[发明专利]微型柔性LED阵列器件及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光显示技术领域，涉及一种新型微型柔性发光器件，具体地说是一种AlGaInP-LED柔性微器件及制作方法。

背景技术

近年来，随着电子产业的发展，微型发光器件发展迅速。平面型LED微显示阵列与传统发光器件相比具有很多不可比拟的优点，但由于不能弯曲，在很大程度上限制了其应用范围。OLED技术虽然有良好的应用前景，但相比于LED，仍有一些不足，例如在微小型器件方面，还存在一定问题,如发光亮度、均匀性、发光效率等不如LED，而最为突出的是寿命问题，这些问题会较大程度地限制OLED的应用和发展。随着科学技术的进步，对可以实现高分辨、明亮持久、轻薄并能应用在弯曲表面的微型柔性LED显示阵列的需求越来越迫切。

本发明提出的柔性器件由于具有柔性的电极结构和连接各发光单元的柔性材料，可以实现弯曲显示的功能。本发明提出的器件采用异面垂直的上、下电极，可以在理论上得到较高的发光效率，并且可以得到较为均匀的电流分布。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供微型柔性LED阵列器件，该器件采用柔性的金属电极和发光单元之间的柔性连接材料，具有易于弯曲和易于携带等特点。

微型柔性LED阵列器件，包括透光层、发光层、反射层、基片、上电极、上电极引线、下电极、下电极引线、柔性区域和微透镜，反射层的上面依次为发光层、透光层和微透镜，反射层的下面为基片；所述透光层、发光层、反射层、基片和微透镜组成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，柔性区域使各个发光单元依次连接并使LED发光单元阵列实现弯曲；所述透光层的上表面排布有上电极，柔性区域的上表面排布有上电极引线，处于同一行的上电极与上电极引线依次相连接，基片的下表面排布有下电极，柔性区域下表面的区域排布有下电极引线，处于同一列的下电极与下电极引线依次相连接，所述下电极与下电极引线组成的下引线列与上电极及上电极引线组成的上引线行在排列方向上异面垂直。

微型柔性LED阵列器件的制备方法，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、发光层、反射层和基片构成；

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形状相同；最后，对基片进行选择性刻蚀，获得基片下表面的岛状结构；

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；

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、制备上电极及上电极引线，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：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、去除发光芯片背面的保护片及粘接剂，制作电路引线，完成LED器件的制作。