CN104465485B - 一种制备小间距led全彩显示阵列的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备小间距LED全彩显示阵列的方法，包括：在透明面板正面的四周边缘制备金属电极，所述金属电极包括行金属电极和列金属电极；将正装LED芯片直接固晶到透明面板正面的中间区域，排成阵列；通过打金线方式连接每行芯片的P电极，并与透明面板边缘的行金属电极相连；通过打金线方式连接每列芯片的N电极，与透明面板边缘的列金属电极相连；在透明面板正面进行封胶保护，形成封装胶，并在封装胶表面制作反射镜。本发明由于不需要电绝缘层，因此小间距LED全彩显示阵列的成品率增加，坏点(不亮芯片)减少；制备小间距LED全彩显示阵列的工艺步骤大大简化，提高了生产效率，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及光电器件技术领域，尤其涉及一种制作小间距LED全彩显示阵列的方法。
背景技术
LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它利用LED发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成大面积显示屏幕，LED显示屏以可靠性高、亮度高、使用寿命长、环境适应能力强、耐冲击、性能稳定等特点，将成为平板显示领域的主流产品。
随着LED芯片制造、集成封装、显示控制和工艺技术的不断进步，高清LED显示产品将引领LED显示的发展趋势。LED小点间距显示产品具有亮度高、整体无拼缝、寿命长、高效节能、响应时间短、大视角等优势，预计高清LED显示产品将在未来爆发式增长。
实现高清显示的关键技术是缩小显示屏的发光像素，目前比较好的方法如图1所示，在面板上制备行控制线和列数据线，行线列线都是金属线条，行列金属线条之间用绝缘层进行电隔离，在行列金属线条的交叉处，通过光刻工艺露出后序压焊芯片电极的位置，在此阵列上通过倒装焊工艺将红、绿、蓝芯片固晶在行控制线和列数据线的交叉位置，最后通过控制和驱动引向面板四周的行控制线和列数据线，在面板的正面显示全彩图像。
由于行控制线和列数据均为金属线条，它们之间的电绝缘非常重要，在它们的交叉处压焊芯片后，由于机械压力容易使电绝缘层受损，发生短路现象，使该处的芯片无法点亮。此外，整个面板的制备过程工艺步骤较多，需要经过如下工艺步骤：制备列数据线→制备电绝缘层→制备行控制线→passivation保护→植金球→倒装焊红、绿、蓝芯片→封胶保护，面板的制备工艺复杂，成本高。蓝、绿倒装芯片的制备成本较高，是蓝、绿正装芯片的2倍。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于上述技术问题，本发明提供了一种制备小间距LED全彩显示阵列的方法，以简化小间距LED显示阵列工艺步骤、降低成本、提高可靠性。
(二)技术方案
本发明提供了一种制备小间距LED全彩显示阵列的方法。该方法包括：在透明面板正面的四周边缘制备金属电极，所述金属电极包括行金属电极和列金属电极；
步骤2、将正装LED芯片直接固晶到透明面板正面的中间区域，排成阵列；
步骤3、通过打金线方式连接每行芯片的P电极，并与透明面板边缘的行金属电极相连；通过打金线方式连接每列芯片的N电极，与透明面板边缘的列金属电极相连；
步骤4、在透明面板正面进行封胶保护，形成封装胶，并在封装胶表面制作反射镜。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明制备小间距LED全彩显示阵列的方法具有以下有益效果：
(1)由于不需要电绝缘层，因此小间距LED全彩显示阵列的成品率增加，坏点(不亮芯片)减少；
(2)制备小间距LED全彩显示阵列的工艺步骤大大简化，提高了生产效率，降低了成本；
(3)蓝、绿芯片的制造成本大大降低。
附图说明
图1是现有技术制备的小间距全彩LED显示阵列示意图；
图2是根据本发明制备的小间距全彩LED显示阵列示意图；
[主要元件]：
1-显示面板；2-列数据线；3-电绝缘层；
4-行控制线；5-倒装LED红光芯片；
6-倒装LED绿光芯片；7-倒装LED蓝光芯片；
8-RGB芯片组；9-透明显示面板；10-行金属电极
11-列金属电极 12-正装LED红光芯片；13-正装LED绿光芯片；
14-正装LED蓝光芯片；15-金线；16-厚封胶层；17-反射镜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种制备小间距全彩LED显示阵列的方法。请参阅图2所示，本实施例包括如下步骤：
步骤1：在透明面板9正面沉积金属薄膜，然后通过光刻和刻蚀工艺将金属薄膜制备成金属电极，此金属电极位于透明面板四周边缘。此金属电极分为行金属电极10和列金属电极11两部分，行金属电极10位于透明面板的左右两侧或上下两侧，通过金线15与LED阵列中的行控制线相连接。列金属电极11位于透明面板的上下两侧或左右两侧(与行金属电极10垂直)，通过金线15与LED阵列中的列数据线相连接。最终，透明面板9四周的金属电极与LED显示阵列的驱动和控制电路相连。
本步骤中，透明面板9必须是电绝缘材料，可以是玻璃、蓝宝石(Al2O3)或树脂材料。沉积薄膜工艺可以是电子束蒸发、热蒸发、溅射或电镀工艺等。金属薄膜为Au、Ag、Al、Pt、Cu，或是Ni、Ti、Cr与Au、Ag、Al、Pt、Cu形成的复合金属，金属薄膜的厚度为0.2～5um。刻蚀工艺可以是湿法腐蚀或干法刻蚀工艺。位于透明面板四周的金属电极为圆形、方形或长方形图形。金属电极的数量、大小和间距根据LED显示阵列的像素数和尺寸而定。通常直径为50～500um。所述正装LED芯片尺寸小于10mil
步骤2：通过固晶工艺将正装LED红光芯片12、正装LED绿光芯片13和正装LED蓝光芯片14压焊到透明面板9正面的中间区域。每组LED红、绿、蓝芯片成为一个RGB芯片组8，RGB芯片组8排布成周期分布的整齐阵列。RGB芯片组的周期即是LED全彩显示阵列的点间距，点间距越小，LED全彩显示阵列的分辨率越高。RGB芯片组8也可以全部由蓝光芯片组成，并通过在透明面板背面涂敷绿光和红光荧光粉，将蓝光转换成绿光和红光。
本步骤中，固晶工艺是这样完成的：在透明面板上点透明胶，拾取芯片，将芯片压焊到固晶胶上，最后加热使固晶胶与芯片粘结牢固。
步骤3：通过打金线工艺将LED阵列中每行芯片的P电极相连，最终连接到透明面板9左右边缘的行金属电极10上。通过打金线工艺将LED阵列中每列芯片的N电极相连，最终连接到透明面板上下边缘的列金属电极11上。LED显示阵列的驱动控制电路与透明面板四周的行列金属电极相连后，完成驱动和控制功能。
打金线工艺通过自动打线机完成，金线直径15～30um。
步骤4：对已经排满LED芯片的透明面板进行封胶保护。在封装胶16上淀积一层高反射率的金属或介质膜作为反射镜17，以便把从LED芯片正面发出的光反射回去，从透明面板的背面射出。
此步骤中，封装胶16为高支撑低吸收的绝缘胶，如硅胶、聚合物等。封装胶厚度5um以上。高反射率的金属可以是Ag、Al，或者薄层金属Ti、Cr、Ni与Ag、Al的复合金属膜层。金属厚度0.2～1um。高反射率的介质膜可以是SiO2与Ta2O5的多层复合高反膜或SiO2与TiO2的多层复合高反膜。沉积工艺可以是热蒸发、电子束蒸发、溅射等工艺。
步骤5：对全部由蓝光LED芯片组成的阵列，对准正面的每列管芯，在面板背面按列分别涂覆红色荧光粉、绿色荧光粉和不涂荧光粉，按周期重复。红色荧光粉激发蓝光LED发出红光，绿色荧光粉激发蓝光LED发出绿光，于是形成按列依次排布的红、绿、蓝LED管芯。
具体做法是：在透明面板背面放置mask模版，模版上有一列列镂空列线条，模版与透明面板正面的每列管芯对准，每隔两列管芯的距离有一条镂空列线。先在镂空列线中喷涂红色荧光粉，200度固化后再将mask模板平移到相邻的一列管芯对准，再对镂空列线中喷涂绿色荧光粉，200度固化绿色荧光粉。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种制作小间距LED全彩显示阵列的方法，其特征在于，包括：
步骤1、在透明玻璃面板正面的四周边缘制备金属电极，所述金属电极包括行金属电极和列金属电极；
步骤2、将正装LED芯片直接固晶到透明玻璃面板正面的中间区域，排成阵列；
步骤3、通过打金线方式连接每行芯片的P电极，并与透明玻璃面板边缘的行金属电极相连；通过打金线方式连接每列芯片的N电极，与透明玻璃面板边缘的列金属电极相连；
步骤4、在透明玻璃面板正面进行封胶保护，形成封装胶，并在封装胶表面制作反射镜，把从LED芯片正面发出的光反射回去，从透明玻璃面板的背面射出。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述正装LED芯片包括正装LED红光芯片、正装LED绿光芯片和正装LED蓝光芯片，且相邻的正装LED红光芯片、正装LED绿光芯片和正装LED蓝光芯片形成一组RGB芯片组。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述正装LED芯片全部由正装LED蓝光芯片组成。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
对准每列正装LED蓝光芯片，在透明玻璃面板背面按列分别涂覆红色荧光粉、绿色荧光粉和不涂荧光粉，按周期重复。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述正装LED芯片尺寸小于10mil。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述封装胶为高支撑低吸收的绝缘胶，封装胶厚度在5um以上。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述反射镜由高反射率的金属或介质膜形成。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高反射率的金属可以是Ag、Al，或者薄层金属Ti、Cr、Ni与Ag、Al的复合金属膜层，金属厚度为0.2～1um；所述高反射率的介质膜可以是SiO2与Ta2O5的多层复合高反膜或SiO2与TiO2的多层复合高反膜。
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- 2014-12-04 CN CN201410730418.8A patent/CN104465485B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103579461A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-12 | 中国科学院半导体研究所 | 制备晶圆级全彩led显示阵列的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104465485A (zh) | 2015-03-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| GR01 | Patent grant |