CN116344718A - 一种显示面板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示面板技术领域,具体涉及一种显示面板及其制备方法。显示面板包括:电路板;位于电路板的一侧表面的倒装发光芯片阵列,倒装发光芯片阵列包括阵列排布的若干倒装发光芯片;位于倒装发光芯片阵列背离电路板的一侧的透镜阵列,透镜阵列包括阵列排布的若干凹透镜,凹透镜与倒装发光芯片相对设置,凹透镜的凹陷区朝向倒装发光芯片,倒装发光芯片在电路板的正投影位于凹陷区在电路板的正投影内。倒装发光芯片发出的光照射到凹透镜的折射面从而发生收敛,减小了Micro‑LED芯片发出的光的角度范围,不仅降低了显示面板中不同颜色的串扰程度,还提高了该Micro‑LED芯片所对应的显示区域的亮度,提高了显示面板的显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示面板技术领域,具体涉及一种显示面板及其制备方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diodes,LED)是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件,因其具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点,被广泛应用于照明、显示、医疗、军事等领域。近年来,被视为新一代显示面板技术的Micro-LED技术受到广泛关注。Micro-LED显示技术是指以自发光的微米量级的LED为发光像素单元,将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。Micro-LED芯片具有尺寸小、集成度高和自发光等特点,这使Micro-LED显示面板与LCD显示面板、OLED显示面板相比,在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。Micro-LED显示面板中相邻的Micro-LED芯片所发出的光颜色不同。
然而,Micro-LED芯片不仅垂直向上发光使该Micro-LED芯片对应的显示区域显示图像,还斜向上发光使得该Micro-LED芯片发出的部分光照射到相邻Micro-LED芯片所对应的显示区域,从而发生不同颜色的串扰。而由于Micro-LED芯片发出的光具有较大的角度范围,这使得显示面板中不同颜色的串扰程度较大,大大降低了显示面板的显示效果。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于如何降低显示面板中不同颜色的串扰程度,从而提供一种显示面板及其制备方法。
本发明提供一种显示面板,包括:电路板;位于所述电路板的一侧表面的倒装发光芯片阵列,所述倒装发光芯片阵列包括阵列排布的若干个倒装发光芯片,所述倒装发光芯片与所述电路板电学连接,所述倒装发光芯片适于沿背离所述电路板的方向出光,相邻所述倒装发光芯片适于发出不同颜色的光;位于所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板的一侧的透镜阵列,所述透镜阵列包括阵列排布的若干个凹透镜,所述凹透镜与所述倒装发光芯片相对设置,且所述凹透镜一侧表面的凹陷区朝向所述倒装发光芯片,所述倒装发光芯片在所述电路板的正投影位于所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区在所述电路板的正投影之内。
可选的,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的凹口的直径与所述倒装发光芯片的长度的比值为1-2。
可选的,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的凹口的直径为1μm~100μm。
可选的,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的深度与所述倒装发光芯片的长度的比值为0.4~1。
可选的,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的深度与所述倒装发光芯片的长度的比值为0.6~1。
可选的,所述凹透镜与所述倒装发光芯片的最小纵向距离为0-18μm。
可选的,所述凹透镜与所述倒装发光芯片的最小纵向距离为8μm-14μm。
可选的,所述凹透镜在500nm时折射率为1.37-2.2。
可选的,所述凹透镜的材料包括二氧化硅、氧化铝或氟化镁。
可选的,所述凹透镜为平凹透镜。
可选的,所述平凹透镜的平面与所述平凹透镜的凹面的最小距离为0.5μm~20μm。
可选的,所述透镜阵列还包括透明载板,所述凹透镜位于所述透明载板的一侧表面,且所述透明载板位于所述凹透镜背离所述电路板的一侧表面;所述显示面板还包括:位于所述透明载板和所述电路板之间的粘结胶,且所述粘结胶位于所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域的外侧,所述粘结胶粘接所述透明载板和所述电路板;位于相邻所述倒装发光芯片之间的支撑柱,所述支撑柱的两端分别与所述透镜阵列和所述电路板抵接,且所述支撑柱位于所述凹陷区的外侧。
可选的,所述粘结胶环绕所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域。
可选的,相邻所述凹透镜之间具有间隙,所述支撑柱远离所述电路板的一端与所述透明载板抵接;或者,所述支撑柱远离所述电路板的一端与所述凹透镜抵接。
可选的,所述透镜阵列还包括位于所述透明载板的一侧表面的黑色矩阵层,所述黑色矩阵层包括阵列排布的镂空区,所述凹透镜位于所述镂空区,所述黑色矩阵层的厚度大于等于所述凹透镜的厚度,所述支撑柱远离所述电路板的一端与所述黑色矩阵抵接。
可选的,所述黑色矩阵层的材料包括黑色树脂或者钛氮化物和钛碳化物的混合物。
可选的,所述显示面板还包括填充在所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区内的折射材料层,所述折射材料层的折射率大于所述凹透镜的折射率,所述折射材料层背离所述凹透镜的一侧表面为平面。
可选的,所述折射材料层的折射率与所述凹透镜的折射率的差值大于0.5。
可选的,所述折射材料层的材料包括SiNx、氧化钛、氧化钽或氧化铪。
可选的,所述倒装发光芯片包括Micro-LED芯片。
可选的,所述倒装发光芯片具有相对设置的顶面和底面、以及连接所述顶面和对面的侧面,所述顶面朝向所述凹透镜,所述底面朝向所述电路板,所述顶面的面积大于所述底面的面积,所述侧面具有反射层。
可选的,所述反射层包括布拉格反射镜层。
本发明还提供上述显示面板的制备方法,包括:提供电路板;在所述电路板的一侧表面形成倒装发光芯片阵列,所述倒装发光芯片阵列包括阵列排布的若干个倒装发光芯片,所述倒装发光芯片与所述电路板电学连接,所述倒装发光芯片适于沿背离所述电路板的方向出光,相邻所述倒装发光芯片适于发出不同颜色的光;在所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板的一侧设置透镜阵列,所述透镜阵列包括阵列排布的若干个凹透镜,所述凹透镜与所述倒装发光芯片相对设置,且所述凹透镜一侧表面的凹陷区朝向所述倒装发光芯片,所述倒装发光芯片在所述电路板的正投影位于所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区在所述电路板的正投影之内。
可选的,所述透镜阵列还包括透明载板,所述凹透镜位于所述透明载板的一侧表面;在所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板的一侧设置透镜阵列的步骤包括:在所述透镜阵列的一侧表面形成若干个支撑柱,所述支撑柱与所述凹透镜位于所述透明载板的同一侧,所述支撑柱位于所述凹陷区的外侧;将所述透镜阵列与所述电路板相对设置,所述凹透镜和所述倒装发光芯片相对设置且均位于所述透明载板与所述电路板之间,所述支撑柱背离所述透明载板的一端与所述电路板抵接;将所述透明载板与所述电路板固定在一起。
可选的,采用粘结胶粘接所述透明载板与所述电路板以将所述透明载板与所述电路板固定在一起,所述粘结胶位于所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域的外侧。
可选的,相邻所述凹透镜之间具有间隙,所述支撑柱形成在所述透明载板的一侧表面且位于所述间隙,所述支撑柱的厚度大于所述透镜与所述倒装发光芯片的厚度之和;或者,所述支撑柱形成在所述凹透镜背离所述透明载板的一侧表面,所述支撑柱的厚度大于所述倒装发光芯片的厚度。
可选的,所述支撑柱的材料为聚苯乙烯,在所述透镜阵列的一侧表面形成若干个支撑柱的步骤包括:将聚苯乙烯涂料涂覆在所述透镜阵列的一侧表面,固化得到固态的聚苯乙烯涂层;对所述聚苯乙烯涂层依次进行曝光和显影,得到若干个支撑柱。
可选的,形成所述透镜阵列的步骤包括:提供透明载板;在所述透明载板的一侧表面沉积透镜材料层;对所述透镜材料层进行刻蚀,得到阵列排布的若干个凹透镜;或者,提供透镜材料板,对所述透镜材料板进行刻蚀,所述刻蚀的深度小于所述透镜材料板的厚度,得到透明载板以及位于所述透明载板一侧表面的阵列排布的若干个凹透镜。
可选的,所述显示面板的制备方法还包括:在所述透镜阵列的一侧表面形成黑色矩阵层,相邻所述凹透镜之间存在间隙,所述黑色矩阵层位于所述间隙。
可选的,所述黑色矩阵层的材料为黑色树脂,在所述透镜阵列的一侧表面形成黑色矩阵层的步骤包括:将黑色树脂涂料涂覆在所述透镜阵列的一侧表面,并固化得到固态的黑色树脂层;对所述黑色树脂层依次进行曝光和显影,得到图形化的黑色矩阵层。
可选的,所述显示面板的制备方法还包括:在所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区内填充折射材料层,所述折射材料层的折射率大于所述凹透镜的折射率,所述折射材料层背离所述凹透镜的一侧表面为平面。
可选的,所述折射材料层的材料为无机材料,在所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区内填充折射材料层的步骤包括:采用磁控溅射工艺或者等离子增强化学气相沉积工艺在所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的一侧表面沉积初始折射材料层,所述凹陷区内填充满折射材料;通过化学机械抛光工艺对所述初始折射材料层进行研磨,直至所述凹陷区外侧的折射材料全部去除。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的显示面板及其制备方法,通过在倒装发光芯片阵列背离电路板的一侧设置透镜阵列,透镜阵列包括阵列排布且与倒装发光芯片相对设置的若干个凹透镜,凹透镜一侧表面的凹陷区朝向倒装发光芯片,且倒装发光芯片在电路板的正投影位于凹透镜朝向倒装发光芯片的凹陷区在电路板的正投影之内,使得倒装发光芯片发出的光照射到凹透镜的折射面从而发生收敛,减小了Micro-LED芯片发出的光的角度范围,进而减小了照射到相邻Micro-LED芯片所对应的显示区域的光的量,提高了照射到该Micro-LED芯片所对应的显示区域的光的量,不仅降低了显示面板中不同颜色的串扰程度,还提高了该Micro-LED芯片所对应的显示区域的亮度,提高了显示面板的显示效果。
2.本发明提供的显示面板中,透镜阵列还包括位于透明载板一侧表面的黑色矩阵层,黑色矩阵层包括阵列排布的镂空区,凹透镜位于镂空区,黑色矩阵层的厚度大于等于凹透镜的厚度。黑色矩阵层能够吸收Micro-LED芯片斜向上照射在黑色矩阵层的光线,从而进一步降低显示面板中不同颜色的串扰程度,进而进一步提高了显示面板的显示效果。
3.本发明提供的显示面板,还包括填充在凹透镜朝向倒装发光芯片的凹陷区内的折射材料层,折射材料层的折射率大于凹透镜的折射率,折射材料层背离凹透镜的一侧表面为平面。折射材料层对光线具有较大的折射能力,折射材料层的设置能够进一步提高凹透镜对光线的收敛效果,从而进一步降低显示面板中不同颜色的串扰程度,并进一步提高该Micro-LED芯片所对应的显示区域的亮度,进一步提高了显示面板的显示效果。
4.本发明提供的显示面板中,倒装发光芯片为Micro-LED芯片,Micro-LED芯片的顶面朝向凹透镜,底面朝向电路板,且顶面的面积大于底面的面积,即Micro-LED芯片具有倾斜侧面,且侧面朝向凹透镜;设置在侧面的反射层能够将原先由Micro-LED芯片侧面发出的光反射到Micro-LED芯片的顶面,并由Micro-LED芯片的顶面发出,不仅进一步提高了该Micro-LED芯片所对应的显示区域的亮度,还进一步降低了显示面板中不同颜色的串扰程度,进一步提高了显示面板的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明实施例提供的一种显示面板的部分结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种显示面板的部分结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种显示面板的部分结构示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种显示面板的部分结构示意图;
附图标记说明:
1-电路板;2-倒装发光芯片;3-透镜阵列;31-凹透镜;32-透明载板;4-支撑柱;5-黑色矩阵层;6-折射材料层;7-电连接件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
参见图1,本实施例提供一种显示面板,包括:
电路板1;
位于所述电路板1的一侧表面的倒装发光芯片阵列,所述倒装发光芯片阵列包括阵列排布的若干个倒装发光芯片2,相邻倒装发光芯片2间隔开来,所述倒装发光芯片2与所述电路板1电学连接,所述倒装发光芯片2适于沿背离所述电路板1的方向出光,相邻所述倒装发光芯片2适于发出不同颜色的光,所述电路板1适于驱动所述倒装发光芯片2发光;
位于所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板1的一侧的透镜阵列3,所述透镜阵列3包括阵列排布的若干个凹透镜31,所述凹透镜31与所述倒装发光芯片2相对设置,且所述凹透镜31一侧表面的凹陷区朝向所述倒装发光芯片2,所述倒装发光芯片2在所述电路板1的正投影位于所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的凹陷区在所述电路板1的正投影之内。
上述显示面板中,倒装发光芯片2发出的光照射到凹透镜31的折射面从而发生收敛,减小了Micro-LED芯片发出的光的角度范围,进而减小了照射到相邻Micro-LED芯片所对应的显示区域的光的量,提高了照射到该Micro-LED芯片所对应的显示区域的光的量,不仅降低了显示面板中不同颜色的串扰程度,还提高了该Micro-LED芯片所对应的显示区域的亮度,光强分布接近于高斯分布,光强分布更加集中,提高了显示面板的显示效果。
在本实施例中,所述倒装发光芯片2包括但不限于Micro-LED芯片。
作为一种优选的实施方式,Micro-LED芯片具有相对设置的顶面和底面、以及连接所述顶面和对面的侧面,顶面为Micro-LED芯片的主要出光面,所述顶面朝向所述凹透镜31,所述底面朝向所述电路板1,所述顶面的面积大于所述底面的面积,所述侧面具有反射层;Micro-LED芯片具有倾斜侧面,且侧面朝向凹透镜31,设置在侧面的反射层能够将原先由Micro-LED芯片侧面发出的光反射到Micro-LED芯片的顶面,并由Micro-LED芯片的顶面发出,不仅进一步提高了该Micro-LED芯片所对应的显示区域的亮度,还进一步降低了显示面板中不同颜色的串扰程度,进一步提高了显示面板的显示效果。
具体的,所述反射层包括但不限于由高、低折射率材料堆叠成的布拉格(DBR)反射镜层。
需要理解的是,透镜阵列3可以是相邻凹透镜31之间具有间隙,也可以相邻凹透镜31连成一体;当相邻凹透镜31连成一体时,所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的一侧表面的一个凹陷区对应于一个凹透镜31。
继续参见图1,在本实施例中,所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的凹陷区的凹口的直径L1与所述倒装发光芯片2的长度L2的比值为1-2,上述尺寸在保证凹透镜31的收敛效果的同时,避免了由于凸透镜横向尺寸过大导致的显示面板的横向尺寸过大。需要说明的是,倒装发光芯片2的长度L2大于等于倒装发光芯片2的宽度。具体的,所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的凹陷区的凹口的直径L1为1μm~100μm,凹口的具体直径取决于倒装发光芯片2的长度。
继续参见图1,在本实施例中,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的深度H1与所述倒装发光芯片的长度L2的比值为0.4~1;优选的,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的深度与所述倒装发光芯片的长度的比值为0.6~1,此时所述凹透镜对光线的收敛效果更佳。凹口的直径以及凹陷区的深度决定了凹透镜31朝向倒装发光芯片2的折射面的半径,进而决定了该折射面的焦距。
所述凹透镜31与所述倒装发光芯片2的最小纵向距离H2为0-18μm,以避免所述凹透镜31与所述倒装发光芯片2的最小纵向距离太大导致显示面板的纵向尺寸过大。示例性的,最小纵向距离H2可以为0μm、1μm、3μm、5μm、7μm、10μm、11μm、13μm、15μm、17μm或18μm。优选的,所述凹透镜31与所述倒装发光芯片2的最小纵向距离为8μm-14μm,此时所述凹透镜对光线的收敛效果更佳。
进一步的,凹透镜31可以为双凹透镜,也可以为平凹透镜,平凹透镜的凹面朝向倒装发光芯片2,平面背离倒装发光芯片2;优选的,所述凹透镜31为平凹透镜,这是由于平凹透镜具有一个平面,因此更加便于制备和显示面板的组装。继续参见图1,当所述凹透镜31为平凹透镜时,所述凹透镜31的平面与所述凹透镜31的凹面的最小距离H3为0.5μm~20μm。示例性的,最小距离H3可以为0.5μm、1μm、3μm、5μm、7μm、10μm、11μm、13μm、15μm、17μm或20μm。
进一步的,所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的凹面可以为规则的球面、椭球面,也可以为其他不规则的曲面,由凹陷区的凹口至凹陷区的最低处,该曲面的尺寸之间减小。图4示出了所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的凹面为椭球面的结构示意图。
进一步的,所述凹透镜31在500nm时折射率为1.37-2.2;具体的,所述凹透镜31的材料包括但不限于二氧化硅、氧化铝或氟化镁。
继续参见图1,在本实施例中,所述透镜阵列3还包括透明载板32,所述凹透镜31位于所述透明载板32的一侧表面,且所述透明载板32位于所述凹透镜31背离所述电路板1的一侧表面,所述透明载板32用于承载凹透镜31。所述透明载板32包括但不限于玻璃。
参见图1-图4,在本实施例中,所述显示面板还包括:
位于所述透明载板32和所述电路板1之间的粘结胶(未图示),且所述粘结胶位于所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域的外侧,所述粘结胶粘接所述透明载板32和所述电路板1,即,所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域为显示面板的显示区,所述粘结胶位于显示面板的非显示区;
位于相邻所述倒装发光芯片2之间的支撑柱4,所述支撑柱4的两端分别与所述透镜阵列3和所述电路板1抵接,且所述支撑柱4位于所述凹陷区的外侧,所述支撑柱4在所述透明载板32上的正投影位于相邻凹陷区在所述透明载板32上的正投影之间;所述支撑柱4用以支撑所述透镜阵列3,以使凹透镜31与倒装发光芯片2之间的间距保持稳定,从而保证所述显示面板的结构稳定性。优选的,所述粘结胶环绕所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域。
在一个实施方式中,参见图1-图2,所述支撑柱4远离所述电路板1的一端与所述凹透镜31抵接,此时,相邻所述凹透镜31之间可以具有间隙,也可以连为一体;在其他实施方式中,相邻所述凹透镜31之间具有间隙,所述支撑柱4远离所述电路板1的一端位于相邻所述凹透镜31之间且与所述透明载板32抵接。优选的,所述支撑柱4远离所述电路板1的一端与所述凹透镜31抵接,这有利于缩小显示面板的横向尺寸。
所述粘结胶的材料包括但不限于丙烯酸树脂,所述支撑柱4的材料包括但不限于聚苯乙烯(PS)。
在一个实施方式中,参见图3-图4,相邻所述凹透镜31之间具有间隙;所述透镜阵列3还包括位于所述透明载板32的一侧表面的黑色矩阵层5,所述黑色矩阵层5包括阵列排布的镂空区,所述凹透镜31位于所述镂空区,所述黑色矩阵层5的厚度大于等于所述凹透镜31的厚度,所述支撑柱4远离所述电路板1的一端与所述黑色矩阵抵接。黑色矩阵层5能够吸收Micro-LED芯片斜向上照射在黑色矩阵层5的光线,从而进一步降低显示面板中不同颜色的串扰程度,进而进一步提高了显示面板的显示效果。
具体的,黑色矩阵层5的材料包括但不限于黑色树脂、钛氮化物和钛碳化物这两种物质的混合物。
继续参见图2,作为一个优选的实施方式,所述显示面板还包括填充在所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的凹陷区内的折射材料层6,所述折射材料层6的折射率大于所述凹透镜31的折射率,所述折射材料层6背离所述凹透镜31的一侧表面为平面;折射材料层6对光线具有较大的折射能力,折射材料层6的设置能够进一步提高凹透镜31对光线的收敛效果,从而进一步降低显示面板中不同颜色的串扰程度,并进一步提高该Micro-LED芯片所对应的显示区域的亮度,进一步提高了显示面板的显示效果。
优选的,所述折射材料层6的折射率与所述凹透镜31的折射率的差值大于0.5;具体的,所述折射材料层6的材料可以为有机材料,也可以为无机材料,无机材料包括但不限于SiNx、氧化钛、氧化钽或氧化铪。
参见图1-图4,在本实施例中,倒装发光芯片2通过电连接件7与电路板1电学连接,电连接件7位于倒装发光芯片2的底面和电路板1之间,所述电连接件7可以为金属凸块。
实施例2
本实施例提供一种显示面板的制备方法,用以形成实施例1提供的显示面板。显示面板的制备方法包括以下步骤:
步骤S1、提供电路板1;
步骤S2、在所述电路板1的一侧表面形成倒装发光芯片阵列,所述倒装发光芯片阵列包括阵列排布的若干个倒装发光芯片2,所述倒装发光芯片2与所述电路板1电学连接,所述倒装发光芯片2适于沿背离所述电路板1的方向出光,相邻所述倒装发光芯片2适于发出不同颜色的光;
步骤S3、在所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板1的一侧设置透镜阵列3,所述透镜阵列3包括阵列排布的若干个凹透镜31,所述凹透镜31与所述倒装发光芯片2相对设置,且所述凹透镜31一侧表面的凹陷区朝向所述倒装发光芯片2,所述倒装发光芯片2在所述电路板1的正投影位于所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的凹陷区在所述电路板1的正投影之内。
在本实施例中,形成所述透镜阵列3的步骤包括:提供透明载板32;在所述透明载板32的一侧表面沉积整面的平整的透镜材料层;对所述透镜材料层进行刻蚀,得到阵列排布的若干凹陷区,每个凹陷区对应一个凹透镜31。也可以采用其他方法形成透镜阵列3:提供透镜材料板,对所述透镜材料板进行刻蚀,所述刻蚀的深度小于所述透镜材料板的厚度,得到透明载板32以及位于所述透明载板32一侧表面的阵列排布的若干个凹陷区,每个凹陷区对应一个凹透镜31。前一种形成透镜阵列3的方法中透明载板32和凹透镜31的材料可以相同也可以不同,后一种形成透镜阵列3的方法中透明载板32和凹透镜31的材料相同,可以根据需要选择合适的制备方法。在对所述透镜材料层进行刻蚀的过程中,可以仅刻蚀出阵列排布的若干个凹陷区,从而得到阵列排布的连成一体的若干个凹透镜31;也可以在相邻凹陷区之间刻蚀出间隙,也使相邻凹透镜31隔离开。
在步骤S3中,在所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板1的一侧设置透镜阵列3的步骤包括:
步骤S31、在所述透镜阵列3的一侧表面形成若干个支撑柱4,所述支撑柱4与所述凹透镜31位于所述透明载板32的同一侧,所述支撑柱4位于所述凹陷区的外侧。
具体的,在一个实施方式中,参见图1-图2,所述支撑柱4形成在所述凹透镜31背离所述透明载板32的一侧表面,所述支撑柱4的厚度大于所述倒装发光芯片2的厚度,此时,相邻所述凹透镜31之间可以具有间隙,也可以连为一体;在其他实施方式中,相邻所述凹透镜31之间具有间隙,所述支撑柱4形成在所述透明载板32的一侧表面且位于所述间隙,所述支撑柱4的厚度大于所述透镜与所述倒装发光芯片2的厚度之和。
进一步地,当所述支撑柱4的材料为聚苯乙烯(PS)时,在所述透镜阵列3的一侧表面形成若干个支撑柱4的步骤为:将聚苯乙烯涂料涂覆在所述透镜阵列3的一侧表面,并固化得到固态的聚苯乙烯涂层;对所述聚苯乙烯涂层依次进行曝光和显影,得到若干个支撑柱4。曝光图案由透镜阵列中的凹透镜的排布方式预先确定,以保证支撑柱4位于位于凹陷区的外侧。
步骤S32、将所述透镜阵列3与所述电路板1相对设置,所述凹透镜31和所述倒装发光芯片2相对设置且均位于所述透明载板32与所述电路板1之间,所述支撑柱4背离所述透明载板32的一端与所述电路板1抵接;
步骤S33、将所述透明载板32与所述电路板1固定在一起。
在一个实施方式中,采用粘结胶粘接所述透明载板32与所述电路板1,以将所述透明载板32与所述电路板1固定在一起,所述粘结胶位于所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域的外侧。具体的,在将所述透镜阵列3与所述电路板1相对设置之前,在透镜阵列3和/或电路板1的一侧表面涂覆粘结胶,粘结胶的涂覆区域对应于倒装发光芯片阵列围成的整个区域的外侧;在将所述透镜阵列3与所述电路板1相对设置之后,对所述粘结胶进行固化,以将所述透明载板32与所述电路板1粘结在一起。在其他实施方式中,也可以采用固定框架将所述透明载板32与所述电路板1框在一起,固定框架包括相对设置的底框、顶框以及连接底框和顶框侧框,顶框与透明载板32接触,底框与电路板1接触,顶框具有镂空区以暴露所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域。
作为一种优选的实施方式,参见图3-图4,相邻所述凹透镜31之间存在间隙;所述显示面板的制备方法还包括在所述间隙填充黑色吸光材料,得到黑色矩阵层5;所述支撑柱4可以形成在所述黑色矩阵层5的表面。
以黑色矩阵层5的材料为黑色树脂为例,对黑色矩阵层5的形成步骤进行说明:将黑色树脂涂料涂覆在所述透镜阵列3的一侧表面,并固化得到固态的黑色树脂层;对所述黑色树脂层依次进行曝光和显影,得到图形化的黑色矩阵层5。曝光图案由透镜阵列中的凹透镜的排布方式预先确定,以保证凹透镜位于所述黑色矩阵层的镂空区。
作为一种优选的实施方式,参见图2,所述显示面板的制备方法还包括:在将所述透明载板32与所述电路板1进行组合之前,在所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的凹陷区内填充折射材料层6,所述折射材料层6的折射率大于所述凹透镜31的折射率,所述折射材料层6背离所述凹透镜31的一侧表面为平面。
当折射材料层6的材料为无机材料时,在所述凹陷区内填充折射材料层6的步骤包括:采用磁控溅射工艺或者等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺在所述凹透镜31朝向所述倒装发光芯片2的一侧表面沉积初始折射材料层,凹陷区填充满折射材料;通过化学机械抛光(CMP)工艺对所述初始折射材料层进行研磨,直至所述凹陷区外侧的折射材料全部去除。
当折射材料层6的材料为有机材料时,在所述凹陷区内填充折射材料层6的步骤可以为:将有机涂料涂覆在所述透镜阵列3的一侧表面,有机涂料的厚度与凹陷区的厚度相同,固化得到固态的有机涂层;对所述有机涂层依次进行曝光和显影。曝光图案由透镜阵列中的凹透镜的排布方式预先确定,以保留凹陷区的有机材料,去除凹陷区外侧的有机材料。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (15)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
电路板;
位于所述电路板的一侧表面的倒装发光芯片阵列,所述倒装发光芯片阵列包括阵列排布的若干个倒装发光芯片,所述倒装发光芯片与所述电路板电学连接,所述倒装发光芯片适于沿背离所述电路板的方向出光,相邻所述倒装发光芯片适于发出不同颜色的光;
位于所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板的一侧的透镜阵列,所述透镜阵列包括阵列排布的若干个凹透镜,所述凹透镜与所述倒装发光芯片相对设置,且所述凹透镜一侧表面的凹陷区朝向所述倒装发光芯片,所述倒装发光芯片在所述电路板的正投影位于所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区在所述电路板的正投影之内。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的凹口的直径与所述倒装发光芯片的长度的比值为1-2;
优选的,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的凹口的直径为1μm~100μm。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的深度与所述倒装发光芯片的长度的比值为0.4~1;
优选的,所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区的深度与所述倒装发光芯片的长度的比值为0.6~1。
4.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述凹透镜与所述倒装发光芯片的最小纵向距离为0-18μm;
优选的,所述凹透镜与所述倒装发光芯片的最小纵向距离为8μm-14μm。
5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述凹透镜在500nm时折射率为1.37-2.2;
优选的,所述凹透镜的材料包括二氧化硅、氧化铝或氟化镁。
6.根据权利要求1至5任一项所述的显示面板,其特征在于,所述凹透镜为平凹透镜;
优选的,所述平凹透镜的平面与所述平凹透镜的凹面的最小距离为0.5μm~20μm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的显示面板,其特征在于,所述透镜阵列还包括透明载板,所述凹透镜位于所述透明载板的一侧表面,且所述透明载板位于所述凹透镜背离所述电路板的一侧表面;所述显示面板还包括:
位于所述透明载板和所述电路板之间的粘结胶,且所述粘结胶位于所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域的外侧,所述粘结胶粘接所述透明载板和所述电路板;
位于相邻所述倒装发光芯片之间的支撑柱,所述支撑柱的两端分别与所述透镜阵列和所述电路板抵接,且所述支撑柱位于所述凹陷区的外侧;
优选的,所述粘结胶环绕所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域;
优选的,相邻所述凹透镜之间具有间隙,所述支撑柱远离所述电路板的一端与所述透明载板抵接;或者,所述支撑柱远离所述电路板的一端与所述凹透镜抵接。
8.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,所述透镜阵列还包括位于所述透明载板的一侧表面的黑色矩阵层,所述黑色矩阵层包括阵列排布的镂空区,所述凹透镜位于所述镂空区,所述黑色矩阵层的厚度大于等于所述凹透镜的厚度,所述支撑柱远离所述电路板的一端与所述黑色矩阵抵接;
优选的,所述黑色矩阵层的材料包括黑色树脂或者钛氮化物和钛碳化物的混合物。
9.根据权利要求1至8任一项所述的显示面板,其特征在于,还包括填充在所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区内的折射材料层,所述折射材料层的折射率大于所述凹透镜的折射率,所述折射材料层背离所述凹透镜的一侧表面为平面;
优选的,所述折射材料层的折射率与所述凹透镜的折射率的差值大于0.5;
优选的,所述折射材料层的材料包括SiNx、氧化钛、氧化钽或氧化铪。
10.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述倒装发光芯片包括Micro-LED芯片;
优选的,所述倒装发光芯片具有相对设置的顶面和底面、以及连接所述顶面和对面的侧面,所述顶面朝向所述凹透镜,所述底面朝向所述电路板,所述顶面的面积大于所述底面的面积,所述侧面具有反射层;
优选的,所述反射层包括布拉格反射镜层。
11.一种权利要求1至10任一项所述的显示面板的制备方法,其特征在于,包括:
提供电路板;
在所述电路板的一侧表面形成倒装发光芯片阵列,所述倒装发光芯片阵列包括阵列排布的若干个倒装发光芯片,所述倒装发光芯片与所述电路板电学连接,所述倒装发光芯片适于沿背离所述电路板的方向出光,相邻所述倒装发光芯片适于发出不同颜色的光;
在所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板的一侧设置透镜阵列,所述透镜阵列包括阵列排布的若干个凹透镜,所述凹透镜与所述倒装发光芯片相对设置,且所述凹透镜一侧表面的凹陷区朝向所述倒装发光芯片,所述倒装发光芯片在所述电路板的正投影位于所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区在所述电路板的正投影之内。
12.根据权利要求11所述的显示面板的制备方法,其特征在于,所述透镜阵列还包括透明载板,所述凹透镜位于所述透明载板的一侧表面;在所述倒装发光芯片阵列背离所述电路板的一侧设置透镜阵列的步骤包括:
在所述透镜阵列的一侧表面形成若干个支撑柱,所述支撑柱与所述凹透镜位于所述透明载板的同一侧,所述支撑柱位于所述凹陷区的外侧;
将所述透镜阵列与所述电路板相对设置,所述凹透镜和所述倒装发光芯片相对设置且均位于所述透明载板与所述电路板之间,所述支撑柱背离所述透明载板的一端与所述电路板抵接;
将所述透明载板与所述电路板固定在一起;
优选的,采用粘结胶粘接所述透明载板与所述电路板以将所述透明载板与所述电路板固定在一起,所述粘结胶位于所述倒装发光芯片阵列围成的整个区域的外侧;
优选的,相邻所述凹透镜之间具有间隙,所述支撑柱形成在所述透明载板的一侧表面且位于所述间隙,所述支撑柱的厚度大于所述透镜与所述倒装发光芯片的厚度之和;或者,所述支撑柱形成在所述凹透镜背离所述透明载板的一侧表面,所述支撑柱的厚度大于所述倒装发光芯片的厚度;
优选的,所述支撑柱的材料为聚苯乙烯,在所述透镜阵列的一侧表面形成若干个支撑柱的步骤包括:将聚苯乙烯涂料涂覆在所述透镜阵列的一侧表面,固化得到固态的聚苯乙烯涂层;对所述聚苯乙烯涂层依次进行曝光和显影,得到若干个支撑柱。
13.根据权利要求11或12所述的显示面板的制备方法,其特征在于,形成所述透镜阵列的步骤包括:
提供透明载板;在所述透明载板的一侧表面沉积透镜材料层;对所述透镜材料层进行刻蚀,得到阵列排布的若干个凹透镜;
或者,提供透镜材料板,对所述透镜材料板进行刻蚀,所述刻蚀的深度小于所述透镜材料板的厚度,得到透明载板以及位于所述透明载板一侧表面的阵列排布的若干个凹透镜。
14.根据权利要求11或12所述的显示面板的制备方法,其特征在于,还包括:在所述透镜阵列的一侧表面形成黑色矩阵层,相邻所述凹透镜之间存在间隙,所述黑色矩阵层位于所述间隙;
优选的,所述黑色矩阵层的材料为黑色树脂,在所述透镜阵列的一侧表面形成黑色矩阵层的步骤包括:将黑色树脂涂料涂覆在所述透镜阵列的一侧表面,并固化得到固态的黑色树脂层;对所述黑色树脂层依次进行曝光和显影,得到图形化的黑色矩阵层。
15.根据权利要求11或12所述的显示面板的制备方法,其特征在于,还包括:在所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区内填充折射材料层,所述折射材料层的折射率大于所述凹透镜的折射率,所述折射材料层背离所述凹透镜的一侧表面为平面;
优选的,所述折射材料层的材料为无机材料,在所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的凹陷区内填充折射材料层的步骤包括:采用磁控溅射工艺或者等离子增强化学气相沉积工艺在所述凹透镜朝向所述倒装发光芯片的一侧表面沉积初始折射材料层,所述凹陷区内填充满折射材料;通过化学机械抛光工艺对所述初始折射材料层进行研磨,直至所述凹陷区外侧的折射材料全部去除。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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