一种梯度折射率荧光玻璃及其制备方法与流程

文档序号:12088688阅读:325来源:国知局
一种梯度折射率荧光玻璃及其制备方法与流程

本发明属于荧光玻璃制备和LED应用材料领域,具体涉及一种大功率白光LED封装用梯度折射率荧光玻璃涂层及其制备方法。



背景技术:

白光LED因具有高效节能、绿色环保、体积小、寿命长等特点,故而其进入照明领域成为大势所趋,它将成为人类照明史上超越白炽灯、钠灯和荧光灯的第四代照明光源。作为21世纪最有前途的电光源,白光LED照明技术的发展将对一个国家的能源战略和环保战略产生深远的影响。

目前,提高LED的出光效率,一直是个热点问题。而对于传统的LED封装结构,封装材料的折射率只能为某一特定的数值,使得LED芯片(蓝光:n=2.50)/封装材料/空气的折射率(n=1.0)跨度非常大,从而导致出光的临界角小且菲涅尔反射损耗大,这大大降低了LED的出光效率。同时,传统的封装胶材料的耐热性、抗老化性和抗湿气性较差,还会影响LED器件的发光效率和可靠性。研究发现,在封装过程中使用梯度折射率的LED封装结构,能够大大提高LED的出光效率;同时,还发现荧光玻璃兼具晶体材料良好的发光性能及玻璃材料的高热稳定性,故而被用作LED封装。

2010年,余仁勇等利用封装胶中掺杂纳米颗粒以及采用梯度折射率的LED封装模式,用蒙特卡罗方法模拟光在胶体中的传播,分析散射系数对透光率的影响,从而验证了梯度折射率值逐渐减小的多层纳米掺杂封装结构,能够提高LED的出光效率。但是,由于其仍旧使用封装胶作封装材料,故而LED的热稳定性以及抗老化等性能依旧未得到改善。中国专利(公布号:CN103332868)公开了一种梯度折射率玻璃片及其制备方法,通过采用在低温玻璃粉中掺杂高折率纳米颗粒以及利用丝网印刷技术和改变纳米颗粒的掺量,从而实现具有梯度折射率结构的玻璃片。但是,由于纳米颗粒在玻璃粉中的分散均匀性太差,故而很难制备得到此种玻璃片。此外,孙雨南等采用硼酸盐玻璃进行离子交换获得了梯度折射率玻璃,但是由于玻璃中阳离子扩散深度的局限,所以只适用于尺寸较小的元件,且获得的折射率梯度也很有限。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种铈镧掺杂氟化钡透明陶瓷及其制备方法,采用铈、镧对氟化本发明的目的是提供一种梯度折射率荧光玻璃,适用于封装LED,提高LED的出光效率,同时具有良好的发光性能及优异的稳定性;且涉及的制备方法简单,适合推广应用。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片(折射率为1.40~1.50,热膨胀系数为80~90×10-7/℃)及设置在其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;其中每一层荧光玻璃涂层分别以改性玻璃粉、荧光粉为原料,采用多层丝网印刷和低温烧结技术制备而成。

上述方案中,所述改性玻璃粉和荧光粉的质量比为(40~80):(20~60)。

上述方案中,所述改性玻璃粉由基础玻璃组分和折射率调节剂为原料制备而成,其中基础玻璃组分中各组分所占摩尔百分比为:P2O5 35~55%,ZnO 25~45%,B2O3 8~12%,Al2O3 2~5%,R2O 5~10%,其中R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或几种;折射率调节剂的掺量占基础玻璃组分总摩尔量的5~20%。

上述方案中,所述折射率调节剂为Ta2O5、Bi2O3、La2O3、Ga2O3、BaO、CaO中的一种或几种。

上述方案中,加入的调节剂不仅能够显著提高荧光玻璃的而折射率,同时还能有效控制荧光玻璃的热膨胀系数,使得每层荧光玻璃涂层之间以及最内层荧光玻璃涂层与玻璃基片之间的线热膨胀系数差△α≤10×10-7/℃;从而确保在使用过程中消除相互之间存在的应力,防止荧光玻璃涂层开裂。

上述方案中,所述改性玻璃粉在25~600℃的条件下的热膨胀系数为85~120×10-7/℃。

上述方案中,所述改性玻璃粉的折射率为1.44-1.80。

上述一种梯度折射率荧光玻璃的制备方法,它包括如下步骤:

1)改性玻璃粉配料:

按以下摩尔配比称取基础玻璃组分的各组分:P2O5 35~55%,ZnO 25~45%,B2O38~12%,Al2O3 2~5%,R2O 5~10%,其中R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或几种;并称取占基础玻璃组分总摩尔量5~20%的折射率调节剂,称取折射率调节剂逐渐增加的若干组折射率调节剂粉末;将称取的粉料混合均匀,得不同折射率调节剂含量的配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料分别以3~5℃/min的速率升温到1100~1200℃后保温2~3小时;然后分别倒入石墨模具中成型,并在350~450℃中退火1~1.5小时;将制备得到的玻璃块破碎,研磨1~2小时后过500目,分别得到不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将所得不同折射率的改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按(40~80):(20~60)的质量比均匀混合后加入溶剂和粘合剂,经磁力搅拌0.5~1小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片上,待下层荧光玻璃浆料在100~150℃干燥10~15min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500~600℃,升温速率为3~6℃/min,烧结时间为1~2小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃。

上述方案中,步骤3)中所述溶剂为乙醇、松油醇或聚乙烯醇。

上述方案中,步骤3)中所述粘合剂为纤维素及其衍生物。

优选的,所述步骤1)中称取2~6组折射率调节剂粉末.

上述方案中,所述溶剂和粘合剂的质量比为(90~95):(5~10)。

上述方案中,所述改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉的总质量与溶剂和粘合剂的总质量之比为1:(1~1.2)。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

1)本发明所述梯度折射率荧光玻璃具有梯度折射率结构,使用于进行LED封装,能够减少封装界面上由于折射率变化较大引起的光的全反射和菲涅尔反射,从而提高其出光效率。

2)本发明采用Ta2O5、Bi2O3、La2O3等氧化物作为折射率调节剂,将其直接与基础玻璃组分混合调节改性玻璃粉的折射率,在简化荧光玻璃折射率调节工艺的前提下,可同时改性玻璃粉的膨胀系数,使所得荧光玻璃涂层与玻璃基片以及荧光玻璃涂层之间的膨胀系数差保持在较小区域内,防止涂层开裂,提高封装材料的稳定性。

3)荧光玻璃涂层由于兼具晶体材料良好的发光性能及玻璃材料的高热稳定性,故而能够提高LED耐久性和色稳定性。

4)制备工艺比较简单,适用于规模化生产。

附图说明

图1梯度折射率荧光玻璃涂层结构及其LED封装示意图;

图2实施例3中不同Ba添加量所得改性玻璃粉的热膨胀曲线;

图3实施例3中不同Ba添加量所得改性玻璃粉的折射率曲线。

具体实施方式

为了更好地理解本发明,下面结合实例进一步阐明本发明的内容,但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表1。

表1梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

具体制备过程如下:

1)改性玻璃粉配料:按表1称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1100℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在350℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表1;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将所得不同折射率的改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入乙醇和乙基纤维素的质量比为90:10的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与乙醇和乙基纤维素总质量之比为1:1),经磁力搅拌0.5~1小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.40,热膨胀系数为80×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在120℃干燥13min后,得玻璃涂层再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装(结构示意图见图1)。

实施例2

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表2。

表2梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:按表2称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以5℃/min的速率升温到1100℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表2;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将所得不同折射率的改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入乙醇和乙基纤维素的质量比为90:10的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与乙醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.1),经磁力搅拌0.5~1小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.42,热膨胀系数为83×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在120℃干燥13min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例3

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表3。

表3梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:按表3称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温3小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在450℃退火炉中退火1.5小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表3;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨2小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料:将所得不同折射率的改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入乙醇和乙基纤维素的质量比为90:10的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与乙醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌0.5~1小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃:利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.42,热膨胀系数为86×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在120℃干燥13min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

图2为本实施例不同Ba添加量所得改性玻璃粉的热膨胀曲线。结果表明:随着Ba的增加改性玻璃的热膨胀系数逐渐增加,但是相邻层的热膨胀系数的差值4×10-7/℃,确保了在制备工程中消除相互之间存在的应力,防止荧光玻璃涂层开裂。在图3实施例3为本实施例不同Ba添加量所得改性玻璃粉的折射率曲线,结果表明:随着Ba的增加改性玻璃的热膨胀系数逐渐增加,实现了玻璃涂层的梯度折射率结构。

实施例4

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表4。

表4梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:按表4称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉:将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温2.5小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1.5小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表4;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1.5小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料:将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃:利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.42,热膨胀系数为86×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在120℃干燥13min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例5

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表5。

表5梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:按表5称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉:将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温3小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1.5小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表5;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨2小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料:将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃:利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.42,热膨胀系数为86×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在100℃干燥10min后的玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例6

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表6。

表6梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:

按表6称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表6;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.42,热膨胀系数为86×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在100℃干燥10min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例7

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表7。

表7梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:

按表7称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表7;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.42,热膨胀系数为86×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在100℃干燥15min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例8

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表8。

表8梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:

按表8称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表8;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.50,热膨胀系数为90×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在100℃干燥15min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例9

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表9。

表9梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:

按表9称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表9;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.50,热膨胀系数为90×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在150℃干燥10min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例10

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表10。

表10梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:

按表10称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表10;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.50,热膨胀系数为90×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在150℃干燥10min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例11

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表11。

表11梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:

按表11称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表11;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.50,热膨胀系数为90×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在150℃干燥10min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

实施例12

一种梯度折射率荧光玻璃,它包括玻璃基片及其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;各层荧光玻璃涂层中各组分所占摩尔百分数见表12。

表12梯度折射率荧光玻璃各荧光玻璃涂层组分及其性能测试结果

1)改性玻璃粉配料:

按表12称取各粉料,然后混合均匀得配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料放入硅钼炉中以4℃/min的速率升温到1200℃后保温2小时;将熔制好的玻璃液迅速取出,快速倒入石墨模具中成型,并放在400℃退火炉中退火1小时得玻璃块;取一部分玻璃块切割研磨成截面为4mm×4mm,长度不超过25mm的长方体,用于自动热分析仪测试玻璃的热膨胀系数;一部分切割成1mm厚的玻璃片抛光后,用于光学薄膜分析仪测试玻璃的折射率;测试结果见表12;将剩余的玻璃块破碎,用星行球磨机研磨1小时后过500目,得到所述不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将不同折射率玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按80:20的质量百分比均匀混合后,加入松油醇:乙基纤维素的质量比为95:5的混合溶液中(改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉总质量与松油醇和乙基纤维素总质量之比为1:1.2),经磁力搅拌器搅拌0.5小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片(玻璃基片,折射率为1.50,热膨胀系数为90×10-7/℃)上,待下层荧光玻璃浆料在150℃干燥10min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500℃,升温速率为3℃/min,烧结时间为1小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃;适用于进行LED封装。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干改进和变换,这些都属于本发明的保护范围。以上所述仅为本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,做出若干改进和变换,这些都属于本发明的保护范围。

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