本發(fā)明涉及一種橙色熒光玻璃材料及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

1、在第四代固態(tài)照明領(lǐng)域中，led器件在室內(nèi)照明、汽車(chē)照明、顯示等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。汽車(chē)照明系統(tǒng)也經(jīng)歷著從傳統(tǒng)燈泡到高效、節(jié)能的led技術(shù)的轉(zhuǎn)變。led照明光源通常發(fā)出的是冷白光(接近藍(lán)光)，而冷白光的色溫范圍通常在5500～7500k之間。這對(duì)于汽車(chē)尾燈和剎車(chē)燈是不適用的。汽車(chē)照明大燈色溫通常在4300～6000k，保證穿透力和視覺(jué)舒適，而汽車(chē)尾燈主要是紅色光，則要求色溫1500～2500k保證夜間紅色，視覺(jué)敏感。不僅要考慮所形成的led照明燈具的色溫，還要考慮藍(lán)光溢出率、光效等。此外，汽車(chē)遠(yuǎn)距離照明則更要求大功率led器件的使用。

2、熒光玻璃作為一種新型材料，在led汽車(chē)照明系統(tǒng)中的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。熒光玻璃是指將熒光粉摻雜到玻璃基質(zhì)中制備得到的一種發(fā)光材料，其同時(shí)具有熒光粉的光學(xué)性能和玻璃的耐熱、透明性，并且在led應(yīng)用中能避免硅膠封裝帶來(lái)的老化和效率降低等問(wèn)題。通過(guò)調(diào)控?fù)诫s的不同種類(lèi)的熒光粉以及玻璃基質(zhì)種類(lèi)可以調(diào)控所得熒光玻璃的性能。

3、cn114479859b公開(kāi)了一種鍺酸鹽熒光玻璃陶瓷及其制備方法，涉及l(fā)ed用熒光材料制備技術(shù)領(lǐng)域，采用熒光粉與sr0.8ba1.2geo4:eu2+橙色熒光玻璃陶瓷粉混合進(jìn)行熱壓燒結(jié)制備出包含白光的多色可調(diào)鍺酸鹽熒光玻璃陶瓷，其中：caal2o4:eu2+藍(lán)色熒光微晶質(zhì)量百分含量為：0～20％；sral2o4:eu2+綠色熒光微晶質(zhì)量百分含量為：0～20％；caal12o19:mn4+紅色熒光微晶質(zhì)量百分含量為：0～20％；sr0.8ba1.2geo4:eu2+橙色熒光玻璃陶瓷的質(zhì)量百分含量為：40～100％。所得的鍺酸鹽熒光玻璃陶瓷為可被藍(lán)光或紫外光激發(fā)的橙紅色玻璃陶瓷。

4、cn110590158a公開(kāi)了一種硼酸鹽熒光玻璃及其制備方法和應(yīng)用，該硼酸鹽熒光玻璃由以下按質(zhì)量百分比計(jì)的原料制成：稀土氧化物10～30％、bao?25～40％和b2o3?40～60％；其中，所述稀土氧化物為eu2o3、dy2o3、tb4o7、tm2o3和pr2o3中的一種以上。制備方法包括以下步驟：球磨研磨、高溫熔制、澆注和退火。該方法能夠有效解決熒光玻璃材料難以實(shí)現(xiàn)稀土離子重?fù)诫s的難題，該方法制備的熒光玻璃能夠被近紫外和藍(lán)光有效激發(fā)。但未涉及橙色熒光玻璃。

5、cn110698073a公開(kāi)了一種全光譜硼硅酸鹽熒光玻璃及其制備方法，包括基質(zhì)玻璃和全光譜熒光粉，所述基質(zhì)玻璃由na2o、zno、b2o3、sio2和cao組分的原料制備而成；所述基質(zhì)玻璃各組分所占質(zhì)量摩爾分?jǐn)?shù)為：na2o:10～15％，zno:20～35％，b2o3:20～50％，sio2:0～20％，cao:0～20％；所述全光譜熒光粉由下述組分組成：藍(lán)光激發(fā)下發(fā)射峰在480～500nm的青色熒光粉，藍(lán)光激發(fā)下的發(fā)射峰在520～540nm的綠色熒光粉，藍(lán)光激發(fā)下發(fā)射峰在615～640nm的紅光熒光粉，所述全光譜熒光粉各組分的摩爾百分?jǐn)?shù)比為：青色熒光粉:綠色熒光粉:紅光熒光粉＝1～1.5:1.3～1.6:0.3～0.7。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種橙色熒光玻璃材料，其可以在藍(lán)光的激發(fā)下發(fā)出橙色熒光，藍(lán)光溢出率較低，光效較高，具有良好的熱導(dǎo)率。

2、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種如上所述的橙色熒光玻璃材料的制備方法。

3、本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供如上所述的橙色熒光玻璃材料的用途。

4、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的。

5、一方面，本發(fā)明提供一種橙色熒光玻璃材料，其由硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)和氮化物紅色熒光粉形成，硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)和氮化物紅色熒光粉的質(zhì)量比為50～80:20～50；

6、所述硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)具有如式(1)所示的化學(xué)組成：

7、ab2o3·bsio2·cna2o·dcao·ezno(1)，

8、其中，a表示b2o3的摩爾系數(shù)，0.6≤a≤0.8；b表示sio2的摩爾系數(shù)，0.1≤b≤0.2；c表示na2o的摩爾系數(shù)，0.1≤c≤0.2；d表示cao的摩爾系數(shù)，0.05≤d≤0.1；e表示zno的摩爾系數(shù)，0.05≤e≤0.1。

9、根據(jù)本發(fā)明所述的橙色熒光玻璃材料，優(yōu)選地，硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)和氮化物紅色熒光粉的質(zhì)量比為65～75:25～35。

10、根據(jù)本發(fā)明所述的橙色熒光玻璃材料，優(yōu)選地，0.6≤a≤0.7，0.1≤b≤0.15，0.1≤c≤0.15，0.05≤d≤0.08，0.07≤e≤0.09。

11、根據(jù)本發(fā)明所述的橙色熒光玻璃材料，優(yōu)選地，該橙色熒光材料的激發(fā)波長(zhǎng)為350～500nm，發(fā)射波長(zhǎng)為500～700nm。

12、根據(jù)本發(fā)明所述的橙色熒光玻璃材料，優(yōu)選地，該橙色熒光材料對(duì)380～460nm波段范圍內(nèi)的藍(lán)光溢出率為5～17.5％。

13、另一方面，本發(fā)明還提供一種如上所述的橙色熒光玻璃材料的制備方法，包括如下步驟：

14、1)根據(jù)組成，將硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)與氮化物紅色熒光粉混合，得到混合物；

15、2)將混合物在600～700℃下燒結(jié)，得到橙色熒光玻璃材料。

16、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，燒結(jié)時(shí)間為10～40min。

17、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，還包括將橙色熒光玻璃材料進(jìn)行切割和拋光的步驟。

18、再一方面，本發(fā)明還提供一種如上所述的橙色熒光玻璃材料在車(chē)用led照明系統(tǒng)中的用途。

19、又一方面，本發(fā)明還提供一種車(chē)用led照明系統(tǒng)，其包括藍(lán)光芯片和熒光層，所述熒光層包括如上所述的橙色熒光玻璃材料。

20、本發(fā)明的橙色熒光玻璃材料可以在藍(lán)光激發(fā)下發(fā)射出橙色熒光，發(fā)射峰波長(zhǎng)在605nm。可以有效地將藍(lán)光部分轉(zhuǎn)換，減少高能有害藍(lán)光的溢出；具有較高的光效，紅色比良好，色溫為1750～1950k。此外，熱導(dǎo)率較高，導(dǎo)熱性能較好。可以用于高功率汽車(chē)尾燈、剎車(chē)燈。本發(fā)明的橙色熒光玻璃材料在制備時(shí)所需燒結(jié)溫度較低，為600～700℃。

技術(shù)特征：

1.一種橙色熒光玻璃材料，其特征在于，其由硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)和氮化物紅色熒光粉形成，硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)和氮化物紅色熒光粉的質(zhì)量比為50～80:20～50；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橙色熒光玻璃材料，其特征在于，硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)和氮化物紅色熒光粉的質(zhì)量比為65～75:25～35。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橙色熒光玻璃材料，其特征在于，0.6≤a≤0.7，0.1≤b≤0.15，0.1≤c≤0.15，0.05≤d≤0.08，0.07≤e≤0.09。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橙色熒光玻璃材料，其特征在于，該橙色熒光材料的激發(fā)波長(zhǎng)為350～500nm，發(fā)射波長(zhǎng)為500～700nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橙色熒光玻璃材料，其特征在于，該橙色熒光材料對(duì)380～460nm波段范圍內(nèi)的藍(lán)光溢出率為5～17.5％。

6.一種如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的橙色熒光玻璃材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，燒結(jié)時(shí)間為10～40min。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，還包括將橙色熒光玻璃材料進(jìn)行切割和拋光的步驟。

9.一種如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的橙色熒光玻璃材料在車(chē)用led照明系統(tǒng)中的用途。

10.一種車(chē)用led照明系統(tǒng)，其特征在于，其包括藍(lán)光芯片和熒光層，所述熒光層包括如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的橙色熒光玻璃材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種橙色熒光玻璃材料及其制備方法和用途。橙色熒光玻璃材料由硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)和氮化物紅色熒光粉形成，二者的質(zhì)量比為50～80:20～50；所述硼硅酸鈉玻璃基質(zhì)具有如式(1)所示的化學(xué)組成：aB<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;·bSiO<subgt;2</subgt;·cNa<subgt;2</subgt;O·dCaO·eZnO(1)，其中，a表示B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的摩爾系數(shù)，0.6≤a≤0.8；b表示SiO<subgt;2</subgt;的摩爾系數(shù)，0.1≤b≤0.2；c表示Na<subgt;2</subgt;O的摩爾系數(shù)，0.1≤c≤0.2；d表示CaO的摩爾系數(shù)，0.05≤d≤0.1；e表示ZnO的摩爾系數(shù)，0.05≤e≤0.1。本發(fā)明的橙色熒光玻璃材料可以在藍(lán)光的激發(fā)下發(fā)出橙色熒光，藍(lán)光溢出率較低，光效較高，具有良好的熱導(dǎo)率，可用于車(chē)用照明系統(tǒng)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉雅媛,王忠志,喬鑫,郝鵬程,張娟,王軒航,師睿,王靜,劉波,李波,沈雷軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：包頭稀土研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24