WO2015109518A1

WO2015109518A1 - Led灯条的制作方法及该led灯条

Info

Publication number: WO2015109518A1
Application number: PCT/CN2014/071347
Authority: WO
Inventors: 罗长诚; 黄冲; 王烨文
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2015-07-30
Anticipated expiration: 2016-07-21
Also published as: CN103836425A; CN103836425B

Abstract

一种LED灯条的制作方法及该LED灯条，制作方法包括：步骤1、提供金属基材（20）及数个LED灯（40）；步骤2、在金属基材（20）上形成石墨烯层（60），该石墨烯层（60）对应LED灯（40）设有镂空部（62）；步骤3、将LED灯（40）于镂空部（62）处安装于金属基材（20）上；步骤4、在镂空部（62）处形成硅胶层（80）。LED灯条的制作方法及该LED灯条通过在金属基材（20）上形成石墨烯层（60），并以硅胶层（80）进行平坦化及热传递，有效提升LED灯条的散热效果，延长LED灯条的使用寿命。

Description

LED灯条的制作方法及该 LED灯条

技术领域

本发明涉及一种 LED灯条，尤其涉及一种 LED灯条的制作方法及该 LED灯条。背景技术

液晶显示装置（ Liquid Crystal Display, LCD )具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如移动电话、个人数字助理 ( PDA ) 、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。

现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组（ Backlight module ) 。传统的液晶面板的结构是由一彩色滤光片基板（ Color Filter ) 、一薄膜晶体管阵歹¹ J基板 ( Thin Film Transistor Array Substrate , TFT Array Substrate ) 以及一配置于两基板间的液晶层（ Liquid Crystal Layer )所构成，其工作原理是通过在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示装置的关键组件之一。背光模组依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模组与直下式背光模组两种。直下式背光模组是将发光光源例如阴极萤光灯管（ Cold Cathode Fluorescent Lamp , CCFL ) 或发光二极管（Light Emitting Diode , LED )设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。而侧入式背光模组是将背光源 LED 灯条（Light bar )设于液晶面板侧后方的背板边缘处， LED 灯条发出的光线从导光板 ( Light Guide Plate, LGP )一侧的入光面进入导光板，经反射和扩散后从导光板出光面射出，再经由光学膜片组，以形成面光源提供给液晶面板。

散热一直是影响液晶显示装置使用寿命的一个主要因素，液晶显示装置中热量产生的来源主要是背光源所产生，而现有的背光源一般均为 LED 灯条。 LED灯条主要包括 PCB板及安装并电性连接于 PCB板上的 LED 芯片， LED灯条发热的原因是因为所通入的电能没有全部转化为光能，其中一部分转化成为热能。 LED 芯片的特点是极小的体积内产生极高的热量。 LED 芯片本身的热容量很小，所以需要以最快的速度把这些热量传导出去，否则就会产生很高的结温。

LED 芯片的散热现在越来越为人们所重视，这是因为 LED 芯片的光衰或其寿命是直接和其结温有关，散热不好结温就高，寿命就短，依照阿雷纽斯法则温度每降低 10°C寿命会延长 2倍。

现有的液晶显示装置中 LED灯条散热方式一般为在 PCB板与背板之间设置一散热板，已将 LED 芯片所产生的热量尽快的传递出去，然而该种散热方式的效果并不理想。如将散热板设置为金属材料的散热板，会增加背光模组的重量等。

石墨烯是一种新型材料，其具有耐高温、热膨胀系数小，导热、导电性与摩擦系数小等优点，其可以附在弯曲表面或不规则表面上；石墨烯散热具有较高的水平导热系数（如表 1 所示），可以将能量进行快速的水平方向的传导，使水平方向整个表面热量分布均匀，消除局部热点。

表 1 , 现有常见的散热材料的导热系数表

由上表可见，石墨烯的导热系数最高，那么用石墨烯作为 LED 灯条的散热材料将会极大的提高散热效果，延长 LED 灯条的使用寿命，进而延长使用该 LED灯条的液晶显示装置的使用寿命。发明内容

本发明的目的在于提供一种 LED 灯条的制作方法，其制程简单，能有效提高 LED灯条的散热效果，延长 LED灯条的使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种 LED 灯条，其结构简单，散热效果好，使用寿命长。为实现上述目的，本发明提供一种 LED 灯条的制作方法，包括以下步骤：

步骤 1、提供金属基材及数个 LED灯；

步骤 2、在金属基材上形成石墨烯层，该石墨烯层对应 LED灯设有镂空部；

步骤 3、将 LED灯于镂空部处安装于金属基材上；

步骤 4、在镂空部处形成硅胶层。

所述金属基材为薄铜基材、薄铝基材、薄镍基材或薄钌基材。

所述石墨烯层通过化学气相沉积的方式形成于金属基材上。

所述金属基材为薄铜基材，所述化学气相沉积以烃类为碳源气体，以氢气或氩气为载气，在 500-1050°C：、 10Pa-5kPa的环境下进行。

所述碳源气体为甲烷、乙烯、乙炔其中之一或其混合气体。

所述石墨烯层的厚度为 0.35 nm -50nm; 所述硅胶层的厚度为 ΙΟμιη-

3mm。

本发明还提供一种一种 LED 灯条，包括：基板及安装于基板上的

LED灯，所述基板包括金属基材、形成于金属基材上的石墨烯层及形成于金属基材上的硅胶层，所述石墨烯层上对应 LED 灯设有镂空部，所述 LED 灯于该镂空部处安装于金属基材上，所述硅胶层形成于所述镂空部处。

所述金属基材为薄铜基材、薄铝基材、薄镍基材或薄钌基材；所述石墨烯层通过化学气相沉积的方式形成于金属基材上；所述石墨烯层的厚度为 0.35 nm -50nm; 所述硅胶层的厚度为 10μιη-3ηιηι。

所述碳源气体为甲烷、乙烯、乙炔其中之一或其混合气体。

本发明还提供一种一种 LED 灯条，包括：基板及安装于基板上的 LED灯，所述基板包括金属基材、形成于金属基材上的石墨烯层及形成于金属基材上的硅胶层，所述石墨烯层上对应 LED 灯设有镂空部，所述 LED 灯于该镂空部处安装于金属基材上，所述硅胶层形成于所述镂空部处；

其中，所述金属基材为薄铜基材、薄铝基材、薄镍基材或薄钌基材；所述石墨烯层通过化学气相沉积的方式形成于金属基材上；所述石墨烯层的厚度为 0.35 nm -50nm; 所述硅胶层的厚度为 10μιη-3ηιηι。

所述碳源气体为甲烷、乙烯、乙炔其中之一或其混合气体。

本发明的有益效果：本发明的 LED灯条的制作方法及该 LED灯条，通过在金属基材上形成石墨烯层，并以硅胶层进行平坦化及热传递，有效提升 LED灯条的散热效果，延长 LED灯条的使用寿命。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图 1为本发明 LED灯条的制作方法的流程图；

图 2至图 4为本发明 LED灯条的制作过程示意图。具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图 1 , 并参考图 2至图 4, 本发明提供一种 LED灯条的制作方法包括以下步骤：

步骤 1、提供金属基材 20及数个 LED灯 40。

所述金属基材 20 可为薄铜（Cu ) 基材、薄铝（A1 ) 基材、薄镍 ( Ni )基材或薄钌（Ru )基材，在本实施例中，所述金属基材 20 为薄铜基材。

步骤 2、在金属基材 20上形成石墨烯层 60, 该石墨烯层 60对应 LED 灯 40设有镂空部 62。

在本实施例中，所述石墨烯层 60的厚度为 0.35 nm -50nm, 其通过化学气相沉积的方式形成于金属基材 20上。

进一步地，所述金属基材 20 为薄铜基材，所述化学气相沉积以烃类为碳源气体，以氢气（¾ )或氩气（Ar ) 为载气，在 500-1050°C：、 10Pa- 5kPa的环境下进行，其中，所述碳源气体可为甲烷（ CH₄ ) 、乙烯 ( C₂H₄ ) 、乙炔（C₂¾ )等烃类气体其中之一或其混合气体。

具体地，以薄铜基材为生长基体，在化学气相沉积反应室内通入甲烷与氢气、甲烷与氩气、或乙烯与氢气或氩气的混合气体，在 500-1050°C：、 10Pa-5kPa的环境下使得碳源气体中的碳原子析出并生长于薄铜基材上。

步骤 3、将 LED灯 40于镂空部 62处安装于金属基材 20上。

具体地，所述 LED灯 40可以通过焊接等方安装于金属基材 20上。步骤 4、在镂空部 62处形成硅胶层 80。

在本实施例中，所述硅胶层 80的厚度为 10μιη-3ηιηι, 其包覆 LED灯 40的周围，平坦化石墨烯层 60上镂空部 62的同时将 LED灯 40所产生的热量传递给金属基材 20与石墨烯层 60, 进行散热。

请参阅图 4, 并参考图 2 与图 3 , 本发明还提供一种 LED 灯条，包括：基板 200及安装于基板 200上的 LED灯 40, 所述基板 200包括金属基材 20、形成于金属基材 20上的石墨烯层 60及形成于金属基材 20上的硅胶层 80, 所述石墨烯层 60上对应 LED灯 40设有镂空部 62, 所述 LED 灯 40于该镂空部 62处安装于金属基材 20上，所述硅胶层 80形成于所述镂空部 62处。

具体地，所述金属基材 20 可为薄铜（Cu )基材、薄铝（A1 )基材、薄镍（Ni )基材或薄钌（Ru )基材，在本实施例中，所述金属基材 20 为薄铜基材。所述 LED灯 40可以通过焊接等方安装于金属基材 20上。

所述硅胶层 80的厚度为 10μιη-3ηιηι, 其包覆 LED灯 40的周围，平坦化石墨烯层 60上镂空部 62的同时将 LED灯 40所产生的热量传递给金属基材 20与石墨烯层 60, 进行散热。

综上所述，本发明的 LED灯条的制作方法及该 LED灯条，通过在金属基材上形成石墨烯层，并以硅胶层进行平坦化及热传递，有效提升 LED 灯条的散热效果，延长 LED灯条的使用寿命。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围

Claims

权利要求

1、一种 LED灯条的制作方法，包括以下步骤：

步骤 1、提供金属基材及数个 LED灯；

步骤 3、将 LED灯于镂空部处安装于金属基材上；

步骤 4、在镂空部处形成硅胶层。

2、如权利要求 1所述的 LED灯条的制作方法，其中，所述金属基材为薄铜基材、薄铝基材、薄镍基材或薄钌基材。

3、如权利要求 2所述的 LED灯条的制作方法，其中，所述石墨烯层通过化学气相沉积的方式形成于金属基材上。

4、如权利要求 3所述的 LED灯条的制作方法，其中，所述金属基材为薄铜基材，所述化学气相沉积以烃类为碳源气体，以氢气或氩气为载气，在 500-1050°C：、 10Pa-5kPa的环境下进行。

5、如权利要求 4所述的 LED灯条的制作方法，其中，所述碳源气体为甲烷、乙烯、乙炔其中之一或其混合气体。

6、如权利要求 1所述的 LED灯条的制作方法，其中，所述石墨烯层的厚度为 0.35 nm -50nm; 所述硅胶层的厚度为 10μιη-3ηιηι。

7、一种 LED灯条，包括：基板及安装于基板上的 LED灯，所述基板包括金属基材、形成于金属基材上的石墨烯层及形成于金属基材上的硅胶层，所述石墨烯层上对应 LED灯设有镂空部，所述 LED灯于该镂空部处安装于金属基材上，所述硅胶层形成于所述镂空部处。

8、如权利要求 7 所述的 LED 灯条，其中，所述金属基材为薄铜基材、薄铝基材、薄镍基材或薄钌基材；所述石墨烯层通过化学气相沉积的方式形成于金属基材上；所述石墨烯层的厚度为 0.35 nm -50nm; 所述硅胶层的厚度为 10μιη-3ηιηι。

9、如权利要求 8 所述的 LED 灯条，其中，所述金属基材为薄铜基材，所述化学气相沉积以烃类为碳源气体，以氢气或氩气为载气，在 500- 1050°C：、 10Pa-5kPa的环境下进行。

10、如权利要求 9 所述的 LED灯条，其中，所述碳源气体为甲烷、乙烯、乙炔其中之一或其混合气体。

11、一种 LED灯条，包括：基板及安装于基板上的 LED灯，所述基板包括金属基材、形成于金属基材上的石墨烯层及形成于金属基材上的硅胶层，所述石墨烯层上对应 LED灯设有镂空部，所述 LED灯于该镂空部处安装于金属基材上，所述硅胶层形成于所述镂空部处；

12、如权利要求 11所述的 LED灯条，其中，所述金属基材为薄铜基材，所述化学气相沉积以烃类为碳源气体，以氢气或氩气为载气，在 500- 1050°C：、 10Pa-5kPa的环境下进行。

13、如权利要求 12所述的 LED灯条，其中，所述碳源气体为甲烷、乙烯、乙炔其中之一或其混合气体。