LED器件和液晶显示器背板制造技术

本发明专利技术的ＬＥＤ器件包括：包括铜和／或铝的衬底（１０２）设置在衬底上的类金刚石碳层（１０６）；形成在类金刚石碳层上的电路（１０８）；以及电连接到电路的ＬＥＤ芯片（１１０）。该ＬＥＤ可用作液晶显示器的背光光源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LED器件和液晶显示器背板
技术介绍
专利
本专利技术涉及发光二极管(LED)。本专利技术的LED能用于液晶显示器 (LCD)的背板(backpanel)。
技术介绍
LED被认为是下一代光源。LED的可能应用包括照明、液晶显示器的 背光、汽车仪表盘显示器、光盘等。在电气设备中使用LED时，必须解决由热引起的问题。当供给大功率 量时，LED芯片的温度会显著增加。在将大功率量供给到光源的可能较小的安装区域的情况下，存在的风 险是LED芯片会储存热而且温度会升高。此外，即使在此热被传送至其上 安装了 LED芯片的导热衬底的情况下，该衬底储存热而使温度升高，从而 存在的风险是LED芯片的温度也可能升高。必须将LED芯片中产生的热适当地释放到外界，以防止LED芯片的 温度过度升高，以使LED照明器件高效地发射大量光。美国专利申请公开(2005-276052)公开了照明系统，其中在诸如AIN、 GaN、或SiC之类的陶瓷表面上设置了类金刚石碳(DLC)用于散热。然而，对LED器件的各种需求仍然存在，尤其是在显示器应用中使用 LED器件的情况下，诸如LCD的背光。这些需求包括(1)更大热导率 (2)生产成本的降低、以及(3)更大尺寸的适用性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种LED器件，其中该LED器件的衬底具有高 热导率，该LED器件能被经济地制造，以及能容易地制造大面积的LED3器件。本专利技术的一个实施例是一种LED器件，包括包括铜和/或铝的衬底； 设置在衬底上的类金刚石碳层；形成在类金刚石碳层上形成的电路；以及 安装在衬底上并电连接到电路的LED芯片。本专利技术的另一实施例是液晶显示器的背板，其中LED器件被用作光源。本专利技术进一步提供一种形成LED器件的方法，包括提供包括铜和/ 或铝的衬底；提供设置在衬底上的类金刚石碳层；在类金刚石碳层上形成 电路；以及将LED芯片电连接到电路。能容易地以低成本制造由诸如铜或铝或其合金之类的金属或合金制成 的衬底。此外，与陶瓷相比，这样的金属或合金材料具有高热导率。此外， 通过使用金属或合金衬底能容易地制造大LED面板。就诸如面板大小不断 增大的液晶显示器(LCD)之类的显示器应用而言，此作用非常有益。此外，类金刚石碳设置在衬底表面上，由于DLC的高效散热和传热而 导致更高的热导率。附图简述附图说明图1是本专利技术的LED器件的一个实施例。 图2是本专利技术的LED器件的另一个实施例。 图3是本专利技术的LED器件的又一个实施例。专利技术具体描述本专利技术具有高热导率、较低成本、以及容易处理的优点，以及通过将 铝和/或铜用作为衬底和将类金刚石碳(DLC)用作为衬底与连接到LED芯 片的电路之间的中间层来大规模大面积制造的能力。GaN、 A1N禾口 SiC的热导率分别是130 W/m-K、 170-230 W/m-K以及 120 W/m-K，而Al和铜的热导率分别是150-230 W/m-K和400 W/m-K。通 过使用高热导率的金属或合金，能增强LED器件的热管理性能。一般而言，金属或合金板的生产成本并不昂贵。这意味着材料成本较 低，从而导致LED器件的器件成本较低。由于金属和合金的机械强度(韧性，不像陶瓷一样易碎)，更容易通过诸如切割之类的手段来加工金属或 合金衬底，从而能实现较低的制造成本。而且，更容易制造较大尺寸的金 属或合金衬底，而陶瓷的面板大小通常被限制为4.5平方英寸。例如，可通过提供包括铜和/或Al的衬底；在衬底上形成DLC层；在DLC层上形成电路；在DLC层上形成电路；和在其上安装LED芯片以 及将LED芯片电连接到电路来制造本专利技术的LED器件。1. 衬底本专利技术的衬底包括铜和/或Al。该衬底可以是铝板、铜板、含铝的合金 板或含铜的合金板。在本专利技术中能使用导电衬底。在衬底含A1的情况下， 优选通过氧气阳极化DLC层方向上的表面。含铝合金包括但不限于铝-铜、铝-锰、铝-硅、铝-镁、铝-镁-硅、铝-锌 -镁以及铝-锌-镁-铜。含铜合金包括但不限于铜-镍、铜-镍-硅、铜-锡、铜-铬-锆-锌、铜-铁-磷、铜-镍-锡-磷、铜-钼、铜-钴、铜-铁、铜-铬、铜-钼-镍、 铜-钼-铬、铜-钼-钴、以及铜-钼-铁。2. DLC层在本专利技术中能使用各种类型的DLC。就高效散热而言，优选使用具有 高热导率的DLC。作为一种制造DLC的方法，可参考JP H10-072285, JP2002-115080, US2005-0260411。然而，除这些参考文献外还可参考其它 参考文献。可用化学汽相沉积(CVD)工艺形成DLC层。在CVD工艺中，可通 过能量源离解或激活气相的前体分子以形成诸如活性自由基、离子、或原 子之类的活性品类。CVD工艺可通过包括诸如氧乙炔喷枪源或等离子体喷枪源之类的燃烧 火焰源的能量源在大气压(约760托)或更高压力下进行。等离子体喷枪 源可包括直流(DC)等离子体电弧喷射源(arcjetsource)。CVD工艺可通过包括诸如热灯丝(HF)源之类的热源的能量源在大气 压(约760托)或更低压力下进行。HF源可包括单个灯丝或多个灯丝。CVD工艺可通过包括诸如放电源或等离子体源之类的电子或离子轰击 源的能量源在大气压(约760托)或更低压力下进行。5可通过其它方法形成DLC层。例如，可通过物理汽相沉积(PVD)工 艺来形成DLC层。优选基于DLC层的期望厚度和物理性质确定PVD的条 件。3. 电路可利用诸如银、铜、铝等等之类的导电金属形成电路。就焊料浸出阻 力而言，银是组成电路的优选导电金属。可用多种方法形成电路。形成电 路的方法不限于本专利技术。这样的方法包括涂敷厚膜涂胶(thick film paste)、 转移导电带、以及对预先形成的基底导电图案电镀。在涂敷浆料之后固化 或烧制厚膜浆料。例如，在低于30(TC的温度下固化厚膜浆料。或者，在高 于30(TC的温度下烧制厚膜浆料。在本专利技术中能使用可买到的商用厚膜浆料。例如，从E. I.内穆尔杜邦 公司(E.I.duPontde Nemours and Company)可得到这样的厚膜浆料。电镀的示例包括，例如，自催化无电电镀和直接镀铜。4. LED芯片LED芯片安装在上述层上。有若干种安装模式。图1示出本专利技术的一个实施例。图1上的LED器件包括衬底102; 形成在衬底102表面上的阳极化层104;设置在阳极化层104上的DLC层 106;形成在DLC层106上的电路108;安装在阳极化层104上的LED芯 片110;以及将LED芯片110与电路108电连接的引线接合112。在此实 施例中，LED芯片110安装在阳极化层104的表面上。在未形成阳极化层 104的情况下，LED芯片安装在衬底102的表面上。图2示出本专利技术的另一实施例。在图2上的LED器件中，LED芯片 IIO安装在DLC层106的表面上。当LED芯片110安装在DLC层106的表面上时，来自LED芯片110 的热可有效地扩散到具有高热导率的DLC层106中。图3示出本专利技术的又一实施例。在此实施例中，LED芯片110倒装接 合，且在没有使用引线接合的情况下与电路108连接。可使用导电粘合剂 或焊料将LED芯片110粘接到电路108。导电粘合剂包括但不限于包括银 粒子的导电浆料，比如环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ器件，包括：　包括铜和／或铝的衬底；　在所述衬底上设置的类金刚石碳层；　在所述类金刚石碳层上形成的电路；以及　电连接到所述电路的ＬＥＤ芯片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高世铭，林育正，郑肇心，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]