[發(fā)明專利]復(fù)相半透明熒光陶瓷的制備方法和LED模組

有效

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• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107540368B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅雪方;顧強(qiáng);羅子杰;張亮
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇羅化新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/44
• 分類號: C04B35/44;C04B35/50;C04B35/10;C04B35/443;F21K9/64;F21V19/00;F21Y115/10
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44334
• 代理人: 唐芳芳

本發(fā)明提供一種復(fù)相半透明熒光陶瓷的制備方法，包括以下步驟：提供原料，所述原料包括第一相熒光粉和第二相陶瓷原料粉體，所述第一相熒光粉的晶粒的平均粒徑(D₅₀)為1～10μm，所述第二相陶瓷原料粉體的平均粒徑(D₅₀)為0.5～5μm，將所述第二相陶瓷原料粉體和所述第一相熒光粉按質(zhì)量配比為0.1～5進(jìn)行配料；將所述原料進(jìn)行燒結(jié)前處理，然后進(jìn)行燒結(jié)，得到復(fù)相半透明熒光陶瓷。實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化激發(fā)藍(lán)光的傳播路線，提高照明效率，同時(shí)還進(jìn)一步降低了熒光陶瓷材料的使用厚度和熒光粉濃度，得到高質(zhì)量均一性白光，并且對陶瓷片透光率要求較低，原料純度與燒結(jié)設(shè)備真空度要求低。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用復(fù)相半透明熒光陶瓷的LED模組。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固態(tài)照明材料領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)相半透明熒光陶瓷的制備方法和應(yīng)用復(fù)相半透明熒光陶瓷的LED模組。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(1ight～emitting diode，LED)因其使用壽命長、高效節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)被譽(yù)為新一代照明光源，在照明和背光源顯示領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的白光LED封裝方式是采用不同種類的一種或幾種熒光粉按照一定比例與透明硅膠材料混合涂覆在藍(lán)光芯片上，從而實(shí)現(xiàn)藍(lán)光波長的上轉(zhuǎn)換獲得白光LED。但對于目前技術(shù)的LED光電轉(zhuǎn)換效率低于30％，其余70％功率會轉(zhuǎn)變成熱量散發(fā)，因而對大功率LED光源來說，散熱是最不易攻克的技術(shù)瓶頸。

因此，COB(chip～on～board)封裝技術(shù)得到越來越多的重視，它是將LED芯片封裝進(jìn)整塊基板中，系統(tǒng)熱阻低，光通量密度高，已在室內(nèi)外照明燈具中得到了廣泛的應(yīng)用，如筒燈，球泡燈，日光燈管，路燈以及工礦燈。然而目前COB封裝技術(shù)仍然沿用的熒光粉點(diǎn)膠封裝工藝，在大功率器件上就暴露出了諸多問題：第一，是芯片持續(xù)點(diǎn)亮下容易引起器件發(fā)熱和溫度升高，導(dǎo)致色溫變化、熒光粉光衰和硅膠老化無法精確控制膠層涂敷厚度及形狀；第二，是粉體在光通過時(shí)會產(chǎn)生散射和吸收等現(xiàn)象，涂覆厚度的不均勻及熒光粉的形貌和粒徑造成封裝結(jié)構(gòu)一致性及批量穩(wěn)定性較差；第三，是環(huán)氧樹脂或硅膠耐高溫及紫外輻照能量差，降低了點(diǎn)膠層透明度和折射率，影響了器件的光效和光強(qiáng)分布，極大縮短了白光LED的壽命。以上問題極大地限制了LED在大功率方面的應(yīng)用(如公路、汽車大燈、海洋漁業(yè)、舞臺燈光等)。

為了克服這些問題，透明熒光陶瓷被提出用來替代粉膠使用，獲得了較好的發(fā)光性能的LED白光光源，但透明陶瓷對原料純度以及制備工藝要求嚴(yán)苛，需要高真空度的燒結(jié)設(shè)備或熱等靜壓后處理，在實(shí)際的光轉(zhuǎn)換效率并沒有達(dá)到出色的效果。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于如此，提供一種復(fù)相半透明熒光陶瓷的制備方法包括以下步驟：

提供原料，所述原料包括第一相熒光粉和第二相陶瓷原料粉體，所述第一相熒光粉的晶粒的平均粒徑(D₅₀)為1～10μm，所述第二相陶瓷原料粉體的平均粒徑(D₅₀)為0.5～5μm，將所述第二相陶瓷原料粉體和所述第一相熒光粉按質(zhì)量配比為0.1～5進(jìn)行配料；

將所述原料燒結(jié)前處理后進(jìn)行燒結(jié)，得到復(fù)相半透明熒光陶瓷。

進(jìn)一步地，所述第一相熒光粉的成分為Re：YAG(釔鋁石榴石，Y₃Al₅O₁₂),所述Re選自鈰(Ce)、镥(Lu)、銪(Eu)、釹(Nd)、鋱(Tb)、鐿(Yb)和鐠(Pr)中的一種；所述第二相陶瓷原料粉體選自氧化鋁(Al₂O₃)和尖晶石(MgAl₂O₄)中的一種或兩種。