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Mn:YAG荧光粉的制备方法、Mn:YAG夹层荧光玻璃及其制备方法和应用技术

技术编号:17769395 阅读:44 留言:0更新日期:2018-04-21 22:26
本发明专利技术提供Mn:YAG荧光粉的制备方法、Mn:YAG夹层荧光玻璃及其制备方法和应用,将制备好的Mn:YAG荧光粉与油墨混合并将其刷在一块玻璃基板上,并将另一块的玻璃基板覆盖在第一块玻璃基板上,形成类似于三明治的结构。通过升温使其玻璃基板软化,紧密结合在一起,所述玻璃基板根据实际应用调整,一般在厚度保持在0.5mm‑3mm,所述Mn:YAG荧光粉油墨混合物也是根据实际应用调整,一般厚度范围在30‑300μm;本发明专利技术优点是发光效率高、热稳定性好、且有效防止荧光层被周围环境腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
Mn:YAG荧光粉的制备方法、Mn:YAG夹层荧光玻璃及其制备方法和应用
本专利技术属于LED荧光材料
,具体是一种Mn:YAG荧光粉的制备方法、Mn:YAG夹层荧光玻璃及其制备方法和应用。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode)光源作为一种新型的固态照明光源,具有环保、光效高、寿命长、体积小的有点。目前主流的LED是用蓝光芯片激发荧光粉得到的白光。这种方式得到的白光具有良好的发光效率,预计到2020年LED的发光效率能达到200lm·W-1。蓝光激发黄色荧光粉Ce:YAG得到白光已经是一种最方便、最常用、最商业化的方法。但是,用这种方法制成的LED的显指偏低,色温偏高。而且荧光粉不稳定,容易被空气腐蚀,老化严重,大大缩短使用寿命。所以需要寻找一种红色荧光粉赖提高LED的显指,降低色温。并且找到一种封装方式,使其荧光粉不暴露在空气中,提高其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足,而提供一种光效比较高的Mn:YAG荧光粉的制备方法。本专利技术的第二个目的是提供一种发光效率高、热稳定性好、且有效防止荧光层被周围环境腐蚀的Mn:YAG夹层荧光玻璃。、本专利技术的第三个目的是提供一种发光效率高、热稳定性好、且有效防止荧光层被周围环境腐蚀的Mn:YAG夹层荧光玻璃的制备方法本专利技术的第四个目的是提供一种Mn:YAG夹层荧光玻璃在白光LED中的应用方法。为实现本专利技术的第一个专利技术目的,其技术方案是将制备Mn:YAG荧光粉所需的原料按配比混合,研磨均匀,制得混合物在1400-1700℃烧结,保温4-6小时,并冷却到室温,然后将Mn:YAG荧光粉与油墨混合;所述Mn:YAG荧光粉由以下组成的原料制成,其中各原料组分的含量以质量份数表示:Y2O340-65质量份Al2O330-55质量份MnCO30.1-1.5质量份HBO32-4质量份BeO1-2质量份Er2O30.5-1质量份。本专利技术的第二个专利技术目的是提供一种Mn:YAG夹层荧光玻璃,将Mn:YAG荧光粉与油墨混合并将其通过丝网印刷刷在一块玻璃基板上,并将另一块的玻璃基板覆盖在第一块玻璃基板上,形成类似于三明治的结构,通过升温使其玻璃基板软化,紧密结合在一起,构成Mn:YAG夹层荧光玻璃,所述Mn:YAG荧光粉油墨混合物的厚度范围在30-300μm;所述Mn:YAG荧光粉由以下组成的原料制成,其中各原料组分的含量以质量份数表示:Y2O340-65质量份Al2O330-55质量份MnCO30.1-1.5质量份HBO32-4质量份BeO1-2质量份Er2O30.5-1质量份。进一步设置是所述两块玻璃基板的折射率相同。进一步设置是所述两块玻璃基板的可见光透过率为90%以上的普通硼硅玻璃。为实现本专利技术的第三个专利技术目的,其技术方案是一种Mn:YAG夹层荧光玻璃的制备方法,包括如下步骤:(1)Mn:YAG荧光粉制备:将制备Mn:YAG荧光粉所需的原料按配比混合,研磨均匀,制得混合物在1400-1700℃烧结,保温4-6小时,并冷却到室温,然后将Mn:YAG荧光粉与油墨混合;所述Mn:YAG荧光粉由以下组成的原料制成,其中各原料组分的含量以质量份数表示:Y2O340-65质量份Al2O330-55质量份MnCO30.1-1.5质量份HBO32-4质量份BeO1-2质量份Er2O30.5-1质量份;(2)丝网印刷:将一块玻璃基板置于丝网印刷的模具下,然后把步骤(1)制得的Mn:YAG荧光粉与油墨混合放于印刷模具下,然后进行印刷,得到单面印有Mn:YAG荧光粉的第一玻璃基板;(3)烘干处理:将步骤(2)得到的单面印有Mn:YAG荧光粉的一块玻璃基板放置于烘箱中,用6小时从室温升到150-350℃,并在150-350℃温度下保温2-3小时,随后关闭烘箱,降至室温,得到单面覆有Mn:YAG荧光粉的玻璃基板。(4)热处理:将步骤(3)制得的玻璃基板的荧光粉面和另一块玻璃基板复合,放入马弗炉,用1.5h从室温升温至玻璃基板软化的温度,并在该温度下进行保温3-10min,随后关闭马弗炉冷却至室温得到Mn:YAG夹层荧光玻璃。进一步设置是步骤(4)中,用1.5h从室温升温至500-700℃,并在该温度下进行保温3-10min。进一步设置是步骤(2)中,丝网印刷的丝网模具的目数是200目。进一步设置是步骤(3)中,用6小时升温至200℃,并在200℃温度下保温2小时。本专利技术还提供一种Mn:YAG夹层荧光玻璃在白光LED上的应用方法,将Mn:YAG夹层荧光玻璃、蓝光LED芯片与Ce:YAG荧光微晶玻璃组合成白光光源,得到白光LED器件。本专利技术所制备的夹层荧光玻璃的厚度是改变的,并可进行切割。本专利技术还提供所述的夹层荧光玻璃作为应用材料在白光LED器件制备中的应用,直接将夹层荧光玻璃配上Ce:YAG微晶玻璃和蓝光芯片组装成光源,无需用AB胶进行点装,起到封装工艺简单目的。与现有的技术相比,本专利技术的有益效果在于:相比于两层结构的荧光玻璃,本专利技术制备的夹层荧光玻璃是三明治结构,这种夹层结构的优点在于能够很好的对荧光粉层起到良好保护,避免其与空气直接接触,腐蚀性小、老化速率慢,避免芯片温度过高对荧光层的光效影响,使其使用寿命变长;特别是大功率的LED应用上能够承受更高的温度。本专利技术所制得的Mn:YAG夹层荧光玻璃,通过制备工艺参数的控制,使其夹层玻璃的厚度可调控,荧光粉均匀分布,相比于流延等工艺能更好地解决了在热处理时荧光粉温度不均匀的问题,制得的玻璃表面均匀,夹层稳定均匀。本专利技术制备夹层荧光玻璃的工艺采用油墨为溶剂,且热处理温度较低,对设备要求也较低,可以减少经济成本,有利于工业扩大化生产。本专利技术制得的夹层荧光玻璃应用于白光LED简化的封装的工艺,适合于各种形状蓝光芯片。下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做进一步介绍。附图说明图1为本专利技术实施例一的结构示意图;图2为实施例一样品的X射线衍射(XRD)图;图3为实施例二样品的X射线衍射(XRD)图;图4为实施例一样品的发射光谱;图5为实施例二样品的发射光谱;图6为实施例三样品的发射光谱。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述,只用于对本专利技术进行进一步说明,不能理解为对本专利技术保护范围的限定,该领域的技术工程师可根据上述专利技术的内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。实施例1如图1所示,该图所述的是通过100目的丝网将Mn:YAG荧光粉用油墨印刷在厚度为0.5mm的φ55玻璃板1上,放于马弗炉中,用6小时从室温升至200℃,并保温2小时。随后关闭马弗炉,冷却至室温,将玻璃3覆盖在有Mn:YAG荧光粉的那面的玻璃基板上。放入高温炉,1.5小时升至700℃,保温3min,关闭高温炉,冷却至室温,随后得到一块Mn:YAG荧光夹层玻璃。其中,所述的φ55的玻璃板是硼硅玻璃。所述的Mn:YAG荧光粉,是按照质量百分比组成为:Y2O3:55份、Al2O3:45份、MnCO3:1份、HBO3:2份、BeO1份和Er2O30.5份精确称量,然后放入玛瑙研钵中,混合研磨均匀,将研磨好的原料在1550℃下烧结,并保温四小时,冷却到室温并与油墨混合,并充分的搅拌。用丝网印刷的方法刷在玻璃基板上。制得荧光玻璃与3328本文档来自技高网...
Mn:YAG荧光粉的制备方法、Mn:YAG夹层荧光玻璃及其制备方法和应用

【技术保护点】
一种Mn:YAG荧光粉制备方法,其特征在于:将制备Mn:YAG荧光粉所需的原料按配比混合,研磨均匀,制得混合物在1400‑1700℃烧结,保温4‑6小时,并冷却到室温,然后将Mn:YAG荧光粉与油墨混合;所述Mn:YAG荧光粉由以下组成的原料制成,其中各原料组分的含量以质量份数表示:Y2O3                     40‑65质量份Al2O3                              30‑55质量份MnCO3                    0.1‑1.5质量份HBO3                     2‑4质量份BeO                     1‑2质量份Er2O3                            0.5‑1质量份。

【技术特征摘要】
1.一种Mn:YAG荧光粉制备方法,其特征在于:将制备Mn:YAG荧光粉所需的原料按配比混合,研磨均匀,制得混合物在1400-1700℃烧结,保温4-6小时,并冷却到室温,然后将Mn:YAG荧光粉与油墨混合;所述Mn:YAG荧光粉由以下组成的原料制成,其中各原料组分的含量以质量份数表示:Y2O340-65质量份Al2O330-55质量份MnCO30.1-1.5质量份HBO32-4质量份BeO1-2质量份Er2O30.5-1质量份。2.一种Mn:YAG夹层荧光玻璃,其特征在于:将Mn:YAG荧光粉与油墨混合并将其通过丝网印刷刷在一块玻璃基板上,并将另一块的玻璃基板覆盖在第一块玻璃基板上,形成类似于三明治的结构,通过升温使其玻璃基板软化,紧密结合在一起,构成Mn:YAG夹层荧光玻璃,所述Mn:YAG荧光粉油墨混合物的厚度范围在30-300μm;所述Mn:YAG荧光粉由以下组成的原料制成,其中各原料组分的含量以质量份数表示:Y2O340-65质量份Al2O330-55质量份MnCO30.1-1.5质量份HBO32-4质量份BeO1-2质量份Er2O30.5-1质量份。3.根据权利要求1所述的一种Mn:YAG夹层荧光玻璃,其特征在于:所述两块玻璃基板的折射率相同。4.根据权利要求1所述的一种Mn:YAG夹层荧光玻璃,其特征在于:所述两块玻璃基板的可见光透过率为90%以上的普通硼硅玻璃。5.一种Mn:YAG夹层荧光玻璃的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)Mn:YAG荧光粉制备:将制备Mn:YAG荧光粉所需的原料按配比混合,研磨均匀,制得混合物在1400-1700℃烧结,保温4-6小时,并冷却到室温,然后将Mn:YAG荧光粉与油墨混合;所述Mn:YA...

【专利技术属性】
技术研发人员:向卫东周磊梁晓娟
申请(专利权)人:温州大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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