TW202032226A - 軟性電路結構 - Google Patents

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TW202032226A
TW202032226A TW109114222A TW109114222A TW202032226A TW 202032226 A TW202032226 A TW 202032226A TW 109114222 A TW109114222 A TW 109114222A TW 109114222 A TW109114222 A TW 109114222A TW 202032226 A TW202032226 A TW 202032226A
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flexible circuit
circuit structure
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electrically connected
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TW109114222A
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黃巧俐
鄭君丞
奚鵬博
謝嘉定
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友達光電股份有限公司
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Abstract

一種軟性電路結構包含第一基板、柱狀電容及驅動元件。第一基板的上表面設有複數孔洞。柱狀電容位於孔洞中，且每一柱狀電容包括第一導電層、絕緣層及第二導電層，在垂直投影方向上具有重疊的部份，且該絕緣層位於該第一導電層及該第二導電層之間在垂直投影方向上具有重疊部分，其中絕緣層位在第一導電層及第二導電層之間。驅動元件的垂直方向投影與每一孔洞的垂直投影重疊，且包括閘極、源極及汲極，其中閘極、源極及汲極三者至少其中一者電性連接該柱狀電容。

Description

軟性電路結構
本案是有關於一種軟性電路結構，尤其是關於一種顯示裝置的軟性電路結構。
在科技產品普及的現今，液晶顯示器(Liquid crystal display, LCD)已廣泛的使用於各式消費性電子產品中，液晶顯示器中的基板元件隨著電流驅動的功能日益增多，傳統的液晶顯示器將部分元件如驅動電子元件設置於液晶顯示器周邊，使顯示器本身體積較大。後來有內置驅動電子元件的技術問世後，雖能使顯示器本身體積縮小，卻使得內部元件配置複雜，柱狀電容配置於有限面積常有空間不足的問題。
若以現有柱狀電容技術改成柱狀式結構設置，在畫素內做基板鑽孔時需考慮柱狀柱狀電容之間的距離和電極面積開口大小，造成間距等諸多限制，不利於線路的安排。
本發明之一技術態樣為一種軟性電路結構。
根據本發明一實施方式，一種軟性電路結構包括第一基板、柱狀電容及驅動元件。第一基板上表面設有複數孔洞。柱狀電容位於孔洞中，且柱狀電容包括第一導電層、絕緣層及第二導電層，在垂直投影方向上具有重疊的部份，且絕緣層位於第一導電層及第二導電層之間。驅動元件的垂直方向投影與孔洞的垂直投影重疊，且包括閘極、源極及汲極，其中源極及汲極二者至少其中一者電性連接柱狀電容。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括第一平坦層。第一平坦層位於柱狀電容上方，且具有第一開孔。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括第二平坦層。第二平坦層位於驅動元件上方，且具有第二開孔。
在本發明一實施方式中，上述閘極、源極及汲極三者至少其中一者電性連接第一導電層及第二導電層二者其中一者。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構包括二柱狀電容並聯設置於孔洞。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括訊號線路。訊號線路位於第二平坦層上方，且訊號線路通過第一開孔及第二開孔電性連接第一導電層及第二導電層二者其中另一者。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括背部線路。背部線路位於第一基板下方。其中，部分孔洞為通孔，且孔洞中的第一導電體電性連接背部線路。
在本發明一實施方式中，上述孔洞包含盲孔以及通孔。盲孔與通孔交錯設置。
在本發明一實施方式中，上述位於任二相異孔洞中的二柱狀電容互相電性連接。
在本發明一實施方式中，上述位於任二相異孔洞中的二柱狀電容，其中一柱狀電容的第一導電層電性連接於另一柱狀電容的第一導電層。
在本發明一實施方式中，上述位於任二相異孔洞中的二柱狀電容，其中一柱狀電容的第二導電層電性連接於另一柱狀電容的第二導電層。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括訊號線路。訊號線路位於第二平坦層上方，其中訊號線路通過第二開孔電性連接源極及汲極二者其中之一。其中，第二導電體通過第一開孔電性連接閘極，源極及汲極二者其中另一者通過第一開孔電性連接第一導電體及第二導電體二者至少其中之一。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括發光元件。發光元件具有發光元件陽極且位於第一基板下方，且第一導電層連接發光元件陽極。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括背部盲孔及訊號線路。背部盲孔位於第一基板下表面，且分隔設置於柱狀電容的周圍。訊號線路設置於背部盲孔，且電性連接第一導電層或第二導電層二者其中另一者。
在本發明一實施方式中，上述柱狀電容垂直投影於第一基板的面積大於驅動元件垂直投影於第一基板的面積。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括第二基板。第二基板位於該驅動元件下方。其中驅動元件位於第二平坦層下方，第一基板位於第二平坦層上方，第一導電層電性連接源極及汲極二者其中之一者。
在本發明一實施方式中，上述軟性電路結構還包括第二基板。第二基板位於該驅動元件下方。其中驅動元件位於第二平坦層下方，第一基板位於第一平坦層下方，第二導電層電性連接源極及汲極二者其中之一者。
在本發明上述實施方式中，由於驅動元件在垂直投影方向上與孔洞重疊，柱狀電容可以是單一柱狀或者多個柱狀並聯以增加柱狀電容量，且柱狀電容和孔洞的深度可依據不同驅動元件的設計需求變更，提升更多的設計彈性。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1A圖繪示根據本發明一實施方式之軟性電路結構100的剖面圖。參閱第1A圖，軟性電路結構100包括第一基板110、柱狀電容120及驅動元件130。其中，軟性電路結構的上表面設有複數個孔洞111，且每一孔洞111中設有至少一柱狀電容120。位於孔洞111中的柱狀電容120包括第一導電層121、絕緣層122及第二導電層123，在垂直投影方向上具有重疊的部分，其中絕緣層122位於第一導電層121及第二導電層123之間。驅動元件130在第一基板110上的垂直投影與孔洞111在第一基板110上的垂直投影重疊，且驅動元件130包含閘極131、源極132及汲極133，源極132或汲極133其中一者電性連接柱狀電容120。
第一導電層121鋪設於孔洞111側邊上方，絕緣層122設置於孔洞111內且在第一導電層121的上方。第二導電層123設置於孔洞111內，且位於絕緣層122的上方。如圖所示，第一導電層121、絕緣層122及第二導電層123共同形成柱狀的柱狀電容120。此外，第一平坦層140設置於驅動元件130與柱狀電容120之間，其中第一平坦層140設有至少一第一開孔141。而在第一平坦層140的上方還設有一層閘極131絕緣層122及一層介電層180。第二平坦層150設置於驅動元件130的上方，且第二平坦層150有至少一第二開孔151。其中，第一導電層121及第二導電層123其中一者透過第一開孔141與源極132及汲極133其中一端電性連接。
第一基板110可以聚亞醯胺作為軟性基板材料，但不以此為限。以塗層或貼合的方式設於載板170(如玻璃基板)上，接著以雷射鑽孔的方式在軟性基板上製備孔洞111，孔洞111下基板的厚度H可依驅動元件130的設計需求變更，可為盲孔或通孔。再以濺鍍的方式沉積金屬第一導電層121、第二導電層123和絕緣層122或電鍍的方式製作第二層導電層，電鍍金屬技術可有效填滿孔洞111。
第一導電層121、第二導電層123和絕緣層122在孔洞111中形成柱狀電容120後，沉積足夠厚度的平坦層(Buffer layer)以阻擋金屬離子的擴散，平坦層可以氧化矽、氮化矽等絕緣材料實施，但不以此為限。本實施方式中，在柱狀電容120上形成第一平坦層140，並以黃光微影或雷射鑽孔的方式在第一平坦層140上形成第一開孔141，第一開孔141設在柱狀電容120的上方。
接著在柱狀電容120垂直投影於第一基板110的方向上製備驅動元件130，驅動元件130包括閘極131、源極132及汲極133，其中源極132或汲極133透過第一開孔141與柱狀電容120的第一導電層121或第二導電層123電性連接。其後將載板170與第一基板110離形即可完成軟性電路結構。
第1B圖繪示第1A圖之軟性電路結構100變更孔洞111深度的剖面圖，第9圖繪示柱狀電容120的立體圖，同時參閱第1B圖及第9圖，在第一基板110上形成通孔後，可設置背部線路190於第一基板110的下表面，柱狀電容120將透過背部線路190電性連接另一柱狀電容120。
第2圖繪示根據本發明另一實施方式之軟性電路結構100a的剖面圖。驅動元件130的源極132和汲極133其中一者電性連接第一導電層121和第二導電層123其中一者。軟性電路結構100a與前一實施例主要差別在於訊號線路191設置於第二平坦層150的上方，並透過第一開孔141及第二開孔151電性連接第一導電層121和第二導電層123其中另一者。訊號線路191可為閘極、VDD或VSS等其他訊號金屬導線。
第3圖繪示根據本發明一實施方式之軟性電路結構100b的剖面圖。在此實施方式中，在第一基板110製備複數個相鄰的孔洞111，每個孔洞111中由第一導電層121、絕緣層122及第二導電層123形成柱狀電容120，位於相鄰孔洞111的兩個柱狀電容120選擇第一導電層121或第二導電層123其中一者電性連接。如第3圖所繪示，相鄰柱狀電容彼此電性連接，以第一導電層121電性連接相鄰柱狀電容120的第一導電層121，與圖中右邊柱狀電容的第二導電層123無電性連接，因此右邊柱狀電容的第一導電層121與左邊柱狀電容的第二導電層123為電性獨立。
第4A圖繪示根據本發明一實施方式之軟性電路100c結構的剖面圖。第4B圖繪示第4A圖之軟性電路結構孔洞111深度的變更。在此實施方式中，孔洞111下方基板厚度H可因設計需求變更，H值可設計較大使第一基板110和載板170不會在鑽孔過程中被雷射能量破壞而造成損壞。H亦可為0，也就是孔洞111為通孔，如第4B圖所繪示左側孔洞111，位於第一基板110下表面的背部線路190電性連接第一導電層121，可將走線設計於第一基板110的下表面。不同位置的孔洞111深度不同，彼此可為交錯設置。此外，驅動元件130可通過第二平坦層150的第二開孔151電性連接發光元件192的發光元件陽極193，發光元件192可為LED等元件，但不以此為限。
第5圖繪示根據本發明一實施方式之軟性電路結構100d的剖面圖。參閱第5圖，在此實施方式中，驅動元件130的閘極131經第一開孔141與第二導電層123電性連接。驅動元件130的源極132和汲極133其中一者電性連接第一導電層121和第二導電層123其中一者。驅動元件130在通過第二平坦層150的第二開孔151電信連接訊號線路191，其中訊號線路191設置於第二平坦層150上表面。此外，第一基板110的孔洞111為通孔，第一導電層121電性連接發光元件的陽極193。此實施方式的雙面電路驅動可做成一種拼接結構，且有效降低阻抗，使柱狀電容120供給大電流的面板，例如ULED、OLED等，驅動元件130可緊密排列以形成高解析度面板。
第6圖繪示根據本發明一實施方式之軟性電路結構100e的剖面圖。如第6圖繪示，在第一基板110的下表面開設數個背部盲孔112位於柱狀電容120的側壁旁，其中，背部盲孔112的孔壁與柱狀電容120側壁距離D需大於8μm，以減少雷射鑽孔時的熱效應影響。此外，驅動元件130的源極132和汲極133其中一者電性連接第一導電層121和第二導電層123其中一者。訊號線路191設置於第一基板110的下表面，且透過背部盲孔112電性連接第一導電層121和第二導電層123其中另一者。此設計有效利用基板結構的兩面，使畫素更緊密排列，有利於製作高解析度與窄邊框設計，也能有效降低走線阻值。此外，不同的孔洞下基板厚度H1、H2交錯設置於軟性電路結構中，此設計更具彈性。
第7圖繪示根據本發明一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。參閱第7圖，在此實施方式中設有第二基板160，第二基板160可以聚亞醯胺作為軟性基板材料，但不以此為限。在第二基板160上方設置驅動元件130，並在驅動元件130上設置一層第二平坦層150。接著在第二平坦層150形成第二開孔151，並在第二開孔151中鍍上金屬墊161，以電性連接柱狀電容120的第一導電層121。
另一方面，在形成於第一基板110的背部盲孔112中鍍上金屬材質的訊號線，訊號線的另一端為第一導電層121，將第一基板110設置於第二平坦層150上方並將訊號線電性連接第二開孔151所製備的金屬墊161。透過訊號線，使第一導電層121電性連接驅動元件130的源極132及汲極133其中一者。第二導電層123透過第一開孔141電性連接設置於第一平坦層140上表面的訊號線。此外，柱狀電容120垂直投影於第一基板110的垂直投影面積大於驅動元件130垂直投影於第一基板110的面積。
此實施方式利用開孔將柱狀電容120一側電極橋接金屬電鍍拉出金屬點，並利用壓合或共金的方式使第二基板160的驅動元件130與第一導電層121橋接。因為分開製作柱狀電容120層的軟性基板(即第一基板110)，因此不必受限於高溫材料，當柱狀電容120導電金屬面積層大於驅動元件130的面積時可屏蔽光線，適用於自發光的LED或OLED等元件。
第8圖繪示根據本發明一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。參閱第8圖，在此實施方式中設有第二基板160，在第二基板160上方設置驅動元件130，並在驅動元件130上設置一層第二平坦層150。此外，在第二基板160的下表面利用鑽孔製備背部盲孔112，利用電鍍填充背部盲孔112製作金屬墊161。
另一方面，在柱狀電容120上方的第一平坦層140上形成第一開孔141，並將第一開孔141中鍍上金屬墊161。並將第二基板160下表面的金屬墊161與第一平坦層140中的金屬墊161貼合以達成電性連接。如圖所示，驅動元件130位於第一平坦層140上方，第一基板110位於第一平坦層140下方，第二導電層123與源極132或汲極133其中一者電性連接。此外，訊號線經由第二基板160的盲孔電性連接源極132或汲極133其中另一者。在此實施方式中，柱狀電容120垂直投影於第一基板110的垂直投影面積大於驅動元件130垂直投影於第一基板110的面積。利用分開製作柱狀電容層的軟性基板(即第一基板110)，因此不必受限於高溫材料，當柱狀電容導電金屬層面積大於驅動元件130的面積時可屏蔽光線，適用於背面發光的LCD或半導體等元件。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g:軟性電路結構 110:第一基板 111:孔洞 112:背部盲孔 120:柱狀電容 121:第一導電層 122:絕緣層 123:第二導電層 130:驅動元件 131:閘極 132:源極 133:汲極 134:通道層 135:閘極絕緣層 140:第一平坦層 141:第一開孔 150:第二平坦層 151:第二開孔 160:第二基板 161:金屬墊 170:載板 180:介電層 190:背部線路 191:訊號線路 192:發光元件 193:陽極 194:陰極 H、H1、H2:厚度 D:距離
第1A圖繪示根據本發明一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。 第1B圖繪示第1A圖之軟性電路結構之另一實施方式。 第2圖繪示根據本發明另一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。 第3圖繪示根據本發明另一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。 第4A圖繪示根據本發明另一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。 第4B圖繪示第4A圖之軟性電路結構之另一實施方式。 第5圖繪示根據本發明另一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。 第6圖繪示根據本發明另一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。 第7圖繪示根據本發明另一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。 第8圖繪示根據本發明另一實施方式之軟性電路結構的剖面圖。 第9圖繪示根據本發明一實施方式之柱狀電容的立體圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:軟性電路結構
110:第一基板
111:孔洞
120:柱狀電容
121:第一導電層
122:絕緣層
123:第二導電層
130:驅動元件
131:閘極
132:源極
133:汲極
134:通道層
135:閘極絕緣層
140:第一平坦層
141:第一開孔
150:第二平坦層
170:載板
180:介電層

Claims (17)

  1. 一種軟性電路結構，包括： 一第一基板，其上表面設有複數個孔洞； 至少一柱狀電容，位於每一該孔洞中，且每一該柱狀電容包括一第一導電層、一絕緣層及一第二導電層，在垂直投影方向上具有重疊的部份，且該絕緣層位於該第一導電層及該第二導電層之間；及 至少一驅動元件，其垂直方向投影與每一該孔洞的垂直投影重疊，且包括一閘極、一源極及一汲極，其中該閘極、該源極及該汲極三者至少其中一者電性連接該柱狀電容。
  2. 如請求項1所述之軟性電路結構，進一步包括： 一第一平坦層，位於該柱狀電容上方，且該第一平坦層具有至少一第一開孔。
  3. 如請求項2所述之軟性電路結構，進一步包括： 一第二平坦層，位於該驅動元件上方，且該第二平坦層具有至少一第二開孔。
  4. 如請求項3所述之軟性電路結構，其中該閘極、該源極及該汲極三者至少其中一者電性連接該第一導電層及該第二導電層二者其中一者。
  5. 如請求項1所述之軟性電路結構，其中包括二柱狀電容並聯設置。
  6. 如請求項4所述之軟性電路結構，進一步包括： 一訊號線路，位於該第二平坦層上方，且該訊號線路通過該第一開孔及該第二開孔電性連接該第一導電層及該第二導電層二者其中另一者。
  7. 如請求項1所述之軟性電路結構，進一步包括： 一背部線路，位於該第一基板下方； 其中，該些孔洞為通孔，且該些孔洞中的該第一導電體電性連接該背部線路。
  8. 如請求項1所述之軟性電路結構，其中該些孔洞包含盲孔以及通孔，該盲孔與該通孔交錯設置。
  9. 如請求項1所述之軟性電路結構，其中位於該任二相異孔洞中的該二柱狀電容互相電性連接。
  10. 如請求項9所述之軟性電路結構，其中該二柱狀電容的該其中一第一導電層電性連接另一該第一導電層。
  11. 如請求項9所述之軟性電路結構，其中該二柱狀電容的該其中一第二導電層電性連接另一該第二導電層。
  12. 如請求項4所述之軟性電路結構，進一步包括： 一訊號線路，位於第二平坦層上方，其中該訊號線路通過該第二開孔電性連接該源極及該汲極二者其中之一； 其中，該第二導電體通過該第一開孔電性連接該閘極，該源極及該汲極二者其中另一者通過該第一開孔電性連接該第一導電體及該第二導電體二者至少其中之一。
  13. 如請求項12所述之軟性電路結構，進一步包括： 一發光元件，具有一發光元件陽極，位於該第一基板下方，且該第一導電層電性連接該發光元件陽極。
  14. 如請求項4所述之軟性電路結構，進一步包括： 一背部盲孔，位於該第一基板下表面，且分隔設置於該柱狀電容的周圍；及 一訊號線路，設置於該背部盲孔，且電性連接該第一導電層或該第二導電層二者其中另一者。
  15. 如請求項4所述之軟性電路結構，其中該柱狀電容垂直投影於該第一基板的面積大於該驅動元件垂直投影於該第一基板的面積。
  16. 如請求項14所述之軟性電路結構，進一步包括： 一第二基板，位於該驅動元件下方； 其中該驅動元件位於該第二平坦層下方，該第一基板位於該第二平坦層上方，該第一導電層電性連接該源極及該汲極二者其中之一者。
  17. 如請求項14所述之軟性電路結構，進一步包括： 一第二基板，位於該驅動元件下方； 其中該驅動元件位於該第一平坦層上方，該第一基板位於該第一平坦層下方，該第二導電層電性連接該源極及該汲極二者其中之一者。
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