本發(fā)明與玻璃熒光體有關(guān)，特別是有關(guān)于一種玻璃熒光體薄片的制造方法。

背景技術(shù)：

一般玻璃熒光體使用在光源裝置上，例如在中國(guó)臺(tái)灣專利M474264中所揭露的LED結(jié)構(gòu)裝置，其主要包含有一設(shè)于LED發(fā)光源的路徑上的玻璃燒結(jié)熒光體，而該玻璃燒結(jié)熒光體由無機(jī)玻璃粉、紅熒光粉、黃熒光粉燒結(jié)而成的多孔隙結(jié)構(gòu)體。

然而，如上所述的玻璃燒結(jié)熒光體為具有多孔隙的結(jié)構(gòu)，而玻璃燒結(jié)熒光體容易因包含有過多的孔隙因此降低其使用壽命，例如當(dāng)光源裝置產(chǎn)生高能量光源并照射于該玻璃燒結(jié)熒光體的孔隙時(shí)，該等孔隙包含有空氣且該空氣極容易受到光源照射而產(chǎn)生體積熱膨脹，進(jìn)一步地使該等孔隙擴(kuò)張并使該玻璃燒結(jié)熒光體產(chǎn)生裂痕而損壞。另外，一般玻璃熒光體在成型過程中容易因孔隙過多，導(dǎo)致燒結(jié)體積收縮、材料應(yīng)力增加等制造不良的問題產(chǎn)生，故如何有效改善玻璃熒光體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以增加使用壽命、并減少內(nèi)部孔隙與提升制造良率為本發(fā)明努力研究的目標(biāo)。

因此，有必要提供一種新穎且具有進(jìn)步性的玻璃熒光體薄片的制造方法，以解決上述的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種玻璃熒光體薄片的制造方法，在混合過程中加入黏結(jié)介質(zhì)，使混合體容易被塑造，增加混合均勻效果，再通過壓錠過程有效減少孔隙，在制造中降低燒結(jié)收縮率、強(qiáng)化結(jié)構(gòu)并改善楊氏模數(shù)(Young’s modulus)，增加生產(chǎn)良率、減少制造成本的支出；另外，更可在燒結(jié)后同時(shí)進(jìn)行退火加工的步驟，可避免脆化容易破裂、同時(shí)也可使微裂痕修復(fù)再愈合，進(jìn)一步地提升良率。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種玻璃熒光體薄片的制造方法，其包含以下步驟：取玻璃粉、熒光粉及一黏結(jié)介質(zhì)混合以形成一混合體，其中先將該玻璃粉與該熒光粉互相混合后，再將該玻璃粉及該熒光粉與該黏結(jié)介質(zhì)互相混合；壓錠該混合體以形成一錠體；燒結(jié)該錠體以形成一玻璃熒光體；切割該玻璃熒光體以形成至少一薄片體。

其中，該黏結(jié)介質(zhì)為該混合體的總體積的30％至50％，該黏結(jié)介質(zhì)具有黏滯性可使該混合體具有流動(dòng)性；

其中，該玻璃熒光體在燒結(jié)后同時(shí)進(jìn)行退火加工的步驟，退火加工的條件介于300℃至500℃之間。

優(yōu)選地，包含有一燒結(jié)溫度，該錠體燒結(jié)至該燒結(jié)溫度，該燒結(jié)溫度介于350℃至1000℃之間。

優(yōu)選地，該黏結(jié)介質(zhì)為一可揮發(fā)的液體黏結(jié)介質(zhì)，該黏結(jié)介質(zhì)具有一揮發(fā)溫度，該揮發(fā)溫度小于該燒結(jié)溫度。

優(yōu)選地，該黏結(jié)介質(zhì)包含有高分子樹酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、蠟或植物油。

優(yōu)選地，該熒光粉與該玻璃粉其中一者的含量占該熒光粉與該玻璃粉的總體積的1％至99％，其余含量為另一者。

優(yōu)選地，該熒光粉與該玻璃粉的重量比例為10：90。

優(yōu)選地，壓錠該混合體的壓力介于10kg/m²至5Mkg/m²之間。

優(yōu)選地，壓錠該混合體的壓力為20000kg/m²。

優(yōu)選地，該玻璃熒光體具有一楊氏模數(shù)，該楊氏模數(shù)介于71GPa至75GPa之間。

優(yōu)選地，該玻璃熒光體具有一成型密度，該成型密度介于0.001g/mm³至0.004g/mm³之間。

優(yōu)選地，包括一研磨該薄片體的步驟，該薄片體的厚度研磨至介于0.1mm至5mm之間。

優(yōu)選地，該熒光粉包含釔鋁石榴石粉(YAG)、氮化物(Nitride)或硅酸鹽(Silicate)。

優(yōu)選地，該玻璃粉包含硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽或碲酸鹽。

優(yōu)選地，將該玻璃粉與該熒光粉互相混合時(shí)，同時(shí)加入氧化鋁粉與該玻璃粉及該熒光粉互相混合。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供一種玻璃熒光體薄片的制造方法，通過在混合過程中加入黏結(jié)介質(zhì)，使混合體容易被塑造，增加混合均勻效果，再通過壓錠有效減少孔隙，在制造中降低燒結(jié)收縮率、強(qiáng)化結(jié)構(gòu)并改善楊氏模數(shù)，增加生產(chǎn)良率、減少制造成本的支出。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的方塊流程示意圖。

圖2為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的另一方塊流程示意圖。

圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的溫度示意圖。

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的溫度示意圖。

附圖標(biāo)記

S11～S14：步驟；10：玻璃粉；20：熒光粉；21：混合粉體；30：黏結(jié)介質(zhì)；40：混合體；50：錠體；60：玻璃熒光體；70：薄片體；80：氧化鋁粉。

具體實(shí)施方式

以下僅以實(shí)施例說明本發(fā)明可能的實(shí)施形式，然并非用以限制本發(fā)明所欲保護(hù)的范疇，合先敘明。

請(qǐng)參考圖1至圖3，其顯示本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，本發(fā)明的一種玻璃熒光體薄片的制造方法，其包含有以下步驟：

步驟S11：取玻璃粉10、熒光粉20及一黏結(jié)介質(zhì)30混合以形成一混合體40；步驟S12：壓錠該混合體40以形成一錠體50；步驟S13：燒結(jié)該錠體50以形成一玻璃熒光體60；步驟S14：切割該玻璃熒光體60以形成至少一薄片體70。

該玻璃粉10例如包含硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽或碲酸鹽等粉末材料，該玻璃粉10的粒徑介于100納米至100000納米之間，更仔細(xì)地說，該玻璃粉10可通過震動(dòng)研磨設(shè)備進(jìn)行粒徑的研磨以使該玻璃粉10的粒徑達(dá)到需求的尺寸，更進(jìn)一步地，研磨后的該玻璃粉10再通過篩選設(shè)備(例如具有預(yù)定孔徑的篩網(wǎng))進(jìn)行粒徑的篩選，可得到尺寸更精準(zhǔn)且大小更均勻的該玻璃粉10。該熒光粉20例如可包含釔鋁石榴石粉(YAG)、氮化物(Nitride)或硅酸鹽(Silicate)等粉末材料，該熒光粉20的粒徑介于100納米至100000納米之間，該熒光粉20同樣可通過上述的方式研磨與篩選該熒光粉20的粒徑。

在本實(shí)施例中，首先先進(jìn)行該玻璃粉10與該熒光粉20的混合，更仔細(xì)地說，依一重量比例取該玻璃粉10與該熒光粉20，且該熒光粉20與該玻璃粉10其中一者的含量占該熒光粉20與該玻璃粉10的總體積的1％至99％，其余含量為另一者。將該玻璃粉10與該熒光粉20互相混合時(shí)，該玻璃粉10與該熒光粉20可例如通過攪拌設(shè)備攪拌混合，使該玻璃粉10與該熒光粉20可更均勻地互相混合，此外該玻璃粉10與該熒光粉20彼此間具有愈相近的粒徑也可使該玻璃粉10與該熒光粉20產(chǎn)生更佳的混合效果。另外，將該玻璃粉10與該熒光粉20互相混合時(shí)，可同時(shí)加入氧化鋁粉80與該玻璃粉10及該熒光粉20互相混合，該熒光粉20、該玻璃粉10與該氧化鋁粉80的重量比例可例如為10：85：5，或者該氧化鋁粉80可占該混合體40的總體積的5％至7％。

該玻璃粉10與該熒光粉20混合形成一混合粉體21后，再將該混合粉體21與該黏結(jié)介質(zhì)30互相混合以形成該混合體40，該黏結(jié)介質(zhì)30可為一可揮發(fā)的液體黏結(jié)介質(zhì)，該黏結(jié)介質(zhì)30可以是由復(fù)數(shù)種材料(該材料例如為有機(jī)的或無機(jī)的)混合制成，該材料例如包含有高分子樹酯、聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯等，該黏結(jié)介質(zhì)30另可包含有蠟或植物油且可供改善該等材料不易脫脂等問題，增加粉末的該混合粉體21的濕潤(rùn)性與流動(dòng)性，值得一提的是，該黏結(jié)介質(zhì)30具有黏滯性可使該混合體40具有流動(dòng)性、可塑造性與保型性，而使該混合體40可方便地被塑造形成一預(yù)定形狀，例如可依照需求塑造形成圓形、方形等規(guī)則或不規(guī)則的形狀。此外，該黏結(jié)介質(zhì)30也可增加該玻璃粉10與該熒光粉20間粉末的混合效果，更仔細(xì)地說，該黏結(jié)介質(zhì)30可維持該玻璃粉10與該熒光粉20混合后的混合狀態(tài)，可維持該混合體40的均勻性，并可填滿該玻璃粉10與該熒光粉20彼此間的間隙，減少該混合體40混合后具有的空氣含量。

該混合體40例如可通過一壓錠設(shè)備壓錠成型，舉例而言，該壓錠設(shè)備例如可包含一壓錠模具，該混合體40可填充至該壓錠模具中，并且通過對(duì)該壓錠模具施加壓力的方式可壓錠該混合體40以形成一錠體50，壓錠該混合體40的壓力介于10kg/m²至5Mkg/m²之間，并可依照該錠體50的成型條件(例如該錠體的成型密度或楊氏模數(shù)等)控制壓錠該混合體40的壓力值。此外，在壓錠過程中，該混合體40具有的空氣含量可被擠壓排出而更進(jìn)一步地減少，該壓錠模具可具有一預(yù)定空間以供填充定量的該混合體40，可方便地定量生產(chǎn)與制造。

將該錠體50進(jìn)行燒結(jié)以形成一玻璃熒光體60，并且該錠體50燒結(jié)至一燒結(jié)溫度，舉例而言，該燒結(jié)溫度介于350℃至1000℃之間，更進(jìn)一步地說，該黏結(jié)介質(zhì)30在該錠體50的燒結(jié)過程中同時(shí)揮發(fā)，舉例而言，該黏結(jié)介質(zhì)30具有一小于該燒結(jié)溫度的揮發(fā)溫度，該錠體50在加熱過程中首先達(dá)到該黏結(jié)介質(zhì)30的揮發(fā)溫度，該揮發(fā)溫度例如介于100℃至150℃之間，接著該錠體50繼續(xù)加熱至該燒結(jié)溫度(如圖3所示)，并且使該玻璃熒光體60燒結(jié)成型，使該玻璃熒光體60具有較少的氣孔與較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，更進(jìn)一步地說，該錠體50在燒結(jié)過程中其硬度與強(qiáng)度逐漸增高并且其結(jié)構(gòu)逐漸壓實(shí)緊密，當(dāng)該黏結(jié)介質(zhì)30揮發(fā)后該錠體50形成具有高致密性的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)配合參考圖4，若未混合有該黏結(jié)介質(zhì)30的錠體的燒結(jié)升溫過程中，未包含有揮發(fā)溫度而直接升溫至燒結(jié)溫度。值得一提的是，該黏結(jié)介質(zhì)30可提升該錠體50燒結(jié)形成該玻璃熒光體60的良率，更仔細(xì)地說，該錠體50配合使用該黏結(jié)介質(zhì)30進(jìn)行壓錠可有效減少該錠體50內(nèi)部的孔隙(如上述說明)，使該玻璃熒光體60在成型時(shí)不產(chǎn)生破壞、增加生產(chǎn)良率，減少制造成本的支出。另外，該氧化鋁粉80可供緩和與減少該玻璃粉10與該熒光粉20在燒結(jié)過程中產(chǎn)生的體積的熱膨脹(中和熱膨脹系數(shù))，進(jìn)一步地避免該玻璃熒光體60因體積膨脹造成破裂。該玻璃熒光體60在燒結(jié)后同時(shí)進(jìn)行退火加工的步驟，退火加工的條件例如可設(shè)定介于300℃至500℃之間，使該玻璃熒光體60可避免脆化而容易破裂(例如可避免于切割時(shí)斷裂)，更進(jìn)一步地說，該玻璃熒光體60在退火加工同時(shí)也可使尺寸較小的微裂痕進(jìn)行修復(fù)再愈合，也可進(jìn)一步地提升良率。

在本實(shí)施例中，當(dāng)取該熒光粉20與該玻璃粉10的重量比例為10：90、并加入該黏結(jié)介質(zhì)30時(shí)，該黏結(jié)介質(zhì)30可為該混合體40的總體積的30％至50％，以使該混合體40可產(chǎn)生最佳的混合效果，并進(jìn)一步地使用例如較佳的20000kg/m²的壓力壓錠該混合體以形成該錠體50，該錠體50可相較該混合體40減少30％至80％的氣泡含量，可使該錠體50在燒結(jié)時(shí)減少體積的收縮，此外，該玻璃熒光體60可具有致密與高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)而改善其楊氏模數(shù)與熱膨脹系數(shù)，其楊氏模數(shù)例如介于71GPa至75GPa之間，或者該玻璃熒光體60的成型密度例如介于0.001g/mm³至0.004g/mm³。在實(shí)際使用中，該玻璃熒光體60可供切割以形成至少一薄片體70，更進(jìn)一步地說，可通過線切割(單/復(fù)線)設(shè)備切割該玻璃熒光體60，并且另可通過研磨該薄片體70更進(jìn)一步地對(duì)該薄片體70進(jìn)行拋光以獲得更佳的表面粗糙度，該薄片體70的厚度可研磨至介于0.1mm至5mm之間，該薄片體70例如可應(yīng)用于光學(xué)設(shè)備中用來轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)或過濾等功效。

綜上，本發(fā)明的一種玻璃熒光體薄片的制造方法，在混合過程中加入黏結(jié)介質(zhì)，使混合體容易被塑造，增加混合均勻效果，再通過壓錠有效減少孔隙，在制造中降低燒結(jié)收縮率、強(qiáng)化結(jié)構(gòu)并改善楊氏模數(shù)，增加生產(chǎn)良率、減少制造成本的支出。

另外，更可在燒結(jié)后同時(shí)進(jìn)行退火加工的步驟，可避免脆化容易破裂、同時(shí)也可使微裂痕進(jìn)行修復(fù)再愈合，進(jìn)一步地提升良率。