CN102709278A - 荧光薄膜平面薄片式led阵列光源 - Google Patents

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王媛
高鞠
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Abstract

本发明公开了一种荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，包括平面薄片式衬底、LED芯片和一片荧光薄膜，所述平面薄片式衬底包括柔性薄膜和覆在柔性薄膜正面的导电图案，在导电图案上设计有一个以上LED结合区，LED芯片排布在LED结合区上，荧光薄膜覆在柔性薄膜正面，将LED芯片封接在柔性薄膜和荧光薄膜之间。本发明提供的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，采用整版式结构，有效避免了硅胶与荧光粉混合不均匀问题，提高了产品的出光效率。

Description

荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源
技术领域
本发明涉及LED光源，尤其涉及一种具有良好散热效果的LED阵列光源，为多个LED芯片成阵列排布结构的阵列式光源。
背景技术
由于发光二极管为一种可将电能转换为光能的高效率冷光发光元件，并具有耗电量低、寿命长等优点，故发光二极管多半用于电子产品指示用途。但如何将发光二极管用于商业及家庭照明或装饰仍然有很大的空间需要填补。
台湾新型专利I229948揭露了一种倒装式发光二极管封装阵列及其封装单元，主要揭露一发光二极管芯片设置于一陶瓷基板上，并连接该陶瓷基板上的金属连线层；该瓷基板是利用导热胶附与一金属本体的凹穴内的。在这种做法下，由于该发光二极管芯片与金属连线层两者，与该金属本体之间还隔着该陶瓷基板与该导热胶等两层，因此，该发光二极管芯片与金属连线层上的热，是无法很快地传导到该金属本体上进行散热的。因而该案中有关散热部份的做法，仍有再加以改进的空间，以符合高功率LED产品对散热质量上的高要求。
同时传统的单颗封装自动化程度仍有较大的提升空间，在解决散热问题的基础上如何大幅提高LED的出光效率也十分重要。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种在使用过程中具有良好散热效果的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，包括平面薄片式衬底、LED芯片和一片荧光薄膜，所述平面薄片式衬底包括柔性薄膜和覆在柔性薄膜正面的导电图案，在导电图案上设计有一个以上LED结合区，LED芯片排布在LED结合区上，荧光薄膜覆在柔性薄膜正面，将LED芯片封接在柔性薄膜和荧光薄膜之间。
由于采用平面式衬底结构，因而最终形成的LED器件能够具有良好的散热效果；同时，由于其为薄片式衬底结构，因而最终形成的LED器件为软材质，可以根据需要卷曲成各种形状，且不损坏LED芯片的电路连接，满足不同行业对灯芯结构的要求。总之，该LED芯片与衬底之间没有隔着现有技术中的绝缘层(胶)、导热胶或间隙，所以该LED芯片及导电层上的热都可以很快地传导到衬底上进行散热。
优选地，所述荧光薄膜为含有荧光物质的透明有机材料，如硅胶或者树脂；由于荧光薄膜内含有荧光物质，因而其配合相应颜色的LED芯片，即可方便地实现白光LED。
优选地，所述柔性薄膜为聚酯类薄膜、聚酰亚胺类薄膜或PMMA材质，或者含有荧光物质的聚酯类薄膜、聚酰亚胺类薄膜或PMMA材质；由于荧光物质作用，因而其配合相应颜色的LED芯片，即可方便地实现白光LED。
优选地，所述导电图案为铜箔、铝箔或银箔薄膜等导电材质；所述导电图案通过溅射、化学镀、MOCVD等方法涂覆在柔性薄膜的正面；导电图案的形状可以采用计算机模拟方法来优化设计，以提高整个LED器件的光学、电学和热学性能；所述LED结合区可以通过在导电图案的表面印刷阻焊层制得，这种方式制得的LED结合区的尺寸更为精确；所述LED芯片通过焊接或者胶合等方式固定在LED结合区上。
优选地，荧光薄膜和柔性薄膜之间通过真空或者惰性气体封接，具体可以采用真空冷裱塑封技术实现。
所述LED芯片可以为正装LED芯片，也可以为倒装LED芯片；当LED芯片为正装LED芯片时，其采用跳线接线方式与导电图案导通。
有益效果：本发明提供的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，采用整版式结构，打破了传统的单颗封装LED的概念，有利于快速、高效生产，自动化程度高，可以整版快速封装，封装产品的可靠性高、一致性好；导电图案通过印刷电路即可实现，同时导电图案的采用省去了单颗产品需要跳线的问题；并且，整版结构有利于提高产品的散热能力，避免硅胶与荧光粉混合不均导致的低散热能力，提高LED器件的使用寿命；能够实现双面出光，有效提高产品的出光效率。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的正视剖视结构示意图；
图3为固定有LED芯片的衬底的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1、图2所示为一种荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，包括平面薄片式衬底、若干LED芯片2和一片荧光薄膜4。
所述平面薄片式衬底包括柔性薄膜1和覆在柔性薄膜1正面的导电图案3，在导电图案3上设计有和LED芯片2数目相同的LED结合区，LED芯片2通过焊接或者胶合方式排布在LED结合区上，形成如图3所示的结构。
荧光薄膜4覆在柔性薄膜1正面，将LED芯片2封接在柔性薄膜1和荧光薄膜4之间；所述荧光薄膜4为含有荧光物质的透明有机材料；所述柔性薄膜1为聚酯类薄膜、聚酰亚胺类薄膜或PMMA材质，或者为含有荧光物质的聚酯类薄膜、聚酰亚胺类薄膜或PMMA材质。
所述导电图案3可以采用铜箔、铝箔或银箔薄膜等导电材质，其形状可以采用计算机模拟方法来优化设计，以提高整个LED器件的光学、电学和热学性能。
具体的制得上述荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源的步骤如下：
（1）选用PET材料制备聚酯类柔性薄膜1，再在柔性薄膜1上使用压延的方法覆铜，然后再进行导电图案3的曝光→显影→蚀刻→去膜→镀锡铅步骤，得到预定的导电图案3，该导电图案3上具有LED结合区，即用于连接LED芯片2的P、N电极的焊盘；
（2）将LED芯片2通过导热胶或焊锡，固定在LED结合区，使LED芯片2的P、N电极通过Au金属化扩展层直接连接到焊盘上，形成图3所示结构；所述LED芯片2可以选用红光、绿光或蓝光LED芯片，如果希望发出白光，可以使用高功率的蓝光LED芯片进行适配；
（3）在柔性薄膜1的正面覆荧光薄膜4，再将所得器件整版压平并烘烤以固化荧光薄膜，烘烤时间为0.5～6h，烘烤温度为25～150℃。
将荧光薄膜4通过真空冷裱膜塑封技术塑封在LED贴片结构的外侧；与传统工艺相比，硅胶层的厚度选择以封装固定为准则，避免了因混杂荧光粉及涂附厚度不一致等问题带来的导热能力差的缺陷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，其特征在于：该LED阵列光源包括平面薄片式衬底、LED芯片（2）和一片荧光薄膜（4），所述平面薄片式衬底包括柔性薄膜（1）和覆在柔性薄膜（1）正面的导电图案（3），在导电图案（3）上设计有一个以上LED结合区，LED芯片（2）排布在LED结合区上，荧光薄膜（4）覆在柔性薄膜（1）正面，将LED芯片（2）封接在柔性薄膜（1）和荧光薄膜（4）之间。
2.根据权利要求1所述的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，其特征在于：所述荧光薄膜（4）为含有荧光物质的透明有机材料。
3.根据权利要求1所述的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，其特征在于：所述柔性薄膜（1）为聚酯类薄膜、聚酰亚胺类薄膜或PMMA材质，或者含有荧光物质的聚酯类薄膜、聚酰亚胺类薄膜或PMMA材质。
4.根据权利要求1所述的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，其特征在于：所述导电图案（3）为铜箔、铝箔或银箔薄膜材质。
5.根据权利要求1所述的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，其特征在于：所述LED芯片（2）通过焊接或者胶合方式固定在LED结合区上。
6.根据权利要求1所述的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，其特征在于：所述荧光薄膜（4）和柔性薄膜（1）之间通过真空或者惰性气体封接。
7.根据权利要求1所述的荧光薄膜平面薄片式LED阵列光源，其特征在于：所述LED芯片（2）为正装LED芯片或倒装LED芯片；当LED芯片（2）为正装LED芯片时，其采用跳线接线方式与导电图案（3）导通。
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