CN108591974A - 驱动基板、制备方法及微型led阵列发光背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种驱动基板、制备方法及微型LED阵列发光背光模组。该驱动基板包括：由下至上顺序堆叠的第一金属层，第一高反射层，以及第二金属层。本发明还提供了相应的制备方法及微型LED阵列发光背光模组。本发明的驱动基板、制备方法及微型LED阵列发光背光模组解决了微型LED阵列发光背光由于传统高反射层刻蚀工艺误差所造成的电极焊盘边缘禁制区所造成的反射率损失，同时也可以解决传统涂覆高反射层(如白油)反射率有限的问题。

Description

驱动基板、制备方法及微型LED阵列发光背光模组
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种驱动基板、制备方法及微型LED阵列发光背光模组。
背景技术
随着可穿戴应用设备如智能眼镜、智能手表等的逐渐兴起，显示行业对可挠曲显示器件的需求也不断增加。有机发光二极管显示器件(Organic Light Emitting Display，OLED)具有自发光不需背光源、厚度薄、视角广、反应速度快等特点，从而具有可挠曲显示的天然优势。面对柔性OLED的竞争，传统的液晶显示技术也逐渐采用柔性衬底往柔性、曲面等方向进行突破，由此可见，柔性、曲面显示的时代即将来临。
图1所示为一种现有显示屏边界设计示意图。目前显示屏的上、左右边界(border)均压缩至极小的边框足以满足现阶段全面屏的需求，但是在下边界处由于需要做数据线扇出(Data line Fanout)以及预留芯片绑定(IC bonding)区和柔性电路板(FPC)绑定区，使得下边界进一步压缩成为当前急需解决的技术问题。
图2所示为另一种现有显示屏边界设计示意图。为进一步压缩下边界，目前通用的解决方式是采用COF(circuit on film)方式，即在下边界区仅预留FPC绑定区，而芯片绑定直接放置在FPC上，COF技术的应用可以将下边界压缩至3mm甚至2mm左右，但是相对于左右边界<1mm依然存在较大的差距，如何实现四周全面窄边框成为显示装置下一个重点突破方向。
于此同时，目前小尺寸显示器采用如图3所示的背光模组侧入式入光方案，其中LED灯条(lightbar)位于显示屏的下边界处，LED本身存在一定的厚度，同时由于LED作为点光源，本身需要通过导光板的散光作用将光线均匀扩散开从而避免近光处的热点(hotspot)现象，需要一定的混光距离，混光距离的压缩通常会伴随着背光效率的急剧衰减，使得现有中心尺寸液晶模组的背光下边框存在一定的极限(约2mm)。因而即使液晶显示装置盒(cell)的下边界压缩至与左右边界相同大小，仍然需要考量背光有效显示区垂直配向(VA)距离盒(cell)有效显示区(AA区)的下边界间距，未来在液晶盒下边界压缩至极窄水平时，背光的下边框反而会成为实现全面屏(极致窄边框)的关键制约。
直下式具有窄边框的优势，在大尺寸显示领域得到广泛的应用，但是面临着厚度增加的问题。采用小尺寸的mini-LED(微型LED)以更小的间距(pitch)进行排列可以获得较小的混光距离，为小尺寸直下式背光源实现轻、薄、窄提供更大的可能性。其中mini-LED的尺寸通常小于1mm，相邻LED之间的间距也小于1mm。图4为现有微型LED阵列发光背光模组结构示意图，由下至上主要包括驱动基板10，微型LED 20阵列，荧光膜30，扩散片40，及增亮膜50。微型LED 20阵列在组成背光模组时，通常需要搭配如图4所示的扩散片40与增亮膜50，其中微型LED 20入射光线经过增亮膜50的反射之后会重新进入背光内部，由于相邻微型LED 20之间间距过小，且微型LED 20占据区域不能提供有效的反射，因而仅能通过相邻微型LED20之间有限的反射区进行光线回收，
图5A及图5B分别为现有微型LED阵列发光背光模组结构侧视和俯视示意图。驱动基板10上除设有微型LED 20阵列外，还设有高反射层60，荧光膜30覆盖于驱动基板10上。因现有微型LED阵列发光背光模组反射区无法布置传统的高反结构，所以通常会采用白油(涂层)等高反射层60进行替代，但是实际反射率仅能达到90％左右，无法达成传统反射片99.9％的反射率，在亮度效率上具有一定的劣势。且白油等高反射层60通常是通过旋涂和光刻工艺后期制备的，为避免所述反射层对于微型LED 20的电性导电焊盘(pad)21造成遮挡，通常会在驱动基板10电极焊盘周围及相邻微型LED正-负(P-N)电极焊盘21之间设置一定的禁制区避免因为工艺的误差导致所述高反射层60覆盖所述电极焊盘21，所述禁制区虽然单个面积较小，但是总体面积占比较大，造成了光效不可避免的损失，单纯提高刻蚀精度难以克服上述问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种驱动基板、制备方法及微型LED阵列发光背光模组，解决微型LED阵列发光背光由于传统高反射层刻蚀工艺误差所造成的电极焊盘边缘禁制区所造成的反射率损失。
为实现上述目的，本发明提供了一种驱动基板，包括：由下至上顺序堆叠的第一金属层，第一高反射层，以及第二金属层。
其中，还包括绝缘支撑层，所述绝缘支撑层设于第一金属层和第一高反射层之间。
其中，还包括第二高反射层，所述第二高反射层设于第二金属层上。
其中，所述第一金属层和第二金属层分别形成金属导线图案。
其中，所述第一高反射层为高反射有机物或者多层无机薄膜构成的高反射率薄层。
其中，所述第二高反射层为高反射有机物构成的高反射率薄层。
其中，所述第二高反射层露出所述驱动基板的电极焊盘。
其中，所述绝缘支撑层为聚亚酰胺层。
本发明还提供了一种微型LED阵列发光背光模组，包括：由下至上顺序层叠的驱动基板、微型LED阵列、荧光膜、扩散片、以及增亮膜，所述驱动基板为上述任一项所述的驱动基板。
本发明还提供了一种驱动基板的制备方法，包括：
制备第一金属层；
制备绝缘支撑层；
制备第一高反射层；
制备第二金属层；
分别刻蚀第一金属层和第二金属层形成金属导线图案；
制备第二高反射层；
除去电极焊盘表面的第二高反射层。
综上，本发明的驱动基板、制备方法及微型LED阵列发光背光模组解决了微型LED阵列发光背光由于传统高反射层刻蚀工艺误差所造成的电极焊盘边缘禁制区所造成的反射率损失，同时也可以解决传统涂覆高反射层(如白油)反射率有限的问题。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为一种现有显示屏边界设计示意图；
图2为另一种现有显示屏边界设计示意图；
图3为背光模组侧入式入光方案示意图；
图4为现有微型LED阵列发光背光模组结构示意图；
图5A及图5B为现有微型LED阵列发光背光模组结构侧视和俯视示意图；
图6为本发明驱动基板一实施例的结构示意图；
图7为本发明驱动基板又一实施例的结构示意图；
图8为本发明驱动基板的制备方法一较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明的驱动基板可用于微型LED阵列发光背光模组，该驱动基板主要包括：由下至上顺序堆叠的第一金属层，第一高反射层，以及第二金属层。该驱动基板还可以包括绝缘支撑层，绝缘支撑层设于第一金属层和第一高反射层之间。驱动基板至少包括第一金属层—第一高反射层—第二金属层三层结构，或者至少包括第一金属层—绝缘支撑层—第一高反射层—第二金属层四层结构。
在本发明的较佳实施例方式中，驱动基板进一步还可以包括第二高反射层，第二高反射层设于第二金属层上。
参见图6，其为本发明驱动基板一实施例的结构示意图。该较佳实施例中，驱动基板11主要包括：由下至上顺序堆叠的第一金属层，第一高反射层，第二金属层，以及第二高反射层，驱动基板至少包括第二高反射层在内的四层结构。
参见图7，其为本发明驱动基板又一实施例的结构示意图。该较佳实施例中，驱动基板12主要包括：由下至上顺序堆叠的第一金属层，绝缘支撑层，第一高反射层，第二金属层，以及第二高反射层，驱动基板至少包括第二高反射层在内的五层结构。
本发明中，绝缘支撑层具体可以为PI(聚亚酰胺)层，PI仅为一种电性隔离材料的举例，也可以为常见PCB基材。驱动基板具体可以为FPC基板，FPC基板仅为本发明驱动基板一种常见形式，也可以采用PCB等其他形式替代。第一金属层和第二金属层分别形成金属导线图案，以实现驱动电路功能；第一金属层和/或第二金属层可以为铜，也可以替换为铝、银等替代性电学导通金属。第一高反射层可以为传统高反射有机物(统称白油，反射率～90％)或者多层无机薄膜构成的高反射率薄层(反射率最大接近100％)。第二高反射层可以为传统高反射有机物(统称白油)，便于适用于传统刻蚀工艺。
下面具体以FPC基板代表驱动基板，PI层代表绝缘支撑层，铜代表第一金属层和第二金属层，高反射层1和高反射层2分别代表第一高反射层和第二高反射层，来对本发明技术方案进行说明。
本发明FPC基板通过在传统FPC堆叠结构铜-PI-铜中加入高反射层1形成铜-PI-高反射层1-铜四层结构FPC基板，或者替代PI层构成铜-高反射层1-铜三层堆叠FPC基板结构。高反射层1的加入保证了FPC基板的高反射特性，同时在刻蚀上层铜结构构成上层金属导线层时，非铜导线区均为高反射层1，当用于微型LED阵列发光背光模组时，可提高反射率。
本发明最后进一步可以通过传统涂覆高反射层的工艺在铜导线表面制备高反射层2，所获得的FPC基板至少包括铜-高反射层1-铜-高反射层2四层结构，或者铜-PI-高反射层1-铜-高反射层2五层结构，并且可以使高反射层2露出FPC基板上用于与LED阵列电连接的电极焊盘，从而使得整个FPC基板仅在电极焊盘处为非高反射区，有效保证了当本发明FPC基板用于微型LED阵列发光背光模组时微型阵列发光背光模组的反射效率。
根据本发明驱动基板的具体实施例，本发明还提供了高效的微型LED阵列发光背光模组，主要包括：由下至上顺序层叠的驱动基板、微型LED阵列、荧光膜、扩散片、以及增亮膜，其中驱动基板可以采用本发明前述的驱动基板，例如前述的FPC基板。本发明的微型LED阵列发光背光模组即微型LED面光源的结构可以参考图4，以本发明的驱动基板代替图4中的驱动基板10即可。
微型LED以阵列形式排布于驱动基板上，微型LED的尺寸可以为100-1000μm，相邻微型LED之间的间距可以为100-2000μm。微型LED阵列可以采用蓝光LED组成阵列。荧光膜以整面覆盖的方式覆盖微型LED阵列和驱动基板表面，扩散片、增亮膜等为背光常见结构，此处不做赘述。
针对本发明具体驱动基板的具体实施例，本发明还提供了相应的驱动基板的制备方法。参见图8，其为本发明驱动基板的制备方法一较佳实施例的流程图，主要包括：
制备第一金属层，具体可以为下层铜金属层。
制备绝缘支撑层，具体可以为PI层。
制备第一高反射层，具体可以为高反射层1。
制备第二金属层，具体可以为上层铜金属层。
分别刻蚀第一金属层和第二金属层形成金属导线图案；具体可以分别刻蚀上下铜线层构成上下导线层，构成电性导线，并通过过孔工艺形成上下导线互联。
制备第二高反射层，具体可以在第二金属层表面制备高反射层2。
除去电极焊盘表面的第二高反射层，具体可以通过光刻刻蚀工艺仅保留上层铜线(电极焊盘除外)表面的高反射层2。使得整个驱动基板仅在电极焊盘处为非高反射区，有效保证了所制得驱动基板用于微型LED阵列发光背光模组时的反射效率。
综上，本发明的驱动基板、制备方法及微型LED阵列发光背光模组解决了微型LED阵列发光背光由于传统高反射层刻蚀工艺误差所造成的电极焊盘边缘禁制区所造成的反射率损失，同时也可以解决传统涂覆高反射层(如白油)反射率有限的问题。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种驱动基板，其特征在于，包括：由下至上顺序堆叠的第一金属层，第一高反射层，以及第二金属层。
2.如权利要求1所述的驱动基板，其特征在于，还包括绝缘支撑层，所述绝缘支撑层设于第一金属层和第一高反射层之间。
3.如权利要求1所述的驱动基板，其特征在于，还包括第二高反射层，所述第二高反射层设于第二金属层上。
4.如权利要求1所述的驱动基板，其特征在于，所述第一金属层和第二金属层分别形成金属导线图案。
5.如权利要求1所述的驱动基板，其特征在于，所述第一高反射层为高反射有机物或者多层无机薄膜构成的高反射率薄层。
6.如权利要求3所述的驱动基板，其特征在于，所述第二高反射层为高反射有机物构成的高反射率薄层。
7.如权利要求3所述的驱动基板，其特征在于，所述第二高反射层露出所述驱动基板的电极焊盘。
8.如权利要求2所述的驱动基板，其特征在于，所述绝缘支撑层为聚亚酰胺层。
9.一种微型LED阵列发光背光模组，其特征在于，包括：由下至上顺序层叠的驱动基板、微型LED阵列、荧光膜、扩散片、以及增亮膜，所述驱动基板为权利要求1～8中任一项所述的驱动基板。
10.一种驱动基板的制备方法，其特征在于，包括：
制备第一金属层；
制备绝缘支撑层；
制备第一高反射层；
制备第二金属层；
分别刻蚀第一金属层和第二金属层形成金属导线图案；
制备第二高反射层；
除去电极焊盘表面的第二高反射层。
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