TW201735726A - 用於製備透明磷光性陶瓷板的製程 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種用於製備透明磷光性陶瓷板的方法，簡單而且可改善產率。本揭露的一實施例包括：以研磨方式將一YAG磷光物磨碎至1μm或以下；將該磨碎的YAG磷光物在一烘箱中乾燥；對於該乾燥的磨碎的YAG磷光物施加壓力而模製成一板；以及將該模製板燒結及後處理。
Description
本發明有關於一種製備透明磷光性陶瓷板的方法，特別有關於簡單且能改善產率的一種製備透明磷光性陶瓷板的方法。
本說明書中所用的名詞“LED”是發光二極體的縮寫，表示使用半導體之pn接合構造以製造小數量載子(電子或電洞)以被注入，且藉由再組合上述而發光的發光二極體。
本說明書中所用的名詞”LD”是雷射二極體的縮寫，表示以一半導體而製造的雷射二極體，係使用當大量載子被注入半導體、當電子和電洞再組合且釋放能量而得到的發光效應。
光學半導體設備，例如LED設備和LD發光設備，具有光學半導體裝置，例如LED裝置或LD裝置，以及一磷光層，設置於該光學半導體裝置上。此光學半導體設備由光學半導體裝置發光，例如，藉由通過磷光層的藍光以及在磷光中的一些藍光經過波長轉換而得到的黃光之有色混光，而發出白光。
光學半導體設備，以LED設備占優勢，其包括一LED封裝，其中LED係以一透明封裝材料封裝；以及一磷光帶，層疊在其上表面。此磷光帶具有一磷光層，以及丙烯酸系壓感性黏著層，層疊在其另外表面，且磷光層係經由黏著層而黏附於LED封裝的表面上。然而，磷光帶很容易變性，因為其溫度很容易因LED發光而變高，這會導致LED設備的亮度漸弱。因此，在一磷光黏著片中，磷光層由磷光性陶瓷而被形成為一磷光性陶瓷板。
然而，現存的陶瓷板如第2圖所示而製備，製備由氧化釔、氧化鋁、和氧化石榴石(garnet oxide)顆粒所組成的原料粉末，將製得的原料粉末與水溶性黏著樹脂混合，對於所得的混合物另外加入蒸餾水以溼混合，然後將混合物燒結而製備一釔-鋁-石榴石(yttrium-aluminum-garnet)(以下稱”YAG”)前驅物，以烘箱乾燥此前驅物而形成一陶瓷綠片，然後在加熱且高溫的真空爐中加熱且燒結此陶瓷綠片的層板，而製得一磷光性的透明陶瓷板。然而，製造一最終板需花費長時間，而且產率是個問題。
基於上述，我們發現當使用現存固相方法而製備一透明陶瓷板時，在固相合成之後，磨碎YAG磷光物，製備方法簡單且產率得以改善，本揭露據此而完成。
依據本揭露之一實施例，一透明磷光性陶瓷板的製備為，將一小顆粒YAG磷光物磨碎至1μm或以下，然後製造(模製)成為一板，以及將所得物燒結。
本揭露的目的和品質，由以下實施例的說明以及所附圖示而明顯，其中圖示為：第1圖顯示依據本揭露製備透明陶瓷板的流程圖；第2圖顯示製備一現存透明陶瓷板的流程圖；第3圖顯示在磨碎之前使用粒徑分析儀所得之YAG粉末粒徑分佈數據；第4圖顯示在磨碎之後使用粒徑分析儀所得之YAG粉末粒徑分佈數據；以及第5圖為在不同銫濃度下，依據本揭露之透明陶瓷板和使用現存方法所製備的透明陶瓷板(第2圖)之間光譜的比較。
以下，將詳細說明本揭露，以下的實施例或例子僅為說明之用，本揭露的範圍並不以此為限。
依據本揭露的一實施例，製備透明磷光性陶瓷板的方法包括，如第1圖所示，以研磨方式將一小顆粒YAG磷光物磨碎至1μm或以下；將該磨碎的YAG磷光物在一烘箱中乾燥；對於該乾燥的磨碎的YAG磷光物施加壓力而模製成一板；以及將該模製板燒結及後處理。
依據本揭露，磨碎一YAG磷光物，較佳是使用一球磨機進行研磨。如果磷光物不被磨碎至1μm或以下，板的厚度會不均勻，這會導致當使用於高輸出發光二極體(LED)和雷射二極體(LD)中，無法確保穩定性和可靠度。第3圖顯示在磨碎之前使用一粒徑分析儀而得到的YAG粉末粒徑分佈數
據，第4圖顯示在磨碎之後使用一粒徑分析儀而得到的YAG粉末粒徑分佈數據。
依據本揭露，將磨碎的YAG磷光物在一烘箱中的乾燥，較佳是在100℃ to 150℃的溫度範圍下進行1至24小時。
依據本揭露，施加壓力的模製，較佳是使用冷均壓(CIP)方法在1000Mpa至3000Mpa的壓力範圍下進行。
依據本揭露，燒結較佳係在還原化環境(reducing environment)或在空氣中使用大氣爐(atmosphere furnace)，在1400℃至1800℃的溫度範圍中進行8小時至15小時。
依據本揭露，經燒結的透明陶瓷板的後處理，較佳係在一表面磨光製程中使用一自動磨光機(auto polishing machine)以磨光表面而進行。
當製造本揭露之透明陶瓷板時，銫較佳的使用量為0.01mol至0.03mol濃度以作為活化劑。以下表1係在不同活化劑濃度下，比較依據本揭露之透明陶瓷板和使用現存方法所製備的透明陶瓷板(第2圖)之間的輻射強度(1m)。依據表1可看出，使用本揭露之方法所製備之透明陶瓷板的輻射強度是相當優異的。
第5圖為在不同銫濃度下，依據本揭露之透明陶瓷板和使用現存方法所製備的透明陶瓷板(第2圖)之間光譜的比較。
本揭露製備透明磷光性陶瓷板的方法，可減少複雜的製程，由於精確的邊緣製備而有優異的均勻板厚度，達到低顏色分佈而仍能達到高顏色對比100：1或更高，減少熱顏色座標移動，具有優異的發光角度均勻性，在板裝設之前，經由磷光性質篩選而解決分級(binning)問題，而且當使用於高輸出發光二極體(LED)和雷射二極體(LD)時可有效確保穩定性和可靠度。
如上述，本揭露已參考實施例而做說明，然而，可理解的是，熟悉此技術人士可在不偏離本揭露所附之申請專利範圍的技術精神下調整及改變本揭露。
Claims (4)
- 一種用於製備透明磷光性陶瓷板的方法，包括：以研磨方式將一小顆粒YAG磷光物磨碎至1μm或以下；將該磨碎的YAG磷光物在一烘箱中乾燥；對於該乾燥的磨碎的YAG磷光物施加壓力而模製成一板；以及將該模製板燒結及後處理。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中將該磨碎的YAG磷光物在一烘箱中的該乾燥係在100℃ to 150℃的範圍下進行1至24小時。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該施加壓力的模製係使用冷均壓(CIP)方法在1000Mpa至3000Mpa的壓力範圍下進行。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該燒結係在還原化環境或在空氣中使用大氣爐(atmosphere furnace)，在1400℃至1800℃的溫度範圍中進行8小時至15小時。
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