[发明专利]一种用于暖色温白光LED封装光源的AlON透明陶瓷荧光体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于暖色温白光LED封装光源的AlON透明陶瓷荧光体的制备方法，属于透明荧光陶瓷制备技术领域。

背景技术

发光二极管(LED)半导体照明具有光效高、寿命长、绿色环保、节约能源等诸多优点，被誉为21世纪新固体光源时代的革命性技术。

传统的白光LED封装材料为荧光粉，会表现出显色指数过低的缺陷，以及荧光粉与封装胶老化导致的色漂移和光衰的难题。

AlON基透明陶瓷具有优良的光学性能、化学性能、机械性能和介电性能，以及耐高温性好、抗热震稳定性高和抗侵蚀性能强。稀土掺杂的AlON透明陶瓷荧光体具有发光波长可调、无表面缺陷、高量子效率、无老化、低光衰、高透过率等优点，而且该体系荧光体可发射580nm-600nm的红光，弥补目前荧光陶瓷材料的空白，是一种理想的荧光材料，可显著提高光源可靠性和光效，无需荧光粉和封装胶，显著减化了封装结构，降低了成本，打破了传统的LED封装路线，是非常有潜力的白光LED封装材料。

目前有关AlON基陶瓷荧光体的报道很少。张芳等(Fang Zhang,Xianyuan Yuan,Shaohua Wang,Shiwei Wang*.Preparation and luminescence properties of Eu2+dopedγ-aluminum oxynitride transparent ceramics.Journal of Luminescence，133(2013)200-202)以Al2O3粉、AlN粉以及Eu2O3粉为原料，采用固相合成法制备了不同掺杂浓度的AlON:Eu2+透明陶瓷荧光体。该系列荧光体有两条发射峰，一条在401nm，另一条发射峰随着Eu离子掺杂浓度的增加发生红移。

该作者(Fang Zhang,Liqiong An,Xuejian Liu,Guohong Zhou,Xianyang Yuan,Shiwei Wang.Upconversion Luminescence inγ-AlON:Yb³⁺,Tm³⁺Ceramic Phosphors.J.Am.Ceram.Soc.,92[8]1888–1890(2009))还研究了Yb³⁺,Tm³⁺共掺杂的AlON基上转换陶瓷材料，在980nm激发条件下有479的蓝光和650nm的红光发射峰。

此外该作者(Zhang,F,Wang,SW,Liu,XJ,An,LQ,Yuan,XY.Upconversion Luminescence in Er-doped gamma-AlON ceramic phosphors.JOURNAL OF APPLIED PHYSICS,105,093542(2009))研究了以碳热还原法制备的AlON粉为原料，掺杂Er₂O₃，在1850℃合成上转换陶瓷材料，在980nm激发条件下有548的绿光和666nm的红光发射峰。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于暖色温白光LED封装光源的AlON透明陶瓷荧光体的制备方法，在超高效半导体照明LED封装领域获得良好应用。

一方面，本发明提供了一种用于暖白光LED封装光源的AlON透明陶瓷荧光体的制备方法，其包括如下步骤：

将Al粉和Al₂O₃粉通过湿法球磨混匀后，干燥研磨、过100～300目筛，得到混合原料；

将所述烧结原料在氮气气氛中，于1600～1900℃下进行烧结，得到AlON陶瓷粉体；

将所述AlON陶瓷粉体粉碎后，加入稀土氧化物、烧结助剂、粘结剂和分散剂，进行湿法球磨后，得到浆料；

按照LED封装对AlON陶瓷荧光体的规格要求将所述浆料进行成型，得到AlON陶瓷素坯；

将所述AlON陶瓷素坯进行脱脂后，在真空条件下，用经过1800～2000℃高温处理过的氮化硼进行埋粉，然后置于氮气气氛中，于1800～2000℃下烧结，得到AlON透明陶瓷；

将所述AlON透明陶瓷进行抛光处理后，获得AlON透明陶瓷荧光体。

作为优选方案，所述Al粉的纯度为99.9％，所述Al₂O₃粉的纯度为99.99％。