荧光玻璃薄膜及其制备方法和用途与流程

本发明涉及一种荧光玻璃薄膜及其制备方法和用途。

背景技术：

1、白光发光二极管(白光led)与传统光源相比具有体积小、寿命长、发光效率高、节能以及环保等优点，可以广泛应用于移动通讯、城市景观照明、汽车灯、交通信号灯、液晶显示和室内外照明等多种领域。尽管白光led器件的寿命远远超过了传统照明设备，如白炽灯和荧光灯，但目前广泛采用的白光led器件的荧光粉封装方式是利用有机硅胶和环氧树脂对荧光粉直接封装在led芯片上。

2、cn118389142a公开了一种青色发射荧光粉ba1.95mg0.7ca0.3si2o7:yeu2+。将该青色发射荧光粉与红色荧光粉caalsin3:eu2+封装在400nm紫光led芯片上，在紫光激发下可以获得高质量暖白光。该专利文献就是将荧光粉直接封装在led芯片上，需要使用环氧树脂采用点胶法对荧光粉进行封装，这样封装的led长时间使用后会出现环氧树脂老化现象，导致荧光转换材料效率降低等问题。此外，caalsin3:eu2+的发射峰值波长位于人眼不敏感的深红色区域。

3、为了解决这一问题，本领域技术人员开始转向使用无机封装材料，如玻璃、陶瓷、共晶和单晶等。目前对yag:ce3+荧光粉的单晶、荧光玻璃、玻璃薄膜和荧光陶瓷的研究有很多，荧光玻璃薄膜因其透过率高、加工容易、成本低、耐腐蚀性强等优点，在众多材料中最有希望应用于照明行业。

4、cn111003933a公开了一种青色荧光玻璃。该青色荧光玻璃包括玻璃基质和青色荧光粉，青色荧光粉为蓝光激发下发射峰在485～498nm的(ba0.95-xsrx)si2o2n2:meu2+青色氮氧化物荧光粉。该青色荧光玻璃在460nm蓝光激发下可发出理想的青光，无法用于紫光激发led器件。

5、cn110993771a公开了一种全光谱荧光玻璃。该全光谱荧光玻璃包括玻璃前驱体、绿色荧光粉、蓝色荧光粉、青色荧光粉和红色荧光粉。该全光谱荧光玻璃包含的荧光粉种类过多。同时，制备该全光谱荧光玻璃时，需要将荧光粉分两组分别与玻璃前驱体熔化形成熔融物，然后再将两组熔融物混合后加热，制备工艺繁琐复杂。

6、cn112563382a公开了一种白光发光二极管结构。该白光发光二极管结构包括含绿色荧光粉、青色荧光粉以及红色荧光粉的封装胶体，含钇铝石榴石(yag)荧光粉的荧光玻璃和蓝光发光二极管晶片。白光发光二极管结构中的荧光粉在蓝光激发下在可见光波段具有连续且平坦光谱，无法用于紫光激发led器件。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种荧光玻璃薄膜，其在紫光激发下可获得显色指数较高、色温较低的暖白光，且有更好的光输出效率和光质量。本发明的另一个目的在于提供上述荧光玻璃薄膜的制备方法。本发明的再一个目的在于提供上述荧光玻璃薄膜的用途。本发明的又一个目的在于提供一种白光led光源组件。本发明的又一个目的在于提供一种白光led器件。

2、本发明采用如下技术方案实现上述目的。

3、一方面，本发明提供一种荧光玻璃薄膜，其包括玻璃基底以及涂覆于玻璃基底上的荧光膜；所述荧光膜的原料包括荧光粉和玻璃粉，所述荧光粉由青色发射荧光粉与红色发射荧光按重量比5～20:1混合而成；

4、所述青色发射荧光粉的化学组成为ba1.93mg1-xcaxsi2o7:0.07eu2+，其中，x为ca的摩尔系数，0.1≤x≤0.9；

5、所述红色发射荧光粉的化学组成为(ca,sr)alsin3:eu2+。

6、根据本发明所述的荧光玻璃薄膜，优选地，所述玻璃粉与荧光粉的重量比为1:1～5。

7、根据本发明所述的荧光玻璃薄膜，优选地，所述玻璃基底选自蓝宝石、石英、氮化硅、pet、陶瓷玻璃中的至少一种。

8、根据本发明所述的荧光玻璃薄膜，优选地，所述玻璃基底的厚度为0.1～3mm。

9、另一方面，本发明还提供一种上述荧光玻璃薄膜的制备方法，包括以下步骤：

10、1)将青色发射荧光粉和红色发射荧光粉混合，得到混合荧光粉；将混合荧光粉与玻璃粉混合，得到混合粉体；将混合粉体与有机胶料混合，制得荧光膜浆粉；所述有机胶料的重量为混合粉体重量的1～8wt％；

11、2)将荧光膜浆粉涂覆于玻璃基底上形成荧光膜，制得涂膜玻璃；

12、3)将涂膜玻璃在100～150℃条件下加热5～60min，制得预烧结荧光玻璃薄膜；

13、4)将预烧结荧光玻璃薄膜在600～900℃下烧结1～30min，制得荧光玻璃薄膜。

14、根据本发明所述的制备方法，优选地，所述有机胶料由萜烯醇、醇醚酯和c1～c6烷基纤维素组成。

15、根据本发明所述的制备方法，优选地，所述萜烯醇、二元醇醚酯和c1～c6烷基纤维素的重量比为(3～10):(1～3):1。

16、再一方面，本发明还提供了一种上述荧光玻璃薄膜在白光led中的用途，所述荧光玻璃薄膜在紫光的激发下呈现暖白光发射，显色指数至少为90，色温为4000～4200k。

17、又一方面，本发明还提供了一种白光led光源组件，包括上述荧光玻璃薄膜和紫光led芯片。

18、又一方面，本发明还提供了一种白光led器件，包括上述白光led光源组件。

19、本发明的荧光玻璃薄膜在紫光激发下能够产生显色指数较高、色温较低的暖白光。该暖白光的显色指数ra至少为90，色温至多为4200k。同时，本发明可以获得更好的光质量。

技术特征：

1.一种荧光玻璃薄膜，其特征在于，所述荧光玻璃薄膜包括玻璃基底以及涂覆于玻璃基底上的荧光膜；所述荧光膜的原料包括荧光粉和玻璃粉，所述荧光粉由青色发射荧光粉与红色发射荧光粉按重量比5～20:1混合而成；

2.根据权利要求1所述的荧光玻璃薄膜，其特征在于，所述玻璃粉与荧光粉的重量比为1:1～5。

3.根据权利要求1所述的荧光玻璃薄膜，其特征在于，所述玻璃基底选自蓝宝石、石英、氮化硅、pet、陶瓷玻璃中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的荧光玻璃薄膜，其特征在于，所述玻璃基底的厚度为0.1～3mm。

5.一种权利要求1～4任一所述荧光玻璃薄膜的制备方法，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机胶料由萜烯醇、二元醇醚酯和c1～c6烷基纤维素组成。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述萜烯醇、二元醇醚酯和c1～c6烷基纤维素的重量比为(3～10):(1～3):1。

8.一种权利要求1～4任一所述荧光玻璃薄膜在白光led中的用途，其特征在于，所述荧光玻璃薄膜在紫光的激发下呈现暖白光发射，白光的显色指数至少为90，白光的色温为4000～4200k。

9.一种白光led光源组件，其特征在于，所述白光led光源组件包括权利要求1～4任一所述荧光玻璃薄膜和紫光led芯片。

10.一种白光led器件，其特征在于，所述白光led器件包括权利要求9所述的白光led光源组件。

技术总结
本发明公开了一种荧光玻璃薄膜及其制备方法和用途。本发明的荧光玻璃薄膜包括玻璃基底以及涂覆于玻璃基底上的荧光膜；所述荧光膜的原料包括荧光粉和玻璃粉，所述荧光粉由青色发射荧光粉与红色发射荧光粉按重量比5～20:1混合而成；所述青色发射荧光粉的化学组成为Ba<subgt;1.93</subgt;Mg<subgt;1‑x</subgt;Ca<subgt;x</subgt;Si<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;:0.07Eu<supgt;2+</supgt;，其中，x为Ca的摩尔系数，0.1≤x≤0.9；所述红色发射荧光粉的化学组成为(Ca,Sr)AlSiN<subgt;3</subgt;:Eu<supgt;2+</supgt;。本发明的荧光玻璃薄膜在紫光激发下能够用产生显色指数较高、色温较低的暖白光；同时可以获得更好的光质量。

技术研发人员：孙可,张娟,刘波,郝鹏程,刘雅媛,王忠志,乔鑫,师睿,王轩航,朱鹤,李波,沈雷军
受保护的技术使用者：包头稀土研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/3/10