一种MicroLED显示屏模块的制作方法

一种micro led显示屏模块
技术领域
1.本实用新型涉及led显示屏领域，特别是涉及一种micro led显示屏模块。


背景技术：

2.随着小间距显示屏技术的快速发展，led显示屏的间距向着更小的方向发展，其中cob光源由于可靠性高、集成化封装、热阻低、显示效果优越等优点，而备受的青睐。cob模组作为一个面显示光源，是led封装技术和电子技术的集成。目前，cob模组的驱动电路模块主要由ic驱动元件形成的led控制电路等组成，ic驱动元件形成的led控制电路分布在线路板一面，其余的电路分布在线路板另一面，使得模组线路板上的电子线路十分密集且繁杂，空间上无法实现更小间距芯片的排布。例如公告号为cn201956043u、公告日为2011.08.31的中国专利：led显示驱动模组，该专利的led芯片与形成驱动电路的元件固定在线路板的同一面分离设置，无法实现更小间距芯片的排布，不利于实现更小间距的micro led。
3.为了实现更小间距的micro led，现阶段也有部分厂家采用tft工艺制作基板，虽然可以在现有fr-4多层hdi板的基础上进一步的缩小间距，但是玻璃有着其天然的缺陷，例如无法解决打孔的问题，只能采用从侧面进行布线，在拼接过程中，两个模块在边缘处挤压容易造成短路、开路等不良。而且更小间距(比如0.1mm以下)，tft的精度难以控制。
4.因此设计一种有别于原cob模组的模块且符合当前cob模组更加集成化、扁平化，防水等要求的模块，是本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种micro led显示屏模块，在结构方面进行简化，使micro led显示屏模块可在空间上实现更小间距芯片的排布，便于实现更小间距的micro led。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种micro led显示屏模块，包括线路板，所述线路板的表面设有芯片集成模块，所述芯片集成模块包括硅衬底、在硅衬底上光刻形成的驱动晶圆、及设置在驱动晶圆表面的若干个led芯片，所述驱动晶圆内置有用于驱动所述led芯片的逻辑控制电路，所述led芯片与逻辑控制电路导通。
8.将led芯片及驱动其的驱动晶圆一体设置在线路板的表面，驱动晶圆由硅衬底直接生长而成，且内部置有逻辑控制电路，使整个芯片集成模块一体集成化、扁平化，无需在线路板表面外置控制电路，节省空间，有利于提高防水性能和在空间上实现更小间距芯片的排布。
9.进一步，所述驱动晶元的表面蚀刻出每个所述led芯片所需的固晶焊盘，所述固晶焊盘与逻辑控制电路导通，所述led芯片直接生长在所述固晶焊盘上。
10.进一步，在所述固晶焊盘上通过mocvd生长出所述led芯片。
11.mocvd是在气相外延生长(vpe)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术，mocvd是以ⅲ族、ⅱ族元素的有机化合物和
ⅴ
、ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，
以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种
ⅲ‑
v主族、
ⅱ‑ⅵ
副族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。在生产设备mocvd中，将led芯片直接生长至以硅为衬底的驱动晶圆上。
12.进一步，所述驱动晶圆表面的固晶焊盘形成的方式采用蒸镀或曝光或蚀刻。
13.进一步，所述驱动晶圆内置的逻辑控制电路形成的方式采用蒸镀或曝光或蚀刻。
14.进一步，所述led芯片采用倒装芯片。
15.进一步，所述led芯片设有r、g、b三种颜色，r、g、b三种不同颜色的led芯片形成一个像素点，若干个所述像素点均匀设置在所述驱动晶圆的表面，每个像素点通过r、g、b三种不同颜色的倒装芯片实现白光。
16.进一步，所述芯片集成模块采用透明封装胶进行封装。
17.进一步，逻辑控制电路的驱动方式采用am或者pm。
18.micro led是电流驱动型发光器件，其驱动方式一般只有两种模式：无源选址驱动(pm：passive matrix，又称无源寻址、被动寻址、无源驱动等等)与有源选址驱动(am：active matrix，又称有源寻址、主动寻址、有源驱动等)。
19.进一步，所述线路板的另一面焊接有信号放大电路、电源电路及存储电路。
20.将led芯片和逻辑控制电路形成的集成模块焊接在线路板的一面，信号放大电路、电源电路、存储电路等部分焊接在线路板的另一面，简化电子线路，使相同空间范围内能放置更多电子器件，从而满足较小间距micro led发光芯片的排布。
21.本实用新型的有益效果为：
22.本实用新型通过在硅衬底上直接制作出驱动晶圆，并将逻辑控制电路制作在晶圆的上，再在晶圆上生长led芯片，形成一体集成化的芯片集成模块，无需在线路板表面外置控制电路，节省空间，有利于提高防水性能和在空间上实现更小间距芯片的排布，实现更小间距的micro led显示屏。
附图说明
23.图1为本实用新型的micro led显示屏模块的结构示意图；
24.图2为本实用新型的micro led显示屏模块的平面示意图；
25.图3为多个micro led显示屏模块拼接形成的micro led显示屏示意图；
26.图中：线路板1、硅衬底2、驱动晶圆3、led芯片4、封装胶5。
具体实施方式
27.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
28.实施例1：
29.如图1和图2所示，一种micro led显示屏模块，包括线路板1，线路板1的表面设有芯片集成模块，芯片集成模块包括硅衬底2、在硅衬底2上光刻形成的驱动晶圆3、及设置在驱动晶圆3表面的多个led芯片4，驱动晶圆3内置有用于驱动led芯片4的逻辑控制电路，led
芯片4与逻辑控制电路导通，芯片集成模块采用透明的封装胶5进行封装。
30.在本实施例中，驱动晶元3的表面蚀刻出每个led芯片4所需的固晶焊盘，固晶焊盘与逻辑控制电路导通，led芯片4通过mocvd直接生长在固晶焊盘上。mocvd是在气相外延生长(vpe)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术，mocvd是以ⅲ族、ⅱ族元素的有机化合物和
ⅴ
、ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种
ⅲ‑
v主族、
ⅱ‑ⅵ
副族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。在生产设备mocvd中，将led芯片4直接生长至以硅为衬底的固晶焊盘上。
31.在本实施例中，采用蒸镀、曝光、蚀刻等工艺进行制作出驱动晶圆3表面的固晶焊盘及内置的逻辑控制电路，其中逻辑控制电路的驱动方式采用am或者pm。
32.在本实施例中，led芯片4采用倒装芯片，led芯片4设有r、g、b三种颜色，r、g、b三种不同颜色的led芯片4形成一个像素点，多个像素点均匀设置在驱动晶圆3的表面，每个像素点通过r、g、b三种不同颜色的倒装芯片实现白光。也可采用蓝光的倒装芯片，每个像素点通过三个蓝光倒装芯片形成，在其中两个蓝光芯片上喷涂红、绿量子点材料，使像素点实现白光。
33.在本实施例中，线路板1的另一面焊接有信号放大电路、电源电路及存储电路。
34.micro led显示屏模块的形成具体过程为：
35.在硅衬底2上光刻制作出驱动晶圆3，并采用蒸镀、曝光、蚀刻等工艺将逻辑控制电路制作在驱动晶圆3内，再在驱动晶圆3的表面蚀刻出每个led芯片4所需的固晶焊盘，最后，转入生产设备mocvd中，将倒装的led芯片4直接生长至以硅为衬底的驱动晶圆3上，再通过封装胶5进行整体的封装，从而成为一个由上层led发光芯片和下层逻辑控制电路组成的芯片集成模块，每个模块测试完成后进行modling；
36.然后将芯片集成模块焊接导通在线路板1的一面，信号放大电路、电源电路、存储电路等部分焊接导通在线路板1的另一面，简化电子线路，使相同空间范围内能放置更多电子器件，从而满足较小间距芯片的排布。
37.本实用新型将led芯片4及驱动其的驱动晶圆3一体设置在线路板1的表面，驱动晶圆3由硅衬底2直接生长而成，且内部置有逻辑控制电路，使整个芯片集成模块一体集成化、扁平化，无需在线路板1表面外置控制电路，节省空间，有利于提高防水性能和实现更小间距的micro led。
38.如图3所示，在本实施例中，可将多个micro led显示屏模块在一个框架上拼接形成micro led显示屏，相邻的两个micro led显示屏模块之间通过引脚连接导通，整个显示屏由同一控制中枢进行驱动控制。
39.显然，本实用新型的上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。