[發明專利]一種應用于LED的熒光陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 201611253876.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108264899A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 劉永福;蔣俊;江浩川;喬建偉;劉普
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;C04B35/01;C04B35/622
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 姚海波

本發明涉及一種應用于LED的熒光陶瓷，其化學通式為(A_1?xB_x)_m?yC_y(D_1?zE_z)_8?mO₁₂，其中，A為Y、Gd、Tb、Lu中的至少一種；B為La、Yb中的至少一種；C為Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Dy、Ho、Er、Tm、Ti、Cr、Mn中的至少一種；D為Ga；E為B、Al、In、Sc中的至少一種；其中，x、y、z、m表示對應元素的摩爾分數，且0≤x≤0.2，0.0001≤y≤0.2，0≤z≤0.8，2.5≤m≤3.5。本發明還提供一種熒光陶瓷的制備方法，該方法中將熒光粉直接轉變為具有透光特性的熒光塊體，即以透明熒光陶瓷的形式作為遠程熒光體，直接封裝于LED芯片上方，不僅將熒光材料與熱源分離減小了熱光衰，同時還杜絕了環氧樹脂或硅膠的使用，延長了LED器件的壽命。

技術領域

本發明涉及發光材料領域，特別是涉及一種應用于LED的熒光陶瓷及其制備方法。

背景技術

隨著發光二極管(Light Emitting Diode，LED)技術的進步，白光LED已從特種光源應用領域逐漸步入普通照明領域。白光LED以其高亮度、高顯色指數、節能、環保、壽命長、體積小、可靠性高等優點，被認為是繼白熾燈、熒光燈和高強度氣體放電燈之后的第四代照明光源。

高性能的白光LED燈價格相對較高，這主要由兩方面因素造成。一方面，現有的白光LED產品主要依靠直流電驅動，這就意味著需要額外的電子元件。通過電流/電壓整流器(電源開關)和恒流源，將110V/220V城市用交流電轉換成直流電，以控制白光LED的輸入電流。另一方面，傳統的白光LED封裝工藝中，將環氧樹脂或者硅膠和熒光粉混合后直接涂覆在芯片表面而形成白光。隨著芯片工作時產生的熱量不斷積累，很容易導致環氧樹脂或硅膠等封裝材料的老化、變黃，因此，需要采用額外的散熱裝置進行熱管理。另外，交流-直流轉換器和散熱系統占了LED產品費用的30％～50％，這造成了成本較高。

交流LED器件可直接由城市電力驅動，其不僅省去了大量的電子元器件、降低了價格，同時還具有高的能量利用效率、更加緊湊的體積和更長的使用壽命，相應的產品也得到廣泛應用。交流LED中，只有通過回路的電壓超過開啟電壓時，器件才能發光。由于交流電頻率和LED器件設計的差異，在整個交流循環過程中通常存在5ms～20ms的時間差，人眼對這一時間雖然不敏感，但長時間的用眼也會引起視覺疲勞。雖然在交流LED中配置電容器可以解決這一問題，但電容器的使用壽命遠小于LED的壽命。而通過熒光陶瓷的余輝特性，可解決這一問題。