[发明专利]用于LED灯的LED光源及制造方法

说明书

本发明提供一种新的LED光源，其中该LED光源具有更高效率的散热效果，并适用于LED灯等。

技术领域

本发明涉及LED光源，尤其涉及一种适用于显示器侧入式背光源、灯箱光源和LED灯等光源的LED光源。本发明进一步涉及一种用于制造LED光源的方法。

背景技术

常见的LED光源一般包括LED发光体（LED发光芯片）、印刷电路、基板和散热器等部件。LED发光体多由P型半导体和N型半导体组成的发光晶片、用于支撑晶片的支架和用于封装发光晶片的封装材料，如环氧树脂等构成。为了能更好地将发光晶片固定在预设位置和为发光晶片供电，LED发光体还可能包括连接发光晶片和支架的导线、固定发光晶片的导电胶等。LED光源，尤其是由大功率LED发光体提供光来源的LED光源，需要合适的散热机构散热，以维持LED发光体的环境温度在正常工作温度以下，从而避免因为环境温度过高导致的LED发光体的发光晶片的损坏。现有的LED光源通常具有多个LED发光体。因此，LED光源的基板除了能够承载LED发光体之外，随着LED发光体的输出功率越来越高，基板还必须起到散热的作用，以将LED发光体的发光晶片产生的热及时传导出去并被散发，从而维持LED发光体的发光晶片处于正常工作温度。此外，还有的LED发光体除了具有连接P型半导体的P-端（与电源正极连接）和连接N型半导体的N-端（与电源负极连接）外，还进一步设有专门用于散热的散热端，以利于散热。现有的LED光源的结构设计决定LED光源的基板在材料选择上必须兼顾结构强度和散热两方面的要求。

然而，现有的LED光源具有诸多不足之处。首先，现有的LED光源一般包括LED发光体、印刷电路、基板和散热器等多个部件，结构复杂，制造工序繁多，制造成本相对较高。其次，为了给LED光源的LED发光体供电，需要LED光源的LED发光体的正极（或正极端，一般指LED发光体的P-端）和负极（或负极端，一般指LED发光体的N-端）分别被连接至电源的正负极，因此，基板上不得不设置金属层用于连接LED发光体的电极。如果基板材料为金属，还需要增加绝缘层，导致LED光源的制备工艺更加复杂。最后，现有的LED光源的复杂结构，导致基板难以直接用于散热。因此，LED光源的LED发光体需要进一步通过导热胶连接至额外的散热器散热，导致LED光源的整体制造成本上升和散热效率的进一步降低。

LED光源可以作为用于室内照明的LED灯光源、灯箱光源、灯塔指示灯、路灯光源等。此外，LED光源还进一步被用作显示器的背光源。与传统显示器背光源相比，LED光源具有更广和更好的色域，色彩表现力强、使用寿命长、亮度调整范围大、能更好地呈现运动画面、便于色彩管理、易于为大尺寸屏幕提供连续面阵光源和更加安全等优点。

然而，用于显示器的LED光源仍会将相当大数量的电能转化成热量。尤其是，一方面，随着LED材料及封装技术的不断发展，LED光源的亮度不断提高，另一方面，显示器面板的尺寸也越来越大，这均导致用于显示器的LED光源在点亮时会生成大量的热。如果这些热量不能通过有效途径及时散发出去，会引起LED发光体（发光二极管）温度超出其正常使用范围，导致LED发光体的亮度降低和使用寿命变短。另外，显示器背光源的温度升高，还可能会给显示器背光源部件带来不良影响，如可能会导致导光板变形、光学膜材褶皱等。此外，现有的用于显示器的侧入式LED光源的LED发光体，尤其是大尺寸显示器的侧入式LED光源的LED发光体，一般被设置在铝基板，铝基板再通过导热胶被连接至散热机构，如散热管、水冷或气冷散热模组、甚至与散热风扇结合使用的散热片等。这些额外的散热机构增大了显示器的制造成本和增加了显示器轻薄化的难度。

发明内容

本发明的主要优势在于其提供一种LED光源，其中该LED光源具有相对更加简单的结构和更高的散热效率。进一步地，该LED光源的结构使该LED光源甚至无需借助额外的散热器即可完成散热和维持该LED光源的工作环境温度在正常范围内。