CN116154087A - 布线基板及其制备方法、发光面板、背光模组和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种布线基板及其制备方法、发光面板、背光模组和显示装置。布线基板,包括:衬底;多条金属走线,位于衬底的一侧;反射结构层,位于金属走线的背离衬底的一侧,反射结构层的材质包括金属,反射结构层设置有开孔,开孔暴露出金属走线的部分表面。本公开的技术方案,可以提升LED的固晶良率,降低成本。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种布线基板及其制备方法、发光面板、背光模组和显示装置。
背景技术
液晶显示(LCD)是最早普及、技术比较成熟的显示技术,但是随着对面板技术性能要求的提高,LCD很难满足未来的需求。有机发光二极体显示(OLED)是继LCD后的新一代显示技术,技术已经很成熟。Mini LED(次毫米发光二极管芯片)和Micro LED(微型发光二极管芯片)拥有更低功耗、更快反应、更长寿命、更好色彩饱和对比度等优良性能。随着技术的突破,Mini LED和Micro LED将成为继LCD、OLED之后的下一代显示技术。
LED产品在作为背光使用时,固晶良率不理想,并且成本偏高,降低了产品的市场竞争力。
发明内容
本公开实施例提供一种布线基板及其制备方法、发光面板、背光模组和显示装置,以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
作为本公开实施例的第一个方面,本公开实施例提供一种布线基板,包括:
衬底;
多条金属走线,位于衬底的一侧;
反射结构层,位于金属走线的背离衬底的一侧,反射结构层的材质包括金属,反射结构层设置有开孔,开孔暴露出金属走线的部分表面。
在一种实施方式中,反射结构层包括:
第一绝缘层,位于金属走线的背离衬底的一侧,开孔包括贯穿第一绝缘层的第一开孔;
反射金属层,位于第一绝缘层的背离衬底的一侧,开孔还包括贯穿反射金属层的第二开孔;
第二绝缘层,位于反射金属层的背离衬底的一侧,第二绝缘层为透明膜层,开孔还包括贯穿第二绝缘层的第三开孔,第三开孔、第二开孔和第一开孔在衬底上的正投影存在第一交叠区域,第一交叠区域暴露出金属走线的部分表面。
在一种实施方式中,反射金属层的材质包括银;和/或,反射金属层的厚度范围为50nm~70nm。
在一种实施方式中,第二绝缘层的材质包括二氧化钛;和/或,第二绝缘层的厚度范围为50nm~70nm。
在一种实施方式中,反射结构层还包括透明金属氧化物层,透明金属氧化物层位于反射金属层和第二绝缘层之间,透明金属氧化物层设置有第四开孔,第四开孔和第二开孔在衬底上的正投影重合,开孔还包括第四开孔。
在一种实施方式中,透明金属氧化物层的材质包括氧化铟锡、氧化铟锌中的一种;和/或,透明金属氧化物层的厚度范围为5nm~15nm。
在一种实施方式中,第一开孔和第三开孔在衬底上的正投影重合,第一开孔在衬底上的正投影落入第二开孔在衬底上的正投影内。
作为本公开实施例的第二个方面,本公开实施例提供一种布线基板的制备方法,包括:
在衬底的一侧形成多条金属走线;
在金属走线的背离衬底的一侧形成反射结构层,反射结构层的材质包括金属,反射结构层设置有开孔,开孔暴露出金属走线的部分表面。
在一种实施方式中,在金属走线的背离衬底的一侧形成反射结构层,包括:
在金属走线的背离衬底的一侧沉积第一绝缘层;
在第一绝缘层的背离衬底的一侧形成反射金属层,反射金属层设置有第二开孔,开孔包括第二开孔;
在反射金属层的背离所衬底的一侧沉积第二绝缘层,第二绝缘层为透明膜层;
对第二绝缘层和第一绝缘层进行图案化处理,去除位于第二开孔限定区域内的至少部分第二绝缘层和至少部分第一绝缘层而形成第三开孔和第一开孔,第三开孔和第一开孔在衬底上的正投影重合,开孔包括第三开孔和第一开孔,金属走线的部分表面通过第一开孔和第三开孔暴露出来。
在一种实施方式中,在第一绝缘层的背离衬底的一侧形成反射金属层包括:
在第一绝缘层的背离衬底的一侧依次沉积反射金属层和透明金属氧化物层;
对反射金属层和透明金属氧化物层进行图案化处理,去除第二开孔位置的反射金属层和透明金属氧化物而形成第二开孔和第四开孔,开孔还包括第四开孔。
作为本公开实施例的第三个方面,本公开实施例提供一种发光面板,包括本公开任一实施例中的布线基板,还包括多个发光二极管芯片,多个发光二极管芯片与金属走线的暴露表面耦接。
作为本公开实施例的第四个方面,本公开实施例提供一种背光模组,包括本公开任一实施例中的发光面板。
作为本公开实施例的第五个方面,本公开实施例提供一种显示装置,包括本公开任一实施例中的发光面板,或者,包括本公开任一实施例中的背光模组。
本公开的技术方案,采用包括金属的反射结构层来反射LED的光线,可以降低固晶风险,可以提升固晶良率,提升产品制程良率和信赖性,并且降低了成本。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本公开范围的限制。
图1为一种布线基板的平面示意图;
图2为图1中相对应的灯区和第一焊盘组的平面示意图;
图3为图2中M部分的放大示意图;
图4为图2在相关技术中的A-A截面示意图;
图5A为相关技术中一种布线基板的固晶示意图;
图5B为相关技术中另一种布线基板的固晶示意图;
图5C为相关技术中另一种布线基板的固晶示意图;
图5D为相关技术中另一种布线基板的固晶示意图;
图6为图1所示布线基板在本公开一实施例中A-A的截面结构示意图;
图7为图1所示布线基板在本公开另一实施例中A-A的截面结构示意图;
图8为对本实施例的布线基板进行光学模拟的效果示意图;
图9为本公开一实施例中布线基板的制备方法的流程框图;
图10A为本公开一实施例布线基板中形成金属走线后的示意图;
图10B为本公开一实施例布线基板中形成第二开孔和第四开孔后的示意图。
附图标记说明:
10、衬底;12、金属走线;13、第一绝缘层;131、第一开孔;14、白色油墨层;141、开窗;15、缓冲层;16、反射金属层;161、第二开孔;17、第二绝缘层;171、第三开孔;18、透明金属氧化物层;181、第四开孔。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例,不同的实施例在不冲突的情况下可以任意结合。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
本文中,发光二极管芯片可以为次毫米发光二极管(Mini Light EmittingDiode,简称Mini LED)芯片,或者,可以为微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode,简称Micro LED)芯片。
相关技术中,设置有发光二极管芯片的基板可以为FR4类型印刷电路板(PCB),也可以是玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底等中的任一种。其中,数个发光二极管芯片分为多个灯区,每个灯区可以被独立控制,从而搭配液晶显示面板实现精细的局部调光和更好的高动态范围(HDR)效果。
具体地,每个灯区可以由微型驱动芯片驱动。
图1为一种布线基板的平面示意图;图2为图1中相对应的灯区和第一焊盘组的平面示意图;图3为图2中M部分的放大示意图,图4为图2在相关技术中的A-A截面示意图。如图1~图4所示,布线基板包括衬底10以及位于衬底10一侧的多条金属走线12。金属走线12可以包括第一电压线(VLED)112、第二电压线(GND)111、电源信号线(PWR)103、地址信号线(ADDR)108、级联线109和反馈信号线(FB)110。如图1所示,布线基板设置有多列元件布置区,每列元件布置区设置有多个灯区104。各灯区104对应一个第一焊盘组102,各灯区104包括一个或至少两个第二焊盘组104’。示例性地,第一焊盘组102用于与微型驱动芯片耦接。每个第二焊盘组104’包括第一焊盘41和第二焊盘42,第二焊盘组104’用于与发光二极管芯片耦接。
如图4所示,布线基板还包括缓冲层15,金属走线12位于缓冲层15的背离衬底10的一侧。布线基板还包括位于金属走线12的背离衬底10一侧的第一绝缘层13,第一绝缘层13的材质可以为无机材料,例如氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。第一绝缘层13可以对金属走线12起到保护作用。第一绝缘层13设置有多个第一开孔,第一开孔暴露金属走线12的部分表面。
如图4所示,布线基板还可以包括白色油墨层14,白色油墨层14位于第一绝缘层13的背离衬底10的一侧。第一绝缘层13设置有多个第一开孔131,白色油墨层14设置有多个开窗141,第一开孔131在衬底10上的正投影落入开窗141在衬底10上的正投影内,从而,第一开孔131和开窗141共同暴露金属走12的部分表面。
可以理解的是,布线基板的平面图中只示出了金属走线12以及金属走线12的暴露区域,金属走线12的暴露区域可以形成一个焊盘。焊盘用于与电子元件例如LED芯片通过固晶方式耦接。
相关技术中,布线基板的反射层采用单一材料制备,例如白色油墨。白色油墨可由树脂(例如,环氧树脂、聚四氟乙烯树脂)、二氧化钛(化学式TiO2)以及有机溶剂(例如,二丙二醇甲醚)等材料构成,其中起到反射光线作用的主要成分为二氧化钛材料,二氧化钛以粒径尺寸在几十微米的类球状颗粒状分散于该混合物中。为了达到特定的反射率,白色油墨层的厚度需达到几十微米。然而,为了确保固晶良率需要对白色油墨层14的厚度进行严格控制。
图5A为相关技术中一种在布线基板的焊盘上设置焊料的示意图;图5B为相关技术中另一种在布线基板的焊盘上设置焊料的示意图;图5C为相关技术中另一种在布线基板的焊盘上设置焊料的示意图;图5D为相关技术中另一种在布线基板的焊盘上设置焊料的示意图,需要说明的是,为了凸出白色油墨层14与焊盘31之间的相对位置关系,图5A~图5D中省略了衬底10与白色油墨层14之间的例如金属走线、绝缘层等其它膜层。图5A~图5D中,以白色油墨层14作为反射层,其中,W为白色油墨层14的开窗141宽度,开窗141用于将至少焊盘31远离衬底的表面裸露,从而焊料32可以设置在焊盘31上,LED芯片的引脚可以经过回流焊后通过焊料32与焊盘31实现可靠的电气连接。图5A~图5D为布线基板的一个焊盘位置的侧向示意图,一个焊盘与LED芯片的一个引脚通过焊料连接,其中,LED芯片引脚的宽度为L,焊料的高度为h,白色油墨层14的厚度为t。示例性地,焊料可以为锡膏。
为后续实现可靠固晶,需要(W-L)/2>固晶精度。在图5A所示布线基板中,在焊盘上设置较少量的焊料,例如h≤t;由于W>L,在回流焊过程中由于焊料32熔化,会导致焊料32在焊盘31表面的高度进一步减小,且摊开后的焊料会有部分流到非焊盘区域,存在LED芯片的引脚的不同位置与焊料的接触存在不均匀的风险。在图5B所示布线基板中,在焊盘31上设置较多的焊料,例如使h>t;由于W>L,在回流焊过程中由于焊料熔化会导致焊料在焊盘表面摊开时拉扯LED芯片的引脚,而导致LED偏位,存在锡短路风险。在图5C所示布线基板中,在焊盘31上设置较少的焊料32,例如h≤t;但由于W≤L,LED芯片的引脚无法与焊料实现接触,即无法实现固晶。
而在图5D所示布线基板中,在焊盘31上设置的较多的焊料32,即h>t;同时W≤L,为了确保LED芯片的引脚与焊料实现接触,且考虑到在回流焊过程中考虑焊料熔化而摊平的情况,需要(h-t)≥10μm才能实现有效固晶。一种方案是减小白色油墨层的厚度,例如将白色油墨层的厚度由30μm减小至13μm,但是,这种方案会造成白色油墨层14反射率下降,降低布线基板的光利用率。另一种方案是增加焊盘31高度,例如将焊盘31高度由3μm提升至20μm,但是,这种方案会使得焊盘31厚度增加量过大,现有的工艺很难实现。第三种方案是增加焊料的厚度,例如焊料厚度由30±10μm提升至50±10μm。这种方案受开窗141尺寸限制,很难增加焊料厚度,并且焊料量厚度增加,会增大位于不同焊盘上方的焊料在回流焊过程中由于熔化而相互接触、进而发生短路的风险。
本公开的发明人通过对采用白色油墨层的布线基板的四种典型情况进行了分析,发现采用白色油墨作为反射层的布线基板,固晶不良的风险较高,会导致产品良率较低,影响了产品信赖性,导致产品成本偏高。
图6为图1所示布线基板在本公开一实施例中A-A的截面结构示意图。在一个实施例中,如图6所示,布线基板包括衬底10、多条金属走线12和反射结构层20。多条金属走线12位于衬底10的一侧,反射结构层20位于金属走线12的背离衬底10的一侧。反射结构层20的材质包括金属,反射结构层20设置有开孔,开孔暴露出金属走线12的部分表面。
示例性地,金属走线12的暴露区域可以形成焊盘,焊盘用于与电子元件例如LED芯片固晶耦接。
相关技术中,布线基板采用白色油墨层来实现光线的反射,白色油墨的厚度需要达到几十微米才能满足特定的反射率要求,使得白色油墨与焊盘之间的段差较大,需要的焊料用量较大,进一步增加了固晶风险,降低了固晶良率,并且导致生产成本偏高。
本公开实施例的布线基板,采用包括金属的反射结构层来实现光线的反射,可以提升固晶良率,提升产品制程良率和信赖性,并且降低了成本。
需要说明的是,在完成布线基板的制程后,需要在焊盘表面设置焊料,LED芯片通过焊料与焊盘实现可靠的连接。
本公开实施例中,反射结构层的厚度可以小于1μm,反射结构层的厚度远远小于白色油墨的厚度,可以降低反射结构层与焊盘之间的段差,使得反射结构层与焊盘之间的段差较小,减少了焊料用量,可以降低固晶时的虚焊率,提高固晶良率。
在一个实施例中,如图6所示,布线基板还包括缓冲层15,缓冲层15位于衬底与金属走线12之间。示例性地,缓冲层15的厚度范围可以为1200埃米~3500埃米(包括端点值)。缓冲层15可以叫做反向应力层,缓冲层15可以起到反向应力的作用,防止厚度较大的金属走线12翘曲。
在一个实施例中,如图6所示,反射结构层可以包括第一绝缘层13、反射金属层16和第二绝缘层17。第一绝缘层13位于金属走线12的背离衬底10的一侧,第一绝缘层13设置有第一开孔131,第一开孔131贯穿第一绝缘层13,开孔包括第一开孔131。第一绝缘层13可以对金属走线12起到保护作用,防止金属走线12在后续制程中氧化。
示例性地,第一绝缘层13的材质可以为无机材料,例如氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。第一绝缘层13的厚度范围可以为200nm~300nm(包括端点值)。示例性地,第一绝缘层13的厚度可以为200nm~300nm中的任意值,例如,第一绝缘层13的厚度可以为200nm、240nm或300nm。
在一个实施例中,如图6所示,反射金属层16位于第一绝缘层13的背离衬底10的一侧,反射金属层16设置有第二开孔161,第二开孔161贯穿反射金属层16。开孔还包括第二开孔161。
在一个实施例中,如图6所示,第二绝缘层17位于反射金属层16的背离衬底10的一侧。第二绝缘层17为透明膜层。开孔还包括贯穿第二绝缘层17的第三开孔171。第三开孔171、第二开孔161和第一开孔131在衬底10上的正投影存在第一交叠区域,第一交叠区域暴露出金属走线12的部分表面。
反射金属层16具有反射功能,可以反射LED光线,提高光效。第二绝缘层17位于反射金属层16的上表面,第二绝缘层17可以对反射金属层16起到保护作用,防止反射金属层16在后续制程中被氧化而影响反射性能。另外,将第二绝缘层17设置为透明膜层,使得LED产生的光线可以穿过第二绝缘层17被反射金属层16反射,第二绝缘层17不会影响反射金属层16的反射性能。
在一个实施例中,反射金属层16的材质可以包括具有反射性能的金属。例如,反射金属层16的材质可以包括银、金、铝等具有反射性能的金属中的至少一种。示例性地,反射金属层16的材质可以包括银,例如,反射金属层16为金属银层。金属银具有良好的反射性能,可以更好地反射光线,使得反射金属层16的光线反射率更加接近于白色油墨。
在一个实施例中,反射金属层16的厚度范围可以为50nm~70nm(包括端点值)。示例性地,反射金属层16的厚度可以为50nm~70nm中的任意值。例如,反射金属层16的厚度可以为50nm、60nm或70nm。这个厚度范围的反射金属层16,具有良好的反射性能,并且不会对后续的固晶工艺产生影响。
在一个实施例中,第二绝缘层17的材质可以为无机材质。示例性地,第二绝缘层17的材质可以包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的至少一种。
需要说明的是,布线基板上绑定LED后形成发光面板。发光面板作为背光使用时,发光面板产生的光通常为白光。白光经过白色油墨反射后出射的光线基本仍为白色;而白光经过反射金属层16(由金属材料形成)反射后出射的光线会损失部分亮度的光而偏灰色。为了避免经反射金属层16反射的光线影响出光亮度,需要对反射金属层16反射的光线进行色度调节,以减小反射金属层16反射的光线颜色与白色油墨层反射的光线颜色之间的差异。
在一个实施例中,第二绝缘层17的材质可以包括能够调节色偏的材料。示例性地,第二绝缘层17的材质可以包括二氧化钛(TiO2)。二氧化钛可以调节色偏,当经反射金属层16反射的偏灰色的光线经过二氧化钛膜层时,二氧化钛可以调节光线的色偏,使得经二氧化钛膜层出射的光线为纯白光。
可以采用沉积的方式形成第二绝缘层17,通过控制沉积时间,可以获得透明的二氧化钛膜层。
本公开实施例中,第二绝缘层17中的二氧化钛无固定形态并且呈镀膜状,第二绝缘层17的膜层厚度为几十纳米。
在一个实施例中,第二绝缘层17的厚度范围可以为50nm~70nm(包括端点值)。示例性地,第二绝缘层17的厚度可以为50nm~70nm中的任意值。例如,第二绝缘层17的厚度可以为50nm、60nm或70nm。当将二氧化钛膜层设置为50nm~70nm,可以使得二氧化钛膜层具有良好的调节色偏的性能,使得经由反射金属层16反射的光线在通过二氧化钛的第二绝缘层17后的光线与白色油墨反射的光线更加接近,而且50nm~70nm厚度的二氧化钛膜层为透明膜层,避免二氧化钛厚度太厚不透明降低反射金属层16的反射性能。
示例性地,对于非金属,图案化工艺中,通常采用干刻工艺进行刻蚀,对于金属,图案化工艺中,通常采用湿刻工艺进行刻蚀。
对于反射结构层中的反射金属层16,可以采用湿刻工艺进行刻蚀来形成第二开孔161。但是对于第二绝缘层17,可以采用干刻工艺来形成第三开孔171。在采用湿刻工艺对反射金属层16进行刻蚀时,刻蚀制程会对反射金属层16产生影响,例如导致反射金属层16中的金属氧化,进而影响反射金属层16的反射性能。
图7为图1所示布线基板在本公开另一实施例中A-A的截面结构示意图。为了避免图案化工艺影响反射金属层16的性能,在一个实施例中,如图7所示,反射结构层还可以包括透明金属氧化物层18。透明金属氧化物层18位于反射金属层16和第二绝缘层17之间。透明金属氧化物层18设置有第四开孔181,第四开孔181和第二开孔161在衬底10上的正投影重合。开孔还包括第四开孔181。
透明金属氧化物层18可以采用湿刻工艺。在沉积反射金属层16后,可以在反射金属层16的背离衬底10的一侧沉积透明金属氧化物层18,然后采用图案化工艺对透明金属氧化物层18和反射金属层16进行图案化化处理,采用湿刻工艺对透明金属氧化物层18和反射金属层16进行刻蚀。图案化制程中,透明金属氧化物层18覆盖在反射金属薄膜上,透明金属氧化物层18可以对反射金属层16起到防氧化的作用,避免反射金属层16被氧化,保证反射金属层16的反射性能。采用湿刻工艺对透明金属氧化物层18和反射金属层16进行刻蚀后,可以同时形成贯穿透明金属氧化物层18的第四开孔181以及贯穿反射金属层16的第二开孔161。第四开孔181在衬底10上的正投影与第二开孔161在衬底10上的正投影重合。
透明金属氧化物层18是透明的,不会影响反射金属层16的反射性能;透明金属氧化物层18具有很好的氧化防护能力,可以保护反射金属层16,防止反射金属层16被氧化。
在一个实施例中,透明金属氧化物层18的材质可以包括氧化铟锡、氧化铟锌等透明的金属氧化物中的至少一种。
在一个实施例中,透明金属氧化物层18的厚度范围可以为5nm~15nm(包括端点值)。示例性地,透明金属氧化物层18的厚度可以为5nm~15nm中的任意值。例如,透明金属氧化物层18的厚度可以为5nm、10nm或15nm。将透明金属氧化物层18的厚度范围设置为5nm~15nm,既可以为反射金属层16提供足够的保护,又避免了透明金属氧化物层18的厚度过大,避免透明金属氧化物厚度过大影响透光率。
在一个实施例中,如图6所示,第一开孔131在衬底10上的正投影和第三开孔171在衬底10上的正投影重合。第一开孔131和第三开孔171在衬底10上的正投影落入第二开孔161在衬底10上的正投影内。反射金属层16为导电层,将第一开孔131和第三开孔171在衬底10上的正投影设置为落入第二开孔161在衬底10上的正投影内,从而,第一绝缘层13可以隔绝金属走线12和反射金属层16,避免反射金属层16与金属走线12短接;第二绝缘层17可以隔绝反射金属层16与后续制程中的焊料,避免反射金属层16与LED芯片短接,保证发光面板的性能。
本公开实施例中,如图7所示,在金属走线12区域,膜层结构依次包括金属走线12、第一绝缘层13、反射金属层16、透明金属氧化物层18和第二绝缘层17,在非金属走线区域,膜层结构依次包括第一绝缘层13、反射金属层16、透明金属氧化物层18和第二绝缘层17。
在一各实施例中,图7所示布线基板中,金属走线为Cu、Mo(钼)的叠层结构,第一绝缘层13的材质为SiN,反射金属层16的材质为Ag,透明金属氧化物层18的材质为ITO,第二绝缘层17的材质为TiO2。那么,布线基板上,非金属走线区域的膜层为Cu/Mo/SiN/Ag/ITO/TiO2的叠层结构;金属走线区域的膜层为SiN/Ag/ITO/TiO2的叠层结构。其中,Cu、Mo、SiN、Ag、ITO、TiO2的膜层厚度分别为1800nm、30nm、240nm、60nm、10nm、60nm。
图8为对本实施例的布线基板进行光学模拟的效果示意图,图8示出了布线基板对波段为400nm~700nm的光线的反射率。相关技术中,采用白色油墨层作为反射层时,要求白色油墨层对波段为400nm~700nm的光线的反射率至少达到89%,尤其要求对450nm的光线的反射率至少达到92%,图8中的虚线①示出了反射率为89%的辅助参考线,图8中的虚线②为反射率为92%的辅助参考线。③为图7所示布线基板中反射结构层在非金属走线区域的反射率曲线;④为图7所示布线基板中反射结构层在金属走线区域的反射率曲线。
通过对本公开一实施例布线基板进行光学模拟,采用本公开实施例的如图7所示的布线基板,在金属走线区域,反射结构层对波段为400nm~700nm的光线的反射率达到90.72%;在非金属走线区域,反射结构层对波段为400nm~700nm的光线的反射率达到92.62%。因此,对于波段为400nm~700nm的光线,本公开实施例的反射结构层的反射性能优于白色油墨,并且满足反射率大于89%的要求。
采用本公开实施例的如图7所示的布线基板,在金属走线区域,反射结构层对450nm的光线的反射率达到97.63%;在非金属走线12区域,反射结构层对450nm的光线的反射率达到95.45%。因此,对于波段为450nm的光线,本公开实施例的反射结构层的反射性能优于白色油墨,并且满足反射率大于92%的要求。
本公开实施例的布线基板,反射结构层采用复合叠层结构,不但相比采用单一材料(例如白色油墨)制作反射层的布线基板中反射层的厚度更薄,而且反射性能还可以达到甚至优于采用单一材料(例如白色油墨)制作的反射层的反射性能,简化了布线基板的制程,降低了固晶风险,提升了固晶良率,提升了产品制程良率和信赖性,并且降低了成本。
在一个实施例中,图7所示布线基板中,金属走线为Cu、MoNb(钼铌)的叠层结构,第一绝缘层13的材质为SiN,反射金属层16的材质为Ag,透明金属氧化物层18的材质为ITO,第二绝缘层17的材质为TiO2。
表1为各叠层结构在色空间中对应的数值
表1中,例如Cu/MoNb/SiN/Ag/ITO/TiO2表示由Cu、MoNb、SiN、Ag、ITO、TiO2各材料层依次层叠在衬底上组成的叠层结构,其中,Cu靠近衬底。包含有Cu的叠层结构为布线基板上金属走线区域的膜层结构,不包含Cu的叠层结构为布线基板上非金属走线区域的膜层结构。其中,L为叠层结构在色空间中第三方向Z的色域值,a*为叠层结构在色空间中第一方向X上的色偏值,b*为叠层结构在色空间中第二方向X上的色偏值。表1中示出了测试得出的各叠层结构在色空间中对应的数值。L越大,叠层结构的光学效果越好;a*约小,叠层结构的光学效果越好;b*越小,叠层结构的光学效果越好。
表1中,非金属走线区域的叠层结构SiN/Ag的a*值为7.65、b*值为8.76;金属走线区域的叠层结构Cu/MoNb/SiN/Ag的a*值为10.82、b*值为5.15。计算得出非金属走线区域与金属走线区域的a*差值Δa*为-3.17、b*差值Δb*为3.61。
表1中,非金属走线区域的叠层结构SiN/Ag/ITO的a*值为7.00、b*值为10.69;金属走线区域的叠层结构Cu/MoNb/SiN/Ag/ITO的a*值为11.2、b*值为5.74。计算得出非金属走线区域与金属走线区域的a*差值Δa*为-3.20、b*差值Δb*为4.95。
表1中,非金属走线区域的叠层结构SiN/Ag/ITO/TiO2的a*值为7.23、b*值为5.92;金属走线区域的叠层结构Cu/MoNb/SiN/Ag/ITO/TiO2的a*值为10.23、b*值为3.51。计算得出非金属走线区域与金属走线区域的a*差值Δa*为-3.0、b*差值Δb*为2.41。
Δa*与Δb*的绝对值越小,说明非金属走线区域与金属走线区域的差异越小。从表1中可以看出,本公开实施例的布线基板的光学效果相较于其它叠层结构光学效果更优。
在一种实施方式中,布线基板设置有多个焊盘组,一个焊盘组可以与一个电子元件耦接,如图2~图3所示,布线基板可以包括第一焊盘组102和第二焊盘组104’。一个焊盘组可以包括至少两个焊盘,金属走线12的暴露区域可以形成一个焊盘。示例性地,至少两条金属走线12的被暴露的部分表面作为焊盘与同一个电子元件耦接。例如,第二焊盘组104’可以包括两个焊盘;第一焊盘组102包括4个焊盘。
在一种实施方式中,如图1、图2和图3所示,布线基板可以包括第一焊盘组102、灯区104,灯区104包括一个或至少两个第二焊盘组104’。第一焊盘组102包括供电焊盘Pwr和输出焊盘Out。可选地,第一焊盘组102与微型驱动芯片耦接。电源信号线103与供电焊盘Pwr耦接。第二焊盘组104’与发光二极管芯片耦接。灯区104包括相互电连接的多个第二焊盘组104',每个第二焊盘组104'至少包括第一焊盘41和第二焊盘42,第一焊盘41可以为正极,第二焊盘42可以为负极。每个灯区104中的多个第二焊盘组104’中的第一个第二焊盘组104’的第一焊盘41与第一电压线112耦接,每个灯区104中的多个第二焊盘组104’中的最后一个第二焊盘组104’的第二焊盘42与该灯区对应的第一焊盘组102中的输出焊盘Out耦接。每一列元件布置区中的各第一焊盘组102的供电焊盘Pwr连接同一根电源信号线103。
示例性地,如图3所示,第一焊盘组102还包括地址焊盘Di和接地焊盘Gnd,属于同一第一焊盘组102的地址焊盘Di与供电焊盘Pwr在第一方向X上间隔设置、并与输出焊盘Out在第二方向Y上间隔设置,第二方向Y与第一方向X垂直。接地焊盘Gnd与供电焊盘Pwr在第二方向Y上间隔设置、并与输出焊盘Out在第一方向X上间隔设置。
可选地,每个第一焊盘组102可以与一个微型驱动芯片耦接,每个第二焊盘组104’与多个发光二极管芯片耦接。在一些实施例中,地址焊盘Di可接收地址信号,以用于选通相应地址的微型驱动芯片。供电焊盘Pwr可为微型驱动芯片提供第一工作电压和通信数据,该通信数据可用于控制相应发光元件的发光亮度。输出焊盘Out可在不同的时段内分别输出中继信号和驱动信号,可选地,中继信号为提供给下一级第一焊盘组102中的地址焊盘Di的地址信号,驱动信号为驱动电流,用于驱动与该输出焊盘Out所在第一焊盘组102耦接的发光元件发光。接地焊盘Gnd接收公共电压信号。
在一些实施例中,如图2所示,金属走线12还包括地址信号线108,一条地址信号线108可以与第一焊盘组102的地址焊盘Di耦接。
如图2所示,金属走线12还包括级联线109,第一焊盘组102的数量为多个,级联线109被配置为连接同一列元件布置区的第n级第一焊盘组102的输出焊盘Out和第(n+1)级第一焊盘组102的地址焊盘Di,n为正整数,以通过级联线109将第n级第一焊盘组102的输出焊盘Out输出的中继信号提供给第(n+1)级第一焊盘组102的地址焊盘Di。
如图2所示,金属走线12还包括反馈信号线(FB)110,一条反馈信号线(FB)110与多级第一焊盘组102中最后一个第一焊盘组102的输出焊盘Out耦接。
如图1和图2所示,一条第二电压线(GND)111与一列元件布置区内全部第一焊盘组102的接地焊盘Gnd耦接。
在图1和图2中,电源信号线103、地址信号线108、级联线109、反馈信号线110、第一电压线112和第二电压线111,这些不同的金属走线12采用了不同的填充进行了表示,需要说明的是,电源信号线103、地址信号线108、级联线109、反馈信号线110、第一电压线112和第二电压线111是采用同样的工艺同时形成的。
图9为本公开一实施例中布线基板的制备方法的流程框图。本公开实施例还提供一种布线基板的制备方法,方法包括步骤S81~S82。
在S91中,在衬底10的一侧形成多条金属走线12。
在S92中,在金属走线12的背离衬底10的一侧形成反射结构层,反射结构层的材质包括金属,反射结构层设置有开孔,开孔暴露出金属走线12的部分表面。
在一个实施例中,在金属走线12的背离衬底10的一侧形成反射结构层20,包括:在金属走线12的背离衬底10的一侧沉积第一绝缘层13;在第一绝缘层13的背离衬底10的一侧形成反射金属层16,反射金属层16设置有第二开孔161,开孔包括第二开孔161;在反射金属层16的背离所衬底10的一侧沉积第二绝缘层17,第二绝缘层17为透明膜层;对第二绝缘层17和第一绝缘层13进行图案化处理,去除位于第二开孔161限定区域内的至少部分第二绝缘层17和至少部分第一绝缘层13而形成第三开孔171和第一开孔131,第三开孔171和第一开孔131在衬底10上的正投影重合,开孔包括第三开孔171和第一开孔131,金属走线12的部分表面通过第一开孔131和第三开孔171暴露出来。
在一个实施例中,在第一绝缘层13的背离衬底10的一侧形成反射金属层16包括:在第一绝缘层13的背离衬底10的一侧依次沉积反射金属层16和透明金属氧化物层18;对反射金属层16和透明金属氧化物层18进行图案化处理,去除第二开孔161位置的反射金属层16和透明金属氧化物而形成第二开孔161和第四开孔181,开孔还包括第四开孔181。
下面通过本公开一实施例中布线基板的制备过程进一步说明本公开实施例的技术方案。可以理解的是,本文中所说的“图案化”,当图案化的材质为无机材质或金属时,“图案化”包括涂覆光刻胶、掩膜曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等工艺,当图案化的材质为有机材质时,“图案化”包括掩模曝光、显影等工艺,本文中所说的蒸镀、沉积、涂覆、涂布等均是相关技术中成熟的制备工艺。
在S81中,在衬底10的一侧形成多条金属走线12。
在一个实施例中,该步骤可以包括:在衬底10的一侧沉积缓冲层15;在缓冲层15的背离衬底10的一侧沉积金属薄膜,采用第一掩膜对金属薄膜进行图案化,形成多条金属走线12,如图10A所示,图10A为本公开一实施例布线基板中形成金属走线后的示意图。
在S82中,在金属走线12的背离衬底10的一侧形成反射结构层,反射结构层的材质包括金属,反射结构层设置有开孔,开孔暴露出金属走线12的部分表面。
在一个实施例中,该步骤可以包括步骤S821~S823。
在S821中,在金属走线12的背离衬底10的一侧沉积第一绝缘层13,示例性地,可以在形成金属走线12的衬底10上沉积第一绝缘层13。
在S822中,在第一绝缘层13的背离衬底10的一侧形成反射金属层16。
在一个实施例中,该步骤可以包括:在第一绝缘层13的背离衬底10的一侧沉积反射金属层16;在反射金属层16的背离衬底10的一侧沉积透明金属氧化物层18;在透明金属氧化物层18的背离衬底10的一侧涂覆光刻胶,采用第二掩膜对光刻胶进行曝光并显影,去除第二开孔161位置的光刻胶;对第二开孔161位置的透明金属氧化物层18和反射金属层16进行刻蚀,去除第二开孔161位置的透明金属氧化物层18和反射金属层16,形成第二开孔161和第四开孔181,将贯穿反射金属层16的过孔部分叫做第二开孔161,将贯穿透明金属氧化物层18的过孔部分叫做第四过孔,如图10B所示,图10B为本公开一实施例布线基板中形成第二开孔和第四开孔后的示意图。第二开孔161和第四开孔181是采用一次刻蚀工艺形成的。示例性地,反射金属层16的材质可以为银,透明金属氧化物层18的材质可以包括氧化铟锡、氧化铟锌中的至少一种。在涂覆光刻胶、曝光、显影、刻蚀过程中,透明金属氧化物层18覆盖在反射金属层16表面上,因此,这些制程不会造成反射金属层16的氧化。示例性地,可以采用湿刻工艺对第二开孔161位置的透明金属氧化物层18和反射金属层16进行刻蚀。
在S823中,形成第二绝缘层17、第三开孔171和第一开孔131。该步骤可以包括:在透明金属氧化物层18的背离衬底10的一侧沉积第二绝缘层17,第二绝缘层17为透明膜层;在第二绝缘层17的背离衬底10的一侧涂覆光刻胶,采用第三掩膜对光刻胶进行曝光并显影,去除第三开孔171位置的光刻胶,第三开孔171在衬底10上的正投影落入第二开孔161在衬底10上的正投影内;对第三开孔171位置的第二绝缘层17和第一绝缘层13进行刻蚀,去除第三开孔171位置的第二绝缘层17和第一绝缘层13,形成第三开孔171和第一开孔131,如图7所示。将贯穿第一绝缘层13的过孔部分叫做第一开孔131,将贯穿第二绝缘层17的过孔部分叫做第三开孔171。第一开孔131和第三开孔171是采用一次刻蚀工艺形成的。示例性地,第一绝缘层13的材质可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一种。第二绝缘层17的材质可以包括二氧化钛。
本公开实施例还提供一种发光面板,发光面板可以包括本公开任一实施例中的布线基板,还包括多个发光二极管芯片,发光二极管芯片与对应的金属走线12的暴露表面耦接。
示例性地,发光二极管芯片20与布线基板中对应的第二焊盘组104’固晶连接。
示例性地,布线基板中的第一焊盘组102可以与微型驱动芯片耦接,布线基板中的第二焊盘组104’可以与发光二极管芯片耦接。
本公开实施例还提供一种背光模组,背光模组包括本公开任一实施例中的发光面板。
本公开实施例还提供一种显示装置,该显示装置包括本公开任一实施例中的发光面板,或者,显示装置包括本公开实施例中的背光模组。
本公开实施例中的发光面板可以作为显示面板装配于显示装置中,也可以作为光源装配于显示装置中,显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、可穿戴显示设备等任何具有显示功能的产品或部件。
本公开实施例中的发光面板同样可以作为发光光源使用在照明产品中。
在本说明书的描述中,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”、“轴向”、“径向”、“周向”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公开和简化描述,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公开的限制。
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多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;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公开中的具体含义。
在本公开中,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上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开,上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公开。此外,本公开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。
以上,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种布线基板,其特征在于,包括:
衬底;
多条金属走线,位于所述衬底的一侧;
反射结构层,位于所述金属走线的背离所述衬底的一侧,所述反射结构层的材质包括金属,所述反射结构层设置有开孔,所述开孔暴露出所述金属走线的部分表面。
2.根据权利要求1所述的布线基板,其特征在于,所述反射结构层包括:
第一绝缘层,位于所述金属走线的背离所述衬底的一侧,所述开孔包括贯穿所述第一绝缘层的第一开孔;
反射金属层,位于所述第一绝缘层的背离所述衬底的一侧,所述开孔还包括贯穿所述反射金属层的第二开孔;
第二绝缘层,位于所述反射金属层的背离所述衬底的一侧,所述第二绝缘层为透明膜层,所述开孔还包括贯穿所述第二绝缘层的第三开孔,所述第三开孔、所述第二开孔和所述第一开孔在所述衬底上的正投影存在第一交叠区域,所述第一交叠区域暴露出所述金属走线的部分表面。
3.根据权利要求2所述的布线基板,其特征在于,所述反射金属层的材质包括银;和/或,所述反射金属层的厚度范围为50nm~70nm。
4.根据权利要求2所述的布线基板,其特征在于,所述第二绝缘层的材质包括二氧化钛;和/或,所述第二绝缘层的厚度范围为50nm~70nm。
5.根据权利要求2所述的布线基板,其特征在于,所述反射结构层还包括透明金属氧化物层,所述透明金属氧化物层位于所述反射金属层和所述第二绝缘层之间,所述透明金属氧化物层设置有第四开孔,所述第四开孔和所述第二开孔在所述衬底上的正投影重合,所述开孔还包括所述第四开孔。
6.根据权利要求5所述的布线基板,其特征在于,所述透明金属氧化物层的材质包括氧化铟锡、氧化铟锌中的一种;和/或,所述透明金属氧化物层的厚度范围为5nm~15nm。
7.根据权利要求2所述的布线基板,其特征在于,所述第一开孔和所述第三开孔在所述衬底上的正投影重合,所述第一开孔在所述衬底上的正投影落入所述第二开孔在所述衬底上的正投影内。
8.一种布线基板的制备方法,其特征在于,包括:
在衬底的一侧形成多条金属走线;
在所述金属走线的背离所述衬底的一侧形成反射结构层,所述反射结构层的材质包括金属,所述反射结构层设置有开孔,所述开孔暴露出所述金属走线的部分表面。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述在所述金属走线的背离所述衬底的一侧形成反射结构层,包括:
在所述金属走线的背离所述衬底的一侧沉积第一绝缘层;
在所述第一绝缘层的背离所述衬底的一侧形成反射金属层,所述反射金属层设置有第二开孔,所述开孔包括所述第二开孔;
在所述反射金属层的背离所衬底的一侧沉积第二绝缘层,所述第二绝缘层为透明膜层;
对所述第二绝缘层和所述第一绝缘层进行图案化处理,去除位于所述第二开孔限定区域内的至少部分第二绝缘层和至少部分第一绝缘层而形成第三开孔和第一开孔,所述第三开孔和所述第一开孔在所述衬底上的正投影重合,所述开孔包括所述第三开孔和所述第一开孔,所述金属走线的部分表面通过所述第一开孔和所述第三开孔暴露出来。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述在所述第一绝缘层的背离所述衬底的一侧形成反射金属层包括:
在所述第一绝缘层的背离所述衬底的一侧依次沉积所述反射金属层和透明金属氧化物层;
对所述反射金属层和所述透明金属氧化物层进行图案化处理,去除所述第二开孔位置的所述反射金属层和所述透明金属氧化物而形成所述第二开孔和第四开孔,所述开孔还包括所述第四开孔。
11.一种发光面板,包括权利要求1-7中任一项所述的布线基板,还包括多个发光二极管芯片,多个发光二极管芯片与所述金属走线的暴露表面耦接。
12.一种背光模组,其特征在于,包括权利要求11所述的发光面板。
13.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求11所述的发光面板,或者,包括权利要求12所述的背光模组。
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