[发明专利]一种可调节不同程度白光的三色透明荧光陶瓷制备方法

说明书

本发明公开了一种可调节不同程度白光的三色透明荧光陶瓷的制备方法，属于荧光陶瓷技术领域。所述方制备法首先利用Ce:YAG透明陶瓷、Ce,Mn:YAG透明陶瓷、Ce:LuAG透明陶瓷在蓝色LD激光激发下与本身的黄光、红光、绿光，以不同比例混合便可以产生不同程度的白光。其次采用凝胶成型的方法，获得一个“灯泡”状的三色陶瓷，使其可以更好地照明。最后利用磁悬浮装置使三色陶瓷悬浮旋转使蓝、黄、红、绿光混合更均匀，亦可以通过旋转来增强其散热效果。

技术领域

本发明属于荧光陶瓷技术领域，具体涉及一种可调节不同程度白光的三色透明荧光陶瓷的制备方法。

背景技术

LED作为一种可以电-光转换的固体半导体器件以其在照明领域的高效性、低耗能性、长寿命、低能耗等优点已被广泛应用。特别的，“蓝色LED芯片+黄色荧光粉”是实现白光LED照明的重要组合方式之一。

但传统的封装技术使用的是荧光粉点胶封装工艺。该技术的最大缺点是环氧树脂或硅胶耐高温及紫外辐照能量差，降低了点胶层透明度和折射率，影响了器件的光效和光强分布，极大缩短了白光LED的寿命。荧光玻璃由于玻璃基体与荧光粉的差异会降低荧光玻璃的透光率。因此，采用透明荧光陶瓷会极大地改善这一缺陷。针对黄色Ce:YAG透明荧光陶瓷在蓝色LED芯片激发下发射的白光由于缺少红光的掺杂造成显色指数低，即为产生冷白光的这一缺点。根据光的三原色原理，采用凝胶注模的方法得到红、绿、黄三色透明陶瓷，利用悬浮装置使三色透明陶瓷悬浮旋转，再通过LD激光激发，产生优质的白光；还可以通过激发不同位置来得到不同程度的白光，且荧光陶瓷相对于荧光粉和荧光玻璃有更好的热稳定性。

现有技术已经有许多YAG基的透明荧光陶瓷，如专利CN 110597002 A采用采用切割粘黏的方式来形成多色色轮，但其切割工艺繁琐而且粘黏所需的环氧树脂与陶瓷的差异性会影响光的折射效率，遇到过高温可能会导致色轮断裂；专利CN 110256072 A利用干压成型的方法压制红、绿、黄三色陶瓷，但其模具较为复杂且其红粉采用的是氮化物红粉非YAG基陶瓷粉或对其光效产生一定影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于获得一种可调节不同程度白光的三色透明荧光陶瓷，拟采用“蓝色LD芯片+黄、红、绿三色荧光陶瓷”的方法来产生优质白光，并通过悬浮旋转的方式使蓝、黄、红、绿四色光充分混合，亦增加其散热性。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可调节不同程度白光的三色透明荧光陶瓷制备方法，首先利用Ce：YAG透明陶瓷、Ce,Mn：YAG透明陶瓷、Ce：LuAG透明陶瓷在蓝色LD激光激发下与本身的黄光、红光、绿光，以不同比例混合便可以产生不同程度的白光。其次采用凝胶成型的方法，获得一个“灯泡”状的三色陶瓷，使其可以更好地照明。最后利用磁悬浮装置使三色陶瓷悬浮旋转使蓝、黄、红、绿光混合更均匀，亦可以通过旋转来增强其散热效果。

所述制备方法，包括如下步骤：

Step1、按照设计的Ce:YAG、Ce,Mn:YAG、Ce:LuAG化学计量比称取高纯氧化物原料粉体，除杂预处理；

Step2、在上述粉体中分别加入烧结助剂、Al₂O₃磨球、无水乙醇溶剂组成预混液，混合球磨24~36 h，分别得到Ce:YAG、Ce,Mn:YAG、Ce:LuAG三种陶瓷浆料；

Step3、将Ce:YAG、Ce,Mn:YAG、Ce:LuAG三种陶瓷浆料烘干后过筛在马弗炉中煅烧，得到Ce:YAG、Ce,Mn:YAG、Ce:LuAG三种陶瓷原料粉；

Step4、使用上述Ce:YAG、Ce,Mn:YAG、Ce:LuAG三种陶瓷原料粉分别配制可实现Isobam凝胶成型所需高固含量的浆料；

Step5、将上述浆料分别依次倒入模具内，得到陶瓷素坯；

Step6、将陶瓷素坯进行冷等静压、干燥、排胶、真空烧结、抛光处理得到可调节不同程度白光的三色透明荧光陶瓷。