CN102280563A - 一种高功率led柔性封装 - Google Patents

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李毅
孙若曦
黄毅泽
周晟
张宇明
李榴
郑秋心
沈雨剪
朱慧群
佟国香
方宝英
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Abstract

本发明涉及一种高功率LED柔性封装，其结构特点是：由柔性衬底和垂直型高功率LED芯片组成；在柔性衬底上设置钼金属阴极；在钼金属阴极材料上贴片式封装垂直型高功率LED芯片；在高功率LED芯片四周封合氧化锌绝缘层；由高功率LED芯片顶部引出的铝金属阳极；在封装结构最顶部覆盖二氧化硅保护层。本发明高功率LED柔性封装具有体积小、重量轻、亮度高、寿命长、可弯曲等特点，使LED能够满足大面积曲面以及要求面型可变化的高功率照明的设计和应用。

Description

一种高功率LED柔性封装
技术领域
本发明涉及一种高功率LED柔性封装，可广泛应用于大面积平面、曲面和特殊面型的照明领域。
背景技术
与传统光源如白炽灯、卤钨灯和荧光灯等相比，LED灯具有如下优势：体积小、重量轻、耗电量小、平面化、响应速度快、寿命长、亮度高、没有污染和辐射等优点。白光LED最接近日光，能很好地反映被照射物体的真实颜色，所以白光LED照明最有潜力，被认为是21世纪最有价值的新光源。LED照明取代传统照明成为人类照明的主要方式将是大势所趋。
同时，与LED相类似的OLED技术也得到了快速发展。OLED在平板显示领域发挥了极大的潜力，并具有其他材质不具备的柔性特性。然而在目前的技术条件下，OLED虽然在可弯曲性方面有着先天的优势，但是在照明应用上与LED相比，其在发光效率、最大功率和使用寿命上有着巨大的差距。
高功率LED柔性封装，目前国内外未见相关报道。
发明内容
本发明公开了一种高功率LED柔性封装，最主要的特点就在于把LED和OLED两者的长处有机地结合起来，在保证大面积照明应用要求的同时，通过采用柔性衬底的封装结构，使大型高功率LED阵列达到可柔性弯曲的目的。不仅保持了LED高发光效率和长使用寿命等特点，同时使LED具有与OLED一样的柔性轻薄外观。弥补了LED无法弯曲、不能适应曲面面型的缺陷。本发明高功率LED柔性封装具有体积小、重量轻、亮度高、寿命长、可弯曲等特点，使LED能够满足大面积曲面以及要求面型可变化的高功率照明的设计和应用。
本发明的技术方案是：一种高功率LED柔性封装，其特点是：由柔性衬底和垂直型高功率LED芯片组成；在柔性衬底上设置钼金属阴极；在钼金属阴极材料上贴片式封装垂直型高功率LED芯片；在高功率LED芯片四周封合氧化锌绝缘层；由高功率LED芯片顶部引出的铝金属阳极；在封装结构最顶部覆盖二氧化硅保护层。
所述的柔性衬底为金属铜箔，或超薄有机玻璃，或氧化锆，或铜/超薄有机玻璃复合材料。
所述的高功率LED柔性封装，用于垂直型GaN基、GaP基、GaAlN基、ZnO基的LED柔性制造。
本发明的封装结构具有如下优点：
1.基于LED贴片式封装，大多数高功率LED芯片均适用这种封装方式；
2.保持LED的高亮度、响应速度快、使用寿命长等特点的同时，使大功率LED阵列具备柔性特性；
3.可根据实际需要及制造成本考虑，选用不同种类的柔性衬底。
本发明还具有体积小、重量轻等特点，使LED能够满足大面积曲面以及要求面型可变化的高功率照明的设计和应用。这将大大拓展人们对照明概念的理解，随着LED的蓬勃发展，大面积曲面照明市场的不断扩大，LED柔性封装技术将变得更实用，市场前景也会更加广阔。
附图说明
图1为本发明实施例1的高功率LED柔性封装结构剖视示意图；
图2为本发明第实施例2的高功率LED柔性封装结构剖视示意图。
1、垂直型高功率LED芯片，2、二氧化硅保护层，3、铝金属阳极，4、氧化锌绝缘层，5、钼金属阴极，6、金属铜箔，7、超薄有机玻璃。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
图1为本发明实施例1的高功率LED柔性封装的截面图。
采用金属铜箔作为柔性衬底的高功率LED柔性封装。
高功率LED柔性封装包括垂直型高功率LED芯片1、柔性衬底材料金属铜箔6、钼金属阴极5、铝金属阳极3、氧化锌绝缘层4以及二氧化硅保护层2。
高功率LED柔性封装中，在金属铜箔6柔性衬底上制备钼金属阴极层5，垂直型高功率LED芯片1通过贴片方式封装在钼金属阴极5上，四周用氧化锌绝缘层4封合，铝金属阳极3由垂直型高功率LED芯片1顶部引出，整个结构最顶部用二氧化硅保护层2覆盖。
实施例2
图2为本发明实施例2的高功率LED柔性封装的截面图。
本实施例为采用铜/超薄有机玻璃复合材料作衬底的高功率LED柔性封装。
高功率LED柔性封装包括垂直型高功率LED芯片1、柔性衬底材料金属铜箔6和超薄有机玻璃7、钼金属阴极5、铝金属阳极3、氧化锌绝缘层4以及二氧化硅保护层2。
参见附图2，高功率LED柔性封装中，在超薄有机玻璃7上复合金属铜箔6制成铜/超薄有机玻璃复合材料衬底，再在铜/超薄有机玻璃衬底的金属铜箔6上制备钼金属阴极层5，垂直型高功率LED芯片1通过贴片方式封装在钼金属阴极5上，四周用氧化锌绝缘层4封合，铝金属阳极3由垂直型高功率LED芯片1顶部引出，整个结构最顶部用二氧化硅保护层2覆盖。
如上所述，本发明提供高功率LED柔性封装。在实施例1中，由于采用高导热柔性衬底材料，LED产生的热量被有效地散发，LED封装结构被简化，有效地减少了制造成本；在实施例2中，在保证散热特性的同时，选用铜/超薄有机玻璃复合衬底以达到降低弯曲时衬底材料对LED芯片产生的应力的目的。
利用相关仪器对实施例1铜箔衬底高功率LED柔性封装结构和实施例2铜/超薄有机玻璃复合衬底高功率LED柔性封装结构进行了测试、分析，与传统形式的LED封装结构进行了对比。结果表明柔性封装结构的高功率LED在散热性能上表现差异不大，完全满足了大面积曲面照明设计和应用的要求。
本发明的高功率LED柔性封装可以被应用于大面积曲面照明的设计和应用中，发挥LED在发光效率、最大功率和使用寿命上的优势，弥补目前高功率LED仅能用于平面照明的不足，拓展高功率LED的使用范围，革新照明设计理念。
尽管本发明的优选实施例为照明的目的而公开，本领域的技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求公开的本发明的范围和实质的情况下，对其进行多样的变更、添加和替代是可能的。

Claims (3)

1.一种高功率LED柔性封装，其特征在于：由柔性衬底和垂直型高功率LED芯片组成；在柔性衬底上设置钼金属阴极；在钼金属阴极材料上贴片式封装垂直型高功率LED芯片；在高功率LED芯片四周封合氧化锌绝缘层；由高功率LED芯片顶部引出的铝金属阳极；在封装结构最顶部覆盖二氧化硅保护层。
2.根据权利要求1所述的一种高功率LED柔性封装，其特征在于：所述的柔性衬底为金属铜箔，或超薄有机玻璃，或氧化锆，或铜/超薄有机玻璃复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种高功率LED柔性封装，其特征在于：用于垂直型GaN基、GaP基、GaAlN基、ZnO基的LED柔性制造。
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