面板及其制备方法

文档序号:194122 发布日期:2021-11-02 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 面板及其制备方法 (Panel and preparation method thereof ) 是由 徐健 于 2021-07-02 设计创作,主要内容包括:本申请公开一种面板及其制备方法。所述面板的制备方法包括:提供一基板,所述基板上包括多个间隔分布的焊盘;提供至少一LED芯片,每一所述LED芯片包括连接电极;转移所述LED芯片至所述基板的焊盘上,所述LED芯片的所述连接电极与相应的所述焊盘贴合;施加交变磁场,使所述连接电极与相应的所述焊盘熔融焊接。本申请利用交变磁场在连接电极和相应的焊盘中产生涡流效应,使得连接电极和相应的焊盘产热熔融,实现熔融焊接,进而达到LED芯片和基板的快速均匀连接。(The application discloses a panel and a preparation method thereof. The preparation method of the panel comprises the following steps: providing a substrate, wherein the substrate comprises a plurality of bonding pads distributed at intervals; providing at least one LED chip, wherein each LED chip comprises a connecting electrode; transferring the LED chip to a bonding pad of the substrate, wherein the connecting electrode of the LED chip is attached to the corresponding bonding pad; and applying an alternating magnetic field to enable the connecting electrodes to be welded with the corresponding bonding pads in a melting mode. This application utilizes alternating magnetic field to produce the eddy current effect in connecting electrode and corresponding pad for connecting electrode and corresponding pad heat production melting realize the fusion welding, and then reach the quick even connection of LED chip and base plate.)

面板及其制备方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种面板及其制备方法。

背景技术

在薄膜晶体管液晶面板(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD)显示领域,次毫米发光二极管(Mini Light-Emitting Diode,Mini-LED)背光技术是指将晶粒尺寸在100微米左右的LED发光芯片阵列化后作为LCD显示屏背光的一种技术,并且采用局部调光设计,使其具有区域亮度可调、高显色性和对比度更高的优点。微发光二极体显示器(Micro Light-Emitting Diode,Micro-LED)显示技术是指以自发光的微米量级的LED发光芯片为发光像素单元,将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。

目前MLED(Mini-LED/Micro-LED)显示技术应用日趋广泛,但目前将LED发光芯片转移至驱动基板后,如何实现LED发光芯片与驱动基板的快速、均匀连接仍是亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种面板及其制备方法,以实现LED芯片与基板的快速、均匀连接。

本申请提供一种面板的制备方法,其包括:

提供一基板,所述基板包括多个间隔分布的焊盘;

提供至少一LED芯片,每一所述LED芯片包括连接电极;

转移所述LED芯片至所述基板的所述焊盘上,所述LED芯片的所述连接电极与相应的所述焊盘贴合;

施加交变磁场,使所述连接电极与相应的所述焊盘熔融焊接。

可选的,在本申请一些实施例中,所述施加交变磁场的步骤包括:

在所述LED芯片远离所述基板的一侧设置掩模板,所述掩模板具有开口,所述开口与所述LED芯片对应,以暴露出所述LED芯片;

所述交变磁场穿过所述开口,辐射所述LED芯片的连接电极和所述焊盘。

可选的,在本申请一些实施例中,所述掩模板的熔点高于所述焊盘以及所述连接电极的熔点。

可选的,在本申请一些实施例中,所述掩模板的厚度大于所述焊盘以及所述连接电极的厚度。

可选的,在本申请一些实施例中,所述交变磁场穿过所述开口,辐射所述LED芯片的连接电极和所述焊盘的步骤之前还包括:

在所述掩模板靠近所述LED芯片的一侧形成第一散热片。

可选的,在本申请一些实施例中,所述交变磁场穿过所述开口,辐射所述LED芯片的连接电极和所述焊盘的步骤之前还包括:

在所述掩模板远离所述LED芯片的表面形成用于反射电磁波的反射层。

可选的,在本申请一些实施例中,所述施加交变磁场的步骤包括:

提供一空间可控交变磁场发生装置,所述空间可控交变磁场发生装置包括多个交变磁场发射单元;

控制与所述发光芯片对应的所述交变磁场发射单元发出所述交变磁场。

可选的,在本申请一些实施例中,所述施加交变磁场的步骤包括:

提供一电磁扫描装置,所述电磁扫描装置被配置为发出电磁脉冲,

采用所述电磁脉冲,逐一扫描相应的所述LED芯片。

可选的,在本申请一些实施例中,所述施加交变磁场的步骤之前还包括:

转移所述基板于一冷却载台上,和/或在所述基板远离所述焊盘的一侧形成第二散热片。

相应的,本申请还提供一种面板,所述面板利用上述任一项所述的面板的制备方法制备形成。

本申请提供了一种面板及其制备方法。所述面板的制备方法包括:提供一基板,所述基板包括多个间隔分布的焊盘;提供至少一LED芯片,每一所述LED芯片包括连接电极;转移所述LED芯片至所述基板的焊盘上,所述LED芯片的所述连接电极与相应的所述焊盘贴合;施加交变磁场,使所述连接电极与相应的所述焊盘熔融焊接。本申请利用交变磁场在连接电极和相应的焊盘中产生涡流效应,使得连接电极和相应的焊盘发热熔融,实现熔融焊接,进而实现LED芯片和基板的快速均匀连接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的面板的制备方法的流程示意图;

图2是本申请提供的交变磁场以及产生涡流的示意图;

图3是本申请提供的LED芯片的连接电极与基板的焊盘焊接的过程示意图;

图4是图1中步骤14的第一流程示意图;

图5是图4中步骤141和步骤142得到的结构示意图;

图6是图1中步骤14的第二流程示意图;

图7是图6中步骤14A和步骤14B得到的结构示意图;

图8是图1中步骤14的第三流程示意图;

图9是图8中步骤14a和步骤14b得到的结构示意图;

图10是本申请提供的面板的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右,具体为附图中的图面方向。

本申请提供一种面板及其制备方法,以下进行详细说明。需要说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

请参阅图1和图2,图1是本申请提供的面板的制备方法流程示意图。图2是本申请提供的交变磁场以及产生涡流的示意图。

具体的,面板的制备方法包括以下步骤:

步骤11、提供一基板,所述基板包括多个间隔分布的焊盘;

步骤12、提供至少一LED芯片,每一所述LED芯片包括连接电极;

步骤13、转移所述LED芯片至所述基板的焊盘上,所述LED芯片的所述连接电极与相应的所述焊盘贴合;

步骤14、施加交变磁场,使所述连接电极与相应的所述焊盘熔融焊接。

其中,交变磁场B又称为时变电磁场。交变磁场B是随时间变化着的电磁场。申请以随时间正弦变化的磁场为例进行说明,但不能理解为对本申请的限定。

可以理解的是,当在与金属M(或合金)平面垂直的方向上施加随时间变化的交变磁场B时,由涡流效应可知交变磁场B将在金属M中产生环形电流I。金属M内部每个深度位置均存在涡流效应,由于金属M的热效应,金属M发热甚至发生熔融。且磁场变化越快,感应电动势就越大,涡流就越强,产生的热量也越多。

由此,本申请提供的面板的制备方法对应LED芯片的连接电极以及相应的焊盘施加交变磁场。利用交变磁场在连接电极和相应的焊盘中产生涡流效应,使得连接电极和相应的焊盘发热熔融,实现熔融焊接。从而实现了LED芯片和基板的快速连接,提高了焊接效率。此外,由于连接电极和相应的焊盘熔融后,连接电极和焊盘接触更均匀,连接更稳固,从而提高了面板的稳定性。

请参阅图3,图3是本申请提供的LED芯片的连接电极与基板的焊盘焊接的过程示意图。下面将结合图3对本申请的面板的制备方法进行详细的阐述。

步骤11、提供一基板,所述基板包括多个间隔分布的焊盘。

首先,提供一基板10。基板10为驱动基板,也可称为阵列基板。基板10包括衬底基板以及设置在衬底基板上的驱动电路(图中未示出)。衬底基板可以为硬性基板,如玻璃基板,起到支撑保护的作用。驱动电路用于为LED芯片20提供驱动信号,如驱动电压。驱动电路可以包括设置在衬底基板上的薄膜晶体管功能层,薄膜晶体管功能层的具体结构可以参照现有技术,在此不再赘述。

基板10包括焊盘11。焊盘11作为信号输出端,用于将基板10上的驱动信号引出。焊盘11由铜、铝、镁、银、锡等导电率良好,且具有较低熔点的导电材料制成。进一步的,将焊盘11设置为薄膜结构,即厚度仅为微米级别,利于熔融。

其中,焊盘11可以设置为多个。焊盘11可以在基板10上呈阵列排布。焊盘11的数量以及排布结构可以根据面板的实际需求进行设计,本申请对此不作具体限定。焊盘11的平面结构可以是矩形、圆形等规则图案,也可以是不规则图案。

可选的,基板10上对应每一LED芯片20设有两个间隔分布的焊盘11。两个焊盘11分别用于将基板10上不同的驱动信号引出。

步骤12、提供至少一LED芯片,每一所述LED芯片包括连接电极。

其中,LED芯片20可以是Mini-LED芯片、Micro-LED芯片等。LED芯片20的数量可以根据面板100的尺寸以及发光亮度等需求进行设定。可选的,LED芯片20包括发光材料层、第一电极和第二电极。第一电极和第二电极沉积在发光材料层上。其中,每一连接电极21与第一电极或第二电极连接。或者连接电极21即为第一电极或第二电极。当然,本申请中的LED芯片20的结构并不限于此。

其中,LED芯片20的发光材料可以是氮化镓等无机发光材料。LED芯片20中的发光材料的沉积温度一般为1200摄氏度左右,熔点为1700摄氏度左右。LED芯片20可以发射红光、蓝光、绿光、白光或黄光等。在制作LED芯片20时,可根据不同的发光颜色需求选择不同的发光材料。

其中,连接电极21作为信号输入端,用于通过焊盘11将基板10上的驱动信号引入LED芯片20。连接电极21由铜、铝、镁、银、锡等导电率良好,且具有较低熔点的导电材料制成。进一步的,将连接电极21设置为薄膜结构,即厚度仅为微米级别,利于熔融。

其中,本申请对连接电极21和焊盘11之间的厚度关系不作限定。也即,连接电极21的厚度可以大于、等于或小于焊盘11的厚度,具体可根据连接电极21与焊盘11的材料进行设定。比如,当连接电极21与焊盘11采用相同材料时,熔点相同。此时,设置连接电极21与焊盘11的厚度相同,可以使得连接电极21与焊盘11更快速以及更好的熔融焊接。

可选的,每一LED芯片20包括两个连接电极21。其中,每一连接电极21用于与相应的焊盘11连接。每一连接电极21通过相应的焊盘11接收基板10输出的驱动信号。

步骤13、转移所述LED芯片至所述基板的所述焊盘上,所述LED芯片的所述连接电极与相应的所述焊盘贴合。

具体的,可采用表面贴装制程(Surface Mounted Technology,SMT)、巨量转移等技术将LED芯片20从原本衬底上转移到基板10的相应位置上。每一芯片20与相应的焊盘11贴合,便于后续焊接。

其中,SMT是将LED芯片20逐个转移到基板10上。巨量转移是同时将微米级别的、几十万甚至上百万的LED芯片20有序地转移至基板10上。目前的巨量转移方式主要有范德华力、静电吸附、激光烧蚀、流体装配等方式。

步骤14、施加交变磁场,使所述连接电极与相应的所述焊盘熔融焊接。

具体的,在LED芯片20远离基板10的一侧施加随时间变化的交变磁场B。利用交变磁场B在连接电极21和相应的焊盘11中产生涡流效应,使得连接电极21和相应的焊盘11发热熔融。融化后的连接电极21和相应的焊盘11熔融形成连接件22,从而实现熔融LED芯片20与基板10的焊接。

可以理解的是,基板10上设有驱动LED芯片20发光的驱动电路。也即,基板10上设有多层金属导电层。为避免交变磁场B对基板10上的驱动电路造成损坏,本申请在LED芯片20远离基板10的一侧施加交变磁场B。从而保护基板10上其它区域的金属线路,防止其熔化导致短路或断路。此外,通常基板10的厚度大于LED芯片20的厚度,在LED芯片20远离基板10的一侧施加交变磁场B,可以更快速的实现连接电极21和相应的焊盘11的熔融焊接。

可选的,请同时参阅图4和图5。图4是图1中步骤14的第一流程示意图。图5是图4中步骤141和步骤142得到的结构示意图。

步骤14具体包括以下步骤:

步骤141、在所述LED芯片远离所述基板的一侧设置掩模板,所述掩模板具有开口,所述开口与所述LED芯片对应,以暴露出所述LED芯片。

具体的,在LED芯片20远离基板10的一侧设置掩模板30。掩模板30中的开口30A暴露出LED芯片20。掩模板30的掩模部分用于遮挡基板10上的线路。其中,掩模板30的制作工艺为本领域普通技术人员熟知的技术,在此不再赘述。

可选的,掩模板30为金属掩模板。金属掩模板的熔点高于焊盘11以及连接电极21的熔点。比如,金属掩模板可以由不锈钢、镍、铂等高熔点的金属或合金制成。从而在利用交变磁场B熔融焊接焊盘11和连接电极21的过程中,避免掩模板30发热融化。

可选的,掩模板30的厚度大于焊盘11以及连接电极21的厚度。可以理解的是,薄膜金属材料的熔点比块状金属更低。因此,可以通过增大掩模板30的厚度,提高掩模板30的耐高温性。也即,掩模板30也可采用铜、铝等熔点低的金属形成,但其厚度较厚。同理,在利用交变磁场B熔融焊接焊盘11和连接电极21的过程中,避免掩模板30发热融化。

当然,也可采用非导电材料制成掩模板30。从而避免交变磁场B在掩模板30中产生涡流效应,提高掩模板30的利用率。

步骤142、所述交变磁场穿过所述开口,辐射所述LED芯片的连接电极和所述焊盘。

具体的,在掩模板30远离LED芯片20的一侧设置一交变磁场发生装置40。交变磁场发生装置40用于发出交变磁场B。一部分交变磁场B通过开口30A对LED芯片20的连接电极21和相应的焊盘11进行辐射。另一部分交变磁场B被掩模板30的掩模部分阻挡,不能传输至基板10。

可选的,在本申请中,在步骤142之前还包括:

步骤1420、在所述掩模板靠近所述LED芯片的一侧形成第一散热片,和/或在所述掩模板远离所述LED芯片的表面形成用于反射电磁波的反射层。

具体的,可以在掩模板30靠近LED芯片20的一侧贴附第一散热片31。其中,第一散热片31可以是纳米碳散热膜、铜片、有机硅导热材料、石墨片等。

进一步的,可以在掩模板30远离LED芯片20的表面涂布反射电磁波的材料,以形成用于反射电磁波的反射层32。其中,反射电磁波的材料可以是金属丝混编织物、金属纤维混纺和纯纺织物、化学镀金属织物和金属涂层织物等。

本实施例通过在掩模板30远离LED芯片20的一侧设置交变磁场发生装置40和掩模板30。交变磁场B仅对应LED芯片20所在的区域进行辐射。一方面,利用交变磁场B在连接电极21和相应的焊盘11中产生涡流效应,使得连接电极21和相应的焊盘11发热熔融,实现熔融焊接,进而实现LED芯片20和基板10的快速均匀连接,提高焊接效率。另一方面,由于交变磁场发生装置40产生的交变磁场B覆盖整个基板10,本申请通过设置掩模板30,实现了对基板10上的其它线路的保护。此外,通过在掩模板30靠近LED芯片20的一侧贴附第一散热片31,和/或在掩模板30远离LED芯片20的表面形成用于反射电磁波的反射层32,可以避免掩模板30发热融化,提高掩模精度以及掩模板30的利用率。

可选的,请同时参阅图6和图7。图6是图1中步骤14的第二流程示意图。图7是图6中步骤14A和步骤14B得到的结构示意图。

步骤14也可以包括以下步骤:

步骤14A、提供一空间可控交变磁场发生装置,所述空间可控交变磁场发生装置包括多个交变磁场发射单元。

具体的,在LED芯片20远离基板10的一侧设置空间可控交变磁场发生装置60。空间可控交变磁场发生装置60可以控制产生交变磁场B的位置,可适用具有不同像素大小或不同尺寸LED芯片20的基板10。

具体的,空间可控交变磁场发生装置60包括多个交变磁场发射单元61。多个交变磁场发射单元61可以以矩阵的形式排布。空间可控交变磁场发生装置60可以分别控制每一交变磁场发射单元61的打开和关闭。

步骤14B、控制与所述发光芯片对应的所述交变磁场发射单元发出所述交变磁场。

具体的,根据LED芯片20在基板10上的位置,控制与LED芯片20对应的交变磁场发射单元61发出交变磁场B。也即,利用空间可控交变磁场发生装置60发出多个间隔分布的交变磁场B,每一交变磁场B辐射相应的LED芯片20的连接电极21和相应的焊盘11。

本申请在LED芯片20远离基板10的一侧设置空间可控交变磁场发生装置60。通过空间可控交变磁场发生装置60产生辐射不同位置的交变磁场B。可以根据LED芯片20在基板10上的位置,灵活调控交变磁场B的位置,从而有效保护基板10上的其它线路。此外,对于像素间距不同或者LED芯片20尺寸不同的基板10,不需要制作不同的掩模板,从而节约成本,提高生产效率。

可选的,请同时参阅图8和图9,图8是图1中步骤14的第三流程示意图。图9是图8中步骤14a和步骤14b得到的第三结构示意图。

步骤14还可以包括以下步骤:

步骤14a、提供一电磁扫描装置,被配置为发出电磁脉冲。

具体的,在LED芯片20远离基板10的一侧设置一电磁扫描装置70。电磁扫描装置70被配置为根据预定的重复速率发出电磁脉冲。电磁扫描装置70发出的电磁脉冲也为交变磁场。电磁脉冲具有一定的宽度。电磁脉冲的宽度,也即每一电磁脉冲的持续时间可根据连接电极21和焊盘11的熔融焊接的速度进行设置。电磁脉冲的间隔时间可以根据扫描速度进行设定。

步骤14b、采用所述电磁脉冲,对应所述LED芯片进行逐一扫描。

具体的,电磁扫描装置70每次发射一个电磁脉冲。该电磁脉冲作用于位于同一位置的LED芯片20,使得相应的连接电极21和焊盘11熔融焊接。然后,控制电磁扫描装置70移动到下一个位置,对应该处的LED芯片20再发射一个电磁脉冲。如此采用脉冲扫描的方式,快速扫描,直至完成焊盘11与相应连接电极21的熔融焊接。

可选的,可保持电磁扫描装置70的位置不变,然后将基板10按照一定的运动轨迹进行移动。通过设置电磁扫描装置70发射一个电磁脉冲的持续时间以及间隔时间,实现快速扫描,完成LED芯片20与基板10的焊接。

本申请在LED芯片20远离基板10的一侧设置电磁扫描装置70。通过电磁扫描装置70发出的电磁脉冲对LED芯片20进行扫描焊接。由于电磁脉冲的光束较细,可以避免对基板10上的其它线路造成损坏。

进一步的,请继续参阅图5,在本申请中,在步骤14之前还包括:

步骤140、转移所述基板于一冷却载台上,和/或在所述基板远离所述焊盘的一侧形成第二散热片。

具体的,将基板10远离焊盘11的一侧与冷却载台50贴合。其中,可以在冷却载台50内设置冷却腔室(图中未示出)。然后向冷却腔室内通入冷却液,以降低冷却载台50的温度,进而降低基板10的温度。或者在冷却载台50内设置用于通入液体的管道,以液体带走热量,达到降温的目的。

进一步的,在基板10远离焊盘11的一侧贴附第二散热片15。其中,第二散热片15可以是纳米碳散热膜、铜片、有机硅导热材料、石墨片等。

需要说明的是,本申请可以在步骤12之前将基板10移动到冷却载台50上,相对于在LED芯片20转移至基板10上后转移基板10,可以避免LED芯片20错位或者从基板10上滑落。

可以理解的是,交变磁场B在焊盘11和连接电极21内发生涡流效应,焊盘11和连接电极21发热融化时,热量会传导至基板10。过高的温度会影响基板10上的功能膜层的工作性能。因此,本申请通过将基板10放置在冷却载台50上,和/或在基板10远离焊盘11的一侧形成第二散热片15,可以有效散热,降低基板10的温度,保证面板的品质。

本申请提供的面板的制备方法,通过对应LED芯片20施加交变磁场B,利用交变磁场B在连接电极21和相应的焊盘11中产生涡流效应,使得连接电极21和相应的焊盘11发热熔融,实现熔融焊接。从而实现LED芯片20和基板10的快速连接,提高了焊接效率。此外,由于连接电极21和相应的焊盘11熔融后,连接电极21和焊盘11接触更均匀,连接更稳固,从而提高了面板的稳定性。

相应的,本申请还提供一种面板,该面板利用上述任一实施例所述的面板的制备方法制备得到,在此不再赘述。

具体的,请参阅图10。图10是本申请提供的面板100的一种结构示意图。面板100包括基板10和LED芯片20。LED芯片20通过连接件22与基板10连接。其中,连接件22为LED芯片20上的连接电极与基板10上的焊盘熔融形成。

基板10为驱动基板,也可称为阵列基板。基板10包括衬底基板以及设置在衬底基板上的驱动电路(图中未示出)。衬底基板可以为硬性基板,如玻璃基板,起到支撑保护的作用。驱动电路用于为LED芯片20提供驱动信号,如驱动电压。驱动电路可以包括设置在衬底基板上的薄膜晶体管功能层。

基板10上还设有第一金属层12、绝缘层13以及第二金属层14。第一金属层12可以用于形成扫描线、薄膜晶体管的栅极等。第二金属层14可以用于形成数据线、薄膜晶体管的源漏极等。绝缘层13起到绝缘保护的作用。基板10的其它结构为本领域技术人员熟知的技术,在此不再赘述。

此外,面板100还可以包括但不限于封装层、偏光片、盖板等,在此不再赘述。

本申请提供的面板100可以是背光板或显示面板。该背光板可以是LED背光板、Mini-LED背光板。该显示面板可以是液晶显示面板、Mini-LED显示面板、Micro LED显示面板,本申请对此不作具体限定。

在本申请提供的面板100中,LED芯片20和基板10之间通过连接件22连接。连接件22是利用交变磁场将LED芯片20上的连接电极与基板10上的焊盘熔融而成。因此,在本申请提供的面板100中,LED芯片20与基板10之间接触良好,稳定性更好。

以上对本申请提供的面板及其制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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