CN105280556B - 一种led显示模组的集成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED显示模组的集成方法和LED显示模组，所述方法包括：将LED晶片组倒装入玻璃模板上等间距的矩阵槽中；在LED晶片组之间填充第一无机绝缘层；在LED晶片组电极侧依次图形化制备第二绝缘层、ITO顶层导电层、第三绝缘层、ITO底层导电层、第四绝缘层、ITO驱动控制导电层和第五绝缘层，并在第五绝缘层的图形化区域内制作通过ITO顶层导电层与LED晶片组的第一电极相连接的第一端子；通过ITO底层导电层与LED晶片组的第一电极相连接的第二端子；这两个端子与PCB板进行焊接形成LED显示模组。

Description

一种LED显示模组的集成方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种LED显示模组的集成方法。

背景技术

在传统的半导体显示器产品发展到今天，配套的或是交叉行业的资源已经极大地丰富和完善。

但是，因为受制于LED光源的传统结构，同时受制于后集成加工的模组所涉及的材料结构，譬如传统的恒流源封装的驱动容量和结构，传统的FR4电路板板松散的材质带来的集成成品的热不稳定性问题，平整度强度问题，以及为安装拼接为大屏幕所需要的注塑面罩和塑壳的可靠性等等，都严重限制着LED显示技术在高密度领域的突破和应用。

在传统电路板上进行LED粘接的工艺，在半导体显示器的分辨率提高到一定程度时无法实现加工。因此传统电路板是完全没法满足小尺寸、高精度的要求的。同时，一个LED电路基板承载的多个LED晶片间性能的一致性无法得到保障，可能会对最终产品的性能造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种LED显示模组的集成方法和LED显示模组，所述集成方法工艺简单，能够有效保障LED晶片间的一致性，从而达到良好的显示效果。

第一方面，本发明提供了一种LED显示模组的集成方法，包括：

在玻璃模板上制作多个等间距的矩阵槽；

在每个所述矩阵槽内倒装一组LED晶片组；

在所述玻璃模板装有LED晶片组一侧的第一表面物理气相淀积第一无机绝缘层，用以利用所述第一无机绝缘层填充一组LED晶片组与另一组LED晶片组之间的缝隙，并对物理气相淀积后的第一表面进行研磨；

在所述第一表面上图形化制备第二绝缘层，并在图形化区域内露出LED晶片组的第一电极和第二电极；

在所述第一表面上图形化制备氧化铟锡ITO顶层导电层；其中，所述ITO顶层导电层与所述第一电极相连接；

在所述第一表面上图形化制备第三绝缘层，并在图形化区域内露出所述LED晶片组的第二电极；

在所述第一表面上图形化制备ITO底层导电层；其中，所述ITO底层导电层与所述第二电极相连接；

在所述第一表面上图形化制备第四绝缘层，根据设计所需在图形化区域内露出部分所述ITO顶层导电层和所述ITO底层导电层；

在所述第一表面上图形化制备ITO驱动控制导电层；其中，所述ITO驱动控制导电层包括多个ITO导线，分别根据设计所需与所述ITO顶层导电层或所述ITO底层导电层相连接；

图形化淀积第五绝缘层；

在所述第五绝缘层的图形化区域内制作第一端子和第二端子；其中，所述第一端子用于连接所述LED晶片组的第一电极；所述第二端子用于连接所述LED晶片组的第二电极；

通过所述第一端子和第二端子，将所述倒装有LED晶片组的玻璃模组与外部的PCB板进行焊接，形成所述LED显示模组。

优选的，多个所述矩阵槽的长宽尺寸相等且槽深相等。

进一步优选的，所述一组LED晶片组的上表面边缘处具有深度定位槽，所述深度定位槽的槽深与所述矩阵槽的槽深相匹配。

优选的，在每个所述矩阵槽内倒装一组LED晶片组之前，所述方法还包括：

在所述玻璃模板的矩阵槽内置入粘合剂，用以粘合倒装入所述矩阵槽内的LED晶片组。

进一步优选的，所述在每个所述矩阵槽内倒装一组LED晶片组具体为：

将黏贴在蓝膜上的多个LED晶片组以自动针击式贴片工艺，依次植入多个所述矩阵槽内；其中，所述LED晶片组的顶部出光面与通过所述粘合剂与所述玻璃模板相结合；

当所述矩阵槽全部由所述LED晶片组植入之后，对所述LED晶片组进行压片，使多组所述LED晶片组的底面处于同一水平面。

优选的，在所述将所述倒装有LED晶片组的玻璃模组与外部的PCB板进行焊接之前，所述方法还包括：

通过所述第一端子和第二端子，对所述倒装有LED晶片组的玻璃模组进行电学测试。

优选的，在所述将所述倒装有LED晶片组的玻璃模组与外部的PCB板进行焊接之后，所述方法还包括：

对所述LED显示模组进行电学测试。

优选的，在所述对所述LED显示模组进行电学测试之后，所述方法还包括：

在所述PCB板侧贴装散热支架，用以对所述LED显示模组进行散热。

第二方面，本发明实施例提供了一种LED显示模组，所述LED显示模组采用如上述第一方面所述的方法进行制备。

本发明实施例提供的LED显示模组的集成方法，通过将LED晶片组倒装入玻璃模板上等间距的矩阵槽中；在LED晶片组之间填充第一无机绝缘层；在LED晶片组电极侧依次图形化制备第二绝缘层、ITO顶层导电层、第三绝缘层、ITO底层导电层、第四绝缘层、ITO驱动控制导电层和第五绝缘层，并在第五绝缘层的图形化区域内制作通过ITO顶层导电层与LED晶片组的第一电极相连接的第一端子；通过ITO底层导电层与LED晶片组的第二电极相连接的第二端子；通过两个端子与PCB板进行焊接形成LED显示模组。本发明的LED显示模组的集成方法，工艺简单，能够有效保障LED晶片间的一致性，从而达到良好的显示效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种LED显示模组的集成方法流程图；

图2a为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之一；

图2b为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之二；

图3为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之三；

图4为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之四；

图5为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之五；

图6为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之六；

图7为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之七；

图8为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之八；

图9为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之九；

图10为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之十；

图11为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之十一；

图12为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之十二；

图13为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之十三；

图14为本发明实施例提供的LED显示模组的集成过程示意图之十四；

图15为本发明实施例提供的LED显示模组的示意图。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

本发明的LED显示模组的集成方法，主要用于LED显示屏，超小间距LED显示屏，超高密度LED显示屏，LED正发光电视，LED正发光监视器，LED视频墙，LED指示，LED特殊照明等领域的显示面板制造。

图1为本发明实施例提供的LED显示模组的集成方法流程图。图2-图8为本发明实施例的LED显示模组的集成过程示意图，下面以图1并结合图2-图8对本发明的集成方法进行说明。

本发明实施例提供的LED显示模组的集成方法包括如下步骤：

步骤101，在玻璃模板上制作多个等间距的矩阵槽；

具体的，首先对玻璃模板进行加工，在玻璃模板的一面上制作多个，长宽尺寸相等且槽深相等的矩阵槽，具体如图2a-图2b所示，其中图2a为截面图，图2b为俯视图。槽与槽之间为等间距设置。

步骤102，在所述玻璃模板的矩阵槽内置入粘合剂；

具体的，如图3所示。

置入粘合剂的作用是为了粘合后续倒装入矩阵槽内的LED晶片组。粘合剂可以采用如透明环氧树脂或硅胶等。

步骤103，在每个所述矩阵槽内倒装一组LED晶片组；

具体的，在倒装LED晶片组之前，LED晶片组已经被制备完成，并且出光面向上黏贴在蓝膜之上等待被装入矩阵槽中。

可以将黏贴在蓝膜上的多个LED晶片组以自动针击式贴片工艺，依次植入多个矩阵槽内；其中，LED晶片组的顶部出光面与通过所述粘合剂与所述玻璃模板相结合；

当矩阵槽全部由所述LED晶片组植入之后，对所述LED晶片组进行压片，使多组LED晶片组的底面处于同一水平面。倒装完成后，可如图4所示。

在一个具体的例子中，每个矩阵槽内装入一组LED晶片组可以由红、绿、蓝三色晶片组成，也可以由其他颜色的晶片组成。当然在其他例子中，每个矩阵槽内也可以装入一个单色的LED晶片，或者根据应用需要，在一些矩阵槽内装入一种单色的LED晶片，在另一些矩阵槽内装入另一些单色的LED晶片等等。

为了便于自动化装入LED晶片组，可以如图5所示，在每一组LED晶片组的上表面边缘处制作深度定位槽51，所述深度定位槽的槽深与所述矩阵槽的槽深相匹配。

另外，还可以如图6所示在LED晶片组的出光面的一个边缘位置上制作定位标识61，用以实现在向矩阵槽内装配LED晶片组时能够自动化识别LED晶片组的正确装配方向。

步骤104，在所述玻璃模板装有LED晶片组一侧的第一表面物理气相淀积第一无机绝缘层，用以利用所述第一无机绝缘层填充一组LED晶片组与另一组LED晶片组之间的缝隙，并对物理气相淀积后的第一表面进行研磨；

具体的，在玻璃模板装有LED晶片组一侧，以物理气相淀积的方法制备一层SiO₂，随后对SiO₂进行研磨工艺，露出LED晶片组的电极。如图7所示。此时LED晶片组之间的缝隙由SiO₂进行填充。

步骤105，在所述第一表面上图形化制备第二绝缘层，并在图形化区域内露出LED晶片组的第一电极和第二电极；

具体的，图形化制备的过程可以是先淀积生长第二绝缘层，再进行图形化刻蚀。或者也可以是制备掩蔽层，再利用掩蔽层进行选择性生长等过程。制备完毕的第二绝缘层80可以如图8所示，图中所示81为第一电极，82为第二电极。

步骤106，在所述第一表面上图形化制备氧化铟锡(ITO)顶层导电层；其中，所述ITO顶层导电层与所述第一电极相连接；

具体的，多种工艺可以用来制备ITO透明导电薄膜，如磁控溅射真空反应蒸发、化学气相沉积、溶胶-凝胶法以及脉冲激光沉积等。其中磁控溅射工艺具有沉积速率高均匀性好等优点，因此可以优选采用该方法进行如图9中所示的ITO顶层导电层91的制备。

步骤107，在所述第一表面上图形化制备第三绝缘层，并在图形化区域内露出所述LED晶片组的第二电极；

具体的，图形化制备的过程可以是先淀积生长第三绝缘层101，再进行图形化刻蚀露出第二电极82。或者也可以是制备掩蔽层，再利用掩蔽层进行选择性生长等过程。

步骤108，在所述第一表面上图形化制备ITO底层导电层；其中，所述ITO底层导电层与所述第二电极相连接；

具体的，如图11所示，111为ITO底层导电层。

步骤109，在所述第一表面上图形化制备第四绝缘层，根据设计所需在图形化区域内露出部分所述ITO顶层导电层和所述ITO底层导电层；

具体的，如图12所示，图形化制备的过程可以是先淀积生长第四绝缘层121，再进行图形化刻蚀，露出部分ITO顶层导电层91和部分ITO底层导电层111。或者也可以是制备掩蔽层，再利用掩蔽层进行选择性生长等过程。

步骤110，在所述第一表面上图形化制备ITO驱动控制导电层；

具体的，如图13所示，所述ITO驱动控制导电层包括多个ITO导线131，分别根据设计所需与所述ITO顶层导电层91或所述ITO底层导电层111相连接；其中，ITO顶层导电层91用于各组LED晶片的水平连接，ITO底层导电层111用于各组LED晶片的垂直方向连接，ITO驱动控制导电层的多个ITO导电131分别与ITO顶层导电层91或ITO底层导电层111连接。

步骤111，图形化淀积第五绝缘层；

步骤112，在所述第五绝缘层的图形化区域内制作第一端子和第二端子；第一端子和第二端子均由ITO驱动控制导电层引出。在一个具体的例子中，可以是所述第一端子用于连接所述LED晶片组的第一电极；所述第二端子用于连接所述LED晶片组的第二电极。外部电路可以通过第一端子和第二端子向各个LED晶片组传输驱动信号。

具体的，如图14所示，141为第一电极，142为第二电极。

步骤113，通过所述第一端子和第二端子，将所述倒装有LED晶片组的玻璃模组与外部的PCB板进行焊接，形成所述LED显示模组。

在步骤113之后，还应对LED显示模组进行电学测试，以保证与PCB组装之后的电学性能。

最后，还要在PCB板侧贴装散热支架，用以对所述LED显示模组进行散热。

本发明实施例提供的LED显示模组的集成方法，通过将LED晶片组倒装入玻璃模板上等间距的矩阵槽中；在LED晶片组之间填充第一无机绝缘层；在LED晶片组电极侧依次图形化制备第二绝缘层、ITO顶层导电层、第三绝缘层、ITO底层导电层、第四绝缘层、ITO驱动控制导电层和第五绝缘层，并在第五绝缘层的图形化区域内制作通过ITO顶层导电层与LED晶片组的第一电极相连接的第一端子；通过ITO底层导电层与LED晶片组的第二电极相连接的第二端子；通过两个端子与PCB板进行焊接形成LED显示模组。本发明的LED显示模组的集成方法，工艺简单，能够有效保障LED晶片间的一致性，从而达到良好的显示效果。

相应的，本发明实施例还提供了一种利用上述方法所集成的LED显示模组。如图15所示，所述LED显示模组包括：玻璃模板1501，倒装的LED晶片组1502，SiO₂填充层1503，ITO导电层1504，绝缘层1505，封装焊球1506，粘合剂1507，ITO级联端子1508，PCB板1509和散热支架1510。

其中ITO导电层1504为三层，绝缘层1505也为三层，具体为一层ITO导电层1504、一层绝缘层1505、再一层ITO导电层1504的交叠结构。

ITO级联端子1508包括上上述实施例中所述的第一端子和第二端子，在图中没有分开示出。

PCB板1509上可以包括集成有恒流驱动IC，行扫描功率晶体管，数据信号处理接口IC和电源管理芯片等。

本发明实施例提供的LED显示模组，具有良好的LED晶片的一致性，从而具有良好的显示效果。

以上所述的具体实施方式，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，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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 (9)

1.一种LED显示模组的集成方法，其特征在于，所述方法包括：

在玻璃模板上制作多个等间距的矩阵槽；

在每个所述矩阵槽内倒装一组LED晶片组；

在所述玻璃模板装有LED晶片组一侧的第一表面物理气相淀积第一无机绝缘层，用以利用所述第一无机绝缘层填充一组LED晶片组与另一组LED晶片组之间的缝隙，并对物理气相淀积后的第一表面进行研磨；

在所述第一表面上图形化制备第二绝缘层，并在图形化区域内露出LED晶片组的第一电极和第二电极；

在所述第一表面上图形化制备氧化铟锡ITO顶层导电层；其中，所述ITO顶层导电层与所述第一电极相连接；

在所述第一表面上图形化制备第三绝缘层，并在图形化区域内露出所述LED晶片组的第二电极；

在所述第一表面上图形化制备ITO底层导电层；其中，所述ITO底层导电层与所述第二电极相连接；

在所述第一表面上图形化制备第四绝缘层，在图形化区域内露出部分所述ITO顶层导电层和所述ITO底层导电层；

在所述第一表面上图形化制备ITO驱动控制导电层；其中，所述ITO驱动控制导电层包括多个ITO导线，分别与所述ITO顶层导电层或所述ITO底层导电层相连接；

图形化淀积第五绝缘层；

在所述第五绝缘层的图形化区域内制作第一端子和第二端子；其中，所述第一端子用于连接所述LED晶片组的第一电极；所述第二端子用于连接所述LED晶片组的第二电极；

通过所述第一端子和第二端子，将倒装有所述LED晶片组的玻璃模组与外部的PCB板进行焊接，形成所述LED显示模组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述矩阵槽的长宽尺寸相等且槽深相等。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一组LED晶片组的上表面边缘处具有深度定位槽，所述深度定位槽的槽深与所述矩阵槽的槽深相匹配。

4.根据权利要求1所述的方法，特征在于，在每个所述矩阵槽内倒装一组LED晶片组之前，所述方法还包括：

在所述玻璃模板的矩阵槽内置入粘合剂，用以粘合倒装入所述矩阵槽内的LED晶片组。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在每个所述矩阵槽内倒装一组LED晶片组具体为：

将黏贴在蓝膜上的多个LED晶片组以自动针击式贴片工艺，依次植入多个所述矩阵槽内；其中，所述LED晶片组的顶部出光面通过所述粘合剂与所述玻璃模板相结合；

当所述矩阵槽全部由所述LED晶片组植入之后，对所述LED晶片组进行压片，使多组所述LED晶片组的底面处于同一水平面。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将倒装有所述LED晶片组的玻璃模组与外部的PCB板进行焊接之前，所述方法还包括：

通过所述第一端子和第二端子，对所述倒装有LED晶片组的玻璃模组进行电学测试。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将倒装有所述LED晶片组的玻璃模组与外部的PCB板进行焊接之后，所述方法还包括：

对所述LED显示模组进行电学测试。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述LED显示模组进行电学测试之后，所述方法还包括：

在所述PCB板侧贴装散热支架，用以对所述LED显示模组进行散热。

9.一种LED显示模组，其特征在于，所述LED显示模组采用如上述权利要求1所述的方法进行制备。