CN105470370A - 一种荧光玻璃光转换材料的制备方法及应用 - Google Patents
一种荧光玻璃光转换材料的制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105470370A CN105470370A CN201510828541.8A CN201510828541A CN105470370A CN 105470370 A CN105470370 A CN 105470370A CN 201510828541 A CN201510828541 A CN 201510828541A CN 105470370 A CN105470370 A CN 105470370A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- fluorescent
- light
- temperature
- converting material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 203
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 33
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 claims description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 4
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 claims description 2
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 2
- 239000010437 gem Substances 0.000 claims description 2
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 241001025261 Neoraja caerulea Species 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010023126 Jaundice Diseases 0.000 description 1
- 241001085205 Prenanthella exigua Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007590 electrostatic spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
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。
Description
技术领域
本发明涉及一种荧光玻璃光转换材料的制备方法，并涉及以该荧光玻璃转换材料作为组成部分的发光器件的制造方法。
背景技术
白光LED作为新型照明光源，具有节能及寿命长等诸多优点。现在普遍采用将蓝光芯片发出的蓝光与黄色发光荧光粉发出的黄光组合来获得白光，具体来说就是用硅胶或树脂与荧光粉的混合物作LED封装材料。这种传统封装方式有许多不足，具体如下：由于硅胶和树脂的耐热、耐温差以及耐酸碱等耐环境特性不是很充足，经过长时间的光照或经长时间热环境后，硅胶或树脂就易于变质发黄，减少LED的使用寿命。另外，如LED器件或器具的散热不良，则会易于导致工作温度升高，从而会使得荧光体的发光强度发生衰减，导致发光器件的发光效率下降。
中国发明专利CN201210125776公布了“包含荧光体的玻璃涂层及其制造方法、发光器件及其制造方法”，其中含荧光体的玻璃涂层为荧光体与玻璃的混合物，通过丝网印刷或静电喷涂的方法被制备在玻璃基板上，起光学波长转换作用。运用这种包含荧光体的玻璃涂层和蓝光LED芯片通过远程激发的方法可以制造LED发光器件。这种LED发光器件可以有效缓解散热问题。这种包含荧光体的玻璃涂层的制造方法也有其不足的地方，具体如下：1)由于玻璃粉末及荧光体的密度与溶剂的密度有较大的差异，在配置印刷浆料及印刷后热处理的过程中玻璃粉末及荧光体颗粒容易沉淀，因此在印刷一致性难以保证；2)丝网印刷的固有缺陷(印刷过程中的丝网网格会一定程度上限制浆料的流动)也会导致荧光玻璃涂层的局部不均匀；3)较厚的荧光玻璃涂层需要多次印刷才能达到要求，而每次印刷后都需要经历同样的热处理过程，因此生产效率不高。
发明内容
本发明目的是，提出一种荧光玻璃光转换材料的制备方法及应用。尤其是在玻璃基板上覆盖荧光玻璃薄片，然后利用热处理工艺将荧光玻璃薄片与玻璃基板融为一体，制造一种荧光玻璃光转换材料，以有效解决传统荧光玻璃涂层制造工艺的缺陷，提高荧光玻璃光转换材料制造工艺的一致性，并大幅提高制造效率。本发明还提出以上述荧光玻璃光转换材料为组成部分的发光器件的制造方法。
本发明的技术方案是，荧光玻璃光转换材料的制备方法，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坩埚；将坩埚放进加热装置(如电炉)，并通电加热至温度T1，T1的范围为500℃～1200℃(全融化在1000-1200℃的较高温度)；在温度T1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T1保温1～5小时；
2)将装混合物熔体的坩埚在T1温度处直接退出加热装置，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；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0.1mm～1mm；
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－10小时；T2不应低于玻璃B的软化温度，且温度T2低于玻璃A的玻璃化转变温度10℃以上；降温时间为20分钟-10小时。玻璃B是具有低于玻璃A软化温度的玻璃。
玻璃基板A可以是含碱玻璃、无碱玻璃或石英玻璃等其他种类的氧化物或是氟氧化物玻璃，也可以是利用含碱玻璃、无碱玻璃或石英玻璃等其他种类的氧化物或是氟氧化物玻璃制备成的磨砂玻璃。
作为本领域公知常识，玻璃基板A和玻璃B应该有相近的热膨胀系数，以免烧结后或使用过程中发生开裂现象。
作为本领域公知常识，玻璃B和玻璃基板A应该具有相近的折射率nB和nA，以避免光线在荧光玻璃与玻璃基板A的界面处传输时发生损失，影响发光器件的光效。
玻璃B为低熔点(软化温度点)玻璃系列，应优选含Bi2O3、P2O5、La2O3、Nb2O5、B2O3的低熔点氧化物玻璃。在不造成环境污染的前提下，也可以考虑含PbO的低熔点氧化物玻璃。除上述的氧化物玻璃以外，低熔点氟氧化物玻璃亦是优选系列。这是因为通常情况下，含氟的玻璃会与荧光体有较好的亲和性，大致的得到的含荧光体玻璃层更加致密均质。玻璃B的更优选应是，SiO2-Nb2O5系、SiO2-La2O3系、SiO2-B2O3、SiO2-P2O5系、P2O5-ZnO系、B2O3-F系、P2O5-F系、SiO2-B2O3-La2O3系等低熔点玻璃。根据熔点、玻璃转化温度、化学稳定性以及热膨胀特性的具体要求，在上述玻璃组成系列中可适当添其他的成分。
为了使荧光体C受激发出的光线与LED蓝光芯片发出的蓝光混合后可以获得较高品质的白光，荧光体C可以是黄色发光荧光粉。为了提高白光的显色指数，荧光体也可以是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。荧光体C可以由本领域技术人员根据实际需要进行选择。
所述荧光玻璃光转换材料的制备方法还可以采用如下的工艺步骤：
(1)将玻璃B粉碎成细小的颗粒，其粒径分布为d50＝1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，可以呈正方体型、或长方体型、或圆柱体型；正方体、或长方体、或圆柱体的厚度在0.5mm～30mm；
(3)将模具缓慢加热至温度T3，T3一般在500℃～850℃的较低温度，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A的软化温度10℃以上；升温时间为10分钟－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厚度的荧光玻璃薄片，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－10小时；T2不应低于玻璃B的软化温度，且温度T2低于玻璃A的玻璃化转变温度10℃以上；降温时间为20分钟-10小时。
采用经上述制造办法得到的荧光玻璃光转换材料制造的发光器件的结构示意图如图2所示：该发光装置采用LED远程激发的方式，即LED芯片5与荧光玻璃光转换材料之间有物理间隙；各种形状的发光器件应包含图中所示意的热沉4(或支架)，LED蓝光芯片5，芯片的电极引线6。更重要的是必须使用本专利所述包含有荧光玻璃光转换材料的玻璃基板A作为上述LED芯片的光转换材料，玻璃基板A包含荧光玻璃光转换材料的一面可以面对LED芯片5所发出的光线，也可以背对LED芯片5所发出的光线。
LED蓝光芯片5可以是宝石(Al2O3)衬底上生长的蓝光芯片，也可以是SiC衬底上生长的蓝光芯片，或者是以Si为衬底生长的蓝光芯片等，总之可以是所有发蓝光的LED光源；所述LED芯片5可以是单颗LED芯片，也可以是由多颗或多组LED芯片组成的芯片组，其目的是提供所需的蓝光发光光源。
通过电极6给LED芯片5接通电源，LED蓝光芯片4就可以发出蓝光，如图2中的7和9所示。
经LED芯片5发出的蓝光，荧光玻璃光转换材料2中的荧光体3就会受激发光，根据所选择荧光体的不同，荧光体会发出黄光、绿光或红光，亦或者是上述三种光中的某两种光的混合光线。具体荧光体发出何种光线取决于荧光体3，而该荧光体则要根据不同的应用目的来选择。
LED芯片5发出的蓝光与荧光体3受激发出的光线相混合即可发出白光。
LED芯片5还可以是紫光芯片，通过电极6给LED芯片5接通电源，LED芯片5就可以发出紫外光；相对应地，荧光体3必须是两种以上的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。
由于本发明制造的荧光玻璃光转换材料是在玻璃基板上覆盖荧光玻璃薄片，然后利用热处理工艺使得薄片与玻璃基板融为一体的制造工艺来制造荧光玻璃光转换材料，可以有效解决传统荧光玻璃光转换涂层制造工艺的缺陷，提高荧光玻璃光转换材料制造工艺的一致性，并大幅提高制造效率。
附图说明
图1是荧光体玻璃光转换材料的结构示意图。
图2是利用荧光玻璃光转换材料制造的发光器件的结构示意图。
以上图中，1是玻璃基板A，2是荧光玻璃光转换材料，3是荧光玻璃光转换材料2中包含的荧光体C，4是热沉(或支架)，5是LED芯片，6是LED芯片的电极，7和9是LED芯片在通电后发出的光线，8和10是荧光玻璃光转换材料2中包含的荧光体C受激发后发出的光线。
具体实施例：
下面结合附图对本发明进行详细说明。
实施例1，以图1对荧光玻璃光转换材料的制造方法进行详细说明。
玻璃基板A是厚度为1毫米的普通钠钙玻璃，，其在460纳米波长处的折射率约为1.52。玻璃化转变温度为570℃，软化温度为620℃；
玻璃B为一种低熔点磷酸盐玻璃，组分包含P2O5：41％，ZnO：34％，B2O3：19％，(Li2O3％+Na2O1.5％+K2O1.5％)：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℃，软化温度为526℃；
荧光体C为YAG黄色荧光粉，其粒径分布d50为12微米。
将玻璃B粉末1000克与YAG黄色荧光粉175克混合均匀，装进1000毫升的刚玉坩埚；将刚玉坩埚放进一特制的玻璃熔制炉内，缓慢加热至1200℃，并同时搅拌，升温速率为10℃/分钟。
在1200℃保温2小时，然后将坩埚取出，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。
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。
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。
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℃，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。
在该实施例中荧光玻璃光转换材料在烧结后呈透明状。
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(131lm/W)。
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。
本实施例中的制备工艺为：
(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d50＝15微米；
(2)将玻璃B的粉末与荧光体C的粉末充分混合，然后模压成呈长方体型，长方体的厚度在0.5mm～30mm；
(3)将模具在35分钟内加热至温度540℃，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；
(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。
(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。
(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℃，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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (9)
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坩埚；将坩埚放进加热装置，并加热至温度T1，T1的范围为500oC~1200oC；在温度T1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T1保温1~5小时；
2）将装混合物熔体的坩埚在T1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0.1mm~1mm;
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－10小时；T2不应低于玻璃B的软化温度，且温度T2低于玻璃A的玻璃化转变温度10oC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Bi2O3、P2O5、La2O3、Nb2O5、B2O3的低熔点氧化物玻璃；玻璃B的优选应是，SiO2-Nb2O5系、SiO2-La2O3系、SiO2-B2O3、SiO2-P2O5系、P2O5-ZnO系、B2O3-F系、P2O5-F系、SiO2-B2O3-La2O3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d50=1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A的软化温度10oC以上；升温时间为10分钟－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－10小时；T2不应低于玻璃B的软化温度，且温度T2低于玻璃A的玻璃化转变温度10oC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(Al2O3)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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510828541.8A CN105470370B (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 一种荧光玻璃光转换材料的制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510828541.8A CN105470370B (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 一种荧光玻璃光转换材料的制备方法及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105470370A true CN105470370A (zh) | 2016-04-06 |
| CN105470370B CN105470370B (zh) | 2018-04-06 |
Family
ID=55607886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510828541.8A Active CN105470370B (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 一种荧光玻璃光转换材料的制备方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105470370B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106016179A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 华南师范大学 | 一种基于荧光玻璃的白光led及其制备方法 |
| CN109282169A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 波长转换装置、包含其的光源及投影装置 |
| CN109545910A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-03-29 | 华中科技大学 | 一种具备高热稳定性的直接白光led芯片制造方法 |
| CN110518097A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-29 | 湖北大学 | 一种激光烧结玻璃封装荧光粉的方法 |
| WO2020189338A1 (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材及びその製造方法、並びに発光装置 |
| CN113583675A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-02 | 广州旭福光电科技有限公司 | 激光激发金属衬底荧光膜、荧光转换模块及制备方法和应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007048864A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 蛍光体複合材料 |
| CN101696085A (zh) * | 2009-09-27 | 2010-04-21 | 南通大学 | 钇铝石榴石荧光玻璃及其制造方法和用途 |
| CN102633440A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-15 | 南通脉锐光电科技有限公司 | 包含荧光体的玻璃涂层及其制造方法、发光器件及其制造方法 |
| CN103043908A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-17 | 华南师范大学 | 一种新型荧光玻璃及其制备方法 |
-
2015
- 2015-11-25 CN CN201510828541.8A patent/CN105470370B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007048864A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 蛍光体複合材料 |
| CN101696085A (zh) * | 2009-09-27 | 2010-04-21 | 南通大学 | 钇铝石榴石荧光玻璃及其制造方法和用途 |
| CN102633440A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-15 | 南通脉锐光电科技有限公司 | 包含荧光体的玻璃涂层及其制造方法、发光器件及其制造方法 |
| CN103043908A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-17 | 华南师范大学 | 一种新型荧光玻璃及其制备方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106016179A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 华南师范大学 | 一种基于荧光玻璃的白光led及其制备方法 |
| CN109282169A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 波长转换装置、包含其的光源及投影装置 |
| CN109282169B (zh) * | 2017-07-21 | 2021-10-26 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 波长转换装置、包含其的光源及投影装置 |
| CN109545910A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-03-29 | 华中科技大学 | 一种具备高热稳定性的直接白光led芯片制造方法 |
| WO2020189338A1 (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材及びその製造方法、並びに発光装置 |
| JP2020154012A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材及びその製造方法、並びに発光装置 |
| JP7480472B2 (ja) | 2019-03-18 | 2024-05-10 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材及びその製造方法、並びに発光装置 |
| CN110518097A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-29 | 湖北大学 | 一种激光烧结玻璃封装荧光粉的方法 |
| CN113583675A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-02 | 广州旭福光电科技有限公司 | 激光激发金属衬底荧光膜、荧光转换模块及制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105470370B (zh) | 2018-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105470370B (zh) | 一种荧光玻璃光转换材料的制备方法及应用 | |
| CN106816521B (zh) | 一种夹层荧光玻璃及其制备方法和应用 | |
| CN104944766B (zh) | 一种发光玻璃及其制备方法和应用 | |
| CN106746687B (zh) | 一种采用丝网印刷法制备led封装用荧光玻璃片的方法 | |
| CN105271760B (zh) | 一种ac-led用微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN103803797B (zh) | 一种led用发光玻璃及其制备方法 | |
| CN104529166B (zh) | 一种Ce：YAG微晶玻璃及其在白光LED中的应用 | |
| CN105523715B (zh) | 一种低熔点的透明荧光玻璃及其制备方法和在白光led中的应用 | |
| CN103183473A (zh) | 用于白光LED 的Ce: YAG微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN201408781Y (zh) | 具有荧光粉的基板与白光led光源元件 | |
| CN101769507B (zh) | 具荧光粉的基板与白光led光源组件的制造方法 | |
| CN102040337B (zh) | 稀土掺杂钇铝石榴石微晶玻璃材料及其在白光led中的应用 | |
| CN106800371B (zh) | 一种高导热系数硼硅酸盐荧光玻璃材料及其制备方法 | |
| CN102633440A (zh) | 包含荧光体的玻璃涂层及其制造方法、发光器件及其制造方法 | |
| CN101381204B (zh) | CaO-MgO-SiO2系荧光微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN103159407A (zh) | 一种荧光粉复合硅基介孔材料的发光玻璃及其制备方法 | |
| CN104529165B (zh) | 一种用于ac-led的黄色余辉微晶玻璃及其制备技术 | |
| CN108545931A (zh) | 一种掺杂稀土Eu3+的碲酸盐荧光玻璃材料及其制备方法 | |
| CN107500529B (zh) | 一种Ce:YAG荧光玻璃及其制备方法和在白光LED中的应用 | |
| CN101723593A (zh) | 一种用于led白光照明的发光玻璃陶瓷及其制备方法 | |
| CN108503216A (zh) | 一种荧光玻璃的制备方法及荧光玻璃 | |
| CN107814484B (zh) | 一种含铕离子自还原能力的发光透明玻璃及其制备方法 | |
| CN108314332A (zh) | 一种远红光型荧光玻璃陶瓷、其制备方法和植物灯 | |
| CN107936968B (zh) | Mn：YAG荧光粉的制备方法、Mn：YAG夹层荧光玻璃及其制备方法和应用 | |
| CN110117160B (zh) | 一种微晶玻璃及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |