LED显示背板、LED显示器的制作方法

本实用新型涉及显示器技术领域，尤其涉及一种led显示背板、led显示器。

背景技术：

micro-led显示器具有良好的稳定性、寿命以及运行温度上的优势，同时也承继了led低功耗、色彩饱和度、反应速度快、对比度强等优点,具有极大的应用前景。

现有的微发光二极管显示器中，其发光单元包含有红、绿、蓝led芯片，由于现有的红、绿、蓝led芯片达到同一亮度时所需要的电流大小不同，又因为led芯片的驱动电流大小与电容元件的面积，以及第二薄膜晶体管中的有源层与栅极层的相对面积相关。因此，为了便于控制，现有技术会将红、绿、蓝led芯片电容元件的面积和有源层与栅极层的相对面积设计得大小不一，但是该设计容易导致红、绿、蓝led所对应的发光点区域的尺寸大小不同，从而影响显示效果。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种led显示背板、led显示器，使得每个led发光亮度一致，具有更优的显示效果。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

第一方面，本实用新型提供一种led显示背板，包括发光点阵列区域，发光点阵列区域包括若干个发光点电路，发光点电路包括：基板、第一薄膜晶体管、第一金属层、有源层、电极接触金属层、第二金属层、led芯片；

第一薄膜晶体管设置在基板上，第一薄膜晶体管的漏极延伸成第一金属层，第一金属层上设置有有源层，有源层包括与第一金属层位置相对应的主体部分以及延伸的连接部分，主体部分开设有镂空区域，主体部分的非镂空区域设置有电极接触金属层，电极接触金属层上设置有第二金属层，第二金属层上设置有led芯片。

进一步地，发光点电路包括：红光发光点电路、蓝光发光点电路及绿光发光点电路；红光发光点电路、蓝光发光点电路及绿光发光点电路中有源层的镂空区域尺寸均不同。

进一步地，蓝光发光点电路中有源层的镂空区域尺寸大于红光发光点电路中有源层的镂空区域尺寸大于绿光发光点电路中有源层的镂空区域尺寸。

进一步地，镂空区域的宽度小于第一金属层的宽度。

进一步地，电极接触金属层的长度小于第一金属层的长度，镂空区域的宽度与电极接触金属层的宽度之和小于第一金属层的宽度。

进一步地，有源层的主体部分与第一金属层尺寸相等。

进一步地，有源层的连接部分上设置电源阳极线。

进一步地，第二金属层与led芯片键合连接。

进一步地，第二金属层上设置垂直结构的led芯片。

进一步地，第二金属层的面积大于第一金属层的面积。

第二方面，本实用新型提供一种led显示器，包括如上所述的led显示背板。

本发明的led显示背板、led显示器，在满足像素rgb不同led芯片达到相同亮度所需的电流差异的同时，又不会改变蓝光发光点、红光发光点、绿光发光点的尺寸大小，从而不会影响显示效果。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述特征和优点，附图中：

图1为本实用新型中micro-led显示器的总体结构示意图；

图2为图1中每个发光点的电路图；

图3为本实用新型中led显示背板的俯视图；

图4为图3沿a-a’线的剖面图；

图5为本实用新型中在第一金属层上设置有源层的俯视图；

图6为本实用新型中在有源层的非镂空区域设置电极接触金属层的俯视图；

图7为图6沿b-b’线的剖面图；

图8为图6沿d-d’线的剖面图；

图9为本实用新型中在电极接触金属层上设置第二金属层的俯视图；

图10为图9沿b-b’线的剖面图；

图11为图9沿d-d’线的剖面图；

图12为本实用新型中在第二金属层上安装led芯片的俯视图；

图13为图12沿b-b’线的剖面图；

图14为本实用新型一个像素中rgb发光点的显示背板示意图。

其中附图标记为：1、led显示器；2、发光点阵列区域；3、信号驱动电路；4、扫描驱动电路；5、发光点；6、tft；7、源极s；8、栅极g；9、漏极d；10、基板；11、第一金属层；12、有源层；13、电极接触金属层；14、第二金属层；15、led芯片；16、主体部分；17、连接部分；18、镂空区域；19、第一电极；20、蓝光发光点；21、红光发光点；22、绿光发光点；23、层间绝缘层；24、栅极绝缘层。

具体实施例

为使得对本实用新型的内容有更清楚及更准确的理解，现将结合幅图详细说明。说明书附图示出本实用新型的实施例的示例，其中，相同的标号表示相同的元件。可以理解的是，说明书附图示出的比例并非本实用新型实际实施的比例，其仅为示意说明为目的，并非依照原尺寸作图。

如图1所示为micro-led显示器1的总体结构示意图。图1所示的micro-led显示器1包括：发光点阵列区域2，以及发光点阵列区域2周围的信号驱动电路3和扫描驱动电路4。其中，发光点阵列区域2包括m*n个发光点5，每个发光点5包括一个led，相邻的红光led、绿光led、蓝光led组成一个像素。

扫描驱动电路4通过给扫描线wl-1至wl-m逐行(line-sequentially)提供扫描信号而逐行扫描发光点5。信号驱动电路3通过给信号线dl-1至dl-n逐列向发光点5的led传输显示驱动电信号，即电流/电压。图1中每个发光点5的电路如图2所示。

每个发光点5电路中包括：一个led、一个电容元件c、两个薄膜晶体管6(thinfilmtransistor，tft)。第一薄膜晶体管t1的源极s7与信号线dl连接，第一薄膜晶体管t1的栅极g8与扫描线wl连接，第一薄膜晶体管t1的漏极d9与第二薄膜晶体管t2的栅极g8连接，第一薄膜晶体管t1的漏极d9同时也与电容元件c的第一端连接，第二薄膜晶体管t2的源极s7与电源阳极线vl连接，第二薄膜晶体管t2的漏记d与电容元件c的第二端连接于n点，led芯片15的第一电极19连接于该n点，led芯片15的第二电极与电源阴极线vs连接。

一个像素中包括了红光led、绿光led、蓝光led，三种led达到同一亮度时所需要的电流大小不同，一般来说，达到同一亮度时蓝光led所需要的电流最大，红光led其次，绿光led所需要的电流最小。

根据图2中的电路，led的驱动电流大小与电容元件c的面积s1，以及第二薄膜晶体管t2中的有源层12与栅极层的相对面积s2相关。但是如果红光led、绿光led、蓝光led的s1、s2面积大小设置不一的话，容易导致红光led、绿光led、蓝光led所对应的发光点5区域的尺寸大小不同，从而影响显示效果。

由于rgbled芯片15达到统一亮度的驱动电流不同，所以子像素电路大小不同，但是又要保证每个子像素的尺寸一致。本实用新型通过控制每个子像素中间的镂空区域18大小，来保证每个子像素的显示尺寸一致。

实施例一

本实用新型提供一种led显示背板，包括发光点阵列区域2，发光点阵列区域2包括若干个发光点5电路，发光点5电路包括：基板10、第一薄膜晶体管、第一金属层11、有源层12、电极接触金属层13、第二金属层14、led芯片15；

第一薄膜晶体管设置在基板10上，第一薄膜晶体管的漏极延伸成第一金属层11，第一金属层11上设置有源层12，有源层12包括与第一金属层11位置相对应的主体部分16以及延伸的连接部分17，主体部分16开设有镂空区域18，主体部分16的非镂空区域18设置有电极接触金属层13，电极接触金属层13上设置有第二金属层14，第二金属层14上设置有led芯片15。

本实用新型的led显示背板中，主体部分16开设有镂空区域18，主体部分16的非镂空区域18设置有电极接触金属层13，使得在满足像素rgb不同led芯片15达到相同亮度所需的电流差异的同时，又不会改变蓝光发光点20、红光发光点21、绿光发光点22的尺寸大小，从而不会影响显示效果。

优选地，发光点5电路包括：红光发光点21电路、蓝光发光点20电路及绿光发光点22电路；红光发光点21电路、蓝光发光点20电路及绿光发光点22电路中有源层12的镂空区域18宽度均不同。设置红光发光点21、蓝光发光点20、绿光发光点22中有源层12的镂空区域18尺寸均不同，从而导致红光发光点21、蓝光发光点20、绿光发光点22中对应区域的长度尺寸不同，蓝光发光点20中有源层12的镂空区域18尺寸＞红光发光点21中有源层12的镂空区域18尺寸＞绿光发光点22中有源层12的镂空区域18尺寸。

下面以具体的实施例，对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供一种led显示器1，对应图2所示的电路图，每个发光点5制作方法如下图所示。

1、提供图3所示的led显示背板，图4是图3沿a-a’线的剖面图。

图3中的t1对应图2的第一薄膜晶体管t1，其中，基板10可以包括透明玻璃材料，如：二氧化硅(sio2)。基板10也可以包括透明塑料材料，如：聚醚砜(pes)、聚丙烯酸酯(par)、聚醚酰亚胺(pei)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯硫醚(pps)、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯(pc)、三醋酸纤维素(tac)或丙酸纤维素酯(cap)等有机材料。图3中，第一薄膜晶体管t1是底栅型薄膜晶体管。

有源层12可以包括半导体材料，如非晶硅或多晶硅。有源层12也可以包括其他材料，如：有机半导体材料或氧化物半导体材料。栅极/源极/漏极可以包括低电阻金属材料，如：铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、银(ag)、镁(mg)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)、钼(mo)、钛(ti)、钨(w)或铜(cu)等。

其中，栅极绝缘层24用于绝缘栅极和有源层12，可以包括无机材料，例如二氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)或氧化锌(zno2)等。

其中，层间绝缘层23用于绝缘源极与栅极电极之间以及漏极与栅极电极之间。层间绝缘层23可以包括无机材料，如：二氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)或氧化锌(zno2)等。

第一薄膜晶体管t1的漏极d9延伸成第一金属层11，对应图2中的m点。该第一金属层11的长度l，宽度为w。

2、参见图5，在第一金属层11上设置有源层12，该有源层12包括与第一金属层11面积相等的主体部分16，以及延伸的连接部分17。该主体部分16包括宽度为w1(w1<w)的镂空区域18，由于该镂空区域18的存在，第二薄膜晶体管t2的有源层12和栅极层的相对面积为w*h1。

其中，有源层12可以包括半导体材料，如非晶硅或多晶硅。有源层12也可以包括其他材料，如：有机半导体材料或氧化物半导体材料。

3、具体参见图6，在有源层12的连接部分17上设置电源阳极线vl，即第二薄膜晶体管t2的源极s7连接电源阳极线vl；在有源层12主体的非镂空区域18设置有电极接触金属层13，该电极接触金属层13的宽度为w2(w1+w2<w)，长度为h(h<l)。其中图7是图6沿b-b’线的剖面图，bb’剖面对应图2中的电容元件c，图8是图6沿d-d’线的剖面图，dd’剖面对应图2中的第二薄膜晶体管t2，其中，有源层12上的电极接触金属层13相当于第二薄膜晶体管的漏极d9，电源线vl相当于第二薄膜晶体管的源极s7。

4、具体参见图9，在电极接触金属层13上设置第二金属层12，该第二金属层12可作为第一接触电极，用于与led芯片15垂直的第一电极19键合。该第二金属层12的面积大于第一金属层11的面积。其中图10是图9沿b-b’线的剖面图，bb’剖面对应图2中的电容元件c，第一金属层11和第二金属层12构成了电容元件c，第一金属层11和第二金属层12的重复区域面积为s1。图11是图9沿d-d’线的剖面图，dd’剖面对应图2中的第二薄膜晶体管t2，其中栅极g8与有源层12的重复区域面积为s2。

5、具体参见图12，最后在第二金属层12上安装垂直结构的led芯片15即可。其中图13是图12沿b-b’线的剖面图。

图14为一个像素中红光发光点21(预备安装红光led芯片15)、蓝光发光点20(预备安装蓝光led芯片15)、绿光发光点22(预备安装绿光led芯片15)的显示背板示意图。达到同一亮度蓝光led所需要的电流最大，红光led其次，绿光led所需要的电流最小。

根据图2中的电路，led的驱动电流大小与电容元件c的面积s1，以及第二薄膜晶体管t2中的有源层12与栅极层的相对面积s2相关。因此设置红光发光点21、蓝光发光点20、绿光发光点22中有源层12的镂空区域18宽度不同，从而导致红光发光点21、蓝光发光点20、绿光发光点22中的s1区域的长度h2不同，s2区域的h1不同。

可见，蓝光发光点20的s1＞红光发光点21的s1＞绿光发光点22的s1；蓝光发光点20的s2＞红光发光点21的s2＞绿光发光点22的s2；但蓝光发光点20的尺寸x1＝红光发光点21的尺寸x2＝绿光发光点22的尺寸x3。

因此，在满足像素rgb不同led芯片15达到相同亮度所需的电流差异的同时，又不会改变蓝光发光点20、红光发光点21、绿光发光点22的尺寸大小，从而不会影响显示效果。

实施例二

本实用新型提供一种led显示器1，包括led显示背板。led显示背板包括发光点阵列区域2，发光点阵列区域2包括若干个发光点5电路，发光点5电路包括：基板10、第一薄膜晶体管、第一金属层11、有源层12、电极接触金属层13、第二金属层14、led芯片15；

第一薄膜晶体管设置在基板10上，第一薄膜晶体管的漏极延伸成第一金属层11，第一金属层11上设置有源层12，有源层12包括与第一金属层11位置相对应的主体部分16以及延伸的连接部分17，主体部分16开设有镂空区域18，主体部分16的非镂空区域18设置有电极接触金属层13，电极接触金属层13上设置有第二金属层14，第二金属层14上设置有led芯片15。

本实用新型的led显示器1中，主体部分16开设有镂空区域18，主体部分16的非镂空区域18设置有电极接触金属层13，使得在满足像素rgb不同led芯片15达到相同亮度所需的电流差异的同时，又不会改变蓝光发光点20、红光发光点21、绿光发光点22的尺寸大小，从而不会影响显示效果。

优选地，发光点5电路包括：红光发光点21电路、蓝光发光点20电路及绿光发光点22电路；红光发光点21电路、蓝光发光点20电路及绿光发光点22电路中有源层12的镂空区域18宽度均不同。设置红光发光点21、蓝光发光点20、绿光发光点22中有源层12的镂空区域18宽度不同，从而导致红光发光点21、蓝光发光点20、绿光发光点22中对应区域的长度尺寸不同。

本实用新型的led显示器1中，主体部分16开设有镂空区域18，主体部分16的非镂空区域18设置有电极接触金属层13，使得在满足像素rgb不同led芯片15达到相同亮度所需的电流差异的同时，又不会改变蓝光发光点20、红光发光点21、绿光发光点22的尺寸大小，从而不会影响显示效果。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘且本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

以上所列举的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。