CN104183586B - 一种垂直结构发光二级管显示阵列的制作方法 - Google Patents

一种垂直结构发光二级管显示阵列的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种垂直结构发光二极管全彩阵列的制作方法，其包括如下步骤：步骤1：在一基板上制作用于连接发光二极管阵列的电路和用于焊接发光二极管的金属凸点；其中，所述发光二极管阵列在所述基板上由多个最小单元组合而成，每个最小单元中制作有三个金属凸点和一个公共焊点，所述三个金属凸点分别由三条平行的电路引出，所述公共焊点由于所述三条平行的电路垂直的一条电路引出；步骤2：将垂直结构发光芯片的第二电极固定在基板的相应金属凸点上，形成电连接；步骤3：将垂直结构芯片的第一电极通过固定在基板上的公共焊点上，形成电连接；步骤4：在垂直结构芯片上方整面涂胶，将发光二极管阵列整体封装在基板上。

Description

一种垂直结构发光二级管显示阵列的制作方法
技术领域
本发明涉及一种垂直结构发光二级管显示阵列的制作方法，尤其适用于芯片紧密排列的高品质画面LED显示应用。
背景技术
现有发光二极管的结构包括正装结构、倒装结构和垂直结构。其中垂直结构发光二极管和其他两种结构相比具有良好的电流分布均匀性和散热性能。应用垂直结构发光二级管制作显示阵列可以提高画面品质和器件可靠性。
现有多色彩发光二极管阵列的封装方法包括：一种是用三色发光二极管组成独立封装体；另一种方法是单色发光二极管配合不同荧光粉或不同的颜色剂形成封装体。以上两种封装体需要通过直插或贴装的方式固定于线路板上形成可控阵列，缺点是：一、工艺步骤多，加工程序复杂，同时也增加了器件散热难度和电连接不良的几率。二、独立封装体内部具有尺寸限制，外部组装也需要留有一定空间容差。因此难以形成小型密排显示阵列，难以达到高质量的画面效果。
现有的多色彩发光二极管阵列像素单元通常包含四颗芯片，分别是两颗红色一颗蓝色一颗绿色芯片。
以上所述现有发光二极管显示阵列的制作方法、封装方式和像素单元组成等方面显然存在不便和缺陷，而亟待加以改进。
发明内容
本发明用垂直结构发光二级管形成多色彩的显示阵列，并整体封装在基板上。既简化了传统工艺，又可以实现紧密排列的显示阵列，从而提高画面质量。
本发明提出的一种垂直结构发光二极管全彩阵列的制作方法，其包括 如下步骤：
步骤1：在一基板上制作用于连接发光二极管阵列的电路和用于焊接发光二极管的金属凸点；其中，所述发光二极管阵列在所述基板上由多个最小单元组合而成，每个最小单元中制作有三个金属凸点和一个公共焊点，所述三个金属凸点分别由三条平行的电路引出，所述公共焊点由于所述三条平行的电路垂直的一条电路引出；
步骤2：将垂直结构发光芯片的第二电极固定在基板的相应金属凸点上，形成电连接；
步骤3：将垂直结构芯片的第一电极通过固定在基板上的公共焊点上，形成电连接；
步骤4：在垂直结构芯片上方整面涂胶，将发光二极管阵列整体封装在基板上。
本发明中多色彩发光二极管阵列像素单元中包含三颗芯片。三颗芯片可以是红色蓝色绿色各一颗，也可以是单色芯片配合多色荧光粉。通过应用不同功率的芯片和独立驱动方式即可形成多彩色的效果。
附图说明
图1是本发明的垂直结构发光二级管全彩阵列的制作方法步骤流程图；
图2是本发明中实施例中最小单元区域的制作步骤1的示意图；
图3是本发明中实施例的最小单元区域的制作步骤2的示意图；
图4是本发明中实施例的最小单元区域的制作步骤3的示意图；
图5是本发明中实施例的全彩阵列结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术 手段及功效得意更加深入且具体的了解，然而所附图仅仅是提供参考与说明只用，并非用来对本发明加以限制。
本发明中垂直结构发光二级管全彩阵列的制作方法可参照图1流程图和实施例图2至图5。该方法包括如下步骤：
步骤1：在一基板100上制作用于连接发光二极管阵列的多条线路和用于焊接发光二极管的多个金属凸点。图2示出了本发明一具体实施例中最小单元区域中的线路分布以及金属凸点的分布情况。本发明中发光二极管全彩阵列是由多个这种最小单元区域组合而成的，下面就以最小单元区域为例来说明本发明的具体技术细节。
本实施例中，如图2所示，三条平行线路110、120、130分别用于连接最小单元区域中三个发光芯片的第二电极，线路140用于连接最小单元区域中三个发光芯片的第一电极，即其用于引出公共焊点；所述线路140与所述线路110、120、130垂直设置。因此线路110、120、130、140引出了多个金属凸点用于焊接最小单元区域中的三个发光芯片，如金属凸点111、121和131。参照图2所示实施例中某一最小单元区域，凸点111与线路110连接；凸点121与线路120连接；凸点131与线路130连接，线路140用于引出公共焊点141。图2为线路上视图，图中线路110、120、130、140彼此交叠的部分彼此绝缘，无电性连接。线路和凸点的形状、位置、间隔、数量和宽度等不仅限于图2所示，可以根据不同需要更改。
步骤2：将垂直结构发光芯片的第二电极阵列式的固定在基板100的相应金属凸点上，形成电连接。参照图3所示，本实施例中某一最小单元区域中，第一发光二极管210的第二电极固定在凸点111上；第二发光二极管220的第二电极固定在凸点121上；第三发光二极管230的第二电极固定在凸点131上。其中三颗发光二极管芯片210、220、230均为垂直结构芯片，但芯片位置、尺寸、功率等不仅限于本实施例所示出的范围，可以根据不同需要做适当变更。另外，三颗芯片210、220、230优选使用三色芯片直接实现全彩显示，也可以使用相同材料芯片制作的同色芯片再在后续步骤中增加荧光粉步骤并实现全彩效果。
步骤3：将垂直结构芯片的第一电极通过金属线焊在基板上的公共焊点141上，形成电连接。参照图4所示，其中第一发光二级管210的第一 电极通过金线211焊接在公共焊点141上；第二发光二极管220的第一电极通过金线221焊接在公共焊点141上；第三发光二级管230的第一电极通过金线231焊接在公共焊点141上。
步骤4：在垂直结构芯片上方整面涂敷封装胶材料，将芯片阵列整体封装在基板100上。本步骤分为两种情况。第一种情况是，在上述步骤2中所用的三颗芯片210、220、230为三色芯片。那么在本步骤中则将进行正面涂敷封装胶材料完成封装。第二种情况是，三颗芯片210、220、230为同色芯片，那么在本步骤中则需要增加多色荧光粉涂敷的步骤。
通过以上步骤可以实现本发明的全彩阵列的制作，如图5所示，所述垂直结构发光二极管全彩阵列的不同最小单元之间，位于同一行的垂直结构芯片的第二电极连接至同一条电路(110、120、130)，位于同一列的垂直结构芯片的第一电极通过公共焊点连接至同一条电路(140)。
当然，还可以是，所述垂直结构发光二极管全彩阵列的不同最小单元之间，位于同一列的垂直结构芯片的第二电极连接至同一条电路，位于同一行的垂直结构芯片的第一电极通过公共焊点连接至同一条电路。
通过垂直结构芯片的紧密排列和整体封装的方式，简化了传统工艺，同时实现了具有更高品质画面和可靠性的全彩显示阵列。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种垂直结构发光二极管全彩阵列的制作方法，其包括如下步骤：
步骤1：在一基板上制作用于连接发光二极管阵列的电路和用于焊接发光二极管的金属凸点；其中，在所述基板上所述发光二极管阵列由多个最小单元组合而成，每个最小单元包括三颗垂直结构发光二极管，每个最小单元对应的基板有三个金属凸点和一个公共焊点，每个最小单元中的所述三颗金属凸点分别对应所述三颗垂直结构发光二极管的第二电极，所述三颗垂直结构发光二极管的第二电极共同对应所述公共焊点；所述三个金属凸点分别由三条平行的电路引出，所述公共焊点由与所述三条平行的电路垂直的一条电路引出；
步骤2：将垂直结构发光二极管的第二电极固定在基板的相应金属凸点上，形成电连接；
步骤3：将垂直结构发光二极管的第一电极通过固定在基板上的公共焊点上，形成电连接；
步骤4：在垂直结构发光二极管上方整面涂胶，将发光二极管阵列整体封装在基板上。
2.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管全彩阵列的制作方法，其特征在于，制作在最小单元内的三颗垂直结构发光二极管是三色芯片或者单色芯片。
3.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管全彩阵列的制作方法，其特征在于，所述三条平行电路与所述垂直于三条平行电路的电路在彼此交叠区域相互绝缘。
4.根据权利要求2所述的垂直结构发光二极管全彩阵列的制作方法，其特征在于，所述三颗垂直结构发光二极管为单色芯片，则所述制作方法还包括对所述三颗垂直结构发光二极管进行多色荧光粉涂覆的步骤。
5.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管全彩阵列的制作方法，其特征在于，所述垂直结构发光二极管全彩阵列的不同最小单元之间，位于同一行的垂直结构发光二极管的第二电极连接至同一条电路，位于同一列的垂直结构发光二极管的第一电极通过公共焊点连接至同一条电路。
6.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管全彩阵列的制作方法，其特征在于，所述垂直结构发光二极管全彩阵列的不同最小单元之间，位于同一列的垂直结构发光二极管的第二电极连接至同一条电路，位于同一行的垂直结构发光二极管的第一电极通过公共焊点连接至同一条电路。
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