[发明专利]适用于单芯片大功率白光LED的光子晶体薄膜及其应用

说明书

本发明属于LED相关技术领域，其公开了一种适用于单芯片大功率白光LED的光子晶体薄膜及其应用，该光子晶体薄膜贴附在大功率白光LED的单芯片上，用于将该大功率白光LED中芯片发出的光转化为白光，该光子晶体薄膜包括骨架和填充胶体，其中，所述骨架作为支撑以及散热骨架，其中设置有多个微孔，所述填充胶体填充在所述微孔中，所述填充胶体中包括发光材料和导热颗粒，所述发光材料用于将单芯片芯片发出的光转化为白光，所述导热颗粒用于散热；所述骨架采用无机透明材料。通过本发明，满足单芯片大功率白光LED对光子晶体薄膜尺寸的要求，提高LED的光效率。

技术领域

本发明属于LED相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于单芯片大功率白光LED的光子晶体薄膜及其应用。

背景技术

LED(LightEmittingDiodes)是一种基于P-N结电致发光原理制成的半导体发光器件，具有电光转换效率高，使用寿命长、环保节能和体积小等优点，被誉为21世纪绿色照明光源，如能应用于传统照明领域将得到十分显著的节能效果，这在全球能源日趋紧张的当今意义重大。随着以氮化物为代表的第三代半导体材料技术的突破，基于大功率高亮度发光二极管(LED)的半导体照明产业在全球迅速兴起，正成为半导体光电子产业新的经济增长点，并在传统照明领域引发了一场革命。LED由于其独特的优越性，已经开始在许多领域得到广泛应用，被业界认为是未来照明技术的主要发展向，具有巨大的市场潜力。

与传统的照明技术不同，大功率白光LED的工作效果很大程度上依赖于发光材料层(荧光粉、量子点)的工作温度，当温度过高时，会对LED发光效率以及寿命产生巨大影响；因此在LED发光过程中控制其发光材料层的工作温度至关重要。目前LED封装中通常使用发光材料与黏合胶体直接混合形成发光材料层，其中胶体的导热率低，在LED工作过程中发光材料的热量无法及时导出，使得长时间工作后LED的发光效率及工作稳定性都会降低。为了改善LED中发光材料层发热的问题，使用热导率较高的材料作为发光材料的散热骨架是一种较为理想的方法。目前制造的散热骨架一般为金属材料尺寸较大，无法适用于单芯片的封装模块中，且金属不透光无法适用于贴片式的芯片封装中，因此寻找一种工艺简单、适用范围广、散热骨架在LED封装中非常重要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于单芯片大功率白光LED的光子晶体薄膜及其应用，通过采用透明无机非金属材料利用热拉丝等工艺成型，可获得小尺寸的满足单芯片大功率白光LED对光子晶体薄膜的需求，同时，骨架和混合胶体中的导热颗粒提高了光子晶体薄膜的散热性，使得本发明中的光子晶体尤其适用于微小单芯片贴片式封装和单芯片远离式封装中。

为实现上述目的，按照本发明的一方面，提供了一种适用于单芯片大功率白光LED的光子晶体薄膜，该光子晶体薄膜贴附在大功率白光LED的单芯片上，用于将该大功率白光LED中芯片发出的光转化为白光，该光子晶体薄膜包括骨架和填充胶体，其中：

所述骨架作为支撑以及散热骨架，其中设置有多个微孔，所述填充胶体填充在所述微孔中，所述填充胶体中包括发光材料和导热颗粒，所述发光材料用于将单芯片芯片发出的光转化为白光，所述导热颗粒用于散热；

所述骨架采用无机透明材料，一方面用于满足单芯片大功率白光LED对光子晶体薄膜尺寸的要求，另一方面用于提高光子晶体薄膜的透光率，提高LED的光效率。

进一步优选地，所述骨架优选采用热拉丝和切片法成型。

进一步优选地，所述骨架的材料优选为二氧化硅。

进一步优选地，所述骨架中微孔的直径优选为0.02mm～0.04mm。

进一步优选地，所述骨架的形状为长方体或圆柱体。

进一步优选地，所述填充胶体中的发光材料为荧光粉或量子点，所述导热颗粒为氮化硼或氧化铝。