CN111029452B - 一种紫外发光二极管封装结构及其封装方法、和紫外灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种紫外发光二极管封装结构及其封装方法和紫外灯。所述紫外发光二极管封装结构包括：柔性基板，所述柔性基板包括至少依次层叠的导热层、金属导电层和绝缘层，所述导热层至少包括选自有机材料、金属材料，以及无机非金属材料形成的多层结构；紫外发光二极管，布置于所述柔性基板上，并穿过所述绝缘层连接所述金属导电层；阻隔层，布置于柔性基板上，并覆盖所述紫外发光二极管，阻隔层，布置于柔性基板上，并覆盖所述紫外发光二极管，所述阻隔层的透光率为240nm以上波长吸收率1％以下，以及具有大于5Mpa的拉伸强度。本发明提供的紫外发光二极管封装结构具有高出光、高导热、低热阻、可形成曲面及任意形状的特点，利于产业运用。

Description

一种紫外发光二极管封装结构及其封装方法、和紫外灯
技术领域
本发明涉及紫外发光二极管(LED)的封装技术领域，特别是涉及一种紫外发光二极管封装结构及其封装方法、和紫外灯。
背景技术
紫外LED具有节能环保和杀菌消毒，以及可以用于曝光或固化的特点，可广泛运用各种场合，然而软灯丝LED由于受到散热差，出光率低、不耐紫外线，可绕性有角度限制的问题，目前市场上的紫外LED一般采用碗杯式结构的硬料基板(例如陶瓷基板)进行封装，结构单一，不可折弯，弯曲时基板易断裂，线路易断开，发光角度小，基板导热差，且应用时需经过表面组装技术(Surface Mounting Technology，SMT)焊接工艺，因此市面上几乎没有可绕曲面发光的紫外LED。
随着紫光LED应用市场的逐步扩大，提供一种耐紫外线、热阻低、出光率高、功率大，以及体积小、形状可变，360度发光的紫外LED十分重要。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种紫外LED封装结构，该紫外LED封装结构具有高出光、高导热、低热阻，可形成曲面及任意形状。
本发明的另一目的在于提供一种如上所述的紫外LED封装结构的封装方法。
本发明的另一目的在于提供一种包含如上所述的紫外LED封装结构的紫外灯。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种紫外LED封装结构，其包括柔性基板，所述柔性基板包括至少依次层叠的导热层、金属导电层和绝缘层，所述导热层至少包括选自有机材料、金属材料，以及无机非金属材料形成的多层结构；紫外发光二极管，布置于所述柔性基板上，并穿过所述绝缘层连接所述金属导电层；阻隔层，布置于柔性基板上，并覆盖所述紫外发光二极管，用于密封机械防护以及光学透镜，所述阻隔层包括所述阻隔层的透光率为240nm以上波长吸收率1％以下，以及具有大于5Mpa的拉伸强度，所述阻隔层包括含有氧化石墨烯的含氟聚合物、含有氧化石墨烯的硅基复合材料，以及含有氟树脂的有机硅胶中至少一项形成的有机胶水。
于本发明中一实施方式中，有机胶水包括第一胶水组分，具有10000-20000mPa.s的粘度；第二胶水组分，具有1000-4000mPa.s的粘度；所述第一胶水组分和所述第二胶水组分混合形成具有4000-6000mPa.s的粘度、1.4-1.5的折射率，40-60的邵氏硬度的有机胶水。
于本发明中一实施方式中，所述有机材料为石墨烯。
于本发明中一实施方式中，所述无机非金属材料选自氧化钼、氧化钛、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氮化硅、二氧化硅中的至少一项。
于本发明中一实施方式中，所述金属导电层包括铝箔层或铜箔层。
于本发明中一实施方式中，，所述阻隔层透明胶封装，可添加有荧光粉，用于改变所述紫外发光二极管发光的颜色、色温或波长，获得另一种不同颜色及作用的新光源。
于本发明中的一实施方式中，所述紫外发光二极管包括一个或多个串联的倒装紫外发光二极管晶片，紫外LED的波长覆盖100-400nm。
本发明还提供一种紫外LED封装结构的封装方法，所述封装方法包括：提供一柔性基板，所述柔性基板包括至少依次层叠的导热层、金属导电层和绝缘层，所述导热层至少包括选自有机材料、金属材料，以及无机非金属材料形成的多层结构；在所述柔性基板上布置阻隔层，所述阻隔层覆盖所述紫外发光二极管，用于密封机械防护以及光学透镜，所述阻隔层的透光率为240nm以上波长吸收率1％以下，以及具有大于5Mpa的拉伸强度，所述阻隔层包括含有氧化石墨烯的含氟聚合物、含有氧化石墨烯的硅基复合材料，以及含有氟树脂的有机硅胶中至少一项形成的有机胶水。
于本发明中的一实施方式中，所述紫外发光二极管通过所述金属导电层上的焊盘共晶焊接于所述柔性基板上。
本发明还提供了一种紫外灯，所述紫外灯包括灯头；灯罩，与所述灯头形成一密闭腔体，所述灯罩具有紫外透光率300nm以下波长吸收率15％以下；紫外发光二极管封装结构，容纳于所述密闭腔体内，并连接所述灯头；其中，所述紫外发光二极管封装结构包括柔性基板，所述柔性基板包括至少依次层叠的导热层、金属导电层和绝缘层，所述导热层至少包括选自有机材料、金属材料，以及无机非金属材料形成的多层结构；紫外发光二极管，布置于所述柔性基板上，并穿过所述绝缘层连接所述金属导电层；阻隔层，布置于柔性基板上，并覆盖所述紫外发光二极管，用于密封机械防护以及光学透镜，所述阻隔层的透光率为240nm以上波长吸收率1％以下，以及具有大于5Mpa的拉伸强度，所述阻隔层包括含有氧化石墨烯的含氟聚合物、含有氧化石墨烯的硅基复合材料，以及含有氟树脂的有机硅胶中至少一项形成的有机胶水。
如上所述，本发明提供了一种紫外LED封装结构及其封装方法、和紫外灯。本发明利用导热层、金属导电层和绝缘层形成一具有柔性基板，避免了传统硬料基板不能弯折的缺陷，可以满足各种造型的需求，且紫外LED直接布置于该柔性基板上，并穿过所述绝缘层连接所述金属导电层，焊接牢固，使得紫外LED产生的热能够迅速传出，降低热阻散热更好，且提高紫外光的出光效率。经过该柔性基板、紫外LED和阻隔层形成紫外LED封装结构，具有耐紫外，成型性好，透光率高，以及高出光、高导热、低热阻、可形成曲面及任意形状的优点，有效降低了生产成本和拓宽紫光LED的封装结构形式。此外，本发明通过共晶焊工艺，使所述紫外LED的电极直接与基板焊盘的电极焊接，将传统驱动的贴片电阻元件通过固晶机直接固定在所述柔性基板相应的焊盘上，与紫外LED芯片一体化封装，免去了照明端电阻贴片SMT工艺，简化了生产流程，时效性高，由于阻隔层有机胶水的覆盖避免了电阻元器件裸露在空气中，对电子元器件起到保护作用。而且避免锡膏作为芯片到基板的焊接材料与散热介质，提高散热，降低热阻。包含本发明的紫外LED封装结构的紫外寿命长、能耗低无汞、节能减排，可以广泛运用各种场合。其他特征、益处和优势将通过本文详述的包括说明书和权利要求在内的本公开而显而易见。
附图说明
图1显示为本发明的紫外LED封装结构一具体实施方式的俯视图。
图2显示为本发明的紫外LED封装结构为绕曲形状的一具体实施方式的成品效果图。
图3显示为本发明的紫外LED封装结构为圆形形状的另一具体实施方式的成品效果图。
图4显示为本发明的紫外LED封装结构中柔性基板一具体实施方式的剖面结构示意图。
图5显示为本发明的紫外LED封装结构中柔性基板另一具体实施方式的剖面结构示意图。
图6显示为紫外灯一具体实施方式的结构示意图。
元件标号说明
1 柔性基板
11 导热层
111 石墨烯层
112 铜箔层
113 第一氮化铝层
114 第二氮化铝层
12 金属导电层
13 绝缘层
2 紫外LED
3 阻隔层
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图6，对本发明提供的紫外LED封装结构及紫外灯进行详细的阐述。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1至图3，本发明提供一种紫外LED封装结构10包括柔性基板1、紫外LED2、阻隔层3，具体地，在本发明公开的一具体实施方式中，将一个或多个串联的紫外LED 2固定在所述柔性基板1上，并在柔性基板1的表面涂覆阻隔层3并覆盖紫外LED 2。该紫外LED封装结构10可以根据柔性基板1的形状成为任意形状，例如为长方形，并根据实际需要卷绕成任意形状，例如图2所示的绕曲型形状，或图3所述的圆周型形状，形成光电一体化的360度柔性结构光源，该紫外LED封装结构10避免了市面上的软灯丝所使用LED贴片灯珠作为光源时，受限于灯珠封装尺寸和发光角度(例如120°左右)的原因，点亮后难以实现真正意义上的裸眼无光斑效果的问题。本发明的紫外LED 2发出的光线全部通过紫外LED 2表面覆盖的弧形胶体和柔性基板1折射出去，实现视觉180°发光，以及360°发光，且无光斑，无暗影，光线柔和，紫外LED封装结构10的厚度例如为1-3mm，例如1.5mm、2mm，宽度例如为2-10mm，例如2mm、3mm。
请参阅图4，在本发明公开的紫外LED封装结构10中所述柔性基板1的一具体实施方式，所述柔性基板1包括依次层叠的导热层11、金属导电层12和绝缘层13的多层层叠体，所述第一导热层11为所述柔性基板1的最外层，所述绝缘层13为所述柔性基板1的最内层，在进行紫外LED封装结构10的封装作业时，紫外LED 2位于所述柔性基板1的所述绝缘层13一侧，并穿过所述绝缘层13连接所述金属导电层12，并进一步地，在柔性基板1的表面，例如导热层11和/或绝缘层13上形成阻隔层3。所述柔性基板1根据导热层11、金属导电层12和绝缘层13的构成柔性材质，可为任意形状，例如可以为方形、多边形、圆形、弧形、碗杯形或其他任意形状，实现紫外LED封装结构10的360度的大角度发光，拓宽紫光LED的封装结构形式。
请接着参阅图4，所述导热层11可以包括选自如下的材料形成的层：有机材料、金属材料、和无机非金属材料的组合。所述导热层11具有高的导热性，辐射从紫外LED 2放出的热，此外，导热层11具有高的反射性，可反射从紫外LED 2发射的光，并且可将光扩散放大。
所述有机材料例如可以列举石墨烯材料、碳纳米管材料，基于提高导热性和导电性的观点，例如可以选自石墨烯，所述石墨烯材料具有5300W/(m·K)导热率，例如在紫外LED封装结构10中的导热层11中添加3-5wt％,，例如3.5wt％的石墨烯，可提升散热效果60％以上。所述金属材料可以选自铝、镍、银、金、钛、铁、铜、铂、钯、钨，或其组合，例如铝箔、铜箔。
所述无机非金属材料选自氧化钼、氧化钛、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氮化硅、二氧化硅或其组合，例如氧化铝、氮化铝，基于导热性的观点，可以选择氮化铝，所述氮化铝具有导热系数高150W/(m·K)，因此可以快速导至例如石墨烯散热层，进而散热至空气中。例如，请参阅图4，所述导热层11可包括多种材料或者可具有包括其中各个层包括不同材料的多个层的多层结构，每一层的顺序并没有特别的限定。基于提高导热性的观点，在本发明公开的所述柔性基板1的一具体实施方式中，所述导热层11包括石墨烯层111、铜箔层112、第一氮化铝层113。请参阅图5，在本发明公开的所述柔性基板1的另一具体实施方式中，在所述石墨烯层111、铜箔层112之间还包括第二氮化铝层114。
所述导热层11可具有石墨烯导热层厚度5μm-150μm，例如10μm、80μm，所述石墨烯导热层厚度在上述范围内时，导热层薄，导热系数大，散热好。基板封装有机胶水后封装体整体厚度：1-3mm。
请接着参阅图4，所述导电金属层12位于所述导热层11表面，所述导电金属层12连接所述紫外LED 2，所述导电金属层12具有正负电极部分，且分别从柔性基板1的表面伸出形成电极端子，与外部电性连接，使所述紫外LED 2发射光源。具体地，在本发明公开的一具体实施方式中，所述导电金属层12的表面焊接有微凸的焊盘122，用于容纳固定所述紫外LED 2，所述紫外LED 2的电极和焊盘122的电极连接，从而经外部电源的作用发射出光。所述该焊盘122的大小、形状、厚度、材质、个数，以及间距没有严格的限制，例如根据紫外LED2的个数进行布置，在本发明公开的一具体实施方式中，所述焊盘122例如为6个长方形的焊盘，沿导电金属层12的表面均匀布置，从而布置于柔性基板1上，当然并不限定于此。
所述导电金属层12的金属材料可以选自铝、镍、银、金、钛、铁、铜、铂、钯、钨、或其组合，例如在本发明公开的一具体实施方式中，可以为铝箔层、铜箔层，基于提高紫外LED 2发射的光的出光效率和柔性的观点，导电金属层12例如为铝箔层、铜箔层。
所述导电金属层12可具有35μm-350μm，例如35μm、60μm的厚度，当所述厚度在以上范围内时，所述导电金属层12具有良好的柔性性能和导电性能。
请接着参阅图4，所述绝缘层13位于所述导电金属层12表面，所述绝缘层13例如可以为一油墨层，基于提高对紫光LED 2发射的光反射性，即提高出光效率，和防止导电金属层12氧化的观点，所述绝缘层13例如为白油油墨层，所述白油具有140±15dpa.s的粘度，进而保持高热不易变色的特点。请接着参阅图4，基于实现柔性基板1卷绕后的散热性和导电性的观点，在本发明公开的一具体实施方式中，所述柔性基板1包括依次层叠的石墨烯层、金属铝层、氮化铝陶瓷导热粉层、导电铜箔层、白油墨层。在进行紫外LED封装结构10的封装作业时，紫外LED 2穿过所述绝缘层13，具体地，所述绝缘层13绕过所述焊盘122的表面而部分接触所述导电金属层12。
请接着参阅图2，紫外LED封装结构10还包括紫外LED 2，所述紫外LED 2布置于所述柔性基板1上，在本发明公开的一具体实施方式中，所述紫外LED 2例如为倒装结构，所述紫外LED 2的电极通过与所述金属导电层12上的焊盘122的电极焊接的方式固晶于所述柔性基板1上，当然并不限定于此，当然也可以根据实际需要而采用其他的正装或垂直结构，本发明的紫外LED封装结构10避免使用锡膏等作为所述紫外LED 2到柔性基板1的焊接材料与散热介质，使所述紫外LED 2产生的热能够迅速经柔性基板1传出，缩短了散热路径，降低了热阻，散热更好，且焊接更牢固。
所述紫外LED 2是指紫外或深紫外LED 2，其波长范围为100-400nm，更详细的可以分为UVC波段240-280nm、UVA波段320-400nm或者UVB波段280-320nm，基于提高发光角度和发光效率的观点，所述紫外LED 2例如可以采用倒装紫外LED晶片，所述倒装紫外LED晶片，避免了LED贴片灯珠的尺寸大和发光角度的限制导致难以实现裸眼无光斑效果的问题，并且同等连续发光效果情况下，倒装紫外LED晶片的数量少于常规软灯丝的LED贴片灯珠的颗数，而且散热性更好。所述紫外LED 2例如可以包括一个或多个串联的紫外LED 2，例如1个、2个、3个、4个、6个、8个，在本发明公开的一具体实施方式中，采用6颗紫外倒装紫外LED晶片串联集成固定于所述柔性基板1上，实现密集连续的发光效果，构成高电压低电流的应用方案，匹配终端应用具有高性价比的线性驱动电压方案，降低终端产品的使用成本。
请接着参阅图4，所述紫外LED封装结构10还包括阻隔层3，所述阻隔层3布置于柔性基板1上，并覆盖所述紫外LED 2。所述阻隔层3例如为耐紫外的有机胶水，用于密封机械防护以及光学透镜，所述阻隔层包括所述阻隔层的透光率为240nm以上波长吸收率1％以下，以及具有大于5Mpa的拉伸强度，进一步地，例如波长吸收率0.5％以下，大于10Mpa的拉伸强度，在上述的透光率和拉伸强度的范围内，所述阻隔层可以实现良好的密封性能而不影响紫外LED 2的发光性能。
进一步地，所述阻隔层包括含有氧化石墨烯的含氟聚合物、含有氧化石墨烯的硅基复合材料，以及含有氟树脂的有机硅胶中至少一项形成的有机胶水，例如含有氧化石墨烯的含氟聚合物的胶水。在本发明公开的一具体实施方式中，所述有机胶水包括第一胶水组分，具有10000-20000mPa.s的粘度，例如10000mPa.s、1200mPa.s；第二胶水组分，具有1000-4000mPa.s的粘度，例如具有2000mPa.s、3500mPa.s，所述第一胶水组分和所述第二胶水组分形成具有4000-6000mPa.s的粘度，例如5000mPa.s、1.4-1.5的折射率，例如1.42，40-60的邵氏硬度，例如50的有机胶水。当采用上述的有机胶水进行封装时，所述紫外LED封装结构10具有符合期望的耐紫外性能、成型性性能，机械性能，以及透光率高，提高深紫外发光二极管的光效以及工作稳定性。具体地，在本发明公开的一具体实施方式中，将阻隔层3覆盖柔性基板1上的表面功能区，例如绝缘层13一侧的单层覆盖，或绝缘层13一侧和导热层11一侧的双层覆盖，本发明通过将所述柔性基板1和紫外LED 2一体化封装，阻隔层3覆盖电子元器件，对电子元器件起到保护作用。所述阻隔层3可具有0.2-0.8mm，例如0.3mm、0.6mm、0.7mm的厚度。
请接着参阅图4，本发明还提供了一种紫外LED封装结构10的封装方法，包括但不限于以下步骤：
—提供一柔性基板1，所述柔性基板1包括至少依次层叠的导热层11、金属导电层12和绝缘层13；
—在所述柔性基板1上布置紫外LED 2，所述紫外LED 2穿过所述绝缘层13连接所述金属导电层12；
—在所述柔性基板1上布置阻隔层3，所述阻隔层3覆盖所述紫外LED 2。
具体地，在本发明公开的一具体实施方式中，在进行紫外LED封装结构10的封装作业时，在所述金属导电层12上固定例如6个、8个、10个微凸的焊盘122，所述焊盘122的大小、厚度、材质及焊盘之间的间距根据实际的需要调整，并接着使导电金属层12不包含焊盘122的一侧表面与导热层11层叠，在包含焊盘122的另一侧表面上层叠绝缘层13，形成依次层叠的导热层11、金属导电层12和绝缘层13的柔性基板1。接着例如使用固晶机把芯片放置在基板焊盘上，再设置加热工作台的温度范围及时间，设置温度300-350℃之间，时间5S-450S之间，通过共晶焊工艺将倒装紫外LED晶片2的电极与柔性基板1的焊盘122的电极焊接固定，使倒装紫外LED晶片2串联集成于所述柔性基板1上，例如使用氧等离子体或甲基乙基酮(MEK)或其他合适的溶剂清洗，例如氧等离子体清洗，后用氩等离子体清洗，清洗时所述氧等离子体与所述氩等离子体的流量均大于5ml/min，清洗时间大于120秒。接着接着例如使用点胶机将例如有机胶水涂布于柔性基板1的表面，但不包括基板两端电极端子，形成阻隔层3，在100℃～200℃下固化1～5小时，例如120℃固化1小时获得所述紫外LED封装结构10。
请参阅图6，本发明还提供了一种紫外灯100，所述紫外灯100包括灯头101、灯罩102和紫外LED封装结构10，所述灯头101和壳体102形成一密闭腔体，所述紫外LED封装结构10，例如卷绕成绕曲型形状容纳于所述密闭腔体内，并连接所述灯头101。紫外LED封装结构10作为紫外灯100的紫外LED软灯丝，其体积小，可形成曲面及任意形状，使紫外灯100例如可以广泛运用于建筑物、桥梁、道路、花园、庭院、天花板、家具、家居、酒店、公共交通工具、水底、海报、广告牌、标志等的装饰、照明，以及杀菌净化等领域。
综上所述，本发明采用包括导热层、金属导电层和绝缘层的柔性基板，实现紫外LED封装结构10的柔性结构，且可形成曲面及任意形状，可以实现360度发光，具有具有高出光、高导热、低热阻的优点，制造工艺简单，易操作，利于产业运用。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于，包括：
柔性基板，所述柔性基板包括至少依次层叠的导热层、金属导电层和绝缘层，所述导热层至少包括选自有机材料、金属材料，以及无机非金属材料形成的多层结构；
紫外发光二极管，布置于所述柔性基板上，并穿过所述绝缘层连接所述金属导电层；
阻隔层，布置于柔性基板上，并覆盖所述紫外发光二极管，用于密封机械防护以及光学透镜，所述阻隔层的透光率为240nm以上波长吸收率1％以下，以及具有大于5Mpa的拉伸强度，所述阻隔层包括含有氧化石墨烯的含氟聚合物、含有氧化石墨烯的硅基复合材料，以及含有氟树脂的有机硅胶中至少一项形成的有机胶；
所述有机材料为石墨烯，所述石墨烯在导热层的含量为3-5wt％；
所述无机非金属材料选自氮化铝；
所述石墨烯导热层厚度5μm-150μm；
所述金属材料选自铝、镍、银、金、钛、铁、铜、铂、钯、钨中的一种，或其组合；
有机胶水包括：
第一胶水组分，具有10000-20000mPa.s的粘度；
第二胶水组分，具有1000-4000mPa.s的粘度；
所述第一胶水组分和所述第二胶水组分形成具有4000-6000mPa.s的粘度、1.4-1.5的折射率，40-60的邵氏硬度的有机胶水。
2.根据权利要求1所述的紫外发光二极管封装结构，其特征在于，所述金属导电层包括铝箔层或铜箔层。
3.根据权利要求1所述的紫外发光二极管封装结构，其特征在于，所述阻隔层透明胶封装，可添加有荧光粉，用于改变所述紫外发光二极管发光的颜色、色温或波长，获得另一种不同颜色及作用的新光源。
4.根据权利要求1所述的紫外发光二极管封装结构，其特征在于，所述紫外发光二极管包括一个或多个串联的倒装紫外发光二极管晶片，紫外LED的波长覆盖100-400nm。
5.一种紫外发光二极管封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一柔性基板，所述柔性基板包括至少依次层叠的导热层、金属导电层和绝缘层，所述导热层至少包括选自有机材料、金属材料，以及无机非金属材料形成的多层结构；
在所述柔性基板上布置紫外发光二极管，所述紫外发光二极管穿过所述绝缘层连接所述金属导电层；
在所述柔性基板上布置阻隔层，所述阻隔层覆盖所述紫外发光二极管，用于密封机械防护以及光学透镜，所述阻隔层的透光率为240nm以上波长吸收率1％以下，以及具有大于5Mpa的拉伸强度，所述阻隔层包括含有氧化石墨烯的含氟聚合物、含有氧化石墨烯的硅基复合材料，以及含有氟树脂的有机硅胶中至少一项形成的有机胶水。
6.根据权利要求5所述的紫外发光二极管封装结构的封装方法，其特征在于，所述紫外发光二极管通过所述金属导电层上的焊盘共晶焊接于所述柔性基板上。
7.一种紫外灯，其特征在于，包括：
灯头；
灯罩，与所述灯头形成一密闭腔体，所述灯罩具有紫外透光率300nm以下波长吸收率15％以下；
紫外发光二极管封装结构，容纳于所述密闭腔体内，并连接所述灯头；
其中，所述紫外发光二极管封装结构包括柔性基板，所述柔性基板包括至少依次层叠的导热层、金属导电层和绝缘层，所述导热层至少包括选自有机材料、金属材料，以及无机非金属材料形成的多层结构；紫外发光二极管，布置于所述柔性基板上，并穿过所述绝缘层连接所述金属导电层；阻隔层，布置于柔性基板上，并覆盖所述紫外发光二极管，用于密封机械防护以及光学透镜，所述阻隔层的透光率为240nm以上波长吸收率1％以下，以及具有大于5Mpa的拉伸强度，所述阻隔层包括含有氧化石墨烯的含氟聚合物、含有氧化石墨烯的硅基复合材料，以及含有氟树脂的有机硅胶中至少一项形成的有机胶水。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4374106A1 (en) * 2021-07-19 2024-05-29 Signify Holding B.V. Led filament for disinfection
WO2023247321A1 (en) * 2022-06-20 2023-12-28 Signify Holding B.V. Led filament comprising leds arranged to emit violet and ultraviolet light
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201436206U (zh) * 2009-03-09 2010-04-07 珠海全宝电子科技有限公司 高导热型金属基覆铜箔层压板
US8912023B2 (en) * 2009-04-08 2014-12-16 Ledengin, Inc. Method and system for forming LED light emitters
CN103887703B (zh) * 2014-03-27 2017-01-04 北京牡丹电子集团有限责任公司 一种制作半导体激光器热沉的方法
CN104037302B (zh) * 2014-05-23 2017-04-26 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 一种led封装组件
CN204118067U (zh) * 2014-07-25 2015-01-21 王伟奉 直接封装于散热器的led芯片封装架构
CN104296111B (zh) * 2014-09-02 2017-05-10 苏州环明电子科技有限公司 一种散热材料及其使用方法
CN206076229U (zh) * 2016-09-12 2017-04-05 佛山市国星光电股份有限公司 一种紫外灯丝及紫外灯
CN107452857A (zh) * 2017-06-26 2017-12-08 南通华隆微电子股份有限公司 一种led光电二极管封装结构
CN107337881B (zh) * 2017-06-29 2020-05-08 华中科技大学鄂州工业技术研究院 用于led封装的氟树脂界面剂、制备及使用方法
CN107275465B (zh) * 2017-06-29 2019-01-04 华中科技大学鄂州工业技术研究院 Led封装及其制作方法
CN107189359A (zh) * 2017-07-14 2017-09-22 苏州南尔材料科技有限公司 一种石墨烯复合有机硅封装材料的制备方法
CN109285969B (zh) * 2017-07-21 2020-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 Oled显示器件的封装方法及oled显示器件
CN110491865A (zh) * 2018-05-14 2019-11-22 相丰科技股份有限公司 发光二极管结构

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