[发明专利]微型柔性LED阵列器件及制备方法

权利要求书

1.微型柔性LED阵列器件，包括透光层（1）、发光层（2）、反射层（3）、基片（4）、上电极（5）、上电极引线（9）、下电极（6）、下电极引线（10）、柔性区域（7）和微透镜（8）；其特征是，反射层（3）的上面依次为发光层（2）、透光层（1）和微透镜（8），反射层（3）的下面为基片（4）；所述透光层（1）、发光层（2）、反射层（3）、基片（4）和微透镜（8）组成LED发光单元；多个LED发光单元均匀排布组成LED发光单元阵列，LED发光单元之间为柔性区域（7），柔性区域（7）使各个LED发光单元依次连接并使LED发光单元阵列实现弯曲；所述透光层（1）的上表面排布有上电极（5），柔性区域（7）的上表面排布有上电极引线（9），处于同一行的上电极（5）与上电极引线（9）依次相连接，基片（4）的下表面排布有下电极（6），柔性区域的下表面排布有下电极引线（10），处于同一列的下电极（6）与下电极引线（10）依次相连接，所述下电极（6）与下电极引线（10）组成的下引线列与上电极（5）及上电极引线（9）组成的上引线行在排列方向上异面垂直。

2.根据权利要求1所述的微型柔性LED阵列器件，其特征在于，还包括位于LED发光单元的基片（4）下表面的柔性区域（7），即背面柔性材料层，所述背面柔性材料层覆盖下电极（6）和下电极引线（10）。

3.根据权利要求1所述的微型柔性LED阵列器件，其特征在于，所述LED发光单元的形状为正方形、长方形或圆形；上电极（5）形状为回字形、圆环形、单条形或双条形；下电极（6）的形状为矩形、圆形、单条形或双条形。

4.制备权利要求1所述的微型柔性LED阵列器件的方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、发光芯片的背面减薄，即对发光芯片的下表面减薄；

步骤一一、选择发光芯片，所述发光芯片由透光层（1）、发光层（2）、反射层（3）和基片（4）构成；

步骤一二、对发光芯片进行清洗；然后在发光芯片的透光层（1）上的表面制备一层保护膜；

步骤一三、使用粘接剂在保护膜上表面粘贴上保护片；

步骤一四、对发光芯片的基片（4）的下表面进行减薄，然后进行抛光处理；

步骤二、形成背面岛状结构；首先，在减薄后的基片（4）的下表面制备一层掩蔽层；然后，在掩蔽层表面涂覆光刻胶，通过光刻、腐蚀工艺使掩蔽层开出窗口，窗口形状与柔性区域（7）形状相同；最后，对基片（4）进行选择性刻蚀，获得基片（4）下表面的岛状结构；

步骤三、制备下电极和下电极引线；去除下掩蔽层，然后，制备下电极及下电极引线；

步骤四、发光芯片的下表面固定；采用粘接剂将发光芯片的下表面固定在下保护片上；

步骤五、发光芯片的发光单元分割；获得多个LED发光单元；首先，去除上保护片和粘接剂，露出位于发光芯片上表面的保护膜；然后，对发光芯片进行清洗、光刻和腐蚀保护膜，露出柔性区域窗口；在保护膜和光刻胶的掩蔽下对发光芯片上表面进行ICP刻蚀，完全去除柔性区域的发光芯片材料，实现发光芯片的发光单元分割；

步骤六、制备发光单元间的柔性区域（7）；

步骤六一、在实现发光单元分离的发光芯片上表面涂覆柔性材料，并进行预固化；

步骤六二、通过光刻及腐蚀工艺去除发光单元的透光层（1）上表面的柔性材料，通过去胶及再次腐蚀使所形成的填充柔性材料的上表面的形成凹陷形状；

步骤六三、完成柔性材料的完全固化，去除保护膜；

步骤七、制备上电极（5）及上电极引线（9），在制备完成柔性区域的发光芯片上表面通过光刻、蒸镀及电铸的工艺完成上电极及上电极引线的制作；

步骤八、制备微透镜（8）：在完成上电极及上电极引线的发光芯片上制备高粘附力的聚合物层，通过热熔法得到聚合物微透镜；

步骤九、去除发光芯片下表面的保护片及粘接剂，制作电路引线，完成LED器件的制作。

5.根据权利要求4所述的微型柔性LED阵列器件的制备方法，其特征在于，在步骤三和步骤七中，通过lift-off工艺或镀膜、光刻和腐蚀工艺制备薄膜下电极（6）、下电极引线（10）、上电极（5）和上电极引线（9），或通过厚胶光刻、蒸镀及电铸加厚的工艺制备厚膜下电极（6）、下电极引线（10）、上电极（5）和上电极引线（9）。