[發(fā)明專利]微型柔性LED陣列器件及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310353676.4
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103400924A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王維彪;梁靜秋;梁中翥;田超;秦余欣;呂金光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/40;H01L33/38;H01L25/075
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)光顯示技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型微型柔性發(fā)光器件，具體地說是一種AlGaInP-LED柔性微器件及制作方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，微型發(fā)光器件發(fā)展迅速。平面型LED微顯示陣列與傳統(tǒng)發(fā)光器件相比具有很多不可比擬的優(yōu)點，但由于不能彎曲，在很大程度上限制了其應(yīng)用范圍。OLED技術(shù)雖然有良好的應(yīng)用前景，但相比于LED，仍有一些不足，例如在微小型器件方面，還存在一定問題,如發(fā)光亮度、均勻性、發(fā)光效率等不如LED，而最為突出的是壽命問題，這些問題會較大程度地限制OLED的應(yīng)用和發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對可以實現(xiàn)高分辨、明亮持久、輕薄并能應(yīng)用在彎曲表面的微型柔性LED顯示陣列的需求越來越迫切。

本發(fā)明提出的柔性器件由于具有柔性的電極結(jié)構(gòu)和連接各發(fā)光單元的柔性材料，可以實現(xiàn)彎曲顯示的功能。本發(fā)明提出的器件采用異面垂直的上、下電極，可以在理論上得到較高的發(fā)光效率，并且可以得到較為均勻的電流分布。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供微型柔性LED陣列器件，該器件采用柔性的金屬電極和發(fā)光單元之間的柔性連接材料，具有易于彎曲和易于攜帶等特點。

微型柔性LED陣列器件，包括透光層、發(fā)光層、反射層、基片、上電極、上電極引線、下電極、下電極引線、柔性區(qū)域和微透鏡，反射層的上面依次為發(fā)光層、透光層和微透鏡，反射層的下面為基片；所述透光層、發(fā)光層、反射層、基片和微透鏡組成LED發(fā)光單元；多個LED發(fā)光單元均勻排布組成LED發(fā)光單元陣列，LED發(fā)光單元之間為柔性區(qū)域，柔性區(qū)域使各個發(fā)光單元依次連接并使LED發(fā)光單元陣列實現(xiàn)彎曲；所述透光層的上表面排布有上電極，柔性區(qū)域的上表面排布有上電極引線，處于同一行的上電極與上電極引線依次相連接，基片的下表面排布有下電極，柔性區(qū)域下表面的區(qū)域排布有下電極引線，處于同一列的下電極與下電極引線依次相連接，所述下電極與下電極引線組成的下引線列與上電極及上電極引線組成的上引線行在排列方向上異面垂直。

微型柔性LED陣列器件的制備方法，該方法由以下步驟實現(xiàn)：

步驟一、發(fā)光芯片的背面減薄，即對發(fā)光芯片的下表面減薄；

步驟一一、選擇發(fā)光芯片，所述發(fā)光芯片由透光層、發(fā)光層、反射層和基片構(gòu)成；

步驟一二、對發(fā)光芯片進(jìn)行清洗；然后在發(fā)光芯片的透光層上的表面制備一層保護(hù)膜；

步驟一三、使用粘接劑在保護(hù)膜上表面粘貼上保護(hù)片；

步驟一四、對發(fā)光芯片的基片的下表面進(jìn)行減薄，然后進(jìn)行拋光處理；

步驟二、形成背面島狀結(jié)構(gòu)；首先，在減薄后的基片的下表面制備一層掩蔽層；然后，在掩蔽層表面涂覆光刻膠，通過光刻、腐蝕工藝使掩蔽層開出窗口，窗口形狀與柔性區(qū)域形狀相同；最后，對基片進(jìn)行選擇性刻蝕，獲得基片下表面的島狀結(jié)構(gòu)；

步驟三、制備下電極和下電極引線；去除下掩蔽層，然后，制備下電極及下電極引線；

步驟四、發(fā)光芯片下表面固定；采用粘接劑將發(fā)光芯片的下表面固定在下保護(hù)片上；

步驟五、發(fā)光芯片的發(fā)光單元分割；獲得多個LED發(fā)光單元；首先，去除上保護(hù)片和粘接劑，露出位于發(fā)光芯片上表面的保護(hù)膜；然后，對發(fā)光芯片進(jìn)行清洗、光刻和腐蝕保護(hù)膜，露出柔性區(qū)域窗口；在保護(hù)膜和光刻膠的掩蔽下對發(fā)光芯片上表面進(jìn)行ICP刻蝕，完全去除柔性區(qū)域的發(fā)光芯片材料，實現(xiàn)發(fā)光芯片的發(fā)光單元分割；

步驟六、制備發(fā)光單元間的柔性區(qū)域；

步驟六一、在實現(xiàn)發(fā)光單元分離的發(fā)光芯片上表面涂覆柔性材料，并進(jìn)行預(yù)固化；

步驟六二、通過光刻及腐蝕工藝去除發(fā)光單元的透光層上表面的柔性材料，通過去膠及再次腐蝕使所形成的填充柔性材料的上表面的形成凹陷形狀；

步驟六三、完成柔性材料的完全固化，去除保護(hù)膜；

步驟七、制備上電極及上電極引線，在制備完成柔性區(qū)域的發(fā)光芯片上表面通過光刻、蒸鍍及電鑄的工藝完成上電極及上電極引線的制作；

步驟八、制備微透鏡：在完成上電極及上電極引線的發(fā)光芯片上制備高粘附力的聚合物層，通過熱熔法得到聚合物微透鏡；

步驟九、去除發(fā)光芯片背面的保護(hù)片及粘接劑，制作電路引線，完成LED器件的制作。