CN106796999B - 具有弯曲应力减小的配线的柔性显示装置 - Google Patents

具有弯曲应力减小的配线的柔性显示装置 Download PDF

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Abstract

描述了一种导电迹线设计，其使在弯曲期间在导电迹线中的开裂开始和传播的可能性最小化。导电迹线设计具有更能抵抗在导电迹线中的高应力点处形成开裂的曲绕迹线图案。导电迹线设计包括盖，即使在导电迹线的导电部分中可能开始形成一个或更多个开裂，所述盖也有助于确保导电迹线的电连接。

Description

具有弯曲应力减小的配线的柔性显示装置
技术领域
本发明一般涉及电子装置，更具体地，涉及具有柔性显示器的电子装置。
背景技术
电子装置通常包括显示器。例如，移动电话和便携式计算机包括用于向用户呈现信息的显示器。许多电子装置被设置在柔性基板上而不是刚性电路板或玻璃上。这使得电子装置能够在一定程度上弯折或弯曲。与常规非柔性装置类似，柔性电子装置包括典型地由金属制成的导电迹线，其用于在电子装置内传播信号。然而，导电迹线的常规设计在电子装置的反复弯曲时易于产生开裂和/或分层，导致性能和/或可靠性降低。
发明内容
本文的实施方案描述了在弯曲和拉伸应力期间抗开裂的曲绕导电迹线设计。曲绕导电迹线设计可以结合到任意柔性电子装置中，例如柔性显示装置中，或者可以不必是柔性的任意电子装置中。在一些实施方案中，曲绕导电迹线包括位于曲绕导电迹线的低应力区域中的盖。位于曲绕导电迹线的包括盖的区域中的金属迹线的宽度比位于曲绕导电迹线的没有盖的其他区域中的金属迹线的宽度宽。即使在金属迹线中可能开始形成一个或更多个开裂，盖也有助于确保金属迹线的电连接。
在一个实施方案中，一种装置包括柔性基板和形成在柔性基板上方的曲绕导电迹线。曲绕导电迹线包括多个交替的峰部和谷部。每个峰部和每个谷部具有第一边缘(例如，外边缘)和定位成与第一边缘相反的第二边缘(例如，内边缘)。曲绕导电迹线的位于每个交替的峰部与谷部之间的第一部分的宽度小于曲绕导电迹线的每个峰部和谷部中的第一边缘与第二边缘之间的第二部分的宽度。
在一个实施方案中，曲绕导电迹线分成多条子迹线，其以特定间隔重新会合为单一曲绕导电迹线中，以防止由曲绕导电迹线中的开裂引起的互连的分离或使由曲绕导电迹线中的开裂引起的互连的分离最小化。一种包括多个子迹线的装置包括柔性基板和形成在柔性基板上方的曲绕导电迹线。曲绕导电迹线包括第一子迹线和与第一子迹线对称的第二子迹线。第一子迹线和第二子迹线以镜像形状设置，并且每个子迹线包括多个交替的峰部和谷部，每个峰部和谷部具有第一边缘(例如，外边缘)和定位成与第一边缘相反的第二边缘(例如，内边缘)。第一子迹线和第二子迹线从曲绕导电迹线分出并且在多个节点处合并在一起，其中每个节点位于第一子迹线的谷部和第二子迹线的峰部处。每个第一子迹线和每个第二子迹线的位于每个交替的峰部和谷部之间的第一部分的宽度小于每个第一子迹线和每个第二子迹线的在每个峰部和谷部的第一边缘与第二边缘之间的第二部分的宽度。
附图说明
图1A、图1B、图2A和图2B是根据一个实施方案的示例性柔性显示装置的示意图。
图3A和图3B分别是根据一个实施方案的示例性柔性显示装置的曲绕导电迹线的示意性平面图和对应的透视图。
图4是根据一个实施方案的曲绕导电迹线的详细视图。
图5是根据一个实施方案的配线迹线的截面图。
图6是根据另一实施方案的曲绕导电迹线的详细视图。
图7是根据又一实施方案的曲绕导电迹线的详细视图。
图8A是根据一个实施方案的镜像导电迹线的详图。
图8B示出了根据一个实施方案的多个镜像导电迹线的交错布置。
图9是根据另一实施方案的镜像导电迹线的视图。
具体实施方式
图1示出了可以合并在电子装置中的示例性柔性显示器100。柔性显示器100包括其中形成有显示像素阵列的至少一个有源区域域(即，显示区)。每个像素可以与相应的像素电路相关联，像素电路可以耦接到一条或更多条信号线，用于与驱动电路(例如，栅极驱动器、数据驱动器等)通信以激活像素。在示例中，每个像素电路可以电连接至栅极线和数据线。
柔性显示器100可以包括在有源区域的外围处的一个或更多个非有源区域。也就是说，非有源区域可以与有源区域的一个或更多个侧相邻，使得有源区域可以被非有源区域部分地或完全地包围。例如，柔性显示器100的有源区域可以具有正方形或矩形形状，并且柔性显示器100的非有源区域可以围绕有源区域。然而，应当理解，有源区域和非有源区域的形状没有特别限制。有源区域和非有源区域可以是取决于采用柔性显示器100的电子装置的设计的任意形状。柔性显示器100中的有源区域形状的非限制性示例包括五边形、六边形、圆形、椭圆形等。
柔性显示器100可以包括各种电路，其可以用于生成各种信号，例如，操作柔性显示器100的像素的信号和用于感测来自用户的触摸输入的信号，以及与柔性显示器100和/或采用柔性显示器100的电子装置相关联的各种其他功能。
电路中的一些电路可以安装在外部印刷电路上，并且使用柔性印刷电路板(FPCB)、膜上芯片(COF)、带载封装(TCP)或任意其他合适的技术耦接至设置在非有源区域中的连接接口(焊盘/凸点)。此外，电路中的一些电路可以利用在柔性显示器100的非有源区域中制造的一个或更多个晶体管来实现。例如，一个或更多个栅极驱动器可以利用在如图1A所示的非有源区域中制造的晶体管来实现。这样的栅极驱动器可以被称为板内栅极(GIP)。应当理解，在柔性显示器100的非有源区域中还可以形成有其他类型的驱动电路，包括但不限于逆变器电路、多路复用器、数据驱动器、源极驱动器、静电放电(ESD)电路等。
用于实现非有源区域中的这种驱动电路的晶体管没有特别限制。也就是说，用于实现非有源区域中的驱动电路的晶体管的类型不需要与用于实现有源区域中的像素电路的晶体管相同。可以根据相应电路中的晶体管的操作条件和/或要求来选择晶体管的类型。
在本文的实施方案中，柔性显示器100的部分可以由中心部和弯曲部限定。柔性显示器100的一个或更多个弯曲部可以以围绕弯曲轴的一定弯曲角度和弯曲半径远离切平面弯曲。柔性显示器100的弯曲部可以在弯曲线BL处以倾角或偏角弯曲。
在柔性显示器100中弯曲线BL可以水平地(例如，图1A中所示的X轴)、垂直地(例如，图1A中所示的Y轴)或甚至斜向延伸，或沿柔性显示器100的任意其他方向延伸。柔性显示器100的多个部分可以是弯曲的。因此，柔性显示器100的一个或更多个边缘可以沿着数条弯曲线BL远离中心部的平面弯曲。虽然在图1A的实施例中弯曲线BL被描绘为位于朝向柔性显示器100的边缘，但是应当理解，弯曲线BL的位置不限于此。柔性显示器100的任意一个或更多个角也可以弯曲。柔性显示器100可以基于柔性显示器100的期望设计以水平、垂直和/或斜向方向的任意组合弯曲。弯曲线BL可以穿过柔性显示器100的中心部，以提供可折叠显示器或在折叠的显示器的两个外侧上具有显示像素的双侧显示器。
例如，柔性显示器100的中心部可以是基本平坦的，并且一个或更多个弯曲部可以远离中心部的切平面弯曲。从中心部弯曲的每个弯曲部的尺寸不需要相同。
在一些实施方案中，柔性显示器100中的弯曲部的曲率半径(即，弯曲半径)可以在约0.1mm至约10mm之间，在约0.1mm至约5mm之间，在约0.1mm至约1mm之间，或在约0.1mm至约0.5mm之间。柔性显示器100的弯曲部的最小弯曲半径可以小于0.5mm。
虽然柔性显示器100的中心部可以具有平坦表面，但是一些实施方案可以不具有这样的平坦中心部。柔性显示器100的中心部可以是如图1B所示的向内弯曲的或向外弯曲的，这为柔性显示器100提供凹入或凸起中心部。即使在具有凸起或凹入弯曲中心部的实施方案中，柔性显示器100的一个或更多个弯曲部可以围绕弯曲轴线以弯曲角度沿着弯曲线向内或向外弯曲。
在图1A中，柔性显示器100的弯曲部可以包括能够显示来自弯曲部的图像的有源区域，这在下文中被称为次级有源区域。也就是说，弯曲线可以位于有源区域中，使得有源区域的至少一些显示像素包括在远离柔性显示器100的中心部的平面弯曲的弯曲部中。在这种情况下，弯曲部的次级有源区域中的显示像素的矩阵可以从中心部的有源区域中的显示像素的矩阵连续地延伸，如图2A所示。可替选地，柔性显示器100的弯曲部内的次级有源区域和中心部内的有源区域可以通过外弯曲半径彼此分开，如图2B所示。
弯曲部中的次级有源区域可以用作柔性显示器100中的次级显示区。次级有源区域的尺寸没有具体限制。次级有源区域的尺寸可以取决于其在电子装置内的功能。例如，次级有源区域可以用于提供图像和/或文本(例如图形用户界面、按钮、文本消息等)。在一些情况下，次级有源区域可以用于为各种不同目的(例如，状态指示灯)提供各种颜色的光，因此次级有源区域的尺寸不需要与柔性显示器100的中心部中的有源区域的尺寸一样大。
次级有源区域中的像素和中心有源区域中的像素可以通过驱动电路(例如，栅极驱动器、数据驱动器等)被寻址，就好像它们在单个矩阵中一样。在这种情况下，中心有源区域的像素和次级有源区域的像素可以由相同组的信号线(例如，栅极线、发射线等)操作。以示例的方式，中心有源区域的第N行像素和次级有源区域的第N行像素可以被构造为经由穿过弯曲容许部的导电迹线接收来自驱动电路的信号，如图2B所示。
在一些实施方案中，次级有源区域中的像素可以相对于中心有源区域中的像素被独立地驱动。也就是说，次级有源区域的像素可以被显示器驱动电路识别为与中心有源区域中的像素矩阵分开的独立的像素矩阵。在这种情况下，中心有源区域的像素和次级有源区域的像素可以利用彼此不同的信号线组。此外，次级有源区域可以采用与相对中心有源区域采用的显示器驱动电路独立的一个或更多个显示驱动电路。
若干导电迹线包括在柔性显示器100中，用于其中的各种部件之间的电互连。电路，例如在有源区域和非有源区域中制造的电路可以经由导电迹线传输各种信号，以在柔性显示器100中提供多个功能。如简要讨论的，一些导电迹线可以用于提供在柔性显示器100的中心部和弯曲部中的电路和/或其他部件之间的电互连。
在本文的实施方案中，导电迹线可以包括TFT的源电极/漏电极以及用于将来自非有源区域中的一些显示器驱动电路(例如，栅极驱动器IC、数据驱动器IC)的信号传输到有源区域中的像素的栅极线/数据线。同样地，一些导电迹线(诸如触摸传感器电极或指纹传感器电极)可以提供用于感测触摸输入或识别柔性显示器100上的指纹的信号。导电迹线还可以提供在柔性显示器100的中心部中的有源区域的像素与弯曲部中的次级有源区域的像素之间的互连。其他导电迹线可以用于向柔性显示器100内的电路部件提供功率(例如，电源电压)。导电迹线的上述用途仅仅是说明性的。如本文所使用的，导电迹线广泛地指用于将任意类型的电信号、功率和/或电压从柔性显示器100中的一个点传输到另一点的导电路径。
导电迹线中的一些导电迹线可以从柔性显示器100的中心部延伸到弯曲部。在这种情况下，导电迹线的一些部分可以与其他部分以不同方式被构造以承受弯曲应力。具体地，导电迹线的在至少柔性显示器100的弯曲容许部上方的部分可以包括可以减少导电迹线的开裂和断裂以保持适当的互连的若干特征。
导电迹线中的至少一些导电迹线可以具有多层结构，这可以使得具有更大的拉伸(或柔性)并且具有较少的断裂可能性，并且减少原电池腐蚀，如下面将进一步描述的。
导电迹线
在一个实施方案中，导电迹线是多层的。导电迹线可以包括下保护层诸如钝化层、作为形成在下保护层上的金属迹线的金属层、以及形成在金属层上的上保护层诸如钝化层，如将在下面参照图5更详细地进一步描述。
通过考虑导电迹线的电要求以及在导电迹线上传输的信号的类型来确定迹线设计。此外，可以在设计迹线时考虑用于形成导电迹线的材料的性质(例如杨氏模量)。应当注意，可能需要考虑各种不同的其他因素(诸如用于部分以及整个金属迹线和钝化层的厚度、宽度、长度、布局角度)，以提供具有用于柔性显示器100的足够的电和机械可靠性迹线设计。
可以基于导电迹线关于柔性显示器100的弯曲方向(即，曲线的切线向量)的位置和取向，针对导电迹线特别地定制导电迹线设计。导电迹线将会随着导电迹线延伸的取向与弯曲的切线向量更加对准而受到更多的弯曲应力。换句话说，当与弯曲的切线向量对准的导电迹线的长度减小时，导电迹线将更好地抵抗弯曲应力。
为了减小与弯曲的切线向量对准的导电迹线部分的长度，柔性显示器100的导电迹线可以采用如下面将进一步描述的任意一种或更多种曲绕设计。以这样的构造，弯曲应力可以分布到以偏离弯曲的切线向量的角度取向的迹线部分。
图3A和图3B分别示出了根据一个实施方案的曲绕导电迹线300的平面图和透视图。如图3A和图3B所示，曲绕导电迹线300形成在柔性基板302上，并且在基板302上形成有覆层301，以覆盖和保护曲绕导电迹线300免受可能使曲绕导电迹线300劣化的外部环境(例如湿气或空气)的影响。
在一个实施方案中，曲绕导电迹线300A、300B和300C具有弯曲的曲绕迹线图案，并且包括将参照图4进一步描述的盖。由于包括在曲绕导电迹线300中的盖，曲绕导电迹线300的曲绕迹线图案比常规迹线图案(例如，直线迹线图案或正弦波配线图案)更能抵抗弯曲和拉伸应力。在图3A和图3B所示的实施例中，曲绕导电迹线300沿如箭头所示的垂直于基板302的方向(例如，如图3B所示的“z”轴方向)或倾斜方向中的任一方向进行弯曲。当柔性显示器100弯曲时，曲绕导电迹线300保持完整性而不开裂或分层，如将在下面进一步描述的。
图4是根据一个实施方案的曲绕导电迹线300的详细平面图。曲绕导电迹线300类似于庙门结构。金属迹线401的宽度由图4中的虚线表示并且根据曲绕导电迹线上的位置而变化。贯穿曲绕导电迹线300，钝化层403通常具有比金属迹线401的宽度大的宽度，并且钝化层403在曲绕导电迹线300的各种不同的部分的宽度对应于金属迹线401的宽度。换句话说，在如图4所示的平面图中，钝化层403的迹线形状与金属迹线401的迹线形状基本相同，但是具有超出金属迹线401的宽度的预定的裕度。
金属迹线401可以由诸如铜、金、银和其他类型的涂覆或印刷材料的导电材料形成。虽然使用了术语“金属迹线”，但是应当注意，曲绕导电迹线300中的金属迹线可以被其他类型的导电材料例如碳基材料(诸如石墨烯、碳纳米管)、导电聚合物和其他非金属基导电材料代替。此外，金属迹线不需要是直的。金属迹线可以是弯曲的。然而，与在柔性显示器100的弯曲容许部分的弯曲半径的要求一起，用于形成曲绕导电迹线300的材料还应当满足最小机械要求和尺寸要求以及柔性显示器100的严格的电要求。金属迹线401可以包括一个或更多个金属层如铝和其他金属。在一些实施方案中，在曲绕导电迹线300中需要较小的柔性，可以使用以上所讨论的钼或其他导电材料。
钝化层403可以由通常比曲绕导电迹线300的金属迹线401的可延展性更小的可延展性的无机材料形成。用于形成钝化层的材料的实例包括通常用于半导体器件和其他电子处理的无机材料，例如硅氮化物、二氧化硅和其他电介质材料。
在给定相同量的弯曲应力的情况下，开裂通常从曲绕导电迹线300的钝化层开始。即使金属迹线具有足够的强度来承受弯曲应力而没有开裂，开裂通常从钝化层开始并且趋向于生长并传播到曲绕导电迹线300的金属迹线中，产生可能使柔性显示器100无法使用的差的电接触点。因此，根据本文的实施方案，可以在曲绕导电迹线300的钝化层和金属迹线两者中均利用各种弯曲应力减小技术。
如图4所示，曲绕导电迹线300包括多个交替的峰部405(例如，405A、405B、……)和交替的谷部407(例如，407A、407B、……)。每个峰部405包括曲绕导电迹线300的凸边缘408(例如，408A)，其示出沿y方向距离曲绕导电迹线300的其余部分的向上距离的局部最大量。在一个实施方案中，凸边缘408是如梯形的外观那样弯曲的曲绕导电迹线300的表面(例如，第一边缘)。相反地，每个谷部407包括曲绕导电迹线300的另一个凸缘408(例如408B)，其示出沿y方向距离曲绕导电迹线300的其余部分的向下距离的局部最大量。
沿y方向从曲绕导电迹线300的峰部的凸边缘(例如，408A)到谷部的凸边缘(例如，408B)的总距离表示曲绕导电迹线300的高度。沿x方向从第一峰部405A到相邻的第二峰部405B的总距离表示曲绕导电迹线300的节距(宽度)。在一个实施方案中曲绕导电迹线300的节距大约是曲绕导电迹线300的高度的一倍(1X)。然而，可以使用其他节距，例如曲绕导电迹线300的高度的0.3倍(0.3X)至0.5倍(0.5X)，或者曲绕导电迹线300的高度的2倍(2X)至3倍(3X)。
此外，曲绕导电迹线300的每个峰部405和谷部407包括定位成与每个相应峰部和谷部的凸边缘408相反的凹边缘412(412A、412B、……)。每个峰部和谷部的凹边缘412在形状上基本上是圆的(例如，类似半圆形)，其半径根据曲绕导电迹线300的高度和节距而最大化。凹边缘412表示如圆形或球形的内部那样向内弯曲的曲绕导电迹线的表面(例如第二边缘)。应当注意，凹边缘412可以是除了半圆之外的其他形状。在谷部和峰部处凹边缘412的迹线可以完全地比凸边缘的迹线更圆。
在柔性显示器100的弯曲(例如，沿“z”轴方向)期间，曲绕导电迹线300的凹边缘412是高应力的区域，而凸边缘408是低应力的区域。开裂通常在柔性显示器100的弯曲期间在位于曲绕导电迹线300的凹边缘412处的钝化层403处开始发生。开裂趋向于生长并传播到曲绕导电迹线300的金属迹线401中，由此产生可能使柔性显示器100无法使用的差的电接触点。
在一个实施方案中，曲绕导电迹线300包括盖409(409A、409B、409C……)，其是位于金属迹线401的每个峰部405和谷部407的凸边缘408与凹边缘412之间的部分，并且延伸超过金属迹线的没有盖409的宽度413。金属迹线401的位于曲绕导电迹线300的包括盖409的区域中的宽度411比金属迹线401的位于曲绕导电迹线300的中间部分421中的宽度413宽，曲绕导电迹线300的中间部分421位于每个交替的峰部(例如，405A)与谷部(例如，407A或407B)之间。由于包括盖409(例如，409A、409B、409C……)的金属迹线401的较宽的宽度411，位于凹边缘412处的钝化层中的开裂将不会在金属迹线401的整个宽度411上传播，因此即使由于弯曲在凹边缘412中形成开裂，也将保持电连接。例如，在峰部405A中的金属迹线401设置有盖409A。因为金属迹线401的包括盖409A的宽度411比金属迹线401的在中间部分421处的宽度413宽，在开裂传播穿过金属迹线401的宽度411的一部分的情况下，也能够防止差的电接触点。此外，由于在柔性显示器100的弯曲期间盖409A位于曲绕导电迹线300的低应力区域处，所以开裂不太可能传播穿过金属迹线401的包括盖409A的宽度411。在一个实施方案中，盖409在形状上类似于如图4所示的梯形形状。盖409的梯形形状由曲绕导电迹线300的凸边缘408限定。
在一些实施方案中，金属迹线401的宽度411是同心圆段(例如，凹边缘412)的宽度413的大约三倍。尽管盖409在形状上被描述为梯形，但是盖409可以是可以基于静电放电(ESD)要求、应力要求和嵌套要求来选择的其他形状，如将在下面进一步描述的。
在一个实施方案中，中间部分421包括钝化层403和金属迹线401，其从曲绕导电迹线300的位于凸边缘408和定位成与凸边缘408相反的凹边缘412之间的部分延伸。如图4所示，中间部分421缺少(即，不具有)盖409。换句话说，曲绕导电迹线300的宽度在中间部分421处为最小。
金属迹线401的位于包括盖409的峰部/谷部的凸边缘408与凹边缘412之间的宽度411大于金属迹线401的位于缺少盖409的中间部分421处的宽度413。相反，钝化层403的宽度基于曲绕导电迹线300的位置而变化。也就是说，钝化层403的宽度根据金属迹线401的宽度而变化。例如，在一个实施方案中，钝化层403的位于中间部分421中的宽度小于钝化层的位于每个峰部和/或谷部的凸边缘408和与凸边缘相对的凹边缘412之间的宽度。
图5是根据实施方案的沿图4所示的线A-A′的曲绕导电迹线300的截面图。如图5所示，曲绕导电迹线300包括形成在基板302上的第一钝化层501。第一钝化层501可以由诸如硅氧化物(SiO2)、硅氮化物(SiNx)以及它们的组合的无机材料制成。基板302可以由诸如聚酰亚胺的柔性材料制成。
金属迹线401形成在第一钝化层501上。金属迹线401可以由铝制成或者可以是导电材料的组合。在金属迹线401上方形成有第二钝化层505。第二钝化层505也可以由诸如SiO2和/或SiNx的无机材料制成。如图5所示，第一钝化层501和第二钝化层505覆盖金属迹线401的所有侧面。第一钝化层501和第二钝化层505在金属迹线401周围形成保护层，其保护金属迹线401免受湿气和/或空气的影响。根据一个实施方案，第一钝化层501、第二钝化层505和金属迹线401共同表示曲绕导电迹线300。如图5所示，在第二钝化层505、金属迹线401、第一钝化层501和基板302上方形成有覆层301以提供对湿气和/或空气的进一步保护。覆层301可以由任意聚合物制成。在一个实施方案中，曲绕导电迹线300的总高度509可以是10nm至1000nm。
在一个实施方案中，第一钝化层501的宽度和第二钝化层505的宽度被设计为延伸超过金属迹线401的边缘513。第一钝化层501和第二钝化层505被设计足够长以保护金属迹线401免受湿气和/或空气的影响，但是不能太长，因为第一钝化层501和第二钝化层505在弯曲时可能太容易开裂。在一个实施方案中，第一钝化层501和第二钝化层505的一部分511A延伸超过金属迹线401的边缘513A，并且第一钝化层501和第二钝化层505的一部分511B延伸超过金属迹线401的边缘513B。在一些实施方案中，延伸超过金属迹线401的边缘513的部分511至多为10μm。
如前所述，钝化层的宽度基于曲绕导电迹线300的位置而变化。例如，第一钝化层501的在中间部分421中的宽度比第一钝化层501的在曲绕导电迹线300的每个峰部和谷部的凸边缘408与凹边缘412之间的部分中的宽度小。类似地，第二钝化层505的在中间部分421中的宽度比第二钝化层505的在曲绕导电迹线300的凸边缘与凹边缘之间的部分中的宽度小。在一个实施方案中，在中间部分421中第一钝化层501的宽度和第二钝化层505的宽度基本相同，并且在曲绕导电迹线300的峰部和谷部的凸边缘与凹边缘之间的部分中第一钝化层501的宽度和第二钝化层505的宽度基本相同。
在一个实施方案中，如果如图5所示应用覆层301，则柔性显示器100的目标弯曲曲率半径可以小至0.1mm。选择覆层301以将曲绕导电迹线300放置在柔性显示器100的机械中性平面中或柔性显示器100的机械中性平面附近。覆层301的设计基于基板302和覆层301的厚度、模量和残余应力。由于包括钝化层501、505和金属迹线401的曲绕导电迹线300与基板302和覆层301相比通常非常薄，所以在设计覆层301的厚度时可以忽略钝化层501、505和金属迹线401的厚度。在一个实施方案中，根据以下等式计算覆层301的中性平面设计：
基板模量＊(基板厚度)2＝覆层模量＊(覆层厚度)2
如上所示，基板302的厚度的平方与基板302的模量的乘积等于覆层301的厚度的平方与覆层301的模量的乘积，以便在弯曲时保持基板302和覆层301一起弯曲而不会分层。一旦知道了基板302和覆层301的材料以及基板302的厚度，就可以确定覆层301的厚度。
图6示出了根据另一实施方案的曲绕导电迹线600的迹线图案。如上所述，图3至图4示出了具有梯形盖409的曲绕导电迹线。相比之下，图6示出了具有圆的盖601的曲绕导电迹线600。该盖的圆的形状由曲绕导电迹线600的凸边缘603限定。曲绕导电迹线600包括与上述曲绕导电迹线300类似的特征，为了简洁省略其描述。
圆的盖601减少了使用圆的盖601的相邻曲绕导电迹线之间的电场的产生。相反，使用尖盖(例如梯形盖409)的曲绕导电迹线可以使形成在两个相邻曲绕导电迹线之间的电场增加。在相邻迹线之间产生的强电场可能引起覆盖金属迹线的钝化层劣化。另一方面，由于圆的盖601的更大的表面积，与梯形盖409相比，使用圆的盖601的曲绕导电迹线600可能不能紧密地封装在一起。
图7示出了根据另一实施方案的曲绕导电迹线700。具体地，图7示出了具有三角形盖701的曲绕导电迹线700。盖701的三角形形状由曲绕导电迹线700的凸边缘703限定。曲绕导电迹线700还包括与上述曲绕导电迹线300类似的特征，为了简洁省略其描述。
由于三角形盖701与圆的盖601相比具有较小的表面积，所以三角形盖701改善了将曲绕导电迹线700更紧密地包装在一起的能力。然而，由于三角形盖701的尖锐本性，三角形盖701可以增加形成在相邻曲绕导电迹线之间的电场，三角形盖701的尖端可以增加相邻曲绕导电迹线之间产生的电场，这反过来可以引起覆盖金属线迹的钝化层劣化。
镜像配线
为了防止由曲绕导电迹线中的开裂引起的互连的分离或使由曲绕导电迹线中的开裂引起的互连的分离最小化，曲绕导电迹线可以分成多个子迹线，其以特定间隔会聚回到单个迹线中。图8A示出了根据一个实施方案的镜像迹线800的详细视图。镜像迹线800包括以镜像构造邻接的两个对称曲绕导电迹线，并且相对于图8A所示的对称线对称。镜像迹线800类似于双庙门结构。在图8A所示的实施例中，镜像迹线800由两个曲绕导电迹线组成，每个曲绕导电迹线具有如图4所示的梯形盖。镜像迹线800可替代地由其中每个曲绕导电迹线具有如图6所示的圆的盖的两个曲绕导电迹线组成，或者由其中每个曲绕导电迹线具有如图7所示的三角形盖的两个曲绕导电迹线组成。
在一个实施方案中，镜像迹线800包括子迹线A和子迹线B，其在每个节点813处合并回来。子迹线A和子迹线B在节点813处的金属迹线可以具有在y方向上的高度为17.48μm。每个子迹线A、B是多层的，使得钝化层的迹线覆盖金属迹线的至少一些部分。镜像迹线800的宽度对应于钝化层的宽度801，并且宽度803是类似于上述单曲绕导电迹线的由钝化层至少部分覆盖的金属迹线的宽度。在一个实施方案中，金属迹线的宽度803可以在约2μm至约3μm的范围内。在一个实施方案中，钝化层延伸超过金属迹线的边缘的距离814可以在约1.0μm至约1.5μm的范围内。
如图8A所示，子迹线A具有包括多个交替的峰部(例如，峰部805A)和谷部(例如谷部807A)的曲绕导电迹线图案。每个峰部805和谷部807包括类似于上面参照图4描述的凸边缘806(例如，806A和806B)和凹边缘812(例如，812A和812B)。类似地，子迹线B也具有包括多个交替的峰部(例如，峰部805B)和谷部(例如，谷部807B)的曲绕导电迹线图案。子迹线B的每个峰部和谷部也包括类似于上面参照图4描述的凸边缘806和凹边缘812。沿y方向从子迹线A的峰部805A的凸边缘到子迹线B的谷部807B的凸边缘的总距离表示镜像迹线800的高度。
在镜像迹线800的低应力部分处子迹线A包括盖809A，并且子迹线B包括盖809B，以防止开裂在包括盖的金属迹线的宽度816上传播从而防止差的电接触。盖顶部818表示盖809的基本平坦的边缘。
如上所述，子迹线A的峰部805也具有凹边缘812A，并且子迹线B的谷部807B具有凹边缘812B，其为基本上圆形的，如形状为半圆形。在柔性显示器100的弯曲期间，峰部和谷部的凹边缘812是高应力的区域，而峰部和谷部的凸起部分(例如，806)是低应力的区域。在柔性显示器100的弯曲期间，开裂通常在位于镜像迹线800的峰部和谷部的凹边缘812处的钝化层处开始发生。子迹线A和子迹线B的凹边缘812的圆形形状将机械应力分布在凹边缘812的较大区域上，从而减少开裂产生的开始。
然而，如果开裂发生在位于镜像迹线800的凹边缘812处的钝化层处，则它们可以生长并传播到镜像迹线800的金属迹线中。有利地，如果开裂传播穿过宽度816的一部分，因为金属迹线的包括盖809的宽度816比金属迹线的没有盖809的中间部分处的宽度803宽，所以防止了差的电接触点。此外，由于盖809位于低应力区域，所以在柔性显示器100的弯曲期间开裂不太可能传播穿过金属迹线的包括盖809的宽度816。在一个实施方案中，子迹线具有不同的半径。例如，子迹线A的凹边缘812A可以具有8.1μm的半径，而子迹线A的凹边缘812C可以具有9.46μm的半径。在其他实施方案中，子迹线的交替凹边缘可以具有基本相同的半径。
此外，通过将镜像迹线800分成多个子迹线，在其中一个子迹线被裂缝损坏的情况下提供备用电通路。因此，镜像迹线800可以用在弯曲部中，并且在经受严重弯曲应力的弯曲容许部分内可能特别有用。
现在参照图8B，以交错构造示出了多个镜像迹线800。在图8B中，镜像迹线800被定位成以交错构造彼此相邻，以使给定区域中的配线的数目最大化。镜像迹线800交错，使得给定双庙门迹线的凸边缘与相邻镜像迹线的凹边缘一致。可以减少或增加镜像迹线的尺寸以更有效地利用给定空间。此外，两个相邻的镜像迹线的尺寸可以彼此不同。例如，第一镜像迹线的凹边缘的尺寸可以大于或小于相邻的第二镜像迹线的凹边缘的尺寸。
例如，图8B包括第一镜像迹线815。第二镜像迹线817与第一镜像迹线815的第一子迹线相邻，并且第三镜像迹线819与第一镜像迹线815的第二子迹线相邻。在一个实施方案中，第一镜像迹线815的第一子迹线的每个凸边缘821被定位成与第二镜像迹线817的相应凹边缘823一致。类似地，第一镜像迹线815的第二子迹线的每个凹边缘825被定位成与第三镜像迹线819的相应凸边缘827一致。通过交错镜像迹线，可以在给定区域中装配更多的镜像迹线。
在一个实施方案中，镜像迹线分成附加数目的子迹线，在柔性显示器100的弯曲区中产生网格状迹线900，如图9所示。作为示例，子迹线可以被配置为形成类似于网格900的镜像迹线800的网。这样的迹线设计可以用于传输用于显示器100的公共信号的迹线，例如提供电源电压信号VSS和VDD。如果其中一个迹线由于弯曲而开裂，则镜像迹线的剩余镜像迹线仍然使得能够传输公共信号。形成网格状迹线设计的子迹线的数目和子迹线的形状都不特定地限于图9所示的实施例。在一些实施方案中，子迹线可以会聚成穿过柔性显示器100的弯曲容许部分的单个迹线。
如图9所示，网格状迹线900包括第一镜像迹线901、第二镜像迹线903和第三镜像迹线905等。在一个实施方案中，镜像迹线的每个凸边缘连接到相邻镜像迹线的相应凸边缘。例如，在图9中，第一镜像迹线901的右子迹线的每个凸边缘907连接到第二镜像迹线903的左子迹线的相应凸边缘909。类似地，第二镜像迹线903的右子迹线的每个凸边缘911连接到第三镜像迹线905的左子迹线的相应凸边缘913。
以上讨论的应变减少迹线设计可以用于导电迹线的全部或部分。在一些实施方案中，柔性显示器100的弯曲部中的导电迹线的部分可以采用这种应变减少迹线设计。在应用应变减少迹线设计的部分之前或之后的导电迹线的部分可以具有相同的迹线设计或不同的迹线设计。如果需要，应变减少迹线设计可以应用于导电迹线的多个部分。
即使利用应变减少迹线设计，在迹线的某些点(即，应力点)处保留不可避免的弯曲应力。应力点的位置很大程度上取决于迹线的形状以及弯曲方向。因此，对于给定的弯曲方向，可以设计配线和/或绝缘层的迹线，使得剩余的弯曲应力将集中在它们的迹线的期望部分。因此，可以在迹线设计中提供抗开裂区域，以加强弯曲应力集中的导线迹线的部分。
尽管本文中的实施方案是相对于柔性显示器来描述的，但是其他柔性电子装置可以使用上述各种迹线设计。例如，本文的实施方案可以合并在被设计成在人体表面上弯曲和穿戴的可穿戴电子装置中，例如柔性电子手表。本文中的实施方案可以并入的其他示例是在诸如电子报纸、杂志和书籍的电子有形介质中使用的可弯曲的滚动显示器的移动电话。本文的实施方案还可以合并在电视机的柔性显示屏幕中。此外，虽然本文实施方案的益处在柔性电子装置中更好地实现，但是根据本文的实施方案的曲绕导电迹线可以用于包括采用刚性基板的非柔性电子装置的任意类型的电子装置。所描述的实施方案的这些各个方面、实施方案、实现或特征可以单独使用或以任意组合使用。前述内容仅仅是对本发明的原理的说明，并且在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以进行各种修改。

Claims (18)

1.一种柔性显示装置，包括：
柔性基板；以及
形成在所述柔性基板上方的曲绕导电迹线，所述曲绕导电迹线包括多个交替的峰部和谷部，每个峰部和每个谷部具有凸边缘和定位成与所述凸边缘相反的凹边缘；
其中所述曲绕导电迹线的位于每个交替的峰部与谷部之间的第一部分在宽度上小于所述曲绕导电迹线的每个峰部和谷部的在所述凸边缘与所述凹边缘之间的第二部分；以及
其中所述曲绕导电迹线的所述第二部分包括包含金属迹线的盖，所述第二部分的宽度包括所述金属迹线的宽度。
2.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述曲绕导电迹线的在每个峰部和谷部的在所述凸边缘与所述凹边缘之间的所述第二部分还包括：
具有第一宽度的第一钝化层；以及
具有第二宽度的第二钝化层，所述第二宽度与所述第一宽度相同；
其中所述盖形成在所述第一钝化层与所述第二钝化层之间并且被所述第一钝化层和所述第二钝化层包围。
3.根据权利要求2所述的柔性显示装置，其中在所述曲绕导电迹线的在所述凸边缘与所述凹边缘之间的所述第二部分中的所述第一钝化层的所述第一宽度和所述第二钝化层的所述第二宽度大于包括在位于所述凸边缘与所述凹边缘之间的所述盖中的所述金属迹线的第三宽度。
4.根据权利要求3所述的柔性显示装置，其中所述曲绕导电迹线的所述第一部分包括所述第一钝化层、所述第二钝化层和具有比所述第三宽度小的第四宽度的金属迹线，其中所述第一钝化层、所述第二钝化层和所述金属迹线从所述曲绕导电迹线的所述第二部分延伸到所述第一部分。
5.根据权利要求4所述的柔性显示装置，其中包括在所述第一部分中的所述第一钝化层具有第五宽度，所述第五宽度小于在所述曲绕导电迹线的在所述凸边缘与所述凹边缘之间的所述第二部分中的所述第一钝化层的所述第一宽度，并且包括在所述第一部分中的所述第二钝化层具有第六宽度，所述第六宽度小于在所述曲绕导电迹线的在所述凸边缘与所述凹边缘之间的所述第二部分中的所述第二钝化层的所述第二宽度，所述第六宽度与第五宽度相同。
6.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述盖在形状上是梯形，并且所述形状由所述盖所位于的峰部或谷部的凸边缘限定。
7.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述盖在形状上是三角形，并且所述形状由所述盖所位于的峰部或谷部的凸边缘限定。
8.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述盖在形状上是圆的，并且所述形状由所述盖所位于的峰部或谷部的凸边缘限定。
9.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述凹边缘是弯曲的。
10.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中从所述峰部中一个峰部的凸边缘到所述谷部中的相邻的一个谷部的凸边缘的距离是所述曲绕导电迹线的高度，并且从所述峰部中一个峰部到峰部中的相邻的一个峰部的距离与所述曲绕导电迹线的高度相同。
11.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中从所述峰部中一个峰部的凸边缘到所述谷部中的相邻的一个谷部的凸边缘的距离是所述曲绕导电迹线的高度，并且从所述峰部中一个峰部到所述峰部中的相邻的一个峰部的距离为在所述曲绕导电迹线的高度的三分之一至所述曲绕导电迹线的高度的三倍的范围内。
12.根据权利要求1所述的柔性显示装置，还包括：
形成在所述曲绕导电迹线上方的覆层。
13.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述柔性基板沿着弯曲线弯曲，并且所述曲绕导电迹线延伸穿过所述弯曲线。
14.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述装置是柔性电视。
15.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述装置是穿戴在人体表面上的可穿戴电子装置。
16.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述装置是移动电话。
17.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述装置是电子报纸。
18.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其中所述装置是电子书。
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