RU2514055C1 - Method of arranging and connecting light-emitting elements in bunches, arranged in monolithic light-emitting arrays - Google Patents
Method of arranging and connecting light-emitting elements in bunches, arranged in monolithic light-emitting arrays Download PDFInfo
- Publication number
- RU2514055C1 RU2514055C1 RU2013104798/28A RU2013104798A RU2514055C1 RU 2514055 C1 RU2514055 C1 RU 2514055C1 RU 2013104798/28 A RU2013104798/28 A RU 2013104798/28A RU 2013104798 A RU2013104798 A RU 2013104798A RU 2514055 C1 RU2514055 C1 RU 2514055C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- emitting elements
- emitting
- conductors
- insulating layers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к изготовлению светоизлучающих приборов, в частности к производству интегральных светоизлучателей.The invention relates to the manufacture of light emitting devices, in particular to the production of integrated light emitters.
Источники света на основе электролюминесцентных диодов (светодиодов) широко используются в технике, там, где требуются малогабаритные высокоэффективные источники света с большой мощностью излучения. Источники излучения с такими параметрами могут быть выполнены в виде многоэлементного излучательного прибора, в котором отдельные светоизлучающие элементы (светодиоды) соединены между собой последовательно (в гирлянды) или параллельно. Последовательное соединение излучающих элементов позволяет эффективно использовать мощность источника питания. Параллельное соединение излучающих элементов или звеньев из последовательно соединенных элементов (гирлянд) обеспечивает возможность создания источников света с заданной выходной световой мощностью.Light sources based on electroluminescent diodes (LEDs) are widely used in technology where small-sized, high-efficiency light sources with high radiation power are required. Sources of radiation with such parameters can be made in the form of a multi-element emitting device in which individual light-emitting elements (LEDs) are interconnected in series (in garlands) or in parallel. The serial connection of the radiating elements allows you to effectively use the power of the power source. Parallel connection of radiating elements or links from series-connected elements (garlands) provides the ability to create light sources with a given output light power.
Положительным эффектом интеграции групп кристаллов в одну структуру с параллельным их включением внутри самой структуры (одного кристалла) является увеличение крутизны вольтамперной характеристики таких структур, уменьшение прямого напряжения и общего потребления электрической мощности, за счет чего и растет отношение «люмен/ватт», т.е. улучшается энергетика светового потока (Компоненты и технологии, №7, 2005, «Почему светодиоды не всегда работают так, как хотят их производители»).A positive effect of the integration of groups of crystals into one structure with their parallel inclusion inside the structure (one crystal) is an increase in the steepness of the current-voltage characteristics of such structures, a decrease in direct voltage and the total consumption of electric power, due to which the lumen / watt ratio increases, t. e. the energy of the luminous flux improves (Components and Technologies, No. 7, 2005, “Why LEDs Do Not Always Work the Way Their Manufacturers Want”).
В настоящее время известно последовательно-параллельное матричное соединение светодиодов (Электронные компоненты, №8, 2009, стр.42-43, «Светодиодные источники питания Mean Well»), предназначенное для дискретного или гибридного соединения светодиодов. В приведенной схеме параллельного соединения гирлянд, цепочек с одинаковым определенным числом количества последовательно соединенных светодиодов, указываются недостатки этого способа соединения из-за разности суммарных величин падения напряжения светодиодов при заданном через них токе. В результате чего одни гирлянды светятся ярко, другие - тускло. Избавиться от этого недостатка или уменьшить его можно только, если все гирлянды светодиодов будут изготавливаться в едином технологическом цикле, т.е. в интегральном исполнении.Currently known series-parallel matrix connection of LEDs (Electronic components, No. 8, 2009, pp. 42-43, "Mean Well LED power supplies"), designed for discrete or hybrid connection of LEDs. In the above scheme of parallel connection of garlands, chains with the same certain number of the number of series-connected LEDs, the disadvantages of this connection method are indicated due to the difference in the total values of the voltage drop of the LEDs at the current set through them. As a result, some garlands glow brightly, others glow dimly. You can get rid of this drawback or reduce it only if all the garlands of LEDs are manufactured in a single technological cycle, i.e. in integral performance.
Размещение светоизлучающих ячеек и их соединения в интегральном исполнении формируют еще на этапе проектирования при изготовлении различных трафаретов, необходимых в технологическом цикле. В этом процессе выращивают кристаллические слои на подложке, затем производят различные напыления и избирательные травления для получения заданных свойств светоизлучающих элементов и их соединений между собой во всех многочисленных матрицах светоизлучающих элементов на исходной подложке с последующим разрезанием ее на готовые матрицы. Однако хотя единый технологический цикл изготовления и уменьшает количество отказов элементов и соединений в готовой светоизлучающей матрице, но из-за различных дефектов в применяемых материалах и технологических погрешностей при совмещении масок, при напылениях и травлениях они все же возникают. В результате это приводит к отказам функционирования отдельных гирлянд.The placement of light-emitting cells and their connections in integral form at the design stage in the manufacture of various stencils required in the technological cycle. In this process, crystalline layers are grown on a substrate, then various sputtering and selective etching are performed to obtain the desired properties of the light-emitting elements and their interconnections in all the numerous matrices of light-emitting elements on the initial substrate, followed by cutting it into finished matrices. However, although the uniform manufacturing cycle reduces the number of failures of elements and compounds in the finished light-emitting matrix, due to various defects in the materials used and technological errors when combining masks, they do arise during sputtering and etching. As a result, this leads to the failure of the functioning of individual garlands.
Известен патент RU 2426200 С1, H01L 33/00, от 15.03.2010 «Способ формирования и проверки светодиодных матриц», в котором гирлянды светодиодных ячеек размещают на подложке в концентрических полях. Данный способ размещения гирлянд при отказе одной или нескольких сохраняет излучение светоизлучающего устройства, однако существует проблема параллельного соединения гирлянд излучающих элементов в больших замкнутых концентрических полях светоизлучающей матрицы, что не позволяет эффективно использовать площадь подложки.Known patent RU 2426200 C1,
Известен патент RU 2465683 С1, H01L 25/13, от 9.8.2011 «Способ формирования светоизлучающих матриц», в котором гирлянды с определенным числом последовательно соединенных светоизлучающих элементов в интегральном поле в последовательных от центра замкнутых прямоугольных или квадратных полях светоизлучающих элементов. Если это количество не соответствует кратности, то его остаток или недоимок переносят или проносят из соседних избыточных по количеству светоизлучающих элементов прямоугольных полей, несколько видоизменяя границы прилегающих полей. Образованные гирлянды светоизлучающих элементов размещают в полях группами или в чередующейся последовательности между собой и соединяют все гирлянды параллельно.Known patent RU 2465683 C1, H01L 25/13, dated 9/08/2011 "Method for the formation of light-emitting matrices", in which garlands with a certain number of series-connected light-emitting elements in an integral field in sequential from the center closed rectangular or square fields of light-emitting elements. If this quantity does not correspond to the multiplicity, then its remainder or arrears are transferred or carried from neighboring rectangular fields that are redundant in number of light-emitting elements, slightly altering the boundaries of adjacent fields. The formed garlands of light-emitting elements are placed in the fields in groups or in alternating sequence between each other and connect all the garlands in parallel.
Данный способ размещения гирлянд при отказе одной или нескольких сохраняет излучение светоизлучающего устройства, однако существует проблема параллельного соединения гирлянд излучающих элементов в больших замкнутых прямоугольных или квадратных полях светоизлучающих элементов светоизлучающей матрицы, что не позволяет эффективно использовать площадь подложки.This method of garland placement in the event of failure of one or more preserves the radiation of the light-emitting device, however, there is a problem of parallel connection of the garlands of radiating elements in large closed rectangular or square fields of the light-emitting elements of the light-emitting matrix, which does not allow efficient use of the substrate area.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является RU 2295174 С2, 10.10.2005, «Светоизлучающее устройство, содержащее светоизлучающие элементы» (прототип). В этом устройстве множество светоизлучающих элементов сформировано монолитно на одной квадратной подложке. Светоизлучающие элементы соединены последовательно в гирлянды к контактным площадкам их питания и размещены на подложке зигзагообразно. Данный способ позволяет разместить только не более двух гирлянд и при отказе хотя бы одной гирлянды в процессе изготовления не позволяет далее правильно функционировать светоизлучающему устройству. Кроме того, перекрестное соединение гирлянд также снижает надежность изделия и не позволяет формировать множество параллельно соединенных гирлянд.The closest in technical essence and the achieved result is RU 2295174 C2, 10.10.2005, “Light-emitting device containing light-emitting elements” (prototype). In this device, a plurality of light-emitting elements are molded integrally on one square substrate. Light-emitting elements are connected in series in garlands to the contact pads of their power supply and placed on a substrate in a zigzag fashion. This method allows you to place only no more than two garlands and if at least one garland fails during the manufacturing process, it does not allow the light-emitting device to function properly. In addition, the cross-connection of garlands also reduces the reliability of the product and does not allow the formation of many parallel-connected garlands.
Задачей данного изобретения является нахождение приемов размещения и соединения гирлянд светоизлучающих элементов в их интегральной матрице для повышения плотности размещения, сохранение излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких гирлянд светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации и, соответственно, повышение процента выхода годных изделий.The objective of this invention is to find methods of placement and connection of garlands of light-emitting elements in their integrated matrix to increase the density, preservation of radiation of the light-emitting device in case of failure of one or more garlands of light-emitting matrix in the manufacturing process, verification, classification, operation and, accordingly, increasing the yield products.
Технический результат - обеспечение размещением и соединением светоизлучающих элементов светоизлучающей матрицы максимально возможную плотность размещения параллельно соединенных чередующихся гирлянд светоизлучающих элементов в больших концентрических или квадратных полях подложки при заданных величинах падения напряжения на гирляндах, исключение пересечения последовательных соединений светоизлучающих элементов в гирляндах, сохранение функционирования светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации.EFFECT: provision by placement and connection of light-emitting elements of a light-emitting matrix, the maximum possible density of placement of parallel-connected alternating garlands of light-emitting elements in large concentric or square fields of the substrate for a given voltage drop across the garlands, elimination of intersection of serial connections of light-emitting elements in the garlands, maintaining the functioning of the light-emitting matrix in manufacturing, inspection, classification processes and, operation.
Поставленная задача достигается тем, что в поле светоизлучающих элементов в квадратной или прямоугольной матрице светоизлучающих элементов, предпочтительно квадратной, обеспечивают исключение пересечения последовательных соединений светоизлучающих элементов в последовательно чередующихся гирляндах в замкнутых полях путем последовательного размещения чередующихся групп светоизлучающих элементов, равных количеству гирлянд в замкнутом концентрическом или прямоугольном поле с виртуальными номерами каждой гирлянды светоизлучающих элементов, в каждой группе светоизлучающие элементы размещают в прямом, затем в обратном порядке, причем последовательные соединения осуществляют с одноименными номерами элементов групп поочередно с левой и правой сторон подключения светоизлучающих элементов в случае соединения светоизлучающих элементов в одной плоскости, в случае многоуровневого соединения их металлизированными проводниками на подложке в изолирующих слоях под светоизлучающими элементами соединяющие проводники в каждой плоскости под каждым светоизлучающим элементом пути их соединения осуществляют по двум непересекающимся линиям, а вертикальные соединения проводников со светоизлучающими элементами через изолирующие слои осуществляют в зонах отсутствия проводников в предыдущих слоях.The problem is achieved in that in the field of light-emitting elements in a square or rectangular matrix of light-emitting elements, preferably square, they ensure that intersections of successive connections of light-emitting elements in successively alternating garlands in closed fields are prevented by sequentially placing alternating groups of light-emitting elements equal to the number of garlands in a closed concentric or rectangular field with virtual numbers of each garland x elements, in each group the light-emitting elements are placed in the direct, then in the reverse order, and serial connections are made with the same numbers of the elements of the groups alternately from the left and right sides of the connection of the light-emitting elements in the case of connecting the light-emitting elements in one plane, in the case of multilevel connection with metallized ones conductors on a substrate in insulating layers under the light emitting elements connecting conductors in each plane under each light emitting element By the way, their connection paths are carried out along two disjoint lines, and the vertical connections of the conductors with light-emitting elements through the insulating layers are carried out in zones of absence of conductors in the previous layers.
На фиг.1 показан пример формирования концентрических полей по патенту RU 2426200, в котором светоизлучающие элементы размещают в концентрических полях чередующимися группами светоизлучающих элементов, располагаемых в прямом порядке. Для читаемости изображения нечетные поля выделены разным затемнением.Figure 1 shows an example of the formation of concentric fields according to patent RU 2426200, in which light-emitting elements are placed in concentric fields by alternating groups of light-emitting elements arranged in a direct order. For readability, odd fields are highlighted with different dimming.
На фиг.2 показан пример соединения светоизлучающих элементов в одной плоскости в одном из концентрических по патенту RU 2426200 или прямоугольных по патенту RU 2465683 полей в прямом порядке. Пересечения последовательно соединяющих светоизлучающие элементы проводников ликвидируются воздушными перемычками. Figure 2 shows an example of connecting light-emitting elements in one plane in one of the concentric fields of the patent RU 2426200 or rectangular fields of the patent RU 2465683 in a direct order. Intersections of series-connecting light-emitting elements of conductors are eliminated by air jumpers.
На фиг.3 показан увеличенный фрагмент фиг.2, показывающий ширину поля размещения гирлянд светоизлучающих элементов и представление о сечении соединяющих проводников.Figure 3 shows an enlarged fragment of figure 2, showing the width of the field of placement of garlands of light-emitting elements and an idea of the cross section of the connecting conductors.
На фиг.4 показан пример соединения в прямом порядке светоизлучающих элементов на изолирующем слое под светоизлучающими элементами.Figure 4 shows an example of a direct connection of the light-emitting elements on the insulating layer under the light-emitting elements.
На фиг.5 показан увеличенный фрагмент фиг.4, показывающий представление о сечении соединяющих проводников.Figure 5 shows an enlarged fragment of figure 4, showing a view of the cross section of the connecting conductors.
На фиг.6 показан пример соединения в прямом порядке светоизлучающих элементов на четырех изолирующих слоях под светоизлучающими элементами.Figure 6 shows an example of a direct connection of light emitting elements on four insulating layers below the light emitting elements.
На фиг.7 показан увеличенный фрагмент фиг.6, показывающий представление о сечении соединяющих проводников при наличии в них технологических отверстий.Fig.7 shows an enlarged fragment of Fig.6, showing a view of the cross section of the connecting conductors in the presence of technological holes in them.
На фиг.8 по предлагаемому способу показан пример соединения светоизлучающих элементов в одной плоскости, вначале в прямом, затем в обратном порядке.On Fig the proposed method shows an example of the connection of the light-emitting elements in one plane, first in the forward, then in the reverse order.
На фиг.9 показан увеличенный фрагмент фиг.8, показывающий ширину поля размещения гирлянд светоизлучающих элементов и представление о сечении соединяющих проводников.Fig.9 shows an enlarged fragment of Fig.8, showing the width of the field of placement of garlands of light-emitting elements and an idea of the cross section of the connecting conductors.
На фиг.10 по предлагаемому способу показан пример формирования соединений светоизлучающих элементов в четырех изолирующих слоях под светоизлучающими элементами при помощи виртуальных левых и правых плоскостей, пропускаемых через левые и правые соединяющие светоизлучающие элементы проводники.Figure 10 on the proposed method shows an example of the formation of compounds of light-emitting elements in four insulating layers under the light-emitting elements using virtual left and right planes, passed through the left and right connecting light-emitting elements conductors.
На фиг.11 по предлагаемому способу показан пример соединений светоизлучающих элементов в четырех изолирующих слоях под светоизлучающими элементами.11, the proposed method shows an example of connections of light-emitting elements in four insulating layers under the light-emitting elements.
На фиг.12 показан увеличенный фрагмент фиг.11, показывающий представление о сечении соединяющих проводников.On Fig shows an enlarged fragment of 11, showing a view of the cross section of the connecting conductors.
На фиг.13 показан пример соединяющей разводки светоизлучающих элементов в одной плоскости для концентрической светоизлучающей матрицы из семи концентрических полей. В ней светоизлучающие элементы размещают в концентрических полях чередующимися группами светоизлучающих элементов. Соответствующие количеству гирлянд в концентрическом поле светоизлучающие элементы внутри групп размещают вначале в прямом, затем в обратном порядке.13 shows an example of a connecting wiring of light-emitting elements in one plane for a concentric light-emitting matrix of seven concentric fields. In it, light emitting elements are placed in concentric fields in alternating groups of light emitting elements. The light-emitting elements within the groups corresponding to the number of garlands in the concentric field are placed first in the direct, then in the reverse order.
На фиг.14 показан аналогичный пример соединяющей разводки светоизлучающих элементов в одной плоскости для прямоугольной светоизлучающей матрицы из семи прямоугольных полей. В ней светоизлучающие элементы размещают в прямоугольных полях чередующимися группами светоизлучающих элементов. Соответствующие количеству гирлянд в прямоугольном поле светоизлучающие элементы внутри групп размещают вначале в прямом, затем в обратном порядке.On Fig shows a similar example of the connecting wiring of the light-emitting elements in one plane for a rectangular light-emitting matrix of seven rectangular fields. In it, light emitting elements are placed in rectangular fields by alternating groups of light emitting elements. The light-emitting elements within the groups corresponding to the number of daisies in a rectangular field are placed first in the direct and then in the reverse order.
На фиг.15 показана та же концентрическая светоизлучающая матрица из семи концентрических полей, изображенная на фиг.13, в которой разводку соединений по предлагаемому способу осуществляют в изолирующих слоях под светоизлучающими элементами. Она позволяет сравнить эффективность использования отведенных площадей под светоизлучающие элементы на подложке светоизлучающей матрицы.On Fig shows the same concentric light-emitting matrix of seven concentric fields depicted in Fig, in which the wiring of the compounds according to the proposed method is carried out in insulating layers under the light-emitting elements. It allows you to compare the efficiency of the use of the allocated areas for light-emitting elements on the substrate of the light-emitting matrix.
На фиг.16 показана та же прямоугольная светоизлучающая матрица из семи концентрических полей, изображенная на фиг.14, в которой разводку соединений по предлагаемому способу осуществляют в изолирующих слоях под светоизлучающими элементами. Она также позволяет сравнить эффективность использования отведенных площадей под светоизлучающие элементы на подложке светоизлучающей матрицы.On Fig shows the same rectangular light-emitting matrix of seven concentric fields depicted in Fig, in which the wiring of the compounds according to the proposed method is carried out in insulating layers under the light-emitting elements. It also allows you to compare the efficiency of the use of the allocated areas for light-emitting elements on the substrate of the light-emitting matrix.
Способ осуществляют следующим образом. В способах патентов RU 2426200, например, фиг.1 и RU 2465683 в возрастающем от центра 1 матрицы 2 номере замкнутого поля 3-i светоизлучающих элементов 4 возрастает количество параллельно соединяемых гирлянд 3-i-j последовательно соединенных одноименных светоизлучающих элементов 4, где i - номер замкнутого поля от центра матрицы 2, a j - номер гирлянды в замкнутом поле 3-i. Для сохранения равномерного распределения излучения всей светоизлучающей матрицы 2 в случае отказа некоторых гирлянд 3-i-j светоизлучающие элементы 4 требуется размещать чередующимися группами 5 с количеством светоизлучающих элементов 4, равным количеству размещаемых гирлянд 3-i-j в замкнутом поле 3-i. В данном случае, если светоизлучающие элементы 4 в группах 5 размещены в прямом порядке, фиг.2, то возникает проблема соединения одноименных светоизлучающих элементов 4 без пересечений проводников 6, например, «воздушными» перемычками 7, фиг.2, и количеством проводников 6 при размещении на подложке 8 в одной плоскости 9. На фиг.3 в разрезе показан увеличенный фрагмент 10, из которого видно, что ширина 11 площади, занимаемой гирляндами 3-i, определяется количеством проводников 6, размером светоизлучающего элемента 4 и проводника 12, соединяющего светоизлучающий элемент 4 с максимально удаленным проводником 6, размещенным параллельно размещению светоизлучающих элементов 4 в гирляндах 3-i. Другая проблема возникает при многоуровневом размещении проводников 6 в изолирующих слоях 13 поя светоизлучающими элементами 4, фиг.4, фиг.7, в ограниченных их размерами объемах. В частности, уменьшение размеров сечения проводников 6 при увеличении их количества, фиг.4, приводит к недопустимому увеличению омического сопротивления проводников 6. Для примера на фиг.5 показан вырезанный из фиг.4 увеличенный фрагмент 14, в котором проводники 6-j-1 и 6-j-2 соединены через изолирующий слой 13-0 соединительной металлизацией 15-1 и 15-2, например, с анодом и катодом светоизлучающего элемента 4-2-k, где k - номер светоизлучающего элемента 4 в гирлянде 3-i-j на момент его соединения.The method is as follows. In the methods of patents RU 2426200, for example, FIG. 1 and RU 2465683, the number of the closed field of 3-i light-
Аналогичный недостаток возникает при прокладке проводников 6-j в многослойных изолирующих слоях 13-j, (фиг.6), последовательно соединенных через отверстия 16-1-l, 16-2-m, 16-3-n в проводниках 6 на предыдущих изолирующих слоях 13 с соответствующими светоизлучающими элементами 4 гирлянд 3-i, где l - количество отверстий в проводнике 6-1-j, m - в проводнике 6-2-j, n - в проводнике 6-3-j. Из-за неравномерности количества отверстий 16 в проводниках 6 в прилегающих к светоизлучающим элементам 4 изолирующих слоях 13 возникает разность омических сопротивлений в проводниках 6, что, в конечном счете, приводит к разности токов в гирляндах 3-i-j и, соответственно, к неравномерному свечению гирлянд 3-i-j. Для примера на фиг.7 показан вырезанный из фиг.6 увеличенный фрагмент 17, в котором проводники 6 соединены через изолирующие слои 13-j соединительной металлизацией 15-1 и 15-2 с светоизлучающим элементом 4-4-k.A similar disadvantage occurs when laying 6-j conductors in the multilayer insulating layers 13-j, (Fig.6), connected in series through holes 16-1-l, 16-2-m, 16-3-n in the
Как видим из фиг.2-7, такие приведенные приемы размещения светоизлучающих элементов 4 на подложке 8 приводят к усложнению и увеличению количества технологических операций, к неоправданному увеличению пассивной площади для прокладки проводников 6 и 12, в случае размещения их в одной плоскости 9 подложки 8, и также к увеличению омического сопротивления при прокладке проводников 6 и 12 в изолирующих слоях 13 под площадью светоизлучающих элементов 4 из-за уменьшения сечения проводников 6.As can be seen from figure 2-7, these methods of placing light-
Совсем иная картина возникает, если в поле 3-i размещение светоизлучающих элементов 4 и их групп 5 гирлянд 3-i-j осуществлять на плоскости 9 подложки 8 чередованием в прямом, затем в обратном порядке светоизлучающих элементов 4 соответствующих гирлянд 3-i-j в группах 5, фиг.8. В этом случае последовательные соединения проводниками 6 и 12 чередованием сначала, например, слева, затем справа одноименных светоизлучающих элементов 4 в группах 5 гирлянд 3-i-j в концентрическом или прямоугольном поле 3-i никогда не пересекаются с другими соединениями в группах 5. Однако в случае размещения их в одной плоскости 9 подложки 8 хотя пересечения проводников 6 и 12 и отсутствуют, такой прием размещения светоизлучающих элементов 4 на подложке 8 также приводит к увеличению пассивной площади для прокладки проводников 6 и 12 и оправдан при небольшом количестве гирлянд j в поле 3-i. На фиг.9 показан вырезанный из фиг.8 увеличенный фрагмент 18, из которого также видно, что ширина 11 площади плоскости 9, занимаемой гирляндами 3-i, определяется количеством проводников 6, размерами светоизлучающего элемента 4 и проводника 12, соединяющего светоизлучающий элемент 4-j-k с максимально удаленным проводником 6, размещенным параллельно размещению светоизлучающих элементов 4 в гирляндах 3-i. Избежать и этого недостатка можно, если этот прием применить под светоизлучающими элементами 4 в ограниченных их размерами объемах в многоуровневом размещении проводников 6 и 12 в изолирующих слоях 13, фиг.11.A completely different picture arises if, in the field 3-i, the placement of light-emitting
Для этого на фиг.8 через проводники 6-j, расположенные на одинаковом удалении от линии расположения светоизлучающих элементов 4 замкнутого поля 3-i виртуально слева, 6-4-пл, 6-3-пл, 6-2-пл, 6-1-пл, и справа, 6-4-пп, 6-3-пп, 6-2-пп, 6-1-пп, проводят соответствующие плоскости, фиг.10, которые затем каждые, левую и правую, объединяют в одну и помещают под плоскость 9 со светоизлучающими элементами 4. В результате под плоскостью размещения светоизлучающих элементов 4 формируют j плоскостей, в данном случае изолирующих слоев 13-j, на которых размещают проводники 6-j на непересекающихся левых и правых виртуальных линиях прокладки проводников 6-j в изолирующих слоях 13-j, фиг.11. Или по другому приему для безошибочного соединения светоизлучающих элементов 4 с проводниками 6-j в изолирующих слоях 13-j по левой и правой виртуальным линиям плоскость 9, фиг.8, с размещенными на ней проводниками 6-j и 12-j соединения светоизлучающих элементов 4 в одной плоскости 9 сгибают по оси расположения светоизлучающих элементов 4 в замкнутом поле 3-i до совмещения с шириной изоляции, фиг.11, между левыми и правыми проводниками 6-j и проводят параллельные плоскости 13-j, равные количеству гирлянд j светоизлучающих элементов 4 в замкнутом поле 3-i, в которых размещают изолирующие слои 13-j с левыми и правыми проводниками 6-j-л и 6-j-п.For this, in Fig. 8, through conductors 6-j located at the same distance from the line of location of the light-emitting
Далее проводят следующие операции. Для первой гирлянды 3-1-1 проводник 6-1-1 на изолирующем слое 13-1 с правой стороны его плоскости соединительной металлизацией 15-1-1 (далее на фиг.11 из-за потери читаемости их нумерация опускается) через изолирующий спой 13-0 соединяют, например, с анодом первого светоизлучающего элемента 4-1-1, его катод соединительной металлизацией 15-1-2 через изолирующие слои 13-0, 13-1, 13-2, 13-3 соединяют с проводником 6-1-2 на изолирующем слое 13-4 в левой стороне его плоскости. Проводник 6-1-2 соединяют соединительной металлизацией 15-1-3 через изолирующие слои 13-3, 13-2, 13-1, 13-0 с анодом следующего второго светоизлучающего элемента 4-1-2. Катод этого светоизлучающего элемента 4-1-2 через изолирующий слой 13-0 соединительной металлизацией 15-4 соединяют с проводником 6-1-3 на изолирующем слое 13-1 снова с правой стороны его плоскости. Далее повторяют процесс последовательного соединения одноименных светоизлучающих элементов 4-1-k для этой гирлянды 3-i-1. Для второй гирлянды 3-i-2 проводник 6-2-1 с правой стороны через соединительную металлизацию сквозь изолирующие слои 13-1 и 13-0 соединяют с анодом первого светоизлучающего элемента 4-2-1. Катод светоизлучающего элемента 4-2-1 соединительной металлизацией сквозь изолирующие слои 13-0, 13-1, 13-2 соединительной металлизацией, проводник 6-2-2 с левой стороны на изолирующем слое 13-3, соединительную металлизацию сквозь изолирующие слои 13-2, 13-1, 13-0 соединяют с анодом следующего второго светоизлучающего элемента 4-2-2. Катод светоизлучающего элемента 4-2-2 соединительной металлизацией сквозь изолирующие слои 13-0, 13-1 соединительной металлизацией, проводник 6-2-3 с правой стороны на изолирующем слое 13-2, соединительную металлизацию сквозь изолирующие слои 13-1, 13-0 соединяют с анодом следующего третьего светоизлучающего элемента 4-2-3. Далее повторяют процесс последовательного соединения одноименных светоизлучающих элементов 4-2-к для этой гирлянды 3-1-2. Аналогичную процедуру производят для следующих гирлянд 3-i-3 и 3-i-4, последовательно соединяя соответствующие светоизлучающие элементы 4-3-k и 4-4-k. Прокладку проводников 6-j-k для гирлянды 3-i-1 производят поочередно на изолирующих слоях 13-1 и 13-4, для гирлянды 3-i-2 на изолирующих слоях 13-2 и 13-3, для гирлянды 3-1-3 на изолирующих слоях 13-3 и 13-2, для гирлянды 3-i-4 на изолирующих слоях 13-4 и 13-1.Next, carry out the following operations. For the first garland 3-1-1, conductor 6-1-1 on the insulating layer 13-1 on the right side of its plane by connecting metallization 15-1-1 (hereinafter in FIG. 11 due to loss of readability, their numbering is omitted) through an insulating junction 13-0 are connected, for example, to the anode of the first light-emitting element 4-1-1, its cathode is connected by metallization 15-1-2 through the insulating layers 13-0, 13-1, 13-2, 13-3 connected to the conductor 6- 1-2 on the insulating layer 13-4 on the left side of its plane. The conductor 6-1-2 is connected by connecting metallization 15-1-3 through the insulating layers 13-3, 13-2, 13-1, 13-0 with the anode of the next second light-emitting element 4-1-2. The cathode of this light-emitting element 4-1-2 through the insulating layer 13-0 by connecting metallization 15-4 is connected to the conductor 6-1-3 on the insulating layer 13-1 again on the right side of its plane. Next, the process of sequential connection of the same light-emitting elements 4-1-k for this garland 3-i-1 is repeated. For the second garland 3-i-2, the conductor 6-2-1 on the right side through the connecting metallization through the insulating layers 13-1 and 13-0 is connected to the anode of the first light-emitting element 4-2-1. The cathode of the light-emitting element 4-2-1 by connecting metallization through the insulating layers 13-0, 13-1, 13-2 by connecting metallization, a conductor 6-2-2 on the left side on the insulating layer 13-3, connecting metallization through the insulating layers 13- 2, 13-1, 13-0 are connected to the anode of the next second light emitting element 4-2-2. The cathode of the light-emitting element 4-2-2 by connecting metallization through the insulating layers 13-0, 13-1 by connecting metallization, a conductor 6-2-3 on the right side on the insulating layer 13-2, connecting metallization through the insulating layers 13-1, 13- 0 are connected to the anode of the next third light emitting element 4-2-3. Next, the process of sequential connection of the same light-emitting elements 4-2-k for this garland 3-1-2 is repeated. A similar procedure is performed for the following garlands 3-i-3 and 3-i-4, sequentially connecting the corresponding light-emitting elements 4-3-k and 4-4-k. 6-jk conductors are laid for 3-i-1 garland alternately on insulating layers 13-1 and 13-4, for 3-i-2 garland on insulating layers 13-2 and 13-3, for 3-1-3 garland on insulating layers 13-3 and 13-2, for garland 3-i-4 on insulating layers 13-4 and 13-1.
Из фиг.11 замечаем, что в поле 3-i благодаря переменному размещению проводников 6-j-k в левой и правой сторонах на изолирующих слоях 13-i и переменному размещению в самих изолирующих слоях 13-1, заданных исходным порядком размещения, размещению в прямом и обратном порядке светоизлучающих элементов 4 и их последовательного соединения в группах 5 в поле 3-i не позволяется при их прокладке им пересекаться. Кроме того, фиг.12, сечение размещаемых проводников 6-j-k не зависит от количества гирлянд в поле 3-i.From Fig. 11, we notice that in the field 3-i, due to the variable placement of the 6-jk conductors on the left and right sides on the insulating layers 13-i and the variable placement in the insulating layers 13-1 themselves, given the initial placement order, direct and the reverse order of the light-emitting
На фиг.13 и фиг.14 приведены примеры размещения и последовательного соединения светоизлучающих элементов 4 к питающим шинам 20 и 21 проводниками 6 в одной плоскости в матрицах 2 на подложках 8, соответственно, к семи концентрическим и прямоугольным полям при максимальном количестве гирлянд в последнем поле, равном четырем. Как видим, дальнейшее увеличение количества полей будет приводить к дальнейшему уменьшению размеров светоизлучающих элементов 4 из-за требований к допустимому сечению проводников 6 и расстоянию между этими проводниками.On Fig and Fig.14 shows examples of the placement and serial connection of the light-emitting
На фиг.15 и фиг.16 показаны те же примеры размещения и последовательного соединения светоизлучающих элементов 4 к питающим шинам 20 и 21 проводниками 6, но при размещении их под светоизлучающими элементами 4 в изолирующих слоях 13. Такое размещение не ограничивает количество полей 3 и соответственно количество гирлянд j в последнем поле 3 размещения светоизлучающих элементов 4 в матрицах 2 на подложках 8 и позволяет при соответствующих способах размещения светоизлучающих элементов 4 максимально использовать площадь подложки 8.On Fig and Fig shows the same examples of placement and serial connection of the light-emitting
ЛитератураLiterature
1. RU 2426200 С1, H01L 33/00, от 15 03.2010 «Способ формирования и проверки светодиодных матриц».1. RU 2426200 C1,
2. RU 2465683 С1, H01L 25/13, от 9.8 2011 «Способ формирования светоизлучающих матриц».2. RU 2465683 C1, H01L 25/13, dated 9.8 2011 “Method for the formation of light-emitting matrices”.
3. RU 2295174 С2, 10.10.2005, «Светоизлучающее устройство содержащее светоизлучающие элементы» (прототип).3. RU 2295174 C2, 10.10.2005, “Light-emitting device containing light-emitting elements” (prototype).
4. Компоненты и технологии, №7, 2005, «Почему светодиоды не всегда работают так, как хотят их производители».4. Components and technologies, No. 7, 2005, “Why LEDs do not always work the way their manufacturers want.”
5. Электронные компоненты, №8, 2009, стр.42-43, «Светодиодные источники питания Mean Weil».5. Electronic Components, No. 8, 2009, pp. 42-43, “Mean Weil LED Power Supplies”.
6. RU 2012090, 22.05.1991, «Способ формирования межсоединений в матрице трехмерных полупроводниковых элементов».6. RU 2012090, 05/22/1991, “A method of forming interconnects in a matrix of three-dimensional semiconductor elements”.
7. RU 2034363, 17.11.1992, «Способ изготовления электропроводящих прозрачных пленок».7. RU 2034363, 11.17.1992, “Method for the manufacture of electrically conductive transparent films”.
8. RU 2359356, 26.11.2007, «Способ создания проводящих нано-проволок на полупроводниковых подложках».8. RU 2359356, 11.26.2007, “A method for creating conductive nano-wires on semiconductor substrates”.
9. RU 2399986, 16.01.2009, «Способ изготовления прозрачной омической контактной структуры BeO/Au/Beo/h-GaN».9. RU 2399986, January 16, 2009, “A method for manufacturing a transparent ohmic contact structure of BeO / Au / Beo / h-GaN”.
10. RU 2416135, 25.10.2007, «Полупроводниковый элемент, способ изготовления полупроводникового изделия и матрица светоизлучающих диодов, полученная с использованием этого способа изготовления».10. RU 2416135, 10.25.2007, “A semiconductor element, a method of manufacturing a semiconductor product and a matrix of light emitting diodes obtained using this manufacturing method”.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013104798/28A RU2514055C1 (en) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Method of arranging and connecting light-emitting elements in bunches, arranged in monolithic light-emitting arrays |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013104798/28A RU2514055C1 (en) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Method of arranging and connecting light-emitting elements in bunches, arranged in monolithic light-emitting arrays |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2514055C1 true RU2514055C1 (en) | 2014-04-27 |
Family
ID=50515497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013104798/28A RU2514055C1 (en) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Method of arranging and connecting light-emitting elements in bunches, arranged in monolithic light-emitting arrays |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2514055C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113012629A (en) * | 2020-12-08 | 2021-06-22 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | Display panel and electronic device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5404282A (en) * | 1993-09-17 | 1995-04-04 | Hewlett-Packard Company | Multiple light emitting diode module |
US5528474A (en) * | 1994-07-18 | 1996-06-18 | Grote Industries, Inc. | Led array vehicle lamp |
WO2003063553A1 (en) * | 2002-01-09 | 2003-07-31 | Alexei Konovalov | Running light source |
US7045965B2 (en) * | 2004-01-30 | 2006-05-16 | 1 Energy Solutions, Inc. | LED light module and series connected light modules |
RU2295174C2 (en) * | 2002-08-29 | 2007-03-10 | Широ САКАИ | Light-emitting device incorporating light-emitting components (alternatives) |
RU2426200C1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-08-10 | Вячеслав Николаевич Козубов | Method of chaining and checking led matrices |
RU2465683C1 (en) * | 2011-08-09 | 2012-10-27 | Вячеслав Николаевич Козубов | Method of forming light-emitting arrays |
RU2474920C1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-02-10 | Вячеслав Николаевич Козубов | Method to generate light-emitting matrices |
-
2013
- 2013-02-05 RU RU2013104798/28A patent/RU2514055C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5404282A (en) * | 1993-09-17 | 1995-04-04 | Hewlett-Packard Company | Multiple light emitting diode module |
US5528474A (en) * | 1994-07-18 | 1996-06-18 | Grote Industries, Inc. | Led array vehicle lamp |
WO2003063553A1 (en) * | 2002-01-09 | 2003-07-31 | Alexei Konovalov | Running light source |
RU2295174C2 (en) * | 2002-08-29 | 2007-03-10 | Широ САКАИ | Light-emitting device incorporating light-emitting components (alternatives) |
US7045965B2 (en) * | 2004-01-30 | 2006-05-16 | 1 Energy Solutions, Inc. | LED light module and series connected light modules |
RU2426200C1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-08-10 | Вячеслав Николаевич Козубов | Method of chaining and checking led matrices |
RU2465683C1 (en) * | 2011-08-09 | 2012-10-27 | Вячеслав Николаевич Козубов | Method of forming light-emitting arrays |
RU2474920C1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-02-10 | Вячеслав Николаевич Козубов | Method to generate light-emitting matrices |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113012629A (en) * | 2020-12-08 | 2021-06-22 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | Display panel and electronic device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101025972B1 (en) | Ac driving light emitting device | |
TWI488340B (en) | Semiconductor light emitting device having multi-cell array, light emitting module, and illumination apparatus | |
TWI539862B (en) | Light emitting device having a plurality of light emitting cells | |
US7964880B2 (en) | Light emitting element with a plurality of cells bonded, method of manufacturing the same, and light emitting device using the same | |
KR100961110B1 (en) | Ac driving light emitting device | |
US20180090635A1 (en) | Electrically contacting and interconnecting photovoltaic cells | |
KR20090035604A (en) | Thin film photovoltaic module wiring for improved efficiency | |
JP6986866B2 (en) | Hybrid weaving for electrical contact of photovoltaic cells | |
US7999271B2 (en) | Luminous element having a plurality of cells | |
JP2018078278A5 (en) | ||
JP6110855B2 (en) | Topology of LED distribution and connection in large area matrix | |
RU2514055C1 (en) | Method of arranging and connecting light-emitting elements in bunches, arranged in monolithic light-emitting arrays | |
RU2426200C1 (en) | Method of chaining and checking led matrices | |
KR20060020089A (en) | Luminous element having arrayed cells | |
CN110226237A (en) | Thin film photovoltaic module | |
RU2492550C1 (en) | Method of forming light-emitting arrays | |
RU2465683C1 (en) | Method of forming light-emitting arrays | |
RU2474920C1 (en) | Method to generate light-emitting matrices | |
KR101361109B1 (en) | Ac driving light emitting device | |
CN103378121A (en) | Light emitting diode device |