软性电子设备及其制造方法技术

一种软性电子、射频标识（ＲＦ　　ＩＤ）或显示设备及其制造方法。该软性电子、射频标识（ＲＦ　　ＩＤ）或显示设备包括具有顶面（１０Ｔ）和底面（１０Ｂ）的一个软性衬底（１０）。该顶面包括电气组件（１４，１５Ａ，１５Ｂ）。该软性衬底包括从所述顶面到所述底面贯穿其中的开口（１７，１８，１９）。一个导电层（１１）连接到所述软性衬底上，其中所述开口使至少一部分的所述导电层暴露出来。用导电元件（１７Ａ，１８Ａ，１９Ａ）填充所述开口，以实现与至少一部分的所述导电层的第一电触点和与所述软性衬底上的所述电气组件的第二电触点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请基于2001年4月25日提交的名称为“Contacts For FlesibleDisplays”的美国临时专利申请60/286,838。本申请要求所提到的临时申请的优先权。
技术介绍
软性显示屏的制造，尤其是通过一个包括流控自装配过程制造的软性显示屏，依赖于在显示设备的单个侧面上创建电互联。这种软性显示设备的示例在2000年9月27日提交的、待审批的(co-pending)序列号为09/671,659的美国专利申请中示出。
技术实现思路
本专利技术涉及用于形成软性显示屏和射频(RF)标签的电触点的方法和装置。在本专利技术的一个示例性实施例中，软性显示设备的制造方法包括在作为软性显示设备一部分的软性衬底的顶面上形成开口，其中软性衬底具有一个底面，底面包括一个导电层，以及这些开口暴露出至少一部分的导电层。该方法进一步包括利用导电材料填充这些开口，这些材料实现与至少一部分的导电层的电触点，这些导电材料也用于实现与顶面上的电显示组件的电触点。在另一个示例性实施例中，软性显示设备的制造方法包括在作为软性显示设备一部分的软性衬底的顶面上形成开口，其中软性衬底具有分布在顶面下的多个导体，并且这些开口暴露出多个导体的至少一部分。该方法进一步包括利用导电材料填充这些开口，这些材料实现与多个导体的至少一部分的电触点，这些导电材料也用于实现与顶面上的电显示组件的电触点。本专利技术的方法还可以在制造射频(RF)标签中被使用，以产生在衬底上具有双面触点的射频标签或其一部分。附图说明本专利技术是通过示例的方式来说明，但不限于所附的附图，其中相同的参考符号表示类似的元件。图1A、1B、1C、1D和1E表示创建软性显示屏或射频标签的制造过程中一个衬底的截面图。图2表示根据本专利技术的一个实施例的一种示例性方法。图3表示根据本专利技术的一个实施例的另一种示例性方法。图4A、4B、4C、4D和4E阐明在软性衬底上构建无源阵列显示屏以制造根据本专利技术的一个实施例的软性显示屏的特定的制造过程，。图5表示软性智能卡的截面图，例如包括作为在一个显示模块中的集成电路和显示设备的一个信用卡，全部都在同一个信用卡衬底上。具体实施例方式在下面的描述中，提出了大量的特定细节，如特定材料、处理参数、处理步骤等等，以提供对本专利技术的全部理解。本领域的技术人员可看出为了完成所声明的专利技术并不必特别地遵守这些细节。在其他情况下，为了使本专利技术易于理解，对公知的处理步骤、材料等并未进行描述。本专利技术涉及在一个实施例中利用激光钻孔形成软性显示屏或RF标签的背面电触点的方法。本专利技术也涉及如具有背面电触点的软性显示屏或RF标签的装置。在制造诸如塑料显示屏的软性显示屏的过程中，金属衬背可以被用于提高塑料衬底在该显示屏制造过程中的尺寸稳定性。在一个示例中，一个粘合层被用于把金属衬背粘合到塑料衬底上。当显示屏制造过程中使用卷轴式软板处理(roll to roll webprocess)(这类似于通常制造纸张的方式)时，尺寸稳定性是有用的。过去，为了提供电触点，该金属衬背没有分割。在本专利技术中，该金属衬背或其他导电衬背可以被分割为一个或多个电极。在本专利技术的一个实施例中，激光钻孔被用于形成通孔，它具有插入到塑料显示屏衬底的倾斜的侧壁面，和/或当这些通孔本身以不同的方式在该塑料上布图时，除掉所述的将金属衬背粘合到塑料显示屏衬底上的粘合层。一个优选实施例利用激光钻孔既形成通孔，又除去所述的把金属衬背粘合到塑料显示屏衬底或一个RF设备的粘合层。使用激光钻孔可形成高精度通孔，并以高速率形成具有高度重复的孔的尺寸和侧壁面斜率的通孔，侧壁面斜率取决于衬底、激光波长和激光脉冲能量。通孔连接可以许多方式完成，如包括但不限于金属蒸发、金属溅涂、电镀或无电镀、导电环氧树脂、导电聚合物的丝网印刷，等等。本专利技术可以与各种显示技术和显示介质一起使用，包括液晶、有机发光二极管(OLED)和聚合物发光二极管(PLED)。在一个实施例中，在上发光型主动阵列OLED显示屏中，以及在上发光型或者下发光型无源阵列显示屏中，可将金属衬背用作电极，以传送这类显示屏所消耗的大量电流。通常，金属衬背的厚度为数十微米，在一个实施例中，金属衬背在显示屏制造过程中提供尺寸稳定性，有效地对暴露于各种处理中(在卷轴式软板处理中)的衬底提供了结构支持，随后对金属衬背进行布图以形成一个或多个分离的电极。在一个实施例中，金属衬背构成包括金属衬背的整个结构的厚度的至少10％。这种厚度的金属电极传送大电流时的压降可忽略。激光钻孔之后是一个适当的通孔完善技术，例如金属溅射或电镀，以促进在其直接临近处(immediate proximity)快速形成重复性高的、短的、低阻抗的、到驱动器电子器件的调整好的连接。本专利技术的一个应用是制造智能卡或类似设备，其中单独制造的显示设备可能需要集成到卡上。金属衬背所提供的强度可以被极大地保持，同时利用金属衬背提供了多个电极。图1A、1B、1C、1D和1E表示具有软性衬底和用于软性显示屏的背面电触点的一个装置的截面图。图1A中的衬底包括软性衬底10和导电层11。在一个示例中，软性衬底10是一个塑料层，导电层11是一个显示屏的金属衬背。导电层11连接到软性衬底10上。通常，用粘合剂(未标出)将金属衬背粘结到塑料层上。许多在市场上买到的塑料衬底已经包括了贴在塑料衬底上的金属衬背。在一个替换实施例中，软性衬底10可被贴在一个具有导电性的聚合物导电材料上，而同时所述塑料任是绝缘体。在这一实施例中，聚合物导电材料也可提供尺寸稳定性。图1B表示诸如显示驱动器之类的电气组件，或者其他的电气组件(例如，成形部件形式的集成电路已分布在软性衬底10中创建的区域或接受器中，例如2000年9月27日提交的、待批准的序列号为09/671,659的美国专利申请中所描述的集成电路)。电气组件可以是(a)用于显示屏的行电极，(b)用于显示屏的列电极，(c)用于显示屏或射频标签的集成电路，(d)用于显示驱动器的供电电极，和(e)用于显示屏、射频标签或任何其他配套电子设备的其他电气组件。这些集成电路可通过流控自装配工艺或其他工艺沉积到软性衬底10上。软性衬底10具有顶面10T和底面10B。在一个示例中，电气组件被合并在在顶面10T附近。在另一个示例中，恰好直接在顶面10T的下方和软性衬底10内合并了这些电气组件。图1B表示集成电路15A和15B已沉积到软性衬底10上。而且，诸如总线电极或其他电极类型的另一种类型的电气组件，电极14，也包括在软性衬底10中。可以理解的是，电极14以及集成电路15A和15B可以是任何的各种不同的电气器件，例如提供射频标签等的显示驱动器或电路。在图1B的情况下，电路15A和15B是用于显示设备(例如液晶显示设备或者OLED显示设备)背板(backplane)的显示驱动器。在一个实施例中，使用激光钻孔在软性衬底10上钻孔或开口，以致这些孔或开口使导电层(如金属衬背)暴露出来。在软性衬底10上钻出孔17、18和19，以使导电层11的一部分暴露出来，如图1C所示。在一个示例中，是从顶面10T到底面10B贯穿软性衬底10切割或钻出这些孔或开口。然后将导电材料或元件放入这些孔中以形成与导电层11的电触点，也形成与软性衬底10对侧上的电气组件的电触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软性显示设备，其包括：具有顶面和底面的一个软性衬底，所述顶面包括电显示组件，所述软性衬底包括从所述顶面到所述底面贯穿其中的开口；连接到所述底面的一个导电层，其中所述开口暴露出至少一部分的所述导电层；和填充所述开口 的导电元件，以实现与至少一部分的所述导电层的第一电触点和与所述软性衬底上的所述电显示组件的第二电触点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-4-23 10/131,5171.一种软性显示设备，其包括具有顶面和底面的一个软性衬底，所述顶面包括电显示组件，所述软性衬底包括从所述顶面到所述底面贯穿其中的开口；连接到所述底面的一个导电层，其中所述开口暴露出至少一部分的所述导电层；和填充所述开口的导电元件，以实现与至少一部分的所述导电层的第一电触点和与所述软性衬底上的所述电显示组件的第二电触点。2.根据权利要求1所述的软性显示设备，其中所述导电层被制图以形成多个导体，其中每个所述开口被电连接到所述的多个导体中的至少一个。3.根据权利要求2所述的软性显示设备，其中所述电显示组件包括至少一个(a)所述软性显示设备的行电极；(b)所述软性显示设备的列电极；和(c)集成电路，其在第一刚性衬底中制成并被沉积到所述软性衬底的一个区域上。4.根据权利要求1所述的软性显示设备，其中所述导电层构成所述软性衬底的厚度的至少10％。5.一种软性显示设备，其包括包括电显示组件的一个软性衬底，所述软性衬底具有一个顶面，所述顶面具有贯穿其中的开口；置于所述顶面之下的一个导电层，其中所述开口使至少一部分的所述导电层暴露出来；和填充所述开口的导电元件，以实现与至少一部分的所述导电层的第一电触点和与所述软性衬底上的所述电显示组件的第二电触点。6.根据权利要求5所述的软性显示设备，其中所述电显示组件包括至少一个(a)所述软性显示设备的行电极；(b)所述软性显示设备的列电极；和(c)集成电路，其在第一刚性衬底中制成并被沉积到所述软性衬底的一个区域上。7.根据权利要求5所述的软性显示设备，其中所述多个导体构成所述软性衬底的厚度的至少10％。8.一种软性射频标识(RF ID)设备，包括具有顶面和底面的一个软性衬底，所述顶面包括RF ID电气组件，所述软性衬底包括从所述顶面到所述底面贯穿其中的开口；连接到所述底面的一个导电层，其中所述开口使至少一部分的所述导电层暴露出来；和填充所述开口的导电元件，以实现与至少一部分的所述导电区域的第一电触点和与所述软性衬底上的所述RF ID电气组件的第二电触点。9.根据权利要求8所述的软性RF ID设备，其中所述导电区域被制图以形成来自所述导电区域的多个导体；以及其中每个所述开口电连接到所述多个导体中的至少一个。10.根据权利要求9所述的软性RF ID设备，其中所述RF ID电气组件包括至少一个集成电路，其在第一刚性衬底制成并被沉积到所述软性衬底的一个区域上。11.根据权利要求10所述的软性RF ID设备，其中所述导电区域构成所述软性衬底厚度的至少10％。12.一种软性射频标识(RF ID)设备，包括包括RF ID电气组件的一个软性衬底，所述软性衬底具有一个顶面，所述顶面具有贯穿其中的开口；置于所述顶面之下的一个导电层，其中所述开口使至少一部分的所述导电层暴露出来；和填充所述开口的导电元件，以实现与至少一部分的所述导电层的第一电触点和与所述软性衬底上的所述RF ID电气组件的第二电触点。13.根据权利要求12所述的软性RF ID设备，其中所述RF ID电气组件包括至少一个集成电路，其在第一刚性衬底中制成并被沉积到所述软性衬底的一个区域上。14.根据权利要求12所述的软性RF ID设备，其中所述多个导体构成所述软性衬底厚度的至少10％。15.一种软性电子设备包括具有顶面和底面的一个软性衬底，所述顶面包括电气组件，所述软性衬底包括从所述顶面到所述底面贯穿其中的开口；所述底面包括一个导电区域，其中所述开口使至少一部分的所述导电区域暴露出来；和填充所述开口的导电元件，以实现与至少一部分的所述导电区域的第一电触点和与所述软性衬底上的所述电气组件的第二电触点。16.根据权利要求15所述的软性电子设备，其中所述导电区域被制图以形成来自所述导电区域的多个导体；以及其中每个所述开口电连接到所述多个导体中的至少一个。17.根据权利要求16所述的软性电子设备，其中所述电气组件包括至少一个无源电子组件和至少一个集成电路，其在第一刚性衬底中制成并被沉积到所述软性衬底的一个区域上。18.根据权利要求15所述的软性电子设备，其中所述导电区域构成所述软性衬底厚度的至少10％。19.一种软性电子设备包括包括电气组件的一个软性衬底，所述软性衬底具有一个顶面，所述顶面具有贯穿其中的开口；置于所述顶面之下的一个导电层，其中所述开口使至少一部分的所述导电层暴露出来；和填充所述开口的导电元件，以实现与至少一部分的所述导电层的第一电触点和与所述软性衬底上的所述电气组件的第二电触点。20.根据权利要求19所述的软性电子设备，其中所述电气组件包括至少一个无源电子组件和至少一个集成电路，其在第一刚性衬底中制成并被沉积到所述软性衬底的一个区域上。21.根据权利要求19所述的软性电子设备，其中所述多个导体构成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A赫尔曼斯，RW艾森哈特，GW根格，
申请(专利权)人：艾伦技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]