CN107732648A - 基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法 - Google Patents

基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于照明技术领域，具体涉及基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，包括以下步骤：步骤一，制备氮化铝陶瓷基板，将一颗或多颗LD芯片固定在氮化铝陶瓷基板上；步骤二，在氮化铝陶瓷基板上固定有激光芯片的位置上方覆盖用于激光转换白光的光转换介质；所述光转换介质外形上带有弧度，并且内部带有用以盖住激光芯片的凹槽；步骤三，激光芯片发出的通过蓝光激光通过光转换介质后激发转化成白光。

Description

基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法
技术领域
本发明属于照明技术领域，具体涉及一种基于激光芯片发白光的光源。
背景技术
目前，照明领域采用的最为先进的技术是LED照明，LED照明较传统白炽灯和节能灯可以省电50-70％；而激光照明作为LED下一代的照明技术，较LED还可省电50-80％，将成为LED的替代性产品。而现有的激光照明技术中，普遍采用的是LD作为激光光源，由于LD点亮后会发出大量的热，用于高功率LD封装时需要将LD所发热量迅速导出，而现有的LD所采用的导热方式，其工艺复杂，效率低，不利于激光光源的寿命提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法、结构及其在照明领域的具体应用。
本发明是采用下述技术方案实现的：
一种基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，制备氮化铝陶瓷基板，将一颗或多颗LD芯片固定在氮化铝陶瓷基板上；
步骤二，在氮化铝陶瓷基板上的固定有激光芯片的位置上方覆盖用于激光转换白光的光转换介质；所述光转换介质外形上带有弧度，并且内部带有用以盖住激光芯片的凹槽；
步骤三，激光芯片发出的通过蓝光激光通过光转换介质后激发转化成白光。
进一步地，所述蓝光激光的光波长为420-470nm之间；
进一步地，所述光转换介质可以为透明荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光晶体中的任一种；
进一步地，所述光转换介质的可见光透过率大于80％以上；
进一步地，所述光转换介质的本体呈黄色或黄绿色，其发射波长为520-760nm。
进一步地，为了提高光转换效果，所述光转换介质在受激发面做抛光和镀膜处理。
进一步地，所述氮化铝基板的表面还包含有电路，用于实现驱动电路与芯片的连接以及芯片与芯片间的连接。
同时，本发明还提供一种基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于，包括氮化铝陶瓷基板、激光芯片和光转换介质，所述激光芯片固定在氮化铝陶瓷基板上，在氮化铝陶瓷基板上的固定有激光芯片的位置上方覆盖用于激光转换白光的光转换介质；所述光转换介质外形上带有弧度，并且内部带有用以盖住激光芯片的凹槽，激光芯片发出的通过蓝光激光通过光转换介质后激发转化成白光。
进一步地，所述蓝光激光的光波长为420-470nm之间；
进一步地，所述光转换介质可以为透明荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光晶体中的任一种；
进一步地，所述光转换介质的可见光透过率大于80％以上；
进一步地，所述光转换介质的本体呈黄色或黄绿色，其发射波长为520-760nm。
进一步地，为了提高光转换效果，所述光转换介质在受激发面做抛光和镀膜处理。
进一步地，所述氮化铝基板的表面还包含有电路，用于实现驱动电路与芯片的连接以及芯片与芯片间的连接。
上述基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，还可以应用在下述领域：
一种白光光源，包括所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构。
一种照明灯具，包括所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构作为光源。
一种投影装置，包括所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构作为光源。
本发明具有以下优点：
1、与现有技术中采用的是RGB方式或色片的方式不同，本发明实现了单一蓝色激光激发后直接转化；
2、本发明采用了耐高温的陶瓷、玻璃和晶体，不会在高温的条件下产生失效，较现在通过胶体与荧光粉混合制备的荧光片更稳定；
3、采用了高效光转换介质，在制备时其本体就呈黄色或黄绿色，不仅可见光透过率高(经打磨和表面镀膜处理后，出光效率更高)，并且实现了高的转化。
4、采用的氮化铝陶瓷基板，其导热率较高，能将LD所发的热量迅速全部导出，有益于提高激光光源的寿命。
附图说明
图1是本发明所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明所述的一种基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于，包括氮化铝陶瓷基板1、激光芯片3和光转换介质2，所述激光芯片2固定在氮化铝陶瓷基板1上，在氮化铝陶瓷基板1上的固定有激光芯片3的位置上方覆盖用于激光转换白光的光转换介质2；所述光转换介质2外形上带有弧度，并且内部带有用以盖住激光芯片3的凹槽21，激光芯片3发出的通过蓝光激光通过光转换介质2后激发转化成白光。进一步地，所述蓝光激光的光波长为420-470nm之间；所述光转换介质2可以为透明荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光晶体中的任一种；所述光转换介质2的可见光透过率大于80％以上；所述光转换介质2的本体呈黄色或黄绿色，其发射波长为520-760nm。
进一步地，为了提高光转换效果，所述光转换介质在受激发面做抛光和镀膜处理。所述氮化铝基板的表面还包含有电路，用于实现驱动电路与芯片的连接以及芯片与芯片间的连接。
同时，本发明还公开了一种基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，包括以下步骤：
步骤一，制备氮化铝陶瓷基板，将一颗或多颗LD芯片通过固定在氮化铝陶瓷基板上；所述氮化铝基板的表面还包含有电路，用于实现驱动电路与芯片的连接以及芯片与芯片间的连接。
步骤二，在氮化铝陶瓷基板上的固定有激光芯片的位置上方覆盖用于激光转换白光的光转换介质；所述光转换介质外形上带有弧度，并且内部带有用以盖住激光芯片的凹槽；所述光转换介质可以为透明荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光晶体中的任一种；所述光转换介质的可见光透过率大于80％以上；所述光转换介质的本体呈黄色或黄绿色，其发射波长为520-760nm。
进一步地，为了提高光转换效果，所述光转换介质在受激发面做抛光和镀膜处理。
步骤三，激光芯片发出的通过蓝光激光通过光转换介质后激发转化成白光，所述蓝光激光的光波长为420-470nm之间。
同时，本发明还可以将上述实施例中所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，应用在白光光源、照明灯具或者投影装置等领域，作为其发光光源部分使用，同样可以具有较高的光转换效率并且在长期在接受激光照射的情况下，不会受激光产生的高温而出现颜色变化和失效，使其光源的寿命明显增加，大大节省成本。由于本发明利用透明陶瓷、玻璃、单晶可以较好的处理了光转换问题，能将蓝光激光转换成白光，并大幅提高了光转换效率，因此上述的装置还可用于照明领域、投影等要求高效率光输出的领域，作为照明器或投影仪器的发光光源使用，具有极高的经济价值。

Claims (17)

1.一种基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，制备氮化铝陶瓷基板，将一颗或多颗LD芯片固定在氮化铝陶瓷基板上；
步骤二，在氮化铝陶瓷基板上固定有激光芯片的位置上方覆盖用于激光转换白光的光转换介质；所述光转换介质外形上带有弧度，并且内部带有用以盖住激光芯片的凹槽；
步骤三，激光芯片发出的通过蓝光激光通过光转换介质后激发转化成白光。
2.根据权利要求1所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，其特征在于：所述蓝光激光的光波长为420-470nm之间。
3.根据权利要求1所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，其特征在于：所述光转换介质可以为透明荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光晶体中的任一种。
4.根据权利要求1所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，其特征在于：所述光转换介质的可见光透过率大于80％以上。
5.根据权利要求1所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，其特征在于：所述光转换介质的本体呈黄色或黄绿色，其发射波长为520-760nm。
6.根据权利要求1所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，其特征在于：所述光转换介质在受激发面做抛光和镀膜处理。
7.根据权利要求1所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装方法，其特征在于：所述光转换介质在受激发面做抛光和镀膜处理。
8.一种基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于，包括氮化铝陶瓷基板、激光芯片和光转换介质，所述激光芯片固定在氮化铝陶瓷基板上，在氮化铝陶瓷基板上固定有激光芯片的位置上方覆盖用于激光转换白光的光转换介质；所述光转换介质外形上带有弧度，并且内部带有用以盖住激光芯片的凹槽，激光芯片发出的通过蓝光激光通过光转换介质后激发转化成白光。
9.根据权利要求8所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于：所述光转换介质可以为透明荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光晶体中的任一种。
10.根据权利要求8所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于：所述蓝光激光的光波长为420-470nm之间。
11.根据权利要求8所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于：所述光转换介质的可见光透过率大于80％以上。
12.根据权利要求8所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于：所述光转换介质的本体呈黄色或黄绿色，其发射波长为520-760nm。
13.根据权利要求8所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于：所述光转换介质在受激发面做抛光和镀膜处理。
14.根据权利要求8所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构，其特征在于：所述氮化铝基板的表面还包含有电路，用于实现驱动电路与芯片的连接以及芯片与芯片间的连接。
15.一种白光光源，包括权利要求8-14任一所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构。
16.一种照明灯具，包括权利要求8-14任一所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构作为光源。
17.一种投影装置，包括权利要求8-14任一所述的基于氮化铝陶瓷的激光光源封装结构作为光源。
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