专利名称：一种发绿光的玻璃及其制造方法
技术领域：
本发明属于发光材料技术领域，涉及一种发绿光的玻璃及其制备方法。
背景技术：
FED (Field Emission Display，场发射器件)是一种具有很好应用前景的新型发 光器件，可以应用于显示和照明，其工作原理与传统电视机的CRT(Cath0de Ray Tube,阴极 射线管)发光相似，是通过电子束轰击显示屏上的荧光粉，通过荧光粉发光得到显示和照 明的作用。并且具有工作电压低，制出的器件体积小，能耗小等方面具有优势。目前FED器 件的制备主要是通过阴极射线激发三基色荧光粉实现红、绿、蓝发光，这些粉体材料在阴极 射线的轰击下，可能存在分解、放气等一系列问题，腐蚀阴极材料的针尖，导致器件的发光 效率下降和寿命缩短的现象。同时，由于这些材料都是一些不透明的粉体，透光性差，这些 粉体在涂屏前需要粉碎、洗涤等工艺，并且对粉体的颗粒大小有一定的要求，涂屏后还需要 进行必要的热处理，整个过程中会导致材料发光性能的下降。
发明内容
本发明实施例的目的在于，针对现有绿色发光粉体在FED中发光效率较低，稳定 性不高，透光性差、并且在涂屏前需要进行处理而导致材料发光性能下降等缺陷，提供一种 不仅成本低，具有良好的透光性、高均勻性、容易制成大块、稳定性能高，而且用于器件封装 时工艺非常简单的绿色发光玻璃。本发明实施例的另一目的在于提供一种制备工艺简单、成本低的发绿光的玻璃的 制造方法。本发明实施例的发绿光的玻璃，以摩尔份数计，含有如下组分R2O10 ‘40
ZnO8 40
SiO235 .70
MnO20. 01 1其中，R为Na、K或Li元素中的一种。本发明实施例的发绿光的玻璃的制造方法，包括如下步骤(1)按如下摩尔份数配比原料，并将原料混合均勻R2CO310 40
ZnO8 40
SiO235 .70
MnO20. 01 1其中，R为Na、K或Li元素中的一种。(2)将混合均勻的原料熔化形成玻璃熔体，将所得玻璃熔体制成透明玻璃后置于 退火炉中，还原气氛下退火；
(3)冷却至室温得所述发绿光的玻璃。与现有粉体荧光材料相比，上述技术方案，由于按照上述配比得到的是一种发绿 光的玻璃，其不仅制作成本低，具有良好的透光性、高均勻性、容易制成大块、稳定性能高等 优点，且用于器件封装时工艺非常简单，因此，该发光的玻璃，在阴极射线激发下，非常适合 作为照明和显示领域的发光介质材料。
图1是实施例1制备的绿色发光玻璃的阴极射线发光光谱。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。本发明实施例提供一种与现有绿色发光粉体相比，不仅成本低，具有良好的透光 性、高均勻性、容易制成大块、稳定性能高，而且用于器件封装时工艺非常简单的绿色发光 玻璃。具体而言，本发明实施例的发绿光的玻璃，其中，含有的各组分摩尔份数如下R2O 10 40ZnO 8 40SiO2 35 70MnO2 0. 01 1其中，R为Na、K或Li元素中的一种。上述各组分优选摩尔份数如下R2O 12 30ZnO 12 34SiO2 40 65MnO2 0. 03 0. 5。本发明实施例还提供一种发绿光的玻璃的制造方法，包括如下步骤(1)按如下摩尔份数配比下列原料，并将原料混合均勻R2CO3 10 40ZnO 8 40SiO2 35 70MnO2 0. 01 1其中，R为Na、K或Li元素中的一种。(2)将混合均勻的原料熔化形成玻璃熔体，将所得玻璃熔体制成透明玻璃后置于 退火炉中，还原气氛下退火；(3)冷却至室温得所述发绿光的玻璃。上述原料优选摩尔份数为R2CO3 12 30
ZnO12 34SiO2 40 65MnO2 0. 03 0. 5。在本发明实施例中，熔化温度为1200 1600°C，并保温0. 5 4小时后再将玻璃 熔体倒入模具；退火温度为400 750°C并保温3 12小时后再冷却。还原气氛为N2和H2 的混合气体，或CO气体。其中，H2在混合气体中体积百分比至少为5%。在本发明实施中，所用原料的纯度不低于分析纯。当然，本发明实施例的发绿光玻璃中，也可以少量含有一些玻璃中常见其它成分， 例如 0 lwt% MgO,0 lwt% BaO 或 0 lwt% CaO 等。实施例1按照化学式20Li20 · 24Zn0 · 56Si02 · 0. 24Mn02 (摩尔比)分别称取碳酸锂 (Li2CO3)H. 92g，氧化锌(ZnO) 19. 74g，二氧化硅(SiO2) 34g 以及二氧化锰(MnO2)O. 2Igo 将称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好原料的钼金坩埚 放入高温箱式炉中1550°C熔化，保温1小时后将玻璃熔体倒入铸铁模上，压制成透明玻 璃，再将玻璃置于退火炉中，95% N2+5% H2(体积百分比，以下各实施例中队、H2均为体 积百分比，不再赘述)还原气氛下升温到550°C，保温12小时后冷却至室温，即可制备出 20Li20 ·24Ζη0-56Si02 ·0. 24Μη02发绿光的发光玻璃。如图1所示，本发明所获得的发绿光 玻璃，在3KV的加速电压的电子束激发作用下的阴极射线发光光谱，其发射峰位于534nm， 为绿光发射。阴极射线发光光谱测试条件电子束激发的加速电压为3KV。实施例2按照化学式IONa2O · 40Zn0 · 50Si02 · 0. OlMnO2 (摩尔比)分别称取碳酸 钠(Na2CO3) 10. 77g，氧化锌(ZnO) 33. Ilg, 二 氧化硅(SiO2) 30. 56g 以及 二氧化锰 (MnO2)O. 0069g。将称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好 原料的钼金坩埚放入高温箱式炉中1530°C熔化，保温0.5小时后将玻璃熔体倒入铸铁模 上，压制成透明玻璃，再将玻璃置于退火炉中，95%N2+5%H2还原气氛下升温到650°C，保温 8小时后冷却至室温，即可制备出IONa2O · 40Zn0 · 50Si02 · 0. OlMnO2发绿光的发光玻璃。实施例3按照化学式12Κ20 · 30Zn0 · 58Si02 · 0. 5Mn02 (摩尔比)分别称取碳酸钾 (K2CO3) 16. 33g，氧化锌(ZnO) 24. 06g，二氧化硅(SiO2) 34. 35g 以及二氧化锰(MnO2) 0. 42g。将 称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好原料的钼金坩埚放 入高温箱式炉中1550°C熔化，保温3小时后将玻璃熔体倒入铸铁模上，压制成透明玻璃，再 将玻璃置于退火炉中，95% N2+5% H2还原气氛下升温到750°C，保温6小时后冷却至室温， 即可制备出12Κ20 · 30Zn0 · 58Si02 · 0. 5Mn02发绿光的发光玻璃。实施例4按照化学式22Li20 · 8Zn0 · 70Si02 · 0. 05Mn02 (摩尔比)分别称取碳酸锂 (Li2CO3) 23. 56g，氧化锌(ZnO)9. 43g，二氧化硅(SiO2)60. 96g 以及二氧化锰(MnO2)O. 05g。 将称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好原料的钼金坩埚 放入高温箱式炉中1600°C熔化，保温4小时后将玻璃熔体倒入铸铁模上，压制成透明玻璃， 再将玻璃置于退火炉中，95% N2+5% H2还原气氛下升温到750°C，保温10小时后冷却至室温，即可制备出22Li20 · 8Zn0 · 70Si02 · 0. 05Mn02发绿光的发光玻璃。实施例5按照化学式40Li20 · 17Zn0 · 42Si02 · IMnO2 (摩尔比)分别称取碳酸锂 (Li2CO3) 45. 55g，氧化锌(ZnO) 21. 32g，二氧化硅(SiO2) 38. 89g 以及二氧化锰(MnO2) 1. 33g。 将称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好原料的钼金坩埚 放入高温箱式炉中1200°C熔化，保温4小时后将玻璃熔体倒入铸铁模上，压制成透明玻璃， 再将玻璃置于退火炉中，95% N2+5% H2还原气氛下升温到400°C，保温12小时后冷却至室 温，即可制备出40Li20 · 17Zn0 · 42Si02 · IMnO2发绿光的发光玻璃。实施例6按照化学式26Κ20 · 24Zn0 · 50Si02 · 0. 33Mn02 (摩尔比)分别称取碳酸钾 (K2CO3) 33. 83g，氧化锌(ZnO) 18. 39g，二氧化硅(SiO2) 28. 28g 以及二氧化锰(MnO2) 0. 24g。 将称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好原料的钼金坩埚 放入高温箱式炉中1500°C熔化，保温4小时后将玻璃熔体倒入铸铁模上，压制成透明玻璃， 再将玻璃置于退火炉中，95% N2+5% H2还原气氛下升温到600°C，保温10小时后冷却至室 温，即可制备出26Κ20 · 24Zn0 · 50Si02 · 0. 33Mn02发绿光的发光玻璃。实施例7按照化学式30Li20 · 35Zn0 · 35Si02 · 0. 4Mn02 (摩尔比)分别称取碳酸锂 (Li2CO3) 26. 36g，氧化锌(ZnO) 33. 89g，二氧化硅(SiO2) 25. Olg 以及二氧化锰(MnO2)O. 41g。 将称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好原料的钼金坩埚 放入高温箱式炉中1600°C熔化，保温4小时后将玻璃熔体倒入铸铁模上，压制成透明玻璃， 再将玻璃置于退火炉中，95% N2+5% H2还原气氛下升温到600°C，保温12小时后冷却至室 温，即可制备出30Li20 · 35Zn0 · 35Si02 · 0. 4Mn02发绿光的发光玻璃。实施例8按照化学式36Li20 · IOZnO · 54Si02 · 0. IMnO2 (摩尔比)分别称取碳酸锂 (Li2CO3) 31. 02g，氧化锌(ZnO)9. 49g，二氧化硅(SiO2) 37. 84g 以及二氧化锰(MnO2)O. 09g。 将称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好原料的钼金坩埚 放入高温箱式炉中1580°C熔化，保温1小时后将玻璃熔体倒入铸铁模上，压制成透明玻璃， 再将玻璃置于退火炉中，CO还原气氛下升温到620°C，保温8小时后冷却至室温，即可制备 出 36Li20 · IOZnO · 54Si02 · 0. IMnO2 发绿光的发光玻璃。实施例9按照化学式25Li20 · IOZnO · 65Si02 · 0. 13Mn02 (摩尔比)分别称取碳酸锂 (Li2CO3) 20. 22g，氧化锌(ZnO) 8. 91g，二氧化硅(SiO2) 42. 77g 以及二氧化锰(MnO2) 0. 12g。 将称量好的原料在研钵中研磨混合均勻后，装入钼金坩埚中，然后将装好原料的钼金坩埚 放入高温箱式炉中1600°C熔化，保温2小时后将玻璃熔体倒入铸铁模上，压制成透明玻璃， 再将玻璃置于退火炉中，CO还原气氛下升温到680°C，保温6小时后冷却至室温，即可制备 出 25Li20 · IOZnO · 65Si02 · 0. 13Mn02 发绿光的发光玻璃。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种发绿光的玻璃，以摩尔份数计，含有如下组分R2O 10～40ZnO 8～40SiO235～70MnO20.01～1其中，R为Na、K或Li元素中的一种。
2.如权利要求2所述的发绿光的玻璃，其中，含有的各组分摩尔份数如下 R2O 12 30ZnO 12 34 SiO2 40 65 MnO2 0.03 0.5。
3.一种发绿光的玻璃的制造方法，包括如下步骤(1)按如下摩尔份数配比下列原料，并将原料混合均勻R2CO310 40ZnO8 40SiO235 .70MnO90. 01 其中，R为Na、K或Li元素中的一种。(2)将混合均勻的原料熔化形成玻璃熔体，将所得玻璃熔体制成透明玻璃后置于退火 炉中，还原气氛下退火；(3)冷却至室温得所述发绿光的玻璃。
4.如权利要求3所述的发绿光的玻璃的制造方法，其中，原料摩尔份数为R2CO3 12 30ZnO 12 34SiO2 40 65MnO2 0.03 0.5。
5.如权利要求3或4所述的发绿光的玻璃的制造方法，其中，熔化温度为1200 1600°C，并保温0. 5 4小时后再将玻璃熔体倒入模具。
6.如权利要求3或4所述的发绿光的玻璃的制造方法，其中，退火温度为400 750°C 并保温3 12小时后再冷却。
7.如权利要求3或4所述的发绿光的玻璃的制造方法，其中，所用原料的纯度不低于分 析纯。
8.如权利要求3或4所述的发绿光的玻璃的制造方法，其中，还原气氛为N2和H2的混 合气体，或CO气体。
9.如权利要求8所述的制造发绿光的玻璃的方法，其中，H2在所述混合气体中体积百 分比至少为5%。
全文摘要
本发明适用于发光材料技术领域，涉及一种发绿光的玻璃及其制备方法，该发绿光的玻璃，以摩尔份数计，含有如下组分10～40的R2O，8～40的ZnO，35～70的SiO2，0.01～1MnO2，其中，R为Na、K或Li元素中的一种。该制备方法为(1)按一定摩尔份数配比R2CO3、ZnO、SiO2和MnO2原料，并将原料混合均匀；(2)压制透明玻璃，还原气氛下退火；(3)冷却至室温。本发明的发绿光的玻璃，其不仅制作成本低，具有良好的透光性、高均匀性、容易制成大块、稳定性能高等优点，且用于器件封装时工艺非常简单，在阴极射线激发下，非常适合作为照明和显示领域的发光介质材料。
文档编号C03C4/12GK101941799SQ20091010859
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者周明杰, 李清涛, 马文波 申请人:海洋王照明科技股份有限公司