CN113054082A - 荧光玻璃复合材料、包含其的荧光玻璃基板及光转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种荧光玻璃复合材料、包含其的荧光玻璃基板及光转换装置，该荧光玻璃复合材料是依比例混合单色、不同色系或多色荧光粉与低温玻璃粉，经过烧结后所形成；本发明更关于一种荧光玻璃基板，由该荧光玻璃复合材料与一基板共烧结而形成；该荧光玻璃复合材料及该荧光玻璃基板，可搭配穿透式或反射式的雷射二极管或发光二极管光源，形成光转换装置。

Description

荧光玻璃复合材料、包含其的荧光玻璃基板及光转换装置
技术领域
本发明关于一种荧光玻璃复合材料、包含其的荧光玻璃基板及光转换装置，特别是有关于新颖的玻璃材料的组成，利用该玻璃材料与荧光粉所形成的荧光玻璃复合材料、包含其的荧光玻璃基板及光转换装置。
背景技术
传统的发光二极管封装方式是将荧光材料与环氧树脂或硅氧树脂均匀混合涂于蓝光芯片上，然而该环氧树脂或硅氧树脂在长时间高温的状态下容易产生黄化、老化与劣化的问题，进而降低发光效率。
近年来，随着发光二极管的效率不断提升，环氧树脂或硅氧树脂的黄化、老化与劣化的问题更加严重，目前的解决上述的方案，是将荧光体分散于低温玻璃的波长光转换材料，此荧光玻璃的波长光转换材料能够解决封装胶材的黄化、老化与劣化的问题，如下专利文献1-专利文献12。
中国台湾专利文献1第I670870号；
中国台湾专利文献2第I657064号；
中国台湾专利文献3第I641575号；
中国台湾专利文献4第I636970号；
中国台湾专利文献5第I622560号；
中国台湾专利文献6第I612022号；
中国台湾专利文献7第I609943号；
中国台湾专利文献8第I585055号；
中国台湾专利文献9第I589543号；
中国台湾专利文献10第M560127号；
中国台湾专利文献11第I545099号；
中国台湾专利文献12第I430972号。
发明内容
然而，虽然荧光玻璃的光转换材料解决封装胶材的黄化、老化与劣化的问题，但是随着光源的效率越来越高，及发光效率的需求也不断提升，因此玻璃材料本技术领域中仍有需要持续开发出光转换效率越高、导热越好的荧光玻璃的材料。
为了解决上述问题，本发明一方面提供一种荧光玻璃复合材料，包括玻璃组成物及荧光粉。
于一较佳实施例中，该玻璃组成物，以总重量为100％计，其组成为:xB2O3-ySiO2-zZnO-aWO3-bM”2O3-cM’O-dM2O；其中，x为10-60wt％；y为0-75wt％；z为0-55wt％；a为0-35wt％；b为1-20wt％；c为1-20wt％；d为0-35wt％，x+y+z介于50-90wt％之间，a+b+c+d介于10-50wt％之间；且M”为Al、Y、Gd、La至少一种或其组合；M’为Ca、Sr、Ba至少一种或其组合；M为Li、Na、K至少一种或其组合。
较佳地，该荧光粉包括：(Y,Lu,Gd,Tb)3(Al,Ga)5O12:Ce3+、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+、(Ca,Sr)AlSiN3:Ce3+、(Ca,Sr,Ba)[LiAl3N4]:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)[Li2Al2O2N2]:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)S:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)S:Ce3+、(Ca,Sr,Ba)(Ga,Al)2S4:Eu2+、α-SiAlON:Eu2+、β-SiAlON:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)3SiO5:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+、(Ca,Sr,Ba)Al2O4:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)4Al14O25:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)Al2O4:Eu2+,Dy3+、(Ca,Sr,Ba)4Al14O25:Eu2+,Dy3+、石榴结构荧光粉的至少一种或其组合。
较佳地，该荧光玻璃复合材料是由单色荧光粉与该玻璃组成物烧结、不同色系荧光粉与该玻璃组成物多层堆栈共烧或多色荧光粉混合与该玻璃组成物烧结。
本发明的另一方面是提供一种荧光玻璃基板，包含如本发明的荧光玻璃复合材料及一基板。
较佳地，该基板为玻璃、荧光玻璃、石英、陶瓷、荧光陶瓷至少一种或其组合成的复合材料。
较佳地，该基板为金属、合金、晶圆至少一种或其组合成的复合材料，且该基板与该荧光玻璃之间具有一层陶瓷接合层。
较佳地，该陶瓷接合层包括SiO2、Al2O3、GeO2、AlN、TiN、TiCN、AlN、AlCrN陶瓷材料或复合陶瓷材料。
本发明的再一方面是提供一种光转换装置，包括:一激发光源；及如本发明的荧光玻璃复合材料，或本发明的荧光玻璃基板。
较佳地，该激发光源为雷射二极管、发光二极管的至少一种或共同使用。
较佳地，该激发光源为穿透式或反射式的至少一种或共同使用，以激发该荧光玻璃复合材料或该荧光玻璃基板。
较佳地，本发明的光转换装置，用于车灯、路灯、舞台灯、投影机、探照灯、摄影棚灯、手电筒、户外照明、照明、背光或显示器。
本发明的荧光玻璃复合材料，其耐候性佳，且具有高发光效率，可取代现有的树脂材，解决现有树脂材料易黄化、老化或劣化的问题。当本发明的荧光玻璃复合材料与基板共烧结形成一体化的荧光玻璃基板，选用高导热基板，能承受更高的光密度，并防止荧光体的温度上升，以雷射二极管激发亦能保持荧光体的性能，且具有高导热率及高光密度和高热稳定性。因此，本发明的荧光玻璃复合材料或荧光玻璃基板适于作为光转换装置，应用于不同领域中。
附图说明
图1A与图1B为本发明一实施例的荧光玻璃基板的示意图。
图2为本发明实施例的蓝光发光二极管以穿透式激发高导热560波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光玻璃蓝宝石基板的电激发光谱图。
图3为本发明实施例的蓝光雷射以反射式激发高导热560波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光玻璃氮化铝基板的电激发光谱图。
图4为本发明实施例的蓝光发光二极管以穿透式激发600波段的α-SiAlON:Eu2+荧光玻璃复合材料的电激发光谱图。
图5为本发明实施例的蓝光发光二极管以穿透式激发高导热520波段的Lu3Al5O12:Ce3+荧光玻璃石英基板的电激发光谱图。
图6为本发明实施例的蓝光发光二极管以穿透式激发高导热575波段的(Gd,Y)3Al5O12:Ce3+荧光玻璃光学玻璃基板的电激发光谱图。
图7为本发明实施例的蓝光雷射以反射式激发高导热520波段的Lu3Al5O12:Ce3+荧光玻璃硅晶圆基板的电激发光谱图。
图8为本发明实施例的蓝光发光二极管以穿透式共同激发高导热630波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光玻璃与YAG:Ce3陶瓷荧光基板的电激发光谱图。
图9为本发明实施例的蓝光雷射以穿透式共同激发高导热650波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光玻璃与LuAG:Ce3+陶瓷荧光基板的电激发光谱图。
图10为本发明实施例的蓝光发光二极管以穿透式激发520波段的Lu3Al5O12:Ce3+与650波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光玻璃复合材料的电激发光谱图。
图11为本发明实施例的蓝光雷射以反射式激发高导热560波段的Y3Al5O12:Ce3与630波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光玻璃铝合金基板的电激发光谱图。
图12为本发明实施例的蓝光雷射以反射式激发高导热535波段的Lu3Al5O12:Ce3+与630波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光玻璃碳化硅基板的电激发光谱图。
图13为本发明实施例的蓝光发光二极管以穿透式激发高导热640波段的(Ca,Sr,Ba)S:Eu2+荧光玻璃氮化铝基板的电激发光谱图。
图14为本发明实施例的蓝光雷射以反射式激发高导热640波段的(Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu2+荧光玻璃铜基板的电激发光谱图。
图15为本发明实施例的蓝光发光二极管以穿透式激发高导热535波段的Y3(Al,Ga)5O12:Ce3+荧光玻璃蓝宝石基板的电激发光谱图。
图16为本发明实施例的蓝光雷射以反射式激发高导热525波段的Lu3Al5O12:Ce3+荧光玻璃氧化铝基板的电激发光谱图。
图17为本发明实施例的蓝光雷射以穿透式激发高导热550波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光玻璃氮化铝基板的电激发光谱图。
附图标记说明：
10 荧光粉
11 玻璃材料
13 基板
14 陶瓷接合层
具体实施方式
本文中所称的“包含或包括”意指不排除一或多个其他组件、步骤、操作和/或元素的存在或添加至所述的组件、步骤、操作和/或元素。“一”意指该物的语法对象为一或一个以上(即，至少为一)。
下文中，将进一步以详细说明及实施例描述本创作，然而，应理解这些实施态样仅用于帮助可更加容易理解本创作，而非用以限制本创作的范围。
本发明的荧光玻璃复合材料：包括玻璃组成物及荧光粉。本文所称的“玻璃组成物”组成为：xB2O3-ySiO2-zZnO-aWO3-bM”2O3-cM’O-dM2O；其中，x为10-60wt％；y为0-75wt％；z为0-55wt％；a为0-35wt％；b为1-20wt％；c为1-20wt％；d为0-35wt％，x+y+z介于50-90wt％之间，a+b+c+d介于10-50wt％之间；且M”为Al、Y、Gd、La至少一种或其组合；M’为Ca、Sr、Ba至少一种或其组合；M为Li、Na、K至少一种或其组合。
本发明所称的荧光粉，为任何种能发出荧光色的粉末，且混合后不与上述的低温玻璃组成物发生反应；可使用的荧光粉包括但不限于(Y,Lu,Gd,Tb)3(Al,Ga)5O12:Ce3+、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+、(Ca,Sr)AlSiN3:Ce3+、(Ca,Sr,Ba)[LiAl3N4]:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)[Li2Al2O2N2]:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)S:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)S:Ce3+、(Ca,Sr,Ba)(Ga,Al)2S4:Eu2+、α-SiAlON:Eu2+、β-SiAlON:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)3SiO5:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+、(Ca,Sr,Ba)Al2O4:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)4Al14O25:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)Al2O4:Eu2+,Dy3+、(Ca,Sr,Ba)4Al14O25:Eu2+,Dy3+、石榴结构荧光粉的至少一种或其组合。
此玻璃材料11，该玻璃粉与荧光材料的重量比介于99:1-10:90。
本发明的荧光玻璃复合材料由上述的玻璃组成物及荧光粉，经混合、压合、烧结、切割及研磨而形成。但该形成方式并不限于上述。该荧光玻璃复合材料的厚度较佳介于20um-300um。
本发明的另一方面是提供一种荧光玻璃基板，如图1A与图1B所示。图1A的荧光玻璃基板包括上文所述的荧光粉10、上文所述的玻璃组成物11以及一基板12。该基板12可为透明或非透明，可使用的基板实例为玻璃(例如但不限于光学玻璃、白板玻璃、青板玻璃、微晶玻璃、平板玻璃、钢化玻璃、水晶玻璃、有色玻璃等玻璃材料)、荧光玻璃、石英、陶瓷(例如但不限于蓝宝石、氧化铝、氧化钇、氧化镥、氧化锆、氮化硅、氮化铝、碳化硅、碳化钨、SiAlON、AlON、石榴石、尖晶石等陶瓷材料)、荧光陶瓷(例如但不限于石榴石、氮化物、氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、SiAlON、硫化物等荧光陶瓷材料)的至少一种或其组合成的复合材料；该基板12的厚度介于10um-5mm。
图1B的荧光玻璃基板包括上文所述的荧光粉10、上文所述的玻璃组成物11、一基板13及一介于该玻璃组成物11与该基板13之间的一陶瓷接合层14。此图1B的实施态样与图1A的实施态样的差异在于陶瓷接合层14，其因若该玻璃组成物11无法直接附着于该基板13，则以该陶瓷接合层14做为一接合界面；该基板13的实施例包含但不限于金属(铜、镍、银、铝、铁、钢、合金等金属材料)、晶圆(硅、锗、氮化镓等晶圆材料)至少一种或其组合成的复合材料，该基板13的厚度是介于10um-5mm。该陶瓷接合层14的实例可为但不限于SiO2、Al2O3、GeO2、AlN、TiN、TiCN、AlN、AlCrN陶瓷材料或复合陶瓷材料；该陶瓷接合层的厚度介于0.1umˉ50um。
本发明再一方面是提供一种光转换装置，包括穿透式或反射式的雷射或发光二极管激发光源，以及上述的荧光玻璃复合材料或荧光玻璃基板。
以下将进一步以实施例描述本发明，然而，应理解这些实施例仅用于说明目的，而非用以限制本发明的范围。
实施例
为了评价该低温玻璃组成与荧光粉反应性与色泽问题,执行实验如表1。
依表1的重量百分比称取原物料，将配料充份混合后，置于白金坩锅内，加热至1200℃-1600℃熔融，将熔融后的高温玻璃混合液直接倒入水中，水淬成玻璃砂，收集玻璃砂烘干，再将玻璃砂球磨成粒径小于5μm的玻璃粉。
称取表1相同重量的45g玻璃成份编号1-55与5g商用560波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光粉混合均匀，倒入模具油压成饼状，置入烧结炉内烧结，经过退火后即得荧光玻璃体。
以肉眼观察玻璃材料和荧光粉是否反应与荧光玻璃体色泽问题，借由以下基准进行判别。
X:玻璃材料和荧光粉反应，荧光玻璃体呈现青绿黄色、黑灰色、乳白色等。
△:玻璃材料和荧光粉微小反应，荧光玻璃体呈现黄色雾面或是黄绿色。
○:玻璃材料和荧光粉没有反应，荧光玻璃体呈现亮黄色泽。
表1
Figure BDA0002340157720000071
接续表1
Figure BDA0002340157720000081
接续表1
Figure BDA0002340157720000082
接续表1
Figure BDA0002340157720000091
接续表1
Figure BDA0002340157720000092
接续表1
Figure BDA0002340157720000101
表2是以45g玻璃粉与5g商用560波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光粉均匀混合后，倒入模具油压成饼状，置入烧结炉内烧结，经过退火后得到荧光玻璃体呈现亮黄色泽的玻璃材料。
表2
Figure BDA0002340157720000102
实施例1
将表2所制备出来编号4的玻璃粉与商用560波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光粉按重量比85g:15g，充分混和均匀后，加入100g含10％聚乙烯醇水溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以网版印刷于100um厚的图案化蓝宝石基板(Patterned Sapphire Substrate,PSS)上方，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃蓝宝石基板置入高温炉中，升温至720℃并持温30分钟，自然降温，即可得到表面平整，光色均匀，呈现亮黄色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板切割成1.16*1.16mm大小，以贴合胶贴合于45mil2的蓝光芯片上，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图2所示。
实施例2
将上表2所制备出来编号6的玻璃粉与560波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光粉按重量比60g:40g，充分混和均匀后，加入100g含7％乙基纤维素的乙醇溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料网版多层印刷于430um厚的氮化铝基板上，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃氮化铝基板置入高温温至700℃并持温30分钟，自然降温，即可得到光色均匀，无孔洞，呈现亮黄色的高导热荧光玻璃基板，于氮化铝基板面上以化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)蒸镀一层银的反射层，将此荧光玻璃基板切割成5*5mm大小，置于蓝光雷射前方上，以反射式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图3所示。
实施例3
将上表2所制备出来编号7的玻璃粉与商用600波段的α-SiAlON:Eu2+荧光粉按重量比65g:35g，充分混和均匀后，以150kg/cm2压力油压成饼状，置入高温炉中，升温至700℃并持温45分钟，自然降温，即可得到光色均匀亮橘色的荧光玻璃复合碇，将此荧光玻璃复合碇线切成厚度为180um的小圆片，将此荧光玻璃复合片切割成1.16*1.16mm大小，以贴合胶贴合于45mil2的蓝光芯片上，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图4所示。
实施例4
将上表2所制备出来编号11的玻璃粉与商用520波段的Lu3Al5O12:Ce3+荧光粉按重量比50g:50g，充分混和均匀后，加入100g的8％乙基纤维素的二乙二醇乙醚醋酸酯溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以钢版印刷于500um厚的石英上方，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃石英基板置入高温炉中，升温至750℃并持温30分钟，自然降温，即可得到表面平整，光色均匀，呈现亮绿色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板的石英面研磨减薄至300um左右，将此荧光玻璃基板切割成1.16*1.16mm大小，以贴合胶贴合于45mil2的蓝光芯片上，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图5所示。
实施例5
将上表2所制备出来编号13的玻璃粉与商用575波段的(Gd,Y)3Al5O12:Ce3+荧光粉按重量比75g:25g，充分混和均匀后，加入100g的9％羧甲基纤维素水溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以网版印刷于500um厚的光学玻璃上方，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃光学玻璃基板置入高温炉中，升温至750℃并持温30分钟，自然降温，即可得到表面平整，光色均匀，呈现橙黄色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板的光学玻璃面研磨减薄至200um左右，将此荧光玻璃基板切割成1.16*1.16mm大小，以贴合胶贴合于45mil2的蓝光芯片上，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图6所示。
实施例6
硅晶圆基板表面氧化接合层处理的方法:将430um厚的双抛硅晶圆片置入石英炉中，于20％氧氮混合气氛下，以每分钟3℃缓慢升温至1000℃，持温8小时，自然降温，即可在硅晶圆片表面氧化一层约1um左右的二氧化硅层。
将上表2所制备出来编号14的玻璃粉与520波段的Lu3Al5O12:Ce3+荧光粉按重量比40g:60g，充分混和均匀后，加入100g含10％聚乙烯吡咯烷酮的异丙醇溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料网板多层印刷于430um厚的硅晶圆基板的氧化面上，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃硅晶圆基板置入高温炉中，升温至700℃并持温30分钟，自然降温，即可得到光色均匀，无孔洞，呈现亮绿色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板切割成5*5mm大小,置于蓝光雷射前方上，以反射式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图7所示。
实施例7
将上表2所制备出来编号28的玻璃粉与商用630波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光粉按重量比80g:20g，充分混和均匀后，加入100g的6％聚乙二醇水溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以200um刮刀涂布于200um厚的YAG:Ce3+荧光陶瓷上方，在120℃下烘干，将涂布好的荧光玻璃的YAG:Ce3+荧光陶瓷基板置入高温炉中，于10％氢氮混合气氛下，升温至590℃并持温10分钟，自然降温，即可得到表面平整，光色均匀，呈现一面为亮黄色，另一面为橘红色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板切割成1.16*1.16mm大小，以贴合胶贴合于45mil2的蓝光芯片上，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图8所示。
实施例8
将上表2所制备出来编号28的玻璃粉与650波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光粉按重量比75g:25g，充分混和均匀后，加入100g含12％聚甲基丙烯酸甲酯的松油醇溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以钢版印刷于200um厚的LuAG:Ce3+荧光陶瓷上方，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃的LuAG:Ce3+荧光陶瓷基板置入高温炉中，于10％氢氮混合气氛下，升温至590℃并持温15分钟，自然降温，即可得到光色均匀，无孔洞，呈现一面为亮绿色，另一面为红色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板切割成5*5mm大小,置于蓝光雷射前方，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图9所示。
实施例9
将上表2所制备出来编号33的玻璃粉与520波段的Lu3Al5O12:Ce3+荧光粉及650波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光粉按重量比50g:40g:10g，充分混和均匀后，以150kg/cm2压力油压成饼状，置入高温炉中，于15％氢氮混合气氛下，升温至610℃并持温60分钟，自然降温，即可得到光色均匀淡橘色的荧光玻璃复合碇，将此荧光玻璃复合碇线切成厚度为150um的小圆片，将此荧光玻璃复合片切割成1.16*1.16mm大小，以贴合胶贴合于45mil2的蓝光芯片上，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图10所示。
实施例10
铝合金基板表面陶瓷接合层处理的方法:将1.5mm厚的铝合金基板浸入硅酸盐系列电解液后，经由正极试片、负极电极的情况下，于高电流下，铝合金基板的表面会形成一层氧化膜绝缘层，透过微电弧瞬间几千度高温把氧化膜转为α-Al2O3及γ-Al2O3陶瓷的共存相，即可铝合金基板表面形成一层约30um左右的α-Al2O3及γ-Al2O3陶瓷层。
将上表2所制备出来编号35的玻璃粉与560波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光粉、630波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光粉按重量比50g:40g:10g，充分混和均匀后，加入100g含8％乙基纤维素的松油醇溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以300um刮刀涂布于1.5mm厚的铝合金基板的微弧氧化面上，在120℃下烘干，将涂布好的荧光玻璃铝合金基板置入高温炉至600℃并持温20分钟，自然降温，即可得到光色均匀，无孔洞，呈现橘色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板切割成5*5mm大小,置于蓝光雷射前方，以反射式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图11所示。
实施例11
将上表2所制备出来编号35的玻璃粉、535波段的Lu3Al5O12:Ce3+荧光粉、630波段的(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光粉按重量比50g:44g:6g，充分混和均匀后，加入100g含9％聚乙烯醇缩丁醛的松油醇溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料网版多层印刷于500um厚的碳化硅基板上，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃碳化硅基板置入高温炉至600℃并持温20分钟，自然降温，即可得到光色均匀，无孔洞，呈现橘色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板切割成5*5mm大小,置于蓝光雷射前方上，以反射式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图12所示。
实施例12
将上表2所制备出来编号41的玻璃粉与商用640波段的(Ca,Sr,Ba)S:Eu2+荧光粉按重量比75g:25g，充分混和均匀后，加入100g的12％聚乙烯醇水溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以300um网版印刷于430um厚的氮化铝上方，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃氮化铝基板置入高温炉中，升温至600℃并持温10分钟，自然降温，即可得到表面平整，光色均匀，呈现红色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板的氮化铝面研磨减薄至50um左右，增加透光率，将此荧光玻璃基板切割成1.16*1.16mm大小，以贴合胶贴合于45mil2的蓝光芯片上，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图13所示。
实施例13
铜基板表面陶瓷接合层处理的方法:将2mm厚的铜板置入电弧炉中，以铝金属为靶材，在氮气气氛下，藉由引弧棒使铝金属靶材表面产生电离，在引弧棒脱离靶材表面一瞬间，电阻急遽增大，使靶材温度局部升高，于靶材表面形成等离子，在磁场的作用下，即可于铜板基材表面沉积一层约1ˉ3um左右的氮化铝层。
将上表2所制备出来编号46的玻璃粉与640波段的(Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu2+荧光粉按重量比70g:30g，充分混和均匀后，加入100g含8％乙基纤维素的二乙二醇乙醚醋酸酯溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料网板多层印刷于2mm厚的铜基板的电弧离子蒸镀法镀氮化铝面上，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃铜基板置入高温炉至600℃并持温10分钟，自然降温，即可得到光色均匀，无孔洞，呈现红色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板切割成5*5mm大小，置于蓝光雷射前方，以反射式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图14所示。
实施例14
将上表2所制备出来编号47的玻璃粉与商用535波段的Y3(Al,Ga)5O12:Ce3+荧光粉按重量比60g:40g，充分混和均匀后，加入100g的10％聚乙烯吡咯烷酮的异丙醇溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以400um刮刀涂布于100um厚的图案化蓝宝石基板PSS上方，在120℃下烘干，将涂布好的荧光玻璃蓝宝石基板置入高温炉中，升温至720℃并持温30分钟，自然降温，即可得到表面平整，光色均匀，呈现亮绿黄色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板切割成1.16*1.16mm大小，以贴合胶贴合于45mil2的蓝光芯片上，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图15所示。
实施例15
将上表2所制备出来编号49的玻璃粉与525波段的Lu3Al5O12:Ce3+荧光粉按重量比50g:50g，充分混和均匀后，加入100g含7％乙基纤维素的乙醇溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料网板多层印刷于430um厚的氧化铝基板上，在120℃下烘干，将印刷好的荧光玻璃氧化铝基板置入高温炉至720℃并持温30分钟，自然降温，即可得到光色均匀，无孔洞，呈现亮绿色的高导热荧光玻璃基板，于氧化铝基板面上以CVD蒸镀一层银的反射层，将此荧光玻璃基板切割成5*5mm大小，置于蓝光雷射前方，以反射式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图16所示。
实施例16
将上表2所制备出来编号54的玻璃粉与550波段的Y3Al5O12:Ce3+荧光粉按重量比50g:50g，充分混和均匀后，加入100g含10％羧甲基纤维素的水溶液，置入球磨罐里，球磨混合2小时，分离浆料与氧化铝珠，将混合均匀的荧光玻璃浆料以500um刮刀涂布于430um厚的氮化铝基板上，在120℃下烘干，将涂布好的荧光玻璃氮化铝基板置入高温炉至900℃并持温30分钟，自然降温，即可得到光色均匀，无孔洞，呈现亮黄色的高导热荧光玻璃基板，将此荧光玻璃基板的氮化铝面研磨减薄至50um左右，增加透光率，将此荧光玻璃基板切割成5*5mm大小，置于蓝光雷射光源上方，以穿透式出光，量测发光效率与光谱，此光谱图如图17所示。
本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种荧光玻璃复合材料，其特征在于，包括玻璃组成物及荧光粉。
2.如权利要求1所述的荧光玻璃复合材料，其特征在于，该玻璃组成物为：xB2O3-ySiO2-zZnO-aWO3-bM”2O3-cM’O-dM2O；其中，
x为10-60wt％；y为0-75wt％；z为0-55wt％；a为0-35wt％；b为1-20wt％；
c为1-20wt％；d为0-35wt％，x+y+z介于50-90wt％之间，a+b+c+d介于10-50wt％之间；且
M”为Al、Y、Gd、La至少一种或其组合；
M’为Ca、Sr、Ba至少一种或其组合；
M为Li、Na、K至少一种或其组合。
3.如权利要求1所述的荧光玻璃复合材料，其特征在于，该荧光粉包括:(Y,Lu,Gd,Tb)3(Al,Ga)5O12:Ce3+、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+、(Ca,Sr)AlSiN3:Ce3+、(Ca,Sr,Ba)[LiAl3N4]:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)[Li2Al2O2N2]:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)S:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)S:Ce3 +、(Ca,Sr,Ba)(Ga,Al)2S4:Eu2+、α-SiAlON:Eu2+、β-SiAlON:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)3SiO5:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+、(Ca,Sr,Ba)Al2O4:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)4Al14O25:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)Al2O4:Eu2+,Dy3+、(Ca,Sr,Ba)4Al14O25:Eu2+,Dy3+、石榴结构荧光粉至少一种或其组合。
4.如权利要求1至3任一项所述的荧光玻璃复合材料，其特征在于，其是由单色荧光粉与该玻璃组成物烧结、不同色系荧光粉与该玻璃组成物多层堆栈共烧或多色荧光粉混合与该玻璃组成物烧结。
5.一种荧光玻璃基板，其特征在于，包含如请求项1至4任一项所述的荧光玻璃复合材料及一基板。
6.如权利要求5所述的荧光玻璃基板，其特征在于，该基板为玻璃、荧光玻璃、石英、陶瓷、荧光陶瓷至少一种或其组合成的复合材料。
7.如权利要求5所述的荧光玻璃基板，其特征在于，该基板为金属、合金、晶圆至少一种或其组合成的复合材料，且该基板与该荧光玻璃之间具有一层陶瓷接合层。
8.如权利要求7所述的荧光玻璃基板，其特征在于，该陶瓷接合层包括SiO2、Al2O3、GeO2、AlN、TiN、TiCN、AlN、AlCrN陶瓷材料或复合陶瓷材料。
9.一种光转换装置，其特征在于，包括:
一激发光源；及如权利要求1至4任一项所述的荧光玻璃复合材料，或权利要求5-8任一项所述的荧光玻璃基板。
10.如权利要求9所述的光转换装置，其特征在于，该激发光源为雷射二极管、发光二极管的一种或共同使用。
11.如权利要求10所述的光转换装置，其特征在于，该激发光源为穿透式或反射式的一种或共同使用，以激发该荧光玻璃复合材料或该荧光玻璃基板。
12.如权利要求9-11任一项所述的光转换装置，其特征在于，该光转换装置用于车灯、路灯、舞台灯、投影机、探照灯、摄影棚灯、手电筒、户外照明、照明、背光或显示器。
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