[發明專利]用于微顯示與照明的柔性LED陣列器件及制作方法

有效

• 申請號: 201310353701.9
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103400850A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 梁靜秋;王維彪;梁中翥;田超;秦余欣;呂金光;高丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

1.用于微顯示與照明的柔性LED陣列器件，包括透光層（1）、發光層（2）、反射層（3）、基片（4）、上電極（5）、上電極引線（9）、下電極（6）、下電極引線（10）、柔性區域（7）和微透鏡（8）；其特征是，反射層（3）的上面依次為發光層（2）、透光層（1）和微透鏡（8），反射層（3）的下面為基片（4）；所述透光層（1）、發光層（2）、反射層（3）、基片（4）和微透鏡（8）組成LED發光單元；多個LED發光單元均勻排布組成LED發光單元陣列，LED發光單元之間為柔性區域（7），柔性區域（7）使各個LED發光單元依次連接并使LED發光單元陣列實現彎曲；所述透光層（1）的上表面排布有上電極（5），柔性區域（7）的上表面排布有上電極引線（9），處于同一行的上電極（5）與上電極引線（9）依次相連接，基片（4）的下表面排布有下電極（6），柔性區域的下表面排布有下電極引線（10），處于同一列的下電極（6）與下電極引線（10）依次相連接，所述下電極（6）與下電極引線（10）組成的下引線列與上電極（5）及上電極引線（9）組成的上引線行在排列方向上異面垂直。

2.根據權利要求1所述的用于微顯示與照明的柔性LED陣列器件，其特征在于，還包括位于LED發光單元基片（4）下表面的柔性區域（7），即背面柔性材料層，所述背面柔性材料層覆蓋下電極（6）和下電極引線（10）。

3.根據權利要求1所述的用于微顯示與照明的柔性LED陣列器件，其特征在于，所述LED發光單元的形狀為正方形、長方形或圓形；上電極（5）形狀為回字形、圓環形、單條形或雙條形；下電極（6）的形狀為矩形、圓形、單條形或雙條形。

4.制作權利要求1所述的用于微顯示與照明的柔性LED陣列器件的方法，其特征是，該方法由以下步驟實現：

步驟一、發光芯片的清洗及正面保護；

步驟一一、選擇發光芯片，所述發光芯片由透光層（1）、發光層（2）、反射層（3）和基片（4）組成；

步驟一二、對步驟一一所述的發光芯片進行清洗，然后在發光芯片的透光層（1）的上表面制備一層上保護膜；

步驟二、上隔離溝槽的制備；通過光刻和腐蝕上保護膜，露出柔性區域（7）窗口圖形，即為上隔離溝槽圖形，在上保護膜和光刻膠的掩蔽下對發光芯片上表面進行ICP刻蝕，去除柔性區域的發光芯片材料，形成一定深度的上隔離溝槽；

步驟三、上隔離溝槽的填充；

步驟三一、在制備有上隔離溝槽的發光芯片上表面涂覆柔性材料，并進行預固化；

步驟三二、通過光刻及腐蝕工藝去除透光層（1）上表面的柔性材料，通過去膠及再次腐蝕使所形成的填充的柔性材料上表面形成凹陷形狀；

步驟三三、完成柔性材料的完全固化，去除上保護膜；

步驟四、制備上電極（5）及上電極引線（9）；在完成上隔離溝槽的填充的發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；

步驟五、制備微透鏡（8）；在完成上電極（5）及上電極引線（9）的發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；

步驟六、發光芯片的正面固定；采用粘接劑將發光芯片的上表面固定在上保護片上；

步驟七、發光芯片的背面減薄；對發光芯片的基片的下表面進行減薄，然后進行拋光處理；

步驟八、對發光芯片進行發光單元分割，獲得多個LED發光單元；

步驟八一、在完成拋光處理的發光芯片的下表面制備下保護膜；

步驟八二、通過雙面對準光刻和腐蝕保護膜，露出柔性區域窗口，在下保護膜和光刻膠的掩蔽下對發光芯片背面進行刻蝕，完全去除柔性區域的發光芯片材料，實現發光芯片的發光單元分割；

步驟八三、去除下保護膜；

步驟九、制備下電極（6）及下電極引線（10），去除上保護片，制作電路引線，完成LED集成器件的制作。

5.根據權利要求4所述的用于微顯示與照明的柔性LED陣列器件的制作方法，其特征在于，所述上電極（5）、上電極引線（9）、下電極（6）、下電極引線（10）的材料為Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au、AuGeNi/Au、Al或Cu中的任意一種，或為由Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au中的任意一種與Cu組成的復合膜；或為由Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au中的任意一種與Au組成的復合膜。