[发明专利]一种半透明YAG发光薄陶瓷半自由成型的方法

说明书

一种半透明YAG发光薄陶瓷半自由成型的方法，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荧光粉与粘合剂研磨混合，再经过真空脱气，浇制成型、真空干燥、低温真空烧结脱脂、还原气氛烧结、高温真空烧结、低温退火等步骤实现；本发明可使得荧光陶瓷产品多样化，透光率好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，可操控强，周期短，生产周期约为40h，产品形貌好，光效高，显色指数高，发光强度高，产品与传统白光LED荧光粉部分相比较不易老化，耐高温，长期使用无色偏和无光衰弱等优点，可实现装饰照明一体化，是一种实用效能很高的光源材料，值得市场推广应用。

技术领域

本发明涉及一种半透明YAG (Y₃Al₅O₁₂)发光薄陶瓷半自由成型的方法。

背景技术

发光材料是当某种物质受到激发(射线、高能粒子、电子束、外电场等)后，物质将处于激发态，激发态的能量会通过光或热的形式释放出来。自日亚化学成功制备出白光LED(light-emitting diode)并将其应用于照明领域，因其具有体积小、寿命长、色彩丰富、耐各种恶劣环境、节能环保、光电转换效率高等一系列优点被人们所青睐 。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,点胶工艺是将黄色的荧光粉与环氧树脂或硅胶以一定的比例混合,再用点胶机在蓝光LED芯片的表面上点滴得到荧光粉胶层，这种封装方法存在着几处明显的弊端：第一、当温度升高时，蓝光和紫外线照射会使环氧树脂的透明度严重下降，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；第二、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。而传统的荧光粉涂敷方式是将荧光粉与灌封胶混合，然后点涂在芯片上，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。

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，Ikesue等[Journal of theAmerican 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Y₂O₃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、半透明的发光薄陶瓷的半自由成型方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：