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CN102422384B - 提高场发射发光材料发光效率的方法、发光玻璃元件及其制备方法 - Google Patents

提高场发射发光材料发光效率的方法、发光玻璃元件及其制备方法 Download PDF

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CN102422384B
CN102422384B CN200980159142XA CN200980159142A CN102422384B CN 102422384 B CN102422384 B CN 102422384B CN 200980159142X A CN200980159142X A CN 200980159142XA CN 200980159142 A CN200980159142 A CN 200980159142A CN 102422384 B CN102422384 B CN 102422384B
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Abstract

本发明公开了一种提高场发射发光材料发光效率的方法、发光玻璃元件及其制备方法，提高场发射发光材料发光效率的方法：是以化学式为aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3的发光玻璃为基体，在基体表面形成一层具有非周期性的金属微纳结构的金属层，对金属层发射阴极射线，阴极射线穿透金属层，激发基体发光；发光玻璃元件是发光玻璃为基体，基体上设具有非周期性的金属微纳结构的金属层；制备方法包括：制备发光玻璃基体，在发光玻璃基体表面形成一金属层，然后退火处理，冷却后制得发光玻璃元件。本发明的发光玻璃元件具有良好的透光性、高均匀性、发光效率高、稳定性好、结构简单，制备方法简单、成本低。

Description

提高场发射发光材料发光效率的方法、发光玻璃元件及其制备方法
技术领域
本发明属于发光材料技术领域，涉及一种提高发光效率的方法、发光元件及其制备方法，尤其涉及一种提高场发射发光材料发光效率的方法、发光玻璃元件及其制备方法。
背景技术
目前，在真空微电子学领域中，场发射器件在照明及显示领域显示出了广阔的应用前景，引起国内外研究机构的广泛关注。其工作原理是：在真空环境下，阳极相对场发射阴极阵列(field emissive arrays，FEAs)施加正向电压形成加速电场，阴极发射的电子加速轰向阳极板上的发光材料而发光。场发射器件的工作温度范围宽(-40℃～80℃)、响应时间短(＜1ms)、结构简单、省电，符合绿色环保要求。一些荧光粉体、发光玻璃、发光薄膜等材料都可以在场发射器件中作为发光材料使用，但它们都存在发光效率低这一本质问题，极大限制了场发射器件的应用，特别是在照明领域的应用。
表面等离子体(Surface Plasmon，SP)是一种沿金属和介质界面传播的波，其振幅随离开界面的距离而指数衰减。当改变金属表面结构时，表面等离子体激元(surface plasmon polaritons，SPPs)的性质、色散关系、激发模式、耦合效应等都将产生重大的变化。SPPs引发的电磁场，不仅仅能够限制光波在亚波长尺寸结构中传播，而且能够产生和操控从光频到微波波段的电磁辐射，实现对光传播的主动操控。SPPs的激发将增大光学态密度和增强自发辐射速率，从而大大提高内量子效率而帮助目前各种固态发光装置走出发光效率低的困境，这将催生出新型的超高亮度和高速运作的发光器件。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中存在发光效率低的缺陷，提供一种工艺简单、方便可靠、大大提高场发射发光材料发光效率的方法。
本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种具有良好的透光性、高均匀性、发光效率高、稳定性好、结构简单的可大大提高场发射发光材料发光效率的方法所用的发光玻璃元件。
本发明另外要解决的技术问题在于，提供一种制备工艺简单、成本低的发光玻璃元件的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高场发射发光材料发光效率的方法，包括以下步骤：以发光玻璃为基体，将金属材料在该发光玻璃基体表面形成一层具有非周期性的金属微纳结构的金属层，从而制得发光玻璃元件，对该发光玻璃元件发射阴极射线，该阴极射线穿透所述金属层后，激发所述发光玻璃基体发光；所述发光玻璃基体的化学式为aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3，其中，M为碱金属元素，a、b、c、d为摩尔份数，它们的取值范围：a为25～60、b为0.01～15、c为40～70、d为0.01～15。
一种用于提高场发射发光材料发光效率的方法的发光玻璃元件，其包括发光玻璃基体，所述发光玻璃基体的表面设有一金属层，所述金属层具有金属显微结构，所述发光玻璃基体包含如下化学通式的复合氧化物：
所述发光玻璃元件中，aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3，
所述发光玻璃元件中，其中M为碱金属元素，a、b、c、d为摩尔份数，各自取值范围为：a为25～60、b为0.01～15、c为40～70、d为0.01～15。
所述发光玻璃元件中，所述碱金属元素为Na、K、Li中的至少一种。
所述发光玻璃元件中，所述金属层的金属为金、银、铝、铜、钛、铁、镍、钴、铬、铂、钯、镁、锌中的至少一种。
所述发光玻璃元件中，所述金属层的金属为金、银、铝中的至少一种。
所述发光玻璃元件中，所述金属层的厚度为0.5纳米～200纳米。
所述发光玻璃元件中，所述金属层的厚度为1纳米～100纳米。
一种发光玻璃元件的制备方法，其包括以下步骤：
制备发光玻璃基体，所述发光玻璃基体包含如下化学通式的复合氧化物：aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3，其中M为碱金属元素，a、b、c、d为摩尔份数，各自取值范围为：a为25～60、b为0.01～15、c为40～70、d为0.01～15；
在所述发光玻璃基体的表面形成一金属层；及
将所述发光玻璃基体及金属层在真空下进行退火处理，使所述金属层形成金属显微结构，冷却后即形成所需的发光玻璃元件。
所述的发光玻璃元件的制备方法中，所述发光玻璃基体的制备步骤如下：取得各自对应摩尔份数的碱金属盐、SiO2、Y2O3和Tb4O7原料；在1200℃～1500℃温度下混合熔融，冷却，再置于还原气氛中，在600℃～1100℃温度下退火，制得发光玻璃基体。
所述的发光玻璃元件的制备方法中，所述金属层是通过将金属溅射或蒸镀在发光玻璃基体表面而形成的。
所述的发光玻璃元件的制备方法中，所述真空退火处理是在50℃～650℃下进行，退火时间为5分钟～5小时。
所述的发光玻璃元件的制备方法中，所述真空退火处理优选是在100℃～500℃下进行，退火时间优选为15分钟～3小时。
本发明采用在化学式为aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3的发光玻璃上设置一层金属层，该金属层能在阴极射线下与发光玻璃之间的界面形成表面等离子体，通过表面等离子体效应，提高化学式为aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3的发光玻璃的发光效率，通过该方法解决场发射发光材料发光效率低这一问题。
本发明的发光玻璃元件是由一金属层和一发光玻璃构成，发光玻璃化学式为aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3的绿色发光玻璃，金属层具有非周期性的金属微纳结构，发射的阴极射线首先穿透金属层再进而激发发光玻璃发光，在这个过程中，在金属层与发光玻璃的界面上产生了表面等离子体效应，通过该表面等离子效应使发光玻璃的内量子效率被大大提高，即发光玻璃的自发辐射增强，进而大大增强了发光玻璃的发光效率，从而解决发光材料发光效率低这一问题，提高了发光玻璃的发光性能。
进一步，本发明的发光玻璃元件制备方法只需要在发光玻璃基体上形成一层金属层，然后经过退火处理，即可获得所需发光玻璃元件，从而使得制备工艺简单、降低成本，具有广阔的生产应用前景。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明中的玻璃发光元件结构示意图；
图2是实施例1的玻璃发光元件与未设金属层的发光玻璃对比的发光光谱；
图3是实施例2的玻璃发光元件与未设金属层的发光玻璃对比的发光光谱；
其中，阴极射线发光光谱测试条件为：电子束激发的加速电压为7KV。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
提高场发射发光材料发光效率的方法，具体包括以下步骤：以发光玻璃为基体，将金属材料喷溅在发光玻璃基体表面，形成一层具有非周期性的金属微纳结构的金属层，制得玻璃发光元件，对该玻璃发光元件发射阴极射线，其穿透金属层后，激发发光玻璃基体发光。上述金属材料可选自金、银、铝、铜、钛、铁、镍、钴、铬、铂、钯、镁、锌中的一种或几种，优选金、银、铝中的一种或几种。发光玻璃基体选用一种绿色发光玻璃，该绿色发光玻璃的化学式aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3，其中M为Na、K、Li中的至少一种，a、b、c、d为摩尔份数，它们的取值范围：a为25～60、b为0.01～15、c为40～70、d为0.01～15。
参阅图1，上述用于提高场发射发光材料发光效率的方法所用的玻璃元件，其包括发光玻璃基体1以及设于发光玻璃基体1表面的金属层2。金属层2具有金属显微结构，该金属显微结构有时也称为微纳结构。进一步，该金属显微结构是非周期性的，即由无规则排列的金属晶体构成。
该发光玻璃基体1包含如下化学通式的复合氧化物：aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3，其中M为碱金属，a、b、c、d为摩尔份数，各自取值范围为：a为25～60、b为0.01～15、c为40～70、d为0.01～15。在该发光玻璃基体1中包含铽的氧化物，该铽的氧化物在这种组份的发光玻璃中能够充分发挥其发光效果。该发光玻璃基体1还具有良好的透光性能。
其中，金属层2可以是由化学稳定性良好的金属，例如不易氧化腐蚀的金属，另外也可以是常用的金属，优选为金、银、铝、铜、钛、铁、镍、钴、铬、铂、钯、镁、锌中的至少一种金属形成的，更优选为由金、银、铝中的至少一种金属形成的。金属层2中的金属物种可以是它们的单金属或者复合金属。复合金属可以是上述金属两种或两种以上的合金，例如，金属层2可以是银铝合金层或金铝合金层，其中银或金的重量分数优选为70％以上。金属层14的厚度优选为0.5纳米～200纳米，更优选为1纳米～100纳米。
碱金属M优选为Na、K、Li中的至少一种。
上述发光玻璃元件作为发光元件，可广泛应用于超高亮度和高速运作的发光器件上，例如场发射显示器、场发射光源或大型广告显示牌等产品中。以场发射显示器为例，阳极相对场发射阴极阵列施加正向电压形成加速电场，阴极发射的电子，即对金属层2发射阴极射线，具有显微结构的金属层2与发光玻璃基体1之间形成表面等离子体，通过表面等离子体效应，使发光玻璃基体1的内量子效率大大提高，即发光玻璃的自发辐射增强，进而大大增强了发光玻璃基体的发光效率，从而解决发光材料发光效率低这一问题。另外，由于是发光玻璃基体1表面形成一层金属层，整个金属层与发光玻璃基体1之间形成均匀界面，可以提高发光的均匀性。
上述发光玻璃元件的制备方法，其包括以下步骤：
发光玻璃基体的制备：以分析纯的碱金属盐、SiO2和99.99％的Y2O3、Tb4O7为主要原料，按照化学式aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3中的各元素之间的摩尔份数比例，来称取相应的原料，在1200℃～1500℃下熔融1～5小时后，冷却至室温，再置于还原气氛中，在600℃～1100℃下退火1～20小时，制得绿色发光玻璃基体。另外，可进一步将该发光玻璃基体进行切割、抛光加工成一定的尺寸，由此获得所需的发光玻璃基体；
在该发光玻璃基体的表面形成一金属层：该金属层是通过将金属溅射或蒸镀在发光玻璃基体表面而形成的；
以及，将所述发光玻璃基体及金属层在真空下进行退火处理，使所述金属层形成金属显微结构，冷却后即形成所需的发光玻璃元件，具体而言：在发光玻璃基体表面形成一金属层后，在50℃～650℃下进行真空退火处理，退火时间为5分钟～5小时，然后自然冷却至室温。其中，退火温度优选为100℃～500℃，退火时间优选为15分钟～3小时。
与前面描述的结构相类似，金属层2可以是由化学稳定性良好的金属，例如不易氧化腐蚀的金属，另外也可以是常用的金属，优选为金、银、铝、铜、钛、铁、镍、钴、铬、铂、钯、镁、锌中的至少一种金属形成的，更优选为由金、银、铝中的至少一种金属形成的。金属层2的厚度优选为0.5纳米～200纳米，更优选为1纳米～100纳米。碱金属M优选为Na、K、Li中的至少一种。该金属层是通过将金属溅射或蒸镀在发光玻璃基体表面而形成的。在发光玻璃基体表面形成一金属层后，在50℃～650℃下进行真空退火处理，退火时间为5分钟～5小时，然后自然冷却至室温。其中，退火温度优选为100℃～500℃，退火时间优选为15分钟～3小时。
发光玻璃元件具有前面描述各种结构及组份等特征。在实际应用中，例如用于场发射显示器或照明光源时，在真空环境下，阳极相对场发射阴极阵列施加正向电压形成加速电场，阴极发射阴极射线，在阴极射线的激发下，电子束首先穿透金属层2进而激发发光玻璃基体1发光，在这个过程中，金属层2与发光玻璃基体1的界面上产生了表面等离子体效应，通过该效应使发光玻璃基体的内量子效率大大提高，即发光玻璃的自发辐射增强，进而大大增强了发光玻璃基体的发光效率。
表面等离子体(Surface Plasmon，SP)是一种沿金属和介质界面传播的波，其振幅随离开界面的距离而指数衰减。当改变金属表面结构时，表面等离子体激元(Surface plasmon polaritons，SPPs)的性质、色散关系、激发模式、耦合效应等都将产生重大的变化。SPPs引发的电磁场，不仅仅能够限制光波在亚波长尺寸结构中传播，而且能够产生和操控从光频到微波波段的电磁辐射，实现对光传播的主动操控。因此，本实施例利用该SPPs的激发性能，增大发光玻璃基体的光学态密度和增强其自发辐射速率；而且，可利用表面等离子体的耦合效应，当发光玻璃基体发出光时，能与其发生耦合共振效应，从而大大提高发光玻璃基体的内量子效率，提高发光玻璃基体的发光效率。
以下通过多个实施例来举例说明发光玻璃元件的不同组成及其制备方法，以及其性能等方面。
实施例1
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的30Li2O·6Y2O3·60SiO2·4Tb2O3绿色发光玻璃为基体(各氧化物前的数字表示摩尔份数，以下同此)，利用磁控溅射设备在其表面沉积厚度为2纳米的金属银层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的环境下，以300℃的温度退火处理半小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。如图1所示，是发光玻璃元件的结构图，本实施例中的玻璃发光元件是以发光玻璃1为基体，其上设有金属层，本实用新型选择金属银层2，电子枪发出的阴极射线直接打在金属银层2上，阴极射线首先穿透金属银层2进而激发发光玻璃1发光。
用电子枪产生的阴极射线轰击本实施例的玻璃发光元件，产生如图2所示的发光光谱，图中曲线11为未设金属银层时玻璃的发光光谱，曲线12为本实施例制得的发光玻璃元件的发光光谱，由于金属银层2与发光玻璃1之间产生了表面等离子体效应，从图中可以看到，相对于未设金属银层2的发光玻璃，本实施例的发光玻璃元件从400纳米到650纳米的发光积分强度提高了6.5倍，使发光性能得到极大提高。
实施例2
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的30Li2O·6Y2O3·60SiO2·4Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用磁控溅射设备在其表面沉积厚度为8纳米的金属银层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以300℃的温度退火处理半小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
用电子枪产生的阴极射线轰击本实施例的玻璃发光元件，产生如图3所示的发光光谱，图中曲线11为未设金属银层时玻璃的发光光谱；曲线13为本实施例制得发光玻璃元件的发光光谱，由于金属银层与玻璃之间产生了表面等离子体效应，从图中可以看到，相对于未设金属银层时发光玻璃，本实施例的发光玻璃元件从400纳米到650纳米的发光积分强度提高了5倍，使发光性能得到极大提高。以下各个实施例的发光光谱都与实施例1和实施例2相类似，各发光玻璃元件也具有类似的发光强度效果，在下面不再赘述。
实施例3
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的25Na2O·15Y2O3·45SiO2·10Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用磁控溅射设备在其表面沉积厚度为0.5纳米的金属金层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以200℃的温度退火处理1小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例4
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的27Na2O·0.01Y2O3·70SiO2·15Tb2O3发光玻璃，利用磁控溅射设备在其表面沉积厚度为200纳米的金属铝层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以500℃的温度退火处理5小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例5
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的32Na2O·1.5Y2O3·65SiO2·12Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为100纳米的金属镁层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以650℃的温度退火处理5分钟，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例6
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的35Na2O·0.5Y2O3·50SiO2·13Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为1纳米的金属钯层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以100℃的温度退火处理3小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例7
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的38Na2O·12Y2O3·43SiO2·0.5Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为5纳米的金属铂层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以450℃的温度退火处理15分钟，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例8
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的28Na2O·10Y2O3·68SiO2·2Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为20纳米的金属铁层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以50℃的温度退火处理5小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例9
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的35K2O·8Y2O3·55SiO2·0.01Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为10纳米的金属钛层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以150℃的温度退火处理2小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例10
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的40K2O·5Y2O3·40SiO2·9Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为50纳米的金属铜层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以200℃的温度退火处理2.5小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例11
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的36K2O·8Y2O3·58SiO2·0.8Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为150纳米的金属锌层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以350℃的温度退火处理0.5小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例12
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的29K2O·11Y2O3·50SiO2·1.5Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为120纳米的金属铬层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以250℃的温度退火处理2小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例13
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的33K2O·7Y2O3·58SiO2·7Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为40纳米的金属镍层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以80℃的温度退火处理4小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例14
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的26K2O·4Y2O3·69SiO2·9.5Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面蒸镀一层厚度为180纳米的金属钴层，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以400℃的温度退火处理1小时，然后冷却至室温，得到本实施例中的玻璃发光元件。
实施例15
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的45K2O·8Y2O3·48SiO2·1.5Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面沉积厚度为8纳米的金属银铝层，其中，金属层中的银和铝的重量份数分别为80％和20％，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以380℃的温度退火处理2.5小时，然后冷却至室温，得到实施例中的发光玻璃元件。
实施例16
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的36K2O·16Y2O3·52SiO2·4Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面沉积厚度为15纳米的金属银铝层，其中，金属层中的银和铝的重量份数分别为90％和10％，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以180℃的温度退火处理3.5小时，然后冷却至室温，得到实施例中的发光玻璃元件。
实施例17
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的55K2O·3Y2O3·62SiO2·7Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面沉积厚度为7纳米的金属金铝层，其中，金属层中的金和铝的重量份数分别为80％和20％，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以270℃的温度退火处理1.5小时，然后冷却至室温，得到实施例中的发光玻璃元件。
实施例18
选择大小为1×1cm2、表面抛光的上述制备方法制得的58K2O·6Y2O3·35SiO2·9Tb2O3绿色发光玻璃为基体，利用电子束蒸发设备在其表面沉积厚度为80纳米的金属金铝层，其中，金属层中的金和铝的重量份数分别为90％和10％，然后将其置于真空度小于1×10-3Pa的真空环境下，以600℃的温度退火处理4.5小时，然后冷却至室温，得到实施例中的发光玻璃元件。

Claims (12)

1.一种提高场发射发光材料发光效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：以发光玻璃为基体，将金属材料在该发光玻璃基体表面形成一层具有非周期性的金属微纳结构的金属层，从而制得发光玻璃元件，对该发光玻璃元件发射阴极射线，该阴极射线穿透所述金属层后，激发所述发光玻璃基体发光；所述发光玻璃基体的化学式为aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3，其中，M为碱金属元素，a、b、c、d为摩尔份数，它们的取值范围：a为25～58、b为0.01～15、c为40～70、d为0.01～15。
2.一种用于提高场发射发光材料发光效率的方法的发光玻璃元件，其包括发光玻璃基体，其特征在于，所述发光玻璃基体的表面设有一金属层，所述金属层具有金属显微结构，所述发光玻璃基体的化学式为：
aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3，
其中M为碱金属元素，a、b、c、d为摩尔份数，各自取值范围为：a为25～58、b为0.01～15、c为40～70、d为0.01～15。
3.根据权利要求2所述的发光玻璃元件，其特征在于，所述碱金属元素为Na、K、Li中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的发光玻璃元件，其特征在于，所述金属层的金属为金、银、铝、铜、钛、铁、镍、钴、铬、铂、钯、镁、锌中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的发光玻璃元件，其特征在于，所述金属层的金属为金、银、铝中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的发光玻璃元件，其特征在于，所述金属层的厚度为0.5纳米～200纳米。
7.根据权利要求6所述的发光玻璃元件，其特征在于，所述金属层的厚度为1纳米～100纳米。
8.一种发光玻璃元件的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
制备发光玻璃基体，所述发光玻璃基体的化学式为：aM2O·bY2O3·cSiO2·dTb2O3，其中M为碱金属元素，a、b、c、d为摩尔份数，各自取值范围为：a为25～58、b为0.01～15、c为40～70、d为0.01～15；
在所述发光玻璃基体的表面形成一金属层；及
将所述发光玻璃基体及金属层在真空下进行退火处理，使所述金属层形成金属显微结构，冷却后即形成所需的发光玻璃元件。
9.根据权利要求8所述的发光玻璃元件制造方法，其特征在于，所述发光玻璃基体的制备步骤如下：取得各自对应摩尔份数的碱金属盐、SiO2、Y2O3和Tb4O7原料；在1200℃～1500℃温度下混合熔融，冷却，再置于还原气氛中，在600℃～1100℃温度下退火，制得发光玻璃基体。
10.根据权利要求8所述的发光玻璃元件制造方法，其特征在于，所述金属层是通过将金属溅射或蒸镀在发光玻璃基体表面而形成的。
11.根据权利要求8所述的发光玻璃元件制造方法，其特征在于，所述真空退火处理是在50℃～650℃下进行，退火时间为5分钟～5小时。
12.根据权利要求11所述的发光玻璃元件制造方法，其特征在于，所述真空退火处理是在100℃～500℃下进行，退火时间为15分钟～3小时。
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