Including the preparation method, the invention relates to a LED fluorescent transparent ceramic slice in deionized water and added water mass ratio of 2:1 to 5:1 rare earth doped yttrium aluminum garnet (RE:YAG) powders, sintering aid and dispersant mixture milled for 0.5 ~ 4 hours to get water slurry evenly dispersed. Then adding water soluble epoxy resin and curing agent are milled for 1 ~ 4 hours and 0.1 to 1 hours, the water slurry is injected by the two plates clamped combination die formed by a pad in the ceramic blank and the sintering process and annealing treatment by the fluorescent transparent ceramic sheet. The preparation method of the invention has the advantages that the size and thickness of the ceramic sheet are controllable, the sample quality is high, the process is simple, the preparation efficiency is high, the cost is low, and the preparation method of the RE:YAG transparent ceramic slice for LED is greatly widened.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种LED用荧光透明陶瓷薄片的制备方法,采用简单的一次成型凝胶注模技术和两层板组合模具制备厚度可控的LED用荧光透明陶瓷薄片,属于LED荧光透明材料制备
技术介绍
白光LED,作为一种新颖的半导体光源,具有效率高、功耗小、寿命长、固态节能以及绿色环保等显著优点,广泛应用于液晶显示器背光源、交通信号灯、市内照明、广场照明等,具有巨大的市场潜力。传统的白光LED主流技术是荧光粉转换,即将荧光粉与灌封胶混合后,通过涂覆或者点胶方式,涂抹在蓝光LED芯片上,图层厚度约1~2mm,通过波长转换为白光。荧光粉的粒度、尺寸分布以及其在胶体中的分散性决定着LED的质量,均匀性较差。因此存在光提取率不高、耐热性差、散热性能差的缺点。为了克服上述技术缺陷,美国专利[6630691B1]报道了用Ce:YAG单晶取代蓝宝石或者碳化硅作为衬底,使蓝光LED晶粒外延生长在上面。单晶不仅作为芯片的衬底材料,同时具有荧光转换的功能。中国专利[CN1815765A]报道了一种YAG晶片式白光发光二极管,将稀土掺杂的YAG晶片用作荧光材料代替荧光粉。但是大尺寸YAG单晶材料的制备需要特殊设备和复杂工艺,周期长、成本高,广泛的推广应用受到了限制。相比于单晶,YAG透明陶瓷有很多优势如:大尺寸透明陶瓷较易于制备,形状可控;制备快捷,成本低廉;容易实现高浓度的掺杂;且相比于玻璃、环氧树脂或硅胶等材料,YAG陶瓷材料的热导率 ...
【技术保护点】
一种LED用荧光透明陶瓷薄片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:在去离子水中加入与水质量比为2:1~5:1的稀土掺杂的钇铝石榴石(RE:YAG)原料粉体、烧结助剂和分散剂混合球磨0.5~4小时得到均匀分散的水性浆料,再分别加入水溶性环氧树脂和固化剂分别球磨1~4小时和0.1~1小时;其中所述RE:YAG粉体化学式为RexY3‑xAI5O12,其中RE为Sc, La, Ce, Tm, Ho, Sm, Gd, Dy, Lu和Pr中的任意一种或几种组合,x为0~1.5;将所述水性浆料注入由两层板中间夹以垫条构成的组合模具中成型得到陶瓷薄片素坯;其中所述垫条用以控制所述薄片素坯的厚度,垫条厚度为0.2~2mm;所述两层板尺寸相同,为6~12cm*6~12cm;将所述陶瓷薄片素坯经烧成工序和退火处理得到所述荧光透明陶瓷薄片。
【技术特征摘要】
1.一种LED用荧光透明陶瓷薄片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
在去离子水中加入与水质量比为2:1~5:1的稀土掺杂的钇铝石榴石(RE:YAG)原料粉体、烧结助剂和分散剂混合球磨0.5~4小时得到均匀分散的水性浆料,再分别加入水溶性环氧树脂和固化剂分别球磨1~4小时和0.1~1小时;其中所述RE:YAG粉体化学式为RexY3-xAI5O12,其中RE为Sc,La,Ce,Tm,Ho,Sm,Gd,Dy,Lu和Pr中的任意一种或几种组合,x为0~1.5;
将所述水性浆料注入由两层板中间夹以垫条构成的组合模具中成型得到陶瓷薄片素坯;其中所述垫条用以控制所述薄片素坯的厚度,垫条厚度为0.2~2mm;所述两层板尺寸相同,为6~12cm*6~12cm;
将所述陶瓷薄片素坯经烧成工序和退火处理得到所述荧光透明陶瓷薄片。
2.一种LED用荧光透明陶瓷薄片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
在包括Y2O3粉体、Al2O3粉体和RE2O3粉体的混合粉体中加入与所述混合粉体质量比为1:2~1:5的去离子水、烧结助剂和分散剂混合球磨0.5~4小时得到均匀分散的水性浆料,再分别加入水溶性环氧树脂和固化剂分别球磨1~4小时和0.1~1小时;其中Y2O3+RE2O3粉体与Al2O3粉体摩尔比为3:5,RE2O3粉体摩尔分数为0.001~50%,RE为Sc,La,Ce,Tm,Ho,Sm,Gd,Dy,Lu和Pr中的任意一种或几种组合;
将所述水性浆料注入由两层板中间夹以垫条构成的组合模具中成型得到陶瓷薄片素坯;其中所述垫条用以控制所述薄片素坯的厚度,垫条厚度为0.2~2mm;所述两层板尺寸相同,为6~12cm*6~12cm;
将所述陶瓷薄片素坯经烧成工序和退火处理得到所述荧光透明陶瓷薄片。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙怡,覃显鹏,周国红,张海龙,田润,彭翔,王士维,
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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