[发明专利]一种发光玻璃及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于照明材料领域，尤其涉及一种发光玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

发光二极管(LED)作为一种新型半导体光源，具有效率高、功耗小、固态节能及绿色环保等显著优点和广泛的市场应用前景，正在逐步取代传统照明光源。目前，使用最多的LED光源为白光LED光源，在众多实现白光LED方案中，通过蓝光LED芯片激发钇铝石榴石(YAG：Ce)黄色荧光粉的单芯片型白光LED仍占有主导地位。现阶段，白光LED的封装方式主要采用点胶工艺，即将荧光粉和硅胶(或环氧树脂)的混合体直接涂敷在蓝光LED芯片表面。该工艺虽然操作简单，但是存在诸多问题：(1)荧光粉在硅胶(或环氧树脂)中容易发生沉降，容易造成荧光粉涂覆层的厚度不均以及产品的一致性较差，需要通过后期的分档工序(Binning)来保证产品一致性；(2)由于硅胶(或环氧树脂)等封装材料的热导率较低，因而散热困难导致环境温度升高，进而造成荧光粉的光衰以及蓝光芯片的电致发光谱发生变化；(3)环境温度的上升会造成硅胶(或)环氧树脂受热膨胀，胶体形变力很可能造成连接芯片的金线断裂，导致“死灯”；(4)硅胶(或环氧树脂)受环境温度的长期影响后易出现老化、裂解、黄变和透光率下降的现象，从而导致LED发光器件的发光性能下降。

针对以上现有技术的不足，目前采取的解决方案是采用玻璃、陶瓷等无机材料封装LED芯片。众所周知，无机材料具有较高的热导率，这极大地改善了LED芯片和荧光粉的散热环境，从而降低LED发光器件各部件的工作温度，提高LED发光器件的发光性能。同时无机封装材料具有良好的光色品质和热稳定性能等优点，不存在长时间工作下的光衰和色度漂移的问题。

在采用无机材料封装LED芯片的工艺中，无机材料的物化性能对封装得到的LED发光器件的发光性能有直接影响。专利号为CN201210204422的发明专利公开了一种复合荧光粉发光玻璃及其制备方法。在该专利中，发光玻璃由基体玻璃和荧光粉组成，其中基体玻璃的组分为P₂O₅-ZnO-SiO₂-Al₂O₃-R₂O(R₂O为Li₂O、Na₂O、K₂O中的一种或多种)。在该专利中，首先通过熔融法制备出基体玻璃粉，然后将基体玻璃粉与荧光粉混合制备出荧光粉复合的发光玻璃。但是由于该专利提供的发光玻璃透明性不理想，导致由其封装得到的LED发光器件的光效较低，发光性能有待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发光玻璃及其制备方法和应用，由本发明提供的发光玻璃封装成的LED发光器件的发光性能优异。

本发明提供了一种发光玻璃，以质量份数计，包括以下组分：

所述R₂O中，R选自Li、Na和K中的一种或多种。

优选的，以质量份数计，所述发光玻璃包括以下组分：

优选的，以质量份数计，所述发光玻璃包括以下组分：

优选的，所述荧光粉为A₃B₅O₁₂:Ce石榴石结构荧光粉；

所述A₃B₅O₁₂:Ce石榴石结构荧光粉中，A选自Y、Gd、Lu、La、Tb、Sc、Eu、Sm、Pr和Mn中的一种或多种；B选自Al、Ga、In、Si、Mg和Ge中的一种或多种。

本发明提供了一种上述技术方案所述的发光玻璃的制备方法，包括以下步骤：

a)、硅源化合物、磷源化合物、硼源化合物、钒源化合物、钙源化合物、锑源化合物、钛源化合物、锌源化合物、铋源化合物、铝源化合物和R源化合物混合熔融，混合熔融得到的玻璃熔体进行冷却，得到基质玻璃；

所述R源化合物为锂源化合物、钠源化合物和钾源化合物中的一种或多种；

b)、所述基质玻璃与荧光粉混合熔融，混合熔融得到的熔体进行冷却，得到发光玻璃。

优选的，步骤a)中，所述混合熔融的温度为900～1200℃。

优选的，步骤a)中，所述混合熔融的时间为1～2h。

优选的，步骤b)中，所述混合熔融的温度为650～800℃。

优选的，步骤b)中，所述混合熔融的时间为20～60min。