一種基于熒光玻璃的白光led及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于熒光玻璃的白光LED及其制備方法，該制備方法包括：步驟1、將YAG摻Ce3+熒光粉和SiO2玻璃粉體混合均勻后獲得混合原料；步驟2、將混合原料放入熔爐中進行高溫熔融后，進行退火處理；步驟3、將退火處理后的料體放入石墨盒中進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體；步驟4、將熒光玻璃體進行切片處理后獲得多個獨立的熒光玻璃部件；步驟5、將藍光LED芯片和熒光玻璃部件依次封裝在封裝載體。本發明采用熒光玻璃封裝獲得白光LED，可以提高白光LED的耐熱性、穩定性，而且可以提高白光LED的光通量和發光效率，而且制備工藝簡單、生產效率高、成本較低，可廣泛應用于LED照明行業中。
【專利說明】
一種基于熒光玻璃的白光LED及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及白光LED照明領域，特別是涉及一種基于熒光玻璃的白光LED及其制備方法。【背景技術】
[0002]LED白光照明具有傳統白熾燈、熒光燈照明無法比擬的高速響應、長壽命、低功耗等優勢，在迎合全球“節能減排，綠色能源”理念中，獲得了各國政府的大力支持和信心，在 21世紀的照明行業中所贏得的市場份額越來越大。
[0003]目前，主流的白光LED照明技術是由藍光LED激發熒光粉產生白光，通過藍光LED芯片發出的藍光貫穿熒光材料，形成擴散的白光。這種方式相較于傳統的發光方式，能大大提高流明效率，且這種白光LED的各項光學性能指標具有較好的穩定性，已成為LED白光照明的一大新發展趨勢。但是，藍光LED芯片發出光線的光能量密度之大，對封裝工藝提出了極其苛刻的要求。而傳統封裝方法是采用環氧樹脂或硅膠封裝材料，隨著芯片發光功率的提高，會產生更多的熱量，更易對傳統封裝結構所采用的環氧樹脂或硅膠的破壞，從而導致白光LED出現光色衰減和色溫飄移等問題，進而導致發光效率降低、壽命變短。總的來說，目前的白光LED存在耐熱性差、穩定性差等問題。而且目前白光LED的制備過程中，采用的是以 Y203、Al203、Si02為主體原料進行高溫燒結反應，這種方式主體原料較多，制備工藝較為復雜，控制條件較為嚴苛，生產效率較低，而且成本較高，限制了白光LED的推廣。
【發明內容】
[0004]為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種基于熒光玻璃的白光LED，本發明的另一目的是提供一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于熒光玻璃的白光LED，包括封裝載體、藍光LED芯片以及熒光玻璃部件，所述藍光LED芯片設在封裝載體上，所述熒光玻璃部件與封裝載體連接且設置在藍光LED芯片的上方。
[0006]進一步，所述熒光玻璃部件是由YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后通過高溫熔融制成的。
[0007]進一步，所述高溫熔融的溫度為1300 ±50°C。[〇〇〇8]進一步，所述熒光玻璃部件中，Si02玻璃粉體的質量百分比為85%?97%，YAG摻Ce3+ 熒光粉的質量百分比為3%?15%。
[0009]進一步，所述熒光玻璃部件為片狀、半球形或球泡狀。
[0010]進一步，所述藍光LED芯片的發光波長為450nm~480nm〇
[0011]本發明解決其技術問題所采用的另一技術方案是:一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，包括:步驟1、將YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后獲得混合原料；步驟2、將混合原料放入熔爐中進行高溫熔融后，進行退火處理；步驟3、將退火處理后的料體放入石墨盒中進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體；步驟4、將熒光玻璃體進行切片處理后獲得多個獨立的熒光玻璃部件；步驟5、將藍光LED芯片和熒光玻璃部件依次封裝在封裝載體。
[0012]進一步，所述步驟1中獲得的混合原料中Si02玻璃粉體的質量百分比為85%?97%， YAG摻Ce3+焚光粉的質量百分比為3%?15%。[0〇13]進一步，所述步驟2,其具體為:將混合原料放入熔爐中以1300 °C進行高溫熔融2h后，在800 °C下進行退火處理2h。 [〇〇14]進一步，所述步驟4中切片處理后獲得的熒光玻璃部件的厚度為0.lmm~0.8mm。 [0〇15]進一步，所述步驟2,其具體為:將混合原料放入熔爐中以1300°C進行高溫熔融2h后，通過吹制或拉制方式，制成包括多個半球形或球泡形的球形結構的熒光玻璃體，然后在800°C下進行退火處理2h。
[0016]進一步，所述步驟4和步驟5之間還包括以下步驟:將熒光玻璃部件進行磨拋處理。
[0017]本發明的有益效果是:一種基于熒光玻璃的白光LED，包括封裝載體、藍光LED芯片以及熒光玻璃部件，所述藍光LED芯片設在封裝載體上，所述熒光玻璃部件與封裝載體連接且設置在藍光LED芯片的上方。本白光LED采用熒光玻璃封裝獲得，可以提高白光LED的耐熱性、穩定性，而且可以提高白光LED的光通量和發光效率，而且制備工藝簡單、生產效率高、 成本較低，適合推廣應用。
[0018]本發明的另一有益效果是:本發明的一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，包括:步驟1、將YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后獲得混合原料;步驟2、將混合原料放入熔爐中進行高溫熔融后，進行退火處理；步驟3、將退火處理后的料體放入石墨盒中進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體;步驟4、將熒光玻璃體進行切片處理后獲得多個獨立的熒光玻璃部件;步驟5、將藍光LED芯片和熒光玻璃部件依次封裝在封裝載體。本制備方法采用熒光玻璃封裝獲得白光LED，可以提高白光LED的耐熱性、穩定性，而且可以提高白光LED 的光通量和發光效率，而且制備工藝簡單、生產效率高、成本較低，適合推廣應用。【附圖說明】[〇〇19]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0020]圖1是本發明的一種基于熒光玻璃的白光LED的結構示意圖；圖2是本發明的實施例三的熒光玻璃部件和YAG: Ce3+熒光粉的XRD衍射譜對照圖；圖3是本發明的實施例三的熒光玻璃部件在光學顯微鏡和SEM掃描電子顯微鏡下的掃描圖譜；圖4是本發明的實施例三的熒光玻璃部件和YAG:Ce3+熒光粉的激發光譜和發射光譜對照圖；圖5是本發明的實施例四中制備的不同組分比例的熒光玻璃部件在不同波長的芯片激發下，流明效率隨熒光粉含量變化的關系圖；圖6是本發明的實施例四中制備的不同組分比例的熒光玻璃部件在不同波長的芯片激發下，色溫隨熒光粉含量變化的關系圖；圖7是本發明的實施例四中制備的不同組分比例的熒光玻璃部件在不同波長的芯片激發下，顯色指數隨熒光粉含量變化的關系圖；圖8是本發明的實施例四中制備的不同組分比例的熒光玻璃部件在不同波長的芯片激發下，色坐標x、y的變化情況隨熒光粉含量變化的關系圖；圖9是本發明的實施例五中在450nm的芯片的激發下，熒光玻璃部件的溫度隨時間變化的關系圖。【具體實施方式】[0021 ]參照圖1，本發明提供了一種基于熒光玻璃的白光LED，包括封裝載體1、藍光LED芯片2以及熒光玻璃部件3,所述藍光LED芯片2設在封裝載體1上，所述熒光玻璃部件3與封裝載體1連接且設置在藍光LED芯片2的上方。[〇〇22]進一步作為優選的實施方式，所述熒光玻璃部件3是由YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后通過高溫熔融制成的。[〇〇23]進一步作為優選的實施方式，所述高溫熔融的溫度為1300±50°C。
[0024]進一步作為優選的實施方式，所述熒光玻璃部件3是通過以下步驟制備獲得的:將YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后獲得混合原料；將混合原料放入熔爐中進行高溫熔融后，進行退火處理；將退火處理后的料體放入石墨盒中進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體；將熒光玻璃體進行切片處理后獲得多個獨立的熒光玻璃部件3。
[0025]進一步作為優選的實施方式，所述熒光玻璃部件3中，Si02玻璃粉體的質量百分比為85%?97%，YAG摻Ce3+熒光粉的質量百分比為3%?15%。
[0026]進一步作為優選的實施方式，所述熒光玻璃部件3為片狀、半球形或球泡狀。[〇〇27]進一步作為優選的實施方式，所述藍光LED芯片2的發光波長為450nm?480nm。
[0028]本發明還提供了一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，包括:步驟1、將YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后獲得混合原料；步驟2、將混合原料放入熔爐中進行高溫熔融后，進行退火處理；步驟3、將退火處理后的料體放入石墨盒中進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體；步驟4、將熒光玻璃體進行切片處理后獲得多個獨立的熒光玻璃部件3;步驟5、將藍光LED芯片2和熒光玻璃部件3依次封裝在封裝載體1。
[0029]進一步作為優選的實施方式，所述步驟1中獲得的混合原料中Si02玻璃粉體的質量百分比為85%?97%，YAG摻Ce3+熒光粉的質量百分比為3%?15%。
[0030]進一步作為優選的實施方式，所述步驟2，其具體為:將混合原料放入熔爐中以1300 °C進行高溫熔融2h后，在800 °C下進行退火處理2h。
[0031]進一步作為優選的實施方式，所述步驟4中切片處理后獲得的熒光玻璃部件3的厚度為0.lmm~0.8mm。[〇〇32]進一步作為優選的實施方式，所述步驟2，其具體為:將混合原料放入熔爐中以1300°C進行高溫熔融2h后，通過吹制或拉制方式，制成包括多個半球形或球泡形的球形結構的熒光玻璃體，然后在800°C下進行退火處理2h。
[0033]進一步作為優選的實施方式，所述步驟4和步驟5之間還包括以下步驟:將熒光玻璃部件3進行磨拋處理。[〇〇34]以下結合具體實施例對本發明做詳細說明。[〇〇35]實施例一參照圖1，一種基于熒光玻璃的白光LED，包括封裝載體1、藍光LED芯片2以及熒光玻璃部件3,所述藍光LED芯片2設在封裝載體1上，所述熒光玻璃部件3與封裝載體1連接且設置在藍光LED芯片2的上方。熒光玻璃部件3與封裝載體1通過導熱錫膏連接。藍光LED芯片2的發光波長為450nm?480nm〇
[0036]熒光玻璃部件3是通過以下步驟制備獲得的:將YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后獲得混合原料；將混合原料放入熔爐中進行高溫熔融后，進行退火處理，具體為將混合原料放入熔爐中以1300 °C進行高溫熔融2h后，在800 °C下進行退火處理2h。
[0037]將退火處理后的料體放入石墨盒中進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體；將熒光玻璃體進行切片處理后獲得多個獨立的熒光玻璃部件3,切片處理后獲得的熒光玻璃部件3的厚度為0.lmm~0.8mm。切片后，對熒光玻璃部件3進行磨拋處理。[〇〇38]優選的，熒光玻璃部件3中，Si02玻璃粉體的質量百分比為85%?97%，YAG摻Ce3+熒光粉的質量百分比為3%?15%。
[0039]熒光玻璃部件3為片狀、半球形或球泡狀，是在高溫熔融后通過吹制或拉制方式， 制成包括多個半球形或球泡形的球形結構的。
[0040]實施例二一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，包括:步驟1、將YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后獲得混合原料；步驟2、將混合原料放入熔爐中進行高溫熔融后，進行退火處理;其具體為:將混合原料放入熔爐中以1300 °C進行高溫熔融2h后，在800 °C下進行退火處理2h。更詳細的，步驟2具體為:將混合原料放入熔爐中以1300°C進行高溫熔融2h后，通過吹制或拉制方式，制成包括多個半球形或球泡形的球形結構的熒光玻璃體，然后在800°C下進行退火處理2h。
[0041]步驟3、將退火處理后的料體放入石墨盒中進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體；步驟4、將熒光玻璃體進行切片處理后獲得多個獨立的熒光玻璃部件3,切片處理后獲得的熒光玻璃部件3的厚度為0.lmm~0.8mm。
[0042]步驟5、將藍光LED芯片2和熒光玻璃部件3依次封裝在封裝載體1。[〇〇43]優選的，步驟1中獲得的混合原料中Si02玻璃粉體的質量百分比為85%?97%，YAG摻 Ce3+熒光粉的質量百分比為3%?15%。
[0044]優選的，步驟4和步驟5之間還包括以下步驟:將熒光玻璃部件3進行磨拋處理。[〇〇45]實施例三取YAG摻Ce3+熒光粉(以下簡稱YAG:Ce3+熒光粉)和Si02玻璃粉體為主體原料，兩者按 YAG: Ce3+熒光粉與Si02玻璃粉體質量比為1:8的比例，進行稱取配料，配料總量視成品量需求而定，并混合均勻。然后采取高溫熔融法制備熒光玻璃部件3,將混合均勻的料體置于熔爐中，以1300°C高溫反應2h，在800°C下退火2h。然后將高溫反應并退火后的料體置入石墨盒中，進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體。最后將析晶的熒光玻璃體取出，進行切片處理，獲得切片厚度為0.4mm的熒光玻璃部件3,然后對熒光玻璃部件3進行磨拋處理。最后進行以下 3個測試:1、將所得到的成品熒光玻璃部件3和原料YAG:Ce3+熒光粉進行XRD測試對比，所獲得的XRD衍射譜對照圖如圖2所示;2、將熒光玻璃部件3在光學顯微鏡和SEM掃描電子顯微鏡下進行掃描，所獲得的圖譜如圖3所示;3、將焚光玻璃部件3和YAG:Ce3+焚光粉進行PL光譜測試，對比分析兩者的激發光譜和發射光譜，所獲得的PL譜測試對照圖如圖4所示。[〇〇46]如附圖2所示，本實施例由12.5wt%熒光玻璃部件3和YAG: Ce3+熒光粉的XRD衍射譜對照圖分析可知，熒光玻璃部件3在20約為17°?30°之間存在一個寬峰波包，這是明顯的 Si02非晶相的衍射峰;而在衍射圖譜的其他衍射峰位置，熒光玻璃部件3與YAG: Ce3+熒光粉兩者是相互吻合的。因此說明，Si02玻璃粉體與YAG:Ce3+熒光粉以高溫熔融法制備的Si02-YAG: Ce3+熒光玻璃，其內部YAG: Ce3+熒光粉的結構沒有破壞，焚光玻璃同時具備晶相和玻璃相，內部晶相能夠保持原有的優良發光性能。[〇〇47]熒光粉質量分數為12.5%的熒光玻璃部件3在光學顯微鏡和SEM掃描電子顯微鏡下的掃描圖譜如附圖3所示。圖3中，將SEM掃描電子顯微鏡和光學顯微鏡的掃描圖譜疊加顯示，底部圖片為光學顯微鏡的掃描圖譜，右上角的小面積區域的圖片為SEM掃描電子顯微鏡的掃描圖譜，從光學顯微鏡的掃描圖譜中可以看出，熒光粉呈均勻狀態分布在玻璃基質中。 從SEM電子顯微鏡的掃描圖譜可以看出熒光粉顆粒性狀整體保持均一性，形貌完好，粒徑約在10?1 5mi左右，與熒光粉的初始狀態保持一致。
[0048]YAG:Ce3+熒光粉和Si02-YAG:Ce3+熒光玻璃部件3的激發光譜和發射光譜對照圖如附圖4所示。由圖可看出，兩種樣品PL譜的峰值位置較為吻合:激發波長均在藍光部分有一個峰值，為465nm，與此相對應的發射波長為535nm。通過熒光玻璃部件3和純YAG:Ce3+熒光粉的PL譜對照，可以看出兩者激發和響應關系基本保持一致，不會因為玻璃基質的存在而發生很大變化。這同樣能說明，高溫熔融法制備的熒光玻璃部件3仍然保留了發光主體YAG: Ce3+熒光粉的熒光響應特性。
[0049]實施例四取YAG摻Ce3+熒光粉(以下簡稱YAG:Ce3+熒光粉)和Si02玻璃粉體為主體原料，兩者按 YAG: Ce3+熒光粉與Si02玻璃粉體質量比為3:17，1:8，1:10，2:23(8%)，3:47的比例，分別進行稱取配料，所有組的配料總量視該組分成品量需求而定，并將每組原料組成混合均勻。
[0050]采取高溫熔融法依次制備不同組分的熒光玻璃部件3。每組混合均勻的料體均按照以下步驟依次進行:將料體置于熔爐中，以1300°C高溫反應2h，在800°C下退火2h。然后將高溫反應并退火后的料體置入石墨盒中，進行冷卻析晶，獲得熒光玻璃體。最后將析晶的熒光玻璃體取出，進行切片處理，獲得切片厚度為〇.2mm的熒光玻璃部件3，然后對熒光玻璃部件3進行磨拋處理。[〇〇51]將磨拋處理的不同組分的熒光玻璃部件3依次與不同波長的藍光LED芯片2(依次為以下5個波段的芯片:450-452nm，452-454.2nm，455-457.5nm，457.5-459.9nm，464-466.9nm，平均波段分別為450.88nm，453.8nm，456.lnm，458.54nm，465.2nm)組合封裝制成白光LED照明器件，熒光玻璃部件3與封裝載體1之間以導熱錫膏連接。將采用不同組分的熒光玻璃部件3封裝獲得的白光LED，依次置入浙大三色LED光色電參數測試機3190-JCH中進行光通量、色溫、顯色指數和色坐標相關光學性能的測試。五種不同波長的藍光LED芯片2激發不同組分的熒光玻璃部件3時，熒光玻璃部件3中熒光粉含量變化與流明效率變化的關系圖如圖5所示。由圖中可以看出，整體上同一波長的激發下，熒光玻璃部件3中熒光粉含量從 6%增加至8%時，不同組的流明效率均有較大提升；熒光粉含量從8%增加至12.5%的過程中， 流明效率變化趨勢不大;熒光粉含量從12.5%增加至15%時，流明效率略有降低。這可能是因為，熒光玻璃部件3中熒光粉含量增加，激發光子能被更多的熒光粉吸收，量子效率增加，轉換效率相應提高，流明效率增大；當激發功率一定，熒光粉濃度繼續增加時，量子轉換效率逐漸趨于飽和，導致光通量增加幅度不大;繼續增大熒光粉濃度，使得熒光玻璃的光的透過率減弱，流明效率相應降低。由圖5可以看出，平均波長為485.54nm的藍光芯片激發熒光粉含量為10%的熒光玻璃時，能得到234.81 lm/W的流明效率。熒光玻璃部件3可以實現LED器件流明效率的大幅度提升，在基于熒光玻璃技術的白光LED封裝結構中，反向發射的熒光被芯片吸收的概率和比例降低，從而可以提高器件的光通量和發光效率。另外，玻璃基質相比于傳統封裝用有機樹脂具有更好的透過率，也能在一定程度上提升器件的發光效率。[〇〇52]五種不同波長的藍光LED芯片2激發不同組分的熒光玻璃部件3時，熒光玻璃部件3 中熒光粉含量變化與色溫變化變化的關系圖如圖6所示。如附圖6所示，熒光粉含量增加時， 色溫大小單調遞減，其變化率逐漸減小，規律性較為明顯。這個變化趨勢的原因可以解釋為:藍光LED芯片2發出的光分為兩部分，一部分藍光激發焚光粉產生黃光，另一部分藍光與激發產生的黃光復合成白光。當熒光粉的含量增加，使得藍光激發熒光粉而產生黃光增加， 能用于和黃光復合成白光的藍光減少，因此出射的白光紅移，色溫降低。根據這個變化趨勢，可以預測熒光玻璃加入相應的熒光粉含量以得到所要求的色溫。而隨著熒光玻璃部件3 中熒光粉含量的增加，不同激發波長下的色溫逐漸趨于一致，激發波長越來越成為影響色溫的次要因素，色溫主要由熒光粉含量決定。整體來看，激發熒光玻璃得到的色溫處于一個高色溫狀態。[〇〇53]五種不同波長的藍光LED芯片2激發不同組分的熒光玻璃部件3時，熒光玻璃部件3 中熒光粉含量變化與顯色指數CRI的變化的關系圖如圖7所示。從圖中可以看出，顯色指數 CRI與熒光粉含量變化大致呈現線性負相關:增加熒光粉含量，會降低顯色指數。綜合不同組數據來看，基于熒光玻璃封裝獲得的白光LED，其顯色指數整體水平不高，呈現低顯色指數的現象。這可能是熒光玻璃的低顯色性問題。因此，本發明適用于高亮度、高光效要求的白光LED，暫不適用于高顯色指數要求的白光LED。
[0054]五種不同波長的藍光LED芯片2激發不同組分的熒光玻璃部件3時，色坐標x與y的變化關系隨熒光玻璃部件3中熒光粉含量變化的關系圖如圖8所示。如附圖8所示，圖中色坐標中x與y呈現較為良好的線性變化關系:不同波長激發下的色坐標呈現大致相同的線性變化率，熒光粉含量增加時，色坐標x與y線性正相關；同一熒光粉含量下，不同組別色坐標的位置區別不大。整體來看，激發熒光玻璃部件3產生白光的色坐標均處于(0.33,0.33)附近， 尤其是熒光粉質量分數為12.5%的熒光玻璃，能得到(0.3279，0.3448)的色坐標，表現良好。
[0055]實施例五取YAG摻Ce3+熒光粉(以下簡稱YAG:Ce3+熒光粉)和Si02玻璃粉體為主體原料，兩者按 YAG:Ce3+熒光粉與Si02玻璃粉體質量比為3:97的比例，進行稱取配料，配料總量視成品量需求而定，并混合均勻。采取高溫熔融法制備熒光玻璃部件3,將混合均勻的料體置于熔爐中， 以1300 °C高溫反應2h，在800 °C下退火2h。然后將高溫反應并退火后的料體置入石墨盒中，進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體。最后將析晶的熒光玻璃體取出，進行切片處理，獲得切片厚度為0.5mm的熒光玻璃部件3,然后對熒光玻璃部件3進行磨拋處理。采用功率約為 8.7w、波長為450nm的藍光LED芯片2激發熒光玻璃部件3，用Fluke Ti 100紅外線熱像儀探測熒光玻璃部件3的溫度變化情況，每隔20s記錄一次，所測得的熒光玻璃部件3的溫度變化與時間變化的關系圖如圖9所示。如附圖9所示，在激光照射熒光玻璃20s后，熒光玻璃發光區域的溫度呈現驟升趨勢。照射100s之后，溫度隨時間的上升趨勢逐漸趨緩至平穩狀態，最大溫差約為20.7°C。在照射200s時關閉激光源，熒光玻璃的表面溫度驟降，直至恢復與室溫同一的狀態。由此可見，相比于有機封裝材料硅膠，無機熒光玻璃散熱性能更為優異，具有更高的熱穩定性，在反復高溫輻射下，性能損耗率較低。這也是熒光玻璃用于白光LED封裝具有穩定性、長壽命的一大特征。
[0056]綜合上述實施例，本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:(1)本發明專利采用熔融法，可沿用任何一種玻璃的成型方法來成型熒光玻璃部件3， 如壓制、壓延、吹制、拉制、澆鑄等，以制成如平面片狀、半球狀等各種合適的封裝形式。與通常的陶瓷成型工藝相比，適合合成形狀復雜、尺寸精密的制品，便于機械化、自動化生產；制品組成均勻，無氣孔。[〇〇57](2)本發明專利直接采用YAG: Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體，通過固相反應熔融法完成熒光玻璃部件3的制備，從產業化角度來看，制備所需原料更便捷可行，制備工藝更易于行事，更易適應市場產業化需求。[〇〇58](3)本發明專利在高溫1300°C情況下熔融制備Si02-YAG:Ce3+熒光玻璃時，YAG:Ce3+熒光粉的結構不會被破壞，熒光玻璃同時具備晶相和玻璃相，內部晶相能夠保持原有的優良發光性能。[〇〇59](4)本發明專利所制備的熒光玻璃部件3用于LED白光照明封裝，使得熒光粉與芯片的距離增大，可以降低熒光粉受到芯片的輻射作用，從而降低熒光粉的溫度，提高熒光玻璃的耐熱性能，白光LED的穩定性也得到相應提高。
[0060](5)本發明專利所制備的白光LED結構中，反向發射的熒光被芯片吸收的概率和比例降低，從而可以提高白光LED器件的光通量和發光效率的大幅度提升。另外，玻璃基質相比于傳統封裝用有機樹脂具有更好的透過率，也能在一定程度上提升白光LED器件的發光效率。
[0061](6)本發明專利制備的無機熒光玻璃部件3相比于有機封裝材料硅膠，散熱性能更為優異，具有更高的熱穩定性，在反復高溫輻射下，性能具有不退性。
[0062]以上是對本發明的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1.一種基于熒光玻璃的白光LED，其特征在于，包括封裝載體、藍光LED芯片以及熒光玻 璃部件，所述藍光LED芯片設在封裝載體上，所述熒光玻璃部件與封裝載體連接且設置在藍 光LED芯片的上方。2.根據權利要求1所述的一種基于熒光玻璃的白光LED，其特征在于，所述熒光玻璃部 件是由YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后通過高溫熔融制成的。3.根據權利要求1所述的一種基于熒光玻璃的白光LED，其特征在于，所述熒光玻璃部 件中，Si02玻璃粉體的質量百分比為85%?97%，YAG摻Ce3+熒光粉的質量百分比為3%?15%。4.根據權利要求1所述的一種基于熒光玻璃的白光LED，其特征在于，所述熒光玻璃部 件為片狀、半球形或球泡狀。5.—種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，其特征在于，包括:步驟1、將YAG摻Ce3+熒光粉和Si02玻璃粉體混合均勻后獲得混合原料；步驟2、將混合原料放入熔爐中進行高溫熔融后，進行退火處理；步驟3、將退火處理后的料體放入石墨盒中進行冷卻析晶后，獲得熒光玻璃體；步驟4、將熒光玻璃體進行切片處理后獲得多個獨立的熒光玻璃部件；步驟5、將藍光LED芯片和熒光玻璃部件依次封裝在封裝載體。6.根據權利要求5所述的一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，其特征在于，所述 步驟1中獲得的混合原料中Si02玻璃粉體的質量百分比為85%?97%，YAG摻Ce3+熒光粉的質量 百分比為3%?15%。7.根據權利要求5所述的一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，其特征在于，所述 步驟2,其具體為:將混合原料放入熔爐中以1300 °C進行高溫熔融2h后，在800 °C下進行退火處理2h。8.根據權利要求5所述的一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，其特征在于，所述 步驟4中切片處理后獲得的熒光玻璃部件的厚度為0.lmm~0.8mm。9.根據權利要求5所述的一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，其特征在于，所述 步驟2,其具體為:將混合原料放入熔爐中以1300°C進行高溫熔融2h后，通過吹制或拉制方式，制成包括 多個半球形或球泡形的球形結構的熒光玻璃體，然后在800°C下進行退火處理2h。10.根據權利要求5所述的一種基于熒光玻璃的白光LED的制備方法，其特征在于，所述 步驟4和步驟5之間還包括以下步驟:將熒光玻璃部件進行磨拋處理。
【文檔編號】C03C4/12GK106016179SQ201610318561
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】何苗, 黃波, 鄭樹文, 李述體
【申請人】華南師范大學