CN113345879B - 微型led显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微型LED显示面板，该微型LED显示面板包括驱动电路层和位于驱动电路层之上的微型LED芯片，其中，微型LED芯片的引脚具有至少一非垂直面，驱动电路层表面的焊盘具有与非垂直面相配合的互补面，引脚与焊盘相互嵌套设置，非垂直面为凹陷的斜曲面，互补面为与凹陷的斜曲面相匹配的凸起的斜曲面，引脚与焊盘之间通过斜曲面完美匹配，这种设计可以增大微型LED芯片与驱动电路层表面的焊盘的接触面积，从而提高微型LED芯片可推拉力，确保微型LED芯片在微型LED显示面板翻转或倾斜时不会轻易脱离基板，间接提高微型Mini‑LED显示面板的显示的稳定性和显示品质。

Description

微型LED显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种微型LED显示面板。
背景技术
随着高清晰度显示面板对画质的要求越来越高，提升高阶分辨率显示画质成为一个新需求。目前8K OLED受限于补偿电路，OLED和双层液晶面板在功耗上有优势，非晶硅背板技术和驱动设计还存在缺陷，尚需进一步开发，而Micro-Led/Mini-Led技术作为一个全新的显示技术，具有高良率、高可靠性、柔韧性高、体积小、寿命长等优势，在显示领域的应用越来越广泛，有望满足高阶分辨率显示画质的需求。
Micro-Led/Mini-Led技术为LED微缩化和矩阵化技术，指的是在一个芯片上集成高密度、微小尺寸的LED阵列的技术，以将像素点的距离从毫米级降低至微米级，甚至是纳米级。具体地，阵列基板上设置有多个LED芯片，由于阵列基板上排布的LED芯片的芯片数量巨大，每个LED芯片的引脚与阵列基板上焊盘之间采用表面点焊连接，可单独控制。LED芯片的尺寸在微米级别上，LED芯片与LED芯片之间的间距也比较小，导致微型LED芯片的引脚与焊盘的接触面积越来越小，在垂直方向上，微型LED芯片推拉力越来越低，容易造成Mini-LED/Micro-LED芯片脱落，严重影响Mini-LED/Micro-LED显示面板的品质。
因此，需要提出一种新型的微型LED显示面板，以解决上述技术问题中的微型LED芯片的引脚与焊盘的接触面积越来越小，微型LED芯片能承受推拉力较小，在微型LED显示面板翻转或倾斜时，容易造成Mini-LED/Micro-LED芯片出现脱落现象，严重影响Mini-LED/Micro-LED显示面板的显示品质的技术问题。
发明内容
本发明提供一种微型LED显示面板，能够解决现有技术中的的微型LED芯片的引脚与焊盘的接触面积越来越小，微型LED芯片能承受推拉力较小，在微型LED显示面板翻转或倾斜时，容易造成Mini-LED/Micro-LED出现掉灯现象，严重影响Mini-LED/Micro-LED显示面板的显示品质的技术问题。
本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种微型LED显示面板，该微型LED显示面板包括驱动电路层和位于所述驱动电路层之上的微型LED芯片，其中，所述微型LED芯片的引脚具有至少一非垂直面，所述驱动电路层表面的焊盘具有与所述非垂直面相配合的互补面，所述引脚与所述焊盘相互嵌套设置。
根据本发明一优选实施例，所述引脚围绕所述所述焊盘设置，所述焊盘位于所述引脚内侧，且所述焊盘的互补面与所述引脚的非垂直面通过相互贴合电性连接。
根据本发明一优选实施例，所述引脚包括相对设置的第一楔形结构和第二楔形结构，所述焊盘包括背离设置第一半斜圆柱状结构和第二半斜圆柱状结构，所述第一楔形结构与所述第一半斜圆柱状结构电性连接，所述第二楔形结构与所述第二半斜圆柱状结构电性连接。
其中，所述第一楔形结构和所述第二楔形结构形成一个环形结构，所述环形结构在所述第一楔形结构和所述第二楔形结构靠近的位置形成有豁口，所述第一半斜圆柱状结构与所述第二半斜圆柱状结构之间设置有间隙，若所述第一半斜圆柱状结构与所述第二半斜圆柱状结构合拢可形成一个完整的斜圆柱体。
根据本发明一优选实施例，所述第一楔形结构与所述第一半斜圆柱状结构电性连接面分别为所述非垂直面和所述互补面，所述第二楔形结构与所述第二半斜圆柱状结构电性连接面分别也为所述非垂直面和所述互补面。
根据本发明一优选实施例，所述非垂直面为凹陷的斜曲面，所述互补面为与所述凹陷的斜曲面相匹配的凸起的斜曲面，相贴合的凹陷的斜曲面和凸起的斜曲面的曲率和面积相等。
根据本发明一优选实施例，所述第一楔形结构和所述第二楔形结构的截面形状均为直角梯形或直角三角形，所述第一半斜圆柱状结构和所述第二半斜圆柱状结构的截面形状均为直角梯形或直角三角形。
根据本发明一优选实施例，所述第一楔形结构为所述微型LED芯片的阳极绑定端，所述第二楔形结构为所述微型LED芯片的阴极绑定端。
根据本发明一优选实施例，所述引脚和所述焊盘为相同金属材料制备而成，所述金属材料为铜、钼、钛或铝中一种或一种以上材料。
其中，所述引脚和所述焊盘采用点焊结合在一起，焊接完成后，所述引脚和所述焊盘呈一体结构，在焊接面上形成有合金层，所述合金层至少包括锡膏。
根据本发明一优选实施例，所述引脚边缘超过所述焊盘，并且延伸至所述焊盘内，在所述引脚的非垂直面与所述焊盘的互补面的嵌套上，所述互补面朝向所述非垂直面设置有多个开口，所述非垂直面朝向所述互补面设有多个与所述开口一一对应且嵌合的凸齿。
根据本发明一优选实施例，所述驱动电路层为有源选址驱动电路层或无源选址驱动电路层，且所述微型LED芯片为Micro-Led芯片和/或Mini-Led芯片。
本发明的有益效果：本发明实施例提供一种微型LED显示面板，该微型LED显示面板包括驱动电路层和位于驱动电路层之上的微型LED芯片，其中，微型LED芯片的引脚具有至少一非垂直面，驱动电路层表面的焊盘具有与非垂直面相配合的互补面，引脚与焊盘相互嵌套设置，非垂直面为凹陷的斜曲面，互补面为与凹陷的斜曲面相匹配的凸起的斜曲面，引脚与焊盘之间通过斜曲面完美匹配，这种设计可以增大微型LED芯片与驱动电路层表面的焊盘的接触面积，从而提高微型LED芯片可推拉力，确保微型LED芯片在微型LED显示面板翻转或倾斜时不会轻易脱离基板，间接提高微型Mini-LED显示面板的显示的稳定性和显示品质。本实施例的微型LED芯片为Micro-Led芯片和/或Mini-Led芯片，微型LED芯片引脚与焊盘采用锡焊电性连接，焊接完成后，引脚和焊盘呈一体结构，在焊接面上形成有合金层，合金层至少包括锡膏与焊盘表面的金属材料，进一步提高引脚和焊盘之间的粘结力。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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。
图1至3为现有技术中的Mini-LED/Micro-LED显示面板的制备工艺流程中结构示意图。
图4为现有技术的Mini-LED/Micro-LED显示面板的引脚和焊盘的立体结构示意图。
图5-7为本发明提供一种微型LED显示面板的制备工艺流程中结构示意图。
图8为本发明提供一种微型LED显示面板的引脚侧视和俯视结构示意图。
图9为本发明提供一种微型LED显示面板的引脚与焊盘匹配立体结构示意图。
图10为本发明提供一种微型LED显示面板的另一种结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示，图中虚线表示在结构中并不存在的，仅仅说明结构的形状和位置。
本发明针对现有技术中的微型LED芯片的引脚与焊盘的接触面积越来越小，微型LED芯片能承受推拉力较小，在微型LED显示面板翻转或倾斜时，容易造成Mini-LED/Micro-LED芯片出现脱落现象，严重影响微型LED显示面板的显示品质的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。
本发明实施例提供一种微型LED显示面板，该微型LED显示面板包括驱动电路层和位于驱动电路层之上的微型LED芯片，其中，微型LED芯片的引脚具有至少一非垂直面，驱动电路层表面的焊盘具有与非垂直面相配合的互补面，引脚与焊盘相互嵌套设置，非垂直面为凹陷的斜曲面，互补面为与凹陷的斜曲面相匹配的凸起的斜曲面，引脚与焊盘之间通过斜曲面完美匹配，这种设计可以增大微型LED芯片与驱动电路层表面的焊盘的接触面积，从而提高微型LED芯片可推拉力，确保微型LED芯片在微型LED显示面板翻转或倾斜时不会轻易脱离基板，间接提高微型Mini-LED显示面板的显示的稳定性和显示品质。本实施例的微型LED芯片为Micro-Led芯片和/或Mini-Led芯片，微型LED芯片引脚与焊盘采用锡焊电性连接，焊接完成后，引脚和焊盘呈一体结构，在焊接面上形成有合金层，合金层至少包括锡膏与焊盘表面的金属材料，进一步提高引脚和焊盘之间的粘结力。
图1至图3为现有技术中的Mini-LED/Micro-LED显示面板的制备工艺流程中结构示意图。如图1所示，提供一阵列基板11，在该阵列基板11上依次制备焊盘12和焊盘13，其中，焊盘12和焊盘13分别用于输出不同电压的电性号。如图2所示，批量生产的微型LED芯片18采用巨量转移方法贴合于阵列基板11上，微型LED芯片18的引脚16和引脚17分别与焊盘12和焊盘13对位设置，且引脚16与焊盘12之间设置有锡焊层14，引脚17与焊盘13之间设置有锡焊层17。如图3所示，过回流焊后，锡膏层与金属焊盘形成合金层，例如合金层20和合金层22；引脚与焊盘形成一体结构，例如原本的引脚16与焊盘12形成一体结构19，原本的引脚17与焊盘13形成一体结构21，且原本的引脚16与焊盘12之间形成有合金层20，原本的引脚17与焊盘13之间形成有合金层22。
由于Mini LED/Micro LED芯片的尺寸以及各微型LED之间的间距不断缩小，再加上引脚与焊盘的形状均正方体，该正方体参考图4。在焊接后，二者以面与面相互结合，在垂直于显示面板的厚度方向上，LED芯片与焊盘的接触面积变小，推拉力降低，导致LED芯片易脱落的问题。
为了解决上述技术问题，本发明在制备Mini-LED/Micro-LED显示面板的过程中，对微型LED显示面板的引脚和焊盘的结构进行了改进，将微型LED芯片的引脚制备成环形楔形结构，驱动电路层对应环形楔形引脚设置有相匹配的斜圆柱形的焊盘，以使在垂直于显示面板的厚度方向上，LED芯片的引脚与焊盘采用斜曲面相互嵌合，一是在垂直方向上，二者存在相互抵触挤压的现象，二者增加了接触面积，即增加推拉力，可解决微型LED芯片易脱落的问题。
图5至图7为本发明实施例中的微型(Mini-LED/Micro-LED)显示面板的制备工艺流程中结构示意图。如图5所示，提供一驱动电路层101，驱动电路层101为有源选址驱动电路层或无源选址驱动电路层，为Mini-LED/Micro-LED提供驱动信号，驱动电路层101表面设置有焊盘102，每个焊盘102包括背离设置第一半斜圆柱状结构1021和第二半斜圆柱状结构1022，第一半斜圆柱状结构1021具有互补面10211，第二半斜圆柱状结构1022具有互补面10221，第一半斜圆柱状结构1021和第二半斜圆柱状结构1022之间设置有间隙1023。
特别说明一下，无源选址驱动模式把阵列中每一列的LED像素的阳极(P-electrode)连接到列扫描线(Data Current Source)，同时把每一行的LED像素的阴极(N-electrode)连接到行扫描线(Scan Line)。当某一特定的第Y列扫描线和第X行扫描线被选通的时候，其交叉点(X，Y)的LED像素即会被点亮，整个屏幕以这种方式进行高速逐点扫描即可实现显示画面。在有源选址驱动电路中，每个微型LED像素有其对应的独立驱动电路，驱动电流由驱动晶体管提供，一般有源矩阵驱动电路至少包括双晶体管和单电容电路，每个像素电路中使用至少两个晶体管来控制输出电流，T1为选通晶体管，用来控制像素电路的开或关，T2是驱动个晶体管，与电压源联通并在一帧的时间内为微型LED提供稳定的电流，该电路中还有一个存储电容C1来储存数据信号(Vdata)，当该像素单元的扫描信号脉冲结束后，存储电容仍能保持驱动晶体管T2栅极的电压，从而为Micro-LED像素源源不断的驱动电流，直到一帧结束。
如图6所示，将自带锡膏的LED芯片103转移到驱动电路层101上，微型LED芯片103优选为Micro-Led芯片和/或Mini-Led芯片。任意一个微型LED芯片103的引脚104具有至少一非垂直面，驱动电路层101表面的焊盘102具有与非垂直面相配合的互补面，引脚104与焊盘102相互嵌套设置。具体地，引脚104包括相对设置的第一楔形结构1041和第二楔形结构1042，第一楔形结构1041具有非垂直面10411，第二楔形结构1042具有非垂直面10421，第一半斜圆柱状结构1021对应非垂直面10411设置有互补面10211，第二半斜圆柱状结构1022对应非垂直面10421设置有互补面10221。
如图7和图8(a)所示，微型LED芯片103的引脚104与驱动电路层101上的焊盘102相互嵌套设置，引脚104围绕焊盘102设置，焊盘102位于引脚104内侧，且焊盘的互补面与引脚的非垂直面通过相互贴合电性连接。引脚104与微型LED芯片103之间还设置有连接板1043，引脚104包括相对设置的第一楔形结构1041和第二楔形结构1042，焊盘102包括背离设置第一半斜圆柱状结构1021和第二半斜圆柱状结构1022，第一楔形结构1041与第一半斜圆柱状结构1021电性连接，第二楔形结构1042与第二半斜圆柱状结构1022电性连接。
如图8所示，第一楔形结构1041和第二楔形结构1042形成一个环形结构，环形结构在第一楔形结构1041和第二楔形结构1042靠近的位置形成有豁口，第一半斜圆柱状结构1021与第二半斜圆柱状结构1022间隔设置，若第一半斜圆柱状结构1021与第二半斜圆柱状结构1022合拢可形成一个完整的斜圆柱体。
如图8(b)所示，第一楔形结构1041与第一半斜圆柱状结构1021电性连接面分别为非垂直面10411和互补面10211，第二楔形结构1042与第二半斜圆柱状结构1022电性连接面分别也为非垂直面10421和互补面10221。非垂直面为凹陷的斜曲面，互补面为与凹陷的斜曲面相匹配的凸起的斜曲面，相贴合的凹陷的斜曲面和凸起的斜曲面的曲率和面积相等。
第一楔形结构1041和第二楔形结构1042的截面形状均为直角梯形或直角三角形，第一半斜圆柱状结构1021和第二半斜圆柱状结构1022的截面形状均为直角梯形或直角三角形。
本实施例中第一楔形结构1041为微型LED芯片103的阳极绑定端，第二楔形结构1042为微型LED芯片103的阴极绑定端。第一半斜圆柱状结构1021为阳极绑定端提供正电位信号，第二半斜圆柱状结构1022为阴极绑定端提供负电位信号。本实施例的引脚104和焊盘103为相同金属材料制备而成，金属材料为铜、钼、钛或铝中一种或一种以上材料，其中，引脚104和焊盘102采用点焊结合在一起，焊接完成后，引脚和焊盘呈一体结构，在焊接面上形成有合金层，例如合金层1024和合金层1025，合金层1024和合金层1025至少包括锡膏。
如图9所示，本发明提供一种微型LED显示面板的引脚与焊盘匹配立体结构示意图。本实施的第一楔形结构1041与第一半斜圆柱状结构1021以斜曲面相互匹配，第一楔形结构1041位于第一半斜圆柱状结构1021的外围。
如图10所示，本发明提供一种微型LED显示面板的另一种结构示意图。引脚104边缘超过焊盘102，并且延伸至焊盘102内，在引脚104的非垂直面与焊盘102的互补面的嵌套上，互补面朝向互补面设置有多个开口，非垂直面朝向互补面设有多个与开口一一对应且嵌合的凸齿，以此增加引脚104与焊盘102之间的咬合力，例如第一楔形结构1041表面的非垂直面10411表面设置有多个凸齿1044，第一半斜圆柱状结构1021表面对应凸齿1044设置有对应的开口(未标记)。这种相互咬合的设计可进一步增大微型LED芯片103与驱动电路层101表面的焊盘102的接触面积，从而提高微型LED芯片103可承受的推拉力，确保微型LED芯片103在微型LED显示面板翻转或倾斜时不会轻易脱离基板，间接提高微型Mini-LED显示面板的显示的稳定性和显示品质。其他的结构跟图7类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供一种微型LED显示面板，该微型LED显示面板包括驱动电路层和位于驱动电路层之上的微型LED芯片，其中，微型LED芯片的引脚具有至少一非垂直面，驱动电路层表面的焊盘具有与非垂直面相配合的互补面，引脚与焊盘相互嵌套设置，非垂直面为凹陷的斜曲面，互补面为与凹陷的斜曲面相匹配的凸起的斜曲面，引脚与焊盘之间通过斜曲面完美匹配，这种设计可以增大微型LED芯片与驱动电路层表面的焊盘的接触面积，从而提高微型LED芯片可推拉力，确保微型LED芯片在微型LED显示面板翻转或倾斜时不会轻易脱离基板，间接提高微型Mini-LED显示面板的显示的稳定性和显示品质。
综上，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种微型LED显示面板，其特征在于，包括驱动电路层和位于所述驱动电路层之上的微型LED芯片，其中，所述微型LED芯片的引脚具有至少一非垂直面，所述驱动电路层表面的焊盘具有与所述非垂直面相配合的互补面，所述引脚与所述焊盘相互嵌套设置；
所述引脚围绕所述焊盘设置，所述焊盘位于所述引脚内侧，且所述焊盘的互补面与所述引脚的非垂直面通过相互贴合电性连接；
所述引脚包括相对设置的第一楔形结构和第二楔形结构，所述焊盘包括背离设置第一半斜圆柱状结构和第二半斜圆柱状结构，所述第一楔形结构与所述第一半斜圆柱状结构电性连接，所述第二楔形结构与所述第二半斜圆柱状结构电性连接；其中，所述第一楔形结构和所述第二楔形结构形成一个环形结构，所述环形结构在所述第一楔形结构和所述第二楔形结构靠近的位置形成有豁口，所述第一半斜圆柱状结构与所述第二半斜圆柱状结构之间设置有间隙，若所述第一半斜圆柱状结构与所述第二半斜圆柱状结构合拢可形成一个完整的斜圆柱体。
2.根据权利要求1所述的微型LED显示面板，其特征在于，所述第一楔形结构与所述第一半斜圆柱状结构电性连接面分别为所述非垂直面和所述互补面，所述第二楔形结构与所述第二半斜圆柱状结构电性连接面分别也为所述非垂直面和所述互补面。
3.根据权利要求2所述的微型LED显示面板，其特征在于，所述非垂直面为凹陷的斜曲面，所述互补面为与所述凹陷的斜曲面相匹配的凸起的斜曲面，相贴合的凹陷的斜曲面和凸起的斜曲面的曲率和面积相等。
4.根据权利要求1所述的微型LED显示面板，其特征在于，所述第一楔形结构和所述第二楔形结构的截面形状均为直角梯形或直角三角形，所述第一半斜圆柱状结构和所述第二半斜圆柱状结构的截面形状均为直角梯形或直角三角形。
5.根据权利要求4所述的微型LED显示面板，其特征在于，所述第一楔形结构为所述微型LED芯片的阳极绑定端，所述第二楔形结构为所述微型LED芯片的阴极绑定端。
6.根据权利要求1所述的微型LED显示面板，其特征在于，所述引脚和所述焊盘为相同金属材料制备而成，所述金属材料为铜、钼、钛或铝中一种或一种以上材料；
其中，所述引脚和所述焊盘采用点焊结合在一起，焊接完成后，所述引脚和所述焊盘呈一体结构，在焊接面上形成有合金层，所述合金层至少包括锡膏。
7.根据权利要求1所述的微型LED显示面板，其特征在于，所述引脚边缘超过所述焊盘，并且延伸至所述焊盘内，在所述引脚的非垂直面与所述焊盘的互补面的嵌套上，所述互补面朝向所述非垂直面设置有多个开口，所述非垂直面朝向所述互补面设有多个与所述开口一一对应且嵌合的凸齿。
8.根据权利要求1所述的微型LED显示面板，其特征在于，所述驱动电路层为有源选址驱动电路层或无源选址驱动电路层，且所述微型LED芯片为Micro-Led芯片和/或Mini-Led芯片。
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