CN115424542B - 无缝拼接Micro-LED显示面板与其制备方法 - Google Patents
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Abstract
无缝拼接Micro‑LED显示面板与其制备方法，属于显示面板技术领域，解决了现有无缝拼接Micro‑LED显示面板工艺难度大，且由于良率低和后期维修困难的原因，造成成本昂贵的问题。所述显示面板包括通孔、基板、TFT像素电路、LED芯片、若干连接电路和背面电路层；所述通孔位于基板一侧；所述TFT像素电路和若干连接电路均位于基板的顶部；所述TFT像素电路与若干连接电路连接；所述LED芯片位于TFT像素电路的电路层相应电极上；所述若干连接电路通过通孔与FPC压合连接；所述背面电路层位于基板的底部；所述背面电路层通过通孔与TFT像素电路的电路层连接，所述通孔（1）的表面镀有金属薄膜层，金属薄膜层能够导电。
Description
技术领域
本发明涉及显示面板技术领域，具体涉及无缝拼接Micro-LED显示面板与其制备方法。
背景技术
Micro-LED（微米发光二极管）是新一代显示技术，集自发光、低功耗、高效率、高亮度、超高分辨率与高色彩饱和度、高响应速度和长寿命等优点于一身, 在AR/VR（增强现实技术/虚拟现实技术）、可穿戴设备、手机、电视、医疗、娱乐等方面具有巨大的发展前景，成为全球光电显示产业关注的焦点。大尺寸Micro-LED显示采用多个小尺寸Micro-LED显示单元拼接实现，而基于TFT（薄膜晶体管）驱动的显示单元边缘存在行/列扫描驱动芯片、VDD电源（器件的电源端）和VSS（电源负极）地线等多条信号线，如图1所示，在拼接处可以明显看到拼接缝从而影响了观看效果。所以如何真正实现无缝拼接成为Micro-LED显示面板制备的一个关键技术。
现有技术中，一种技术方法是在显示单元边缘侧壁制备导线，将正面的驱动信号转移至显示单元背部，但是侧壁引线在制备过程中存在工艺难度大、良率低等问题，且后期维修困难。专利文献CN106847864B公开了“一种窄边框触控显示面板及显示装置及其制作方法”，该方法是在基板内部打过孔，背面电路层和驱动IC（集成电路）通过基板过孔与基板顶面的TFT电路层相连，其孔径小于等于25微米，且分别在玻璃双面分别进行TFT制作和ICbonding（集成电路压合），工艺复杂，良率很低，造成昂贵的成本。专利文献CN104904327A公开了“电子设备的窄边框显示器”和专利文献CN104851892A公开了“窄边框柔性显示装置及其制作方法”，两种方法是通过Driver IC (驱动集成电路)以及COF（覆晶薄膜）方式接到基板背面的柔性电路板上，仅仅解决了正面驱动电路布设问题，并没有系统有效解决无缝拼接问题。
综上所述，现有无缝拼接Micro-LED显示面板工艺难度大，且由于良率低和后期维修困难的原因，造成成本昂贵。
发明内容
本发明解决了现有无缝拼接Micro-LED显示面板工艺难度大，且由于良率低和后期维修困难的原因，造成成本昂贵的问题。
本发明所述的无缝拼接Micro-LED显示面板，所述显示面板包括通孔、基板、TFT像素电路、LED芯片、若干连接电路和背面电路层；
所述通孔位于基板一侧；
所述TFT像素电路和若干连接电路均位于基板的顶部；
所述TFT像素电路与若干连接电路连接；
所述LED芯片位于TFT像素电路的电路层相应电极上；
所述若干连接电路通过通孔与FPC压合连接；
所述背面电路层位于基板的底部；
所述背面电路层通过通孔与TFT像素电路的电路层连接；
所述通孔（1）的表面镀有金属薄膜层，金属薄膜层能够导电。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通孔的内壁镀有金属导电涂层；
所述通孔的孔径大于30μm。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述基板包括玻璃基板、PET基板和PI基板。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述LED芯片为LED倒装芯片；
所述LED芯片的厚度为5μm～200μm；
所述LED芯片的尺寸大于10μm。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述背面电路层包括GOA电路、电源电路ELVDD、地线电路ELVSS、测试电路、ESD电路、DEMUX电路、VCOM电路、显示驱动芯片和等效显示驱动电路。
本发明所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，所述方法是采用上述方法中任一所述的无缝拼接Micro-LED显示面板实现的，包括以下步骤：
步骤S1，在基板的边缘处打孔，形成通孔；
步骤S2，在基板的背面和正面分别镀一层金属膜；
步骤S3，在通孔的表面制作导电种子层，导电种子层上沉积金属膜，然后，在通孔的内表面制作金属薄膜层；
步骤S4，在基板的背面制作背面电路层后，对背面电路层进行薄膜封装，并将背面电路层与通孔相连接；
步骤S5，在基板的正面制作TFT像素电路后，将TFT像素电路与通孔相连接；
步骤S6，在TFT像素电路的电路层上分别制作LED芯片的焊盘和信号导线；
步骤S7，分别在基板边缘的上下表面制作出相应线路，使TFT像素电路通过通孔与背面线路层相连接；
步骤S8，固晶LED 芯片，封装基板正面；
步骤S9，封装好的基板切割为面板；
步骤S10，将面板与FPC 绑定后，再将面板与相应驱动板相连接，形成无缝拼接Micro-LED显示面板。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述导电种子层为Cu、Cu合金、Ni/Cu叠层结构、Cr/Cu叠层结构或Ti/Cu叠层结构；
所述导电种子层的厚度为10nm～300nm。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述导电种子层上沉积金属膜的厚度为1μm～15μm。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述制作导电种子层的方式包括PVD镀膜、化学镀和黑孔；
所述制作金属薄膜层的方式包括电镀法和溶液加工法。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述制作背面电路层的方式包括镀膜、光刻和刻蚀；
所述制作TFT像素电路的方式包括镀膜、光刻和刻蚀。
本发明解决了现有无缝拼接Micro-LED显示面板工艺难度大，且由于良率低和后期维修困难的原因，造成成本昂贵的问题。具体有益效果包括：
本发明所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，采用激光技术在基板边缘制作通孔，采用PVD镀膜（真空镀膜）、化学镀或黑孔等工艺在通孔的表面制作导电种子层，采用电镀法或溶液加工法在通孔内表面制作金属薄膜层，并且，为了导通基板上下表面的电路，结合激光刻蚀工艺，对基板边缘进行加工，分别在基板边缘上下表面制作出相应线路，可靠的实现正面TFT像素电路和背面线路层通过金属化的通孔相连接，从而最终实现显示面板的无缝拼接，因此，该方法操作工艺简单，且由于通孔位于基板边缘处，利于后期维修，从而缩减了成本。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是背景技术所述的有缝Micro-LED显示面板拼接示意图；
图2是具体实施方式所述的无缝拼接Micro-LED显示面板俯视示意图；
图3是具体实施方式所述的无缝拼接Micro-LED显示面板背面走线示意图；
图4是具体实施方式所述的无缝拼接Micro-LED显示面板拼接侧面示意图；
图5是具体实施方式所述的无缝拼接Micro-LED显示面板拼接正面示意图；
图6是具体实施方式所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法流程图；
图中，1为通孔，2为基板，3为TFT像素电路，4为LED芯片，5为若干连接电路，6为背面电路层。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明的多种实施方式进行清楚、完整地描述。通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施方式所述的无缝拼接Micro-LED显示面板，所述显示面板包括通孔1、基板2、TFT像素电路3、LED芯片4、若干连接电路5和背面电路层6；
所述通孔1位于基板2一侧；
所述TFT像素电路3和若干连接电路5均位于基板2的顶部；
所述TFT像素电路3与若干连接电路5连接；
所述LED芯片4位于TFT像素电路3的电路层相应电极上；
所述若干连接电路5通过通孔1与FPC压合连接；
所述背面电路层6位于基板2的底部；
所述背面电路层6通过通孔1与TFT像素电路3的电路层连接；
所述通孔（1）的表面镀有金属薄膜层，金属薄膜层能够导电。
本实施方式中，所述通孔1的内壁镀有金属导电涂层；
所述通孔1的孔径大于30μm。
本实施方式中，所述基板2包括玻璃基板、PET基板和PI基板。
本实施方式中，所述LED芯片4为LED倒装芯片；
所述LED芯片4的厚度为5μm～200μm；
所述LED芯片4的尺寸大于10μm。
本实施方式中，所述背面电路层6包括GOA电路、电源电路ELVDD、地线电路ELVSS、测试电路、ESD电路、DEMUX电路、VCOM电路、显示驱动芯片和等效显示驱动电路。
本实施方式基于本发明所述的无缝拼接Micro-LED显示面板，提供一种实际的实施方式：
无缝拼接Micro-LED显示面板包括通孔1、基板2、TFT像素电路3、LED芯片4、若干连接电路5和背面电路层6；
所述背面电路层6位于基板2的底部，TFT像素电路3位于基板2的顶部，背面电路层6通过通孔1与TFT像素电路3的电路层相连接，LED芯片4设于TFT像素电路3的电路层的相应电极之上。
所述基板2的材质是玻璃、PET或PI；
所述通孔1采用激光打孔打出，通孔1的孔径大于30μm，通孔1的内壁镀有金属导电涂层，实现基板2上下表面电路联通；
所述LED芯片4为LED倒装芯片， LED芯片4的厚度为5μm～200μm，LED芯片4的尺寸大于10μm，LED芯片4绑定在TFT像素电路3的电路层的正负电极上；
所述背面电路层6包括GOA电路、电源电路ELVDD、地线电路ELVSS、测试电路、ESD电路、DEMUX电路、VCOM电路、显示驱动芯片和等效显示驱动电路。
为了更好的说明本申请所述无缝拼接Micro-LED显示面板，通过以下实施例进行详细描述：
如图2和图3所示，无缝拼接Micro-LED显示面板包括通孔1、基板2、TFT像素电路3、LED芯片4、若干连接电路5和背面电路层6；
所述背面电路层6位于基板2的底部，TFT像素电路3位于基板2的顶部，背面电路层6通过通孔1与TFT像素电路3的电路层相连接，LED芯片4设于TFT像素电路3的电路层的相应电极之上。
所述TFT像素电路3为2T1C电路，其像素间距0.4762mm，TFT像素电路是金属氧化物薄膜晶体管，金属氧化物MO中，M为In、Zn、Ga、Sn、Si、Al、Mg、Zr、Hf、Ta中的一种元素或两种以上的任意组合；
所述LED芯片4为红绿蓝倒装芯片，其采用带衬底结构，LED芯片4厚度为100μm，LED芯片4尺寸75x125μm，LED芯片4绑定TFT像素电路3的电路层的正负电极上；
如图3所示，通过通孔1把信号线引出到基板2背面，如图4和图5所示，TFT-LED显示面板通过FPC（柔性电路板）与驱动背板通信实现信号连接，最终实现LED显示单元模块之间的无缝拼接。
本实施方式所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，所述方法是采用上述实施方式中任一所述的无缝拼接Micro-LED显示面板实现的，包括以下步骤：
步骤S1，在基板2的边缘处打孔，形成通孔1；
步骤S2，在基板2的背面和正面分别镀一层金属膜；
步骤S3，在通孔1的表面制作导电种子层，导电种子层上沉积金属膜，然后，在通孔1的内表面制作金属薄膜层；
步骤S4，在基板2的背面制作背面电路层6后，对背面电路层6进行薄膜封装，并将背面电路层6与通孔1相连接；
步骤S5，在基板2的正面制作TFT像素电路3后，将TFT像素电路3与通孔1相连接；
步骤S6，在TFT像素电路3的电路层上分别制作LED芯片4的焊盘和信号导线；
步骤S7，分别在基板2边缘的上下表面制作出相应线路，使TFT像素电路3通过通孔1与背面线路层6相连接；
步骤S8，固晶LED 芯片4，封装基板2正面；
步骤S9，封装好的基板2切割为面板；
步骤S10，将面板与FPC 绑定后，再将面板与相应驱动板相连接，形成无缝拼接Micro-LED显示面板。
本实施方式中，所述导电种子层为Cu、Cu合金、Ni/Cu叠层结构、Cr/Cu叠层结构或Ti/Cu叠层结构；
所述导电种子层的厚度为10nm～300nm。
本实施方式中，所述导电种子层上沉积金属膜的厚度为1μm～15μm。
本实施方式中，所述制作导电种子层的方式包括PVD镀膜、化学镀和黑孔；
所述制作金属薄膜层的方式包括电镀法和溶液加工法。
本实施方式中，所述制作背面电路层6的方式包括镀膜、光刻和刻蚀；
所述制作TFT像素电路3的方式包括镀膜、光刻和刻蚀。
本实施方式基于本发明所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，结合图6能更好的理解本实施方式，提供一种实际的实施方式：
使用激光打孔设备，在基板2边缘的对应位置打过孔；
基板2背面镀第一层金属膜，通过镀膜设备用物理或化学的方式将所需材质沉积到基板2背面；
基板2正面镀第一层金属膜，通过镀膜设备用物理或化学的方式将所需材质沉积到基板2正面；
采用PVD镀膜、化学镀或黑孔等工艺在通孔1的表面制作导电种子层，采用电镀法或溶液加工法在所述种子层上沉积1μm～15μm厚的金属膜；
采用电镀法或溶液加工法在通孔1内表面制作金属薄膜层，导通基板2上下表面的电路；
采用镀膜、光刻、刻蚀等工艺在基板2背面制作背面电路层6，在不破坏各电路绑定位凸块触点的前提下，对背面电路层6进行薄膜封装，背面电路层6与通孔1相连接；
采用镀膜、光刻、刻蚀等工艺在基板2正面制作TFT像素电路3的电路层，TFT像素电路3的电路层与通孔1相连接；
在TFT像素电路3的电路层上制作LED芯片4焊盘和信号导线；
采用激光刻蚀工艺，对基板2边缘进行加工，分别在基板2边缘上下表面制作出相应线路，使正面TFT像素电路3和背面电路层6通过金属化的通孔1相连接；
固晶LED芯片4；
采用薄膜或玻璃盖板封装基板2正面；
封装好的基板2切割为模组面板；
模组面板背面FPC绑定，并将模组面板与相应驱动板相连接。
所述导电种子层为Cu、Cu合金、Ni/Cu叠层结构、Cr/Cu叠层结构或Ti/Cu叠层结构，导电种子层厚度为10nm～300nm；
采用激光刻蚀工艺，对基板2边缘进行加工，激光波长包括1064nm、532nm、355nm和极紫外波段激光；
所述显示面板包括正反两面即第一面和第二面，第一面的驱动走线延伸至通孔1，通过通孔1连接第一面和第二面。
为了更好的说明本申请所述无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，通过以下实施例进行详细描述：
使用激光打孔设备，在基板2边缘的对应位置打直径100μm的通孔1；
基板2背面镀第一层2μm厚金属Cu膜，通过镀膜设备用物理或化学的方式将所需材质沉积到基板2背面；
基板2正面镀第一层2μm厚金属Cu膜，通过镀膜设备用物理或化学的方式将所需材质沉积到基板2正面；
采用化学镀工艺在通孔1的表面制作Cu导电种子层，Cu导电种子层厚度为100nm；
采用电镀法在通孔1内表面制作5μm厚金属Cu薄膜层，导通基板2上下表面的电路；
采用镀膜、光刻、刻蚀等工艺在基板2背面制作所有的背面电路层6，最后，在不破坏各电路绑定位凸块触点的前提下，对背面电路层6进行薄膜封装，背面电路层6与通孔1相连接；
采用镀膜、光刻、刻蚀等工艺在基板2正面制作所有的TFT像素电路3的电路层，TFT像素电路3的电路层与通孔1相连接；
在TFT像素电路3的电路层制作LED芯片4焊盘和信号导线；
采用355nm激光刻蚀工艺，对基板2边缘进行加工，在基板2边缘上下表面制作出相应线路，使正面TFT像素电路3和背面电路层6通过金属化的通孔1相连接；
固晶LED 芯片4；
采用玻璃盖板封装基板2正面；
封装好的基板2切割为尺寸152.3mmx114.2mm模组面板；
利用各异方性胶ACF 完成模组面板的背面与FPC 绑定，将模组面板与相应驱动板相连接。
本发明采用激光技术在基板2边缘制作通孔1，采用化学镀工艺在通孔1的表面制作导电种子层，采用电镀法在通孔1内表面制作金属薄膜层，导通基板2上下表面的电路，结合激光刻蚀工艺，对基板2边缘进行加工，在基板2边缘上下表面制作出相应线路，可靠的实现正面TFT像素电路3和背面线路层6通过金属化的通孔1相连接，从而最终实现显示面板的无缝拼接。
以上对本发明所提出的无缝拼接Micro-LED显示面板与其制备方法进行了详细介绍，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方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在基板（2）的背面和正面分别镀一层金属膜；
步骤S2，在通孔（1）的表面制作导电种子层，导电种子层上沉积金属膜，然后，在通孔（1）的内表面制作金属薄膜层；
步骤S3，在基板（2）的背面制作背面电路层（6）后，对背面电路层（6）进行薄膜封装，并将背面电路层（6）与通孔（1）相连接；
步骤S4，在基板（2）的正面制作TFT像素电路（3）后，将TFT像素电路（3）与通孔（1）相连接；
步骤S5，在TFT像素电路（3）的电路层上分别制作LED芯片（4）的焊盘和信号导线；
步骤S6，分别在基板（2）边缘的上下表面制作出相应线路，使TFT像素电路（3）通过通孔（1）与背面线路层（6）相连接；
步骤S7，固晶LED 芯片（4），封装基板（2）正面；
步骤S8，封装好的基板（2）切割为面板；
步骤S9，将面板与FPC 绑定后，再将面板与相应驱动板相连接，形成无缝拼接Micro-LED显示面板；
其特征在于，所述基板（2）的四个边缘处均设有通孔（1）；
所述通孔（1）的孔径大于30μm，从而实现单元模块之间的无缝拼接。
2.根据权利要求1所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述通孔（1）位于基板（2）一侧；
所述TFT像素电路（3）和若干连接电路（5）均位于基板（2）的顶部；
所述TFT像素电路（3）与若干连接电路（5）连接；
所述LED芯片（4）位于TFT像素电路（3）的电路层相应电极上；
所述若干连接电路（5）通过通孔（1）与FPC压合连接；
所述背面电路层（6）位于基板（2）的底部；
所述背面电路层（6）通过通孔（1）与TFT像素电路（3）的电路层连接。
3.根据权利要求1所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述基板（2）包括玻璃基板、PET基板和PI基板。
4.根据权利要求1所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述LED芯片（4）为LED倒装芯片；
所述LED芯片（4）的厚度为5μm～200μm；
所述LED芯片（4）的尺寸大于10μm。
5.根据权利要求1所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述背面电路层（6）包括GOA电路、电源电路ELVDD、地线电路ELVSS、测试电路、ESD电路、DEMUX电路、VCOM电路、显示驱动芯片和等效显示驱动电路。
6.根据权利要求1所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述导电种子层为Cu、Cu合金、Ni/Cu叠层结构、Cr/Cu叠层结构或Ti/Cu叠层结构；
所述导电种子层的厚度为10nm～300nm。
7.根据权利要求1所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述导电种子层上沉积金属膜的厚度为1μm～15μm。
8.根据权利要求1所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述制作导电种子层的方式包括PVD镀膜、化学镀和黑孔；
所述制作金属薄膜层的方式包括电镀法和溶液加工法。
9.根据权利要求1所述的无缝拼接Micro-LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述制作背面电路层（6）的方式包括镀膜、光刻和刻蚀；
所述制作TFT像素电路（3）的方式包括镀膜、光刻和刻蚀。
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2022
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