[發明專利]用于LED燈的LED光源及制造方法

在審

• 申請號: 201711340942.4
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108167663A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 蔡鴻
• 申請（專利權）人: 深圳市中科燧承科技有限公司
• 主分類號: F21K9/20
• 分類號: F21K9/20;F21K9/90;F21K9/61;F21V23/00;F21V23/06;F21V29/503;F21V29/70;H01L33/64;F21Y115/10
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產權代理事務所 44273
• 代理人: 孫強

本發明提供一種新的LED光源，其中該LED光源具有更高效率的散熱效果，并適用于LED燈等。

技術領域

本發明涉及LED光源，尤其涉及一種適用于顯示器側入式背光源、燈箱光源和LED燈等光源的LED光源。本發明進一步涉及一種用于制造LED光源的方法。

背景技術

常見的LED光源一般包括LED發光體（LED發光芯片）、印刷電路、基板和散熱器等部件。LED發光體多由P型半導體和N型半導體組成的發光晶片、用于支撐晶片的支架和用于封裝發光晶片的封裝材料，如環氧樹脂等構成。為了能更好地將發光晶片固定在預設位置和為發光晶片供電，LED發光體還可能包括連接發光晶片和支架的導線、固定發光晶片的導電膠等。LED光源，尤其是由大功率LED發光體提供光來源的LED光源，需要合適的散熱機構散熱，以維持LED發光體的環境溫度在正常工作溫度以下，從而避免因為環境溫度過高導致的LED發光體的發光晶片的損壞。現有的LED光源通常具有多個LED發光體。因此，LED光源的基板除了能夠承載LED發光體之外，隨著LED發光體的輸出功率越來越高，基板還必須起到散熱的作用，以將LED發光體的發光晶片產生的熱及時傳導出去并被散發，從而維持LED發光體的發光晶片處于正常工作溫度。此外，還有的LED發光體除了具有連接P型半導體的P-端（與電源正極連接）和連接N型半導體的N-端（與電源負極連接）外，還進一步設有專門用于散熱的散熱端，以利于散熱。現有的LED光源的結構設計決定LED光源的基板在材料選擇上必須兼顧結構強度和散熱兩方面的要求。

然而，現有的LED光源具有諸多不足之處。首先，現有的LED光源一般包括LED發光體、印刷電路、基板和散熱器等多個部件，結構復雜，制造工序繁多，制造成本相對較高。其次，為了給LED光源的LED發光體供電，需要LED光源的LED發光體的正極（或正極端，一般指LED發光體的P-端）和負極（或負極端，一般指LED發光體的N-端）分別被連接至電源的正負極，因此，基板上不得不設置金屬層用于連接LED發光體的電極。如果基板材料為金屬，還需要增加絕緣層，導致LED光源的制備工藝更加復雜。最后，現有的LED光源的復雜結構，導致基板難以直接用于散熱。因此，LED光源的LED發光體需要進一步通過導熱膠連接至額外的散熱器散熱，導致LED光源的整體制造成本上升和散熱效率的進一步降低。

LED光源可以作為用于室內照明的LED燈光源、燈箱光源、燈塔指示燈、路燈光源等。此外，LED光源還進一步被用作顯示器的背光源。與傳統顯示器背光源相比，LED光源具有更廣和更好的色域，色彩表現力強、使用壽命長、亮度調整范圍大、能更好地呈現運動畫面、便于色彩管理、易于為大尺寸屏幕提供連續面陣光源和更加安全等優點。

然而，用于顯示器的LED光源仍會將相當大數量的電能轉化成熱量。尤其是，一方面，隨著LED材料及封裝技術的不斷發展，LED光源的亮度不斷提高，另一方面，顯示器面板的尺寸也越來越大，這均導致用于顯示器的LED光源在點亮時會生成大量的熱。如果這些熱量不能通過有效途徑及時散發出去，會引起LED發光體（發光二極管）溫度超出其正常使用范圍，導致LED發光體的亮度降低和使用壽命變短。另外，顯示器背光源的溫度升高，還可能會給顯示器背光源部件帶來不良影響，如可能會導致導光板變形、光學膜材褶皺等。此外，現有的用于顯示器的側入式LED光源的LED發光體，尤其是大尺寸顯示器的側入式LED光源的LED發光體，一般被設置在鋁基板，鋁基板再通過導熱膠被連接至散熱機構，如散熱管、水冷或氣冷散熱模組、甚至與散熱風扇結合使用的散熱片等。這些額外的散熱機構增大了顯示器的制造成本和增加了顯示器輕薄化的難度。

發明內容

本發明的主要優勢在于其提供一種LED光源，其中該LED光源具有相對更加簡單的結構和更高的散熱效率。進一步地，該LED光源的結構使該LED光源甚至無需借助額外的散熱器即可完成散熱和維持該LED光源的工作環境溫度在正常范圍內。