[发明专利]一种热稳定性高的硼酸盐基质LED用白光发光玻璃及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热稳定性高的硼酸盐基质LED用白光发光玻璃及其制备方法，该发光玻璃的化学式为(100‑4x‑2y)SrO‑200B₂O₃‑xTb₄O₇‑yEu₂O₃，其中2≤x≤3，2≤y≤5。本发明白光发光玻璃为近紫外激发的白光发光硼酸盐玻璃，即具有荧光粉的发光特质也具有环氧树脂的封装性能，因此可取代传统白光LED用荧光粉及环氧树脂封装材料，简化传统白光LED的制备工艺，并且该白光发光玻璃具有高透过率，高热稳定性等优点，可解决商用LED封装用环氧树脂容易老化，随着使用时间增加热稳定性、导热率和透过率变差等问题，同时也解决了传统的LED荧光粉随工作温度升高出现的色度漂移、发光强度热淬灭等问题，可通过简单的工艺用于制备高热稳定性、成本低的白光LED器件。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种热稳定性高的硼酸盐基质LED用白光发光玻璃及其制备方法。

背景技术

与现在所用的照明材料相比，直接发出白光的LED具有长寿命、高能效以及环境友好等优点，因此白光LED取代现在所用的白炽灯以及荧光灯管已经逐渐成为了社会固态照明的主流需求。

现在实现白光LED的技术中，有一种技术是通过近紫外光激发，使用发出红、绿、蓝三种不同颜色的荧光粉发光复合得到白光。并且对于照明工程来说，需求量最大的是具有暖白色温的白光荧光粉。但是由于单色荧光粉的发光强度、粒径及其分布，都对混合粉的光谱能量分布有影响，且三基色荧光粉混合之后，存在能效低、发射再吸收等问题，并且对于混合技术的精度要求较高，因此也增加了生产成本。另外，用于白光LED的封装材料环氧树脂导热性能差，因此在较长的工作条件下，由于LED芯片工作温度较高会出现树脂变黄透过率变差，严重的影响白光LED器件的发光性能和使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有白光LED技术存在的缺点，提供一种高热稳定性、高发光效率的集发光材料和封装材料于一体的硼酸盐基质LED用白光发光玻璃，并为其提供一种制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：该硼酸盐基质LED用白光发光玻璃化学式为(100-4x-2y)SrO-200B₂O₃-xTb₄O₇-yEu₂O₃，其中2≤x≤3，2≤y≤5。

上述化学式中，优选2≤x≤2.5，2≤y≤3。

上述化学式中，进一步优选x＝2.5，y＝3。

本发明硼酸盐基质LED用白光发光玻璃的制备方法为：按照(100-4x-2y)SrO-200B₂O₃-xTb₄O₇-yEu₂O₃的化学计量比，其中2≤x≤3，2≤y≤5，将SrO、B₂O₃、Tb₄O₇、Eu₂O₃混合均匀，在900～1300℃下保温3～6小时，自然冷却至室温，得到白光发光玻璃。

上述制备方法中，优选在1150～1250℃下保温4～5小时。

本发明的有益效果如下：

1、本发明以玻璃体系为基质，以稀土离子Tb³⁺和Eu³⁺为共同的发光中心，将其共同掺入玻璃基质中，通过调节其不同的掺杂比例得到白光发射，并且通过热稳定性优异的Tb³⁺离子浓度的调节，补偿Eu³⁺离子热稳定性较差的缺陷，使合成的Tb³⁺和Eu³⁺共掺的白光发光玻璃实现优异的热稳定性。