[发明专利]发光陶瓷、LED封装结构及发光陶瓷的制备方法

说明书

本发明提供一种发光陶瓷，所述发光陶瓷表面设置有多个有序排列的凹陷，每个凹陷的直径与深度比例在2:1～3:1之间。本发明还提供所述发光陶瓷的LED封装结构以及发光陶瓷的制备方法。本发明所提供的发光陶瓷通过调节发光陶瓷表面凹陷的直径和深度，可完全克服光线的全反射效应，使入射角大的光线也能进行有效的折射。本发明所提供的发光陶瓷发光效率更好，颜色更加均匀。

技术领域

本发明属于材料处理领域，具体的说，涉及一种发光陶瓷、LED封装结构及一种发光陶瓷的制备方法。

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封装方式是采用荧光粉与透明硅胶材料混合涂覆在蓝光芯片上，通过实现蓝光波长的上转换而获得白光LED。然而，荧光粉在光通过时会产生散射和吸收等无法避免的现象，此外，散射回LED芯片和基板的光又进一步导致了芯片温度的升高，这些导致了发光强度降低和出光颜色的改变。

发光陶瓷作为替代传统粉胶模式的白光LED，因其陶瓷材料的均匀性，可以降低粉体散射现象，透光性高，并具有良好的机械性能和优异的化学稳定性。然而，由于荧光透明陶瓷晶界的折射率远大于空气，在使用陶瓷体作为荧光体的光源时，会产生全反射效应，一部分入射角大的光不能折射进入空气，只能反射回陶瓷体内部从侧面发出或被再吸收转换成热量，这一现象严重影响到出光角度的颜色均匀性，导致白光LED出现色环。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可改变发光陶瓷表面形貌，出光角度可调，颜色更均匀的发光陶瓷。

本发明一方面提供一种发光陶瓷，所述发光陶瓷表面设置有多个有序排列的凹陷，每个凹陷的直径与深度比例在2:1～3:1之间。

本发明另一方面提供一种包括如上所述的发光陶瓷的LED封装结构，包括：基板、光源芯片、反射杯、波长转换元件，所述光源芯片设置在所述基板上，且位于所述波长转换元件和所述基板之间，所述反射杯与基板和波长转换元件连接，所述发光陶瓷位于所述波长转换元件中。

本发明再一方面提供一种发光陶瓷的制备方法，包括：

准备发光陶瓷原料；

以预定规格激光对所述发光陶瓷原料进行辐照，在所述发光陶瓷原料表面上处理出一凹陷；

以快速扫描模式用所述预定规格激光对所述发光陶瓷原料表面进行扫描辐照，在所述发光陶瓷原料表面处理出多个所述凹陷，所述凹陷在发光陶瓷原料表面有序排列，所述每个凹陷的直径与深度比例在2:1～3:1之间，制得所述发光陶瓷；

其中，所述预定规格的激光的参数包括：激光脉冲持续时间为20～100ns，脉冲重复率为1kHz，功率为0.01～0.4W，激光光斑大小直径为10～100μm。

本发明所提供的发光陶瓷通过调节发光陶瓷表面凹陷的直径和深度，可完全克服光线的全反射效应，使入射角大的光线也能进行有效的折射。本发明所提供的发光陶瓷发光效率更好，颜色更加均匀。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中

图1是本发明的发光陶瓷表面形貌示意图。

图2是本发明的发光陶瓷的LED封装结构示意图。

图3a和图3b是本发明实施例1的透明陶瓷处理后的表面形貌扫描电镜图。

图4是本发明实施例1与未处理样品的光谱功率分布对比图。

图5a和图5b是本发明实施例1与未处理样品出光角度颜色的实际效果图。