[发明专利]一种白光量子点发光玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明属于光学玻璃技术领域，特别涉及一种白光量子点发光玻璃及其制备方法和应用。本发明提供了一种白光量子点发光玻璃，由包括以下摩尔份的制备原料制备：SiO₂10～55份，B₂O₃10～75份，ZnO 5～20份，MO 2～10份，E₂CO₃3～15份，RX₂2～15份，AX 3～10份；M为碱土金属元素，E为碱金属元素，R为Mn、Sn、Ni和Cu中的一种或多种，A为第一主族元素，X为卤族元素；所述制备原料中不含Pb。实施例表明，本发明提供的白光量子点发光玻璃不含Pb，为单体量子点发白光，具有宽带激发、超宽发射的特点。

技术领域

本发明属于光学玻璃技术领域，特别涉及一种白光量子点发光玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

白光LED具有体积小、响应快、节能和环保的优点，而且能真实客观地反映出照射物体的色泽，失真率较低。现阶段，实现白光LED的方法有：(1)将分别发射出蓝、绿、红光的三基色LED芯片进行复合，得到白光发射；(2)使用GaN基蓝光发光二极管与黄色荧光粉组合产生白色发光；(3)蓝色LED芯片上涂抹红色和绿色荧光粉实现白光发射。以上这几种方法普遍存在问题：(1)颜色的调整复杂多变；(2)芯片效率低，荧光粉温度稳定性差；(3)三种荧光粉混合之后相互之间的再吸收和交叉弛豫，导致其发光效率低；(4)紫外光激发下，环氧树脂的物化稳定性差。

为了解决以上问题，有很多研究者提出采用量子点发光玻璃材料来替代白光LED用荧光粉材料。例如，Xiang等人成功在玻璃中制备出Sn掺杂的CsPbBr₃ QDs玻璃，该玻璃在365nm紫外光的照射下发出明亮的绿光；将CsPbBr₃ QDs玻璃与GaN芯片和商用红色荧光粉(CaAlSiN₃:Eu²⁺)构建了白光发光二极管。梁和其团队成功制备出Yb³⁺掺杂的CsPbI₃ QDs玻璃，该玻璃在365nm紫外灯的照射下发出明亮的红光；虽然Yb³⁺的加入能够增强其发光强度，但CsPbI₃ QDs玻璃是窄带发射，要构建白光发光二极管仍需要与GaN芯片和绿色荧光粉相互结合。上述两种方法提供的钙钛矿发光效率高，但材料中含有有毒元素Pb，而且仍然需要与GaN芯片或荧光粉复合才能实现白光发射；目前尚无不含有毒成分铅、单体量子点就能产生白光的量子点发光玻璃。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种白光量子点发光玻璃及其制备方法，本发明提供的白光量子点发光玻璃不含Pb，为单体量子点发白光，具有宽带激发、超宽发射的特点。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种白光量子点发光玻璃，由包括以下摩尔份的制备原料制备：

M为碱土金属元素，E为碱金属元素，R为Mn、Sn、Ni和Cu中的一种或多种，A为第一主族元素，X为卤族元素；

所述制备原料中不含Pb。

优选的，所述M为Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种；所述E为Li、Na、K、Rb和Cs中的一种或多种；所述A为Li、Na和K中的一种或多种，所述X为F、Cl、Br和I中的一种或多种。

优选的，所述白光量子点发光玻璃的宽带激发为250～370nm，发射波长为300～900nm。

本发明还提供了上述技术方案所述白光量子点发光玻璃的制备方法，包括以下步骤：

将制备原料混合，得到混合料；

将所述混合料进行熔融保温和成型，得到所述白光量子点发光玻璃。