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微型发光二极管显示器及背光发明专利技术介绍

作者:baidu.com来源:未知   添加时间:2020-05-21 13:41   浏览次数:

01 引言

这一发现专利工艺的重点特点:

(1)将晶片两个电极焊盘设置在两个对角的圆形缺失侧壁上,焊盘间距和面积大;

(2)多层结构,减少同一层晶片之间的间距。

本文概述了这一发现焦点技术的要点,介绍并分析了0.45和0.9像素的RGB显示屏和0.4像素背光的技术方案。利用现有的成熟技术和设备,可以实现大规模生产。

02 手艺概述

小间距、迷你/微型发光二极管的缺陷来自:

(1)发光二极管芯片尺寸太小(电极焊盘间距太小,面积太小);

(2)邻居邻居太近(间距太小)。上亿个焊盘的焊接,产量(成本)。

1. 本发现专利手艺焦点特征

(a)将晶片两个电极焊盘设置在两个对角的圆形缺失侧壁上。

发光二极管芯片嵌入在芯片插件中。芯片插入口的两个相对应的对角侧壁上设有连接焊盘,两个电极用焊膏焊接。

(b)多层晶片载体结构。

上图(横截面图)显示有三层,因此每层的晶片密度只有三分之一,晶片之间的距离增加。三层分为R层、G层和B层,构成一个全彩色显示屏。

2. 手艺优势阐发说明:

(a)将两个电极焊盘设置在两个对角的圆形缺失侧壁上,(1)尽可能增大晶片上两个电极焊盘之间的距离;(2)侧壁用于增加电极焊盘的面积,有利于焊接。

发光二极管芯片嵌入芯片插入口中,两个电极通过焊料焊接,(1)没有金线,(2)两个电极容易且牢固地焊接,(3)缺陷芯片和焊点容易修复(如右图所示),因此容易实现100%的成品率。

(2)多层晶片载体结构,晶片载体上有薄膜晶体管(FTF),(1)增加晶片之间的距离,避免相邻晶片的电极键合线之间的干扰,有利于减小像素间距,(2)带发光二极管晶片的载体(以下简称为发光二极管单层晶片)为自支撑膜片(可设计成与其他晶片无关),可通过零级通电进行测试和修复,测试合格后可与其他发光二极管单层晶片集成,从而达到100%的良品率。

03 P 0.45 RGB LED全彩屏设计方案

1. 0.2x0.2 LED晶片

0.20.2是传统的发光二极管芯片,区别仅在于对角线圆形间隙,两个圆形间隙的侧壁上设置有电极焊盘。激光钻孔和孔壁金属化是常规技术。

2. 晶片承载片

晶片载体的厚度与发光二极管晶片的厚度相同(0.1毫米)。晶片镶嵌使用激光钻孔、孔壁金属化、柔性材料和薄膜晶体管,这些都是传统技术。

3. 晶片嵌入晶片嵌口(打晶)

芯片插入件的尺寸为0.260.26,芯片与芯片插入件之间的间隙为0.03,即晶体形成的精度误差仅为0.03,属于常规精度。

4. 电极焊盘锡膏焊接

使用丝网印刷或喷墨喷涂焊膏,焊膏涂覆面积尽可能大,利用液态锡的外部张力使两个焊盘之间的缝隙凝结并渗透,从而增加焊膏的定位公差。采用上述设计,焊膏的定位公差为0.1毫米,这是常规的技术要求。

涂上多余的焊膏,用吹气或吸锡辊清除多余的焊料,这样更容易保证焊接,降低精度要求。

上述方案中涉及的设备、工艺和过程都是常规的。

5. RGB三层拼合

第一层(层1)的外延层面向后,这类似于所谓的倒装芯片,层2和3面向前。如图所示,三基色三层晶片层叠在晶片的前面和后面。

利用传统的设备、工艺、流程等,可以实现0.45像素的全彩显示屏。

在拼接之前,每个单层都通过了测试和缺陷修复程序,因此,100%的成品率是免费提供的。

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插片的尺寸为0.28x0.28,与插片之间的间隙为0.04,即成晶精度误差仅为0.04,从而降低了精度要求。

只需要两层发光二极管单层盘(晶片载体),层1的外延层面向后,层2面向前。荧光层可以丝网印刷或粘贴荧光膜。

在拼接之前,每个单层都经过测试和修复,因此100%的成品率是免费的。

04 P0.4背光设计方案

发光二极管芯片规格也是0.20.2。三基色芯片在一个统一的层中,即只采用一个芯片载体,三个芯片有一个公共的连接焊盘。

在芯片和芯片插件之间有0.04的间隙,并且晶体形成的精度误差仅为0.04,这是常规技术。

晶片载体设置有驱动印刷电路板而不是薄膜晶体管。晶片载体设有外部焊盘。驱动印刷电路板上的相应焊盘被连接。直径为0.2的焊盘在上焊盘和下焊盘之间允许0.1毫米的未对准误差。这是一种常规技术。

在与驱动印刷电路板焊接之前,晶片已经焊接之后的晶片载体晶片已经完成了测试和缺陷修复程序,因此,成品率是100%。

05 P0.9 RGB LED全彩屏设计方案

0.45像素的全彩色显示屏完全可以满足4K大屏幕电视机的需求。根据本发明专利技术方案的设计,利用目前的常规技术和设备,可以达到100%的产率,成本有效地降低,并且可以解决价格影响市场的问题。数千亿的大型市场将被引爆。

上面的显示器属于微型发光二极管。这一发现专利还可以大大降低大间距发光二极管显示屏的制造成本,并将颠覆大间距发光二极管显示屏的制造工艺。

这一发现专利将推动发光二极管显示器、背光和面板行业进入一个新的时代。最大的好处是,今天的发光二极管外延晶圆厂产能严重过剩。

在此,奇怪的是,上面显示的发光二极管芯片结构必须获得许可,才能在本发明专利(十年前的发明专利号:ZL20101055508.6)的宝贵范围内使用。(撰稿人:秦彪,深圳秦博核技术发展有限公司)

06 后序及声明