CN114267779B - Led面板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种LED面板及其制作方法，LED面板的制作方法包括：提供第一基板，所述第一基板包括多个阵列排布的LED芯片和封装材料，所述LED芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述封装材料至少覆盖所述第一表面；提供第二基板，所述第二基板包括驱动基板和导电层，所述导电层设置在所述驱动基板上；对准所述第二表面和所述驱动基板上的所述导电层，并对所述封装材料和所述导电层进行加热处理，使得所述封装材料固化为封装层以及所述LED芯片固定于所述第二基板上。本申请提供的LED面板及其制作方法解决了现有技术中LED面板制造步骤繁琐的问题。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种LED面板及其制作方法。
背景技术
随着LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)技术不断发展，Micro LED显示和Mini LED显示已成为未来显示行业的一大趋势。Micro LED和Mini LED搭配巨量转移技术可以结合不同的显示背板，创造出透明、弯曲以及柔性等显示效果，可以成为和OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)技术相媲美的主流显示技术。
目前主流的巨量转移技术可以采用具有单、双极结构的转移头的静电力转移方式，在转移过程中分别施加正负电压，利用静电力从衬底上抓取LED芯片；或是采用粘附力的转移方式，使用弹性印模并结合高精度运动控制打印头，利用范德华力让LED芯片粘附在转移头上；或是采用电磁力的转移方式，在LED芯片上混入诸如铁钴镍等磁性材料，利用电磁力进行吸附和释放。但上述巨量转移技术均比较复杂，且存在转移效率低缺点，此外上述方法只是单纯转移，转移后还需要封装制程，其制作步骤繁琐。
故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种LED面板及其制作方法，用于解决现有的LED面板的制作步骤繁琐的技术问题。
本申请实施例提供一种LED面板的制作方法，包括以下步骤：
提供第一基板，所述第一基板包括多个阵列排布的LED芯片和封装材料，所述LED芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述封装材料至少覆盖所述第一表面；
提供第二基板，所述第二基板包括驱动基板和导电层，所述导电层设置在所述驱动基板上；
对准所述第二表面和所述驱动基板上的所述导电层，并对所述封装材料和所述导电层进行加热处理，使得所述封装材料固化为封装层以及所述LED芯片固定于所述第二基板上。
可选的，在一些实施例中，所述提供第一基板，所述第一基板包括多个阵列排布的LED芯片和封装材料的步骤包括：
提供一衬底；
在所述衬底上形成第一粘附层；
在所述第一粘附层远离所述衬底的一面设置所述LED芯片，所述第二表面贴合所述第一粘附层；
在所述第一表面上形成所述封装材料；
减弱所述第二表面和所述第一粘附层之间的粘附力；
剥离所述第一粘附层，得到所述第一基板。
可选的，在一些实施例中，所述第一粘附层包括UV光解胶、热解胶和冷解胶中的至少一种。
可选的，在一些实施例中，所述在所述第一表面上形成所述封装材料的步骤包括：
在所述第一表面涂布聚合物材料，并对所述聚合物材料进行加热处理，以形成所述封装材料，所述封装材料具有第一状态。
可选的，在一些实施例中，聚合物材料包括环氧树脂胶和硅酸凝胶中的至少一种。
可选的，在一些实施例中，所述对准所述第二表面和所述驱动基板上的所述导电层，并对所述封装材料和所述导电层进行加热处理，使得所述封装材料固化为封装层以及所述LED芯片固定于所述第二基板上步骤包括：
提供模具，所述模具包括第一模具和第二模具；
在所述第一模具中放置所述第一基板，所述第二表面远离所述第一模具的底面；
在所述第二模具中放置所述第二基板，所述导电层远离所述第二模具的底面；
对准所述第二表面和所述导电层，并对所述第一模具和所述第二模具进行压合；
对所述模具内的密闭空间进行真空处理并利用预设温度对所述密闭空间进行加热，使得所述封装材料固化为所述封装层以及所述第二表面固定于所述第二基板上，所述封装层具有第二状态，所述第二状态的粘附力大于所述第一状态的粘附力。
可选的，在一些实施例中，所述预设温度介于80摄氏度至250摄氏度。
可选的，在一些实施例中，所述导电层的材料包括导电胶和锡膏中的至少一种。
可选的，在一些实施例中，所述提供第二基板，所述第二基板包括驱动基板和导电层，所述导电层设置在所述驱动基板上的步骤包括：
提供所述驱动基板，所述驱动基板包括焊盘；
在所述焊盘上形成所述导电层。
相应的，本申请实施例还提供一种LED面板，LED面板上述的LED面板的制作方法制成。
本申请实施例提供一种LED面板及其制作方法，LED面板的制作方法包括：提供第一基板，所述第一基板包括多个阵列排布的LED芯片和封装材料，所述LED芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述封装材料至少覆盖所述第一表面；提供第二基板，所述第二基板包括驱动基板和导电层，所述导电层设置在所述驱动基板上；对准所述第二表面和所述驱动基板上的所述导电层，并对所述封装材料和所述导电层进行加热处理，使得所述封装材料固化为封装层以及所述LED芯片固定于所述第二基板上。由于现有技术中LED芯片的封装和焊接需要分别进行，其制作步骤繁琐，成本高，本申请实施例利用聚合物对LED芯片进行封装，使得LED芯片的封装和焊接同时完成，解决了现有技术中LED面板制造步骤繁琐的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的LED面板的一种结构示意图；
图2本申请实施例提供的LED面板的制作方法的一种步骤流程图；
图3至图5为本申请实施例提供的LED面板的制作方法的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，以下的说明是基于所示的本申请具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其他具体实施例。本说明书所使用的词语“实施例”意指实例、示例或例证。
在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本申请实施例提供一种LED面板及其制作方法。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
请参考图1，图1为本申请实施例提供的LED面板的一种结构示意图。LED面板100包括驱动基板10、导电层40、多个阵列排布的LED芯片20和封装层30。驱动基板10包括焊盘107，导电层40设置在焊盘107上。LED芯片20具有第一表面20a和第二表面20b，第二表面20b设置在导电层40上且与导电层40电连接。封装层30覆盖LED芯片20。
在本申请实施例中，驱动基板10包括基底层101、薄膜晶体管102、栅极绝缘层103、层间介质层104、导电垫105、第一钝化层106、焊盘107以及第二钝化层108。
在一些实施例中，基底层101可以包括依次层叠设置的第一柔性衬底层、二氧化硅层、第二柔性衬底层、缓冲层。其中，第二柔性衬底层和第一柔性衬底的材料相同，其可以包括PI(聚酰亚胺)、PET(聚二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇脂)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PAR(含有聚芳酯的芳族氟甲苯)或PCO(多环烯烃)中的至少一种。缓冲层由含硅的氮化物、含硅的氧化物或含硅的氮氧化物中的一种或两种及以上的堆栈结构组成。
薄膜晶体管102包括有源层102a、栅极102b、源极102c和漏极102d。其中，有源层102a设置在所述基底层101上，有源层102a包括沟道区和掺杂区，掺杂区位于沟道区的两侧。有源层102a可以是氧化物有源层或低温多晶硅有源层。例如，在一些实施例中，有源层102a的材料为氧化铟锡，也可以采用Ln-IZO、ITZO、ITGZO、HIZO、IZO(InZnO)、ZnO:F、In2O3:Sn、In2O3:Mo、Cd2SnO4、ZnO:Al、TiO2:Nb、Cd-Sn-O或其他金属氧化物。掺杂区可以是P型掺杂区或N型掺杂区，当掺杂区为P型掺杂区时，掺杂区的掺杂元素为硼、铟中的一种或两种的混合。当掺杂区为N型掺杂区时，掺杂区的掺杂元素为磷、砷和锑中的一种或几种的混合。
栅极绝缘层103覆盖有源层102a和基底层101。其中，栅极绝缘层103的材料可以是氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或三氧化二铝中的一种或其任意组合。
栅极102b设置在栅极绝缘层103上，并且，栅极102b在基底层101上的正投影被有源层102a在基底层101上的正投影完全覆盖。其中，栅极102b的材料可以选用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金属或合金，由多层金属组成的栅金属层也能满足需要。
层间介质层104覆盖栅极绝缘层103及栅极102b，其中，层间介质层104可以选用氧化物或者氧氮化合物。
源极102c和漏极102d分别与位于沟道区两侧的所述掺杂区电性连接。源极102c和漏极102d可以选用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金属或合金，由多层金属组成的栅金属层也能满足需要。
导电垫105与漏极102d电性连接。第一钝化层106设置在层间介质层104远离栅极绝缘层103的一面，且第一钝化层106覆盖层间介质层104、源极102c和漏极102d以及导电垫105。焊盘107通过过孔与导电垫105连接。
第一钝化层106和第二钝化层108的材质可以为SiOx、SiOx/SiNx叠层或SiOx/SiNx/Al2O3叠层的无机非金属膜层材料。
第二钝化层108覆盖焊盘107和第一钝化层106，且裸露焊盘107。
需要说明的是，本申请实施例提供的LED面板100可以用于直接显示，或者，LED面板100可以当做液晶显示装置的背光源。
需要说明的是，在本申请实施例中，薄膜晶体管102可以是单栅薄膜晶体管，也可以是双栅薄膜晶体管；当薄膜晶体管102为单栅薄膜晶体管时，其可以是底栅薄膜晶体管，也可以顶栅薄膜晶体管，本申请实施例以顶栅薄膜晶体管为示例进行说明，但不限于此。
下面通过具体实施例对本申请提供的LED面板的制作方法进行详细的阐述。
请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种LED面板的制作方法的步骤流程图。LED面板的制作方法包括以下步骤：
步骤B001：提供第一基板200，第一基板200包括多个阵列排布的LED芯片20和封装材料30a。LED芯片20具有相对设置的第一表面20a和第二表面20b，封装材料30a至少覆盖LED芯片20的第一表面20a，请参考图3。
具体的，步骤B001包括：
首先，提供一衬底201。其中，衬底201可以是蓝宝石衬底、氮化硅衬底等。
其次，在衬底201上形成第一粘附层202。具体的，通过旋涂、刷涂或喷墨打印工艺涂布形成第一粘附层202。其中，第一粘附层202的材料可以是UV光解胶、热解胶和冷解胶中的至少一种。
再次，在第一粘附层202远离衬底201的一面设置LED芯片20，第二表面20b贴合第一粘附层202。其中，LED芯片20可以是Mini LED芯片或Mirco LED芯片。
接下来，在第一表面20a上形成封装材料30a。其中，在第一表面20a上形成封装材料30a的步骤包括在第一表面20a涂布聚合物材料，并对聚合物材料进行加热处理，以形成封装材料30a，封装材料30a具有第一状态。其中，聚合物材料包括环氧树脂胶和硅酸凝胶中的至少一种。具体的，在第一表面20a上涂布聚合物材料，然后，通过加热的方式将聚合物材料半固化，形成封装材料30a。在本申请实施例中，封装材料30a覆盖第一表面20a以及LED芯片20的侧面的至少一部分。
接下来，减弱第二表面20b和第一粘附层202之间的粘附力。
通过加热、冷却或紫外光照射的方式减弱第二表面20b和第一粘附层202之间的粘附力。
具体的，当利用冷解胶作为第一粘附层202的材料时，可以利用冷却的方式减弱第二表面20b和第一粘附层202的粘附力。当利用热解胶作为第一粘附层202的材料时，可以利用加热的方式减弱第二表面20b和第一粘附层202的粘附力。当利用光解胶作为第一粘附层202的材料时，可以利用紫外光照射的方式减弱第二表面20b和第一粘附层202的粘附力。
接下来，剥离第一粘附层202，得到第一基板200。
具体的，将第一基板200从第一粘附层202上剥离。
在本申请实施例中，通过在第一粘附层202上设置LED芯片20，并利用封装材料30a对LED芯片进行封装；然后，通过加热、冷却或紫外光照射的方式减弱LED芯片20和第一粘附层202之间的粘附力，从而得到第一基板200，从而实现了LED芯片20的转移过程。与现有的巨量转移技术相比，本申请实施例提供的LED芯片20的转移技术具有转移效率高和转移技术简单的优点。
步骤B002：提供第二基板300，第二基板300包括驱动基板10和导电层40，导电层40设置在驱动基板10上，请参考图4。
具体的，提供一驱动基板10，驱动基板10包括基底层101、薄膜晶体管102、栅极绝缘层103、层间介质层104、导电垫105、第一钝化层106、焊盘107以及第二钝化层108。然后，通过丝网印刷等方式在焊盘107上形成导电层40，其中，导电层的材料包括导电胶和锡膏中的至少一种。
在一些实施例中，导电层40的材料为导电胶，其包括各向异性导电胶(ACA)，其由各向异性导电膜(ACF)和各向异性导电膏(ACP)用于细间距互连。各向异性导电胶通常包括粘合剂基质和粘合剂基质内的多个导电颗粒。各向异性导电胶的导电性由导电填料的重量百分比或单位面积内导电颗粒的数量决定。在传统的各向异性导电胶中，导电颗粒随机分布在胶基体中。各向异性导电胶的优点包括能够在z轴或垂直方向上提供导电，同时在水平方向上提供实质性的电绝缘。通过互连的电流密度可由给定体积的胶粘膜中粒子的负载或密度以及耦合触点的界面的表面积来定义。增加导电粒子的数量会导致电流密度增加。然而，增加粘合剂膜内导电颗粒的数量也提高了各向异性导电胶在至少一个水平方向上导电的可能性。这种水平传导会导致短路和电路性能不正确。
需要说明的是，本申请实施例中驱动基板10的制作方法属于现有技术，在此不再赘述。
步骤B003：对准第二表面20b和驱动基板10上的导电层40，并对封装材料30a和导电层40进行加热处理，使得封装材料30a固化为封装层30以及LED芯片20固定于第二基板300上。请参考图5。
具体的，步骤B003包括：
提供模具M，模具M包括第一模具M1和第二模具M2。
具体的，模具M可以是模压机台。模具M的材料可以是石墨烯材质。
在第一模具M1中放置第一基板200，第二表面20b远离第一模具M1的底面。
在第二模具M2中放置第二基板300，导电层40远离第二模具M2的底面。
对准第二表面20b和导电层40，并对第一模具M1和第二模具M2进行压合。
对模具M内的密闭空间进行真空处理并利用预设温度对密闭空间进行加热，使得封装材料30a固化为封装层30以及第二表面20b固定于第二基板300上，其中，封装层30具有第二状态，第二状态的粘附力大于第一状态的粘附力。
在本申请实施例中，由于封装材料30a处于半固态，因此，将第一基板200和第二基板300分别放置于第一模具M1和第二模具M2，然后对第一模具M1和第二模具M2进行热压合，使得在封装材料30a固化为封装层30的同时使得LED芯片20与焊盘107电连接，以此同时完成LED的封装和焊接的制程。
需要说明的是，在本申请实施例中，封装材料30a和封装层30为同一材料，在聚合物材料进行第一次加热后，形成封装材料30a，在对封装材料30a进行第二加热后，形成封装层30。可以理解为，封装材料30a和封装层30的物理状态不同，即封装材料30a具有的第一状态可以是半固态，封装层30具有的第二状态为固态。封装材料30a在步骤B001中呈现为第一状态的原因为：利于将第一基板200从第一粘附层202上剥离。封装层30在步骤B003中呈现为第二状态的原因为：用于实现对LED芯片20的封装，提高LED面板100的稳定性。
在一些实施例中，模具M可以是石墨模具，由于石墨制成的模具有较好的导热性能，因此热压成型快，且石墨材料的表面经过高精度抛光，保证了成品表面的平整度和光滑度；其次，由于石墨材料具有耐高温性能、热膨胀系数也很小，本申请实施例中的模具采用石墨材料，可延长使用寿命。
在一实施例中，对模具M内的密闭空间进行真空处理并利用预设温度对密闭空间进行加热，使得封装材料30a固化为封装层30以及第二表面20b固定于第二基板300上的步骤可以包括以下成型工序：第一步，将加热器的温度调节至80℃，维持时间为30至90秒之间；第二步，将加热器的温度调节至100℃，维持时间为30秒至90秒之间；第三步，将加热器的温度调节至120℃，维持时间为30秒至90秒之间；第四步，将加热器的温度调节至150℃，维持时间为30秒至90秒之间；第五步，调整加热器的温度至180℃，调整模具的压力至20N/cm2；第六步，调整加热器的温度至200℃，调整模具的压力至30N/cm2；第七步，调整加热器的温度至220℃，调整模具的压力至20N/cm2；第八步，调整加热器的温度至250℃；后面还可包括4步设备外的降温，逐渐冷却到室温，每一步时间是可以介于60秒至90秒之间。本申请实施例采用逐步升温的方式，使得加热器对第一基板200和第二基板300进行加热的过程较为缓慢，利于封装材料的固化以及提高LED芯片20和焊盘107电连接的能力。
此时，通过对投入模具的材料进行逐步升温顺次加热、逐步加压以及顺差冷却，得到了成型效果较好的LED面板100。
在一些实施例中，预设温度介于80摄氏度至250摄氏度。例如，预设温度可以是80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、220℃或250℃中的任意一者。本申请将加热导电层40和封装材料30a的温度设置在80摄氏度至250摄氏度之间，一方面，该预设温度的范围还可以同时完成封装以及LED芯片和焊盘107的电连接过程；另一方面，本申请实施例的预设温度较低，符合环保和节能的要求。
综上所述，虽然本申请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申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (5)
1.一种LED面板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供第一基板，所述第一基板包括多个阵列排布的LED芯片和封装材料，所述LED芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述封装材料至少覆盖所述第一表面；
提供第二基板，所述第二基板包括驱动基板和导电层，所述导电层设置在所述驱动基板上；
对准所述第二表面和所述驱动基板上的所述导电层，并对所述封装材料和所述导电层进行加热处理，使得所述封装材料固化为封装层以及所述LED芯片固定于所述第二基板上；
所述提供第一基板，所述第一基板包括多个阵列排布的LED芯片和封装材料的步骤包括：
提供一衬底；
在所述衬底上形成第一粘附层；
在所述第一粘附层远离所述衬底的一面设置所述LED芯片，所述第二表面贴合所述第一粘附层；
在所述第一表面上形成所述封装材料；
减弱所述第二表面和所述第一粘附层之间的粘附力；
剥离所述第一粘附层，得到所述第一基板；
在所述第一表面上形成所述封装材料的步骤包括：
在所述第一表面涂布聚合物材料，并对所述聚合物材料进行加热处理，以形成所述封装材料，所述封装材料具有第一状态；
所述对准所述第二表面和所述驱动基板上的所述导电层，并对所述封装材料和所述导电层进行加热处理，使得所述封装材料固化为封装层以及所述LED芯片固定于所述第二基板上的步骤包括：
提供模具，所述模具包括第一模具和第二模具；
在所述第一模具中放置所述第一基板，所述第二表面远离所述第一模具的底面；
在所述第二模具中放置所述第二基板，所述导电层远离所述第二模具的底面；
对准所述第二表面和所述导电层，并对所述第一模具和所述第二模具进行压合；
所述模具进行逐步升温、顺次加热、逐步加压以及顺差冷却，所述模具内的预设温度值范围：在80℃至250℃，所述模具内预设压力值范围：20N/cm2至30N/cm2，使得所述封装材料固化为所述封装层以及所述第二表面固定于所述第二基板上，所述封装层具有第二状态，所述第二状态的粘附力大于所述第一状态的粘附力。
2.根据权利要求1所述的LED面板的制作方法，其特征在于，所述第一粘附层包括UV光解胶、热解胶和冷解胶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的LED面板的制作方法，其特征在于，聚合物材料包括环氧树脂胶和硅酸凝胶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的LED面板的制作方法，其特征在于，所述导电层的材料包括导电胶和锡膏中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的LED面板的制作方法，其特征在于，所述提供第二基板，所述第二基板包括驱动基板和导电层，所述导电层设置在所述驱动基板上的步骤包括：
提供所述驱动基板，所述驱动基板包括焊盘；
在所述焊盘上形成所述导电层。
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