微发光二极管阵列基板的封装结构及其封装方法与流程

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微发光二极管阵列基板的封装结构及其封装方法与流程

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种微发光二极管阵列基板的封装结构及其封装方法。



背景技术:

微发光二极管(Micro LED)是一种尺寸在几微米到几百微米之间的器件,由于其较普通LED的尺寸要小很多,从而使得单一的LED作为像素(Pixel)用于显示成为可能,Micro LED显示器便是一种以高密度的Micro LED阵列作为显示像素阵列来实现图像显示的显示器,同大尺寸的户外LED显示屏一样,每一个像素可定址、单独驱动点亮,可以看成是户外LED显示屏的缩小版,将像素点距离从毫米级降低至微米级,Micro LED显示器和有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器一样属于自发光显示器,但Micro LED显示器相比于OLED显示器还具有材料稳定性更好、寿命更长、无影像烙印等优点,被认为是OLED显示器的最大竞争对手。

由于晶格匹配的原因,Micro LED器件必须先在蓝宝石类的供给基板上通过分子束外延的方法生长出来,随后通过激光剥离(Laser lift-off,LLO)技术将微发光二极管裸芯片(bare chip)从供给基板上分离开,然后通过微转印(Micro Transfer Print,NTP)技术将其转移到已经预先制备完成电路图案的接受基板上,形成Micro LED阵列,进而做成Micro LED显示面板。其中,微转印的基本原理大致为:使用具有图案化的传送头(Transfer head),例如具有凸起结构的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)类传送头,通过具有粘性的PDMS传送层(Transfer layer)将Micro LED bare chip从供给基板吸附起来,然后将PDMS传送头与接受基板进行对位,随后将PDMS传送头所吸附的Micro LED bare chip贴附到接受基板预设的位置上,再将PDMS传送头从接受基板上剥离,即可完成Micro LED bare chip的转移,形成Micro LED阵列基板,进一步地,所述接受基板是已经预先制备完成电路图案的硅基板,其可以为柔性也可以为刚性。

在现有Micro LED显示面板的制作过程中,为了保护Micro LED及其下方的驱动基板,并改善Micro LED阵列的发光效果,提出一种新的Micro LED阵列基板的封装结构及其封装方法,是本领域亟需解决的技术问题之一。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种微发光二极管阵列基板的封装结构,能够保护微发光二极管及其下方对其进行驱动的基板,并能够改善微发光二极管阵列基板的发光效果。

本发明的目的还在于提供一种微发光二极管阵列基板的封装方法,能够保护微发光二极管及其下方对其进行驱动的基板,并能够改善微发光二极管阵列基板的发光效果。

为实现上述目的,本发明提供了一种微发光二极管阵列基板的封装结构,包括基板、设于所述基板上的微发光二极管阵列、设于所述基板上的光阻保护层;

所述微发光二极管阵列包括数个阵列排布的微发光二极管;所述光阻保护层对应所述数个微发光二极管的位置设有数个阵列排布的过孔,所述数个微发光二极管分别位于所述数个过孔当中;

每一过孔内均填充有一个上表面呈凸起状的UV树脂微透镜;每一UV树脂微透镜分别覆盖相应过孔内的微发光二极管。

所述光阻保护层的材料与UV树脂微透镜的材料分别为疏水材料和亲水材料中的一种;

所述光阻保护层的材料与UV树脂微透镜的材料均为透明材料。

所述光阻保护层的厚度大于所述微发光二极管的高度的1/3。

每一过孔分别与一个或多个微发光二极管相对应,即每一过孔内分别容置有一个或多个微发光二极管。

所述过孔的形状为长方形、圆形、或椭圆形。

本发明还提供一种微发光二极管阵列基板的封装方法,包括如下步骤:

步骤S1、提供基板,所述基板上设有微发光二极管阵列,在所述基板、及微发光二极管阵列上涂布形成一层光阻层;

所述微发光二极管阵列包括数个阵列排布的微发光二极管;

步骤S2、利用掩膜板对所述光阻层进行曝光显影,在对应所述数个微发光二极管的位置形成数个阵列排布的过孔,得到光阻保护层,所述数个微发光二极管分别位于所述数个过孔当中;

步骤S3、向所述数个过孔内喷涂UV树脂微液滴,使得每一过孔内均具有UV树脂材料,且每一过孔内的UV树脂材料的上表面均呈凸起状,然后对所述数个过孔内的UV树脂材料进行紫外光固化,使得每一过孔内的UV树脂材料由液态变为固态,对应每一过孔得到一个上表面呈凸起状的UV树脂微透镜,每一UV树脂微透镜分别覆盖相应过孔内的微发光二极管。

所述步骤S3中通过喷墨打印设备的喷印头向所述数个过孔内喷涂UV树脂微液滴,所述喷印头的直径小于所述过孔的最大孔径。

所述光阻保护层的材料与UV树脂微透镜的材料分别为疏水材料和亲水材料中的一种;

所述光阻保护层的材料与UV树脂微透镜的材料均为透明材料。

所述光阻保护层的厚度大于所述微发光二极管的高度的1/3。

所述步骤S2形成的数个过孔中,每一过孔分别与一个或多个微发光二极管相对应,即每一过孔内分别容置有一个或多个微发光二极管;所述过孔的形状为长方形、圆形、或椭圆形。

本发明的有益效果:本发明的微发光二极管阵列基板的封装结构,包括基板、微发光二极管阵列、及光阻保护层;所述微发光二极管阵列包括数个阵列排布的微发光二极管;所述光阻保护层对应所述数个微发光二极管的位置设有数个阵列排布的过孔,所述数个微发光二极管分别位于所述数个过孔当中;每一过孔内均填充有一个上表面呈凸起状的并覆盖相应过孔内微发光二极管的UV树脂微透镜;能够保护微发光二极管及其下方对其进行驱动的基板,并能够改善微发光二极管阵列基板的发光效果。本发明的微发光二极管阵列基板的封装方法,能够保护微发光二极管及其下方对其进行驱动的基板,并能够改善微发光二极管阵列基板的发光效果,且方法简单易行。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。

附图中,

图1为本发明微发光二极管阵列基板的封装结构的示意图;

图2为本发明微发光二极管阵列基板的封装结构中光阻保护层上一种形状的过孔的排布示意图;

图3为本发明微发光二极管阵列基板的封装结构中光阻保护层上另一种形状的过孔的排布示意图;

图4为本发明微发光二极管阵列基板的封装方法的流程示意图;

图5为本发明微发光二极管阵列基板的封装方法的步骤S1的示意图;

图6为本发明微发光二极管阵列基板的封装方法的步骤S2的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图1,本发明首先提供一种微发光二极管阵列基板的封装结构,包括基板1、设于所述基板1上的微发光二极管阵列3、设于所述基板1上的光阻保护层2;

所述微发光二极管阵列3包括数个阵列排布的微发光二极管31;所述光阻保护层2对应所述数个微发光二极管31的位置设有数个阵列排布的过孔21,所述数个微发光二极管31分别位于所述数个过孔21当中;

每一过孔21内均填充有一个上表面呈凸起状的UV树脂微透镜41;每一UV树脂微透镜41分别覆盖相应过孔21内的微发光二极管31,从而所有的UV树脂微透镜41构成UV树脂微透镜阵列。

本发明的微发光二极管阵列基板的封装结构,基板1上的光阻保护层2与UV树脂微透镜41共同起到保护微发光二极管31、及基板1的作用,且所述UV树脂微透镜41可对微发光二极管31发出的光线进行光路调节,同时所述UV树脂微透镜阵列也有利于通过计算机模拟进行预设计,从而通过对UV树脂微透镜41的厚度及尺寸的调整可得到需要的光型分布,进而能够改善微发光二极管阵列基板的发光效果。

具体地,所述光阻保护层2的材料与UV树脂微透镜41的材料均为透明材料。

具体地,所述光阻保护层2的材料与UV树脂微透镜41的材料分别为疏水材料和亲水材料中的一种,即光阻保护层2的材料与UV树脂微透镜41的材料亲疏水性总是相反,那么UV树脂微透镜41的材料与光阻保护层2之间便会存在相排斥的力;进一步地,所述UV树脂微透镜41经由低粘度高透过率的UV树脂材料在相应过孔21内经紫外光(UV)固化形成,从而在UV树脂微透镜41制作过程中,每一过孔21内填充的UV树脂材料在与光阻保护层2表面之间所存在的斥力、及其本身界面张力的共同作用下,上表面会呈现出凸起状,那么经紫外光固化后便可形成上表面呈凸起状的UV树脂微透镜41。例如当光阻保护层2的材料为疏水材料,而用于形成UV树脂微透镜41的UV树脂材料具有亲水特性时,由于光阻保护层2表面的疏水性和UV树脂材料本身界面张力的存在,使得每一过孔21内的UV树脂材料的上表面均呈凸起状,进而使得UV树脂微透镜41具有呈凸起状的上表面。

具体地,所述光阻保护层2的厚度大于所述微发光二极管31的高度的1/3,即使得光阻保护层2上的过孔21具有足够的深度,从而在UV树脂微透镜41的制作过程中,用于形成UV树脂微透镜41的UV树脂材料被限定在特定的过孔21当中。

具体地,所述基板1为TFT阵列基板,以对其上的微发光二极管阵列3进行驱动,从而所述微发光二极管阵列基板的封装结构,可进一步用于制作微发光二极管显示器。

具体地,每一过孔21分别与一个或多个微发光二极管31相对应,即每一过孔21内分别容置有一个或多个微发光二极管31,也即每一过孔21可以对应于微发光二极管显示器中的一个或多个的子像素(sub-pixel)单元,也可以是对应于一个或多个的像素(pixel)单元。

具体地,所述过孔21的形状为长方形、圆形、或椭圆形等形状;例如,如图2所示,所述过孔21的形状为长方形,每一过孔21可分别与一个或多个微发光二极管31相对应;或者,如图3所示,所述过孔21的形状为椭圆形,每一过孔21同样也可分别与一个或多个微发光二极管31相对应。

请参阅图4,基于上述的微发光二极管阵列基板的封装结构,本发明还提供一种微发光二极管阵列基板的封装方法,包括如下步骤:

步骤S1、如图5所示,提供基板1,所述基板1上设有微发光二极管阵列3,在所述基板1、及微发光二极管阵列3上涂布形成一层透明的光阻层2’。

具体地,所述微发光二极管阵列3包括数个阵列排布的微发光二极管31。

具体地,所述基板1为TFT阵列基板,以对其上的微发光二极管阵列3进行驱动,从而所述微发光二极管阵列基板进行封装后,可进一步用于制作微发光二极管显示器。

步骤S2、如图6所示,利用掩膜板对所述光阻层2进行曝光显影,在对应所述数个微发光二极管31的位置形成数个阵列排布的过孔21,得到光阻保护层2,所述数个微发光二极管31分别位于所述数个过孔21当中。

具体地,所述步骤S2形成的数个过孔21中,每一过孔21分别与一个或多个微发光二极管31相对应,即每一过孔21内分别容置有一个或多个微发光二极管31;所述过孔21的形状为长方形、圆形、或椭圆形。

步骤S3、向所述数个过孔21内喷涂UV树脂微液滴,使得每一过孔21内均具有UV树脂材料,且每一过孔21内的UV树脂材料的上表面均呈凸起状,然后对所述数个过孔21内的UV树脂材料进行紫外光固化,使得每一过孔21内的UV树脂材料由液态变为固态,对应每一过孔21得到一个上表面呈凸起状的UV树脂微透镜41,每一UV树脂微透镜41分别覆盖相应过孔21内的微发光二极管31,从而得到如图1所示的微发光二极管阵列基板的封装结构。

本发明的微发光二极管阵列基板的封装方法,基板1上的光阻保护层2与UV树脂微透镜41共同起到保护微发光二极管31、及基板1的作用,且所述UV树脂微透镜41可对微发光二极管31发出的光线进行光路调节,从而通过对UV树脂微透镜41的厚度及尺寸的调整可得到需要的光型分布,进而能够改善微发光二极管阵列基板的发光效果。

具体地,所述步骤S3中通过喷墨打印设备的喷印头向所述数个过孔21内喷涂UV树脂微液滴,所述喷印头的直径小于所述过孔21的最大孔径。

具体地,所述步骤S3中,所述喷墨打印设备采用连续性喷墨打印系统向所述数个过孔21内喷涂UV树脂微液滴,每一过孔21内的UV树脂微透镜41的厚度可以通过在相应过孔21内喷涂UV树脂微液滴的数量进行调整,而每一过孔21内喷涂UV树脂微液滴的数量可通过连续性喷墨打印系统中计算机分析得出。

具体地,所述光阻保护层2的材料与UV树脂微透镜41的材料分别为疏水材料和亲水材料中的一种;即所述光阻保护层2的材料与用于形成所述UV树脂微透镜41的UV树脂材料的亲疏水性相反,那么UV树脂材料与光阻保护层2之间便会存在相排斥的力。从而在所述步骤S3中,每一过孔21内填充的UV树脂材料在与光阻保护层2表面之间所存在的斥力、及其本身界面张力的共同作用下,上表面会呈现出凸起状,经紫外光固化后便可形成上表面呈凸起状的UV树脂微透镜41。例如当光阻保护层2的材料为疏水材料,而用于形成UV树脂微透镜41的UV树脂材料具有亲水特性时,由于光阻保护层2表面的疏水性和UV树脂材料本身界面张力的存在,使得每一过孔21内的UV树脂材料的上表面均呈凸起状,进而使得UV树脂微透镜41具有呈凸起状的上表面。

具体地,所述步骤S1形成的光阻层2’的厚度大于微发光二极管31的高度的1/3,也即步骤S2得到的光阻保护层2的厚度大于所述微发光二极管31的高度的1/3,从而使得光阻保护层2上的过孔21具有足够的深度,在UV树脂微透镜41的制作过程中,用于形成UV树脂微透镜41的UV树脂材料被限定在特定的过孔21当中。

综上所述,本发明的微发光二极管阵列基板的封装结构,包括基板、微发光二极管阵列、及光阻保护层;所述微发光二极管阵列包括数个阵列排布的微发光二极管;所述光阻保护层对应所述数个微发光二极管的位置设有数个阵列排布的过孔,所述数个微发光二极管分别位于所述数个过孔当中;每一过孔内均填充有一个上表面呈凸起状的并覆盖相应过孔内微发光二极管的UV树脂微透镜;能够保护微发光二极管及其下方对其进行驱动的基板,并能够改善微发光二极管阵列基板的发光效果。本发明的微发光二极管阵列基板的封装方法,能够保护微发光二极管及其下方对其进行驱动的基板,并能够改善微发光二极管阵列基板的发光效果,且方法简单易行。

以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

再多了解一些
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