用于白光LED的Ce:YAG荧光玻璃及其制备方法技术

技术编号:13011986 阅读:121 留言:0更新日期:2016-03-16 08:51
本发明专利技术提供了一种用于白光LED的低软化点Ce:YAG荧光玻璃及其制备方法,其是在氧化物玻璃基体中均匀分散有Ce:YAG微晶,所述Ce:YAG微晶的添加量为氧化物玻璃基体重量的1~20%。该荧光玻璃的制备方法包括如下步骤:将几种氧化物粉体混合均匀后,熔化,得到玻璃熔体;将所述玻璃熔体快速倒入冷水中,得到玻璃碎渣;将所述玻璃碎渣捣碎并磨成均匀粉末后,过筛;将过筛后的玻璃粉末Ce:YAG荧光微晶混合均匀后,加热后取出,成型,得到坯体;将所述坯体进行退火,得到白光LED用低软化点Ce:YAG荧光玻璃。本发明专利技术配方组分少,原料价格低,玻璃软化点低,制作工艺简单,适合大量生产。得到的荧光玻璃材料透明度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种白光LED用低软化点Ce:YAG荧光玻璃及其制备方法,属于发光材料领域。
技术介绍
目前,白光发射二极管(LED)照明灯具有节能、环保、长寿命、强可设计性等多方面优点,受到了人们的极大关注,正逐步取代传统的白炽灯、荧光灯。常见的白光LED实现的方式为蓝光LED芯片上涂敷能被蓝光激发的发射黄光的荧光粉,蓝光和黄光混合形成白光。但是涂敷的荧光粉在涂敷之前需要和环氧树脂等粘结剂混合,环氧树脂等粘合剂的导热性和化学稳定性差,环氧树脂容易老化,荧光材料容易光衰,造成白光LED灯色偏、失效。针对此问题,该领域研究者进行了各种努力。有机材料研究者研究环氧树脂等粘结剂,提高粘结剂的热导率和化学稳定性,但目前这一工作还有待进一步开展或提高;荧光粉研究者通过研究荧光粉的合成配方、工艺和后处理,提高荧光粉的稳定性。近年,又出现一种荧光玻璃材料,它是在无机玻璃基体中均匀分布荧光颗粒的复合材料。玻璃的热导率比环氧树脂粘结剂大,化学稳定性高,可以有效保护荧光颗粒,使其光色稳定,使用寿命长。因此,可以代替荧光涂敷这一方式,有效解决白光LED光衰的问题。目前出现的某些用于白光LED荧光玻璃材料的专利技术,如下:日本电气硝子株式会社与京都大学申请的PCT公开号为W0 2005/097938 A1的专利“荧光物质和LED”,公开了一种含Ce:YAG荧光晶相的荧光玻璃。由于玻璃基体组分中主要为硅铝氧化物,材料透明性差,高温晶化析出的微晶晶格缺陷较多等原因,导致其发光效率较低。武汉理工大学申请了中国专利技术专利CN101643315B的专利“白光LED用低软化点荧光玻璃及其制备方法”,公开了一种含Ce: YAG荧光晶相的荧光玻璃,玻璃基体组分为Na20-Zn0-B203-Si02-A1203-Ca0-Mg0-K20,玻璃组分物质较多,玻璃体透明性较低,导致发光效果不好。中国专利CN103183473A的专利“用于白光LED的Ce:YAG微晶玻璃及其制备方法”,公开了一种含Ce:YAG荧光晶相的荧光玻璃,玻璃基体组分为Te02-Ge02-Zn0-K20-Si02-B203-Sb203-……,玻璃组分的原材料中Te02、Ge02等价格较贵,不适合民用LED荧光材料的规模生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成本低廉、制作工艺简单的Ce:YAG荧光玻璃及其制备方法。材料配方组分少,烧结温度低,得到的荧光玻璃透明度高,能与蓝光LED组合实现白光LED。第一方面,本专利技术提供了一种用于白光LED的低软化点Ce:YAG荧光玻璃,其是在氧化物玻璃基体中均匀分散有Ce:YAG微晶,所述Ce:YAG微晶的添加量为氧化物玻璃基体重量的1?20%。作为优选方案,所述氧化物玻璃基体由按摩尔百分数计的如下组分组成:PbO:0 ?60% ;B203:20 ?60% ;ZnO:0 ?30%、Si02:0 ?10%。作为优选方案,所述Ce:YAG微晶的添加量为氧化物玻璃基体重量的2?8%。第二方面,本专利技术还提供了一种低软化点Ce:YAG荧光玻璃的制备方法,其包括如下步骤:a)将PbO、B203、ZnO、3丨02粉体混合均匀后,在500?1100°C下熔化,得到玻璃熔体;b)将所述玻璃熔体快速倒入冷水中,得到玻璃碎渣,迅速倒入水中以达到急速冷却的效果;c)将所述玻璃碎渣捣碎并磨成均匀粉末后,过100?325目筛;d)将过筛后的玻璃粉末Ce:YAG荧光微晶混合均匀后,在500?700°C下保温20?60min后取出,成型,得到还体;将所述坯体在200?400°C下退火,得到白光LED用低软化点Ce:YAG荧光玻璃。第三方面,本专利技术还提供了另一种低软化点Ce:YAG荧光玻璃的制备方法,其包括如下步骤:a)将软化温度小于500?700 °C并且在此温度下能完全熔融的玻璃在500?1100°C下熔化,得到玻璃熔体;b)将所述玻璃熔体快速倒入冷水中,得到玻璃碎渣;c)将所述玻璃碎渣捣碎并磨成均匀粉末后,过100?325目筛;d)将过筛后的玻璃粉末Ce:YAG荧光微晶混合均匀后,在500?700°C下保温20?60min后取出,成型,得到还体;e)将所述坯体在200?400°C下退火,得到白光LED用低软化点Ce:YAG荧光玻璃。本技术中的玻璃配方,不会与Ce:YAG粉发生化学反应,并且软化点低,形成玻璃粉后与Ce:YAG粉混合,此时需在500?700°C下的较低温度下处理成型。若采用通常的玻璃,恪化(非软化)的温度区间高于700°C,混合在一起的Ce:YAG粉的荧光性能将大大失效。该荧光玻璃内部结构为在氧化物玻璃基体中均匀镶嵌了 Ce:YAG微晶,在蓝光激发条件下,可实现黄光发射,从而组合产生白光。与现有技术相比,本专利技术提出一种廉价的、新的组分配方的荧光玻璃及其制备方法,软化点低,工艺简单,材料配方组分少,原料价格低,能保证白光LED荧光材料的耐久性、稳定性。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1是实施例1荧光玻璃的实物照片;图2是采用实施例1制备的荧光玻璃与蓝光芯片一起封装后的实物图;图3是蓝光芯片光源光谱图;图4采用实施例1制备的荧光玻璃与蓝光芯片一起封装后的光谱图;图5采用实施例1制备的荧光玻璃与蓝光芯片一起封装后的白光色品图。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。—种白光LED用低软化点Ce:YAG荧光玻璃及其制备方法,它按下述步骤依次进行:将PbO、B203、ZnO、3102粉体原料按照一定比例称量,混合均匀,备用;将混合均匀的粉末均匀熔化,熔化温度500?1100°C,保温1?3小时,得到玻璃熔体;将玻璃熔体快速倒入冷水中,得到玻璃碎当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于白光LED的Ce:YAG荧光玻璃,其特征在于,是在氧化物玻璃基体中均匀分散有Ce:YAG荧光微晶,所述Ce:YAG荧光微晶的添加量为氧化物玻璃基体重量的1~20%。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:胡宁宁吴瑕
申请(专利权)人:苏州工业园区晶冠瓷材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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