CN110148607B - 一种led显示面板、其制备方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED显示面板、其制备方法及显示装置，在形成挡墙的图形之前，先形成光电转换器，之后通过光刻工艺在光电转换器背离驱动背板一侧形成挡墙的图形，且在曝光时，向各光电转换器提供电压，挡墙位置处的曝光量根据挡墙所在区域的光电转换器的输出信号进行补偿。通过光电转换器监测各区域的实际曝光量，解决了现有技术中存在的曝光均匀性问题，使各个位置的挡墙的图形保持一致，从而使各个LED芯片的出光效率保证一致，提高显示面板出光均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种LED显示面板、其制备方法及显示装置。
背景技术
随着技术的发展以及对显示的要求，微型发光二极管(Micro Light EmittingDiode，Micro-LED)是未来显示器件发展的趋势，其拥有液晶显示屏和有机电致发光显示面板无法比拟的优势，如超高对比度，超高色域，高发光效率，高亮度，低能耗等。
以标准的3840ⅹ2160分辨率的显示屏为例，共8294400个像素，对于RGB Micro-LED，共需要24883200个Micro-LED芯片，芯片尺寸仅在1μm～10μm左右，目前芯片都是先在蓝宝石基底上做好之后再通过巨量转移方式转移到驱动背板上，但是巨量转移技术目前还不成熟，良率较低，以按照良率为99.99％标准，对于3840ⅹ2160分辨率的显示屏来说，在巨量转移过程中有约2488个Micro-LED芯片失效。
因此，目前作为一种中间过渡技术，Mini-LED技术被提出且发展迅速，Mini-LED芯片的尺寸在100μm～200μm之间，因此其转移难度要相对小很多。
在现有的Mini-LED显示面板中，而为了提高芯片的出光效率，必须在每个芯片周围形成一层高反射率的挡墙材料，能够极大的减少出光损失，同时还能防止相邻间像素之间混色现象。
但是，目前高反射的挡墙材料均为添加有散射粒子的溶液，由于反射率一般要求90％以上，因此散射粒子的浓度非常高，因此在涂布挡墙材料之后，膜层内散射粒子浓度均匀性较差，在进行曝光工艺时，由于散射粒子对紫外光的散射作会导致整个膜层的曝光不均匀，从而导致挡墙的图形不一致，影响出光效率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种LED显示面板、其制备方法及显示装置，用以解决现有技术中存在的曝光不均匀的问题。
本发明实施例提供的一种LED显示面板的制备方法，包括：
形成至少包括薄膜晶体管的驱动背板；
在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成多个光电转换器；
在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成LED芯片，且所述光电转换器位于相邻的所述LED芯片之间；
通过光刻工艺在所述光电转换器背离所述驱动背板一侧形成围绕各所述LED芯片的挡墙的图形，且在曝光时，向各所述光电转换器提供电压，所述挡墙的曝光量根据所述挡墙所在区域的所述光电转换器的输出信号进行补偿；其中，离所述驱动背板表面越近所述挡墙平行于所述驱动背板的横截面的面积越大。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，通过光刻工艺在所述光电转换器背离所述驱动背板一侧形成围绕各所述LED芯片的挡墙的图形，具体包括：
形成覆盖所述LED芯片的挡墙膜层，其中，所述挡墙膜层的材料为掺有散射离子的负性光刻胶材料；
向各所述光电转换器提供电压；
采用曝光机对所述挡墙膜层进行曝光，并根据所述光电转换器的输出信号调节所述曝光机的曝光量，以使各所述光电转换器的输出信号与基准信号的差异在预设范围内；
对所述挡墙膜层进行显影，形成围绕各所述LED芯片的挡墙的图形。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，采用数字曝光机对所述负性光刻胶层进行曝光。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成LED芯片之后，在通过光刻工艺在所述光电转换器的上方形成挡墙的图形之前，还包括：
形成覆盖所述LED芯片的保护层。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，通过转移的方法在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成LED芯片。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成多个光电转换器，具体为：
在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成多个光电二极管。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种LED显示面板，所述显示面板采用本发明实施例提供的上述任一种制备方法制备；其中，
所述显示面板包括：至少包括薄膜晶体管的驱动背板、位于驱动背板具有所述薄膜晶体管一侧的LED芯片、围绕各所述LED芯片的挡墙、位于所述挡墙与所述驱动背板之间的光电转换器；其中，所述挡墙平行于所述驱动背板的横截面离所述驱动背板表面越近，其面积越大。
可选地，在本发明实施例提供的LED显示面板中，所述挡墙膜层的材料为掺有散射离子的负性光刻胶材料。
可选地，在本发明实施例提供的LED显示面板中，还包括：包覆所述LED芯片的保护层。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种LED显示面板。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种LED显示面板、其制备方法及显示装置，在形成挡墙的图形之前，先形成光电转换器，之后通过光刻工艺在光电转换器背离驱动背板一侧形成挡墙的图形，且在曝光时，向各光电转换器提供电压，挡墙位置处的曝光量根据挡墙所在区域的光电转换器的输出信号进行补偿。通过光电转换器监测各区域的实际曝光量，解决了现有技术中存在的曝光均匀性问题，使各个位置的挡墙的图形保持一致，从而使各个LED芯片的出光效率保证一致，提高显示面板出光均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的LED显示面板的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的制备方法中形成挡墙的图形的流程图；
图3a至图3g为本发明实施例的制备方法中执行各步骤后对应的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的LED显示面板的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的LED显示面板的俯视示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种LED显示面板的制备方法，如图1所示，包括：
S101、形成至少包括薄膜晶体管的驱动背板；
S102、在驱动背板具有薄膜晶体管的一侧形成多个光电转换器；
S103、在驱动背板具有薄膜晶体管的一侧形成LED芯片，且光电转换器位于相邻的LED芯片之间；
S104、通过光刻工艺在光电转换器背离驱动背板一侧形成围绕各LED芯片的挡墙的图形，且在曝光时，向各光电转换器提供电压，挡墙的曝光量根据挡墙所在区域的光电转换器的输出信号进行补偿；其中，离驱动背板表面越近，挡墙平行于驱动背板的横截面的面积越大。
本发明实施例提供的显示面板制备方法，在形成挡墙的图形之前，先形成光电转换器，之后通过光刻工艺在光电转换器背离驱动背板一侧形成挡墙的图形，且在曝光时，向各光电转换器提供电压，挡墙位置处的曝光量根据挡墙所在区域的光电转换器的输出信号进行补偿。通过光电转换器监测各区域的实际曝光量，解决了现有技术中存在的曝光均匀性问题，使各个位置的挡墙的图形保持一致，从而使各个LED芯片的出光效率保证一致，提高显示面板出光均匀性。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，通过光刻工艺在光电转换器背离所述驱动背板一侧形成围绕各LED芯片的挡墙的图形，如图2所示，具体包括：
S201、形成覆盖LED芯片的挡墙膜层，其中，挡墙膜层的材料为掺有散射离子的负性光刻胶材料；
S202、向各光电转换器提供电压；
S203、采用曝光机对挡墙膜层进行曝光，并根据光电转换器的输出信号调节曝光机的曝光量，以使各光电转换器的输出信号与基准信号的差异在预设范围内；
S204、对挡墙膜层进行显影，形成围绕各LED芯片的挡墙的图形。
本发明实施例通过光电转换器将曝光时的光转换为电信号输出，曝光机根据光电转换器的输出信号对对应区域的曝光量进行实时补偿，使得各光电转换器接收到的光强保持一致，消除由于散射粒子散射紫外光而对曝光均一性产生的影响，最终导致挡墙的形貌不满足设计要求而带来的出光效率的降低。
具体地，挡墙膜层的材料中，散射离子浓度越高，挡墙的反射率越高。在具体实施时，一般挡墙的反射率要求达到90％以上。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，在步骤S204对挡墙膜层进行显影，形成围绕各LED芯片的挡墙的图形之后，还包括对挡墙的图形进行后烘，以使挡墙的图形完全固化。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，采用数字曝光机对负性光刻胶层进行曝光。这样无需掩膜版，通过信号程序控制，能够实现高精度的曝光工艺，并且简化工艺，节省成本。
进一步地，在本发明实施例提供的制备方法中，可以在每相邻的两个LED芯片之间均设置光电装换器，当然也可以将显示面板进行区域划分，每一区域设置一个光电装换器，该区域的曝光量就参考位于该区域内的光电装换器的输出信号进行补偿。优选地，在每相邻的两个LED芯片之间均设置光电装换器，这样可以最大程度的控制各区域的曝光量。
在具体实施时，为了避免在通过光刻工艺在光电转换器背离驱动背板一侧形成挡墙的图形时，损伤LED芯片，可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，在驱动背板具有薄膜晶体管的一侧形成LED芯片之后，在通过光刻工艺在光电转换器背离驱动背板一侧形成挡墙的图形之前，还包括：
形成覆盖LED芯片的保护层。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，通过转移的方法在驱动背板具有薄膜晶体管的一侧形成LED芯片。
可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，在驱动背板具有薄膜晶体管的一侧形成多个光电转换器，具体为：
在驱动背板具有薄膜晶体管的一侧形成多个光电二极管。
具体地，光电二极管能够将接收的光信号转化为电信号，目前光电二极管在400nm处的外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)EQE约40％左右，一般光刻工艺中，曝光时采用的是波长365-435之间的紫外线波段，因此采用光电二极管作为光电转换器可以实现对曝光量的监测。
下面通过具体的实施例说明本发明的制备方法。在具体实施时，本发明实施例提供的制备方法包括：
步骤1、形成至少包括薄膜晶体管10的驱动背板，如图3a所示。
在具体实施时，如图3a所示，驱动背板包括依次形成于衬底基板01上的栅极11、栅极绝缘层12、有源层13、层间介质层14、源电极15和漏电极16。
一般地，在形成漏电极16的同时还形成光电转换器20的第一电极24。
步骤2、在驱动背板具有薄膜晶体管10的一侧形成多个光电转换器20，如图3b所示。
在具体实施时，如图3b所示，光电转换器20为光电二极管，具体包括P型掺杂区21、本征区22和N型掺杂区23。其中本征区为硅晶体或锗晶体，N型掺杂区为掺入少量杂质磷元素(或锑元素)的硅晶体或锗晶体：P型掺杂区为掺入少量杂质硼元素(或铟元素)的硅晶体或锗晶体。
步骤4、依次形成覆盖薄膜晶体管10和光电转换器20的钝化层17、阳极18、平坦化层19，如图3c所示。
一般在形成阳极18的同时还形成光电转换器20的第二电极25。
步骤5、通过转移方式在驱动背板具有薄膜晶体管10的一侧形成LED芯片30，如图3d所示。
步骤4、形成覆盖LED芯片30的保护层40，如图3e所示。
步骤5、形成覆盖LED芯片的挡墙膜层50，如图3f所示。
其中，挡墙膜层的材料为掺有散射离子的负性光刻胶材料；
步骤6、向各光电转换器提供电压；并采用数字曝光机对挡墙膜层进行曝光，并根据光电转换器的输出信号调节曝光机的曝光量，以使各光电转换器的输出信号与基准信号的差异在预设范围内；
步骤7、对挡墙膜层50进行显影，形成围绕各LED芯片30的挡墙51的图形，如图3g所示。
本发明实施例，在形成挡墙的图形之前，先形成光电转换器，之后通过光刻工艺在光电转换器背离驱动背板一侧形成挡墙的图形，且在曝光时，向各光电转换器提供电压，通过光电转换器将曝光时的光转换为电信号输出，曝光机根据光电转换器的输出信号对对应区域的曝光量进行实时补偿，使得各光电转换器接收到的光强保持一致，消除由于散射粒子散射紫外光而对曝光均一性产生的影响，最终导致挡墙的形貌不满足设计要求而带来的出光效率的降低。解决了现有技术中存在的曝光均匀性问题，使各个位置的挡墙的图形保持一致，从而使各个LED芯片的出光效率保证一致，提高显示面板出光均匀性。
进一步地，在本发明实施例提供的制备方法中，如图4所示，在形成挡墙51的图形后，还包括形成保护盖板02。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种LED显示面板，该显示面板采用本发明实施例提供的上述任一种制备方法制备；其中，
如图4所示，显示面板包括：至少包括薄膜晶体管01的驱动背板、位于驱动背板具有薄膜晶体管01一侧的LED芯片30、围绕各LED芯片30的挡墙51、位于挡墙51与驱动背板之间的光电转换器20；其中，挡墙51平行于驱动背板的横截面离驱动背板表面越近，其面积越大。
在具体实施时，如图5所示，挡墙51整体呈网格状，每个网格包围一个LED芯片30。
进一步地，网格的形状可以与LED芯片30的形状相同。
可选地，在本发明实施例提供的LED显示面板中，挡墙膜层的材料为掺有散射离子的负性光刻胶材料。
可选地，在本发明实施例提供的LED显示面板中，如图4所示，还包括：包覆LED芯片30的保护层40。
在具体实施时，驱动背板上的薄膜晶体管可以为底栅型晶体管也可以为顶栅型晶体管，在此不作限定。
进一步地，在本发明实施例提供的LED显示面板中，光电转换器20包括光电二极管，其中光电二极管能够将接收的光信号转化为电信号，目前光电二极管在400nm处的外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)EQE约40％左右，一般光刻工艺中，曝光时采用的是波长365-435之间的紫外线波段，因此采用光电二极管作为光电转换器可以实现对曝光量的监测。
进一步地，在具体实施时，如图4所示，光电二极管一般包括P型掺杂区21、本征区22和N型掺杂区23；其中本征区为硅晶体或锗晶体，N型掺杂区为掺入少量杂质磷元素(或锑元素)的硅晶体或锗晶体：P型掺杂区为掺入少量杂质硼元素(或铟元素)的硅晶体或锗晶体。
在具体实施时，在本发明实施例提供的LED显示面板中，如图4所示，还包括位于挡墙51背离光电转换器20的保护盖板02。
在具体实施，保护盖板可以为玻璃盖板，也可为具有彩色滤光层的保护盖板，在此不作限定。
进一步地，在本发明实施例提供的LED显示面板中，可以在每相邻的两个LED芯片之间均设置光电装换器，当然也可以将显示面板进行区域划分，每一区域设置一个光电装换器，该区域的曝光量就参考位于该区域内的光电装换器的输出信号进行补偿。优选地，在每相邻的两个LED芯片之间均设置光电装换器，这样可以最大程度的控制各区域的曝光量。
在具体实施时，如图4所示，驱动背板一般包括依次形成于衬底基板01上的栅极11、栅极绝缘层12、有源层13、层间介质层14、源电极15和漏电极16，与漏电极16同层设置的第一电极24。
进一步地，如图4所示，显示面板还包括：覆盖薄膜晶体管10和光电转换器20的钝化层17，位于钝化层17上的阳极18和第二电极25，覆盖阳极18和第二电极25的平坦化层19。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种LED显示面板。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述LED显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种LED显示面板、其制备方法及显示装置，在形成挡墙的图形之前，先形成光电转换器，之后通过光刻工艺在光电转换器背离驱动背板一侧形成挡墙的图形，且在曝光时，向各光电转换器提供电压，挡墙位置处的曝光量根据挡墙所在区域的光电转换器的输出信号进行补偿。通过光电转换器监测各区域的实际曝光量，解决了现有技术中存在的曝光均匀性问题，使各个位置的挡墙的图形保持一致，从而使各个LED芯片的出光效率保证一致，提高显示面板出光均匀性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种LED显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
形成至少包括薄膜晶体管的驱动背板；
在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成多个光电转换器；
在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成LED芯片，且所述光电转换器位于相邻的所述LED芯片之间；
通过光刻工艺在所述光电转换器背离所述驱动背板一侧形成围绕各所述LED芯片的挡墙的图形，且在曝光时，向各所述光电转换器提供电压，所述挡墙的曝光量根据所述挡墙所在区域的所述光电转换器的输出信号进行补偿；其中，离所述驱动背板表面越近，所述挡墙平行于所述驱动背板的横截面的面积越大。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过光刻工艺在所述光电转换器背离所述驱动背板一侧形成围绕各所述LED芯片的挡墙的图形，具体包括：
形成覆盖所述LED芯片的挡墙膜层，其中，所述挡墙膜层的材料为掺有散射离子的负性光刻胶材料；
向各所述光电转换器提供电压；
采用曝光机对所述挡墙膜层进行曝光，并根据所述光电转换器的输出信号调节所述曝光机的曝光量，以使各所述光电转换器的输出信号与基准信号的差异在预设范围内；
对所述挡墙膜层进行显影，形成围绕各所述LED芯片的挡墙的图形。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，采用数字曝光机对所述负性光刻胶层进行曝光。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成LED芯片之后，在通过光刻工艺在所述光电转换器的上方形成挡墙的图形之前，还包括：
形成覆盖所述LED芯片的保护层。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过转移的方法在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成LED芯片。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成多个光电转换器，具体为：
在所述驱动背板具有所述薄膜晶体管的一侧形成多个光电二极管。
7.一种LED显示面板，其特征在于，所述显示面板采用如权利要求1-6任一项所述的制备方法制备；其中，
所述显示面板包括：至少包括薄膜晶体管的驱动背板、位于驱动背板具有所述薄膜晶体管一侧的LED芯片、围绕各所述LED芯片的挡墙、位于所述挡墙与所述驱动背板之间的光电转换器；其中，所述挡墙平行于所述驱动背板的横截面离所述驱动背板表面越近，其面积越大。
8.如权利要求7所述的LED显示面板，其特征在于，所述挡墙膜层的材料为掺有散射离子的负性光刻胶材料。
9.如权利要求7所述的LED显示面板，其特征在于，还包括：包覆所述LED芯片的保护层。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的LED显示面板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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