CN109478548A - 用于视频墙的模块及其制造方法 - Google Patents

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A.马丁
J.莫斯布格尔
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Abstract

本发明涉及一种用于视频墙的模块,包括:多个发光组件和具有引导区域的载体。每个发光组件具有上表面和下表面,上表面具有上表面接触部,下表面具有下表面接触部。此外,发光组件被设计成经由上表面发射电磁辐射。发光组件的下表面接触部以导电方式连接到引导区域,并且上表面接触部与导电层电接触。每个发光组件具有至少四个发光半导体芯片,并且发光组件内的发光半导体芯片并联连接在一起。发光组件内的每个发光半导体芯片以导电方式连接到所述发光组件的上表面接触部和下表面接触部。

Description

用于视频墙的模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于视频墙的模块、用于制造视频墙的模块的方法、以及用于视频墙的模块的操作方法。
该专利申请要求德国专利申请10 2016 113 168.7的优先权,其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
用于视频墙的模块,例如LED户外显示器,包括发光半导体芯片,其亮度被控制以使得总体上经由发光半导体芯片在用于视频墙的模块上显示图像。这可以例如以不同的颜色或以一种颜色单色地发生。在这种情况下,发光半导体芯片位于载体上的发光组件内,并且然后可被单独驱动。在这种情况下,每个发光组件包含一个发光半导体芯片。
发明内容
本发明的目的是说明一种用于视频墙的改进模块和用于制造这种用于视频墙的模块的改进方法。
该目的通过独立权利要求中的用于视频墙的模块和用于制造用于视频墙的模块的方法来实现。在从属权利要求中说明了有利的配置。
用于视频墙的模块包括多个发光组件和包括导电区域的载体。在这种情况下,导电区域以彼此电绝缘的方式定位在载体上并用于发光组件的电接触。每个发光组件包括顶侧和下侧,顶侧包括顶侧接触部,下侧包括下侧接触部。发光组件被配置为经由顶侧发射电磁辐射。发光组件的下侧接触部与导电区域导电连接。发光组件的顶侧接触部与导电层电接触。每个发光组件包括至少四个发光半导体芯片。发光组件内的发光半导体芯片彼此并联互连。此外,发光组件内的发光半导体芯片分别导电地连接到所述发光组件的顶侧接触部和下侧接触部。
一个发光组件内的发光半导体芯片可以包括相同的标称波长。该组件内的发光半导体芯片的辐射波长位于标称波长附近的波长范围内。
通过每个发光组件使用至少四个发光半导体芯片,使用包括低辐射功率的更小的发光半导体芯片是可能的,因为借助于组件内的更多数量的发光半导体芯片,光功率的量级就像并入了一个较大的发光半导体芯片那样的量级。这首先具有的优点是,在发光组件的操作期间的热分布以及因此用于视频墙的模块的热分布更好,并且可以从发光半导体芯片更好地消散操作热量。另一个优点是较小的发光半导体芯片的产出优于较大的发光半导体芯片的光产出。此外,如果在组件中存在更多数量的发光半导体芯片,则在这些发光半导体芯片中的单独一个发生故障的情况下,可以借助对该发光组件的操作电压的小适配而将辐射光的亮度再次适配到初始状态。发光组件中并入的发光半导体芯片越多,可以越好地利用这种效果。在这种情况下,发光组件可以构成像素。
在一个实施例中,每两个或三个相邻的发光组件构成像素。每个发光组件的发光半导体芯片包括与同一像素的其他发光组件的发光半导体芯片不同的波长。结果,可以制造包括两个或三个不同辐射波长的像素;特别是可以制造包括红色、绿色和蓝色发光组件的像素,其实现了彩色显示。
在这种情况下,像素是模块内最小的可独立驱动的发光单元,其中在像素内,也可以彼此独立地驱动多种颜色。
在一个实施例中,多个相邻的发光组件构成集群。集群的发光组件的发光半导体芯片包括相同的标称波长。集群内的发光半导体芯片的辐射波长位于标称波长附近的波长范围内。这使得能够进一步增加在相邻的发光组件内相邻布置的发光半导体芯片的数量。结果,例如,如果想要增加用于视频墙的模块的发光强度,则可以简单地定位比包括较低发光强度的用于视频墙的模块的情况中更多数量的发光组件。因此,可以使用包括多个发光半导体芯片的预制发光组件,以便提供包括不同水平的发光强度的不同的用于视频墙的模块。结果,由于仅制造单个发光组件并且提供单个发光组件用于制造包括变化的辐射功率的用于视频墙的模块,因此可以降低制造成本。
在一个实施例中,每两个或三个相邻的集群构成像素。每个集群的发光半导体芯片包括与像素内的其他集群的发光半导体芯片不同的波长。在这种情况下,利用发光半导体芯片的集群制造并提供用于视频墙的多色模块也是可能的。
在一个实施例中,导电层被配置为对由发光半导体芯片发射的光是透明的。结果,必须将导电层构造到较小程度,因为由于透明性,发光半导体芯片的光穿过导电层。特别地,发光组件的整个顶侧因此可以被导电层覆盖。结果简化了用于制造用于视频墙的模块的过程。
在一个实施例中,发光组件包括50×50矩阵中的高达二千五百个发光半导体芯片。矩阵内的至少一个芯片位置未被占用。如果发光半导体芯片由于用于制造发光半导体芯片的过程而包括其发射的不同辐射特性,则这是有利的。通过测试和预选发光半导体芯片并随后在其中一个或多个芯片位置未被占用的50×50矩阵中布置高达二千五百个发光半导体芯片,制造每个发光组件均包括相同辐射功率的发光组件是可能的。因此,可以选择并入发光组件中的发光半导体芯片,使得对于相同的施加电压和相同的施加电流强度,每个发光组件包括相同的发光亮度。这些包括相同亮度的组件于是使得能够更简单地驱动用于视频墙的模块内的发光组件,因为所有发光组件都需要相同的电压和电流强度。
在一个实施例中,发光组件包括m×n矩阵中的高达两千五百个发光半导体芯片。矩阵的至少一个发光半导体芯片的电接触被中断。结果,由于以下事实—不是忽略个体芯片位置而是将发光半导体芯片确实定位在发光组件内的各个芯片位置处但是然后不接触或者可能存在的接触被中断,因此如果存在预定义电流和预定义电压则制造包括相同辐射特性的发光组件同样是可能的。结果进而可以有利地制造包括相同辐射特性的发光组件。
在一个实施例中,在导电区域和导电层之间提供绝缘层,并且该绝缘层使导电区域和导电层相对于彼此绝缘。
在一个实施例中,在发光组件的顶侧上提供散射颗粒,以便改善模块的光学属性。
在一个实施例中,借助接触位置将导电层导电地连接到载体的背离发光组件的下侧。通过接触位置将导电区域导电地连接到载体的下侧。结果,提供可以从下侧电接触的用于视频墙的模块是可能的。
一种用于制造用于视频墙的模块的方法,包括以下步骤:
- 提供包括导电区域的载体;
- 将发光组件定位在导电区域上,其中发光组件包括发光半导体芯片。发光组件包括发射方向,其中发射方向朝向模块的顶侧的方向。此外,发光组件包括下侧接触部,该下侧接触部被布置在组件的背离模块的顶侧的一侧上并且导电地连接到导电区域。此外,组件包括面向模块的顶侧的顶侧接触部;
- 在模块的顶侧上施加电介质,其中载体、导电区域和发光组件被电介质覆盖,并且其中电介质包括比发光组件的高度更小的厚度;
- 在电介质上施加覆盖层,其中覆盖层包括平坦表面,并且由电介质覆盖的发光组件完全被覆盖层覆盖;
- 以这样的方式各向异性地蚀刻覆盖层:使得由电介质覆盖的发光组件的背离载体的至少一侧未被覆盖;
- 以这样的方式在未覆盖区域中蚀刻电介质,使得发光组件的顶侧接触部不再被电介质覆盖;
- 去除覆盖层;和
- 在发光组件的顶侧接触部上施加导电层。
利用这种方法,特别是通过各向异性地蚀刻光致抗蚀剂,使得被电介质覆盖的发光组件的背离载体的一侧露出,光致抗蚀剂不必借助曝光而被图案化以便露出发光组件的顶侧。因此,在定位发光组件的过程期间,发光组件未被定位于最佳位置处而是以略微偏离最佳位置的方式被定位是不重要的。通过各向异性地蚀刻光致抗蚀剂,与定位误差无关地露出发光组件与在顶侧的电介质,其结果是使得简化的制造过程成为可能。
可以通过该方法制造根据本发明的用于视频墙的模块。
在一个实施例中,覆盖层包括光致抗蚀剂。在该方法的一个实施例中,借助曝光和蚀刻来附加地图案化光致抗蚀剂。这特别是在没有定位发光组件的区域中执行。结果,既可以实现光致抗蚀剂的附加结构,又可以在除了发光组件定位在其中的区域之外的区域中露出光致抗蚀剂下方的电介质。
在该方法的一个实施例中,在将发光组件定位在导电区域上之前,为导电区域提供金属涂层。这特别是可以被执行以用于以下目的——为了简化导电区域和发光组件之间的电接触,或者是为了在导电区域上施加薄的可焊材料层。作为示例,例如通过电镀方法,可以用镍层和银层覆盖包括铜的导电区域。
在一个实施例中,在组件外部,模块的顶侧覆盖有黑色层。这对于实现用于视频墙的模块的黑色外观是有利的。
在该方法的一个实施例中,将散射层施加在用于视频墙的模块的顶侧上。结果可以改善以这种方式制造的用于视频墙的模块的光学属性。
在用于操作视频墙的模块的方法中,测量用于视频墙的模块内的发光组件和/或像素的电压和/或电流强度。将测量的发光组件和/或像素的电压和/或电流强度用作用于检测发光半导体芯片是否包含缺陷的基础。如果一个或多个发光半导体芯片包括所识别的缺陷,则对发光组件和/或像素的电压和/或电流强度进行适配以生成期望的光功率。结果,在涉及发光组件的各个发光半导体芯片的故障的缺陷的情况下,对发光组件的或包括发光组件的像素的总电压和总电流强度进行适配以使得发光组件或像素的辐射功率再次对应于设定点值。
附图说明
结合以下结合附图更详细说明的示例性实施例的描述,本发明的上述属性、特征和优点以及实现它们的方式将变得更清楚以及更清楚地被理解。这里,在每种情况下的示意图示中:
图1示出了用于视频墙的模块的片段;
图2示出了用于视频墙的模块的进一步片段;
图3表示发光组件的构造;
图4示出了另一种发光组件的构造;
图5示出了包括发光组件的四个像素的布置;
图6示出了用于视频墙的模块的接触示例;
图7至图15示出了在制造过程期间用于视频墙的模块的部分区域的横截面;
图16示出了用于视频墙的模块的片段的另一横截面;
图17示出了用于视频墙的模块的片段的另一横截面;
图18示出了用于视频墙的模块的发光组件的另一接触可能性;
图19示出了发光组件的横截面;和
图20示出了在制造过程期间替代中间产品的横截面。
具体实施方式
图1示出了用于视频墙的模块100的片段的平面图。每个发光组件110包括四个发光半导体芯片120,将所述发光组件110布置在载体130的导电区域140上。导电区域140传导电流并且可以被配置为例如载体130上的导体轨道。可以将铜提供为用于导电区域140的材料。另外,导电区域140可以涂覆有镍和/或银。载体130可以例如是电路板或包括电路板材料。每个导电区域140包括多个发光组件110。发光组件110在下侧包括下侧接触部并且直接在导电区域140上承载该下侧接触部。在与下侧相对的顶侧上,发光组件110包括顶侧接触部。发光组件110被配置为经由顶侧发射电磁辐射。发光组件110内的发光半导体芯片120彼此并联互连,并且每个都导电地连接到发光组件110的下侧上的下侧接触部和发光组件110的顶侧上的顶侧接触部。多个导电层150由虚线图示出,其中垂直于导电区域140地布置导电层150。结果,发光组件110与导电区域140和导电层150两者导电地连接。
导电区域140和导电层150的相互垂直布置使得可以通过在导电区域140和导电层150之间分别施加电压来单独驱动发光组件110。借助控制发光组件110处存在的电压或电流强度的对应电路,发光组件110可以各自包括相互不同的辐射功率,并且因此表示在用于视频墙的模块100上的图像。来自图1中所图示的用于视频墙的模块100的片段因此仅再现用于视频墙的模块100的一个小区域;用于视频墙的模块100的发光组件110的数量可以大于一百万。
导电区域140和导电层150也可以相对于彼此成不同的角度。
在一个示例性实施例中,每两个或三个相邻的发光组件110构成模块100的像素。在这种情况下,像素是用于借助用于视频墙的模块100来生成光栅化图像的最小的可单独驱动单元。作为示例,水平相邻布置并且导电地连接到导电层150之一的三个发光组件110可以构成一个像素。同样可以想到的是,三个发光组件110彼此叠加地垂直布置并且定位在垂直布置的导电区域140之一上,以构成该像素。图1图示出了水平相邻布置的三个发光组件110构成相应像素170的情况。每个发光组件110的半导体芯片120包括与像素170内的其他发光组件110的发光半导体芯片不同的波长。因此,例如,在图1中的像素170中,布置在最左侧的发光组件110可以包括蓝色波长,而布置在中间的发光组件110可以包括绿色波长,并且布置在最右侧的发光组件110可以包括红色波长,并且因此使得RGB显示成为可能。
图2示出了用于视频墙的模块100的片段的另一平面图,其中与图1相反,不是一个发光组件110,而是四个发光组件110位于导电区域140和导电层150之间的每个交叉点处,其中四个发光组件110构成一个集群160。每个发光组件110继而又包括四个发光半导体芯片120。因此可以规定,多个发光组件110被提供在导电区域140和导电层150的交叉点处,借助导电区域140和导电层150可以相同地接触发光组件。结果,因为简单地使用了更多数量的发光组件110,所以可以增加用于视频墙的模块100的期望辐射功率而无需改变发光组件110的组成。
在图2中的示例性实施例中,每两个或三个相邻的集群160可以再次构成像素170,类似于图1中的像素170。这在水平和垂直方向上都可以执行,类似于图1,其中水平地布置图2中描绘的像素170。在这种情况下,集群160内的发光组件110的发光半导体芯片120包括相同的波长,而另外的集群160的发光组件110内的另外的发光半导体芯片120包括与所述波长不同的波长。如果像素170的一个集群160辐射蓝色,一个集群160辐射红色而一个集群160辐射绿色,则这又使得产生RGB显示成为可能。
在图1和图2中所示的示例性实施例中,导电层150被配置为对由发光半导体芯片120发射的光是透明的。在图1和图2中的示例性实施例中,导电层150覆盖发光组件110,特别是发光组件110的顶侧接触部。
一个示例性实施例规定:导电层150是不透明的。在这种情况下,导电层150至少部分地没有覆盖发光组件110,以便可以发射发光半导体芯片120的光。为此目的,发光组件110可以包括例如在拐角处的顶侧接触部。于是,导电层150仅与该拐角接触部导电连接,而不覆盖发光组件110的其余部分。
图3示出了包括25×25矩阵的发光半导体芯片120的发光组件110的平面图。因此,发光组件110包括布置在25×25发光半导体芯片的网格中的高达六百二十五个发光半导体芯片120。在25×25矩阵内的一个未被占用的芯片位置121处没有提供发光半导体芯片。在25×25矩阵内,也可以根据期望保持多个芯片位置未被占用,使得特别是包括20×20的布置或发光半导体芯片120的某个其他布置的发光组件110也成为可能。同样可以规定,将发光半导体芯片120线性地布置在发光组件110内,也就是说例如在发光组件110内线性布置四个发光半导体芯片120。此外,发光组件110还可以包括更多数量的发光半导体芯片120,例如50×50矩阵中的高达二千五百个发光半导体芯片120。
通过使各个芯片位置未被占用并由此提供未被占用的芯片位置121,可以使发光组件110的辐射功率适配于发光半导体芯片120的测量的辐射特性。这可能是有利的——特别是在由于制造过程而导致发光半导体芯片包括相互不同的辐射特性的情况下。于是可以以这样的方式选择发光半导体芯片120:使得发光组件110的辐射功率尽可能接近地达到预定义的设定点值。然后可以为用于视频墙的模块100提供多个这样的发光组件。
图4示出了包括25×25矩阵的发光半导体芯片120的发光组件110。然而,也可以提供更多或更少数量的发光半导体芯片120。一个半导体芯片122包括中断的接触。包括中断的接触的该半导体芯片122例如不与发光组件110的顶侧接触部导电连接。在这种情况下,中断半导体芯片122的接触就对应于省略图3中的半导体芯片,也就是说对应于未被占用的芯片位置。通过中断半导体芯片122的接触,可以进而适配发光组件110的辐射功率。
该发光组件110也可以包括更多数量的发光半导体芯片120,例如50×50矩阵中的高达两千五百个发光半导体芯片120。此外,还可以提供m×n矩阵,从而与图4中所图示的正方形布置对照而言导致半导体芯片120的矩形布置。对于图3中的示例性实施例,这种矩形布置同样是可能的。
因此,既省略了图3中的芯片位置又中断了图4中的发光半导体芯片120的接触使得发光组件110的光功率可以适配于发光半导体芯片及其制造变化。
在这种情况下,图3和图4中的发光组件110的发光半导体芯片120被布置为彼此隔开一定距离,其中该距离是发光半导体芯片120的尺寸的数量级。同样可以想到的是,将图3和图4中的发光组件110的发光半导体芯片120布置得彼此之间为小距离或者甚至没有距离。发光半导体芯片120可以是例如边长为4至6微米的正方形,而发光半导体芯片之间的距离在0至15微米之间。
图5示出了四个像素170的布置171。在这种情况下,四个像素170存在于2×2布置中。在四个像素170的布置171内,两个导电区域140在载体130上垂直延伸。在像素170内,每个导电区域140包括三个发光组件110。发光组件110可以分别借助在图5中未被示出的导电层在水平方向上彼此导电连接。这导致彼此电绝缘的六个水平布置的导电层。四个像素170的布置171的中心处的接触位置172可以用于像素170的布置171的电接触。在这种情况下,接触位置172可以导电连接到两个导电区域140中的左手侧导电区域、两个导电区域140中的右手侧导电区域或六个水平布置的导电层中的一个。接触位置172与相应的其他七个导电区域、也就是其余的导电区域140和导电层电绝缘。
图6示出了来自用于视频墙的模块100的片段,其中总共64个来自图5的布置171被布置在8×8网格中。在该布置的垂直向下延伸的列内,导电区域140在这种情况下彼此导电连接。在布置171的水平延伸的列内,导电层彼此导电连接。在各个布置171中,字母和数字分别指示布置171的哪个导电区域与接触位置172导电连接。在这种情况下,字母L指的是两个导电区域140中的左手侧导电区域,而字母R指的是两个导电区域140中的右手侧导电区域。数字1至6指的是水平延伸的从顶部到底部连续编号的导电层。在图6中的布置173的每个垂直列中,两个垂直延伸的导电区域140的接触由L和R二者来指示。在布置173的每一行中,六个水平延伸的导电层中的一个的接触由1和6之间的数字来指示。结果,所有发光组件110可经由两个接触位置172驱动,其中两个接触位置172中的一个连接到导电区域140,并且两个接触位置172中的一个连接到导电层。因此,通过将电压施加到布置171中的一个其中导电区域140的电接触由字母指示的布置的接触位置172和其中接触位置172和水平导电层之间的导电连接由数字指示的布置171的接触位置172,选择和驱动恰好一个像素170的发光组件110是可能的。因此,借助对应的控制,可以通过在垂直导电区域140中的相应一个与水平导电层150中的相应一个之间施加的电压来控制所有像素170的所有发光组件110的亮度值。图6中图示出的多个布置173可以共同构成用于视频墙的模块100。在这种情况下,图6中所示的布置173可以包含256个像素,其包括总共七百六十八种不同的驱动可能性。
同样可以想到的是,对于图5和图6中的像素170,代替一个发光组件110而使用类似于图2的发光组件110的集群160。
在一个示例性实施例中,将散射颗粒布置在发光组件110的面向图1至图6中的观察者的顶侧上。在一个示例性实施例中,将黑色层布置在载体130的面向图1至图6中的观察者的顶侧上。
在一个示例性实施例中,发光组件110经由下侧接触部和导电区域140逐行地彼此导电连接,并且经由顶侧接触部和导电层150逐列地彼此连接。可替代地,发光组件110经由下侧接触部和导电区域140逐列地彼此导电连接,并且发光组件110经由顶侧接触部和导电层150逐行地彼此连接。
在一个示例性实施例中,分别在导电区域140和多个透明导电层150之间提供绝缘层。
然后图7至图15分别以横截面示出了用于制造用于视频墙的模块的方法的序列。在图7中,为此目的提供包括导电区域140和另外的导电区域141的载体130。在这种情况下,将导电区域140和另外的导电区域141布置在载体130的同一侧上。在这种情况下,载体130可以是包括电路板材料(例如FR4)的电路板。导电区域140、141可以包括导电材料,例如铜或金。在这种情况下,导电区域可以包括大约12微米的厚度。
在图8中,两个发光组件110位于导电区域140上。在这种情况下,发光组件110各自包括多个发光半导体芯片120。然而,也可以想到的是:发光组件110仅包含一个发光半导体芯片120。在这种情况下,发光组件110的下侧接触部111与导电区域140直接机械接触并且因此也与导电区域140电接触。此外,发光组件110包括顶侧接触部112,该顶侧接触部导电地连接到发光半导体芯片120。下侧接触部111同样导电地连接到发光半导体芯片120。在这种情况下,发光组件110包括朝向用于视频墙的模块的顶侧方向的发射方向。特别地,发光组件110的发射方向背离载体130。发光组件110的厚度可以在2微米和50微米之间。
在图9中,发光组件110在载体130上的导电区域140和另外的导电区域141上的布置被电介质180覆盖,电介质180充当绝缘层。因此,电介质180与其他组件一起被施加在载体上。在这种情况下,电介质180是电绝缘的。电介质180的厚度高达1微米。电介质可以包括氧化硅、氧化铝、有机材料和/或某种其他绝缘体。
根据图10所图示的另一方法步骤,在电介质180上施加覆盖层,例如光致抗蚀剂190。在这种情况下,光致抗蚀剂190完全覆盖由电介质180覆盖的发光组件110。在发光组件110上方,光致抗蚀剂具有平坦的表面。
图11图示出了在可选的曝光和部分去除光致抗蚀剂190之后的构造的结构。在这种情况下,在另外的导电区域141的区域中已经曝光和去除了光致抗蚀剂。然而,也可以省略该方法步骤;在这种情况下,继续将光致抗蚀剂190布置在该另外的导电区域141上方,如图10中所示。
图12示出了在进一步的方法步骤之后的构造,其中从载体130的顶侧去除了光致抗蚀剂190,特别是各向异性蚀刻。结果,由电介质180覆盖的发光组件110的背离载体130的一侧未被覆盖。
在进一步的方法步骤中,在未覆盖区域中蚀刻电介质180,其结果是电介质180不再覆盖发光组件110的顶侧。特别地,电介质180不再覆盖发光组件110的顶侧接触部112。
在另外的方法步骤中,其结果在图14中被图示出,去除了剩余的光致抗蚀剂190。
根据另外的方法步骤,其结果在图15中被图示出,将导电层150施加在发光组件110的电介质和未覆盖区域上,也就是说特别是顶侧接触部112上。如图15中所图示的所述导电层同样导电地连接到另外的导电区域141。如果不执行图11中的方法步骤,也就是说光致抗蚀剂的曝光和部分去除,则同样可以在施加导电层150之前在另外的导电区域141的部分区域中去除电介质180,以便在另外的导电区域141和导电层150之间产生电接触。
图16示出了来自用于视频墙的模块100的片段的另一示例性实施例的横截面,其中用于视频墙的模块100的顶侧的部分区域覆盖有黑色层210。在这种情况下,黑色层210特别是存在于其中未布置发光组件110的区域中。
在一个示例性实施例中,在将发光组件定位在导电区域上之前,为导电区域140提供金属涂层。例如,如果提供铜导体轨道作为导电区域140和/或另外的导电区域141,则这是有利的。通过将另外的金属层施加在导电区域140、141上,例如可以简化例如借助银层来焊接在发光组件110上的过程。改善用于视频墙的模块的属性的其他金属也是可以想到的。
图17示出了用于视频墙的模块的横截面的另一示例性实施例。将包括散射颗粒221的散射层220布置在发光组件110、导电层150和载体130上方。结果,可以改善用于视频墙的模块100的光学属性。
如图7至图17中所示的用于视频墙的模块的片段在此分别对应于像素170的单色的发光组件110。这些布置中的其他部分位于图7至图17中所图示的导电区域140的左侧和右侧;同样地,相对于附图的平面而言,这些布置的其他部分位于图7至图17中所图示的布置的前面和后面。
图18示出了来自图15的布置的另一横截面,其中另外的导电区域141提供有横向接触部142。所述横向接触部142可以用于例如另外的导电区域141与图5中的接触位置172的电接触。为此目的,将横向接触部142布置在载体130内,并且在载体130外部仅连接到该另外的导电区域141。代替连接到该另外的导电区域141,横向接触部142也可以连接到导电区域140,以便提供图6中的所有接触可能性。
如果在用于视频墙的模块100的操作期间,个体组件110或组件110的集群160内的个体发光半导体芯片120发生故障,则这可以通过个体像素的操作电压和操作电流来予以检测,其驱动如图6中所示。借助于大量的发光半导体芯片120,特别是在使用图3和图4中的发光组件110的情况下,个体像素的操作电压和操作电流继而可以被适配以使得即使现在发光半导体芯片120中的一个不再辐射光,也可以使像素的辐射功率再次达到原始值。结果,即使在个体发光半导体芯片120存在缺陷的情况下,也可以继续操作用于视频墙的模块100而不损失质量。
图19示出了发光组件110的横截面,该发光组件110部分地对应于来自图8的发光组件110并且可以被使用在图8到图18中的示例性实施例中。发光组件110包含多个发光半导体芯片120。与图8至图18对照而言,图19中的发光组件包括分别用于每个发光半导体芯片120的下侧接触部111和顶侧接触部112。发光半导体芯片120通过类似于图8至图15中描述的方法接触下侧接触部111和顶侧接触部112而并联连接。
图20示出了用于视频墙模块100的制造方法的中间产品,其中使用替代的发光组件110来代替图8中所图示的发光组件110。替代的发光组件110各自包括发光半导体芯片120、下侧接触部111和顶侧接触部112。用下侧接触部111将发光组件110布置在导电区域140上。在这种情况下,发光组件110的位置类似于图8。另外的制造方法类似于图9至图15进行。
尽管借助于优选的示例性实施例更具体地说明和描述了本发明,但是本发明不受所公开的示例的限制,并且本领域技术人员可以从其中在不脱离本发明的保护范围的情况下得出其他变型。
附图标记列表
100 用于视频墙的模块
110 发光组件
111 下侧接触部
112 顶侧接触部
120 发光半导体芯片
121 未被占用的芯片位置
122 具有中断的接触的半导体芯片
130 载体
140 导电区域
141 另外的导电区域
142 横向接触部
150 导电层
160 集群
170 像素
171 布置
172 接触位置
173 布置
180 电介质
190 光致抗蚀剂
210 黑色层
220 散射层
221 散射颗粒。

Claims (16)

1.一种用于视频墙的模块(100),包括载体(130)和多个发光组件(110),所述载体(130)包括导电区域(140),其中所述发光组件(110)各自包括:包括顶侧接触部(112)的顶侧和包括下侧接触部(111)的下侧,其中所述发光组件(110)被配置为经由所述顶侧发射电磁辐射,其中所述发光组件(110)的所述下侧接触部(111)与所述导电区域(140)导电连接,其中所述顶侧接触部(112)与导电层(150)电接触,其中所述发光组件(110)各自包括至少四个发光半导体芯片(120),其中发光组件(110)内的所述发光半导体芯片(120)彼此并联互连,并且其中发光组件(110)内的所述发光半导体芯片(120)分别导电连接到所述发光组件(110)的所述顶侧接触部(112)和所述下侧接触部(111)。
2.根据权利要求1所述的用于视频墙的模块(100),其中,每两个或三个相邻的发光组件(110)构成像素(170),其中每个发光组件(110)的所述发光半导体芯片(120)包括与同一像素(170)的其他发光组件(110)的所述发光半导体芯片(120)不同的波长。
3.根据权利要求1所述的用于视频墙的模块(100),其中,多个相邻的发光组件(110)构成集群(160),其中集群(160)的所述发光组件(110)的所述发光半导体芯片(120)包括相同的标称波长。
4.根据权利要求3所述的用于视频墙的模块(100),其中,每两个或三个相邻的集群(160)构成像素(170),其中每个集群(160)的所述发光半导体芯片(120)包括与所述像素(170)内的其他集群(160)的所述发光半导体芯片(120)不同的波长。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于视频墙的模块(100),其中,所述导电层(150)被配置为对由所述发光半导体芯片(120)发射的光是透明的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于视频墙的模块(100),其中,所述发光组件(110)包括50×50矩阵中的高达二千五百个发光半导体芯片(120),其中所述矩阵内的至少一个芯片位置(121)未被占用。
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的用于视频墙的模块(100),其中,所述发光组件(110)包括m x n矩阵中的高达两千五百个发光半导体芯片(120),其中,所述矩阵的至少一个发光半导体芯片(122)的电接触被中断。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于视频墙的模块(100),
其中,所述发光组件(110)经由所述下侧接触部(111)和所述导电区域(140)逐行地彼此导电连接,并且所述发光组件(110)经由所述顶侧接触部(112)和所述导电层(150)逐列地彼此连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于视频墙的模块(100),其中,绝缘层存在于所述导电区域(140)和所述导电层(150)之间并且导致所述导电区域(140)和所述导电层(150)相对于彼此的电绝缘。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于视频墙的模块(100),其中,将散射颗粒(221)布置在所述发光组件(110)的顶侧上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于视频墙的模块(100),其中,借助接触位置(172)将所述导电层(150)导电地连接到所述载体(130)的背离所述发光组件(110)的下侧,并且其中接触位置(172)的所述导电区域(140)导电地连接到所述载体(130)的所述下侧。
12.一种用于制造用于视频墙的模块(100)的方法,包括以下步骤:
- 提供包括导电区域(140)的载体(130);
- 将发光组件(110)定位在所述导电区域(140)上,其中所述发光组件(110)包括发光半导体芯片(120),并且其中所述发光组件(110)包括发射方向,其中所述发射方向朝向所述模块(100)的顶侧方向,其中所述发光组件(110)包括:在所述发光组件(110)的背离所述模块(100)的顶侧的一侧上的下侧接触部(111)和在所述发光组件(110)的面向所述模块(100)的顶侧的一侧上的顶侧接触部(112),并且其中所述下侧接触部(111)与所述导电区域(140)电接触;
- 在所述模块的顶侧上施加电介质(180),其中所述载体(130)、所述导电区域(140)和所述发光组件(110)被所述电介质覆盖,并且其中所述电介质(180)包括比所述发光组件(110)的高度更小的厚度;
- 在所述电介质(180)上施加覆盖层,其中所述覆盖层包括平坦表面,并且由所述电介质(180)覆盖的所述发光组件(110)完全被所述覆盖层覆盖;
- 各向异性地蚀刻所述覆盖层,使得由所述电介质(180)覆盖的所述发光组件(110)的背离所述载体(130)的至少一侧未被覆盖;
- 在未覆盖区域中蚀刻所述电介质(180),使得所述顶侧接触部(112)不再被所述电介质(180)覆盖;
- 去除所述覆盖层;和
- 在所述发光组件(110)的所述顶侧接触部(112)上施加导电层(150)。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,在将所述发光组件(110)定位在所述导电区域(140)上之前,为所述导电区域(140)提供金属涂层。
14.根据权利要求12和13中任一项所述的方法,其中,在所述发光组件(110)外部的所述模块(100)的顶侧覆盖有黑色层(210)。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其中,将散射层(220)施加在用于视频墙的所述模块(100)的顶侧上。
16.一种用于操作根据权利要求1至11中任一项所述的用于视频墙的模块(100)的方法,其中测量发光组件(110)和/或像素(170)的电压和/或电流强度,其中将所述发光组件(110)和/或像素(170)的所测量的电压和/或电流强度用作用于检测发光半导体芯片(120)是否包含缺陷的基础,并且其中在识别到缺陷的情况下对所述发光组件(110)和/或所述像素(170)的电压和/或电流强度进行适配以便生成期望的光功率。
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