CN103400925A - 用于微显示与照明的led阵列器件 - Google Patents

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Abstract

用于微显示与照明的LED阵列器件，涉及发光显示技术领域，解决现有平面型LED微显示器件由于不能弯曲而导致使用受限制的问题，本发明所述的柔性连接的LED器件的工作过程为，电流从上电极注入，从下电极流出，在器件中形成电场，使得正负载流子在发光层复合发光。其中部分光向上经过透光层，从微透镜射出；部分光向下到达反射层，被反射层反射，穿过发光层、透光层，从微透镜射出。由于该发光器件的发光原理为p-n结内的载流子复合发光，具有二极管电流电压的非线性特性，发光亮度也随注入电流的大小具有非线性特性。本发明通过电路控制相素元的亮暗，实现发光显示。

Description

用于微显示与照明的LED阵列器件
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，具体涉及一种AlGaInP-LED柔性微器件。
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微显示阵列相比传统发光器件具有很多不可比拟的优点，但由于其不能弯曲的特点很大程度上限制了其应用范围。随着科学技术的发展，对可以实现高分辨、明亮持久且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。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于微显示与照明的LED阵列器件，该器件具有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的特点。
用于微显示与照明的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。
本发明的工作原理：本发明的AlGaInP-LED微显示器件的工作过程是，电流从上电极注入，从下电极流出，在器件中形成电场，使得正负载流子在发光层复合发光。其中部分光向上经过透光层，从微透镜射出；部分光向下到达反射层，被反射层反射，穿过发光层、透光层，从微透镜射出。由于该发光器件的发光原理为p-n结内的载流子复合发光，具有二极管电流电压的非线性特性，发光亮度也随注入电流的大小具有非线性特性。本发明通过电路控制相素元的亮暗，实现发光显示。
本发明的有益效果：本发明提出的柔性器件由于具有柔性的电极结构和沟槽内的连接柔性材料，可以实现弯曲显示的功能，且这种器件的制作工艺简单易行。本发明提出的器件采用异面垂直的上、下电极，可以得到较高的发光效率，并且可以得到较为均匀的电流分布。
附图说明
图1为本发明所述的用于微显示与照明的LED阵列器件的效果图；其中，图1a为器件的伸展状态，图1b为器件的弯曲状态；
图2中2a为本发明所述的用于微显示与照明的LED阵列器件的主剖面图，图2b为左剖面图；
图3为本发明所述的用于微显示与照明的LED阵列器件的采用方形发光单元的发光单元分布图；
图4中4a至4e为本发明所述的用于微显示与照明的LED阵列器件中采用方形发光单元的五种上电极及上电极引线结构示意图；
图5中图5a至5d为本发明所述的用于微显示与照明的LED阵列器件采用方形发光单元的四种下电极及下电极引线结构示意图；
图6为本发明所述的用于微显示与照明的LED阵列器件的采用圆形发光单元的发光单元分布图。
图7中7a至7d为本发明所述的用于微显示与照明的LED阵列器件的采用圆形发光单元的四种上电极及上电极引线结构示意图；
图8中8a至8c为本发明所述的用于微显示与照明的LED阵列器件的采用圆形发光单元的三种下电极及下电极引线结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1至图8说明本实施方式，用于微显示与照明的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。
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。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的下面是基片4。LED发光单元均匀排布组成发光单元阵列。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整个LED发光单元阵列可弯曲。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，处于同一排的上电极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，在发光单元间的柔性材料接近下表面的区域排布有下电极引线10，处于同一列的下电极6与下电极引线10依次相连接，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。
本实施方式中还包括位于LED发光单元基片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。
本实施方式所述的LED发光单元为正方形、矩形、圆形或其他形状。上电极5形状为回形、圆环形、单条形、双条形或其它形状。下电极6的形状为矩形、圆形、单条形、双条形或其它形状。
本实施方式所述的透光层1、发光层2、反射层3、基片4为由传统工艺制作的通用AlGaInPLED外延片材料。发光单元上上电极引线5及发光单元外上电极引线9的材料为Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au、AuGeNi/Au、Al或Cu中的任意一种，或为由Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au中的任意一种与Cu组成的复合膜；或为由Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au中的任意一种与Au组成的复合膜，由薄膜蒸镀及光刻腐蚀成形工艺制备，为提高上电极以及上电极引线的可靠性，或通过蒸镀薄膜、光刻制备掩膜及电铸等工艺制成厚膜电极。下电极6、下电极引线10的材料为Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au、AuGeNi/Au、Al或Cu中的任意一种，或为由Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au中的任意一种与Cu组成的复合膜；或为由Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au中的任意一种与Au组成的复合膜，由薄膜蒸镀及光刻腐蚀成形工艺制备，为提高上电极以及上电极引线的可靠性，或通过蒸镀薄膜、光刻制备掩膜及电铸等工艺制成厚膜电极。柔性区域7材料为聚酰亚胺或柔性环氧树脂材料或PDMS或易涂覆成型的其他柔性材料、微透镜8材料为硬质环氧树脂或PMMA或聚酰亚胺或其它高透过率材料。

Claims (8)

1.用于微显示与照明的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所述的一种微型柔性LED显示器件，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所述的用于微显示与照明的LED阵列器件，其特征在于，所述上电极（5）、上电极引线（9）、下电极（6）和下电极引线（10）的材料为Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au、AuGeNi/Au、Al或Cu中的任意一种，或为由Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au中的任意一种与Cu组成的复合膜，或为由Cr/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au中的任意一种与Au组成的复合膜。
4.根据权利要求1所述的用于微显示与照明的LED阵列器件，其特征在于，所述柔性区域（7）的材料为聚酰亚胺或柔性环氧树脂材料或PDMS。
5.根据权利要求1所述的用于微显示与照明的LED阵列器件，其特征在于，所述微透镜（8）的材料为硬质环氧树脂或PMMA或聚酰亚胺。
6.根据权利要求1所述的用于微显示与照明的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。
7.根据权利要求1所述的用于微显示与照明的LED阵列器件，其特征在于，所述上电极（5）形状为回字形、圆环形、单条形或双条形。
8.根据权利要求1所述的用于微显示与照明的LED阵列器件，其特征在于，所述下电极（6）的形状为矩形、圆形、单条形或双条形。
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