[发明专利]复相半透明荧光陶瓷的制备方法和LED模组

说明书

本发明提供一种复相半透明荧光陶瓷的制备方法，包括以下步骤：提供原料，所述原料包括第一相荧光粉和第二相陶瓷原料粉体，所述第一相荧光粉的晶粒的平均粒径(D₅₀)为1～10μm，所述第二相陶瓷原料粉体的平均粒径(D₅₀)为0.5～5μm，将所述第二相陶瓷原料粉体和所述第一相荧光粉按质量配比为0.1～5进行配料；将所述原料进行烧结前处理，然后进行烧结，得到复相半透明荧光陶瓷。实现了优化激发蓝光的传播路线，提高照明效率，同时还进一步降低了荧光陶瓷材料的使用厚度和荧光粉浓度，得到高质量均一性白光，并且对陶瓷片透光率要求较低，原料纯度与烧结设备真空度要求低。本发明还提供一种应用复相半透明荧光陶瓷的LED模组。

技术领域

本发明涉及固态照明材料领域，具体涉及一种复相半透明荧光陶瓷的制备方法和应用复相半透明荧光陶瓷的LED模组。

背景技术

发光二极管(1ight～emitting diode，LED)因其使用寿命长、高效节能、绿色环保等优点被誉为新一代照明光源，在照明和背光源显示领域有广泛的应用前景。

传统的白光LED封装方式是采用不同种类的一种或几种荧光粉按照一定比例与透明硅胶材料混合涂覆在蓝光芯片上，从而实现蓝光波长的上转换获得白光LED。但对于目前技术的LED光电转换效率低于30％，其余70％功率会转变成热量散发，因而对大功率LED光源来说，散热是最不易攻克的技术瓶颈。

因此，COB(chip～on～board)封装技术得到越来越多的重视，它是将LED芯片封装进整块基板中，系统热阻低，光通量密度高，已在室内外照明灯具中得到了广泛的应用，如筒灯，球泡灯，日光灯管，路灯以及工矿灯。然而目前COB封装技术仍然沿用的荧光粉点胶封装工艺，在大功率器件上就暴露出了诸多问题：第一，是芯片持续点亮下容易引起器件发热和温度升高，导致色温变化、荧光粉光衰和硅胶老化无法精确控制胶层涂敷厚度及形状；第二，是粉体在光通过时会产生散射和吸收等现象，涂覆厚度的不均匀及荧光粉的形貌和粒径造成封装结构一致性及批量稳定性较差；第三，是环氧树脂或硅胶耐高温及紫外辐照能量差，降低了点胶层透明度和折射率，影响了器件的光效和光强分布，极大缩短了白光LED的寿命。以上问题极大地限制了LED在大功率方面的应用(如公路、汽车大灯、海洋渔业、舞台灯光等)。

为了克服这些问题，透明荧光陶瓷被提出用来替代粉胶使用，获得了较好的发光性能的LED白光光源，但透明陶瓷对原料纯度以及制备工艺要求严苛，需要高真空度的烧结设备或热等静压后处理，在实际的光转换效率并没有达到出色的效果。

发明内容

有鉴于如此，提供一种复相半透明荧光陶瓷的制备方法包括以下步骤：

提供原料，所述原料包括第一相荧光粉和第二相陶瓷原料粉体，所述第一相荧光粉的晶粒的平均粒径(D₅₀)为1～10μm，所述第二相陶瓷原料粉体的平均粒径(D₅₀)为0.5～5μm，将所述第二相陶瓷原料粉体和所述第一相荧光粉按质量配比为0.1～5进行配料；

将所述原料烧结前处理后进行烧结，得到复相半透明荧光陶瓷。

进一步地，所述第一相荧光粉的成分为Re：YAG(钇铝石榴石，Y₃Al₅O₁₂),所述Re选自铈(Ce)、镥(Lu)、铕(Eu)、钕(Nd)、铽(Tb)、镱(Yb)和镨(Pr)中的一种；所述第二相陶瓷原料粉体选自氧化铝(Al₂O₃)和尖晶石(MgAl₂O₄)中的一种或两种。