CN112445015A - 电子装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电子装置以及一种制造一电子装置的方法,其中,该电子装置包括第一可挠基板、接合垫以及第一支撑膜片。接合垫位于第一可挠基板上,又第一支撑膜片连接至第一可挠基板。第一支撑膜片还具有对应于接合垫而设置的第一开口。

Description

电子装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电子装置及其制造方法,特别是一种具有可挠基板上贴附有支撑膜片的电子装置及相关的制造方法。
背景技术
在软性电子装置(flexible device)的制作过程中,例如需要使用离型机台分离玻璃载板与可挠基板,可能发生因为平整度不足而造成合格率下降的问题。
所以,对于软性电子装置的技术仍然有待研究和开发,以期克服现有技术的缺陷。
发明内容
有鉴于此,有必要提出一种电子装置及其制造方法,以解决现有软性电子装置所遭遇的技术问题。
根据本发明的一种实施例,提供一种电子装置,包括第一可挠基板、接合垫、以及第一支撑膜片。接合垫位于第一可挠基板上,第一支撑膜片连接至第一可挠基板。第一支撑膜片还具有对应于接合垫而设置的第一开口。
本发明的实施例还提供一种电子装置的制作方法。首先,制备一种面板,面板包括第一可挠基板、接合垫、以及第一支撑膜片。接合垫位于第一可挠基板上,第一支撑膜片连接至第一可挠基板。第一支撑膜片还具有对应于第一可挠基板的接合垫而设置的第一开口。然后,将电子元件或是电路板接合至接合垫上。
根据本发明实施例的电子装置的制作方法,可以使用具有韧性的支撑膜片来支撑可挠基板。另外,可以得到一种具支撑膜片的软性显示器,其中的支撑膜片可以具有图案。
附图说明
图1到图5所示为本发明一实施例的电子装置的制作方法示意图;
图6所示为本发明一实施例的支撑膜片的局部示意图;
图7到图8所示为本发明一实施例的电子装置的制作方法示意图;.
图9为本发明一实施例的电子装置的局部示意图;
图10所示为对应本发明一大板结构的上视图;
图10A为本发明一实施例的电子装置的制作方法示意图;
图10B为本发明一实施例的电子装置的制作方法示意图;
图10C为本发明一实施例的电子装置的局部示意图;
图11为本发明的实施例一电子装置的制作方法示意图;
图12A为本发明一实施例的电子装置的制作方法示意图;
图12B为本发明一实施例的电子装置的制作方法示意图。
附图标记说明:100-大板结构;101-面板;110-载板;111-离型层;120-可挠基板;121-第二可挠基板;122-第一可挠基板;130-缓冲层;140-彩色滤光片;141-第二基板组;142-黑色矩阵层;143-滤光片层;150-晶体管阵列层;151-第一基板组;160-介质层;161-框胶;162-介质材料;163-空隙、切割道;171-第二支撑膜片;172-第一支撑膜片;173-第二开口;174-第一开口;175-接合垫;175’-位置;181-集成电路;182-电路板;183-防水胶;191-第二偏光片;192-第一偏光片。
具体实施方式
为使本领域技术人员能更进一步了解本发明,以下特列举本发明的实施例,并配合附图详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。须注意的是,附图均为简化的示意图,因此,仅显示与本发明有关的元件与组合关系,以对本发明的基本架构或实施方法提供更清楚的描述,而实际的元件与布局可能更为复杂。另外,为了方便说明,本发明的各附图中所示的元件并非以实际实施的数目、形状、尺寸做等比例绘制,其详细的比例可依照设计的需求进行调整。
本发明说明书与后附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域的技术人员应理解,电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。在权利要求书与下文说明书中,「包含」、「包括」及「具有」等词为开放式用语,因此其应被解释为「含有但不限定为…」的意思。
当某一部件或一膜层被称为「设置在另一部件或另一膜层上」或「连接到另一部件或另一膜层」时,可代表部件或膜层直接设置在另一部件或膜层上,或直接连接到另一部件或膜层,或者两者之间可存在其他的中间部件或膜层。相较之下,当某一部件被称为「直接设置在另一部件或膜层上」或「直接连接到另一部件或膜层」时,则两者之间不存在任何的中间部件或膜层。
根据本发明实施例的电子装置可包括显示设备、天线装置、感测装置、发光装置、拼接装置、其他适合的装置或上述装置的组合,但不以此为限。电子装置可为一面板或包含一面板,且电子装置为可弯折或可挠式装置。本发明实施例中所提到的「可挠式装置」,是指该装置可以沿着至少一弯折轴被弯曲、弯折、卷曲、挠曲或是其他类似的作动,弯折轴的方向可相同可不同,但不限定于此。根据一些实施例,装置可以沿着两个以上的弯折轴被分别弯折,弯折轴的方向可相同可不同,但不限定于此。
在不脱离本发明的精神下,下文所描述的不同实施例中的技术特征彼此间可以被置换、重组、混合,以构成其他的实施例。
图1到图5所示为本发明的实施例的电子装置的制作方法示意图,并以剖视方式表示各步骤的元件结构。本发明实施例的电子装置的制作方法(例如大板结构100的制作方法)包括下述步骤。请参考图1,首先提供一载板110,用以承载后续步骤所形成的元件。载板110上另外包含预先制作完成的离型层111以及可挠基板120。离型层111位于载板110上并直接接触载板110,使得离型层111设置在可挠基板120与载板110之间。
载板110例如可以为硬质载板,例如为玻璃基板,但不限于此。离型层111可以为在特定条件下变质或是改变表面黏着力的材料,以利载板110自电子装置剥离。离型层111可例如是含氢的非晶硅(hydrogenated amorphous silicon,a-Si:H)薄膜,但不限于此。当离型层111为含氢的非晶硅薄膜时,在适当的条件下,例如在激光的照射下,会产生氢气泡而有助于载板110剥离可挠基板120。可挠基板120例如可以为聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸(polyethylene terephthalate,PET)、其他适当的可挠性材料或上述材料的组合,但不限于此。于本发明中,载板110的形状可以为矩形、方形、圆形、多边形或任意的形状(free-shape),但不限于此。
请参考图2,在可挠基板120上形成一层缓冲层130,以利后续元件的设置。可以使用沉积的方式使得缓冲层130覆盖可挠基板120,但不限于此。此时缓冲层130、可挠基板120、离型层111与载板110的组合可以视为一基板单元。
请参考图3,利用前述方法可以制作出多个基板单元,并且在基板单元上形成其他元件。例如,可在具有第一可挠基板122的第一基板单元上形成晶体管阵列(transistorArray)层150而形成第一基板组151。其中,晶体管阵列层150中可例如包含(但不限于)多个薄膜晶体管(thin-film transistor,图未示)、多条数据线(data line,图未示)、多条闸极线(gate line,图未示)、多个像素电极(pixel electrode,图未示)、接合垫(bonding pad,图未示)、其他导线或电子元件(图未示)。
此外,还可在具有第二可挠基板121的第二基板单元上形成彩色滤光片(colorfilter)层143而形成第二基板组141。彩色滤光片层143中可以包含作为遮光层用的黑色矩阵(Black matrix,BM)层142,与多个彩色滤光片140。在一些实施例中,彩色滤光片层143可以包含多种颜色的彩色滤光片140,例如红色、蓝色或绿色,但不以此为限。在某些实施例中,相邻彩色滤光片140之间也可以设置黑色矩阵层142,但不以此为限。在其他实施例中,彩色滤光片140也可为透明的材料包含散射粒子或光转换粒子(例如量子点),但不以此为限。
需注意的是,虽然在本实施例中,彩色滤光片或晶体管阵列设置在不同的可挠基板121和可挠基板122上,但并不限于此。在一些实施例中,彩色滤光片与晶体管阵列也可位于同一可挠基板上。
请参考图4,接着将前述图3的步骤中所得到的第二基板组141与第一基板组151进行对组步骤以形成一大板结构100。需说明的是,在本发明中,大板结构100为第一基板组151和第二基板组141对组之后,一直到被裁切成多片面板101之前的整体结构,且整个大板结构100的主要部分为第一可挠基板122和第二可挠基板121,其他部分则可以视情况调整。换句话说,从第一基板组151与第二基板组141对组后一直被裁切成多片面板101之前,新增或移除某些元件后所形成的整体结构仍可称为大板结构100。
在进行对组步骤时,例如,分别调整第二基板组141以及第一基板组151中的载板110的位置及/或方向,使晶体管阵列层150中的多个像素电极与滤光片层143中的多个彩色滤光片140相对,且位置互相对应。并且可在第二基板组141以及第一基板组151之间加入固定用的框胶161与介质材料162,使得介质材料162能够密封在框胶161所界定的空间中,于是形成介质层160。需注意的是,在第二基板组141与第一基板组151间尚有一空隙163位于相邻两框胶161间,空隙163用于界定后续制程步骤中所需的切割道而不填入介质材料。用来设置集成电路(Integrated Circuit,IC)及/或电路板(Circuit Board)的接合垫(图未示)的位置也可对应于空隙163。换句话说,从与第一可挠基板122垂直的方向上俯视时,接合垫可位于空隙163所形成的区域内(或接合垫可与空隙163重叠)。另外需注意的是,虽然在本发明的实施例中的介质材料以液晶为例,但本发明并不限于此。在一些实施例中,介质材料可为有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)、无机发光二极管(light emitting diode,LED),例如微型发光二极管(micro light-emitting diode,micro LED)或次毫米发光二极管(mini light-emitting diode,mini LED)、量子点发光二极管(quantum dot light-emitting diode,QLED/QDLED)、电浆(plasma)、量子点、荧光材料、磷光材料、其他适合的材料或上述材料的组合,但不限于此。
请参考图5,当第一基板组151与第二基板组141对组形成一大板结构100后,接着进行第二基板组141的载板110的移除步骤。在此步骤中,第二基板组141的载板110朝上或朝外设置。由于此时位于在下方的第一基板组151中的载板110是一平坦层,没有凹凸不平的表面,所以不会影响第二基板组141的载板110的移除步骤的合格率。
请参考图7,在移除第二基板组141的载板110后,第二支撑膜片171可以使用任何方式贴附在第二可挠基板121上,作为本发明的实施例的电子装置中的主要支撑结构之一。
请参考图6,第二支撑膜片171可以是对应于第二可挠基板121尺寸的一大片韧性材料。第二支撑膜片171的材料可以是三醋酸纤维素(triacetyl cellulose,TAC),但不以此为限。第二支撑膜片171可具有特别的形状。例如,第二支撑膜片171可以具有第二开口173。在本发明的一些实施例中,第二开口173的位置可与接合垫对应。也就是说,从与第一可挠基板122垂直的方向俯视时,接合垫在第一可挠基板122的投影至少一部分会位于第二开口173的投影区域内。相似的,由于接合垫的位置可对应于空隙163,因此,第二开口173可以对应相邻的两框胶161间的空隙163,也就是说,从与第一可挠基板122垂直的方向俯视时,第二开口173在第一可挠基板122的投影区域会与空隙163的投影区域至少部分重叠。在一些实施例中,第二支撑膜片171的厚度可以是20微米(μm)到100微米(20微米≤厚度≤100微米),但本发明不限于此。
请参考图8与图9,在设置第二支撑膜片171后,接着进行第一基板组151的载板110的移除步骤。相似的,在移除第一基板组151中的载板110后,可以设置第一支撑膜片172作为本发明实施例的电子装置中的主要支撑结构之一。第一支撑膜片172的材料可以是与第二支撑膜片171相同的材料,例如可以是三醋酸纤维素,但不以此为限。如果第二支撑膜片171的材料与第一支撑膜片172的材料或是厚度相同,有利于大板结构100上下两侧的应力匹配。
第一支撑膜片172与第二支撑膜片171外形相似,例如,第一支撑膜片172也可以具有第一开口174,且第一开口174的位置也可与接合垫或是空隙163对应。
进一步说,图9中绘示第二支撑膜片171的第二开口173,与第一支撑膜片172的第一开口174,其位置可以经由相同的空隙163上下互相对应,也就是第一支撑膜片172的第一开口174可对应于第二开口173而设置,或第一开口174与第二开口173在第一可挠基板122的投影可至少部分重叠。如此有利于大板结构100上下两侧应力的匹配。
图10所示为对应本发明的大板结构的上视图。透过使用刀轮或激光等习知的方式,将大板结构100裁切成所需适合尺寸的多片小面板101。在裁切时,即可以依据前述所预留的连续相邻空隙163所定义出的切割道163,将整片大板结构100裁切成所需尺寸的多片面板101。且面板101具有前述预留的接合垫(图未示)。
图10C所示为本发明的实施例的示意图,其表示使用第二支撑膜片171与第一支撑膜片172来共同作为本发明的实施例的大板结构100中的主要支撑结构179。需说明的是,在图10C中所示的仅为接合垫175所在的可能区域,接合垫175的实际形状与数量会依据实际设计而改变。另外需注意的是,由于在形成大板结构100时,第二可挠基版121处可能没有与接合垫175所在区域相对应的开口,因此在裁切大板结构100时,需另外增加步骤以便在第二可挠基版121形成与接合垫175所在区域相对应的基板开口。在本实施例中,基板开口形状及尺寸与第二支撑膜片171的第二开口173大致相同,故在此不另外标注元件编号。但在本发明中,第二可挠基板121的开口形状及尺寸并不限于此。图10C中特别标示出两条剖面线,即剖面线A与剖面线B。剖面线A表示同时穿过第二支撑膜片171的第二开口173与穿过第一支撑膜片172的第一开口174的剖面,而剖面线B则表示没有穿过第二开口173和第一开口174的剖面。图10A对应于前述所界定的剖面线A的剖面图,图10B对应于前述所界定的剖面线B的剖面图,绘示经过上述裁切步骤后而得的单一面板101。为了简化起见,图10C中仅示意绘出第二支撑膜片171、第二开口173、第二可挠基板121、第一可挠基板122、第一支撑膜片172与第一开口174,而省略绘出其余的元件或元件层。
请参考图10A与图10B。如图10A所示,将大板结构100裁切为面板101后,面板101可包含第二支撑膜片171、第二开口173、第二可挠基板121、缓冲层130、滤光片层143、介质层160、框胶161、介质材料162、空隙163、薄膜晶体管阵列层150、缓冲层130、第一可挠基板122、第一支撑膜片172与第一开口174。
如上述说明,经过裁切步骤后,如图10A所绘示,对应于第二开口173部位的第二支撑膜片171、第二可挠基板121、缓冲层130、滤光片层143可被切除,形成一基板开口而暴露出端子接合区域用的接合垫175。接合垫175可位于第一可挠基板122上,而且第二支撑膜片171可连接至第二可挠基板121。第二支撑膜片171可具有对应于接合垫175而设置的第二开口173。接合垫175中可以有预留晶体管阵列层150向外电性连接所需要的外部导线连接区(outer lead bonding,OLB)。第二可挠基板121与第一可挠基板122的形状可以大致对应,但也可以部分不相同。例如,第二可挠基板121具有对应于接合垫175而设置的基板开口。另外需注意的是,依据前面的说明,接合垫175可为晶体管阵列层150的一部分,但不限于此。在图10A中绘示接合垫175位于晶体管阵列层150上方仅为示意,实际上接合垫175所在的位置并不以此为限。
请参考图11,图11即对应于前述的图10A,绘示将集成电路181、电路板182与面板101的接合垫175进行电连接的步骤。如图11所示,将集成电路181或是电路板182的至少一者,接合至接合垫175上。电路板182可以是例如软性印刷电路板(flexible printedcircuit,FPC),集成电路181可以是例如面板101的控制元件或驱动元件。在本发明中,第二支撑膜片171及/或第一支撑膜片172可以在将集成电路181或电路板182与接合垫175接合时,支撑可挠基板120以提高接合步骤时的合格率。需注意的是,由于将集成电路181或电路板182与接合垫175接合时,有可能使用焊接等高温接合制程。故在第一支撑膜片172形成第一开口174,以减少当进行高温接合制程时,高温对第一支撑膜片172的损害。
在本发明的一些实施例中,可以用防水胶183来保护位于第二开口173中、接合垫175上的集成电路181与电路板182。在本发明的一些实施例中,防水胶183可直接接触第二支撑膜片171、第二可挠基板121、缓冲层130、滤光片层143、框胶161、薄膜晶体管阵列层150或电路板182等元件,以减少水气渗入的状况,但不限于此。
请参考图12A与图12B,图12A对应于前述所界定的剖面线A的剖面图,图12B对应于前述所界定的剖面线B的剖面图,如图12A与图12B所示,在偏光片的贴合步骤中,将适当尺寸的偏光片连接至面板101的最外层上。例如,可以将适当尺寸的第二偏光片191贴合至第二支撑膜片171上,与将适当尺寸的第一偏光片192贴合至第一支撑膜片172上。
第二偏光片191及/或第一偏光片192通常是整片没有开口的光学膜片,而在结构上或是在形状上有别于第二支撑膜片171或第一支撑膜片172,但不以此为限。另外,第二偏光片191可以覆盖第二支撑膜片171与防水胶183,第二偏光片191可直接接触第二支撑膜片171与防水胶183,来密封位于第二开口173中、接合垫175上的集成电路181与电路板182,但第二偏光片191的接触范围并不以此为限。另外,第一偏光片192可以覆盖第一可挠基板122、第一开口174以及第一支撑膜片172,但不以此为限。
经由上述的步骤,本发明的电子装置可包含第二偏光片191、第二支撑膜片171、第二开口173、第二可挠基板121、缓冲层130、滤光片层143、介质层160、框胶161、介质材料162、空隙163、薄膜晶体管阵列层150、缓冲层130、第一可挠基板122、第一支撑膜片172、第一开口174、防水胶183与第一偏光片192。介质层160可介于第二可挠基板121与第一可挠基板122之间,第一支撑膜片172可连接至第一可挠基板122。第一支撑膜片172的第一开口174的位置,即可以对应于接合垫175。而集成电路181、电路板182则接合至接合垫175上。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子装置,其特征在于,包括:
一第一可挠基板;
一接合垫,位于所述第一可挠基板上;以及
一第一支撑膜片,连接至所述第一可挠基板;
其中,所述第一支撑膜片具有对应于所述接合垫而设置的一第一开口。
2.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,更包括:
一第二可挠基板;
一液晶层,位于所述第一可挠基板与所述第二可挠基板之间;以及
一第二支撑膜片,贴附于所述第二可挠基板。
3.如权利要求2所述的电子装置,其特征在于,所述第二支撑膜片具有一第二开口对应于所述接合垫设置。
4.如权利要求2所述的电子装置,其特征在于,所述第二支撑膜片具有一第二开口对应于所述第一开口设置。
5.如权利要求2所述的电子装置,其特征在于,所述第二支撑膜片包含与所述第一支撑膜片相同的材料。
6.如权利要求2所述的电子装置,其特征在于,所述第一支撑膜片的一第一厚度与所述第二支撑膜片的一第二厚度相同。
7.如权利要求2所述的电子装置,其特征在于,更包括贴附于所述第一支撑膜片的一第一偏光片,以及贴附于所述第二支撑膜片的一第二偏光片。
8.如权利要求2所述的电子装置,其特征在于,所述第二可挠基板具有一基板开口对应于所述接合垫设置。
9.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,更包括接合至所述接合垫的一集成电路或是一电路板。
10.一种制造一电子装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备一面板,所述面板包括:
一第一可挠基板;
一接合垫,位于所述第一可挠基板上;以及
一第一支撑膜片,贴附于所述第一可挠基板,并具有一第一开口对应于所述第一可挠基板的所述接合垫设置;以及
将一集成电路或是一电路板接合至所述接合垫上。
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