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1. (WO2018114931) MODULE DE MUR VIDÉO
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VIDEOWANDMODUL

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Videowandmodul gemäß Patentanspruch 1.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 124 983.1, deren Offenbarungsge-halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Im Stand der Technik ist es bekannt, Videowandmodule mit Leuchtdiodenchips bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein kompakt aufgebautes Videowandmodul bereitzustellen. Das vorgeschlagene Videowandmodul kann Leuchtdiodenchips in einer Anordnung aufweisen, deren Pixelgrößen insbesondere kleiner als 2 mm sind.

Es wird ein Videowand-Modul mit einer Mehrzahl von Leuchtdiodenchips vorgeschlagen, wobei die Leuchtdiodenchips an einer Leiterplatte angeordnet sind, wobei ein Schaltungschip an der Leiterplatte befestigt ist, wobei der Schaltungschip mit elektrischen Anschlüssen der Leuchtdiodenchips verbunden ist, um die Leuchtdiodenchips elektrisch anzusteuern, wobei ein

Gehäuse für den Schaltungschip wenigstens teilweise durch die Leiterplatte gebildet ist. Unter dem Begriff Schaltungschip werden elektrische und elektronische Schaltungen verstanden, die eine Schichtstruktur aus halbleitenden Schichten aufwei-sen. Der Schaltungschip kann beispielsweise eine integrierte Schaltung aufweisen. Der Schaltungschip kann ausgebildet sein, um eine Stromversorgung für die Leuchtdiodenchips bereitzustellen. Zudem kann der Schaltungschip ausgebildet sein, um eine Steuerung der elektrischen Stromversorgung der Leuchtdiodenchips zu ermöglichen. Beispielsweise kann der Schaltungschip eine Multiplexerschaltung zur individuellen Ansteuerung der einzelnen Leuchtdiodenchips oder Stromversor- gungsschaltungen zur Versorgung der Leuchtdiodenchips aufweisen .

Das vorgeschlagene Videowandmodul weist den Vorteil auf, dass Schaltungschips in die Leiterplatte integriert sind. Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, dass der Schaltungschip ein Gehäuse aufweist, das wenigstens teilweise durch die Leiterplatte gebildet ist. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Schaltungschip direkt in der Leiterplatte inte-griert sein. Somit bildet die Leiterplatte das Gehäuse für den Schaltungschip.

In einer Ausführungsform ist der Schaltungschip auf einer Unterseite der Leiterplatte befestigt, wobei der Schaltungschip von einer Beschichtung bedeckt ist. In dieser Ausführung bilden die Unterseite der Leiterplatte und die Beschichtung das Gehäuse für den Schaltungschip.

In einer Ausführungsform ist der Schaltungschip in der Lei-terplatte angeordnet, wobei die Leiterplatte das Gehäuse für den Schaltungschip bildet. Dadurch wird ein niedriger Aufbau erreicht. Zudem ist der Schaltungschip sehr gut gegen Umwelteinflüsse geschützt.

In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte an einer Unterseite eine thermisch leitende Schicht auf, um Wärme des Schaltungschips abzuführen. Dadurch kann die Abwärme insbesondere des Schaltungschip effizient abgeführt werden, ohne den Aufbau deutlich zu vergrößern.

In einer Ausführungsform ist ein Rahmen auf der Unterseite der Leiterplatte angeordnet, wobei der Rahmen eine Innenfläche der Unterseite umgibt, wobei der Schaltungschip auf der Innenfläche angeordnet ist, wobei die Innenfläche mit einem Verguss- oder Moldmaterial aufgefüllt ist, wobei das Vergussoder Moldmaterial die Beschichtung bildet. Der Rahmen kann aus einem stabileren Material gebildet werden. Zudem kann das Verguss- oder Moldmaterial eine höhere thermische Leitfähigkeit als das Material des Rahmens aufweisen.

In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte vier Ränder auf, wobei der erste Rand gegenüber liegend zu dem zweiten Rand angeordnet ist, wobei sich die Beschichtung in Form eines Streifens von dem ersten Rand bis zu dem zweiten Rand erstreckt. Mithilfe dieser Form der Beschichtung kann die Herstellung des Videowand-Moduls vereinfacht werden.

In einer Ausführungsform ist die Unterseite der Leiterplatte mit der Beschichtung bedeckt, wobei elektrische Kontaktelemente der Leiterplatte aus der Beschichtung herausragen.

Dadurch wird eine sichere Abdeckung des Schaltungschip er-reicht. Zudem kann die thermische Beschichtung eine höhere thermische Leitfähigkeit als die Leiterplatte aufweisen.

Abhängig von der gewählten Ausführung kann die Beschichtung als Verguss- oder Moldmaterial oder als Folie aufgebracht werden. Die Folie ermöglicht eine definierte Geometrie der Beschichtung. Zudem können Ausnehmungen für Kontaktflächen oder Kontaktelemente vorgesehen sein. Dadurch wird ein Bedeckung der Kontaktflächen und/oder der Kontaktelemente mit der Beschichtung sicher vermieden.

In einer Ausführungsform ist der Schaltungschip in einer Flipchip-Montage auf der Unterseite der Leiterplatte montiert, wobei elektrische Kontakte des Schaltungschips über Kontaktelemente mit elektrischen Kontakten der Leiterplatte verbunden sind, und wobei zwischen dem Schaltungschip und der Unterseite der Leiterplatte eine thermisch leitende Schicht angeordnet ist. Dadurch wird eine gute mechanische und thermische Kopplung zwischen dem Schaltungschip und der Leiterplatte erreicht. Zudem ist der Aufbau niedrig und robust, da keine Kontaktdrähte verwendet werden.

In einer Ausführungsform sind elektrische Kontakte der Unterseite der Leiterplatte über Kontaktelemente mit weiteren elektrischen Kontakten einer weiteren Leiterplatte verbunden, und wobei zwischen der Leiterplatte und der weiteren Leiterplatte eine zweite thermisch leitende Schicht angeordnet ist. Dadurch wird eine gute mechanische und thermische Anbindung des Videowand-Moduls an die weitere Leiterplatte erreicht.

In einer Ausführungsform ist in der Leiterplatte eine thermisch leitende Zwischenschicht angeordnet, wobei der Schaltungschip, der in der Leiterplatte angeordnet ist, thermisch mit der Zwischenschicht gekoppelt ist, wobei in der Leiterplatte thermisch leitende Durchkontaktierungen vorgesehen sind, wobei die Durchkontaktierungen von der Zwischenschicht bis zu der Unterseite der Leiterplatte geführt sind. Dadurch wird die thermische Leitfähigkeit der Leiterplatte verbes-sert.

In einer Ausführungsform weist die Zwischenschicht eine größere Fläche als der Schaltungschip auf. Dadurch wird eine verbesserte Wärmeabfuhr vom Schaltungschip erreicht.

In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte auf der Unterseite eine thermisch leitende Leiterfläche auf, wobei insbesondere eine Fläche der Leiterfläche größer als eine Fläche des Schaltungschips ist. Dadurch wird die Wärmeableitung ver-bessert.

In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte auf der Unterseite eine Leiterfläche auf, wobei der Schaltungschip auf der Leiterfläche angeordnet ist, wobei wenigstens zwei Lei-terbahnen von der Leiterfläche zu einem Randbereich der Unterseite der Leiterplatte geführt sind, wobei jeweils eine Leiterbahn mit einem elektrischen Kontakt der Leiterplatte verbunden ist, wobei die elektrischen Kontakte auf der Unterseite der Leiterplatte angeordnet sind. Dadurch werden Tempe-raturunterschiede ausgeglichen.

In einer Ausführungsform gehen die Leiterbahnen auf entgegengesetzt angeordneten Seiten von der Leiterfläche aus, wobei die zwei Leiterbahnen zu elektrischen Kontaktflächen und/oder Kontaktelementen an entgegen gesetzten Rändern der Leiter-platte geführt sind. Dadurch wird eine weitere Verbesserung des Temperaturausgleiches erreicht.

In einer Ausführungsform sind die Leuchtdiodenchips in einen ersten Bereich und in einen den ersten Bereich umgebenden ersten Randbereich eingeteilt, wobei im ersten Bereich die Leuchtdiodenchips bei gleicher Temperatur, insbesondere bei Raumtemperatur eine im Mittel kleinere Abstrahlwellenlänge als die Leuchtdiodenchips im ersten Randbereich aufweisen. Dadurch können Wellenlängenverschiebungen, die durch unterschiedliche Temperaturen bei den Leuchtdiodenchips erzeugt werden, reduziert oder ausgeglichen werden. Somit wird insge-samt ein gleichmäßigeres Wellenlängenspektrum erreicht.

In einer Ausführungsform ist ein zweiter Randbereich vorgesehen, wobei der zweite Randbereich den ersten Randbereich umgibt, wobei im ersten Randbereich die Leuchtdiodenchips bei gleicher Temperatur, insbesondere bei Raumtemperatur eine im Mittel kleinere Abstrahlwellenlänge als die Leuchtdiodenchips im zweiten Randbereich aufweisen. Dadurch können Wellenlängenverschiebungen, die durch unterschiedliche Temperaturen bei den Leuchtdiodenchips erzeugt werden, genauer reduziert oder genauer ausgeglichen werden. Somit wird insgesamt ein gleichmäßigeres Wellenlängenspektrum erreicht. Je mehr Bereiche und Randbereiche vorgesehen sein, umso genauer können Temperaturunterschiede ausgeglichen werden.

In einer Ausführungsform weisen Leuchtdiodenchips, die Licht mit gleicher Farbe abstrahlen, in dem ersten Bereich eine im Mittel kleinere Abstrahlwellenlänge als im ersten Randbereich auf. Dadurch kann eine erhöhte Farbhomogenität erreicht werden. Die Leuchtdiodenchips können rotes Licht und/oder blaues Licht und/oder grünes Licht abstrahlen.

In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte ein steuerbares Wärmeelement auf, wobei das Wärmeelement ausgebildet ist, um eine Temperatur der Leiterplatte in einem vorgegebenen Bereich zu erhöhen oder zu erniedrigen, um Temperaturunterschiede auf der Leiterplatte auszugleichen, die insbesondere durch Abwärme des Schaltungschip erzeugt werden. Dadurch kann ein verbesserter Temperaturausgleich erreicht werden. Das Wärmelement kann als steuerbare Wärmesenke ausgebildet sein, um eine Temperatur der Leiterplatte in einem vorgegebenen Bereich zu senken.

Zudem kann die Leiterplatte als Wärmeelement eine steuerbare Wärmequelle aufweisen, um eine Temperatur der Leiterplatte in einem vorgegebenen Bereich zu erhöhen.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematischer Darstellung

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltung zum Betreiben eines Videowandmoduls,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Unterseite eines Videowandmoduls mit einem Schaltungschip auf der Unterseite,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Anordnung der

Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Videowandmodul mit einem Schaltungschip, der in einer Leiterplatte angeordnet ist,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Videowandmodul der Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Videowandmodul mit einem Schaltungschip auf der Unterseite der Leiterplatte und einem Rahmen, der den Schaltungschip umgibt,

Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Videowandmoduls mit Darstellung der Leuchtdiodenchips,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Unterseite des Videowandmoduls der Fig. 7,

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Unterseite eines weiteren Videowandmoduls mit einer streifen- förmigen Beschichtung,

Fig. 10 einen Querschnitt durch das Videowandmodul der Fig. 9,

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine flächig beschichtete

Unterseite eines Videowandmoduls,

Fig. 12 einen Querschnitt durch das Videowandmodul der Fig. 11,

Fig. 13 eine Draufsicht auf eine Unterseite eines Videowandmoduls mit einem großflächigen Schaltungschip,

Fig. 14 einen Querschnitt durch das Videowandmodul der Fig. 13,

Fig. 15 einen Querschnitt durch ein Videowandmodul, bei dem der Schaltungschip in einer Flipchip- Montage auf der Unterseite des Videowandmoduls befestigt ist,

Fig. 16 einen Querschnitt durch das Videowandmodul der Fig. 15, das mit einer weiteren Leiterplatte verbunden ist,

Fig. 17 eine Draufsicht auf eine Unterseite eines Videowandmodules mit einer thermisch leitenden Schicht,

Fig. 18 einen Querschnitt durch das Videowandmodul der Fig. 17,

Fig. 19 einen Querschnitt durch ein Videowandmodul mit einer LGA-Anordnung,

Fig. 20 einen Querschnitt durch ein Videowandmodul mit einer BGA-Anordnung,

Fig. 21 einen Querschnitt durch ein Videowandmodul, das mit einer weiteren Leiterplatte verbunden ist,

Fig. 22 eine Draufsicht auf eine Unterseite eines Videowandmoduls mit thermisch verbesserten Leiterbahnen,

Fig. 23 eine schematische Darstellung einer Einteilung einer Oberseite eines Videowandmoduls in Bereiche mit Leuchtdiodenchips mit unterschiedlicher Wellenlänge,

Fig. 24 einen Querschnitt durch ein Videowandmodul mit Wärmeelementen zum Kühlen oder Heizen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine elektri-sehe Verschaltung eines Videowandmoduls 1. Das Videowandmodul 1 weist eine Vielzahl von Leuchtdiodenchips in einer Kreuz-matrix-Verschaltung auf, die hier nicht dargestellt sind. Für die elektrische Ansteuerung der Leuchtdiodenchips des Video- wandmoduls 1 ist eine Multiplexerschaltung 2 vorgesehen. Zudem ist eine Stromversorgungsschaltung 3 vorgesehen. Die Multiplexerschaltung und die Stromversorgungsschaltung werden über Datenleitungen 4 mit Steuerdaten versorgt, die eine ge-wünschte Ansteuerung der Leuchtdiodenchips festlegen. Die

Multiplexerschaltung 2 steht über Steuerleitungen 5 mit Steuerschaltungen in Verbindung, um festgelegte Leuchtdiodenchips mit Strom zu versorgen. Die Stromversorgung wird über Versorgungsleitungen 6 von der Stromversorgungsschaltung 3 an die Steuerschaltungen geführt.

Die Multiplexerschaltung 2 und die Stromversorgungsschaltung 3 können jeweils als Schaltungschip ausgebildet sein. Der Schaltungschip kann integrierte Schaltungen aber auch diskre-te Bauteile aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann sowohl die Multiplexerschaltung 2 als auch die Stromversorgungsschaltung 3 in einem einzigen Schaltungschip integriert sein. Zudem kann ein Schaltungschip auch andere oder weitere elektrische und/oder elektronische Schaltungen aufweisen, die zum Betrieb des Videowandmoduls 1 verwendet werden können. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Schaltungschip sowohl ein Konstantstrom-Quellen-Array als auch ein Schieberegister aufweisen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Unterseite 7 eines Videowandmoduls 1. Das dargestellte Videowandmodul 1 weist eine quadratische Leiterplatte 12 auf. Im Randbereich der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 des Videowandmoduls 1 sind elektrische Kontaktelemente 8 angeordnet, die auf elektrischen Kontaktflächen angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Kontaktelemente 8 umlaufend entlang von vier Seitenkanten der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 angeordnet. Die elektrischen Kontaktelemente 8 können z.B. in Form von Kontaktkugeln ausge-bildet sein. Beispielsweise können die elektrischen Kontaktelemente 8 einen Durchmesser von 1 mm aufweisen. Zudem können zwei elektrische Kontaktelemente 8 einen seitlichen Abstand von 2 mm aufweisen. Weiterhin kann eine Seitenlänge des Vide- owandmoduls 1 beispielsweise 15 mm aufweisen. Auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 ist ein Schaltungschip 9 angeordnet. Der Schaltungschip 9 liegt mit einer Seite an der Leiterplatte 12 an. Die anderen Seiten des Schaltungschips 9 sind mit einer Beschichtung 10 bedeckt. Der Schaltungschip 9 ist in Form von gestrichelten Linien schematisch dargestellt, da die Beschichtung 10 den gesamten Schaltungschip 9 überdeckt. Der Schaltungschip 9 weist eine Halbleiterschicht mit einer integrierten Schaltung auf. Die integrierte Schaltung kann ausgebildet sein, um elektrische und/oder elektronische Funktionen auszuführen. Die integrierte Schaltung kann in Form einer Multiplexerschaltung und/oder in Form einer Stromversorgungsschaltung ausgebildet sein. Der Schaltungschip 9 kann einen Träger aufweisen, ist aber ohne eigenes Gehäuse ausgebildet.

Die Beschichtung 10 kann aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus Kunststoff oder aus einem Moldma-terial oder aus einem Vergussmaterial bestehen. Die Darstel-lung der Fig. 2 ist nur schematisch, wobei elektrische Leitungen, die zwischen dem Schaltungschip 9 und den elektrischen Kontaktelementen 8 vorgesehen sind, nicht dargestellt sind. Die elektrischen Leitungen können in Form von Leiterbahnen oder Leitungsdrähten ausgebildet sein. Die Leiterplat-te 12 und die Beschichtung 10 bilden ein Gehäuse für den

Schaltungschip 9. Die Leiterplatte 12 kann aus beliebigen Materialien bestehen oder entsprechende Materialien aufweisen. Beispielsweise kann die Leiterplatte 12 aus einem Leiterplattenmaterial gebildet sein. Insbesondere kann die Leiterplatte 12 mehrlagig gebildet sein und/oder elektrische Durchkontak-tierungen aufweisen. Weiterhin kann die Leiterplatte 12 auch Keramik aufweisen oder aus Keramik gebildet sein.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung der Fig. 2. Die Leiterplatte 12 weist eine Vorderseite 11 auf, auf der Leuchtdiodenchips 13 angeordnet sind. Der Schaltungschip 9 ist gegenüber liegend zu den Leuchtdiodenchips 13 auf der Leiterplatte 12 angeordnet. Mit einer Unterseite grenzt der Schaltungschip 9 an die Leiterplatte 12 an. Eine Oberseite und Seitenflächen des Schaltungschips 9 sind von der Be-schichtung 10 bedeckt. Die Beschichtung 10 und damit auch der Schaltungschip 9 weisen in dem Beispiel eine geringere Dicke auf, als die dargestellten elektrischen Kontaktelemente 8 hoch sind. Mithilfe dieser Anordnung wird ein Videowandmodul 1 mit einem Schaltungschip 9 bereitgestellt, das eine geringe Bauhöhe aufweist. Zudem ist ein Schaltungsaufwand zum Anschließen des Videowandmoduls 1 reduziert, da der Schaltung-schip 9 bereits mit den Leuchtdiodenchips 13 elektrisch verschaltet ist. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auf der Vorderseite 11 für jeden Leuchtdiodenchip 13 noch ein Schalter vorgesehen sein, um jeden Leuchtdiodenchip 13 individuell mit Strom zu versorgen. Der Schaltungschip 9 kann den Multiplexer für die Auswahl des anzusteuernden Leuchtdiodenchips 13 und/oder die Stromversorgungsschaltung für die oder für jeden Leuchtdiodenchip 13 aufweisen. Somit ist der Kon-taktierungs- und Verschaltungsaufwand für das Videowandmodul 1 reduziert.

Fig. 4 zeigt eine Unterseite 7 einer Leiterplatte 12 eines weiteren Videowandmoduls 1. Auch bei dieser Ausführungsform sind die elektrischen Kontaktelemente 8 umlaufend in Randbereichen der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 angeordnet. Zu-dem ist auf der Unterseite 7 eine thermisch leitende Leiterfläche 14 vorgesehen. Die Leiterfläche 14 ist aus einem thermisch gut leitenden Material wie beispielsweise einem Metall hergestellt. Beispielsweise kann die Leiterfläche 14 Kupfer aufweisen oder aus Kupfer bestehen. Je größer die Leiterflä-che 14 ist, umso geringer ist die Temperaturerhöhung des Videowandmoduls 1. Jedoch ist eine elektrische Verbindung mit den elektrischen Kontaktelementen 8 zu vermeiden.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Videowandmodul 1 der Fig. 4. Die Leiterplatte 12 weist eine Vorderseite 11 auf, auf der die Leuchtdiodenchips 13 angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist der Schaltungschip 9 in die Leiterplatte 12 integriert. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auf der Vorderseite 11 für jeden Leuchtdiodenchip 13 noch ein Schalter vorgesehen sein, um jeden Leuchtdiodenchip 13 individuell mit Strom zu versorgen. Der Schaltungschip 9 kann den Multiplexer für die Auswahl des anzusteuernden Leuchtdioden-chips 13 und/oder die Stromversorgungsschaltung für die oder für jeden Leuchtdiodenchip 13 aufweisen.

Da der Schaltungschip 9 in der Leiterplatte 12 angeordnet ist, kann im Wesentlichen die gesamte Unterseite 7 bis auf die Bereiche, in denen die elektrischen Kontaktelemente 8 angeordnet sind, zur Ausbildung der Leiterfläche 14 verwendet werden. Die Leiterplatte 12 kann aus beliebigen Materialien bestehen oder entsprechende Materialien aufweisen. Beispielsweise kann die Leiterplatte 12 aus einem Leiterplattenmateri-al gebildet sein. Insbesondere kann die Leiterplatte 12 mehrlagig gebildet sein und/oder elektrische Durchkontaktierungen aufweisen. Weiterhin kann die Leiterplatte 12 auch Keramik aufweisen oder aus Keramik gebildet sein.

Die Leiterfläche 14 kann beispielsweise eine Dicke aufweisen, die im Bereich von bis 10 % oder mehr der Dicke der Leiterplatte 12 entspricht. Je dicker die Leiterfläche 14, umso besser kann Wärme von dem Schaltungschip abtransportiert werden. Dies trifft insbesondere bei der Ausbildung der Leiter-platte 14 in Form von Metall zu.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Videowandmoduls 1, wobei auf einer Vorderseite 11 einer Leiterplatte 12 schematisch einzelne Leuchtdio-denchips 13 dargestellt sind. Zudem weist die dargestellte

Leiterplatte 12 drei Schichten 15, 16, 17 auf. Die Schichten 15, 16, 17 können aus gleichen oder verschiedenen Materialien bestehen. Weiterhin weist die Leiterplatte 12 elektrische Durchkontaktierungen 18 auf. Beispielhaft sind in der Dar-Stellung nur einzelne Durchkontaktierungen 18 dargestellt. Zudem können elektrisch leitende Zwischenschichten 19, 20 vorgesehen sein. Die Zwischenschichten 19, 20 sind z.B. zwischen zwei Schichten angeordnet und stehen mit den Durchkon- taktierungen 18 in Verbindung. Weiterhin weist die Leiterplatte 12 auf der Vorderseite 11 elektrische Leitungsflächen 21 auf. Mit den Zwischenschichten 19, 20 und den Durchkontaktierungen 18 kann eine Umverdrahtung zwischen den elektri-sehen Anschlüssen der Leuchtdiodenchips 13 und elektrischen Kontakten auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 in einer gewünschten Struktur ermöglicht werden. Auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 ist eine elektrisch und/oder thermisch leitende weitere Leiterfläche 22 angeordnet. Die weitere Lei-terfläche 22 kann ein Metall aufweisen oder aus einem Metall gebildet sein. Der Schaltungschip 9 ist auf der weiteren Leiterfläche 22 der Leiterplatte 12 angeordnet. Die weitere Leiterfläche 22 kann dazu dienen, um elektrische Kontakte, insbesondere Massekontakte des Schaltungschips 9, mit Massekon-takten der Leuchtdiodenchips 13 zu verbinden. Dazu werden nicht dargestellte elektrische Durchkontaktierungen und/oder Zwischenschichten verwendet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auf die weitere Leiterfläche 22 auch verzichtet werden. Zudem weist die Leiterplatte 12 auf der Un-terseite 7 elektrische Leitungsbahnen 23 auf. Die elektrischen Leitungsbahnen 23 dienen dazu, um elektrische Anschlüsse des Schaltungschips 9 über Durchkontaktierungen 18 und/oder Zwischenschichten 19, 20 mit elektrischen Anschlüssen der Leuchtdiodenchips 13 zu verbinden. In der dargestell-ten Ausführungsform ist der Schaltungschip 9 über Drähte 24 mit den Leitungsbahnen 23 verbunden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann anstelle der Drähte 24 auch eine Flipchip-Montage des Schaltungschips 9 gewählt werden und eine elektrische Kontaktierung der Leitungsbahnen 23 über Kon-taktelemente z.B. in Form von Lotkugeln erfolgen.

Weiterhin weist die Leiterplatte 12 auf der Unterseite 7 elektrische Kontaktflächen 25 auf, auf denen elektrische Kontaktelemente 8 in Form von Kontaktkugeln angeordnet sind. Die Kontaktkugeln können beispielsweise einen Durchmesser von

0,8 mm aufweisen. Die Kontaktflächen 25 sind elektrisch leitend mit elektrischen Kontakten des Schaltungschips 9 und/oder mit elektrischen Kontakten der Leuchtdiodenchips 13 verbunden. Zudem ist ein Rahmen 26 vorgesehen, der den Schaltungschip 9 umgibt. Der Rahmen 26 ist in einem seitlichen Abstand zu Außenseiten des Schaltungschips 9 umlaufend um den Schaltungschip 9 ausgebildet. Der Rahmen 26 begrenzt eine In-nenfläche 27 der Unterseite 7 der Leiterplatte 12. Der Schaltungschip 9 ist auf der Innenfläche 27 angeordnet. Die Innenfläche 27 ist mit einem Verguss- oder Moldmaterial 28 beispielsweise bis zu einer Höhe des Rahmens 28 aufgefüllt. Das Verguss- oder Moldmaterial 28 ist in der Figur transparent dargestellt. Das Verguss- oder Moldmaterial 28 ist aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Das Verguss- oder Moldmaterial 28 kann insbesondere Silikon oder Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Durch die Verwendung des Rahmens 26 und dem anschließenden Auffüllen mit Verguss- oder Moldmaterial 28 kann eine kostengünstige und zuverlässige Abdeckung des Schaltungschips 9 erreicht werden. Der Rahmen 26 kann auch aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, Silikon oder Epoxymaterial gebildet sein. Weiterhin weist die Leiterplatte 12 auf der Unterseite 7 in dem Bereich, in dem nicht die Kontaktflächen 25 und nicht der Rahmen 26 und das Verguss- oder Moldmaterial 28 angeordnet sind, eine Schutzschicht 29 auf. Die Schutzschicht 29 kann beispielsweise aus einem Lötstopplack gebildet sein.

Fig. 7 zeigt einen schematischen Teilausschnitt einer Vorderseite 11 einer Leiterplatte 12 des Videowandmoduls 1 der Fig. 6, wobei einzelne Pixel 30 dargestellt sind. Ein Pixel 30 ist schematisch von vier Linien umrahmt dargestellt. Die Pixel 30 sind in Reihen und Spalten angeordnet. Jeder Pixel 30 kann wenigstens einen oder mehrere Leuchtdiodenchips 13 aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform weist jeder Pixel 30 einen ersten Leuchtdiodenchip 31 auf, der rotes Licht emittiert. Zudem weist jeder Pixel 30 einen zweiten Leuchtdiodenchip 32 auf, der grünes Licht emittiert. Weiterhin weist je-der Pixel 30 einen dritten Leuchtdiodenchip 33 auf, der blaues Licht emittiert. In der dargestellten Ausführungsform sind die Leuchtdiodenchips 31, 32, 33 auf Leitungsflächen 21 angeordnet, die ein Massepotential bereitstellen. Die zweiten elektrischen Anschlüsse der Leuchtdiodenchips 31, 32, 33 sind nicht explizit dargestellt. Abhängig von der gewählten Ausführung können die Leuchtdiodenchips 31, 32, 33 auch andere Arten von elektrischen Kontakten aufweisen. Zudem können die Leuchtdiodenchips 31, 32, 33 kann auch eine andere Art der elektrischen Kontakte aufweisen. Entsprechend kann auch die elektrische Kontaktierung der Leuchtdiodenchips auch anders ausgebildet sein. Die dargestellte Ausführung der Vorderseite 11 des Videowandmoduls 1 kann bei allen beschriebenen Ausfüh-rungsformen vorgesehen sein.

Fig. 8 zeigt die Unterseite 7 der Leiterplatte 12 des Videowandmoduls 1 der Fig. 6 in einer perspektivischen Darstellung .

Fig. 9 zeigt eine Unterseite 7 einer Leiterplatte 12 eines weiteren Videowandmoduls 1, wobei ein Schaltungschip 9 auf der Unterseite 7 angeordnet ist. Der Schaltungschip 9 ist mit gestrichelten Linien dargestellt. Der Schaltungschip 9 ist mit einer Beschichtung 10 versehen. Die Beschichtung 10 ist in Form eines Streifens ausgebildet, der von einer ersten Seite 34 zu einer gegenüber liegenden zweiten Seite 35 der Leiterplatte 12 geführt ist. Die elektrischen Kontaktelemente 8 sind in dieser Ausführungsform seitlich neben der Beschich-tung 10 in parallelen Reihen angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht es, die Beschichtung 10 mithilfe eines Transfermoldingprozesses auf die Unterseite 7 und den Schaltungschip 9 aufzubringen .

Fig. 10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Videowandmodul 1 der Fig. 9. Dabei sind auf der Vorderseite 11 die Leuchtdiodenchips 13 angeordnet.

Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf eine Unterseite 7 einer Leiterplatte 12 eines Videowandmoduls 1. Diese Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der Fig. 2 und 3, wobei jedoch im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 2 und 3 die Beschichtung 10 die gesamte Unterseite 7 der Leiterplatte 12 bedeckt. Die Beschichtung 10 bedeckt den Schaltungschip 9, der gestrichelt dargestellt ist. Die Beschichtung 10 ist jedoch so dünn ausgeführt, dass die

elektrischen Kontaktelemente 8, die in Form von Kontaktkugeln ausgebildet sind, über die Beschichtung 10 hinausragen. Dies ist deutlich in Fig. 12 zu erkennen, die einen Querschnitt durch das Videowandmodul 1 der Fig. 11 zeigt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Beschichtung 10 bei allen Ausführungsbeispielen in Form einer Folie aufgebracht werden. Dies kann bei der Ausbildung der Fig. 11 von besonderem Vorteil sein, da durch eine entsprechende Vorstrukturie-rung der Folie die elektrischen Kontaktelemente 8 frei von der Folie bleiben.

Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Videowandmoduls 1 mit Blick auf die Unterseite 7 der Leiterplatte 12. Bei dieser Ausführungsform sind auf der Unterseite 7 elektrische Kontaktflächen 25 angeordnet. Der Schaltungschip 9, der gestrichelt dargestellt ist, bedeckt in dieser Ausführungs-form eine größere Fläche der Unterseite 7 der Leiterplatte

12. Der Schaltungschip 9 ist mit einer Beschichtung 10 versehen. In dieser Ausführungsform sind beispielsweise die Multi-plexerschaltung 2 und die Stromversorgungsschaltung 3 in den Schaltungschip 9 integriert. Somit kann die Anzahl der Kon-taktflächen 25 reduziert werden. Zudem kann optional auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 ein Steckeranschluss 36 vorgesehen sein. Mit dieser Ausführungsform wird der Verschal-tungsaufwand des Videowandmoduls 1 weiter reduziert. Weiterhin kann ein thermischer und/oder mechanischer Verbindungsbe-reich 37, 38 auf gegenüber liegenden Seiten für eine thermische und/oder mechanische Kopplung des Videowandmoduls 1 beispielsweise mit einem Trägerrahmen vorgesehen sein.

Fig. 14 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Modul der Fig. 13.

Fig. 15 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Videowandmoduls 1, das im Wesentlichen gemäß dem Videowandmodul 1 der Fig. 6 ausgebildet ist. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 6 ist der Schaltungschip 9 in Form einer Flipchip-Montage auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 elektrisch kontaktiert. Dazu weist der Schaltung-schip 9 auf einer Unterseite, die der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 zugeordnet ist, elektrische Anschlusspads 39 auf. Die Anschlusspads 39 sind über Kontaktelemente 8 mit Kontaktflächen 25 der Leiterplatte 12 elektrisch leitend verbunden. Die Kontaktflächen 25 können mit Leiterflächen und/oder über Durchkontaktierungen 18 und Zwischenschichten 19, 20 verbunden sein.

Zudem ist ein Zwischenraum zwischen dem Schaltungschip 9 und der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 eine thermisch leitende Schicht 41 ausgebildet. Der Schaltungschip 9 kann mit einer Beschichtung 10 abgedeckt sein. Alternativ kann der Schaltungschip 9 auch zwischen der Leiterplatte auf einer weiteren Leiterplatte angeordnet sein. Dabei ist der Schaltungschip 9 mit der Leiterplatte 12 elektrisch und mechanisch verbunden. Zudem ist der Schaltungschip 9 mechanisch mit der weiteren

Leiterplatte verbunden. Bei dieser Ausführung wird das Gehäuse für den Schaltungschip 9 im Wesentlichen von der Leiterplatte 12 und der weiteren Leiterplatte gebildet. Auch kann der Schaltungschip 9 auch elektrisch mit der weiteren Leiter-platte verbunden sein.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die thermisch leitende Schicht 41 und die Beschichtung 10 aus gleichen Material, beispielsweise aus einem thermisch leitenden und elektrisch isolierenden Kunststoff oder Klebeschicht bestehen. Die thermisch leitende Schicht 41 kann aus Epoxymate-rial bestehen. Das Epoxymaterial kann bei einem weiteren Auf-schmelzprozess im Schaltungschip 9 an der Leiterplatte halten. Zudem federt das Epoxymaterial einen mechanischen Stress auf die Lotkugeln ab und erhöht somit die Zuverlässigkeit im Betrieb .

Fig. 16 zeigt das Videowandmodul 1 der Fig. 15, wobei das Videowandmodul 1 auf einer weiteren Leiterplatte 42 montiert ist. Ein Zwischenraum zwischen der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 und der weiteren Leiterplatte 42 ist mit einer thermisch leitenden und elektrisch isolierenden Schicht 41 aufgefüllt. Somit kann Wärme vom Videowandmodul 1, insbesondere vom Schaltungschip 9 über die thermisch leitende Schicht 41 an die weitere Leiterplatte 42 abgegeben werden. Weiterhin erfolgt eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktflächen 25 der Leiterplatte 12 und weiteren elektrischen Kontakten 63 der weiteren Leiterplatte 42 über elektrische Kontaktelemente 8. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auf die Be-schichtung 10 verzichtet werden. Somit wird das Gehäuse im Wesentlichen durch die Leiterplatte 12 und die weitere Lei-terplatte 42 gebildet. Seitlich kann der Schaltungschip 9 zusätzlich von der thermisch leitenden Schicht 41 abgedeckt sein, die auch einen Teil des Gehäuses bilden kann.

Fig. 17 zeigt eine Ansicht einer Unterseite 7 einer Leiter-platte 12 eines Videowandmoduls 1, wobei eine Leiterfläche 14 die Unterseite 7 der Leiterplatte 12 bedeckt. Elektrische Kontaktflächen 25 sind reihum in einem Randbereich der Leiterplatte 12 angeordnet. Die thermisch leitende Leiterfläche 14 bedeckt wenigstens 40%, beispielsweise wenigstens 60%, insbesondere wenigstens 80% oder mehr der Unterseite 7 der Leiterplatte 12.

Fig. 18 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Leiterplatte 12 der Fig. 17. Bei dieser Ausführungsform ist auf die Darstellung der Leuchtdiodenchips verzichtet worden. Die Leiterplatte 12 weist drei Schichten 15, 16, 17 auf. Auf einer Vorderseite 11 der Leiterplatte 12 sind elektrische Leitungsflächen 21 vorgesehen. Die elektrischen Leitungsflächen 21 dienen zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtdioden-chips. Die elektrischen Leitungsflächen 21 sind über elektrische Durchkontaktierungen 18 zu Zwischenschichten 19, 20 geführt. Weiterhin sind die Zwischenschichten 19, 20 über

Durchkontaktierungen 18 mit elektrischen Kontaktflächen 25 verbunden, die auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 angeordnet sind. Der Schaltungschip 9 ist vollständig in die Leiterplatte 12 integriert. In der dargestellten Ausführungsform ist der Schaltungschip 9 in der mittleren, das heißt in der zweiten Schicht 16 angeordnet. Abhängig von der gewählten

Ausführungsform kann der Schaltungschip 9 auch in der ersten oder in der dritten Schicht 15, 17 angeordnet sein beziehungsweise sich über die erste, zweite und/oder die dritte Schicht 15, 16, 17 erstrecken. Der Schaltungschip 9 weist auf einer Oberseite erste Anschlusskontakte 43 auf, die über

Durchkontaktierungen 18 mit den Leitungsflächen 21 und/oder mit den elektrischen Kontaktflächen 25 elektrisch leitend verbunden sind. Weiterhin ist eine thermisch leitende Zwischenschicht 44 in der Leiterplatte 12, insbesondere auf der dritten Schicht 17 im Bereich des Schaltungschips 9 angeordnet. Die thermisch leitende Zwischenschicht 44 kann einen Teil der Fläche des Schaltungschips 9 abdecken oder auch die gesamte Fläche des Schaltungschips 9 abdecken. Zudem kann die thermisch leitende Zwischenschicht 44 seitlich über die Flä-che des Schaltungschips 9 hinausragen. Je größer die Fläche der thermisch leitenden Zwischenschicht 44, umso besser die Wärmeableitung vom Schaltungschip 9. Die thermisch leitende Zwischenschicht 44 kann Metall, insbesondere Kupfer aufweisen oder aus einem Metall, insbesondere Kupfer bestehen. Die Zwi-schenschicht 44 kann nur einen Teil der Fläche der dritten

Schicht 17 bedecken. Der Schaltungschip 9 ist entweder direkt oder über eine thermisch und/oder elektrisch leitende Verbindungsschicht 45 mit der thermisch leitenden Zwischenschicht 44 verbunden. Die thermisch leitende Zwischenschicht 44 kann auch elektrisch leitend ausgebildet sein. Die Verbindungsschicht 45 kann in Form eines elektrisch und/oder thermisch leitenden Klebers ausgebildet sein. Die Verbindungsschicht 45 kann aus einem Silberleitkleber bestehen. Weiterhin ist die thermisch leitende Zwischenschicht 44 über weitere Durchkon-taktierungen 46 mit der Leiterfläche 14 elektrisch und/oder thermisch leitend verbunden. Die Leiterfläche 14 ist auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 angeordnet. Je größer die Leiterfläche 14 ist, umso besser kann Wärme abgeführt werden.

Zudem ist die thermische und elektrische Kopplung umso besser, je mehr weitere elektrische Durchkontaktierungen 46 vorgesehen sind.

Fig. 19 zeigt einen Querschnitt durch ein Videowandmodul 1, das eine Leiterplatte 12 und einen Schaltungschip 9 aufweist, wobei das Videowandmodul 1 im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der Fig. 18 ausgebildet ist. Das Videowandmodul 1 unterscheidet sich gegenüber der Ausführungsform der Fig. 18 darin, dass die thermisch leitende Zwischenschicht 44 eine größere Fläche aufweist als der Schaltungschip 9. Beispielsweise kann der Schaltungschip 9 mittig auf der thermisch leitenden Zwischenschicht 44 angeordnet sein. Auf diese Weise wird eine verbesserte Wärmeabfuhr vom Schaltungschip 9 auf die Leiterfläche 14 erreicht. Aufgrund der größeren Fläche der thermisch leitenden Zwischenschicht 44 können auch mehrere und/oder im Querschnitt größere weitere Durchkontaktierungen 46 vorgesehen sein. Die weiteren Durchkontaktierungen 46 verbinden die thermisch leitende Zwischenschicht 44 mit der Leiterfläche 14. Damit weist das Videowandmodul 1 der Fig. 19 ein LGA (Land Grid Array) auf. Bei der Ausbildung eines LGA-Bauteils wird Lotpaste aufgedruckt und anschließend mit einen Reflow-Löten mit der weiteren Leiterplatte verbunden. Lotpaste hat den Vorteil, dass sie in der Regel kostengünstiger ist als Lotkugeln. Weiterhin kann die Lotpaste in Form der Lotschicht dünner ausgebildet werden, wodurch die Wärme besser abgeführt wird. Somit kann die LGA-Ausführung eine bessere Wärmeanbindung als die BGA-Ausführung bieten.

Fig. 20 zeigt eine ähnliche Ausführungsform eines Videowandmoduls 1 im Querschnitt wie Fig. 19. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 19 ist die Leiterfläche 14 in einzelne Teilflächen 47 unterteilt, wobei auf einer Teilfläche 47 jeweils ein elektrisches Kontaktelement 8 in Form einer Kon-taktkugel angeordnet ist. Durch die Verwendung eines BGA- Bauteils wird eine Beabstandung zur weiteren Leiterplatte erreicht, die sich vorteilhaft auf die Zuverlässigkeit auswir- ken kann. Zudem wird eine Lotaufbringung bei der Montage mit der weiteren Leiterplatte eingespart.

Fig. 21 zeigt das Videowandmodul 1 der Fig. 19, das über Lei-tungsschichten 48, die beispielsweise aus Lotmaterial gebildet sind, mit einer weiteren Leiterplatte 42 elektrisch und/oder thermisch verbunden sind. Dabei sind sowohl die elektrischen Kontaktflächen 25 als auch die Leiterfläche 14 über Leitungsschichten 48 mechanisch, elektrisch und ther-misch mit der weiteren Leiterplatte 42, insbesondere mit elektrischen Kontakten der weiteren Leiterplatte 42 verbunden .

Fig. 22 zeigt eine Draufsicht auf eine Unterseite 7 einer Leiterplatte 12 eines Videowandmoduls 1. Bei dieser Ausführungsform ist die Beschichtung, die den Schaltungschip 9 bedeckt, nicht dargestellt. Der Schaltungschip 9 ist auf einer weiteren elektrisch leitenden Leiterfläche 22 angeordnet. Die weitere Leiterfläche 22 ist auf der Unterseite 7 der Leiter-platte 12 angeordnet. Zudem sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Leiterbahnen 49, 50, 51, 52 ausgehend von der weiteren Leiterfläche 22 nach außen in Richtung auf elektrische Kontaktelemente 8 geführt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Leiterbahnen 49, 50, 51, 52 auf gegenüber liegenden Seitenflächen aus der Leiterfläche 22 herausgeführt. Die Aufgabe der Leiterbahnen 49, 50, 51, 52 besteht zum einen darin, einen elektrischen Kontakt zu den elektrischen Kontaktelementen 8 herzustellen. Beispielsweise kann über die Leiterbahnen 49, 50, 51, 52 ein Massepo-tential über die elektrischen Kontaktelemente 8 an den Schaltungschip 9 geführt werden. Zudem dienen die Leiterbahnen 49, 50, 51, 52 dazu, um Wärme vom Schaltungschip 9 besser abzuführen. Deshalb weisen die Leiterbahnen 49, 50, 51, 52 eine größere Breite als andere Leiterbahnen auf. Die erste, zwei-te, dritte und/oder vierte Leiterbahn 49, 50, 51, 52 können eine Breite aufweisen, die im Bereich θΠ 5"6 oder mehr einer Längsseite des Schaltungschips 9 liegt.

Das Videowandmodul 1 kann wie in den vorher beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Beispielhaft sind weitere Leiterbahnen 53, 54 dargestellt, mit denen weitere elektrische Kontakte des Schaltungschips 9 über Drähte 24 elektrisch kontaktiert sind. Die weiteren Leiterbahnen 53, 54 weisen eine schmälere Breite und/oder eine kleinere Schichtdicke als die erste, zweite, dritte und/oder vierte Leiterbahn 49, 50, 51, 52 auf. Die weiteren Leiterbahnen 53, 54 können eine Breite aufweisen, die um wenigstens 30%, insbesondere um 50% kleiner ist als die Breite der ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Leiterbahn 49, 50, 51, 52.

Beispielsweise kann dadurch erreicht werden, dass die Temperatur auf der Vorderseite 11 bei den Leuchtdiodenchips 13 über die gesamte Breite oder Länge des Videowandmoduls um weniger als 10 % variiert. Abhängig von der Dicke der Leiterbahnen 49, 50, 51, 52 und der Breite der Leiterbahnen 49, 50, 51, 52 kann eine weitere Verbesserung der gleichmäßigen Verteilung der Wärme erreicht werden. Insbesondere kann die Tem-peratur des Videowandmoduls 1 auf der Vorderseite 11 über die gesamte Breite und/oder Länge um weniger als 5 % variieren.

Fig. 23 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderseite 11 eines Videowandmoduls 1, auf der die Leuchtdiodenchips 13 angeord-net sind. Weist ein Videowandmodul 1 unterschiedliche Temperaturbereiche auf, so kann es vorteilhaft sein, in den unterschiedlichen Temperaturbereichen unterschiedliche Leuchtdiodenchips vorzusehen. Beispielhaft ist ein erster Bereich 56 in Form eines Quadrates mittig auf der Vorderseite 11 darge-stellt. Der erste Bereich 56 wird von einem ersten Randbereich 57 umgeben. Der erste Randbereich 57 ist von einem zweiten Randbereich 58 umgeben. Der erste Bereich 56 weist im Betrieb des Videowandmoduls 1 im Mittel eine höhere Temperatur als der erste Randbereich 57 auf. Der erste Randbereich 57 weist im Betrieb des Videowandmoduls 1 im Mittel eine höhere Temperatur als der zweite Randbereich 58 auf. Im ersten Bereich 56, im ersten Randbereich 57 und im zweiten Randbereich 58 sind Leuchtdiodenchips angeordnet, die jeweils im Mittel unterschiedliche Wellenlängen aufweisen. Beispielsweise können im ersten Bereich 56 Leuchtdiodenchips angeordnet sein, die im Mittel eine niedrigste vorgegebene Wellenlänge aufweisen. Im ersten Randbereich 57 sind Leuchtdiodenchips angeordnet, die eine im Mittel größere Wellenlänge als die ersten Leuchtdiodenchips des ersten Bereiches 56 aufweisen. Im zweiten Randbereich 58 sind dritte Leuchtdiodenchips angeordnet, die im Mittel eine größere Wellenlänge aufweisen als die zweiten Leuchtdiodenchips im mittleren Bereich.

Die ersten, zweiten und dritten Leuchtdiodenchips können die gleiche Farbe emittieren. Beispielsweise können die ersten, zweiten und dritten Leuchtdiodenchips rotes oder blaues oder grünes Licht emittieren. Beispielsweise können die ersten Leuchtdiodenchips, die rotes Licht emittieren, im Mittel eine um 1,5 nm kürzere Wellenlänge als die zweiten Leuchtdiodenchips des zweiten Randbereichs 58 bei gleicher Temperatur aufweisen, d.h. z.B. für den Fall vor der Montage auf das Videowandmodul. Zudem können die zweiten Leuchtdiodenchips des ersten Randbereiches 57 eine Wellenlänge aufweisen, die bei gleicher Temperatur, d.h. z.B. für den Fall vor der Montage auf das Videowandmoduls, um 0,8 nm kleiner ist als die Wellenlänge der zweiten Leuchtdiodenchips des zweiten Randbereiches 58.

In analoger Weise können die ersten, zweiten und dritten Leuchtdiodenchips auch blaues Licht emittieren. Beispielsweise können im ersten Bereich 56 erste blaue Leuchtdiodenchips angeordnet sein, die eine um 0,8 nm kürzere Wellenlänge als blaue Leuchtdiodenchips des zweiten Randbereiches 58 aufweisen. Zudem können im ersten Randbereich 57 blaue Leuchtdiodenchips angeordnet sein, die eine um 0,4 nm im Mittel kürzere Wellenlänge als die blauen Leuchtdiodenchips des zweiten Randbereiches 58 aufweisen.

In analoger Weise können auch in den drei Bereichen 56, 57, 58 grüne Leuchtdiodenchips angeordnet sein, die im Mittel in den drei Bereichen unterschiedlich lange Wellenlängen aufweisen .

Die Wellenlängen der Leuchtdiodenchips sind in der Weise ge-wählt, dass die Verschiebung der Wellenlänge durch die unterschiedlich hohen Temperaturen im mittigen Bereich 56, im ersten Randbereich 57 und im zweiten Randbereich 58 ausgeglichen beziehungsweise reduziert werden. Auf diese Weise kann trotz der Bereiche mit den unterschiedlichen Temperaturen über die Fläche des Videowandmoduls 1 ein Videowandmodul 1 bereitgestellt werden, das im Mittel eine geringere Farbstreuung aufweist.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform können auch nur zwei Bereiche oder mehr als drei Bereiche vorgesehen sein, in denen die Leuchtdiodenchips gleicher Farbe unterschiedliche Wellenlängen aufweisen.

In einer einfachen Ausführungsform weist das Videowandmodul 1 nur rote Leuchtdiodenchips, grüne Leuchtdiodenchips oder blaue Leuchtdiodenchips auf. In einer Ausführungsform weist das Videowandmodul 1 jeweils rote und blaue oder blaue und grüne oder rote und grüne Leuchtdiodenchips auf. In allen weiteren Ausführungsformen weist das Videowandmodul 1 in dem mittigen Bereich 56, dem ersten Randbereich 57 und dem zweiten Randbereich 58 Leuchtdiodenchips mit jeweils zwei unterschiedlichen Farben auf. Zudem kann das Videowandmodul 1 auch in dem mittigen Bereich 56, dem ersten Randbereich 57 und dem zweiten Randbereich 58 wenigstens zwei oder drei verschiedene farbige Leuchtdiodenchips aufweisen.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform können der mittige Bereich 56, der erste Randbereich 57 und der zweite Randbereich 58 für Leuchtdiodenchips mit unterschiedlichen Farben unterschiedlich ausgebildet sein.

Fig. 24 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Videowandmodul 1, in dem entweder der Schaltungschip 9 in der Leiterplatte 12 integriert ist oder auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 montiert ist, wie dargestellt ist. Die Art der Anordnung und/oder der thermischen Verbindung des Schaltungschips 9 kann gemäß einem der vorher beschriebenen Aus-führungsbeispiele ausgeführt sein. Die Leiterplatte 12 weist in der dargestellten Ausführungsform Wärmeelemente 59, 60, 61, 52 auf, die als Heizelement 59, 60 oder als Kühlelement 61, 62 ausgebildet sind. Das Heizelement kann z.B. als Heizwiderstand und das Kühlelement als Peltierelement ausgebildet sein.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein erstes Heizelement 59 in die Leiterplatte 12, insbesondere in die zweite Schicht 16 der Leiterplatte 12 integriert. Ein zweites Heizelement 60 ist auf der Unterseite 7 der Leiterplatte angeordnet und thermisch leitend beispielsweise mit Lotmaterial mit der Leiterplatte 12 verbunden. Das erste und das zweite Heizelement 59, 60 können beispielsweise in Form eines Heizwiderstandes ausgebildet sein. Zudem ist ein erstes Kühlelement 61 vorgesehen, das in die Leiterplatte 12, insbesondere in die zweite Schicht 16 integriert ist. Weiterhin ist ein zweites Kühlelement 62 vorgesehen, das auf der Unterseite 7 der Leiterplatte 12 montiert ist. Das erste und das zweite Kühlelement 61, 62 können beispielsweise als Peltierelement ausgebildet sein. Die elektrischen Leitungen der Wärmeelemente sind nicht dargestellt.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Leiterplatte nur eines der Heizelemente und/oder nur eines der Küh-lelemente aufweisen. Die Heizelemente 59, 60 und die Kühlelemente 61, 62 können in der Weise angesteuert werden, um in einem lokalen Bereich der Leiterplatte beziehungsweise des Videowandmoduls die Temperatur zu erhöhen oder zu erniedrigen. Dadurch kann insgesamt über die gesamte Fläche des Vide-owandmoduls eine gleichmäßigere Temperatur für die Leuchtdiodenchips 13 eingestellt werden. Die Ansteuerung der Heizelemente und der Kühlelemente kann vorab experimentell bestimmt sein oder mithilfe von Temperatursensoren überwacht und ge- steuert beziehungsweise geregelt werden. Die Heizelemente 59, 60 und/oder die Kühlelemente 61, 62 können abhängig von der vorliegenden Temperaturverteilung entsprechend angeordnet werden, um eine im Mittel geringere Temperaturverteilung zu erreichen.

Die Durchkontaktierungen 18, 46 können beispielsweise mechanisch gebohrt oder lasergebohrt sein. Zudem kann eine Fertigungsleiterplatte eine Größe im Bereich von 70 x 125 mm auf-weisen. Weiterhin können auf einer Fertigungsleiterplatte mehrere beispielsweise 25 Videowandmodule angeordnet sein.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, Schaltungschips in ein Videowandmodul zu integrieren. Da Schaltungschips Wärme erzeugen, kann eine thermische Belastung der Leuchtdiodenchips zunehmen. Weiterhin kann sich aufgrund der Anordnung des Schaltungschips direkt an oder in der Leiterplatte des Videowandmoduls eine ungleichmäßige Temperaturverteilung über das Videowandmodul einstellen. Je nach Größe der Temperaturunterschiede können gleiche Typen von

Leuchtdiodenchips aufgrund der Temperaturunterschiede unterschiedliche Wellenlängen emittieren. Dadurch kann ein inhomogener Farbeindruck des Videowandmoduls erzeugt werden. Dieser Nachteil kann dadurch ausgeglichen werden, dass in wärmeren Bereichen des Videowandmoduls Leuchtdiodenchips mit kurzwelligeren Wellenlängen verwendet werden. Im Gegensatz dazu werden in kalten Bereichen des Videowandmoduls Leuchtdiodenchips mit größeren Wellenlängen verwendet.

Durch die Integration der Schaltungschips, das heißt der Elektronik in das Videowandmodul, kann die Anzahl der

elektrischen Kontakte nach außen reduziert werden. Je weniger elektrische Kontakte vorhanden sind, desto größer können die elektrischen Kontakte gebildet werden. Zudem nimmt die Zuver-lässigkeit des Videowandmoduls mit der Abnahme der elektrischen Kontakte zu. Weiterhin sinkt der Verdrahtungsaufwand bei der Montage des Videowandmoduls. Weiterhin kann eine Anzahl von Lagen der weiteren Leiterplatte dadurch reduziert werden. Zudem entfällt der Aufwand für die Montage des Schaltungschips auf dem Videowandmodul, da dieser bereits montiert ist. Da die Schaltungschips keine eigenen Gehäuse aufweisen, kann Bauraum eingespart werden.

Zudem kann jedem Videowandmodul abhängig von den individuellen Eigenschaften wie Helligkeit und Wellenlänge ein bestimmter Schaltungschip zugeordnet werden. In dem Schaltungschip können die Helligkeitsinformation und die Wellenlängeninfor-mation aus einer Testmessung übernommen und im Schaltungschip abgespeichert werden. Mithilfe dieser Daten können erneute Kalibrier-Messungen bei der weiteren Montage des Videomoduls entfallen. Weiterhin können aufgrund der kurzen Leitungswege zwischen den Leuchtdiodenchips und dem Schaltungschip parasi-täre Widerstände, Kapazitäten und/oder Induktivitäten reduziert werden.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform befinden sich in einem Videowandmodul beispielsweise 8 x 8 Pixel, wobei jeder Pixel eine rote, eine grüne und eine blaue Leuchtdiode, d.h. Leuchtdiodenchip aufweist. Anodenleitungen der Leuchtdiodenchips können sequentiell adressiert werden. Über einen Transistor im Multiplexer fließen die Ströme von 8 x 3 Leuchtdiodenchips, da acht Spalten mit jeweils drei Leuchtdiodenchips vorgesehen sind. Daher ist eine notwendige Fläche für diesen Transistor verhältnismäßig groß. Der Multiplexer erhält über einen Datenbus die Information, welche Zeile gerade leuchten soll. Die Daten werden von einem MikroController oder Graphikprozessor bereitgestellt. Weiterhin ist ein Konstant-strom-Quellen-Array vorgesehen, das für jede Spalte an der Kathode einen programmierbaren konstanten Strom erzeugt, der die Helligkeit des Pixels festlegt.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann beim Betrieb des Konstantstrom-Quellen-Arrays im Schaltungschip und in den Leuchtdiodenchips eine Wärme entstehen, die im Bereich zwischen 30 Milliwatt und 3,4 Watt liegen kann. Ein typischer Wert liegt im Bereich um 190 Milliwatt für ein 16 x 16-Pixel- Videowandmodul mit einer Pixelgröße von 1 mm und einer

Leuchtdichte von 2000 cd/m2.

Abhängig von der Anforderung an eine Farbhomogenität kann be-reits ein Wellenlängenunterschied von > 0,5 nm den Farbeindruck negativ beeinflussen.

Unter einer Leiterplatte wird z.B. eine mehrlagige Leiterplatte verstanden. Die mehrlagige Leiterplatte ist lagenweise aufgebaut und weist z.B. Metallfolien, insbesondere Kupferfolien, Prepregs und einen Kern aus einem Trägermaterial auf. Der Lagenaufbau der Leiterplatte kann spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Innenlage, d.h. den Kern sein. Die Innenlage besteht aus einem Trägermaterial z.B. Metall, und kann Mate-rialstärken zwischen 0,10 mm und 1,20 mm aufweisen. Die Innenlage ist beidseitig mit wenigstens einer Lage aus Prepreg und einer Metallfolie bedeckt. Prepregs sind elektrisch isolierend. Zwischen den einzelnen Lagen aus Metall können sich jeweils zwei Lagen Prepregs befinden. Dickere Prepregs sorgen für eine höhere Stabilität. Prepregs sind mit Reaktionsharzen vorimprägnierte textile Faser-Matrix-Halbzeuge, die zur Herstellung von Leiterplatten unter Temperatur und Druck ausgehärtet werden. Als Fasermaterial können Glasfasern verwendet werden. Die in der Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen der Leiterplatten können aus aufeinander laminierten Schichten hergestellt sein. Zudem können zwischen den Metallfolien, d.h. den Metalllagen elektrische Durchkontaktierungen vorgesehen sein, die wenigstens zwei Metalllagen miteinander verbinden .

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Videowandmodul

2 Multiplexerschaltung

3 Stromversorgungsschaltung

4 Datenleitung

5 Steuerleitung

6 Versorgungsleitung

7 Unterseite

8 elektrisches Kontaktelement

9 Schaltungschip

10 Beschichtung

11 Vorderseite

12 Leiterplatte

13 Leuchtdiodenchip

14 Leiterfläche

15 erste Schicht

16 zweite Schicht

17 dritte Schicht

18 Durchkontaktierung

19 erste Zwischenschicht

20 zweite Zwischenschicht

21 Leitungsfläche

22 weitere Leiterfläche

23 Leitungsbahn

24 Draht

25 Kontaktfläche

26 Rahmen

27 Innenfläche

28 Verguss- oder Moldmaterial

29 Schutzschicht

30 Pixel

31 erster Leuchtdiodenchip

32 zweiter Leuchtdiodenchip

33 dritter Leuchtdiodenchip

34 erste Seite

35 zweite Seite

36 Steckeranschluss

37 erster Verbindungsbereich

38 zweiter Verbindungsbereich

39 Anschlusspad

40 Kontaktkugel

41 thermisch leitende Schicht

42 weitere Leiterplatte

43 erster Anschlusskontakt

44 thermisch leitende Zwischenschicht

45 VerbindungsSchicht

46 weitere Durchkontaktierung

47 Teilfläche

48 LeitungsSchicht

49 erste Leiterbahn

50 zweite Leiterbahn

51 dritte Leiterbahn

52 vierte Leiterbahn

53 weitere Leiterbahn

54 zweite weitere Leiterbahn

56 erster Bereich

57 erster Randbereich

58 zweiter Randbereich

59 erstes Heizelement

60 zweites Heizelement

61 erstes Kühlelement

62 zweites Kühlelement

63 weiterer elektrischer Kontakt