一種雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式led陣列光源的製作方法

2023-10-09 03:35:09 2

專利名稱：一種雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式led陣列光源的製作方法
技術領域：
本發明涉及LED光源，尤其涉及一種具有良好散熱效果的LED陣列光源，為多個LED晶片成陣列排布結構的陣列式光源。
背景技術：
由於發光二極體為一種可將電能轉換為光能的高效率冷光發光兀件，並具有耗電量低、壽命長等優點，故發光二極體多半用於電子產品指示用途。但如何將發光二極體用於商業及家庭照明或裝飾仍然有很大的空間需要填補。臺灣新型專利1229948揭露了一種倒裝式發光二極體封裝陣列及其封裝單元，主要揭露一發光二極體晶片設置於一陶瓷基板上，並連接該陶瓷基板上的金屬連線層；該瓷 基板是利用導熱膠附與一金屬本體的凹穴內的。在這種做法下，由於該發光二極體晶片與金屬連線層兩者，與該金屬本體之間還隔著該陶瓷基板與該導熱膠等兩層，因此，該發光二極體晶片與金屬連線層上的熱，是無法很快地傳導到該金屬本體上進行散熱的。因而該案中有關散熱部份的做法，仍有再加以改進的空間，以符合高功率LED產品對散熱質量上的高要求。同時傳統的單顆封裝自動化程度仍有較大的提升空間，在解決散熱問題的基礎上如何大幅提高LED的出光效率也十分重要。

發明內容
發明目的為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種在使用過程中具有良好散熱效果的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源。技術方案為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為一種雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，包括平面薄片式襯底、LED晶片和兩片螢光薄膜，所述平面薄片式襯底上設計有一個以上LED結合區，LED晶片排布在LED結合區上構成LED貼片結構，兩片螢光薄膜塑封在LED貼片結構的外側。由於採用平面式襯底結構，因而最終形成的LED器件能夠具有良好的散熱效果；同時，由於其為薄片式襯底結構，因而最終形成的LED器件為軟材質，可以根據需要捲曲成各種形狀，且不損壞LED晶片的電路連接，滿足不同行業對燈芯結構的要求。總之，該LED晶片與襯底之間沒有隔著現有技術中的絕緣層(膠)、導熱膠或間隙，所以該LED晶片及導電層上的熱都可以很快地傳導到襯底上進行散熱。優選地，所述螢光薄膜為含有螢光物質的透明有機材料，如矽膠或者樹脂；由於螢光薄膜內含有螢光粉，因而其配合相應顏色的LED晶片，即可方便地實現白光LED ;所述螢光物質可以均勻分布在透明有機材料中，或非均勻分布在透明有機材料中，配合LED晶片出光結構，以提高螢光物質的使用率和整個光源的出光效率。優選地，所述螢光薄膜和LED貼片結構之間通過真空或者惰性氣體封接，具體可以通過真空冷裱膜塑封技術實現。
所述平面薄片式襯底可以為覆有導電圖案的透明柔性薄膜；具體的，所述透明柔性薄膜可以為聚酯類薄膜、聚醯亞胺類薄膜或PMMA材質；所述導電圖案可以使用銅、銀、金等導電材質；該種平面薄片式襯底可稱之為軟基板襯底；由於採用透明柔性薄膜，因而可以提高透光效率，增大透光角度。上述結構的襯底可以通過幹膜一曝光一顯影一蝕刻一去膜一鍍錫鉛工藝製得，這是一種類似FPCB的製備工藝，但不同點是本案的製備工藝過程減少了覆蓋膜層的工序，這是為了增加整個襯底的透光性。所述平面薄片式襯底還可以僅為形成導電圖案的金屬箔片，如銅箔、鋁箔或其他材質的導電箔片，該種平面薄片式襯底可稱之為無基板襯底，由於無其他材料，因而其鏤空處能夠完全透光，依然實現了雙面透光的目的。上述形成導電圖案的金屬箔片可以由相應材質的箔片材料經過刻蝕、雕刻或衝壓加工工藝製得。 在形成導電圖案的金屬箔片的表面印刷有阻焊層，以製得尺寸精確的LED結合區。軟基板襯底的導電圖案和無基板襯底的形成導電圖案的金屬箔片的形狀可以採用計算機模擬方法來優化設計，以提高整個LED器件的光學、電學和熱學性能。優選地，所述LED晶片通過焊接或者膠合的方式固定在LED結合區上。有益效果本發明提供的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，採用整版式結構，打破了傳統的單顆封裝LED的概念，有利於快速、高效生產，自動化程度高，可以整版快速封裝，封裝產品的可靠性高、一致性好；導電圖案通過印刷電路或直接使用導電圖案的銅箔即可實現，同時導電圖案的採用省去了單顆產品需要跳線的問題；並且，整版結構有利於提高產品的散熱能力，避免矽膠與螢光粉混合不均導致的低散熱能力，提高LED器件的使用壽命；透明軟基板或鏤空無基板襯底結構的使用，實現了雙面出光，有效提高了產品的出光效率。


圖I為本發明的結構示意圖；圖2為軟基板襯底的LED貼片結構示意圖；圖3為無基板襯底的LED貼片結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。如圖I所示為一種雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，包括平面薄片式襯底I、若干LED晶片3和兩片突光薄膜4,所述突光薄膜4為含有突光物質的透明有機材料；所述平面薄片式襯底I上設計有和LED晶片3數目相同的LED結合區，LED晶片3通過焊接或者膠合的方式排布在LED結合區上，LED晶片3和襯底I共同構成LED貼片結構，兩片螢光薄膜4通過真空冷裱膜塑封技術塑封在LED貼片結構的外側。如圖2所示，所述平面薄片式襯底I可以為軟基板襯底，通過在透明聚酯類(PET)薄膜或聚醯亞胺類(PI)薄膜2表面覆上(銅)導電圖案即可實現，這種襯底可以通過幹膜一曝光一顯影一蝕刻一去膜一鍛錫鉛工藝製得。如圖3所示，所述平面薄片式襯底I還可以為無基板襯底，其僅僅包括形成導電圖案的銅箔；所述形成導電圖案的銅箔是由銅箔材料經過刻蝕、雕刻或衝壓加工工藝製得，在其表面印刷阻焊層即可製得LED結合區。軟基板襯底的導電圖案和無基板襯底的形成導電圖案的銅箔的形狀都可以採用計算機模擬方法來優化設計，以提高整個LED器件的光學、電學和熱學性能。具體的製得上述雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源的步驟如下(I)選用PET材料製備透明聚酯類薄膜，再在薄膜材料上使用壓延的方法覆銅，然後再進行導電圖案2的曝光一顯影一蝕刻一去膜一鍍錫鉛步驟，得到預定的導電圖案2，該導電圖案2上具有LED結合區，即用於連接LED晶片3的P、N電極的焊盤； (2)將LED晶片3通過導熱膠或焊錫，固定在LED結合區，使LED晶片3的P、N電極通過Au金屬化擴展層直接連接到焊盤上，形成LED貼片結構；所述LED晶片3可以選用紅光、綠光或藍光LED晶片，如果希望發出白光，可以使用高功率的藍光LED晶片進行適配；(3)將兩片螢光薄膜4通過真空冷裱膜塑封技術塑封在LED貼片結構的外側；與傳統工藝相比，矽膠層的厚度選擇以封裝固定為準則，避免了因混雜螢光粉及塗附厚度不一致制等問題帶來的導熱能力差的缺陷。上述步驟採用的是軟基板襯底，如使用無基板襯底，則步驟(I)可以更換為將銅箔材料進行刻蝕、雷射雕刻或衝壓加工，製得導電圖案2，再在導電圖案上印刷阻焊層，形成LED結合區。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於該陣列光源包括平面薄片式襯底(1)、LED晶片(3)和兩片螢光薄膜(4)，所述平面薄片式襯底(I)上設計有一個以上LED結合區，LED晶片(3)排布在LED結合區上構成LED貼片結構，兩片螢光薄膜(4)塑封在LED貼片結構的外側。
2.根據權利要求I所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述螢光薄膜(4)為含有螢光物質的透明有機材料。
3.根據權利要求2所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述螢光物質均勻分布在透明有機材料中或非均勻分布在透明有機材料中。
4.根據權利要求I所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述螢光薄膜(4)和LED貼片結構之間通過真空或者惰性氣體封接。
5.根據權利要求I所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述平面薄片式襯底(I)為覆有導電圖案(2)的透明柔性薄膜。
6.根據權利要求5所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述透明柔性薄膜為聚酯類薄膜、聚醯亞胺類薄膜或PMMA材質。
7.根據權利要求I所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述平面薄片式襯底(I)為形成導電圖案(2)的金屬箔片。
8.根據權利要求7所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述形成導電圖案(2)的金屬箔片是由相應材質的箔片材料經過刻蝕、雕刻或衝壓加工工藝製得。
9.根據權利要求7所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述金屬箔片的表面印刷有阻焊層。
10.根據權利要求I所述的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，其特徵在於所述LED晶片(3)通過焊接或者膠合的方式固定在LED結合區上。
全文摘要
本發明公開了一種雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，包括平面薄片式襯底、LED晶片和兩片螢光薄膜，所述平面薄片式襯底上設計有一個以上LED結合區，LED晶片排布在LED結合區上構成LED貼片結構，兩片螢光薄膜塑封在LED貼片結構的外側。本發明提供的雙螢光薄膜雙面出光平面薄片式LED陣列光源，採用整版式結構，同時提高了產品的散熱能力，有效避免了矽膠與螢光粉混合不均導致的低散熱能力；透明軟基板或鏤空無基板襯底結構的使用，實現了雙面出光，有效提高了產品的出光效率。
文檔編號H01L33/50GK102709281SQ201210156769
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者王媛, 高鞠 申請人:蘇州晶品光電科技有限公司