DE112021007529T5

DE112021007529T5 - Lichtemittierendes Modul, Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Moduls und Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE112021007529T5
Application number: DE112021007529.2T
Authority: DE
Inventors: Zhiyang Zeng; Zhen-Duan Lin; Weihong Chen; Junpeng Shi; Jieling Wang; Yaxin Qiu; Qinghe Chen; Chongde Hong
Original assignee: Hubei Sanan Optoelectronics Co Ltd; Hubei San'an Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Hubei Sanan Optoelectronics Co Ltd; Hubei San'an Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2024-02-29
Also published as: JP2024520879A; WO2023123238A1; CN117043972A; KR20240004985A

Abstract

Diese Patentanmeldung offenbart ein lichtemittierendes Modul, ein Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Moduls und eine Anzeigevorrichtung, wobei das lichtemittierende Modul eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen, eine Füllschicht, eine Verdrahtungsschicht und ein leitfähiges Pad umfasst, wobei die Vielzahl von lichtemittierenden Elementen in Abständen angeordnet sind und jedes der lichtemittierenden Elemente eine Dicke von weniger als oder gleich 15 µm aufweist; wobei die Füllschicht zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen gefüllt ist; wobei die Verdrahtungsschicht auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen ausgebildet ist und zur elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen dient; wobei das leitfähige Pad auf der von den lichtemittierenden Elementen abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht ausgebildet wird und elektrisch mit der Verdrahtungsschicht verbunden ist; wobei die Füllschicht eine spezifische Zusammensetzung eines schwarzen Füllstoffs enthält, wobei dieser schwarze Füllstoff eine Partikelgröße von weniger als oder gleich 1/10 der Dicke des lichtemittierenden Elements aufweist, oder der schwarze Füllstoff eine Partikelgröße von weniger als oder gleich 1 µm aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft das technische Gebiet der Halbleitertechnik und bezieht sich insbesondere auf ein lichtemittierendes Modul, ein Verfahren zur Herstellung des lichtemittierenden Moduls und eine Anzeigevorrichtung.
Technologie im Hintergrund
Leuchtdioden (LEDs) werden aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit, ihrer langen Lebensdauer und ihres geringen Stromverbrauchs in zahlreichen Bereichen, wie z. B. Anzeigevorrichtungen, Fahrzeuglampen, allgemeiner Beleuchtung usw., eingesetzt; die LEDs können beispielsweise als Hintergrundbeleuchtung für verschiedene Anzeigevorrichtungen verwendet werden. Um einen wirksamen mechanischen Schutz für die Leuchtdiode zu gewährleisten, wird die Leuchtdiode häufig verkapselt und zu einem lichtemittierenden Modul geformt, wodurch die Wärmeableitung verbessert, die Lichtausbeute erhöht und die Lichtverteilung optimiert werden kann. Die Zuverlässigkeit der mit den vorhandenen Verfahren hergestellten lichtemittierenden Module ist jedoch relativ gering, und die Herstellung eines hochzuverlässigen lichtemittierenden Moduls stellt immer noch ein schwierige Aufgabe dar.
Technische Lösung
Ein lichtemittierendes Modul gemäß einer Ausführungsform, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, kann folgendes umfassen: eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen, die in Abständen angeordnet sind, wobei jedes der lichtemittierenden Elemente eine Dicke von weniger als oder gleich 15 µm aufweist; Füllschichten, die zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen gefüllt sind; eine Verdrahtungsschicht, die auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen ausgebildet ist und zur elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen dient; ein leitfähiges Pad, das auf der von den lichtemittierenden Elementen abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht ausgebildet und elektrisch mit der Verdrahtungsschicht verbunden ist; wobei die Füllschichten eine spezifische Zusammensetzung eines schwarzen Füllstoffs enthält, wobei dieser schwarze Füllstoff eine Partikelgröße von weniger als oder gleich 1/10 der Dicke des lichtemittierenden Elements aufweist, oder wobei der schwarze Füllstoff eine Partikelgröße von weniger als oder gleich 1 µm aufweist.
Ein lichtemittierendes Modul gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, kann folgendes umfassen: eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen, die in Abständen angeordnet sind; eine Verdrahtungsschicht, die auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen ausgebildet ist und zur elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen dient; ein leitfähiges Pad, das auf der von den lichtemittierenden Elementen abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht ausgebildet und elektrisch mit der Verdrahtungsschicht verbunden ist; wobei das leitfähige Pad eine Dicke von mehr als 5 µm aufweist; wobei die Verdrahtungsschicht und das leitfähige Pad in direktem Kontakt stehen.
Ein lichtemittierendes Modul gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, kann folgendes umfassen: eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen, die in Abständen angeordnet sind; eine Verdrahtungsschicht, die auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen ausgebildet ist und zur elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen dient; ein leitfähiges Pad, das auf der von den lichtemittierenden Elementen abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht ausgebildet und elektrisch mit der Verdrahtungsschicht verbunden ist; wobei die Verdrahtungsschicht einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei es sich bei dem ersten Bereich um einen Bereich handelt, der das leitfähige Pad in vertikaler Richtung überlappt, wobei es sich bei dem zweiten Bereich um einen Bereich handelt, der den ersten Bereich und das lichtemittierende Element verbindet, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich eine Verbindungsstelle zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich aufweisen, wobei die Länge der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich größer als 20 µm beträgt, oder alternativ die Länge der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich mehr als 40 % der Länge jeder Seite des leitfähigen Pads beträgt.
Ein lichtemittierendes Modul gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, kann folgendes umfassen: eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen, die in Abständen angeordnet sind; Füllschichten, die zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen gefüllt sind; eine Verdrahtungsschicht, die auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen ausgebildet ist und zur elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen dient; ein leitfähiges Pad, das auf der von den lichtemittierenden Elementen abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht ausgebildet und elektrisch mit der Verdrahtungsschicht verbunden ist; eine Klebeschicht, die zwischen den lichtemittierenden Elementen und der Füllschicht angeordnet ist.
Ein lichtemittierendes Modul gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, kann folgendes umfassen: eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen, die in Abständen angeordnet sind; eine Verdrahtungsschicht, die auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen ausgebildet ist und zur elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen dient; ein leitfähiges Pad, das auf der von den lichtemittierenden Elementen abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht ausgebildet und elektrisch mit der Verdrahtungsschicht verbunden ist; eine Verkapselungsschicht, die um die Peripherie des leitfähigen Pads gebildet ist; ein Schutzpad, das auf der von dem lichtemittierenden Element abgewandten Seite der Verkapselungsschicht ausgebildet ist und sich in dem Funktionsbereich des Auswerfstifts des lichtemittierenden Moduls befindet.
Ein lichtemittierendes Modul gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, kann folgendes umfassen: eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen, die in Abständen angeordnet sind; eine Verdrahtungsschicht, die auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen ausgebildet ist und zur elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen dient; ein leitfähiges Pad, das auf der von den lichtemittierenden Elementen abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht ausgebildet und elektrisch mit der Verdrahtungsschicht verbunden ist; eine leitfähige Schutzschicht, die zwischen dem leitfähigen Pad und der Verdrahtungsschicht angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Moduls gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, kann folgende Schritte umfassen: Bereitstellen einer ersten Transparentschicht; Anbringen einer Vielzahl von in Abständen angeordneten lichtemittierenden Elementen auf der Oberfläche der ersten Transparentschicht; Ausbilden einer Füllschicht um die lichtemittierenden Elemente herum; Herstellen einer Verdrahtungsschicht auf der Füllschicht; Ausbilden eines leitfähigen Pads auf der Verdrahtungsschicht, wobei das leitfähige Pad eine Dicke von mehr als oder gleich 5 µm aufweist und im direkten Kontakt mit der Verdrahtungsschicht steht; Ausbilden einer Verkapselungsschicht um das leitfähige Pad herum.
Beschreibung der begleitenden Zeichnungen
Um die technischen Lösungen der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung deutlicher zu veranschaulichen, werden im Folgenden kurz die begleitenden Zeichnungen vorgestellt, die in den Ausführungsformen verwendet werden sollen. Es sollte davon ausgegangen werden, dass die folgenden Zeichnungen nur bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung darstellen und daher nicht als eine Einschränkung des Umfangs angesehen werden sollten. Für Fachleute auf diesem Gebiet können weitere verwandte Zeichnungen gemäß diesen begleitenden Zeichnungen ohne kreativen Aufwand erstellt werden.
In diesen Zeichnungen zeigen:

1 eine Grundrissansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' in 1;
3 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
4 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
5 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines lichtemittierenden Moduls gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
7a bis 15 Querschnittsansichten verschiedener Verfahren zur Herstellung des lichtemittierenden Moduls gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung, sowie Grundrissansichten von einigen der entsprechenden Herstellungsverfahren;
16 eine Grundrissansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
17 eine Grundrissansicht von 16 ohne die leitfähigen Pads, um die Beschriftung der Verdrahtungsschicht zu erleichtern;
18 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
19 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
20 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
21 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.

Kennzeichen in den Zeichnungen:
100 Transparentschicht; 1001 Erste Transparentschicht; 1002 Zweite Transparentschicht; 200 Lichtemittierendes Element; 201 Erstes lichtemittierendes Element; 202 Zweites lichtemittierendes Element; 203 Drittes lichtemittierendes Element; 210 Füllschicht; 300 Verdrahtungsschicht; 3000 Generelle Verdrahtungsschicht; 3001 Erster Bereich; 3002 Zweiter Bereich; 3003 Dritter Bereich; 3004 Verbindungsstelle zwischen dem ersten und zweiten Bereich; 301 Erste Teilverdrahtung; 302 Zweite Teilverdrahtung; 303 Dritte Teilverdrahtung; 304 Vierte Teilverdrahtung; 310 Erste Schicht; 320 Zweite Schicht; 330 Isolierschicht; 400 Leitfähige Schutzschicht; 500 Leitfähiges Pad; 501 Erstes Pad; 502 Zweites Pad; 503 Drittes Pad; 504 Viertes Pad; 510 Leitfähige Schicht; 520 Klebeschicht. 530 Schutzschicht; 540 Eutektische Schicht; 600 Verkapselungsschicht; 700 Saatschicht; 800 Schutzpad.
Ausführungsformen
Die folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Patentanmeldung werden durch spezifische konkrete Beispiele veranschaulicht, und weitere Vorteile und Nutzen der vorliegenden Patentanmeldung können von Fachleuten, wie sie in dieser Spezifikation offenbart werden, ohne weiteres erkannt werden. Die vorliegende Anmeldung kann auch durch verschiedene spezifische Ausführungsformen implementiert oder betrieben werden, und die Details der vorliegenden Patentanmeldung können basierend auf verschiedenen Ansichten und Anwendungen auf verschiedene Weise modifiziert oder geändert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Patentanmeldung abzuweichen.
In der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung ist zu beachten, dass sich die Begriffe „oben“ und „unten“ auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Orientierungen oder Lagen beziehen oder auf die Orientierungen oder Lagen, in den das angemeldete Produkt üblicherweise verwendet wird. Sie dienen lediglich der Erleichterung und Vereinfachung der Beschreibung der Anmeldung und nicht als Hinweis oder Implikation dafür, dass die Vorrichtung oder das Element, auf die/das Bezug genommen wird, eine bestimmte Orientierung aufweisen oder in einer bestimmten Orientierung konstruiert sein und funktionieren muss, und sind daher nicht als Einschränkung der Anmeldung zu verstehen. Außerdem werden die Begriffe „erste“ und „zweite“ usw. nur zur Unterscheidung der Beschreibung verwendet und sind nicht so zu verstehen, dass sie eine relative Bedeutung angeben oder implizieren.
Ausführungsform 1
1 zeigt eine schematische Grundrissansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung, und 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die entlang der Schnittlinie A A' von 1 geschnitten ist.
Wie in 1 und 2 dargestellt, enthält das lichtemittierende Modul eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen 200, die voneinander beabstandet angeordnet sind und unterschiedliche Wellenlängenbereiche aufweisen, wobei die Lücken zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 mit einer Füllschicht 210 gefüllt sind, um die benachbarten lichtemittierenden Elemente 200 elektrisch voneinander zu isolieren. Eine Verdrahtungsschicht 300 ist auf der Vielzahl der lichtemittierenden Elemente 200 ausgebildet und dient der elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen 200. Ein leitfähiges Pad 500 ist auf einer von den lichtemittierenden Elementen 200 abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht 300 ausgebildet und ist über die Verdrahtungsschicht 300 elektrisch mit den lichtemittierenden Elementen 200 verbunden.
In einer Ausführungsform bezieht sich das lichtemittierende Element 200 insbesondere auf eine mikrometergroße Leuchtdiode mit einer Breite und Länge im Bereich von 2-5 µm, 5-10 µm, 10-20 µm, 20-50 µm oder 50-100 µm und einer Dicke im Bereich von 2-15 µm und vorzugsweise im Bereich von 5-10 µm. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das lichtemittierende Modul ein erstes lichtemittierendes Element 201, ein zweites lichtemittierendes Element 202 und ein drittes lichtemittierendes Element 203.
Insbesondere umfasst jedes lichtemittierende Element 200 eine Halbleiterstapelschicht, wobei die Halbleiterstapelschicht eine erste Halbleiterschicht, eine zweite Halbleiterschicht und eine dazwischen angeordnete aktive Schicht umfassen kann, wobei die erste Halbleiterschicht eine Halbleiterschicht vom N-Typ ist, die zweite Halbleiterschicht eine Halbleiterschicht vom P-Typ ist und die aktive Schicht eine mehrschichtige Quantentopfschicht ist, die rote Lichtstrahlung oder grüne Lichtstrahlung oder blaue Lichtstrahlung liefern kann. Die Halbleiterschicht vom N-Typ, die mehrschichtige Quantentopfschicht und die Halbleiterschicht vom P-Typ sind nur die grundlegenden Baueinheiten des lichtemittierenden Elements 200, auf deren Grundlage das lichtemittierende Element 200 außerdem weitere funktionale Strukturschichten umfassen kann, die die Leistung des lichtemittierenden Elements 200 optimieren.
Das erste lichtemittierende Element 201, das zweite lichtemittierende Element 202 und das dritte lichtemittierende Element 203 strahlen jeweils Licht eines unterschiedlichen Wellenlängenbereichs aus, wie z.B. das erste lichtemittierende Element 201 strahlt blaues Licht aus, das zweite lichtemittierende Element 202 strahlt grünes Licht aus und das dritte lichtemittierende Element 203 strahlt rotes Licht aus. In einer Ausführungsform können die verschiedenen lichtemittierenden Elemente 200 unterschiedliche Halbleiterstapelschichten aufweisen, um Licht verschiedener Wellenlängenbereiche direkt abzustrahlen, wobei das spezifische Material der Halbleiterstapelschicht entsprechend der Wellenlänge des abgestrahlten Lichts ausgewählt wird, das unter anderem Aluminiumgalliumarsenid, Phosphorgalliumarsenid, Aluminiumgalliumindiumphosphid, Galliumnitrid, Indiumgalliumnitrid, Zinkselenid oder Galliumphosphid ist. In einer anderen Ausführungsform können die verschiedenen lichtemittierenden Elemente 200 aber auch dieselbe Halbleiterstapelschicht aufweisen, beispielsweise strahlen die Halbleiterstapelschichten im ersten lichtemittierenden Element 201, im zweiten lichtemittierenden Element 202 und im dritten lichtemittierenden Element 203 alle blaues Licht ab, wobei eine Wellenlängenumwandlungsschicht auf der Lichtaustrittsfläche des zweiten lichtemittierenden Elements 202 vorgesehen ist, um das abgestrahlte blaue Licht in grünes Licht umzuwandeln, und eine Wellenlängenumwandlungsschicht auf der Lichtaustrittsfläche des dritten lichtemittierenden Elements 203 vorgesehen ist, um das abgestrahlte blaue Licht in rotes Licht umzuwandeln.
Jedes lichtemittierende Element 200 umfasst ferner eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Die Halbleiterstapelschicht weist eine Auflagefläche auf, die die erste Halbleiterschicht freilegt, wobei die erste Elektrode auf der Auflagefläche ausgebildet und elektrisch mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist, und die zweite Elektrode auf der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet und elektrisch mit der zweiten Halbleiterschicht verbunden ist.
Vorzugsweise liegt der Dickenunterschied zwischen den lichtemittierenden Elementen 200 weniger als oder gleich 5 µm, wodurch die effektive Übertragungsausbeute des auf die nachfolgend beschriebene Transparentschicht 100 übertragenen lichtemittierenden Moduls verbessert werden kann, um die Lichtausbeute des lichtemittierenden Moduls zu verbessern.
In einer Ausführungsform, wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst das lichtemittierende Modul ferner eine Transparentschicht 100, wobei das lichtemittierende Element 200 auf der Transparentschicht 100 angeordnet ist und die von dem lichtemittierenden Element 200 abgewandte Seite der Transparentschicht 100 als die Lichtaustrittsfläche des lichtemittierenden Moduls dient, d.h. das von dem lichtemittierenden Element 200 emittierte Licht wird vollständig durch die Transparentschicht 100 nach außen abgestrahlt. Die Transparentschicht 100 weist einen Transmissionsgrad von mehr als 60 % im Bereich des sichtbaren Lichts auf.
In einer Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, umfasst die Transparentschicht 100 eine erste Transparentschicht 1001 und eine zweite Transparentschicht 1002, wobei die zweite Transparentschicht 1002 zwischen der ersten Transparentschicht 1001 und dem lichtemittierenden Element 200 angeordnet ist.
Die erste Transparentschicht 1001 kann aus einem anorganischen lichtdurchlässigen Material wie z. B. Glas, transparenter Keramik, Saphir und dergleichen hergestellt werden. Vorzugsweise weist das lichtemittierende Modul eine bestimmte Dicke für den kundenseitigen Einsatz auf, weshalb die Dicke der ersten Transparentschicht 1001 vorzugsweise größer als 10 µm beträgt, insbesondere vorzugsweise im Bereich von 30 µm - 50 µm, 50 µm - 100 µm oder 100 µm - 300 µm.
Die zweite Transparentschicht 1002 ist zwischen der ersten Transparentschicht 1001 und dem lichtemittierenden Element 200 angeordnet, so dass das lichtemittierende Element 200 durch die zweite Transparentschicht 1002 an der ersten Transparentschicht 1001 angeklebt werden kann. Die zweite Transparentschicht 1002 kann die gesamte Oberfläche der ersten Transparentschicht 1001 vollständig bedecken, ist jedoch nicht darauf beschränkt, und kann auch knapp unterhalb des lichtemittierenden Elements 200 angeordnet sein, so dass das lichtemittierende Element 200 durch die zweite Transparentschicht 1002 an der ersten Transparentschicht 1001 angeklebt werden kann.
Verschiedene lichtemittierende Elemente 200 weisen in der Regel unterschiedliche Dicken auf. Durch die Bereitstellung einer zweiten Transparentschicht 1002 zwischen der ersten Transparentschicht 1001 und den lichtemittierenden Elementen 200 wird der Höhenunterschied der Lichtaustrittsfläche jedes lichtemittierenden Elements 200 verringert, so dass das von über die Seiten des lichtemittierenden Elements 200 ausgestrahlte Licht so weit wie möglich von der nachfolgend beschriebenen Füllschicht 210 absorbiert wird und der Kontrast des lichtemittierenden Moduls verbessert werden kann. Die Dicke der zweiten Transparentschicht 1002 liegt vorzugsweise im Bereich von 1 µm - 15 µm oder 3µm - 10 µm. Bei einer Dicke der zweiten Transparentschicht 1002 von mehr als 15 µm kann die Ausrichtungsgenauigkeit der lichtemittierenden Elemente 200 beeinträchtigt werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann die erste Transparentschicht 1001 aufgrund der hohen Kosten und der Komplexität des Herstellungsverfahrens von anorganischen lichtdurchlässigen Materialien wie z. B. Saphir auch aus kostengünstigeren wärmehärtenden organischen Materialien wie z. B. Epoxidharz, Silikagel, Polyimid und dergleichen hergestellt werden. In einer Ausführungsform kann die erste Transparentschicht 1001 ein Bauelement sein, das durch Dispergieren von Nanopartikeln wie Zirkoniumdioxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid und dergleichen in einem lichtdurchlässigen organischen Material wie Epoxidharz, Silikagel, Polyimid und dergleichen gebildet wird, wobei die Nanopartikel wie Zirkoniumdioxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid und dergleichen die Stärke der ersten Transparentschicht 1001 verbessern können. Darüber hinaus kann der Kontrast des lichtemittierenden Moduls durch Anpassen des Gehalts an Nanopartikeln wie Zirkoniumdioxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid und dergleichen reguliert werden. In einer Ausführungsform, wenn die erste Transparentschicht 1001 aus einem wärmehärtenden organischen Material besteht, kann die zweite Transparentschicht 1002 ignoriert werden.
In einer Ausführungsform, wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst das lichtemittierende Modul ferner eine Füllschicht 210, wobei die Füllschicht 210 zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 oder um die Seitenwände der lichtemittierenden Elemente 200 herum aufgefüllt wird, was eine Farbmischung oder Interferenz des Lichts zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 verhindert, um den Kontrast des lichtemittierenden Moduls zu verbessern. Die Füllschicht 210 ist als lichtabsorbierende, schwarze Klebeschicht ausgebildet.
Die Dicke des lichtemittierenden Elements 200 liegt vorzugsweise im Bereich von 2-15 µm, und der Abstand zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 beträgt weniger als 50 µm. Daher ist es bevorzugt, ein Material mit guter Fließfähigkeit für die Aushärtung zum Ausbilden der Füllschicht 210 zu verwenden. Die Partikelgröße des schwarzen Füllstoffs, der in die Füllschicht 210 gefüllt ist, liegt vorzugsweise bei nicht mehr als 1/10 der Dicke des lichtemittierenden Elements 200, wodurch das Problem einer mangelhaften Beschichtungswirkung der Füllschicht 210 auf dem lichtemittierenden Element 200 aufgrund einer zu großen Partikelgröße des schwarzen Füllstoffs vermieden werden kann, wodurch der Kontrast des lichtemittierenden Moduls weiter beeinträchtigt wird. Die Füllschicht 210 kann ein Bauelement sein, das durch Dispergieren eines schwarzen Füllstoffs mit einer Partikelgröße von nicht mehr als 1 µm in einem transparenten oder halbtransparenten Material wie Kieselgel, Epoxidharz, Polyimid, Niedertemperaturglas, Polysiloxan, Polysilazan usw. gebildet wird, wobei der schwarze Füllstoff in der Füllschicht 210 unter anderem aus Ruß, Titannitrid, Eisenoxid, Eisen(III)-oxid, Eisenpulver und dergleichen besteht. Die Partikelgröße des schwarzen Füllstoffs liegt vorzugsweise im Bereich von von 10 nm - 100 nm oder von 100 nm - 200 nm oder von 200 nm - 300 nm oder von 300 nm - 500 nm. Die Füllschicht 210 kann auch mit einem schwarzen Farbstoff gefüllt werden.
Die Füllschicht 210 bedeckt mindestens 50 % oder mehr der Seitenwände des lichtemittierenden Elements 200 nahe der Lichtaustrittsfläche, vorzugsweise bedeckt sie alle Seitenwände des lichtemittierenden Elements 200, was Farbmischungen oder Lichtinterferenzen zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 verhindern kann, um den Kontrast des lichtemittierenden Moduls zu verbessern. In einer alternativen Ausführungsform kann die Füllschicht 210 eine größere Dicke aufweisen als das lichtemittierende Element 200, wodurch Lichtinterferenzen aufgrund von Lichtlecks an der Unterseite des lichtemittierenden Elements 200 verhindert werden können. Die Dicke der Füllschicht 210 beträgt vorzugsweise weniger als 15 µm.
In einer Ausführungsform, die sich auf die 1 und 2 bezieht, ist die Verdrahtungsschicht 300 auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen 200 ausgebildet und wird verwendet, um eine elektrische Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen 200 herzustellen. Die Verdrahtungsschicht 300 umfasst mehrere Drähte, und der Umfang der Verdrahtungsschicht ist mit einer Isolierschicht 330 gefüllt, um die benachbarten Drähte elektrisch zu isolieren.
Die Verdrahtungsschicht 300 umfasst eine erste Teilverdrahtung 301, eine zweite Teilverdrahtung 302, eine dritte Teilverdrahtung 303 und eine vierte Teilverdrahtung 304, wobei die erste Teilverdrahtung 301 als eine gemeinsame Verdrahtung dient, wobei die ersten Elektroden in dem ersten lichtemittierenden Element 201, dem zweiten lichtemittierenden Element 202 und dem dritten lichtemittierenden Element 203 gemeinsam mit der ersten Teilverdrahtung 301 verbunden sind, wobei die zweite Elektrode in dem ersten lichtemittierenden Element 201 mit der zweiten Teilverdrahtung 302 verbunden ist, die zweite Elektrode in dem zweiten lichtemittierenden Element 202 mit der dritten Teilverdrahtung 303 verbunden ist und die zweite Elektrode in dem dritten lichtemittierenden Element 203 mit der vierten Teilverdrahtung 304 verbunden ist. Die Verdrahtungsschicht 300 kann zusammen auf der Füllschicht 210 gebildet werden.
Als Alternative kann die erste Teilverdrahtung 301 als eine gemeinsame Verdrahtung dienen, wobei die zweiten Elektroden in dem ersten lichtemittierenden Element 201, dem zweiten lichtemittierenden Element 202 und dem dritten lichtemittierenden Element 203 gemeinsam mit der ersten Teilverdrahtung 301 verbunden sind, wobei die erste Elektrode in dem ersten lichtemittierenden Element 201 mit der zweiten Teilverdrahtung 302 verbunden ist, die erste Elektrode in dem zweiten lichtemittierenden Element 202 mit der dritten Teilverdrahtung 303 verbunden ist und die erste Elektrode in dem dritten lichtemittierenden Element 203 mit der vierten Teilverdrahtung 304 verbunden ist. Die Verdrahtungsschicht 300 kann zusammen auf der Füllschicht 210 gebildet werden.
Die Verdrahtungsschicht 300 weist gegenüberliegende Ober- und Unterseiten auf, wobei die Unterseite der Verdrahtungsschicht 300 in Kontakt mit der Füllschicht 210 und dem lichtemittierenden Element 200 steht, und die Oberseite der Verdrahtungsschicht 300 zur Bildung der Isolierschicht 330 dient.
Die Verdrahtungsschicht 300 kann eine einzelne Schicht oder mehrere Schichten darstellen, die aus mindestens einem der Materialien von Titan, Kupfer, Chrom, Nickel, Gold, Platin, Aluminium, Titannitrid, Tantalnitrid oder Tantal bestehen. In dieser Ausführungsform kann die Verdrahtungsschicht 300 eine erste Schicht 310 und eine zweite Schicht 320 umfassen, wobei die erste Schicht 310 im direkten Kontakt mit dem lichtemittierenden Element 200 steht und die zweite Schicht 320 auf der ersten Schicht 310 ausgebildet ist. Die erste Schicht 310 dient dazu, die zweite Schicht 320 auf dem lichtemittierenden Element 200 und der Füllschicht 210 anzukleben, und die zweite Schicht 320 wirkt hauptsächlich als Leiter. Das Material der ersten Schicht 310 umfasst unter anderem eines oder mehrere der folgenden Materialien: Titan, Nickel, Titannitrid, Tantalnitrid oder Tantal, und das Material der zweiten Schicht 320 umfasst unter anderem eines oder mehrere der folgenden Materialien: Kupfer, Aluminium oder Gold. Die Verdrahtungsschicht 300 kann durch Sputtern, Aufdampfen oder Ähnliches hergestellt werden. Vorzugsweise weist die Verdrahtungsschicht 300 eine Dicke von 50 nm bis 1000 nm auf, wobei die Dicke der ersten Schicht 310 vorzugsweise 10 nm bis 200 nm beträgt und die Dicke der zweiten Schicht 320 vorzugsweise 200 nm bis 800 nm beträgt, wobei die Dicke der ersten Schicht 310 geringer ist als die Dicke der zweiten Schicht 320.
In einer Ausführungsform, wie in 1 und 2 dargestellt, ist das leitfähige Pad 500 auf einer von dem lichtemittierenden Element 200 abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht 300 ausgebildet und über die Verdrahtungsschicht 300 elektrisch mit dem lichtemittierenden Element 200 verbunden.
Das leitfähige Pad 500 umfasst ein erstes Pad 501, ein zweites Pad 502, ein drittes Pad 503 und ein viertes Pad 504, wobei das erste Pad 501 als ein gemeinsames Pad dient, wobei die ersten Elektroden in dem ersten lichtemittierenden Element 201, dem zweiten lichtemittierenden Element 202 und dem dritten lichtemittierenden Element 203 gemeinsam über eine erste Teilverdrahtung 301 mit dem ersten Pad 501 verbunden ist, wobei die zweite Elektrode im ersten lichtemittierenden Element 201 über die zweite Teilverdrahtung 302 mit dem zweiten Pad 502 verbunden ist, die zweite Elektrode im zweiten lichtemittierenden Element 202 über die dritte Teilverdrahtung 303 mit dem dritten Pad 503 verbunden ist und die zweite Elektrode im dritten lichtemittierenden Element 203 über die vierte Teilverdrahtung 304 mit dem vierten Pad 504 verbunden ist.
Als Alternative kann das erste Pad 501 als ein gemeinsames Pad dienen, wobei die zweiten Elektroden in dem ersten lichtemittierenden Element 201, dem zweiten lichtemittierenden Element 202 und dem dritten lichtemittierenden Element 203 gemeinsam über eine erste Teilverdrahtung 301 mit dem ersten Pad 501 verbunden ist, wobei die erste Elektrode im ersten lichtemittierenden Element 201 über die zweite Teilverdrahtung 302 mit dem zweiten Pad 502 verbunden ist, die erste Elektrode im zweiten lichtemittierenden Element 202 über die dritte Teilverdrahtung 303 mit dem dritten Pad 503 verbunden ist und die erste Elektrode im dritten lichtemittierenden Element 203 über die vierte Teilverdrahtung 304 mit dem vierten Pad 504 verbunden ist.
In einer Ausführungsform umfasst das leitfähige Pad 500 eine leitfähige Schicht 510, wobei die leitfähige Schicht 510 eine einzelne oder mehrere Schichten aus mindestens einem der Elemente Titan, Kupfer, Gold, Platin und dergleichen darstellen kann und vorzugsweise eine Dicke von 10 bis 50 µm, beispielsweise 20 µm, 30 µm, 40 µm aufweist.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst das leitfähige Pad 500 eine leitfähige Schicht 510 und eine Schutzschicht 530, die nacheinander auf der Verdrahtungsschicht 300 ausgebildet sind. Bevor das lichtemittierende Modul in der Anzeigevorrichtung eingebaut wird, bedeckt die Schutzschicht 530 vollständig die Oberseite der leitfähigen Schicht 510, was eine Oxidation der leitfähigen Schicht 510 wirksam verhindert und so die Stabilität des lichtemittierenden Moduls verbessert; wenn das lichtemittierende Modul in der Anzeigevorrichtung eingebaut ist, wird die Schutzschicht 530 vernichtet oder entfernt. Die Schutzschicht 530 beeinträchtigt die Verbindung und die Leitfähigkeit des leitenden Pads 500 nicht und weist vorzugsweise eine Dicke von 25 bis 50 nm auf.
Die Schutzschicht 530 kann aus einem metallischen Material wie Gold, Platin usw. hergestellt werden. Beim Einbau des lichtemittierenden Moduls in die Anzeigevorrichtung werden die leitfähigen Pads 500 mittels Lötmaterial bei einer vorgegebenen Temperatur an die Leiterplatte gelötet. Während des Lötvorgangs fließt das Lötmaterial und verformt sich, und die Verformung des Lötmaterials kann die Integrität der Schutzschicht 530 aus dem metallischen Material wie Gold, Platin usw. beschädigen.
Als Alternative kann die Schutzschicht 530 aus einem organischen Material wie OSP hergestellt werden. Beim Einbau des lichtemittierenden Moduls in die Anzeigevorrichtung werden die leitfähigen Pads 500 mittels des Lötmaterials bei einer vorgegebenen Temperatur an die Leiterplatte gelötet, wobei sich das organische Material, wie OSP, bei dieser Temperatur auflöst und somit entfernt wird.
Vorzugsweise ist zwischen der leitfähigen Schicht 510 und der Schutzschicht 530 auch eine Klebeschicht 520 vorgesehen. Die Klebeschicht 520 kann eine einzelne oder mehrere Schichten aus mindestens einem der Materialien von Chrom, Titan, Nickel, Tantalnitrid, Tantal und dergleichen darstellen. Die Dicke der Klebeschicht 520 beträgt vorzugsweise 3 bis 5 µm.
In einer Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, wird eine Verkapselungsschicht 600 um den Umfang des leitfähigen Pads 500 herum aufgefüllt, um die benachbarten Teilpads elektrisch zu isolieren. Die Verkapselungsschicht 600 ist als lichtabsorbierende Klebeschicht vorgesehen, vorzugsweise ein Bauelement, das durch Dispergieren eines schwarzen Füllstoffs in einem transparenten oder halbtransparenten Material wie Kieselgel, Epoxidharz, Polyimid, Niedertemperaturglas, Polysiloxan, Polysilazan usw. gebildet wird, wobei der schwarze Füllstoff in der Verkapselungsschicht 600 unter anderem aus Ruß, Titannitrid, Eisenoxid, Eisen(III)-oxid, Eisenpulver und dergleichen besteht.
Aufgrund der geringen Dicke des lichtemittierenden Elements 200 und der Verdrahtungsschicht 300 weist die Verkapselungsschicht 600 vorzugsweise eine bestimmte Dicke auf, um das lichtemittierende Element 200 und die Verdrahtungsschicht 300 vor Beschädigungen durch äußere Faktoren zu schützen. Die Dicke der Verkapselungsschicht 600 beträgt vorzugsweise mehr als 20 µm, wobei die Dicke des leitfähigen Pads 500 ebenfalls mehr als 20 µm beträgt. Die Verkapselungsschicht 600 ist mit Dotierungspartikeln mit einer Partikelgröße von mehr als 1 µm, wie beispielsweise Siliziumdioxid, dotiert, um die mechanischen Eigenschaften der Verkapselungsschicht 600 zu verstärken und somit das lichtemittierende Element 200 und die Verdrahtungsschicht 300 besser zu schützen.
Vorzugsweise ist eine von der Verdrahtungsschicht 300 abgewandte Oberfläche der Verkapselungsschicht 600 bündig mit der von der Verdrahtungsschicht 300 abgewandten Oberfläche der leitfähigen Schicht 510 in dem leitfähigen Pad 500.
Vorzugsweise beträgt die Dicke des leitfähigen Pads 500 mehr als oder gleich 5 µm, die durch Galvanisieren gebildet werden kann.
In einer Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, ist eine Isolierschicht 330 auf der Oberseite der Verdrahtungsschicht 300 angeordnet und füllt den Umfang der Verdrahtung in der Verdrahtungsschicht 300 aus. Die Isolierschicht 330 ist mit Durchgangslöchern versehen, die oberhalb der Verdrahtungsschicht 300 vorgesehen sind und zum Bilden von leitfähigen Pads 500 dienen. Die Anzahl der Durchgangslöcher entspricht der Anzahl der leitfähigen Pads 500, d. h. ein leitfähiges Pad 500 entspricht einem Durchgangsloch.
Die Isolierschicht 330 kann ein Bauelement darstellen, das aus einem Material wie Epoxidharz, Polyimid oder Photoresist gebildet ist und eine Oxidation der Verdrahtungsschicht 300 verhindert. Darüber hinaus werden die verschiedenen Verdrahtungen elektrisch voneinander isoliert, wodurch ein Ausfall durch Stromleckage des lichtemittierenden Moduls vermieden wird.
Die Oberseite der Verdrahtungsschicht 300 ist mit einer Saatschicht 700 versehen, wobei die Saatschicht 700 elektrisch leitfähig ist, um das Galvanisieren des leitfähigen Pads 500 zu ermöglichen. Die Saatschicht 700 kann eine einzelne oder mehrere Schichten aus mindestens einem von Titan, Kupfer, Gold und Platin darstellen. In dieser Ausführungsform ist die Saatschicht 700 vorzugsweise eine Ti/Cu-Stapelschicht und weist eine Dicke vorzugsweise von 100 bis 2000 nm auf.
Ausführungsform 2
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Als Unterschied zur ersten Ausführungsform umfasst das leitfähige Pad 500 eine leitfähige Schicht 510, eine Klebeschicht 520 und eine eutektische Schicht 540, die nacheinander auf der Verdrahtungsschicht 300 ausgebildet sind.
Die leitfähige Schicht 510 kann eine einzelne oder mehrere Schichten aus mindestens einem der Materialien von Titan, Kupfer, Gold, Platin usw. darstellen und weist vorzugsweise eine Dicke von 10 bis 50 µm auf, beispielsweise 20 µm, 30 µm, 40 µm.
Die Klebeschicht 520 ist zwischen der leitfähigen Schicht 510 und der Schutzschicht 530 angeordnet, die eine einzelne oder mehrere Schichten aus mindestens einem der Materialien von Chrom, Titan, Nickel, Tantalnitrid, Tantal und dergleichen darstellen kann. Die Dicke der Klebeschicht 520 beträgt vorzugsweise 3 bis 5 µm.
Die eutektische Schicht 540 kann eine einzelne oder mehrere Schichten aus mindestens einem der Materialien von Sn, SnAg, AuSn usw. mit einer Dicke von 10 bis 50 nm darstellen. Die eutektische Schicht 540 kann die Klebekraft des lichtemittierenden Moduls effektiv erhöhen, wenn es auf die Leiterplatte aufgebracht wird. Dabei muss die Lotpaste nicht noch einmal aufgetragen werden oder es muss nur eine kleine Menge der Lotpaste aufgepinselt werden, was die Bequemlichkeit des Kunden bei dem Gebrauch verbessert.
Vorzugsweise ist die Oberfläche der Verkapselungsschicht 600, die von der Verdrahtungsschicht 300 abgewandt ist, bündig mit der Oberfläche der eutektischen Schicht 540 in dem leitfähigen Pad 500, die von der Verdrahtungsschicht 300 abgewandt ist, so dass sich eine flache Oberfläche des lichtemittierenden Moduls ergibt, was den Gebrauch durch den Kunden erleichtert.
Vorzugsweise, wie in 4 dargestellt, umfasst das leitfähige Pad 500 ferner eine Schutzschicht 530, die auf der eutektischen Schicht 540 vorgesehen ist. Bevor das lichtemittierende Modul in der Anzeigevorrichtung eingebaut wird, bedeckt die Schutzschicht 530 vollständig die Oberseite der eutektischen Schicht 540 und der leitfähigen Schicht 510, was eine Oxidation der eutektischen Schicht 540 und der leitfähigen Schicht 510 wirksam verhindert und so die Stabilität des lichtemittierenden Moduls verbessert; wenn das lichtemittierende Modul in der Anzeigevorrichtung eingebaut wird, wird die Schutzschicht 530 vernichtet oder entfernt. Die Schutzschicht 530 beeinträchtigt die Verbindung und Leitfähigkeit des leitfähigen Pads 500 nicht und weist vorzugsweise eine Dicke von 25 bis 50 nm auf.
Die Schutzschicht 530 kann aus einem metallischen Material wie Gold, Platin usw. hergestellt werden. Beim Einbau des lichtemittierenden Moduls in die Anzeigevorrichtung werden die leitfähigen Pads 500 mittels Lötmaterial bei einer vorgegebenen Temperatur an die Leiterplatte gelötet. Während des Lötvorgangs fließt das Lötmaterial und verformt sich, und die Verformung des Lötmaterials kann die Integrität der Schutzschicht 530 aus dem metallischen Material wie Gold, Platin usw. beschädigen.
Als Alternative kann die Schutzschicht 530 aus einem organischen Material wie OSP hergestellt werden. Beim Einbau des lichtemittierenden Moduls in die Anzeigevorrichtung werden die leitfähigen Pads 500 mittels des Lötmaterials bei einer vorgegebenen Temperatur an die Leiterplatte gelötet, wobei sich das organische Material, wie OSP, bei dieser Temperatur auflöst und somit entfernt wird.
Ausführungsform 3
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
Der Unterschied zu Ausführungsform eins oder Ausführungsform zwei besteht darin, dass eine leitfähige Schutzschicht 400 auf die Verdrahtungsschicht 300 vorgesehen ist, wobei die leitfähige Schutzschicht 400 zwischen der Verdrahtungsschicht 300 und dem leitfähigen Pad 500, insbesondere vorzugsweise zwischen der Verdrahtungsschicht 300 und der Saatschicht 700, angeordnet ist. Vor dem Ausbilden der Saatschicht 700 oder des leitfähigen Pads 500 befindet sich die Verdrahtungsschicht 300 immer in einem blanken Zustand und wird daher leicht durch Luft oxidiert. Die leitfähige Schutzschicht 400 ist daher zwischen dem leitfähigen Pad 500 und der Verdrahtungsschicht 300 vorgesehen und die Verdrahtungsschicht 300 ist durch die leitfähige Schutzschicht 400 vorgeschützt, um zu verhindern, dass der Teil der Verdrahtungsschicht 300, der zum Verbinden mit der Saatschicht 700 oder dem leitfähigen Pad 500 dient, nicht oxidiert wird, wenn er der Luft ausgesetzt wird, was wiederum eine gute Verbindung und Leitfähigkeit des leitfähigen Pads 500 ermöglicht.
Wie in 5 dargestellt, ist der Teil der Verdrahtungsschicht 300, der zum Verbinden mit den leitfähigen Pads 500 dient, mit einer leitfähigen Schutzschicht 400 versehen. Die leitfähige Schutzschicht 400 ist innerhalb der Durchgangslöcher in der Isolierschicht 330 angeordnet, aber nicht darauf beschränkt, wobei die leitfähige Schutzschicht 400 in einer anderen Ausführungsform die Verdrahtungsschicht 300 vollständig bedecken kann.
Die leitfähige Schutzschicht 400 kann eine einzelne oder mehrere Schichten aus mindestens einem der Materialien von Nickel, Gold, Platin, Titan, usw. darstellen. In dieser Ausführungsform ist die leitfähige Schutzschicht 400 vorzugsweise eine Ni/Au-Stapelschicht und die Dicke der leitfähigen Schutzschicht 400 liegt vorzugsweise im Bereich von 1-10 nm, oder 10-100 nm, oder 100-2000 nm. Die leitfähige Schutzschicht 400 kann durch Sputtern, Aufdampfen oder Ähnliches hergestellt werden.
Vorzugsweise ist die projizierte Fläche der leitfähigen Schutzschicht 400 in der vertikalen Richtung größer als oder gleich der projizierten Fläche der Unterseite des leitfähigen Pads 500 in der vertikalen Richtung, so dass die gesamte Unterseite des leitfähigen Pads 500 durch die leitfähige Schutzschicht 400 in Kontakt mit der Verdrahtungsschicht 300 steht und eine Oxidation der mit dem leitfähigen Pad 500 verbundenen Verdrahtungsschicht 300 verhindert wird, um somit die Verbindung und Leitfähigkeit des leitfähigen Pads 500 effektiv zu verbessern. Wenn die projizierte Fläche der leitfähigen Schutzschicht 400 in der vertikalen Richtung kleiner ist als die projizierte Fläche der Unterseite des leitfähigen Pads 500 in der vertikalen Richtung, wird der Teil der Verdrahtungsschicht 300, der nicht von der leitfähigen Schutzschicht 400 bedeckt ist und die mit dem leitfähigen Pad 500 verbunden werden muss, oxidiert, was dazu führt, dass das leitfähige Pad 500 immer dazu neigt, abzufallen oder schlecht mit der Verdrahtungsschicht 300 in Kontakt zu kommen, so dass die angestrebte Verbesserung der Verbindung und Leitfähigkeit des leitfähigen Pads 500 nicht verwirklicht werden kann.
Ausführungsform 4
Diese Ausführungsform offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Moduls. 6 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines lichtemittierenden Moduls gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
Das Herstellungsverfahren umfasst die folgenden Schritte:

Bereitstellen einer ersten Transparentschicht 1001;
Anbringen einer Vielzahl von lichtemittierenden Elementen 200 in Abständen zueinander auf einer Oberfläche der ersten Transparentschicht 1001;
Ausbilden einer Füllschicht 210 um die lichtemittierenden Elemente 200 herum;
Ausbilden einer Verdrahtungsschicht 300 auf der Füllschicht 210;
Ausbilden eines leitfähigen Pads 500 auf der Verdrahtungsschicht 300, wobei das leitfähige Pad 500 eine Dicke von mehr als oder gleich 5 µm aufweist und im direkten Kontakt mit der Verdrahtungsschicht 300 steht;
Füllen der Verkapselungsschicht 600 um das leitfähige Pad 500 herum;
Es wird eine einheitliche Verarbeitung durchgeführt, um ein einzelnes lichtemittierendes Modul zu bilden.

Im Folgenden wird in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
S1: Eine erste Transparentschicht 1001 wird bereitgestellt. Die erste Transparentschicht 1001 kann mit Bezug auf Ausführungsform 1 bereitgestellt werden. Die erste Transparentschicht 1001 umfasst eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, wobei die erste Oberfläche als die Lichtaustrittsfläche gilt.
S2: Wie in 7a und 7b dargestellt, wobei 7b eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' von 7a zeigt, ist eine Reihe von Arrays mit lichtemittierenden Elementen 200 auf einer zweiten Oberfläche der ersten Transparentschicht 1001 befestigt. Das Array umfasst eine Reihe von lichtemittierenden Einheiten, wobei jede lichtemittierende Einheit einem Pixelpunkt entspricht und mindestens drei lichtemittierende Elemente 200 umfasst, die Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche ausstrahlen. in einer bevorzugten Ausführungsform wird als erste Transparentschicht 1001 ein Saphirsubstrat angewendet, wobei die lichtemittierenden Elemente 200 durch eine zweite Transparentschicht 1002 mit der ersten Transparentschicht 1001 verbunden sind. Die zweite Transparentschicht 1002 kann mit Bezug auf Ausführungsform 1 bereitgestellt werden. Die zweite Transparentschicht 1002 bedeckt die zweite Oberfläche der ersten Transparentschicht 1001.
S3: Wie in 8 dargestellt, wird eine Füllschicht 210 um die lichtemittierenden Elementen 200 herum gebildet, wobei die Füllschicht 210 zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 oder um die Seitenwände des lichtemittierenden Elements 200 herum aufgefüllt wird.
S4: Wie in 9a und 9b dargestellt, wobei 9b eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' von 9a zeigt, wird eine gesamte Verdrahtungsschicht 3000 auf der Füllschicht 210 ausgebildet. Die gesamte Verdrahtungsschicht 3000 kann eine Vielzahl von modularen Verdrahtungsschichten 300 umfassen, wobei die modularen Verdrahtungsschichten 300 in Spalten in der ersten Richtung X und in Reihen in der zweiten Richtung Y angeordnet sind, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung senkrecht zueinander sind. Unter Bezugnahme auf 9c, wobei 9c eine vergrößerte schematische Ansicht eines Teils I von 9b zeigt, umfasst die modulare Verdrahtungsschicht 300 eine erste Teilverdrahtung 301, eine zweite Teilverdrahtung 302, eine dritte Teilverdrahtung 303 und eine vierte Teilverdrahtung 304, wobei das erste lichtemittierendes Element 201 elektrisch mit der ersten Teilverdrahtung 301 und der zweiten Teilverdrahtung 302 verbindet, das zweite lichtemittierende Element 202 elektrisch mit der ersten Teilverdrahtung 301 und der dritten Teilverdrahtung 303 verbindet, das dritte lichtemittierende Element 203 elektrisch mit der ersten Teilverdrahtung 301 und der vierten Teilverdrahtung 304 verbunden ist. Jede Teilverdrahtung 301-304 weist einen ersten Bereich 3001, einen zweiten Bereich 3002 bzw. einen dritten Bereich 3003 auf, wobei der erste Bereich 3001 ein Bereich ist, der sich mit dem leitfähigen Pad 500 in vertikaler Richtung überlappt, der zweite Bereich 3002 das lichtemittierende Element 200 und den ersten Bereich 3001 verbindet und der dritte Bereich 3003 sich vom ersten Bereich 3001 zum Rand des lichtemittierenden Moduls erstreckt.
Als Beispiel wird die Verdrahtungsschicht (D22) 300 in der zweiten Reihe der zweiten Spalte erweitert, um die Verbindungsbeziehung zwischen den einzelnen Verdrahtungsschichten zu veranschaulichen. Es wird hier insbesondere veranschaulicht, dass beispielsweise die modulare Verdrahtungsschicht in der ersten Reihe der ersten Spalte mit D 11 abgekürzt wird, die modulare Verdrahtungsschicht in der zweiten Reihe der dritten Spalte mit D23 abgekürzt wird, die modulare Verdrahtungsschicht in der dritten Reihe der fünften Spalte mit D35 abgekürzt wird und so weiter. Die erste Teilverdrahtung 301_D22 von D22 ist mit der vierten Teilverdrahtung 304_D12 von D12 verbunden; die zweite Teilverdrahtung 302_D21 von D21 ist mit der dritten Teilverdrahtung 303_D21 von D21 verbunden; die zweite Teilverdrahtung 302_D22 von D22 ist mit der dritten Teilverdrahtung 303_D12 von D12 verbunden; die vierte Teilverdrahtung 304_D12 von D12 ist mit der ersten Teilverdrahtung 301_D23 von D23 verbunden; die dritte Teilverdrahtung 303_D22 von D22 ist mit der zweiten Teilverdrahtung 302_D32 von D32 verbunden; die erste Teilverdrahtung 301_D23 von D23 ist mit der vierten Teilverdrahtung 304_D23 von D23 verbunden; die vierte Teilverdrahtung 304_D22 von D22 ist mit der dritten Teilverdrahtung 303_D21 von D21 verbunden, die erste Teilverdrahtung 301_D32 von D32 ist mit der zweiten Teilverdrahtung 302_D32 von D32 verbunden. Die anderen modularen Verdrahtungsschichten 300 sind auch auf diese Weise verbunden. Die modularen Verdrahtungsschichten 300 werden so verbunden, dass sich die gesamte Verdrahtungsschicht 3000 in einem zusammenhängenden Zustand befindet.
S5: Wie in 10a und 10b dargestellt, wobei 10b eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' von 10a zeigt, wird ein leitfähiges Pad 500 auf der Verdrahtungsschicht 300 gebildet. Ein leitfähiges Pad 500 wird in dem ersten Bereich 3001 der Verdrahtungsschicht 300 durch Galvanisieren gebildet, wobei das leitfähige Pad 500 eine Dicke von mehr als oder gleich 5 µm aufweist und in direktem Kontakt mit der Verdrahtungsschicht 300 steht.
S6: Wie in 11 dargestellt, wird eine Verkapselungsschicht 600 um das leitfähige Pad 500 herum aufgefüllt, wobei die Verkapselungsschicht 600 unter Bezugnahme auf Ausführungsform 1 bereitgestellt werden kann.
S7: Eine einheitliche Verarbeitung wird durchgeführt, um ein einzelnes lichtemittierendes Modul zu bilden.
12 zeigt eine schematische Grundrissansicht eines lichtemittierenden Moduls, das nach diesem Verfahren hergestellt wurde, wobei eine entsprechende Schnittansicht in 13 dargestellt ist. Das lichtemittierende Modul umfasst: eine erste Transparentschicht 1001, lichtemittierende Elemente 200, eine Füllschicht 210, eine Verdrahtungsschicht 300, ein leitfähiges Pad 500 und eine Verkapselungsschicht 600, wobei die Verdrahtungsschicht 300 eine erste Teilverdrahtung 301, eine zweite Teilverdrahtung 302, eine dritte Teilverdrahtung 303 und eine vierte Teilverdrahtung 304 umfasst, wobei das erste lichtemittierende Element 201 elektrisch mit der ersten Teilverdrahtung 301 und der zweiten Teilverdrahtung 302 verbunden ist, das zweite lichtemittierende Element 202 elektrisch mit der ersten Teilverdrahtung 301 und der dritten Teilverdrahtung 303 verbunden ist und das dritte lichtemittierende Element 203 elektrisch mit der ersten Teilverdrahtung 301 und der vierten Teilverdrahtung 304 verbunden ist. Die Teilverdrahtungen 301-304 weisen jeweils einen ersten Bereich 3001, einen zweiten Bereich 3002 bzw. einen dritten Bereich 3003 auf, wobei der erste Bereich 3001 ein Bereich ist, der in einer senkrechten Richtung mit dem elektrisch leitenden Pad 500 überlappt; der zweite Bereich 3002 das lichtemittierende Element 200 und den ersten Bereich 3001 verbindet und der dritte Bereich 3003 sich von dem ersten Bereich 3001 in Richtung des Randes des lichtemittierenden Moduls erstreckt. Vorzugsweise umfasst der dritte Bereich 3003 mindestens drei Stifte 305, die sich vom ersten Bereich 3001 in Richtung des Randes des lichtemittierenden Moduls erstrecken, wobei es jedoch ohne Einschränkung ausreicht, dass der dritte Bereich 3003 einen Bereich aufweist, der sich ausreichend in Richtung des Randes des lichtemittierenden Moduls erstreckt, um mit drei benachbarten lichtemittierenden Modulen verbunden zu werden. Und die Seiten der Stifte 305 des dritten Bereichs 3003 sind vorzugsweise bündig mit den Seiten der Verkapselungsschicht 600.
Die erste Transparentschicht 1001, das lichtemittierende Element 200, die Füllschicht 210, das leitfähige Pad 500 und die Verkapselungsschicht 600 können unter Bezugnahme auf Ausführungsform 1 ausgeführt werden.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Verdrahtungsschicht 300 so ausgebildet, dass die verschiedenen modularen Verdrahtungsschichten 300 vor der einheitlichen Verarbeitung eine Zwischenverbindung bilden, so dass das leitfähige Pad 500 durch Galvanisieren oder Ähnliches an einer entsprechenden Position in den verschiedenen modularen Verdrahtungsschichten 300 ausgebildet werden kann, ohne dass eine Saatschicht eingerichtet werden muss, wodurch der Herstellungsprozess vereinfacht wird. Ferner kann bei der Herstellung des leitfähigen Pads 500 durch Galvanisieren die Oberfläche der Verdrahtungsschicht 300 nassgeätzt werden, um die Oxidschicht auf der Oberfläche der Verdrahtungsschicht 300 zu entfernen, so dass die Verdrahtungsschicht 300 in direktem Kontakt mit dem leitfähigen Pad 500 steht, wodurch eine mangelhafte elektrische Verbindung durch Oxidation der Verdrahtungsschicht 300 vermieden wird.
In einer alternativen Ausführungsform, wie in 14 dargestellt, bedeckt die Verkapselungsschicht 600 die Seitenwände der Verdrahtungsschicht 300, wodurch eine Oxidation der Verdrahtungsschicht 300, die am Rand des lichtemittierenden Moduls freiliegt und zur mangelhaften elektrischen Verbindung führt, vermieden werden kann.
In einer alternativen Ausführungsform, wie in 15 gezeigt, können die Stifte 305 der Verdrahtungsschicht 300, die sich zu den Rändern hin erstrecken, teilweise geätzt werden, um eine fehlerhafte elektrische Verbindung zu vermeiden, die durch Oxidation der Verdrahtungsschicht 300 verursacht wird, die am Rand des lichtemittierenden Moduls freiliegt.
Ausführungsform 5
16 zeigt eine schematische Grundrissansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung, wobei eine entsprechende Schnittansicht unter Bezugnahme auf 13 zu erkennen ist. 17 zeigt eine schematische Grundrissansicht von 16 unter Weglassung des leitfähigen Pads 500, um die Beschriftung der Verdrahtungsschicht 300 zu erleichtern. Das lichtemittierende Modul umfasst: eine erste Transparentschicht 1001, ein lichtemittierendes Element 200, eine Füllschicht 210, eine Verdrahtungsschicht 300, ein leitfähiges Pad 500 und eine Verkapselungsschicht 600, wobei die erste Transparentschicht 1001, das lichtemittierende Element 200, die Füllschicht 210, das leitfähige Pad 500 und die Verkapselungsschicht 600 entsprechend den Erfordernissen unter Bezugnahme auf die vorstehenden Ausführungsformen ausgeführt werden können.
Wie in 16 und 17 dargestellt, kann die Verdrahtungsschicht 300 einen ersten Bereich 3001 und einen zweiten Bereich 3002 umfassen, wobei der erste Bereich 3001 ein Bereich ist, der sich mit dem leitfähigen Pad 500 in vertikaler Richtung überlappt, der zweite Bereich 3002 ein Bereich ist, der den ersten Bereich 3001 und das lichtemittierende Element 200 verbindet, und eine Verbindungsstelle 3004 zwischen dem ersten Bereich 3001 und dem zweiten Bereich 3002 vorgesehen ist. Aufgrund des großen Unterschieds im Wärmeausdehnungskoeffizienten der Verkapselungsschicht 600 und des leitfähigen Pads 500 weist die Schnittstelle zwischen der Verkapselungsschicht 600 und dem leitfähigen Pad 500 eine Restspannung auf. Wenn die Länge H1 der Verbindungsstelle 3004 zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich zu klein ist, ist diese Verbindungsstelle 3004 zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich anfällig für einen Bruch der Verdrahtungsschicht am zweiten Bereich 3002 aufgrund der Restspannung, so dass die Verbindung zwischen dem ersten Bereich 3001 und dem zweiten Bereich 3002 leicht unterbrochen werden kann, was zu einem Ausfall der elektrischen Verbindung zwischen dem leitfähigen Pad 500 und dem lichtemittierenden Element 200 führt. In dieser Ausführungsform ist die Länge H1 der Verbindungsstelle 3004 zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich vorzugsweise größer als oder gleich 20 µm, wodurch sichergestellt wird, dass selbst bei Rissen in der Verdrahtungsschicht im zweiten Bereich 3002 noch ein intakter Abschnitt des zweiten Bereichs 3002 vorhanden ist, der vollständig mit dem lichtemittierenden Element 200 elektrisch verbunden werden kann.
In einer Ausführungsform beträgt die Länge H1 der Verbindungsstelle 3004 zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich mehr als 40 % der Länge H2 auf irgendeiner Seite des leitfähigen Pads 500, wodurch sichergestellt wird, dass selbst bei Rissen in der Verdrahtungsschicht im zweiten Bereich 3002 noch ein intakter Abschnitt des zweiten Bereichs 3002 vorhanden ist, der eine intakte elektrische Verbindung mit dem lichtemittierenden Element 200 sicherstellt. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen dem ersten Bereich 3001 und der Verdrahtungsschicht 300 nahe dem Rand des lichtemittierenden Moduls weniger als oder gleich 20 µm.
Zur Vereinfachung der Verwendung durch den Kunden weist das erste Pad 501 eine andere Form auf als das zweite Pad 502, das dritte Pad 503 und das vierte Pad 504, was als Kennzeichnungsfunktion dienen kann. Es wird hier besonders darauf hingewiesen, dass das Verhältnis zwischen H1 und H2 auch dem Verhältnis zwischen der Gesamtlänge H1 der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Bereich 3001 und dem zweiten Bereich 3002 im ersten Pad 501 und der Gesamtlänge H2 der entsprechenden zwei Seiten des ersten Pads 501 entsprechen kann.
Ausführungsform 6
18 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
Der Unterschied zu den Ausführungsformen 1 bis 5 besteht darin, dass das lichtemittierende Modul ferner eine isolierende Klebeschicht 220 umfasst, die zwischen dem lichtemittierenden Element 200 und der Füllschicht 210 vorgesehen ist. Aufgrund der mangelhaften Bindung zwischen der Füllschicht 210 und dem lichtemittierenden Element 200 kann sich das lichtemittierende Element 200 während der Benutzung durch den Kunden von der Füllschicht 210 lösen, was zu einer Abschwächung der Helligkeit des lichtemittierenden Moduls führen kann. Daher ist zwischen dem lichtemittierenden Element 200 und der Füllschicht 210 eine Klebeschicht 220 vorgesehen, die eine Dicke von weniger als oder gleich 1 µm, vorzugsweise 5 nm-100 nm, 100 nm-300 nm oder 300 nm-600 nm aufweist. Die oben beschriebene Klebeschicht 220 weist eine relativ geringe Dicke auf, was die Struktur des lichtemittierenden Moduls nicht beeinträchtigt und die Klebekraft zwischen dem lichtemittierenden Element 200 und der Füllschicht 210 verbessern kann, wodurch eine Trennung zwischen dem lichtemittierenden Element 200 und der Füllschicht 210 vermieden wird.
Vorzugsweise ist die Klebeschicht 220, wie in 18 dargestellt, eine kontinuierliche Schicht, wobei die Klebeschicht 220 die Oberseite und die Seitenwände des lichtemittierenden Elements 200 sowie die Lücken zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 bedeckt und die erste Elektrode und die zweite Elektrode in dem lichtemittierenden Element 200 freilegt. In einer alternativen Ausführungsform, wie in 19 dargestellt, ist die Klebeschicht 220 eine diskontinuierliche Schicht, wobei die Klebeschicht 220 einen Teil der Oberseite und der Seitenwände des lichtemittierenden Elements 200 sowie die Lücken zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 bedeckt und die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden in dem lichtemittierenden Element 200 freilegt.
Es wird insbesondere darauf hingewiesen, dass die Klebeschicht 220 auf den ersten Elektroden und den zweiten Elektroden in dem lichtemittierenden Element 200 verbleiben kann und die restliche Klebeschicht 220 keinen Einfluss auf die Leitfähigkeit des lichtemittierenden Moduls ausübt.
Ausführungsform 7
20 zeigt eine schematische Grundrissansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
Der Unterschied zu den Ausführungsformen 1 bis 6 besteht darin, dass das lichtemittierende Modul ferner ein Schutzpad 800 umfasst, wobei das Schutzpad 800 auf einer von dem lichtemittierenden Element 200 abgewandten Seite der Verkapselungsschicht 600 ausgebildet ist.
Das Schutzpad 800 befindet sich im Funktionsbereich des Auswerferstifts des lichtemittierenden Moduls. Der genannte Funktionsbereich des Auswerferstifts entspricht dem Bereich, der durch den Reichweitenfehler des Auswerferstifts abgedeckt wird, wenn er auf der Oberfläche der Verkapselungsschicht 600 weg vom lichtemittierenden Element 200 arbeitet, wie beispielsweise ein kreisförmiger Bereich mit einem Radius von nicht mehr als 300 µm, vorzugsweise ein kreisförmiger Bereich mit einem Radius von nicht mehr als 150 µm. Wenn das lichtemittierende Modul auf die Anzeigetafel bestückt oder dort verfestigt wird, besteht die Gefahr, dass der Auswerferstift durch den Funktionsbereich des Auswerferstifts sticht und dadurch das lichtemittierende Element 200 unterhalb der Verkapselungsschicht 600 beschädigt, so dass das lichtemittierende Modul ausfällt.
Durch Hinzufügen eines Schutzpads 800 zu dem Funktionsbereich des Auswerferstifts des lichtemittierenden Moduls, kann beim Wirken des Auswerferstifts in dem genannten Bereich wirksam verhindert werden, dass der Auswerferstift die Verkapselungsschicht 600 durchstößt oder bricht, so dass die Verkapselungsschicht 600 immer noch eine gute Schutzwirkung auf das lichtemittierende Element 200 ausübt, wodurch eine Beschädigung des lichtemittierenden Elements 200 und ein Ausfall des lichtemittierenden Moduls vermieden wird.
Vorzugsweise ist das Schutzpad 800 nicht elektrisch mit der Verdrahtungsschicht 300 verbunden. Das Schutzpad 800 wird zusammen mit dem leitfähigen Pad 500 in demselben Prozess gebildet, wobei das Schutzpad 800 aus demselben Material wie das leitfähige Pad 500 besteht. Das Schutzpad 800 weist eine gute strukturelle Festigkeit auf, und es kann eine Vielzahl von Auswerferstiften ausgewählt werden, die beim anschließenden Bestückungs- oder Verfestigungsprozess darauf einwirken, wodurch die Geschwindigkeit der Bestückung oder Verfestigung erhöht wird.
In einer Ausführungsform, wie in 20 dargestellt, ist das leitfähige Pad 500 ringförmig an der Peripherie des Schutzpads 800 angeordnet, wobei die dem Schutzpad 800 zugewandte Seite des leitfähigen Pads 500 als Bogen ausgebildet ist und die Bogenöffnung dem Schutzpad 800 zugewandt ist. Durch das Anordnen des leitfähigen Pads 500 in die oben beschriebene Struktur kann der Abstand zwischen dem leitfähigen Pad 500 und dem Schutzpad 800 erhöht werden, wodurch ein Kurzschluss vermieden wird, der beim Kontakt des leitfähigen Pads 500 mit dem Schutzpad 800 auftritt. In dieser Ausführungsform sind das erste Pad 501, das zweite Pad 502, das dritte Pad 503 und das vierte Pad 504 auf der dem Schutzpad 800 zugewandten Seite als Bögen konfiguriert, und die Bogenöffnungen sind alle dem Schutzpad 800 zugewandt. Vorzugsweise weisen das erste Pad 501, das zweite Pad 502, das dritte Pad 503 und das vierte Pad 504 unterschiedliche Formen oder Größen auf, um die Identifizierung des Typs des leitfähigen Pads 500 für die anschließende Festlegung der Ausschnittstelle zu erleichtern. Die Gesamtfläche der leitfähigen Pads 500 beträgt vorzugsweise 20 % bis 70 % der Fläche des lichtemittierenden Moduls.
Vorzugsweise ist, wie in 20 dargestellt, der Abstand D₁ zwischen dem leitfähigen Pad 500 und dem Rand des lichtemittierenden Moduls größer als 20 µm. Der Abstand D₂ zwischen dem Schutzpad 800 und dem Rand des lichtemittierenden Moduls ist größer als 20 µm.
Vorzugsweise ist das Schutzpad 800 von dem ersten Pad 501, dem zweiten Pad 502, dem dritten Pad 503 und dem vierten Pad 504 beabstandet angeordnet.
Vorzugsweise umfasst die Vielzahl von lichtemittierenden Elementen drei Arten vom ersten lichtemittierenden Element 201, vom zweiten lichtemittierenden Element 202 und vom dritten lichtemittierenden Element 203, wobei das Schutzpad 800 mindestens einen Teil des zweiten lichtemittierenden Elements 202 darunter abschirmt, oder das Schutzpad 800 mindestens mehrere lichtemittierende Elemente 200 darunter abschirmt.
In einer alternativen Ausführungsform, wie in 21 dargestellt, kann das Schutzpad 800 ein Teil des ersten Pads 501, des zweiten Pads 502, des dritten Pads 503 oder des vierten Pads 504 sein, wobei sich das entsprechende Pad über einen Teil des zentralen Bereichs des lichtemittierenden Moduls erstreckt, der als Schutzpad 800 ausgebildet ist, um den Funktionsbereich des Auswerferstifts des lichtemittierenden Moduls zu schützen, wodurch wirksam verhindert werden kann, dass der Auswerferstift die Verkapselungsschicht 600 durchstößt oder bricht.
Wie aus den obigen technischen Lösungen ersichtlich ist, wird erfindungsgemäß eine Füllschicht 210 zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen 200 gebildet, die aus einem Material besteht, das mit guter Fließfähigkeit gehärtet ist, wobei die Partikelgröße des schwarzen Füllstoffs in der Füllschicht 210 nicht größer als 1/10 der Dicke des lichtemittierenden Elements 200 ist, was die verdeckende Wirkung der Füllschicht 210 auf die lichtemittierenden Elemente 200 verbessern und den Kontrast des lichtemittierenden Moduls erhöhen kann. Um den Umfang des leitfähigen Pads 500 wird eine Verkapselungsschicht 600 gebildet, die eine größere Dicke und Stärke aufweist, um das lichtemittierende Element 200 und die Verdrahtungsschicht 300 vor Beschädigungen durch äußere Faktoren zu schützen. Daher können an verschiedenen Stellen des lichtemittierenden Moduls unterschiedliche Isolierstrukturen vorgesehen werden, um die Anforderungen verschiedener Stellen des lichtemittierenden Moduls gleichzeitig zu erfüllen, wodurch das lichtemittierende Modul sowohl einen hohen Kontrast als auch mechanische Eigenschaften aufweisen kann.
Weiterhin umfasst das leitfähige Pad 500 eine Schutzschicht 530, wobei die Schutzschicht 530 vor dem Einbau des lichtemittierenden Moduls in die Anzeigevorrichtung die Oberseite der leitfähigen Schicht 510 vollständig bedeckt, was eine Oxidation der leitfähigen Schicht 510 wirksam verhindern und so die Stabilität des lichtemittierenden Moduls verbessern kann; wenn das lichtemittierende Modul in die Anzeigevorrichtung eingebaut ist, wird die Schutzschicht 530 vernichtet oder entfernt, was sich nicht auf die Verbindung und die Leitfähigkeit des leitfähigen Pads 500 auswirkt.
Darüber hinaus umfasst das leitende Pad 500 auch eine eutektische Schicht 540, die die Klebekraft des lichtemittierenden Moduls effektiv erhöhen, wenn es auf die Leiterplatte aufgebracht wird. Dabei muss die Lotpaste nicht noch einmal aufgetragen werden, was die Bequemlichkeit des Kunden bei dem Gebrauch verbessert.
Durch Hinzufügen der leitfähigen Schutzschicht 400 zwischen der Verdrahtungsschicht 300 und den leitfähigen Pads 500 kann außerdem wirksam verhindert werden, dass der Teil der Verdrahtungsschicht 300, der zum Verbinden mit den leitfähigen Pads 500 dient, oxidiert wird, was wiederum das Abfallen oder den mangelhaften Kontakt der leitfähigen Pads 500 aufgrund der Oxidation der Verdrahtungsschicht 300 verringert und die Verbindung sowie die Leitfähigkeit der leitfähigen Pads 500 verbessert werden kann.
Ferner kann durch Hinzufügen des Schutzpads 800 im Funktionsbereich des Auswerferstifts des lichtemittierenden Moduls, wenn der Auswerferstift in diesem Bereich wirkt, wirksam verhindert werden, dass der Auswerferstift die Verkapselungsschicht 600 durchstößt oder durchbricht, so dass die Verkapselungsschicht 600 immer noch eine gute Schutzwirkung auf das lichtemittierende Element 200 ausübt, wodurch vermieden wird, dass das lichtemittierende Element 200 beschädigt wird und dass das lichtemittierende Modul ausfällt. Dabei wird das Schutzpad 800 zusammen mit dem leitfähigen Pad 500 in demselben Prozess gemeinsam gebildet, wobei das Schutzpad 800 aus demselben Material wie das leitfähige Pad 500 besteht. Das Schutzpad 800 weist eine gute strukturelle Festigkeit auf, und es kann eine Vielzahl von Auswerferstiften ausgewählt werden, die beim anschließenden Bestückungs- oder Verfestigungsprozess darauf einwirken, wodurch die Geschwindigkeit der Bestückung oder Verfestigung erhöht wird.
Das Vorstehende stellt nur die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung dar, und es sollte darauf hingewiesen werden, dass für Fachleute auf dem Gebiet der Technik eine Reihe von Verbesserungen und Ersatzlösungen vorgenommen werden kann, ohne von den technischen Grundsätzen der vorliegenden Anmeldung abzuweichen, die auch in den Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung fallen.

Claims

Lichtemittierendes Modul, dadurch gekennzeichnet, dass es folgendes umfasst: eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen, die in Abständen angeordnet sind, wobei jedes der lichtemittierenden Elemente eine Dicke von weniger als oder gleich 15 µm aufweist; eine Füllschicht, die zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen gefüllt ist; eine Verdrahtungsschicht, die auf der Vielzahl von lichtemittierenden Elementen ausgebildet ist und zur elektrischen Verbindung mit den lichtemittierenden Elementen dient; ein leitfähiges Pad, das auf der von den lichtemittierenden Elementen abgewandten Seite der Verdrahtungsschicht ausgebildet und elektrisch mit der Verdrahtungsschicht verbunden ist; wobei die Füllschicht eine spezifische Zusammensetzung eines schwarzen Füllstoffs enthält, wobei dieser schwarze Füllstoff eine Partikelgröße von weniger als oder gleich 1/10 der Dicke des lichtemittierenden Elements aufweist, oder der schwarze Füllstoff eine Partikelgröße von weniger als oder gleich 1 µm aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schwarze Füllstoff der Füllschicht eine Partikelgröße von 10-100nm, oder 100-200nm, oder 200-300nm, oder 300nm-500nm aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schwarze Füllstoff der Füllschicht mindestens eines von Ruß, Titannitrid, Eisenoxid, Eisen(III)-oxid oder Eisenpulver umfasst.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllschicht eine Dicke von 15 µm oder weniger aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllschicht mindestens 50 % oder mehr der Dicke des lichtemittierenden Elements nahe der Seitenwand der lichtemittierenden Oberfläche bedeckt.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen weniger als 50 µm beträgt.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierende Modul ferner eine Verkapselungsschicht umfasst, wobei die Verkapselungsschicht um die Peripherie des leitfähigen Pads gebildet ist und eine Dicke von mehr als 20 µm aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkapselungsschicht Dotierstoffpartikel enthält, wobei die Dotierstoffpartikel eine Partikelgröße von mehr als 1 µm aufweisen.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierende Modul ferner eine Transparentschicht umfasst, wobei auf der Transparentschicht das lichtemittierende Element vorgesehen ist, wobei die Transparentschicht eine erste Transparentschicht und eine zweite Transparentschicht umfasst, wobei sich die zweite Transparentschicht zwischen der ersten Transparentschicht und dem lichtemittierenden Element befindet, wobei die erste Transparentschicht eine Dicke von mehr als 10 µm und die zweite Transparentschicht eine Dicke von weniger als 10 µm aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrahtungsschicht eine erste Schicht und eine zweite Schicht umfasst, wobei die erste Schicht aus einem oder mehreren der Materialien von Titan, Nickel, Titannitrid, Tantalnitrid oder Tantal besteht und das Material der zweiten Schicht aus einem oder mehreren der Materialien von Kupfer, Aluminium oder Gold besteht.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Verdrahtungsschicht 50 bis 1000 nm beträgt.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saatschicht zwischen der Verdrahtungsschicht und dem leitfähigen Pad vorgesehen ist, wobei die Saatschicht eine Dicke von 100 bis 2000 nm aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierende Modul ferner eine Isolierschicht umfasst, wobei die Isolierschicht in die Peripherie der Verdrahtungsschicht gefüllt ist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Pad eine leitfähige Schicht, eine Klebeschicht und eine Schutzschicht umfasst, wobei die leitfähige Schicht eine Dicke von mehr als 20 µm aufweist, die Klebeschicht eine Dicke von 3-5 µm aufweist und die Schutzschicht eine Dicke von 25-50 nm aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Pad eine leitfähige Schicht, eine Klebeschicht und eine eutektische Schicht umfasst, wobei die leitfähige Schicht eine Dicke von mehr als 20 µm aufweist, die Klebeschicht eine Dicke von 3-5 µm aufweist und die eutektische Schicht eine Dicke von 10-50 nm aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Pad eine leitfähige Schicht, eine Klebeschicht, eine eutektische Schicht und eine Schutzschicht umfasst, wobei die leitfähige Schicht eine Dicke von mehr als 20 µm aufweist, die Klebeschicht eine Dicke von 3-5 µm aufweist, die eutektische Schicht eine Dicke von 10-50 nm aufweist und die Schutzschicht eine Dicke von 25-50 nm aufweist.
Lichtemittierendes Modul nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierende Modul ferner eine Verkapselungsschicht umfasst, wobei die Verkapselungsschicht in die Peripherie der leitfähigen Pads gefüllt ist, wobei die von der Verdrahtungsschicht abgewandte Oberfläche der Verkapselungsschicht bündig mit der von der Verdrahtungsschicht abgewandten Oberfläche der leitfähigen Schicht liegt.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche des leitfähigen Pads 20 % bis 70 % der Fläche des lichtemittierenden Moduls beträgt.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des leitfähigen Pads mehr als 5 µm beträgt und die Verdrahtungsschicht und das leitfähige Pad in direktem Kontakt stehen.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Klebeschicht umfasst, wobei die Klebeschicht zwischen den lichtemittierenden Elementen und der Füllschicht angeordnet ist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein Schutzpad umfasst, wobei das Schutzpad auf der von dem lichtemittierenden Element abgewandten Seite der Verkapselungsschicht ausgebildet ist und sich in dem Funktionsbereich des Auswerfstifts des lichtemittierenden Moduls befindet.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine leitfähige Schutzschicht umfasst, wobei die leitfähige Schutzschicht zwischen dem leitfähigen Pad und der Verdrahtungsschicht angeordnet ist.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrahtungsschicht einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei es sich bei dem ersten Bereich um einen Bereich handelt, der das leitfähige Pad in vertikaler Richtung überlappt, wobei es sich bei dem zweiten Bereich um einen Bereich handelt, der den ersten Bereich und das lichtemittierende Element verbindet, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich eine Verbindungsstelle zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich aufweisen, wobei die Länge der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich größer als 20 µm beträgt, oder alternativ die Länge der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich mehr als 40 % der Länge jeder Seite des leitfähigen Pads beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Moduls, dadurch gekennzeichnet, dass es folgendes umfasst: Bereitstellen einer ersten Transparentschicht; Anbringen einer Vielzahl von in Abständen angeordneten lichtemittierenden Elementen auf der Oberfläche der ersten Transparentschicht; Ausbilden einer Füllschicht um die lichtemittierenden Elemente herum; Herstellen einer Verdrahtungsschicht auf der Füllschicht; Ausbilden eines leitfähigen Pads auf der Verdrahtungsschicht, wobei das leitfähige Pad eine Dicke von mehr als oder gleich 20 µm aufweist und im direkten Kontakt mit der Verdrahtungsschicht steht; Auffüllen einer Verkapselungsschicht um das leitfähige Pad herum.
Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von lichtemittierenden Modulen nach einem der Ansprüche 1 bis 23 umfasst.