用于高可靠性陶瓷磷光板的玻璃组合物以及使用其的陶瓷磷光板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方案设及一种用于陶瓷磯光板的玻璃组合物W及通过使用该玻璃 组合物制造的陶瓷磯光板。
【背景技术】
[0002] 白色LED(发光二极管）作为用于具有高效率和高可靠性的白色照明装置的光源 已经引入注意，并且已经用作具有小功耗的小尺寸光源。尽管有许多实现白色L邸的方法， 但是最常用的方法是将藍色L邸元件与具有黄色磯光体的树脂制成的基体进行模制的方 法。然而，因为藍光具有高能量，所W可能容易引起树脂的劣化。因此，因为具有该样结构 的白色LED当被长时间使用时导致树脂的变色，所W从白色L邸发射的光的颜色改变。此 夕F，因为使用树脂进行模制，所W不能容易地从该元件进行散热，使得温度容易升高。由于 该种温度的升高，所W问题在于所发射的光的颜色变成黄色。
[0003] 为了解决该些问题，已经应用了其中使用陶瓷球（pellet)作为磯光体的基体材 料的磯光板。在该样的磯光板中使用的磯光体仅限于氧化物磯光体，特别是YAG(锭侣石恼 石）磯光体。当仅使用氧化物磯光体时，难W实现各种色坐标和色温。此外，当仅应用磯光 体例如YAG等时，耐热温度需要为800°C或更高，因此，玻璃的组成条件不需要变得复杂。然 而，为了实现各种色温，应该W合适的量将红色磯光体和黄色磯光体混合。该样做，需要调 整玻璃的组成条件W降低烧结温度，该是因为该些磯光体易受热的影响。
[0004] 然而，当磯光板被长时间使用时，根据材料的性质，由于水分与玻璃的组分反应， 可能发生其中磯光板的表面变朦賊的白化（参见图1)。关于白化，基于B、Na和Li的元素 可能对白化产生影响。然而，特别地，钢容易形成水合物是已知的。图2示出了通过由于水 分和玻璃元素（特别是化）而引起水合物的形成而产生白化现象的机制。
【发明内容】
[0005] 本发明已经考虑到上述问题而做出，本发明的实施方案的一个方面提供了一种 用于陶瓷磯光板的玻璃组合物W及包括该玻璃组合物的陶瓷磯光板，该玻璃组合物包括： 75wt%至85wt%的由Si〇2、B203和ZnO构成的氧化物混合物；lOwt%至15wt%的包含碱金 属的至少一种碳酸盐化合物；W及Iwt%至5wt%的AI2O3,其中B2O3的含量少于25wt%。
[0006] 根据本发明的实施方案的一个方面，一种用于陶瓷磯光板的玻璃组合物可W包 括；75wt%至85wt%的由Si〇2、B2〇3和ZnO构成的氧化物混合物；lOwt%至15wt%的包含碱 金属的至少一种碳酸盐化合物；W及Iwt%至5wt%的AI2O3,其中B203的含量少于25wt%。
[0007] 此外，根据本发明的实施方案的另一方面，一种陶瓷磯光板包括：由通过玻璃组合 物的玻璃化而获得的平均粒径为1 ym至10 ym的玻璃料构成的基体；W及至少一种磯光 体。
[000引此外，根据本发明的实施方案的又一方面，照明装置可W包括陶瓷磯光板。
【附图说明】
[0009] 本申请包括附图W提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入本说明书中且构 成本说明书的一部分。附图示出了本发明的示例性实施方案并且与描述一起用于解释本发 明的原理。在附图中：
[0010] 图1是对其中产生白化现象的常规磯光板的表面进行拍摄而得到的照片；
[0011] 图2是示出了用于说明其中常规磯光板产生白化现象的机制的模拟图；
[0012] 图3示出了根据本发明的实施方案的照明装置的示意性结构的截面图；
[0013] 图4是对在关于磯光板进行高温高湿测试1000小时之后在实施例1至实施例3 中制造的磯光板的各表面进行拍摄而得到的照片；W及
[0014] 图5是对在关于磯光板进行高温高湿测试1000小时之后在比较例中制造的磯光 板的前表面（A)和背表面炬）进行拍摄而得到的照片。
【具体实施方式】
[0015] 在下文中，将参照附图描述本领域的普通技术人员能够实现的本发明的实施方 案。提供在该说明书中的实施方案和在附图中所示出的构造作为本发明的优选实施方案， 并且应该理解可W存在在申请时可W替代的各种等同方案和修改方案。另外，在设及本发 明的优选实施方案的操作原理的情况下，当已知功能或功能似乎会使本发明的主题不清楚 的情况下，将从本发明的描述中省略上述内容。在考虑本发明的功能的情况下定义下面的 术语，并且每个术语的意思应该通过判断本说明书的所有部分来理解，而且附图的具有类 似功能和操作的元件被给予相同的附图标记。在本文中使用时，除非上下文另外明确指明， 否则单数形式旨在也包括复数形式。
[0016] 根据本发明的实施方案的用于陶瓷磯光板的玻璃组合物包含；由Si化、B203和化0 构成的氧化物混合物；包含碱金属的至少一种碳酸盐化合物；和Al2〇3。
[0017] 由Si〇2、B2化和化0构成的氧化物混合物是当经由玻璃组合物的玻璃化制造玻璃 时形成最基本结构的材料，并且在形成玻璃的氧化物中属于网络形成氧化物或网架（mesh) 形成氧化物。该氧化物混合物是玻璃的最基本的组分，=元玻璃可W仅由该组合物制造。
[0018] 该氧化物混合物可基于组合物的总量的75wt%至85wt%的量被包含。此时， ZnO和Si化可WW1:1. 5至1:1. 35的比率混合。包含在氧化物混合物中的B2〇3可WW基 于组合物的总量的小于25wt%的量被包含。尽管B203是用于形成玻璃所需要的基本材料， 在制造用于照明装置的磯光板时使用B2化的情况下，根据的B2化含量的增加，光学特性（例 如可靠性、透光率等）可W被大大降低。具体地，B,化的含量的增加可W作为对磯光板的白 化有大的影响的因素。更优选地，B2化可基于组合物的总量的21wt%W下的量被包含。 此时，B203与ZnO之比可W为从0. 35至0. 75。
[0019] 在制造磯光板时，构成磯光板的基体的玻璃料应该具有低玻璃化转变温度TgW 降低烧结温度。为了降低玻璃化转变温度Tg，在玻璃组合物中可W包含碱金属。在本实施 方案中，在玻璃组合物中包含lOwt%至15wt%的至少一种包含碱金属的碳酸盐化合物。碱 金属可W指对应于元素周期表上的第I族的元素，例如，K、化或Li等。可W使用化合物例 如K2C〇3、Na2〇)3、Li2C〇3及其混合物作为碳酸盐化合物。可W使用使至少两种化合物混合而 得到的化合物等作为碳酸盐化合物。然而，在玻璃组合物中的碱金属组分的量增加的情况 下，该玻璃组合物可能不会变成玻璃（glassified)，或者磯光板的光学特性可能劣化。因 此，优选地，碱金属组分的总含量不超过15wt%。
[0020] 玻璃组合物包括Iwt%至5wt%的Al2〇3。Al2〇3可W改进玻璃组合物的结晶特性并 且可W增加化学特性。此外，Al2〇3可W起到防止碱渗出的作用。然而，因为Al2〇3是高反应 性组分，优选地，AI2O3的含量不超过5wt%。
[0021] 作为附加组分，在玻璃组合物中可WW5wt%或更少的量包含P2〇e。P2〇e起到通过 促进用于微小且均匀的分相（phaseslitting)和玻璃化的相分离来提高透光率的作用。当 减小B203的含量时，透射率可能减小。然而，该问题可化围过添加？2〇5来改进。然而，因为 P2〇5是高反应性组分，当W过多的量添加P205时，存在对可靠性产生影响的可能性。因而， 优选地是P2〇5的含量不大于5wt%。
[0022] 根据本实施方案的另一方面的陶瓷磯光板可W包括；由通过玻璃组合物的玻璃化 而获得的平均粒径为1 y m至10 y m的玻璃料构成的基体；W及至少一种磯光体。
[0023] 使用球磨机将玻璃料与玻璃组合物混合40小时至50小时，该玻璃组合物包括由 Si化、B203和ZnO构成的氧化物混合物；至少一种包含碱金属的碳酸盐化合物；和A12化，然 后，将该混合物放入烙化炉中。可W根据玻璃组合物的各组成情况调节烙化温度来进行烙 化工艺。此时，烙化温度可W是1300°C至1600°C，并且可W根据常规玻璃制造工艺来制造 玻璃。通过选择用于使得包含在玻璃组合物中的材料能够均匀溶解的温度来进行烙化过 程。此时，在温度增加至超过1600°C时，挥发性组分的量可能增加。将烙化的材料放入双漉 机中并且进行泽火W制备碎玻璃。通过对碎玻璃进行粉碎来制备玻璃料。
[0024] 粉碎法分为干式粉碎法和湿式粉碎法。干式粉碎法的实例包括使用球磨机、振动 磨机等的方法。在球磨法中使用的陶瓷球中一般使用Al2〇3或ZrO2。因为振动磨机法利用 振动运动，所W振动磨机具有在振动磨机撞击在粉碎材料上时产生的大冲击。湿式粉碎法 是通过在流体和球中揽拌粉碎的材料来执行粉碎的方法。与干式粉碎相比，湿式粉碎使其 能进行细粉碎。除了球磨机之外，还使用介质揽拌磨机和珠磨机化eadm