一種白光led用硼酸鹽發光玻璃及其製備方法

2023-06-02 10:21:41

專利名稱：一種白光led用硼酸鹽發光玻璃及其製備方法
技術領域：
本發明涉及應用於半導體照明的發光材料，尤其是涉及一種可被近紫外光LED晶片有效激發而發白光的硼酸鹽玻璃及其製備方法。
背景技術：
半導體白色發光二極體(light-emitting diodes，簡稱LED)是近十多年來發展起來的一種新型固態照明器件。與傳統的白熾燈、螢光燈相比，白光LED具有節能、效率高、 壽命長、體積小、顏色可調等優點，被稱為「第四代照明光源」。目前，常用的白光LED需採用有機樹脂將藍光LED晶片與YAG: Ce螢光粉封裝起來。但是封裝用的有機樹脂易老化，尤其是採用紫外光LED晶片來獲得白光LED的方案中，器件的壽命大大降低，開發一種新型的材料來解決這些問題具有重要意義。同時由於白光是由螢光體的黃色螢光與LED的藍光混合而成，器件的發光顏色隨驅動電壓和螢光體塗層厚度的變化而變化，色彩還原性差，顯色指數低。為解決上述問題，全色單基質白光玻璃能在一定程度上克服混合螢光體的不足，提高了流明效率和顯色指數；並且由玻璃替代樹脂也能優化封裝工藝。因此開發適合紫外激發的高效單基質白光玻璃具有廣闊的經濟應用價值。本發明製備了三摻Eu2+、Tb3+和Mn2+的發光玻璃，此發光玻璃能被近紫外光有效激發而發出穩定高效的白光。

發明內容
本發明的目的在於擴大用於白光LED照明用的材料，提供一種新型的發光效率高、均勻性高、熱穩定性高、透過率高的製作工藝簡單的用於LED白光照明的發光玻璃及其製備方法。該發光玻璃可被從250nm到450nm的近紫外光激發，而且光轉換效率高，可穩定的發射出從400nm到750nm的覆蓋了整個可見光範圍的白光，是一種適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型材料。為實現上述發明目的，本發明所採用的技術方案是一種白光LED用硼酸鹽發光玻璃，其特徵在於所述玻璃的組成如下列化學表達式所示aSrO · bMgO · c&03:xEu2+，yMn2+, ζTb3+其中，a，b，c，x，y，z為各自的摩爾分數，其中，0. 5<a<2，0. 5<b<2，2彡c彡4， 0. 005 ^ χ < 0. 1,0. 03 ^ y ^ 0. 2,0 ^ ζ < 0. 2。優選的，所述化學表達式中，a+x+z = 1，b+y = 1。優選的，所述化學表達式中0. 8 < a < 1.2，0. 8 < b < 1.2，2彡c彡4， 0. 01 彡 χ 彡 0. 06,0. 09 ^ y ^ 0. 15,0. 01 彡 ζ 彡 0. 08。本發明還提供所述的白光LED用硼酸鹽發光玻璃的製備方法，所述方法為以各自含Sr、Mg、EU、Mn或Tb的化合物、含B的化合物為原料，按照所述白光LED用硼酸鹽發光玻璃的化學表達式中各元素的摩爾比例稱取相應的所述原料，直接以固體粉末或加入少量乙醇或丙酮潤溼，研磨混勻得混合物，將混合物在空氣或還原性氣氛中，升溫至900 1300°C 溫度下進行焙燒，升溫速率通常為5°C /min 20°C /min，冷卻得最終焙燒產物即製得所述白光LED用硼酸鹽發光玻璃；所述的焙燒是指每次焙燒時間為1 7小時，焙燒1 5次， 優選焙燒1次即可，多次焙燒時，每兩次焙燒之間冷卻到室溫進行研磨處理，最後一次焙燒在還原性氣氛下進行，所述還原性氣氛為含5-10v%氫氣的氮氣混合氣、含5-10v%—氧化碳的氮氣混合氣或活性炭在高溫下和空氣中的氧氣反應產生的一氧化碳氣氛；
所述含Sr、Mg、Eu、Mn或Tb的化合物物為含Sr、Mg、Eu、Mn或Tb各自對應的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽或有機酸鹽；所述的含B的化合物為含硼的氧化物、硼酸或硼酸鹽。
進一步，所述含Sr、Mg、Eu、Mn或Tb的化合物優選為含Sr、Mg、Eu、Mn或Tb各自對應的氧化物或碳酸鹽。
在於所述的含B的化合物優選為硼酸。
本發明所述研磨可在瑪瑙研缽或球磨機中進行。所述研磨可以加入少量乙醇或丙酮潤溼，起到均勻介質的作用，通常加入量使固體原料成糊狀即可，這是本領域技術人員公知的。
本發明製備方法中，最後一次焙燒至熔融狀態後，將熔融液按需要倒入設定形狀的模具，冷卻得到相應形狀的所述白光LED用硼酸鹽發光玻璃。
或者最後一次得到的最終焙燒產物可以經過切割、拋光成所需要的形狀，製得特定形狀的白光LED用硼酸鹽發光玻璃。
本發明提供的白光LED用硼酸鹽發光玻璃，在ζ = 0時，為雙摻Eu2+和Mn2+的硼酸鹽發光玻璃，在波長為380nm紫外光激發下，所述硼酸鹽發光玻璃的發射波長範圍為 400-750nm，其中包括400_550nm的藍光區域和550_750nm的紅光區域，發射主波長分別為 460nm 禾口 630nmo
而當0 < ζ < 0. 06，即三摻Eu2+、Mn2+和Tb3+的硼酸鹽發光玻璃，玻璃中Tb3+的存在能有效提高發光玻璃的顯色指數，並使色坐標更接近於正白光。在波長為350nm紫外光激發下，所述硼酸鹽發光玻璃的發射波長範圍為400-750nm，比雙摻Eu2+和Mn2+的硼酸鹽發光玻璃多了 488nm處的藍光和增多了 543nm的綠光。
由此可見，本發明提供的硼酸鹽發光玻璃可以發射出系列偏紅、偏藍的白光和正白光，顯色指數可達90以上。
本發明的提供的白光LED用硼酸鹽發光玻璃的化學組成決定了其激發光譜非常寬，在250 450nm範圍內具有強的吸收，適合於紫外光LED晶片激發。本發明發光玻璃的發射光譜覆蓋了從400nm到750nm的整個可見光區，是一種具有高顯色指數、非常適合於白光LED的新型材料。同時該發光玻璃具有性能穩定，發光效率高等優點。並且製備方法工藝簡單、易於操作、無汙染、成本低。

圖1實施例1製得的雙摻Eu2+和Mn2+的硼酸鹽玻璃的激發光譜和發射光譜，虛線部分是激發光譜，實線部分是發射光譜；橫坐標代表波長(nm)，縱坐標代表相對強度(a. U)。
圖2實施例11製得的三摻Eu2+、Mn2+和Tb3+的硼酸鹽玻璃的發射光譜，橫坐標代CN 102531387 A
表波長(nm)，縱坐標代表相對強度(a. u)。 具體實施例方式下面以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不限於此實施例1 0. 995Sr0 · 0. 82Mg0 · 3B203:0. 005Eu2+，0. 18Mn2+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 7345克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1652克氧化鎂(MgO)、1. 8549克硼酸 (H3BO3)、0. 0044克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 1035克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以活性炭粉作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為5°C /min,以1100°C焙燒6小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的偏紅白光在380nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。實施例2 0. 95Sr0 · 0. 97Mg0 · 2. 5B203:0. 05Eu2+，0. 03Mn2+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 7012克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1955克氧化鎂(MgO)、1. 5458克硼酸 (H3BO3)、0· 044克三氧化二銪(Eu2O3)、0· 0172克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中，添加2mL乙醇進行研磨，研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中， 在高溫爐中以含5-10v% —氧化碳的氮氣混合氣作為還原氣氛，升溫速率為10°C /min,以 1200°C焙燒4小時，在熔融時倒入模具，得到特定的形狀，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的偏藍白光在380nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。實施例3 0. 99Sr0 · 0. 85Mg0 · 2. 8B203:0. OlEu2+,0. 15Mn2+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 7308克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1713克氧化鎂(MgO)、1. 7312克硼酸 (H3BO3)、0. 0088克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0862克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中，添加2mL丙酮進行研磨，研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中， 在高溫爐中以含5-10v%—氧化碳的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為 150C /min,以1300°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。所得玻璃經切割、拋光可形成特定的透鏡形狀。該發光玻璃發射的偏紅白光在400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。實施例4 0. 98Sr0 · 0. 94MgO · 2B203:0. 02Eu2+，0. 06Mn2+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 7234克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1894克氧化鎂(MgO)、1. 2366克硼酸 (H3BO3)、0. 0176克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0345克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中，添加2mL丙酮進行研磨，研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中， 在高溫爐中以含5-10v%氫氣的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為20°C /min，先以900焙燒5小時，再以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的偏藍白光在400nm到730nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm 到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。
實施例5 0. 97Sr0 · 0. 9IMgO · 3. 5B203:0. 03Eu2+，0. 09Mn2+ 發光玻璃的製備。
製備方法如下
分別稱取0. 7160克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1834克氧化鎂(MgO)、2. 1641克硼酸 (H3BO3)、0. 0264克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0517克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以活性炭粉作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒4小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的白光在400nm到730nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。
實施例6 0. 96Sr0 · 0. 88Mg0 · 3. 2B203:0. 04Eu2+,0. 12Mn2+ 發光玻璃的製備。
製備方法如下
分別稱取0. 7086克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1773克氧化鎂(MgO)、1. 9786克硼酸 (H3BO3)、0. 0352克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0690克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以含5-10v% — 氧化碳的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的白光在400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。
實施例7 0. 9Sr0 · 0. 8Mg0 · 2. 5B203:0. IEu2+,0. 2Mn2+ 發光玻璃的製備。
製備方法如下
分別稱取0. 6643克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1612克氧化鎂(MgO)、1. 5458克硼酸 (H3BO3)、0. 0880克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0575克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中，添加3mL丙酮進行研磨，研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中， 在高溫爐中以含5-10v%氫氣的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C / min,以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的白光在400nm到 760nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。
實施例8 0. 995Sr0 · 0. 97Mg0 · 3. 5B203:0. 005Eu2+，0. 03Mn2+ 發光玻璃的製備。
製備方法如下
分別稱取0. 7345克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1995克氧化鎂(MgO)、2. 1641克硼酸 (H3BO3)、0. 0044克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0172克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以含5-10v% — 氧化碳的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的偏紅白光在380nm到730nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED 晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。
實施例9 0. 98Sr0 · 0. 88Mg0 · 4B203:0. 02Eu2+，0. 12Mn2+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 7234克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1773克氧化鎂(MgO)、2. 4732克硼酸 (H3BO3)、0. 0176克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0690克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中，添加2mL丙酮進行研磨，研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中， 在高溫爐中以活性炭粉作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒2 小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的白光在400nm到760nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED 晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。實施例10 0. 96Sr0 · 0. 9IMgO · 3. 8B203:0. 04Eu2+,0. 09Mn2+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 7086克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1834克氧化鎂(MgO)、2. 3495克硼酸 (H3BO3)、0. 0352克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0517克碳酸錳(MnCO3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以含5-10v% — 氧化碳的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的白光在400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。實施例11 0. 94SrO · 0. 88Mg0 · 3B203:0. 02Eu2+，0. 12Μη2+，0· 04Tb3+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 6939克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1773克氧化鎂(MgO)、1. 8549克硼酸 (H3BO3) >0. 0176 克三氧化二銪(Eu2O3)、0· 0690 克碳酸錳(MnCO3)、0· 0366 克氧化鋱(Tb2O3)， 以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中，添加2mL丙酮進行研磨，研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以含5-10v%氫氣的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的正白光在400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm 到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃，顯色指數達到90以上。實施例12 0. 93Sr0 · 0. 9IMgO · 2. · 5 :0. 04Eu2+, 0. 09Μη2+，0· 03Tb3+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 6865克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1834克氧化鎂(MgO)、1. 5458克硼酸 (H3BO3)、0· 0352 克三氧化二銪(Eu2O3) >0. 0517 克碳酸錳(MnCO3)、0· 0274 克氧化鋱(Tb2O3)， 以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中， 在高溫爐中以含5-10v%氫氣的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C / min，以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的正白光在400nm 到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發， 是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃，顯色指數達到90以上。
實施例13 0. 93Sr0 · 0. 82Mg0 · 3. 5 :0. OlEu2+, 0. 18Mn2+，0. 06Tb3+ 發光玻璃的製備。
製備方法如下
分別稱取0. 6865克碳酸鍶(SrCO3)、0. 1652克氧化鎂(MgO)、2. 1641克硼酸 (H3BO3)、0· 0088 克三氧化二銪(Eu2O3)、0· 1035 克碳酸錳(MnCO3)、0· 0549 克氧化鋱(Tb2O3)， 以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中， 在高溫爐中以含5-10v%氫氣的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C / min，以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的偏紅白光在 400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250匪到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。
實施例14 0. 96Sr0 · 0. 9IMgO · 3. 8B203:0. 04Eu2+,0. 09Mn2+ 發光玻璃的製備。
製備方法如下
分別稱取0. 8430克草酸鍶(SrC2O4)、0· 1834克氧化鎂(MgO)、2· 3495克硼酸 (H3BO3)、0. 0352克三氧化二銪(Eu2O3)、0. 0391克二氧化錳(MnO2)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以含5-10v% — 氧化碳的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的白光在400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。
實施例15 0. 94SrO · 0. 88Mg0 · 3B203:0. 02Eu2+，0. 12Μη2+，0· 04Tb3+ 發光玻璃的製備。
製備方法如下
分別稱取0. 6939 克碳酸鍶(SrCO3) >1. 1281 克硝酸鎂(MgN2O6. 6Η20)、1· 8549 克硼酸(H3BO3)、0· 0176克三氧化二銪(Eu2O3)、0· 0690克碳酸錳(MnCO3)、0· 0366克氧化鋱 (Tb2O3)，以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中，添加2mL丙酮進行研磨， 研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以含5-10v%氫氣的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的正白光在400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃，顯色指數達到90以上。
實施例16 0. 93Sr0 · 0. 9IMgO · 2. . 5 :0. 04Eu2+，0. 09Mn2+，0. 03Tb3+ 發光玻璃的製備。
製備方法如下
分別稱取0. 9841克硝酸鍶(Sr(NO3)2)、0· 1834克氧化鎂(MgO)U. 5458克硼酸 (H3BO3)、0· 0352 克三氧化二銪(Eu2O3)、0· 1102 克乙酸錳(Mn(CH3COO)2 · 4Η20)、0· 0274 克氧化鋱(Tb2O3),以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以含5-10ν%氫氣的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為10°C /min,以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的正白光在400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃，顯色指數達到 90以上。實施例17 0. 93Sr0 · 0. 82Mg0 · 3. 5 :0. OlEu2+, 0. 18Mn2+，0. 06Tb3+ 發光玻璃的製備。製備方法如下分別稱取0. 6865 克碳酸鍶(SrCO3)、0· 7147 克磷酸氫鎂(MgHPO4 · 3Η20)、2· 1641 克硼酸(H3BO3)、0· 0088克三氧化二銪(Eu2O3)、0· 1035克碳酸錳(MnCO3)、0· 0549克氧化鋱 (Tb2O3),以上原料均為分析純。將上述原料混合物在瑪瑙研缽中研磨均勻以後，裝入剛玉坩堝中，在高溫爐中以含5-10ν%氫氣的氮氣混合氣作為產生還原氣氛的條件，升溫速率為 10°C/min，以1100°C焙燒2小時，冷卻至室溫，製得發光玻璃。該發光玻璃發射的偏紅白光在400nm到750nm之間，覆蓋了整個可見光範圍。該發光玻璃可被從250nm到450nm的紫外光激發，是適合於紫外光LED晶片激發的白光LED應用的新型發光玻璃。
權利要求
1.一種白光LED用硼酸鹽發光玻璃，其特徵在於所述玻璃的組成如下列化學表達式所示aSrO · bMgO · CB2O3 :xEu2+, yMn2+, ζTb3+其中，8，13，(；，1，7，2為各自的摩爾分數，其中，0.5<3< 2，0. 5 < b < 2，2彡c彡4， 0. 005 ^ χ < 0. 1,0. 03 ^ y ^ 0. 2,0 ^ ζ < 0. 2。
2.如權利要求1所述的白光LED用硼酸鹽發光玻璃，其特徵在於所述化學表達式中， a+x+z = 1，b+y = 1。
3.如權利要求1所述的白光LED用硼酸鹽發光玻璃，其特徵在於所述化學表達式中0. 8 < a < 1. 2,0. 8<b<1.2,2^c^ 4,0. 01 ^ χ ^ 0. 06,0. 09 ^ y ^ 0. 15， 0· 01 彡 ζ 彡 0· 08。
4.如權利要求1所述的白光LED用硼酸鹽發光玻璃的製備方法，其特徵在於所述玻璃的組成如下列化學表達式所示aSrO · bMgO · CB2O3 :xEu2+，yMn2+，ζ Tb3+其中，8，13，(；，1，7，2為各自的摩爾分數，其中，0.5<3< 2，0. 5 < b < 2，2彡c彡4， 0. 005 ^ χ < 0. 1,0. 03 ^ y ^ 0. 2,0 ^ ζ < 0. 2 ；所述的方法為以各自含Sr、Mg、EU、Mn或Tb的化合物、含B的化合物為原料，按照所述白光LED用硼酸鹽發光玻璃的化學表達式中各元素的摩爾比例稱取相應的所述原料，直接以固體粉末或加入少量乙醇或丙酮潤溼，研磨混勻得混合物，將混合物在空氣或還原性氣氛中，升溫至900 1300°C溫度下，進行焙燒，冷卻得最終焙燒產物即所述白光LED用硼酸鹽發光玻璃；所述的焙燒是每次焙燒時間為1 7小時，焙燒1 5次，每兩次焙燒之間冷卻到室溫進行研磨處理，最後一次焙燒在還原性氣氛下進行，所述還原性氣氛為含5-10v% 氫氣的氮氣混合氣、含5-10v% —氧化碳的氮氣混合氣或活性炭在高溫下和空氣中的氧氣反應產生的一氧化碳氣氛；所述含Sr、Mg、Eu、Mn或Tb的化合物物為含Sr、Mg、Eu、Mn或Tb各自對應的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽或有機酸鹽；所述的含B的化合物為含硼的氧化物、硼酸或硼酸鹽。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於所述含Sr、Mg、Eu、Mn或Tb的化合物為含Sr、 Mg、Eu、Mn或1 各自對應的氧化物或碳酸鹽。
6.如權利要求4所述的方法，其特徵在於所述的含B的化合物為硼酸。
7.如權利要求4所述的方法，其特徵在於所述升溫至900 1300°C溫度，所述升溫的速率為 5 0C /min 20 °C /min。
8.如權利要求4所述的方法，其特徵在於最後一次焙燒至熔融狀態後，將熔融液按需要倒入設定形狀的模具，冷卻得到相應形狀的所述白光LED用硼酸鹽發光玻璃。
9.如權利要求4所述的方法，其特徵在於將最終焙燒產物經過切割、拋光成所需要的形狀，製得白光LED用硼酸鹽發光玻璃。
10.如權利要求4所述的方法，其特徵在於焙燒次數為1次。
全文摘要
本發明公開了一種白光LED用硼酸鹽發光玻璃，如下列化學表達式所示aSrO·bMgO·cB2O3:xEu2+，yMn2+，zTb3+，其中，a，b，c，x，y，z為各自的摩爾分數，其中，0.5＜a＜2，0.5＜b＜2，2≤c≤4，0.005≤x＜0.1，0.03≤y≤0.2，0≤z＜0.2。並公開了所述白光LED用硼酸鹽發光玻璃的製備方法。本發明有益效果產品性能穩定、激發光譜範圍寬、顯色指數高、工藝簡單、易於操作、無汙染、成本低。
文檔編號C03C3/15GK102531387SQ201110460420
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者朱澄靜, 潘再法, 王麗麗, 莫衛民 申請人:浙江工業大學