一种高密度像素显示模块的制作方法

1.本实用新型涉及到显示领域，具体涉及到一种高密度像素显示模块。


背景技术：

2.随着制造技术的进步，高密度显示模块逐渐成为当今led显示的主要发展方向，但现有的高密度显示模块仍面临着芯片转移难度大的问题，在具体加工中即使芯片转移良率达到99.9999％，由高密度显示模块组成的8k分辨率显示屏中的不良点数量也仍在100pcs以上，这也是限制目前高密度显示模块加工直通率的主要原因。
3.此外，高密度显示模块中所出现的不良点在返修过程中重新熔锡焊接时产生的温度会传递到芯片附近并影响芯片的焊接，使得高密度显示模块返修的难度增加，并且随着高密度显示模块的芯片密度越高，高密度显示模块返修的难度也会越大；而且常规的led芯片色彩纯度难以满足高密度显示模块的高色域需求，因此很多时候需要借助荧光粉、量子点等波长转换材料来提高颜色纯净度，从而实现高色域显示效果，而波长转换材料的高密度加工同样存在着密集设置难度高等问题。


技术实现要素：

4.为了降低高密度显示模块的加工难度，本实用新型提供了一种高密度像素显示模块，通过在三个基板模组中分设发光芯片并相应设置波长转换层的方式，来降低高密度显示模块加工难度。
5.相应的，本实用新型提供了一种高密度像素显示模块，包括依次层叠设置的三个基板模组，所述三个基板模组中的任一个基板模组包括衬底基板；
6.所述高密度像素显示模块划分为若干个像素单元，所述若干个像素单元中的任一个像素单元包括三个发光子像素；
7.所述三个发光子像素中的任一个发光子像素包括一个发光芯片和设置在所述发光芯片上方的至多一层波长转换层；
8.所述发光芯片和波长转换层分别设置在对应的所述衬底基板上，且在一个所述像素单元中，任一个所述衬底基板上仅设置有一个所述发光芯片。
9.可选的实施方式，任一个所述像素单元还包括与所述发光芯片一一对应的开关tft；
10.所述开关tft与对应的所述发光芯片设置在同一个所述衬底基板上；
11.所述发光芯片基于对应的所述开关tft控制。
12.可选的实施方式，在所述三个基板模组中，设置在顶层的基板模组的衬底基板和设置在中层的基板模组的衬底基板分别为透明基板。
13.可选的实施方式，任一个所述基板模组还包括电路层；
14.所述发光芯片为倒装芯片，所述电路层覆盖设置在对应的所述衬底基板上，所述发光芯片键合在对应的所述电路层上；
15.或所述发光芯片为正装芯片，所述发光芯片固定在对应的所述衬底基板上，所述电路层覆盖在对应的所述衬底基板上并覆盖在所述发光芯片的表面上，所述发光芯片键合在对应的所述电路层上。
16.可选的实施方式，位于顶层的所述基板模组和位于中层的所述基板模组中的任一个基板模组还包括遮光层，所述遮光层在对应同层的所述发光芯片和波长转换层的位置镂空，且所述遮光层在对应下层的所述发光芯片和波长转换层的位置镂空。
17.可选的实施方式，所述三个基板模组中的任一个基板模组包括设置在顶部的透明封装层。
18.可选的实施方式，位于顶层的所述基板模组的透明封装层为磨砂结构。
19.可选的实施方式，所有所述像素单元沿第一方向和第二方向阵列设置，所述第一方向与第二方向相互垂直。
20.可选的实施方式，任一个所述像素单元中的三个发光子像素沿第一方向排列设置；
21.或任一个所述像素单元中的三个发光子像素沿第二方向排列设置。
22.可选的实施方式，在所述第一方向或第二方向上，两个相邻的所述像素单元中处于同一位置的两点之间的距离为像素间距l，所述发光芯片的出光角为a；
23.位于底层的所述基板模组的透明封装层的厚度为h1；
24.位于中层的所述基板模组的衬底基板的厚度为h2；
25.其中，l/(h1+h2)>tan(a/2)。
26.可选的实施方式，在所述第一方向或第二方向上，位于中层的所述基板模组上的任一所述发光芯片的中点与距离所述发光芯片最近的所述波长转换层的中点之间的距离为d；
27.位于中层的所述基板模组的透明封装层的厚度为h3；
28.位于顶层的所述基板模组的衬底基板的厚度为h4；
29.其中，d/(h3+h4)>tan(a/2)。
30.可选的实施方式，还包括外框；
31.所述依次层叠设置的三个基板模组包围在所述外框内，所述外框的内壁与所述依次层叠设置的三个基板模组的外周接触设置。
32.本实用新型所提供的高密度像素显示模块，通过将同一个像素单元中的三个发光芯片分设在多个基板模组中，降低了单个基板模组上发光芯片的设置密度和转移难度，提高产品良率并降低返修率；发光子像素的出射光线颜色可通过发光芯片激发其对应的波长转换层得到，以提高发光子像素的出射光线的颜色纯净度；遮光层的设置，可避免发光芯片的大角度光线误激发非对应的波长转换层，从而保证了像素单元最终呈现颜色的准确性；最顶层的基板模组的透明封装层采用磨砂结构，可增加每一个发光子像素的出射光线的混光效果，提高像素单元的色彩显示效果；对不同的部件进行厚度限制，可降低像素单元之间以及像素单元内部发生串光的可能性，进一步提高高密度像素显示模块的显色准确性和分辨率。
附图说明
33.图1为本实用新型实施例一的高密度像素显示模块的俯视结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例一的高密度像素显示模块的剖面结构示意图；
35.图3为本实用新型实施例二的高密度像素显示模块的剖面结构示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
37.实施例一：
38.图1示出了本实用新型实施例的高密度像素显示模块的俯视结构示意图，图2示出了本实用新型实施例的高密度像素显示模块的剖面结构示意图。
39.具体的，本实用新型实施例提供了一种高密度像素显示模块，所述高密度像素显示模块包括依次层叠设置的三个基板模组，在本实用新型实施例中，为了便于说明，三个基板模组分别为第一基板模组201、第二基板模组202和第三基板模组203，其中，第一基板模组201设置于底层，第二基板模组202设置于中层，第三基板模组203设置于顶层。
40.具体的，所述三个基板模组中的任一个基板模组包括设置在底部的衬底基板301，由于三个基板模组具有相近似或相同的共有结构，为了示意清楚，在附图中相同的结构仅用一个编号进行示意。
41.具体的，所述高密度像素显示模块划分为若干个像素单元1，所述若干个像素单元1中的任一个像素单元1包括三个发光子像素，具体的，像素单元和发光子像素所划分的均为一个空间区域。
42.在本实用新型实施例中，为了便于说明，三个发光子像素分别命名为第一发光子像素101，第二发光子像素102和第三发光子像素103。
43.具体的，所述三个发光子像素中的任一个发光子像素包括一个发光芯片401和设置在所述发光芯片401上方的至多一层波长转换层402；具体的，设置在所述发光芯片401上方的至多一层波长转换层402的具体含义为发光芯片401的上方可设置一层波长转换层402或不设置波长转换层402。
44.具体的，所述发光芯片401和所述波长转换层402分别设置在对应的所述衬底基板301上，且在一个所述像素单元1中，任一个所述衬底基板301上仅设置有一个所述发光芯片401。具体的，由于每一个衬底基板301上仅设置有一个所述发光芯片401，相对应的，波长转换层402的设置情况相对确认；具体的，假如发光芯片401设置在第一基板模组201的衬底基板301上，则对应于该发光芯片401位置的第二基板模组202的衬底基板301上或第三基板模组203的衬底基板301上可设置有波长转换层402；假如发光芯片401设置在第二基板模组202的衬底基板301上，则对应于该发光芯片401位置的第三基板模组203的衬底基板301上可设置有波长转换层402；假如发光芯片401设置在第三基板模组203的衬底基板301上，则该发光芯片401的上方不设置有波长转换层402；具体的，在每一个衬底基板301上设置的发光芯片401在出光方向上的垂直投影的位置相互错开，且与发光芯片401相对应的上方的波
长转换层402在出光方向上的垂直投影的位置也相互错开。
45.具体的，参照图1的视图方向，本实用新型实施例将一个像素单元划分有三个发光子像素，每一个发光子像素用于显示一种特定的颜色，从而使一个像素单元的三个发光子像素的颜色混合后，能够展示出多种颜色；具体的，在本实用新型实施例中，第一发光子像素101用于红光的出射，第二发光子像素102用于蓝光的出射，第三发光子像素103用于绿光的出射。具体的，每一个发光子像素实现特定颜色的光线的出射方式可以为：发光芯片自身发出的光线与对应的发光子像素所需的出射光线的颜色一致或发光芯片通过激发位于其上方的波长转换层得到对应的发光子像素所需颜色的出射光线。
46.可选的，所述波长转换层402的材料为量子点材料或荧光粉材料。
47.综上，本实用新型实施例所提供的高密度像素显示模块，将发光芯片分立设置在三个叠合的基板模组上，能够大幅度降低单个基板模组上的发光芯片的设置密度，在保证能够实现与将发光芯片设置在同一基板模组上相近似的发光效果的同时，能够降低加工工艺要求，提高产品良率，降低产品返修率；在显示模块中对部分出射光线颜色不纯的发光子像素，利用发光芯片激发波长转换层发光的方式得到所需颜色的出射光线，保证了像素单元最终呈现的色彩纯净度，扩大了像素单元的色域范围，提高了高密度像素显示模块的显示效果。
48.针对于像素单元的全彩化显示，为了便于调节，目前一个像素单元内的三个发光子像素的所需颜色一般为红色、绿色和蓝色，相应的，本实用新型实施例以第一发光子像素101的出射光线颜色为红色，第二发光子像素102的出射光线颜色为蓝色和第三发光子像素103的出射光线颜色为绿色为例进行说明。
49.常规的发光芯片由于其制程上的原因，色纯度难以达到目前如dci
‑
p3的高色域要求，尤其是绿色发光芯片的色彩纯净度，因此需要借助如荧光粉、量子点等转换材料来提高其色纯度，从而实现高色域显示的效果。相应的，在本实用新型实施例中，第三基板模组203中的波长转换层402为绿色波长转换层，第二基板模组202中的波长转换层402为红色波长转换层。
50.可选的，为了实现对每一个发光芯片401的独立控制，任一个所述像素单元1还包括与所述发光芯片401一一对应的开关tft403；所述开关tft403与对应的所述发光芯片401设置在同一个所述衬底基板301上；所述发光芯片401基于对应的所述开关tft403控制。
51.具体的，针对于开关tft403的设置位置，由于开关tft403不具有发光特性，为了避免影响显示模块的显示面积，在本实用新型实施例中，具体的，相对于发光子像素的设置区域，在像素单元1中还具有供开关tft403设置的开关区域104，不同基板模组上的开关tft403的设置位置相同，当多个基板模组进行叠合设置时，开关区域104相互重叠，以避免影响到显示模块的显示性能。
52.具体的，为了保证发光芯片401发出的光线能够从顶层的基板模组(第三基板模组203)射出，在所述三个基板模组中，设置在顶层的基板模组(第三基板模组203)的衬底基板301和设置在中层的基板模组(第二基板模组202)的衬底基板301分别为透明基板。
53.具体的，所述三个基板模组中的任一个基板模组还包括电路层302。
54.具体的，电路层302根据发光芯片401的选用类型的不同具有不同的结构，在本实用新型实施例中，如附图图2所示，所述发光芯片401为倒装芯片，所述电路层302覆盖设置
在对应的所述衬底基板301上，所述发光芯片401键合在对应的所述电路层302上；具体加工时，先在衬底基板301上加工相应的电路层302，然后再将发光芯片401和开关tft403键合至对应的电路层302上。
55.具体的，在本实用新型实施例中，设置在同一个所述发光子像素中的所述发光芯片401对应的基板模组和位于所述发光芯片401上方的所述波长转换层402对应的基板模组相邻设置。采用该设置方式的原因为，由于发光芯片401具有一定出射角度，随着发光芯片401与对应的波长转换层402距离的增加，发光芯片401的出射光线进入对应的波长转换层402的光线量减少，具体实施中为了保证发光子像素的光线总量，波长转换层402与对应的发光芯片401之间的距离越小越好。
56.进一步的，由于发光芯片401的大角度出射光线容易误激发非对应的波长转换层402，因此，为了防止波长转换层402的误激发，位于顶层的基板模组(第三基板模组203)和位于中层的基板模组(第二基板模组202)中的任一个基板模组还包括遮光层404，所述遮光层404基于光吸收材料制成，所述遮光层404在对应同层的发光芯片401和波长转换层402的位置镂空，以容纳位于同层的发光芯片401和波长转换层402；且所述遮光层404在对应下层的发光芯片401和波长转换层402的位置镂空，以供位于遮光层404下方的光线从特定区域穿过。
57.具体的，一方面为了保证基板模组的顶面平整性，另一方面为了保证光线能够更好的出射，所述三个基板模组中的任一个基板模组包括设置在顶部的透明封装层303。具体实施中，透明封装层303的顶面平整，透明封装层303的下部针对基板模组的结构的不同覆盖在不同的部件上。
58.进一步的，为了提高像素单元中的多种颜色的出射光线的混光效果，可选的，本实用新型实施例中，位于顶层的基板模组(第三基板模组203)的透明封装层303为磨砂结构。具体加工中，可将第三基板模组203的透明封装层303的顶面进行粗糙化磨砂处理，从而增加第三基板模组203的透明封装层303的漫反射能力，使各个发光子像素的出射光线能够充分混合，提高混光效果。需要说明的是，在附图中，每一个基板模组中的透明封装层303采用相同的填充图案进行示意。
59.具体的，高密度像素显示模块还包括外框400，外框400的内部为显示区，具体实施中，可将显示区，即三个基板模组边缘焊接或粘接在外框400的内壁上，使三个基板模组形成一个整体。
60.具体实施中，本实用新型实施例的高密度像素显示模块，三个基板模组分别进行加工后在叠合设置形成所需的高密度像素显示模块；具体的，每一个基板模组的具体加工方式为：首先在基板上通过曝光蚀刻或蒸镀生长等工艺制作电路层以及在电路层上加工得到开关tft；在将发光芯片转移到电路层的对应位置上并完成键合；最后在基板的表面封装一顶面平整的透明封装层完成基板模组的制作，具体的，透明封装层可通过涂布、光刻、旋涂、模压、注塑等工艺进行加工；需要说明的是，针对需要设置遮光层的基板模组，在透明封装层加工前，针对需要设置遮光层的位置，通过涂布、光刻、喷涂或丝印等工艺制作遮光层；最后，将三个基板模组直接层叠，通过边缘焊接、整面粘接等工艺粘结在外框上制作成所需的高密度像素显示模块。
61.具体的，所有所述像素单元1沿第一方向和第二方向阵列设置，所述第一方向与第
二方向相互垂直。具体的，如附图图1所示，第一方向可以为竖直方向，第二方向可以为水平方向。在本实用新型实施例中，任一个所述像素单元1中的三个发光子像素沿第一方向排列设置；具体实施中，任一个所述像素单元1中的三个发光子像素也可以沿第二方向排列设置。
62.具体的，在所述第一方向或第二方向上，两个相邻的所述像素单元1中处于同一位置的两点之间的距离为像素间距l，具体的，每一个像素单元中1的发光芯片401设置位置是固定的，因此，本实用新型通过发光芯片401之间的相互位置对像素间距l进行限定，实际上，两个像素单元中1的处于同一位置的任意两点之间的间距均可作为像素间距l，本实用新型实施例以第一方向上的两个相邻像素单元1中处于同一位置的两个所述发光芯片401之间的距离作为像素间距l进行说明。
63.具体的，假设所述发光芯片401的出光角为a；位于底层的基板模组(第一基板模组201)的透明封装层303的厚度为h1，位于中层的基板模组(第二基板模组202)的衬底基板301的厚度为h2，需要说明的是，发光芯片401的出光角的出射基点为发光芯片401底面的中间点，透明封装层303的厚度h1是指从发光芯片401底面至透明封装层303顶面之间的距离。
64.具体的，为了防止相邻两个像素单元之间的串光，即需要避免一个像素单元中的一个发光芯片的发出光线照射到相邻像素单元上的位于同一位置的发光芯片的位置的上方，其中，l/(h1+h2)>tan(a/2)。通过该设置方式，发光芯片的发出光线不会串扰至相邻像素单元上。
65.进一步的，在所述第一方向或所述第二方向上，位于中层的基板模组(第二基板模组202)上的任一所述发光芯片401的中点与距离所述发光芯片401最近的所述波长转换层402的中点之间的距离为d；位于中层的基板模组(第二基板模组202)的透明封装层303的厚度为h3，需要说明的是，位于中层的基板模组(第二基板模组202)上的发光芯片401侧面发出的光线部分会被遮光层404遮挡，相应的，位于中层的基板模组(第二基板模组202)上的透明封装层303的厚度h3是指从遮光层404顶面至透明封装层303顶面的距离；位于顶层的基板模组(第三基板模组203)的衬底基板301的厚度为h4；其中，d/(h3+h4)>tan(a/2)。通过该限定方式，可避免发光芯片的发出光线串扰至相邻的波长转换层的上方，防止相邻两个像素单元之间以及像素单元内部发生串光。
66.实施例二：
67.图3示出了本实用新型实施例的高密度像素显示模块的剖面结构示意图。
68.与实施例一相比，本实用新型实施例针对发光芯片401的采用结构的不同，适应性的调整了电路层302的结构。具体的，在本实用新型实施例中，所述发光芯片401为正装芯片，所述发光芯片401固定在对应的所述衬底基板301上，所述电路层302覆盖在对应的所述衬底基板301上并覆盖在所述发光芯片401的表面上，所述发光芯片401键合在对应的所述电路层302上。实际加工中，先将发光芯片401固定在对应的所述衬底基板301上，然后对电路层302进行加工，然后再将开关tft403键合在对应的电路层302上。
69.综上，本实用新型所提供的高密度像素显示模块，通过将同一个像素单元中的三个发光芯片分设在多个基板模组中，降低了单个基板模组上发光芯片的设置密度和转移难度，提高产品良率并降低返修率；发光子像素的出射光线颜色可通过发光芯片激发其对应的波长转换层得到，以提高发光子像素的出射光线的颜色纯净度；遮光层的设置，可避免发
光芯片的大角度光线误激发非对应的波长转换层，从而保证了像素单元最终呈现颜色的准确性；最顶层的基板模组的透明封装层采用磨砂结构，可增加每一个发光子像素的出射光线的混光效果，提高像素单元的色彩显示效果；对不同的部件进行厚度限制，可降低像素单元之间以及像素单元内部发生串光的可能性，进一步提高高密度像素显示模块的显色准确性和分辨率。
70.以上对本实用新型实施例所提供的一种高密度像素显示模块进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。