CN112802941A - 一种显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板，包括背板和发光元件，所述背板的一侧表面设有多个接收位置，所述背板的膜层中对应每个所述接收位置下方形成有电磁线圈；所述发光元件具有出光面和远离所述出光面的安装面，所述安装面形成有一层磁性材料层；所述接收位置的电磁线圈通电后将所述发光元件吸附安装于所述接收位置。通过控制电磁线圈的电源通断可以实现对发光元件吸附安装，能够高效率地完成发光元件的巨量转移，降低制造成本同时提高产品良率。

Description

一种显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板。
背景技术
发光二极管(LED)显示面板的应用越来越广泛，不仅包括传统的户外显示场景，也开始应用于室内公共场所，潜在应用还包含穿戴式装置、手机、电视、车载面板、头戴式显示器、显示面板等。在性能上，与液晶显示装置(LCD)或有机发光二极管(OLED)比较，微发光二极管(Micro LED)几乎无懈可击，未来很有可能成为显示的主流。
目前需要解决的是微发光二极管量产时的巨量转移技术难题和成本问题，巨量转移制程的良率需要达到4σ以上，才有机会达到产品的商品化。现有技术已有的转移技术主要有静电吸附、范德华力、激光烧灼、流体装配等，但以上转移技术要么良率不高，要么成本较大，这成为制约微发光二极管进一步发展的关键因素。
因此，现有技术存在缺陷，急需改进。
发明内容
本发明目的为提供一种既能控制成本，又能保证良率的显示面板。
为实现上述目的，本发明提供一种显示面板，其特征在于，包括：
背板，所述背板的一侧表面设有多个接收位置，所述背板的膜层中对应每个所述接收位置下方形成有电磁线圈；
发光元件，所述发光元件具有出光面和远离所述出光面的安装面，所述安装面形成有一层磁性材料层；
所述接收位置的电磁线圈通电后将所述发光元件吸附安装于所述接收位置。
特别的，所述接收位置下方的所述膜层包括多个金属层以及相邻所述金属层之间的绝缘层，所述绝缘层上设有过孔，所述金属层经图案化并通过所述过孔连接形成所述电磁线圈。
特别的，所述金属层包括遮光层、栅极层和金属线层。
特别的，所述发光元件包括第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件，所述接收位置包括安装所述第一发光元件的第一接收位置，安装所述第二发光元件的第二接收位置和安装所述第三发光元件的第三接收位置，多个所述第一接收位置的电磁线圈形成第一电路、多个所述第二接收位置的电磁线圈形成第二电路，多个所述第三接收位置的电磁线圈形成第三电路，所述第一电路、所述第二电路和所述第三电路相互独立。
特别的，所述磁性材料层通过嵌入或黏附的方式形成于所述安装面。
特别的，每个所述发光元件的磁性材料层包括一个或多个磁性区域。
特别的，每个所述发光元件的磁性材料层包括两个极性相反的磁性区域。
特别的，每个所述接收位置设有两个电磁线圈，所述电磁线圈垂直设置于所述背板中，两个所述电磁线圈的螺旋方向相反或通电方向相反。
特别的，所述接收位置的所述电磁线圈平行设置于所述背板中，所述电磁线圈的两端分别与所述两个极性相反的磁性区域重合。
特别的，所述发光元件为微发光二极管。
本发明的有益效果：通过控制电磁线圈的电源通断可以实现对发光元件吸附安装，能够高效率地完成发光元件的巨量转移，降低制造成本同时提高产品良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
图1为本发明实施例一提供的显示面板的结构示意图。
图2为本发明实施例一提供的显示面板的背板与发光元件对接位置的结构示意图。
图3-5为本发明实施例一提供的显示面板的发光元件定位安装示意图。
图6为本发明实施例二提供的显示面板的背板与发光元件对接位置的结构示意图。
图7为本发明实施例三提供的显示面板的背板与发光元件对接位置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面结合附图，对具体实施例进行详细说明。
如图1所示，本发明实施例1提供了一种显示面板，所述显示面板包括背板1和若干个发光元件2，所述背板1包括层叠设置的膜层，所述膜层包括依次层叠设置的基底层11、遮光层12、第一绝缘层13、半导体层14、栅极绝缘层15、栅极层16、第二绝缘层17、源漏层18、第三绝缘层19；在所述背板1的上表面形成有多个用于接收安装发光元件的接收位置100，所述接收位置100下方的膜层中包括多个金属层，金属层之间设有绝缘层，例如遮光层12、栅极层16和源漏层18为金属层，其中遮光层12与栅极层16之间设有第一绝缘层13，栅极层16与源漏层18之间设有第二绝缘层17，第一绝缘层13在每个接收位置100设有过孔31，第二绝缘层17在每个接收位置100设有过孔32，这样可以通过对所述接收位置的各金属层进行图案化处理，然后不同的金属层之间通过过孔连接，形成螺旋线圈结构，螺旋线圈的两端分别接通电源的正负极，制得可以通过电源控制的电磁线圈10，所述电磁线圈10垂直设置在所述背板1的接收位置100下方的膜层中。
发光元件2是微发光二极管(Micro LED)，包括出光面21和远离出光面的安装面22，在所述安装面22上通过嵌入、黏附、膜层制备等方式制作一层磁性材料层20，所述磁性材料层由磁特性材料制成，所述磁特性材料可以带磁或被磁化，例如Fe3O4、NiFe2O4、BiFeO3、CoFe2O4等材料。
如图2所示，所述背板1的接收位置100的下方膜层中形成有电磁线圈10，其中电磁线圈10以垂直于所述背板的方向设置，在对电磁线圈10通电后，所述电磁线圈10靠近背板1上表面的一端形成一个磁极，所述磁极与所述发光单元2上的磁性材料层20远离安装面22一侧的磁极相反，通过二者之间异性磁极间的磁吸力作用将发光元件20定位吸附至所述接收位置100上，每个接收位置100吸附安装一个所述发光元件2，完成发光元件的磁控巨量转移。
由于电磁线圈都通过对背板的膜层结构中的金属层制作得到的，其制造过程可以结合到背板的工艺制程当中，因而无需增加额外的工艺制程，有效的控制了量产成本，同时，通过电磁吸附能够实现高效率的发光元件，特别是微发光二极管芯片的巨量转移，通过通断电就能够实现精准的定位与安装，能够有效提高产品的良率。
如图3-5所示，本发明实施例还公开了相应的磁控巨量转移的方法。本实施例中，所述发光元件2包括第一发光元件2A、第二发光元件2B和第三发光元件2C，所述第一发光元件2A、第二发光元件2B和第三发光元件2C分别发出红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三种颜色，所述接收位置100相应的设置为包括安装所述第一发光元件2A的第一接收位置100A，安装所述第二发光元件2B的第二接收位置100B和安装所述第三发光元件2C的第三接收位置100C。
本发明实施例中将多个所述第一接收位置100A下方的电磁线圈串联起来并与电源接通，形成一个单独的第一电路，多个所述第二接收位置100B的电磁线圈形成第二电路，多个所述第三接收位置100C的电磁线圈形成第三电路，所述第一电路、所述第二电路和所述第三电路相互独立。这样可以通过分别控制所述第一电路、所述第二电路和所述第三电路的通断电，来实现指定发光元件的巨量转移。
如图3所示，将背板1浸入绝缘液体中的支撑柱4上，通过调节支撑柱4的高度使所述背板1位于靠近液面的位置，若干个单色发光元件，例如红色的第一发光元件2A的安装面朝下均匀悬浮在绝缘液体表面，所述绝缘液体可以是纯水。将所述背板1的多个第一接收位置100A下方的电磁线圈连接的第一电路与电源5接通通电，同时将所述第二电路和所述第三电路断电，从而将每个第一发光元件2A分别吸附到一个第一接收位置100A，然后进行干燥和预固定，完成红色发光元件的巨量转移。
如图4-5所示，再分别完成绿色的第二发光元件2B和蓝色的第三发光元件2C的定位和预固定，进行后续回流焊和封装工艺完成制作。
由于不同颜色的发光元件对应接收位置的电磁线圈分别在不同的腔室加电，且不同发光元件对应接收位置的电磁线圈分别通电，避免巨量转移过程中的错误定位，能有效提高良率。
本发明实施例二也提供了一种显示面板，与实施例一不同的是，本实施例二中发光元件2的安装面22上的磁性材料层包括多个磁性区域，如图6所示，磁性材料层20包括两个磁性区域201和202，对应的，所述背板1的接收位置100也在相对应的位置设有两个电磁线圈101和102，两个电磁线圈101和102分别与两个磁性区域201和202对应，并在通电后相互吸引，将发光元件定位安装在背板上。设置两个或两个以上磁性区域能够提供多个吸附结合点，这样有利于对发光元件的吸附定位，特别是当发光元件的安装位置不规则时，通过多点吸附时相互作用的磁作用力，能够对发光元件的安装姿态进行细微的调整，进而使发光元件以预设的姿态或角度安装到背板上，这样精准定位有利于后续的封装工序，有利于提高产品良率。
本实施例中优选两个磁性区域为相反极性的，如图6所示，磁性区域201为与所述背板1对接的一侧为N极，磁性区域202与所述背板1对接的一侧为S极；同样，所述背板1的每个接收位置100下方的电磁线圈的数量为两个，两个所述电磁线圈的螺旋方向相反或通电方向相反，这样在通电后，两个电磁线圈靠近背板上表面的一端的极性正好相反，并且每个电磁线圈靠近背板上表面的一端的极性与对应磁性区域的极性也正好相反，例如，电磁线圈101为靠近背板上表面一端通电后为S极，电磁线圈102为靠近背板上表面一端通电后为N极；这样由于发光单元2与背板1的接收位置100的对接面上同时存在异性磁极之间的吸引力和同性磁极之间的排斥力，在发光元件2的安装定位时，能够在所述吸引力和所述排斥力的同时作用下更准确的将发光元件2以一设定的姿态吸附安装到接受位置100上，实现一次性精准定位，这对于微发光二极管的巨量转移来说具有非常重要的意义，能够显著的提高巨量转移的效率和精度，使得量产的良率显著提高。
本发明实施例三也提供了一种显示面板，如图7所示，其与上述实施例一和实施例二不同的是，所述发光单元2的安装面22同样形成有多个磁性区域，特别是所述多个磁性区域20与所述背板1对接的一侧同时存在磁性相反的磁极，例如磁性区域203为N极，磁性区域204为S极，而所述背板1的接收位置100下方的膜层中仅设有一个电磁线圈10，所述电磁线圈10是水平布置在所述背板中，即所述电磁线圈10的中心线平行于背板1所在的水平面，亦平行于所述接收位置的表面，这样电磁线圈10两端在通电后会根据电流方向形成N极和S极，例如，电磁线圈第一端103通电后为S极，电磁线圈第二端104通电后为N极，这样也能够分别对发光元件2的安装面22上的磁性区域203、204形成吸引力或排斥力，从而实现调整发光元件的安装姿态，提高磁控巨量转移的效率和良率。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
背板，所述背板的一侧表面设有多个接收位置，所述背板的膜层中对应每个所述接收位置下方形成有电磁线圈；
发光元件，所述发光元件具有出光面和远离所述出光面的安装面，所述安装面形成有一层磁性材料层；
所述接收位置的电磁线圈通电后将所述发光元件吸附安装于所述接收位置。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述接收位置下方的膜层包括多个金属层以及位于相邻所述金属层之间的绝缘层，所述绝缘层上设有过孔，所述金属层经图案化并通过所述过孔连接形成所述电磁线圈。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述金属层包括遮光层、栅极层和金属线层。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述发光元件包括第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件，所述接收位置包括安装所述第一发光元件的第一接收位置，安装所述第二发光元件的第二接收位置和安装所述第三发光元件的第三接收位置，多个所述第一接收位置的电磁线圈形成第一电路、多个所述第二接收位置的电磁线圈形成第二电路，多个所述第三接收位置的电磁线圈形成第三电路，所述第一电路、所述第二电路和所述第三电路相互独立。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述磁性材料层通过嵌入或黏附的方式形成于所述安装面。
6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，每个所述发光元件的磁性材料层包括一个或多个磁性区域。
7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，每个所述发光元件的磁性材料层包括两个极性相反的磁性区域。
8.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，每个所述接收位置设有两个电磁线圈，所述电磁线圈垂直设置于所述背板中，两个所述电磁线圈的螺旋方向相反或通电方向相反。
9.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述接收位置的所述电磁线圈平行设置于所述背板中，所述电磁线圈的两端分别与所述两个极性相反的磁性区域重合。
10.如权利要求1-9任一项所述的显示面板，其特征在于，所述发光元件为微发光二极管。
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