專利名稱：一種高功率led柔性封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高功率LED柔性封裝，可廣泛應(yīng)用于大面積平面、曲面和特殊面型的照明領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)光源如白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈等相比，LED燈具有如下優(yōu)勢體積小、重量輕、耗電量小、平面化、響應(yīng)速度快、壽命長、亮度高、沒有污染和輻射等優(yōu)點(diǎn)。白光LED最接近日光，能很好地反映被照射物體的真實(shí)顏色，所以白光LED照明最有潛力，被認(rèn)為是21 世紀(jì)最有價值的新光源。LED照明取代傳統(tǒng)照明成為人類照明的主要方式將是大勢所趨。同時，與LED相類似的OLED技術(shù)也得到了快速發(fā)展。OLED在平板顯示領(lǐng)域發(fā)揮了極大的潛力，并具有其他材質(zhì)不具備的柔性特性。然而在目前的技術(shù)條件下，OLED雖然在可彎曲性方面有著先天的優(yōu)勢，但是在照明應(yīng)用上與LED相比，其在發(fā)光效率、最大功率和使用壽命上有著巨大的差距。高功率LED柔性封裝，目前國內(nèi)外未見相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種高功率LED柔性封裝，最主要的特點(diǎn)就在于把LED和OLED兩者的長處有機(jī)地結(jié)合起來，在保證大面積照明應(yīng)用要求的同時，通過采用柔性襯底的封裝結(jié)構(gòu)，使大型高功率LED陣列達(dá)到可柔性彎曲的目的。不僅保持了 LED高發(fā)光效率和長使用壽命等特點(diǎn)，同時使LED具有與OLED —樣的柔性輕薄外觀。彌補(bǔ)了 LED無法彎曲、不能適應(yīng)曲面面型的缺陷。本發(fā)明高功率LED柔性封裝具有體積小、重量輕、亮度高、壽命長、可彎曲等特點(diǎn)，使LED能夠滿足大面積曲面以及要求面型可變化的高功率照明的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高功率LED柔性封裝，其特點(diǎn)是由柔性襯底和垂直型高功率LED芯片組成；在柔性襯底上設(shè)置鉬金屬陰極；在鉬金屬陰極材料上貼片式封裝垂直型高功率LED芯片；在高功率LED芯片四周封合氧化鋅絕緣層；由高功率LED芯片頂部引出的鋁金屬陽極；在封裝結(jié)構(gòu)最頂部覆蓋二氧化硅保護(hù)層。所述的柔性襯底為金屬銅箔，或超薄有機(jī)玻璃，或氧化鋯，或銅/超薄有機(jī)玻璃復(fù)合材料。所述的高功率LED柔性封裝，用于垂直型GaN基、GaP基、GaAlN基、ZnO基的LED 柔性制造。本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.基于LED貼片式封裝，大多數(shù)高功率LED芯片均適用這種封裝方式；2.保持LED的高亮度、響應(yīng)速度快、使用壽命長等特點(diǎn)的同時，使大功率LED陣列具備柔性特性；3.可根據(jù)實(shí)際需要及制造成本考慮，選用不同種類的柔性襯底。本發(fā)明還具有體積小、重量輕等特點(diǎn)，使LED能夠滿足大面積曲面以及要求面型可變化的高功率照明的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。這將大大拓展人們對照明概念的理解，隨著LED的蓬勃發(fā)展，大面積曲面照明市場的不斷擴(kuò)大，LED柔性封裝技術(shù)將變得更實(shí)用，市場前景也會更加廣闊。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的高功率LED柔性封裝結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2為本發(fā)明第實(shí)施例2的高功率LED柔性封裝結(jié)構(gòu)剖視示意圖。1、垂直型高功率LED芯片，2、二氧化硅保護(hù)層，3、鋁金屬陽極，4、氧化鋅絕緣層， 5、鉬金屬陰極，6、金屬銅箔，7、超薄有機(jī)玻璃。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的高功率LED柔性封裝的截面圖。采用金屬銅箔作為柔性襯底的高功率LED柔性封裝。高功率LED柔性封裝包括垂直型高功率LED芯片1、柔性襯底材料金屬銅箔6、鉬金屬陰極5、鋁金屬陽極3、氧化鋅絕緣層4以及二氧化硅保護(hù)層2。高功率LED柔性封裝中，在金屬銅箔6柔性襯底上制備鉬金屬陰極層5，垂直型高功率LED芯片1通過貼片方式封裝在鉬金屬陰極5上，四周用氧化鋅絕緣層4封合，鋁金屬陽極3由垂直型高功率LED芯片1頂部引出，整個結(jié)構(gòu)最頂部用二氧化硅保護(hù)層2覆蓋。實(shí)施例2圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的高功率LED柔性封裝的截面圖。本實(shí)施例為采用銅/超薄有機(jī)玻璃復(fù)合材料作襯底的高功率LED柔性封裝。高功率LED柔性封裝包括垂直型高功率LED芯片1、柔性襯底材料金屬銅箔6和超薄有機(jī)玻璃7、鉬金屬陰極5、鋁金屬陽極3、氧化鋅絕緣層4以及二氧化硅保護(hù)層2。參見附圖2，高功率LED柔性封裝中，在超薄有機(jī)玻璃7上復(fù)合金屬銅箔6制成銅 /超薄有機(jī)玻璃復(fù)合材料襯底，再在銅/超薄有機(jī)玻璃襯底的金屬銅箔6上制備鉬金屬陰極層5，垂直型高功率LED芯片1通過貼片方式封裝在鉬金屬陰極5上，四周用氧化鋅絕緣層 4封合，鋁金屬陽極3由垂直型高功率LED芯片1頂部引出，整個結(jié)構(gòu)最頂部用二氧化硅保護(hù)層2覆蓋。如上所述，本發(fā)明提供高功率LED柔性封裝。在實(shí)施例1中，由于采用高導(dǎo)熱柔性襯底材料，LED產(chǎn)生的熱量被有效地散發(fā)，LED封裝結(jié)構(gòu)被簡化，有效地減少了制造成本；在實(shí)施例2中，在保證散熱特性的同時，選用銅/超薄有機(jī)玻璃復(fù)合襯底以達(dá)到降低彎曲時襯底材料對LED芯片產(chǎn)生的應(yīng)力的目的。利用相關(guān)儀器對實(shí)施例1銅箔襯底高功率LED柔性封裝結(jié)構(gòu)和實(shí)施例2銅/超薄有機(jī)玻璃復(fù)合襯底高功率LED柔性封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測試、分析，與傳統(tǒng)形式的LED封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比。結(jié)果表明柔性封裝結(jié)構(gòu)的高功率LED在散熱性能上表現(xiàn)差異不大，完全滿足了大面積曲面照明設(shè)計(jì)和應(yīng)用的要求。本發(fā)明的高功率LED柔性封裝可以被應(yīng)用于大面積曲面照明的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，發(fā)揮LED在發(fā)光效率、最大功率和使用壽命上的優(yōu)勢，彌補(bǔ)目前高功率LED僅能用于平面照明的不足，拓展高功率LED的使用范圍，革新照明設(shè)計(jì)理念。 盡管本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例為照明的目的而公開，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離所附權(quán)利要求公開的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的情況下，對其進(jìn)行多樣的變更、添加和替代是可能的。
權(quán)利要求
1.一種高功率LED柔性封裝，其特征在于由柔性襯底和垂直型高功率LED芯片組成； 在柔性襯底上設(shè)置鉬金屬陰極；在鉬金屬陰極材料上貼片式封裝垂直型高功率LED芯片； 在高功率LED芯片四周封合氧化鋅絕緣層；由高功率LED芯片頂部引出的鋁金屬陽極；在封裝結(jié)構(gòu)最頂部覆蓋二氧化硅保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率LED柔性封裝，其特征在于所述的柔性襯底為金屬銅箔，或超薄有機(jī)玻璃，或氧化鋯，或銅/超薄有機(jī)玻璃復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率LED柔性封裝，其特征在于用于垂直型GaN基、 GaP基、GaAlN基、ZnO基的LED柔性制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高功率LED柔性封裝，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由柔性襯底和垂直型高功率LED芯片組成；在柔性襯底上設(shè)置鉬金屬陰極；在鉬金屬陰極材料上貼片式封裝垂直型高功率LED芯片；在高功率LED芯片四周封合氧化鋅絕緣層；由高功率LED芯片頂部引出的鋁金屬陽極；在封裝結(jié)構(gòu)最頂部覆蓋二氧化硅保護(hù)層。本發(fā)明高功率LED柔性封裝具有體積小、重量輕、亮度高、壽命長、可彎曲等特點(diǎn)，使LED能夠滿足大面積曲面以及要求面型可變化的高功率照明的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
文檔編號H01L33/64GK102280563SQ20111022634
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者佟國香, 周晟, 孫若曦, 張宇明, 方寶英, 朱慧群, 李榴, 李毅, 沈雨剪, 鄭秋心, 黃毅澤 申請人:上海理工大學(xué)