本发明专利技术公开了一种荧光玻璃陶瓷及其制备方法和在制备激光光源中的应用，包括：将α-Si3N4、AlN、Al2O3和Eu2O3，在温度1500～2400℃和压强0.6～1.4Mpa条件下保温1～5h，待冷却后，进行研磨，过筛，得到铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉；将铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉和玻璃粉混合后，在450到700℃保温45～120min，得到荧光玻璃陶瓷。本发明专利技术中，制备的绿色荧光粉，具有优异的发光性能，并且与特定的低熔点玻璃粉复合制备荧光玻璃陶瓷，使其具有良好的热稳定性，并且不影响发光性能，可用于制备激光光源，能够抗蓝光，在长时间的高温运行下，不会出现材料劣化、变色等现象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光光源的封装材料
，具体涉及一种。
技术介绍
随着显示和光源技术的不断提高，投影显示技术在娱乐、教育、医疗等领域中得到了广泛的应用，并使显示产业迅速地兴起，成为重要的电子信息产业之一。其中，投影显示技术是指利用光源发出的红、绿、蓝三基色进行成像，再经过光学系统的放大处理后，在投影屏幕中显示图像的技术。因此，为提高投影质量，需要找到合适的投影光源。目前所使用的光源一般为阴极射线管，但是存在着发光强度低、均匀性差、体积大、质量重等问题。而激光是一种方向性强，亮度极高的光源，能有效地激发荧光粉，放射出高亮度的光。因此，人们提出采用激光照明光源来实现投影显示技术。但是，激光光源由于其具有高功率发光等特点，使得光源在发光过程产生的热量较大，进而影响到整个显示系统的工作效率。因此需要找到合适的封装结构以及导热性好的封装材料，并进行相应的光学设计，从而有效地提高激光光源的发光效率。目前，常见的封装材料主要是环氧树脂。但是环氧树脂这类有机封装材料本身的耐热性能不高，而且对短波段光的敏感度较高，使得在长时间的高温运行下，材料会出现劣化、变色等现象，极大地影响到照明系统的发光效率。申请公布号为CN 104610967A(申请号为201510081434.3)的中国专利技术专利申请公开了一种稀土掺杂的氮氧化物绿色荧光粉材料，该氮氧化物荧光粉的化学通式为Ba1 yLnxAl2 x zSiz04 zNz:yEu 2+，其中，掺杂的稀土金属离子Ln = Y，La，Gd或Lu，该绿色焚光粉的制备方法包括:以S1、Al、Ba和Ln(Ln = Y，La，Gd或Lu)单质、氧化物或相应盐类以及Si3N4为原料，按照其化学组成以及计量称取相应的原料；将除去Si 3N4的原料加入助溶剂混合后研磨均匀，研磨后的混合物料高温培烧；将上述培烧后的产物磨碎，再加入Si3N4混合后研磨均匀，研磨后的混合物料在还原性气氛中高温煅烧；再经过后处理，即得到最终产物氮氧氧化物绿色荧光粉。该氮氧氧化物绿色荧光粉通过稀土离子的掺杂和组溶剂的选择添加，改善了荧光粉的发光特性，但是将其与环氧树脂共同用于激光光源时，对短波段光的敏感度较高，使得在长时间的高温运行下，材料会出现劣化、变色等现象。
技术实现思路
为解决上述存在的技术问题，实现高亮度投影显示，解决高功率光源封装散热性能差等问题，本专利技术提供了一种，通过特定的绿色荧光粉和玻璃粉复合，制备的荧光玻璃陶瓷热稳定性好，可在高温下长时间运行。—种荧光玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤:I)将a-Si3N4、A1N、A1203和Eu2O3，在充满还原气的环境下，在温度1500°C?2400°C和压强0.6Mpa?1.4Mpa条件下保温Ih?5h，待冷却后，进行研磨，过筛，得到铕掺杂的娃招氧氣的绿色焚光粉；2)将步骤I)制备的铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉和玻璃粉混合后，在450°C到700°C保温45min?120min，得到荧光玻璃陶瓷；所述的玻璃粉为S12-BaO-ZnO-B2O3-Al2O3体系玻璃粉、Na 20_A1203-B203体系玻璃粉、V2O5-B2O3-TeO2体系玻璃粉、ZnO-B 203_Ba203_Al203体系玻璃粉或CaO-MgO-S1 2体系玻璃粉。本专利技术中，采用特定方法制备铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉，使其具有优异的发光性能，并且，与特定的低熔点玻璃粉复合制备荧光玻璃陶瓷，使其具有良好的热稳定性，并且不影响发光性能，能够抗蓝光，在长时间的高温运行下，仍能够保持良好的热稳定性，不会出现材料劣化、变色等现象。以下作为本专利技术的优选技术方案:步骤I)中，在温度1800°C?2200°C和压强0.8Mpa?1.2Mpa条件下保温1.5h?4h0所述的还原气为氮气、氩气或者氮氢混合气。在保温之前，以15?30 °C /min (优选20°C /min)升温速率升温到1500 °C?2400。。。所述的保温在高温碳管炉中进行。所述的铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉为β型绿色荧光粉，其化学式为Si6 ,AlzOzN8 z:Eu2+，其中，z的范围为O < z彡4.2。更进一步优选，所述的铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉的化学式为Si5.5Ala50a5N7.5:Eu2+。步骤2)中，本专利技术选用的玻璃粉均为低熔点玻璃粉。进一步优选，所述的玻璃粉为S12-BaO-ZnO-B2O3-Al2O3体系玻璃粉或CaO-MgO-S1 2体系玻璃粉。所述的S12-BaO-ZnO-B2O3-Al2O3体系玻璃粉的摩尔比为 0.4:0.3:0.2:0.05:0.05。所述的〇&0-]\%0^02体系玻璃粉的摩尔比为0.3:0.4:0.4。所述的铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉和玻璃粉以总质量百分数100%计，为质量百分数2 %?8 %绿色荧光粉和质量百分数92 %?98 %玻璃粉，进一步优选为质量百分数5%绿色荧光粉和质量百分数95%玻璃粉。当荧光粉质量百分数在O?8%范围内逐渐增加时，荧光玻璃陶瓷发光强度逐渐增加。当荧光粉质量百分数超过8%时，荧光玻璃陶瓷发光强度逐渐降低。在500 °C 到 660°C 保温 60min ?120min。本专利技术制备的荧光玻璃陶瓷，可用于制备激光光源，特别是用于投影显示的激光光源，所述的激光光源，包括蓝色激光芯片以及封装在所述蓝色激光芯片上的荧光玻璃陶瓷(也可称微晶玻璃)，该微晶玻璃在蓝色激光芯片激发下，可以制备出绿色光源，或者再结合其他红色光源制备白色光源器件。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点:本专利技术中，采用特定方法制备铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉，使其具有优异的发光性能，并且，与特定的低熔点玻璃粉复合制备荧光玻璃陶瓷，使其具有良好的热稳定性，并且不影响发光性能，能够抗蓝光，在长时间的高温运行下，仍能够保持良好的热稳定性，不会出现材料劣化、变色等现象。本专利技术激光光源，采用激光蓝光芯片激发荧光粉，利用激光的单色光、发光高度集中、能量密度高等特性，能有效地激发本专利技术的铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉，提高发光功率。微晶玻璃式封装，能够提高激光芯片的散热性能，增强荧光粉的稳定性。并且，可以有效地解决封装材料因高温或短波长光而引起的材料劣化问题，提高了器件的发光性能。【附图说明】图1为440nm普通光源激发实施例1中制得的荧光玻璃陶瓷的发射光谱图；图2为440nm激光光源激发实施例1制备的荧光玻璃陶瓷所测得的荧光光谱图；图3为实施例1制得的S12-BaO-ZnO-B2O3-Al2O3低熔点玻璃粉的扫描电子显微镜(SEM)图；图4为实施例1制得的荧光玻璃陶瓷和对比例I制得的Si5.5Ala50a5N7.5:Eu2+绿色荧光粉的热稳定性的对比图；图5为对比例I中制备的Si5.5Ala50a5N7.5:Eu2+绿色荧光粉的SEM图；图6为实施例1制备的荧光玻璃陶瓷的SEM图。【具体实施方式】实施例1一种荧光玻璃陶瓷，由95wt%的S12-BaO-ZnO-B2O3-Al2O3低熔点玻璃粉与5wt%的Si5.5A10.500.5N7.5: Eu2+绿色当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种荧光玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将α‑Si3N4、AlN、Al2O3和Eu2O3，在充满还原气的环境下，在温度1500℃～2400℃和压强0.6Mpa～1.4Mpa条件下保温1h～5h，待冷却后，进行研磨，过筛，得到铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉；2)将步骤1)制备的铕掺杂的硅铝氧氮的绿色荧光粉和玻璃粉混合后，在450℃到700℃保温45min～120min，得到荧光玻璃陶瓷；所述的玻璃粉为SiO2‑BaO‑ZnO‑B2O3‑Al2O3体系玻璃粉、Na2O‑Al2O3‑B2O3体系玻璃粉、V2O5‑B2O3‑TeO2体系玻璃粉、ZnO‑B2O3‑Ba2O3‑Al2O3体系玻璃粉或CaO‑MgO‑SiO2体系玻璃粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王乐，罗东，潘桦滟，陈如标，吴拓，李旸晖，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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