一种电致发光器件及其制作方法与流程

文档序号:16238845发布日期:2018-12-11 22:53阅读:150来源:国知局
一种电致发光器件及其制作方法与流程

本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种电致发光器件及其制作方法。

背景技术

led(light-emittingdiode,发光二极管)阵列目前主要应用在两个领域,一个是led阵列显示,另一个是led阵列作为光源;对于led阵列显示,需要两方面内容,一方面是led的小型化,另一方面需要led的间距越来越小,从原来的毫米量级到现在微米量级的间距。



技术实现要素:

本申请提供一种电致发光器件及其制作方法,用以提升光效,提高发光均匀性,以及提升产品良率和信赖性。

为了实现上述目的,本申请提供以下技术方案:

第一方面,提供了一种电致发光器件,包括透明基板和位于透明基板上的若干阵列排列的电致发光芯片;其中:

电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上。

可选地,电致发光器件还包括匀光结构,匀光结构贴合于透明基板远离电致发光芯片的一侧,且匀光结构在透明基板上的正投影区域至少覆盖电致发光芯片。

可选地,透明基板的厚度与电致发光芯片所需的匀光距离相等。

可选地,电致发光器件还包括透过率提升层,透过率提升层位于透明基板与电致发光芯片之间,用于提升电致发光芯片出射光的透过率;

电致发光芯片的出光面贴合在透过率提升层上,透过率提升层贴合在透明基板上。

可选地,电致发光器件还包括限制层,限制层位于透明基板靠近电致发光芯片的一侧,且位于电致发光芯片的周边。

可选地,限制层的材料包括有机材料,限制层的厚度与电致发光芯片的厚度在同一数量级。

可选地,电致发光器件还包括覆盖在限制层上的平坦层,覆盖在平坦层上的绝缘层,以及位于绝缘层上的背板驱动电路;

平坦层覆盖区域露出电致发光芯片的电极,背板驱动电路通过贯穿绝缘层的过孔与露出的电致发光芯片的电极电连接。

可选地,电致发光器件还包括覆盖在电致发光芯片上的封装层,覆盖在封装层上的绝缘层,以及位于绝缘层上的背板驱动电路;

封装层覆盖区域暴露出电致发光芯片的电极,背板驱动电路通过贯穿绝缘层的过孔与露出的电致发光芯片的电极电连接。

第二方面,提供了一种电致发光器件的制作方法,包括电致发光芯片的制作,还包括:

提供一透明基板;

在透明基板上贴合电致发光芯片,电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上。

可选地,在透明基板上贴合电致发光芯片之前,还包括:

在透明基板上制作限制层,限制层制作在需要制作电致发光芯片位置的周边;

在透明基板上贴合电致发光芯片之后,还包括:

在限制层上制作平坦层,平坦层在透明基板上的正投影区域覆盖整个透明基板;

研磨平坦层,露出电致发光芯片的电极;

在平坦层上制作绝缘层;

在绝缘层上制作背板驱动电路,背板驱动电路通过贯穿绝缘层的过孔与露出的电致发光芯片的电极电连接。

可选地,在透明基板上贴合电致发光芯片之后,还包括:

在电致发光芯片上制作用于封装电致发光芯片的封装层;

研磨封装层,露出电致发光芯片的电极;

在封装层上制作绝缘层;

在绝缘层上制作背板驱动电路,背板驱动电路通过贯穿绝缘层的过孔与露出的电致发光芯片的电极电连接。

可选地,该方法还包括:在透明基板远离电致发光芯片的一侧制作匀光结构,匀光结构在透明基板上的正投影至少覆盖电致发光芯片。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括:

本申请实施例提供的电致发光器件包括透明基板和位于透明基板上的若干阵列排列的电致发光芯片,由于电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上,电致发光芯片不易与透明基板脱落,提高了电致发光芯片的寿命和信赖性;电致发光芯片的出光面与透明基板贴合,电致发光芯片发出的光进入透明基板,避免了空气介质的界面反射,能够提升光效;并且,电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上,电致发光芯片的出光面高度一致,且贴合的电致发光芯片与透明基板的接触面积较大,不易导致电致发光芯片在透明基板上的位置移动,能够提高电致发光芯片发光的均匀性,进而能够提升电致发光器件的良率和信赖性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/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是相关技术led阵列作为光源的结构示意图;

图2是本申请实施例提供的一种电致发光器件的结构示意图;

图3是本申请实施例提供的电致发光器件作为光源时的结构示意图;

图4是本申请实施例提供的另一种电致发光器件的结构示意图;

图5a是本申请实施例提供的电致发光器件显示时的一种结构示意图;

图5b是本申请实施例提供的电致发光器件作为光源时的一种结构示意图;

图6a是本申请实施例提供的电致发光器件显示时的另一种结构示意图;

图6b是本申请实施例提供的电致发光器件作为光源时的另一种结构示意图;

图7a是本申请实施例提供的电致发光器件显示时的又一种结构示意图;

图7b是本申请实施例提供的电致发光器件作为光源时的又一种结构示意图;

图8a是本申请实施例提供的电致发光器件显示时的再一种结构示意图;

图8b是本申请实施例提供的电致发光器件作为光源时的再一种结构示意图;

图9是本申请实施例提供的一种电致发光器件的制作方法流程图;

图10是本申请实施例提供的一种电致发光器件的具体制作方法流程图;

图11是本申请实施例提供的另一种电致发光器件的具体制作方法流程图。

下面说明本申请实施例各附图标记表示的含义:

10-基板;11-背板驱动电路;12-led芯片;13-led芯片的电极与背板驱动电路的连接点;121-led芯片的电极;

20-透明基板;21-电致发光芯片;31-匀光结构;51-透过率提升层;61-限制层;71-平坦层;81-绝缘层;91-封装层。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。应该理解,当我们称元件被“连接”到另一元件时,它可以直接连接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

目前led阵列作为光源的结构如图1所示,首先,在基板10上进行背板驱动电路11的制作,该基板10可以是透明基板,也可以是非透明基板;接着,将led芯片12采用焊锡的方式与背板驱动电路11电连接;led芯片12可以是引脚朝下的倒装芯片,led芯片12的电极121与背板驱动电路11的连接点13可以采用焊锡或者共晶锡的方式。

如图1所示,当led芯片12应用在背光方面,需要在led芯片12出光方向上设置匀光板14,匀光板14可以把入射到匀光板14上的光在横向和纵向传播,从而使得没有直接被led芯片12照到或者led芯片12照到多次的区域的光能够更均匀;匀光板14与led芯片12之间是空气层,匀光板14通过边框(图中未示出)进行支撑,d表示匀光距离,箭头方向表示led芯片12出光方向。

本申请的发明人对现有技术led阵列作为光源进行研究发现,现有技术led阵列作为光源可以对应一般的背光产品,但是对于更高端的产品,存在如下的工艺难点和缺陷:

匀光板与led芯片之间有一定距离,弯曲时会导致不同区域匀光板与led芯片之间的匀光距离d改变,不能为柔性显示产品提供比较均匀的光,从而无法应用于柔性产品。

led芯片采用焊锡或者共晶焊的方式与背板驱动电路相连,led芯片容易与基板脱落,led芯片寿命和信赖性较差;led芯片与匀光板之间是空气层,因此,led芯片发出的光首先要经过空气层,然后再到匀光板,要经过两次空气介质的界面反射,光损失很大,光效较低。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

附图中各膜层的区域大小和厚度并不表示膜层真实的区域大小和厚度,只是用于说明本申请具体实施例。

如图2所示,图2是本申请实施例提供的一种电致发光器件的结构示意图,该电致发光器件包括透明基板20和位于透明基板20上的若干阵列排列的电致发光芯片21;其中:电致发光芯片21的出光面贴合在透明基板20上,图中箭头方向表示电致发光芯片21的出光方向,本申请具体实施例中的电致发光芯片21以led芯片为例进行介绍。

具体地,本申请实施例中的透明基板20在光学可见范围内具有较高透过率,该透明基板20可以是柔性基板,也可以是玻璃基板等刚性基板。

本申请实施例提供的电致发光器件,由于电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上,电致发光芯片不易与透明基板脱落,提高了电致发光芯片的寿命和信赖性;电致发光芯片的出光面与透明基板贴合,电致发光芯片发出的光进入透明基板,避免了空气介质的界面反射,能够提升光效;并且,电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上,电致发光芯片的出光面高度一致,且贴合的电致发光芯片与透明基板的接触面积较大,不易导致电致发光芯片在透明基板上的位置移动,能够提高电致发光芯片发光的均匀性,进而能够提升电致发光器件的良率和信赖性。

可选地,当电致发光器件作为光源时,本申请实施例提供的电致发光器件包括透明基板20和位于透明基板20上的若干阵列排列的电致发光芯片21,电致发光芯片21的出光面贴合在透明基板20上,该电致发光器件还包括匀光结构31,如图3所示,匀光结构31贴合于透明基板20远离电致发光芯片21的一侧,且匀光结构31在透明基板20上的正投影区域至少覆盖电致发光芯片21,本申请具体实施例优选匀光结构31在透明基板20上的正投影区域覆盖整个透明基板20。

本申请实施例由于匀光结构31贴合于透明基板20远离电致发光芯片21的一侧,当透明基板20为柔性透明基板时,由于电致发光芯片21与匀光结构31之间的距离为透明基板20的厚度,弯曲时不会导致不同区域电致发光芯片21与匀光结构31之间的距离改变,因此能够为柔性显示产品提供比较均匀的光,可以用于柔性背光。

另外,由于匀光结构31贴合于透明基板20远离电致发光芯片21的一侧,与现有技术相比,能够减少产品厚度,并且电致发光芯片21出射的光不需要经过空气即可进入匀光结构31,减少了两次空气界面的反射,提升了电致发光芯片21的光效。

具体地,当本申请实施例中的电致发光器件作为光源时,本申请具体实施例透明基板20的厚度与电致发光芯片所需的匀光距离相等,透明基板20的这种设置方式能够更好的提供均匀的光;电致发光芯片所需的匀光距离具体可以根据电致发光芯片21的出光角度,以及相邻的电致发光芯片21之间的间距设置,如相邻的电致发光芯片21之间的间距越小,匀光距离设置的越小。

具体实施时,本申请实施例的匀光结构31可以为覆盖整个透明基板20的匀光板,匀光板的具体结构与现有技术类似,这里不再赘述;本申请实施例的匀光结构31也可以为覆盖整个透明基板20的光扩散层,光扩散层可以调整电致发光芯片的出光角度,降低动态调光过程中的光散射。

具体实施时,光扩散层可以为含有基材的散射粒子层,也可以为微结构层,该光扩散层的厚度一般为几十微米量级;微结构层可以是一些尺寸在微米级以下的小柱子或者各种无规则的图形,具体实现方式有很多种,如:溶液中含有二氧化硅(sio2)微粒子,然后涂覆到透明基板表面,烘干后在透明基板表面产生很多sio2粒子,该层sio2粒子能够散射匀光,将其作为微结构层。光扩散层中有粒子的横向扩散,扩大了电致发光芯片的照射范围,能够进一步减少产品厚度。

可选地,如图4所示,本申请实施例提供的电致发光器件包括透明基板20、电致发光芯片21、匀光结构31和透过率提升层51,透过率提升层51位于透明基板20与电致发光芯片21之间,用于提升电致发光芯片21出射光的透过率,电致发光芯片21的出光面贴合在透过率提升层51上,透过率提升层51贴合在透明基板20上;透过率提升层51的位置可以仅与电致发光芯片21的位置对应,也可以覆盖整个透明基板20。

具体实施时,透过率提升层51可以采用折射率不同的增透膜层,也可以采用折射率渐变的增透膜层,还可以采用与电致发光芯片21出光衬底和透明基板20之间的折射率匹配的增透膜层。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供的电致发光器件包括透明基板20、电致发光芯片21和限制层61,如图5a所示,图5a是电致发光器件显示时的一种结构示意图;另外,电致发光器件包括透明基板20、电致发光芯片21、匀光结构31和限制层61,如图5b所示,图5b是电致发光器件作为光源时的一种结构示意图。

具体地,如图5a和图5b所示,限制层61位于透明基板20靠近电致发光芯片21的一侧,且位于电致发光芯片21的周边,该限制层的设置能够限制电致发光芯片21的位置。

具体地,限制层61的材料包括有机材料,可以选择透明材料,如:限制层61的材料选择透明树脂材料,当然,也可以选择非透明材料,如:限制层61的材料选择emc(epoxymoldingcompound,环氧模塑料)。

具体地,限制层61的厚度与电致发光芯片21的厚度在同一数量级,这里的数量级指单位相同,且以10为底数,例如:限制层61的厚度为x乘以10y,电致发光芯片21的厚度为a乘以10b,x与a可以相等也可以不相等,当y与b相等时,限制层61的厚度与电致发光芯片21的厚度在同一数量级,其中x与a为小于10的正数,y与b为自然数。

限制层61的厚度与电致发光芯片21的厚度在同一数量级能够更好的限制电致发光芯片21的位置,并且限制层61的设置能够对电致发光芯片21起到保护作用;具体实施时,限制层61的厚度可以与电致发光芯片21的厚度相等,并且为了制作工艺的简单,如图5a和图5b所示,限制层61所形成限制孔的尺寸d1大于电致发光芯片21的平面尺寸,当然,在制作工艺允许的情况下,限制孔的尺寸d1可以等于电致发光芯片21的平面尺寸。

具体地,本申请实施例的电致发光器件在图5a和图5b示出的电致发光器件的基础上还包括覆盖在限制层61上的平坦层71,如图6a和图6b所示,平坦层71除了能够覆盖电致发光芯片21和限制层61外,还可以覆盖电致发光芯片21和限制层61之间的间隙区域,可以对电致发光芯片21起到很好的封装保护作用。

具体地,本申请实施例的电致发光器件在图6a和图6b示出的电致发光器件的基础上还包括覆盖在平坦层71上的绝缘层81,以及位于绝缘层81上的背板驱动电路11,如图7a和图7b所示,绝缘层81能够对电致发光芯片21的电极进行限制,并可以保护电致发光芯片21的电极;当然,实际生产过程中,也可以不设置绝缘层。

具体地,如图7a和图7b所示,平坦层71覆盖区域露出电致发光芯片21的电极,背板驱动电路11通过贯穿绝缘层81的过孔与露出的电致发光芯片21的电极电连接,背板驱动电路11的具体设置方式与现有技术类似,这里不再赘述。

在另一种可能的实施方式中,本申请实施例提供的电致发光器件包括透明基板20、电致发光芯片21和覆盖在电致发光芯片21上的封装层91,如图8a所示;另外,电致发光器件包括透明基板20、电致发光芯片21、匀光结构31和覆盖在电致发光芯片21上的封装层91,如图8b所示,此时,可以不设置限制层,封装层91可以起到对电致发光芯片21的位置进行精确定位的作用。

具体地,如图8a和图8b所示,本申请实施例提供的电致发光器件还包括覆盖在封装层91上的绝缘层81,以及位于绝缘层81上的背板驱动电路11,绝缘层81能够对电致发光芯片21的电极进行限制,并可以保护电致发光芯片21的电极。

具体地,如图8a和图8b所示,封装层91覆盖区域露出电致发光芯片21的电极,背板驱动电路11通过贯穿绝缘层81的过孔与露出的电致发光芯片21的电极电连接。

基于同一发明构思,本发明具体实施例还提供了一种电致发光器件的制作方法,该方法包括电致发光芯片的制作,如图9所示,该方法还包括:

s1001、提供一透明基板;

s1002、在透明基板上贴合电致发光芯片,电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上。

具体实施时,本申请实施例电致发光芯片的具体制作方法与现有技术类似,这里不再赘述。

具体地,本申请实施例上述s1002、在透明基板上贴合电致发光芯片,包括:在需要制作电致发光芯片的位置处制作透明粘合胶;将电致发光芯片的出光面贴合在粘合胶上。

具体实施时,可以通过喷涂、喷墨打印等方式制作透明粘合胶,然后使用smt(surfacemountedtechnology,表面贴装),或者芯片固晶(diebonder),或者捡拾设备(pickandplace)将电致发光芯片的出光面贴合在粘合胶上。该粘合胶除了能增强电致发光芯片与透明基板的贴合能力外,还有一定的水氧阻隔能力,后续烘干后,电致发光芯片的出光面能够与透明基板紧密接触。

下面介绍一下本申请实施例电致发光器件的具体制作方法。

如图10所示,本申请具体实施例电致发光器件的制作方法包括:

s1101、提供一透明基板,在透明基板上制作限制层,限制层制作在需要制作电致发光芯片位置的周边;

s1102、在透明基板上贴合电致发光芯片,电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上;

s1103、在限制层上制作平坦层,平坦层在透明基板上的正投影区域覆盖整个透明基板;

s1104、研磨平坦层,露出电致发光芯片的电极;

s1105、在平坦层上制作绝缘层;

s1106、在绝缘层上制作背板驱动电路,背板驱动电路通过贯穿绝缘层的过孔与露出的电致发光芯片的电极电连接。

具体地,本申请实施例上述s1101、在透明基板上制作限制层,具体实施时,可以采用构图工艺制作限制层;本申请实施例中的构图工艺包括光刻胶的涂覆、曝光、显影、刻蚀中的部分或全部过程,制作形成的限制层如图5a和图5b所示。

具体地,本申请实施例上述s1102、在透明基板上贴合电致发光芯片,包括:在需要制作电致发光芯片的位置处制作透明粘合胶;将电致发光芯片的出光面贴合在粘合胶上。

具体地,本申请实施例上述s1103、在限制层上制作平坦层,具体实施时,可以采用溶液法,或喷墨打印法,或喷墨等方法制作平坦层,制作形成的平坦层如图6a和图6b所示。

具体地,本申请实施例上述s1104中,采用研磨的方式对制作形成的平坦层进行研磨,研磨后需要露出电致发光芯片的电极,以便后续与背板驱动电路电连接。

具体地,本申请实施例上述s1105中,绝缘层的制作可以通过沉积、涂覆等方法制作。

具体地,本申请实施例上述s1106中,背板驱动电路的制作方法与现有技术类似,这里不再赘述。背板驱动电路与露出的电致发光芯片的电极电连接的方式也与现有技术类似,如:电致发光芯片的电极与背板驱动电路采用焊锡或者共晶锡的方式连接,电致发光芯片的尺寸在200μm以上时,采用焊锡的方式;电致发光芯片的尺寸在100μm以下时,采用共晶锡的方式。

如图11所示,本申请具体实施例电致发光器件的制作方法包括:

s1201、提供一透明基板;

s1202、在透明基板上贴合电致发光芯片,电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上;

s1203、在电致发光芯片上制作用于封装电致发光芯片的封装层;

s1204、研磨封装层,露出电致发光芯片的电极;

s1205、在封装层上制作绝缘层;

s1206、在绝缘层上制作背板驱动电路,背板驱动电路通过贯穿绝缘层的过孔与露出的电致发光芯片的电极电连接。

具体地,本申请实施例上述s1203、在电致发光芯片上制作用于封装电致发光芯片的封装层,具体实施时,可以采用涂覆的方式制作封装层,封装层材料可以选择树脂,制作形成的封装层如图8a和图8b所示。

具体地,本申请实施例上述s1204、s1205和s1206的具体方法与本申请实施例中的制作方法一类似,这里不再赘述。

当本申请实施例提供的电致发光器件作为光源时,该电致发光器件在上述制作方法的基础上,还包括:在透明基板远离电致发光芯片的一侧制作匀光结构,匀光结构在透明基板上的正投影至少覆盖电致发光芯片;制作的匀光结构如图7b和图8b所示,匀光结构的具体结构在前面已经进行了介绍,这里不再赘述。

综上所述,本申请具体实施例提供的电致发光器件,具有如下优点:

第一、本申请实施例提供的电致发光器件,由于电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上,电致发光芯片不易与透明基板脱落,提高了电致发光芯片的寿命和信赖性;电致发光芯片的出光面与透明基板贴合,电致发光芯片发出的光进入透明基板,避免了空气介质的界面反射,能够提升光效;并且,电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上,电致发光芯片的出光面高度一致,且贴合的电致发光芯片与透明基板的接触面积较大,不易导致电致发光芯片在透明基板上的位置移动,能够提高电致发光芯片发光的均匀性,进而能够提升电致发光器件的良率和信赖性。

第二、本申请实施例提供的电致发光器件还包括匀光结构,匀光结构贴合于透明基板远离电致发光芯片的一侧,当透明基板为柔性透明基板时,由于电致发光芯片与匀光结构之间的距离为透明基板的厚度,弯曲时不会导致不同区域电致发光芯片与匀光结构之间的距离改变,因此能够为柔性显示产品提供比较均匀的光,可以用于柔性背光。

第三、本申请实施例提供的电致发光器件还包括平坦层和封装层,平坦层和封装层能够对电致发光芯片进行整体封装,并由于电致发光芯片的出光面贴合在透明基板上,能够大幅提升电致发光芯片的光效,并提升了电致发光芯片的寿命。

第四、本申请实施例提供的本申请实施例提供的电致发光器件还包括限制层,能够对电致发光芯片的位置进行精确定位,与现有技术相比,减少焊锡流动对电致发光芯片位置造成的影响,提高了电致发光芯片发光的均匀性。

第五、本申请具体实施例由于将匀光结构直接贴合在透明基板上,因此能够减少电致发光器件整体的厚度。

以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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