Mini-LED显示模组及其芯粒电极的对准容差设计方法
阅读说明：本技术 Mini-LED显示模组及其芯粒电极的对准容差设计方法 (Mini-LED display module and alignment tolerance design method of core particle electrode thereof ) 是由 张秀 蔡勇 庞佳鑫 岳瑞 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种Mini-LED显示模组及其芯粒电极的对准容差设计方法。所述Mini-LED显示模组包括呈阵列排布的多个LED芯粒,其中每一LED芯粒的每一电极与相应的导电线路电性接触；每一电极沿相应导电线路线宽方向的最大尺寸L＞(W+Δ×2),其中W为相应导电线路的线宽,Δ为每一电极与相应导电线路之间的对准允许误差。采用本发明的方法制备的Mini-LED显示模组,可靠性好,集成度高,分辨率高。(The invention discloses a Mini-LED display module and an alignment tolerance design method of a core particle electrode of the Mini-LED display module. The Mini-LED display module comprises a plurality of LED core particles which are arranged in an array, wherein each electrode of each LED core particle is electrically contacted with a corresponding conductive circuit; and the maximum dimension L > (W + delta x 2) of each electrode along the line width direction of the corresponding conductive line, wherein W is the line width of the corresponding conductive line, and delta is the alignment tolerance between each electrode and the corresponding conductive line. The Mini-LED display module prepared by the method has the advantages of good reliability, high integration level and high resolution.)
技术领域
本发明属于半导体照明技术领域，具体涉及一种Mini-LED显示模组及其芯粒电极的对准容差设计方法。
背景技术
以半导体技术为基础的Mini-LED技术是一种新型的高亮度和高分辨率显示技术。Mini-LED尺寸在50到200μm之间，它既可用作阵列像素显示，又可用作LCD的背光源，在电视机、显示屏、笔记本等领域有着广阔的市场前景。与LCD和OLED显示相比，Mini-LED具有很多优势，例如：亮度高，功率低，寿命长，热稳定性好等。但Mini-LED比传统的LED器件尺寸缩小很多，密度也相对较高，从而带来了许多技术和物理上的挑战，如巨量转移技术、全彩化显示等。
实际工程应用中，将巨量Mini-LED芯粒进行转移时，芯粒在蓝膜或UV膜上并不是完全均匀排布的，芯粒存在上下左右偏移和扭转的情况，而且巨量芯粒在转移至基板过程中也可能出现轻微的偏移，金属连接线与偏移芯粒金属电极的对接错位会导致Mini-LED显示模组行/列电连接的短路和开路，进而导致Mini-LED显示异常。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种Mini-LED显示模组及其芯粒电极的对准容差设计方法，以克服现有技术的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种Mini-LED显示模组，其包括呈阵列排布的多个LED芯粒，其中每一LED芯粒的每一电极与相应的导电线路电性接触；其特征在于：每一电极沿相应导电线路线宽方向的最大尺寸L＞(W+Δ×2)，其中W为相应导电线路的线宽，Δ为每一电极与相应导电线路之间的对准允许误差。
本发明实施例还提供了一种Mini-LED芯粒电极对准容差设计方法，其包括：
设定Mini-LED显示模组中每一LED芯粒的每一电极与相应导电线路之间的对准允许误差Δ；
将每一电极沿相应导电线路线宽方向的最大尺寸L设置为大于(W+Δ×2)，其中W为相应导电线路的线宽，以在任一电极与相应导电线路之间对准存在误差的情况下，使该电极与相应导电线路保持电性接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：
(1)本发明提出的LED芯粒电极对准容差设计，在芯粒出现偏移时，仍能够保证芯粒电极与相应导电线路的对准连接，可靠性高。
(2)使用本发明的方法设计的红、绿、蓝三色长条形LED芯粒组合后可作为一个发光单元应用于高密度Mini-LED显示。
(3)本发明中的长条形的LED芯粒两端的电极可采用金属线连接，可以减少Mini-LED显示模组行/列的寄生电阻，在相同的电压条件下，Mini-LED显示模组的行/列可以串联更多的LED芯粒，集成度高。
(4)本发明中的方形LED芯粒，绝缘区域可被交叠利用，芯粒尺寸可以设计的更小，相同尺寸的Mini-LED显示模组可以集成更多的LED芯粒，从而提升Mini-LED显示模组的分辨率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中的一种Mini-LED显示模组的LED芯粒结构示意图；
图2是本发明实施例1中的LED芯粒发生偏移时的示意图；
图3是本发明实施例2中的一种Mini-LED显示模组的LED芯粒结构示意图；
图4是本发明实施例2中的LED芯粒发生偏移时的示意图。
附图标记说明：1-P型电极、2-N型电极、3-第一导电线路、4-第二导电线路、5-绝缘层。
具体实施方式
鉴于现有技术的缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例提供了一种Mini-LED显示模组，包括呈阵列排布的多个LED芯粒，其中每一LED芯粒的每一电极与相应的导电线路电性接触；每一电极沿相应导电线路线宽方向的最大尺寸L＞(W+Δ×2)，其中W为相应导电线路的线宽，Δ为每一电极与相应导电线路之间的对准允许误差。
进一步的，所述导电线路包括：
第一导电线路，与所述LED芯粒的第一电极电性结合，
第二导电线路，与所述LED芯粒的第二电极电性结合。
进一步的，所述第一导电线路与至少两个第一电极电性结合，所述第二导电线路与相应的一个第二电极电性结合。
进一步的，多个所述的LED芯粒串联设置和/或并联设置。
在一实施方案中，所述第一电极可以是P型电极，而所述第二电极为N型电极。
在另一实施方案中，所述第一电极可以是N型电极，而所述第二电极为P型电极。
其中，第一导电线路、第二导电线路可以采用金属线。
在一实施方案中，所述LED芯粒为长条形，所述LED芯粒的第一电极、第二电极分别沿所述LED芯粒的宽度方向、长度方向延伸；
其中，所述第一电极沿所述LED芯粒宽度方向的最大尺寸L11＞(W1+Δ×2)，沿所述LED芯粒长度方向的最大尺寸L12＞(Δ×2)，W1为与所述第一电极电性结合的第一导电线路的线宽，且所述第一导电线路的线宽方向与所述LED芯粒的宽度方向一致；
所述第二电极沿所述LED芯粒长度方向的最大尺寸L21＞(W2+Δ×2)，沿所述LED芯粒宽度方向的最大尺寸L22＞(Δ×2)，W2为与所述第二电极电性结合的第二导电线路的线宽，且所述第二导电线路的线宽方向与所述LED芯粒的长度方向一致。
进一步的，所述LED芯粒的长度Lc1＞(W2+Δ×4)，宽度Lc2＞(W1+Δ×2)。
其中，W1＝W2。
在一些情况下，W1与W2也可能不相等。
在另一实施方案中，所述LED芯粒为正方形，所述LED芯粒的第一电极、第二电极分别沿第一方向、第二方向设置，所述第一方向、第二方向分别与所述LED芯粒的第一边、第二边平行，所述第一边与第二边相交；
其中，所述第一电极沿所述第一方向的最大尺寸L31＞(W1+Δ×2)，沿所述第二方向的最大尺寸L32＞Δ，W1为与所述第一电极电性结合的第一导电线路的线宽，且所述第一导电线路的线宽方向为所述第一方向；
所述第二电极沿所述第二方向的最大尺寸L41＞(W2+Δ×2)，沿所述第一方向的最大尺寸L22＞Δ，W2为与所述第二电极电性结合的第二导电线路的线宽，且所述第二导电线路的线宽方向为所述第二方向。
进一步的，所述LED芯粒第一边、第二边的长度均大于(Δ×3)。
其中，W1＝W2。
在一些情况下，W1与W2也可能不相等。
需要说明的是，上述电极的图形可以是多种形状，例如长方形、三角形、楔形等，只要能够满足应用需求即可。
本发明实施例还提供了一种Mini-LED芯粒电极对准容差设计方法，其包括：
设定Mini-LED显示模组中每一LED芯粒的每一电极与相应导电线路之间的对准允许误差Δ；
将每一电极沿相应导电线路线宽方向的最大尺寸L设置为大于(W+Δ×2)，其中W为相应导电线路的线宽，以在任一电极与相应导电线路之间对准存在误差的情况下，使该电极与相应导电线路保持电性接触。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，为本实施例中Mini-LED显示模组的LED芯粒结构，该LED芯粒为长条形，其上设置有两个P型电极1，两个P型电极1之间设置有一个N型电极2，P型电极1、N型电极2分别沿该LED芯粒的宽度方向、长度方向延伸。
其中，P型电极1、N型电极均2为方形，P型电极1与第一导电线路3电性连接，N型电极2与第二导电线路4电性连接。
其中，P型电极1沿LED芯粒宽度方向的最大尺寸L11＞(W1+Δ×2)，沿LED芯粒长度方向的最大尺寸L12＞(Δ×2)，N型电极2沿LED芯粒长度方向的最大尺寸L21＞(W2+Δ×2)，沿LED芯粒宽度方向的最大尺寸L22＞(Δ×2)。
且LED芯粒的长度Lc1＞(W2+Δ×4)，宽度Lc2＞(W1+Δ×2)。
其中，Δ为P型电极1与第一导电线路3或N型电极2与第二导电线路4之间的对准允许误差，W1为第一导电线路3的线宽，W2为第二导电线路4的线宽，W1＝W2。
本实施例中的LED芯粒结构，出现如图2所示的上、下、左、右偏移时，仍能够保证每一电极与相应导电线路的对准连接，不会出现短路和开路的情况。
采用该冗余设计的红、绿、蓝三色LED芯粒组合后可作为一个发光单元应用于高密度Mini-LED显示。此外，这种长条形LED芯粒两端的电极在工艺上可采用金属线连接，以减少Mini-LED显示模组行/列的寄生电阻。在相同的电压条件下，采用该方案的Mini-LED显示模组，其行/列可以串联更多的LED芯粒。
实施例2
请参阅图3，为本实施例中Mini-LED显示模组的LED芯粒结构，该LED芯粒为正方形，其上设置有一对P型电极1和一对N型电极2，P型电极1和N型电极2分别沿LED芯粒的四个边设置，且各电极之间通过绝缘层5电性隔离。
其中，P型电极1、N型电极2均为正梯形，P型电极1与第一导电线路3电性连接，N型电极2与第二导电线路4电性连接。
其中，P型电极1沿LED芯粒横向边长方向的最大尺寸L31＞(W1+Δ×2)，沿LED芯粒相邻边长方向的最大尺寸L32＞Δ，N型电极2沿LED芯粒纵向边长方向的最大尺寸L41＞(W2+Δ×2)，沿LED芯粒横向边长方向的最大尺寸L32＞Δ。
且LED芯粒的边长大于(Δ×3)。
其中，W1为第一导电线路3的线宽，W2为第二导电线路4的线宽，W1＝W2。
本实施例中的LED芯粒结构，出现如图4所示的上、下、左、右偏移时，仍能够保证每一电极与相应导电线路的对准连接，不会出现短路和开路的情况。
本实施例中的LED芯粒除了电极以外的其他区域均被绝缘层5覆盖，当LED芯粒出现偏移时，梯形的电极设计使得与电极电连接的相应的导电线路搭在绝缘层5上，可有效避免行/列连接出现短路现象。此外，相比于实施例1中的长条形LED芯粒的电极对准容差设计方案，本实施例中的绝缘区域可被交叠利用，LED芯粒尺寸可设计得更小，因此相同尺寸的Mini-LED显示模组可以集成更多的LED芯粒，从而提升Mini-LED显示模组的分辨率。
应当理解，本发明的技术方案不限于上述具体实施案例的限制，凡是在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落于本发明的保护范围之内。
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