CN211311665U - 一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具，属于共晶荧光体的生产设备领域；该模具包括两块对称安装的片状模板和一个用于放置模板的坩埚，以及用于将两块模板相对紧固在一起的紧固装置；两块模板的形状、尺寸相同；模板底面为平面，且底面开设通道槽，通道槽贯穿模板前、后面，两块模板的中部相同位置设置圆形的通孔；所述的紧固装置包括螺纹杆和螺母，螺纹杆用于穿过两块模板的圆形通孔，之后用两个螺母从两块模板外侧进行旋紧固定；且两块模板之间需要保持0.2‑0.3mm的间隙；将两块模板相对紧固在一起后，竖直放置在坩埚内部中央；两块模板之间0.2‑0.3mm的间隙形成的毛细效应，熔化的原料会从两块模板底部的通道槽进入，并沿着间隙向上生长。

Description

一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具

技术领域

本实用新型属于共晶荧光体的生产设备领域，特别涉及一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具。

背景技术

白光LED由于具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强，有利于环保等特性，近几年来在显示屏、汽车工业、背光源、道路、家居、景观照明等许多领域中得到了广泛应用。

传统的白光LED是由蓝光芯片+Ce:YAG荧光粉受激辐射产生的黄光混合得到白光；在传统封装结构中，荧光粉以颗粒的形式分散在透明树脂中，存在以下缺点：

1)Ce:YAG荧光粉颗粒的折射率(1.83)与硅胶、树脂的折射率(1.4-1.6)相差较大，光线入射到荧光粉胶中会出现强烈的散射现象(散射界面间折射率差异越大，则光散射越强），造成芯片发光效率下降并产生废热；

2)荧光粉的形貌和粒径波动、涂覆厚度不均、点胶过程沉淀等因素，会导致LED色温等参数的不一致，需要额外分档处理，额外增加工艺过程和成本；

3)由于硅胶的最高使用温度一般为200℃，长时间使用后会产生性能劣化，甚至变黄开裂，降低了LED的使用寿命和可靠性。

稀土共晶荧光体（YAG:Ce-Al₂O₃），该共晶荧光体是Y₂O₃和Al₂O₃按照一定比例混合并掺入CeO₂后熔化，按一定生长条件降温生长出来的；两种晶相在三维上互相交错，形成一种复杂的缠绕结构，根据生长条件不同，两相的平均尺度也在一定范围内变化，而宏观呈现较好的均一性，避免了荧光粉体系中存在的沉降等导致的不均匀问题；由于其从熔体中生长出来，两相之间是原子尺度上的紧密结合，不存在气孔等其他缺陷，在可见光范围内折射率又非常的接近（YAG:1.83～1.84，Al₂O₃:1.77～1.78），因此大大避免了传统粉胶结构背散射损失；而这一微小的折射率差会在一定程度上改变光的传播途径，破坏了光在单相均匀介质中的光波导作用，有助于提高荧光体的光取出效率，同时使芯片原始的蓝光和荧光体受激辐射产生的黄光得到更好的混合，这在激发光方向极好的激光照明上，更加有利于均匀发散的白光输出；同时组成该共晶体系的两相都具有良好的热导率及热稳定性，因此共晶荧光体还同时兼具了陶瓷及单晶材料的优异热学性能。

发明人在研究上述稀土共晶荧光体的生产过程中自主开发了一种模具，该模具用于稀土共晶荧光体的制造生产。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具，该模具用于稀土共晶荧光体的制造生产。

本实用新型采用的技术方案如下：一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具,包括两块对称安装的片状模板和一个用于放置模板的坩埚，以及用于将两块模板相对紧固在一起的紧固装置；两块模板的形状、尺寸相同；模板底面为平面，且底面开设通道槽，通道槽贯穿模板前、后面，两块模板的中部相同位置设置圆形的通孔；所述的紧固装置包括螺纹杆和螺母，螺纹杆用于穿过两块模板的圆形通孔，之后用两个螺母从两块模板外侧进行旋紧固定；且两块模板之间需要保持0.2-0.3mm的间隙；将两块模板相对紧固在一起后，竖直放置在坩埚内部中央。

优选的，两块模板呈矩形。

优选的，在两块模板之间放置0.2-0.3mm的垫片再进行旋紧固定，使得两块模板之间保持0.2-0.3mm的间隙。

优选的，上述的垫片为圆环型，直接套在螺纹杆上。

优选的，上述垫片采用金属钼制成。

优选的，还可以采用0.2-0.3mm的钨丝缠绕在螺纹杆上，使得两块模板之间保持0.2-0.3mm的间隙。

优选的，上述方案中的模板、坩埚、紧固装置采用钼制成。

优选的，在模具顶端接籽晶提拉熔化的原料，且两块模板的顶面设置为向内倾斜的斜面，从而在两块模板顶面形成V字型槽，且籽晶底面设置为与之形状吻合的向下凸出的V字型凸面。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具，该模具用于稀土共晶荧光体的制造生产。

附图说明

图1为本模具的整体结构示意图。

图2为本模具的拆解开的结构示意图。

图3为模板放入坩埚中的剖面图。

图中：模板1，坩埚2，通道槽3，通孔4，螺纹杆5，螺母6，垫片7，籽晶8，V字型槽9，V字型凸面10。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍，以下所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具，包括两块对称安装的片状模板1和一个用于放置模板1的坩埚2，以及用于将两块模板1相对紧固在一起的紧固装置；具体地，两块模板1的形状、尺寸相同，呈矩形；模板1底面为平面，且底面开设通道槽3，通道槽3贯穿模板1前、后面，两块模板1的中部相同位置设置圆形的通孔4；所述的紧固装置包括螺纹杆5和螺母6，螺纹杆5用于穿过两块模板1的圆形通孔4，之后用两个螺母6从两块模板1外侧进行旋紧固定；且两块模板1之间需要保持0.2-0.3mm的间隙；可以采用以下方式实现，方案一，在两块模板1之间放置0.2-0.3mm的垫片7再进行旋紧固定，该垫片7可以是圆环型，直接套在螺纹杆5上；方案二，采用0.2-0.3mm的钨丝缠绕在螺纹杆5上；将两块模板1相对紧固在一起后，竖直放置在坩埚2内部中央。

导模法又名限边馈膜生长（Edge-definedFilm-fedGrowth，EFG），本模具的使用方法是：将两块模板1相对紧固在一起后，竖直放置在坩埚2内部中央；将Y₂O₃和Al₂O₃按照一定比例混合并掺入CeO₂后进行烧结处理，之后将处理后的原料放置坩埚2中，且填实，使两块模板1保持竖直；之后将该模具放入生长炉中，原料在生长炉中熔化，由于两块模板1之间0.2-0.3mm的间隙形成的毛细效应，熔化的原料会从两块模板1底部的通道槽3进入，并沿着间隙向上生长，在两块模板1顶面长出，在模具顶端接籽晶8提拉熔化的原料，从而不断凝固结晶生长出与模具边缘形状形同的单晶体。

模具在生长炉中的温度在1800℃左右，所以上述模板1、坩埚2、紧固装置最好采用钼制成，上述垫7片最好采用金属钼制成，能够耐高温，保证制造要求。

此外，为了增大籽晶8与模具顶端的接触面积，更好的进行提拉，将两块模板1的顶面设置为向内倾斜的斜面，从而在两块模板顶面形成V字型槽9，且籽晶8底面设置为与之形状吻合的向下凸出的V字型凸面10。

应用上述方法相对于其它晶体生长方法，其具有以下优点：可生长异形晶体；生长速度快，可达几十mm/h，生长界面稳定，生长质量均匀等。

尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种导模法生产稀土共晶荧光体的模具,其特征是，包括两块对称安装的片状模板和一个用于放置模板的坩埚，以及用于将两块模板相对紧固在一起的紧固装置；两块模板的形状、尺寸相同；模板底面为平面，且底面开设通道槽，通道槽贯穿模板前、后面，两块模板的中部相同位置设置圆形的通孔；所述的紧固装置包括螺纹杆和螺母，螺纹杆用于穿过两块模板的圆形通孔，之后用两个螺母从两块模板外侧进行旋紧固定；且两块模板之间需要保持0.2-0.3mm的间隙；将两块模板相对紧固在一起后，竖直放置在坩埚内部中央。

2.根据权利要求1所述的导模法生产稀土共晶荧光体的模具，其特征在于：两块模板呈矩形。

3.根据权利要求2所述的导模法生产稀土共晶荧光体的模具，其特征在于：在两块模板之间放置0.2-0.3mm的垫片再进行旋紧固定，使得两块模板之间保持0.2-0.3mm的间隙。

4.根据权利要求3所述的导模法生产稀土共晶荧光体的模具，其特征在于：所述的垫片为圆环型，直接套在螺纹杆上。

5.根据权利要求4所述的导模法生产稀土共晶荧光体的模具，其特征在于：所述垫片采用金属钼制成。

6.根据权利要求2所述的导模法生产稀土共晶荧光体的模具，其特征在于：采用0.2-0.3mm的钨丝缠绕在螺纹杆上，使得两块模板之间保持0.2-0.3mm的间隙。

7.根据权利要求1-6任一所述的导模法生产稀土共晶荧光体的模具，其特征在于：所述的模板、坩埚、紧固装置采用钼制成。

8.根据权利要求7所述的导模法生产稀土共晶荧光体的模具，其特征在于：在模具顶端接籽晶提拉熔化的原料，且两块模板的顶面设置为向内倾斜的斜面，从而在两块模板顶面形成V字型槽，且籽晶底面设置为与之形状吻合的向下凸出的V字型凸面。

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