TWI611555B - 電視牆模組及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種電視牆模組具有複數個發光二極體晶片，其分別具有一配置在發光二極體晶片之一上側上的上側電極及一配置在發光二極體晶片之一下側上的下側電極。該些發光二極體晶片埋置於一種型體中。上側電極是與一配置在該型體之一前側上的前側金屬層相連接。下側電極是與一配置在該型體之一後側上的後側金屬層相連接。在型體的該後側上配置一介電層。該後側金屬層可導電地與一配置在該介電層上的外部金屬層相連接。
Description
本發明涉及一種依據請求項1所述之電視牆模組以及一種依據請求項12所述之製造電視牆模組的方法。
本專利申請案主張德國專利申請案DE 10 2015 112 556.0之優先權，其已揭示的整個內容收納於此以作為參考。
用於構成電視牆的電視牆模組在先前技術中已為人所知。電視牆是用於靜態的或移動的圖像之顯示板，其中每一像素(pixel)係由一個或複數個發光二極體晶片形成。為了達成高的顯示品質，各像素相互之間小的距離、高的對比、以及不同的空間方向中均勻的發射都值得追求。
本發明的目的在於製備一種電視牆模組。此目的藉由一種具有請求項1之特徵的電視牆模組來達成。本發明的另一目的在於提供一種製造電視牆模組的方法。此目的藉由一種具有請求項12之特徵的方法來達成。在請求項的附屬項中提供不同的其它形式。
電視牆模組包括複數個發光二極體晶片，其分別具有一配置在發光二極體晶片之一上側上的上側電極及一配置在發光二極體晶片之一下側上的下側電極。發光二極體晶片埋置於一種型體中。上側電極是與一配置在該型體之一前側上的前側金屬層相連接。下側電極是與一配置在該型體之一後側上的後側金屬層相連接。在型體的該後側上配置一介電層。該後側金屬層可導電地與一配置在該介電層上的外部金屬層相連接。
有利的方式是，電視牆模組之型體可具有一種達成高的機械穩定性所需之厚度。於是，電視牆模組可設計成強固地形式。
於此，電視牆模組之各別的發光二極體晶片可以有利方式具有互相不同的高度，這樣在電視牆模組中就可使用不同的發光二極體晶片。例如，這樣就可形成具有發光二極體晶片之電視牆模組，其可發出不同波長範圍的光且因此具有不同的晶片厚度。
各別的發光二極體晶片可在上述電視牆模組中以有利方式很靠近地一個接一個配置著，這樣可使該電視牆模組適合用於產生高解析的圖像。
配置在型體之後側上的介電層允許在該電視牆模組中以有利方式使該電視牆模組和載體之間由於不同的熱膨脹係數所造成的應力下降，該電視牆模組安裝在該載體上。
在電視牆模組之一實施形式中，各發光二極體晶片邏輯上係分佈在一矩陣之列和行上。於此，各發
光二極體晶片之下側電極經由後側金屬層以列的方式在電性上互相連接。各發光二極體晶片之上側電極經由前側金屬層以行的方式在電性上互相連接。電視牆模組之各發光二極體晶片因此配置成十字形矩陣連接。
有利方式是，電視牆模組因此只需少數的外部電性終端且仍可各別的控制每一各別的發光二極體晶片。於此，一共同的邏輯列或一共同的邏輯行之全部的發光二極體晶片都可同時各別受到控制。各別的邏輯列或行能以多工(multiplex)的方法在時間上依序受到控制。
在電視牆模組之一實施形式中，一列之每二個或三個相鄰的發光二極體晶片形成一像素。於此，可形成複數個共同形成一像素的發光二極體晶片以發出不同彩色的光。例如，一在紅色波長範圍中發射的發光二極體晶片、一在綠色波長範圍中發射的發光二極體晶片、以及一在藍色波長範圍中發射的發光二極體晶片通常可形成電視牆模組之一像素。因此，電視牆模組以有利方式達成彩色的顯示。
在電視牆模組之一實施形式中，各像素在電路板的上側上配置成一矩形柵格。該矩形柵格於此可與十字形矩陣連接之邏輯列和行疊合，但這不是一定需要的。
在電視牆模組之一實施形式中，一像素之各發光二極體晶片直線相鄰地配置著。由此能以有利的方式使電視牆模組達成特別高的圖像品質。
在電視牆模組之一實施形式中，發光二極體晶片之上側未由型體覆蓋。於是，該型體以有利方式使由發光二極體晶片發射至其上側上的電磁輻射未被遮蔽或未減弱或只有輕微的遮蔽或減弱。這樣該電視牆模組就可具有高的光度。
在電視牆模組之一實施形式中，發光二極體晶片之下側至少一部份是由型體覆蓋著。於此，各下側電極至少一部份未由型體覆蓋著。這可以有利方式使型體形成為具有一種厚度來達成，該厚度大於發光二極體晶片之厚度。這樣就可以較高的機械穩定性來形成該型體，藉此可造成強固的電視牆模組。同時，由於發光二極體晶片之下側電極至少一部份未由該型體覆蓋著，則可在電性上接觸發光二極體晶片之下側電極。
在電視牆模組之一實施形式中，型體具有的厚度大於發光二極體晶片之厚度。於是，該型體可有利地具有高的機械穩定性。
在電視牆模組之一實施形式中，在型體中配置可導電的穿孔接觸區，其在前側金屬層和後側金屬層之間造成可導電的連接。於是，可以有利方式經由後側金屬層來接觸電視牆模組之發光二極體晶片的與該前側金屬層成電性相連接的上側電極。
在電視牆模組之一實施形式中，在介電層中配置可導電的穿孔接觸區，其在後側金屬層和外部金屬層之間造成可導電的連接。於是，可以有利方式經由配置在該介電層上的外部金屬層來對該電視牆模組作電性
接觸。該外部金屬層於此可達成該電視牆模組之發光二極體晶片的下側電極之電性接觸且在與配置在該型體中的可導電的穿孔接觸區相組合下亦可達成發光二極體晶片的上側電極之電性接觸。電視牆模組之配置在介電層上的外部金屬層例如可達成電視牆模組之表面安裝技術(SMT)。
在電視牆模組之一實施形式中，前側金屬層至少以區段方式由一吸光層覆蓋著。因此，在電視牆模組操作時以有利方式在電視牆模組之發光二極體晶片的發光之上側和電視牆模組之上側的包圍著發光二極體晶片之區段的上側之間產生特別強的亮度對比。
電視牆模組的製造方法包括以下步驟：埋置複數個發光二極體晶片於型體中，各發光二極體晶片分別具有一配置在發光二極體晶片之上側上的上側電極和一配置在發光二極體晶片之下側上的下側電極；在該型體之前側上配置前側金屬層，該前側金屬層與上側電極相連接；在該型體之後側上配置後側金屬層，該後側金屬層與下側電極相連接；在該型體之後側上配置介電層；以及在該介電層上配置外部金屬層。
本方法以有利的方式簡易地且成本有利地製造電視牆模組。由於發光二極體晶片埋置於型體中，則藉由本方法得到的電視牆模組可在機械上強固地且不易斷裂地形成。
本方法中有利的方式是可使用不同厚度的發光二極體晶片。於是，例如複數個發光二極體晶片可組
合在電視牆模組中，形成該些發光二極體晶片以便由不同的波長範圍中發出電磁輻射，且該些發光二極體晶片具有不同的晶片厚度。
於此，在藉由本方法得到的電視牆模組中以有利的方式產生很小的產品厚度容許誤差(tolerance)，這樣可更簡易地安裝該電視牆模組。特別是，在藉由本方法得到的電視牆模組中全部的發光二極體晶片之全部的發射面都以高的準確性位於一共同平面中。
在藉由本方法得到的電視牆模組中，配置在型體之後側上的介電層允許以有利方式使電視牆模組和載體之間由不同的熱膨脹係數造成的應力降低，該載體上安裝著該電視牆模組。
在本方法之一實施形式中，在配置該前側金屬層之前進行另一步驟，以將一邊緣絕緣層配置在發光二極體晶片之上側的邊緣上。因此，可能存在於發光二極體晶片之上側的邊緣上之毛邊以有利方式藉由埋置的材料來覆蓋且因此在電性上與發光二極體晶片之上側電極絕緣，所述毛邊在電性上與發光二極體晶片之下側電極的電位相連接。藉此，以有利方式避免不期望的短路。
在本方法之一實施形式中，在配置該後側金屬層之前進行另一步驟，使下側電極裸露出來，特別是藉由雷射過程、電漿過程、噴砂過程或研磨分離過程來達成。有利方式是，藉由發光二極體晶片之下側電極的裸露，則可對發光二極體晶片之下側電極作電性接觸。於此，該型體仍可形成為具有一種厚度，其大於發光二極體晶片之最大的晶片厚度。
在本方法之一實施形式中，型體中設置著可導電的穿孔接觸區，其在前側金屬層和後側金屬層之間造成可導電的連接。因此，有利方式是，在藉由本方法得到的電視牆模組中可經由後側金屬層來達成發光二極體晶片之上側電極的電性接觸。
在本方法之一實施形式中，在介電層中設置可導電之穿孔接觸區，其在後側金屬層和外部金屬層之間造成可導電的連接。因此，有利方式是，在藉由本方法得到的電視牆模組中可經由配置在介電層上的外部金屬層來達成發光二極體晶片之下側電極的電性接觸且在與設置在型體中之可導電的穿孔接觸區相組合下可達成發光二極體晶片之上側電極的電性接觸。於是，藉由本方法得到的電視牆模組例如適合作為表面安裝用的SMT-組件。
在本發明之一實施形式中，介電層之配置包括一種光微影成像法(photolithographic method)。因此，以有利方式使介電層可結構化。這例如可用於將穿孔接觸區設置在介電層中。
在本方法之一實施形式中，其包括下一步驟以使前側金屬層氧化。因此，有利方式是將前側金屬層遮暗，這樣在藉由本方法得到的電視牆模組中可在發光二極體晶片之發光的上側、和前側金屬層之間造成較高的對比。
在本方法之一實施形式中，其包括下一步驟以便在前側金屬層上設置一吸光層。有利方式是，亦可
藉此而在發光二極體晶片之發光的上側、和前側金屬層上的吸光層之間造成較高的對比。
本發明之上述特性、特徵和優點以及形式和方式(例如，如何達成)在與以下各實施例的說明相結合時將變得更清楚且更容易理解，各實施例係與圖式相結合來詳述。於此，以各別示意的圖解來顯示。
100‧‧‧電視牆模組
110‧‧‧像素
120‧‧‧像素光柵
130‧‧‧十字形矩陣連接
135‧‧‧邏輯矩陣
140‧‧‧暫時載體
145‧‧‧黏合箔
200‧‧‧發光二極體晶片
201‧‧‧發光二極體晶片之上側
202‧‧‧發光二極體晶片之下側
203‧‧‧發光二極體晶片之厚度
210‧‧‧上側電極(陰極)
220‧‧‧下側電極(陽極)
300‧‧‧介電層
301‧‧‧形式層
302‧‧‧彈性層
310‧‧‧穿孔接觸區
400‧‧‧後側金屬層
410‧‧‧列線
420‧‧‧列終端結構
430‧‧‧行終端結構
500‧‧‧外部金屬層
510‧‧‧接觸面
520‧‧‧焊接球
600‧‧‧型體
601‧‧‧型體之前側
602‧‧‧型體之後側
603‧‧‧型體之厚度
610‧‧‧穿孔接觸區
620‧‧‧接觸口
630‧‧‧接觸槽
700‧‧‧前側金屬層
701‧‧‧變黑之前側金屬層
710‧‧‧行線
720‧‧‧連接條
730‧‧‧終端條
750‧‧‧邊緣絕緣層
800‧‧‧覆蓋層
第1圖係電視牆模組之像素的俯視圖。
第2圖係電視牆模組之十字形矩陣連接的連接圖。
第3圖係用於製造電視牆模組之暫時載體之剖視圖，該載體具有配置於其上的發光二極體晶片。
第4圖係一些配置在該暫時載體上的發光二極體晶片之俯視圖。
第5圖係在埋置於型體中之後發光二極體晶片之側剖視圖。
第6圖係在分離該暫時載體之後型體之側剖視圖。
第7圖係在發光二極體晶片之上側的邊緣上配置一邊緣絕緣層之後埋置著發光二極體晶片的型體之側剖視圖。
第8圖係在型體的前側上設置前側金屬層之後該型體之側剖視圖。
第9圖係該前側金屬層之一部份的俯視圖。
第10圖係在該前側金屬層變黑之後該型體之側剖視圖。
第11圖係在設置用於穿孔接觸區之接觸口和開口之後該型體之側剖視圖。
第12圖係在設置用於穿孔接觸區之接觸口和開口之後該型體之一部份的俯視圖。
第13圖係穿孔接觸區之位置的圖解。
第14圖係在設置用於穿孔接觸區之接觸槽和開口之後該型體之側剖視圖。
第15圖係在設置所述接觸槽之後該型體之另一側剖視圖。
第16圖係在設置用於穿孔接觸區之接觸槽和開口之後該型體之一部份的俯視圖。
第17圖係在設置後側金屬層之後該型體之側剖視圖。
第18圖係該後側金屬層之俯視圖。
第19圖係在型體之後側上設置一形成介電層時用的形式層之後該型體之側剖視圖。
第20圖係配置在介電層中的穿孔接觸區之位置的圖解。
第21圖係在設置一形成介電層的一部份時用的彈性層之後該型體之側剖視圖。
第22圖係在設置一形成整個介電層時用的彈性層之後該型體之側剖視圖。
第23圖係在設置一外部金屬層之後該型體和該介電層之側剖視圖。
第24圖係該外部金屬層之接觸面之位置的圖解。
第25圖係已製成的電視牆模組的一部份之側剖視圖。
第1圖顯示電視牆模組100之加強示意的俯視圖。電視牆模組100簡單地且不完整地顯示在第1圖中，以圖示該電視牆模組100之基本的幾何形式。
電視牆模組100可用作構成更大的電視牆用的模組。在此種情況下此電視牆可包括複數個相同形式的電視牆模組100。此電視牆可用來靜態地或可移動地顯示一種彩色或多種彩色的圖像。
電視牆模組100包括複數個像素110，其配置成規則的二維像素光柵(raster)120。第1圖中所示的範例中，電視牆模組100具有16×16個像素110。像素光柵120因此包括16行和16列。然而，同樣亦能以其它數目的像素110來形成電視牆模組100，例如，以8×8個像素110、以4×4個像素110、或以32×32個像素110來形成。同樣亦可使像素光柵120之列的數目不同於像素光柵120之行的數目。在此種情況下，電視牆模組100可具有8×16個像素110。
電視牆模組100之像素110在第1圖所示的範例中形成為正方形。由於像素光柵120在第1圖所示的範例中亦為正方形，則電視牆模組100整體上具有正方形的形式。各像素100當然亦可形成為矩形。在此種情況下，電視牆模組具有非正方形的矩形形式。同樣，亦能以非正方形的矩形形式來形成像素110且能以不同
數目的列和行來形成像素光柵120，使電視牆模組100整體上具有正方形的形式。
電視牆模組100之各別的像素110可具有一種例如介於0.3毫米(mm)和2毫米之間的邊長，特別是介於0.5毫米和1毫米之間。若像素110形成為正方形，則其因此可具有例如1毫米×1毫米的大小。在此種情況下電視牆模組100例如可具有16毫米之邊長。
電視牆模組100之每一像素110在第1圖所示的範例中包括三個發光二極體晶片(LED-晶片)200。像素110之此三個發光二極體晶片200形成為可發出不同彩色的光。例如，像素110之此三個發光二極體晶片200形成為可發出紅色、綠色和藍色的光。由像素110之該些發光二極體晶片200發出的輻射之相加混合，則因此可使每一像素110在廣大極限中可調整彩色發出的光。
當然，電視牆模組100的每一像素110同樣亦可以其它數目的發光二極體晶片200來形成。例如，電視牆模組100的每一像素110都具有一個發光二極體晶片200或二個發光二極體晶片200。於此，例如可形成發光二極體晶片200以發出藍光、綠光、黃光、紅光或橘色光。
第1圖所示的範例中，像素110之各別的發光二極體晶片200係直線式相鄰地配置著。於此，各發光二極體晶片200須配置成列，使電視牆模組100之像素光柵120之一列的全部像素110之全部的發光二極體晶片200都配置在一共同列中。當然，同樣可將一像素
110之各發光二極體晶片200直線式相鄰地配置在一行中，使電視牆模組100之像素光柵120之一行的全部像素110之全部的發光二極體晶片200都配置在一共同行中。同樣，可將一像素110之各別的發光二極體晶片200以不同於直線式相鄰的方式配置著。當然，電視牆模組100之一像素110之各別的發光二極體晶片200之直線式配置，可在藉由電視牆模組100達成的圖像品質中提供優點。
一像素110之各別的發光二極體晶片200例如可具有一種介於30微米和60微米之間的距離(發光二極體晶片至發光二極體晶片的距離)。於此，各別的發光二極體晶片200例如可具有介於0.13毫米和0.24毫米之間的邊長。
電視牆模組100之發光二極體晶片200配置成十字形矩陣連接130，其一部份示意地顯示在第2圖中。
每一發光二極體晶片200具有一陰極，其在目前的範例中與發光二極體晶片200之上側電極210在電性上相連接。此外，電視牆模組100之每一發光二極體晶片200具有一陽極，其在目前的範例中與各別的發光二極體晶片200之下側電極220在電性上相連接。當然，亦可使每一發光二極體晶片200之陰極和陽極相反地與各別的發光二極體晶片200之下側電極220和上側電極210在電性上相連接。
十字形矩陣連接130具有由邏輯列和邏輯行構成的邏輯矩陣135。發光二極體晶片200須分佈在十字形矩陣連接130之邏輯矩陣135上，以便在一邏輯列和一邏輯行之每一交叉點上配置一個發光二極體晶片200。於此，全部的發光二極體晶片200之下側電極220經由十字形矩陣連接130之列線410而在電性上互相連接。十字形矩陣連接130之邏輯矩陣135的一共同行之全部的發光二極體晶片200之上側電極210經由行線710而在電性上互相連接。因此，電視牆模組100之發光二極體晶片200的下側電極220係經由列線410而以列的方式相連接，但發光二極體晶片200的上側電極210係經由行線710而以行的方式在電性上互相連接。
十字形矩陣連接130可使邏輯矩陣135之一列的全部之發光二極體晶片200同時互相獨立地受控制。邏輯矩陣135之其它全部的列之發光二極體晶片200在上述受控制的期間中未受控制。邏輯矩陣135之各別的列可在時間上依序受控制(分時多工方法)，以便以此方式使全部配置在十字形矩陣連接130中的發光二極體晶片200互相獨立地受控制。
十字形矩陣連接130之邏輯矩陣135的列和行可對應於電視牆模組100之像素光柵120的列和行。於是，可使電視牆模組100之像素光柵120的一列之全部像素110之全部的發光二極體晶片200都同時且互相獨立地受控制，但像素光柵120之各別的列在時間上依序受控制。於此，一像素110之各別的發光二極體晶片
200分別配置在十字形矩陣連接130之邏輯矩陣135的一共同列中，使一像素110之各別的發光二極體晶片200可同時互相獨立地受控制。在每一像素110有三個發光二極體晶片200的情況下，十字形矩陣連接130之邏輯矩陣135中像素光柵120之每行因此包括三行。
十字形矩陣連接130可達成：以外部接觸區的數目來控制電視牆模組100之發光二極體晶片200，該數目小於電視牆模組100之全部的發光二極體晶片200之全部的上側電極210和下側電極220之和(sum)。每一列線410只需一外部接觸區且每一行線710只需一外部接觸區。在一種具有16×16個像素110且每個像素110具有三個發光二極體晶片200之舉例式的電視牆模組100中，需要16條列線410和3×16條行線，因此需要64個外部接觸區。
第3圖顯示用於製造電視牆模組100之暫時載體140的一部份之側剖視圖。在該暫時載體140之上側上配置一種二側黏合之黏合箔145。黏合箔145之一黏合側或二個黏合側可以熱方式來鬆開。
用於製造電視牆模組100之發光二極體晶片200在該暫時載體140上方係配置在黏合箔145上。每一發光二極體晶片200都具有一上側201和一與該上側201相對向的下側202。每一發光二極體晶片200之上側電極210在其上側201都是可接近的。每一發光二極體晶片200之下側電極220在其下側202都是可接近的。
發光二極體晶片200之上側201形成發光二極體晶片200之輻射發出面。在發光二極體晶片200操作時，使電磁輻射發射至其上側201。
發光二極體晶片200須配置在黏合箔145上，使發光二極體晶片200之上側201面向該黏合箔145和該暫時載體140且與該黏合箔145接觸。
第3圖所示之暫時載體140之區段包括待製成的電視牆模組100之像素光柵120的三個行。第4圖顯示第1圖中所示的電視牆模組100之示意圖之一放大的區段，其中畫入切線的走向，在切線上切割第3圖之圖樣。第3圖之左方部份和右方部份中，切痕經由像素光柵120之一共同列的二個像素110而延伸。反之，第3圖之中央區域中切痕在像素光柵120之二個列之間延伸。相同的剖面亦用在第5圖、第6圖、第7圖、第8圖、第10圖、第11圖、第14圖和第17圖中。像素光柵120和像素110為了更容易理解而畫入第3圖和第4圖中，隨後的各圖中亦如此。
每一發光二極體晶片200都具有一種自其上側201至其下側202為止測量而得的厚度203。發光二極體晶片200之厚度203例如可介於0.12毫米和0.19毫米之間。形成電視牆模組100之一共同像素110時使用的發光二極體晶片200之厚度203因此可互相不同。然而，由於發光二極體晶片200在該暫時載體140上係配置在黏合箔145上，則發光二極體晶片200之上側201在每一情況下都以較高的準確性位於一共同平面中。
第5圖顯示依時間順序在第3圖的圖樣之後的處理狀態中該暫時載體140和配置在該暫時載體140上的發光二極體晶片200之示意式的側剖視圖。
在黏合箔145之背向該暫時載體140之側上，於該暫時載體140上方，該側形成一型體600。於此，發光二極體晶片200埋置於型體600中。型體600藉由成型(molding)方法來形成，特別是例如藉由壓縮成型(compression molding)或轉移成型(transfer molding)來形成。
型體600由流體的或成粒的成型材料來形成。成型材料具有電性絕緣的塑料，例如，環氧化物。成型材料亦可具有埋置著的玻璃纖維組織。這在當形成型體600的材料具有黑色的或其它暗色的彩色時是適當的。然而，這在當型體600之前側在隨後所描述之後來的步驟中至少一部份是由一吸光層覆蓋時特別是不需要的。
型體600具有一前側601和一與前側601相對向的後側602。在前側601和後側602之間該型體600具有一垂直於前側601而測得的厚度603。
型體600的前側601以緊靠方式形成在黏合箔145上。由於埋置於型體600中的發光二極體晶片200之上側201亦緊靠在該暫時載體140上方的黏合箔145上，則在形成型體600之期間中發光二極體晶片200之上側201不是被型體600之材料覆蓋而是可在型體600之前側601被接近且與型體600的前側601齊平。
型體600之厚度603大於發光二極體晶片200之厚度203。因此，發光二極體晶片200之下側202由型體600的材料覆蓋著且不可由型體600之後側602接近。型體600之厚度603大於0.2毫米是適當的。在此種情況下，型體600可具有高的機械穩定性。例如，型體600之厚度603可介於0.3毫米和1.0毫米之間。
第6圖顯示依時間順序在第5圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600(其中埋置著發光二極體晶片200)之示意式的側剖視圖。
型體600及其中埋置著的發光二極體晶片200可由黏合箔145和該暫時載體140分離。這例如藉由熱過程及/或藉由黏合箔145的取下而達成。
在型體600由該暫時載體140分離之後，型體600之可能經由發光二極體晶片200之上側201而到達型體600之前側601之區域中的材料須去除(deflashing)。
若型體600之厚度603較小，則在隨後的處理步驟中為了達成機械穩定性須在一堅硬的載體上配置該型體600。於此，該型體600之後側602面向該載體。
第7圖顯示依時間順序在第6圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600及其中埋置著的發光二極體晶片200之示意式的側剖視圖。
型體600之前側601上配置著一邊緣絕緣層750。此邊緣絕緣層750具有介電材料。此邊緣絕緣層750例如可藉由光微影成像法而配置在型體600之前側
601上且被結構化。在此種情況下，此邊緣絕緣層750適當方式下具有可被光結構化的介電質。此邊緣絕緣層750例如在垂直於型體600之前側601而測得的方向中可具有5微米的厚度。
邊緣絕緣層750覆蓋型體600之前側601的至少一些部份以及發光二極體晶片200之在型體600之前側601上裸露的上側201之邊緣的一些部份。發光二極體晶片200之上側201的邊緣可具有毛邊(熔渣毛邊)，其可導電地與發光二極體晶片200之下側電極220相連接。藉由邊緣絕緣層750來覆蓋，使毛邊在電性上絕緣。
發光二極體晶片200之配置在發光二極體晶片200之上側201上的上側電極210未被邊緣絕緣層750覆蓋。發光二極體晶片200之上側201的其餘區段基本上亦未被邊緣絕緣層750覆蓋。
在型體600之前側601上方配置該邊緣絕緣層750時的期間，發光二極體晶片200之上側201首先完全被邊緣絕緣層750的材料覆蓋。然後，發光二極體晶片200之上側201的至少一些部份又藉由光結構化方法而裸露出來。
第8圖顯示依時間順序在第7圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600及其中埋置著的發光二極體晶片200之示意式的側剖視圖。
在型體600之前側601上配置一前側金屬層700。第9圖以示意圖顯示前側金屬層700之一部份的俯
視圖。前側金屬層700形成電視牆模組100之十字形矩陣連接130的行線710。
前側金屬層700形成為平面金屬層。前側金屬層700之施加和結構化例如可藉由光微影成像法來達成。前側金屬層700之施加和結構化例如可包括以下過程：設置一種子層(seed layer)、進行一種光技術、進行一種電鍍過程、去除光漆且蝕刻該種子層。另一方式是，前側金屬層700之施加和結構化例如可包括剝離(Lift-Off)過程或使用一結構化的種子層。
前側金屬層700例如可具有金屬序列，其包括鎳和銀。例如，此金屬序列具有5微米的鎳和0.1微米的銀。前側金屬層700亦可具有銅、鋁、鈀、金、鎢或其它金屬或可導電的塑料或繪圖器或其它可導電的材料。
第8圖和第9圖所示意的範例中，前側金屬層700大面積地覆蓋型體600之前側601。各別的行線710只藉由狹窄的槽而互相隔離。於此，各槽較行線710更狹窄。然而，亦可使行線710形成為較所示者更狹窄，例如，較隔離所述行線710的槽更狹窄。在此種情況下，前側金屬層不完全地覆蓋型體600之前側601。
在發光二極體晶片200之上側201之區域中，行線710在第8圖和第9圖所示的範例中以狹窄的連接條720的形式從發光二極體晶片200之上側201旁邊經過。於是，發光二極體晶片200之上側201上的光發射不會受到行線710之金屬所妨礙。
發光二極體晶片200之上側電極210分別經由狹窄的終端條730而與行線710相連接。第8圖和第9圖所示的範例中，各終端條730使該些上側電極210分別與連接條720連接。然而，其它的幾何形式亦是可能的。同樣，各連接條720可在發光二極體晶片200之上側201上方延伸，各連接條720亦可承擔終端條730之功能。
第8圖和第9圖所示意的範例中，上側電極210配置在發光二極體晶片200之上側201的中央。當然，亦可適當地將上側電極210各別配置在發光二極體晶片200之上側201的邊緣區或角隅區中。
各連接條720和各終端條730藉由邊緣絕緣層750之區段而在電性上與發光二極體晶片200之上側201的邊緣絕緣。
第10圖顯示依時間順序在第8圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600及其中埋置著的發光二極體晶片200之示意式的側剖視圖。
前側金屬層700變黑且現在形成一變黑的前側金屬層701。前側金屬層700的變黑例如可藉由前側金屬層700之氧化來達成，例如，藉由氧電漿來達成。於此，前側金屬層700例如可具有銀-塗層。
為了保護變黑的前側金屬層700使不受磨損或不受其它損傷，須在變黑的前側金屬層701上方配置一覆蓋層800。此覆蓋層800具有儘可能良好的光學透射性。此覆蓋層800例如可具有矽樹脂。此覆蓋層800
亦可另外用來保護發光二極體晶片200以避免因外部作用而造成損傷。
藉由變黑的前側金屬層701，則可在發光二極體晶片200之發光的上側201和變黑的前側金屬層701之間達成較強的對比。當變黑的前側金屬層701覆蓋型體600的前側601之儘可能大的份量時是有利的。這特別適用於以下情況：型體600的前側601形成為具反射性及/或以明亮的彩色來形成。
相對於第10圖所示之使前側金屬層700變黑的另一方式是，可以另一吸光層來覆蓋型體600之前側金屬層700及/或前側601，例如，以黑色的焊接停止漆之層來覆蓋。同樣，可省略該覆蓋層800。
在第10圖所示的處理狀態之後的一處理步驟中，型體600可在其後側602上被磨平，使型體600的厚度603減少。然而，型體600的厚度603於此通常可保持大於發光二極體晶片200的厚度203。為了將型體600磨平，型體600須以其前側601配置在堅硬的載體上。
第11圖顯示依時間順序在第10圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600、其中埋置著的發光二極體晶片200、以及該前側金屬層700之示意式的側剖視圖。
在型體600中設置複數個接觸口620，其由型體600的後側602延伸至埋置於型體600中的發光二極體晶片200之下側202。於此，對每一發光二極體晶片200都在型體600中設置一接觸口620。
接觸口620之設置例如可藉由雷射過程來達成，特別是例如藉由雷射鑽孔來達成。於此，鑽孔過程可在穿過該型體600之後在每一接觸口620中停止於發光二極體晶片200之下側電極220的配置在各別發光二極體晶片200之下側202上的金屬，這例如就像第11圖之右方部份中所示的像素110那樣。然而，另一方式是，配置在發光二極體晶片200之下側202上的金屬在鑽孔過程的期間中亦可被穿過，使發光二極體晶片200之下側202上的接觸口620以一片段方式廣泛地向內延伸至發光二極體晶片200中，這例如顯示在第11圖之左方部份中所示的像素110中。在此種情況下，在設置該些接觸口620之後，須蝕刻發光二極體晶片200之下側202，以消除可能的缺陷。
除了該些接觸口620以外，型體600中設置著複數個用於穿孔接觸區610之開口，其由型體600之後側602經由型體600延伸至配置在型體600之前側601上的前側金屬層700。用於穿孔接觸區610之開口例如同樣可藉由雷射鑽孔來設置。於此，鑽孔過程可在到達前側金屬層700時停止。
第12圖顯示第1圖之電視牆模組100的示意圖，其中畫入複數個設置在型體600中的接觸口620之位置以及一設置在型體600中用於穿孔接觸區610的開口之位置。
第13圖顯示電視牆模組100之像素光柵120的示意圖。於此，顯示出用於穿孔接觸區610之全部設
置在型體600中的開口之位置。用於穿孔接觸區610的開口因此分佈在像素光柵120上，使前側金屬層700之每一行線710下方都恰巧配置一用於穿孔接觸區610的開口。
第14圖顯示上述製造方法之另一方式中依時間順序在第10圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600、埋置於該型體600中的發光二極體晶片200、以及前側金屬層700之示意式的側剖視圖。
第14圖所示的處理狀態中，在型體600中設置接觸槽630以取代接觸口620。第16圖顯示第1圖之電視牆模組100的示意圖之一區段，其中可辨認二個接觸槽630的走向。該些接觸槽630沿著像素光柵120之列而延伸。於此，像素光柵120之每列都設有一接觸槽630。第15圖以示意圖顯示型體600之一部份的平行於接觸槽630之延伸方向的切面。
各接觸槽630分別由型體600之後側602延伸至發光二極體晶片200之下側202。各接觸槽630例如可藉由切鋸過程來設置。於此，同樣可部份地鋸開發光二極體晶片200之下側202。用於設置各接觸槽630之切鋸片可具有V-形式，就像可由第15圖的切面圖辨認者那樣。
除了各接觸槽630以外，亦可在上述製造方法之依據第14圖至第16圖所示的另一方式中設置用於穿孔接觸區610的開口。這是依據與第11圖至第13圖所示方法相同的方法來設置且設置在相同的位置上。
在第11圖的示意之處理狀態中以及在第14圖的示意之處理狀態中，埋置於型體600中的發光二極體晶片200之下側電極220至少一部份不再被型體600的材料覆蓋且因此可由外部接近。然而，埋置於型體600中的發光二極體晶片200之下側202的其它區段可又被型體600的材料覆蓋著。
接觸口620或接觸槽630亦可不同於上述方法而藉由電漿過程或噴砂過程來設置。
第17圖顯示依時間順序在第11圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600及其中埋置著的發光二極體晶片200之示意式的側剖視圖。然而，另一方式是亦可由第14圖所示的處理狀態開始。
在型體600的後側602上配置一後側金屬層400。後側金屬層的配置例如可藉由一種過程序列來達成，此過程序列包括：配置一種子層(seed layer)、進行一種光技術、進行一種電鍍過程、去除光漆且蝕刻該種子層，或另一方式是包括剝離過程。或是，該過程序列亦可包括一種結構化的種子層的使用。
第18圖以示意圖顯示後側金屬層400的俯視圖。此外，第18圖中顯示一種切面的走向，沿著該切面來切割第19圖之下述圖樣。
後側金屬層400包括複數個平行條片，其形成十字形矩陣連接130之列線410。列線410沿著像素光柵120之列而延伸。各別的列線410在電性上互相絕緣。
配置在型體600之後側602上的後側金屬層400的列線410之金屬係在配置在型體600中的接觸口620中(或另一方式是在接觸槽630中)延伸，使每一列線410都可導電地與像素光柵120之各別的列之發光二極體晶片200的下側電極220相連接。
形成在型體600之後側602上的後側金屬層400另外包括複數個列終端結構420和複數個行終端結構430，該些行終端結構430分別配置在列線410之間。列終端結構420可導電地與列線410連接。於此，每一列線410與一列終端結構420連接且每一列終端結構420與一列線410連接。該些行終端結構430在電性上係與列線410和列終端結構420互相絕緣。
在行終端結構430之區域中，後側金屬層400之金屬在用於穿孔接觸區610的開口(其設置在型體600內)中延伸且因此形成所述穿孔接觸區610。每一以此種方式形成的穿孔接觸區610都在一由前側金屬層700形成的行線710和一由後側金屬層400形成的行終端結構430之間造成可導電的連接。
不同於依據第11圖至第16圖所述在型體600中設置用於穿孔接觸區610的開口以及在所述開口中配置後側金屬層400之金屬，亦可藉由使可導電的元件(Via-Chips)埋置於型體600中來設置所述穿孔接觸區610。於此，所述可導電的元件與發光二極體晶片200一起配置在暫時載體140上方的黏合箔145上且與發光二極體晶片200一起埋置於型體600中。
第19圖顯示依時間順序在第17圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600之示意式的側剖視圖。
在型體600之後側602上配置著一形式層301。此形式層301覆蓋著配置在型體600之後側602上的後側金屬層且亦可填滿各接觸開口620之在設置該後側金屬層400之後仍保留著的凹口、或填滿該些接觸槽630以及該些穿孔接觸區610。於是，該形式層301另外可使型體600達成機械穩定性。這在該型體600中設置連續的接觸槽630時特別需要。
該形式層301是藉由成型方法來形成，例如，藉由壓縮成型或轉移成型來形成。該形式層301具有電性絕緣材料。例如，該形式層301可具有與型體600相同的材料。
在設置該形式層301之後，在該形式層301中設置用於穿孔接觸區310的開口。所述用於穿孔接觸區310的開口由該形式層301之遠離型體600之此側經由該形式層301延伸至配置在該形式層301和該型體600之間的後側金屬層400。用於穿孔接觸區310的開口之設置例如又可藉由雷射過程來達成，例如，藉由雷射鑽孔。
第20圖顯示電視牆模組100之像素光柵120的示意圖。於此，將設置在形式層301中用於穿孔接觸區310的開口之位置畫入。用於穿孔接觸區310的開口配置在像素光柵120之節點上，像素光柵120之二個相鄰的列和二個相鄰的行分別在所述節點上相交會。每次
2×2個相鄰的像素110形成一組(group)相關的像素110。此種具有16×16個像素110之舉例式的像素光柵120因此包括8×8個上述之組。在像素光柵之每一節點上配置一個用於穿孔接觸區310的開口，該節點上一組像素110之四個像素110對接著。整體上所示範例的形式層301中因此設有8×8個用於穿孔接觸區310的開口。
第18圖和第20圖比較後顯示：用於穿孔接觸區310的每一開口都配置在後側金屬層400之列終端結構420上方或行終端結構430上方。
第21圖顯示依時間順序在第19圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600及配置在該型體600之後側602上的形式層301之示意式的側剖視圖。
在該形式層301之遠離該型體600之此側上配置一彈性層302。此彈性層302具有彈性材料且設置成用於使一側上的電視牆模組100以及另一側上承載該電視牆模組100的載體所具有之型體600和形式層301之不同的熱膨脹獲得平衡。
彈性層302在用於穿孔接觸區310的開口之區域中同樣具有一開口。此彈性層302中的開口例如可藉由光結構化的方法來設置。在此種情況下，此彈性層302例如由可被光結構化的介電質來形成。然而，另一方式是，只有在此彈性層302配置在該形式層301上之後才在一共同的處理步驟中將用於穿孔接觸區310的開口同時設置在此彈性層302及該形式層301中。
該形式層301和該彈性層302共同形成一種介電層300。當然，同樣亦可省略該彈性層302之配置。在此種情況下，該形式層301單獨地形成該介電層300。
第22圖顯示依時間順序在第17圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600之示意式的側剖視圖，該處理狀態是由其它處理步驟造成，所述其它處理步驟可不同於第19圖至第21圖所述方法的步驟來進行。
型體600之後側602上直接配置著彈性層302，其因此單獨地形成介電層300。省略該形式層301之設置。因此，可形成彈性層302，就像其在第21圖中所述那樣。
同樣，在用於形成該介電層300之彈性層302中又設置用於穿孔接觸區310的開口。用於穿孔接觸區310的開口之設置可藉由光結構化的方法或例如藉由鑽孔過程來達成。
第23圖顯示依時間順序在第19圖的圖樣之後的處理狀態中該型體600及配置在該型體600之後側602上的介電層300之示意式的側剖視圖。然而，該處理當然亦可由第21圖或第22圖中所示的處理狀態開始而持續進行。
在介電層300之遠離該型體600之此側上配置一外部金屬層500。第24圖顯示一配置在介電層300上的外部金屬層500之示意的俯視圖。
該外部金屬層500包括複數個接觸面510。所示的範例中，該外部金屬層500包括8×8個接觸面
510。該些接觸面510在此就像用於穿孔接觸區310的開口那樣配置在像素光柵120之節點上，像素110之相關的組之四個像素110分別在所述節點上相交會。
在外部金屬層500之每一接觸面510的區域中，該外部金屬層500之金屬延伸至用於穿孔接觸區310的開口(其配置在介電層300內)中且因此分別形成一穿孔接觸區310。此種穿孔接觸區310的每一個都在該外部金屬層500之一接觸面510和後側金屬層400之一個列終端結構420或一個行終端結構430之間造成可導電的連接。
因此，後側金屬層400之每一條列線410都經由一個列終端結構420和一個配置在介電層300中的穿孔接觸區310而可導電地與外部金屬層500之一接觸面510相連接。此外，前側金屬層700之每一條行線710都經由一個配置在型體600中的穿孔接觸區610、一個設置在後側金屬層400中的行終端結構430、以及一個配置在介電層300中的穿孔接觸區310而可導電地與外部金屬層500之一接觸面510相連接。因此，外部金屬層500之該接觸面510允許全部之埋置於型體600中的發光二極體晶片200之上側電極210和下側電極220都可達成電性接觸。
第25圖顯示上述製程結束之後該電視牆模組100的一部份之示意式的側剖視圖。第25圖所示的處理狀態在時間順序上是在第23圖所示的處理狀態之後。
在由外部金屬層500形成的接觸面510上配置複數個焊接球520。電視牆模組100因此形成一種球柵陣列(Ball-Grid-Array)-組件，其適合作為表面安裝用的SMD-組件。然而，另一方式是亦可省略該些焊接球520的配置。
可將電視牆模組與複數個其它的電視牆模組100共同製成一種組件複合物且只有在共同的處理步驟結束之後才藉由剖開來進行分割。
本發明係依據較佳之實施例來詳述。然而，本發明不限於所揭示的實施例。反之，此行的專家可由此導出其它的不同形式而未偏離本發明的保護範圍。
100‧‧‧電視牆模組
110‧‧‧像素
200‧‧‧發光二極體晶片
201‧‧‧發光二極體晶片之上側
202‧‧‧發光二極體晶片之下側
210‧‧‧上側電極(陰極)
220‧‧‧下側電極(陽極)
300‧‧‧介電層
301‧‧‧形式層
310‧‧‧穿孔接觸區
400‧‧‧後側金屬層
410‧‧‧列線
430‧‧‧行終端結構
500‧‧‧外部金屬層
510‧‧‧接觸面
520‧‧‧焊接球
600‧‧‧型體
601‧‧‧型體之前側
602‧‧‧型體之後側
610‧‧‧穿孔接觸區
700‧‧‧前側金屬層
701‧‧‧變黑之前側金屬層
710‧‧‧行線
750‧‧‧邊緣絕緣層
800‧‧‧覆蓋層
Claims (19)
- 一種電視牆模組(100)，具有複數個發光二極體晶片(200)，其中各發光二極體晶片(200)邏輯上係分佈在一具有複數個列和行的矩陣(135)之列和行上，該些發光二極體晶片(200)分別具有一配置在發光二極體晶片(200)之一上側(201)上的上側電極(210)及一配置在發光二極體晶片(200)之一下側(202)上的下側電極(220)，其中該些發光二極體晶片(200)埋置於一種型體(600)中，上側電極(210)是與一配置在該型體(600)之一前側(601)上的前側金屬層(700)相連接，其中上側電極(210)經由前側金屬層(700)以行的方式在電性上互相連接，下側電極(220)是與一配置在該型體(600)之一後側(602)上的後側金屬層(400)相連接，其中下側電極(220)經由後側金屬層(400)以列的方式在電性上互相連接，在型體(600)的該後側(602)上配置一介電層(300)，該後側金屬層(400)可導電地與一配置在該介電層(300)上的外部金屬層(500)相連接。
- 如請求項1之電視牆模組(100)，其中一列之每二個或三個相鄰的發光二極體晶片(200)形成一像素(110)。
- 如請求項2之電視牆模組(100)，其中各像素(110)配置 成一矩形柵格(120)。
- 如請求項2或3之電視牆模組(100)，其中一像素(110)之各發光二極體晶片(200)直線相鄰地配置著。
- 如請求項1之電視牆模組(100)，其中發光二極體晶片(200)之上側(201)未由型體(600)覆蓋。
- 如請求項1之電視牆模組(100)，其中發光二極體晶片(200)之下側(202)至少一部份是由型體(600)覆蓋著，各下側電極(220)至少一部份未由型體(600)覆蓋著。
- 如請求項1之電視牆模組(100)，其中型體(600)具有的厚度(603)大於發光二極體晶片(200)之厚度。
- 如請求項1之電視牆模組(100)，其中在型體(600)中配置可導電的穿孔接觸區(610)，其在前側金屬層(700)和後側金屬層(400)之間造成可導電的連接。
- 如請求項1之電視牆模組(100)，其中在介電層(300)中配置可導電的穿孔接觸區(310)，其在後側金屬層(400)和外部金屬層(500)之間造成可導電的連接。
- 如請求項1之電視牆模組(100)，其中前側金屬層(700)至少以區段方式由一吸光層(701)覆蓋著。
- 一種製造電視牆模組(100)的方法，包括以下步驟：埋置複數個發光二極體晶片(200)於型體(600)中，各發光二極體晶片(200)分別具有一配置在發光二極體晶片(200)之上側(201)上的上側電極(210)和一配置在發光二極體晶片(200)之下側(202)上的下側 電極(220)，其中各發光二極體晶片(200)邏輯上係分佈在一具有複數個列和行的矩陣(135)之列和行上；在該型體(600)之前側(601)上配置前側金屬層(700)，該前側金屬層(700)與上側電極(210)相連接，其中上側電極(210)經由前側金屬層(700)以行的方式在電性上互相連接；在該型體(600)之後側(602)上配置後側金屬層(400)，該後側金屬層(400)與下側電極(220)相連接，其中下側電極(220)經由後側金屬層(400)以列的方式在電性上互相連接；在該型體(600)之後側(602)上配置介電層(300)；以及在該介電層(300)上配置外部金屬層(500)。
- 如請求項11的方法，其中在配置該前側金屬層(700)之前，進行以下另一步驟：將一邊緣絕緣層(750)配置在發光二極體晶片(200)之上側(201)的邊緣上。
- 如請求項11的方法，其中在配置該後側金屬層(400)之前，進行以下另一步驟：使下側電極(220)裸露出來，特別是藉由雷射過程、電漿過程、噴砂過程或研磨分離過程來達成。
- 如請求項11的方法，其中型體(600)中設置著可導電的穿孔接觸區(610)，其在前側金屬層(700)和後側金屬 層(400)之間造成可導電的連接。
- 如請求項11的方法，其中在介電層(300)中設置可導電之穿孔接觸區(310)，其在後側金屬層(400)和外部金屬層(500)之間造成可導電的連接。
- 如請求項11的方法，其中介電層(300)之配置包括一種成型方法。
- 如請求項11的方法，其中介電層(300)之配置包括一種光微影成像法。
- 如請求項11的方法，其中本方法包括以下另一步驟：使前側金屬層(700)氧化。
- 如請求項11的方法，其中本方法包括以下另一步驟：在前側金屬層(700)上設置一吸光層。
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