本文所提及的出版物和專利文獻(xiàn)的全文內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及LED燈泡。

背景技術(shù)：

本實(shí)用新型主要涉及包含氧化鋁絲的LED燈泡、所述氧化鋁絲、以及一種制造薄的半透明氧化鋁絲的方法，例如條帶澆鑄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種燈泡，該燈泡包含氧化鋁絲、一個(gè)或多個(gè)LED和同時(shí)在所述LED和所述氧化鋁絲的至少一部分上的磷光體涂層，所述LED與所述氧化鋁絲接觸并使得光部分地輻射通過(guò)所述氧化鋁絲，所述氧化鋁絲：i.包括具有兩個(gè)主要維度x和y、和厚度n的三維整體式結(jié)構(gòu)，在x或y都不大于100毫米，并且n約為1毫米或更小的條件下，x或y中的至少一個(gè)是厚度的至少10倍；其中a)所述氧化鋁絲具有至少一個(gè)未經(jīng)修飾的表面，使得該未經(jīng)修飾的表面上包括細(xì)粒，所述細(xì)粒從所述表面凸起，所述凸起的平均高度為約25納米至約10微米，和b)所述未經(jīng)修飾的表面有利于磷光體涂層的附著；以及ii.當(dāng)所述氧化鋁絲的厚度為500微米時(shí)具有至少30％的總透光率。

一種燈泡，所述燈泡包括：半透明氧化鋁絲，所述半透明氧化鋁絲對(duì)300至800納米波長(zhǎng)范圍的光線具有至少30％的總透光率；由所述氧化鋁絲支撐的LED，其中所述LED在燈泡亮著時(shí)，所述LED至少使得部分光輻射通過(guò)所述半透明氧化鋁絲；磷光體涂層，其同時(shí)圍繞所述LED和氧化鋁絲的至少一部分， 所述氧化鋁絲具有顆粒狀輪廓的表面，其包括細(xì)粒，按所述細(xì)粒邊界之間表面的凹穴部分計(jì)，所述細(xì)粒的平均突出高度約為25納米至約10微米。

一種半透明氧化鋁基材，所述半透明氧化鋁基材包括：具有顆粒狀輪廓的表面，其包括細(xì)粒，按所述細(xì)粒邊界之間的表面凹穴部分計(jì)，所述細(xì)粒具有約25納米至約10微米的平均突出高度；和具有兩個(gè)主要維度x和y、和厚度n的三維整體式主體，在x或y都不大于100毫米并且n約為1毫米或更小的條件下，x或y中的至少一個(gè)大于厚度的至少10倍；所述的三維整體式主體對(duì)300至800納米波長(zhǎng)范圍的光線具有至少30％的總透光率。

第一個(gè)方面包括燈泡，該燈泡包含氧化鋁絲、一個(gè)或多個(gè)LED和同時(shí)在所述LED和所述氧化鋁絲的至少一部分上的磷光體涂層，所述LED與所述氧化鋁絲接觸并使得光部分地輻射通過(guò)所述氧化鋁絲，其中所述氧化鋁絲：i.包含三維整體式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的高度和寬度小于所述絲長(zhǎng)度的1/5，除非其高度為500微米或更小，其中a)所述氧化鋁絲具有至少一個(gè)未經(jīng)修飾的表面，使得該未經(jīng)修飾的表面上包括細(xì)粒，所述細(xì)粒從所述表面凸起，所述凸起的平均高度為約25納米至約10微米，和b)未經(jīng)修飾的表面有利于磷光體涂層的附著；以及ii.具有至少30％的總透光率。

關(guān)于第一個(gè)方面，在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁絲的至少一個(gè)未經(jīng)修飾的表面沿著單軸在1cm的距離上具有約5微米到約50微米的平整度。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁絲的至少一個(gè)未經(jīng)修飾的表面具有約1納米到約10微米的粗糙度。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)所述氧化鋁絲的厚度為200-500微米時(shí)，對(duì)于約300納米至約800納米，所述氧化鋁絲對(duì)其的總透光率為約50％至約85％。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁絲具有一個(gè)或多個(gè)能容納發(fā)光二極管的凹穴、孔、或通道。在一些實(shí)施方式中，所述燈泡包含十個(gè)或更多個(gè)位于氧化鋁絲的一個(gè)或多個(gè)凹穴、孔、或通道中的LED。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁絲由中值粒度直徑為50至500納米且BET表面積為2至30m²/g的氧化鋁粉末制得。在一些實(shí)施方式中，所述燈泡包含一根或多根氧化鋁絲并且具有大于70流明的光發(fā)射。在一些實(shí)施方式中，所述一個(gè)或多個(gè)LED所發(fā)射的光的波長(zhǎng)為約425納米至約500納米。在一些實(shí)施方式中，所述燈泡所發(fā)射的光的相關(guān)色溫為約2500K至約3500K。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁絲包含條帶澆鑄的氧化鋁粉末，其中所述氧化鋁粉末包含99.5％至99.995重量％的氧化鋁和約100至約1000ppm的燒結(jié)助劑，如MgO。

第二個(gè)方面包括燈泡，該燈泡包含氧化鋁板、一個(gè)或多個(gè)LED、和同時(shí)在所述LED和所述氧化鋁板的至少一部分上的磷光體涂層，所述LED與所述氧化鋁板接觸并使得光部分地輻射通過(guò)所述氧化鋁板，其中所述氧化鋁平板：i.包含具有兩個(gè)主要維度x和y以及厚度n的三維整體式結(jié)構(gòu)，其中，在x或y都不大于100毫米并且n約為1毫米或更小的前提下，x或y中的至少一個(gè)大于厚度的至少10倍；其中a)所述氧化鋁基材具有至少一個(gè)未經(jīng)修飾的表面，使得該未經(jīng)修飾的表面上包括細(xì)粒，所述細(xì)粒從所述表面凸起，所述凸起的平均高度為約25納米至約10微米，和b)未經(jīng)修飾的表面有利于磷光體涂層的附著；以及ii.具有至少30％的總透光率。

關(guān)于第二個(gè)方面，在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁板的至少一個(gè)未經(jīng)修飾的表面沿著單軸在1cm的距離上具有約5微米到約50微米的平整度。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁板的至少一個(gè)未經(jīng)修飾的表面具有約1納米到約10微米的粗糙度。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)所述氧化鋁板的厚度為200-500微米時(shí)，對(duì)于約300納米至約800納米，所述氧化鋁板的總透光率為約50％至約85％。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁板具有一個(gè)或多個(gè)能容納LED的凹穴、孔、或通道。在一些實(shí)施方式中，所述燈泡包含十個(gè)或更多個(gè)位于所述氧化鋁板的一個(gè)或多個(gè)凹穴、孔、或通道中的LED。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁板由中值粒度直徑為50至500納米且BET表面積為2至30m²/g的氧化鋁粉末制得。在一些實(shí)施方式中，所述燈泡包含一個(gè)或多個(gè)氧化鋁板并且具有大于70流明的光發(fā)射。在一些實(shí)施方式中，所述一個(gè)或多個(gè)LED所發(fā)射的光波長(zhǎng)為約425納米至約500納米。在一些實(shí)施方式中，所述燈泡所發(fā)射的光的相關(guān)色溫為約2500K至約3500K。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁板包含條帶澆鑄的氧化鋁粉末，其中所述氧化鋁粉末包含99.5％到99.995重量％的氧化鋁和約100到約1000ppm的燒結(jié)助劑，如MgO。

一種半透明氧化鋁基材，其包括：具有顆粒狀輪廓的表面，其包括細(xì)粒，按所述細(xì)粒邊界之間的表面凹穴部分計(jì)，所述細(xì)粒具有約25納米至約10微米的平均突出高度；和具有兩個(gè)主要維度x和y、和厚度n的三維整體式主體，其中，在x或y都不大于100毫米并且n約為1毫米或更小的條件下，x或y中的至少一個(gè)大于厚度的至少10倍；其中，所述的三維整體式主體對(duì)300至800納米的波長(zhǎng)范圍具有至少30％的總透光率。

第三個(gè)方面包括結(jié)合有本文所述的一個(gè)或多個(gè)燈泡的裝置。

第四個(gè)方面包括形成本文所述燈泡的方法，該方法包括對(duì)氧化鋁漿料進(jìn)行條帶澆鑄以形成氧化鋁基材的生坯帶；使得所述生坯帶燒制足夠的時(shí)間和溫度以提供所述氧化鋁絲或氧化鋁板；將所述氧化鋁基材切斷成氧化鋁絲或氧化鋁板；將一個(gè)或多個(gè)LED與所述氧化鋁絲或氧化鋁板接觸；以及同時(shí)在所述LED和氧化鋁絲或氧化鋁板的至少一部分上涂覆磷光體。在一些實(shí)施方式中，所述方法進(jìn)一步包括將所述絲或板與電子器件附著。在一些實(shí)施方式中，所述方法進(jìn)一步包括將所述氧化鋁絲或板密封在玻璃燈泡內(nèi)并在燈泡中充入惰性氣體。

第五個(gè)方面包括一種制造條帶澆鑄的、半透明氧化鋁絲或板前體的方法，該方法包括：攪拌研磨(attrition milling)批料混合物10分鐘至10小時(shí)以形成漿料，該批料混合物包含平均粒度為50至500納米的氧化鋁粉末、粘結(jié)劑、分散劑、增塑劑、消泡劑、以及水性或非水性溶劑；將所分離得到的漿料在真空中除氣；將除氣后的漿料條帶澆鑄至濕厚度為20至2000微米；采用底床加熱器(under-bed heater)以及20至100℃的溫度的加熱流動(dòng)空氣，對(duì)所述經(jīng)條帶澆鑄的漿料進(jìn)行受控干燥，以形成具有干厚度為5至1000微米的生坯帶；以及使得所述生坯帶燒制足夠的時(shí)間和溫度以提供經(jīng)燒結(jié)的、半透明氧化鋁絲或板前體。在第五個(gè)方面的一些實(shí)施方式中，所述方法進(jìn)一步包括將所述半透明氧化鋁絲或板前體切斷成一個(gè)或多個(gè)氧化鋁絲或氧化鋁板。在氧化鋁絲的情況下，可將所述前體切斷成高度和寬度小于所述絲長(zhǎng)度的1/5的絲，除非其高度為500微米或更小。在氧化鋁板的情況下，可將所述前體切斷成具有氧化鋁板的板，其：i包含具有兩個(gè)主要維度x和y以及厚度n的三維整體式結(jié)構(gòu)，其中，在x或y都不大于100毫米并且n約為1毫米或更小的前提下，x或y中的至少一個(gè)大于厚度的至少10倍。

在一些實(shí)施方式中，所述半透明氧化鋁粉末在引入漿料中之前具有的BET表面積為2至30m²/g，并且所述生坯帶的微結(jié)構(gòu)是均勻的。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁粉末在漿料中所具有的陶瓷固體負(fù)載(ceramic solids loading)為5至60體積％，并且所述生坯帶具有的陶瓷固體負(fù)載為35至85體積％。在一些實(shí)施方式中，所述生坯帶具有約0.01至約25體積％的孔隙率。在一些實(shí)施方式中，如果所述生坯帶的陶瓷固體負(fù)載大于45體積％的話，那么所述半透明氧化鋁絲或板前體對(duì)于條帶澆鑄漿料中的粘結(jié)劑的量或孔隙率的量的輕微變化是不敏感的。

關(guān)于本說(shuō)明書中所述的方法可能發(fā)生的條件，在溶劑為水性的實(shí)施方式 中，所述水性溶劑可包括去離子水，并且所述粘結(jié)劑、分散劑、增塑劑、消泡劑、以及水性溶劑的pH值為8至12。在一些實(shí)施方式中，所述方法中的至少一步是在顆粒受控環(huán)境中完成的。在一些實(shí)施方式中，所述除氣后的漿料經(jīng)過(guò)過(guò)濾以除去污染物。

在一些實(shí)施方式中，燒制包括氫氣燒制、熱壓制、真空燒制、或熱等靜壓制。在一些實(shí)施方式中，對(duì)生坯帶進(jìn)行燒制包括：在1000至1650℃的溫度下持續(xù)2至8小時(shí)，對(duì)生坯帶進(jìn)行燒制并完成燒掉粘結(jié)劑，以獲得經(jīng)燒結(jié)的、半透明氧化鋁絲或板前體；在1300至1600℃的溫度下持續(xù)4至12小時(shí)以及壓力為5至60kpsi，對(duì)經(jīng)燒結(jié)的、半透明氧化鋁絲或板前體進(jìn)行氫氣燒制、熱壓制、真空燒制、或熱等靜壓制，以減少所述經(jīng)燒結(jié)的、半透明氧化鋁絲或板前體中的殘留孔隙率，其中所述經(jīng)燒結(jié)的、半透明氧化鋁絲或板前體在經(jīng)過(guò)熱等靜壓制后的總孔隙率小于約500ppm。

在一些實(shí)施方式中，所述方法進(jìn)一步包括將所述生坯帶層疊成多個(gè)生坯帶層，然后進(jìn)行燒制以提供層疊的半透明氧化鋁絲或板前體。

附圖說(shuō)明

所包括的附圖提供了進(jìn)一步的理解，并被并入且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。

圖1A是本文所述的LED絲的二維示意圖。所述LED絲具有半透明氧化鋁絲(100)，絲的一端或兩端有任選的金屬觸點(diǎn)(110)。圖1B示意性顯示了半透明氧化鋁絲(100)上的多個(gè)LED(120)。如下文進(jìn)一步詳述，所述LED可能是在半透明氧化鋁體的一個(gè)或多個(gè)表面上，或者可能放置在半透明氧化鋁主體的通道或孔中。圖1C示意性顯示了半透明氧化鋁絲(100)，其具有多個(gè)LED(120)和涂覆了所述氧化鋁主體以及LED的磷光體涂層(130)。圖1D是所述氧化鋁絲的實(shí)際圖像，其中可觀察到所述金屬觸點(diǎn)(110)和磷光體涂層(130)。圖1E是所述半透明氧化鋁絲(100)的三維棒狀圖，顯示了其可采取的許多三維形狀中的一種。圖1F是半透明氧化鋁絲(100)的替代三維形狀，其中沿著所述體的頂部表面具有通道。

圖2是提供了對(duì)所述半透明氧化鋁絲進(jìn)行條帶澆鑄的工藝流程的一個(gè)例子的框圖。

圖3A是來(lái)自條帶澆鑄過(guò)程的示例性輸出板的示意圖，其中條帶澆鑄片被細(xì)分成多個(gè)尺寸為35毫米×35毫米的單體式(singulated)基材(這里是9個(gè))。 圖3B顯示了表面中壓入單體化線(singulation line)的單體式基材。在單體化線將所述單體式基材切斷成大量半透明氧化鋁絲，每根絲寬約1毫米，厚約0.380毫米，長(zhǎng)約35毫米。

圖4A大致顯示了半透明氧化鋁絲未經(jīng)修飾的表面的橫截面，圖4B顯示了通過(guò)原子力顯微鏡觀察到的同一表面的俯視圖。圖4B的一邊的總長(zhǎng)為150微米。圖4C顯示了在經(jīng)過(guò)了切割、拋光、或其它工藝后的半透明氧化鋁絲的同一表面，而圖4D是拋光后的半透明氧化鋁絲的原子力顯微圖像的俯視圖。圖4D的一邊總長(zhǎng)為150微米。

圖5A是在進(jìn)行燒結(jié)前向條帶澆鑄結(jié)構(gòu)中壓入線所用模頭的示例性基座的圖。圖5B是壓模嵌入件(die insert)，其所具有的用于生產(chǎn)單體式基材的線結(jié)構(gòu)能使所述基材被更容易地切斷成絲。圖5C顯示了如圖5A和圖5B中所示的模頭和嵌入件的結(jié)合。

圖6A提供了示例性半透明氧化鋁絲(100)的側(cè)視圖和俯視圖，該絲內(nèi)的凹穴中放置有LED(120)并在頂部具有磷光體(130)。圖6B提供了一個(gè)替代的實(shí)施方式的側(cè)視圖、端視圖和俯視圖，其中的半透明氧化鋁絲(100)具有其中放置有LED(120)的U形通道結(jié)構(gòu)和頂部的磷光體(130)。

圖7A和7B提供了如本文所述的半透明氧化鋁板的設(shè)計(jì)的大量示例性實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

在公開和描述本實(shí)用新型的材料、制品和/或方法之前，應(yīng)理解下面描述的方面不限于具體化合物、合成方法、或其用途，因?yàn)檫@些當(dāng)然可能發(fā)生變化。也應(yīng)理解本文中所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定方面的目的，并不是限制性的。

在本說(shuō)明書及之后的權(quán)利要求書中將會(huì)涉及的許多術(shù)語(yǔ)應(yīng)被定義成具有如下含義：

除非上下文有另外需要，應(yīng)理解本說(shuō)明書全文中的術(shù)語(yǔ)“包括”或其變化形式例如“包含”或“含有”指的是整體或步驟所包含的整體或步驟或組，但并不表示不包括整體或步驟所包含的任意其他整體或步驟或組?！鞍ā?、“包含”或其變化形式出現(xiàn)時(shí)，術(shù)語(yǔ)“基本上由……組成”或“組成”可被取代。

除非上下文另外說(shuō)明，否則本說(shuō)明書及所附權(quán)利要求書中所用的不定冠詞“一個(gè)”或“一種”及其相應(yīng)的定冠詞“該”包括復(fù)數(shù)形式。因此，例如在提 及“一種藥物載體”時(shí)包括兩種或多種這類載體的混合物等。

“任選的”或“任選地”意指隨后描述的事件或情況可能發(fā)生或可能不發(fā)生，描述內(nèi)容包括事件或情況發(fā)生的場(chǎng)合以及事件或情況沒(méi)有發(fā)生的場(chǎng)合。

在此，范圍可以表示為從“約”一個(gè)具體值和/或到“約”另一個(gè)具體值的范圍。當(dāng)表示這樣一個(gè)范圍的時(shí)候，另一個(gè)方面包括從一個(gè)特定值和/或到另其他特定值。類似地，當(dāng)使用前綴“約”表示數(shù)值為近似值時(shí)，應(yīng)理解，具體數(shù)值形成另一個(gè)方面。應(yīng)進(jìn)一步理解每個(gè)范圍的端點(diǎn)值在與另一個(gè)端點(diǎn)值有關(guān)和與另一個(gè)端點(diǎn)值無(wú)關(guān)時(shí)，都是重要的。

“體積百分比固體負(fù)載(Volume percent solids loading)”、“體積％固體負(fù)載”或類似表述指的是材料(例如澆鑄帶)中的無(wú)機(jī)固體。體積％固體負(fù)載僅考慮無(wú)機(jī)組分(即，氧化鋁)。典型的體積％固體負(fù)載可以是，例如，從5到85體積％，從5到60體積％，從35到85體積％，從50到75體積％等，包括中間值和范圍。

“透光率(Transmittance)”指的是特定波長(zhǎng)的入射光通過(guò)樣品的分?jǐn)?shù)。本文所用的“總透光率”描述的是通過(guò)樣品的總的透光，是正常透射和漫透射的總和。

本文所用的“半透明”指的是氧化鋁絲能使光穿透其結(jié)構(gòu)的屬性，但其中所述的光具有大于10％的漫透光率。

可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的縮寫(例如，表示小時(shí)的“h”或“hr”，表示克的“g”或“gm”，表示毫升的“mL”，表示室溫的“rt”，表示納米的“nm”以及類似縮寫)。

在組分、成分、添加劑、尺度、條件、時(shí)間和類似方面公開的具體和優(yōu)選的數(shù)值及其范圍僅用于說(shuō)明，它們不排除其他限定數(shù)值或限定范圍內(nèi)的其他數(shù)值。本實(shí)用新型的制品和方法可包括本文所述的任何數(shù)值或者數(shù)值、具體數(shù)值、更具體的數(shù)值和優(yōu)選數(shù)值的任何組合，包括明確或隱含的中間值和范圍。

發(fā)光二極管(LED)照明由于其能源效率和下降的成本獲得了聲望。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年這將成為價(jià)值300億美元的生意。目前，LED照明廣泛使用在專業(yè)化的應(yīng)用如室外照明、汽車前燈、電視背光源等中。然而，至少部分由于對(duì)傳統(tǒng)白熾燈泡的禁令，常規(guī)照明，比如在家中和辦公室里的照明，正成為L(zhǎng)ED照明更大的市場(chǎng)并且快速增長(zhǎng)。但是，普通LED燈泡涉及兩個(gè)主要問(wèn)題：成本和式樣。目前一個(gè)40-60瓦的LED燈泡的成本在8-12美元左右。而且，大部 分LED燈泡具有非傳統(tǒng)造型，其底部有一個(gè)大散熱器。不但新的燈泡式樣有一些限制，而且許多LED燈泡的設(shè)計(jì)缺乏全方位光發(fā)射，傾向于將大部分光直接向上朝天花板引導(dǎo)。

LED絲燈泡是一種新的燈泡設(shè)計(jì)，其外觀與老式的愛迪生燈泡一樣，但其使用幾根LED絲而不是鎢絲燈絲來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)燈絲。圖1A-1F顯示了所述絲的結(jié)構(gòu)。其具有三個(gè)關(guān)鍵組件：基材(100)，任選的金屬觸點(diǎn)(110)，一串一個(gè)或多個(gè)LED芯片(120)，以及磷光體涂層(130)。替代設(shè)計(jì)利用相同的基本部件，但可能使用其他設(shè)計(jì)，比如圓形、正方形或矩形基材，而不是絲結(jié)構(gòu)。在所述四個(gè)組件中，所述觸點(diǎn)、LED芯片和磷光體都是發(fā)展成熟的技術(shù)，并且容易獲得。但是，如何發(fā)現(xiàn)滿足這些裝置所需要求的基材(100)一直是個(gè)挑戰(zhàn)。

目前，用于基材的材料有三種：玻璃，藍(lán)寶石和半透明氧化鋁。在LED的應(yīng)用中，熱傳導(dǎo)是對(duì)于裝置的關(guān)鍵要求。由于其導(dǎo)熱系數(shù)低，玻璃基材的方法大多數(shù)已經(jīng)被淘汰，特別是對(duì)于更高功率(更強(qiáng)光發(fā)射)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)。藍(lán)寶石是常用的基材，因?yàn)樗哂辛己玫耐该餍院蛢?yōu)良的導(dǎo)熱系數(shù)(30瓦/米·度)。問(wèn)題在于藍(lán)寶石往往相當(dāng)昂貴，即使是使用有缺陷結(jié)合(defect-incorporating)的藍(lán)寶石。第三個(gè)選擇，半透明氧化鋁，擁有與藍(lán)寶石類似的導(dǎo)熱性能，但具有較低的透明度。目前潛在的制造半透明氧化鋁薄片的方法涉及將氧化鋁粉末干燥壓制成為塊狀氧化鋁，然后用氫氣爐燒成或熱等靜壓制至全密度。一旦燒結(jié)，所述塊被線狀鋸切成薄片，研磨并拋光，以生產(chǎn)出最終的半透明氧化鋁絲。不幸的是，由于為了獲得半透明氧化鋁絲需要極大的處理量，制造這些絲的成本相當(dāng)于藍(lán)寶石。

本文所述的方面涉及結(jié)合了新穎氧化鋁基材的LED燈泡，其克服了現(xiàn)有技術(shù)的限制。出乎意料的是，由于在生產(chǎn)時(shí)至少沿著至少兩個(gè)軸具有正確的尺寸，所述氧化鋁基材基本上能夠在剛成型時(shí)就使用。并且由于昂貴的加工步驟如熱等靜壓制、線切割和拋光是沒(méi)有必要的，成型是非常便宜的。這些成本的節(jié)省顯著節(jié)省了燈泡的整體成本。另外，條帶澆鑄工藝能使大量材料成型，提供了大體積的基材。此外，本文所述的條帶澆鑄工藝提供一種具有未經(jīng)修飾表面的半透明氧化鋁基材，該未經(jīng)修飾表面可以被設(shè)計(jì)成具有通道或凹穴，以及具有粗糙結(jié)構(gòu)，以增加表面積來(lái)提供更多的磷光體粘附點(diǎn)。

半透明氧化鋁絲和板和LED燈泡

第一個(gè)方面包括一個(gè)包含半透明氧化鋁絲的燈泡，其中所述絲的特征在于擁有三維整體式結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，所述半透明氧化鋁絲的高度和/或?qū)挾刃∮诮z長(zhǎng)度的1/4,1/5,1/6,1/7,1/8,1/9,1/10或1/20。在一些實(shí)施方式中，所述高度和/或?qū)挾茸畲鬄?毫米，750微米，500微米，400微米，300微米，或250微米或更小。在一些實(shí)施方式中，所述半透明氧化鋁絲的尺寸如下：寬度為從約250微米到約1毫米，高度為250微米到約1毫米，長(zhǎng)度為20毫米到50毫米。

第二個(gè)方面包括一個(gè)包含半透明氧化鋁板的燈泡，其中所述氧化鋁板的特征在于擁有三維整體式結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，所述半透明氧化鋁板包含一個(gè)具有兩個(gè)主要維度x和y，和厚度n的三維整體式結(jié)構(gòu)，其中，在x或y都不大于25,50,75,100,150,或200毫米，以及n約為0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,1.2,1.5,或2毫米或更小的條件下，x或y中的至少一個(gè)是厚度的至少5,8,10,15,或20倍。例如，在x和y方向上，所述半透明氧化鋁板可能采用正方形，長(zhǎng)方形，圓形，橢圓形等形式。圖7A顯示了半透明氧化鋁板設(shè)計(jì)的示例性實(shí)施方式。

關(guān)鍵地，在一些實(shí)施方式中，所述半透明氧化鋁絲或板(統(tǒng)稱“基材”)至少有一個(gè)未經(jīng)修飾的表面。所述未經(jīng)修飾的表面包括未經(jīng)過(guò)任何精整步驟如切割、拋光、或平滑化的表面。圖4A至4D提供了對(duì)比附圖，圖4A和圖4C，以及原子力顯微圖像圖4B和圖4D，顯示了經(jīng)條帶澆鑄處理的半透明氧化鋁未經(jīng)修飾的表面(圖4B)與經(jīng)過(guò)替代工藝如傳統(tǒng)的干壓制的氧化鋁制成的經(jīng)切割和拋光的氧化鋁(圖4D)之間的比較。如圖4A所示，所述未經(jīng)修飾的表面包括地形特征、或細(xì)粒。圖4B是顯示了所述半透明基材的未經(jīng)修飾表面的原子力顯微圖像。這些細(xì)粒的平均高度為至少約25納米。在一些實(shí)施方式中，所述細(xì)粒的特征從約25納米到約10微米。在一些實(shí)施方式中，所述細(xì)粒的特征從約25納米到約1微米。在一些實(shí)施方式中，所述未經(jīng)修飾的表面在10毫米的距離內(nèi)，在一個(gè)尺度上(例如沿著基材的常)的粗糙度為約10到約1000納米。相對(duì)地，圖4C是顯示了經(jīng)修飾的表面的圖像，正如在形成氧化鋁基材的傳統(tǒng)方法中所能見到的，所述經(jīng)修飾的表面經(jīng)過(guò)了切割和拋光。該表面非常光滑，沒(méi)有表面特征。圖4D是呈現(xiàn)了經(jīng)過(guò)拋光的表面的原子力顯微圖像。黑 點(diǎn)是在處理過(guò)程中細(xì)粒從所述表面分離的地方，但這些黑點(diǎn)正常情況下不會(huì)呈現(xiàn)在最終產(chǎn)品。但是可以看出的是，整個(gè)表面非常光滑平坦，基本不具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在預(yù)期的實(shí)施方式中，所述表面可經(jīng)過(guò)一種淺表處理，比如刮刻或粗拋光，在該表面上仍包含有本文所述細(xì)粒。申請(qǐng)人認(rèn)為這種經(jīng)過(guò)淺表處理的表面是“未經(jīng)修飾的”，因?yàn)樵摫砻姹Ａ袅巳鐖D4B所示的粒狀結(jié)構(gòu)，比如其中細(xì)粒邊界在顯微鏡下可見且該表面保留本文所述范圍內(nèi)的粗糙度和細(xì)粒輪廓。

所述氧化鋁基材的平整度對(duì)于放置LED來(lái)說(shuō)會(huì)是重要的，并且在一些實(shí)施方式中符合燈泡中的規(guī)格。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁基材未經(jīng)修飾的表面沿著單軸(比如絲的長(zhǎng)度)在1厘米的距離上具有約0.1微米到約50微米的平整度。

所述半透明氧化鋁基材可由半透明氧化鋁絲或板(統(tǒng)稱“基材”)的前體制得，任選地具有單體化特征(singulation features)。在一些實(shí)施方式中，如果將所述基材澆鑄成較大的塊或帶，然后切斷成單個(gè)的基材是最有效率的，并且能使基材具有最佳的整體平整度(即，較少的大距離變形)。如圖3A和3B所示，帶可以具有正確的厚度，隨后通過(guò)已知的切割或切斷方法被切成具有正確長(zhǎng)度的前體，然后被切成正確的寬度。

如所述，本文所述的氧化鋁基材是半透明的。所述氧化鋁基材的透明度并非關(guān)鍵，因?yàn)楣饩€被涂覆在LED和絲上的磷光體層涂層進(jìn)一步擴(kuò)散，并且對(duì)于包含所述半透明氧化鋁基材的燈泡的期望是使光線分散發(fā)射。雖然透明度不是關(guān)鍵的，但是理想的情況是讓盡可能多的光線離開燈泡。因此，所述半透明氧化鋁基材不應(yīng)吸收顯著量的由LED和/或磷光體發(fā)射的光。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)所述氧化鋁基材的厚度為500微米時(shí)，其對(duì)于約300納米到約800納米的總透光率至少為30％。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)所述氧化鋁基材的厚度為500微米時(shí)，其對(duì)于約300納米到約800納米的總透光率為約50％到約85％。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)所述氧化鋁基材的厚度為500微米時(shí)，其對(duì)于約300納米到約800納米的漫透光率為約10％到約60％。在預(yù)期的實(shí)施方式中，所述氧化鋁基材對(duì)于上述公開的波長(zhǎng)范圍的光能夠具有上述公開的透光率百分比，但其具有不同厚度，比如本文公開的任何其它厚度。

在一些實(shí)施方式中，使所述氧化鋁基材前體包含有單體化特征是有利的。這種特征可包含有助于在燒結(jié)后對(duì)所述基材進(jìn)行單體化(singulating)的壓制入其前體的線或槽。圖5A-5C顯示了一個(gè)用于將單體化特征整合到所述前體中 的示例性模頭。所述模頭包含模頭(圖5A)和沖模鑲塊(圖5B)，其中的沖模鑲塊具有單體化特征。如下文所述，該模具與生坯帶一同使用，以將單體化特征沖壓入帶中。

在LED燈泡中所用的LED是本領(lǐng)域所熟知的，本文所述的LED可包含與基材和磷光體一同工作并且能提供正確光輸出的任何LED。在一些實(shí)施方式中，所用的LED為提供波長(zhǎng)范圍為從約425納米到約500納米的光的藍(lán)色LED，比如InGaN。就LED的數(shù)量而言，每塊基材上可以安裝1至40或更多個(gè)LED。

所述磷光體涂層包含與LED一同工作以提供具有所需色溫的光的材料。在一些實(shí)施方式中，所述磷光體包括Y₃Al₅O₁₂:Ce(YAG)材料、鋁酸鹽材料、氮化物材料、硅酸鹽材料等。在一些實(shí)施方式中，由所述燈泡發(fā)射出的光的相關(guān)色溫為從約2500K至約3500K。處于該色溫范圍內(nèi)的光令人感到“溫暖”(即，與其說(shuō)是藍(lán)色不如說(shuō)是黃色和白色——與白熾燈泡相類似)至“中性”。在一些實(shí)施方式中，由所述燈泡發(fā)射出的光的相關(guān)色溫為從約2600K至約2900K。或者，在一些實(shí)施方式中，希望具有“更涼快”的藍(lán)光。通過(guò)調(diào)整LED和/或磷光體，可以調(diào)整本文所述的燈泡使其光輸出覆蓋2500K直到10,000K，以滿足應(yīng)用所需。

在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁基材進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)能容納發(fā)光二極管的凹穴、孔、或通道。這些凹穴、孔、或通道能夠通過(guò)沖裁工藝(下文會(huì)描述)在生坯帶階段融入到所述基材中，或者可以在切斷、單體化或燒結(jié)工藝后制得。圖6A提供了凹穴的一個(gè)例子，其中在各個(gè)凹穴中放置LED。所述凹穴保護(hù)所述LED，并且能改善光散射，因?yàn)橄喈?dāng)大量的光發(fā)射通過(guò)所述半透明氧化鋁基材。圖6B是一個(gè)替代設(shè)計(jì)，其中所述半透明氧化鋁基材中提供的是通道。它提供與凹穴同樣的保護(hù)功能和散射優(yōu)點(diǎn)，但它更易制造，特別是在燒結(jié)后的工藝中。類似地，圖7B提供了具有能容納發(fā)光二極管的凹穴，孔，或通道的半透明氧化鋁板的示例性實(shí)施方式。

在一些實(shí)施方式中，起始和最終的材料性對(duì)所述半透明氧化鋁基材的整體質(zhì)量或穩(wěn)定性起到了重要的作用。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁基材是由中值粒度直徑為50至1000納米且BET表面積為2至30m²/g的氧化鋁粉末制得的。所述氧化鋁基材通常由條帶澆鑄的氧化鋁粉末制得，該氧化鋁粉末包含從99.5％至99.995重量％的氧化鋁和約100至約1000ppm的燒結(jié)助劑，如MgO。這生產(chǎn)出高質(zhì)量的半透明氧化鋁基材。

結(jié)合了所述半透明氧化鋁基材的LED燈泡可進(jìn)一步包含吹制的玻璃燈泡，給LED供電及控制LED所必要的電子器件，以及必要的連接器。本文所述半透明氧化鋁基材在包含一個(gè)或多個(gè)氧化鋁基材并具有大于70流明光發(fā)射的燈泡中尤其有用。這有一部分是因?yàn)樗霭胪该餮趸X基材散熱特別好。本文所述的半透明氧化鋁基材的導(dǎo)熱系數(shù)約為30W/mK，與藍(lán)寶石類似。

工藝

另一個(gè)方面包含制造所述半透明氧化鋁基材的方法，本實(shí)用新型同時(shí)提供了水性和非水性條帶澆鑄法。本文所述的制造半透明氧化鋁基材的方法與美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/019,649號(hào)中提供的那些相類似，本文將其全文通過(guò)引用結(jié)合于此。此外，與條帶澆鑄相關(guān)的一般概念和原理可參見James S.Reed的“陶瓷加工原理(Principles of Ceramic Processing)”，1995年第二版，ISBN-13:978-0471597216，本文將其通過(guò)引用結(jié)合于此。

參照?qǐng)D2，以下描述提供了條帶澆鑄半透明氧化鋁基材的工藝流程圖。

所述氧化鋁粉末在水基條帶澆鑄體系中混合，該體系任選地包含粘結(jié)劑、分散劑、增塑劑、和消泡劑?；蛘?，可以使用溶劑基條帶澆鑄體系，其中半透明氧化鋁帶可用醇如乙醇、甲醇、丙醇、丁醇，酮如甲基乙基酮，苯，甲苯等制得。例如，一個(gè)實(shí)施方式包含一種基于乙醇的溶劑體系和聚乙烯醇縮丁醛粘結(jié)劑。其它非水性體系包括，例如具有碳酸酯溶劑如碳酸二甲酯或碳酸二乙酯的聚碳酸亞丙酯(PPC)粘結(jié)劑，和丙烯酸粘結(jié)劑，其進(jìn)行為“解壓”或解聚而非燃燒。

混合并研磨批料材料，通過(guò)例如球磨，高剪切混合，砂磨研磨，振動(dòng)研磨，軋輥研磨和類似方法中的一個(gè)或多個(gè)。所述研磨過(guò)程是應(yīng)當(dāng)提供充分解聚顆粒并產(chǎn)生均勻的、良好分散的漿料的重要步驟。在一些實(shí)施方式中，用磨碎機(jī)(亦稱，攪拌球磨機(jī))來(lái)實(shí)現(xiàn)氧化鋁粉末的解聚是理想的。磨碎機(jī)相對(duì)于其它研磨工藝和設(shè)備來(lái)說(shuō)具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠湓谘心ミ^(guò)程中對(duì)材料的高能量輸入。與其它技術(shù)相比，這實(shí)現(xiàn)了將批料材料在較短的時(shí)間內(nèi)被研磨成更小粒度，例如，磨碎機(jī)需花費(fèi)1至3小時(shí)而球磨需花費(fèi)50至100小時(shí)。在一些實(shí)施方式中，這使得帶具有更均勻的微觀結(jié)構(gòu)。

可以針對(duì)應(yīng)用或約束條件來(lái)調(diào)節(jié)所述氧化鋁粉末的粒度，但在一些實(shí)施方 式中，所述氧化鋁粉末的平均粒度為從50至1000納米。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁粉末在引入漿料中之前具有的BET表面積為2至30m²/g。在一些實(shí)施方式中，所述氧化鋁粉末在漿料中所具有的陶瓷固體負(fù)載是5至60體積％，生坯帶具有的陶瓷固體負(fù)載為35至85體積％。

在一些實(shí)施方式中，所述研磨過(guò)程在受控的溫度下完成，比如0,5,10,或15℃，以避免過(guò)熱并減少溶劑的蒸發(fā)。在一些實(shí)施方式中，所述漿料可首先在低rpm(每分鐘約4-600轉(zhuǎn))下研磨較短的時(shí)間(約5-20分鐘)，以分解大團(tuán)聚體，然后加速到約1000-1500rpm并研磨30分鐘至2小時(shí)。

當(dāng)所述氧化鋁經(jīng)過(guò)研磨后，研磨介質(zhì)通過(guò)網(wǎng)篩(如80至120)從漿料中過(guò)濾除去，并用真空對(duì)漿料進(jìn)行除氣/脫氣。這從經(jīng)研磨的產(chǎn)品除去俘獲的空氣，否則將最終在混合物中形成氣泡。例如，除氣可以通過(guò)干燥劑室然后用真空行星混合器來(lái)完成。在這樣的例子中，將所述漿料裝載入干燥劑室并進(jìn)行除氣高至10分鐘。在經(jīng)過(guò)最初的除氣后，將所述漿料裝載入真空行星混合器并在真空下進(jìn)行操作。另一種除氣過(guò)程是在干燥劑室中使用更高的真空度。

當(dāng)所述除氣過(guò)程完成后，所述漿料進(jìn)行任選的過(guò)濾以從混合物中除去任何大規(guī)模的污染，否則將會(huì)給燒結(jié)材料帶來(lái)不良的特性?？梢杂靡?guī)格為如100微米，50微米，25微米，10微米，或1微米的過(guò)濾器完成過(guò)濾，所述過(guò)濾器由例如尼龍，纖維，或其它合適材料制造。

然后，使用刮刀或其它澆鑄設(shè)定將所述漿料按期望的厚度條帶澆鑄，以形成濕的陶瓷漿料薄片。所述漿料的濕厚度可為從約20至約20,000微米。澆鑄理想地是在潔凈室的條件下，比如100級(jí)或1000級(jí)潔凈室下進(jìn)行，以避免氧化鋁污染。其它步驟，比如研磨，除氣和層疊步驟，也可以在潔凈室中完成，以進(jìn)一步減少污染水平。在一些實(shí)施方式中，將樣品條帶澆鑄到涂覆有硅酮的 膜上，其厚度約為50至500微米。硅酮涂層提供了干燥后的帶材的容易脫離。其它適合于帶的膜可以是如特氟龍玻璃，金屬帶和類似的替代材料。所述漿料通過(guò)具有約100至1000微米間隙的刮刀下，以形成陶瓷帶的薄片。澆鑄刮刀以例如10毫米/秒的速度移動(dòng)，橫越膜。該速度可以根據(jù)需要改變以加快工序的速度，以及修改所述帶材的厚度。濕的帶在受控條件下進(jìn)行干燥，以形成薄的陶瓷/聚合物復(fù)合帶，稱為“生坯狀態(tài)”下的帶或稱為“生坯帶”，它能形成所期望的形狀。

在一些實(shí)施方式中，所述帶在受控的限制條件下進(jìn)行干燥，比如利用底床 加熱器和使得20-100℃的熱空氣在帶上流動(dòng)，時(shí)間足以使帶干燥到期望的水平。通常，所述半透明氧化鋁基材和基材前體對(duì)于條帶澆鑄漿料中粘結(jié)劑的量或孔隙率的量的輕微變化是不敏感的。為了優(yōu)化工藝，在一些實(shí)施方式中，所述生坯帶具有約0.01至約25體積％的孔隙率。在一些實(shí)施方式中，生坯帶的陶瓷固體負(fù)載大于45體積百分比，如，45％,50％,60％,或70％或更大。

所述生坯帶可通過(guò)條帶澆鑄工藝從一卷帶被沖裁(blank)成所期望的部件幾何形貌。沖裁形成近凈形(near net shape)?？刹捎萌我夂线m的陶瓷成形技術(shù)，例如激光切割、熱刀切割、沖孔、印壓、壓制和類似的方法或其組合，使所述生坯帶任選地形成所期望的形狀。作為替代或者補(bǔ)充，帶可經(jīng)過(guò)燒制然后使用如激光切割或切片的方法在燒結(jié)狀態(tài)下成型。

例如，如圖3A和圖3B所示，帶可沖裁成多個(gè)單體化基材，其具有壓制入表面中的單體化線。圖3A中，帶被設(shè)置成具有九塊基材的片材，其為了單體化的目的在表面中刻有槽(或者，也可以通過(guò)激光劃線在基材上)。九塊基材分別被單體化并在那時(shí)用作氧化鋁板。或者，在一些實(shí)施方式中，所述板可以包含能使板容易切斷成絲的單體化線(圖3B)?；蛘?，可以在九塊正方形的單體化之前進(jìn)行絲切割。單體化部分的尺寸所示是1x35x0.35毫米，但只要滿足應(yīng)用所需也可以是任意尺寸。制造工藝所能達(dá)到的范圍不限于所述尺寸，這里只是作為示例給出。任選地，最后的部分可在生坯狀態(tài)下或在燒結(jié)后工藝中進(jìn)行精加工，如通過(guò)各種精整方法，比如切割、拋光、和類似的精整操作。

任選地，經(jīng)沖裁的層可堆疊以達(dá)到更大的部件厚度。經(jīng)堆疊的部件之間可以按需要插入插頁(yè)材料以在同一時(shí)間在同樣的層壓工藝條件下對(duì)多個(gè)部件進(jìn)行層壓。所述陶瓷帶的多個(gè)層可以堆疊并用單軸壓制或等靜壓壓制進(jìn)行層疊以形成更厚的帶。在需要或期望進(jìn)行層疊的情況下，沖裁、沖壓或單體化工藝(如圖3A和圖3B)可在層壓發(fā)生后進(jìn)行。

在一些實(shí)施方式中，為了達(dá)到最佳結(jié)果，在形成層疊結(jié)構(gòu)時(shí)額外的注意是必要的。例如，由于干燥動(dòng)力學(xué)，帶的頂表面和底表面可能含有不同量或濃度的粘結(jié)劑以及孔隙率。這可能引起在z-方向上(平面外)的不均勻收縮，這會(huì)導(dǎo)致部件拱起。因此，在一些實(shí)施方式中，知道鑄造的方向是最優(yōu)的。為了在鑄造過(guò)程中減輕優(yōu)先顆粒取向的影響，帶可以旋轉(zhuǎn)至每層相互之間成90度(或者，也可以沒(méi)有旋轉(zhuǎn)，或可以使用180度的旋轉(zhuǎn))。所述帶通常在不翻轉(zhuǎn)的情況下堆疊在彼此的頂部。第一層的底表面放置在下一層的頂表面上，按這樣的 順序重復(fù)至期望的層數(shù)。由于干燥動(dòng)力學(xué)，帶的底表面通常會(huì)含有較高濃度的粘結(jié)劑，而頂表面孔隙更多。通過(guò)將每層放置在另一層的頂部，在層疊過(guò)程中，將高粘結(jié)劑表面壓縮至多孔表面。可以將兩個(gè)高粘結(jié)劑表面層疊在一起，但若兩個(gè)多孔表面被層疊，通常會(huì)觀察到分層，除非帶中的粘結(jié)劑濃度足夠高，能夠填滿甚至是帶的頂表面的孔隙。為了實(shí)現(xiàn)層疊步驟中的壓縮，生坯帶中一定量的孔隙率是有必要的。在一些實(shí)施方式中，目標(biāo)孔隙率為5至10％，但更低或更高的孔隙率也可令人滿意。通過(guò)使用所期望的旋轉(zhuǎn)和堆疊技術(shù)，將帶放置在另一個(gè)的頂部，堆疊至所期望的層數(shù)。例如，在一些實(shí)施方式中，4至28層每層厚約40微米的生坯帶使得生坯帶層疊具有160至1120微米的厚度。但是，如果期望得到更厚的部件，具有幾百層的堆疊是可能的。

當(dāng)達(dá)到所期望的層數(shù)后，堆疊可放置于兩塊金屬板之間，真空密封在袋中，進(jìn)行等靜壓層疊(或者可以使用單軸壓制)。通常壓力是3000至5000psi，溫度是60至80℃。但是也可以使用1000至10000psi的壓力以及60至100℃，或者4000至5000psi和70℃。例如，將堆疊樣品放置在經(jīng)預(yù)加熱至70℃的層疊機(jī)中，并在無(wú)壓或低壓(如，150psi)條件下預(yù)加熱15分鐘。然后，將樣品加壓至所期望的壓力(如，3000psi)并保持15分鐘。當(dāng)循環(huán)完成后壓力被釋放，并將樣品從室中移出。將樣品冷卻至室溫，并將其從層壓板和邁拉載體膜移出。接著將該樣品“部件”移至去粘結(jié)/燒結(jié)步驟，或者可以用沖孔或切割方法使所述部件在生坯狀態(tài)下成型。

帶可在一步或兩步工藝中進(jìn)行燒制。所述一步工藝在單次燒制中去除粘結(jié)劑并對(duì)帶進(jìn)行燒結(jié)。在所述兩步工藝中，在一個(gè)窯中去除粘結(jié)劑，然后在第二個(gè)窯中將部件燒結(jié)至最終密度。例如，在層疊后，生坯體首先經(jīng)過(guò)粘結(jié)劑燒除(BBO)以及燒結(jié)過(guò)程。在一些實(shí)施方式中，BBO過(guò)程在1000至1650℃下進(jìn)行2至8小時(shí)。在一些實(shí)施方式中，第二燒結(jié)工藝通過(guò)在1300至1900℃及0.5至4000個(gè)大氣壓下對(duì)經(jīng)燒結(jié)的半透明氧化鋁絲前體進(jìn)行1至12小時(shí)的氫氣燒制、熱壓制、真空燒制或熱等靜壓制來(lái)完成。

在燒結(jié)后，經(jīng)燒制的尖晶石體具有非常高的密度(>94％)，這表明基本上所有的孔都是閉合的。為了除去任意殘余的孔隙率，可以使用熱等靜壓制(HIP)。熱等靜壓制(“Ar HIP”)可以用高功率石墨爐來(lái)達(dá)到高溫(如1500℃或以上)或者可以使用“O₂HIP”工藝(80體積％的Ar和20體積％的O₂氣氛的混合物，在約1000psi或更高壓力(如10k psi或5500psi)和600℃以 上的溫度(如1100℃))進(jìn)行幾小時(shí)?；蛘?，可以通過(guò)氫氣爐、真空爐、N₂或Ar爐、或空氣爐來(lái)實(shí)現(xiàn)最終燒制。通常，燒制溫度可以是比如1200℃至1800℃。在一些實(shí)施方式中，經(jīng)燒結(jié)的半透明氧化鋁基材前體在燒結(jié)之后的總孔隙率小于約500ppm。

在燒制后，將所述部件退火以去除應(yīng)力并確保該部件經(jīng)由蠕變退火具有正確的尺寸。在退火后，所述部件經(jīng)過(guò)質(zhì)量分析，可以進(jìn)行包裝和運(yùn)輸。在某些情況下，所述部件被分開成單體化基材或板，或者用激光或機(jī)械切割、破碎、磨削等方法將單體化基材切成絲。

在半透明氧化鋁前體被單體化成絲或板的情況下，所述絲或板之后可以被結(jié)合到LED燈泡中。這通過(guò)如下方式完成：任選地將所述半透明氧化鋁絲或板與金屬觸點(diǎn)接觸，將所述半透明氧化鋁絲或板與一個(gè)或多個(gè)LED接觸，同時(shí)在一個(gè)或多個(gè)LED和半透明氧化鋁基材的至少一部分上涂覆磷光體，并將經(jīng)涂覆的半透明氧化鋁基材放置在燈泡內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，所述燈泡中充入惰性氣體，比如氬氣或氮?dú)?，并密封。在一些?shí)施方式中，所述燈泡進(jìn)一步包含用于控制燈泡內(nèi)電壓、電流和/或功率的額外的電子器件。

已結(jié)合各種具體實(shí)施方式和技術(shù)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述。但是，可以在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)做出許多變化和改進(jìn)。