TW201923729A - 微型led顯示面板的製備方法 - Google Patents
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Abstract
一種微型LED顯示面板的製備方法，包括：提供轉移板和設置有微型LED的生長基板；將微型LED從生長基板轉移至轉移板；提供含驅動電路的TFT基板，驅動電路包括多條掃描線、多條資料線以及多個TFT，TFT基板上設置有導電連接件、覆蓋所述導電連接件的絕緣層、以及設置在絕緣層上的接觸電極；開啟驅動電路以施加參考電壓給接觸電極，施加不同於參考電壓的陽極電壓給所述導電連接件，並使TFT基板上的接觸電極與微型LED的電極抵持進而電性導通；使微型LED脫離轉移板轉移到TFT基板上；以及使導電連接件與微型LED結合。本發明製備方法製程簡單、加工效率高。
Description
本發明涉及一種微型LED顯示面板的製備方法。
習知的微型发光二极管(light emitting diode，LED)顯示面板包括間隔排布的多個微型LED。習知的微型LED顯示面板的製備通常包括：在矽襯底上製備多個微型LED，再將多個微型LED轉移到薄膜電晶體基板上的步驟。由於微型LED尺寸極小（例如不超過100微米），導致微型LED的轉移要求很高，進而微型LED顯示面板的加工精度要求很高。
鑒於此，有必要提供一種微型LED顯示面板的製備方法，其可實現簡化製程，提升加工效率。
一種微型LED顯示面板的製備方法，其包括如下步驟： 提供一轉移板和一設置有多個微型LED的生長基板，所述轉移板包括基板和設置於基板一表面上的具有黏附性的膠黏層，每一個所述微型LED的一端設置有第一電極； 依靠所述膠黏層的黏附性，將多個微型LED及其第一電極從所述生長基板轉移至所述轉移板的膠黏層上； 提供一TFT基板，所述TFT基板包括驅動電路，所述驅動電路包括多條掃描線、多條資料線以及多個TFT，所述TFT基板上設置有間隔設置的導電連接件、覆蓋所述導電連接件的絕緣層、以及設置在所述絕緣層遠離所述TFT基板一側的接觸電極，所述接觸電極上開設有一通孔，所述通孔貫穿所述接觸電極和所述絕緣層以使所述導電連接件相對露出，所述導電連接件和所述接觸電極均電性連通所述驅動電路且均對應一個微型LED； 開啟驅動電路藉由驅動電路給所述接觸電極施加參考電壓，施加不同於所述參考電壓的陽極電壓給所述導電連接件，並使TFT基板上的接觸電極與所述微型LED的第一電極抵持接觸進而電性導通； 處理所述膠黏層使其失去黏附性使微型LED及其第一電極脫離所述轉移板轉移到所述TFT基板上；以及 處理所述導電連接件使其與所述微型LED的第一電極結合。
本發明微型LED顯示面板的方法，直接利用TFT基板上的驅動電路在轉移微型LED的過程中起到吸附微型LED的作用，不需要額外設置其他的導電層用於吸附微型LED，可簡化製備流程，提升加工效率。
附圖中示出了本發明的實施例，本發明可以藉由多種不同形式實現，而並不應解釋為僅局限於這裡所闡述的實施例。相反，提供這些實施例是為了使本發明更為全面和完整的公開，並使本領域的技術人員更充分地瞭解本發明的範圍。為了清晰可見，在圖中，層和區域的尺寸被放大了。 本文中的“微型LED30”是指尺寸小於等於幾個毫米（如幾個毫米、幾百微米或小於等於100微米）的LED。
第一實施例 請參閱圖1A至圖1C所示的本發明第一實施例的製備微型LED顯示面板的方法，其包括如下步驟。
步驟S1：請參閱圖1A，提供一轉移板10和一設置有多個微型LED30的生長基板20。
如圖1A所示，所述轉移板10包括基板11和設置於基板11一表面上的膠黏層13。所述膠黏層13用於將所述微型LED30黏附在所述轉移板10上，且所述膠黏層13的材質為在紫外光照或加熱狀態下可以分解進而失去膠黏性的一類膠體。所述設置有多個微型LED30的生長基板20包括晶片21和設置在晶片21一表面上的犧牲層23。所述多個微型LED30設置在所述犧牲層23遠離所述晶片21的表面上。所述犧牲層23的材質為在鐳射照射下可以分解進而使微型LED30脫離其的材質。
如圖1A所示，每一個微型LED30包括依次層疊設置的P型摻雜的無機發光材料層31、活性層32、N型摻雜的無機發光材料層33，所述活性層32位於所述P型摻雜的無機發光材料層31和所述N型摻雜的無機發光材料層33之間，其中P型摻雜的無機發光材料層31相對靠近所述犧牲層23，N型摻雜的無機發光材料層33相對遠離所述犧牲層23。每一個微型LED30靠近所述犧牲層23的一端還設置有一個第一電極35，第一電極35設置在微型LED30與所述犧牲層23之間。本實施例中，所述第一電極35位於所述P型摻雜的無機發光材料層31與所述犧牲層23之間。
步驟S2：請參閱圖1B，將多個微型LED30自生長基板20轉移至所述轉移板10上。
如圖1B所示，所述微型LED30以及其底部的第一電極35將從犧牲層23上剝落下來（藉由鐳射照射所述犧牲層23），並依靠轉移板10中的膠黏層13的黏附性能將它們轉移到所述轉移板10上。
步驟S3：請繼續參閱圖1B，提供一薄膜電晶體（TFT）基板50，將多個微型LED30自所述轉移板10轉移至所述TFT基板50上。
如圖1B所示，所述TFT基板50為一個多層結構，其包括驅動電路51，驅動電路51包括多個TFT和多個電容。本領域人員知道，微型LED顯示面板定義有多個畫素單元（圖未示），每一個畫素單元對應一個微型LED30，每一個畫素單元對應配置有至少一個TFT和至少一個存儲電容。本實施例中，所述TFT基板50上設置有間隔設置的多個導電連接件53（圖中僅示意性地示出一個）。每一個導電連接件53對應一個微型LED30且用於連接所述微型LED30的第一電極35。每一個導電連接件53包括設置於TFT基板50上的基底導電層531、設置於所述基底導電層531遠離所述TFT基板50一側的導電過渡層533、以及設置於所述導電過渡層533遠離所述TFT基板50一側的導電焊接層535，其中所述導電過渡層533位於所述基底導電層531和所述導電焊接層535之間。所述TFT基板50上還設置有覆蓋所述導電連接件53的絕緣層55、以及設置在所述絕緣層55遠離所述TFT基板50一側的多個接觸電極57（圖中僅示意性地示出一個），每一個接觸電極57對應一個導電連接件53。所述接觸電極57上開設有一通孔59，所述通孔59貫穿所述接觸電極57和所述絕緣層55，以使所述導電連接件53相對露出，特別是所述導電連接件53的導電焊接層535相對露出。
所述基底導電層531的材質可為氧化銦錫。所述導電焊接層535的材質可為錫。所述導電過渡層533用於防止所述導電焊接層535的原料擴散到所述基底導電層531。所述導電過渡層533的材質可為金屬鎳或金。
所述TFT基板50藉由驅動電路51以驅動微型LED30發光。如圖1B所示，驅動電路51中，每一個微型LED30（畫素單元）對應配置有三個TFT（第一TFT511，第二TFT512，第三TFT513）和一個存儲電容514。如圖2所示，第一TFT511包括電性連接掃描線110的閘極5111、電性連接資料線120的源極5113以及電性連接存儲電容器514的第一端的汲極5115。第二TFT512包括電性連接存儲電容器514的第一端的閘極5121、電性連接直流電壓（VDD）的源極5123以及與所述基底導電層531電連接的汲極5125。第三TFT513包括電性連接到控制電壓（V_OFF）的閘極5131、電性連接參考電壓（Vref）的源極5133，以及與所述接觸電極57電性連接的汲極5135。其中，所述參考電壓（Vref）不同於所述直流電壓（VDD）。
如圖1B所示，轉移過程中，所述TFT基板50抵持接觸多個微型LED30，以將多個微型LED30轉移到所述TFT基板50上。每個微型LED30與一個導電連接件53對準，每個微型LED30的第一電極35與一個接觸電極57直接抵持接觸。轉移過程中，所述TFT基板50抵持接觸多個微型LED30的同時，每個畫素的第一TFT511、第二TFT512和第三TFT513被開啟，參考電壓（Vref）被施加於微型LED30的接觸電極57和第一電極35；直流電壓（VDD）被施加於導電連接件53上。由於參考電壓（Vref）不同於直流電壓（VDD），因此微型LED30的第一電極35和TFT基板50的導電連接件53之間相互吸引，即微型LED30和所述TFT基板50相互吸引。
轉移過程中，還需要紫外光照或加熱所述膠黏層13使其失去黏附性進而微型LED30及其第一電極35脫離所述轉移板10。微型LED30及其第一電極35脫離所述轉移板10後，由於微型LED30的第一電極35和TFT基板50的導電連接件53之間相互吸引，因此微型LED30相對固定在所述TFT基板50上。
由於所述通孔59的設置，微型LED30的第一電極35與接觸電極57直接抵持接觸後，微型LED30的第一電極35並不能直接接觸到所述導電連接件53。
步驟S4：請繼續參閱圖1C，加熱所述導電焊接層535使所述導電焊接層535熔融進而使所述微型LED30的第一電極35與導電焊接層535結合，因此，微型LED30將徹底固定在所述TFT基板50上。
藉由使所述導電焊接層535熔融進而使所述微型LED30的第一電極35與導電焊接層535直接接觸、然後固化結合，進而實現將微型LED30固定在所述TFT基板50上。
此時，第二TFT512的汲極和第三TFT513的汲極均電性連通所述微型LED30的第一電極35。這種情況下，設置於所述TFT基板50上的一個畫素單元的等效電路圖，如圖2A和圖2B所示。
如圖2A所示畫素單元的等效電路圖，第一TFT511的閘極5111電性連接掃描線110，源極51113電性連接資料線120，汲極5115電性連接存儲電容器514的第一端。第二TFT512的閘極5121電性連接存儲電容器514的第一端，源極5123電性連接直流電壓（VDD），汲極5125與所述微型LED30的第一電極35電性連接。第三TFT513的閘極5131電性連接控制電壓（V_OFF），源極5133電性連接參考電壓（Vref），汲極5135連接所述微型LED30的第一電極35。存儲電容器514的第一端連接第一TFT511的汲極5115和第二TFT512的閘極5121，第二端連接直流電壓（VDD）。
圖2A中，所述第三TFT513僅在微型LED30轉移並固定在所述TFT基板50上的過程中被使用，後續所述微型LED顯示面板顯示時，每一個畫素單元中，只有第一TFT511和第二TFT512工作，所述第三TFT513將被關閉（控制電壓（V_OFF）將不再被施加於所述第三TFT513的閘極）；因此參考電壓（Vref）不會被施加於微型LED30的第一電極35，不會對微型LED30的發光造成任何的影響。
如圖2B所示畫素單元的等效電路圖，其與圖2A所示的畫素單元的等效電路圖的區別在於：第三TFT513的閘極5131和汲極5135電性連接並連通所述微型LED30的第一電極35，源極5133電性連接參考電壓（Vref）。此種情況下，後續所述微型LED顯示面板顯示時，所述第三TFT513不被關閉，只要保證所述參考電壓（Vref）小於所述直流電壓（VDD），參考電壓（Vref）將不會被施加於微型LED30的第一電極35，不會對微型LED30的發光造成任何的影響。
可以理解的，所述方法還可包括在所述TFT基板50上形成絕緣層55使微型LED30嵌設在絕緣層55上的步驟以及在微型LED30遠離所述TFT基板50的一側形成第二電極（圖未示）的步驟。
在圖2A和圖2B所示中，施加於微型LED30的第一電極35的直流電壓（VDD）大於施加於微型LED30的第二電極的電壓（VSS），此時第一電極35通常稱為陽極，第二電極通常稱為陰極。
針對圖2A的等效電路，在顯示時段，所述第三TFT513的閘極也可施加所述參考電壓（Vref），且參考電壓（Vref）微型小於LED的第二電極（陰極）的電壓（VSS），所述第三TFT513可被作為為重定電路以改善顯示圖像的殘影問題。
本發明微型LED顯示面板的方法，直接利用TFT基板上的驅動電路在轉移微型LED的過程中起到吸附微型LED的作用，不需要額外設置其他的導電層用於吸附微型LED，可簡化製備流程，提升加工效率。
第二實施例 第二實施例與第一實施例基本相同，不同在於本實施例的轉移板60（參見圖3）不同於第一實施例中的轉移板10。
如圖3所示，本實施例的轉移板60不僅包括上述的基板11和上述的膠黏層13，還包括設置在基板11和膠黏層13之間的中間導電層15。
轉移過程中，如果微型LED30的第一電極35沒有與其對應的接觸電極57抵持接觸時，則微型LED30的第一電極35和TFT基板50的導電連接件53之間不會發生相互吸引，進而有可能造成微型LED30的轉移的失敗。
本實施例中，當將多個微型LED30自所述轉移板10轉移至所述TFT基板50上的過程中，不僅所述第一TFT511、第二TFT512和第三TFT513被開啟導通，所述中間導電層15也被施加與所述參考電壓（Vref）相當的電壓。因此，即使微型LED30的第一電極35和TFT基板50的導電連接件53之間不相互吸引，所述中間導電層將與TFT基板50的導電連接件53相互吸引，使微型LED30的第一電極35與其對應的接觸電極57抵持接觸，進而使微型LED30的第一電極35和TFT基板50的導電連接件53相互吸引。而由於轉移板10中的中間導電層與所述接觸電極57被施加相當的參考電壓（Vref），所述接觸電極57僅會吸引與其對應的微型LED30而不會吸引其他的微型LED30。
第三實施例 第三實施例與第一實施例基本相同，不同在於本實施例的微型LED80不同於第一實施例中的微型LED30。
本實施例中，如圖4所示，每一個微型LED80中的P型摻雜的無機發光材料層31、活性層32、N型摻雜的無機發光材料層33的層疊順序不同於第一實施例微型LED30，其中N型摻雜的無機發光材料層33相對靠近所述第一電極35，P型摻雜的無機發光材料層31相對遠離所述第一電極35。而第一實施例中，P型摻雜的無機發光材料層31相對靠近所述第一電極35，N型摻雜的無機發光材料層33相對遠離所述第一電極35。
如圖5A所示的畫素單元的等效電路圖，第一TFT511的閘極5111電性連接掃描線110，源極5113電性連接資料線120，汲極5115電性連接存儲電容器514的第一端。第二TFT512的閘極5121電性連接存儲電容器514的第一端，源極5123電性連接電壓（VSS），汲極5125與所述微型LED30的第一電極35電性連接。第三TFT513的閘極5131電性連接控制電壓（V_OFF），源極5133電性連接參考電壓（Vref），汲極5135連接所述微型LED30的第一電極35。存儲電容器514的第一端連接第一TFT511的汲極5115和第二TFT512的閘極5121，第二端連接電壓（VSS）。
針對圖5A所示的電路，後續所述微型LED顯示面板顯示時，每一個畫素單元中，只有第一TFT511和第二TFT512工作，所述第三TFT513將被關閉（控制電壓（V_OFF）將不再被施加於所述第三TFT513的閘極）；因此參考電壓（Vref）不會被施加於微型LED30的第一電極35，不會對微型LED30的發光造成任何的影響。
如圖5B所示畫素單元的等效電路圖，其與圖5A所示的畫素單元的等效電路圖的區別在於：第三TFT513的閘極和源極電性連接參考電壓（Vref），汲極電性連接所述微型LED30的第一電極35。此種情況下，後續所述微型LED顯示面板顯示時，所述第三TFT513不被關閉，只要保證所述參考電壓（Vref）小於所述電壓（VSS），參考電壓（Vref）將不會被施加於微型LED30的第一電極35，不會對微型LED30的發光造成任何的影響。
在圖5A和圖5B所示中，施加於微型LED30的第一電極35的電壓（VSS）大於施加於微型LED30的第二電極的直流電壓（VDD），此時第一電極35通常稱為陽極，第二電極通常稱為陰極。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，圖示中出現的上、下、左及右方向僅為了方便理解，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
10‧‧‧轉移板
30、80‧‧‧微型LED
20‧‧‧生長基板
11、60‧‧‧基板
13‧‧‧膠黏層
21‧‧‧晶片
23‧‧‧犧牲層
31‧‧‧P型摻雜的無機發光材料層
32‧‧‧活性層
33‧‧‧N型摻雜的無機發光材料層
35‧‧‧第一電極
50‧‧‧TFT基板
51‧‧‧驅動電路
53‧‧‧導電連接件
531‧‧‧基底導電層
533‧‧‧導電過渡層
535‧‧‧導電焊接層
55‧‧‧絕緣層
59‧‧‧通孔
57‧‧‧接觸電極
514‧‧‧存儲電容器
511‧‧‧第一TFT
512‧‧‧第二TFT
513‧‧‧第三TFT
110‧‧‧掃描線
120‧‧‧數據線
5111、5121、5131‧‧‧閘極
5113、5123、5133‧‧‧源極
5115、5125、5135‧‧‧汲極
15‧‧‧中間導電層
圖1A至圖1C為本發明第一實施方式的製備微型LED顯示面板的流程的剖面示意圖。
圖2A為第一實施例的微型LED顯示面板的畫素單元的等效電路圖一。
圖2B為第一實施例的微型LED顯示面板的畫素單元的等效電路圖二。
圖3為本發明第二實施方式的製備微型LED顯示面板的流程的剖面示意圖。
圖4為本發明第三實施方式的製備微型LED顯示面板的流程的剖面示意圖。
圖5A為第三實施例的微型LED顯示面板的畫素單元的等效電路圖一。
圖5B為第三實施例的微型LED顯示面板的畫素單元的等效電路圖二。
Claims (10)
- 一種微型LED顯示面板的製備方法，其包括如下步驟： 提供一轉移板和設置有多個微型LED的一生長基板，所述轉移板包括基板和設置於基板一表面上的具有黏附性的膠黏層，每一個所述微型LED的一端設置有第一電極； 依靠所述膠黏層的黏附性，將多個微型LED及其第一電極從所述生長基板轉移至所述轉移板的膠黏層上； 提供一TFT基板，所述TFT基板包括驅動電路，所述驅動電路包括多條掃描線、多條資料線以及多個TFT，所述TFT基板上設置有間隔設置的導電連接件、覆蓋所述導電連接件的絕緣層、以及設置在所述絕緣層遠離所述TFT基板一側的接觸電極，所述接觸電極上開設有一通孔，所述通孔貫穿所述接觸電極和所述絕緣層以使所述導電連接件相對露出，所述導電連接件和所述接觸電極均電性連通所述驅動電路且均對應一個微型LED； 開啟驅動電路藉由驅動電路給所述接觸電極施加參考電壓，施加不同於所述參考電壓的陽極電壓給所述導電連接件，並使TFT基板上的接觸電極與所述微型LED的第一電極抵持接觸進而電性導通； 處理所述膠黏層使其失去黏附性使微型LED及其第一電極脫離所述轉移板轉移到所述TFT基板上；以及 處理所述導電連接件使其與所述微型LED的第一電極結合。
- 如請求項1所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：處理所述膠黏層使其失去黏附性的方法為紫外光照或加熱。
- 如請求項1所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：所述導電連接件包括設置於TFT基板上的基底導電層、設置於所述基底導電層遠離所述TFT基板一側的導電過渡層、以及設置於所述導電過渡層遠離所述TFT基板一側的導電焊接層，其中所述導電過渡層位於所述基底導電層和所述導電焊接層之間，所述導電過渡層用於防止所述導電焊接層的原料擴散到所述基底導電層。
- 如請求項3所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：處理所述導電連接件使其與所述微型LED的第一電極結合的方法為加熱所述導電焊接層使所述導電焊接層熔融。
- 如請求項1所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：所述驅動電路中對應每一個微型LED配置有第一TFT、第二TFT、第三TFT、和一個存儲電容；所述第一TFT包括電性連接掃描線的閘極、電性連接資料線的源極以及電性連接存儲電容器的第一端的汲極；第二TFT包括電性連接存儲電容器的第一端的閘極、電性連接直流電壓的源極以及與所述導電連接件電連接的汲極；第三TFT包括電性連接到一控制電壓的閘極、電性連接所述參考電壓的源極，以及與所述接觸電極電性連接的汲極。
- 如請求項1所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：所述驅動電路中對應每一個微型LED配置有第一TFT、第二TFT、第三TFT、和一個存儲電容；所述第一TFT包括電性連接掃描線的閘極、電性連接資料線的源極以及電性連接存儲電容器的第一端的汲極；第二TFT包括電性連接存儲電容器的第一端的閘極、電性連接直流電壓的源極以及與所述導電連接件電連接的汲極；第三TFT的閘極和汲極電性連接並連通所述微型LED的第一電極，源極電性連接所述參考電壓。
- 如請求項1所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：所述參考電壓小於所述陽極電壓。
- 如請求項1所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：所述轉移板還包括設置在所述基板和所述膠黏層之間的中間導電層。
- 如請求項8所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：將多個微型LED自所述轉移板轉移至所述TFT基板上的過程中，所述中間導電層被施加與所述參考電壓相當的電壓。
- 如請求項1所述的微型LED顯示面板的製備方法，其中：所述方法還包括在所述TFT基板上形成絕緣層使微型LED嵌設在絕緣層上的步驟以及在微型LED遠離所述TFT基板的一側形成第二電極的步驟。
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