CN103390613B - 高发光均匀性的密排列led面阵器件及制备方法 - Google Patents

Abstract

高发光均匀性的密排列LED面阵器件及制备方法，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，电流从石墨烯透明上电极注入，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、石墨烯透明上电极，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、石墨烯透明上电极，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

高发光均匀性的密排列LED面阵器件及制备方法

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，具体地说是一种AlGaInP-LED柔性微器件及制作方法。

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高发光均匀性的密排列LED面阵器件及制备方法，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。

高发光均匀性的密排列LED面阵器件，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；所述反射层上面依次为发光层、透光层、上电极和微透镜，反射层的下面为基片；所述透光层、发光层、反射层和基片的组成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，柔性区域使各个发光单元依次连接并使LED发光单元阵列可弯曲；所述透光层的上表面排布有上电极，柔性材料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相连接，在基片的下表面排布有下电极，处于同一列的下电极通过下电极引线连接；所述下电极和下电极引线组成的下引线列与上电极和上电极引线组成的上引线行在排列方向上异面垂直，所述上电极和上电极引线的材料为石墨烯。

高发光均匀性的密排列LED面阵器件的制备方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、发光芯片基片的背面减薄；首先，选择发光芯片，所述的发光芯片由透光层、发光层、反射层和基片组成；其次，对发光芯片进行清洗，并在 透光层的上表面制备一层保护膜；然后使用粘接剂在保护膜的上表面粘贴上保护片，最后，对发光芯片的基片的背面减薄后，进行抛光处理；

步骤二、形成背面岛状结构；首先，在减薄后的基片的下表面制备一层掩蔽层，然后，在掩蔽层表面涂覆光刻胶，通过光刻、腐蚀工艺使掩蔽层开出窗口，窗口形状与柔性区域相同；对基片进行选择性刻蚀，获得背面的岛状结构；

步骤三、去除下掩蔽层，然后，制备下电极及下电极引线；

步骤四、发光芯片的背面固定；采用粘接剂将发光芯片的下表面固定在下保护片上；

步骤五、发光芯片的像素分割，获得多个LED发光单元；

步骤五一、去除上保护片和粘接剂，露出位于发光芯片上表面的保护膜；

步骤五二、对步骤五一所述的发光芯片进行清洗、光刻和腐蚀保护膜，露出柔性区域窗口，在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，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；

步骤六、制备发光像素间的柔性区域；在实现发光单元分割的发光芯片上表面涂覆柔性材料，并进行预固化；通过光刻及腐蚀工艺去除透光层（1）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的柔性材料上表面的形成凹陷形状，完成柔性材料的完全固化；去除保护膜；

步骤七、在发光芯片的上表面制备石墨烯透明柔性上电极及上电极引线；

步骤八、制备微透镜，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；

步骤九、去除发光芯片背面的保护片及粘接剂，制作电路引线，完成器件制作。

本发明的有益效果：本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件的工作过程是，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，并采用柔性透明的石墨烯上电极，可以在理论上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是本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件的效果图。其中，图1a为器件的伸展状态，图1b为器件的弯曲状态。

图2a为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件的主剖面图，图2b为本发明微型柔性LED显示器件的左剖面图。

图3为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件中采用方形发光单元的发光单元分布图。

图4中图4a和图4b为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件中采用方形发光单元的两种上电极及上电极引线结构示意图；

图5中图5a至图5d为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件中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为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件中采用圆形发光单元的发光单元分布图。

图7中图7a和图7b为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件中采用圆形发光单元的两种上电极及上电极引线结构示意图。

图8中图8a至图8d为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件中采用圆形发光单元的四种下电极及下电极引线结构示意图。

图9中图至图为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件的制作方法的基本工艺步骤；其中，图9n和图9o为采用本发明的方法获得器件的正视剖面图和左视剖面图。

图10为本发明所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件的另一种结构示意图。

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，高发光均匀性的密排 列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。反射层3的上面依次为发光层2、透光层1、上电极5和微透镜8，反射层3的下面是基片4。透光层1、发光层2、反射层3和基片4组成LED发光单元。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，在像素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组成的上引线排在方向上异面垂直。所述上电极5和上电极引线9的材料为石墨烯薄膜。

本实施方式发光单元为正方形、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。

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。上电极5及上电极引线9的材料为石墨烯薄膜，下电极6、下电极引线10的材料为石墨烯或Cr/Au或Ti/Pt/Au或Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au或Al或Cu，或由Cr/Au或Ti/Pt/Au或Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au与Cu或Au组成的复合膜，或为石墨烯。柔性区域7材料为聚酰亚胺或柔性环氧树脂或易涂覆成型的其它柔性材料，微透镜8材料为硬质环氧树脂或PDMS或其它高透过率材料。

具体实施方式二、结合图9和图10说明本实施方式，本实施方式为具体实施方式一所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件的制备方法，采用自下而上的制作方法，即先制作背面结构，然后，再保护背面结构，制备正面结构。具体过程为：

A.发光芯片的背面减薄，即对发光芯片的下表面进行减薄：

a)本实施方式使用的基质材料为发光芯片，所用的发光芯片由透光层、发光层、反射层和基片构成，如图9a所示。

b)进行发光芯片的清洗。然后在发光芯片的上表面，即透光层上表面制备一层保护膜，如图9b所示。

c)使用粘接剂在保护膜上表面粘贴上保护片，如图9c所示。

d)对整个发光芯片的基片的下表面进行减薄，减薄至所需厚度后，进行抛光处理，如图9d所示。

B.形成下表面岛状结构：

a)首先，在减薄后的基片的下表面制备一层掩蔽层。

b)在掩蔽层表面涂覆光刻胶，通过光刻、腐蚀工艺使掩蔽层开出窗口，窗口形状与柔性区域相同。

c)对基片进行选择性刻蚀，以得到下表面的岛状结构，如图9e所示。这种特殊结构的形貌可以使附着在其上的金属电极具可弯曲性。

C.制备下电极、下电极引线及背面柔性材料：

a)去除下掩蔽层，然后，制备薄膜下电极及下电极引线；或厚膜下电极及下电极引线。并涂覆柔性材料对引线进行保护。

b)在做好下电极及下电极引线的基片下表面制备背面柔性材料，如图9f所示。

D.发光芯片背面固定：为了对制备好背面柔性材料的发光芯片下表面进行保护，将其用粘接剂固定在下保护片上，如图9g。

E.发光芯片的像素分割：

a)去除上保护片和粘接剂，露出位于发光芯片上表面的保护膜，如图9h。

b)对其进行清洗、光刻和腐蚀保护膜，露出柔性区域窗口。在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，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，如图9i所示。

F.制备发光像素间的柔性区域：

a)在实现像素分离的发光芯片上表面涂覆柔性材料，并进行预固化，如图9j所示。

b)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，以便有利于附着在其上的上电极具有可弯曲性能。

c)完成柔性材料的完全固化。

d)去除保护膜，如图9k。

G.石墨烯透明柔性上电极及上电极引线的制备：进行石墨烯材料的发光单元上柔性上电极引线和发光单元外柔性上电极引线的制作，如图9l所示。

H.制备微透镜：在完成发光单元上上电极引线和发光单元外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。发光芯片的左视剖面图和正视剖面图如图9m所示。

I.去除发光芯片背面的保护片及粘接剂，所得到的像素阵列的左视剖面图和正视剖面图如图9n及9o所示。制作电路引线，完成器件制作。

结合图10说明本实施方式，图10a和10b分别为不含有背面柔性材料层的LED显示器件左剖面图和主剖面图。

本发明采用了无机主动发光二极管芯片制备柔性微显示器件，结构简单、牢固、响应快；并克服了有机发光器件寿命短和驱动电流低而限制光输出强度的问题，从而提供一种自发光、体积小、功耗低并基于高亮度发光芯片的可弯曲的柔性微显示器件及其制备方法。这种可弯曲的柔性微显示器件可以应用到医疗器械、微型传感器件制造等多个领域。

具体实施方式三、本实施方式为具体实施方式二所述的高发光均匀性的密排列LED面阵器件制备方法的实施例：

一、对发光芯片的下表面进行减薄：

首先，本实施方式使用的发光芯片为AlGaInP-LED外延片，由透光层、发光层、反射层和基片构成，发光芯片的厚度在200μm～1000微米。采用机械减薄及抛光或化学减薄及抛光或机械与化学方法相结合对发光芯片的下表面进行减薄和抛光处理，减薄后的发光芯片为20～300μm。

其次，在发光芯片的上表面制备的保护膜材料为二氧化硅或氮化硅或二氧化硅与氮化硅组成的复合膜或金属或有机材料或无机材料或其它能起到保护作用的薄膜材料。保护膜制备方法为电子束蒸发或射频溅射或磁控溅射或溶胶凝胶法或其它薄膜生长方法。粘接剂材料为光刻胶或热固化胶或紫外固化胶或其 它粘接材料。上保护片的材料为硅或玻璃或石英或陶瓷或铝或钛或其他无机材料或有机材料或金属材料。减薄的方法为机械减薄或化学减薄，抛光方法为机械抛光或化学抛光。

二、形成下表面岛状结构：

首先，在减薄后的基片的下表面制备的掩蔽层材料为二氧化硅或氮化硅或二氧化硅与氮化硅组成的复合膜或金属或有机材料或无机材料或其它能起到保护作用的薄膜材料。

其次，在掩蔽层表面涂覆光刻胶，进行前烘、曝光、显影及后烘形成与柔性区域相同图形的窗口。

然后，在光刻胶的保护下，对掩蔽层进行腐蚀或刻蚀，使基片下表面的掩蔽层开出窗口。

最后，对基片进行选择性刻蚀以得到下表面的岛状结构的方法为ICP或RIE等干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺。岛状结构图形为正方形或矩形或圆形或其它形状，与发光像素形状相同。也可以采用lift-off工艺完成。

三、制备下电极、下电极引线及背面柔性材料：通过湿法腐蚀或干法刻蚀去除下掩蔽层。通过lift-off工艺或镀膜-光刻-腐蚀工艺制备薄膜下电极及下电极引线，或通过厚胶光刻、蒸镀及电铸加厚等工艺制备厚膜下电极及下电极引线。

所述的下电极及下电极引线的材料为Cr/Au或Ti/Pt/Au或Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au或Al或Cu，或由Cr/Au或Ti/Pt/Au或Ti/Mo/Au或AuGeNi/Au与Cu或Au组成的复合膜，或为石墨烯。薄膜蒸镀方式为电子束蒸发或射频溅射或磁控溅射。

厚膜下电极及下电极引线的具体制备方法有两种：

第一种：首先进行厚胶光刻得到与下电极图形相反的厚光刻胶图形，再蒸镀下电极薄膜，下电极选用Au或AuGeNi/Au或Ti/Pt/Au或Ti/Mo/Au或其它与基片具有良好欧姆接触特性的金属。剥离后，进行电铸，使电极加厚。电铸材料与蒸镀的薄膜材料相同或不同。

第二种：首先蒸镀下电极薄膜，下电极选用Au或AuGeNi/Au或Ti/Pt/Au或Ti/Mo/Au或其它与基片具有良好欧姆接触特性的金属。然后进行厚胶光刻得到与下电极图形相反的厚光刻胶图形。电铸使电极加厚，电铸材料与蒸镀的薄 膜材料相同或不同。最后，去除厚光刻胶得到厚膜电极。

所述的背面柔性材料的制备方法为：在已制备下电极及下电极引线的基片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。背面柔性材料层的材料为聚酰亚胺或柔性环氧树脂或聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其它可涂覆成膜的柔性有机材料。

四、发光芯片的下表面固定：粘接剂材料为光刻胶或热固化胶或紫外固化胶或其它粘接材料。下保护片材料为硅或玻璃或石英或陶瓷或铝或钛或其他金属材料或无机材料或有机材料。

五、发光芯片的像素分割：

首先，用湿法或干法去除上保护片和保护膜之间的粘接剂，使上保护片与发光芯片分离，露出位于发光芯片上表面的保护膜。

其次，制备柔性区域窗口的步骤为：通过光刻工艺在保护膜上形成柔性区域光刻胶窗口图形，在光刻胶的保护下通过干法刻蚀或湿法腐蚀工艺得到保护膜的窗口图形。光刻胶厚度为0.2μm-10μm，在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，刻蚀深度为将透光层、发光层、反射层、基片刻蚀透，到达下电极，实现发光芯片的像素分割。

最后，采用湿法腐蚀或干法刻蚀工艺去除保护膜。

六、制备发光像素间的柔性区域：在实现像素分离的发光芯片上表面涂覆的柔性材料即像素连接材料为聚酰亚胺或柔性环氧树脂或聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其它可涂覆成膜的柔性有机材料。预固化方式为加热固化或常温固化。然后，通过光刻及湿法腐蚀工艺去除透光层上表面的柔性材料。然后去胶，并用腐蚀剂或特定溶剂进行二次腐蚀，使所形成的填充材料上表面的形成凹陷形状。

七、石墨烯透明柔性上电极及上电极引线的制备：采用化学气相沉积技术或液相电化学沉积技术或将石墨烯的水分散液旋涂技术与光刻、掩膜或腐蚀技术相结合在已完成C步骤的发光芯片上表面制备柔性石墨烯薄膜上电极及上电极引线。

八、制备微透镜：在完成上电极及上电极引线的发光芯片上涂覆一层聚合物胶体，具体的厚度根据设计和工艺实验决定；对聚合物胶体进行紫外固化或 热固化，得到具有较高粘附力的聚合物层；在固化后的聚合物上旋涂一定厚度的光刻胶，前烘、曝光、显影后，采用热熔法制作光刻胶微透镜；再采用反应离子刻蚀将光刻胶微透镜转移至前述的聚合物上，得到聚合物微透镜。聚合物透镜材料为聚酰亚胺或环氧树脂或SU-8光刻胶。

九、发光芯片下表面的保护片及粘接剂用湿法或干法去除。获得石墨烯结构的LED显示器件。

Claims (7)

1.制备高发光均匀性的密排列LED面阵器件的方法，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；其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、发光芯片基片的背面减薄；首先，选择发光芯片，所述的发光芯片由透光层、发光层、反射层和基片组成；其次，对发光芯片进行清洗，并在透光层的上表面制备一层保护膜；然后使用粘接剂在保护膜的上表面粘贴上保护片，最后，对发光芯片的基片的背面减薄后，进行抛光处理；

步骤二、形成背面岛状结构；首先，在减薄后的基片的下表面制备一层掩蔽层，然后，在掩蔽层表面涂覆光刻胶，通过光刻、腐蚀工艺使掩蔽层开出窗口，窗口形状与柔性区域相同；对基片进行选择性刻蚀，获得背面的岛状结构；

步骤三、去除下掩蔽层，然后，制备下电极及下电极引线；

步骤四、发光芯片的背面固定；采用粘接剂将发光芯片的下表面固定在下保护片上；

步骤五、发光芯片的像素分割，获得多个LED发光单元；

步骤五一、去除上保护片和粘接剂，露出位于发光芯片上表面的保护膜；

步骤五二、对步骤五一所述的发光芯片进行清洗、光刻和腐蚀保护膜，露出柔性区域窗口，在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，完全去除柔性区域(7)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；

步骤六、制备发光像素间的柔性区域；在实现发光单元分割的发光芯片上表面涂覆柔性材料，并进行预固化；通过光刻及腐蚀工艺去除透光层(1)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的柔性材料上表面的形成凹陷形状，完成柔性材料的完全固化；去除保护膜；

步骤七、在发光芯片的上表面制备石墨烯透明柔性上电极及上电极引线；

步骤八、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；

步骤九、去除发光芯片背面的保护片及粘接剂，制作电路引线，完成器件制作。

2.根据权利要求1所述的制备高发光均匀性的密排列LED面阵器件的方法，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：在已制备下电极及下电极引线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。

3.根据权利要求1所述的制备高发光均匀性的密排列LED面阵器件的方法，其特征在于，在步骤七中，采用化学气相沉积技术或液相电化学沉积技术在发光芯片的上表面制备上电极(5)和上电极引线(9)。

4.根据权利要求1所述的制备高发光均匀性的密排列LED面阵器件的方法，其特征在于，所述下电极(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，或为石墨烯。

5.根据权利要求1所述的制备高发光均匀性的密排列LED面阵器件的方法，其特征在于，步骤三中，通过lift-off工艺或镀膜、光刻和腐蚀工艺制备薄膜下电极和下电极引线，或通过厚胶光刻、蒸镀及电铸加厚的工艺制备厚膜下电极和下电极引线。

6.根据权利要求5所述的制备高发光均匀性的密排列LED面阵器件的方法，其特征在于，下电极(6)和下电极引线(10)的制备方法为下列两种之一：

第一种：首先进行厚胶光刻得到与下电极图形相反的厚光刻胶图形，再蒸镀下电极薄膜，剥离后，进行电铸，使电极加厚；获得厚膜下电极(6)和下电极引线(10)，所述电铸材料与蒸镀的薄膜材料相同或不同；

第二种：首先采用电子束蒸发或射频溅射或磁控溅射的蒸镀方式蒸镀下电极薄膜，然后进行厚胶光刻得到与下电极图形相反的厚光刻胶图形；电铸使电极加厚，电铸材料与蒸镀的薄膜材料相同或不同；最后，去除厚光刻胶得到厚膜下电极(6)及下电极引线(10)。

7.根据权利要求1所述的制备高发光均匀性的密排列LED面阵器件的方法，其特征在于，步骤八所述的制备微透镜(8)的具体过程为：在完成上电极(5)及上电极引线(9)的LED发光单元上涂覆一层聚合物胶体层，所述胶体层的厚度根据设计和工艺实验决定；对聚合物胶体层进行紫外固化或热固化，得到具有较高粘附力的聚合物层；在固化后的聚合物上旋涂刻胶，前烘、曝光、显影后，采用热熔法制作光刻胶微透镜；再采用反应离子刻蚀将光刻胶微透镜转移至所述的聚合物层上，获得聚合物微透镜(8)。