一种荧光玻璃光转换材料的制备方法及应用_2

文档序号:9694444阅读:来源:国知局
a20 1.5%+K20 1.5% ):6%。该玻璃在460纳米波长处的折射率约为1.49,玻璃化转变温度为480°C,软化温度为526°C ;
[0035]荧光体C为YAG黄色荧光粉,其粒径分布d5Q为12微米。
[0036]将玻璃B粉末1000克与YAG黄色荧光粉175克混合均匀,装进1000毫升的刚玉坩祸;将刚玉坩祸放进一特制的玻璃熔制炉内,缓慢加热至1200°C,并同时搅拌,升温速率为10°C/分钟。
[0037]在1200°C保温2小时,然后将坩祸取出,并将熔体倒进模具内冷却至室温,即获得了荧光玻璃光转换材料的块材。
[0038]利用机械切割的方法将所获得的荧光玻璃块材切割成0.5毫米的薄片,并覆盖在玻璃基板A上,荧光玻璃薄片与玻璃基板A有相同的平面尺寸。
[0039]在不损害本发明目的的范围内,还可以在上述玻璃B与YAG黄色荧光粉的混合物中加进适量的二氧化硅颗粒或三氧化铝颗粒来增强光线散射,从而改善和提高光线的混合效果Ο
[0040]将覆盖荧光玻璃薄片的玻璃基板Α放进加热装置中在21分钟内快速升温至于540°C,并保温1小时,然后在2小时内冷却至室温。这样就获得了包含荧光玻璃光转换材料的玻璃基板A。
[0041 ]在该实施例中荧光玻璃光转换材料在烧结后呈透明状。
[0042]使用功率1W、SiC基板上生长的蓝光芯片,该蓝光芯片发出的蓝光照射到涂敷有含荧光体玻璃转换材料的玻璃A基板后,经测试获得明亮的白光(131 lm/W)。
[0043]实施例2,本实施例2与实施例1的主要区别在于,制备荧光玻璃光转换材料块材的工艺不同。
[0044]本实施例中的制备工艺为:
[0045](1)将玻璃B利用气流粉碎设备粉碎成细小的颗粒,其粒径分布为d5Q= 15微米;
[0046](2)将玻璃B的粉末与焚光体C的粉末充分混合,然后模压成呈长方体型,长方体的厚度在0.5mm?30mm ;
[0047](3)将模具在35分钟内加热至温度540°C,并保温1小时;然后2小时内冷却至室温即获得了荧光玻璃光转换材料的块材;
[0048](4)利用机械切割的方法将所获得的荧光玻璃块材切割成0.5毫米的薄片,并覆盖在玻璃基板A上,荧光玻璃薄片与玻璃基板A有相同的平面尺寸。
[0049](5)在不损害本发明目的的范围内,还可以在上述玻璃B与YAG黄色荧光粉的混合物中加进适量的二氧化硅颗粒或三氧化铝颗粒来增强光线散射,从而改善和提高光线的混合效果。
[0050](6)将覆盖荧光玻璃薄片的玻璃基板A放进加热装置中在21分钟内快速升温至于540°C,并保温1小时,然后在2小时内冷却至室温。这样就获得了包含荧光玻璃光转换材料的玻璃基板A。
[0051 ]实施例3,以图2对利用荧光玻璃光转换材料制造的发光器件做详细说明。
[0052]利用荧光玻璃光转换材料制造的发光器件包括SiC基板上生长的1W的蓝光芯片5,蓝光芯片5被固定在支架4上,包含荧光玻璃光转换材料的玻璃基板A与蓝光芯片5之间采用远程激发的方式固定,两者之间在空间上有一定的距离。荧光玻璃光转换材料的制备工艺与实施例2中的一致。
[0053]蓝光芯片5通过电极引线接通直流电源后,发出蓝色光线。部分蓝色光线激发荧光玻璃光转换材料中的YAG黄色荧光粉发出黄色的光线,黄色光线与蓝光芯片5发出的部分蓝色光线混合后即可获得白光。
[0054]实施例4,实施例4与实施例3的区别在于,采用紫光芯片取代蓝光芯片5。
[0055]实施例4与实施例3的区别还在于,YAG黄色荧光粉被紫光激发用LED绿色荧光粉、LED蓝色荧光粉及LED红色荧光粉的混合物所取代。
[0056]荧光玻璃光转换材料的制备工艺与实施例2中的工艺一致,区别在于YAG黄色荧光粉被紫光激发用LED绿色荧光粉、LED蓝色荧光粉及LED红色荧光粉的混合物所取代。
[0057]紫光芯片5通过电极引线接通直流电源后,发出紫色光线。紫光芯片5发出的部分紫色光线激发荧光玻璃光转换材料中的黄色荧光粉发出黄色的光线,紫光芯片5发出的部分紫色光线激发荧光玻璃光转换材料中的蓝色荧光粉发出蓝色的光线,紫光芯片5发出的部分紫色光线激发荧光玻璃光转换材料中的红色荧光粉发出红色的光线,上述红、绿、蓝三色光线混合就获得了白光。
[0058]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种荧光玻璃光转换材料的制备方法,其特征是包括以下步骤: 1)将质量比为100:1?100:150的玻璃B与荧光体C混合物装进氧化铝或Pt坩祸;将坩祸放进加热装置,并加热至温度h,1^的范围为500°01200°C;在温度h所述混合物被熔化,并同时被搅拌,混合物熔体得以混合均匀;混合物熔体在Τι保温1?5小时; 2)将装混合物熔体的坩祸在Ti温度处直接退出加热装置,并将熔体倾倒进模具造型,冷却后即获得了具有特定形状的荧光玻璃块材;模具的型腔可以呈正方体型、或长方体型、或圆柱体型;正方体、或长方体、或圆柱体,其厚度在0.5mm~30mm ; 3)将获得的荧光玻璃块材利用激光或机械切割成一定尺寸的荧光玻璃薄片,荧光玻璃薄片的厚度为0.4)将获得的荧光玻璃薄片放置在玻璃基板A上,并进行热处理;所述热处理过程为:升温至T2,使得荧光玻璃薄片软化与玻璃基板A粘连,冷却后即可获得透明的荧光玻璃光转换材料;升温时间为10分钟一 10小时;T2不应低于玻璃B的软化温度,且温度1~2低于玻璃A的玻璃化转变温度10 °C以上;降温时间为20分钟-10小时;玻璃B具有低于玻璃A软化温度的玻璃。2.根据权利要求1所述的荧光体玻璃光转换材料的制造方法,其特征是,玻璃基板A是含碱玻璃、无碱玻璃、石英玻璃或其他种类的氧化物或氟氧化物玻璃,或利用含碱玻璃、无碱玻璃、石英玻璃或其他种类的氧化物或氟氧化物玻璃制备成的磨砂玻璃。3.根据权利要求1所述的荧光体玻璃光转换材料的制造方法,其特征是,玻璃基板A和玻璃B有相近的热膨胀系数。4.根据权利要求1所述的荧光体玻璃光转换材料的制造方法,其特征是,玻璃B为低熔点玻璃系列,即含化203、?205、1^203、他205、8203的低熔点氧化物玻璃;玻璃8的优选应是,Si02_Nb205系、Si02_La203 系、Si02_B203、Si02_P205 系、P205_Zn0系、B203_F系、P205_F系、Si02-B203-La203系等低熔点玻璃。5.根据权利要求1所述的荧光体玻璃光转换材料的制造方法,其特征是,荧光体C是黄色发光荧光粉、绿色发光荧光粉与红色发光荧光粉的混合物或者是黄色发光荧光粉与少量红色发光荧光粉的混合物。6.根据权利要求1所述的荧光体玻璃光转换材料的制造方法,其特征是制备步骤为: (1)将玻璃B粉碎成细小的颗粒,其粒径分布为d5Q=l微米?45微米; (2)将玻璃B的粉末与荧光体C的粉末充分混合,然后模压成特殊的物理形状,呈正方体型、长方体型或圆柱体型;正方体、长方体或圆柱体的厚度在0.5mm?30mm; (3)将模具缓慢加热至温度T3,使得低熔点玻璃B的粉末开始软化,彼此之间发生粘连,并包覆荧光体C;温度T3高于低熔点玻璃B的软化温度,但低于低熔点玻璃B的熔化温度,且低于玻璃基板Α的软化温度10°C以上;升温时间为10分钟一 10小时;缓慢冷却至室温即获得了荧光玻璃光转换材料的块材;降温时间为20分钟-10小时; (4)将获得的荧光玻璃块材利用激光或砂轮切割成一定尺寸的荧光玻璃薄片,薄片的厚度为0.1mm?1mm; (5)将获得的荧光玻璃薄片放置在玻璃基板A上,并进行热处理;所述热处理过程为:升温至T2,使得荧光玻璃薄片软化与玻璃基板A粘连,冷却后即可获得透明的荧光玻璃光转换材料;升温时间为10分钟一 10小时;T2不应低于玻璃B的软化温度,且温度1~2低于玻璃A的玻璃化转变温度10 °C以上;降温时间为20分钟-10小时。7.根据权利要求1-6中任一项所述制造方法所得荧光体玻璃光转换材料应用于发光器件,其特征在于,所述发光器件包含热沉、LED芯片、荧光玻璃光转换材料,LED芯片透过荧光玻璃光转换材料输出。8.根据权利要求7所述的含有荧光体玻璃光转换材料的发光器件,其特征在于,LED芯片是宝石(A1203)衬底上生长的蓝光芯片、SiC衬底上生长的蓝光芯片或是以Si为衬底生长的蓝光芯片,所述LED芯片是单颗LED芯片或由多颗或多组LED芯片组成的芯片组。9.根据权利要求7所述的含有荧光体玻璃光转换材料的发光器件,其特征在于,LED芯片是紫光芯片,相对应地,荧光体玻璃光转换材料中的荧光体C是两种以上的LED荧光体的混合物,如LED黄绿色荧光粉和LED红色荧光粉的混合物,或者是LED绿色荧光粉、LED蓝色荧光粉及LED红色荧光粉的混合物。
【专利摘要】一种荧光玻璃光转换材料的制备方法,包括步骤:(1)将质量比为100:1~100:150的玻璃B与荧光体C混合物装进氧化铝或Pt坩埚;将坩埚放进加热装置,并加热至温度T1,混合熔体在T1保温1~5小时;(2)将装混合熔体的坩埚在T1温度处直接退出,并将熔体倾倒进特制的模具造型,冷却后即获得了具有特定形状的荧光玻璃块材;(3)将获得的荧光玻璃块材利用激光或砂轮切割成一定厚度的荧光玻璃薄片,薄片的厚度为0.1mm~1mm;(4)将获得的荧光玻璃薄片放置在玻璃基板A上,升温至T2,使得荧光玻璃薄片软化与玻璃基板A粘连。本发明可以有效解决传统荧光玻璃涂层制造工艺的缺陷。
【IPC分类】H01L33/50
【公开号】CN105470370
【申请号】CN201510828541
【发明人】殷江, 陆建新
【申请人】南京大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月25日
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