批量转移方法和显示面板与流程

文档序号:26092851发布日期:2021-07-30 18:01阅读:50来源:国知局
批量转移方法和显示面板与流程

本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种批量转移方法和显示面板。



背景技术:

随着显示技术的发展,显示方式由阴极射线显像管(cathoderaytube,crt)、液晶显示(liquidcrystaldisplay)、有机发光二极管显示(organiclight-emittingdiode,oled)逐渐发展至微发光二极管显示(microlightemittingdiode,microled)。

其中,micro-led显示技术具有高亮度、高响应速度、低功耗和长寿命等优点,成为新一代显示技术的研究热点。在制备micro-led显示面板的工艺中,实现发光器件(通常为发光器件芯片)与背板的物理接合以及电学连接是至关重要的一步工艺。现有技术中采用批量转移方法进行发光器件与背板的连接,然而,随着ppi的提升,现有的批量转移方法使得在micro-led显示面板的加工和使用过程中,存在焊点短路的风险。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种批量转移方法和显示面板,以降低显示面板在加工和使用过程中焊点短路的风险。

为实现上述技术目的,本发明实施例提供了如下技术方案:

一种批量转移方法,包括:

在背板上形成图形化的至少两层光刻胶层,且所述至少两层光刻胶层的图形相同;

在所述光刻胶层的开孔内形成焊料柱;其中,所述焊料柱用于焊接发光器件;

去除至少部分所述光刻胶层,并将所述发光器件邦定至所述背板。

可选地,所述去除至少部分所述光刻胶层包括:

去除部分所述光刻胶层,且在所述背板上保留部分所述光刻胶层。

可选地,保留的所述光刻胶层的耐腐蚀性大于被去除的所述光刻胶层的耐腐蚀性;

优选地,保留的所述光刻胶层的材料包括:聚苯并环丁烯或环氧树脂类聚合物。

可选地,保留的所述光刻胶层中掺杂有色材料;

优选地,所述有色材料包括:白色颜料或灰色颜料。

可选地,保留的所述光刻胶层的厚度小于或等于所述焊料柱的厚度。

可选地,被去除的所述光刻胶层的厚度小于所述保留的所述光刻胶层的厚度。

可选地,所述光刻胶层包括第一光刻胶层和第二光刻胶层;

所述在背板上形成图形化的至少两层光刻胶层,包括:

在背板上形成图形化的第一光刻胶层;

在所述第一光刻胶层上形成图形化的第二光刻胶层;

所述去除部分所述光刻胶层,包括:

剥离所述第二光刻胶层,所述第一光刻胶层保留在所述背板上。

可选地,所述去除至少部分所述光刻胶层包括:

去除全部所述光刻胶层。

可选地,所述光刻胶层的总厚度比所述焊料柱的厚度高出10%~50%。例如,光刻胶层的总厚度比焊料柱的厚度高出10%、20%、30%、40%或50%。

可选地,所述光刻胶层为负性光刻胶。

相应地,本发明还提供了一种显示面板,包括:背板和位于所述背板上的发光器件,其中,所述发光器件为采用如本发明任意实施例所述的批量转移方法转移至所述背板上。

本发明实施例通过在制作光刻胶层的过程中将至少两层光刻胶层分别制作,使得每层光刻胶层的厚度较薄,降低了光刻胶层的图形化开孔的难度,从而降低了光刻胶层底部出现侧蚀的风险,以及提升了开孔的均一性。这样,制作焊料柱的步骤中提升了焊料柱大小的均一性。从而,在将发光器件和背板的邦定工艺中提升了各发光器件与背板电学连接的均一性,从而有利于降低在显示面板加工和使用过程中焊点短路的风险。

附图说明

图1为现有的一种批量转移方法在各步骤形成的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种批量转移方法的流程示意图;

图3为图2中的方法在各步骤形成的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种背板上设置有支撑层的俯视结构示意图;

图5为本发明实施例提供的另一种批量转移方法在各步骤形成的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的另一种批量转移方法的流程示意图;

图7为图6中的方法在各步骤形成的结构示意图;

图8为本发明实施例提供的又一种批量转移方法在各步骤形成的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

正如背景技术所述,现有的批量转移方法存在焊点短路的风险。经发明人研究发现,出现该问题的原因如下。

在现有的批量转移方法中,发光器件的电学连接方式大多通过发光器件的电极与背板上的焊点进行热压键合来实现。具体地,图1为现有的一种批量转移方法在各步骤形成的结构示意图。参见图1,现有的批量转移方法包括以下步骤:

s010、在背板100上形成图形化的光刻胶层200。

其中,图形化的光刻胶层200包括多个开孔210,开孔210内用于容纳焊料柱400(即焊点),这样在焊料柱400之间以光刻胶层200进行分隔,以避免不同的焊料柱400短路。

s020、在光刻胶层200的开孔210内形成焊料柱400。

其中,形成焊料柱400的工艺通常采用蒸镀金属的工艺,在蒸镀的过程中,金属材料在开孔210的底部形成焊料柱400,同时金属材料也会吸附于开孔210的侧壁和光刻胶层200的表面。

s030、去除光刻胶层200。

其中,在去除光刻胶层200的同时,位于开孔210的侧壁和光刻胶层200的表面的金属材料同时被去除,使得各焊料柱400相互绝缘。

s040、将发光器件500邦定至背板100上。

由上述步骤可以看出,在批量转移方法中采用一层光刻胶层200辅助蒸镀焊料柱400。然而,为了确保焊料柱400的焊接性能,焊料柱400的厚度较厚,相应地,光刻胶层200的厚度较厚。对于高ppi的显示面板来说,发光器件500的尺寸进一步缩小,其电极的水平间距也随之变窄。这使得焊料柱400的间距变窄,光刻胶层200的开孔孔径变小。一方面,由于光刻胶层200的厚度较厚而开孔210较小,增大了刻蚀难度,使得光刻胶层200的底部容易出现侧蚀的风险;另一方面,由于开孔210的侧壁较薄,当光刻胶层200的底部出现侧蚀时,被侧蚀的区域220变薄,甚至有贯穿的风险。因此,在蒸镀焊料柱400的过程中,存在焊料柱400短路的风险。

有鉴于此,本发明实施例提供了一种批量转移方法。图2为本发明实施例提供的一种批量转移方法的流程示意图,图3为图2中的方法在各步骤形成的结构示意图。参见图2和图3,批量转移方法包括以下步骤:

s110、在背板100上形成图形化的至少两层光刻胶层300,且至少两层光刻胶层300的图形相同。

其中,背板100可以是硅基背板或低温多晶硅背板等。在背板100上形成图形化的至少两层光刻胶层300是指,本发明实施例将现有技术中的一层光刻胶层分至少两次制作,因此,与现有技术中采用一层光刻胶层相比,本发明实施例中形成的光刻胶层300的厚度较薄。光刻胶层300的图形相同是指,各光刻胶层300上的开孔在背板100上的垂直投影重合,能够暴露出背板100,以有利于在开孔内制作焊料柱400,实现焊料柱400与背板100的电连接。图3中示例性地示出了光刻胶层300的数量为两层,分别为第一光刻胶层310和第二光刻胶层320。第一光刻胶层310上的开孔311和第二光刻胶层320上的开孔321在背板100上的垂直投影重合。

形成至少两层光刻胶层300的步骤包括:首先,在背板100上形成图形化的第一光刻胶层310,第一光刻胶层310包括开孔311;其中,在形成第一光刻胶层310的过程中,由于第一光刻胶层310的厚度比现有技术中的光刻胶层的厚度薄,因此图形化的难度较低,从而降低了第一光刻胶层310底部出现侧蚀的风险,以及提升了开孔311的均一性。然后,在第一光刻胶层310上形成图形化的第二光刻胶层320,第二光刻胶层320包括开孔321;其中,在第二光刻胶层320的制作过程中,首先在第一光刻胶层310上形成光刻胶材料,该光刻胶材料覆盖第一光刻胶层310的表面并填充第一光刻胶层310的开孔311;然后对光刻胶材料对应开孔311的位置进行刻蚀,形成开孔321,在这一过程中,开孔311内的光刻胶材料对开孔311形成保护,有利于避免开孔311出现侧蚀。以此类推,形成至少两层光刻胶层300。

由此可见,本发明实施例通过至少两层光刻胶层300分别制作,使得每层光刻胶层300的厚度较薄,降低了光刻胶层300的图形化开孔的难度,从而降低了光刻胶层300底部出现侧蚀的风险,以及提升了开孔均一性。

s120、在光刻胶层300的开孔内形成焊料柱400。

其中,焊料柱400又可以称为焊点,用于焊接发光器件500,实现发光器件500与背板100的邦定。焊料柱400的材料可以选用导电性能较好的金属焊料,例如,铟、锡等单质金属,或者锡铋合金等。示例性地,可以采用蒸镀工艺将焊料柱400蒸镀于光刻胶层300的开孔内。在蒸镀过程中,焊料柱400的材料不仅会蒸镀于光刻胶层300的开孔底部,还会蒸镀于开孔的侧壁上和光刻胶层300的上表面。需要说明的是,作为示意性的说明,图3中示出了焊料柱400的剖面形状为矩形,在实际应用中,焊料柱400的剖面形状还可以是球状或半球状等。

s130、去除至少部分光刻胶层300。

其中,去除至少部分光刻胶层300是指,可以将部分光刻胶层300去除,也可以将全部光刻胶层300去除,图3中示例性地示出了去除部分光刻胶层300。在去除光刻胶层300的过程中,位于光刻胶层300表面的焊料同时被去除,使得各焊料柱400相互绝缘。示例性地,可以采用金属剥离工艺(metallift-offtechnology)将光刻胶层300和光刻胶层300表面的焊料剥离。

s140、将发光器件500邦定至背板100。

其中,发光器件500例如可以是微发光二极管芯片,微发光二极管芯片的类型可以是氮化镓led或砷化镓led等。发光器件500的电极通过焊料柱400与背板100邦定,具体可以通过热压工艺实现。示例性地,发光器件500包括两个电极,分别为阴极(n)510和阳极(p)520,阴极510通过一个焊料柱400与背板100电连接,阳极520通过另一个焊料柱400与背板100电连接。

综上所述,本发明实施例通过在s110中将至少两层光刻胶层300分别制作,使得每层光刻胶层300的厚度较薄,降低了光刻胶层300的图形化开孔的难度,从而降低了光刻胶层300底部出现侧蚀的风险,以及提升了开孔的均一性。这样,在s120中提升了焊料柱400大小的均一性。从而,在s140中提升了各发光器件500与背板100电学连接的均一性,从而有利于防止在显示面板加工和使用过程中焊点短路的现象。

继续参见图3,在本发明的一种实施方式中,优选地,去除部分光刻胶层300,以在背板100上保留部分光刻胶层300。示例性地,光刻胶层300的数量为两层,分别为第一光刻胶层310和第二光刻胶层320,去除第二光刻胶层320,保留第一光刻胶层310。本领域技术人员可以理解,被去除的部分光刻胶层300为位于远离背板100一侧的光刻胶层300,即位于上层的光刻胶层300。保留的光刻胶层300为位于靠近背板100一侧的光刻胶层300,即位于下层的光刻胶层300,相当于保留的光刻胶层300是去除的光刻胶层300的支撑层。示例性地,第一光刻胶层310为第二光刻胶层320的支撑层。

图4为本发明实施例提供的一种背板上设置有支撑层的俯视结构示意图。结合图3和图4,第一光刻胶层310(支撑层)包括开孔311,开孔311暴露出背板100,开孔311内设置有焊料柱400,焊料柱400与发光器件500的电极焊接。本发明实施例保留部分光刻胶层300(例如第一光刻胶层310)作为支撑层,相当于在背板100上制作光刻胶层(即第二光刻胶层320)之前先制作一层支撑层(即第一光刻胶层310),从而可以减薄金属焊料邦定时所需第二光刻胶层320的厚度,降低了光刻胶层300底部被贯穿的风险。以及以此为基础,支撑层的设置可以作为焊料柱400之间的遮挡,从而降低了在显示面板的制备和使用过程中pn电极短路的风险,并可以保护焊料柱400,从而提高了显示面板的可靠性。

继续参见图3,在上述实施例的基础上,可选地,保留的光刻胶层300的耐腐蚀性大于被去除的光刻胶层300的耐腐蚀性。本发明实施例这样设置,进一步有利于避免光刻胶层300的底部侧蚀的问题;以及,在去除光刻胶层300的步骤中,使得耐腐蚀性较强的光刻胶层300(即支撑层)不被去除。

继续参见图3,在上述实施例的基础上,可选地,保留的光刻胶层300(例如第一光刻胶层310)的材料包括聚苯并环丁烯(bcb)或环氧树脂类聚合物,例如su-8等。聚苯并环丁烯(bcb)或环氧树脂类聚合物是耐腐蚀性光刻胶材料,这样设置,有利于提升保留的光刻胶层300(例如第一光刻胶层310)的耐腐蚀性能,以避免在s130去除第二光刻胶层320时,第一光刻胶层310被去除。相应地,被去除的光刻胶层300(例如第二光刻胶层320)的材料为nr系列的光刻胶。nr系列的光刻胶是常见蒸镀金属所用的光刻胶,具有易清洗的特点。这样设置,有利于在s130中剥离需要被去除的光刻胶层300(例如第二光刻胶层320)。

继续参见图3,在上述各实施例的基础上,可选地,保留的光刻胶层300(例如,第一光刻胶层310)中掺杂有色材料。这样设置,有利于减弱发光器件500从电极面的漏光,从而有利于提升显示面板正面出光效果。

优选地,有色材料包括白色颜料或灰色颜料等。其中,白色颜料或灰色颜料不会对发光器件500本身的颜色产生颜色干扰,并且白色颜料或灰色颜料能够有效地将光线进行反射,有利于增强发光器件500的出光率。

需要说明的是,图3中示例性地示出了,保留的光刻胶层300(例如,第一光刻胶层310)的厚度大于焊料柱400的厚度,这样设置,能够最大程度地避免发光器件500从电极面的漏光。同时,由于发光器件500的电极510和电极520本身具有一定的厚度,因此,即使保留的光刻胶层300的厚度较厚也不在发光器件500进行邦定的过程中造成遮挡。

图5为本发明实施例提供的另一种批量转移方法在各步骤形成的结构示意图。参见图5,由s210~s240可以看出,在本发明的一种实施方式中,可选地,保留的光刻胶层300(例如,第一光刻胶层310)的厚度小于或等于焊料柱400的厚度。优选地,保留的光刻胶层300(例如,第一光刻胶层310)的厚度比焊料柱400略薄。这样设置,有利于避免保留的光刻胶层300(例如,第一光刻胶层310)对发光器件500进行邦定时造成遮挡,进一步提升批量转移的良率。

结合图3和图5,在上述各实施例的基础上,可选地,被去除的光刻胶层300(例如,第二光刻胶层320)的厚度小于保留的光刻胶层300(例如,第一光刻胶层320)的厚度。同时,被去除的光刻胶层300(例如,第二光刻胶层320)的厚度小于焊料柱400的厚度,这样设置,有利于降低被去除的光刻胶层300(例如,第二光刻胶层320)的刻蚀难度,有利于提升光刻胶层300开孔的均一性,且有利于光刻胶层300(例如,第二光刻胶层320)的剥离。

结合图3和图5,在上述各实施例的基础上,可选地,光刻胶层300的数量为两层,包括第一光刻胶层310和第二光刻胶层320。其中,光刻胶层300的数量越多,可以将光刻胶层300的厚度设置的越薄,然而需要进行套刻的次数越多,由于套刻的难度较大。因此,本发明实施例设置光刻胶层300的数量仅为两层的好处在于,仅需要一次套刻工艺,从而有利于降低批量转移的难度。进一步地,结合前述各实施例中将第一光刻胶层310采用耐腐蚀性较强的材料,以避免第一光刻胶层310底部侧蚀的风险;将第一光刻胶层310设置的厚度较厚,以减薄第二光刻胶层320的厚度,以使得本发明实施例能够实现在减少光刻胶层300的数量的基础上减薄第二光刻胶层320的厚度,从而兼顾高精度和强稳定性的效果。

图6为本发明实施例提供的另一种批量转移方法的流程示意图,图7为图6中的方法在各步骤形成的结构示意图。参见图6和图7,在上述各实施例的基础上,可选地,批量转移方法包括以下步骤:

s310、在背板100上形成第一光刻胶材料312。

其中,第一光刻胶材料312覆盖背板100的一侧表面。示例性地,可以采用旋涂工艺将第一光刻胶材料312形成于背板100上。

s320、对第一光刻胶材料312进行图案化,形成开孔311。

其中,对第一光刻胶材料312进行图形化的工艺例如可以依次经过烘胶、曝光和显影等工艺形成开孔311,开孔311露出背板100的电极,从而形成图形化的第一光刻胶层310。

s330、在背板100上形成第二光刻胶材料322。

其中,第二光刻胶材料322覆盖第一光刻胶层310的表面,并填充开孔311。示例性地,可以采用旋涂工艺将第二光刻胶材料322形成于背板100上。

s340、对第二光刻胶材料322进行图案化,形成开孔321。

其中,对第二光刻胶材料322进行图形化的工艺例如可以依次通过烘胶、曝光和显影在开孔311的位置形成相同开孔321,开孔321的大小与开孔311的大小一致,露出背板100的电极,从而形成图形化的第二光刻胶层320。

s350、在光刻胶层300的开孔内形成焊料柱400。

s360、去除第二光刻胶层320,第一光刻胶层310保留在背板100上。

s370、将发光器件500邦定至背板100。

由此可见,通过s310~s370实现了对发光器件500的批量转移,且降低了光刻胶层300底部出现侧蚀的风险,以及提升了开孔的均一性。

需要说明的是,在上述各实施例中示例性地示出了光刻胶层300的数量为两层,去除一层光刻胶层300,保留一层光刻胶层300,并非对本发明的限定。在其他实施例中,还可以设置光刻胶层300的数量为三层、四层或其他数量。例如,若光刻胶层300的数量为三层,去除一层光刻胶层300,保留两层光刻胶层300;或者,去除两层光刻胶层300,保留一层光刻胶层300。被去除的光刻胶层300的数量和保留的光刻胶层300的数量可以任意选择,其技术方案均在本发明的保护范围之内。

还需要说明的是,在上述各实施例中示例性地示出了保留部分光刻胶层300,这并非对本发明的限定。图8为本发明实施例提供的又一种批量转移方法在各步骤形成的结构示意图。参见图8,由s410~s440可以看出,在本发明的一种实施方式中,可选地,光刻胶层300全部被去除。本发明实施例这样设置,有利于避免在对发光器件500进行邦定时,保留的光刻胶层300形成遮挡。

可选地,各光刻胶层300的材料相同,这样,可以在s430中,将全部光刻胶层300(包括第一光刻胶层310和第二光刻胶层320)一起去除。

可选地,各光刻胶层300的材料不同,例如,第一光刻胶层310的耐腐蚀性比第二光刻胶层320的耐腐蚀性强,这样,可以在s430中,先将第二光刻胶层320去除,再将第一光刻胶层310去除。

需要说明的是,在图8中示例性地示出了光刻胶层300的数量为两层,并非对本发明的限定。在其他实施例中,还可以设置光刻胶层300的数量为三层、四层或其他数量。光刻胶层300的数量可以任意选择,其技术方案均在本发明的保护范围之内。

在上述各实施例的基础上,可选地,各光刻胶层300的材料均为负性光刻胶,这样设置,有利于在确保制备精度的基础上降低成本,以及提升保留的光刻胶层300的抗湿法和腐蚀性,从而有利于进一步提升显示面板的稳定性。

结合图3、图5、图7和图8,在上述各实施例的基础上,可选地,光刻胶层300的总厚度比焊料柱400的厚度高出10%~50%。例如,光刻胶层300的总厚度比焊料柱400的厚度高出10%、20%、30%、40%或50%等。这样设置,有利于在光刻胶层300的开孔中形成焊料柱400,以及有利于避免相邻的焊料柱400短路。

综上所述,本发明实施例通过在制作光刻胶层300的过程中将至少两层光刻胶层300分别制作,使得每层光刻胶层300的厚度较薄,降低了光刻胶层300的图形化开孔的难度,从而降低了光刻胶层300底部出现侧蚀的风险,以及提升了开孔的均一性。这样,制作焊料柱400的步骤中提升了焊料柱400大小的均一性。从而,在将发光器件500和背板100的邦定工艺中提升了各发光器件500与背板100电学连接的均一性,从而有利于降低在显示面板加工和使用过程中焊点短路的风险。

本发明实施例还提供了一种显示面板,该显示面板可以是微发光二极管显示面板。该显示面板包括:背板和位于所述背板上的发光器件,其中,所述发光器件为采用如本发明任意实施例所述的批量转移方法转移至所述背板上,其技术原理和产生的效果类似,这里不再赘述。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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