[发明专利]一种红色荧光玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种红色荧光玻璃，由以下有效材料制成：质量分数为1:0.002‑0.01的基质玻璃组分原料和CaSrAlSiN₃:Eu²⁺荧光粉，其中，基质玻璃组分原料为摩尔分数之和为100％的10‑50mol％Bi₂O₃、30‑80mol％B₂O₃、5‑10mol％ZnO和5‑10mol％Al₂O₃。本发明还公开该荧光玻璃的制备方法和在白光LED中的应用。本发明的荧光玻璃透明度高；制备过程中无有害气体排放，实现了节能环保；同时具有更好的发光性能，易于民用白光LED大批量生产的要求，CaSrAlSiN₃:Eu²⁺荧光玻璃与蓝光芯片封装制备出的LED物理化学性质稳定、热导率高。

技术领域

本发明涉及一种发光材料制备，尤其是涉及一种CaSrAlSiN3:Eu2+荧光玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

由于其节能、环保、体积小、寿命长等优点，LED成为一种新型高效固态光源，被认为是第四代照明光源，继白炽灯、荧光灯之后人类照明史上又一次伟大飞跃。现在主流市场白光LED的封装工艺，主要是利用传统硅胶和有机树脂与黄色荧光粉混合来进行封装，然后经加热固化成型。而因为只要一种黄色荧光粉掺入，导致制备出的LED光源显指偏低，同时LED光源在发光时也会产生大量热量，核心PN结周围的温度甚至可达150℃。LED在长时间使用过程中，一些弊端会逐渐显现——封装材料的老化、黄化。由于以上封装工艺中的问题，国内外科学家提出白光LED用无机发光材料封装的思路，如玻璃陶瓷、荧光玻璃(PiG)来取代有机封装材料。而无机发光材料一直存在着难以将红色荧光粉和基质玻璃粉共烧结的困难(红色荧光粉发光离子的晶格环境易改变)。

国内制备应用于LED的荧光玻璃的专利，如：

福建省德化县腾兴陶瓷有限公司申请的中国发明专利CN106219990 A，“用于双层荧光体基层的微晶玻璃及制备方法”，双层结构远程的荧光体，包括镶嵌YAG：Ce黄色荧光粉的微晶玻璃，该镶嵌YAG：Ce黄色荧光粉的微晶玻璃表面覆盖有一层含有CASN：Eu红色荧光粉的硅胶层。该专利中的基质玻璃制备温度过高且组分复杂，不利于大规模生产，制备出的双层荧光体显色指数只有60-70，而在上层的荧光薄膜其可靠性也不是很好。

天津理工大学申请的中国发明专利CN104402231 A，“一种植物激光照明用荧光微晶玻璃及其制备方法”，激光照明用红色荧光玻璃的制备方法，将B₂O₃、SiO₂、La₂O₃原料按比例加入坩埚内，放入电阻炉内加热至1000-1400℃完全熔融，退火处理，研磨过筛再混合红色荧光粉，混合料继续研磨1小时使其混合均匀后加热至500-650℃，保温60-180分钟至完全熔融，将熔融液迅速浇注至模具内，压制获得块状玻璃，在300℃下进行退火处理30分钟以消除内应力，得到植物激光照明用荧光微晶玻璃。该专利中的基质玻璃制备温度过高且组分中La₂O₃价格过高，不利于大规模生产。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种CaSrAlSiN₃:Eu²⁺荧光玻璃及其制备方法、应用，能够很好的解决上述问题，仅能保证玻璃的性能，同时成本不高且能实现大规模生成。

根据本发明的第一目的，提供一种红色荧光玻璃材料，所述材料由有效材料和荧光粉组成，其中：

所述有效材料由以下摩尔分数的组分构成：

上述组分的摩尔分数之和为100％；