CN102153348A - 一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法 - Google Patents
一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102153348A CN102153348A CN201010585803XA CN201010585803A CN102153348A CN 102153348 A CN102153348 A CN 102153348A CN 201010585803X A CN201010585803X A CN 201010585803XA CN 201010585803 A CN201010585803 A CN 201010585803A CN 102153348 A CN102153348 A CN 102153348A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sintering
- powder
- transparent
- fluorescent
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法，将荧光粉与透明陶瓷粉体掺杂共烧形成透明荧光陶瓷，分为无压烧结工艺和真空热压烧结；无压烧结工艺：将压制成型和烧结工艺分开进行，先将粉体冷压成型，之后进行素烧以去除一些添加剂，再在真空、氢气或其他惰性气体条件下进行高温烧结；真空热压烧结：成型和烧结在同一工序完成，先将粉体放入模具冷压成型，然后将成型样品放入真空热压炉进行热压烧结，所得制品再放入热等静压炉内高温、高压下进行后处理，进而提高荧光透明陶瓷的光学性能。此法制得的透明荧光陶瓷用于蓝光LED封装兼作荧光转换材料和封装材料，相较传统封装材料有着优异的光学、热学以及力学性能，可显著提高LED的性能和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明荧光陶瓷的制作方法，确切地讲是一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法。
背景技术
当前在国内外现行的产生白光LED的方法有多种，其中“蓝光芯片+荧光粉”产生白光的LED封装工艺中，由于环氧树脂具有优良的粘结性、电绝缘性、密封性和介电性能且成本较低、易成型等优点成为LED封装的主流材料。但是随着白光LED亮度和功率的不断提高，对LED的封装材料提出更高的要求，而环氧树脂自身存在的吸湿性、易老化、耐热性差、高温和短波光照下易变色等缺陷暴露了出来，环氧树脂也不易实现与荧光粉的均匀掺杂，从而大大影响和缩短LED器件的性能和使用寿命。为了解决环氧树脂存在的上述问题，有机硅材料由于具有良好的透明性、耐高低温性、耐候性、绝缘性等，受到了国内外研究者的广泛关注，被认为是替代环氧树脂的理想材料。但有机硅作为封装材料也存在一些缺点，有机硅没有解决荧光粉均匀掺杂的问题，有机硅的折射率在1.5左右，与LED芯片的折射率相差较大，不利于光的输出；另外，有机硅虽然较环氧树脂在耐热性、力学性能方面有所提高，但在高温、高腐蚀性等恶劣环境下工作的能力较差。而且由于有机硅的生产工艺较复杂、成本较高，当前市场上的有机硅价格十分昂贵，不利于白光LED的推广及应用。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提及一种透明荧光陶瓷的制作方法，确切地讲是一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法用于LED封装。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法，将荧光粉与透明陶瓷粉体掺杂共烧形成透明荧光陶瓷，分为无压烧结工艺和真空热压烧结；
无压烧结工艺：将压制成型和烧结工艺分开进行，先将粉体冷压成型，成型方式选择钢模冷压成型、或铺以冷等静压成型和湿法成型中的一种，之后进行素烧以去除一些添加剂，再在真空、氢气或其他惰性气体条件下进行高温烧结；
真空热压烧结：成型和烧结在同一工序完成，先将粉体放入模具冷压成型，然后将成型样品放入真空热压炉进行热压烧结，所得制品再放入热等静压炉内高温、高压下进行后处理，炉内温度1600-1800℃，氩气条件下压力150-200Mpa，进而提高荧光透明陶瓷的光学性能。
所述的透明陶瓷选用高纯原料，通过工艺手段排除气孔获得。
本发明的技术原理：一般陶瓷不透明的原因是其内部存在有杂质和气孔，前者能吸收光，后者令光产生散射，所以就不透明了。因此如果选用高纯原料，并通过工艺手段排除气孔就可能获得透明陶瓷。透明陶瓷粉体中掺杂荧光粉烧结可得到透明荧光陶瓷，透明荧光陶瓷用于蓝光LED封装工艺中时其中的荧光粉会激发蓝光产生白光，从而可取代传统封装材料。
本发明的有益效果：制得的透明荧光陶瓷可用做LED封装材料，由于透明荧光陶瓷比环氧树脂和有机硅更高的热导率和折射率，可分担一部分散热压力和提高LED光源的取光效率；由于陶瓷材料有比有机材料更高的强度、硬度、更耐腐蚀，能够大幅度提高LED制品的寿命，并为实现白光LED在高温、高冲击、腐蚀性等恶劣工作环境下长时间工作的使用提供了可能性。
透明荧光陶瓷可兼作荧光转换材料和封装材料，省去了涂胶工艺并避免了涂胶均匀性控制问题，相比较现有的荧光粉涂覆工艺流程少，生产工艺简单、成本较低，有利于大量推广应用。透明荧光陶瓷的应用充分发挥了透明陶瓷材料优异的光学、热学以及力学性能的同时，显著提高LED的性能和使用寿命，将极大地拓展LED的应用领域。
附图说明：
图1为透明陶瓷在可见光波段的透过曲线图；
图2为掺杂荧光粉后透明荧光陶瓷在可见光波段的透过曲线图。
具体实施方式
一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法，将荧光粉与透明陶瓷粉体掺杂共烧形成透明荧光陶瓷，分为无压烧结工艺和真空热压烧结；
无压烧结工艺：将压制成型和烧结工艺分开进行，先将粉体冷压成型，成型方式选择钢模冷压成型、或铺以冷等静压成型和湿法成型中的一种，之后进行素烧以去除一些添加剂，再在真空、氢气或其他惰性气体条件下进行高温烧结；
真空热压烧结：成型和烧结在同一工序完成，先将粉体放入模具冷压成型，然后将成型样品放入真空热压炉进行热压烧结，所得制品再放入热等静压炉内高温、高压下进行后处理，炉内温度1600-1800℃，氩气条件下压力150-200Mpa，进而提高荧光透明陶瓷的光学性能。
透明陶瓷选用高纯原料，通过工艺手段排除气孔获得。早期就是采用这样的办法得到透明的氧化铝陶瓷，后来陆续研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇-二氧化锆等多种氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷，如砷化镓、硫化锌、硒化锌、氟化镁、氟化钙等。
制得的透明荧光陶瓷可用做LED封装材料，使其在蓝光LED芯片照射下产生白光，从而实现了发光和外壳一体化。
如图1所示为透明陶瓷在可见光波段的透过曲线图，从图中可知透明陶瓷在可见光范围内透过率基本相当，图2为掺杂荧光粉后透明荧光陶瓷在可见光波段的透过曲线图，图中可见透明陶瓷中掺杂的荧光粉在吸收蓝光波段的入射光后激发混合后可实现白光功能。
Claims (2)
1.一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法，其特征在于：将荧光粉与透明陶瓷粉体掺杂共烧形成透明荧光陶瓷，分为无压烧结工艺和真空热压烧结；
无压烧结工艺：将压制成型和烧结工艺分开进行，先将粉体冷压成型，成型方式选择钢模冷压成型、或铺以冷等静压成型和湿法成型中的一种，之后进行素烧以去除一些添加剂，再在真空、氢气或其他惰性气体条件下进行高温烧结；
真空热压烧结：成型和烧结在同一工序完成，先将粉体放入模具冷压成型，然后将成型样品放入真空热压炉进行热压烧结，所得制品再放入热等静压炉内高温、高压下进行后处理，炉内温度1600-1800℃，氩气条件下压力150-200Mpa，进而提高荧光透明陶瓷的光学性能。
2.根据权利要求1所述的一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法，其特征在于：所述的透明陶瓷选用高纯原料，通过工艺手段排除气孔获得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010585803XA CN102153348A (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010585803XA CN102153348A (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102153348A true CN102153348A (zh) | 2011-08-17 |
Family
ID=44435077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010585803XA Pending CN102153348A (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102153348A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102723424A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-10-10 | 苏州晶品光电科技有限公司 | 一种led用荧光薄片的制备方法 |
| CN102718492A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-10-10 | 苏州晶品光电科技有限公司 | 一种led用透明陶瓷荧光基板的制备方法 |
| CN107200588A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 一种氮化铝基质的荧光陶瓷的制备方法及相关荧光陶瓷 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101629077A (zh) * | 2009-08-14 | 2010-01-20 | 上海芯光科技有限公司 | 多元系氧氮化物基或氮化物基荧光粉及其制备方法 |
| CN101665696A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-10 | 上海大学 | 掺Eu3+的氧化镧钇荧光粉和透明闪烁陶瓷的制备方法 |
| CN101665695A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-10 | 上海大学 | Pr3+掺杂(YXLa1-X)2O3发光材料制备方法 |
| CN101697367A (zh) * | 2009-09-30 | 2010-04-21 | 烁光特晶科技有限公司 | 一种利用透明陶瓷制备led的方法 |
| CN101899301A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-12-01 | 海洋王照明科技股份有限公司 | Led发光材料、led发光装置及制作方法 |
-
2010
- 2010-12-14 CN CN201010585803XA patent/CN102153348A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101629077A (zh) * | 2009-08-14 | 2010-01-20 | 上海芯光科技有限公司 | 多元系氧氮化物基或氮化物基荧光粉及其制备方法 |
| CN101665696A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-10 | 上海大学 | 掺Eu3+的氧化镧钇荧光粉和透明闪烁陶瓷的制备方法 |
| CN101665695A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-10 | 上海大学 | Pr3+掺杂(YXLa1-X)2O3发光材料制备方法 |
| CN101697367A (zh) * | 2009-09-30 | 2010-04-21 | 烁光特晶科技有限公司 | 一种利用透明陶瓷制备led的方法 |
| CN101899301A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-12-01 | 海洋王照明科技股份有限公司 | Led发光材料、led发光装置及制作方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102718492A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-10-10 | 苏州晶品光电科技有限公司 | 一种led用透明陶瓷荧光基板的制备方法 |
| CN102723424A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-10-10 | 苏州晶品光电科技有限公司 | 一种led用荧光薄片的制备方法 |
| CN102723424B (zh) * | 2012-05-25 | 2015-01-21 | 苏州晶品光电科技有限公司 | 一种led用荧光薄片的制备方法 |
| CN107200588A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 一种氮化铝基质的荧光陶瓷的制备方法及相关荧光陶瓷 |
| CN107200588B (zh) * | 2016-03-18 | 2020-10-20 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 一种氮化铝基质的荧光陶瓷的制备方法及相关荧光陶瓷 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Chromaticity-tunable phosphor-in-glass for long-lifetime high-power warm w-LEDs | |
| Zhong et al. | New Eu 3+-activated perovskite La 0.5 Na 0.5 TiO 3 phosphors in glass for warm white light emitting diodes | |
| CN101697367A (zh) | 一种利用透明陶瓷制备led的方法 | |
| CN105198224B (zh) | 一种Ce:YAG微晶玻璃及其制备方法和应用 | |
| CN106800371B (zh) | 一种高导热系数硼硅酸盐荧光玻璃材料及其制备方法 | |
| CN105523715A (zh) | 一种低熔点的透明荧光玻璃及其制备方法和在白光led中的应用 | |
| CN106892562A (zh) | 一种用流延法制备三明治状的Ce：YAG微晶玻璃片的方法 | |
| CN110357424A (zh) | 一种复相荧光玻璃及其低温高压烧结制备方法 | |
| CN112159220B (zh) | 一种白光led/ld用高热稳定性高量子效率荧光陶瓷及其制备方法 | |
| CN202049951U (zh) | 一种透明荧光陶瓷集成大功率led光源 | |
| Xiong et al. | Photoluminescence properties of a novel red-emitting Pr3+-doped borate phosphor | |
| CN103253863B (zh) | 一种稀土掺杂氮氧化物发光玻璃陶瓷及其制备方法 | |
| CN102153348A (zh) | 一种荧光粉和透明陶瓷共烧结的工艺方法 | |
| CN103468264A (zh) | 一种Ce：YAG多晶荧光体的制作方法 | |
| Huang et al. | Orange/cyan emissive sensors of Sb 3+ for probing water via reversible phase transformation in rare-earth-based perovskite crystals | |
| CN102130274A (zh) | 一种透明荧光陶瓷封装的白光led光源 | |
| CN102320840A (zh) | 一种荧光粉和透明陶瓷掺杂共烧的工艺方法 | |
| US9580650B1 (en) | Method of manufacturing Ce:YAG polycrystalline phosphor | |
| CN106517797A (zh) | 暖白光led用微晶玻璃及制备方法 | |
| CN103435334A (zh) | Led节能灯基座用复合陶瓷材料 | |
| CN112209714A (zh) | 一种一次成型烧结铝基石榴石型发光陶瓷的制备技术 | |
| CN104496474B (zh) | 一种紫外转换白光led透明陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN206003824U (zh) | 双层结构远程的荧光体及远程led器件 | |
| CN106219990B (zh) | 用于双层荧光体基层的微晶玻璃及制备方法 | |
| CN104909741A (zh) | 一种石榴石型铝酸盐荧光陶瓷的制备方法及所制成的荧光陶瓷 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Jiangsu Yangtze Electromechanical Science & Technology Co.,Ltd. Assignor: Huang Jinlu Contract record no.: 2012320000247 Denomination of invention: Method for sintering fluorescent powder and transparent ceramic together License type: Exclusive License Open date: 20110817 Record date: 20120319 |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110817 |