CN117239040A - 阵列光源及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列光源及其制造方法,阵列光源包括无机基板、设置在无机基板上的多层线路层以及发光结构;发光结构包括若干发光芯片、芯片隔离墙以及荧光层;若干发光芯片在多层线路层上排布形成发光芯片阵列并与多层线路层导电连接,芯片隔离墙设置在多层线路层;荧光层覆盖在发光芯片阵列上,荧光层上设有若干第一隔离槽,第一隔离槽对应在芯片隔离墙的上方。本发明通过在发光芯片阵列中设置芯片隔离墙,阻隔发光芯片之间的相互串光;在发光芯片阵列上方的荧光层中设置第一隔离槽,切断了每个发光芯片上方的荧光层之间的相互联系,阻断了荧光层内存在的光导效应,大幅降低沿荧光层水平方向的光晕效果,大幅改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
Description
技术领域
本发明涉及阵列光源技术领域,尤其涉及一种阵列光源及其制造方法。
背景技术
高效、节能、高亮度的大功率LED己成为汽车前大灯的主要光源。图1为一种常见的汽车前大灯LED光源,包括无机基板1、设置在无机基板1上的芯片阵列2、荧光层3、隔离墙4、导热焊垫5、外接焊盘6;组成芯片阵列2的所有发光芯片通常是同时开启或关断。为了实现自适应智能汽车前大灯照明,如汽车能按照不同的道路状况自动控制每一个发光芯片的亮暗程度与开关,并在被照的道路上及其前方形成不同的照射光形,这就要求对组成芯片阵列的每一个发光芯片实现独立的控制,并且要求每个发光芯片发出的光不会干扰到其它发光芯片,否则,就会导致光形模糊,实现不了自适应智能汽车前大灯照明的目的。
由图1所示结构可知,当开启其中一个发光芯片时,由该发光芯片产生的光直接进入荧光层3,部分光会透过荧光层3形成有效照射,还有部分光会通过荧光层3沿水平方向朝发光芯片的四周扩散,形成光晕效果,严重影响照射光形的清晰度和亮暗反差。
显而易见,目前常用的汽车前大灯LED光源己无法满足制备自适应智能汽车前大灯照明的要求。因此,有必要设计一种满足自适应智能汽车前大灯的阵列光源。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种适用于自适应智能汽车前大灯的阵列光源及其制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种阵列光源,包括具有相对的第一表面和第二表面的无机基板、设置在所述无机基板的第一表面上的多层线路层以及发光结构;
所述发光结构包括若干发光芯片、芯片隔离墙以及荧光层;若干所述发光芯片在所述多层线路层上排布形成发光芯片阵列并与所述多层线路层导电连接,所述芯片隔离墙设置在所述多层线路层上,围设在所述发光芯片阵列的外侧并且填充在相邻的所述发光芯片之间;
所述荧光层覆盖在所述发光芯片阵列上,所述荧光层上设有若干第一隔离槽,所述第一隔离槽对应在所述芯片隔离墙的上方,所述第一隔离槽的底面位于所述芯片隔离墙的表面上或所述芯片隔离墙内。
优选地,所述发光结构还包括设置在所述第一隔离槽内的第一隔离墙。
优选地,所述第一隔离墙采用不透光的有机材料制成。
优选地,所述发光结构还包括覆盖在所述荧光层上的透光保护层;所述透光保护层上设有若干第二隔离槽,所述第二隔离槽对应在所述第一隔离墙的上方,所述第二隔离槽的底面位于所述第一隔离墙的表面上或所述第一隔离墙内。
优选地,所述发光结构还包括设置在所述第二隔离槽内的第二隔离墙。
优选地,所述第二隔离墙采用不透光的有机材料制成。
优选地,所述阵列光源还包括设置在所述多层线路层和发光结构上的表面保护层;所述表面保护层对应所述发光芯片阵列的位置设有开口。
优选地,所述芯片隔离墙上设有夹层,所述第一隔离槽的底面位于所述夹层上或所述夹层内。
优选地,所述多层线路层包括至少一金属线路层和至少一无机绝缘层,所述金属线路层和无机绝缘层依序设置在所述无机基板的第一表面上;
所述无机绝缘层上设有导电焊垫,所述导电焊垫通过贯穿所述无机绝缘层的第一导电通道与相对应的所述金属线路层导电连;所述发光芯片位于所述导电焊垫上并通过导电焊盘与所述导电焊垫导电连接。
优选地,所述阵列光源还包括外接焊盘,所述外接焊盘设置在所述无机基板的第一表面和/或第二表面上;
所述外接焊盘与相对应的所述金属线路层导电连接。
优选地,所述阵列光源还包括导热焊垫,所述导热焊垫设置在所述无机基板的第二表面上。
本发明还提供一种阵列光源的制造方法,包括以下步骤:
S1、提供无机基板,在所述无机基板的第一表面上设置多层线路层;
S2、将若干发光芯片设置在所述多层线路层上;若干所述发光芯片在所述多层线路层上排布形成发光芯片阵列,并且与所述多层线路层导电连接;
S3、在所述多层线路层上设置芯片隔离墙,使所述芯片隔离墙围设在所述发光芯片阵列的外侧并且填充在相邻的所述发光芯片之间;
S4、在所述发光芯片阵列上设置荧光层;
S5、在所述荧光层上设置若干第一隔离槽,所述第一隔离槽对应在所述芯片隔离墙的上方,所述第一隔离槽的底面位于所述芯片隔离墙的表面上或所述芯片隔离墙内。
本发明的阵列光源,通过在发光芯片阵列中设置芯片隔离墙,很好地阻隔发光芯片之间的相互串光;在发光芯片阵列上方的荧光层中设置第一隔离槽,进一步切断了每个发光芯片上方的荧光层之间的相互联系,也就阻断了荧光层内存在的光导效应,能够大幅降低沿荧光层水平方向的光晕效果,大幅改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
本发明的阵列光源用于汽车前大灯LED光源中,能够满足汽车前大灯自适应智能照明的要求。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是现有技术的一种汽车前大灯LED光源结构图示意;
图2是本发明第一实施例的阵列光源的结构示意图;
图3是本发明第二实施例的阵列光源的结构示意图;
图4是本发明第三实施例的阵列光源的结构示意图;
图5是本发明第四实施例的阵列光源的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图2所示,本发明第一实施例的阵列光源,适用于汽车前大灯LED光源,该阵列光源可包括无机基板10、设置在无机基板10上的多层线路层20、发光结构、外接焊盘60、导热焊垫70等。
无机基板10具有相对的第一表面和第二表面,多层线路层20和发光结构主要设置在无机基板10的第一表面上,导热焊垫70设置在无机基板10的第二表面上,外接焊盘60可以选择性地设置在无机基板10的第一表面上、第二表面上,或者第一表面和第二表面上。
无机基板10采用耐高温、热膨胀系数小、稳定性好、加工精度高的无机非金属材料制成,优选氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷等。无机基板10的厚度优选为0.1mm-3mm。为了保证无机基板10表面平坦度,无机基板10的表面通过研磨和/或抛光整平。
多层线路层20进一步包括至少一金属线路层(未图示)和至少一无机绝缘层(未图示),金属线路层和无机绝缘层依序设置在无机基板10的第一表面上。其中,金属线路层采用导电性能好的银或铜等金属材料形成,也可以使用导电性能好的合金材料;金属线路层可以是单层或多层结构。金属线路层的制备方式可以根据实际需要采用厚膜印刷和高温烧结的方法,也可以采用蒸镀(如电子束蒸镀、热蒸镀等)和浮离或刻蚀的方法。
无机绝缘层采用绝缘性能好的无机介质材料形成,也可采用绝缘性能好的氧化物或氮化物(如氧化铝、氧化硅、氮化铝及氮化硅等);无机绝缘层可以是单层或多层结构。无机绝缘层的制备中,当材料选择为无机介质材料时,可以按需要采用厚膜印刷和高温烧结的方法制作;当材料选择为氧化物或氮化物时,可按需要采用化学气相沉积和刻蚀的方法制作。
为与发光结构中的发光芯片30导电连接,多层线路层20上设有若干导电焊垫21,每一导电焊垫21与对应的发光芯片30的导电焊盘31连接,并且通过导电焊垫21和导电焊盘31的连接实现发光芯片30在多层线路层20上的固定。
具体地,导电焊垫21可设置在无机绝缘层上,导电焊垫21通过贯穿无机绝缘层的第一导电通道与相对应的金属线路层导电连。发光芯片30通过导电焊垫21和第一导电通道与金属线路层导电连接。或者,导电焊垫21也可以直接与裸露在无机绝缘层上的金属线路层导电连接。金属线路层之间也可以通过第一导电通道相互导电连接。
导电焊垫21为单层或多层结构,采用导电性能好的银或铜等金属材料,也可以使用导电性能好的合金材料。按需要采用厚膜印刷和高温烧结的方法制作导电焊垫,也可以按需要采用蒸镀(如电子束蒸镀、热蒸镀等)和浮离或刻蚀的方法制作导电焊垫。
发光结构进一步包括若干发光芯片30、芯片隔离墙40以及荧光层50。若干发光芯片30在多层线路层20上排布形成发光芯片30阵列并与多层线路层20导电连接。
在多层线路层20上,每一发光芯片30具有导电焊盘31用于与对应的导电焊垫21导电连接。作为选择,可以采用固晶的方式把发光芯片30放置在其相对应的导电焊垫21上,使发光芯片30的导电焊盘31与导电焊垫21对齐,再通过焊接的方式实现导电焊垫21与导电焊盘31的导电连接,并把发光芯片30固定在多层线路层20上。焊接方法包括但不限于回流焊接,共晶焊接,热压焊等。
在多层线路层20上的发光芯片30阵列中,发光芯片30之间优选相互紧密排列,减少相邻的发光芯片30之间的间隔。为减少发光芯片30之间的间隔,达到紧密排列的目的,发光芯片30优选倒装芯片。
发光芯片30之间的间隔控制在200微米以内。
芯片隔离墙40设置在多层线路层20上,围设在发光芯片30阵列的外侧并且填充在相邻的发光芯片30之间,这样使得芯片隔离墙40在发光阵列的外周形成隔离墙,还将相邻芯片之间的间隔(即使很小)填充隔离,可以很好地阻隔发光芯片30之间的相互串光。为了减少芯片隔离墙40对光的吸收,芯片隔离墙40采用具有良好反射率的白胶形成,并采用精密点胶的方式,让白胶进入发光芯片30之间的间隙和包裹在发光芯片30阵列最外侧的发光芯片30的外侧面。为防止白胶外溢,可在点胶前先在发光芯片30阵列四周建立围坝。
荧光层50覆盖在发光芯片30阵列上,也同时位于芯片隔离墙40上。荧光层50可采用但不限于硅胶、环氧树脂、荧光玻璃片或荧光陶瓷片形成。荧光层50还包括掺在其中的至少一种荧光粉和/或至少一种光致发光粉末。当荧光层50采用硅胶或环氧树脂等胶状材料时,可采用喷涂或点胶的方式在发光芯片30和芯片隔离墙40表面制备荧光层50;当荧光层50采用荧光玻璃片或荧光陶瓷片等薄片材料时,可采点胶粘接的方式把荧光玻璃片或荧光陶瓷片粘贴在发光芯片30和芯片隔离墙40表面。
进一步地,荧光层50上设有若干第一隔离槽51,第一隔离槽51对应在芯片隔离墙40的上方,第一隔离槽51的底面位于芯片隔离墙40的表面上或芯片隔离墙40内。
第一隔离槽51在荧光层50上的设置,使得荧光层50形成多个单独且位于对应一发光芯片30上的结构层,切断了每个发光芯片30上方的荧光层50之间的相互联系,也就阻断了荧光层50内存在的光导效应,可大幅降低沿荧光层50水平方向的光晕效果,大幅改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
第一隔离槽51的宽度小于200微米,可采用但不限于轮刀切割或激光刻蚀的方式在荧光层50上制备形成,也可以把预先切好的与发光芯片30大小相同或略大于发光芯片30的荧光层50小块逐一粘贴在发光芯片30表面,荧光层50小块之间的间隙构成第一隔离槽51。
外接焊盘60设置在无机基板10的第一表面和/或第二表面上,与相对应的金属线路层导电连接。当外接焊盘60设置在无机基板10的第一表面上时,其可以直接与对应的金属线路层导电连接;当外接焊盘60设置在无机基板10的第二表面上时,其可以通过贯穿无机基板10的第二导电通道61与金属线路层导电连接。
外接焊盘60为单层或多层结构,采用导电性能好的银或铜等金属材料,也可以使用导电性能好的合金材料。按需要采用厚膜印刷和高温烧结的方法制作外接焊盘60,也可以按需要采用蒸镀(如电子束蒸镀、热蒸镀等)和浮离或刻蚀的方法制作外接焊盘60。
导热焊垫70设置在无机基板10的第二表面上,用于与散热装置连接,将阵列光源的热量导出。导热焊垫70为单层或多层结构,采用导热性能好的银或铜等金属材料,也可以使用导热性能好的合金材料。按需要采用厚膜印刷和高温烧结的方法制作导热焊垫70,也可以按需要采用蒸镀(如电子束蒸镀、热蒸镀等)和浮离或刻蚀的方法制作导热焊垫70。
结合图2,该第一实施例的阵列光源的制造方法,可包括以下步骤:
S1、提供无机基板10,在无机基板10的第一表面上设置多层线路层20。
无机基板10采用耐高温、热膨胀系数小、稳定性好、加工精度高的无机非金属材料制成,优选氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷等,厚度优选为0.1mm-3mm。为了保证无机基板10表面平坦度,无机基板10的表面通过研磨和/或抛光整平。
在设置多层线路层20之前,还可先在无机基板10上设置第二导电通道61。第二导电通道61的制备方法如下:
采用激光在无机基板10上打孔,然后在孔内填入金属材料形成具有导电性能的第二导电通道61。金属材料可以是导电性能好的银或铜等,或者是导电性能好的合金材料。制备第二导电通道61可采用DPC工艺、厚膜工艺和薄膜工艺的一种或多种组合,包括但不限于光刻、显影、印刷、烧结、腐蚀、蒸镀、浮离等。
在设置多层线路层20之前,还可先在无机基板10上设置外接焊盘60。外接焊盘60为单层或多层结构,采用导电性能好的银或铜等金属材料制成,也可以使用导电性能好的合金材料制成。按需要采用厚膜印刷和高温烧结的方法制作外接焊盘60,也可以按需要采用蒸镀(如但不限于电子束蒸镀、热蒸镀等)和浮离或刻蚀的方法制作外接焊盘60。
在设置多层线路层20之前,还可先在无机基板10的第二表面上设置导热焊垫70。导热焊垫70的材料及制备方式参考以上结构中对应描述,在此不再赘述。
制备多层线路层20时,先在无机基板10的第一表面制备金属线路层,然后在金属线路层上制备无机绝缘层和第一导电通道,再在无机绝缘层上制备金属线路层,以此重复作业制备多层线路层20。也可以先在无机基板10的第一表面制备无机绝缘层和第一导电通道,然后在无机绝缘层上制备金属线路层,再在金属线路层上制备无机绝缘层和第一导电通道,以此重复作业制备多层线路层20。多层线路层20的材料及制备方式参考以上结构中对应描述,在此不再赘述。
S2、将若干发光芯片30设置在多层线路层20上;若干发光芯片30在多层线路层20上排布形成发光芯片阵列,并且与多层线路层20导电连接。
发光芯片30优选采用倒装芯片,可以减少发光芯片30间的间隔,达到紧密排列的目的。发光芯片30之间的间隔一般控制在200微米以内。
发光芯片30上设置有导电焊盘31,导电焊盘31与其相对应的导电焊垫21导电连接,并把发光芯片30固定在导电焊垫21上。采用固晶的方式把发光芯片30放置在其相对应的导电焊垫21上,使发光芯片30的导电焊盘31与导电焊垫21对齐,再通过焊接的方式实现导电焊垫21与导电焊盘31的导电连接,并把发光芯片30固定在导电焊垫21上。焊接方法包括但不限于回流焊接、共晶焊接、热压焊等。
S3、在多层线路层20上设置芯片隔离墙40,使芯片隔离墙40围设在发光芯片阵列的外侧并且填充在相邻的发光芯片30之间。
为了减少芯片隔离墙40对光的吸收,芯片隔离墙40采用具有良好反射率和流动性的白胶,并采用精密点胶的方式,让白胶进入发光芯片30之间的间隙和包裹在发光芯片阵列最外侧的发光芯片30的外侧面。为防止白胶外溢,可在点胶前先在发光芯片阵列四周建立围坝。
芯片隔离墙40的高度优选与发光芯片30的高度持平。
当阵列光源包括夹层时,在设置芯片隔离墙40后,还包括在芯片隔离墙40上设置夹层。夹层采用有机材料,包括但不限于黑油、白油,黑胶、白胶、硅胶、环氧树脂等,优选采用掩膜喷涂黑胶、白胶、硅胶、环氧树脂等方式制备夹层,也可以在表面旋涂白油、黑油等,光刻显影形成夹层。夹层的厚度优选10微米-100微米。
S4、在发光芯片阵列上设置荧光层50。
荧光层50采用但不限于硅胶、环氧树脂、荧光玻璃片或荧光陶瓷片形成。荧光层50还包括掺在其中的至少一种荧光粉和/或至少一种光致发光粉末。
当采用硅胶或环氧树脂等胶状材料时,可采用喷涂或点胶的方式在发光芯片30和芯片隔离墙40表面制备荧光层50,首先在硅胶或环氧树脂中掺入至少一种荧光粉和/或光致发光粉末,然后通过喷涂或点胶的方式把掺有至少一种荧光粉和/或光致发光粉末的硅胶或环氧树脂均匀涂覆在发光芯片30和芯片隔离墙40上;加热固化后形成荧光层50。为避免硅胶或环氧树脂流动外溢,可在发光芯片阵列四周先用点胶方式设置围坝。
当采用荧光玻璃片或荧光陶瓷片等薄片材料时,首先制备掺入至少一种荧光粉和/或光致发光粉末的荧光玻璃片或荧光陶瓷片中,然后通过胶水把掺入至少一种荧光粉和/或光致发光粉末的荧光玻璃片或荧光陶瓷片粘贴在发光芯片30和芯片隔离墙40上,加热固化后形成荧光层50。
当阵列光源包括夹层时,荧光层50设置在发光芯片30、芯片隔离墙40和夹层表面。
S5、在荧光层50上设置若干第一隔离槽51,第一隔离槽51对应在芯片隔离墙40的上方,第一隔离槽51的底面位于芯片隔离墙40的表面上或芯片隔离墙40内。
第一隔离槽51宽度小于200微米,可采用但不限于轮刀切割或激光刻蚀的方式在荧光层50上制备第一隔离槽51,也可以把预先切好的与发光芯片30大小相同或略大于发光芯片30尺寸的荧光层50小块逐一粘贴在发光芯片30表面,荧光层50小块之间的间隙构成第一隔离槽51。通过上述步骤,获得第一实施例的阵列光源。
如图3所示,本发明第二实施例的阵列光源,适用于汽车前大灯LED光源,该阵列光源可包括无机基板10、设置在无机基板10上的多层线路层20、发光结构、外接焊盘60、导热焊垫70等。
发光结构进一步包括若干发光芯片30、芯片隔离墙40以及荧光层50。若干发光芯片30在多层线路层20上排布形成发光芯片30阵列并与多层线路层20导电连接。芯片隔离墙40设置在多层线路层20上,围设在发光芯片30阵列的外侧并且填充在相邻的发光芯片30之间,这样使得芯片隔离墙40在发光阵列的外周形成隔离墙,还将相邻芯片之间的间隔(即使很小)填充隔离,可以很好地阻隔发光芯片30之间的相互串光。
荧光层50上设有若干第一隔离槽51,第一隔离槽51对应在芯片隔离墙40的上方,第一隔离槽51的底面位于芯片隔离墙40的表面上或芯片隔离墙40内。第一隔离槽51在荧光层50上的设置,使得荧光层50形成多个单独且位于对应一发光芯片30上的结构层,切断了每个发光芯片30上方的荧光层50之间的相互联系,也就阻断了荧光层50内存在的光导效应,可大幅降低沿荧光层50水平方向的光晕效果,大幅改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
无机基板10、多层线路层20、发光结构、外接焊盘60、导热焊垫70等具体设置均可参考上述第一实施例,在此不再赘述。
本实施例不同于上述第一实施例的是:发光结构还包括设置在第一隔离槽51内的第一隔离墙80。
第一隔离墙80采用不透光的有机材料制成,包括但不限于黑胶、黑油、白胶、白油等。该第一隔离墙80不透光或者透光率很低,其在第一隔离槽51内设置能够进一步切断荧光层50之间的相互联系,进一步阻断荧光层50内存在的光导效应,进一步降低沿荧光层50水平方向的光晕效果,进一步改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
该第二实施例的阵列光源的制造方法,其在第一实施例的制造方法的基础上,进一步包括:
S6、第一隔离槽51内设置第一隔离墙80。
第一隔离墙80采用不透光的有机材料,包括但不限于黑胶、黑油、白胶、白油等。第一隔离墙80优选采用精密点胶的方式在第一隔离槽51内填入具有良好流动性和良好遮光性的黑胶,或在表面旋涂感光油墨后,光刻显影形成第一隔离墙80。第一隔离墙80的高度优选与荧光层50的高度持平或高过荧光层50。
如图4所示,本发明第三实施例的阵列光源,适用于汽车前大灯LED光源,该阵列光源可包括无机基板10、设置在无机基板10上的多层线路层20、发光结构、外接焊盘60、导热焊垫70等。
发光结构进一步包括若干发光芯片30、芯片隔离墙40以及荧光层50。若干发光芯片30在多层线路层20上排布形成发光芯片30阵列并与多层线路层20导电连接。芯片隔离墙40设置在多层线路层20上,围设在发光芯片30阵列的外侧并且填充在相邻的发光芯片30之间,这样使得芯片隔离墙40在发光阵列的外周形成隔离墙,还将相邻芯片之间的间隔(即使很小)填充隔离,可以很好地阻隔发光芯片30之间的相互串光。
荧光层50上设有若干第一隔离槽51,第一隔离槽51对应在芯片隔离墙40的上方,第一隔离槽51的底面位于芯片隔离墙40的表面上或芯片隔离墙40内。第一隔离槽51在荧光层50上的设置,使得荧光层50形成多个单独且位于对应一发光芯片30上的结构层,切断了每个发光芯片30上方的荧光层50之间的相互联系,也就阻断了荧光层50内存在的光导效应,可大幅降低沿荧光层50水平方向的光晕效果,大幅改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
无机基板10、多层线路层20、发光结构、外接焊盘60、导热焊垫70等具体设置均可参考上述第一实施例,在此不再赘述。
本实施例不同于上述第一实施例的是:发光结构还包括设置在第一隔离槽51内的第一隔离墙80、覆盖在荧光层50上的透光保护层90。
第一隔离墙80采用不透光的有机材料制成,包括但不限于黑胶、黑油、白胶、白油等。该第一隔离墙80不透光或者透光率很低,其在第一隔离槽51内设置能够进一步切断荧光层50之间的相互联系,进一步阻断荧光层50内存在的光导效应,进一步降低沿荧光层50水平方向的光晕效果,进一步改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
透光保护层90覆盖在荧光层50上的同时,也覆盖在第一隔离墙80上。透光保护层90的设置可以有效避免荧光层50在使用过程中被损伤,也方便在后续使用过程中的擦拭与整洁。
透光保护层90采用但不限于透光玻璃或透光胶层形成,透光胶层包括但不限于透光硅胶层、透光环氧树脂层等。
进一步地,透光保护层90上设有若干第二隔离槽91,第二隔离槽91对应在第一隔离墙80的上方,第二隔离槽91的底面位于第一隔离墙80的表面上或第一隔离墙80内。
第二隔离槽91在透光保护层90上的设置使得透光保护层90为多个独立结构层并对应在荧光层50上,切断了透光保护层90之间的相互联系,也就阻断了透光保护层90内存在的光导效应,可大幅降低沿透光保护层90水平方向的光晕效果,大幅改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
第二隔离槽91宽度小于200微米,可采用但不限于轮刀切割方式在透光保护层90上制备,也可以把预先切好的与发光芯片30上荧光层50大小相同或略大于发光芯片30上荧光层50的透光保护层90小块逐一粘贴在荧光层50表面,透光保护层90小块之间的间隙构成第二隔离槽91。
该第三实施例的阵列光源的制造方法,其在第二实施例的制造方法的基础上,进一步包括:
S7、在荧光层50上设置透光保护层90,在透光保护层90上设置若干第二隔离槽91,第二隔离槽91对应在第一隔离墙80的上方,第二隔离槽91的底面位于第一隔离墙80的表面上或第一隔离墙80内。
透光保护层90采用但不限于透光玻璃或透光胶层形成,透光胶层包括但不限于透光硅胶层、透光环氧树脂层等。
当采用透光玻璃时,先采用点胶粘贴的方式把透光玻璃粘贴在第一隔离墙80和荧光层50上,然后再采用但不限于轮刀切割方式在透光玻璃上制备第二隔离槽91;也可以把预先切好的与发光芯片30上荧光层50大小相同或略大于发光芯片30上荧光层50的透光玻璃小块逐一粘贴在荧光层50表面,透光玻璃小块之间的间隙构成第二隔离槽91。
当采用透光胶层时,预先制备透光胶层,如透光硅胶层、透光环氧树脂层,然后采用点胶粘贴的方式把透光胶层粘贴在第一隔离墙80和荧光层50上得到透光胶层,也可以用围坝点胶的方式在第一隔离墙80和荧光层50制备透光胶层(即透光保护层90),然后再采用但不限于轮刀切割方式在透光胶层上制备第二隔离槽91;也可以把预先切好的与发光芯片30上荧光层50大小相同或略大于发光芯片30上荧光层50的透光胶层小块逐一粘贴在荧光层80表面,透光胶层小块(即透光保护层90)之间的间隙构成第二隔离槽91。
如图5所示,本发明第四实施例的阵列光源,适用于汽车前大灯LED光源,该阵列光源可包括无机基板10、设置在无机基板10上的多层线路层20、发光结构、外接焊盘60、导热焊垫70等。
发光结构进一步包括若干发光芯片30、芯片隔离墙40以及荧光层50。若干发光芯片30在多层线路层20上排布形成发光芯片30阵列并与多层线路层20导电连接。芯片隔离墙40设置在多层线路层20上,围设在发光芯片30阵列的外侧并且填充在相邻的发光芯片30之间,这样使得芯片隔离墙40在发光阵列的外周形成隔离墙,还将相邻芯片之间的间隔(即使很小)填充隔离,可以很好地阻隔发光芯片30之间的相互串光。
荧光层50上设有若干第一隔离槽51,第一隔离槽51对应在芯片隔离墙40的上方,第一隔离槽51的底面位于芯片隔离墙40的表面上或芯片隔离墙40内。第一隔离槽51在荧光层50上的设置,使得荧光层50形成多个单独且位于对应一发光芯片30上的结构层,切断了每个发光芯片30上方的荧光层50之间的相互联系,也就阻断了荧光层50内存在的光导效应,可大幅降低沿荧光层50水平方向的光晕效果,大幅改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
无机基板10、多层线路层20、发光结构、外接焊盘60、导热焊垫70等具体设置均可参考上述第一实施例,在此不再赘述。
本实施例不同于上述第一实施例的是:发光结构还包括设置在第一隔离槽51内的第一隔离墙80、覆盖在荧光层50上的透光保护层90,透光保护层90上设有若干第二隔离槽91,第二隔离槽91内设有第二隔离墙100。
第一隔离墙80采用不透光的有机材料制成,包括但不限于黑胶、黑油、白胶、白油等。该第一隔离墙80不透光或者透光率很低,其在第一隔离槽51内设置能够进一步切断荧光层50之间的相互联系,进一步阻断荧光层50内存在的光导效应,进一步降低沿荧光层50水平方向的光晕效果,进一步改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
透光保护层90覆盖在荧光层50上的同时,也覆盖在第一隔离墙80上。透光保护层90的设置可以有效避免荧光层50在使用过程中被损伤,也方便在后续使用过程中的擦拭与整洁。
透光保护层90采用但不限于透光玻璃或透光胶层形成,透光胶层包括但不限于透光硅胶层、透光环氧树脂层等。
透光保护层90上设有若干第二隔离槽91,第二隔离槽91对应在第一隔离墙80的上方,第二隔离槽91的底面位于第一隔离墙80的表面上或第一隔离墙80内。第二隔离槽91在透光保护层90上的设置使得透光保护层90为多个独立结构层并对应在荧光层50上,切断了透光保护层90之间的相互联系,也就阻断了透光保护层90内存在的光导效应,可大幅降低沿透光保护层90水平方向的光晕效果,大幅改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
第二隔离槽91宽度小于200微米,可采用但不限于轮刀切割方式在透光保护层90上制备,也可以把预先切好的与发光芯片30上荧光层50大小相同或略大于发光芯片30上荧光层50的透光保护层90小块逐一粘贴在荧光层50表面,透光保护层90小块之间的间隙构成第二隔离槽91。
第二隔离墙100设置在第二隔离槽91,将第二隔离槽91填充,同时也进一步将相邻的透光保护层90进一步隔绝。
第二隔离墙100采用不透光的有机材料制成,包括但不限于黑胶、黑油、白胶、白油等。由于在第二隔离槽91内设置了不透光或透光率很低的第二隔离墙100,,进一步切断透光保护层90内存在的光导效应,进一步降低沿透光保护层90水平方向的光晕效果,进一步改善照射光形的清晰度和亮暗反差。
该第四实施例的阵列光源的制造方法,其在第三实施例的制造方法的基础上,进一步包括:
S8、在第二隔离槽91内设置第二隔离墙100。
第二隔离墙100采用不透光的有机材料,包括但不限于黑胶、黑油、白胶、白油等。第二隔离墙100优选采用精密点胶的方式在第二隔离槽91内填入具有良好流动性和良好遮光性的黑胶,或在表面旋涂感光油墨后,光刻显影形成第二隔离墙100。第二隔离墙100的高度优选与透光保护层90的高度持平或高过透光保护层90。
上述第四实施例的阵列光源的制造方法的另一实施方式中,在设置荧光层50后,在荧光层50上直接设置透光保护层90,此时荧光层50覆盖发光芯片阵列和芯片隔离墙40。然后在透光保护层90上设置贯穿透光保护层90和荧光层50至芯片隔离墙40的隔离槽,隔离槽的底面位于芯片隔离墙40表面上或芯片隔离墙40内。隔离槽中,位于荧光层50之间的隔离槽部分形成第一隔离槽51,位于透光保护层90之间的隔离槽部分形成第二隔离槽91。
最后在隔离槽内设置隔离墙,隔离墙包括上下相接的第一隔离墙80和第二隔离墙100,第一隔离墙80位于第一隔离槽51内,第二隔离墙100位于第二隔离槽91内。或者,也可以先在隔离槽下部设置第一隔离墙80,然后在第一隔离墙80上方(也是隔离槽上部)设置第二隔离墙100。
本发明的阵列光源,如上述图2-图5所示的所有实施例的阵列光源中,芯片隔离墙40上还可以设有夹层(未图示),在设置第一隔离槽51时,该夹层可作为第一隔离槽51的限位层,避免芯片隔离墙40受损。根据第一隔离槽51的设置选择,第一隔离槽51的底面位于夹层上或夹层内。
对应芯片隔离墙40上具有夹层的设置,夹层可在制备芯片隔离墙40时进行,例如在上述步骤S3中,在多层线路层20上设置芯片隔离墙40后,在芯片隔离墙40上设置夹层。对应地,在步骤S4中,荧光层50设置在芯片隔离墙40和夹层上;步骤S5中,设置第一隔离槽51时,第一隔离槽51贯穿荧光层50至夹层上或夹层内。
进一步地,本发明的阵列光源,如上述图2-图5所示的所有实施例的阵列光源,其还可以包括表面保护层110,表面保护层110设置在多层线路层20和发光结构上;表面保护层110对应发光芯片阵列的位置设有开口,通过开口的设置避免表面保护层110对发光结构遮掩而影响出光。
表面保护层110采用黑色有机材料制成,包括但不限于黑油、黑胶等,优选采用掩膜喷涂黑胶的方式制备表面保护层110,也可以在表面旋涂黑油,光刻显影形成表面保护层110。
在图2所示第一实施例中,表面保护层110围接在发光结构的外周上,其部分覆盖在多层线路层20上,部分覆盖在发光结构外圈的芯片隔离墙40上;荧光层50以及处于荧光层50之间的第一隔离槽51裸露在表面保护层110的开口中。表面保护层110用于保护芯片隔离墙40,并且减少由于具有高反射性能的芯片隔离墙40的反光对光形的干扰。
在图3所示第二实施例中,表面保护层110围接在发光结构的外周上,其部分覆盖在多层线路层20上,部分覆盖在发光结构外圈的芯片隔离墙40上或芯片隔离墙40和第一隔离墙80上;荧光层50以及处于荧光层50之间的第一隔离墙80裸露在表面保护层110的开口中。表面保护层110用于保护芯片隔离墙40,并且减少由于具有高反射性能的芯片隔离墙40的反光对光形的干扰。
在图4所示第三实施例中,表面保护层110围接在发光结构的外周上,其部分覆盖在多层线路层20上,部分覆盖在发光结构外圈的芯片隔离墙40上或芯片隔离墙40和第一隔离墙80上;透光保护层90以及处于透光保护层90之间的第二隔离槽91裸露在表面保护层110的开口中。表面保护层110用于保护芯片隔离墙40和第一隔离墙80,并且减少由于具有高反射性能的芯片隔离墙40的反光对光形的干扰。
在图5所示第四实施例中,表面保护层110围接在发光结构的外周上,其部分覆盖在多层线路层20上,部分覆盖在发光结构外圈的芯片隔离墙40、第一隔离墙80或芯片隔离墙40、第一隔离墙80和第二隔离墙100上;透光保护层90以及处于透光保护层90之间的第二隔离墙100裸露在表面保护层110的开口中。表面保护层110用于保护芯片隔离墙40、第一隔离墙80和第二隔离墙100,并且减少由于具有高反射性能的芯片隔离墙40的反光对光形的干扰。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种阵列光源,其特征在于,包括具有相对的第一表面和第二表面的无机基板、设置在所述无机基板的第一表面上的多层线路层以及发光结构;
所述发光结构包括若干发光芯片、芯片隔离墙以及荧光层;若干所述发光芯片在所述多层线路层上排布形成发光芯片阵列并与所述多层线路层导电连接,所述芯片隔离墙设置在所述多层线路层上,围设在所述发光芯片阵列的外侧并且填充在相邻的所述发光芯片之间;
所述荧光层覆盖在所述发光芯片阵列上,所述荧光层上设有若干第一隔离槽,所述第一隔离槽对应在所述芯片隔离墙的上方,所述第一隔离槽的底面位于所述芯片隔离墙的表面上或所述芯片隔离墙内。
2.根据权利要求1所述的阵列光源,其特征在于,所述发光结构还包括设置在所述第一隔离槽内的第一隔离墙。
3.根据权利要求2所述的阵列光源,其特征在于,所述第一隔离墙采用不透光的有机材料制成。
4.根据权利要求2所述的阵列光源,其特征在于,所述发光结构还包括覆盖在所述荧光层上的透光保护层;所述透光保护层上设有若干第二隔离槽,所述第二隔离槽对应在所述第一隔离墙的上方,所述第二隔离槽的底面位于所述第一隔离墙的表面上或所述第一隔离墙内。
5.根据权利要求4所述的阵列光源,其特征在于,所述发光结构还包括设置在所述第二隔离槽内的第二隔离墙。
6.根据权利要求5所述的阵列光源,其特征在于,所述第二隔离墙采用不透光的有机材料制成。
7.根据权利要求1-6任一项所述的阵列光源,其特征在于,所述阵列光源还包括设置在所述多层线路层和发光结构上的表面保护层;所述表面保护层对应所述发光芯片阵列的位置设有开口。
8.根据权利要求1-6任一项所述的阵列光源,其特征在于,所述芯片隔离墙上设有夹层,所述第一隔离槽的底面位于所述夹层上或所述夹层内。
9.根据权利要求1-6任一项所述的阵列光源,其特征在于,所述多层线路层包括至少一金属线路层和至少一无机绝缘层,所述金属线路层和无机绝缘层依序设置在所述无机基板的第一表面上;
所述无机绝缘层上设有导电焊垫,所述导电焊垫通过贯穿所述无机绝缘层的第一导电通道与相对应的所述金属线路层导电连;所述发光芯片位于所述导电焊垫上并通过导电焊盘与所述导电焊垫导电连接。
10.根据权利要求9所述的阵列光源,其特征在于,所述阵列光源还包括外接焊盘,所述外接焊盘设置在所述无机基板的第一表面和/或第二表面上;
所述外接焊盘与相对应的所述金属线路层导电连接。
11.根据权利要求1-6任一项所述的阵列光源,其特征在于,所述阵列光源还包括导热焊垫,所述导热焊垫设置在所述无机基板的第二表面上。
12.一种权利要求1-11任一项所述的阵列光源的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、提供无机基板,在所述无机基板的第一表面上设置多层线路层;
S2、将若干发光芯片设置在所述多层线路层上;若干所述发光芯片在所述多层线路层上排布形成发光芯片阵列,并且与所述多层线路层导电连接;
S3、在所述多层线路层上设置芯片隔离墙,使所述芯片隔离墙围设在所述发光芯片阵列的外侧并且填充在相邻的所述发光芯片之间;
S4、在所述发光芯片阵列上设置荧光层;
S5、在所述荧光层上设置若干第一隔离槽,所述第一隔离槽对应在所述芯片隔离墙的上方,所述第一隔离槽的底面位于所述芯片隔离墙的表面上或所述芯片隔离墙内。
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