一种便于修复的led显示器及其修复方法

文档序号:9701 发布日期:2021-09-17 浏览:43次 英文

一种便于修复的LED显示器及其修复方法

技术领域

本发明涉及发光二极管

技术领域

,具体涉及一种便于修复的LED显示器以及一种对LED显示器的修复方法。

背景技术

微型发光二极管(Micro LED),即发光二极管微缩化和矩阵化技术,其具有良好的稳定性,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,其具有极大的应用前景。

由微型发光二极管制作成显示屏是显示设备未来的主流发展方向;在现有的工艺中,其将发光二极管芯片转移至显示背板后均需要对显示背板上的每片发光二极管芯片进行检测,当发现存在出现损坏或接触不良的发光二极管芯片,则需要对其进行替换;而在现有的修复替换过程中,其需要将损坏的发光二极管芯片从显示背板上拾取下来,然后将好的发光二极管芯片重新键合在对应的位置上;其工序较为繁琐,不利于对产品的快速生产。

发明内容

为克服上述缺陷,本发明的目的即在于提供一种便于对发光二极管芯片进行快速替换的LED显示器以及其修复替换方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

本发明是一种便于修复的LED显示器,包括:

显示背板,所述显示背板中设有平坦化层,所述平坦化层的上表面设有第一电极和第二电极;

发光二极管芯片,所述发光二极管芯片的正负电极分别与第一延伸电极和第二延伸电极键合,其中,所述第一延伸电极和所述第二延伸电极分别与所述第一电极和所述第二电极连接;

设于所述平坦化层中的凹槽,所述凹槽设置于所述发光二极管芯片在所述平坦化层的正投影处,且所述凹槽的开口面积大于所述发光二极管芯片与所述凹槽正对的第一侧面的侧面积;所述凹槽内设有热塑性材料,所述第一延伸电极和所述第二延伸电极设置于所述平坦化层表面且设置于所述凹槽的两侧,所述热塑性材料与所述第一延伸电极、所述第二延伸电极相连接。

在本发明中,所述显示背板还包括:基板和电路层,所述电路层设置于所述基板上,所述平坦化层设于所述电路层上。

在本发明中,所述第一延伸电极、所述第二延伸电极的材料熔点低于所述第一电极、所述第二电极的材料熔点。

在本发明中,所述电路层中与所述凹槽的正投影的区域为无电路区域。

在本发明中,所述热塑性材料包括:聚烯烃、纤维素类、聚醚聚酯类或芳杂环聚合物。

在本发明中,所述平坦化层的底端设有信号线接触点和栅极线接触点,所述信号线接触点与所述第一电极相连接,所述栅极线接触点与所述第二电极相连接。

在本发明中,所述平坦化层开设有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔内填充有导电材料,所述信号线接触点通过所述第一通孔内的所述导电材料与所述第一电极电连接,所述栅极线接触点通过所述第二通孔内的所述导电材料与所述第二电极电连接。

本发明是一种用于修复如上所述的便于修复的LED显示器的修复方法,其包括:

当检测到所述显示背板上的所述发光二极管芯片发生损坏后,利用激光对所述凹槽内的所述热塑性材料以及与所述热塑性材料相连接的所述第一延伸电极、所述第二延伸电极进行加热;其中,在所述第一延伸电极、所述第二延伸电极熔融且热塑性材料液化后,所述发光二极管芯片落入至所述凹槽内;

绑定新的发光二极管芯片至所述凹槽上方,且所述新的发光二极管芯片的正负电极与所述显示背板上的所述第一电极、所述第二电极键合。

在本发明中,所述显示背板包括基板和电路层,所述电路层设置于所述基板上,所述平坦化层设于所述电路层上,所述利用激光对所述凹槽内的所述热塑性材料以及与所述热塑性材料相连接的所述第一延伸电极、所述第二延伸电极进行加热,包括:

利用激光照射,以使得所述激光依次穿过所述基板与所述电路层,并射入所述凹槽内,以对所述凹槽内的所述热塑性材料以及与所述热塑性材料相连接的所述第一延伸电极、所述第二延伸电极进行加热。

在本发明中,所述对所述凹槽内的所述热塑性材料以及与所述热塑性材料相连接的所述第一延伸电极、所述第二延伸电极进行加热之前,所述方法还包括:

确定所述显示背板上待修复的修复位置,所述修复位置中绑定有至少一颗发光二极管芯片;

设置掩模板至所述显示背板上除所述修复位置以外的区域。

在本发明的LED显示器中,由于二极管芯片通过延伸电极和热塑性材料设置于凹槽上,故在生产过程中检测到需要对二极管芯片进行替换时,在通过激光使延伸电极熔融且热塑性材料液化后,二极管芯片直接落入至所述凹槽中,不需要再将二极管芯片从显示背板上拾出即可在原位置上键合新的二极管芯片;其极大地提高了生产效率,有利于对产品的快速生产。

附图说明

为了易于说明,本发明由下述的较佳实施例及附图作详细描述。

图1为本发明的便于修复的LED显示器实施例1的结构原理示意图;

图2为本发明的便于修复的LED显示器实施例2的结构原理示意图;

图3为本发明的对LED显示器的修复方法实施例3的工作流程示意图;

图4为本发明的对LED显示器的修复方法实施例4的工作流程示意图;

图5本发明的实施例4中步骤S203的工作原理示意图;

图6为本发明的实施例4中步骤S204的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

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“安装”、“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,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

下面以一个实施例对本发明的一种便于修复的LED显示器进行具体描述,请参阅图1,其包括:

显示背板100,所述显示背板100中从下至上设置的基板101、电路层102和平坦化层103,其中,基板101可以包括透明玻璃材料,如:二氧化硅(SiO2)。基板101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;电路层102包括有用于驱动LED芯片的驱动电路,比如:薄膜晶体管TFT、栅极线、信号线等;平坦化层103覆盖于电路层102上方,可以消除电路层102上的阶跃差,使之平坦化。平坦化层103可以包括有机材料,如:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS),具有酚基基团的聚合物衍生物,丙烯基聚合物,酰亚胺基聚合物,芳醚基聚合物,酰胺基聚合物,氟基聚合物,对二甲苯基聚合物,乙烯醇基聚合物,或其任何组合。

所述平坦化层103的上表面设有第一电极104和第二电极105,所述平坦化层103的底端设有信号线接触点106和栅极线接触点,第一电极104、第二电极105与信号线接触点106和栅极线接触点107之间设有通孔108,所述通孔108内填充有导电材料,所述信号线接触点106通过导电材料与所述第一电极104相连接,所述栅极线接触点107通过导电材料与所述第二电极105相连接;所述导电材料、信号线接触点106、栅极线接触点107的材料可包括铝(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。并且第一电极104和第二电极105设置于同一个水平面上,其便于显示背板100的生产。

所述平坦化层103上方设有发光二极管芯片200,所述发光二极管芯片200的正负电极分别与第一延伸电极109和第二延伸电极110电连接,所述第一延伸电极109与所述第一电极104相连接,所述第二延伸电极110与所述第二电极105相连接;所述第一延伸电极109、第二延伸电极110的材料熔点低于第一电极104、第二电极105的材料熔点,其中,该第一延伸电极109和第二延伸电极110采用熔点较低的金属/合金材料制成,比如:铅(Al)、锡(Sn)、锌(Zn)等;第一电极104和第二电极105采用熔点较高的金属/合金材料制成,比如:铜(Cu)、铁(Fe)、铬(Cr)等。

可选地,该第一延伸电极109为第一电极104的水平延伸部分,该第二延伸电极110为第二电极105的水平延伸部分。且,两个水平延伸部为相对延伸。例如,以第一电极104与第二电极105的中心点为原点,第一延伸电极109与第二延伸电极110均朝向该中心点进行延伸。

在另一个实施例中,可采用将第一延伸电极109与所述第二电极105相连接,将第二延伸电极110与所述第一电极104相连接的连接方式。此时,该第一延伸电极109为第二电极105的水平延伸部分,该第二延伸电极110为第一电极104的水平延伸部分。且,两个水平延伸部为相对延伸。例如,以第一电极104与第二电极105的中心点为原点,第一延伸电极109与第二延伸电极110均朝向该中心点进行延伸。

可选地,第一延伸电极109与第二延伸电极110的长度相同。

所述平坦化层103中设有凹槽112,所述凹槽112设置于所述发光二极管芯片200在平坦化层103的正投影处,且所述凹槽112的开口面积大于所述发光二极管芯片200与所述凹槽112正对的第一侧面的侧面积;其中,该凹槽112的底面宽度W与高度H均大于发光二极管芯片200的宽度w与高度h,使得该凹槽112可以完全容置发光二极管芯片200,所述凹槽112内设有热塑性材料111,其中,该热塑性材料111包括:聚烯烃、纤维素类、聚醚聚酯类及芳杂环聚合物;且该聚烯烃包括:乙烯基类、烯烃类、苯乙烯类、丙烯酸酯类、含氟烯类等。所述第一延伸电极109、第二延伸电极110设置于所述平坦化层103表面且设置于所述凹槽112的两侧,所述热塑性材料111与所述第一延伸电极109、第二延伸电极110相连接。且该电路层102中处于所述凹槽112下方的的正投影区域为无电路区域,在该无电路区域中不设置任何电子器件,避免激光照射时损坏器件。

实施例2

下面以另一个实施例对本发明的一种便于修复的LED显示器进行具体描述,请参阅图2,其包括:

显示背板100,所述显示背板100中从下至上设置的基板101、电路层102和平坦化层103,其中,基板101可以包括透明玻璃材料,如:二氧化硅(SiO2)。基板101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;电路层102包括有用于驱动LED芯片的驱动电路,比如:薄膜晶体管TFT、栅极线、信号线等;平坦化层103覆盖于电路层102上方,可以消除电路层102上的阶跃差,使之平坦化。平坦化层103可以包括有机材料,如:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS),具有酚基基团的聚合物衍生物,丙烯基聚合物,酰亚胺基聚合物,芳醚基聚合物,酰胺基聚合物,氟基聚合物,对二甲苯基聚合物,乙烯醇基聚合物,或其任何组合。

所述平坦化层103的上表面设有第一电极104和第二电极105,所述平坦化层103的底端设有信号线接触点106和栅极线接触点107,第一电极104、第二电极105与信号线接触点106和栅极线接触点107之间设有通孔108,所述通孔108内填充有导电材料,所述信号线接触点106通过导电材料与所述第一电极104相连接,所述栅极线接触点107通过导电材料与所述第二电极105相连接;所述导电材料、信号线接触点106、栅极线接触点107的材料可包括铝(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。并且第一电极104和第二电极105设置于不同水平高度上,即第一电极104的离平坦化层103的底端的高度H1≠第二电极105的离平坦化层103的底端的高度H2,并对应设计垂直修补的发光二极管芯片200的电极位置,使发光二极管芯片200与第一电极104和第二电极105对位,在本实施例中,将第一电极104和第二电极105设置于不同水平高度上,其不仅有利于垂直修补的发光二极管芯片200的卡位,也可以防止垂直修补的发光二极管芯片200中的第一电极104、第二电极105反置。

所述平坦化层103上方设有发光二极管芯片200,所述发光二极管芯片200的正负电极分别与第一延伸电极109和第二延伸电极110电连接,所述第一延伸电极109与所述第一电极104相连接,所述第二延伸电极110与所述第二电极105相连接;所述第一延伸电极109、第二延伸电极110的材料熔点低于第一电极104、第二电极105的材料熔点,其中,该第一延伸电极109和第二延伸电极110采用熔点较低的金属/合金材料制成,比如:铅(Al)、锡(Sn)、锌(Zn)等;第一电极104和第二电极105采用熔点较高的金属/合金材料制成,比如:铜(Cu)、铁(Fe)、铬(Cr)等。

可选地,该第一延伸电极109为第一电极104的水平延伸部分,该第二延伸电极110为第二电极105的水平延伸部分。且,两个水平延伸部为相对延伸。例如,以第一电极104与第二电极105的中心点为原点,第一延伸电极109与第二延伸电极110均朝向该中心点进行延伸。

在另一个实施例中,可采用将第一延伸电极109与所述第二电极105相连接,将第二延伸电极110与所述第一电极104相连接的连接方式。此时,该第一延伸电极109为第二电极105的水平延伸部分,该第二延伸电极110为第一电极104的水平延伸部分。且,两个水平延伸部为相对延伸。例如,以第一电极104与第二电极105的中心点为原点,第一延伸电极109与第二延伸电极110均朝向该中心点进行延伸。

可选地,第一延伸电极109与第二延伸电极110的长度相同。

所述平坦化层103中设有凹槽112,所述凹槽112设置于所述发光二极管芯片200在平坦化层103的正投影处,且所述凹槽112的开口面积大于所述发光二极管芯片200与所述凹槽112正对的第一侧面的侧面积;其中,该凹槽112的底面宽度W与高度H均大于发光二极管芯片200的宽度w与高度h,使得该凹槽112可以完全容置发光二极管芯片200,所述凹槽112内设有热塑性材料111,其中,该热塑性材料111包括:聚烯烃、纤维素类、聚醚聚酯类及芳杂环聚合物;且该聚烯烃包括:乙烯基类、烯烃类、苯乙烯类、丙烯酸酯类、含氟烯类等。所述第一延伸电极109、第二延伸电极110设置于所述平坦化层103表面且设置于所述凹槽112的两侧,所述热塑性材料111与所述第一延伸电极109、第二延伸电极110相连接。且该电路层102中处于所述凹槽112下方的的正投影区域为无电路区域,在该无电路区域中不设置任何电子器件,避免激光照射时损坏器件。

实施例3

下面以一个的实施例对本发明的一种LED显示器的修复方法进行具体描述,请参阅图3,其包括:

S101.激光加热延伸电极和热塑性材料。

显示背板包括基板和电路层,所述电路层设置于所述基板上,所述平坦化层设于所述电路层上,当检测到显示背板100上的发光二极管芯片200发生损坏后,利用激光照射,以使得所述激光激光依次穿过所述显示背板100中的基板101、电路层102,并进入至所述凹槽112内,对凹槽112内的热塑性材料111以及与所述热塑性材料111相连接的第一延伸电极109、第二延伸电极110进行加热。

S102.发光二极管芯片落入至凹槽中。

在激光进行加热后,由于第一延伸电极109、第二延伸电极110的熔点较低,第一延伸电极109、第二延伸电极110熔融且热塑性材料111液化,第一延伸电极109、第二延伸电极110和热塑性材料111形成熔浆,故在自身的重力作用下发光二极管芯片200与熔浆一同掉落至所述凹槽112中。由于第一延伸电极109和第二延伸电极110采用熔点较低的金属/合金材料制成,比如:铅(Al)、锡(Sn)、锌(Zn)等;第一电极104和第二电极105采用熔点较高的金属/合金材料制成,比如:铜(Cu)、铁(Fe)、铬(Cr)等;故第一延伸电极109、第二延伸电极110熔融后,第一电极104、第二电极105依然保持原来的状态。且由于凹槽112的底面宽度W与高度H均大于发光二极管芯片200的宽度w与高度h,故凹槽112可以完全容置发光二极管芯片200。

S103.安装并键合新的发光二极管芯片。

由于需要替换的发光二极管芯片200掉落至所述凹槽112中,其导致原发光二极管芯片200的安装位出现空缺,故此时可在所述凹槽112上方放置上新发光二极管芯片200,并将所述新发光二极管芯片200与所述显示背板100上的第一电极104、第二电极105相键合,得到修复后的LED显示器。

实施例4

下面以一个的实施例对本发明的一种LED显示器的修复方法进行具体描述,请参阅图4至图6,其包括:

S201.用掩模板覆盖非被定位的区域。

当检测到显示背板100上的发光二极管芯片200发生损坏后,确定所述显示背板100上待修复的修复位置,所述修复位置中绑定有至少一颗发光二极管芯片;设置掩模板300至所述显示背板上除所述修复位置以外的区域,以防止激光对显示背板100上其他区域进行照射,造成对电子器件的损坏。

S202.激光加热延伸电极和热塑性材料。

使激光通过掩模板300之间的间隙,由于显示背板包括基板和电路层,所述电路层设置于所述基板上,所述平坦化层设于所述电路层上,故通过掩模板300间隙之后的激光依次穿过所述显示背板100中的基板101、电路层102,并进入至所述凹槽112内,对凹槽112内的热塑性材料111以及与所述热塑性材料111相连接的第一延伸电极109、第二延伸电极110进行加热。

S203.发光二极管芯片落入至凹槽中。

在激光进行加热后,由于第一延伸电极109、第二延伸电极110的熔点较低,第一延伸电极109、第二延伸电极110熔融且热塑性材料111液化,第一延伸电极109、第二延伸电极110和热塑性材料111形成熔浆,故在自身的重力作用下发光二极管芯片200与熔浆一同掉落至所述凹槽112中。由于第一延伸电极109和第二延伸电极110采用熔点较低的金属/合金材料制成,比如:铅(Al)、锡(Sn)、锌(Zn)等;第一电极104和第二电极105采用熔点较高的金属/合金材料制成,比如:铜(Cu)、铁(Fe)、铬(Cr)等;故第一延伸电极109、第二延伸电极110熔融后,第一电极104、第二电极105依然保持原来的状态。且由于凹槽112的底面宽度W与高度H均大于发光二极管芯片200的宽度w与高度h,故凹槽112可以完全容置发光二极管芯片200。

S204.安装并键合新的发光二极管芯片。

由于需要替换的发光二极管芯片200掉落至所述凹槽112中,其导致原发光二极管芯片200的安装位出现空缺,故此时可在所述凹槽112上方放置上新发光二极管芯片400,并将所述新发光二极管芯片400与所述显示背板100上的第一电极104和第二电极105相键合,得到修复后的LED显示器。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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