[发明专利]用于高亮度白光发光二极管的透明陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种用于高亮度白光发光二极管的透明陶瓷及其制备方法，其特征在于其化学式为：(Y_3-x-y-zCe_xLi_yR_z)(Al_5-nM_n)O₁₂，

其中：R为La、Pr、Sm、Gd、Tb和Dy中至少一种，

M为Sc、Ti、V、Cr和Mn中的至少一种，

x、y、z和n的取值范围是0.003≤x≤0.06，0.003≤y≤0.06，≤z≤0.75，0≤n≤0.75。

2.如权利要求1所述的用于高亮度白光发光二极管的透明陶瓷及其制备方法，其特征在于以Ce³⁺为主激活离子，以Li⁺为共激活离子，并掺杂La³⁺、Pr³⁺、Sm³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺或Sc³⁺、Ti³⁺、V³⁺、Cr³⁺、Mn³⁺中的一种或几种来调节以该透明陶瓷封装的白光发光二极管的显色指数。

3.权利要求1所述的用于高亮度白光发光二极管的透明陶瓷的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

①选定化学式(Y_3-x-y-zCe_xLi_yR_z)(Al_5-nM_n)O₁₂中R和M指代的元素以及x、y、z和n的取值；

②按选定的化学式准确称量所需的粉体原料，采用固相球磨法或尿素沉淀法制成超细粉体原料；

③成型：将所述的超细粉体原料单轴压成型，再用200MPa或以上的压力冷等静压得到具有一定强度的生坯片；

④烧结：将所述的生坯片放入真空炉中于1400～1800℃下烧结5～30小时，其真空度不低于3×10^-3Pa，从而获得所需的化学式(Y_3-x-y-zCe_xLi_yR_z)(Al_5-nM_n)O₁₂的透明陶瓷。

4.根据权利要求3所述的用于高亮度白光发光二极管的透明陶瓷的制备方法，其特征在于所述的超细粉体原料的固相球磨法如下：

按选定的化学式准确称量所需的高纯Y₂O₃、Al₂O₃、CeO₂、Li₂CO₃、R₂O₃以及M的氧化物粉体，其纯度不低于99.9％，然后以无水乙醇为球磨介质，高纯氧化铝球为磨球，正硅酸四乙酯为烧结助剂，聚乙二醇400为分散剂，于行星式球磨机中高速球磨。球磨结束后干燥，研磨，过筛，获得亚微米级高纯粉体，该粉体在700～800℃煅烧3小时，以去除残余有机物并分解碳酸盐形成相应的氧化物，煅烧后再次过筛，获得亚微米级高纯的超细粉体原料。

5.根据权利要求3所述的用于高亮度白光发光二极管的透明陶瓷的制备方法，其特征在于所述的超细粉体原料的尿素沉淀法如下：

按选定的化学式准确称量所需的高纯Y₂O₃、Al₂O₃、CeO₂、Li₂CO₃、R₂O₃以及M的氧化物粉体，其纯度不低于99.9％，溶于相应量硝酸中配成硝酸盐溶液，将该硝酸盐溶液与尿素溶液、硫酸铵溶液混合均匀，其中，尿素含量为硝酸盐浓度的50～100倍，硫酸铵的摩尔量与硝酸盐的摩尔量等同，最后加去离子水将混合溶液稀释至硝酸盐的浓度为0.001～0.03mol/L；将混合溶液置于80～99℃恒温环境中反应2～5小时，然后取出后静置，过滤收集沉淀物，洗涤，干燥，研磨后得到的前驱体粉末于800～1100℃高温煅烧2～5小时，得到亚微米级超细粉体原料。