[发明专利]一种发光陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种发光陶瓷及其制备方法。本发明的发光陶瓷包括Al₂O₃基质、ZrO₂颗粒和荧光粉颗粒。本发明的发光陶瓷可通过固相法或液相法获得。

技术领域

本发明涉及一种发光陶瓷及其制备方法。

背景技术

蓝色激光激发荧光材料获得可见光的技术，作为一种全新的光源技术，在激光显示领域中的应用获得了显著的进展，并受到了市场的认可，相关技术不断获得重视。当前研究的热点和难点主要是针对激光激发荧光粉的特性来开发新型的荧光材料(波长转换材料、发光材料)，这些材料必须拥有优秀的性能，比如光学转换效率高，亮度高，单位发光面积能够承受更大功率激光照射，具有高导热性能，寿命长等。

随着要求的提高，传统的硅胶封装荧光粉技术和玻璃封装荧光粉技术已经不能满足高端产品需要，硅胶的承受温度往往不能超过200-250℃，长时间工作在高温环境下很容易老化，寿命不长；硅胶封装和玻璃封装的材料，其热导率一般不超过2W/(m·k)，在固定式激发方案中(与之对应的是旋转式激发方案)，无法承受大功率甚至超大功率的激光照射。

发光陶瓷是一个很理想的选择，因为发光陶瓷的耐热和热导率等性能都高于硅胶和玻璃封装荧光粉。但是，传统的YAG(即钇铝石榴石(Y₃Al₅O₁₂))纯相发光陶瓷在发光性能上还弱于硅胶和玻璃封装；特别是超薄封装时，界面全反射造成的光效损失很大。因此，使用其他高导热率陶瓷材料对荧光粉进行封装，如Al₂O₃封装YAG荧光粉制备YAG-Al₂O₃(PIA，Phosphor In Alumina)，能够获得比纯相YAG发光陶瓷更优秀的性能，是值得深入研究的方向。

由于发光陶瓷更趋向于精密化应用，因此在制备出Al₂O₃封装荧光粉的发光陶瓷后，还需要经过一系列的切割、磨平、抛光、分割、镀膜、焊接等工艺，从而对发光陶瓷的机械性能要求很高，特别是对其强韧性能的要求很高。

因此，如何获得兼具光学性能与机械性能的发光陶瓷是研究的重要课题。

发明内容

发明要解决的问题

为了解决上述问题而进行本发明。因此，本发明的目的是提供能够同时满足发光陶瓷的韧性得到提高而又不显著影响发光陶瓷的光学性能的发光陶瓷。

用于解决问题的方案

本发明提供一种发光陶瓷，其特征在于，其包括Al₂O₃基质、ZrO₂颗粒和荧光粉颗粒。

根据本发明所述的发光陶瓷，其中所述荧光粉颗粒与所述ZrO₂颗粒均匀地分散于所述Al₂O₃基质中。进一步，所述ZrO₂颗粒分散于所述Al₂O₃基质的晶界之间。

根据本发明所述的发光陶瓷，其中所述ZrO₂颗粒的含量为所述Al₂O₃基质质量的0.05～5质量％，优选0.2～3质量％，更优选0.5～1质量％。

根据本发明所述的发光陶瓷，其中所述荧光粉颗粒与所述Al₂O₃基质的质量比为1:4～9:1，优选1:4～3:1，更优选1:3～1:1。