CN110556402A

CN110556402A - 电子装置

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Publication number: CN110556402A
Application number: CN201910337735.6A
Authority: CN
Inventors: 乐瑞仁; 李冠锋; 吴湲琳
Original assignee: Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Corp
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2019-12-10
Anticipated expiration: 2039-04-25
Also published as: CN110556402B; US11682608B2; US10692799B2; US20250149408A1; US20190371707A1; US11152285B2; US20240404919A1; US20230282551A1; US20200279794A1; US12087667B2; US20220013436A1; CN114678380A

Abstract

本发明公开了一种电子装置，包含：一衬底，包含一第一穿孔；一第一连接件，设置于该第一穿孔中；一第一绝缘层，设置于该衬底上且包含一第一通孔；一半导体层，设置于该第一绝缘层上；以及一第一导电层，设置于该第一绝缘层上，其中，该第一导电层包含一第一导电元件，该第一导电元件延伸至该第一通孔中以电性连接该第一连接件及该半导体层。

Description

电子装置

技术领域

本发明是关于一种具有窄边框的电子装置。

背景技术

随着电子装置相关的技术持续进步，所有电子装置现今皆朝向小型性(compactness)、薄型化、和轻巧性(1ightness)发展。例如薄型化电子装置是市场上主流的电子装置。即使市场上可用的电子装置为小型、薄型或轻巧的，但仍需要对其进行改良。例如，在电子装置中，仍需优化在边框区域中的电路排列，以实现形成具有窄边框的电子装置的目的。

因此，期望提供一种具有窄边框的电子装置，以符合消费者的需求。

发明内容

本发明提供一种电子装置，其特征在于，包含：一衬底，包含一第一穿孔；一第一连接件，设置于该第一穿孔中；一第一绝缘层，设置于该衬底上且包含一第一通孔；一半导体层，设置于该第一绝缘层上；以及一第一导电层，设置于该第一绝缘层上，其中，该第一导电层包含一第一导电元件，该第一导电元件延伸至该第一通孔中以电性连接该第一连接件及该半导体层。

由以下详细描述并结合附图时，本发明的其他新颖特征将变得更加明显。

附图说明

图1为根据本发明的实施例1的电子装置的示意图。

图2为根据本发明的实施例2的电子装置的示意图。

图3为根据本发明的实施例3的电子装置的示意图。

图4为根据本发明的实施例4的电子装置的示意图。

图5为根据本发明的实施例5的电子装置的示意图。

【附图标记说明】

11 衬底

111 第一穿孔

112 第一连接件

113 导电垫

114 第二穿孔

115 第二连接件

12 第二导电层

121、153 栅极

122 第二导电元件

122a 第一部分

122b 第二部分

123 遮光元件

13 第一绝缘层

131 第一通孔

14 半导体层

15 第一导电层

151 第一导电元件

152、182 漏极

16 第三绝缘层

161 第三通孔

17 第二绝缘层

171 第二通孔

18 第三导电层

181 第三导电元件

183 第四通孔

21 电路板

22 导电膜

31 平坦层

32 第一电极层

33 绝缘层

34 第二电极层

35 像素界定层

351 开口

36 发光层

37 封装层

d 距离

t 厚度

具体实施方式

当配合附图时，以下实施例清楚地表现出本发明的上述和其他技术内容、特征和/或效果。通过具体的实施例说明，将会使人们进一步了解本发明所采用的技术手段和效果，以达到上述目的。此外，在此公开的内容应当易于理解，且可以被本领域的技术人员实施，在不背离本发明的概念下，所有相等的变化或修饰应包含于所附的权利要求中。

再者，在说明书与权利要求中所叙述的序数例如“第一”、“第二”等用词，仅旨在描述请求的元件，并不意味或代表该请求元件的执行次序，也不代表某一请求元件与另一请求元件之间或是制造方法的步骤之间的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能区分开。

此外，在说明书和权利要求所述的术语例如“之上”、“上方”或“上”的用语，不仅可表示与另一元件直接接触，而且也可表示与另一元件非直接接触。相似地，在说明书和权利要求所述例如“之下”、“下方”或“下”的用语，不仅可表示与另一元件直接接触，而且也可表示与另一元件非直接接触。

此外，在说明书和权利要求所述的术语例如“连接”，不仅可表示与另一元件直接连接，而且也可表示与另一元件非直接连接及电性连接。

此外，当数值是从第一数值到第二数值的范围时，该数值可以是第一数值、第二数值、或介于第一数值到第二数值之间的其他数值。

此外，可以混合本发明不同实施例的特征以形成另一实施例。

实施例1

图1为本实施例的电子装置的示意图。

首先，提供一包含一第一穿孔111的衬底11。在此，为了例示性的目的，仅描述一穿孔。衬底11可以包含一或多于一个的穿孔。在此，衬底11可以是石英衬底、玻璃衬底、晶圆衬底、蓝宝石衬底等。衬底11也可以是可挠性衬底或薄膜，且材料可包含聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、或其他塑胶材料。当衬底11为可挠性衬底或薄膜时，本实施例可提供一可挠性电子装置。

接着，设置第一连接件112于第一穿孔111中，其中，第一连接件112可以通过一点胶工艺(dispensing process)、射出程序(injecting process)、印刷工艺(printingprocess)、沉积工艺(deposition process)、镀制工艺(plating process)，例如电镀工艺(electroplating process)、或本领域可用的任何其他合适的工艺制备。第一连接件112包含但不限于铜、铝、钛、钼、银、金、锡、锌、其组合或合金，例如铜/锡合金。

之后，设置第一绝缘层13于衬底11上，接着形成一半导体层14于第一绝缘层13上。在此，第一绝缘层13可包含氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、树脂、聚合物、光刻胶、或其组合。此外，第一绝缘层13可以具有单层结构或多层结构。例如第一绝缘层13可具有包含一氮化硅层的单层结构；或第一绝缘层13可具有包含一或多个氮化硅层和一或多个氧化硅层的多层结构，但本发明并不局限于此。半导体层14可以包含但不限于非晶硅、多晶硅、或金属氧化物，例如IGZO(氧化铟镓锌)、AIZO(氧化铝铟锌)、HIZO(氧化铟铪锌(hafnium indiumzinc oxide)、ITZO(氧化铟锡锌)、IGZTO(氧化铟镓锌锡)、或IGTO(氧化铟镓锡)的金属氧化物。

在形成半导体层14后，在第一绝缘层13中形成一第一通孔131。在此，为了例示性目的，仅描述一通孔。第一绝缘层13可以包含一或多个通孔。接着，形成第一导电层15于半导体层14及第一绝缘层13上，其中，第一导电层15包含延伸至第一通孔131中的一第一导电元件151，以电性连接第一连接件112及半导体层14。

在上述工艺后，可获得本实施例的电子装置，其包含：一衬底11，包含一第一穿孔111；一第一连接件112，设置于第一穿孔111中；一第一绝缘层13，设置于第一衬底11上且包含一第一通孔131；一半导体层14，设置于第一绝缘层13上；以及一第一导电层15，设置于第一绝缘层13上，其中，第一导电层15包含第一导电元件151，其延伸至第一通孔131中以电性连接第一连接件112及半导体层14。在此，在衬底11的一表面的法线方向上，第一通孔131与第一连接件112重叠。如图1所示，该表面定义为其上形成有上述层的衬底11的表面。

用于形成半导体层14的工艺，是在相对高温的温度(大于100℃)下进行。例如，当半导体层14包含低温多晶硅(LTPS)或氧化铟镓锌(IGZO)时，用于形成半导体层14的工艺约在250-600℃。如果在形成半导体层14的工艺前没有形成绝缘层13，则用于形成半导体层14的相对高温的条件可能导致在第一连接件112中的金属元素(例如铜元素)扩散至半导体层14中的风险。在本发明中，在进行形成半导体层14的工艺前，形成作为一保护层的第一绝缘层13，接着，在形成半导体层14的工艺完成后，在第一绝缘层13中形成第一通孔131。由于在进行形成半导体层14的工艺时，第一连接件112至少部分地被第一绝缘层13覆盖，所以即使在相对高温的条件下，在第一连接件112中的金属元素(例如铜元素)将不容易扩散至半导体层14中。

而且，在本实施例的电子装置中，在衬底11上及衬底11下方的电路可以通过第一连接件112彼此电性连接。因此，可以实现窄边框或无边框的电子装置。

在本实施例的电子装置中，在第一连接件112中的铜元素的浓度大于在第一导电元件151中的铜元素的浓度。因为第一导电元件151可以直接与半导体层14接触，所以第一导电元件151中的铜元素的浓度被设计为小于第一连接件112中的铜元素的浓度。因此，可以减少铜元素的扩散。在此，第一导电层15可以包含金属、合金、金属氧化物、金属氮氧化物、或其他电极材料。例如，第一导电层15可以具有单层结构，或具有依序层叠钼层、铝层和钼层的多层结构，但本发明并不局限于此。铜元素的浓度可以通过任何可用于元素分析的仪器测量，例如能量色散X射线光谱仪(EDX)、穿透式电子显微镜(TEM)和聚焦离子束(FIB)。

在本实施例的电子装置中，半导体层14与第一连接件112之间的距离d可以是但不限于介于5μm至500μm的范围。如果距离d设定在上述范围内，则可以减少铜元素从第一连接件112扩散至半导体层14中，使半14具有优良性能，或获得窄边框或无边框的电子装置。此外，第一绝缘层13的厚度t可以是但不限于介于600nm至1000nm的范围。如果厚度t设定在上述范围内，因为第一绝缘层13大幅度抑制了扩散，则第一连接件112中的铜元素可能不容易扩散至半导体层14中，且第一绝缘层13的沉积工艺的时间成本是可接受的。

本实施例的电子装置进一步包含：一第二导电层12，设置于衬底11与半导体层14之间，其中，第二导电层12包含一栅极121，与半导体层14对应。用于第二导电层12的材料与用于第一导电层15的材料相似，不再重复说明。此外，第一导电层15更包含一漏极152，与半导体层14电性连接，且第一导电层15的第一导电元件151可以作为一源极。

本实施例的电子装置可以进一步包含一导电垫113，设置于衬底11下方且与第一连接件112电性连接。此外，本实施例的电子装置可以更包含一电路板21，设置于衬底11的下方且与第一连接件112电性连接，其中，电路板21通过导电垫113及导电膜22(例如异方向性导电膜(ACF))与第一连接件112电性连接。然而，在本发明的其他实施例中，电子装置可以不包含导电垫113，且电路板21可通过导电膜22与第一连接件112电性连接。

在本实施例中，第一连接件112面对电路板21的表面的粗糙度大于第一连接件112面对第一绝缘层13的表面的粗糙度。第一连接件112面对电路板21的表面的较大的粗糙度可以增加导电膜22与第一连接件112之间的附着力，或增加导电垫113与第一连接件112之间的附着力。因此，电路板21与第一连接件112之间的电性连接可以更牢固。此外，在本实施例中，第一连接件112面对第一绝缘层13的表面是一凸面(convex surface)。然而，本发明并不局限于此。在本发明的其他实施例中，第一连接件112面对第一绝缘层13的表面可以是一凹面(concave surface)或一平面。再者，第一连接件112面对电路板21的表面可以是一平面、一凹面或一凸面，而图1以平面作为例示性。

本实施例的电子装置更包含：一平坦层31，设置于第一导电层15上；一第一电极层32，设置于平坦层31上且与第一导电层15的漏极152电性连接；一绝缘层33，设置于第一电极层32上；以及一第二电极层34，设置于绝缘层33上。因此，来自电路板21的信号可以通过第一连接件112传送至第一导电层15的第一导电元件151，并进一步传送至第一电极层32。

用于平坦层31或绝缘层33的材料可以类似于第一绝缘层13的材料，不再重复说明。第一电极层32和第二电极层34可以包含但不限于透明导电氧化物，例如ITO、IZO、ITZO、IGZO、或AZO。

此外，在本实施例中，漏极152与第一电极层32电性连接，但在本发明的其他实施例中，漏极152与第二电极层34电性连接。

再者，第二电极层34上更设置一显示介质(图未示)，其可以包含非自发光显示介质，例如液晶、量子点、萤光分子或磷光。即使图未示出，本实施例的电子装置可以选择性地包含一彩色滤光层、一黑色矩阵层、一对侧衬底及/或一背光模组。

实施例2

图2为本实施例的电子装置的示意图，其中，图2中仅示出与实施例1的电子装置不同的电子装置的一部分。本实施例的电子装置与实施例1所示的相似，除了以下差异。

在本实施例中，电子装置更包含：一第二导电层12，设置于衬底11与第一绝缘层13/半导体层14之间，其中，第二导电层12包含一第二导电元件122，且第一连接件112通过第二导电元件122与第一导电元件151电性连接。此外，第二导电层12更包含一栅极121，其与半导体层14对应。

在本实施例中，用于第二导电层12的材料可以与用于第一导电层15的材料相似，不再重复说明。因此，第一连接件112中的铜元素的浓度大于第二导电元件122中的铜元素的浓度。

此外，第二导电元件122包含一第一部分122a及与第一部分122a连接的一第二部分122b，在衬底11的表面的法线方向上，第一连接件112与第一部分122a重叠，且在衬底11的表面的法线方向上，第一通孔131与第二部分122b重叠。然而，在本发明的其他实施例中，第二导电元件122可以不包含第二部分122b。在此情况下，在衬底11的表面的法线方向上，第一通孔131及第一连接件112皆与第一部分122a重叠。

在本实施例中，第二导电元件122可以用作第一连接件112与第一导电元件151电性连接的中间体。因此，可以减少第一连接件112与第一导电元件151电性连接的故障率。进一步，若在衬底11的表面的法线方向上，第一通孔131及第一连接件112皆与第一部分122a重叠时，电子装置的边框可以更窄。

实施例3

图3为本实施例的电子装置的示意图，其中，图3中仅示出与实施例1的电子装置不同的电子装置的一部分。本实施例的电子装置与实施例1所示的类似，除了以下差异。

在本实施例中，衬底11更包含一第二穿孔114，且电子装置更包含一第二连接件115，设置于第二穿孔114中。在此，第二连接件115不与第一导电层15接触。换句话说，在电子装置的剖面图中，第一绝缘层13不包含设置于第二连接件115与第一导电层15之间的通孔。

本实施例的电子装置更包含一导电垫113，设置于衬底11下方且与第一连接件112及第二连接件115电性连接。此外，电子装置可更包含一电路板21，设置于衬底11下方且与第一连接件112及第二连接件115电性连接，其中，电路板21通过导电垫113及一导电膜22(例如各向异性导电薄膜(anisotropic conductive film))与第一连接件112及第二连接件115电性连接。然而，在本发明的其他实施例中，电子装置可不包含导电垫113，且电路板21通过导电膜22与第一连接件112及第二连接件115电性连接。

在本实施例中，第一连接件112及第二连接件115通过导电垫113或通过电路板21彼此电性连接。因此，第二连接件115可以作为一备用连接件。如果第一导电元件151与第一连接件112之间的电性连接没有按照期望的形成，则可以在第二连接件115上方的第一导电元件151上执行激光焊接(laser welding)。因此，在衬底11的一表面的法线方向上，可以形成与第二连接件115重叠的另一第一通孔(图未示)，且第一导电元件151可以延伸至另一第一通孔(图未示)与第二连接件115电性连接，使第一导电元件151与电路板21之间可电性连接。

实施例4

图4为本实施例的电子装置的示意图。本实施例的电子装置与实施例1所示的类似，除了以下差异。

本实施例的电子装置更包含：一第二绝缘层17，设置于第一导电层15上且包含一第二通孔171；以及一第三导电层18，设置于第二绝缘层17上且包含一第三导电元件181，其中第三导电元件181延伸至第二通孔171中以与第一导电元件151电性连接。在此，第三导电层18更包含一漏极182，与半导体层14电性连接，且第三导电元件181作为一源极。

本实施例的电子装置更包含：一第三绝缘层16，设置于第一绝缘层13上且位于半导体层14与第一导电层15之间，其中，第三绝缘层16包含一第三通孔161，且第一导电元件151延伸至第一通孔131及第三通孔161中，以与第一连接件112电性连接。

此外，第一导电层15更包含一栅极153，其与半导体层14对应。第三导电元件181通过贯穿第三绝缘层16及第二绝缘层17的一第四通孔183与半导体层14电性连接。

在本发明的其他实施例中，电子装置的第三导电层18可以不包含第三导电元件181。在此情况下，第一导电层15设置于第二绝缘层17上，且第一导电元件151延伸至贯穿第一绝缘层13、第三绝缘层16及第二绝缘层17的一通孔，以与第一连接件112电性连接。

用于第三绝缘层16或第二绝缘层17的材料可以与用于第一绝缘层13的相似，不再重复说明。相似地，用于第三导电层18的材料也可以与用于第一导电元件151的相似，不再重复说明。因此，在第一连接件112中的铜元素的浓度大于在第三导电元件181中的铜元素的浓度。

此外，本实施例的电子装置更包含：一平坦层31，设置于第三导电层18上；一第一电极层32，设置于平坦层31上且与第三导电层18的漏极182电性连接；一像素界定层35，设置于第一电极层32上且包含一开口351；一发光层36，设置于开口351中；一第二电极层34，设置于像素界定层35上及开口351中；以及一封装层37，设置于第二电极层34上。

在此，用于平坦层31、像素界定层35或封装层37的材料可以从第一绝缘层13的材料中选择，不再重复说明。第一电极层32可以包含一反射电极，例如银电极、铝电极等。第二电极层34可以包含但不限于透明导电氧化物，例如ITO、IZO、ITZO、IGZO、或AZO。此外，发光层36可以包含任何自发光显示材料，包含有机或无机发光材料。因此，本实施例提供一种有机发光二极体(OLED)电子装置、无机发光二极体(LED)电子装置、微型发光二极体(mini-LED或micro-LED)电子装置、或量子点发光二极体(QLED)电子装置。但本发明并不局限于此。

实施例5

图5为本实施例的电子装置的示意图，其中，图5仅示出与实施例4的电子装置不同的电子装置的一部分。本实施例的电子装置与实施例4的相似，除了以下差异。

在本实施例中，电子装置更包含：一第二导电层12，设置于衬底11与第一绝缘层13之间，其中，第二导电层12包含一第二导电元件122，且第一连接件112通过第二导电元件122与第一导电元件151电性连接。此外，第二导电层12更包含一遮光元件123，其与半导体层14对应。

在本发明中，至少两个电子装置可以并列设置以形成一拼接电子装置。至少两个电子装置可以相同或不相同，其可以从如前所述的本发明的任一实施例中所描述的电子装置中选择。

在本发明的任一实施例中所描述的电子装置可以是但不限于显示装置、感测装置、或天线装置。如果电子装置为一感测装置，则漏极可以与一感测单元电性连接。如果电子装置是一天线装置，则漏极可以与一天线单元电性连接。电子装置可以与触控面板共同使用，以形成一触控电子装置。同时，电子装置或触控电子装置可以应用于本领域已知的需要显示萤幕的任何电子装置，例如显示器、手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航、电视机及其他显示图像的电子装置。

尽管已经结合其实施例说明了本发明，应当理解的是，在不背离如下文要求保护的本发明的精神和范围下，可以进行许多其他可能的修饰和变化。

Claims

1.一种电子装置，其特征在于，包含：

一衬底，包含一第一穿孔；

一第一连接件，设置于该第一穿孔中；

一第一绝缘层，设置于该衬底上且包含一第一通孔；

一半导体层，设置于该第一绝缘层上；以及

一第一导电层，设置于该第一绝缘层上，其中，该第一导电层包含一第一导电元件，该第一导电元件延伸至该第一通孔中以电性连接该第一连接件及该半导体层。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，其中，在该第一连接件中的铜元素的浓度大于在该第一导电元件中的铜元素的浓度。

3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包含：一第二导电层，设置于该衬底与该半导体层之间，其中，该第二导电层包含一第二导电元件，且该第一连接件通过该第二导电元件与该第一导电元件电性连接。

4.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，其中，在该第一连接件中的铜元素的浓度大于在该第二导电元件中的铜元素的浓度。

5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，其中，该衬底更包含一第二穿孔，该电子装置更包含一第二连接件，该第二连接件设置于该第二穿孔中，且该第二连接件不与该第一导电层接触。

6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包含：一导电垫，设置于该衬底下方，且该导电垫与该第一连接件电性连接。

7.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包含：

一第二绝缘层，设置于该第一导电层上且包含一第二通孔；以及

一第三导电层，设置于该第二绝缘层上且包含一第三导电元件，其中，该第三导电元件延伸至该第二通孔中以与该第一导电元件电性连接。

8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，更包含：一第三绝缘层，设置于该半导体层与该第一导电层之间，其中，该第三绝缘层包含一第三通孔，且该第一导电元件延伸至该第一通孔及该第三通孔中以与该第一连接件电性连接。

9.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，更包含：一第二导电层，设置于该衬底与该第一绝缘层之间，其中，该第二导电层包含一第二导电元件，且该第一连接件通过该第二导电元件与该第一导电元件电性连接。

10.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，其中，在该第一连接件中的铜元素的浓度大于在该第三导电元件中的铜元素的浓度。