[发明专利]可弯曲光源、柔性基板及可挠曲固态光源的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED面光源结构，尤其涉及一种可弯曲LED面光源结构、柔性基板、及其制造方法，直接与具有电路可挠曲金属基材结合，以增加其导热效果，而使其光电特性表现更佳、出光效率更高。 

背景技术

固态光源(Solid State Lighting，底下将以“SSL”称之)是一种微小固态光源，具有震性佳、省电、寿命长、颜色多样及纯正等优点，配合各种新兴应用需求，已成为随处可见的光源。SSL主要分为可见光与不可见光，其中可见光SSL主要应用于背光源、室内照明、景观照明、行动照明等。目前SSL应用可挠曲性有以下几点障碍，例如首先，SSL晶粒本质属于硬脆性材料，不具可挠曲功能。其次是当SSL应用于背光模块时，是将SSL灯泡(Lamp)与大面积基板接合，如此将形成散热不良的情况，造成SSL组件加速失效。另外，SSL本身基板有吸收光的效应，因而降低SSL正向出光效率。 

由于SSL芯片(Chip)为非指向性光源，所以SSL芯片的正向出光量会相当有限，何况再加上基板的吸收效应，使得SSL内部的吸收损失变得非常大，外部取光率自然相当低。目前有些厂商正在研究如何提升发光效率，避免基材吸收光量，其做法大多利用基板转印技术或在基板上镀一层反射面，或是使用大尺寸，也就是大于或等于40密尔(mil)的SSL晶粒产生高功率，来提升正向出光量，此大尺寸(≥40mil)SSL晶粒，却造成电流分散不佳与热量累积导致出光效率不佳等问题。为了改善SSL散热效率，一般SSL芯片使用散热基板或加涂散热膏组装成SSL灯泡，散热效果亦有限。除此之外，为了调整光指向性，目前大面积SSL面光源(背光板)，都是利用SSL灯泡加上光导板(Light Guide)或是SSL灯泡阵列方式组成，此导致不具有可挠曲功能。 

在LumiLeds公司所提出的美国第6,274,924号名称为“Surface mountableLED package”的专利中，提出一种可提升SSL发光效率的发光模块。请参照图1，在此发光模块100中，包括灯罩20与吸热灯座12的嵌合结构中，而 其中则置入一发光二极管(Light Emitting Diode，“LED”)芯片16，以倒装芯片技术(Flip Chip)放入一具有高反射金属的模块内，同时模块还含有高热导的基材(Submount)18。完成封装的SSL模块，较为硬实，不具可挠曲。 

另外，Luxeon SSL背光模块，请参照图2，此为目前国际大厂SSL背光模块工艺方式，例如直下式(Direct Type)，可取代现有冷负极荧光灯(ColdCathode Fluorescent Lamp，“CCFL”)背光模块，同时不需要导光装置(LightGuide)。SSL模块排列在长条基板上，如图所示的210、220与230，而以绿红蓝绿(GRBG....)等颜色依序排列，每个SSL模块之间中央间隔距离为12毫米(mm)。此Luxeon SSL背光模块出光量佳，但因为是由大于40密尔(mil)以上的大尺寸SSL晶粒所组成，会有散热不良的问题，同时不具有可挠曲性。因为当SSL应用于背光模块时，是将SSL灯泡(Lamp)与大面积基板接合，如此将形成散热不良的情况，造成SSL组件加速失效。 

另外，在美国第6,860,620号名称为“Light Unit Having Light EmittingDiodes”的专利中，提出一种运用于车灯的光源，请参照图3A所示，此光源模块300包括在具有弹性可弯曲性的基板(Substrate)310上组装的一排发光二极管(LED)320a～320n，而其上有一光学透镜(Optical Len)330将这些发光二极管320a～320n盖住。另外还包括一个长条型的导热金属板(Metal Plate)340置于基板310之下，而两者之中则使用导热胶(Thermal Conductive Tape)固定。而其组装的结构则如图3B所示，在基板310上，有一金属外框(MetalFrame)311，其内配置包括导电条(Electric Tracks)312、314、315与317，其中例如连接正极(Anode)的导电条312与315，还有连接负极(Cathode)的导电条314与317。除此之外，还包括导热条(Heat Sink Track)313与316。此光源模块提出了一种具有可挠曲性的光源，而也具有散热效果。但是此光源模块300的散热效果仅限于同侧片段式的导热条，而且还需要加上金属外框，除了美观外，改善散热的效果有限。 

发明内容