專利名稱：一種銪摻雜白色led用含氟化物的微晶玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銪離子摻雜白色LED用氟化物熒光透明微晶玻璃及其制備方法，屬于熒光粉材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
全固態(tài)白光發(fā)射ニ極管(light emitting diode,LED)作為新型照明光源,具有節(jié)能、穩(wěn)定、環(huán)保等諸多方面的優(yōu)勢(shì)。因此發(fā)展半導(dǎo)體照明有利于結(jié)局能源危機(jī)和原有白熾燈和節(jié)能燈中存在的環(huán)境問題。白光LED實(shí)現(xiàn)的方式建立在紅綠藍(lán)三基色芯片與各類熒光粉成功的研發(fā)基礎(chǔ)上。目前常見的白光LED主要有:使用GaN基藍(lán)光發(fā)光二極管搭配發(fā)射黃色熒光粉產(chǎn)生白色發(fā)光；三基色芯片的混合實(shí)現(xiàn)白色發(fā)光；藍(lán)色LED芯片上涂覆紅色和綠色熒光粉實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射；近紫外光(380 410nm) InGaN管芯激發(fā)三基色熒光粉實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射。近年來，關(guān)于白光LED的報(bào)道屢見不鮮，大多是針對(duì)如何提高紅光部分的色純度等問題來提出的，而且主要集中在對(duì)晶體粉末材料的研究，但是在實(shí)際應(yīng)用中晶體粉末材料存在老化、亮度下降、壽命短等問題。因此有很多研究者提出采用稀土摻雜的玻璃材料代替白光LED用熒光粉材料，保證了熒光材料的穩(wěn)定性，但是玻璃材料發(fā)光強(qiáng)度弱，光轉(zhuǎn)化效率低等問題，也促使研究者針對(duì)這ー問題，展開對(duì)氧化物微晶玻璃材料研究來實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射，但是氧化物微晶玻璃與氟化物微晶相比較聲子能量相對(duì)較高，無輻射躍遷幾率増大，導(dǎo)致光轉(zhuǎn)化效率低。另外近年來針對(duì)白光LED熒光粉材料主要是通過不同比例三基色熒光粉混合后，調(diào)配成白色熒光粉，或者是單一基質(zhì)中摻雜按照不同比例摻雜兩種或者兩種以上的激活劑離子，調(diào)配成白色熒光粉，這些方法本身存在材料之間以及激活離子之間的競(jìng)爭吸收，會(huì)導(dǎo)致熒光粉體材料色純度不純發(fā)射效率低等問題。為此，開發(fā)出ー種兼具晶體材料良好發(fā)光性能和玻璃材料優(yōu)異的穩(wěn)定性并且具有高的光轉(zhuǎn)化效率的単一激活離子摻雜的白色LED用熒光材料勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供ー種銪離子摻雜的氟化物微晶玻璃及其制備方法，得到的熒光微晶玻璃具有晶體材料良好的發(fā)光性能和玻璃材料優(yōu)異的穩(wěn)定性，并且是単一激活離子摻雜的白色熒光材料。本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):ー種銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃，由下列摩爾百分比的組分組成 :
SiO229 60 mol%、
AlF310 25mol%、
RF210 30mol%、
LnF30 15mol%、
EuF30.01 5mol% ；其中，RF2 為 MgF2、CaF2, SrF2, BaF2, PbF2 中的任意ー種或者幾種；LnF3 為 LaF3、GdF3 中的一種或者兩種。本發(fā)明的另一目的在于提供ー種銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃的制備方法，經(jīng)過下列各步驟:
(1)按下列摩爾百分比的組分備料，再混合均勻:
SiO229 60 mol%、
AlF310 25mol%、
RF210 30mol%、
LnF30 15mol%、
EuF30.01 5mol% ；
其中，RF2 為 MgF2、CaF2, SrF2, BaF2, PbF2 中的任意ー種或者幾種；LnF3 為 LaF3、GdF3 中的ー種或者兩種；
(2)將步驟(I)所得混合料在1100 1400°C下保溫15 60分鐘，使原料熔融成液態(tài)，然后澆鑄到不銹鋼平板 上并壓平制成玻璃；
(3)將步驟(2)所得的玻璃在400 750°C下進(jìn)行退火處理I 12小時(shí)，然后以1°C/min的速度冷卻到室溫，即得到銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃。本發(fā)明與現(xiàn)有的近紫外LED激發(fā)的熒光體料相比，具有如下突出的優(yōu)點(diǎn):化學(xué)穩(wěn)定性好，制備所需原料少，制備方法簡單。能被紫外和藍(lán)光有效激發(fā)，發(fā)射出波長位于近紫外到可見波段的熒光。該透明微晶玻璃可與近紫外管芯發(fā)光二極管匹配，有望用于白光LED用或者節(jié)能燈用。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1
(1)按下列摩爾百分比的組分備料，再混合均勻:
SiO250 mol%、
AlF320mol%、
CaF225mol%、
BaF24.5mol%
EuF30.5mol% ；
(2)將步驟(I)所得混合料在1250°C下保溫40分鐘，使原料熔融成液態(tài)，然后澆鑄到不銹鋼平板上并壓平制成玻璃；
(3)將步驟(2)所得的玻璃在退火爐中625°C下進(jìn)行退火處理2小吋，然后以1°C/min的速度冷卻到室溫，即得到銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃50Si02-20AlF3-25CaF2-4.5BaF2-0.5EuF。實(shí)施例2
(I)按下列摩爾百分比的組分備料，再混合均勻:
SiO260mol%、AlF315mol%、
CaF2IOmo1%、
LaF3IOmo1%、
EuF35mol% ；
(2)將步驟(I)所得混合料在1400°C下保溫15分鐘，使原料熔融成液態(tài)，然后澆鑄到不銹鋼平板上并壓平制成玻璃；
(3)將步驟(2)所得的玻璃在退火爐中400°C下進(jìn)行退火處理12小吋，然后以1°C/min的速度冷卻到室溫，即得到銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃60Si02-15AlF3-10LaF3-10CaF2_5EuF3。實(shí)施例3
(1)按下列摩爾百分比的組分備料，再混合均勻:
SiO244.99mol%、
AlF310mol%、
PbF230mol%、
GdF315mol%、
EuF30.01mol% ； (2)將步驟(I)所得混合料在1100°C下保溫60分鐘，使原料熔融成液態(tài)，然后澆鑄到不銹鋼平板上并壓平制成玻璃；
(3)將步驟(2)所得的玻璃在退火爐中750°C下進(jìn)行退火處理I小吋，然后以1°C/min的速度冷卻到室溫，即得到銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃44.99Si02-10AlF3-30PbF2-15GdF3-0.01EuF3。實(shí)施例4
(1)按下列摩爾百分比的組分備料，再混合均勻:
SiO229mol%、
AlF325mol%、
MgF215mol%、
SrF215mol%
LaF3IOmo1%、
GdF35mol%
EuF3Imo1% ；
(2)將步驟(I)所得混合料在1300°C下保溫40分鐘，使原料熔融成液態(tài)，然后澆鑄到不銹鋼平板上并壓平制成玻璃；
(3)將步驟(2)所得的玻璃在退火爐中650°C下進(jìn)行退火處理4小吋，然后以1°C/min的速度冷卻到室溫，即得到銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃29Si02-25AlF3-15MgF2-15 SrF2-10LaF3-5GdF3-1 EuF3。
權(quán)利要求
1.ー種銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃，其特征在于由下列摩爾百分比的組分組成: SiO229 60 mol%、 AlF310 25mol%、 RF210 30mol%、 LnF30 15mol%、 EuF30.01 5mol% ； 其中，RF2 為 MgF2、CaF2, SrF2, BaF2, PbF2 中的任意ー種或者幾種；LnF3 為 LaF3、GdF3 中的一種或者兩種。
2.ー種銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃的制備方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟: (1)按下列摩爾百分比的組分備料，再混合均勻: SiO229 60 mol%、 AlF310 25mol%、 RF210 30mol%、 LnF30 15mol%、 EuF30.01 5mol% ； 其中，RF2 為 MgF2、CaF2, SrF2, BaF2, PbF2 中的任意ー種或者幾種；LnF3 為 LaF3、GdF3 中的ー種或者兩種； (2)將步驟(1)所得混合料在1100 1400°C下保溫15 60分鐘，使原料熔融成液態(tài)，然后澆鑄到不銹鋼平板上并壓平制成玻璃； (3)將步驟(2)所得的玻璃在400 750°C下進(jìn)行退火處理I 12小時(shí)，然后以1°C/min的速度冷卻到室溫，即得到銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃。
全文摘要
本發(fā)明提供一種銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃及其制備方法，由下列摩爾百分比的組分組成SiO229～60mol%、AlF310～25mol%、RF210～30mol%、LnF30～15mol%、EuF30.01～5mol%。按上述配比備料并混合，所得混合料在1100～1400℃下保溫15～60分鐘，使原料熔融成液態(tài)，然后澆鑄到不銹鋼平板上并壓平制成玻璃；再在400～750℃下進(jìn)行退火處理1～12小時(shí)，然后以1℃/min的速度冷卻到室溫，即得到銪摻雜白色LED用含氟化物的微晶玻璃?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，制備所需原料少，制備方法簡單。能被紫外和藍(lán)光有效激發(fā)，發(fā)射出波長位于近紫外到可見波段的熒光。該透明微晶玻璃可與近紫外管芯發(fā)光二極管匹配，有望用于白光LED用或者節(jié)能燈用。
文檔編號(hào)C03C4/12GK103113025SQ20131001694
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者周大成, 邱建備, 王榮飛, 宋志國, 楊正文, 余雪, 尹兆益 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)