复合荧光夹层玻璃及其制备方法和在白光LED上的应用技术

本发明专利技术公开了一种复合荧光夹层玻璃，包括有第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板和夹在所述第一超薄玻璃基板与第二超薄玻璃基板之间的复合荧光粉层，复合荧光粉层中的荧光粉包括有Ce：YAG荧光粉和Zn掺杂Mn：YAG荧光粉，第一超薄玻璃基板、复合的荧光粉层和第二超薄玻璃基板之间是通过流延法紧密牢固地结合在一起形成一个整体，所述第一超薄玻璃基板和第二超薄玻璃基板的可见光透过率大于90%且软化点温度大于800℃，第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板的厚度分别在0.2‑1 mm，所述复合荧光粉层的厚度在100‑300 μm；本发明专利技术的优点是能够很好的对荧光粉层起到保护作用，防止芯片过高的温度对荧光层的热冲击，以达到其使用寿命更长。

【技术实现步骤摘要】
复合荧光夹层玻璃及其制备方法和在白光LED上的应用
本专利技术涉及一种荧光夹层玻璃，具体是指一种复合荧光夹层玻璃及其制备方法和在白光LED上的应用。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode)照明是21世纪最具发展潜力的高新技术之一，在全球气候变暖、资源枯竭等环境问题日益加剧的情况下,具有节能、环保、安全、牢固、体积小、寿命长、无污染、色彩丰富等诸多优势的发光二极管正成为照明的主流。目前，最常用的白光LED是发出蓝光的二极管芯片激发掺杂发光粒子的黄色荧光粉，黄色荧光粉中的发光粒子吸收能量被激发发生能级跃迁，后辐射出黄光与透过蓝光芯片的蓝光复合产生白光。该方式最大的优点是有很高的发光效率，已经被商业化应用。但色温偏高、红光成分缺少导致的显示指数低等缺点同样限制了其在室内暖色调照明领域的应用，这也是目前其改进和研究的一个热点。当前，制造高效率、高显色指数、低色温、大功率白光LED已经成为LED发展的迫切需求，因此，其中荧光材料的性能(激发效率、发光效率、均匀性、物化稳定性等)提升尤其重要。
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，而提供一种复合荧光夹层玻璃，这种夹层结构的优点在于能够很好的对荧光粉层起到保护作用，防止芯片过高的温度对荧光层的热冲击，以达到其使用寿命更长。本专利技术的第二个目的是提供一种复合荧光夹层玻璃的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种复合荧光夹层玻璃在白光LED上的应用方法。为实现本专利技术的第一个专利技术目的，其技术方案是包括有第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板和夹在所述第一超薄玻璃基板与第二超薄玻璃基板之间的复合荧光粉层，复合荧光粉层中的荧光粉包括有Ce：YAG荧光粉和Zn掺杂Mn：YAG荧光粉，第一超薄玻璃基板、复合的荧光粉层和第二超薄玻璃基板之间是通过流延法紧密牢固地结合在一起形成一个整体，所述第一超薄玻璃基板和第二超薄玻璃基板的可见光透过率大于90%且软化点温度大于800℃，第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板的厚度分别在0.2-1mm，所述复合荧光粉层的厚度在100-300μm。进一步设置是所述第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板的折射率相同。进一步设置是所述第一超薄玻璃基板和第二超薄玻璃基板为可见光透过率大于90%的硼铝硅超薄高强高透玻璃、钢化玻璃或K9光学玻璃。进一步设置是Zn掺杂Mn：YAG荧光粉包括有由以下组成，以质量份数计Y2O340~60质量份Al2O330~50质量份H3BO31~5质量份ZnO2~10摩尔份MnCO30.05~1摩尔份。为实现本专利技术的第二个专利技术目的，其技术方案是包括如下步骤：(1)Zn掺杂的Mn：YAG荧光粉制备：根据以下组成秤取原料：Y2O340~60质量份Al2O330~50质量份H3BO31~5质量份ZnO2~10摩尔份MnCO30.05~1摩尔份，并将原料置于玛瑙研钵中充分混合研磨30-40min，倒入刚玉坩埚中，在干燥的气氛中置于高温电阻炉，于1400-1600℃，烧制时间为4h，待冷却后再次置于玛瑙研钵中捣碎并充分研磨后备用；(2)荧光粉料浆制备：将Zn掺杂的Mn：YAG荧光粉和Ce：YAG荧光粉与溶剂以质量比0.2-0.5:1进行混合，并充分搅拌制得荧光粉料浆；MnCO3的浓度优选0.4mol%,ZnO掺杂浓度优选6mol%，反应温度优选1600℃。(3)用流延法制备夹层玻璃：将第一超薄玻璃基板上置于流延设备的模具下，然后把步骤(1)制得的荧光粉料浆涂敷于第一超薄玻璃基板上，然后进行流延，来得到单面印有荧光粉料浆的第一超薄玻璃基板；然后将第二超薄玻璃基板与第一超薄玻璃基板复合在一起，得到复合荧光夹层玻璃坯件；(4)烘干处理：将步骤(2)制得的复合荧光夹层玻璃坯件置于精密退火炉中，用2-3小时从室温升到100-200℃，并在100-200℃温度下保温5-10小时，随后冷却，关闭精密退火炉，自动降温至室温，即得到复合荧光夹层玻璃。进一步设置是所述步骤（2）中，溶剂为油墨。进一步设置是步骤（3）中，流延的高度为0.1-0.5mm。进一步设置是步骤（2）中，Ce：YAG荧光粉和Zn掺杂Mn：YAG的荧光粉的质量比为1：3-10。本专利技术还提供一种复合荧光夹层玻璃在白光LED上的应用方法，直接将所述的夹层荧光玻璃与蓝光LED芯片组装成光源，获得白光LED器件。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)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保护作用，防止芯片过高的温度对荧光层的热冲击，以达到其使用寿命更长；尤其在是大功率的LED上应用时候能够耐住更高的温度；并有效的补充了目前常用的白光LED中缺乏红光成分的问题，使得制得的器件显色指数增加、色温降低。(2)本专利技术所制得的夹层荧光玻璃，通过流延工艺并对制备工艺步骤和参数的控制，可以很好地控制荧光粉层的厚度和荧光粉的均匀分布，制得了超薄高强玻璃基板表面与荧光层完美结合的夹层荧光玻璃。(3)本专利技术制备夹层荧光玻璃的工艺采用油墨，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。(4)本专利技术制得的夹层荧光玻璃应用于白光LED可优化封装LED结构，在封装上无需加工切割就可以适配任何形状的芯片，可有效简化封装工艺。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Zn掺杂Mn：YAG荧光粉样品的X射线衍射(XRD)图；图2为本专利技术实施例一Zn掺杂Mn：YAG荧光粉样品的发射光谱图；图3为本专利技术实施例一的流延工艺流程图；图4为实施例一的结构示意图；图5为实施例一样品的EL图；图6为实施例一样品的X射线衍射(XRD)图。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首先将分析纯的Y2O3，Al2O3，0.05~1mol%MnCO3，2~10mol%ZnO，H3BO3:1-5wt%原料原料按照化学计量比精确称量并置于玛瑙研钵中充分混合研磨30-40min，倒入刚玉坩埚中，在干燥的气氛中置于高温电阻炉，于1600℃，烧制时间为4h。待冷却后再次置于玛瑙研钵中捣碎并充分研磨后备用。将得到的Mn:YAG荧光粉进行X射线衍射和荧光光谱性质测试。衍射数据（图1所示）表明了制备的荧光粉为纯相的Mn:YAG；荧光光谱数据（图2所示）表明该荧光粉的发射波长在672nm。然后按照3:1的比例分别称取制得的Zn掺杂Mn：YAG荧光粉与Ce:YAG荧光粉，再按照荧光粉：油墨的比例为0.3:1称取相应质量的油墨，将荧光粉与油墨充分混合搅拌均匀。然后将制备的荧光粉浆料涂敷在第一超薄玻璃基板上，然后进行流延(流延工艺流程图如图3所示)来得到单面印有荧光粉料浆的第一超薄玻璃基板，其中流延刀的高度控制为0.2mm即200μm；然后将第二超薄玻璃基板与第一超薄玻璃基板复合在一起。将上步制得的Ce：YAG和自制的Zn掺杂Mn：YAG的荧光粉的超薄高强夹层玻璃置于精密退火炉中，用2小时从室温升到100℃，并在100℃温度下保温6小时，随后冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.复合荧光夹层玻璃，其特征在于：包括有第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板和夹在所述第一超薄玻璃基板与第二超薄玻璃基板之间的复合荧光粉层，复合荧光粉层中的荧光粉包括有Ce：YAG荧光粉和Zn掺杂Mn：YAG荧光粉，第一超薄玻璃基板、复合的荧光粉层和第二超薄玻璃基板之间是通过流延法紧密牢固地结合在一起形成一个整体，所述第一超薄玻璃基板和第二超薄玻璃基板的可见光透过率大于90%且软化点温度大于800℃，第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板的厚度分别在0.2‑1 mm，所述复合荧光粉层的厚度在100‑300 μm。

【技术特征摘要】
1.复合荧光夹层玻璃，其特征在于：包括有第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板和夹在所述第一超薄玻璃基板与第二超薄玻璃基板之间的复合荧光粉层，复合荧光粉层中的荧光粉包括有Ce：YAG荧光粉和Zn掺杂Mn：YAG荧光粉，第一超薄玻璃基板、复合的荧光粉层和第二超薄玻璃基板之间是通过流延法紧密牢固地结合在一起形成一个整体，所述第一超薄玻璃基板和第二超薄玻璃基板的可见光透过率大于90%且软化点温度大于800℃，第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板的厚度分别在0.2-1mm，所述复合荧光粉层的厚度在100-300μm。2.根据权利要求1所述的复合荧光夹层玻璃，其特征在于：所述第一超薄玻璃基板、第二超薄玻璃基板的折射率相同。3.根据权利要求1所述的复合荧光夹层玻璃，其特征在于：所述第一超薄玻璃基板和第二超薄玻璃基板为可见光透过率大于90%的硼铝硅超薄高强高透玻璃、钢化玻璃或K9光学玻璃。4.根据权利要求1所述的复合荧光夹层玻璃，其特征在于：Zn掺杂Mn：YAG荧光粉包括有由以下组成，以质量份数计Y2O340~60质量份Al2O330~50质量份H3BO31~5质量份ZnO2~10摩尔份MnCO30.05~1摩尔份。5.复合荧光夹层玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)Zn掺杂的Mn：YAG荧光粉制备：根据以下组成秤取原料：Y2O340~60质量份Al2O330~50质量份H3BO31~5质量份ZnO2~10摩尔份MnCO30.05~1摩尔份，并将原料置于玛瑙研钵中充分混合研磨...

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