專利名稱：一種側(cè)入式led背光源散熱封裝光條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提出一種LED的散熱封裝光條，尤其涉及一種側(cè)入式LED背光源散熱 封裝光條。
背景技術(shù)：
目前，液晶顯示器已成為平板顯示領(lǐng)域的主流。液晶顯示屏本身不發(fā)光，背光模組 是液晶顯示器的關(guān)鍵組件之一，其功能就是提供足夠亮度與分布均勻的光源，使其顯示影 像。其中固體光源LED是最被看好的下一代綠色背光光源。與其它背光光源相比，其具有以 下優(yōu)點(diǎn)LED是一種平面狀光源，最基本的發(fā)光單元是3 5mm邊長(zhǎng)的正方形(封裝后)，極 容易組合在一起成為既定面積的面光源，具有很好的亮度均勻性；LED背光源有更好的色 域，色彩表現(xiàn)力強(qiáng)；LED的使用壽命可長(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，即便每天連續(xù)使用10個(gè)小時(shí)，也可以 連續(xù)用上27年，大大延長(zhǎng)了液晶電視的使用壽命；LED使用的是5 24V的低壓電源，十分 安全；擁有穩(wěn)固的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，抗震性能很出色，加上LED不需要使用對(duì)環(huán)境有害的金屬汞， 更加環(huán)保。為了要打造超薄電視，使用的側(cè)光式LED背光源，是把LED晶粒配置在液晶屏幕的 邊緣，再搭配導(dǎo)光板，讓LED背光模塊發(fā)光時(shí)，把從屏幕邊緣發(fā)射的光透過(guò)導(dǎo)光板均勻分散 到整個(gè)屏幕上，這樣整體就有足夠的背光量，可讓液晶屏幕顯示畫(huà)面。LED是個(gè)光電器件， 其工作過(guò)程中，約有80% -85%的輸入電能轉(zhuǎn)化為熱能，使LED芯片節(jié)溫升高，且為了達(dá)到 亮度要求，需要多個(gè)芯片陣列形成背光模塊使用；對(duì)于LED芯片而言，如果熱量集中在芯片 內(nèi)部不能有效的耗散到周圍環(huán)境中去，則會(huì)導(dǎo)致芯片節(jié)溫升高，引起熱應(yīng)力的非均勻分布、 加速器件光輸出的衰減，影響器件的可靠性。研究表明，隨芯片節(jié)溫上升，器件的失效率呈 指數(shù)攀升。在室溫附近，節(jié)溫升高1°C，LED的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)下降左右，當(dāng)器件節(jié)溫升高到 120°C時(shí)，亮度則下降多達(dá)35%，這種情況在多芯片陣列時(shí)，散熱更加困難。因而設(shè)計(jì)一散熱 裝置對(duì)其發(fā)熱量加以控制使其工作溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，是保證其性能的關(guān)鍵。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種導(dǎo)熱性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不額 外耗電、使用壽命長(zhǎng)的側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條，包括LED芯片、固晶膠、導(dǎo)熱絕緣層、導(dǎo)電 層、金線、熒光粉涂層、配光透鏡和阻抗膜；LED芯片上方涂有熒光粉涂層，固晶膠將LED芯 片固定于扁平熱管上；扁平熱管用于封裝的表面鍍有金屬涂層；LED芯片外圍依次設(shè)有導(dǎo) 熱絕緣層、導(dǎo)電層和阻抗膜；導(dǎo)熱絕緣層、導(dǎo)電層和阻抗膜與LED芯片之間設(shè)有間隔，金線 將LED芯片電極與導(dǎo)電層相連，配光透鏡通過(guò)硅膠塑封而成。所述的扁平熱管的形狀為直線形或L形扁平熱管。所述的扁平熱管的LED封裝面為平整的平面或?yàn)榧庸こ鰩О疾鄣钠矫?。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)方法相比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型采用的LED陣列封裝于通過(guò)相變傳熱的扁平熱管上，使LED芯片工 作時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱管迅速轉(zhuǎn)移到散熱裝置中，大大提高了 LED背光源光條組件的散熱 能力。(2)本實(shí)用新型具有導(dǎo)熱性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不額外耗電、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。非常適 合于液晶顯示裝置用的側(cè)入式LED背光源。

圖1為側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的LED封裝于具有凹槽結(jié)構(gòu)熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例1側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實(shí)施例2側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實(shí)施例3側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為實(shí)施例4的側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為實(shí)施例5種側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為實(shí)施例6側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖8使用的扣環(huán)扣接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式 不限于此。如圖1所示，一種側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條包括LED芯片1、扁平熱管2、固 晶膠3、導(dǎo)熱絕緣層4、導(dǎo)電層5、金線6、熒光粉涂層7，配光透鏡8和阻抗膜9。直線型或L 形的扁平熱管2的一側(cè)平面設(shè)置金屬鍍層21，作為L(zhǎng)ED芯片1的封裝面；該金屬鍍層21為 鍍銀或鎳層。LED芯片1通過(guò)固晶膠3固定于熱管的金屬鍍層21上，固晶膠3可選型號(hào)為 MD140 ；LED芯片1上方涂覆有熒光粉涂層7 (熒光粉涂層的材料為常用材料，主要是熒光粉 和硅膠的混合物，熒光粉涂層直接點(diǎn)滴到LED芯片上方以將整個(gè)LED芯片涂覆)，以將LED 發(fā)出的光的顏色配成所需的顏色；LED芯片組1周圍通過(guò)熱壓、濺射或鍍膜的方法，在扁平 熱管2的銀或鎳鍍層21上依次涂覆導(dǎo)熱絕緣層4、導(dǎo)電層5和阻抗膜9，其中導(dǎo)熱絕緣層4 為環(huán)氧樹(shù)脂材料，導(dǎo)電層5為鍍銀或鎳層，阻抗膜9為常用高分子材料阻抗膜，導(dǎo)電層5作 為L(zhǎng)ED芯片工作的供電回路，阻抗膜9隔離導(dǎo)電層5與外界，對(duì)導(dǎo)電層5起保護(hù)作用；導(dǎo)熱 絕緣層4、導(dǎo)電層5和阻抗膜9與LED芯片1之間設(shè)有間隔，金線6將LED芯片1的電極與 導(dǎo)電層5相連，配光透鏡8為半球狀透明硅膠，采用塑封工藝固定于芯片外圍。配光透鏡的 封裝過(guò)程等其它涂層都涂覆上后，用一個(gè)內(nèi)腔為透鏡形狀模具套在芯片上方，而后將透明 硅膠注入模具內(nèi)，冷凝后就得到所需的配光透鏡，配光透鏡亦是充滿空間(亦即模具的內(nèi) 腔)。如圖2所示，本實(shí)用新型還包括以下這種實(shí)施方式，在其他結(jié)構(gòu)與圖1實(shí)施方式相 同的前提下，扁平熱管2上設(shè)有凹槽結(jié)構(gòu)22，LED芯片1通過(guò)固晶膠3設(shè)置在扁平熱管2的 凹槽結(jié)構(gòu)22結(jié)構(gòu)中。在圖1的平裝方式中，LED芯片發(fā)出的光僅僅依靠配光透鏡7自身的聚光作用射出。而圖2的凹裝方式中，扁平熱管2凹槽結(jié)構(gòu)22的凹下部分可以充當(dāng)反光杯 的作用，LED底部四側(cè)的光被凹槽結(jié)構(gòu)22表面的鍍銀層反射后，再透過(guò)配光透鏡射出，光線 更加聚集，可以提高LED的出光效率。實(shí)施例1如圖3所示，側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條設(shè)置在導(dǎo)光板10左側(cè)或右側(cè)，也可 在上側(cè)或下側(cè)，作為背光模組的側(cè)光源；導(dǎo)光板10前后兩側(cè)分別附有反射膜11及光學(xué)薄 膜12，反射膜11的作用主要將導(dǎo)光板背面透射出來(lái)的光反射回組件中，從而提高光的利用 率，增加正面亮度，其可選用如E20#50等系列產(chǎn)品；光學(xué)薄膜12主要指用于修正光行進(jìn)的 角度和射出光的指向一致性的擴(kuò)散膜和增亮膜等光學(xué)薄膜，擴(kuò)散膜可選用如TPRA90，增亮 膜可選用CM30-155等系列產(chǎn)品。散熱翅片13通過(guò)導(dǎo)熱膠14粘結(jié)于扁平熱管2的外側(cè)，并 裸露于空氣中，以通過(guò)空氣自然對(duì)流的方式將熱量迅速散出。多片LED芯片1設(shè)置在扁平 熱管2內(nèi)側(cè)；具體是固晶膠3將LED芯片1固定于扁平熱管2內(nèi)側(cè)；固晶膠3可選用型號(hào)為 MD140的固晶膠，其四周依次設(shè)有由環(huán)氧或樹(shù)脂材料構(gòu)成的導(dǎo)熱絕緣層4、采用覆銅的導(dǎo)電 層5和高分子材料組成阻抗膜9 ；LED芯片1上方涂有熒光粉涂層7 ；金線6將LED芯片電 極與導(dǎo)電層5相連，配光透鏡8通過(guò)硅膠塑封而成。導(dǎo)熱絕緣層4、導(dǎo)電層5和阻抗膜9通 過(guò)熱壓、濺射或鍍膜的方法涂覆于扁平熱管2表面上，與LED芯片1之間設(shè)有間隔。實(shí)施例2如圖4所示，側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條同實(shí)施例1 ；散熱翅片結(jié)構(gòu)151設(shè)置 在導(dǎo)光板的上端；顯示器邊框外殼15與散熱翅片結(jié)構(gòu)151連接成一體，形成彎折結(jié)構(gòu)；顯 示器邊框外殼15位于扁平熱管2外側(cè)，顯示器邊框外殼15通過(guò)軟性導(dǎo)熱橡膠16與扁平熱 管2連接；側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條的LED側(cè)正對(duì)導(dǎo)光板側(cè)邊，設(shè)置在內(nèi)側(cè)；扁平熱 管2上的熱量通過(guò)軟性導(dǎo)熱橡膠16傳遞到顯示器邊框外殼15，通過(guò)顯示器邊框外殼15傳 遞給散熱翅片結(jié)構(gòu)151，在轉(zhuǎn)移到外界環(huán)境中。實(shí)施例3如圖5所示，扁平熱管2為L(zhǎng)形彎折結(jié)構(gòu)，彎折的一端為蒸發(fā)端，另一端為冷凝端； 側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條設(shè)置在扁平熱管2的蒸發(fā)端，扁平熱管2的冷凝端通過(guò)絕 熱軟橡膠17設(shè)置在導(dǎo)光板10的上端；反射膜11及光學(xué)薄膜12分別設(shè)置在導(dǎo)光板10的前 后兩側(cè)。扁平熱管2的蒸發(fā)端和冷凝端都設(shè)有散熱翅片13 ；其他設(shè)置同實(shí)施例1。實(shí)施例4如圖6所示，側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條同實(shí)施例1 ；通過(guò)安裝擠壓熱管與具 有散熱翅片結(jié)構(gòu)151的顯示器邊框外殼15左側(cè)及上側(cè)間的軟性導(dǎo)熱橡膠16和絕熱軟橡膠 17，使兩者緊密貼合在一起，使熱量迅速傳導(dǎo)置外殼15上，并將熱量迅速轉(zhuǎn)移到外界環(huán)境 中。扁平熱管2為L(zhǎng)形彎折結(jié)構(gòu)，彎折的一端為蒸發(fā)端，另一端為冷凝端；側(cè)入式LED背光 源散熱封裝光條設(shè)置在扁平熱管2的蒸發(fā)端，扁平熱管2的冷凝端通過(guò)絕熱軟橡膠17設(shè)置 在導(dǎo)光板10的上端。實(shí)施例5對(duì)于大尺寸的液晶顯示屏，單根熱管的散熱能力已不能滿足其側(cè)邊所有LED陣列 的需求。如圖7所示，采用數(shù)組L形扁平熱管的LED的背光源散熱封裝光條均勻排列于導(dǎo) 光板一側(cè)。側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條同實(shí)施例1 ；所示扁平熱管2為L(zhǎng)形彎折結(jié)構(gòu)，彎折的一端為蒸發(fā)端，另一端為冷凝端；側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條設(shè)置在扁平熱管2 的蒸發(fā)端；導(dǎo)光體18將LED射出的光導(dǎo)入導(dǎo)光板；冷凝端設(shè)置在反射膜11的背面，在反射 膜11與扁平熱管的冷凝端內(nèi)側(cè)間放置一層與反射膜11同長(zhǎng)寬、厚Imm的絕熱橡膠17，以隔 開(kāi)扁平熱管的冷凝端的熱量的同時(shí)對(duì)其前側(cè)的光學(xué)組件起保護(hù)作用；散熱翅片13通過(guò)導(dǎo) 熱膠14粘結(jié)于扁平熱管2冷凝端的外側(cè)；并裸露于空氣中，以通過(guò)空氣自然對(duì)流的方式將 熱量迅速散出。實(shí)施例6如圖8、9所示，采用數(shù)組L形扁平熱管的LED的背光源散熱封裝光條均勻排列于 導(dǎo)光板一側(cè)。側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條同實(shí)施例1 ；扁平熱管2為L(zhǎng)形彎折結(jié)構(gòu)，彎 折的一端為蒸發(fā)端，另一端為冷凝端；側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條設(shè)置在扁平熱管2的 蒸發(fā)端；導(dǎo)光體18將LED射出的光導(dǎo)入導(dǎo)光板；冷凝端設(shè)置在反射膜11的背面，在反射膜 11與扁平熱管的冷凝端內(nèi)側(cè)間放置一層與反射膜11同長(zhǎng)寬、厚Imm的絕熱橡膠17，以隔 開(kāi)扁平熱管的冷凝端的熱量的同時(shí)對(duì)其前側(cè)的光學(xué)組件起保護(hù)作用；采用具有平勾狀結(jié)構(gòu) 191的扣環(huán)19將扁平熱管冷凝段固定于背板上，具體是扣環(huán)19的平勾狀結(jié)構(gòu)191卡入背板 孔中，通過(guò)擠壓扁平熱管冷凝段與具有散熱翅片結(jié)構(gòu)201的顯示器散熱背板外殼20間的軟 性導(dǎo)熱橡膠16，將兩者緊密貼合在一起，使熱量迅速傳導(dǎo)置外殼20上，并將熱量轉(zhuǎn)移到外 界環(huán)境中。本實(shí)用新型將LED芯片陣列直接封裝與扁熱管上，利用熱管工質(zhì)相變傳熱原理， 將LED芯片組產(chǎn)生的熱量迅速導(dǎo)出并擴(kuò)散開(kāi)，提高LED芯片組顯示亮度、顯色功能及可靠 性，十分適合于液晶顯示裝置用的側(cè)光式LED背光源，具有導(dǎo)熱性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不額外耗 電、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
權(quán)利要求一種側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條，其特征在于包括LED芯片、固晶膠、導(dǎo)熱絕緣層、導(dǎo)電層、金線、熒光粉涂層、配光透鏡和阻抗膜；LED芯片上方涂有熒光粉涂層，固晶膠將LED芯片固定于扁平熱管上；扁平熱管用于封裝的表面鍍有金屬涂層；LED芯片外圍依次設(shè)有導(dǎo)熱絕緣層、導(dǎo)電層和阻抗膜；導(dǎo)熱絕緣層、導(dǎo)電層和阻抗膜與LED芯片之間設(shè)有間隔，金線將LED芯片電極與導(dǎo)電層相連，配光透鏡通過(guò)硅膠塑封而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條，其特征在于所述的 扁平熱管的形狀為直線形或L形扁平熱管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條，其特征在于所述的 扁平熱管的LED封裝面為平整的平面或?yàn)榧庸こ鰩О疾鄣钠矫妗?br> 專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種側(cè)入式LED背光源散熱封裝光條，包括LED芯片、固晶膠、導(dǎo)熱絕緣層、導(dǎo)電層、金線、熒光粉涂層、配光透鏡和阻抗膜；LED芯片上方涂有熒光粉涂層，固晶膠將LED芯片固定于扁平熱管上；扁平熱管用于封裝的表面鍍有金屬涂層；LED芯片外圍依次設(shè)有導(dǎo)熱絕緣層、導(dǎo)電層和阻抗膜；導(dǎo)熱絕緣層、導(dǎo)電層和阻抗膜與LED芯片之間設(shè)有間隔，金線將LED芯片電極與導(dǎo)電層相連，配光透鏡通過(guò)硅膠塑封而成。本實(shí)用新型將LED芯片直接封裝于扁平熱管上，可將LED芯片組產(chǎn)生的熱量迅速導(dǎo)出并擴(kuò)散開(kāi)，提高LED芯片組顯示亮度、顯色功能及可靠性，具有導(dǎo)熱性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不額外耗電、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L33/48GK201655841SQ20102015201
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者吳菊紅, 歐棟生, 湯勇, 謝梓淳, 黃智成 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)