[发明专利]一种大功率LED用可荧光的陶瓷基座及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED用的陶瓷基座，具体涉及一种大功率LED用可荧光的陶瓷基座及其制备方法。

背景技术

透明陶瓷作为近年来迅速发展起来的一种新型光电功能材料，在热学、力学性能、光性能、复合结构以及规模化生产方面优势明显，透明陶瓷目前主要作为窗口材料，激光材料和闪烁材料得到应用：透明化的发光材料可以解决荧光粉对光的散射和吸收，提高发光效率；陶瓷不存在单晶的分凝系数问题，可以实现多种发光离子的高浓度均匀共掺，从而可以通过精确控制陶瓷片荧光体的透射率、发光波段等各种参数，调节和控制荧光体陶瓷片转换的黄光与未被转换的蓝光之间的比例，利用透明陶瓷自身的均匀性，获得均一高质量的白光，并可进行发光设计，开发新材料；透明陶瓷具有优异的机械和热力学性能，抗振动，导热性好，可解决蓝光LED持续点亮下温度升高造成的各种发光问题，进一步提高器件的发光稳定性和使用寿命。

石云在《Ce:Y₃Al₅O₁₂透明陶瓷在白光 LED中的应用研究》中，利用CeO₂、Al₂O₃ 、Y₂O₃制备了一种透明陶瓷，但是还存在着导热系数欠佳、不具有荧光功能等问题。

发明内容

基于以上思考，本发明旨在提供一种导热系数大，并且具有荧光功能的大功率LED用陶瓷基座及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现 ：

一种大功率LED用可荧光的陶瓷基座，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：

CeO₂ 1-2，Al₂O₃ 30-40，Y₂O₃ 4-7，柠檬酸3-6，乙二胺3-5，去离子水15-20，正硅酸乙酯2-3，MgO1-2，乙醇30-40，硅微粉5-10，硅烷偶联剂KH550 15-20；

所述的一种大功率LED用可荧光的陶瓷基座及其制备方法，其特征在于，是由以下步骤制成：

a. 以柠檬酸为碳源，加入乙二胺、去离子水，在150-250℃条件下放置3-7天，得到在紫外光激发下，具有蓝光发射、绿光发射及红光发射的液体状碳点荧光材料；

b. 将硅微粉加入到步骤b所得液体中，再加入硅烷偶联剂KH550，超声分散10-30min后，浸泡3-5h，过滤、水洗、烘干，得到吸附碳点荧光材料的硅微粉；

c. 将CeO₂，Al₂O₃，Y₂O₃和步骤a所得硅微粉加入球磨机中，并加入正硅酸乙酯、MgO、乙醇，经球磨混料8-15h后，将浆料置于温度为 80-120℃的干燥箱中充分干燥；

d. 将步骤c所得物过筛和冷等静压制成素坯，然后转入真空炉中 1650℃-1850℃温度下保温20h后，可获得透明试样，为消除真空烧结过程中可能引入的内应力和氧空位，将试样在1380-1500℃空气氛围中退火 15-25 h。

所述的一种大功率LED用可荧光的陶瓷基座及其制备方法，其特征在于，步骤d所述的真空炉的真空度为（5-15）10^-4Par。

本发明的有益效果是：硅烷偶联剂KH550处理过的硅微粉吸附性、分散性较好，浸泡于碳点荧光材料中后，可以吸附碳点荧光材料，从而赋予封装材料可荧光的特点，同时，其均匀分散在陶瓷基底中，避免了碳点荧光材料和LED芯片的直接接触，有效解决了由于 LED 芯片发热而导致荧光材料衰减速率过高、失效过快的问题，进而提高了 LED 灯的使用寿命和综合品质；同时，硅微粉可使陶瓷底座的抗拉、抗压强度增强，耐磨性能提高，并能增大其导热系数，增加阻燃性能。

具体实施方式

下面结合实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步描述。

实施例

一种大功率LED用可荧光的陶瓷基座，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：

CeO₂ 2，Al₂O₃ 40，Y₂O₃ 7，柠檬酸6，乙二胺5，去离子水20，正硅酸乙酯3，MgO 2，乙醇40，硅微粉10，硅烷偶联剂KH550 20；