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利用超小型發(fā)光二極管電極組件的發(fā)光二極管燈的制作方法_5

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應(yīng)的圖案102a、102b的掩膜102放置于光致抗蝕劑101層,并可從 上述掩膜102的上部照射紫外線。 陽(yáng)187] 之后,可執(zhí)行通過(guò)將未曝光的光致抗蝕劑層浸潰于普通光致抗蝕劑溶液來(lái)進(jìn)行去 除的步驟。由此,如圖12的(d)部分所示,可去除將形成電極線的曝光的光致抗蝕劑層部 分。在與上述超小型發(fā)光二極管用電極線相對(duì)應(yīng)的圖案中,與第一電極線相對(duì)應(yīng)的圖案 102a的寬度可W為100皿至50ym,與第二電極線相對(duì)應(yīng)的圖案10化的寬度可W為100皿 至50Jim,但并不局限于此。 陽(yáng)18引之后,如圖12的(e)部分所示,可向W電極線掩膜102的形狀被去除光致抗蝕劑 層的部分蒸鍛電極形成物質(zhì)103。W第一電極為例,上述電極形成物質(zhì)可W為選自由侶、鐵、 銅、金及銀組成的組中的一種W上的金屬物質(zhì),或者選自由銅錫氧化物(口0,IndiumTin Oxide)、化0:A1及碳納米管(CNT)導(dǎo)電性聚合物(polymer)復(fù)合體組成的組中的一種W上 的透明物質(zhì)。在上述電極形成物質(zhì)為兩種W上的物質(zhì)的情況下,優(yōu)選地,第一電極可W為兩 種W上的物質(zhì)層疊的結(jié)構(gòu)。更加優(yōu)選地,第一電極可W為鐵、金等兩種物質(zhì)層疊的電極。但 是,第一電極并不局限于上述記載。 陽(yáng)189] 形成上述第一電極和第二電極的物質(zhì)可相同或相異。上述電極形成物質(zhì)的蒸鍛方 法可W為熱蒸鍛法、電子束蒸鍛法、瓣射蒸鍛法及絲網(wǎng)印刷方法等中的一個(gè)方法,優(yōu)選地, 上述電極形成物質(zhì)的蒸鍛方法可W為熱蒸鍛發(fā),但并不局限于此。 陽(yáng)190] 如圖12中的訊部分所示,在蒸鍛上述電極形成物質(zhì)105之后,利用丙酬、N-甲 基化咯燒酬(l-Methy;L-2-py;r;rolidone,NMP)及二甲亞諷值imethylsulfoxide,DMSO)中 的一種光致抗蝕劑去除劑來(lái)去除涂敷于底座基板100的光致抗蝕劑層101,從而可制造出 蒸鍛于底座基板100上的電極線103'a(圖1中的160a)、103b(圖1中的130)。 陽(yáng)191] 之后,如圖12的(g)部分所示,可向在上述制造的第一電極線、第二電極線投入包 括多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的溶液106、107??上蛉軇?07混合多個(gè)超小型發(fā)光二極管 元件106來(lái)制造包括上述多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的溶液106、107。上述溶液可W為墨 水狀或漿料狀。 陽(yáng)192] 上述溶劑107只要是不向超小型發(fā)光二極管元件106施加物理、化學(xué)損傷,并可使 超小型發(fā)光二極管元件的分散、移動(dòng)更加順楊,同時(shí)還是W氣化的方式容易去除的溶劑均 可使用。但是,優(yōu)選地,上述溶劑107可W為選自由丙酬、水、乙醇及甲苯組成的族中的一種 W上,更加優(yōu)選地,可W為丙酬。優(yōu)選地,相對(duì)于100重量份的溶劑,超小型發(fā)光二極管元件 的含量可W為0.OOl至100重量份。若超小型發(fā)光二極管元件的含量小于0.OOl重量份, 則由于與電極相連接的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量少,因此很難發(fā)揮超小型發(fā)光二極管 電極組件的正常功能,為了克服上述困難而有可能存在需多次添加溶液的問(wèn)題,但隨著溶 劑的量過(guò)多而使超小型發(fā)光二極管元件通過(guò)溶液向目的電極線區(qū)域之外的位置擴(kuò)散,存在 安裝于電極線中的目標(biāo)區(qū)域的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量變少的問(wèn)題,若超小型發(fā)光二 極管元件的含量大于100重量份,則有可能存在各超小型發(fā)光二極管元件的移動(dòng)或整列受 阻的問(wèn)題。
[0193] 如圖12的化)部分所示,投入包括上述多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件106的溶液之 后,為了使多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件同時(shí)與上第一電極與第二電極相連接而向電極線施 加電源來(lái)使多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件106自動(dòng)整列。如圖12的化)部分,在本發(fā)明的優(yōu) 選一實(shí)例包括的超小型發(fā)光二極管電極組件所包括的多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件106向 第一電極103'a和第二電極103'b施加電源,由此自動(dòng)整列的多個(gè)超小型發(fā)光二極管元 件106同時(shí)與第一電極103'a和第二電極103'b相連接。
[0194] 若發(fā)光二極管元件為普通發(fā)光二極管元件,則可直接通過(guò)W物理的方式配置,來(lái) 可使發(fā)光二極管元件同時(shí)與在相同的平面上相隔開的互不相同的電極相連接。例如,可在 平面電極的互不相同的電極之間W手動(dòng)的方式水平排列普通發(fā)光二極管元件。
[0195] 但是,如本發(fā)明,由于很難直接W物理的方式配置超小型發(fā)光二極管元件,從而存 在無(wú)法使超小型發(fā)光二極管元件同時(shí)與在相同的平面上隔開的互不相同的超小型電極相 連接的問(wèn)題。并且,若超小型發(fā)光二極管元件呈圓筒形狀,則有可能存在單純地向電極投入 超小型發(fā)光二極管則不會(huì)形成自動(dòng)整列,并且因超小型發(fā)光二極管元件呈圓筒形狀而導(dǎo)致 超小型發(fā)光二極管元件在電極上滑動(dòng)的問(wèn)題。因此,在本發(fā)明中通過(guò)向電極線施加電源來(lái) 使超小型發(fā)光二極管元件自動(dòng)同時(shí)與互不相同的兩個(gè)電極相連接,從而可解決上述問(wèn)題。
[0196] 優(yōu)選地,上述電源可W為具有振幅和周期的可變電源,并且,上述電源的波形可W為正弦波或者由非正弦波的波形構(gòu)成的脈沖波。作為一例,可通過(guò)向電極線施加交流電,或 者也可通過(guò)W0V、30V、0V、30V、0V、30V的方式每秒向第一電極重復(fù)施加1000次的直流電, 并W與第一電極相反的30V、0V、30V、0V、30V、0V的方式每秒向第二電極重復(fù)施加1000次的 直流電,從而形成具有振幅和周期的可變電源。
[0197] 優(yōu)選地,上述電源的電壓(振幅)可W為0.IV至1000V,頻率可W為10化至IOOGHz。溶劑包括將要經(jīng)自動(dòng)整列的超小型發(fā)光二極管元件,并向電極線投入上述溶劑,而 上述溶劑可在落到電極上的同時(shí)蒸發(fā),由于借助通過(guò)兩個(gè)電極的電位差而形成的電場(chǎng)的誘 導(dǎo)來(lái)使電荷W非對(duì)稱的方式被誘導(dǎo)向超小型發(fā)光二極管元件,因此,超小型發(fā)光二極管元 件可在與超小型發(fā)光二極管元件的兩個(gè)末端相向的互不相同的兩個(gè)電極之間進(jìn)行自動(dòng)整 列。優(yōu)選地,可通過(guò)向互不相同的兩個(gè)電極施加5秒鐘至120秒鐘的電源,來(lái)使超小型發(fā)光 二極管元件同時(shí)與互不相同的兩個(gè)電極相連接。
[0198] 另一方面,在上述步驟(2)中,同時(shí)與第一電極和第二電極相連接的超小型發(fā)光 二極管元件的數(shù)量(腳可基于在上述步驟(2)中可調(diào)節(jié)的多個(gè)變數(shù)。上述變數(shù)可W為所 施加的電源的電壓(V)、電源的頻率(F,Hz)、包括超小型發(fā)光二極管元件的溶液的濃度(C, 超小型發(fā)光二極管的重量百分比)、兩個(gè)電極之間的間距狂)、超小型發(fā)光二極管的縱橫比 (AR,其中AR=H/D,D為超小型發(fā)光二極管的直徑)。由此,同時(shí)與第一電極和第二電極相 連接的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量(腳與電壓(V)、頻率(F)、包括超小型發(fā)光二極管元 件的溶液的濃度(C)及超小型發(fā)光二極管的縱橫比(AR)成正比,并且與兩個(gè)電極之間的間 距似成反比。
[0199] 運(yùn)是由于超小型發(fā)光二極管元件借助通過(guò)兩個(gè)電極的電位差而形成的電場(chǎng)的誘 導(dǎo)來(lái)在互不相同的兩個(gè)電極之間進(jìn)行自動(dòng)整列,電場(chǎng)的強(qiáng)度越大,則可使與電極相連接的 超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量增加,而且上述電場(chǎng)的強(qiáng)度可W與兩個(gè)電極的電位差(V)成 正比,并與兩個(gè)電極之間的間距狂)成反比。 陽(yáng)200] 接著,在包括超小型發(fā)光二極管元件的溶液的濃度(C,超小型發(fā)光二極管的重量 百分比)方面,濃度越增加,則可使與電極相連接的發(fā)光二極管元件的數(shù)量增加。 陽(yáng)201] 接著,在電源的頻率(F,Hz)方面,由于頻率會(huì)使形成于超小型發(fā)光二極管元件的 電荷差不同,因此,若頻率增加,則可增加與兩個(gè)電極相連接的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù) 量。但是,若頻率增加至規(guī)定值W上,則有可能導(dǎo)致電荷誘導(dǎo)消失,因此,可使與電極相連接 的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量減少。 陽(yáng)202] 最后,在超小型發(fā)光二極管元件的縱橫比方面,若超小型發(fā)光二極管元件的縱橫 比變大,則使得基于電場(chǎng)的誘導(dǎo)電荷變大,因此可使更多數(shù)量的超小型發(fā)光二極管元件整 列。并且,當(dāng)在可使超小型發(fā)光二極管元件整列的空間方面考慮面積有限的電極線時(shí),在超 小型發(fā)光二極管元件的長(zhǎng)度被固定的狀態(tài)下,通過(guò)使超小型發(fā)光二極管元件的直徑變小, 從而在縱橫比變大的情況下可使與有限的電極線相連接的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量 增加。 陽(yáng)203]本發(fā)明存在如下優(yōu)點(diǎn),即,可通過(guò)調(diào)節(jié)上述的多種因素來(lái)根據(jù)目的調(diào)節(jié)與電極相 連接的發(fā)光二極管元件的數(shù)量。 陽(yáng)204] 另一方面,根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選另一實(shí)例,代替包括超小型發(fā)光二極管元件的溶液, 向電極線投入超小型發(fā)光二極管元件之后,單獨(dú)向電極線投入溶劑,并向電極線施加電源 來(lái)使超小型發(fā)光二極管元件自動(dòng)整列,W此使超小型發(fā)光二極管元件與第一電極與第二電 極相連接。與相電極線投入包括上述超小型發(fā)光二極管元件的情況相比,運(yùn)種方法存在可 將超小型發(fā)光二極管元件集中配置于目標(biāo)電極區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)。在向電極線投入包括超小型發(fā) 光二極管元件的溶液的情況下,在電極線區(qū)域中,可發(fā)生超小型發(fā)光二極管元件凝聚并僅 配置于電極線區(qū)域中的特定部分,或者元件向外圍擴(kuò)散或者無(wú)法安裝的問(wèn)題。 陽(yáng)205] 并且,圖12的(i)部分之后,可在超小型法棍二極管元件和第一電極、第二電極相 連接的部分形成金屬歐姆層。金屬歐姆層可通過(guò)如下工序形成,但制造金屬歐姆層的工序 并不局限于此,只要是一般的形成金屬歐姆層的方法均可使用。 陽(yáng)206] 首先,可在經(jīng)上述步驟(2)的超小型發(fā)光二極管電極組件的上部涂敷2ym至3ym的光致抗蝕劑。優(yōu)選地,上述涂敷可W為旋涂、瓣射涂敷及絲網(wǎng)印刷中的一種方法,但并不 局限于此。 陽(yáng)207] 之后,從超小型發(fā)光二極管電極組件的底座基板的下方朝向涂敷光致抗蝕劑的方 向照射紫外線來(lái)使除電極上部的光致抗蝕劑層之外的剩余部分的光致抗蝕劑層固化,之后 利用普通的光致抗蝕劑溶劑來(lái)去除未被固化的電極上部的光致抗蝕劑層。 陽(yáng)20引優(yōu)選地,可在去除光致抗蝕劑的電極上部通過(guò)真空蒸鍛或電化學(xué)蒸鍛來(lái)涂敷金 或銀,或者通過(guò)電噴霧(electricspay)來(lái)涂敷金納米晶體或銀納米晶體,但上述蒸鍛的 物質(zhì)和蒸鍛方法并不局限于上述記載。優(yōu)選地,所涂敷的上述金屬層的厚度可W為5nm至 100皿,但并不局限于此。 陽(yáng)209]之后,可利用丙酬、N-甲基化咯燒酬丙酬及二甲亞諷中的一種光致抗蝕劑去除劑 來(lái)與光致抗蝕劑一同去除非電極部分的金屬層,在執(zhí)行上述去除步驟之后,通過(guò)在500°C至 600°C的溫度下進(jìn)行熱處理來(lái)在未涂敷絕緣覆膜的超小型發(fā)光二極管元件的兩側(cè)末端和電 極之間形成金屬歐姆層。
[0210] 如上所述,如圖12的(j)部分所示,制造的超小型電極組件(圖12i)可體現(xiàn)為設(shè) 于支撐體內(nèi)部的本發(fā)明的優(yōu)選一實(shí)例的發(fā)光二極管燈。 陽(yáng)211] 另一方面,本發(fā)明的第一實(shí)例所包括的超小型發(fā)光二極管電極組件可包括絕緣隔 板,W下,對(duì)上述絕緣隔板的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。但是,本發(fā)明并不局限于后述的制造方法。
[0212] 具體地,圖13為表示本發(fā)明的優(yōu)選一實(shí)例的在底座基板100及形成于上述底座基 板100上的電極線形成絕緣隔板107的制造工序的示意圖,如上述圖12的(f)部分所示, 在制造完蒸鍛于底座基板100上的電極線103'a、103'b后可制造絕緣隔板107。
[0213]首先,如圖13的(a)部分所示,可在底座基板100及在上述底座基板100上所形 成的電極線l〇3a、103b上形成如圖13的化)部分所示的絕緣層104。上述絕緣層104作為 經(jīng)過(guò)后述工序后形成絕緣隔板的層,上述絕緣層104的材質(zhì)可W為在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域 通常所使用的絕緣物質(zhì),優(yōu)選地,絕緣物質(zhì)可W為二氧化娃(Si〇2)、氮化娃(SisNA)、氧化侶 (Al2〇3)、氨氧化給化f〇2)、=氧化二錠燈2〇3)及二氧化鐵(Ti〇2)等無(wú)機(jī)絕緣物和多種透明 聚合物絕緣物中的一種W上。在通過(guò)向底座基板100及在上述底座基板100上所形成的電 極線103a、103b上涂敷無(wú)機(jī)物絕緣層來(lái)形成上述絕緣層104的情況下,涂敷方法可采用化 學(xué)氣相蒸鍛法、原子層蒸鍛法、真空(vacuum)蒸鍛法、電子束蒸鍛法及旋涂方法中的一種 方法,優(yōu)選地,可W為化學(xué)氣相蒸鍛法,但并不局限于此。并且,涂敷聚合物絕緣層的方法可 采用旋涂、瓣射涂敷及絲網(wǎng)印刷等方法中的一種方法,優(yōu)選地,可W為旋涂,但并不局限于 此,具體的涂敷方法可采用在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域公知的方法。所涂敷的絕緣層104的厚 度為超小型發(fā)光二極管元件的半徑的1/2W上,來(lái)達(dá)到不使超小型發(fā)光二極管元件溢出, 并且不對(duì)后述工序產(chǎn)生影響,通常,優(yōu)選地,作為不對(duì)后續(xù)工序產(chǎn)生影響的厚度,絕緣層104 的厚度可W為0. 1~IOOym,更加優(yōu)選地,可W為0.3~IOiim。若無(wú)法滿足上述范圍,貝U 會(huì)對(duì)后續(xù)工序產(chǎn)生影響,從而存在很難制造出包括超小型發(fā)光二極管電極組件的產(chǎn)品的問(wèn) 題,若絕緣層104的厚度小于超小型發(fā)光二極管元件的直徑,則有可能導(dǎo)致通過(guò)絕緣隔板 所達(dá)到的防止超小型發(fā)光二極管元件擴(kuò)散的效果微弱,并且,有可能存在包括超小型發(fā)光 二極管元件的溶液向絕緣隔板W外溢出的問(wèn)題。
[0214] 之后,可在上述絕緣層104上涂敷致抗蝕劑105 (PR,P化toresist)。上述致抗蝕 劑可W為在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域通常所使用的致抗蝕劑。將上述致抗蝕劑涂敷于絕緣層 104上的方法可W為旋涂、瓣射涂敷及絲網(wǎng)印刷中的一個(gè),優(yōu)選地,可W為旋涂,但并不局限 于此,具體的涂敷方法可采用在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域公知的方法。優(yōu)選地,所涂敷的光致抗 蝕劑105的厚度大于涂敷為當(dāng)進(jìn)行蝕刻時(shí)被用作膜的絕緣層的厚度,由此,光致抗蝕劑105 的厚度可W為1~20ym。但是,所涂敷的光致抗蝕劑105的厚度可根據(jù)之后的目的而改 變。
[0215] 如上所述,可在絕緣層104上形成光致抗蝕劑105層之后,如圖13的(C)部分所 示,將與絕緣隔板的水平截面形狀相對(duì)應(yīng)的掩膜106放置于光致抗蝕劑105層,并從上述掩 膜106的上部照射紫外線。
[0216] 之后,可執(zhí)行通過(guò)將曝光的光致抗蝕劑層浸潰于普通光致抗蝕劑溶劑來(lái)進(jìn)行去除 的步驟,由此,如圖13的(d)部分所示,可去除與將安裝超小型發(fā)光二極管元件的電極線的 區(qū)域相對(duì)應(yīng)的曝光的光致抗蝕劑層部分。 陽(yáng)217]接著,可執(zhí)行通過(guò)對(duì)去除光致抗蝕劑層而露出絕緣層的區(qū)域進(jìn)行蝕刻來(lái)去除所 露出的絕緣層部分的步驟。上述蝕刻可通過(guò)濕法刻蝕(wetetching)或干法蝕刻(化y etching)來(lái)執(zhí)行,優(yōu)選地,可通過(guò)干法蝕刻來(lái)執(zhí)行。上述蝕刻法的具體方法可采用在本發(fā)明 所屬技術(shù)領(lǐng)域公知的方法。具體地,上述干法蝕刻可W為等離子蝕刻、瓣射蝕刻、反應(yīng)離子 蝕刻和反應(yīng)離子束蝕刻中的一種W上的方法。但是,具體的蝕刻方法并不局限于上述記載。 如圖13的(e)部分所示,若去除通過(guò)蝕刻露出的絕緣層,則可露出底座基板100及電極線 103a、103b。
[0218]接著,如圖13的(f)部分所示,若利用丙酬、N-甲基化咯燒酬丙酬及二甲亞諷中 的一種光致抗蝕劑去除劑來(lái)去除涂敷于底座基板100上的光致抗蝕劑105層,則可在底座 基板100上的除實(shí)際安裝超小型發(fā)光二極管元件的區(qū)域(圖13的(f)部分的P)之外的區(qū) 域制造出絕緣隔板104',并可向上述圖13的(f)部分的安裝區(qū)域P投入包括超小型發(fā)光 二極管元件的溶液來(lái)進(jìn)行圖12的(g)部分的W下工序。
[0219]另一方面,本發(fā)明的第二實(shí)例提供利用超小型發(fā)光二極管電極組件的發(fā)光二極管 燈,上述利用超小型發(fā)光二極管電極組件的發(fā)光二極管燈包括:支撐體,超小型發(fā)光二極管 電極組件包括第一電極、第二電極、多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件,上述第一電極形成于上述 底座基板上,上述第二電極W與上述第一電極相隔開的方式形成于與上述第一電極相同的 平面上,上述多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件同時(shí)與上述第二電極相相連接,上述超小型發(fā)光 二極管元件在外部面包括絕緣覆膜,上述絕緣覆膜至少覆蓋活性層部分的整個(gè)外部面,上 述絕緣覆膜用于防止因超小型發(fā)光二極管元件的活性層和電極線相接觸而發(fā)生電路短路。 陽(yáng)220] 將省略與上述本發(fā)明的第一實(shí)例重復(fù)的內(nèi)容的記載,重點(diǎn)說(shuō)明與第一實(shí)例的區(qū) 別。 陽(yáng)221] 具體地,圖14為本發(fā)明的另一優(yōu)選一實(shí)例的發(fā)光二極管燈的立體圖,上述發(fā)光二 極管燈包括支撐體300、超小型發(fā)光二極管電極組件331、332、333、第1電極310、第11電極 320。 陽(yáng)222] 優(yōu)選地,上述支撐體300的材料可W為選自由玻璃、金屬、塑料及陶瓷材料組成的 族中的一種W上。但是,并不局限于上述種類。優(yōu)選地,上述支撐體可W為柔初(flexible) 的支撐體。根據(jù)使用場(chǎng)所、目的,可通過(guò)柔初的支撐體300來(lái)提高發(fā)光二極管燈的使用度。 陽(yáng)223]并未限制上述支撐體300的面積,可根據(jù)應(yīng)用范圍為點(diǎn)光源還是面光源來(lái)可在微 米到米的單位范圍變化。并且,可根據(jù)形成于支撐體300上部的超小型發(fā)光二極管電極組 件所包括的單位電極面積的面積、超小型發(fā)光二極管電極組件的數(shù)量及發(fā)光二極管燈的使 用目的等來(lái)改變。
[0224]上述支撐體300的形狀可W為平面形狀,可在支撐體300的至少一面涂敷巧光體 層340,上述巧光體層340受到由超小型發(fā)光二極管照射的光的激發(fā)。 陽(yáng)225] 具體地,上述巧光體層340可通過(guò)涂敷液形成,通過(guò)混合根據(jù)超小型發(fā)光二極管 的發(fā)光波長(zhǎng),選自由上述藍(lán)色、黃色、綠色、班巧色及紅色巧光體中的一種W上的乙醇類、丙 酬、有機(jī)溶劑類等組成的組中的一種W上的溶劑和選自由透明的娃酬粘結(jié)劑、聚合物樹脂 等組成的族中的一種W上的粘結(jié)劑來(lái)制備上述涂敷液。相對(duì)于100重量份的溶劑,可混合 1. 0重量份至100重量份巧光體來(lái)制備上述涂敷液來(lái)??蒞W選自由旋涂、電噴霧及絲網(wǎng)印 刷等組成的組中的一種方法向包括超小型發(fā)光二極管電極組件的支撐體300上部涂敷上 述涂敷液來(lái)形成巧光體層340。優(yōu)選地,上述巧光體層340的厚度可W為1
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