[发明专利]一种薄壁陶瓷透镜封装的LED光源

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷制备领域以及LED发光技术领域，尤其涉及一种薄壁陶瓷透镜封装的LED光源。 

背景技术

近年来，LED陶瓷封装技术作为一种新的封装技术，采用透明陶瓷荧光体替代“荧光粉+硅胶”，由于具有高导热率，高量子效率，抗色衰，无老化，可同时替代荧光粉、封胶、灯壳，低成本等传统封装技术无可比拟的优势而得到了迅速的发展。国际上Philip Luminleds公司、日本京都大学等知名机构均在从事这方面的研发工作。 

但目前，平片陶瓷荧光体作为盖板封装时，往往出现严重的黄边，绿边，红边，蓝边等边缘色差问题，以及发光面上因光成份差异导致的“五彩”问题，从而导致光源品质不佳，影响光源的正常使用。 

发明内容

本发明旨在解决现有技术的前述问题，而提供一种薄壁陶瓷透镜封装的LED光源。 

为实现上述目的，本发明提供一种薄壁陶瓷透镜封装的LED光源，包括LED芯片，电极接线，LED散热基板，填充材料以及一个薄壁陶瓷透镜。所述的薄壁陶瓷透镜固定在基板上，并且将芯片全部罩住，基板与陶瓷透镜形成一个中空内腔，封装时可装填填充材料。该薄壁陶瓷透镜厚度为0.05mm-2mm，外形可根据LED光源封装需要为空心半球形、空心半椭球形、镂空方盒形，镂空菱形， 镂空角形，空心超半球形或菲涅尔透镜形等。 

所述的陶瓷透镜，可为纯透明体，如已知的氧化铝陶瓷透镜(Al₂O₃)，氧化钇陶瓷透镜(Y₂O₃)，氧化镥陶瓷透镜(Lu₂O₃)，氧化钪陶瓷透镜(Sc₂O₃)，钇铝石榴石陶瓷透镜(Y₃Al₅O₁₂)、镥铝石榴石陶瓷透镜(Lu₃Al₅O₁₂)等；也可为含有发光特性的透明荧光体，如已知的稀土掺杂的氧化钇陶瓷(Re：Y₂O₃)，氧化镥陶瓷(Re：Lu₂O₃)，氧化钪陶瓷透镜(Re：Sc₂O₃)，钇铝石榴石陶瓷透镜(Re：Y₃Al₅O₁₂)，镥铝石榴石陶瓷透镜(Re：Lu₃Al₅O₁₂)以及过渡元素掺杂的氧化铝陶瓷透镜。 

稀土元素可为单掺的Ce，或者Ce与Eu、Er、Nd、Pr、Gd、Tb、Sm、Tm、Dy、Yb或Lu其中的一种或任意几种共掺；稀土元素掺杂总量为0.001到10wt.％。 

所述的薄壁陶瓷透镜为固相反应烧结工艺所获得的透明陶瓷，烧结温度为1000-1900℃，无需添加荧光粉。 

所述的薄壁结构可通过公知的陶瓷成型工艺获得，尤其是利用注塑成型，干压成型，凝胶注模成型，挤出成型，注浆成型或流延成型工艺获得。 

所获得的薄壁透镜式陶瓷可直接用于LED光源封装，无须切片、研磨、抛光等后加工处理。 

所述的LED芯片可为单颗大功率芯片，单颗小功率芯片以及多颗大小功率芯片排列组合而成。 

所述的芯片可为波长为400-500nm范围的可见光或波长为250-400nm紫外光LED。 

封装时，陶瓷透镜可直接盖在基板上的支架面上，或为内嵌式，或为外套式，且将LED芯片密封于内，但不与LED芯片接触。 

所述的填充材料可以根据实际封装需要，填充硅胶，油或者其他材料，也可以不填充。 

本发明通过采用薄壁陶瓷透镜的形式封装LED光源，使芯片光到透镜各部位的光程一致，可以有效消除LED封装光源的黄边、红边、绿边等边缘色差以及“五彩”问题；同时将芯片光完全封闭在透镜内，可有效避免蓝害；填充材料的选用，可有效防止陶瓷因热梯度导致的开裂以及增加光效。 

附图说明

图1，图2为发明的薄壁陶瓷透镜封装的LED光源的两种示例结构示意图。 

图中：薄壁陶瓷透镜(1)；填充材料(2)；芯片(3)；散热基板(4)。 

图3为发明实例中一个薄壁陶瓷透镜封装的白光LED的光谱能量分布图。 

具体实施方式