[发明专利]高发光均匀性的微型柔性LED面阵器件及制备方法

权利要求书

1.高均匀性的微型柔性LED面阵器件，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，所述反射层（3）上面依次为发光层（2）、透光层（1）、上电极（5）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）和基片（4）组成LED发光单元，多个LED发光单元均匀排布组成发光单元阵列；所述多个LED发光单元之间为柔性区域（7），柔性区域（7）使各个发光单元依次连接并使LED发光单元阵列可弯曲；所述透光层（1）的上表面排布有上电极（5），柔性材料（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，在基片（4）的下表面排布有下电极（6），处于同一列的下电极（6）通过下电极引线（10）连接；所述下电极（6）和下电极引线（10）组成的下引线列与上电极（5）和上电极引线（9）组成的上引线行在排列方向上异面垂直，所述上电极（5）和上电极引线（9）的材料为石墨烯。

2.根据权利要求1所述的高均匀性的微型柔性LED面阵器件，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所述的高均匀性的微型柔性LED面阵器件，其特征在于，所述LED发光单元的形状为正方形、矩形或圆形；所述上电极（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所述的高均匀性的微型柔性LED面阵器件的方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、发光芯片的清洗及正面保护；首先，选择发光芯片，所述发光芯片由透光层、发光层、反射层和基片组成；然后，对发光芯片进行清洗，并在所述的发光芯片的透光层的上表面制备一层上保护膜；

步骤二、上隔离沟槽的制备；通过光刻和腐蚀上保护膜，露出柔性区域的窗口图形，即上隔离沟槽图形；在上保护膜和光刻胶的掩蔽下对发光芯片上表面进行湿法腐蚀或ICP刻蚀，去除柔性区域的发光芯片材料，形成一定深度的上隔离沟槽；

步骤三、上隔离沟槽的填充；

步骤三一、在制备有上隔离沟槽的发光芯片的上表面涂覆柔性材料，并进行预固化；

步骤三二、通过光刻及腐蚀工艺去除透光层上表面的柔性材料，并通过去胶及再次腐蚀使所形成的填充材料上表面的形成凹陷形状；

步骤三三、完成柔性材料的完全固化，去除上保护膜；

步骤四、在发光芯片的上表面进行石墨烯透明柔性上电极及上电极引线的制备；

步骤五、制备微透镜（8）；在完成上电极和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；

步骤六、发光芯片的正面固定；采用粘接剂将发光芯片的上表面固定在上保护片上；

步骤七、发光芯片的背面减薄；对发光芯片的基片的下表面进行减薄，然后进行抛光处理；

步骤八、发光芯片的像素分割，获得多个LED发光单元；

步骤八一、在完成抛光的发光芯片的基片下表面制备下保护膜；

步骤八二、通过双面对准光刻和腐蚀保护膜，露出柔性区域窗口；

步骤八三、在下保护膜和光刻胶的掩蔽下对发光芯片的下表面进行刻蚀，完全去除柔性区域的发光芯片材料，实现发光芯片的像素分割，获得多个LED发光单元；

步骤八四、去除下保护膜；

步骤九、制备下电极及下电极引线，在发光芯片的背面制备下电极及下电极引线，去除上保护片，制作电路引线，完成LED器件的制作。

5.根据权利要求4所述的高均匀性的微型柔性LED面阵器件的制备方法，其特征在于，还包括步骤十，制备背面柔性材料的过程：具体为：在已制备下电极（6）及下电极引线（10）的基片的下表面旋转涂覆或喷涂所需厚度的柔性材料涂料，然后进行固化，形成背面柔性材料层。

6.根据权利要求4所述的高均匀性的微型柔性LED面阵器件的制备方法，其特征在于，在步骤四中，通过采用化学气相沉积技术或液相电化学沉积法在发光芯片的上表面制备石墨烯透明上电极和上电极引线。