專利名稱：一種復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及發(fā)光材料及其制備領(lǐng)域，具體涉及ー種復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
全固體白光發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)作為新型照明光源被用作發(fā)光系統(tǒng)、LCD (液晶顯示器)背光等，具有耗電量少、壽命長、環(huán)保、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，正在逐步取代傳統(tǒng)照明光源。目前單芯片型白光LED是發(fā)展的主流，其中藍(lán)光LED芯片結(jié)合Y3Al5O12 =Ce3+黃色熒光粉，通過環(huán)氧樹脂密封，制備白光LED的方式已經(jīng)逐步商品化。但是，在實(shí)際應(yīng)用中熒光粉涂覆不均勻、白光LED長期工作時熒光粉亮度下降、樹脂老化、色漂移、壽命縮短以及熒光粉受潮等問題日益突出，嚴(yán)重影響了白光LED的發(fā)光效率和使用壽命。隨著市場對大功率白光LED的需求增加，密封用環(huán)氧樹脂受來自LED芯片光和熱等的影響而老化的問題也越來越嚴(yán)重。近年來，由于玻璃熒光材料具有良好的光色品質(zhì)、均勻和穩(wěn)定的發(fā)光性能等優(yōu)點(diǎn)，因此玻璃熒光材料成為人們的研究熱點(diǎn)。有關(guān)玻璃熒光材料作為白光LED發(fā)光材料的報道也屢見不鮮。例如日本學(xué)者Shunsuke Fujita用摻雜Ce3+的Y3Al5O12微晶玻璃替代傳統(tǒng)Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉；朱超峰等研究者采用稀土單摻或共摻的硼硅酸鹽、鋁酸鹽及磷酸鹽玻璃發(fā)光材料替代白光LED用熒光粉；關(guān)榮鋒等人以硼硅酸鹽玻璃體系為基質(zhì)摻雜Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉，在氮?dú)鈿夥罩猩郎刂?400°C下保溫4 h，得到熒光玻璃；賀海平等以CaO-Al2O3-SiO2-Y2O3玻璃作為基礎(chǔ)玻璃(添加微量Ce)，采用整體析晶エ藝，得到了主晶相為Y3Al5O12的熒光微晶玻璃。雖然玻璃熒光材料提高了白光LED光色品質(zhì)，保證了發(fā)光中心的均勻性及發(fā)光材料的穩(wěn)定性，但是與同組成的晶體材料相比，玻璃材料的發(fā)光強(qiáng)度弱，轉(zhuǎn)換效率也比較低。為此，本發(fā)明將熒光粉與磷鋅硅玻璃復(fù)合，得到ー種新型發(fā)光玻璃材料，該種材料既具有優(yōu)良的發(fā)光性能，還擁有良好的溫度穩(wěn)定性。中國專利201010567695. 3介紹了“ー種局部激光熔融磷硅玻璃制作選擇性發(fā)射極太陽電池的方法”。該激光玻璃是在硅晶片上利用熱擴(kuò)散進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成η型層，同時在表面生成10_200nm厚的磷娃玻璃。用于制作選擇性發(fā)射極太陽電池。中國專利201010269710. 6介紹了 “ー種黃緑色發(fā)光玻璃陶瓷及其制備方法”。該發(fā)光玻璃采用aCa0-bMg0_cSi02-dEu203原料混合后在1300°C下煅燒，在還原氣氛下冷卻至室溫，再加入澄清劑熔融得到玻璃后進(jìn)行晶化處理得到黃緑色發(fā)光玻璃材料。用于LED照明器。中國專利201110278261. 6介紹了“一種高效能紫外激發(fā)的稀土和過渡金屬摻雜發(fā)光玻璃及其制備方法。”該發(fā)光玻璃以稀土離子Eu2+和過渡金屬離子Mn2+為主要成分，將其單摻或共摻在Ge-Ga-S-CsCl玻璃基質(zhì)中。將原料放入真空石英管中，在搖擺爐中升溫至800-1000°C，搖擺6-10h。然后搖擺爐降溫至600-850°C并保溫?fù)u擺l_2h，將石英管淬冷成型，放入馬弗爐中，在200-300°C下退火2h，隨爐冷卻，得到發(fā)光玻璃。用于發(fā)光電子，照明工程科技領(lǐng)域。未檢索到與復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃及其制備方法相同的專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃，涉及ー種熒光粉/磷鋅硅玻璃復(fù)合材料的組分配方及其制備方法，以便制備可用于白光LED、顯示等光電子器件的發(fā)光材料。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案
本發(fā)明提供的復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃，其組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉80%-95% ;熒光粉5%_20%。所述磷鋅硅系統(tǒng)玻璃質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為P205 :45%-55%，ZnO :30%_40%，SiO2 :5_15%，Al2O3 :1-5%, R2O 2-10% ;所述 R2O 指 Li20、Na2O, K2O 中的ー種或幾種。所述熒光粉為Y3Al5O12 Ce3+0本發(fā)明提供的上述復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的制備方法，其步驟包括
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃
①將P205、Zn0、Si02、Al203 和 R2O 作為原料，其中 P2O5 由 NH4H2PO3 引入，R2O 由 R2CO3 引入，各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為
P2O5 45%-55%, ZnO :30%_40%，SiO2 :5_15%，Al2O3 :1_5%，R2O 2 _10%，所述 R2O 指 Li2O'Na2O, K2O中的ー種或幾種；
②將稱取的NH4H2PO3,ZnO, Si02、A1203、R2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度為1000 0C -1200で，保溫O. 5 h - 2 h，制得玻璃液；
③將玻璃液直接水淬成顆粒狀玻璃；或者將玻璃液倒入耐熱模具中成形，并送入馬弗爐中于400°C _450°C退火I h - 4 h，隨爐冷卻至室溫，得到塊狀玻璃。(2)制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將水淬得到的顆粒狀玻璃或退火得到的塊狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃
粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為5μ m-15 μ m熒光粉以質(zhì)量百分比為(80-95)% (5-20) %混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度5000C _750°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間10 min -60min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。在所述制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃過程中，熒光粉為Y3Al5O12 =Ce30本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下主要的優(yōu)點(diǎn)
由于設(shè)計(jì)了合適的磷鋅娃系統(tǒng)玻璃組成和燒結(jié)制度以及合適的復(fù)合突光粉發(fā)光玻璃配比及其制備方法，得到了性能良好的發(fā)光玻璃材料。復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃具有良好的發(fā)光性能和化學(xué)穩(wěn)定性，采用此方法制備的發(fā)光玻璃エ藝簡單、成本低廉、容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。將突光粉復(fù)合在不透氣的玻璃中，可以使突光粉免受濕氣和氧氣的影響而劣化；復(fù)合突光粉發(fā)光玻璃易成形，可以制成玻璃板等多種形狀；從而獲得適于白光LED等發(fā)光用途的發(fā)光材料，以解決當(dāng)前樹脂封裝白光LED在實(shí)際應(yīng)用中存在的樹脂老化、亮度下降、色漂移、壽命縮短等問題。


圖I為實(shí)施例I制得的玻璃樣品在468 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜 圖2為實(shí)施例I制得的復(fù)合YAG =Ce熒光粉發(fā)光玻璃的色度坐標(biāo)示意 圖3為實(shí)施例2制得的玻璃樣品在468 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜 圖4為實(shí)施例3制得的玻璃樣品在468 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明，但并不局限于下面所述內(nèi)容。實(shí)施例I :
復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉80% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉20%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括P205、ZnO、SiO2, Al2O3和Na2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 50%, ZnO 40%, SiO2 :5%，Al2O3 2. 5%, Na2O 2. 5%。具體制備過程如下
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃
①按配方稱量NH4H2P03、ZnO、SiO2、Al2O3和Na2CO3分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3引入，Na2O由Na2CO3引入；
②將稱取的NH4H2PO3,ZnO、SiO2, A1203、Na2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1200で，保溫I h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入冷水中，進(jìn)行水淬，得到基質(zhì)玻璃顆粒。( 2)制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將水淬得到的顆粒狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為5μ m-15 μ m Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為80% 20%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度550°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間60min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。將實(shí)例I所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 {,熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處,最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處,相對發(fā)光強(qiáng)度為654,如圖1、2所示。實(shí)施例2
復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉80% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉20%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括P205、ZnO、SiO2, Al2O3和Na2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 55%, ZnO 35%, SiO2 :5%，Al2O3 2. 5%, Na2O 2. 5%。具體制備過程如下(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃
①按配方稱量NH4H2P03、ZnO、SiO2、Al2O3和Na2CO3分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3引入，Na2O由Na2CO3引入；
②將稱取的NH4H2PO3,ZnO、SiO2, A1203、Na2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1200で，保溫I h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入耐熱模具中成形，并送入馬弗爐中于450°C退火Ih，隨爐冷卻至室溫，得到塊狀玻璃。( 2)制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃 ①將退火得到的塊狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為5μ m-15 μ m Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為80% 20%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度700°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間30min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。將實(shí)例2所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 {,熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處，最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處，相對發(fā)光強(qiáng)度為320，如圖3所示。實(shí)施例3
復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉85% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉15%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括P205、ZnO、SiO2, Al2O3和Li2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 45%, ZnO 40%, SiO2 :10%，Al2O3 2. 5%, Li2O 2. 5%。具體制備過程如下
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃
①按配方稱量NH4H2P03、ZnO、SiO2,Al2O3和Li 2C03分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3引入，Li2O由Li 2C03引入；
②將稱取的NH4H2PO3,ZnO、SiO2, A1203、Li 2C03原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1100で，保溫I. 5 h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入耐熱模具中成形，并送入馬弗爐中于430°C退火3h，隨爐冷卻至室溫，得到塊狀玻璃。( 2)制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將退火得到的塊狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為5μ m-15 μ m Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為85% : 15%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度550°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間60min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉磷鋅硅發(fā)光玻璃。將實(shí)例3所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 {,熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處,最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處,相對發(fā)光強(qiáng)度為460,如圖4所示。實(shí)施例4 復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉85% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉15%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括P205、Zn0、Si02、Al203、Li2O和Na2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 45%, ZnO 40%, SiO2 :10%，Al2O3 :2%，Li2O :1. 5%, Na2O :1. 5%。具體制備過程如下
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃①按配方稱量NH4H2PO3'Zn。、Si02、Al2O3' Li 2C03和Na2CO3分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3 引入，Li2O 由 Li 2C03 引入，Na2O 由 Na2CO3 引入；
②將稱取的NH4H2P03、ZnO、Si02、A1203、Li2C03、Na2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1000 °C，保溫2 h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入耐熱模具中成形，并送入馬弗爐中于400°C退火4h，隨爐冷卻至室溫，得到塊狀玻璃。( 2 )制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將退火得到的塊狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為Y3Al5O12:Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為85% : 15%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度700°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間60min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。將實(shí)例4所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處，最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處，相對發(fā)光強(qiáng)度為403，參見圖I所示。實(shí)施例5
復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉90% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉10%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括P205、ZnO、SiO2, A1203、Li2O和K2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 55%, ZnO 30%, SiO2 :10%，Al2O3 :3%，Li2O 1%, K2O :1%。具體制備過程如下
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃
①按配方稱量NH4H2PO3'ZnO、SiO2, Al2O3' Li2CO3和K2CO3分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3 引入，Li2O 由 Li 2C03 引入，K2O 由 K2CO3 引入；
②將稱取的NH4H2P03、Zn0、Si02、Al203、Li2C03、K2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1200 °C，保溫0.5 h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入冷水中，進(jìn)行水淬，得到基質(zhì)玻璃顆粒。( 2 )制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將水淬得到的顆粒狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為Y3Al5O12:Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為90% 10%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度600°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間30min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。
將實(shí)例5所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處,最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處,相對發(fā)光強(qiáng)度為451,參見圖3所示。實(shí)施例6
復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉90% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉10%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括P205、ZnO、SiO2, A1203、K2O和Na2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 45%, ZnO 30%, SiO2 :15%，Al2O3 1%, K2O :3. 5%, Na2O :5. 5%。具體制備過程如下
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃①按配方稱量NH4H2PO3'ZnO、SiO2, Al2O3' K2CO3和Na2CO3分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3 引入，K2O 由 K2CO3 引入，Na2O 由 Na2CO3 引入；
②將稱取的NH4H2P03、Zn0、Si02、Al203、K2C03、Na2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1200 °C，保溫I h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入冷水中，進(jìn)行水淬，得到基質(zhì)玻璃顆粒。( 2 )制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將水淬得到的顆粒狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為Y3Al5O12:Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為90% 10%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度550°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間40min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。將實(shí)例6所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處，最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處，相對發(fā)光強(qiáng)度為371，參見圖4所示。實(shí)施例I
復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉95% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉5%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括己05、ZnO、Si02、Al2O3和K2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 45%, ZnO 40%, SiO2 :10%，Al2O3 1%, K2O 4%0具體制備過程如下
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃
①按配方稱量NH4H2P03、ZnO、SiO2,Al2O3和K2CO3分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3弓I入，K2C^K2CO3 引入；
②將稱取的NH4H2P03、ZnO、Si02、A1203、K2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1200 °C，保溫I h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入冷水中，進(jìn)行水淬，得到基質(zhì)玻璃顆粒。( 2 )制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將水淬得到的顆粒狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為Y3Al5O12:Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為95% 5%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度650°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間30min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。將實(shí)例7所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處，最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處，相對發(fā)光強(qiáng)度618，參見圖I所示。實(shí)施例8 復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉85% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉15%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括P205、ZnO、SiO2, Al2O3和Li2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 45%, ZnO 30%, SiO2 :10%，Al2O3 :5%，Li2O :10%。具體制備過程如下
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃
①按配方稱量NH4H2P03、ZnO、SiO2、Al2O3和Na2CO3分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3引入，Li2O由Li2CO3引入；
②將稱取的NH4H2P03、ZnO、SiO2,A1203、Li2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1200 1，保溫1.5 h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入冷水中，進(jìn)行水淬，得到基質(zhì)玻璃顆粒。( 2 )制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將水淬得到的顆粒狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為Y3Al5O12:Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為85% : 15%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度500°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間60min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。將實(shí)例8所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處，最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處，相對發(fā)光強(qiáng)度為410，參見圖2所示。實(shí)施例9
復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分包括磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和Y3Al5O12 =Ce3+熒光粉，它們的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉90% J3Al5O12 =Ce3+熒光粉10%。其中，磷鋅硅系統(tǒng)玻璃的組分包括己05、ZnO、Si02、Al2O3和K2O,各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 50%, ZnO 30%, SiO2 :10%，Al2O3 :3%，K2O :7%。具體制備過程如下
(I)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃
①按配方稱量NH4H2P03、ZnO、SiO2,Al2O3和K2CO3分析純原料，其中P2O5由NH4H2PO3弓I入，K2O由K2CO3引入；
②將稱取的NH4H2P03、ZnO、Si02、A1203、K2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1000 °C，保溫2 h，制得玻璃液；
③將玻璃液倒入耐熱模具中成形，并送入馬弗爐中于400°C退火3h，隨爐冷卻至室溫，得到塊狀玻璃。( 2 )制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃
①將退火得到的塊狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉；
②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為Y3Al5O12:Ce3+熒光粉以質(zhì)量百分比為90% 10%混合均勻，得到配合料，待用；
③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度750°C，升溫速率4°C /min，燒結(jié)時間IOmin ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。將實(shí)施例9所得發(fā)光玻璃進(jìn)行性能測試，其實(shí)測數(shù)據(jù)如下復(fù)合Y3Al5O12 :Ce3+熒光粉發(fā)光玻璃最強(qiáng)激發(fā)峰位于468nm處，最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm處，相對發(fā)光強(qiáng)度為403，參見圖3所示。本發(fā)明所列舉的各原料以及各原料的上下限取值，以及各工藝參數(shù)的上下限取 值，都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合突光粉發(fā)光玻璃，其特征在于該復(fù)合突光粉發(fā)光玻璃的組分為磷鋅娃系統(tǒng)玻璃粉和熒光粉，二者所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉80%-95%，熒光粉5%-20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃，其特征在于磷鋅硅系統(tǒng)玻璃質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=P2O5 45%-55%,Zn0 :30%_40%，SiO2 :5_15%，Al2O3 1-5%, R2O :2_10%，所述 R2O 指 Li20、Na2O、K2O中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃，其特征在于所述熒光粉為Y3Al5O12Ce3+。
4.一種復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于采用包括以下步驟的方法 (1)制備憐鋒娃系統(tǒng)玻璃①將P205、Zn0、Si02、Al203 和 R2O 作為原料，其中 P2O5 由 NH4H2PO3 引入，R2O 由 R2CO3 引入，各組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為P2O5 45%-55%, ZnO :30%_40%，SiO2 :5_15%，Al2O3 :1_5%，R2O 2 _10%，所述 R2O 指 Li2O'Na2O, K2O中的一種或幾種； ②將稱取的NH4H2P03、ZnO,Si02、A1203、R2CO3原料在瑪瑙研缽中充分研磨，混合均勻后倒入坩堝，于高溫爐內(nèi)進(jìn)行熔制，熔制溫度1000 0C -1200 °C，保溫0. 5 h - 2 h，制得玻璃液； ③將玻璃液直接水淬成顆粒狀玻璃；或者將玻璃液倒入耐熱模具中成形，并送入馬弗爐中于400°C _450°C退火I h - 4 h，隨爐冷卻至室溫，得到塊狀玻璃； (2)制備復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃 ①將水淬得到的顆粒狀玻璃或退火得到的塊狀玻璃磨成<200目的磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉； ②將磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉與粒度為5熒光粉以質(zhì)量百分比為(80-95)%:(5-20) %混合均勻，得到配合料，待用； ③將配合料裝入模具中，再將該模具放入熱處理爐內(nèi)燒制，其中燒結(jié)溫度500°C-750°C，升溫速率4°C/min，燒結(jié)時間10 min - 60min ;然后隨爐冷卻，即得復(fù)合熒光粉磷鋅娃發(fā)光玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合突光粉發(fā)光玻璃的制備方法,其特征在于所述突光粉為 Y3Al5O12 Ce3+0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃及其制備方法。該復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃的組分為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉和熒光粉，二者所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為磷鋅硅系統(tǒng)玻璃粉80-95%，熒光粉5-20%。該復(fù)合熒光粉磷鋅硅發(fā)光玻璃的制備方法是先采用高溫熔融法制備出磷鋅硅系統(tǒng)玻璃，再將玻璃粉與熒光粉混合均勻、燒結(jié)后制得復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃。本發(fā)明提供的復(fù)合熒光粉發(fā)光玻璃具有良好的發(fā)光性能，主要用于解決當(dāng)前在LED器件使用過程中熒光粉易受潮和LED器件封裝中樹脂易老化等問題。
文檔編號C03C4/12GK102745893SQ20121020442
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者李宏, 花寧 申請人:武漢理工大學(xué)