[发明专利]一种半透明曲面YAG荧光薄陶瓷的制备方法

说明书

一种半透明曲面YAG荧光薄陶瓷的制备方法，它是以氧化钇Y₂O₃，氧化铝Al₂O₃，氧化铈CeO₂为原料制得YAG荧光粉，再将YAG荧光粉与粘结剂混合，再注射成型制成素坯，再依次经还原气氛烧结、高温真空烧结、低温退火等步骤即可；所述粘结剂为聚甲醛、高密度聚乙烯、硬脂酸钠、硬脂酸、硬脂酸苯甲酰甲烷、山梨醇、木糖醇、甘油中的一种或多种。本发明可使得荧光陶瓷产品随着注射成型模具的形状多样化成型，透过率高并可根据不同需求达到可控，原料廉价易得，生产工艺简单可行，生产效率高，可操控强，周期短，生产周期约为40h，产品形貌好，光效高，值得市场推广应用。

技术领域

本发明涉及一种荧光陶瓷的制备方法，具体涉及一种YAG荧光薄陶瓷的制备方法。

背景技术

白光LED(light-emitting diode)具有体积小、寿命长、色彩丰富、耐各种恶劣环境、节能环保、光电转换效率高等优点，近几年来，随着以白光LED为主的半导体照明产业的飞速发展,白光LED在固态照明方面显示出了巨大的市场潜力和应用前景，引起了各国政府、公司及科研院所的高度重视,纷纷设立专门的机构推动半导体照明技术的发展。目前,广泛应用于白光LED封装的工艺为传统的点胶工艺和荧光粉涂敷，点胶工艺存在以下弊端：一、环氧树脂的透明度会因为高的芯片温度和各种光线的照射严重下降。当器件在125℃附近或高于此温度时，将发生明显的膨胀或收缩，致使芯片电板和引线受到额外的压力，而发生过度疲劳乃至脱落损坏。二、虽然硅胶具有透光率高，折射率大，热稳定性好，应力小，吸湿性低等特点，但是也随着温度的升高，硅胶内部的热应力加大，导致硅胶的折射率降低，从而影响LED光效和光强分布。另一方面，传统的荧光粉涂敷方式由于无法对荧光粉的涂敷厚度和形状进行精确控制，导致出射光色彩不一致，出现偏蓝光或者偏黄光，并且硅胶散热性差，芯片长期处于较高温度下工作，会造成芯片光效降低和色彩偏移。

发光陶瓷材料不含任何放射性元素，具有吸光快，起始亮度高、余辉时间长、安全实用等特点，透明陶瓷从上世纪60年代起，也已经经过了半个世纪的发展，已先后研制成透明激光陶瓷、透明闪烁陶瓷、透明光学陶瓷等。特别是到1995年，内Ikesue等[Journal ofthe American Ceramic Society，1995.78(4):p.1033-1040.]以高纯氧化亿和氧化铝为原料,经等静压成型，采用高温固相反应方法制备出了高度透明的YAG和Nd：YAG陶瓷并实现了激光输出。在1966年，Brissette等人采用热机械形变的方法制备出了Y₂O₃透明陶瓷；2006年，闻雷等也在1700℃、10^-3pa的真空条件下采用湿化学法烧结4h制备Y₂O₃纳米粉体，制备了高透过率的Y₂O₃陶瓷；2007年，A.S.Kaygorodov等采用脉冲CO₂激光器作为热源，采用气相沉积法制备了平均粒径为50nm的Y₂O₃：Nd³⁺纳米粉体，在1700℃真空气氛的条件下烧结透明陶瓷。根据以上透明陶瓷的研究来看，粉体制备和陶瓷烧结虽取得了一些进展，但是目前陶瓷的发光效率、透过率还不太令人满意，并且产品还存在形貌不易控制，不成块，易形成粉末状形貌的产品等问题亟需解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高亮度、宽发射、半透明曲面YAG荧光薄陶瓷的制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：