一种大面积电极led阵列的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种大面积电极LED阵列，包括大面积单电极LED阵列和大面积双电极LED阵列；由于大面积双电极LED阵列的电极分布在LED器件的同一面，所以将双电极LED晶圆阵列大面积倒装至相应的设计衬底上，实现每个LED器件单元与衬底上金属焊盘和导线连接，并将外部电路的扫描驱动口连接至衬底上的金属线上，实现LED阵列扫描驱动显示。对于单电极LED阵列，由于其P电极和N电极分布在LED器件的上方和下方，LED阵列中每个LED像素单元的N电极与相应设计的衬底连接，再将相应设计的导电薄膜与LED阵列每个像素单元的P电极连接，并将外部电路的扫描驱动口分别连接至衬底和导电薄膜的金属线上实现LED阵列的扫描驱动显示。
【专利说明】
_种大面积电极LED阵列
技术领域
[0001]本实用新型涉及半导体光电器件领域，更具体地，涉及一种大面积电极LED阵列。
【背景技术】
[0002]目前，LED显示屏利用发光二极管构成的点阵模块或者像素组成大面积显示屏幕，具有可靠性高，使用寿命长，环境适应能力强，性价比高，使用成本低等特点，在短短十几年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。
[0003]在目前应用最多的中型大型LED显示屏模组生产中，一般采用引脚式封装和贴片式封装LED阵列来作为LED显示屏模组的显示单元。而在传统的LED阵列模组制备步骤中，是将每个LED像素使用贴片机或波峰焊机逐一焊接在对应的PCB板上的焊盘上，此方法虽然操作简单，但是制备和生产周期较长，自动化效率较低。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出一种大面积电极LED阵列，该LED阵列结构简单，制备效率高。
[0005]—种大面积电极LED阵列，包括大面积单电极LED阵列和大面积双电极LED阵列；
[0006]大面积单电极LED阵列由下到上依次压合有衬底、扩晶后的LED晶圆阵列和导电薄膜，其中衬底上表面设有的焊盘区域，焊盘区域刻蚀有若干条等间隔的列金属线，导电薄膜下表面刻蚀有与列金属线数量相同的等间隔行金属线，行金属线与列金属线垂直;各金属线上开设有若干个等间隔的开窗区域，其开窗区域点有用于压合连接的银胶或喷有焊锡；相邻列金属线的间隔与相邻行金属线的间隔相等；
[0007]大面积双电极LED阵列由下到上依次压合有衬底、扩晶后的LED晶圆阵列，其中衬底上表面设有焊盘区域，焊盘区域刻蚀有垂直的行金属线和列金属线，行金属线和列金属线交叉部分由隔离薄膜隔离，且行金属线与列金属线的数量相等，相邻列金属线的间隔与相邻行金属线的间隔相等，各金属线上开设有若干个等间隔的开窗区域组，每组包括两个对应于LED晶圆正负电极位置的开窗区域点，其开窗区域点有用于压合连接的银胶或喷有焊锡。
[0008]由于大面积双电极LED阵列的电极分布在LED器件的同一面，所以将双电极LED晶圆阵列大面积倒装至相应的设计衬底上，实现每个LED器件单元与衬底上金属焊盘和导线连接，并将外部电路的扫描驱动口连接至衬底上的金属线上，实现LED阵列扫描驱动显示。对于单电极LED阵列，由于其P电极和N电极分布在LED器件的上方和下方，LED阵列中每个LED像素单元的N电极与相应设计的衬底连接，再将相应设计的导电薄膜与LED阵列每个像素单元的P电极连接，并将外部电路的扫描驱动口分别连接至衬底和导电薄膜的金属线上实现LED阵列的扫描驱动显示。
[0009]优选的，所述衬底和导电薄膜的材料为硅片，PCB板或柔性板。
[0010]优选的，所述金属线的材料为导电材料，该导电材料可以为铝，铜，金或其他导电材料。
[0011]与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是:本实用新型提出的一种大面积电极LED阵列，相对于传统的大面积LED阵列，其结构简单，且简化了制备工艺，提高生产效率，利于量产。
【附图说明】
[0012]图1为大面积单电极LED阵列衬底结构示意图。
[0013]图2为大面积单电极LED阵列导电薄膜示意图。
[0014]图3为大面积双电极LED阵列衬底结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]—种大面积电极LED阵列，包括大面积单电极LED阵列和大面积双电极LED阵列；
[0016]大面积单电极LED阵列由下到上依次压合有衬底、扩晶后的LED晶圆阵列和导电薄膜，其中衬底上表面设有的焊盘区域，焊盘区域刻蚀有若干条等间隔的列金属线，导电薄膜下表面刻蚀有与列金属线数量相同的等间隔行金属线，行金属线与列金属线垂直;各金属线上开设有若干个等间隔的开窗区域，其开窗区域点有用于压合连接的银胶或喷有焊锡；相邻列金属线的间隔与相邻行金属线的间隔相等；
[0017]大面积双电极LED阵列由下到上依次压合有衬底、扩晶后的LED晶圆阵列，其中衬底上表面设有焊盘区域，焊盘区域刻蚀有垂直的行金属线和列金属线，行金属线和列金属线交叉部分由隔离薄膜隔离，且行金属线与列金属线的数量相等，相邻列金属线的间隔与相邻行金属线的间隔相等，各金属线上开设有若干个等间隔的开窗区域，其开窗区域点有用于压合连接的银胶或喷有焊锡。
[0018]对于大面积单电极LED阵列，单电极LED器件的电极分布在LED器件的顶部和底部，本实施例提出的大面积单电极LED阵列，连接大面积LED阵列的底部电极的衬底和连接顶部电极的导电薄膜。
[0019]衬底材料为二氧化硅，FR4材料PCB或者柔性板，在衬底表面上刻蚀着10条编号为a，b，c...j的金属线，在每条金属线上设置有10个开窗区域，10个开窗区域是等间隔设置的。开窗区域都可在一定的温度环境下，用点胶机点上导电银胶，或者用喷锡机喷上焊锡，以便一次性将之前扩晶得到的LED晶圆阵列直接压合在衬底上，在压合步骤中，LED阵列中每个LED单元要严格与衬底上点胶处或者喷锡处精确对准，LED阵列中任意相邻两个LED的间隔也要与衬底上的任意相邻两个开窗区域的间隔一致，这样才能保证LED阵列中的每个LED单元的电极与相应的衬底上的开窗区域相结合，从而达到衬底上每列LED都能够与所在列金属线建立物理和电气连接的目的，进而外部电路能够通过行列扫描方式驱动本发明实施的LED阵列。本实施例提出的LED阵列导电薄膜示意图如图2所示，对应衬底的规格和衬底上列金属线的数目，导电薄膜下表面包括有编号为I，2，3...10共10条行金属线，在单电极LED阵列与衬底压合连接后，将原来黏在LED阵列上的蓝膜去除，将该导电薄膜直接对准压合与LED阵列的顶部电极相结合，这样实现了 LED阵列与衬底，导电薄膜的集成。将外部电路的驱动输出分别连接至衬底和导电薄膜的金属线上，则可以实现对该集成LED阵列的扫描驱动。
[0020]对于大面积双电极LED阵列，其提出的衬底结构示意图如图3所示，该实施衬底包含有分为编号为1,2,3...10的10条行金属线和编号为a，b，c...j的列金属线，十条行金属线和十条列金属线分别蚀刻在衬底的表面，行金属线和列金属线交叉部分由二氧化硅薄膜隔离，这样使得行列金属线不会产生物理和电气连接。在每条行金属线的等间隔一定的区域上做开窗处理，也就是将每条行列线上的开出一些等间距一定区域的接触区域，并在行列金属线交叉部分和列线上开窗区域镀上一定厚度的焊料，以便与扩晶后的LED晶圆阵列在一定的条件下进行相应的电极接触，从而实现LED晶圆阵列的每个单元与外部电路进行物理和电气连接的目的，方便外部驱动电路进行扫描独立寻址驱动每个LED单元工作发光。
【主权项】
1.一种大面积电极LED阵列，其特征在于，包括大面积单电极LED阵列和大面积双电极LED阵列； 大面积单电极LED阵列由下到上依次压合有衬底、扩晶后的LED晶圆阵列和导电薄膜，其中衬底上表面设有的焊盘区域，焊盘区域刻蚀有若干条等间隔的列金属线，导电薄膜下表面刻蚀有与列金属线数量相同的等间隔行金属线，行金属线与列金属线垂直;各金属线上开设有若干个等间隔的开窗区域，其开窗区域点有用于压合连接的银胶或喷有焊锡;相邻列金属线的间隔与相邻行金属线的间隔相等； 大面积双电极LED阵列由下到上依次压合有衬底、扩晶后的LED晶圆阵列，其中衬底上表面设有焊盘区域，焊盘区域刻蚀有垂直的行金属线和列金属线，行金属线和列金属线交叉部分由隔离薄膜隔离，且行金属线与列金属线的数量相等，相邻列金属线的间隔与相邻行金属线的间隔相等，各金属线上开设有若干个等间隔的开窗区域，其开窗区域点有用于压合连接的银胶或喷有焊锡。2.根据权利要求1所述的大面积电极LED阵列，其特征在于，所述衬底和导电薄膜的材料为硅片，PCB板或柔性板。3.根据权利要求1所述的大面积电极LED阵列，其特征在于，所述金属线的材料为导体材料。
【文档编号】H01L25/075GK205452353SQ201620300456
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】刘召军, 彭灯, 张珂, 莫炜静
【申请人】中山大学, 广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院