[发明专利]一种大功率白光LED用微晶玻璃、制备方法及LED器件

说明书

本发明涉及玻璃技术领域，具体公开了一种大功率白光LED用微晶玻璃、制备方法及LED器件，该微晶玻璃的组分包括15‑35mol％的SiO₂，5‑15mol的Y₂O₃，15‑25mol％的BaCO₃，15‑25mol％的SrCO₃，10‑20mol％的Al₂O₃，0‑15mol％的B₂O₃，0‑5mol％的LiF，0‑15mol％的A₂CO₃(A＝Na、K)，0‑3mol％的ZrO₂，0.05‑0.5mol％的CeO₂。本发明的微晶玻璃制备工艺简单、成本低廉、无毒无污染，具有良好的热学和化学稳定性，发射波段覆盖黄光和红光波段；所述荧光微晶玻璃在蓝光波段激发下能产生470‑800纳米的宽发射光谱，且发光峰位为550‑600纳米的橙黄光，与蓝光芯片复合后可获得暖白光LED，在蓝色芯片激发的暖白光LED中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及玻璃术领域，特别是涉及一种大功率白光LED用微晶玻璃、制备方法及LED器件。

背景技术

白光LED相对于传统照明光源来说具有寿命长、节能、绿色环保、开启电压低等优点，被称为第四代照明光源。目前，市面上主流的白光LED主要是由蓝光芯片和分散在有机硅胶中的Y₂BaAl₃SiO₁₂:Ce³⁺(YAG)黄色荧光粉共同制成的荧光粉转换LED。这种封装方式存在两个问题：1)在高功率密度白光LED工作时会产生大量热量，传统有机封装材料(环氧树脂/硅胶)在长时间热辐照环境下极易发生老化和黄化，引起荧光粉的光衰和色偏，从而严重缩短LED实际使用寿命；2)YAG:Ce微米颗粒的折射率(n＝1.84)与环氧树脂/硅胶的折射率(n＝1.55)不匹配，匀胶后透明性查，光散射损失严重；3)YAG:Ce光谱成分中缺少红光成分，造成器件的显色性要差，在室内照明灯领域的应用存在障碍。为了解决上述问题，亟需研发光谱性能优异、热导率高、化学性能稳定的新型无机透明固体发光材料。

荧光微晶玻璃即是符合上述的材料，它是一种有微米/纳米级荧光粉晶体与特定组分的无机透明玻璃组成的复合材料，其结构特征是荧光微晶均匀分布在透明玻璃基体中。荧光微晶玻璃不仅具有与晶体相近甚至更好的光学性能，而且其制备技术简单、成本低、可制作异型器件；与环氧树脂或硅胶相比，它具有更高的玻璃转变温度、热导率与更低的热膨胀系数。

但是现有的荧光微晶玻璃在YAG:Ce光谱中红光成分不足，为了解决该问题，通常使用双色荧光粉共掺，即在掺入黄色荧光粉YAG的同时，掺入红粉，或者在玻璃基质中掺入双发光中心离子，以便获得多色发光。然而，这两种做法都存在缺点：一是，两种荧光粉将产生光谱重叠和重新收降低了发光效率，二是，在熔制微晶玻璃时，高温容易侵蚀荧光粉，降低发光效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率白光LED用微晶玻璃、制备方法及LED器件，解决现有微晶玻璃荧光光谱红光成分缺失的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大功率白光LED用微晶玻璃，所述微晶玻璃的组分包括15-35mol％的SiO₂，5-15mol的Y₂O₃，15-25mol％的BaCO₃，15-25mol％的SrCO₃，10-20mol％的Al₂O₃，0-15mol％的B₂O₃，0-5mol％的LiF，0-15mol％的A₂CO₃(A＝Na、K)，0-3mol％的ZrO₂，0.05-0.5mol％的CeO₂。