專利名稱：一種發(fā)綠光的玻璃及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)綠光的玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
FED (Field Emission Display，場(chǎng)發(fā)射器件)是一種具有很好應(yīng)用前景的新型發(fā) 光器件，可以應(yīng)用于顯示和照明，其工作原理與傳統(tǒng)電視機(jī)的CRT(Cath0de Ray Tube,陰極 射線管)發(fā)光相似，是通過(guò)電子束轟擊顯示屏上的熒光粉，通過(guò)熒光粉發(fā)光得到顯示和照 明的作用。并且具有工作電壓低，制出的器件體積小，能耗小等方面具有優(yōu)勢(shì)。目前FED器 件的制備主要是通過(guò)陰極射線激發(fā)三基色熒光粉實(shí)現(xiàn)紅、綠、藍(lán)發(fā)光，這些粉體材料在陰極 射線的轟擊下，可能存在分解、放氣等一系列問(wèn)題，腐蝕陰極材料的針尖，導(dǎo)致器件的發(fā)光 效率下降和壽命縮短的現(xiàn)象。同時(shí)，由于這些材料都是一些不透明的粉體，透光性差，這些 粉體在涂屏前需要粉碎、洗滌等工藝，并且對(duì)粉體的顆粒大小有一定的要求，涂屏后還需要 進(jìn)行必要的熱處理，整個(gè)過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致材料發(fā)光性能的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有綠色發(fā)光粉體在FED中發(fā)光效率較低，穩(wěn)定 性不高，透光性差、并且在涂屏前需要進(jìn)行處理而導(dǎo)致材料發(fā)光性能下降等缺陷，提供一種 不僅成本低，具有良好的透光性、高均勻性、容易制成大塊、穩(wěn)定性能高，而且用于器件封裝 時(shí)工藝非常簡(jiǎn)單的綠色發(fā)光玻璃。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的發(fā)綠光的玻璃的 制造方法。本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)綠光的玻璃，以摩爾份數(shù)計(jì)，含有如下組分R2O10 ‘40
ZnO8 40
SiO235 .70
MnO20. 01 1其中，R為Na、K或Li元素中的一種。本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)綠光的玻璃的制造方法，包括如下步驟(1)按如下摩爾份數(shù)配比原料，并將原料混合均勻R2CO310 40
ZnO8 40
SiO235 .70
MnO20. 01 1其中，R為Na、K或Li元素中的一種。(2)將混合均勻的原料熔化形成玻璃熔體，將所得玻璃熔體制成透明玻璃后置于 退火爐中，還原氣氛下退火；
(3)冷卻至室溫得所述發(fā)綠光的玻璃。與現(xiàn)有粉體熒光材料相比，上述技術(shù)方案，由于按照上述配比得到的是一種發(fā)綠 光的玻璃，其不僅制作成本低，具有良好的透光性、高均勻性、容易制成大塊、穩(wěn)定性能高等 優(yōu)點(diǎn)，且用于器件封裝時(shí)工藝非常簡(jiǎn)單，因此，該發(fā)光的玻璃，在陰極射線激發(fā)下，非常適合 作為照明和顯示領(lǐng)域的發(fā)光介質(zhì)材料。


圖1是實(shí)施例1制備的綠色發(fā)光玻璃的陰極射線發(fā)光光譜。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供一種與現(xiàn)有綠色發(fā)光粉體相比，不僅成本低，具有良好的透光 性、高均勻性、容易制成大塊、穩(wěn)定性能高，而且用于器件封裝時(shí)工藝非常簡(jiǎn)單的綠色發(fā)光 玻璃。具體而言，本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)綠光的玻璃，其中，含有的各組分摩爾份數(shù)如下R2O 10 40ZnO 8 40SiO2 35 70MnO2 0. 01 1其中，R為Na、K或Li元素中的一種。上述各組分優(yōu)選摩爾份數(shù)如下R2O 12 30ZnO 12 34SiO2 40 65MnO2 0. 03 0. 5。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種發(fā)綠光的玻璃的制造方法，包括如下步驟(1)按如下摩爾份數(shù)配比下列原料，并將原料混合均勻R2CO3 10 40ZnO 8 40SiO2 35 70MnO2 0. 01 1其中，R為Na、K或Li元素中的一種。(2)將混合均勻的原料熔化形成玻璃熔體，將所得玻璃熔體制成透明玻璃后置于 退火爐中，還原氣氛下退火；(3)冷卻至室溫得所述發(fā)綠光的玻璃。上述原料優(yōu)選摩爾份數(shù)為R2CO3 12 30
ZnO12 34SiO2 40 65MnO2 0. 03 0. 5。在本發(fā)明實(shí)施例中，熔化溫度為1200 1600°C，并保溫0. 5 4小時(shí)后再將玻璃 熔體倒入模具；退火溫度為400 750°C并保溫3 12小時(shí)后再冷卻。還原氣氛為N2和H2 的混合氣體，或CO氣體。其中，H2在混合氣體中體積百分比至少為5%。在本發(fā)明實(shí)施中，所用原料的純度不低于分析純。當(dāng)然，本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)綠光玻璃中，也可以少量含有一些玻璃中常見(jiàn)其它成分， 例如 0 lwt% MgO,0 lwt% BaO 或 0 lwt% CaO 等。實(shí)施例1按照化學(xué)式20Li20 · 24Zn0 · 56Si02 · 0. 24Mn02 (摩爾比)分別稱取碳酸鋰 (Li2CO3)H. 92g，氧化鋅(ZnO) 19. 74g，二氧化硅(SiO2) 34g 以及二氧化錳(MnO2)O. 2Igo 將稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好原料的鉬金坩堝 放入高溫箱式爐中1550°C熔化，保溫1小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模上，壓制成透明玻 璃，再將玻璃置于退火爐中，95% N2+5% H2(體積百分比，以下各實(shí)施例中隊(duì)、H2均為體 積百分比，不再贅述)還原氣氛下升溫到550°C，保溫12小時(shí)后冷卻至室溫，即可制備出 20Li20 ·24Ζη0-56Si02 ·0. 24Μη02發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。如圖1所示，本發(fā)明所獲得的發(fā)綠光 玻璃，在3KV的加速電壓的電子束激發(fā)作用下的陰極射線發(fā)光光譜，其發(fā)射峰位于534nm， 為綠光發(fā)射。陰極射線發(fā)光光譜測(cè)試條件電子束激發(fā)的加速電壓為3KV。實(shí)施例2按照化學(xué)式IONa2O · 40Zn0 · 50Si02 · 0. OlMnO2 (摩爾比)分別稱取碳酸 鈉(Na2CO3) 10. 77g，氧化鋅(ZnO) 33. Ilg, 二 氧化硅(SiO2) 30. 56g 以及 二氧化錳 (MnO2)O. 0069g。將稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好 原料的鉬金坩堝放入高溫箱式爐中1530°C熔化，保溫0.5小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模 上，壓制成透明玻璃，再將玻璃置于退火爐中，95%N2+5%H2還原氣氛下升溫到650°C，保溫 8小時(shí)后冷卻至室溫，即可制備出IONa2O · 40Zn0 · 50Si02 · 0. OlMnO2發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。實(shí)施例3按照化學(xué)式12Κ20 · 30Zn0 · 58Si02 · 0. 5Mn02 (摩爾比)分別稱取碳酸鉀 (K2CO3) 16. 33g，氧化鋅(ZnO) 24. 06g，二氧化硅(SiO2) 34. 35g 以及二氧化錳(MnO2) 0. 42g。將 稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好原料的鉬金坩堝放 入高溫箱式爐中1550°C熔化，保溫3小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模上，壓制成透明玻璃，再 將玻璃置于退火爐中，95% N2+5% H2還原氣氛下升溫到750°C，保溫6小時(shí)后冷卻至室溫， 即可制備出12Κ20 · 30Zn0 · 58Si02 · 0. 5Mn02發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。實(shí)施例4按照化學(xué)式22Li20 · 8Zn0 · 70Si02 · 0. 05Mn02 (摩爾比)分別稱取碳酸鋰 (Li2CO3) 23. 56g，氧化鋅(ZnO)9. 43g，二氧化硅(SiO2)60. 96g 以及二氧化錳(MnO2)O. 05g。 將稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好原料的鉬金坩堝 放入高溫箱式爐中1600°C熔化，保溫4小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模上，壓制成透明玻璃， 再將玻璃置于退火爐中，95% N2+5% H2還原氣氛下升溫到750°C，保溫10小時(shí)后冷卻至室溫，即可制備出22Li20 · 8Zn0 · 70Si02 · 0. 05Mn02發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。實(shí)施例5按照化學(xué)式40Li20 · 17Zn0 · 42Si02 · IMnO2 (摩爾比)分別稱取碳酸鋰 (Li2CO3) 45. 55g，氧化鋅(ZnO) 21. 32g，二氧化硅(SiO2) 38. 89g 以及二氧化錳(MnO2) 1. 33g。 將稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好原料的鉬金坩堝 放入高溫箱式爐中1200°C熔化，保溫4小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模上，壓制成透明玻璃， 再將玻璃置于退火爐中，95% N2+5% H2還原氣氛下升溫到400°C，保溫12小時(shí)后冷卻至室 溫，即可制備出40Li20 · 17Zn0 · 42Si02 · IMnO2發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。實(shí)施例6按照化學(xué)式26Κ20 · 24Zn0 · 50Si02 · 0. 33Mn02 (摩爾比)分別稱取碳酸鉀 (K2CO3) 33. 83g，氧化鋅(ZnO) 18. 39g，二氧化硅(SiO2) 28. 28g 以及二氧化錳(MnO2) 0. 24g。 將稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好原料的鉬金坩堝 放入高溫箱式爐中1500°C熔化，保溫4小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模上，壓制成透明玻璃， 再將玻璃置于退火爐中，95% N2+5% H2還原氣氛下升溫到600°C，保溫10小時(shí)后冷卻至室 溫，即可制備出26Κ20 · 24Zn0 · 50Si02 · 0. 33Mn02發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。實(shí)施例7按照化學(xué)式30Li20 · 35Zn0 · 35Si02 · 0. 4Mn02 (摩爾比)分別稱取碳酸鋰 (Li2CO3) 26. 36g，氧化鋅(ZnO) 33. 89g，二氧化硅(SiO2) 25. Olg 以及二氧化錳(MnO2)O. 41g。 將稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好原料的鉬金坩堝 放入高溫箱式爐中1600°C熔化，保溫4小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模上，壓制成透明玻璃， 再將玻璃置于退火爐中，95% N2+5% H2還原氣氛下升溫到600°C，保溫12小時(shí)后冷卻至室 溫，即可制備出30Li20 · 35Zn0 · 35Si02 · 0. 4Mn02發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。實(shí)施例8按照化學(xué)式36Li20 · IOZnO · 54Si02 · 0. IMnO2 (摩爾比)分別稱取碳酸鋰 (Li2CO3) 31. 02g，氧化鋅(ZnO)9. 49g，二氧化硅(SiO2) 37. 84g 以及二氧化錳(MnO2)O. 09g。 將稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好原料的鉬金坩堝 放入高溫箱式爐中1580°C熔化，保溫1小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模上，壓制成透明玻璃， 再將玻璃置于退火爐中，CO還原氣氛下升溫到620°C，保溫8小時(shí)后冷卻至室溫，即可制備 出 36Li20 · IOZnO · 54Si02 · 0. IMnO2 發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。實(shí)施例9按照化學(xué)式25Li20 · IOZnO · 65Si02 · 0. 13Mn02 (摩爾比)分別稱取碳酸鋰 (Li2CO3) 20. 22g，氧化鋅(ZnO) 8. 91g，二氧化硅(SiO2) 42. 77g 以及二氧化錳(MnO2) 0. 12g。 將稱量好的原料在研缽中研磨混合均勻后，裝入鉬金坩堝中，然后將裝好原料的鉬金坩堝 放入高溫箱式爐中1600°C熔化，保溫2小時(shí)后將玻璃熔體倒入鑄鐵模上，壓制成透明玻璃， 再將玻璃置于退火爐中，CO還原氣氛下升溫到680°C，保溫6小時(shí)后冷卻至室溫，即可制備 出 25Li20 · IOZnO · 65Si02 · 0. 13Mn02 發(fā)綠光的發(fā)光玻璃。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種發(fā)綠光的玻璃，以摩爾份數(shù)計(jì)，含有如下組分R2O 10～40ZnO 8～40SiO235～70MnO20.01～1其中，R為Na、K或Li元素中的一種。
2.如權(quán)利要求2所述的發(fā)綠光的玻璃，其中，含有的各組分摩爾份數(shù)如下 R2O 12 30ZnO 12 34 SiO2 40 65 MnO2 0.03 0.5。
3.一種發(fā)綠光的玻璃的制造方法，包括如下步驟(1)按如下摩爾份數(shù)配比下列原料，并將原料混合均勻R2CO310 40ZnO8 40SiO235 .70MnO90. 01 其中，R為Na、K或Li元素中的一種。(2)將混合均勻的原料熔化形成玻璃熔體，將所得玻璃熔體制成透明玻璃后置于退火 爐中，還原氣氛下退火；(3)冷卻至室溫得所述發(fā)綠光的玻璃。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)綠光的玻璃的制造方法，其中，原料摩爾份數(shù)為R2CO3 12 30ZnO 12 34SiO2 40 65MnO2 0.03 0.5。
5.如權(quán)利要求3或4所述的發(fā)綠光的玻璃的制造方法，其中，熔化溫度為1200 1600°C，并保溫0. 5 4小時(shí)后再將玻璃熔體倒入模具。
6.如權(quán)利要求3或4所述的發(fā)綠光的玻璃的制造方法，其中，退火溫度為400 750°C 并保溫3 12小時(shí)后再冷卻。
7.如權(quán)利要求3或4所述的發(fā)綠光的玻璃的制造方法，其中，所用原料的純度不低于分 析純。
8.如權(quán)利要求3或4所述的發(fā)綠光的玻璃的制造方法，其中，還原氣氛為N2和H2的混 合氣體，或CO氣體。
9.如權(quán)利要求8所述的制造發(fā)綠光的玻璃的方法，其中，H2在所述混合氣體中體積百 分比至少為5%。
全文摘要
本發(fā)明適用于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)綠光的玻璃及其制備方法，該發(fā)綠光的玻璃，以摩爾份數(shù)計(jì)，含有如下組分10～40的R2O，8～40的ZnO，35～70的SiO2，0.01～1MnO2，其中，R為Na、K或Li元素中的一種。該制備方法為(1)按一定摩爾份數(shù)配比R2CO3、ZnO、SiO2和MnO2原料，并將原料混合均勻；(2)壓制透明玻璃，還原氣氛下退火；(3)冷卻至室溫。本發(fā)明的發(fā)綠光的玻璃，其不僅制作成本低，具有良好的透光性、高均勻性、容易制成大塊、穩(wěn)定性能高等優(yōu)點(diǎn)，且用于器件封裝時(shí)工藝非常簡(jiǎn)單，在陰極射線激發(fā)下，非常適合作為照明和顯示領(lǐng)域的發(fā)光介質(zhì)材料。
文檔編號(hào)C03C4/12GK101941799SQ20091010859
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者周明杰, 李清濤, 馬文波 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司