Mini-LED显示模组的制备方法
阅读说明：本技术 Mini-LED显示模组的制备方法 (Preparation method of Mini-LED display module ) 是由 张秀 蔡勇 庞佳鑫 岳瑞 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种Mini-LED显示模组的制备方法,包括：以第一转移基底将Mini-LED芯粒阵列转移到第二转移基底上,并通过牺牲材料将Mini-LED芯粒阵列固定在第二转移基底表面,且使其中各芯粒具有电极的第一表面远离第二转移基底设置；至少在各芯粒之间填充隔离材料；使各芯粒的电极暴露出,并制作与各芯粒的电极电连接的第一导电线路,以将各芯粒串联和/或并联设置；制作与所述第一导电线路匹配的第一焊点；利用所述第一焊点将固定于第二转移基底上的Mini-LED芯粒阵列与目标基板结合,之后去除所述牺牲材料,以将所述第二转移基板移除。本发明将后道大批量的Mini-LED芯片封装转移到前道的半导体加工工艺中,降低了封装成本,提升了封装效率。(The invention discloses a preparation method of a Mini-LED display module, which comprises the following steps: transferring the Mini-LED core particle array to a second transfer substrate by using a first transfer substrate, fixing the Mini-LED core particle array on the surface of the second transfer substrate by using a sacrificial material, and enabling the first surface of each core particle with an electrode to be far away from the second transfer substrate; filling an isolation material at least between the core particles; exposing the electrodes of the core particles, and manufacturing a first conductive circuit electrically connected with the electrodes of the core particles so as to connect the core particles in series and/or in parallel; manufacturing a first welding point matched with the first conductive circuit; and bonding the Mini-LED core particle array fixed on the second transfer substrate with a target substrate by using the first welding points, and removing the sacrificial material to remove the second transfer substrate. According to the invention, the subsequent large-batch Mini-LED chip packaging is transferred to the previous semiconductor processing technology, so that the packaging cost is reduced and the packaging efficiency is improved.)
技术领域
本发明属于半导体照明技术领域，具体涉及一种Mini-LED显示模组的制备方法。
背景技术
以半导体技术为基础的Mini-LED技术是一种新型的高亮度和高分辨率显示技术。Mini-LED尺寸在50到200μm之间，它既可用作阵列像素显示，又可用作LCD的背光源，在电视机、显示屏、笔记本等领域有着广阔的市场前景。与LCD和OLED显示相比，Mini-LED具有很多优势，例如：亮度高，功率低，寿命长，热稳定性好等。但Mini-LED比传统的LED器件尺寸缩小很多，密度也相对较高，从而带来了许多技术和物理上的挑战，如巨量转移技术、全彩化显示等。
目前Mini-LED显示技术多采用COB(板上芯片式)小间距封装和多合一集成封装等方案，巨量芯粒贴封成本高昂，Mini-LED显示的产业化成本有待降低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种Mini-LED显示模组的制备方法，以克服现有技术的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种Mini-LED显示模组的制备方法，其包括：
以第一转移基底将Mini-LED芯粒阵列转移到第二转移基底上，并通过牺牲材料将Mini-LED芯粒阵列固定在第二转移基底表面，且使其中各Mini-LED芯粒具有电极的第一表面远离第二转移基底设置；
至少在所述Mini-LED芯粒阵列的各芯粒之间填充隔离材料；
使各芯粒的电极暴露出，并制作与各芯粒的电极电连接的第一导电线路，以将各芯粒串联和/或并联设置；
制作与所述第一导电线路匹配的第一焊点；
利用所述第一焊点将固定于第二转移基底上的Mini-LED芯粒阵列与目标基板结合，之后去除所述牺牲材料，以将所述第二转移基板移除。
本发明实施例还提供了由所述方法制备的Mini-LED显示模组。
本发明实施例还提供了所述Mini-LED显示模组的用途，例如在制备照明设备、显示设备中的用途，但不限于此。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：
本发明将后道大批量的Mini-LED芯片封装转移到前道的半导体加工工艺中，降解了封装的工艺难度，同时降低了封装成本，提升了封装效率，提高了产品的整体良率和可靠性，利于Mini-LED大尺寸显示屏的商业化和产业化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明实施例中一种Mini-LED显示模组的制备方法流程图。
附图标记说明：1-Mini-LED芯粒，2-蓝膜，3-聚二甲基硅氧烷膜，4-玻璃衬底，5-聚乙二醇，6-第一绝缘隔离层，7-第二绝缘隔离层，8-p型焊接凸点，9-n型焊接凸点，10-封装基板。
具体实施方式
鉴于现有技术的缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种Mini-LED显示模组的制备方法，其包括：
以第一转移基底将Mini-LED芯粒阵列转移到第二转移基底上，并通过牺牲材料将Mini-LED芯粒阵列固定在第二转移基底表面，且使其中各Mini-LED芯粒具有电极的第一表面远离第二转移基底设置；
至少在所述Mini-LED芯粒阵列的各芯粒之间填充隔离材料；
使各芯粒的电极暴露出，并制作与各芯粒的电极电连接的第一导电线路，以将各芯粒串联和/或并联设置；
制作与所述第一导电线路匹配的第一焊点；
利用所述第一焊点将固定于第二转移基底上的Mini-LED芯粒阵列与目标基板结合，之后去除所述牺牲材料，以将所述第二转移基板移除。
进一步的，所述第一转移基底包括紫外膜或带有与Mini-LED芯粒阵列匹配的凹槽阵列的柔性膜。
其中，所述柔性膜可以是聚二甲基硅氧烷膜。
具体的，可利用带有凹槽阵列的聚二甲基硅氧烷膜抓取所述Mini-LED芯粒阵列或者将Mini-LED芯粒阵列贴附于紫外膜上，并利用紫外膜在紫外光或热作用下粘性会降低或消失的特性，将Mini-LED芯粒阵列转移到第二转移基底上，并可保持各芯粒的位置不发生偏移。
进一步的，所述第二转移基底包括硬质衬底，例如可以是玻璃衬底。
进一步的，以带有凹槽阵列的第一转移基底转移所述Mini-LED芯粒阵列前，先将Mini-LED芯粒阵列设置于临时基底上，且使各芯粒具有电极的第一表面远离临时基底，再将分布于临时基底上的Mini-LED芯粒阵列转移到第一转移基底上，并使其中各芯粒至少部分嵌入在第一转移基底上的相应凹槽中，且使各芯粒的第二表面远离第一转移基底设置，所述第二表面与第一表面相背对。
优选的，所述临时基底包括蓝膜。
进一步的，所述Mini-LED芯粒阵列被转移到第一转移基底和第二转移基底中的任一者上时，其中各芯粒的位置均无偏移。
进一步的，所述的制备方法还包括：
预先在第二转移基底表面设置由牺牲材料的前驱体形成的粘接层，再将所述Mini-LED芯粒阵列从第一转移基底上转移到第二转移基底上，使其中各芯粒的第二表面贴附在所述粘接层上，之后使所述牺牲材料的前驱体固化形成牺牲材料，从而将所述Mini-LED芯粒阵列固定在第二转移基底表面。
进一步的，在被转移到第二转移基底上的Mini-LED芯粒阵列表面覆设隔离材料，并使至少部分的隔离材料填充到各芯粒之间的间隙中；
至少将Mini-LED芯粒阵列表面的部分隔离材料去除，以使各芯粒的p电极、n电极暴露出，之后制作第一导电线路，以将各芯粒串联和/或并联设置，其中所述第一导电线路包括p电极互联导电线路、n电极互联导电线路。
进一步的，在完成所述第一导电线路的制作后，再次在Mini-LED芯粒阵列表面覆设隔离材料，之后再次将Mini-LED芯粒阵列表面的部分隔离材料去除，以露出用于制作第一焊点的位置，其后进行第一焊点的制作。
进一步的，所述第一焊点包括多个n型焊接凸点和多个p型焊接凸点，多个所述n型焊接凸点和多个所述p型焊接凸点交错分散排布。
进一步的，采用光刻工艺去除Mini-LED芯粒阵列表面的隔离材料。
进一步的，所述目标基板上预先形成有第二导电线路和第二焊点，所述第二导电线路、第二焊点分别与所述第一导电线路、第一焊点匹配。
进一步的，采用溶剂溶解去除所述牺牲材料，以将所述第二转移基板移除。
进一步的，所述牺牲材料包括聚乙二醇。
进一步的，所述隔离材料包括聚酰亚胺或环氧树脂。
下面将结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，为本实施例提供的一种Mini-LED显示模组的制备方法，其包括：
步骤S1：将多个Mini-LED芯粒1构成的Mini-LED芯粒阵列均匀贴附于蓝膜2上，并使其带有电极的一面远离蓝膜2，再用带有凹槽阵列的聚二甲基硅氧烷膜3从蓝膜2上抓取Mini-LED芯粒阵列，或者将Mini-LED芯粒阵列带有电极的一面贴附于紫外膜(图中未示出)上，并利用其在紫外光或热作用下粘性会降低或消失的特点，转移Mini-LED芯粒1，保持芯粒位置不发生偏移；
步骤S2：在玻璃衬底4上涂覆一层聚乙二醇5，将聚二甲基硅氧烷膜3抓取的Mini-LED芯粒阵列或UV膜上粘贴的Mini-LED芯粒阵列转移至玻璃衬底4上，对聚乙二醇5进行固化，之后撕去聚二甲基硅氧烷膜3或紫外膜；
步骤S3：用聚酰亚胺或环氧树脂等材料填充Mini-LED芯粒1间的空隙，并同时在Mini-LED芯粒阵列表面形成第一绝缘隔离层6，为防止出现气泡与缝隙，需在真空状态下填充两次或两次以上才能达到理想的隔离效果；
步骤S4：对第一绝缘隔离层6进行光刻，露出Mini-LED芯粒n电极和p电极的位置，蒸镀金属构成p电极金属互联线和n电极金属互联线，实现Mini-LED芯粒阵列的行、列互联；
步骤S5：以聚酰亚胺或环氧树脂等材料在Mini-LED芯粒阵列上形成第二绝缘隔离层7，并光刻露出预先设定的p型焊接凸点8和n型焊接凸点9的位置，蒸镀金属制作焊接凸点，其中，p型和n型焊接凸点在位置上呈交错分散排布以提高空间利用率，这样可设计更大尺寸的焊接凸点，利于焊接凸点和封装基板10上焊点的对准；
步骤S6：在封装基板10上进行与芯片结构设计相匹配的电路设计，通过光刻与刻蚀技术在封装基板10上制作所需的金属连接线及焊点；
步骤S7：将固定有Mini-LED芯粒阵列的玻璃衬底4与封装基板10按照焊点的对应位置进行低温焊接，得到与封装基板10电连接的行列扫描驱动Mini-LED显示模组；
步骤S8：加入去离子水溶液去除聚乙二醇5，以移除玻璃衬底4，完成Mini-LED显示模组的制备。
本实施例采用的Mini-LED显示模组加工技术，将后道大批量的Mini-LED芯片封装转移到前道的半导体加工工艺中。先前道将芯片模组化再后道封装的方法，一方面降低了封装成本，另一方面提升了封装效率。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
应当理解，本发明的技术方案不限于上述具体实施案例的限制，凡是在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落于本发明的保护范围之内。