【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体显示，具体涉及一种led阵列装置及其制造方法。
技术介绍
1、led阵列装置以led作为可控发光的阵列单元，其可直接作为显示器、或作为液晶显示器的动态背光，以实现高亮度、高对比度的显示效果。
2、垂直结构led是两个电极(p极、n极)分别设置在led两个面的led。led阵列装置一般依照阵列将巨量led设置在驱动底板上。在led阵列装置中采用垂直结构led， led无需按特定角度进行设置，因而可大幅度降低其制造难度。
3、然而，垂直结构led的一个电极与驱动底板上的电路(如焊盘)形成底部的导电连接，而另一个电极则处于顶部，需要构建跨越到led的顶部线路(包括透明电极)才能形成完整的驱动电路，而由于垂直结构led的厚度较大(2～200μm)，再加上焊接、绑定导致其顶部凹凸不平，构建跨越到led的顶部线路一般存在较大的工艺难度。
4、在现有技术中，在驱动底板上设置垂直结构led之后，一般需设置一定的平坦化层(如平坦漆层)，然后在平坦化层上通过镀膜、光刻等技术形成顶部线路，还需在平坦化层上开孔以便于顶部线路与驱动底板形成电路连接，由此其制造过程非常复杂，而且由于其顶部凹凸不平，导致其顶部线路的图案精度非常低，因而很难制作为较复杂的线路图案。另外，平坦化层与垂直结构led之间存在接缝，应力、应变容易在接缝位置集中而导致顶部线路断裂，因此这种led阵列装置的抗弯折性也非常差，且由于垂直结构led的突出，其在受到外物碰撞、摩擦作用时其顶部线路也容易损坏。因此，这种结构的led阵列装置，
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种led阵列装置及其制造方法，这种led阵列装置不仅可靠性好，且易于加工制造，能够降低led电路的设计难度，在顶部线路制作出较为复杂的线路图案。采用的技术方案如下：
2、一种led阵列装置，包括驱动底板和多个垂直结构led，驱动底板的外侧面上设有第一电极，其特征在于：所述led阵列装置还包括柔性膜，柔性膜粘结在所述驱动底板的外侧面上，柔性膜的内侧面设有透光的第二电极，第二电极与所述第一电极相对设置并具有电极交叠区；各个所述垂直结构led夹设在所述驱动底板和柔性膜之间并处在相应的电极交叠区之内，垂直结构led的内侧面设有第三电极，第三电极与第一电极构成导电；垂直结构led的外侧面设有第四电极，第四电极与第二电极构成导电。
3、上述led阵列装置通过在驱动底板的外侧设置带有透光第二电极的柔性膜，并将多个垂直结构led夹设在驱动底板和柔性膜之间，使各个垂直结构led外侧的第四电极与第二电极形成导电，由此构成led阵列装置的电路；而柔性膜可依靠其自身的形变来克服垂直结构led导致的凹凸不平形貌，并做为第二电极的支撑，以保证第二电极能够顺利地引出，而且将第二电极及其相关的电路设置在柔性膜上，不容易出现断裂的问题；同时柔性膜将驱动电路密封在其内部，还可形成对驱动电路的保护。另外，柔性膜还可带有一定的驱动电路，由此降低对驱动底板上的驱动电路设计的复杂性。
4、所述驱动底板可以为有部分显示驱动线路(第一驱动线路)的印刷电路板、玻璃板或塑料板(如聚酰亚胺膜)，所述第一电极为第一驱动线路的输出端，第一电极一般按阵列进行排布。所述第一驱动线路可以是静态驱动、动态驱动或有源驱动的垂直结构led显示驱动线路，例如：当所述驱动底板为印刷电路板时，可以在电路板上设置垂直结构led静态驱动或动态驱动的第一驱动线路，其连接到各个第一电极，而第一电极可以是电路板上的金属焊盘。当所述驱动底板为玻璃板或塑料膜时，所述第一驱动线路可以是有源驱动电路，有源驱动电路是基于薄膜晶体管(tft，包括α-si、多晶硅、igzo等类型的tft)的驱动电路，用于垂直结构led显示驱动的有源驱动电路一般是大电流驱动电路(类似于oled的有源驱动，允许输出较大的电流)，其可独立控制各第一电极的输出电流或电压来控制其垂直结构led的发光。当所述驱动底板为玻璃板或塑料膜时，所述第一电极可以是金属或非金属的裸露导体区或导体块。
5、所述柔性膜也可设置部分显示驱动线路，即第二驱动线路，所述第二电极为第二驱动线路的输出端。例如：当第一驱动线路为垂直结构led动态驱动的行驱动线路时，第二驱动线路可以是一起构成垂直结构led动态驱动的列驱动线路；而当第一驱动线路为有源驱动电路时，第二电极可以是各led共用的公共电极，而第二驱动线路可以是用于加强公共电极导电性的辅助线路或导电膜层。
6、所述垂直结构led可以是基于gaas、gap、sic、gan等半导体的垂直结构led晶片(或膜片)，可通过现有的垂直结构led制造工艺进行制造。例如：其发光半导体层(如p型层、n型层、量子阱层)一般在外延基底(如蓝宝石)上外延生长而成的，最后通过剥离工艺(如激光剥离)从外延基底上剥离出来。垂直结构led晶片的p极和n极分别处于膜片结构相对的两个面，其中，作为出光面的一个面为所述第四电极(一般为n极)，另外一个面则为所述第三电极(一般为p极)。
7、一般地，所述第三电极可以是半导体层的裸露面或适合焊接的较薄金属镀层，如厚度为5nm～1000nm的金、银、铜、锌、铁及其合金的薄镀层，这种垂直结构led的整体厚度一般为1～20μm。除此之外，第三电极还可以是键合在上述半导体层上的较厚导体基板，如金属板、导电硅基板，由此垂直结构led的整体厚度可以超过100μm。
8、所述垂直结构led的尺寸可以是5～500μm(根据阵列单元间距等因素进行选择)，其形状可以是方形、圆形等多种形状。
9、作为本专利技术的优选方案，所述柔性膜的局部位置被相应的所述垂直结构led顶起，柔性膜与驱动底板之间在所述垂直结构led的邻近区域形成具有间隙的间隙区。一般可认为，在垂直结构led邻近的柔性膜凸起的区域为间隙区，垂直结构led邻近的间隙是由柔性膜依照其本身抵抗弯曲的性能而从垂直结构led顶部横向延伸形成的；或者，也可认为垂直结构led邻近的间隙是柔性膜的变形存在限度而不会完全依照垂直结构led边缘发生弯曲形成的。垂直结构led顶起柔性膜，使柔性膜张紧在各个垂直结构led的顶部，相当于柔性膜向驱动底板一侧施加一定的压力，从而使第四电极与第二电极之间保持有压力，从而保证其导电的可靠性，基于柔性膜的横向延伸能够在垂直结构led的邻近形成所述间隙区，垂直结构led邻近的间隙区可以自动避免第一电极、第二电极之间的接触短路。
10、作为本专利技术进一步的优选方案，所述电极交叠区与所述间隙区存在重叠区域。电极交叠区与间隙区存在重叠区域，即电极交叠区较宽，其不仅包括垂直结构led的投影区域，且延伸到垂直结构led的投影区域之外。在垂直结构led邻近的间隙区之内，第一电极、第二电极虽然存在重叠，但不会相互接触短路。将电极交叠区设置得较宽，在制造时，垂直结构led可处于电极交叠区之内的任何位置而无需严本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LED阵列装置，包括驱动底板和多个垂直结构LED，驱动底板的外侧面上设有第一电极；其特征在于：所述LED阵列装置还包括柔性膜，柔性膜粘结在所述驱动底板的外侧面上，柔性膜的内侧面设有透光的第二电极，第二电极与所述第一电极相对设置并具有电极交叠区；各个所述垂直结构LED夹设在所述驱动底板和柔性膜之间并处在相应的电极交叠区之内，垂直结构LED的内侧面设有第三电极，第三电极与第一电极构成导电；垂直结构LED的外侧面设有第四电极，第四电极与第二电极构成导电。
2.根据权利要求1所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述柔性膜的局部位置被相应的所述垂直结构LED顶起，柔性膜与驱动底板之间在所述垂直结构LED的邻近区域形成具有间隙的间隙区。
3.根据权利要求2所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述电极交叠区与所述间隙区存在重叠区域。
4.根据权利要求2所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述第一电极与第二电极之间通过填充在所述间隙区内的粘合胶粘紧。
5.根据权利要求4所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述粘合胶还夹合在所述第四电
6.根据权利要求5所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述粘合胶还包括绝缘垫隔颗粒，绝缘垫隔颗粒被夹合在垂直结构LED之外的区域，以进一步使柔性膜与驱动底板保持间隙。
7.根据权利要求2所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述间隙区保留有负压腔体。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述第二电极的表面还设有软质导电涂层。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述垂直结构LED的第四电极设有导电凸起。
10.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述柔性膜具有形变结构，形变结构包括与相应的多个所述垂直结构LED相对应的凸起。
11.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述第二电极为由透明导电氧化物薄膜形成的透明电极；或者，所述第二电极是由纳米银线涂层构成的透明电极。
12.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：每一阵列单元设有固定数量的垂直结构LED。
13.根据权利要求12所述的一种LED阵列装置，其特征在于：每一阵列单元设有一个垂直结构LED。
14.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：每一阵列单元设有多个垂直结构LED，所述垂直结构LED在其电极交叠区之内呈现为随机分布。
15.根据权利要求14所述的一种LED阵列装置，其特征在于所述垂直结构LED在其电极交叠区之内呈现为松散分布。
16.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述驱动底板设有第一驱动线路，所述第一电极为第一驱动线路的输出端；所述柔性膜设有第二驱动线路，所述第二电极为第二驱动线路的输出端，所述第二驱动线路为由延展性高于第二电极的导体层构成。
17.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述第一电极为焊盘，所述垂直结构LED的第三电极通过焊接金属层焊接在第一电极上；或者，所述垂直结构LED的第三电极通过压紧方式与第一电极构成导电连接；或者，所述垂直结构LED的第三电极通过导电胶层粘合在第一电极上。
18.根据权利要求1-7任一项所述的一种LED阵列装置，其特征在于：所述驱动底板采用柔性膜。
19.一种LED显示装置的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
20.根据权利要求19所述的一种LED显示装置的制造方法，其特征在于：所述粘合胶为双组份胶，其在所述步骤(3)中通过常温下自然反应而发生固化；或者，所述粘合胶为热固胶，其在所述步骤(3)中通过加热发生反应而发生固化；或者，所述粘合胶为热熔胶，其在所述步骤(2)中先加热融化为液态，以便于将柔性膜压紧到驱动底板上而使柔性膜上的第二电极与垂直结构LED的第四电极构成导电；其在所述步骤(3)中通过冷却固化。
21.根据权利要求19所述的一种LED显示装置的制造方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，采用柔性压板压合在所述柔性膜之上来实现所述的压力；在所述步骤(3)中，保持所述压力的情况下使所述粘合胶固化；在所述步骤(4)中，撤去所述压力，所述柔性膜在粘合胶的粘力下保持其被所述垂直结构LED顶紧的状态。
22.根据权利要求1...
【技术特征摘要】
1.一种led阵列装置，包括驱动底板和多个垂直结构led，驱动底板的外侧面上设有第一电极；其特征在于：所述led阵列装置还包括柔性膜，柔性膜粘结在所述驱动底板的外侧面上，柔性膜的内侧面设有透光的第二电极，第二电极与所述第一电极相对设置并具有电极交叠区；各个所述垂直结构led夹设在所述驱动底板和柔性膜之间并处在相应的电极交叠区之内，垂直结构led的内侧面设有第三电极，第三电极与第一电极构成导电；垂直结构led的外侧面设有第四电极，第四电极与第二电极构成导电。
2.根据权利要求1所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述柔性膜的局部位置被相应的所述垂直结构led顶起，柔性膜与驱动底板之间在所述垂直结构led的邻近区域形成具有间隙的间隙区。
3.根据权利要求2所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述电极交叠区与所述间隙区存在重叠区域。
4.根据权利要求2所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述第一电极与第二电极之间通过填充在所述间隙区内的粘合胶粘紧。
5.根据权利要求4所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述粘合胶还夹合在所述第四电极与第二电极之间，粘合胶内混合有导电颗粒，导电颗粒被第四电极和第二电极夹紧而构成第四电极与第二电极之间的导电。
6.根据权利要求5所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述粘合胶还包括绝缘垫隔颗粒，绝缘垫隔颗粒被夹合在垂直结构led之外的区域，以进一步使柔性膜与驱动底板保持间隙。
7.根据权利要求2所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述间隙区保留有负压腔体。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述第二电极的表面还设有软质导电涂层。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述垂直结构led的第四电极设有导电凸起。
10.根据权利要求1-7任一项所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述柔性膜具有形变结构，形变结构包括与相应的多个所述垂直结构led相对应的凸起。
11.根据权利要求1-7任一项所述的一种led阵列装置，其特征在于：所述第二电极为由透明导电氧化物薄膜形成的透明电极；或者，所述第二电极是由纳米银线涂层构成的透明电极。
12.根据权利要求1-7任一项所述的一种led阵列装置，其特征在于：每一阵列单元设有固定数量的垂直结构led。
13.根据权利要求12所述的一种led阵列装置，其特征在于：每一阵列单元设有一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕岳敏，沈奕，张高民，
申请(专利权)人：汕头超声显示器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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