[发明专利]一种复合荧光粉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及其制备领域，具体涉及一种复合荧光粉发光玻璃及其制备方法。

背景技术

全固体白光发光二极管（light emitting diode，LED）作为新型照明光源被用作发光系统、LCD（液晶显示器）背光等，具有耗电量少、寿命长、环保、响应速度快等优点，正在逐步取代传统照明光源。目前单芯片型白光LED是发展的主流，其中蓝光LED芯片结合Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺黄色荧光粉，通过环氧树脂密封，制备白光LED的方式已经逐步商品化。

但是，在实际应用中荧光粉涂覆不均匀、白光LED长期工作时荧光粉亮度下降、树脂老化、色漂移、寿命缩短以及荧光粉受潮等问题日益突出，严重影响了白光LED的发光效率和使用寿命。随着市场对大功率白光LED的需求增加，密封用环氧树脂受来自LED芯片光和热等的影响而老化的问题也越来越严重。

近年来，由于玻璃荧光材料具有良好的光色品质、均匀和稳定的发光性能等优点，因此玻璃荧光材料成为人们的研究热点。有关玻璃荧光材料作为白光LED发光材料的报道也屡见不鲜。例如日本学者Shunsuke Fujita用掺杂Ce³⁺的Y₃Al₅O₁₂微晶玻璃替代传统Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺荧光粉；朱超峰等研究者采用稀土单掺或共掺的硼硅酸盐、铝酸盐及磷酸盐玻璃发光材料替代白光LED用荧光粉；关荣锋等人以硼硅酸盐玻璃体系为基质掺杂Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺荧光粉，在氮气气氛中升温至1400℃下保温4 h，得到荧光玻璃；贺海平等以CaO-Al₂O₃-SiO₂-Y₂O₃玻璃作为基础玻璃（添加微量Ce），采用整体析晶工艺，得到了主晶相为Y₃Al₅O₁₂的荧光微晶玻璃。虽然玻璃荧光材料提高了白光LED光色品质，保证了发光中心的均匀性及发光材料的稳定性，但是与同组成的晶体材料相比，玻璃材料的发光强度弱，转换效率也比较低。

为此，本发明将荧光粉与磷锌硅玻璃复合，得到一种新型发光玻璃材料，该种材料既具有优良的发光性能，还拥有良好的温度稳定性。

中国专利201010567695.3介绍了“一种局部激光熔融磷硅玻璃制作选择性发射极太阳电池的方法”。该激光玻璃是在硅晶片上利用热扩散进行磷扩散，形成n型层，同时在表面生成10-200nm厚的磷硅玻璃。用于制作选择性发射极太阳电池。

中国专利201010269710.6介绍了“一种黄绿色发光玻璃陶瓷及其制备方法”。该发光玻璃采用aCaO-bMgO-cSiO₂-dEu₂O_3-原料混合后在1300℃下煅烧，在还原气氛下冷却至室温，再加入澄清剂熔融得到玻璃后进行晶化处理得到黄绿色发光玻璃材料。用于LED照明器。

中国专利201110278261.6介绍了“一种高效能紫外激发的稀土和过渡金属掺杂发光玻璃及其制备方法。”该发光玻璃以稀土离子Eu²⁺和过渡金属离子Mn²⁺为主要成分，将其单掺或共掺在Ge-Ga-S-CsCl玻璃基质中。将原料放入真空石英管中，在摇摆炉中升温至800-1000℃，摇摆6-10h。然后摇摆炉降温至600-850℃并保温摇摆1-2h，将石英管淬冷成型，放入马弗炉中，在200-300℃下退火2h，随炉冷却，得到发光玻璃。用于发光电子，照明工程科技领域。

未检索到与复合荧光粉发光玻璃及其制备方法相同的专利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种复合荧光粉发光玻璃，涉及一种荧光粉/磷锌硅玻璃复合材料的组分配方及其制备方法，以便制备可用于白光LED、显示等光电子器件的发光材料。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的复合荧光粉发光玻璃，其组分包括：磷锌硅系统玻璃粉和荧光粉，它们的质量百分数为：磷锌硅系统玻璃粉80%-95%；荧光粉5%-20%。