WO2017017143A1 - Videowand-modul und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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WO2017017143A1
WO2017017143A1 PCT/EP2016/067912 EP2016067912W WO2017017143A1 WO 2017017143 A1 WO2017017143 A1 WO 2017017143A1 EP 2016067912 W EP2016067912 W EP 2016067912W WO 2017017143 A1 WO2017017143 A1 WO 2017017143A1
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video wall
metallization
emitting diode
wall module
light
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PCT/EP2016/067912
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Thomas Schwarz
Frank Singer
Christian LEIRER
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a video wall module according to claim 1 and to a method for producing a video wall module according to claim 12.
  • Video wall modules for building video walls are known from the prior art.
  • Video walls are display panels for static or moving images, in which each pixel (Pi ⁇ xel) is formed by one or more light emitting diode chips.
  • each pixel Pi ⁇ xel
  • light emitting diode chips In order to achieve a high display quality, small distances between the pixels from each other, high contrast and uniform radiation in different spatial directions are desirable.
  • An object of the present invention is to provide a video wall module. This object is achieved by a video wall module having the features of claim 1. Another object of the present invention is as ⁇ rin, a method for producing a video wall module indicated. This object is achieved by a method having the features of claim 12. In the dependent claims various developments are given.
  • a video wall module comprises a plurality of LED chips, each having a disposed on an upper surface of the LED chips ⁇ top electrode and disposed on a Un ⁇ underside of the LED chip Unternetelekt- rode.
  • the LED chips are embedded in a Formkör ⁇ per.
  • the top electrodes are connected to a front side metallization disposed on a front side of the molded body.
  • the bottom electrodes are with a rear side metallization arranged on a rear side of the molded body.
  • a dielectric layer is arranged.
  • the remindsei ⁇ tenmetallmaschine is electrically connected to an arranged on the dielectric layer outer metallization.
  • the shaped body of this video wall Mo ⁇ duls can have sufficient to achieve a high mechanical stability thickness. This can be made robust video wall-Mo ⁇ dul.
  • the individual light-emitting diode chips of the video wall module can advantageously have mutually differing heights, which results in different differences in the video wall module
  • LED chips can be installed. For example, this makes it possible to form the video wall module with light-emitting diode chips which emit light of different wavelength ranges and thereby have different chip thicknesses.
  • the individual light-emitting diode chips can advantageously be arranged very close to one another in this video wall module, as a result of which the video wall module can be suitable for generating high-resolution images.
  • the video wall module In one embodiment of the video wall module, the
  • LED chips of the video wall module are thus arranged in a cross-matrix interconnection.
  • the video benö- wall module Untitled characterized only a small number exter ⁇ ner electrical connections, yet allows indi vidual ⁇ control of each individual LED chip.
  • all light-emitting diode chips of a common logic line or a common logical column can be controlled individually at the same time.
  • the individual logical Zei ⁇ len or columns can be controlled in succession in a multiplex process.
  • two or three adjacent light-emitting diode chips of one line each form one pixel.
  • the light emitting diode chip for emitting light different colors ⁇ Licher be formed.
  • a light-emitting diode chip emitting in the red wavelength range, a light-emitting diode chip emitting in the green wavelength range, and a light-emitting diode chip emitting in the blue wavelength range can each form a pixel of the video wall module.
  • the video wall module allows ⁇ a colored representation.
  • the picture ⁇ points are arranged in a rectangular grid at the top of the circuit board.
  • the rectangular grid can thereby coincide with the lo ⁇ cal rows and columns of cross-matrix configuration, although this is not mandatory.
  • the video wall module In one embodiment of the video wall module, the
  • the video wall module can have a high luminosity.
  • the lower sides of the LED chips are at least partially through the
  • the bottom electrodes are at least partially not covered by the molded body. Before ⁇ geous enough, it becomes possible by forming the molded body with a thickness that is greater than the thickness of the LED chip. This makes it possible to form the molded body with high mechanical stability, which can result in a robust video wall module. At the same time, since the bottom electrodes of the LED chips are at least partially not covered by the molded body, it becomes possible to electrically contact the bottom electrodes of the LED chips.
  • the shaped body has a greater thickness than the light-emitting diode chips.
  • electrically conductive vias are arranged in the molded body, which produce electrically conductive connections between the front side metallization and the rear side metallization.
  • the video wall module electrically conductive vias are arranged at ⁇ in the dielectric layer, the electrically conductive connections between the back-side and the outer metallization manufacturer-len.
  • the video wall module can be contacted on the disposed on the dielectric layer electricallyproofmetalli ⁇ tion.
  • the technicallymetallisie ⁇ tion allows electrical contacting of Un ⁇ terodorelektroden the LED chips of the video wall module and can in combination with arranged in the molding electrically conductive vias also allow electrical contacting of the upper side electrodes of the LED chips.
  • the outer metallization of the video wall module disposed on the dielectric layer may, for example, enable surface mounting (SMT mounting) of the video wall module.
  • the front side metallization is covered at least in sections by a light-absorbing layer.
  • a particularly high brightness contrast between the shining upper sides of the LED chips of the video wall module and the upper sides of the LED chips ⁇ surrounding portions of the upper side wall of the video module.
  • a method for producing a video wall module comprises steps for embedding a plurality of light-emitting diode chips, each of which has a top electrode arranged on an upper side of the light-emitting diode chip and a bottom electrode arranged on a lower side of the light-emitting diode chip , into a shaped body, for arranging a front-side metallization on a front side of the molded body, wherein the front-side is connected to the top electrode, for mounting a back-side on a rear side of the shaped body, wherein the remindwareme ⁇ metallization is connected to the bottom electrodes, for arranging a dielectric layer on the rear side of the shaped body, and for arranging an outer metallization on the dielectric layer.
  • this method allows a simple and cost-effective production of a video wall module.
  • the video wall module may be mecha nically ⁇ formed rugged and stable fracture.
  • LED chips of different thickness can be used in this method.
  • light emitting diode chips may be used in the video wall module combinatorial ⁇ ned that are configured to emit electromagnetic radiation of different wavelength ranges, and have different chip thicknesses.
  • a further step is carried out for arranging an edge-insulating layer on edges of the upper sides of the light-emitting diode chips.
  • burrs which may be present at the edges of the upper sides of the light-emitting diode chips and which are electrically connected to the potential of the lower-side electrodes of the light-emitting diode chips are covered by the Einbettungsmaterlal and thereby electrically insulated against the upper side electrodes of the light-emitting diode chips.
  • a further step is carried out to expose the lower-side electrodes, in particular by a laser process, a plasma process, a sandblasting process or a grinding separation process.
  • a further step is carried out to expose the lower-side electrodes, in particular by a laser process, a plasma process, a sandblasting process or a grinding separation process.
  • electrically conductive vias are produced in the molded body, which produce electrically conductive connections between the front side metallization and the rear side metallization.
  • an electrical contacting of the top side electrodes of the light-emitting diode chips via the rear-side metallization is possible.
  • electrically conductive vias are ⁇ sets that make electrically conductive connections between the back-side and the outer metallization.
  • an electrical contacting of the bottom electrodes and, in combination with electrically conductive vias applied in the molded body, of the top side electrodes of the light-emitting diode chips is enabled via the external metallization arranged on the dielectric layer.
  • the video wall module obtainable by the method can be suitable, for example, as an SMT component for surface mounting.
  • arranging the dielectric layer comprises a photolithographic process.
  • a structuring of the dielectric layer is thereby made possible. This can for example be used, vias, in the dielectric layer Anlagenle ⁇ gen.
  • this comprises a further step for oxidizing the Vorderroughmetallisie ⁇ tion.
  • the front side metallization is darkened thereby, whereby a high contrast between the light emitting tops of the LED chips and the front side metallization may result in the video wall module obtainable by the method.
  • this comprises a further step for applying a light-absorbing
  • FIG. 1 is a plan view of pixels of a video wall module.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a cross-matrix interconnection of a video wall module;
  • FIG. 3 shows a sectional side view of a temporary carrier used for producing a video wall module with light-emitting diode chips arranged above it;
  • 4 shows a plan view of some light-emitting diode chips arranged above the temporary carrier;
  • Fig. 6 is a sectional side view of the molded article after being detached from the temporary support
  • FIG. 7 shows a sectional side view of the shaped body with the light-emitting diode chips embedded therein after arranging an edge-insulating layer over edges of the upper sides of the light-emitting diode chips;
  • FIG. 8 is a sectional side view of the molded article after a front side metallization is applied to a front side of the molded article;
  • FIG. 9 is a plan view of a part of Vorder metalli ⁇ tion.
  • Fig. 10 is a sectional side view of the molded article after blackening of the front side metallization
  • 11 is a sectional side view of the molded body after applying contact openings and openings for vias.
  • FIG. 12 is a plan view of a part of the molded body after the application of the contact openings and the openings for vias.
  • FIG. 13 is an illustration of the positions of the vias;
  • FIG. FIG. 14 shows a sectional side view of the molded body after the application of contact trenches and openings for through contacts;
  • FIG. 13 is an illustration of the positions of the vias;
  • FIG. 14 shows a sectional side view of the molded body after the application of contact trenches and openings for through contacts;
  • FIG. 14 shows a sectional side view of the molded body after the application of contact trenches and openings for through contacts;
  • FIG. 15 shows a further sectional side view of a part of the molding after the contact trenches have been applied
  • FIG. 16 shows a plan view of a part of the molded body after the contact trenches and the openings for vias have been applied;
  • FIG. 17 is a sectional side view of the molded article after application of backside metallization
  • FIG. Fig. 18 is a plan view of the backside metallization
  • 19 is a sectional side view of the molded article after arranging a dielectric layer forming mold layer on a back side of the molded article;
  • FIG. 20 is an illustration of positions of vias arranged in the dielectric layer
  • Fig. 21 is a sectional side view of the molded article after the application of an elastomeric layer forming part of the dielectric layer;
  • Fig. 22 is a sectional side view of the molded article after the application of an elastomeric layer forming the entire dielectric layer;
  • FIG. 23 is a sectional side view of the molded body and the dielectric layer after application of external metallization
  • Fig. 24 is an illustration of the positions of contact surfaces of the outer metallization; and Fig. 25 is a sectional side view of a portion of a finished video wall module.
  • Fig. 1 shows a highly schematic plan view of a video wall module 100.
  • the video wall module 100 is ver ⁇ simplified and in FIG. 1 is incomplete, in order to illustrate the basic geometry of the video wall module 100.
  • the video wall module 100 can serve as a module for building a larger video wall.
  • the video wall may in this case include a plurality of similar video wall modules 100.
  • the video wall can be used to display static or moving single- or multi-color images.
  • the video wall module 100 includes a plurality of pixels 110 arranged in a regular two-dimensional pixel grid 120.
  • the video wall module 100 has 16 ⁇ 16 pixels 110.
  • the pixel matrix 120 thus comprises 16 columns and 16 rows.
  • the number of lines of the pixel grid 120 differs from the number of columns of the pixel grid 120.
  • the video wall module may have at ⁇ play, 8 x 16 image Credits 110 100th
  • the pixels 110 of the video wall module 100 are square in the example shown in FIG. Also, since the pixel grid 120 is square in the example shown in FIG. 1, the video wall module 100 has a square shape as a whole. However, the pixels 100 could also be rectangular. In this case, the video wall module, a non-square rectangular shape kannwei ⁇ sen. It is also conceivable to form the image dots 110 with non-quad ⁇ ratischer rectangular shape and the pixel grid 120 with a different number of rows and columns form so that the video wall module 100 has a total square shape.
  • the individual pixels 110 of the video wall module 100 can have an edge length which, for example, lies between 0.3 mm and 2 mm, in particular between 0.5 mm and 1 mm, for example. If the pixels 110 are of square design, they can thus have, for example, a size of 1 ⁇ 1 mm.
  • the video wall module 100 may in this case, for example, have an edge length of 16 mm.
  • Each pixel 110 of the video wall module 100 comprises three LED chips 200 in the example shown in FIG. 1.
  • the three LED chips 200 of one pixel 110 may be configured to emit light differently
  • the three light-emitting diode chips may be formed ⁇ 200 one pixel 110 to emit red, green and blue light. It thus enables each pixel 110 by additive Mi ⁇ research of the light emitted by the light emitting diode chip 200 of a pixel 110 radiation to emit light with an adjustable color within wide limits.
  • each pixel 110 of the video wall module 100 may comprise a light-emitting diode chip 200 or two light-emitting diode chips 200.
  • the LED chip 200 can for example be adapted to blue, green, yellow, red or orange light to emittie ⁇ ren.
  • the individual light-emitting diode chips 200 of a pixel 110 are arranged linearly next to one another.
  • the light-emitting diode chips 200 are arranged in rows in such a way that all light-emitting diode chips 200 of all pixels 110 of a row of the pixel matrix 120 of the video wall module 100 are arranged in a common row. It is all ⁇ recently also possible linearly to arrange the LED chips 200 of a pixel 110 in the column next to each other, so that all the LED chips 200 of all the pixels 110 of a column of the pixel grid 120 of the video wall module 100 are arranged in a common column.
  • the individual light-emitting diode chips 200 of a pixel 110 may, for example, have a spacing (light-emitting diode chip-to-light diode chip spacing) which lies between 30 ⁇ m and 60 ⁇ m.
  • the individual LED chips 200 may be at ⁇ game as edge lengths, which are between 0.13 mm and 0.24 mm.
  • the light-emitting diode chips 200 of the video wall module 100 are arranged in a cross-matrix interconnection 130, which is shown schematically in detail in FIG.
  • Each light-emitting diode chip 200 has a cathode, which in the present example is electrically connected to a top side electrode 210 of the light-emitting diode chip 200.
  • each LED chip 200 of the video wall module 100 has an anode, which is electrically connected in the present example with a bottom electrode 220 of the respective LED chip ⁇ 200.
  • Ka ⁇ method and anode of each LED chip 200 reversed
  • the cross-matrix interconnect 130 has a logical matrix 135 of logical rows and logical columns.
  • the Light-emitting diode chips 200 are distributed on the logic matrix 135 of the cross-matrix interconnection 130 in such a way that one of the light-emitting diode chips 200 is arranged at each intersection of a logical row and a logical column.
  • the bottom electrodes 220 of all light-emitting diode chips 200 are electrically connected to one another by a row line 410 of the cross-matrix interconnection 130.
  • the top electrodes 210 of all the light-emitting diode chips 200 of a common column of the logic matrix 135 of the cross-matrix interconnection 130 are electrically connected to each other by a column line 710.
  • the bottom electrodes 220 of the light-emitting diode chips 200 of the video wall module 100 are thus connected line by line by the lines ⁇ line 410, while the top side electrodes 210 of the LED chips 200 are electrically connected by the column lines 710 column by column.
  • the cross-matrix configuration 130 enables 200 135 simultaneously to control all light emitting diode chips ⁇ one row of logic array independently.
  • the light-emitting diode chips 200 of all remaining lines of the logic matrix 135 are not driven during this time.
  • the individual Zei ⁇ len of the logic array 135 can be controlled sequentially (row multiplexing method) to respond in this way, all arranged in the matrix cross-connection of 130 LED chip 200 independently.
  • the rows and columns of the logical matrix 135 of the cross-matrix interconnect 130 may correspond to the rows and columns of the pixel grid 120 of the video wall module 100.
  • the individual LED chips 200 of a pixel 110 are each ⁇ wells in a common row of the logic array 135 of the Arranged in a cross-matrix wiring 130, so that the individual LED chips 200 of a pixel 110 gleichzei ⁇ can be controlled independently of one another tig.
  • the logic matrix 135 of the cross-matrix interconnection 130 thus comprises, with three light-emitting diode chips 200 per pixel 110, three columns per column of the pixel matrix 120.
  • the cross-matrix configuration 130 enables the Leuchtdi ⁇ odenchips 200 of the video wall module 100 with a number ex- driving TERNER contacts which is less than the sum of all the top electrodes 210 and bottom electrodes 220 of all the LED chips 200 of the video wall module 100. It is only one external contact per row line 410 and one external contact per column line 710 are required. In egg nem exemplary video wall module 100 with 16 16 ⁇ image punk ⁇ th 110 and three light emitting diode chips 200 per pixel 110 16 row lines 410 and column lines 710 16 3 ⁇ necessary and thus to that 64 external contacts. Fig.
  • FIG 3 shows a schematic sectional side view of part of an egg ⁇ nes for producing the video wall module 100 ver ⁇ applied temporary support 140.
  • a both sides adhesive film 145 is arranged on a top surface of the temporary support 140.
  • One or both adhesive sides of the adhesive film 145 may be thermally releasable.
  • the light-emitting diode chips 200 provided for the production of the video wall module 100 have been arranged on the adhesive film 145 above the temporary carrier 140.
  • Each LED chip 200 has an upper side 201 and a lower side 202 opposite the upper side 201.
  • the upper side electrode 210 of each LED chip 200 is accessible at the upper side 201 thereof.
  • the lower side electrode 220 of each light-emitting diode chip ⁇ 200 is accessible on the underside 202.
  • the tops 201 of the LED chip 200 form Strah ⁇ lung emission surfaces of the LED chips 200. In operation The LED chips 200 radiate this electromagnetic radiation on their topsides 201.
  • the light-emitting diode chips 200 are arranged on the adhesive film 145 such that the upper sides 201 of the light-emitting diode chips 200 face the adhesive film 145 and the temporary carrier 140 and are in contact with the adhesive film 145.
  • the cutout of the temporary support 140 shown in Fig. 3 comprises three columns of the pixel grid 120 of the herzustel ⁇ lumbar video wall module 100.
  • FIG. 4 shows an enlarged detail of the schematic representation of the video wall module 100 shown in Fig. 1, in which the Traced along the section line at which the illustration of FIG. 3 is cut. In the left and right part of FIG. 3, the section passes through two pixels 110 of a common row of said pixel grid 120. The center section of FIG. 3, the section being on the other hand between two lines of the image ⁇ dot screen 120. The same sectional plane is also found in the illustrations Figures 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14 and 17 use.
  • the pixel matrix 120 and the pixels 110 are shown in FIGS. 3 and 4 for the sake of greater clarity, as well as in the following figures.
  • Each LED chip 200 has one from its top
  • the thicknesses 203 of the light-emitting diode chips 200 may, for example, be between 0.12 and 0.19 mm.
  • the thicknesses 203 of a common pixel 110 of the video wall module 100 forming LED chips 200 may differ from each other ⁇ .
  • FIG. 5 shows a schematic sectional side view of the temporary carrier 140 and the one above the temporary carrier 140 arranged light-emitting diode chip 200 in one of the representation of FIG. 3 temporally subsequent processing status.
  • a shaped body 600 On the side of the adhesive film 145 facing away from the temporary carrier 140, a shaped body 600 has been formed above the temporary carrier 140.
  • the light-emitting diode chips ⁇ have been embedded in the mold body 600 200th
  • the molded body 600 has been formed by a molding method, particularly, for example, by compression molding or by transfer molding.
  • the molded body 600 has been formed from a liquid or granular molding material.
  • the Formmate- rial has an electrically insulating plastic, in ⁇ game as an epoxy.
  • the molding material may also include a turned ⁇ bettetes glass fiber fabric. It is expedient if the material forming the shaped body 600 has a black or another dark color. However, this is in particular not required when the front side of the form ⁇ body 600 is at least partially covered in a subsequently described later process step by a lichtabsor ⁇ -absorbing layer.
  • the molded body 600 has a front side 601 and one of the
  • Front 601 opposite back 602 on. Between its front side 601 and its rear side 602, the molded body 600 has a thickness 603 measured perpendicular to the front side 601.
  • the front side 601 of the molding 600 has been formed adjacent to the adhesive film 145. Also, since the tops 201 of the embedded into the mold body 600 LED chip 200 anlie- gene on the adhesive sheet 145 on the temporary support 140, the tops 201 of the light emitting diode chips 200 are currency ⁇ end of forming of the molded body 600 not through the Mate ⁇ rial of the molding 600 have been covered, but are at the Front side 601 of the molding 600 accessible and close flush with the front 601 of the molding 600 from.
  • the thickness 603 of the molding 600 is larger than the thickness 203 of the LED chip 200.
  • the lower surfaces 202 of the light emitting diode chips 200 through the material of the shaped body are covered 600 and is not accessible on the rear side 602 of the molded body ⁇ 600th
  • the thickness 603 of the shaped body 600 is greater than 0.2 mm.
  • the molded body 600 may have a high mechanical stability ⁇ .
  • the thickness 603 of the molding 600 may be between 0.3 mm and 1.0 mm.
  • FIG. 6 shows a schematic sectional side view of the molded body 600 with the light-emitting diode chips 200 embedded therein in a processing state which follows the illustration of FIG.
  • the molded body 600 and the embedded light-emitting diode chips 200 have been temporarily removed from the adhesive film 145 and the Trä ⁇ ger 140th This can be done, for example, by a thermal process and / or by peeling off the adhesive film 145. After detachment of the molded body 600 of the temporal support 140 it may have been necessary, possibly in the region of the front side 601 of the molded body 600 through the upper ⁇ sides 201 of the light emitting diode chips 200 spillage of material of the molding 600 to remove (deflashing).
  • the thickness 603 of the molded body 600 is small, it may be necessary to arrange the molded body 600 on a hard carrier during subsequent processing steps for mechanical stabilization. In this case, the rear side 602 of the shaped body 600 faces the carrier.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional side view of the molded body 600 and the light-emitting diode chips embedded therein 200 in one of the representation of FIG. 6 temporally subsequent processing status.
  • An edge-insulating layer 750 has been arranged on the front side 601 of the molded body 600.
  • the kantenisolie ⁇ Rende layer 750 comprises a dielectric material.
  • the edge insulating layer 750 may be disposed and patterned, for example, by a photolithographic process on the front side 601 of the molded body 600. In this case, the edge insulating layer 750 expedient ⁇ ßigerweise foto Modellierbares a dielectric.
  • the edge-insulating layer 750 can be dimensioned in perpendicular to the front ⁇ side 601 of the molding 600 toward ⁇ example, a thickness of 5 ym have.
  • the edge insulating layer 750 covers at least parts of the front side 601 of the molded body 600 as well as parts of the edges of the exposed on the front side 601 of the molding 600 top 201 of the LED chip 200.
  • the edges of the tops 201 of the LED chip 200 may ridges (suppression ⁇ ckegrate) which are electrically connected to the Untersei ⁇ th electrodes 220 of the LED chips 200 are connected. By covering by the edge insulating layer 750, these burrs are electrically isolated.
  • top sides 201 of the light-emitting diode chips 200 angeord ⁇ Neten top electrodes 210 of the LED chips 200 are not covered by the edge insulating layer 750.
  • the remaining portions of the tops 201 of the light emitting diode chips 200 are not covered by the kantenisolie ⁇ Rende layer 750 substantially.
  • the tops 201 of the LED chips 200 may be completely covered by the material of the edge insulating layer 750 first. Subsequently, at least parts of the upper sides 201 the LED chips 200 has been exposed by a Foto Modell ists- procedure again.
  • FIG. 8 shows a schematic sectional side view of the molded body 600 and the light-emitting diode chips 200 embedded therein in a processing state that chronologically follows the representation of FIG. 7.
  • a front side metallization 700 On the front side 601 of the molding 600, a front side metallization 700 has been arranged.
  • Fig. 9 shows a schematic representation of a plan view of a portion of the front side metallization 700.
  • the Vorderroughmetallisie ⁇ tion 700 forms the column lines 710 of the cross-matrix comparison circuit 130 of the video wall module 100.
  • the front side metallization 700 is designed as a planar Metalli ⁇ tion.
  • the application and patterning of the front-side metallization 700 may, for example, be done by a photolithographic process.
  • the application and patterning of the front side metallization 700 may include, for example, process steps for applying a seed layer, performing a photo technique, performing a galvanic process, removing the photoresist, and etching the seed layer.
  • the application and patterning of the front side metallization 700 may include, for example, a lift-off process or the use of a patterned seed layer.
  • the front side metallization 700 may include a metal sequence comprising Ni and Ag.
  • the metal sequence may have 5 ym Ni and 0.1 ym Ag.
  • the front side metallization 700 may also comprise Cu, Al, Pd, Au, W or another metal or an electrically conductive plastic or graphene or another electrically conductive material.
  • the front side metallization 700 covers the front side 601 of the molding 600 over a large area.
  • the individual column lines 710 are separated from each other only by narrow trenches.
  • the front side metallization covers the front side 601 of the molded body 600 less completely.
  • the column lines 710 lead in the form of narrow connecting webs 720 on the upper sides 201 of the light-emitting diode chips 200 in the example illustrated in FIGS. 8 and 9.
  • a light emission at the upper sides 201 of the light emitting diode chips 200 is not hindered by the metal of the column lines 710.
  • the upper side electrodes 210 of the light-emitting diode chips 200 are each connected to the column lines 710 via narrow connection webs 730.
  • the connecting webs 730 connect the top side electrodes 210 to the connecting webs 720, respectively.
  • another geometry is also possible. It is also possible to guide the connecting webs 720 over the upper sides 201 of the light-emitting diode chips 200, wherein they can also assume the function of the connecting webs 730.
  • the upper-side electrodes 210 are arranged in the middle of the upper sides 201 of the light-emitting diode chips 200. However, it may be expedient to arrange the top side electrodes 210 respectively in an edge or corner area of the top sides 201 of the light emitting diode chips 200.
  • the connecting webs 720 and the connecting webs 730 are formed by sections of the edge-insulating layer 750
  • FIG. 10 shows a schematic sectional side view of the molded body 600 and the light-emitting diode chips 200 embedded therein in a processing state which follows the illustration of FIG.
  • the front-side 700 has been blackened and now forms a blackened front surface metallization 701.
  • the blackening of the front-side 700 may be done for example by oxidation of the front-side 700, for example by means of an oxygen plasma ⁇ .
  • the front-side metallization 700 can have, for example, an Ag coating.
  • a waste topcoat 800 has been placed over the blackened Vorderroughmetallisie ⁇ tion 701.
  • the cover layer 800 has the best possible optical transparency.
  • the cover layer 800 may comprise, for example, a silicone.
  • the covering layer 800 can also serve to protect the light-emitting diode chips 200 from being damaged by external influences.
  • the blackened front surface metallization 701 By the blackened front surface metallization 701, a strong contrast between the light-emitting top surfaces 201 of the LED chip 200 and the blackened front side For ⁇ tenmetallmaschine 701 is achieved. It is favorable if the ge ⁇ blackened front surface metallization 701 covering a largest possible proportion of the SEN front side 601 of the molding 600th This is especially true in the case that the front side 601 of the molded body 600 is reflective and / or formed with a light color. As an alternative to the blackening of the front-side metallization 700 explained with reference to FIG.
  • the shaped body 600 can be ground off on its rear side 602 in order to reduce the thickness 603 of the shaped body 600.
  • the thickness 603 of the molding 600 remains generally greater than the thickness 203 of the LED chip 200.
  • FIG. 11 shows a schematic sectional side view of the molded body 600, the light-emitting diode chips 200 embedded therein and the front-side metallization 700 in a processing state which follows the illustration of FIG.
  • contact holes 620 have been formed extending from the back surface 602 of the molded body 600 to the lower surfaces 202 of the LED chips 200 embedded in the molded body 600. Therefore for each Leuchtdi ⁇ odenchip 200 a contact hole has been created in the mold body 600 620th
  • the application of the contact openings 620 may be effected for example by a laser process, in particular in ⁇ example, by laser drilling. In this case, the drilling process after penetrating the molded body 600 at each contact ⁇ opening 620 at the on the underside 202 of the respective
  • LED chips 200 disposed metal of the bottom electrode 220 of this LED chip 200 may have been stopped, as shown by way of example in the pixel 110 shown in the right part of FIG. 11.
  • the 200 angeord ⁇ designated metal at the bottom 202 of the LED chip can also be penetrated during the drilling process but have been so that the contact opening 620 on the underside 202 of the LED chip 200 hineinerstreckt some distance into the LED chip 200.
  • This is illustrated by way of example in the pixel 110 shown in the left-hand part of FIG. 11. In this case, it may be necessary 620 after application of the contact holes, etch the bottoms 202 of the LED chips 200 to any defects to be ⁇ side.
  • FIG. 12 shows a section of the schematic illustration of the video wall module 100 of FIG. 1, in which the positions of some contact openings 620 formed in the molded body 600 and an opening formed in the molded body 600 for a through contact 610 are shown.
  • FIG. 13 shows a schematic representation of the Jardinticianras ⁇ ters 120 of the video wall module 100. The positions of all created in the mold body 600 openings are shown for vias 610th The openings for the through contacts 610 are distributed over the pixel grid 120 that un ⁇ terrenz each column line 710 of the Vorderroughmetallisie ⁇ tion 700 is exactly one opening for a via 610 is arranged ⁇ .
  • FIG. 14 shows a schematic sectional side view of the shaped body 600, the light-emitting diode chip 200 embedded in the shaped body 600 and the front-side metallization 700 in one of the representations of FIG Processing status according to an alternative variant of Her ⁇ position method.
  • FIG. 16 shows a detail of the specific ⁇ matic representation of the video wall module 100 of FIG. 1, in which the course of two contact trenches can be seen 630th
  • the contact trenches 630 extending along the row of the pixel grid 120.
  • a contact trench 630 has been applied per line of Rickticianras ⁇ ters 120th 15 shows a schematic representation of a section parallel to the direction of extension of a contact trench 630 through a part of the shaped body 600.
  • the contact trenches 630 extend from the back 602 of the molding 600 to the lower surfaces 202 of the LED chip 200.
  • the contact trenches 630 may have been playing applied by a sawing process wherein ⁇ .
  • the undersides 202 of the light-emitting diode chips 200 may likewise have been partially sawn.
  • the saw blade used for applying the contact trenches 630 may have a V-shape on ⁇ , as can be seen from the sectional view of Fig. 15.
  • the bottom side electrodes 220 of the light emitting diode chips 200 embedded in the molding 600 are at least partially no longer permeable by the material of the molded article. 600 pers and thus accessible from the outside. However, other sections of the undersides 202 of the light-emitting diode chips 200 embedded in the molded body 600 may continue to be covered by the material of the molded body 600.
  • FIG. 17 shows a schematic sectional side view of the shaped body 600 and the light-emitting diode chips 200 embedded therein in a processing state which follows the illustration of FIG. Alternatively, however, it would have been possible to start from the processing status shown in FIG. 14.
  • a backside ⁇ metallization 400 has been arranged on the back 602 of the molding 600.
  • the rear side metallization can be arranged, for example, by a process sequence comprising arranging a seed layer, a photographic technique, a galvanic process step, a removal of a photoresist and an etching of the seed layer, or alternatively a lift-off process.
  • the process sequence may include the use of a structured seed layer.
  • FIG. 18 shows, in a schematic representation, a plan view of the rear-side metallization 400.
  • the course of the sectional plane along which the illustration of FIG. 19 described below is cut is shown in FIG.
  • the backside metallization 400 includes a plurality of parallel stripes that form the row lines 410 of the cross-matrix interconnect 130.
  • the row lines 410 extending along rows of the pixel grid 120.
  • the individual ⁇ NEN row lines 410 are electrically insulated from each other.
  • the metal of the row lines 410 of the rear side metallization 400 arranged on the rear side 602 of the shaped body 600 extends into the contact openings 620 (or alternatively into the contact trenches 630) arranged in the shaped body 600, so that each row line 410 is electrically conductive with the bottom electrodes 220 of the light-emitting diode chips 200 the jewei ⁇ ligen line of the Schmticianrasters 120 is connected.
  • the backside metallization 400 formed on the backside 602 of the molded body 600 also includes row termination structures 420 and column termination structures 430, each disposed between the row lines 410.
  • the row connection structures 420 are electrically connected to the row lines 410.
  • each row line 410 is connected to a row connection structure 420 and each row connection structure 420 is connected to a row line 410.
  • the column connection structures 430 are electrically insulated from one another, against the row lines 410 and against the row connection structures 420.
  • the metal of the back-side 400 extends in the space provided for the vias 610 in the mold body 600 openings, thereby forming the vias 610.
  • Each so-formed through conductor 610 provides an electrically conductive Ver ⁇ bond between a by Front side metallization 700 formed column line 710 and a formed by the backside metallization 400 column terminal structure 430 ago.
  • the through contacts 610 by embedding electrically conductive elements Via chips) in the molding 600 to create.
  • the electrically conductive elements together with the LED chips 200 on the adhesive film 145 above the temporary carrier 140 arranged and shared with the
  • FIG. 19 shows a schematic sectional side view of the shaped body 600 in a representation of FIG. 17 temporally subsequent processing state.
  • a mold layer 301 has been arranged.
  • the mold layer 301 covers the disposed on the rear side 602 of the molding 600 periodically after the application of the rear-face 400 remaining wells of the contact holes 620 or contact trenches 630, and the vias to fill the 610th Thereby, the mold layer 301 may be a to- ⁇ act additional mechanical stabilization of the molding 600th This may be necessary in particular if continuous contact trenches 630 have been applied in the molded body 600.
  • the mold layer 301 has been formed by a molding method, for example, by compression molding or by transfer molding.
  • the mold layer 301 comprises an electrically insulating material.
  • the molding layer 301 may comprise the same material as the molding 600.
  • openings for vias 310 have been applied in the molding layer 301.
  • the Publ ⁇ voltages for the vias 310 extend from the side facing away from the mold 600 side of the mold layer 301 through the mold layer 301 to be formed between the mold layer 301 and the mold body 600 arranged remind metallisie ⁇ tion 400.
  • the application of the holes for the vias 310 For example, it can be done by a laser process, for example by laser drilling.
  • Fig. 20 shows a schematic representation of the Jardinticianras ⁇ ters 120 of the video wall module 100.
  • the positions of the applied layer in the form of 301 openings for the Through contacts 310 located.
  • the openings for the contacts through ⁇ 310 are located at nodal points of the pixel grid 120 on which meet each two adjacent rows and two adjacent columns of the pixel grid 120th
  • Each 2 x 2 adjacent pixels 110 form a group together ⁇ quantitative impaired pixels 110.
  • the exemplary Jardinras ⁇ ter 120 16 16 ⁇ pixels 110 thus comprises 8> ⁇ 8 ⁇ the like groups.
  • an opening for a via 310 is arranged.
  • FIGS. 18 and 20 show that each opening for a via 310 is disposed over either a row termination structure 420 or a column termination structure 430 of the backside metallization 400.
  • Fig. 21 shows a schematic sectional side view of the molded body 600 and arranged on the rear side 602 of the Formkör ⁇ pers 600 form layer 301 in one of depicting ⁇ development of Fig. 19 temporally succeeding processing status.
  • an elastomeric layer 302 disposed wor ⁇ .
  • the elastomeric layer 302 has an elastic Mate ⁇ rial and can be provided for different thermal expansions of the shaped body 600 and the mold layer 301 of the video wall module 100 on one side, a video wall module 100 supporting carrier on the walls To compensate ⁇ ren page.
  • the elastomeric layer 302 also has an opening in the region of the opening for the through-contact 310.
  • This Publ ⁇ voltage in the elastomeric layer 302 may have been created for example by a photo-patterning method.
  • the elastomeric layer 302 may be, for example be formed of a photo-structurable dielectric.
  • the mold layer 301 and the elastomeric layer 302 form ge ⁇ jointly a dielectric layer 300.
  • FIG. 22 shows a schematic sectional side view of the molded body 600 in a processing state which follows the representation of FIG. 17 over time, which results from further processing steps which can be carried out alternatively to the method steps described with reference to FIGS. 19 to 21.
  • the elastomeric layer 302 has been arranged directly on the rear side 602 of the molded body 600, thereby forming the dielectric layer 300 alone.
  • the provision of the molding layer 301 has been dispensed with.
  • the elastomeric layer 302 may have been formed as described with reference to FIG. 21.
  • Fig. 23 shows a schematic sectional side view of the molded body 600 and arranged on the rear side 602 of the Formkör ⁇ pers 600 dielectric layer 300 in one of the Representation of FIG. 19 temporally subsequent processing status.
  • the processing could also have been continued from the processing state shown in FIG. 21 or from the processing state shown in FIG.
  • FIG. 24 shows a schematic plan view of the outer metalization 500 arranged on the dielectric layer 300.
  • the external metallization 500 comprises a plurality of contact surfaces 510.
  • the Jardinmetallisie ⁇ tion 500 8 x 8 comprises contact surfaces 510.
  • the contact surfaces 510 are, as arranged, the openings for the through contacts 310, at the node points of the pixel grid 120, to de ⁇ NEN each the four pixels 110 of a related group of pixels 110 collide. In the area of each contact surface 510 of the outer metallization
  • the metal of the external metallization 500 extends in the arranged of the via 310 in dielectric layer 300 opening into it, thereby forming each egg ⁇ NEN through conductor 310.
  • Each of the vias 310 provides an electrically conductive connection between a contact surface 510 of the external metallization 500 and either a row connection structure 420 or a column connection structure 430 of the backside metallization 400 ago.
  • each column line 710 of the front-side metallization 700 is also provided via a contact 610 arranged in the molded body 600, a column terminal provided in the rear-side metallization 400.
  • structure 430 and arranged in the dielectric layer 300 through-contact 310 electrically connected to a contact surface 510 of the outer metallization 500.
  • the contact surfaces 510 of the outer metallization 500 allow electrical contacting of the top side electrodes 210 and the bottom side electrodes 220 of all the light emitting diode chips 200 embedded in the shaped body 600.
  • Fig. 25 is a schematic sectional side view of a portion of video wall module 100 after completion of manufacture. The processing state shown in FIG. 25 follows the processing state shown in FIG. 23 in time.
  • Solder balls 520 have been arranged on the contact surfaces 510 formed by the outer metallization 500. So that the video wall ⁇ module 100 forms a ball grid array component which is suitable as an SMD component for surface mounting. The arrangement of the solder balls 520 may alternatively be dispensed with.

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Abstract

Ein Videowand-Modul umfasst eine Mehrzahl von Leuchtdiodenchips, die jeweils eine an einer Oberseite des Leuchtdiodenchips angeordnete Oberseitenelektrode und eine an einer Unterseite des Leuchtdiodenchips angeordnete Unterseitenelektrode aufweisen. Die Leuchtdiodenchips sind in einen Formkörper eingebettet. Die Oberseitenelektroden sind mit einer an einer Vorderseite des Formkörpers angeordneten Vorderseitenmetallisierung verbunden. Die Unterseitenelektroden sind mit einer an einer Rückseite des Formkörpers angeordneten Rückseitenmetallisierung verbunden. An der Rückseite des Formkörpers ist eine dielektrische Schicht angeordnet. Die Rückseitenmetallisierung ist elektrisch leitend mit einer an der dielektrischen Schicht angeordneten Außenmetallisierung verbunden.

Description

VIDEOWAND-MODUL UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft ein Videowand-Modul gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Videowand-Moduls gemäß Patentanspruch 12.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2015 112 556.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Videowand-Module zum Aufbau von Videowänden sind aus dem Stand der Technik bekannt. Videowände sind Anzeigetafeln für statische oder bewegte Bilder, bei denen jeder Bildpunkt (Pi¬ xel) durch einen oder mehrere Leuchtdiodenchips gebildet wird. Zum Erreichen einer hohen Anzeigequalität sind kleine Abstände der Bildpunkte voneinander, ein hoher Kontrast und eine gleichmäßige Abstrahlung in unterschiedliche Raumrich- tungen wünschenswert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Videowand-Modul bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Videowand-Modul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht da¬ rin, ein Verfahren zum Herstellen eines Videowand-Moduls anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein Videowand-Modul umfasst eine Mehrzahl von Leuchtdiodenchips, die jeweils eine an einer Oberseite des Leuchtdioden¬ chips angeordnete Oberseitenelektrode und eine an einer Un¬ terseite des Leuchtdiodenchips angeordnete Unterseitenelekt- rode aufweisen. Die Leuchtdiodenchips sind in einen Formkör¬ per eingebettet. Die Oberseitenelektroden sind mit einer an einer Vorderseite des Formkörpers angeordneten Vorderseitenmetallisierung verbunden. Die Unterseitenelektroden sind mit einer an einer Rückseite des Formkörpers angeordneten Rückseitenmetallisierung verbunden. An der Rückseite des Formkörpers ist eine dielektrische Schicht angeordnet. Die Rücksei¬ tenmetallisierung ist elektrisch leitend mit einer an der dielektrischen Schicht angeordneten Außenmetallisierung verbunden .
Vorteilhafterweise kann der Formkörper dieses Videowand-Mo¬ duls eine zur Erreichung einer hohen mechanischen Stabilität ausreichende Dicke aufweisen. Dadurch kann das Videowand-Mo¬ dul robust ausgebildet sein.
Dabei können die einzelnen Leuchtdiodenchips des Videowand- Moduls vorteilhafterweise voneinander abweichende Höhen auf¬ weisen, wodurch in dem Videowand-Modul unterschiedliche
Leuchtdiodenchips verbaut sein können. Beispielsweise wird es dadurch ermöglicht, das Videowand-Modul mit Leuchtdiodenchips auszubilden, die Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche emittieren und dabei unterschiedliche Chipdicken aufweisen.
Die einzelnen Leuchtdiodenchips können bei diesem Videowand- Modul vorteilhafterweise sehr nahe beieinander angeordnet sein, wodurch das Videowand-Modul sich für eine Erzeugung von hochaufgelösten Bildern eignen kann.
Die an der Rückseite des Formkörpers angeordnete dielektri¬ sche Schicht erlaubt es bei diesem Videowand-Modul vorteil¬ hafterweise, durch unterschiedliche thermische Ausdehnungsko¬ effizienten verursachte Verspannungen zwischen dem Videowand- Modul und einem Träger, auf dem das Videowand-Modul montiert ist, zu reduzieren.
In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls sind die
Leuchtdiodenchips logisch auf Zeilen und Spalten einer Matrix verteilt. Dabei sind die Unterseitenelektroden der Leuchtdio¬ denchips durch die Rückseitenmetallisierung zeilenweise elektrisch miteinander verbunden. Die Oberseitenelektroden der Leuchtdiodenchips sind durch die Vorderseitenmetallisie¬ rung spaltenweise elektrisch miteinander verbunden. Die
Leuchtdiodenchips des Videowand-Moduls sind damit in einer Kreuzmatrix-Verschaltung angeordnet. Vorteilhafterweise benö- tigt das Videowand-Modul dadurch nur eine geringe Zahl exter¬ ner elektrischer Anschlüsse und ermöglicht dennoch eine indi¬ viduelle Ansteuerung jedes einzelnen Leuchtdiodenchips. Dabei können alle Leuchtdiodenchips einer gemeinsamen logischen Zeile oder einer gemeinsamen logischen Spalte gleichzeitig individuell angesteuert werden. Die einzelnen logischen Zei¬ len bzw. Spalten können in einem Multiplexverfahren zeitlich nacheinander angesteuert werden.
In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls bilden je zwei oder drei benachbarte Leuchtdiodenchips einer Zeile einen Bildpunkt. Dabei können die gemeinsam einen Bildpunkt bilden¬ den Leuchtdiodenchips zur Abstrahlung von Licht unterschied¬ licher Farben ausgebildet sein. Beispielsweise können jeweils ein im roten Wellenlängenbereich emittierender Leuchtdiodenchip, ein im grünen Wellenlängenbereich emittierender Leuchtdiodenchip und ein im blauen Wellenlängenbereich emittierender Leuchtdiodenchip einen Bildpunkt des Videowand-Moduls bilden. Vorteilhafterweise ermöglicht das Videowand-Modul da¬ mit eine farbige Darstellung.
In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls sind die Bild¬ punkte in einem Rechteckgitter an der Oberseite der Leiterplatte angeordnet. Das Rechteckgitter kann dabei mit den lo¬ gischen Zeilen und Spalten der Kreuzmatrix-Verschaltung zusammenfallen, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls sind die
Leuchtdiodenchips eines Bildpunkts linear nebeneinander ange¬ ordnet. Vorteilhafterweise kann sich hieraus eine besonders hohe Bildqualität des Videowand-Moduls ergeben. In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls sind die Oberseiten der Leuchtdiodenchips nicht durch den Formkörper bedeckt. Vorteilhafterweise bewirkt der Formkörper dadurch keine oder nur eine geringe Abschattung oder Abschwächung von durch die Leuchtdiodenchips an ihren Oberseiten emittierter elektromagnetischer Strahlung. Dadurch kann das Videowand-Modul eine hohe Leuchtkraft aufweisen.
In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls sind die Unter- Seiten der Leuchtdiodenchips zumindest teilweise durch den
Formkörper bedeckt. Dabei sind die Unterseitenelektroden zumindest teilweise nicht durch den Formkörper bedeckt. Vor¬ teilhafterweise wird es dadurch ermöglicht, den Formkörper mit einer Dicke auszubilden, die größer ist als die Dicke der Leuchtdiodenchips. Dies ermöglicht es, den Formkörper mit ho¬ her mechanischer Stabilität auszubilden, wodurch sich ein robustes Videowand-Modul ergeben kann. Gleichzeitig wird es dadurch, dass die Unterseitenelektroden der Leuchtdiodenchips zumindest teilweise nicht durch den Formkörper bedeckt sind, ermöglicht, die Unterseitenelektroden der Leuchtdiodenchips elektrisch zu kontaktieren.
In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls weist der Formkörper eine größere Dicke auf als die Leuchtdiodenchips.
Dadurch kann der Formkörper vorteilhafterweise eine hohe me¬ chanische Stabilität aufweisen.
In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls sind in dem Formkörper elektrisch leitende Durchkontakte angeordnet, die elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Vorderseitenmetallisierung und der Rückseitenmetallisierung herstellen. Vorteilhafterweise können die elektrisch mit der Vordersei¬ tenmetallisierung verbundenen Oberseitenelektroden der
Leuchtdiodenchips des Videowand-Moduls dadurch über die Rück- Seitenmetallisierung kontaktiert werden. In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls sind in der dielektrischen Schicht elektrisch leitende Durchkontakte an¬ geordnet, die elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Rückseitenmetallisierung und der Außenmetallisierung herstel- len. Vorteilhafterweise kann das Videowand-Modul dadurch über die an der dielektrischen Schicht angeordnete Außenmetalli¬ sierung elektrisch kontaktiert werden. Die Außenmetallisie¬ rung ermöglicht dabei eine elektrische Kontaktierung der Un¬ terseitenelektroden der Leuchtdiodenchips des Videowand-Mo- duls und kann in Kombination mit in dem Formkörper angeordneten elektrisch leitenden Durchkontakten auch eine elektrische Kontaktierung der Oberseitenelektroden der Leuchtdiodenchips ermöglichen. Die an der dielektrischen Schicht angeordnete Außenmetallisierung des Videowand-Moduls kann beispielsweise eine Oberflächenmontage (SMT-Montage) des Videowand-Moduls ermöglichen .
In einer Ausführungsform des Videowand-Moduls ist die Vorderseitenmetallisierung zumindest abschnittweise durch eine lichtabsorbierende Schicht bedeckt. Vorteilhafterweise ergibt sich im Betrieb des Videowand-Moduls dadurch ein besonders starker Helligkeitskontrast zwischen den leuchtenden Oberseiten der Leuchtdiodenchips des Videowand-Moduls und die Ober¬ seiten der Leuchtdiodenchips umgebenden Abschnitten der Ober- seite des Videowand-Moduls.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Videowand-Moduls umfasst Schritte zum Einbetten einer Mehrzahl von Leuchtdiodenchips, die jeweils eine an einer Oberseite des Leuchtdiodenchips an- geordnete Oberseitenelektrode und eine an einer Unterseite des Leuchtdiodenchips angeordnete Unterseitenelektrode auf¬ weisen, in einen Formkörper, zum Anordnen einer Vorderseitenmetallisierung an einer Vorderseite des Formkörpers, wobei die Vorderseitenmetallisierung mit den Oberseitenelektroden verbunden wird, zum Anordnen einer Rückseitenmetallisierung an einer Rückseite des Formkörpers, wobei die Rückseitenme¬ tallisierung mit den Unterseitenelektroden verbunden wird, zum Anordnen einer dielektrischen Schicht an der Rückseite des Formkörpers, und zum Anordnen einer Außenmetallisierung an der dielektrischen Schicht.
Vorteilhafterweise ermöglicht dieses Verfahren eine einfache und kostengünstige Herstellung eines Videowand-Moduls. Durch das Einbetten der Leuchtdiodenchips in den Formkörper kann das durch das Verfahren erhältliche Videowand-Modul mecha¬ nisch robust und bruchstabil ausgebildet sein. Vorteilhafterweise sind bei diesem Verfahren Leuchtdiodenchips unterschiedlicher Dicke verwendbar. Dadurch können in dem Videowand-Modul beispielsweise Leuchtdiodenchips kombi¬ niert werden, die zur Emission elektromagnetischer Strahlung aus unterschiedlichen Wellenlängenbereichen ausgebildet sind, und die unterschiedliche Chipdicken aufweisen.
Dabei ergeben sich bei dem durch dieses Verfahren erhältlichen Videowand-Modul vorteilhafterweise sehr geringe Produkt¬ dickentoleranzen, was eine einfache Montage des Videowand-Mo- duls ermöglicht. Insbesondere liegen bei dem durch dieses
Verfahren erhältlichen Videowand-Modul alle Emissionsflächen aller Leuchtdiodenchips mit hoher Genauigkeit in einer ge¬ meinsamen Ebene. Die an der Rückseite des Formkörpers angeordnete dielektri¬ sche Schicht erlaubt es bei dem durch dieses Verfahren er¬ hältlichen Videowand-Modul vorteilhafterweise, durch unter¬ schiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten verursachte Verspannungen zwischen dem Videowand-Modul und einem Träger, auf dem das Videowand-Modul montiert ist, zu reduzieren.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anordnen der Vorderseitenmetallisierung ein weiterer Schritt durchgeführt zum Anordnen einer kantenisolierenden Schicht auf Kan- ten der Oberseiten der Leuchtdiodenchips. Vorteilhafterweise werden dadurch eventuell an den Kanten der Oberseiten der Leuchtdiodenchips vorhandene Grate, die elektrisch mit dem Potential der Unterseitenelektroden der Leuchtdiodenchips verbunden sind, durch das Einbettungsmaterlal abgedeckt und dadurch elektrisch gegen die Oberseitenelektroden der Leucht- diodenchips isoliert. Hierdurch werden vorteilhafterweise un- erwünschte Kurzschlüsse vermieden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anordnen der Rückseitenmetallisierung ein weiterer Schritt durchgeführt zum Freilegen der Unterseitenelektroden, insbesondere durch einen Laserprozess , einen Plasmaprozess , einen Sand- strahlprozess oder einen Schleiftrennprozess . Vorteilhafter¬ weise wird durch das Freilegen der Unterseitenelektroden der Leuchtdiodenchips eine elektrische Kontaktierung der Unter¬ seitenelektroden der Leuchtdiodenchips ermöglicht. Dabei kann der Formkörper trotzdem mit einer Dicke ausgebildet sein, die größer ist als die maximale Chipdicke der Leuchtdiodenchips.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden in dem Formkörper elektrisch leitende Durchkontakte angelegt, die elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Vorderseitenme- tallisierung und der Rückseitenmetallisierung herstellen. Vorteilhafterweise ist dadurch bei dem durch das Verfahren erhältlichen Videowand-Modul eine elektrische Kontaktierung der Oberseitenelektroden der Leuchtdiodenchips über die Rückseitenmetallisierung möglich.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden in der dielektrischen Schicht elektrisch leitende Durchkontakte ange¬ legt, die elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Rückseitenmetallisierung und der Außenmetallisierung herstellen. Vorteilhafterweise wird dadurch bei dem durch das Verfahren erhältlichen Videowand-Modul eine elektrische Kontaktierung der Unterseitenelektroden und, in Kombination mit in dem Formkörper angelegten elektrisch leitenden Durchkontakten, der Oberseitenelektroden der Leuchtdiodenchips über die an der dielektrischen Schicht angeordnete Außenmetallisierung ermöglicht. Dadurch kann sich das durch das Verfahren erhältliche Videowand-Modul beispielsweise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage eignen. In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Anordnen der dielektrischen Schicht ein fotolithografisches Verfahren. Vorteilhafterweise wird dadurch eine Strukturierung der die- lektrischen Schicht ermöglicht. Dies kann beispielsweise dazu dienen, Durchkontakte in der dielektrischen Schicht anzule¬ gen .
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Oxidieren der Vorderseitenmetallisie¬ rung. Vorteilhafterweise wird die Vorderseitenmetallisierung dadurch abgedunkelt, wodurch sich bei dem durch das Verfahren erhältlichen Videowand-Modul ein hoher Kontrast zwischen den lichtemittierenden Oberseiten der Leuchtdiodenchips und der Vorderseitenmetallisierung ergeben kann.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Anlegen einer lichtabsorbierenden
Schicht auf der Vorderseitenmetallisierung. Vorteilhafter- weise ergibt sich auch hierdurch ein hoher Kontrast zwischen den lichtemittierenden Oberseiten der Leuchtdiodenchips und der lichtabsorbierenden Schicht auf der Vorderseitenmetalli¬ sierung . Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu- tert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
Fig. 1 eine Aufsicht auf Bildpunkte eines Videowand-Moduls; Fig. 2 ein Schaltbild einer Kreuzmatrix-Verschaltung eines Videowand-Moduls ; Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht eines zur Herstellung eines Videowand-Moduls verwendeten temporären Trägers mit darüber angeordneten Leuchtdiodenchips; Fig. 4 eine Aufsicht auf einige über dem temporären Träger angeordnete Leuchtdiodenchips;
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht der Leuchtdiodenchips nach dem Einbetten in einen Formkörper;
Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach dem Ablösen von dem temporären Träger;
Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers mit den darin eingebetteten Leuchtdiodenchips nach dem Anordnen einer kantenisolierenden Schicht über Kanten der Oberseiten der Leuchtdiodenchips;
Fig. 8 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach dem Anlegen einer Vorderseitenmetallisierung an einer Vorderseite des Formkörpers;
Fig. 9 eine Aufsicht auf einen Teil der Vorderseitenmetalli¬ sierung;
Fig. 10 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach einem Schwärzen der Vorderseitenmetallisierung;
Fig. 11 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach einem Anlegen von Kontaktöffnungen und Öffnungen für Durchkontakte ;
Fig. 12 eine Aufsicht auf einen Teil des Formkörpers nach dem Anlegen der Kontaktöffnungen und der Öffnungen für Durchkontakte ;
Fig. 13 eine Darstellung der Positionen der Durchkontakte; Fig. 14 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach einem Anlegen von Kontaktgräben und Öffnungen für Durchkontakte ;
Fig. 15 eine weitere geschnittene Seitenansicht eines Teils des Formkörpers nach dem Anlegen der Kontaktgräben;
Fig. 16 eine Aufsicht auf einen Teil des Formkörpers nach dem Anlegen der Kontaktgräben und der Öffnungen für Durchkontakte ;
Fig. 17 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach einem Anlegen einer Rückseitenmetallisierung; Fig. 18 eine Aufsicht auf die Rückseitenmetallisierung;
Fig. 19 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach dem Anordnen einer eine dielektrische Schicht bildenden Formschicht an einer Rückseite des Formkörpers;
Fig. 20 eine Darstellung von Positionen von in der dielektrischen Schicht angeordneten Durchkontakten;
Fig. 21 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach dem Anlegen einer einen Teil der dielektrischen Schicht bildenden elastomeren Schicht;
Fig. 22 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers nach dem Anlegen einer die gesamte dielektrische Schicht bildenden elastomeren Schicht;
Fig. 23 eine geschnittene Seitenansicht des Formkörpers und der dielektrischen Schicht nach einem Anlegen einer Außenmetallisierung;
Fig. 24 eine Darstellung der Positionen von Kontaktflächen der Außenmetallisierung; und Fig. 25 eine geschnittene Seitenansicht eines Teils eines fertigen Videowand-Moduls.
Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte Aufsicht auf ein Vi- deowand-Modul 100. Das Videowand-Modul 100 ist in Fig. 1 ver¬ einfacht und unvollständig dargestellt, um die grundlegende Geometrie des Videowand-Moduls 100 zu illustrieren.
Das Videowand-Modul 100 kann als Modul zum Aufbau einer grö- ßeren Videowand dienen. Die Videowand kann in diesem Fall eine Vielzahl gleichartiger Videowand-Module 100 umfassen. Die Videowand kann zur Anzeige statischer oder bewegter ein- oder mehrfarbiger Bilder dienen. Das Videowand-Modul 100 umfasst eine Mehrzahl von Bildpunkten (Pixeln) 110, die in einem regelmäßigen zweidimensionalen Bildpunktraster 120 angeordnet sind. Im in Fig. 1 gezeigten Beispiel weist das Videowand-Modul 100 16 χ 16 Bildpunkte 110 auf. Das Bildpunktraster 120 umfasst also 16 Spalten und 16 Zeilen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, das Videowand-Modul 100 mit einer anderen Anzahl von Bildpunkten 110 auszubilden, beispielsweise mit 8 >< 8 Bildpunkten 110, mit 4 ^ 4 Bildpunk¬ ten 110 oder mit 32 χ 32 Bildpunkten 110. Ebenfalls möglich ist, dass sich die Anzahl der Zeilen des Bildpunktrasters 120 von der Anzahl der Spalten des Bildpunktrasters 120 unterscheidet. In diesem Fall kann das Videowand-Modul 100 bei¬ spielsweise 8 x 16 Bildpunkte 110 aufweisen.
Die Bildpunkte 110 des Videowand-Moduls 100 sind in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel quadratisch ausgebildet. Da auch das Bildpunktraster 120 in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel quadratisch ist, weist das Videowand-Modul 100 insgesamt eine quadratische Form auf. Die Bildpunkte 100 könnten allerdings auch rechteckig ausgebildet werden. In diesem Fall kann das Videowand-Modul eine nichtquadratische Rechteckform aufwei¬ sen. Ebenfalls denkbar ist, die Bildpunkte 110 mit nichtquad¬ ratischer Rechteckform auszubilden und das Bildpunktraster 120 mit einer unterschiedlichen Zahl von Zeilen und Spalten auszubilden, sodass das Videowand-Modul 100 insgesamt eine quadratische Form aufweist.
Die einzelnen Bildpunkte 110 des Videowand-Moduls 100 können eine Kantenlänge aufweisen, die beispielsweise zwischen 0,3 mm und 2 mm liegt, insbesondere beispielsweise zwischen 0,5 mm und 1 mm. Falls die Bildpunkte 110 quadratisch ausgebildet sind, so können sie somit beispielsweise eine Größe von l x l mm aufweisen. Das Videowand-Modul 100 kann in diesem Fall beispielsweise eine Kantenlänge von 16 mm aufweisen.
Jeder Bildpunkt 110 des Videowand-Moduls 100 umfasst in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel drei Leuchtdiodenchips (LED- Chips) 200. Die drei Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunktes 110 können dazu ausgebildet sein, Licht unterschiedlicher
Farben zu emittieren. Beispielsweise können die drei Leucht¬ diodenchips 200 eins Bildpunkts 110 ausgebildet sein, rotes, grünes und blaues Licht zu emittieren. Durch additive Mi¬ schung der durch die Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunkts 110 emittierten Strahlung wird es damit jedem Bildpunkt 110 ermöglicht, Licht mit einer in weiten Grenzen einstellbaren Farbe zu emittieren.
Es ist allerdings ebenfalls möglich, das Videowand-Modul 100 mit einer anderen Anzahl von Leuchtdiodenchips 200 pro Bild¬ punkt 110 auszubilden. Beispielsweise kann jeder Bildpunkt 110 des Videowand-Moduls 100 einen Leuchtdiodenchip 200 oder zwei Leuchtdiodenchips 200 aufweisen. Die Leuchtdiodenchips 200 können dabei beispielsweise dazu ausgebildet sein, blaues, grünes, gelbes, rotes oder oranges Licht zu emittie¬ ren .
Im in Fig. 1 gezeigten Beispiel sind die einzelnen Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunkts 110 linear nebeneinander ange- ordnet. Dabei sind die Leuchtdiodenchips 200 derart in Zeilen angeordnet, dass alle Leuchtdiodenchips 200 aller Bildpunkte 110 einer Zeile des Bildpunktrasters 120 des Videowand-Moduls 100 in einer gemeinsamen Zeile angeordnet sind. Es ist aller¬ dings ebenfalls möglich, die Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunkts 110 in Spalten linear nebeneinander anzuordnen, sodass alle Leuchtdiodenchips 200 aller Bildpunkte 110 einer Spalte des Bildpunktrasters 120 des Videowand-Moduls 100 in einer gemeinsamen Spalte angeordnet sind. Ebenfalls möglich ist, die einzelnen Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunkts 110 anders als linear nebeneinander anzuordnen. Eine lineare Anordnung der einzelnen Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunkts 110 des Videowand-Moduls 100 kann allerdings Vorteile bei der durch das Videowand-Modul 100 erreichbaren Bildqualität lie¬ fern .
Die einzelnen Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunkts 110 kön- nen beispielsweise einen Abstand (Leuchtdiodenchip-zu-Leucht- diodenchip-Abstand) aufweisen, der zwischen 30 ym und 60 ym liegt. Dabei können die einzelnen Leuchtdiodenchips 200 bei¬ spielsweise Kantenlängen aufweisen, die zwischen 0,13 mm und 0,24 mm liegen .
Die Leuchtdiodenchips 200 des Videowand-Moduls 100 sind in einer Kreuzmatrix-Verschaltung 130 angeordnet, die in Fig. 2 ausschnittsweise schematisch dargestellt ist. Jeder Leuchtdiodenchip 200 weist eine Kathode auf, die im vorliegenden Beispiel elektrisch mit einer Oberseitenelekt¬ rode 210 des Leuchtdiodenchips 200 verbunden ist. Außerdem weist jeder Leuchtdiodenchip 200 des Videowand-Moduls 100 eine Anode auf, die im vorliegenden Beispiel elektrisch mit einer Unterseitenelektrode 220 des jeweiligen Leuchtdioden¬ chips 200 verbunden ist. Es ist allerdings auch möglich, Ka¬ thode und Anode jedes Leuchtdiodenchips 200 umgekehrt
elektrisch mit der Unterseitenelektrode 220 und der Obersei¬ tenelektrode 210 des jeweiligen Leuchtdiodenchips 200 zu ver- binden.
Die Kreuzmatrix-Verschaltung 130 weist eine logische Matrix 135 von logischen Zeilen und logischen Spalten auf. Die Leuchtdiodenchips 200 sind derart auf die logische Matrix 135 der Kreuzmatrix-Verschaltung 130 verteilt, dass an jeder Kreuzung einer logischen Zeile und einer logischen Spalte einer der Leuchtdiodenchips 200 angeordnet ist. Dabei sind die Unterseitenelektroden 220 aller Leuchtdiodenchips 200 durch eine Zeilenleitung 410 der Kreuzmatrix-Verschaltung 130 elektrisch miteinander verbunden. Die Oberseitenelektroden 210 aller Leuchtdiodenchips 200 einer gemeinsamen Spalte der logischen Matrix 135 der Kreuzmatrix-Verschaltung 130 sind durch eine Spaltenleitung 710 elektrisch miteinander verbunden. Damit sind die Unterseitenelektroden 220 der Leuchtdiodenchips 200 des Videowand-Moduls 100 also durch die Zeilen¬ leitungen 410 zeilenweise verbunden, während die Oberseitenelektroden 210 der Leuchtdiodenchips 200 durch die Spalten- leitungen 710 spaltenweise elektrisch miteinander verbunden sind .
Die Kreuzmatrix-Verschaltung 130 ermöglicht es, alle Leucht¬ diodenchips 200 einer Zeile der logischen Matrix 135 gleich- zeitig unabhängig voneinander anzusteuern. Die Leuchtdiodenchips 200 aller übrigen Zeilen der logischen Matrix 135 werden während dieser Zeit nicht angesteuert. Die einzelnen Zei¬ len der logischen Matrix 135 können zeitlich nacheinander angesteuert werden ( Zeilenmultiplexverfahren) , um auf diese Weise alle in der Kreuzmatrix-Verschaltung 130 angeordneten Leuchtdiodenchips 200 unabhängig voneinander anzusprechen.
Die Zeilen und Spalten der logischen Matrix 135 der Kreuzmatrix-Verschaltung 130 können den Zeilen und Spalten des Bildpunktrasters 120 des Videowand-Moduls 100 entsprechen.
Dadurch wird es ermöglicht, alle Leuchtdiodenchips 200 aller Bildpunkte 110 einer Zeile des Bildpunktrasters 120 des Vi¬ deowand-Moduls 100 gleichzeitig und unabhängig voneinander anzusteuern, während die einzelnen Zeilen des Bildpunktras- ters 120 zeitlich nacheinander angesteuert werden. Dabei sind die einzelnen Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunkts 110 je¬ weils in einer gemeinsamen Zeile der logischen Matrix 135 der Kreuzmatrix-Verschaltung 130 angeordnet, sodass auch die einzelnen Leuchtdiodenchips 200 eines Bildpunkts 110 gleichzei¬ tig unabhängig voneinander angesteuert werden können. Die logische Matrix 135 der Kreuzmatrix-Verschaltung 130 umfasst damit, bei drei Leuchtdiodenchips 200 pro Bildpunkt 110, drei Spalten pro Spalte des Bildpunktrasters 120.
Die Kreuzmatrix-Verschaltung 130 ermöglicht es, die Leuchtdi¬ odenchips 200 des Videowand-Moduls 100 mit einer Anzahl ex- terner Kontakte anzusteuern, die geringer ist als die Summe aller Oberseitenelektroden 210 und Unterseitenelektroden 220 aller Leuchtdiodenchips 200 des Videowand-Moduls 100. Es ist lediglich ein externer Kontakt pro Zeilenleitung 410 und ein externer Kontakt pro Spaltenleitung 710 erforderlich. Bei ei- nem beispielhaften Videowand-Modul 100 mit 16 χ 16 Bildpunk¬ ten 110 und drei Leuchtdiodenchips 200 pro Bildpunkt 110 sind 16 Zeilenleitungen 410 und 3 χ 16 Spaltenleitungen 710 erforderlich, somit also 64 externe Kontakte. Fig. 3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei¬ nes Teils eines zur Herstellung des Videowand-Moduls 100 ver¬ wendeten temporären Trägers 140. An einer Oberseite des temporären Trägers 140 ist eine beidseitig klebende Klebefolie 145 angeordnet. Eine oder beide Klebeseiten der Klebefolie 145 können thermisch lösbar sein.
Die zur Herstellung des Videowand-Moduls 100 vorgesehenen Leuchtdiodenchips 200 sind an der Klebefolie 145 über dem temporären Träger 140 angeordnet worden. Jeder Leuchtdioden- chip 200 weist eine Oberseite 201 und eine der Oberseite 201 gegenüberliegende Unterseite 202 auf. Die Oberseitenelektrode 210 jedes Leuchtdiodenchips 200 ist an dessen Oberseite 201 zugänglich. Die Unterseitenelektrode 220 jedes Leuchtdioden¬ chips 200 ist an dessen Unterseite 202 zugänglich.
Die Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 bilden Strah¬ lungsemissionsflächen der Leuchtdiodenchips 200. Im Betrieb der Leuchtdiodenchips 200 strahlen diese elektromagnetische Strahlung an ihren Oberseiten 201 ab.
Die Leuchtdiodenchips 200 sind derart an der Klebefolie 145 angeordnet, dass die Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 der Klebefolie 145 und dem temporären Träger 140 zugewandt sind und mit der Klebefolie 145 in Kontakt stehen.
Der in Fig. 3 gezeigte Ausschnitt des temporären Trägers 140 umfasst drei Spalten des Bildpunktrasters 120 des herzustel¬ lenden Videowand-Moduls 100. Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der in Fig. 1 gezeigten schematischen Darstellung des Videowand-Moduls 100, in dem der Verlauf der Schnittlinie eingezeichnet ist, an der die Darstellung der Fig. 3 ge- schnitten ist. Im linken und rechten Teil der Fig. 3 verläuft der Schnitt durch zwei Bildpunkte 110 einer gemeinsamen Zeile des Bildpunktrasters 120. Im mittleren Bereich der Fig. 3 verläuft der Schnitt dagegen zwischen zwei Zeilen des Bild¬ punktrasters 120. Dieselbe Schnittebene findet auch in den Darstellungen der Figuren 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14 und 17 Verwendung. Das Bildpunktraster 120 und die Bildpunkte 110 sind der besseren Verständlichkeit halber in Figuren 3 und 4, wie auch in den nachfolgenden Figuren, eingezeichnet. Jeder Leuchtdiodenchip 200 weist eine von seiner Oberseite
201 bis zu seiner Unterseite 202 bemessene Dicke 203 auf. Die Dicken 203 der Leuchtdiodenchips 200 können beispielsweise zwischen 0,12 und 0,19 mm liegen. Die Dicken 203 der einen gemeinsamen Bildpunkt 110 des Videowand-Moduls 100 bildenden Leuchtdiodenchips 200 können sich dabei voneinander unter¬ scheiden. Durch ihre Anordnung an der Klebefolie 145 über dem temporären Träger 140 liegen die Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 jedoch in jedem Fall mit hoher Genauigkeit in einer gemeinsamen Ebene.
Fig. 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des temporären Trägers 140 und der über dem temporären Träger 140 angeordneten Leuchtdiodenchips 200 in einem der Darstellung der Fig. 3 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Auf der von dem temporären Träger 140 abgewandten Seite der Klebefolie 145 ist ein Formkörper 600 über dem temporären Träger 140 ausgebildet worden. Dabei sind die Leuchtdioden¬ chips 200 in den Formkörper 600 eingebettet worden. Der Formkörper 600 ist durch ein Formverfahren (Moldverfahren) ausgebildet worden, insbesondere beispielsweise durch Formpressen (compression molding) oder durch Spritzpressen (transfer molding) .
Der Formkörper 600 ist aus einem flüssigen oder granulären Formmaterial (Moldmaterial ) ausgebildet worden. Das Formmate- rial weist einen elektrisch isolierenden Kunststoff auf, bei¬ spielsweise ein Epoxid. Das Formmaterial kann auch ein einge¬ bettetes Glasfasergewebe aufweisen. Es ist zweckmäßig, wenn das den Formkörper 600 bildende Material eine schwarze oder eine andere dunkle Farbe aufweist. Dies ist jedoch insbeson- dere dann nicht erforderlich, wenn die Vorderseite des Form¬ körpers 600 in einem nachfolgend noch beschriebenen späteren Verfahrensschritt zumindest teilweise durch eine lichtabsor¬ bierende Schicht abgedeckt wird. Der Formkörper 600 weist eine Vorderseite 601 und eine der
Vorderseite 601 gegenüberliegende Rückseite 602 auf. Zwischen seiner Vorderseite 601 und seiner Rückseite 602 weist der Formkörper 600 eine senkrecht zur Vorderseite 601 bemessene Dicke 603 auf.
Die Vorderseite 601 des Formkörpers 600 ist an der Klebefolie 145 anliegend ausgebildet worden. Da auch die Oberseiten 201 der in den Formkörper 600 eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 an der Klebefolie 145 über dem temporären Träger 140 anlie- gen, sind die Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 wäh¬ rend des Ausbildens des Formkörpers 600 nicht durch das Mate¬ rial des Formkörpers 600 bedeckt worden, sondern sind an der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 zugänglich und schließen bündig mit der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 ab.
Die Dicke 603 des Formkörpers 600 ist größer als die Dicken 203 der Leuchtdiodenchips 200. Somit sind die Unterseiten 202 der Leuchtdiodenchips 200 durch das Material des Formkörpers 600 bedeckt worden und nicht an der Rückseite 602 des Form¬ körpers 600 zugänglich. Es ist zweckmäßig, dass die Dicke 603 des Formkörpers 600 größer als 0,2 mm ist. In diesem Fall kann der Formkörper 600 eine hohe mechanische Stabilität auf¬ weisen. Beispielsweise kann die Dicke 603 des Formkörpers 600 zwischen 0,3 mm und 1,0 mm liegen.
Fig. 6 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 mit den darin eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 in einem der Darstellung der Fig. 5 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Der Formkörper 600 und die darin eingebetteten Leuchtdioden- chips 200 sind von der Klebefolie 145 und dem temporären Trä¬ ger 140 abgelöst worden. Dies kann beispielsweise durch einen thermischen Prozess und/oder durch Abziehen der Klebefolie 145 erfolgt sein. Nach dem Ablösen des Formkörpers 600 von dem temporären Träger 140 kann es erforderlich gewesen sein, eventuell im Bereich der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 über die Ober¬ seiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 gelangtes Material des Formkörpers 600 zu entfernen (Deflashing) .
Falls die Dicke 603 des Formkörpers 600 gering ist, kann es erforderlich sein, den Formkörper 600 während der nachfolgenden Bearbeitungsschritte zur mechanischen Stabilisierung auf einem harten Träger anzuordnen. Hierbei wird die Rückseite 602 des Formkörpers 600 dem Träger zugewandt.
Fig. 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 und der darin eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 in einem der Darstellung der Fig. 6 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
An der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 ist eine kanten- isolierende Schicht 750 angeordnet worden. Die kantenisolie¬ rende Schicht 750 weist ein dielektrisches Material auf. Die kantenisolierende Schicht 750 kann beispielsweise durch ein fotolithografisches Verfahren an der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 angeordnet und strukturiert worden sein. In diesem Fall weist die kantenisolierende Schicht 750 zweckmä¬ ßigerweise ein fotostrukturierbares Dielektrikum auf. Die kantenisolierende Schicht 750 kann in senkrecht zur Vorder¬ seite 601 des Formkörpers 600 bemessene Richtung beispiels¬ weise eine Dicke von 5 ym aufweisen.
Die kantenisolierende Schicht 750 bedeckt zumindest Teile der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 sowie Teile der Kanten der an der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 freiliegenden Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200. Die Kanten der Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 können Grate (Schla¬ ckegrate) aufweisen, die elektrisch leitend mit den Untersei¬ tenelektroden 220 der Leuchtdiodenchips 200 verbunden sind. Durch die Bedeckung durch die kantenisolierende Schicht 750 werden diese Grate elektrisch isoliert.
Die an den Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 angeord¬ neten Oberseitenelektroden 210 der Leuchtdiodenchips 200 sind nicht durch die kantenisolierende Schicht 750 bedeckt. Auch die übrigen Abschnitte der Oberseiten 201 der Leuchtdioden- chips 200 sind im Wesentlichen nicht durch die kantenisolie¬ rende Schicht 750 bedeckt.
Während des Anordnens der kantenisolierenden Schicht 750 über der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 können die Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 zunächst vollständig durch das Material der kantenisolierenden Schicht 750 bedeckt worden sein. Anschließend sind zumindest Teile der Oberseiten 201 der der Leuchtdiodenchips 200 durch ein Fotostrukturierungs- verfahren wieder freigelegt worden.
Fig. 8 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 und der darin eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 in einem der Darstellung der Fig. 7 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
An der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 ist eine Vorder- Seitenmetallisierung 700 angeordnet worden. Fig. 9 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf einen Teil der Vorderseitenmetallisierung 700. Die Vorderseitenmetallisie¬ rung 700 bildet die Spaltenleitungen 710 der Kreuzmatrix-Ver- schaltung 130 des Videowand-Moduls 100.
Die Vorderseitenmetallisierung 700 ist als planare Metalli¬ sierung ausgebildet. Das Aufbringen und Strukturieren der Vorderseitenmetallisierung 700 kann beispielsweise durch ein fotolithografisches Verfahren erfolgt sein. Das Aufbringen und Strukturieren der Vorderseitenmetallisierung 700 kann beispielsweise Prozessschritte zum Anlegen einer Keimschicht (seed layer) , Durchführen einer Fototechnik, Durchführen eines galvanischen Prozesses, Entfernen des Fotolacks und Ätzen der Keimschicht umfassen. Alternativ kann das Aufbringen und Strukturieren der Vorderseitenmetallisierung 700 beispielsweise einen Lift-Off-Prozess oder die Verwendung einer strukturierten Keimschicht umfassen.
Die Vorderseitenmetallisierung 700 kann beispielsweise eine Metallfolge aufweisen, die Ni und Ag aufweist. Beispielsweise kann die Metallfolge 5 ym Ni und 0,1 ym Ag aufweisen. Die Vorderseitenmetallisierung 700 kann auch Cu, AI, Pd, Au, W o- der ein anderes Metall oder einen elektrisch leitenden Kunststoff oder Graphen oder ein anderes elektrisch leitendes Ma- terial aufweisen.
Im in Figuren 8 und 9 schematisch dargestellten Beispiel bedeckt die Vorderseitenmetallisierung 700 die Vorderseite 601 des Formkörpers 600 großflächig. Die einzelnen Spaltenleitungen 710 sind lediglich durch schmale Gräben voneinander getrennt. Die Gräben sind dabei schmaler als die Spaltenleitungen 710. Es ist jedoch auch möglich, die Spaltenleitungen 710 schmaler als dargestellt auszubilden, beispielsweise schmaler als die die Spaltenleitungen 710 trennenden Gräben. In diesem Fall bedeckt die Vorderseitenmetallisierung die Vorderseite 601 des Formkörpers 600 weniger vollständig. In den Bereichen der Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 führen die Spaltenleitungen 710 im in Figuren 8 und 9 dargestellten Beispiel in Form schmaler Verbindungsstege 720 an den Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 vorbei. Dadurch wird eine Lichtemission an den Oberseiten 201 der Leuchtdio- denchips 200 nicht durch das Metall der Spaltenleitungen 710 behindert .
Die Oberseitenelektroden 210 der Leuchtdiodenchips 200 sind jeweils über schmale Anschlussstege 730 mit den Spaltenlei- tungen 710 verbunden. Im in Figuren 8 und 9 gezeigten Beispiel verbinden die Anschlussstege 730 die Oberseitenelektro¬ den 210 jeweils mit den Verbindungsstegen 720. Es ist aber auch eine andere Geometrie möglich. Ebenfalls möglich ist, die Verbindungsstege 720 über die Oberseiten 201 der Leucht- diodenchips 200 zu führen, wobei sie auch die Funktion der Anschlussstege 730 übernehmen können.
Im in Figuren 8 und 9 schematisch dargestellten Beispiel sind die Oberseitenelektroden 210 in den Mitten der Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 angeordnet. Es kann allerdings zweckmäßig sein, die Oberseitenelektroden 210 jeweils in einem Rand- oder Eckbereich der Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 anzuordnen. Die Verbindungsstege 720 und die Anschlussstege 730 sind durch Abschnitte der kantenisolierenden Schicht 750
elektrisch gegen die Kanten der Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 isoliert. Fig. 10 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 und der darin eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 in einem der Darstellung der Fig. 8 zeitlich nach- folgenden Bearbeitungsstand.
Die Vorderseitenmetallisierung 700 ist geschwärzt worden und bildet nun eine geschwärzte Vorderseitenmetallisierung 701. Das Schwärzen der Vorderseitenmetallisierung 700 kann bei- spielsweise durch Oxidieren der Vorderseitenmetallisierung 700 erfolgt sein, beispielsweise mittels eines Sauerstoff¬ plasmas. Hierzu kann die Vorderseitenmetallisierung 700 beispielsweise eine Ag-Beschichtung aufweisen. Zum Schutz der geschwärzten Vorderseitenmetallisierung 701 vor einem Abrieb oder einer anderen Beschädigung ist eine Ab- deckschicht 800 über der geschwärzten Vorderseitenmetallisie¬ rung 701 angeordnet worden. Die Abdeckschicht 800 weist eine möglichst gute optische Transparenz auf. Die Abdeckschicht 800 kann beispielsweise ein Silikon aufweisen. Die Abdeckschicht 800 kann zusätzlich auch einem Schutz der Leuchtdiodenchips 200 vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen dienen . Durch die geschwärzte Vorderseitenmetallisierung 701 wird ein starker Kontrast zwischen den lichtemittierenden Oberseiten 201 der Leuchtdiodenchips 200 und der geschwärzten Vordersei¬ tenmetallisierung 701 erreicht. Es ist günstig, wenn die ge¬ schwärzte Vorderseitenmetallisierung 701 einen möglichst gro- ßen Anteil der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 abdeckt. Dies gilt insbesondere in dem Fall, dass die Vorderseite 601 des Formkörpers 600 reflektierend und/oder mit einer hellen Farbe ausgebildet ist. Alternativ zu der anhand von Fig. 10 erläuterten Schwärzung der Vorderseitenmetallisierung 700 ist es möglich, die Vorderseitenmetallisierung 700 und/oder die Vorderseite 601 des Formkörpers 600 mit einer lichtabsorbierenden zusätzlichen Schicht zu bedecken, beispielsweise mit einer Schicht eines schwarzen Lötstopplacks. Ebenfalls möglich ist, auf die Ab- deckschicht 800 zu verzichten. In einem dem in Fig. 10 dargestellten Bearbeitungsstand nachfolgenden Bearbeitungsschritt kann der Formkörper 600 an seiner Rückseite 602 abgeschliffen werden, um die Dicke 603 des Formkörpers 600 zu reduzieren. Die Dicke 603 des Formkörpers 600 bleibt dabei jedoch in der Regel größer als die Dicken 203 der Leuchtdiodenchips 200. Zum Abschleifen des Formkör¬ pers 600 kann es erforderlich sein, den Formkörper 600 mit seiner Vorderseite 601 auf einem harten Träger anzuordnen.
Fig. 11 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600, der darin eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 und der Vorderseitenmetallisierung 700 in einem der Darstellung der Fig. 10 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand . In dem Formkörper 600 sind Kontaktöffnungen 620 angelegt worden, die sich von der Rückseite 602 des Formkörpers 600 bis zu den Unterseiten 202 der in den Formkörper 600 eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 erstrecken. Dabei ist pro Leuchtdi¬ odenchip 200 eine Kontaktöffnung 620 in dem Formkörper 600 angelegt worden.
Das Anlegen der Kontaktöffnungen 620 kann beispielsweise durch einen Laserprozess erfolgt sein, insbesondere bei¬ spielsweise durch Laserbohren. Dabei kann der Bohrprozess nach dem Durchdringen des Formkörpers 600 bei jeder Kontakt¬ öffnung 620 an dem an der Unterseite 202 des jeweiligen
Leuchtdiodenchips 200 angeordneten Metall der Unterseitenelektrode 220 dieses Leuchtdiodenchips 200 gestoppt worden sein, wie dies beispielhaft bei dem im rechten Teil der Fig. 11 gezeigten Bildpunkt 110 dargestellt ist. Alternativ kann das an der Unterseite 202 des Leuchtdiodenchips 200 angeord¬ nete Metall während des Bohrprozesses aber auch durchdrungen worden sein, sodass sich die Kontaktöffnung 620 an der Unterseite 202 des Leuchtdiodenchips 200 ein Stück weit in den Leuchtdiodenchip 200 hineinerstreckt. Dies ist beispielhaft bei dem im linken Teil der Fig. 11 gezeigten Bildpunkt 110 dargestellt. In diesem Fall kann es nach dem Anlegen der Kontaktöffnungen 620 erforderlich sein, die Unterseiten 202 der Leuchtdiodenchips 200 anzuätzen, um eventuelle Defekte zu be¬ seitigen . Zusätzlich zu den Kontaktöffnungen 620 sind in dem Formkörper 600 Öffnungen für Durchkontakte 610 angelegt worden, die sich von der Rückseite 602 des Formkörpers 600 durch den Formkör¬ per 600 bis zu der an der Vorderseite 601 des Formkörpers 600 angeordneten Vorderseitenmetallisierung 700 erstrecken. Die Öffnungen für die Durchkontakte 610 können beispielsweise ebenfalls durch Laserbohren angelegt worden sein. Der Bohr- prozess kann dabei bei Erreichen der Vorderseitenmetallisie¬ rung 700 gestoppt worden sein. Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt der schematischen Darstellung des Videowand-Moduls 100 der Fig. 1, in dem die Positionen einiger in dem Formkörper 600 angelegter Kontaktöffnungen 620 und einer in dem Formkörper 600 angelegten Öffnung für einen Durchkontakt 610 eingezeichnet sind.
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung des Bildpunktras¬ ters 120 des Videowand-Moduls 100. Dabei sind die Positionen aller in dem Formkörper 600 angelegten Öffnungen für Durchkontakte 610 dargestellt. Die Öffnungen für die Durchkontakte 610 sind so über das Bildpunktraster 120 verteilt, dass un¬ terhalb jeder Spaltenleitung 710 der Vorderseitenmetallisie¬ rung 700 genau eine Öffnung für einen Durchkontakt 610 ange¬ ordnet ist. Fig. 14 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600, der in den Formkörper 600 eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 und der Vorderseitenmetallisierung 700 in einem der Darstellung der Fig. 10 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand gemäß einer alternativen Variante des Her¬ stellungsverfahrens .
Bei dem in Fig. 14 gezeigten Bearbeitungsstand sind anstelle der Kontaktöffnungen 620 Kontaktgräben 630 in dem Formkörper 600 angelegt worden. Fig. 16 zeigt einen Ausschnitt der sche¬ matischen Darstellung des Videowand-Moduls 100 der Fig. 1, in dem der Verlauf zweier Kontaktgräben 630 erkennbar ist. Die Kontaktgräben 630 erstrecken sich entlang der Zeilen des Bildpunktrasters 120. Dabei ist pro Zeile des Bildpunktras¬ ters 120 ein Kontaktgraben 630 angelegt worden. Fig. 15 zeigt in schematischer Darstellung einen zur Erstreckungsrichtung eines Kontaktgrabens 630 parallelen Schnitt durch einen Teil des Formkörpers 600.
Die Kontaktgräben 630 erstrecken sich jeweils von der Rückseite 602 des Formkörpers 600 bis zu den Unterseiten 202 der Leuchtdiodenchips 200. Die Kontaktgräben 630 können bei¬ spielsweise durch einen Sägeprozess angelegt worden sein. Da- bei können die Unterseiten 202 der Leuchtdiodenchips 200 ebenfalls teilweise angesägt worden sein. Das zum Anlegen der Kontaktgräben 630 verwendete Sägeblatt kann eine V-Form auf¬ weisen, wie aus der Schnittdarstellung der Fig. 15 erkennbar ist .
Zusätzlich zu den Kontaktgräben 630 sind auch bei der anhand der Figuren 14 bis 16 erläuterten Variante des Herstellungs¬ verfahrens Öffnungen für Durchkontakte 610 angelegt worden. Diese sind nach dem gleichen Verfahren und an den gleichen Positionen angelegt worden wie bei dem anhand der Figuren 11 bis 13 erläuterten Verfahren.
Sowohl in dem in Fig. 11 schematisch dargestellten Bearbeitungsstand als auch in dem in Fig. 14 schematisch dargestell- ten Bearbeitungsstand sind die Unterseitenelektroden 220 der in den Formkörper 600 eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 zumindest teilweise nicht mehr durch das Material des Formkör- pers 600 bedeckt und dadurch von außen zugänglich. Andere Ab¬ schnitte der Unterseiten 202 der in den Formkörper 600 eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 können aber weiterhin durch Material des Formkörpers 600 bedeckt sein.
Die Kontaktöffnungen 620 bzw. die Kontaktgräben 630 können alternativ zu den beschriebenen Verfahren auch durch einen Plasma- oder einen Sandstrahlprozess angelegt werden. Fig. 17 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 und der darin eingebetteten Leuchtdiodenchips 200 in einem der Darstellung der Fig. 11 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Alternativ hätte aber auch von dem in Fig. 14 gezeigten Bearbeitungsstand ausgegangen werden können.
An der Rückseite 602 des Formkörpers 600 ist eine Rückseiten¬ metallisierung 400 angeordnet worden. Das Anordnen der Rückseitenmetallisierung kann beispielsweise durch eine Pro- zessabfolge erfolgt sein, die ein Anordnen einer Keimschicht (seed layer) , eine Fototechnik, einen galvanischen Prozessschritt, ein Entfernen eines Fotolacks und ein Ätzen der Keimschicht oder alternativ einen Lift-off-Prozess umfasst. Alternativ kann die Prozessabfolge auch die Verwendung einer strukturierten Keimschicht umfassen.
Fig. 18 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf die Rückseitenmetallisierung 400. Außerdem ist in Fig. 18 der Verlauf der Schnittebene dargestellt, entlang der die unten beschriebene Darstellung der Fig. 19 geschnitten ist.
Die Rückseitenmetallisierung 400 umfasst eine Mehrzahl paralleler Streifen, die die Zeilenleitungen 410 der Kreuzmatrix- Verschaltung 130 bilden. Die Zeilenleitungen 410 erstrecken sich entlang der Zeilen des Bildpunktrasters 120. Die einzel¬ nen Zeilenleitungen 410 sind elektrisch gegeneinander isoliert . Das Metall der Zeilenleitungen 410 der an der Rückseite 602 des Formkörpers 600 angeordneten Rückseitenmetallisierung 400 erstreckt sich in die in dem Formkörper 600 angeordneten Kontaktöffnungen 620 (bzw. alternativ in die Kontaktgräben 630), sodass jede Zeilenleitung 410 elektrisch leitend mit den Unterseitenelektroden 220 der Leuchtdiodenchips 200 der jewei¬ ligen Zeile des Bildpunktrasters 120 verbunden ist.
Die an der Rückseite 602 des Formkörpers 600 ausgebildete Rückseitenmetallisierung 400 umfasst außerdem Zeilenan- schlussstrukturen 420 und Spaltenanschlussstrukturen 430, die jeweils zwischen den Zeilenleitungen 410 angeordnet sind. Die Zeilenanschlussstrukturen 420 sind elektrisch leitend mit den Zeilenleitungen 410 verbunden. Dabei ist jede Zeilenleitung 410 mit einer Zeilenanschlussstruktur 420 und jede Zeilenan- schlussstruktur 420 mit einer Zeilenleitung 410 verbunden. Die Spaltenanschlussstrukturen 430 sind elektrisch gegeneinander, gegen die Zeilenleitungen 410 und gegen die Zeilenanschlussstrukturen 420 isoliert.
In den Bereichen der Spaltenanschlussstrukturen 430 erstreckt sich das Metall der Rückseitenmetallisierung 400 in die für die Durchkontakte 610 in dem Formkörper 600 vorgesehenen Öffnungen und bildet dadurch die Durchkontakte 610. Jeder so ge- bildete Durchkontakt 610 stellt eine elektrisch leitende Ver¬ bindung zwischen einer durch die Vorderseitenmetallisierung 700 gebildeten Spaltenleitung 710 und einer durch die Rückseitenmetallisierung 400 gebildeten Spaltenanschlussstruktur 430 her.
Es wäre möglich, alternativ zu dem anhand der Figuren 11 bis 16 beschriebenen Anlegen der für die Durchkontakte 610 vorge¬ sehenen Öffnungen in dem Formkörper 600 und dem Anordnen des Metalls der Rückseitenmetallisierung 400 in diesen Öffnungen, die Durchkontakte 610 durch Einbetten von elektrisch leitenden Elementen (Via-Chips) in den Formkörper 600 anzulegen. Hierzu werden die elektrisch leitenden Elemente gemeinsam mit den Leuchtdiodenchips 200 auf der Klebefolie 145 über dem temporären Träger 140 angeordnet und gemeinsam mit den
Leuchtdiodenchips 200 in den Formkörper 600 eingebettet.
Fig. 19 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 in einem der Darstellung der Fig. 17 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
An der Rückseite 602 des Formkörpers 600 ist eine Formschicht 301 angeordnet worden. Die Formschicht 301 bedeckt die an der Rückseite 602 des Formkörpers 600 angeordnete Rückseitenme¬ tallisierung und kann auch die nach dem Anlegen der Rückseitenmetallisierung 400 noch verbliebenen Vertiefungen der Kontaktöffnungen 620 oder Kontaktgräben 630 sowie der Durchkontakte 610 füllen. Dadurch kann die Formschicht 301 eine zu- sätzliche mechanische Stabilisierung des Formkörpers 600 be¬ wirken. Dies kann insbesondere erforderlich sein, falls in dem Formkörper 600 durchgehende Kontaktgräben 630 angelegt worden sind. Die Formschicht 301 ist durch ein Formverfahren ausgebildet worden, beispielsweise durch Formpressen oder durch Spritzpressen. Die Formschicht 301 weist ein elektrisch isolierendes Material auf. Beispielsweise kann die Formschicht 301 dasselbe Material aufweisen wie der Formkörper 600.
Nach dem Anlegen der Formschicht 301 sind in der Formschicht 301 Öffnungen für Durchkontakte 310 angelegt worden. Die Öff¬ nungen für die Durchkontakte 310 erstrecken sich von der von dem Formkörper 600 abgewandten Seite der Formschicht 301 durch die Formschicht 301 bis zu der zwischen der Formschicht 301 und dem Formkörper 600 angeordneten Rückseitenmetallisie¬ rung 400. Das Anlegen der Öffnungen für die Durchkontakte 310 kann beispielsweise wiederum durch einen Laserprozess erfolgt sein, beispielsweise durch Laserbohren.
Fig. 20 zeigt eine schematische Darstellung des Bildpunktras¬ ters 120 des Videowand-Moduls 100. Dabei sind die Positionen der in der Formschicht 301 angelegten Öffnungen für die Durchkontakte 310 eingezeichnet. Die Öffnungen für die Durch¬ kontakte 310 sind an Knotenpunkten des Bildpunktrasters 120 angeordnet, an denen jeweils zwei benachbarte Zeilen und zwei benachbarte Spalten des Bildpunktrasters 120 zusammentreffen. Je 2 x 2 benachbarte Bildpunkte 110 bilden eine Gruppe zusam¬ mengehöriger Bildpunkte 110. Das beispielhafte Bildpunktras¬ ter 120 mit 16 χ 16 Bildpunkten 110 umfasst damit 8 >< 8 der¬ artiger Gruppen. An jedem Knotenpunkt des Bildpunktrasters, an dem vier Bildpunkte 110 einer Gruppe von Bildpunkten 110 zusammenstoßen, ist eine Öffnung für einen Durchkontakt 310 angeordnet. Insgesamt sind in der Formschicht 301 im darge¬ stellten Beispiel damit 8 x 8 Öffnungen für Durchkontakte 310 vorgesehen . Ein Vergleich der Figuren 18 und 20 zeigt, dass jede Öffnung für einen Durchkontakt 310 entweder über einer Zeilenan- schlussstruktur 420 oder einer Spaltenanschlussstruktur 430 der Rückseitenmetallisierung 400 angeordnet ist. Fig. 21 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 und der an der Rückseite 602 des Formkör¬ pers 600 angeordneten Formschicht 301 in einem der Darstel¬ lung der Fig. 19 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. An der von dem Formkörper 600 abgewandten Seite der Formschicht 301 ist eine elastomere Schicht 302 angeordnet wor¬ den. Die elastomere Schicht 302 weist ein elastisches Mate¬ rial auf und kann dazu vorgesehen sein, unterschiedliche thermische Ausdehnungen des Formkörpers 600 und der Form- schicht 301 des Videowand-Moduls 100 auf der einen Seite und eines das Videowand-Modul 100 tragenden Trägers auf der ande¬ ren Seite auszugleichen.
Die elastomere Schicht 302 weist im Bereich der Öffnung für den Durchkontakt 310 ebenfalls eine Öffnung auf. Diese Öff¬ nung in der elastomeren Schicht 302 kann beispielsweise durch ein Fotostrukturierungsverfahren angelegt worden sein. In diesem Fall kann die elastomere Schicht 302 beispielsweise aus einem fotostrukturierbaren Dielektrikum ausgebildet sein. Alternativ ist es aber auch möglich, die Öffnung für den Durchkontakt 310 erst nach dem Anordnen der elastomeren
Schicht 302 auf der Formschicht 301 in einem gemeinsamen Ar- beitsschritt gleichzeitig in der elastomeren Schicht 302 und der Formschicht 301 anzulegen.
Die Formschicht 301 und die elastomere Schicht 302 bilden ge¬ meinsam eine dielektrische Schicht 300. Es ist allerdings ebenfalls möglich, auf das Anordnen der elastomeren Schicht 302 zu verzichten. In diesem Fall bildet die Formschicht 301 alleine die dielektrische Schicht 300.
Fig. 22 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 in einem der Darstellung der Fig. 17 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand, der sich durch weitere Bearbeitungsschritte ergibt, die alternativ zu den an¬ hand der Figuren 19 bis 21 beschriebenen Verfahrensschritten durchgeführt werden können.
An der Rückseite 602 des Formkörpers 600 ist unmittelbar die elastomere Schicht 302 angeordnet worden, die dadurch alleine die dielektrische Schicht 300 bildet. Auf das Vorsehen der Formschicht 301 ist verzichtet worden. Die elastomere Schicht 302 kann so ausgebildet worden sein, wie dies anhand der Fig. 21 beschrieben worden ist.
Ebenfalls sind in der die dielektrische Schicht 300 bildenden elastomeren Schicht 302 wieder die Öffnungen für die Durch- kontakte 310 angelegt worden. Das Anlegen der Öffnungen für die Durchkontakte 310 kann durch ein Fotostrukturierungsver- fahren oder beispielsweise durch einen Bohrprozess erfolgt sein . Fig. 23 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 600 und der an der Rückseite 602 des Formkör¬ pers 600 angeordneten dielektrischen Schicht 300 in einem der Darstellung der Fig. 19 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Selbstverständlich hätte die Bearbeitung aber auch ausgehend von dem in Fig. 21 oder von dem in Fig. 22 gezeigten Bearbeitungsstand fortgesetzt werden können.
An der von dem Formkörper 600 abgewandten Seite der dielektrischen Schicht 300 ist eine Außenmetallisierung 500 angeordnet worden. Fig. 24 zeigt eine schematische Aufsicht auf die an der dielektrischen Schicht 300 angeordnete Außenmetal- lisierung 500.
Die Außenmetallisierung 500 umfasst mehrere Kontaktflächen 510. Im dargestellten Beispiel umfasst die Außenmetallisie¬ rung 500 8 x 8 Kontaktflächen 510. Die Kontaktflächen 510 sind dabei, wie die Öffnungen für die Durchkontakte 310, an den Knotenpunkten des Bildpunktrasters 120 angeordnet, an de¬ nen jeweils die vier Bildpunkte 110 einer zusammengehörigen Gruppe von Bildpunkten 110 zusammenstoßen. Im Bereich jeder Kontaktfläche 510 der Außenmetallisierung
500 erstreckt sich das Metall der Außenmetallisierung 500 in die für den Durchkontakt 310 in der dielektrischen Schicht 300 angeordnete Öffnung hinein und bildet dadurch jeweils ei¬ nen Durchkontakt 310. Jeder dieser Durchkontakte 310 stellt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Kontaktfläche 510 der Außenmetallisierung 500 und entweder einer Zeilenanschlussstruktur 420 oder einer Spaltenanschlussstruk- tur 430 der Rückseitenmetallisierung 400 her. Somit ist jede Zeilenleitung 410 der Rückseitenmetallisierung 400 über eine Zeilenanschlussstruktur 420 und einen in der dielektrischen Schicht 300 angeordneten Durchkontakt 310 elektrisch leitend mit einer Kontaktfläche 510 der Außenme¬ tallisierung 500 verbunden. Außerdem ist auch jede Spalten- leitung 710 der Vorderseitenmetallisierung 700 über einen in dem Formkörper 600 angeordneten Durchkontakt 610, eine in der Rückseitenmetallisierung 400 vorgesehene Spaltenanschluss- struktur 430 und einen in der dielektrischen Schicht 300 angeordneten Durchkontakt 310 elektrisch leitend mit einer Kontaktfläche 510 der Außenmetallisierung 500 verbunden. Somit erlauben die Kontaktflächen 510 der Außenmetallisierung 500 eine elektrische Kontaktierung der Oberseitenelektroden 210 und der Unterseitenelektroden 220 aller in den Formkörper 600 eingebetteten Leuchtdiodenchips 200.
Fig. 25 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Teils des Videowand-Moduls 100 nach dem Abschluss der Herstellung. Der in Fig. 25 gezeigte Bearbeitungsstand folgt dem in Fig. 23 gezeigten Bearbeitungsstand zeitlich nach.
An den durch die Außenmetallisierung 500 gebildeten Kontakt- flächen 510 sind Lötkugeln 520 angeordnet worden. Das Video¬ wand-Modul 100 bildet damit ein Ball-Grid-Array-Bauteil , das sich als SMD-Bauteil für eine Oberflächenmontage eignet. Auf das Anordnen der Lötkugeln 520 kann alternativ aber auch verzichtet werden.
Es ist möglich, das Videowand-Modul gemeinsam mit einer Mehrzahl weiterer Videowand-Module 100 in einem Bauteilverbund herzustellen und erst nach Abschluss der gemeinsamen Bearbeitungsschritte durch Zerteilen zu vereinzeln.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abge- leitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . BEZUGSZEICHENLISTE
Videowand-Modul Bildpunkt
Bildpunktraster Kreuzmatrix-Verschaltung
logische Matrix temporärer Träger
Klebefolie Leuchtdiodenchip
Oberseite
Unterseite
Dicke
Oberseitenelektrode (Kathode) Unterseitenelektrode (Anode) dielektrische Schicht
Formschicht
elastomere Schicht
Durchkontakt Rückseitenmetallisierung
Zeilenleitung
Zeilenanschlussstruktur
Spaltenanschlussstruktur Außenmetallisierung
Kontaktfläche
Lötkugel Formkörper
Vorderseite
Rückseite Dicke
Durchkontakt
Kontaktöffnung
Kontaktgraben Vorderseitenmetallisierung
geschwärzte Vorderseitenmetallisierung Spaltenleitung
Verbindungssteg
Anschlusssteg
kantenisolierende Schicht
Abdeckschicht

Claims

PATENTA S PRÜCHE
Videowand-Modul (100)
mit einer Mehrzahl von Leuchtdiodenchips (200), die je¬ weils eine an einer Oberseite (201) des Leuchtdiodenchip
(200) angeordnete Oberseitenelektrode (210) und eine an einer Unterseite (202) des Leuchtdiodenchips (200) ange¬ ordnete Unterseitenelektrode (220) aufweisen,
wobei die Leuchtdiodenchips (200) in einen Formkörper
(600) eingebettet sind,
wobei die Oberseitenelektroden (210) mit einer an einer Vorderseite (601) des Formkörpers (600) angeordneten Vor derseitenmetallisierung (700) verbunden sind,
wobei die Unterseitenelektroden (220) mit einer an einer Rückseite (602) des Formkörpers (600) angeordneten Rück¬ seitenmetallisierung (400) verbunden sind,
wobei an der Rückseite (602) des Formkörpers (600) eine dielektrische Schicht (300) angeordnet ist,
wobei die Rückseitenmetallisierung (400) elektrisch leitend mit einer an der dielektrischen Schicht (300) ange¬ ordneten Außenmetallisierung (500) verbunden ist.
Videowand-Modul (100) gemäß Anspruch 1,
wobei die Leuchtdiodenchips (200) logisch auf Zeilen und Spalten einer Matrix (135) verteilt sind,
wobei die Unterseitenelektroden (220) der Leuchtdiodenchips (200) durch die Rückseitenmetallisierung (400) zei lenweise elektrisch miteinander verbunden sind,
wobei die Oberseitenelektroden (210) der Leuchtdiodenchips (200) durch die Vorderseitenmetallisierung (700) spaltenweise elektrisch miteinander verbunden sind.
Videowand-Modul (100) gemäß einem der vorhergehenden An¬ sprüche,
wobei je zwei oder drei benachbarte Leuchtdiodenchips (200) einer Zeile einen Bildpunkt (110) bilden. Videowand-Modul (100) gemäß Anspruch 3,
wobei die Bildpunkte (110) in einem Rechteckgitter (120) angeordnet sind.
Videowand-Modul (100) gemäß einem der Ansprüche 3 und 4, wobei die Leuchtdiodenchips (200) eines Bildpunkts (110) linear nebeneinander angeordnet sind.
Videowand-Modul (100) gemäß einem der vorhergehenden An¬ sprüche,
wobei die Oberseiten (201) der Leuchtdiodenchips (200) nicht durch den Formkörper (600) bedeckt sind.
Videowand-Modul (100) gemäß einem der vorhergehenden An¬ sprüche,
wobei die Unterseiten (202) der Leuchtdiodenchips (200) zumindest teilweise durch den Formkörper (600) bedeckt sind,
wobei die Unterseitenelektroden (220) zumindest teilweise nicht durch den Formkörper (600) bedeckt sind.
Videowand-Modul (100) gemäß einem der vorhergehenden An¬ sprüche,
wobei der Formkörper (600) eine größere Dicke (603) auf¬ weist als die Leuchtdiodenchips (200) .
Videowand-Modul (100) gemäß einem der vorhergehenden An¬ sprüche,
wobei in dem Formkörper (600) elektrisch leitende Durchkontakte (610) angeordnet sind, die elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Vorderseitenmetallisierung (700) und der Rückseitenmetallisierung (400) herstellen.
Videowand-Modul (100) gemäß einem der vorhergehenden An¬ sprüche,
wobei in der dielektrischen Schicht (300) elektrisch leitende Durchkontakte (310) angeordnet sind, die elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Rückseitenmetallisie¬ rung (400) und der Außenmetallisierung (500) herstellen.
11. Videowand-Modul (100) gemäß einem der vorhergehenden An- Sprüche,
wobei die Vorderseitenmetallisierung (700) zumindest abschnittweise durch eine lichtabsorbierende Schicht (701) bedeckt ist.
12. Verfahren zum Herstellen eines Videowand-Moduls (100) mit den folgenden Schritten:
- Einbetten einer Mehrzahl von Leuchtdiodenchips (200), die jeweils eine an einer Oberseite (201) des Leuchtdio¬ denchips (200) angeordnete Oberseitenelektrode (210) und eine an einer Unterseite (202) des Leuchtdiodenchips (200) angeordnete Unterseitenelektrode (220) aufweisen, in einen Formkörper (600);
- Anordnen einer Vorderseitenmetallisierung (700) an einer Vorderseite (601) des Formkörpers (600), wobei die Vorderseitenmetallisierung (700) mit den Oberseitenelekt roden (210) verbunden wird;
- Anordnen einer Rückseitenmetallisierung (400) an einer Rückseite (602) des Formkörpers (600), wobei die Rücksei tenmetallisierung (400) mit den Unterseitenelektroden (220) verbunden wird;
- Anordnen einer dielektrischen Schicht (300) an der Rückseite (602) des Formkörpers (600);
- Anordnen einer Außenmetallisierung (500) an der dielektrischen Schicht (300).
13. Verfahren gemäß Anspruch 12,
wobei vor dem Anordnen der Vorderseitenmetallisierung (700) der folgende weitere Schritt durchgeführt wird:
- Anordnen einer kantenisolierenden Schicht (750) auf Kanten der Oberseiten (201) der Leuchtdiodenchips (200).
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 und 13,
wobei vor dem Anordnen der Rückseitenmetallisierung (400) der folgende weitere Schritt durchgeführt wird:
- Freilegen der Unterseitenelektroden (220), insbesondere durch einen Laserprozess , einen Plasmaprozess , einen Sandstrahlprozess oder einen Schleiftrennprozess .
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14,
wobei in dem Formkörper (600) elektrisch leitende Durchkontakte (610) angelegt werden, die elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Vorderseitenmetallisierung (700) und der Rückseitenmetallisierung (400) herstellen.
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15,
wobei in der dielektrischen Schicht (300) elektrisch leitende Durchkontakte (310) angelegt werden, die elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Rückseitenmetallisie¬ rung (400) und der Außenmetallisierung (500) herstellen.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16,
wobei das Anordnen der dielektrischen Schicht (300) ein Formverfahren umfasst.
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17,
wobei das Anordnen der dielektrischen Schicht (300) ein fotolithografisches Verfahren umfasst.
19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18,
wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt fasst :
- Oxidieren der Vorderseitenmetallisierung (700) .
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18,
wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst :
- Anlegen einer lichtabsorbierenden Schicht auf der Vor derseitenmetallisierung (700).
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