一种白光LED用YAG透明陶瓷及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102924072A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102924072A(43)申请公布日2013.02.13(21)申请号201110226637.9(22)申请日2011.08.09(71)申请人上海祥羚光电科技发展有限公司地址200331上海市普陀区柳园路538号(72)发明人李杨邓顺明张红徐颖(51)Int.Cl.C04B35/44(2006.01)C04B35/50(2006.01)C04B35/505(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称一种白光LED用YAG透明陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种白光LED用YAG透明陶瓷及其制备方法。所涉及的透明陶瓷的化学组成通式为：(A3-x)(Al5-2mBmCm)FnO12-n:xCe。其中A为Y、Gd、La、Tb的一种或者几种，B为Ti、Zr、V中的一种或者几种，C为Mn、Zn、Mg、Li中的一种或者两种。其中0.03≤x≤0.1，0.01≤m≤2，0≤n≤3x。透明陶瓷采用粉料混合均匀后进行先煅烧后压片或直接进行压片，冷等静压后在真空炉中烧结。本发明涉及的透明陶瓷发光亮度高；所涉及的制作方法能够有效降低透明陶瓷的烧成温度，增加相对亮度。CN102947ACN102924072A权利要求书1/1页1.一种Ce激活的钇铝石榴石结构的荧光透明陶瓷，化学组成通式为：(A3-x)(Al5-2mBmCm)FnO12-n:xCe。其中A为Y、Gd、La、Tb的一种或者几种，B为Ti、Zr、V中的一种或者几种，C为Mn、Zn、Mg、Li中的一种或者两种。其中0.03≤x≤0.1，0.01≤m≤2，0≤n≤3x。2.根据权利要求1所述的一种透明陶瓷，其特征在于0.03≤x≤0.1。3.根据权利要求1所述的一种透明陶瓷，其特征在于0.01≤m≤2。4.根据权利要求1所述的一种透明陶瓷，其特征在于0≤n≤3x。5.一种Ce激活的钇铝石榴石结构的透明陶瓷的制作方法。采用粉料混合均匀后进行先煅烧后压片或直接进行压片，冷等静压后在真空炉中烧结。(1)球磨混合后的浆料烘干研磨过筛；(2)采用的轴向单向加压方式进行干压成型，控制压力为50-150Mpa，保压时间0～5分钟；(3)干压成型的素坯在200～400Mpa的压力下冷等静压成型，保压时间1～10分钟；(4)对干压加冷等静压成型后的素坯真空烧结，控制烧结温度为1700～1850℃，保温时间为5～100小时，真空度为10-2～10-4Pa；(5)对真空烧结的Ce激活的钇铝石榴石结构的透明陶瓷进行退火处理，处理条件为1～10℃/min升温至1300～1600℃，1300～1600℃保温时间20小时以上，以1～10℃/min冷却至400～600℃，然后随炉冷却。6.根据权利要求5所述的一种透明陶瓷的制备方法，其特征在于使用CeF3代替CeO2作为原料，引入F离子。7.根据权利要求5所述的一种透明陶瓷的制备方法，其特征在于直接使用3价Ce，在真空中合成目标产物。2CN102924072A说明书1/3页一种白光LED用YAG透明陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种白光LED用YAG透明陶瓷材料及其制备方法，属于LED荧光透明材料及制备技术领域。背景技术[0002]透明陶瓷是近年来广受关注的一类新型光功能材料，它可作为灯管和窗口材料、激光材料、闪烁体材料等，应用前景广阔。其中，钇铝石榴石(简写为YAG)是各向同性的立方晶体结构，可以减少对入射光的散射，且其机械、热学和力学性能优异，是制备透明陶瓷的理想基体。透明陶瓷在激活离子高浓度均匀掺杂方面相对单晶具有一定优势，通过不同种类和浓度稀土离子在其中的掺杂，可实现各种光功能的设计与调控。[0003]Ce3+掺杂的YAG晶体在白光LED、高能粒子探测、SEM显示等领域得到了应用，且Ce3+掺杂YAG可提高YAG的抗紫外辐照性能。在YAG晶体场的影响下，Ce3+中5d-4f电子跃迁引起的吸收带由紫外转向可见光区，可由GaN蓝光发光二极管激发实现发光。此外，由于其发光量子效率高、荧光衰减快、发光波长和其他镧系元素的激发带有较多的重叠，所以Ce3+和其他镧系元素共掺时可以实现由可见光到近红外的能量转移或量子裁剪。[0004]本专利在Ce3+掺杂的基础上，共同掺杂镧系元素中Y、Gd、La、Tb的一种或者几种，或者金属元素中的Ti、Zn、Mg、Li中的一种或者两种。对比每种方案做出的透明陶瓷的性能来适应白光LED封装需要。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种高掺杂Ce:YAG透明陶瓷及其制备方法。在YAG晶体中引入少量Ti、Zr、Mg、Zn等元素替代Al，同时引入