高显指高热导荧光薄膜、制备方法及在显示设备中的应用技术

本发明专利技术属于无机发光材料技术领域，公开了一种高显指高热导荧光薄膜、制备方法及在显示设备中的应用，高显指高热导荧光薄膜以镀有黄绿光反射与蓝光透过膜的蓝宝石为衬底，在衬底上涂上硅胶、树脂或硅树脂复合的YAG:Ce、青光、绿光、红光荧光粉。YAG:Ce为铝酸盐；青光荧光粉为氮氧化物；绿光荧光粉为GaYAG铝酸盐或LuAG铝酸盐；红光荧光粉为氮化物；制备方法包括：丝网印刷、流延法、喷涂法。本发明专利技术热导率在20

【技术实现步骤摘要】
高显指高热导荧光薄膜、制备方法及在显示设备中的应用


[0001]本专利技术属于无机发光材料
，尤其涉及一种高显指高热导荧光薄膜、制备方法及在显示设备中的应用。

技术介绍

[0002]采用激光显示技术的激光投影仪与激光电视是目前显示领域的热门研究对象。相比传统液晶等显示技术，其具有色域空间大、色彩丰富、色饱和度高、寿命长、低能耗等特点。目前该领域主要使用的是能将蓝光转换为黄绿光的Ce
3+
离子掺杂Y3Al5O
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(简称YAG:Ce)钇铝石榴石荧光玻璃作为绿色光与红色光的光源，即激光荧光粉显示技术(ALPD)。但由于荧光玻璃热导率低，不能承受较大功率的蓝光激光照射，故将荧光玻璃设计为环形，与其他相关部件封装形成为荧光色轮。在使用过程中，荧光色轮高速运转，且配备有风扇进行散热，这样的结构使得荧光玻璃能够满足激光显示器件的要求。但这种结构尺寸较大，能耗也较大，性价比也不够高，且红光部分依旧不足。
[0003]薄膜是一种厚度很薄，由原子，分子或离子沉积在基片表面形成的二维材料，一般用塑料、胶粘剂、橡胶或其他无机材料制成。根据使用材料或者功能方面的区分，薄膜可分为光学薄膜、复合薄膜、超导薄膜、聚酯薄膜、尼龙薄膜、塑料薄膜等，在照明、电子、光学、电器、机械、印刷、等行业有着广泛的应用。尤其在光学领域，薄膜的应用不可或缺。例如，很多光学设备都需要器件表面镀上一层增透膜、反射膜、或者具有其他功能的薄膜，以增强或抑制光的透过。薄膜的发展，可以大大缩小光学设备的尺寸，降低能耗、提高设备使用寿命。现有的荧光薄膜，多采用YAG:Ce荧光粉加树脂或硅胶的传统封装方式，而LED或激光芯片所产生的热量也是非常大，封装材料在高温下易老化且热导率较低(硅胶和环氧树脂热导率仅为0.4W/m
·
K)，使得白光LED色温产生变化，发光效率下降，甚至老化失效。在大功率高显指LED或者激光显示领域，则需要一种具有高热导、高光效、高显指的荧光薄膜，可以高效的将LED芯片或者激光芯片的蓝光或紫外光有效地转换为白光，或转化为绿光与红光。目前针对大功率高显指LED或者激光显示设备的快速发展，提出了大功率、小尺寸、高热导、高显指等要求，以满足未来对大功率高显指LED或者激光显示设备在各个领域的广泛应用。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0005](1)目前现有用于激光照明的薄膜材料热导率低，不能承受较大功率LED或者激光的照射，或者是小功率激光长时间照射，容易失效。
[0006](2)目前已有的薄膜材料均采用较低显指的荧光粉进行涂覆，最终形成的激光照明器件或设备显色指数低，不能满足摄影照明等的需求。
[0007](3)目前已有的薄膜材料尺寸和形状都不易调整，不能依据现有的激光照明设备进行加工和封装。
[0008]解决以上问题及缺陷的难度为：目前应用于大功率高显指LED或者激光显示用薄膜材料的发光材料的热导率较低，很难将激光芯片产生的热量导走，因此需要开发出具有高显指、高热导的发光材料，或者是具有高显指、高热导的复合结构。此外，目前常用的YAG：
Ce荧光粉的发光波段主要集中在黄绿光波段，缺少红色等其他颜色的波段，因此在大功率高显指LED或者激光显示设备中将出现显色指数低的缺点。现有的照明用薄膜材料形状和尺寸都是基于常规LED照明芯片和设备，而不是满足于大功率高显指LED或者激光显示芯片和设备。
[0009]解决以上问题及缺陷的意义为：开发出具有高热导率、高显指、尺寸和形状可控的复合荧光薄膜，可以承受目前主流大功率激光器的长时间照射，提高大功率高显指LED或者激光显示设备的使用寿命、满足特殊照明场合应用、以及适合现有大功率高显指LED或者激光显示设备的加工与封装，降低大功率高显指LED或者激光显示设备的成本具有重要意义。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种高显指高热导荧光薄膜、制备方法及在显示设备中的应用。
[0011]本专利技术是这样实现的，一种高显指高热导荧光薄膜，其特征在于，所述高显指高热导荧光薄膜以镀有黄绿光反射与蓝光透过膜的蓝宝石为衬底，在衬底上涂上硅胶、树脂或硅树脂复合的YAG:Ce、青光、绿光、红光荧光粉。
[0012]所述YAG:Ce为铝酸盐，在蓝光/紫外光LED芯片或蓝光/紫外光激光二极管的激发下，发射波长峰值在545-565nm，使用含量为0-100wt％；所述青光荧光粉为氮氧化物，在蓝光/紫外光LED芯片或蓝光/紫外光激光二极管的激发下，发射波长峰值在490-500nm，使用含量为0-100wt％；所述绿光荧光粉为GaYAG铝酸盐或LuAG铝酸盐，在蓝光/紫外光LED芯片或蓝光/紫外光激光二极管的激发下，发射波长峰值在530-540nm，使用含量为0-100wt％；所述红光荧光粉为氮化物，在蓝光/紫外光LED芯片或蓝光/紫外光激光二极管的激发下，发射波长峰值在610-670nm，使用含量为0-100wt％；所述硅胶、硅树脂主要成分为二氧化硅(SiO2)或以硅氧键(-Si-O-Si-)为主的高聚物，使用含量为0-90wt％；所述树脂为广义的高分子聚合物，使用含量为0-100wt％。
[0013]本专利技术的另一目的在于提供一种所述高显指高热导荧光薄膜的制备方法，所述高显指高热导荧光薄膜的制备方法包括：丝网印刷、流延法、喷涂法。
[0014]进一步，所述丝网印刷工艺流程为：
[0015]①
将上述各种荧光粉按照一定比例混合均匀；
②
将混合好的荧光粉按一定比例与高熔点硅胶、树脂或硅树脂搅拌均匀混合，形成稳定的浆料；
③
利用丝网印刷机刮墨板压着印版水平移动，通过印版起落，更换底部的蓝宝石衬底，将上述配置好的荧光粉混合试剂印刷在蓝宝石衬底上，其中，丝网印刷的印版厚度为0.01-1mm。
④
将上述蓝宝石基片放在烘箱中进行烘烤，烘烤温度为100-1000℃。
⑤
成型后荧光薄膜厚度为0.01-1mm。
[0016]所述流延法工艺流程为：
①
将上述各种荧光粉按照一定比例混合均匀；
②
将混合好的荧光粉按一定比例与高熔点硅胶、树脂或硅树脂搅拌均匀混合，形成稳定的浆料；
③
将配置好的浆料从料斗上部流到基带的蓝宝石底片上，通过基带与刮刀的相对运动形成一定厚度的薄膜，其中，通过控制刮刀与基带之间的距离调控薄膜的厚度，一般该厚度为0.01-1mm。
④
将上述蓝宝石基片放在烘箱中进行烘烤，烘烤温度为100-1000℃。
⑤
成型后荧光薄膜厚度为0.01-1mm。
[0017]所述喷涂工艺流程为：
①
将上述各种荧光粉按照一定比例混合均匀；
②
将混合好
的荧光粉按一定比例与高熔点硅胶、树脂或硅树脂搅拌均匀混合，形成稳定的浆料；
③
将配置好的浆料装入喷涂机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高显指高热导荧光薄膜，其特征在于，所述高显指高热导荧光薄膜以镀有黄绿光反射与蓝光透过膜的蓝宝石为衬底，在衬底上涂上硅胶、树脂或硅树脂复合的YAG:Ce、青光、绿光、红光荧光粉。2.如权利要求1所述的高显指高热导荧光薄膜，其特征在于，所述YAG:Ce为铝酸盐，在蓝光/紫外光LED芯片或蓝光/紫外光激光二极管的激发下，发射波长峰值在545-565nm，使用含量为0-100wt％；所述青光荧光粉为氮氧化物，在蓝光/紫外光LED芯片或蓝光/紫外光激光二极管的激发下，发射波长峰值在490-500nm，使用含量为0-100wt％；所述绿光荧光粉为GaYAG铝酸盐或LuAG铝酸盐，在蓝光/紫外光LED芯片或蓝光/紫外光激光二极管的激发下，发射波长峰值在530-540nm，使用含量为0-100wt％；所述红光荧光粉为氮化物，在蓝光/紫外光LED芯片或蓝光/紫外光激光二极管的激发下，发射波长峰值在610-670nm，使用含量为0-100wt％；所述硅胶、硅树脂主要成分为二氧化硅(SiO2)或以硅氧键(-Si-O-Si-)为主的高聚物，使用含量为0-90wt％；所述树脂为广义的高分子聚合物，使用含量为0-100wt％。3.一种如权利要求1～2任意一项所述高显指高热导荧光薄膜的制备方法，其特征在于，所述高显指高热导荧光薄膜的制备方法包括：丝网印刷、流延法、喷涂法。4.一种激光电视机激光显示光源模块的封装方...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁瑞，张志军，赵景泰，
申请(专利权)人：湖州市汉新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：