[發明專利]一種高效白光發射含銀納米顆粒的玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 201310222859.2
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103274598A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 楊勇;李龍基;邱建備
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C03C4/12
• 分類號: C03C4/12;C03C3/095
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及固體發光材料及其制備方法，具體涉及一種具有白光發射的含銀納米顆粒的玻璃及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著傳統能源消耗的增加，傳統能源危機和與之相關聯的環境污染越來越嚴重。除了努力尋找新型替代能源，還必須考慮節能減排技術的發展。在照明領域，白熾燈一直是照明的主要方式，但由于白熾燈是通過加熱鎢絲到白熾狀態來實現發光，在這個過程中，有很大部分能量通過放熱方式損耗掉，從而導致這種發光方式的能量利用率很低。為了提高能量的利用效率，熒光燈應運而生。早期的熒光燈通過電致汞蒸氣產生的紫外線來激發燈內的熒光粉來實現發光。雖然能量利用效率提高了，但是這類燈結構復雜、制備工藝要求高，難以小型化，應用受到一定限制。針對以上各種缺陷，上世紀90年代以來，國內外科研工作者開展了發光材料和器件的廣泛研究，其中高效的發光二極管（LED）由于發光效率高、結構緊湊、制備簡單等特點受到極大關注和廣泛研究。白光LED作為一種照明光源和顯示光源在日常生活和工業生產中已經得到廣泛應用。

常見的商用白光LED是在InGaN芯片上涂覆一層摻雜Ce³⁺的黃色熒光粉，再通過環氧樹脂封裝在一起。其發光原理與普通LED相同。但是這類LED發光顏色單一，這將導致器件的顯色性能差。為了解決上述問題，可以采用紫外光LED芯片激發三基色熒光粉來實現白光。這樣確實解決了器件顯色性差的缺點，但是三種熒光粉的加入會帶來使用壽命的不同，同時由于封裝技術可能會帶來熒光粉吸潮等問題，這些都將導致器件在使用了一段時間后，顯色性能顯著降低。

發光玻璃是一類重要的熒光材料，目前商用最成功的應用在高功率激光器、光纖通訊光源以及光纖激光器領域。對比熒光粉材料，發光玻璃具有諸多優點：制備工藝簡單、成本低廉、可重復性好、在可見光波段有優良的透光性能以及抗潮能力好等等。這些優點使得發光玻璃作為熒光粉的替代品被廣泛研究，成為實現白光LED的另一種有效途徑。

白光源作為一種照明光源和顯示光源在日常生活和工業生產中已經得到廣泛應用。但現有發白光的熒光粉制備工藝復雜、顯色性差、易潮解。在這種情況下，白光玻璃的研究得到重視。

發明內容

本發明提供一種能夠在近紫外波長（365～393nm）激發下發白光的玻璃及其制備方法，解決三基色熒光粉白光LED在使用一段時間后顯色性差的問題，同時避免傳統熒光粉涂覆的問題。

本發明通過下列技術方案實現：一種高效白光發射含銀納米顆粒的玻璃，由下列摩爾比的組分組成：

SiO_2??（60-x）%??????????Al₂O_3??20%

CaO??20%???????????????Li₂O??x%

Eu₂O_3??0.2%??????????????Ag₂O??y%，

其中，0≤x≤10、0.1≤y≤4。

該玻璃采用外摻法，其摩爾比總和會超過100%。

本發明的另一目的在于提供一種高效白光發射含銀納米顆粒的玻璃的制備方法，經過下列各步驟：

（1）按下列摩爾比的組分備料：

SiO_2???(60-x)%??????????Al₂O_3??20%

CaCO₃??20%??????????Li₂CO₃??x%

Eu₂O₃?0.2%????????????Ag₂O??y%，

其中，0≤x≤10、0.1≤y≤4；

（2）將步驟（1）所備組分充分研磨至混合均勻后，在空氣氣氛條件下進行熔融，最后經常規成型、退火，即得到高效白光發射含銀納米顆粒的玻璃。

所述熔融的溫度為1550～1600℃

所述熔融時間為1～3小時。

所述退火溫度為550～700℃。

所述退火的時間為2～8小時。