一种叠层荧光薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种叠层荧光薄膜及其制备方法，由i层一定厚度的单层单色荧光薄膜按照顺序规律堆叠而成，3≤i≤6；具体制备步骤是：（1）按照预设质量配比，称取单色荧光粉和硅胶原料；（2）将原料搅拌成混合物；（3）将混合物放入真空干燥箱中脱泡处理；（4）选择衬底，在其表面印刷第一层发射光谱峰值最高的荧光薄膜选择；（5）将步骤（4）中荧光薄膜置于高温烘箱中，进行预固化；（6）在（5）表面印刷第二层发射光谱峰值第二高的荧光薄膜，重复（4）‑（6）的步骤，直至全部印刷完毕；（7）置于烘箱中进行固化处理制备出叠层荧光薄膜，本发明专利技术具有缓解单色荧光粉间交叉吸收的影响，提高能量利用的效率和荧光薄膜光谱易调整的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种叠层荧光薄膜及其制备方法
本专利技术涉及一种叠层荧光薄膜及其制备方法，属于半导体照明领域。
技术介绍
白光LED作为一种新型固态照明光源，近年来在照明、显示等领域获得了广泛的应用。目前，实现白光LED的主流方法是LED芯片激发荧光粉，即将荧光粉和硅胶混合脱泡后直接涂覆在LED芯片表面，但是这种方法存在热积累效应、后向散射损耗等缺点，荧光薄膜通过荧光粉和硅胶预先成型远离LED芯片放置，可以有效的缓解上述问题。随着人们对光品质要求的提高，全光谱、高品质的白光LED逐渐成为了焦点，实现全光谱白光LED需要至少两种荧光粉及以上组合，但是多种荧光粉间由于存在重吸收效率，容易造成能量损耗，且荧光粉种类过多导致白光LED的光谱设计变得更加复杂和困难。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种叠层荧光薄膜及其制备方法，该种方法通过将发射光谱峰值不同的单色荧光粉和硅胶复合制备出荧光薄膜后，按照单色荧光粉发射光谱峰值减小的方向向上堆叠，缓解单色荧光粉间交叉吸收的影响，提高能量利用的效率，同时通过每一层中单色荧光粉和硅胶质量配比的调整或者厚度的调整，来获得任意光谱形状、任意光色参数的叠层荧光薄膜。本专利技术提供的一种叠层荧光薄膜，其特征在于：叠层荧光薄膜由i层一定厚度的单层单色荧光薄膜按照顺序规律堆叠而成，3≤i≤6；所述的单层单色荧光薄膜由单色荧光粉和硅胶在不同质量配比下制备而成；所述的单色荧光粉为在LED芯片的激发下可发射光谱峰值分别为440~480nm的蓝粉、490~510nm的青粉、520~540nm的绿粉、550~585nm的黄粉、590~610nm的橙粉、620~670nm的红粉；所述的440~480nm的蓝粉组成为(Ba,Sr,Ca,Y,Li)10(PO4)6Cl2:Eu,Mn,Ce或者(Ba,Sr,Ca,Na,Li)10(PO4)6O2:Eu或者(Ba,Sr,Ca,Yb,Y)10(PO4)6Cl2:Eu,Mn或者(Ba,Sr,Ca,Y,Na)10(PO4)6F2:Eu；所述的顺序规律按照单色荧光粉发射光谱峰值减小的方向向上堆叠而成。所述的LED芯片的发射光谱峰值为385~420nm。所述的单层单色荧光薄膜通过丝网印刷制备而成，厚度范围为0.05~1.0mm。所述的单色荧光粉和硅胶质量配比为440~480nm的蓝粉：模塑硅胶=0.4:1~2:1、490~510nm的青粉：模塑硅胶=0.25:1~0.95:1、520~540nm的绿粉：模塑硅胶=0.1:1~1:1、550~585nm的黄粉：模塑硅胶=0.05:1~1:1、590~610nm的橙粉：模塑硅胶=0.1:1~1:1、620~670nm的红粉：模塑硅胶=0.1:1~0.8:1。所述的490~510nm的青粉组成为(Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu，520~540nm的绿粉组成为(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu或者(Ca,Sr,Ba)2Si2O5:Eu或者(Ba,Ca,Y,Na)10(SiO4)2(PO4)4O2:Eu，550~585nm的黄粉组成为(Ca,Sr,Ba)4Si2O8:Eu，590~610nm的橙粉组成为(Ca,Sr,Ba)SiO5:Eu或者(Ba,Ca,Sr,Na)10(SiO4)2(PO4)4O2:Eu,Mn，620~670nm的红粉组成为(Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu。本专利技术提供一种叠层荧光薄膜的制备方法，包括以下实现步骤：（1）按照预设的质量配比，称取i种单色荧光粉和硅胶作为原料，3≤i≤6；（2）将i种单色荧光粉和硅胶在烧杯中采用搅拌器搅拌，形成混合物，时间5-30min，速度300-1000rpm/min；（3）搅拌完毕后，将混合物放入真空干燥箱中进行脱泡处理，真空度－0.1MPa，时间10-40min；（4）选择聚四氟乙烯膜或者硅片作为衬底，在其表面选择单色荧光粉发射光谱峰值最高的混合物印刷第一层待固化的单层单色荧光薄膜，网版目数为80-300目；（5）将步骤（4）中待固化的单层荧光薄膜置于高温烘箱中，进行预固化处理，形成半固化荧光薄膜，温度80-100℃，时间30-60min；（6）取出步骤（5）中的半固化荧光薄膜，在其表面选择单色荧光粉发射光谱峰值第二高的混合物作印刷第二层待固化的单层单色荧光薄膜，重复（4）-（6）的步骤，直至i种单色荧光粉全部印刷完毕，形成i层待固化的叠层荧光薄膜；（7）将i层待固化的叠层荧光薄膜置于烘箱中进行固化处理，温度150-160℃，时间1-2h，制备出叠层荧光薄膜。有益效果：（1）缓解单色荧光粉间交叉吸收的影响，提高能量利用的效率；（2）通过每一层中单色荧光粉和硅胶质量配比的调整或者厚度的调整，来获得任意光谱形状、任意光色参数的叠层荧光薄膜。附图说明图1是本专利技术实施例1的叠层荧光薄膜结构截面示意图；1—蓝粉，2—绿粉，3—红粉，4—硅胶图2是本专利技术实施例1的叠层荧光薄膜发射光谱；图3是本专利技术实施例2的叠层荧光薄膜发射光谱。具体实施方式结合实施案例对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术保护范围不限于所述内容。实施例1（1）按照预设的质量配比分别为蓝粉：硅胶=0.7:1，绿粉：硅胶=0.3:1，红粉：硅胶=0.25:1，称取3种单色荧光粉和硅胶作为原料，分别是发射光谱峰值为450nm的蓝粉且组成为(Ba,Sr,Ca,Na,Li)10(PO4)6O2:Eu，为530nm的绿粉且组成为(Ca,Sr,Ba)2Si2O5:Eu和630nm的红粉且组成为(Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu；（2）将630nm的红粉和硅胶在烧杯中采用搅拌器搅拌，形成混合物，时间20min，速度600rpm/min；（3）搅拌完毕后，将混合物放入真空干燥箱中进行脱泡处理，真空度－0.1MPa，时间20min；（4）选择聚四氟乙烯膜作为衬底，在其表面选择选择发射光谱峰值为630nm的红粉和硅胶的混合物印刷第一层待固化的单层单色荧光薄膜，网版目数为120目；（5）将步骤（4）中待固化的单层荧光薄膜置于高温烘箱中，进行预固化处理，形成半固化荧光薄膜，温度80℃，时间30min；（6）取出步骤（5）中的半固化荧光薄膜作为基层，在其表面选择发射光谱峰值为530nm的绿粉和硅胶混合物印刷第二层待固化的单层单色荧光薄膜，重复（4）-（6）的步骤，直至3种单色荧光粉全部印刷完毕，形成3层待固化的叠层荧光薄膜；（7）将3层待固化的叠层荧光薄膜置于烘箱中进行固化处理，温度150℃，时间1.5h，制备出叠层荧光薄膜，三种单层单色荧光薄膜的厚度分别为蓝色荧光薄膜0.1mm，绿色荧光薄膜0.15mm，红色荧光薄膜0.15mm。实施例2（1）按照预设的质量配比分别为蓝粉：硅胶=0.7:1，绿粉：硅胶=0.45:1，红粉：硅胶=0.45:1，称取3种单色荧光粉和硅胶作为原料，分别是发射光谱峰值为450nm的蓝粉且组成为，为530nm的绿粉(Ca,Sr,Ba)2Si2O5:Eu且组成为和630nm的红粉且组成为(Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu；（2）将630nm的红粉和硅胶在烧杯中采用搅拌器搅拌，形成混合物，时间20min，速度600rpm/min；（3）搅拌完毕后，将混合物放入真空干燥箱中进行脱泡处理，真空度－0.1MP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠层荧光薄膜，其特征在于：所述的叠层荧光薄膜由i层一定厚度的单层单色荧光薄膜按照顺序规律堆叠而成，3≤i≤6；所述的单层单色荧光薄膜由单色荧光粉和硅胶在不同质量配比下制备而成；所述的单色荧光粉为在LED芯片的激发下可发射光谱峰值分别为440~480nm的蓝粉、490~510nm的青粉、520~540nm的绿粉、550~585nm的黄粉、590~610nm的橙粉、620~670nm的红粉；所述的440~480nm的蓝粉组成为(Ba,Sr,Ca,Y,Li)10(PO4)6Cl2:Eu,Mn,Ce或者(Ba,Sr,Ca,Na,Li)10(PO4)6O2:Eu或者(Ba,Sr,Ca,Yb,Y)10(PO4)6Cl2:Eu, Mn或者(Ba,Sr,Ca,Y,Na)10(PO4)6F2:Eu；所述的顺序规律按照单色荧光粉发射光谱峰值减小的方向向上堆叠而成。

【技术特征摘要】
1.一种叠层荧光薄膜，其特征在于：所述的叠层荧光薄膜由i层一定厚度的单层单色荧光薄膜按照顺序规律堆叠而成，3≤i≤6；所述的单层单色荧光薄膜由单色荧光粉和硅胶在不同质量配比下制备而成；所述的单色荧光粉为在LED芯片的激发下可发射光谱峰值分别为440~480nm的蓝粉、490~510nm的青粉、520~540nm的绿粉、550~585nm的黄粉、590~610nm的橙粉、620~670nm的红粉；所述的440~480nm的蓝粉组成为(Ba,Sr,Ca,Y,Li)10(PO4)6Cl2:Eu,Mn,Ce或者(Ba,Sr,Ca,Na,Li)10(PO4)6O2:Eu或者(Ba,Sr,Ca,Yb,Y)10(PO4)6Cl2:Eu,Mn或者(Ba,Sr,Ca,Y,Na)10(PO4)6F2:Eu；所述的顺序规律按照单色荧光粉发射光谱峰值减小的方向向上堆叠而成。2.如权利要求1所述的一种叠层荧光薄膜，其特征在于：所述的LED芯片的发射光谱峰值为385~420nm。3.如权利要求1所述的一种叠层荧光薄膜，其特征在于：所述的单层单色荧光薄膜通过丝网印刷制备而成，厚度范围为0.05~1.0mm。4.如权利要求1所述的一种叠层荧光薄膜，其特征在于：所述的单色荧光粉和硅胶质量配比为440~480nm的蓝粉：模塑硅胶=0.4:1~2:1、490~510nm的青粉：模塑硅胶=0.25:1~0.95:1、520~540nm的绿粉：模塑硅胶=0.1:1~1:1、550~585nm的黄粉：模塑硅胶=0.05:1~1:1、590~610nm的橙粉：模塑硅胶=0.1:1~1:1、620~670nm的红粉：模塑硅胶=0.1:1~0.8:1。5.如权利要求1所述的一种叠层荧光薄膜，其特征在于：所述的490~...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓宁泽，张娜，刘光熙，王海波，
申请(专利权)人：轻工业部南京电光源材料科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32