方法

本发明涉及一种电子装置及一种包括该电子装置的拼接电子系统。

背景技术：

随着与显示装置相关技术的持续进步，显示装置的应用不限于荧幕、移动电话、笔记型电脑、及电视机等。现在，拼接显示系统被开发来将显示装置的应用扩展至影片墙、广告牌及其他用于显示大型图像的电子装置。

除了拼接显示系统之外，还开发拼接天线系统或拼接感测系统，以制造例如为建筑物的墙壁，使其具有天线或感测功能。

在上述描述的所有电子装置中，一多层电路板经常用来与多层电路板的两个相反侧上的元件电性连接，但多层电路板的成本高昂。如果使用一电晶体基板取代多层电路板，难以在电晶体基板与电晶体基板的两个相反侧上的元件电性连接以形成回路。

因此，希望通过提供一种电子装置使电晶体基板的两个相反侧上的元件可轻易连接彼此，及一种包括上述电子装置的拼接电子系统。

技术实现要素：

本发明提供一种用于以并排方式耦合到另一电子装置的电子装置，包括：一第一基板，具有一第一顶表面及连接至该第一顶表面的一第一侧表面；一第一信号线，形成于该第一顶表面上；多个第一电子元件，与该第一信号线电性连接；及一第一导电图案，形成于该第一顶表面及该第一侧表面上，且与该第一信号线电性连接。

本发明也提供一种拼接电子系统，包括：一第一电子装置及设置相邻于该第一电子装置的一第二电子装置。该第一电子装置，包括：一第一基板，具有一第一顶表面及连接至该第一顶表面的一第一侧表面；一第一信号线，形成于该第一顶表面上；多个第一电子元件，与该第一信号线电性连接；及一第一导电图案，形成于该第一顶表面及该第一侧表面上，且与该第一信号线电性连接。该第二电子装置包括：一第二基板，具有一第二顶表面及连接至该第二顶表面的一第二侧表面；一第二信号线，形成于该第二顶表面上；多个第二电子元件，与该第二信号线电性连接；及一第二导电图案，形成于该第二顶表面及该第二侧表面上，且与该第二信号线电性连接。此外，该第一电子装置通过一连接元件与该第二电子装置电性连接。

从下列的详细描述并结合附图，本发明的其他的新颖特征将变得更为清楚。

附图说明

图1为本发明实施例1的电子装置的剖面图；

图2为本发明实施例1的电子装置的俯视图；

图3a及图3b为本发明揭示不同方面在电子装置中的绝缘层的通孔的俯视图；

图4a-4f为本发明揭示不同方面在电子装置中的第一基板的形状的剖面图；

图5为本发明实施例2的电子装置的剖面图；

图6为本发明实施例3的电子装置的剖面图；

图7为本发明实施例4的电子装置的剖面图；

图8a及图8b为本发明揭示不同方面在电子装置中的绝缘层的通孔的俯视图；

图9为本发明实施例5的拼接电子系统的剖面图；

图10为本发明实施例6的拼接电子系统的剖面图；

图11为本发明实施例7的拼接电子系统的剖面图；

图12为本发明实施例8的拼接电子系统的剖面图。

符号说明：

1第一电子装置

1’第二电子装置

2电子模块

3导电单元

4第一导电图案

4’第二导电图案

6中间元件

7连接元件

11第一基板

11’第二基板

12第一信号线

12’第二信号线

13绝缘层

14接触垫

21电路载体

22第一电子元件

22’第二电子元件

23绝缘层

24生长基板

25光转换层

41导电元件

51驱动元件

52第一电路板

52’第二电路板

111第一顶表面

111’第二顶表面

112第一侧表面

112’第二侧表面

113第一底表面

113’第二底表面

121垫

131通孔

132接触孔

241通孔

d1第一宽度

d2第二宽度

d3第三宽度

t厚度

y第一方向

z法线方向

具体实施方式

当结合附图阅读时，下列实施例用于清楚地展示本发明的上述及其他技术内容、特征及/或效果。通过具体实施方式的阐述，人们将进一步了解本发明所采用的技术手段及效果，以达到上述的目的。此外，由于本发明所揭示的内容应易于理解且可为本领域技术人员所实施，因此，所有不脱离本发明的概念的相等置换或修改应包含在权利要求中。

此外，说明书及权利要求中例如“第一”或“第二”等序数仅为描述所请求的元件，而不代表或不表示所请求的元件具有任何顺序的序数，且不是所请求的元件及另一所请求的元件之间或制造方法的步骤之间的顺序。这些序数的使用仅是为了将具有特定名称的一个请求元件与具有相同名称的另一请求元件区分开来。

此外，说明书及权利要求中例如“上方”、“上面”或“之上”不仅指与另一元件直接接触，也可指与另一元件间接接触。相同地，说明书及权利要求中例如“下方”、“下面”或“之下”不仅指与另一元件直接接触，也可指与另一元件间接接触。

此外，说明书及权利要求中例如“连接”一词不仅指与另一元件直接连接，也可指与另一元件间接连接及电性连接。

此外，本发明所揭示的不同实施例的技术特征可结合形成另一实施例。

实施例1

图1及图2分别为本实施例的电子装置的剖面图及俯视图。本实施例的电子装置可用于以并排方式耦合到另一电子装置的电子装置。

如图1所揭示，本实施例的电子装置包括：一第一基板11，具有一第一顶表面111及连接至第一顶表面111的一第一侧表面112；一第一信号线12，形成于第一顶表面111上；多个第一电子元件22，与第一信号线12电性连接；及一第一导电图案4，形成于第一顶表面111及第一侧表面112上，且与第一信号线12电性连接。

在本实施例中，第一基板11可为包括活性元件的一基板。例如，第一基板11可为一电晶体基板。此外，第一基板11可包括一石英基板、一玻璃基板、一晶圆、或一蓝宝石基板等。另外，第一基板11可包括一可挠性基板或一膜，而其材料可包括聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚丙烯(polypropylene，pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，pet)、其他塑料或聚合物材料。然而，本发明不限于此。

第一基板11具有一第一顶表面111及一第一侧表面112，而第一顶表面111为相邻且连接至第一侧表面112。此外，第一基板11还具有相对于第一顶表面111的一第一底表面113，而第一底表面113也为相邻且连接至第一侧表面112。因此，第一侧表面112为连接第一顶表面111及第一底表面113的一表面。

在本实施例中，第一信号线12形成于第一顶表面111上。此外，一绝缘层13形成于第一信号线12上，且绝缘层13具有一通孔131用来暴露第一信号线12的一垫121。此外，绝缘层13也可具有多个接触孔132，而多个接触垫14分别设置于接触孔132内，以与第一信号线12电性连接。于此，第一信号线12的材料或接触垫14的材料可包括，例如铜、铝、钼、钨、金、铬、镍、铂、钛、铜合金、铝合金、钼合金、钨合金、金合金、铬合金、镍合金、铂合金、钛合金、其他适用的金属、其组合、或其他具有良好导电性或微小电阻的导电材料，但本发明不限于此。此外，绝缘层13的材料可包括，例如氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、树脂、聚合物、光阻或其组合，但本发明不限于此。在本实施例中，第一信号线12可通过一溅射过程及之后一光刻过程形成，而绝缘层13可通过一沉积过程或一涂布过程及之后一光刻过程形成，但本发明不限于此。

在本实施例中，一第一导电图案4形成于第一顶表面111及第一侧表面112上，且与第一信号线12电性连接。更具体地，第一导电图案4通过绝缘层13的通孔131内的一导电元件与第一信号线12电性连接。导电元件可为第一导电图案4的一部分，也可为额外设置的导电元件。此外，在本实施例中，第一导电图案4还形成于与第一基板11的第一顶表面111相对的第一底表面113上。另外，在第一侧表面112的第一导电图案4的一厚度t可为5μm至20μm的范围内(5μm≤t≤20μm)。然而，本发明不限于此，而可根据需求调整第一导电图案4的厚度t。因为在本实施例中在第一侧表面112的第一导电图案4的厚度t为薄的，所以可制成具有窄边框的电子装置。此外，因为第一导电图案4的厚度t为薄的，本实施例的电子装置可用来以并排方式耦合到另一电子装置，以制成一拼接电子系统，且电子装置的两者间的间隙可被大幅减少。

于此，第一导电图案4可通过一印刷过程形成，例如一喷墨印刷过程、一丝网印刷过程、一移印过程或其他适合的过程。第一导电图案4可通过导电油墨或导电膏形成，但本发明不限于此。

在本实施例中，第一信号线12还可包括一垫121，而第一导电图案4通过绝缘层13的通孔131内的一导电元件与垫121电性连接。尤其是，如图2所揭示，基于第一基板11的一法线方向z上，第一导电图案4与第一信号线12的垫121至少部分地重叠。于此，第一信号线12的垫121具有沿一第一方向y的一第一宽度d1，第一导电图案4具有沿第一方向y的一第二宽度d2，且第一宽度d1大于第二宽度d2。此外，通孔131具有沿第一方向y的一第三宽度d3，且第二宽度d2大于第三宽度d3。

第一信号线12的垫121可通过一光刻过程图案化一金属层来形成，因此第一信号线12的垫121的第一宽度d1可被精确控制。在另一方面，第一导电图案4通过一印刷过程形成，而第一导电图案4的第二宽度d2会比预期宽。因此，第一导电图案4的第二宽度d2须尽可能缩短，以避免相邻第一导电图案4的两者二彼此连接，导致短路。因此，在本实施例中，第一信号线12的垫121的第一宽度d1被设计大于第一导电图案4的第二宽度d2。然而，如果第二宽度d2太短，第一导电图案4及第一信号线12的垫121之间的电性连接可能不够良好。因此，第一导电图案4的第二宽度d2被设计大于绝缘层13的通孔131的第三宽度d3。

在本实施例中，电子装置还可包括一第一电路板52，与位于第一底表面113上的第一导电图案4电性连接。此外，电子装置还可包括一驱动元件51，与第一电路板52电性连接，且设置于第一基板11的第一底表面113上。在本实施例中，第一电路板52可包括一可挠性印刷电路板或一印刷电路板。驱动元件51可包括一集成电路，但本发明不限于此。在其他实施例中，电子装置还可包括一无线模块，与第一电路板52电性连接。

本实施例的电子装置还包括：多个第一电子元件22，设置于第一顶表面111上，且与第一信号线12电性连接。更具体地，本实施例的电子装置还包括至少一电子模块2，其包括一电路载体21及设置于电路载体21上的多个第一电子元件22。于此，电路载体21为一不具有活性元件的一基板，但可具有电路与第一电子元件22电性连接。在本实施例中，电路载体21具有电路，与设置于电路载体21上侧的第一电子元件22及设置于电路载体21底侧的导电单元3电性连接，但本发明不限于此。于此，第一电子元件22的数量与导电单元3的数量相同，但本发明不限于此。在本发明另一实施例中，第一电子元件22的数量可与导电单元3的数量不同。

电路载体21可包括一石英基板、一玻璃基板、一晶圆、或一蓝宝石基板等。另外，电路载体21可包括一可挠性基板或一膜，且其材料可包括聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚丙烯(polypropylene，pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，pet)、其他塑料或聚合物材料。另外，电路载体21可包括至少一活性元件，例如为cmos电晶体、pmos电晶体、nmos电晶体、或其组合。另外，电路载体21可包括一电路板、或由一成型材料制成的一板。然而，本发明不限于此。导电单元3可分别为一焊料凸块、一金属柱或一导电粒子。导电单元3可分别包括银、铝、镍、铬、铜、金、钯、铂、锡、钨、铑、铱、钌、镁、锌或其合金，但本发明不限于此。

在本实施例中，电子模块2通过导电单元3设置于第一基板11上，而第一电子元件22通过具有电路的电路载体21与第一信号线12电性连接，且导电单元3及接触垫14设置于第一信号线12上。因此，当驱动元件51提供一驱动信号，驱动信号可依序传输至第一电路板52、第一导电图案4、第一信号线12、接触垫14、导电单元3、具有电路的电路载体21及第一电子元件22，以驱动第一电子元件22。

在本实施例中，第一导电图案4形成于第一基板11的第一顶表面111、第一侧表面112及第一底表面113上，其为一电晶体基板，且通过绝缘层13的通孔131内的一导电元件与第一信号线12电性连接，因此设置于第一顶表面111上的第一电子元件22可通过第一导电图案4与位于第一底表面113上的驱动元件51电性连接。

图3a及图3b为本发明揭示不同方面的绝缘层的通孔的俯视图。在图3a所揭示的方面中，绝缘层13的通孔131为圆形形状。在图3b所揭示的另一方面中，绝缘层13的通孔131为方形形状。然而，绝缘层13的通孔131的形状不限于此，且可为多边形或不规则形状。此外，在图3a及图3b所揭示的方面中，绝缘层13的通孔131为封闭通孔。

如图1所揭示，第一侧表面112垂直于第一顶表面111及第一底表面113，但本发明不限于此。图4a-4f为本发明揭示不同方面的第一基板的形状的剖面图，其中第一侧表面112以粗线表示。然而，第一基板11的形状不限于图1及图4a-4f所揭示。

此外，在本实施例中，每一第一电子元件22可分别为一发光二极体、一天线单元或一感测器。因此，本实施例的电子装置可为一显示装置、一感测装置、一天线装置或其组合。于此，发光二极体可为无机发光二极体(leds)、微型发光二极体(mini-leds)、微型发光二极体(micro-leds)或量子点发光二极体(qleds)，但本发明不限于此。

实施例2

图5为本实施例的电子装置的剖面图。本实施例的电子装置相似于实施例1所揭示，除了下述差异之外。

在本实施例中，电子装置还包括一导电元件41，设置于绝缘层13的通孔131内，其中第一导电图案4通过导电元件41与第一信号线12电性连接。导电元件41的材料可相似于导电单元3、接触垫14或第一导电图案4，但本发明不限于此。

此外，在本实施例中，电子模块2包括一生长基板24、设置于生长基板24的一侧上的多个第一电子元件22、及设置于生长基板24的一侧上及第一电子元件22之间的一绝缘层23。于此，第一电子元件22可为leds、mini-leds、micro-leds或qleds，且生长基板24为一基板，用于在第一电子元件22上生长。生长基板24的示例可包括，但不限于此，一蓝宝石基板、一硅晶圆、一sic基板、一sige基板或一gan基板。绝缘层23的材料可相似于上述描述的绝缘层13的材料，而不再重复。

因此，在本实施例中，当驱动元件51提供一驱动信号，驱动信号可依序传输至第一电路板52、第一导电图案4、导电元件41、第一信号线12、接触垫14、导电单元3、及第一电子元件22，以驱动第一电子元件22。

实施例3

图6为本发明实施例的电子装置的剖面图。本实施例的电子装置相似于实施例2所揭示，除了下述差异之外。

在本实施例中，生长基板24包括一通孔241，相对于第一电子元件22。此外，电子模块2还包括一光转换层25，设置于生长基板24的通孔241内。因此，从第一电子元件22发出的光可通过光转换层25被转换成所需波长的光。在本实施例中，光转换层25可为一量子点层、一磷光粉层、一萤光粉层、或其组合，但本发明不限于此。

此外，本实施例的电子装置不包括图5所揭示的导电元件41。

实施例4

图7为本实施例的电子装置的剖面图。本实施例的电子装置相似于实施例1所揭示，除了下述差异之外。

在本实施例中，绝缘层13的通孔131为一非封闭通孔。

图8a及图8b为本发明揭示不同方面的绝缘层的通孔的俯视图。在图8a所揭示的方面中，绝缘层13的通孔131为非封闭通孔，且为半圆形状。在图8b所揭示的另一方面中，绝缘层13的通孔131为方型形状。然而，绝缘层13的通孔131的形状不限于此，且可为多边形或不规则形状。

此外，如图7所揭示，本实施例的电子装置中的第一导电图案4不设置于第一基板11的第一底表面113上，而只设置于第一基板11的第一顶表面111及第一侧表面112上。因此，第一电路板52与位于第一侧表面112上的第一导电图案4电性连接。

此外，在本实施例中，第一电子元件22通过导电单元3直接设置于第一基板11上，且第一电子元件通过导电单元3及设置于第一信号线12上的接触垫14与第一信号线12电性连接。

在上述实施例中，通孔131只设置于绝缘层13的一侧上。在本发明另一实施例中，如果绝缘层13具有多个通孔131，通孔131可设置于绝缘层13的一或以上个侧边上。

此外，在上述实施例中，基于第一基板11的一法线方向上，通孔131与电子模块2或第一电子元件22不重叠。在本发明另一实施例中，基于第一基板11的一法线方向上，通孔131可与电子模块2或第一电子元件22部分或完全重叠。

上述实施例中描述的电子装置可并排布置，以形成一拼接电子系统。本发明的拼接电子系统的示例将在下述实施例中描述。

实施例5

图9为本实施例的拼接电子系统的剖面图。本实施例的拼接电子系统包括：一第一电子装置1、及设置相邻于第一电子装置1的一第二电子装置1’。第一电子装置1与实施例1描述的电子装置相同。第二电子装置1’相似于实施例1描述的电子装置，且包括：一第二基板11’，具有一第二顶表面111’及连接至第一顶表面111’的一第二侧表面112’；一第二信号线12’，形成于第二顶表面111’上；多个第二电子元件22’，与第二信号线12’电性连接；及一第二导电图案4’，形成于第二顶表面111’及第二侧表面112’上，且与第二信号线12’电性连接。于此，第二电子装置1’的特征(例如结构或材料)相似于上述实施例描述的电子装置，且不再重复。

在本实施例中，第一电子装置1及第二电子装置1’为并排布置，以形成一拼接电子系统，其中第一电子装置通过一连接元件7与第二电子装置1’电性连接。于此，连接元件7可由一导电油墨、一导电膏、或一各向异性导电膜(acf)所制成，但本发明不限于此。

在本实施例中，第一电子装置1还包括一第一电路板52，与第一导电图案4电性连接，而第二电子装置1’还包括一第二电路板52’，与第二导电图案4’电性连接，且连接元件7与第一电路板52及第二电路板52’电性连接。尤其是，第一导电图案4还形成于相对于第一顶表面111的第一底表面113上，且第一电路板52与位于第一底表面113上的第一导电图案4电性连接。第二导电图案4’还形成于相对于第二顶表面111’的第二底表面113’上，且第二电路板52’与位于第二底表面113’上的第二导电图案4’电性连接。连接元件7设置于第一导电图案4及第二导电图案4’之间。此外，连接元件7与第一导电图案4及第二导电图案4’电性连接，以与第一电路板52及第二电路板52’电性连接。

此外，本实施例的拼接电子系统还包括一中间元件6，设置于第一电子装置1及第二电子装置1’之间。更具体地，中间元件6设置于第一导电图案4及第二导电图案4’之间。于此，中间元件6可为具有抗反射或固定的至少一功能的一元件。

实施例6

图10为本实施例的电子装置的剖面图。本实施例的电子装置相似于实施例5所揭示，除了下述差异之外。

在本实施例中，连接元件7不设置于第一导电图案4及第二导电图案4’之间，但设置于第一基板11及第二基板11’之下。

实施例7

图11为本实施例的电子装置的剖面图。本实施例的电子装置相似于实施例5所揭示，除了下述差异之外。

在本实施例中，连接元件7不设置于第一导电图案4及第二导电图案4’之间，但设置于第一基板11及第二基板11’之下。此外，第一电子装置1不包括如图9所揭示的第一电路板52，且第二电子装置1’也不包括如图9所揭示的第二电路板52’。一驱动元件51与连接元件7电性连接，且连接元件7与第一导电图案4及第二导电图案4’电性连接。因此，由驱动元件51所提供的信号可通过连接元件7传输至第一导电图案4及第二导电图案4’。于此，连接元件7例如可为一电路板。

实施例8

图12为本实施例的电子装置的剖面图。本实施例的电子装置相似于实施例6所揭示，除了下述差异之外。

在实施例6中，第二导电图案4’被设置于第二侧表面112’上为最靠近第一导电图案4被设置于第一侧表面112上的表面。在本实施例中，第二导电图案4’被设置于第二侧表面112’上为最远离第一导电图案4被设置于第一侧表面112上的表面。

在上述实施例中，第一电子装置1及第二电子装置1’具有几乎相同的结构。然而，本发明不限于此。第一电子装置1及第二电子装置1’可具有不同结构，只要第一导电图案4用来与位于第一顶表面111及第一底表面113上的元件电性连接及/或第二导电图案4’用来与位于第二顶表面111’及第二底表面113’上的元件电性连接。于此，连接元件7例如可为一线或一可挠性电路板。

当本发明的任何实施例中所述制造的电子装置为一显示装置时，电子装置可应用于任何需要一显示荧幕的电子装置，例如为显示器、移动电话、笔记型电脑、摄像机、静态摄像机、音乐播放器、移动导航仪、电视机套组及其他显示图像的电子装置。当本发明的任何实施例中所述制造的拼接电子系统为一拼接显示系统时，拼接电子系统可应用于任何需要显示大型图像的电子装置，例如为影片墙或广告牌。

虽然本发明已结合实施例说明，但应当理解在不脱离本发明下述的权利要求的精神和范围的情况下，可以进行许多其他可能的修改和变化。