CN112397494A - 一种微型发光二极管显示背板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种微型发光二极管显示背板及其制造方法，涉及微型发光二极管领域，微型发光二极管显示背板包括：背板衬底；多条第一金属电极条，平行分布在背板衬底上；多个键合金属柱，阵列设置在第一金属电极条上方；弹性胶层，覆盖背板衬底和第一金属电极条，所述弹性胶层在键合金属柱上方无覆盖；微型发光二极管，键合于键合金属柱上；绝缘层，覆盖弹性胶层；多条第二金属电极条，位于绝缘层上且与第一金属电极条垂直交错设置；以及多个电极图层，连接微型发光二极管和对应的第二金属电极条；其中，所述弹性胶层由耐高温弹性材料制成。

Description

一种微型发光二极管显示背板及其制造方法
技术领域
本发明属于微型发光二极管领域，具体涉及一种微型发光二极管显示背板及其制造方法。
背景技术
随着显示行业的蓬勃发展，微型发光二极管(Micro LED)作为新一代显示技术已经登上时代舞台，比现有的OLED以及LCD技术具有亮度更高、功耗更低、发光效率更好以及寿命更长等特点，但是目前Micro LED依然存在很多待解决的难题，不论是制程技术、检查标准，或者是生产制造成本，都与量产和商业应用有着很大的距离。
其中，在巨量转移工艺过程中就会面临各种各样的难题，包括转移的效率、转移的精度以及转移的成功率等。
就转移成功率而言，由于受外延厚度均一性以及Micro LED等离子体(ICP)刻蚀以及底部键合金属等的影响，可能每一颗LED的高度都不一致，这样在进行转移放置的过程中会导致高度较低的LED无法与显示背板上的键合金属接触或是接触不紧密，从而造成键合成功率低，另外在键合过程中需要对吸头施加压力，由于Micro LED较脆，在进行加压键合过程中可能会导致Micro LED碎裂，从而影响键合成功率。
发明内容
本发明提供一种微型发光二极管显示背板及其制造方法，目的在于解决因微型发光二极管均一性不好导致的键合金属无法接触或接触不良从而造成的显示不良等问题。
本发明的技术方案如下：
本发明公开了一种微型发光二极管显示背板，包括：
背板衬底；
多条第一金属电极条，平行分布在背板衬底上；
多个键合金属柱，阵列设置在第一金属电极条上方；
弹性胶层，覆盖背板衬底和第一金属电极条，所述弹性胶层在键合金属柱上方无覆盖；
微型发光二极管，键合于键合金属柱上；
绝缘层，覆盖弹性胶层；
多条第二金属电极条，位于绝缘层上且与第一金属电极条垂直交错设置；
以及多个电极图层，连接微型发光二极管和对应的第二金属电极条；
其中，所述弹性胶层由耐高温弹性材料制成。
优选地，所述弹性胶层的耐温限度大于微型发光二极管的键合温度。
优选地，所述弹性胶层为UV胶或光阻。
优选地，所述弹性胶层的高度小于等于键合金属柱的高度。
优选地，所述微型发光二极管从下至上依次包括有底部键合金属、P型半导体、多层量子阱以及N型半导体。
优选地，所述微型发光二极管通过底部键合金属与键合金属柱键合，底部键合金属的宽度大于等于键合金属柱的宽度。
优选地，所述键合金属柱的个数等于微型发光二极管的个数，或者键合金属柱的个数为微型发光二极管个数的n倍，其中，n≥2。
本发明还公开了一种微型发光二极管显示背板的制造方法，包括以下步骤：
S1：在背板衬底上依次形成多条第一金属电极条和位于第一金属电极条上方的多个键合金属柱；
S2：整面涂布一层弹性胶层，并且除掉位于键合金属柱上方的弹性胶层；
S3：转移微型发光二极管至键合金属柱的上方进行对位压贴，加热显示背板使微型发光二极管的底部键合金属与键合金属柱键合；
S4：整面涂布一层绝缘层，并且除掉位于微型发光二极管上方的绝缘层；
S5：在绝缘层上形成与第一金属电极条垂直交错的多条第二金属电极条；
S6：形成连接微型发光二极管和对应的第二金属电极条的多个电极图层。
优选地，所述弹性胶层由耐高温弹性材料制成。
优选地，所述弹性胶层的耐温限度大于微型发光二极管的键合温度。
本发明能够带来以下至少一项有益效果：本发明的弹性胶层用于包裹住键合金属柱，利用这一结构，可以保证微型发光二极管在压贴键合的过程中，垂直方向上受到弹性胶的缓冲作用，即使高度较低的微型发光二极管也可以与显示背板上的键合金属接触且不会碎裂，明显提升了微型发光二极管显示背板的键合良率。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。
图1是本发明微型发光二极管显示背板的俯视图；
图2是本发明微型发光二极管显示背板的截面图；
图3是本发明微型发光二极管显示背板的制造方法步骤S1的示意图；
图4是本发明微型发光二极管显示背板的制造方法步骤S2的示意图；
图5是本发明微型发光二极管显示背板的制造方法步骤S3的示意图；
图6是本发明微型发光二极管显示背板的制造方法步骤S4的示意图；
图7是本发明微型发光二极管显示背板的制造方法步骤S5的示意图；
图8是本发明微型发光二极管显示背板的制造方法步骤S6的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。
本发明提供一种微型发光二极管显示背板，图1是本发明微型发光二极管显示背板的俯视图，图2是本发明微型发光二极管显示背板的截面图，如图1和图2所示，微型发光二极管显示背板包括：背板衬底01；多条第一金属电极条02，平行分布在背板衬底01上；多个键合金属柱03，阵列设置在第一金属电极条02上方；弹性胶层04，覆盖背板衬底01和第一金属电极条02，所述弹性胶层04在键合金属柱03上方无覆盖；微型发光二极管05，键合于键合金属柱03上；绝缘层06，覆盖弹性胶层04；多条第二金属电极条07，位于绝缘层06上且与第一金属电极条02垂直交错设置；以及多个电极图层08，每个电极图层08用于连接微型发光二极管05和对应的第二金属电极条07(即连接一颗微型发光二极管05和与其相邻的一条第二金属电极条07)，电极图层08可以构成微型发光二极管05和第二金属电极条07之间的电性导通。
其中，所述弹性胶层04由耐高温弹性材料制成。为了不影响微型发光二极管05的键合，所述弹性胶层04的耐温限度要大于微型发光二极管05的键合温度。优选地，所述弹性胶层04可以为UV胶或光阻等材料。所述键合金属柱03可以是金属锡或锡的低熔点合金等材料制成。
本发明的弹性胶层04用于包裹住键合金属柱03，利用这一结构，可以保证微型发光二极管05在压贴键合的过程中，垂直方向上受到弹性胶的缓冲作用，即使高度较低的微型发光二极管05也可以与显示背板上的键合金属接触且不会碎裂。
此外，所述弹性胶层04的高度需小于等于键合金属柱03的高度，这样可以更有利于微型发光二极管05与键合金属柱03的键合，也可以进一步减小微型发光二极管05在压贴键合过程中碎裂的风险。
所述微型发光二极管05从下至上依次包括有底部键合金属、P型半导体、多层量子阱以及N型半导体。微型发光二极管05可以通过底部的底部键合金属与键合金属柱03键合，底部键合金属的宽度大于等于键合金属柱03的宽度。
需要说明的是，本发明键合金属柱03的个数可以与微型发光二极管05的个数相等，即键合金属柱03与微型发光二极管05一一对应；键合金属柱03的个数也可以是微型发光二极管05个数的n倍，其中，n≥2，即多个键合金属柱03位于一颗微型发光二极管05的底部，当微型发光二极管05在转移过程中发生轻微偏移时，仍然可以实现微型发光二极管05与底部金属柱键合，防止断路情况的发生。
本发明还公开了一种微型发光二极管显示背板的制造方法，包括以下步骤：
S1：如图3所示，在背板衬底01上依次形成多条第一金属电极条02和位于第一金属电极条02上方的多个键合金属柱03。
具体的，步骤S1先利用成膜、黄光刻蚀工艺在背板衬底01上形成多条平行分布在背板衬底01上的第一金属电极条02；然后再通过成膜、黄光刻蚀工艺在第一金属电极条02上方制作多个键合金属柱03。
根据不同的实施例，形成的键合金属柱03的数量可以与显示背板上待转移的微型发光二极管05个数相同，也可以是待转移的微型发光二极管05个数的n倍。
S2：如图4所示，整面涂布一层弹性胶层04，并且除掉位于键合金属柱03上方的弹性胶层04。
在步骤S1完成的基础上整面涂布一层耐高温的弹性胶层04，然后通过等离子体刻蚀键合金属柱03上方的弹性胶层04，使得键合金属柱03露出表面。
具体的，形成的弹性胶层04的高度需小于等于键合金属柱03的高度，这样可以更有利于微型发光二极管05与键合金属柱03的键合，防止微型发光二极管05在压贴键合过程中碎裂。
S3：如图5所示，转移微型发光二极管05至键合金属柱03的上方进行对位压贴，加热显示背板使微型发光二极管05的底部键合金属与键合金属柱03键合。
因为弹性胶层04由耐高温弹性材料制成，且弹性胶层04的耐温限度要大于微型发光二极管05的键合温度，所以在加热显示背板键合的底部键合金属的过程中不会对弹性胶层04造成影响。
S4：如图6所示，整面涂布一层绝缘层06，并且除掉位于微型发光二极管05上方的绝缘层06。
在步骤S3完成的基础上整面涂布一层绝缘层06，然后通过等离子体刻蚀微型发光二极管05上方的绝缘层06，使得微型发光二极管05露出顶端的表面。
S5：如图7所示，在绝缘层06上形成与第一金属电极条02垂直交错的多条第二金属电极条07。
具体的，步骤S5通过成膜、黄光刻蚀工艺形成与第一金属电极条02垂直交错的多条第二金属电极条07。
S6：如图8所示，形成连接微型发光二极管05和对应的第二金属电极条07的多个电极图层08。
电极图层08可以使用ITO材料制作，通过电极图层08连接微型发光二极管05和第二金属电极条07实现显示背板上电路的导通，达到微型发光二极管05显示的目的。
本发明的弹性胶层用于包裹住键合金属柱，利用这一结构，可以保证微型发光二极管在压贴键合的过程中，垂直方向上受到弹性胶的缓冲作用，即使高度较低的微型发光二极管也可以与显示背板上的键合金属接触且不会碎裂，明显提升了微型发光二极管显示背板的键合良率。
应当说明的是，以上所述仅是本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在本发明的技术构思范围内，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些改进、润饰和等同变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微型发光二极管显示背板，其特征在于，包括：
背板衬底；
多条第一金属电极条，平行分布在背板衬底上；
多个键合金属柱，阵列设置在第一金属电极条上方；
弹性胶层，覆盖背板衬底和第一金属电极条，所述弹性胶层在键合金属柱上方无覆盖；
微型发光二极管，键合于键合金属柱上；
绝缘层，覆盖弹性胶层；
多条第二金属电极条，位于绝缘层上且与第一金属电极条垂直交错设置；
以及多个电极图层，连接微型发光二极管和对应的第二金属电极条；
其中，所述弹性胶层由耐高温弹性材料制成。
2.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示背板，其特征在于，所述弹性胶层的耐温限度大于微型发光二极管的键合温度。
3.根据权利要求2所述的微型发光二极管显示背板，其特征在于，所述弹性胶层为UV胶或光阻。
4.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示背板，其特征在于，所述弹性胶层的高度小于等于键合金属柱的高度。
5.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示背板，其特征在于，所述微型发光二极管从下至上依次包括有底部键合金属、P型半导体、多层量子阱以及N型半导体。
6.根据权利要求5所述的微型发光二极管显示背板，其特征在于，所述微型发光二极管通过底部键合金属与键合金属柱键合，底部键合金属的宽度大于等于键合金属柱的宽度。
7.根据权利要求1-6任一所述的微型发光二极管显示背板，其特征在于，所述键合金属柱的个数等于微型发光二极管的个数，或者键合金属柱的个数为微型发光二极管个数的n倍，其中，n≥2。
8.一种微型发光二极管显示背板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在背板衬底上依次形成多条第一金属电极条和位于第一金属电极条上方的多个键合金属柱；
S2：整面涂布一层弹性胶层，并且除掉位于键合金属柱上方的弹性胶层；
S3：转移微型发光二极管至键合金属柱的上方进行对位压贴，加热显示背板使微型发光二极管的底部键合金属与键合金属柱键合；
S4：整面涂布一层绝缘层，并且除掉位于微型发光二极管上方的绝缘层；
S5：在绝缘层上形成与第一金属电极条垂直交错的多条第二金属电极条；
S6：形成连接微型发光二极管和对应的第二金属电极条的多个电极图层。
9.根据权利要求8所述的微型发光二极管显示背板的制造方法，其特征在于，所述弹性胶层由耐高温弹性材料制成。
10.根据权利要求8所述的微型发光二极管显示背板的制造方法，其特征在于，所述弹性胶层的耐温限度大于微型发光二极管的键合温度。
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