[发明专利]钇铝石榴石荧光玻璃及其制造方法和用途

说明书

技术领域：

本发明涉及一种蓝光芯片激发的钇铝石榴石荧光玻璃及其制造方法 和用途。

背景技术：

发光二极管(LED)以其固有的优点，如省电、寿命长、耐振动、响 应速度快、和绿色环保等特点广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏等领 域，正开始进入照明光源领域。目前利用蓝色氮化铟镓(InGaN)LED 芯片和黄色掺铈离子(Ce³⁺)激活的钇铝石榴石(Cerium-doped Yttrium Aluminum Garnet，简称YAG:Ce³⁺)荧光粉，在实现白光LED的方案中 占有主导地位。对于这种实现白光LED的方法，现阶段国内主要采用 的是点荧光粉混合胶工艺，即直接在芯片表面涂覆荧光粉和有机树脂或 硅胶混合体。采用这种涂敷方法的白光LED，由于提高输出功率使得 LED芯片温度增加。由于荧光粉紧贴芯片发热源，温升导致荧光粉性能 劣化，产生光色参数衰变，同时，蓝色LED芯片散发的热量和短波辐 射，导致蓝色LED芯片上荧光粉的有机树脂基质透光率下降，使得白 光LED的寿命趋于缩短。为了解决这些问题，CN1836339A专利叙说 在白光LED透镜表面镀荧光粉膜的方法，CN101016618专利叙说气相 沉积成膜的方法，CN10112386专利叙说把荧光粉填充到开洞荧光屏的 涂敷方法，CN1976069专利叙说把荧光粉涂敷在玻璃或树脂表面。这些 及类似专利没有涉及把YAG荧光粉均匀分布在具体玻璃中的制作方 法。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种发光效率高、性能稳定、工艺简单、易 于加工成型、原材料廉价的钇铝石榴石荧光玻璃及其制造方法和用途。

本发明的技术解决方案是：

一种钇铝石榴石荧光玻璃，其特征是：玻璃基质为：BaO-Na₂O- B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃，并具有钇铝石榴石荧光粉成分。

一种钇铝石榴石荧光玻璃的制造方法，其特征是：由初始成分与钇 铝石榴石荧光粉混合后，经煅烧、浇铸成形制得；其中初始成分由下列 重量百分比的成分组成：

BaCO₃        20-40％

Na₂CO₃       5-20％

H₃BO₃        20-40％

SiO₂         5-20％

Al₂O₃        10-30％；

钇铝石榴石荧光粉的用量为初始成分重量的10～50％。

钇铝石榴石荧光粉是YAG:Ce、Y_3-XGe_XAl₅O₁₂:Ce、Tb₃Al₅O₁₂:Ce 中的一种或几种混合物。

煅烧温度为1000～1500℃，煅烧时间为1～12小时。

浇铸成形后还经退火、切割、打磨、抛光处理。

钇铝石榴石荧光玻璃的表面是平面、凹面或凸面。

一种钇铝石榴石荧光玻璃在制备LED灯中的应用。

钇铝石榴石荧光玻璃激发源为发射450-480nm的蓝色氮化铟镓LED 芯片，YAG荧光玻璃吸收激发源蓝光转换为黄光，黄光与蓝光构成互补 色，形成白光光源。钇铝石榴石荧光玻璃呈可拆卸形式。简单地改变YAG 荧光玻璃地厚度，可以改变白光LED或LED灯的色温。

本发明具有制备工艺简单、易于加工成型、原材料廉价和能大规模 工业化生产的优势，而YAG荧光粉能较好的匹配蓝光InGaN芯片，具 有发光效率高、性能稳定等优点，是封装白光LED首选的黄色荧光材 料。把YAG荧光粉烧结在玻璃内制作的YAG荧光玻璃，不失为一种高 性能低成本、应用广阔的新型荧光材料。