[發(fā)明專利]熒光陶瓷及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811215453.0
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111072374B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 簡帥;李乾;王艷剛;李屹
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 李旭;姚鵬

一種熒光陶瓷及其制備方法，所述熒光陶瓷包含氧化鋁陶瓷以及分布在氧化鋁陶瓷中的熒光粉，所述氧化鋁陶瓷的至少部分晶粒定向排列。本發(fā)明通過提供一種至少部分晶粒定向排列的熒光陶瓷，大幅提高了熒光陶瓷的直線透過率，使得熒光陶瓷深層的熒光粉能夠被激發(fā)，在提高發(fā)光效率的同時，避免了熒光粉因受激發(fā)所產(chǎn)生的熱量過于集中而導(dǎo)致局部溫度過高的問題，使得熒光陶瓷能承受更大功率密度的激發(fā)光。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熒光陶瓷及其制備方法，屬于功能陶瓷制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)顯示技術(shù)在還原真實色彩的顯示上存在較大的不足，只能顯示人眼所識別色彩范圍的30％。隨著人們對顯示技術(shù)的要求越來越高，呈現(xiàn)更多更真實的色彩是下一代顯示技術(shù)的目標(biāo)之一。激光顯示技術(shù)正是對傳統(tǒng)顯示技術(shù)的突破，其色域空間大、色彩豐富、色飽和度高，因此激光顯示呈現(xiàn)廣闊的市場應(yīng)用前景。激光顯示技術(shù)中激光激發(fā)熒光粉顯示技術(shù)的優(yōu)勢明顯，其主要是通過藍(lán)色激光激發(fā)熒光材料來獲取其他波段的熒光。隨著激光顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，對熒光材料性能上的要求也逐步提升，熒光材料需要有較高的光轉(zhuǎn)換效率，較高的發(fā)光亮度以及較高的導(dǎo)熱性能，以承載更高功率密度的藍(lán)色激光等。

用于激光顯示技術(shù)的熒光材料大體可分為三大類。第一類采用有機硅膠/有機樹脂等有機聚合物對各種熒光粉進(jìn)行封裝，此類熒光材料處于高功率密度藍(lán)色激光照射下進(jìn)行光轉(zhuǎn)換時，會產(chǎn)生大量的熱量從而使得自身溫度急劇上升，長期如此會導(dǎo)致封裝的硅膠/有機樹脂等有機基質(zhì)老化泛黃，最終會引發(fā)光效損失、壽命減少等問題。第二類為熒光玻璃材料，其通過SiO₂基/硼硅酸鹽基的玻璃對熒光粉進(jìn)行封裝。同有機樹脂封裝相比，熒光玻璃在耐熱性、高熱穩(wěn)定性、低色偏移等方面有很大的改善，但在導(dǎo)熱性能上并無顯著性的提升。第三類為熒光陶瓷，相比有機基質(zhì)和無機玻璃基質(zhì)所封裝的熒光材料，熒光陶瓷的耐熱性和熱導(dǎo)率均有顯著的優(yōu)勢。熒光陶瓷又可分為兩種，一種是將Ce等稀土元素?fù)诫s到Y(jié)AG等透明陶瓷中而制備成熒光陶瓷；另外一種是通過高導(dǎo)熱系數(shù)的透明陶瓷對將熒光粉進(jìn)行封裝。熒光陶瓷因其優(yōu)異的性能而成為激光照明顯示技術(shù)中一個重要發(fā)展方向。

雖然目前熒光陶瓷大多是將熒光粉封裝在透明陶瓷中，其熱穩(wěn)定性和發(fā)光性能相對較好，但是在較高功率的實際應(yīng)用中，如投影顯示光源、汽車頭燈光源中，受限于熒光粉的特性，熒光粉在較高溫度下會發(fā)生熱淬滅(Thermal quenching)，進(jìn)而影響熒光陶瓷的發(fā)光效率和亮度提升。因此，如何進(jìn)一步提高熒光陶瓷的亮度和發(fā)光效率是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種熒光陶瓷及其制備方法，通過提供一種至少部分晶粒定向排列的熒光陶瓷，大幅提高了熒光陶瓷的直線透過率，使得熒光陶瓷深層的熒光粉能夠被激發(fā)，在提高發(fā)光效率的同時，避免了熒光粉因受激發(fā)所產(chǎn)生的熱量過于集中而導(dǎo)致局部溫度過高的問題，使得熒光陶瓷能承受更大功率密度的激發(fā)光，進(jìn)而提高熒光陶瓷的發(fā)光亮度。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種熒光陶瓷，所述熒光陶瓷包含氧化鋁陶瓷以及分布在氧化鋁陶瓷中的熒光粉，所述氧化鋁陶瓷的至少部分晶粒定向排列。

為了不影響熒光陶瓷的直線透過率，所述熒光粉為各向同性的熒光粉。

優(yōu)選地，所述熒光粉為Ce:YAG熒光粉或Ce:LuAG熒光粉。

優(yōu)選地，所述氧化鋁陶瓷的織構(gòu)度大于60％。

優(yōu)選地，所述熒光粉的平均粒徑為5μm-25μm，所述氧化鋁陶瓷晶粒的平均粒徑大小為1μm-10μm。

本發(fā)明還提供一種熒光陶瓷的制備方法，所述制備方法包含：

S1：將熒光粉、氧化鋁粉、燒結(jié)助劑預(yù)混合后形成粉體；

S2：利用冷等靜壓及排膠工藝將所述粉體與一個或多個具有特定晶向的藍(lán)寶石籽晶圓片壓制成陶瓷素坯；