一种MiniLED显示和背光发明专利技术介绍

01 引言

本发明专利技术核心特点:

① 晶片两电极焊盘设在两对角园缺侧壁上,焊盘间距和面积大;
② 多层结构,降低同层晶片之间间距。

本文概述了本发明核心技术要点,介绍和分析了P 0.45和P 0.9 RGB显示屏,以及P 0.4背光的技术方案。采用现有成熟的技术方法和设备,就可实现量产。

02 技术概述

小间距,mini/miro LED的技术障碍来自:

① LED晶片尺寸太小(电极焊盘间距太小、面积太小);
② 隔壁邻居太近(间距太小)。千万上亿个焊盘的焊连,良品率(成本)。

1. 本发明专利技术核心特征

(A)晶片两电极焊盘设在两对角园缺侧壁上。

  

设有晶片承载片,阵列地开有数多晶片嵌口,LED晶片嵌入晶片嵌口中。晶片嵌口两对应的对角侧壁上设置有连线焊盘,采用焊锡膏焊连两电极。

(B)多层晶片承载片结构。

上图(横截面视图)示出有三层,那么每层的晶片密度只有三分之一,晶片之间的距离加大,该三层分别是,R层、G层和B层,构成全彩显示屏。

2. 技术优势分析说明:

(A)两电极焊盘设在两对角园缺侧壁上,(1)晶片上的两电极焊盘间距最大可能加大;(2)利用侧壁加大了电极焊盘的面积,有利于焊接。

LED晶片嵌在晶片嵌口中,采用焊锡焊连两电极,(1)无金线,(2)两电极容易牢靠焊连,(3)易修补缺陷晶片和焊点(如右图所示),因而,100%的良品率容易实现。

(B)多层晶片承载片结构,晶片承载片设有薄膜晶体管(FTF),(1)晶片之间的距离加大,避免了相邻晶片的电极焊连线之间的干涉,有利于减小像素间距,(2)焊有LED晶片的承载片(以后称之为LED单层片)就是一独立的膜片(可设计成与其他的片没有关联),可单独通电测试和修补,合格后再与其他的LED单层片贴合一体,实现100%的良品。

03 P 0.45 RGB LED全彩屏设计方案

1. 0.2x0.2 LED晶片

  

0.2x0.2是一常规LED晶片,不同只是对角园缺,电极焊盘设在该两园缺侧壁上。激光打孔,孔壁金属化都是常规技术。

2. 晶片承载片

晶片承载片的厚度与LED晶片的一致(0.1mm)。晶片嵌口采用激光开孔、孔壁金属化、柔性材料、薄膜晶体管(TFT),这都是常规技术。

3. 晶片嵌入晶片嵌口(打晶)

晶片嵌口的尺寸0.26x0.26,晶片与晶片嵌口之间四周有0.03的间隙,即打晶的精度误差在±0.03即可,这是属于常规精度。

4. 电极焊盘锡膏焊接

采用丝网印刷或喷墨式喷涂锡膏,锡膏涂敷的面积尽可能大,利用液态锡的表面张力,凝聚渗入两焊盘之间的缝隙,因而锡膏的定位允许误差加大,以上设计,锡膏的定位允许误差±0.1mm,属于常规的技术要求。

涂敷超量锡膏,采用吹气或吸锡滚轮去除多余的焊锡,更易确保焊接,降低精度要求。

以上方案所涉及到的设备、技术、工艺制程等都是现有常规的。

5. RGB三层拼合

第一层(层一)的外延层朝后,类似于所谓的倒装,层二、层三的朝前。图中示出,RGB三层的晶片前后之间部分层叠。

P 0.45的RGB LED 全彩屏,采用常规设备、技术、工艺制程等,就可实现。

拼合之前,每个单层都已经经过测试、缺陷修复工序,因而,100%良品率,轻易可得。

04 P0.4背光设计方案

LED晶片规格同样采用0.2x0.2。

晶片嵌口的尺寸0.28x0.28,晶片与晶片嵌口之间四周有0.04的间隙,即打晶的精度误差在±0.04即可,精度要求降低了。

只需两层LED单层盘(晶片承载片),层一的外延层朝后,层二朝前。荧光层可采用丝印或贴荧光膜片方式设置。

拼合之前,每个单层都已经经过测试、缺陷修复工序,因而100%良品率轻易可得。

05 P0.9 RGB LED全彩屏设计方案

LED晶片规格同样采用0.2x0.2,RGB三晶片在同一层,即只采有一片晶片承载片,三个晶片有一共用连线焊盘。

晶片与晶片嵌口之间四周有0.04的间隙,打晶的精度误差在±0.04即可,常规技术。

晶片承载片没有设置TFT,设有驱动PCB板,晶片承载片设有外连焊盘,驱动PCB板上有对应的焊盘相连,Φ0.2直径的焊盘,可允许上下两焊盘错位误差0.1mm,常规技术。

在与驱动PCB板焊合之前,焊好晶片的晶片承载片已经完成测试、缺陷修复工序,因而,100%的良品率。

06 后序及声明

P 0.45 的RGB LED 全彩显示屏完全可以满足4K大屏电视机的需求,依据本发明专利技术方案设计,采用现常规技术和设备,就可实现100%良品率,有效低成本成本造价,解决由于价格影响市场的难题。数千亿级的大市场将被引爆。

以上展示的属于MiniLED,本发明专利同样可大大地降低大间距LED显示屏造价,同样将颠覆大间距LED显示屏工艺制程。

本发明专利将促进LED显示和背光、面板行业发展步入一新时代,受益最大的是,当今产能严重过剩的LED外延晶片工厂。

在此,特别声明,以上展示的LED晶片结构,在本发明专利(发明专利号:ZL20101055508.6,十年前)的保护范围内,必须得到许可,方可使用。(投稿作者:深圳市秦博核芯科技开发有限公司  秦彪)

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