[发明专利]硼酸盐发光玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料，更具体地说，涉及一种硼酸盐发光玻璃及其制备方法。

背景技术

LED技术上的突破，快速地推动了LED产品的产业化，成为目前光电子和照明工程技术领域最为关注的亮点。由于LED具有小型固体化，耐震动，不易损坏，光效高，无污染等优点，有望成为新一代照明光源，实现绿色照明。

目前LED制备主要是利用蓝光芯片或者紫光芯片激发三基色荧光粉，从而产生混合照明的白光。这类荧光粉虽然具有较高的发光效率，但是存在着以下缺陷：(1)用于封装的环氧树脂容易高温老化、器件寿命低；(2)荧光粉在高温工作中发光不稳定、白光易漂移；(3)工艺复杂、制作成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术用于封装荧光粉的环氧树脂易老化、器件寿命低，器件封装工艺复杂、制作成本高，荧光粉发光不稳定、白光易漂移的缺陷，提供一种稳定性好、均匀性高、透过率高且发光性能好的硼酸盐发光玻璃。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种硼酸盐发光玻璃，包括以下结构的物质：

aM₂O·bY₂O₃·cAl₂O₃·dSiO₂·eB₂O₃·xM’₂O₃；

其中，所述M选自Na、K、Li中的至少一种，M’是稀土金属中的至少一种，a，b，c，d，e，x为摩尔分数，它们的取值范围分别为：a为0～20，b为6～18，c为18～40，d为0～15，e为35～60，x为0.1～3。

在本发明所述的硼酸盐发光玻璃中，所述稀土金属包括Eu、Ce、Tm、Tb、Dy、Sm、Ho、Pr和Er。

在本发明所述的硼酸盐发光玻璃中，所述a，b，c，d，e，x的取值范围分别为：a为0～15，b为8～15，c为25～37.5，d为0～10，e为40～50，x为0.3～1.5。

在本发明所述的硼酸盐发光玻璃中，所述a，b，c，d，e，x的取值范围分别为：a＝15，b＝15，c＝25，d＝10，e＝35，x＝0.5。

在本发明所述的硼酸盐发光玻璃中，所述a，b，c，d，e，x的取值范围分别为：a＝0，b＝12，c＝37.5，d＝0，e＝50，x＝0.42。

在本发明所述的硼酸盐发光玻璃中，所述硼酸盐发光玻璃可被波长范围为320～380nm的紫外光激发。

在本发明所述的硼酸盐发光玻璃中，在波长为366nm紫外光激发下，所述硼酸盐发光玻璃的激发波长范围为320～380nm，发射波长范围为400-460nm，发射主波长为420nm。

本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种制备硼酸盐发光玻璃的方法，包括：

S1、将玻璃原料研磨混合均匀后在1580～1750℃温度范围熔融，所述玻璃原料包括Al₂O₃，B₂O₃、组分A和组分B；其中所述组分A是Y的氧化物、碳酸盐或草酸盐中的至少一种，组分B是稀土金属的氧化物、碳酸盐或草酸盐中的至少一种；

S2、将熔融的玻璃原料冷却至室温以将其成型成玻璃；

S3、将所述玻璃置于还原环境中加热到550～800℃进行热处理2～12h以制成所述硼酸盐发光玻璃。

在本发明所述的制备硼酸盐发光玻璃的方法中，在所述步骤S1中，所述玻璃原料进一步包括M₂CO₃和/或SiO₂，其中所述M选自Na、K、Li中的至少一种。

在本发明所述的制备硼酸盐发光玻璃的方法中，所述各种原料之间的比例的按照下列结构的物质aM₂O·bY₂O₃·cAl₂O₃·dSiO₂·eB₂O₃·xM’₂O₃中的各元素的摩尔分数来计算的；其中摩尔分数a，b，c，d，e，x的取值范围分别为：a为0～20，b为6～18，c为18～40，d为0～15，e为35～60，x为0.1～3。

在本发明所述的制备硼酸盐发光玻璃的方法中，所述稀土金属包括Eu、Ce、Tm、Tb、Dy、Sm、Ho、Pr和Er。