CN113161331A - 一种微型led背板、其制备方法和微型led面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微型LED背板、其制备方法和微型LED面板，属于显示技术领域，包括基板、半固化片、第一电路和绝缘层，所述半固化片、第一电路和绝缘层依次层叠设置在所述基板上，所述绝缘层上设有安装孔。半固化片较化学气相沉积形成的绝缘层厚，具有较高的介电系数，因此提高了电流冲击承受力。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种微型LED背板、其制备方法和微型LED面板。
背景技术
微型LED(Mini LED和Micro LED)是新一代显示技术，比现有的OLED技术亮度更高、发光效果更好，且功耗更低。目前微型LED显示技术蓬勃发展，其背板制作工艺通常与TFT制作工艺相同，阴极和阳极金属成膜工艺通常采用磁控溅射或者蒸镀工艺形成Al、Cu等金属走线材料，绝缘层(ILD，interlayer dielectric,ILD)通常采用化学气相沉积(PECVD)形成SiNx或者SiO2或者SiNO，然后利用曝光显影刻蚀等工艺形成图案和打孔工艺，各个膜层反复制作叠加后形成微型LED背板，随着技术的不断发展，利用上述工艺制作的TFT背板将无法满足大电流的微型LED背板或面板的性能要求。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种微型LED背板、其制备方法和微型LED面板，通过半固化片提高微型LED背板和微型LED面板的电流冲击承受力。
本发明公开了一种微型LED背板，包括基板、半固化片、第一电路和绝缘层，所述半固化片、第一电路和绝缘层依次层叠设置在所述基板上，所述绝缘层上设有安装孔。
优选的，所述微型LED背板还包括设置在半固化片下侧的底层电路，
所述第一电路和半固化片上设有连接孔，所述连接孔上设有连接所述底层电路和第一电路的连接线。
优选的，微型LED背板制备方法包括：
在基板上通过磁控溅射或者蒸镀工艺形成金属薄膜；
利用光刻的方法，将金属薄膜加工为底层电路；
依次在所述底层电路上贴合半固化片和铜箔；
通过激光打孔的方式在所述半固化片和铜箔上打出连接孔；
通过电镀的方式，在所述连接孔上形成连接底层电路和铜箔的连接线；
将所述铜箔制作成第一电路；
在所述第一电路上印刷绝缘层。
优选的，所述微型LED背板的所述底层电路为铜箔电路。
优选的，所述微型LED背板制备方法包括：
将铜箔以层压方式安装在基板上，并将在所述铜箔上蚀刻出底层电路；
利用光刻的方法，将金属薄膜加工成底层电路；
依次在所述底层电路上贴合半固化片和铜箔；
通过激光打孔的方式的方式在所述半固化片和铜箔上打出连接孔；
通过电镀的方式，在连接孔上形成连接底层电路和铜箔的连接线；
将所述铜箔制作出第一电路；
在所述第一电路上印刷绝缘层。
优选的，所述半固化片的厚度为5-2000μm，所述铜箔电路的厚度为0.5-300μm。
优选的，所述基板上侧设有缓冲层。
优选的，所述半固化片包括树脂和增强材料，
所述树脂包括以下任一成分或它们的组合：环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯和酚醛树脂；
所述增强材料包括玻璃纤维布、纸基、复合材料。
优选的，所述半固化片还包括分散染料；
所述树脂和增强材料的重量比为3-7：7-3；
所述半固化片制备方法包括：将电子级的玻璃纤维布浸渍树脂液后，烘干获得半固化片。
优选的，所述基板上依次设有缓冲层和底层电路，
所述底层电路包括依次设置在所述缓冲层上侧的半导体层、栅极绝缘层和栅极层，所述半导体层左右两侧设有源漏层，
所述底层电路上依次设有第一绝缘层、半固化片、第一电路和绝缘层，
所述第一绝缘层向下覆盖所述半导体层、栅极绝缘层、栅极层和缓冲层，所述源漏层的一端向第一绝缘层上侧延伸；
所述源漏层的上侧设有安装孔。
优选的，所述缓冲层上设有栅极金属层，所述第一电路通过连接线与所述栅极金属层连接。
优选的，所述微型LED背板的制备方法包括：
通过化学气相沉积在基板上制作缓冲层；
在缓冲层的一个区域依次沉积半导体层、栅极绝缘层和栅极层；
在所述半导体层两侧沉积源漏层后，依次层压半固化层和铜箔，获得基础背板；
通过激光打孔的方式，在所述基础背板上打出第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔露出源漏层，在所述第二连接孔上沉积栅极金属层，
通过电镀的方式，在所述第二连接孔上形成连接所述栅极金属层和铜箔的连接线；
通过曝光显影刻蚀的方式，将所述铜箔制作成第一电路；
通过丝网印刷的方式，在第一电路上印刷绝缘层；
通过激光打孔，在所述印刷绝缘层上设置微型LED的安装孔。
本发明还提供一种LED面板，包括上述微型LED背板和安装在所述微型LED背板上的微型LED。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：半固化片较化学气相沉积形成的绝缘层厚，具有较高的介电系数，因此提高了电流冲击承受力。
附图说明
图1是本发明的微型LED背板结构示意图；
图2是实施例1的结构示意图；
图3是实施例2的结构示意图；
图4是实施例3的结构示意图；
图5是实施例4的结构示意图；
图6是实施例5的结构示意图。
附图标记：1基板，2底层电路，21半导体层，22栅极绝缘层，23源漏层，24栅极金属层，25栅极层，26安装孔，
3半固化片，4第一电路，5绝缘层，6缓冲层，7第一绝缘层，8微型LED，11连接线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
一种微型LED背板，如图1所示，包括基板1、半固化片3、第一电路4和绝缘层5，半固化片3、第一电路4和绝缘层5依次层叠设置在基板1上，绝缘层5上设有安装孔26。LED安装在所述安装孔上，组成LED面板。
半固化片3较化学气相沉积形成的绝缘层厚，同时具有较高的介电系数，因此提高了电流冲击承受力。
在一个具体实施例中，半固化片3采用5-2000μm厚度，第一电路4采用0.5-300μm厚度的铜箔电路，基板1可以采用玻璃基板。半固化片3的介电常数达到5-6之间，而气相沉积形成的绝缘层的介电常数通常为4。半固化片也称为PP片(Prepreg，Pre-pregnant)，包括树脂和增加材料所述树脂包括以下任一成分或它们的组合：环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯和酚醛树脂；所述增强材料包括玻璃纤维布、纸基、复合材料。
所述半固化片还包括分散染料和参杂物；所述树脂和增强材料的重量比为3-7：7-3；所述半固化片制备方法包括：将电子级的玻璃纤维布浸渍树脂液后，烘干获得半固化片。掺杂物可以是以下一种组分或它们的组合：碳酸钙、乙烯、无机物矿粉、有机物木粉、纸屑、谷物微片、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母、碳黑、碳纤维、溴化物、LDPE、EPR加HDPE、橡胶等。分散染料分为低温型染料和高温型染料，可以使用促进剂提升颜色的深度。
半固化片A：电子级的玻璃纤维布10g浸渍环氧树脂后，烘干获得14.3g半固化片A，布面应平整、无油污、无污迹、无外来杂质或其他缺陷、无破裂和无过多的树脂粉末。含胶量30％，凝胶化时间:180±10秒，流动度:24％-25％。
半固化片B：10g碳纤维复合材料浸渍丙烯酸树脂后，烘干获得16.7g半固化片B，布面应平整、无油污、无污迹、无外来杂质或其他缺陷、无破裂。含胶量40.1％，凝胶化时间:177±10秒，流动度:26％-28％。
半固化片C：芳族合成纤维纸10g浸渍液体酚醛树脂后，烘干获得23g半固化片C，布面应平整、无油污、无污迹、无外来杂质或其他缺陷、无破裂。含胶量56.5％，凝胶化时间:160±10秒，流动度:30％-22％。
本发明的实施例中采用了半固化片A进行测试。
实施例1
如图2所示，LED背板包括基板1、缓冲层6、半固化片3、第一电路4和绝缘层5，缓冲层6、半固化片3、第一电路4和绝缘层5依次层叠设置在基板1上，绝缘层5上设有安装孔。LED安装在所述安装孔上，组成LED面板。缓冲层用于增加基板1的粘附性，即增加基板1与半固化片3的粘附性，提高产LED背板的稳定性。
实施例2
一种微型LED背板，如图3所示，包括基板1、底层电路2、半固化片3、第一电路4和绝缘层5，底层电路2、半固化片3、第一电路4和绝缘层5依次层叠设置在基板1上，第一电路4和半固化片3上设有连接孔，所述连接孔上设有连接底层电路2和第一电路4的连接线11。即半固化片3上下两侧分别设置有第一电路4和底层电路2，形成三明治结构。所述底层电路为金属薄膜，可以通过磁控溅射或者蒸镀工艺形成。
半固化片3较化学气相沉积形成的绝缘层厚，因此具有较高的介电系数，因此提高了电流冲击承受力，并且降低了底层电路2和第一电路4间的走线电容，降低了RC延迟(RCDelay)的影响，减少工艺过程引发的各项不良，提高产品的良率，节约产品生产成本等。其中，第一电路4和底层电路2，可以分别采用金属薄膜和铜箔，例如第一电路采用铜箔电路，底层电路采用金属薄膜(磁控溅射或者蒸镀工艺形成)，但本发明中对于该两层电路的材料没有限制，即第一电路4和底层电路2材料的互换不影响本发明的实施。应当指出的是与磁控溅射或者蒸镀工艺形成的金属薄膜相比，采用铜箔加工而成铜箔电路，厚度较大，降低了电阻；同时可以降低了电压降，提高背光亮度的均一性。
微型LED背板的底层电路2通过磁控溅射或者蒸镀工艺形成。
其中，微型LED背板的制备方法包括：
步骤101：在基板1上通过磁控溅射或者蒸镀工艺形成金属薄膜。金属薄膜的成份可以是Al、Cu、Mo、Ag、Nb或Nd，也可以是含有上述元素的合金材料。
步骤102：利用光刻的方法，将金属薄膜加工为底层电路2。
步骤103：依次在所述底层电路上贴合半固化片3和铜箔。半固化片采用了半固化片A，即电子级的玻璃纤维布浸渍环氧树脂后，烘干获得。铜箔成份含有Cu、Al、Mo、Ag、Nb、Nd等元素，以及上述元素的合金。
步骤104：通过激光打孔的方式在所述半固化片和铜箔上打出连接孔。
步骤105：通过电镀的方式，在所述连接孔上形成连接底层电路和铜箔的连接线。
步骤106：将所述铜箔制作成第一电路4。
步骤107：在所述第一电路上印刷绝缘层5，可以采用丝网印刷的方式印刷绝缘层。绝缘层(ILD，interlayer dielectric)通常采用化学气相沉积PECVD形成SiNx或者SiO2或者SiNO。然后利用曝光机利用曝光显影刻蚀等工艺形成图案和连接孔。
但不限于此，也可以先制作第一电路4，再打出连接孔。
可以在微型LED背板的绝缘层上打出安装孔26，将微型LED 8安装在所述安装孔上，组装成微型LED面板，可以采用打件或黏合的方式进行安装。如图3所示，微型LED的阴极与底层电路2连接，阳极与第一电路4连接。微型LED可以包括Mini LED或Micro LED。
实施例3
与实施例2不同的是，如图4所示，底层电路2采用铜箔加工形成。
其中，微型LED背板的制备方法包括：
步骤201：将铜箔以层压方式安装在基板上。
步骤202：在所述铜箔上蚀刻底层电路2，即铜箔电路。
步骤203：依次在所述底层电路上贴合半固化片3和上层铜箔。
步骤204：通过激光打孔的方式在半固化片和上层铜箔上打出连接孔。
步骤205：通过电镀的方式，在所述连接孔上形成连接底层电路和铜箔的连接线。
步骤206：将上层铜箔制作成第一电路4。
步骤207：在所述第一电路上印刷绝缘层5。
但不限于此，也可以先制作第一电路4，再打出连接孔。
可以在微型LED背板的绝缘层上打出安装孔26，将微型LED 8安装在所述安装孔上，组装成微型LED面板。本实施例，内层电路采用了铜箔电路，提高了厚度，以提高电压承载力，提高亮度的均一性。
实施例4
与实施例2不同的是，基板1和底层电路2之间设有缓冲层6，如图5所示。缓冲层6用于增加基板1和内层电路2的粘附性，其中，缓冲层的材质可以采用以下任一种：SiNx、SiO、SiNO、OC、聚酰亚胺、酚醛树脂、环氧树脂和环氧树脂掺杂物(PP片)、亚克力系OCA光学胶、硅系OCA光学胶、水胶等。
其中，微型LED背板的制备方法包括：
步骤201：通过化学气相沉积的方式在基板上制作缓冲层6，将铜箔以层压方式安装在缓冲层上。
步骤202：在所述铜箔上蚀刻底层电路2，即铜箔电路。
步骤203：依次在所述底层电路上贴合半固化片3和铜箔。
步骤204：通过激光打孔的方式在步骤203中的半固化片和铜箔上打出连接孔。
步骤205：通过电镀的方式，在所述连接孔上形成连接底层电路和铜箔的连接线。
步骤206：将所述铜箔制作成第一电路4。
步骤207：在所述第一电路上印刷绝缘层5。
实施例5
与实施例4不同的是，底层电路采用了开关电器的半导体。如图6所示，基板1上依次设有缓冲层6和底层电路2，
底层电路2包括依次设置在缓冲层6上侧的半导体层21、栅极绝缘层22和栅极层25，半导体层21左右两侧设有源漏层23，其中，半导体层21用于安装开关微型LED的半导体，栅极层25用于安装所述半导体的栅极，源漏层23用于设置所述半导体的源极和漏极，底层电路2上依次设有第一绝缘层7、半固化片3、第一电路4和绝缘层5，第一绝缘层7向下覆盖半导体层21、栅极绝缘层22、栅极层25和缓冲层6，源漏层23的一端向第一绝缘7层上端延伸；所述源漏层的上侧可以设有安装孔26，安装孔26向上延伸穿过绝缘层。
半导体用于控制微型LED的开关。第一绝缘层用于覆盖或固定半导体。半导体层的材料可以为铟镓锌氧化物(IGZO)、氢化非晶硅(A-Si，hydrogenated amorphous silicon)、稀土掺杂金属氧化物(IZO)、氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO)等半导体材料，如果是A-Si需要增加ELA准分子激光退火工艺，沉积后通过光刻形成半导体层图案。
其中，底层电路2还包括设置在缓冲层上侧的栅极金属层24，第一电路4通过连接线11与栅极金属层2连接。
其中，微型LED背板的制备方法包括：
步骤401：通过化学气相沉积在基板1上制作缓冲层6。
步骤402：在缓冲层6的一个区域依次沉积半导体层21、栅极绝缘层22和栅极层25。其中，半导体层和栅极层可以采用光刻和湿法刻蚀的方法制作相应的图案。
步骤406：在所述半导体层上沉积第一绝缘层7，并在第一绝缘层7利用光刻或干法刻蚀，形成连接半导体层一侧的源漏孔。如图6所示，半导体层两侧分别设有一个源漏孔。
步骤403：在所述半导体层21一侧的源漏孔上沉积源漏层23后，依次层压半固化层3和铜箔，获得基础背板。
步骤404：通过激光打孔的方式，在所述基础背板上打出第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔露出源漏层23，在第二连接孔上沉积栅极金属层24。
步骤405：通过电镀的方式，在所述第二连接孔上形成连接栅极金属层24和铜箔的连接线11。
步骤406：通过曝光显影刻蚀的方式，将所述铜箔制作成第一电路4。
步骤407：通过丝网印刷的方式，在第一电路上印刷绝缘层5。
步骤408：通过激光打孔，在所述印刷绝缘层上设置微型LED的安装孔。
本发明还提供一种微型LED面板，包括上述微型LED背板和安装在所述微型LED背板上的微型LED 8。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微型LED背板，其特征在于，包括基板、半固化片、第一电路和绝缘层，所述半固化片、第一电路和绝缘层依次层叠设置在所述基板上，
所述绝缘层上设有安装孔。
2.根据权利要求1所述的微型LED背板，其特征在于，还包括设置在半固化片下侧的底层电路，
所述第一电路和半固化片上设有连接孔，所述连接孔上设有连接所述底层电路和第一电路的连接线。
3.根据权利要求2所述的微型LED背板，其特征在于，所述底层电路为铜箔电路，所述半固化片的厚度为5-2000μm，所述铜箔电路的厚度为0.5-300μm。
4.根据权利要求1或2所述的微型LED背板，其特征在于，所述基板上侧设有缓冲层。
5.根据权利要求1所述的微型LED背板，其特征在于，所述半固化片包括树脂和增强材料，
所述树脂包括以下任一成分或它们的组合：环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯和酚醛树脂；
所述增强材料包括玻璃纤维布、纸基、复合材料。
6.根据权利要求5所述的微型LED背板，其特征在于，所述半固化片还包括分散染料；
所述树脂和增强材料的重量比为3-7：7-3；
所述半固化片制备方法包括：将电子级的玻璃纤维布浸渍树脂液后，烘干获得半固化片。
7.根据权利要求1所述的微型LED背板，其特征在于，所述基板上依次设有缓冲层和底层电路，
所述底层电路包括依次设置在所述缓冲层上侧的半导体层、栅极绝缘层和栅极层，所述半导体层左右两侧设有源漏层，
所述底层电路上依次设有第一绝缘层、半固化片、第一电路和绝缘层，
所述第一绝缘层向下覆盖所述半导体层、栅极绝缘层、栅极层和缓冲层，所述源漏层的一端向第一绝缘层上侧延伸；
所述源漏层的上侧设有安装孔。
8.根据权利要求7所述的微型LED背板，其特征在于，所述底层电路还包括设置在所述缓冲层上侧的栅极金属层，所述第一电路通过连接线与所述栅极金属层连接。
9.一种如权利要求8所述微型LED背板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
通过化学气相沉积在基板上制作缓冲层；
在缓冲层的一个区域依次沉积半导体层、栅极绝缘层和栅极层；
在所述半导体层上沉积第一绝缘层，并在第一绝缘层利用光刻或干法刻蚀，形成连接半导体层一侧的源漏孔；
在所述源漏孔上沉积沉积源漏层后，依次层压半固化层和铜箔，获得基础背板；
通过激光打孔的方式，在所述基础背板上打出第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔露出源漏层，在所述第二连接孔上沉积栅极金属层；
通过电镀的方式，在所述第二连接孔上形成连接所述栅极金属层和铜箔的连接线；
通过曝光显影刻蚀的方式，将所述铜箔制作成第一电路；
通过丝网印刷的方式，在第一电路上印刷绝缘层；
通过激光打孔，在所述印刷绝缘层上设置微型LED的安装孔。
10.一种微型LED面板，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的微型LED背板和安装在所述微型LED背板上的微型LED。
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