荧光片及其制备方法以及发光装置制造方法及图纸

本申请公开了荧光片及其制备方法以及发光装置。涉及荧光光源技术领域。荧光片包括粘合剂固化层、荧光粉粒和棒状光学介质颗粒；荧光粉粒布置于粘合剂固化层内；棒状光学介质颗粒布置于粘合剂固化层内；其中，棒状光学介质颗粒具有长轴方向和短轴方向，长轴方向垂直于短轴方向；棒状光学介质颗粒的长轴方向沿垂直于荧光片的方向布置。本申请能使荧光光斑的扩散距离减小。散距离减小。散距离减小。

【技术实现步骤摘要】
荧光片及其制备方法以及发光装置


[0001]本申请涉及荧光光源
，具体而言涉及荧光片及其制备方法以及发光装置。

技术介绍

[0002]激光荧光光源通常用于投影显示系统，与使用传统的UHD等高亮度灯泡光源的投影显示光源相比，激光荧光光源可实现长寿命、高效率、无污染等优点；与LED光源相比，激光荧光光源具有高亮度等优点，与纯激光光源相比，激光荧光光源不存在散斑问题，且成本较低。
[0003]荧光光源中的荧光一般通过激发光激发荧光片的方式产生。其中，激发光于入射荧光片，以形成激发光光斑，并在入射激发光激发荧光片产生荧光后，形成荧光光斑。
[0004]现有技术中荧光片在受到激发光激发，荧光光斑的尺寸相对于激发光光斑的尺寸较大，使得荧光光斑的扩散距离较大。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，为解决上述技术问题，本申请提供荧光片及其制备方法以及发光装置。
[0006]为实现上述目的，本申请提供一种荧光片，该荧光片包括粘合剂固化层、荧光粉粒和棒状光学介质颗粒；其中，
[0007]荧光粉粒布置于粘合剂固化层内；
[0008]棒状光学介质颗粒布置于粘合剂固化层内；
[0009]其中，棒状光学介质颗粒具有长轴方向和短轴方向，长轴方向垂直于短轴方向；棒状光学介质颗粒的长轴方向沿垂直于荧光片的方向布置。
[0010]为了解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是提供了一种荧光片的制备方法，该荧光片的制备方法用于制备上述的荧光片，制备方法包括：
[0011]提供荧光粉粒、粘合剂和棒状光学介质颗粒；其中，棒状光学介质颗粒具有长轴方向和短轴方向，长轴方向垂直于短轴方向；
[0012]将荧光粉粒、粘合剂和棒状光学介质颗粒混合，以形成混合浆料；
[0013]执行位置调整操作，使混合浆料中的棒状光学介质颗粒的长轴方向沿垂直于荧光片的方向布置；
[0014]对混合浆料进行固化处理，以形成荧光片。
[0015]为了解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是提供了一种发光装置，发光装置包括上述的荧光片。
[0016]有益效果：区别于现有技术，本申请荧光粉粒布置于粘合剂固化层内；棒状光学介质颗粒布置于粘合剂固化层内；棒状光学介质颗粒具有长轴方向和短轴方向，长轴方向垂直于短轴方向；棒状光学介质颗粒的长轴方向沿垂直于荧光片的方向布置。因此，光在沿长轴方向入射棒状光学介质颗粒所具有的散射截面小于光在沿短轴方向入射棒状光学介质
颗粒所具有的散射截面，从而本申请能够使荧光光斑的扩散距离减小。
附图说明
[0017]图1是投影系统的结构示意图；
[0018]图2是光束的面积元向外发射或通过光的示意图；
[0019]图3是投影系统收集角分布在
±
θ0内的荧光的示意图；
[0020]图4是激发光激发荧光片的示意图；
[0021]图5是本申请荧光片第一实施例的结构示意图；
[0022]图6是本申请荧光片第二实施例的结构示意图；
[0023]图7是本申请荧光片的制备方法一实施例的流程示意图；
[0024]图8是本申请荧光片的制备方法实施例1的棒状光学介质颗粒的结构示意图；
[0025]图9是本申请荧光片的制备方法实施例1的棒状光学介质颗粒在光沿长轴方向入射和沿短轴方向入射时，所具有的散射界面与光的波长的关系示意图；
[0026]图10是实施例1的荧光片在添加棒状光学介质颗粒与不添加棒状光学介质颗粒时，光的归一化强度分布与荧光光斑的横向尺寸的关系示意图；
[0027]图11是本申请荧光片的制备方法实施例3的棒状光学介质颗粒的结构示意图；
[0028]图12是实施例3的荧光片在添加棒状光学介质颗粒与不添加棒状光学介质颗粒时，光的归一化强度分布与荧光光斑的横向尺寸的关系示意图。
具体实施方式
[0029]为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步详细描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，均属于本申请保护的范围。
[0030]请参阅图1，图1是投影系统的结构示意图。如图1所示，投影系统100可以包括照明光源110、光机120、成像镜头130、屏幕140以及相配套的光学元件和软硬件系统等。其中，光机120可以包括微显示芯片121及TIR(total internal reflection，全内反射，又称全反射)棱镜122，照明光源110发出的光经过匀光器件和光学透镜的作用，提供均匀的照明光照亮微显示芯片121。微显示芯片121可以对照明光进行像素化的光强调控，从而在微显示芯片121上形成显示图像。该显示图像经过成像镜头进行放大成像，在屏幕140上形成大尺寸显示画面。
[0031]照明光源110可采用RGB三色激光光源，通过产生RGB三基色激光，以实现三基色光源，或采用激光荧光光源，通过单色激发光激发荧光片产生基色荧光，以实现三基色光源。其中，激光荧光光源可以采用单波段半导体激光器结合稀土发光材料的荧光激光光源技术。具体可以是采用技术成熟、成本较低、性能优良的蓝光半导体激光器(也称蓝光激光器)激发高性能、低成本荧光片，经过波长选择器件实现广色域的三基色光源。相较于RGB三色激光光源，激光荧光光源具有更高的亮度，并且在成本上有明显优势。此外，得益于荧光自发光的机理，荧光激光光源天然具有无散斑现象的优势，无需额外散斑消除的设计和器件，进一步保证了显示效果和成本优势。
[0032]参阅图2，图2是光束的面积元向外发射或通过光的示意图。
[0033]如图2所示，面积元dA以与法向成θ角的方向向外发射(或者穿过)光束，该光束包含在一个立体角dΩ内，就可以定义一个值Etendue称为扩展量，根据扩展量守恒定律，对于理想光学系统，不考虑散射、吸收等损失情况下，光束经过光学系统后扩展量不变。其中，扩展量守恒定律具体可如关系式(1)所示，关系式(1)具体可如下：
[0034]Etendue＝n2∫∫cosθdAdΩ
···················
(1)
[0035]其中，Etendue为光学扩展量，dA为光束的面积元，
n
为面积元所处的介质的折射率，θ为面积元向外发射或通过光的方向与该面积元法向之间的夹角，dΩ为面积元向外发射或通过光的立体角。
[0036]实际光学系统中，光束经过散射、吸收、匀光等过程时，扩展量会有一定程度的增加(扩展量稀释)，而不可能在保持光能的情况下减小。
[0037]例如，可以在图1的基础上，参阅图3，图3是投影系统收集角分布在
±
θ0内的荧光的示意图。如图1所示，可以将照明光源110与微显示芯片121之间的光传输元件合称为中继光学系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光片，其特征在于，所述荧光片包括：粘合剂固化层；荧光粉粒，布置于所述粘合剂固化层内；棒状光学介质颗粒，布置于所述粘合剂固化层内；其中，所述棒状光学介质颗粒具有长轴方向和短轴方向，所述长轴方向垂直于所述短轴方向；所述棒状光学介质颗粒的长轴方向沿垂直于荧光片的方向布置。2.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，光沿所述棒状光学介质颗粒的短轴方向入射所述棒状光学介质颗粒所具有的散射截面大于光沿所述棒状光学介质颗粒的长轴方向入射所述棒状光学介质颗粒所具有的散射截面。3.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，所述棒状光学介质颗粒长轴方向与垂直于荧光片的方向的夹角在0
‑
30度范围内。4.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，占总数量70％以上的所述棒状光学介质颗粒的长轴方向与垂直于荧光片的方向的夹角在0
‑
30度范围内。5.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，所述棒状光学介质颗粒的长轴方向长度大于或等于短轴方向长度的1.5倍。6.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，所述棒状光学介质颗粒的长轴方向长度与所述棒状光学介质颗粒的折射率的乘积大于或等于0.6μm，且所述棒状光学介质颗粒的长轴方向长度与所述棒状光学介质颗粒的折射率的乘积小于或等于6μm；所述棒状光学介质颗粒的短轴方向长度与所述棒状光学介质颗粒的折射率的乘积大于或等于0.375μm，且所述棒状光学介质颗粒的短轴方向长度与所述棒状光学介质颗粒的折射率的乘积小于或等于3.75μm。7.根据权利要求1
‑
6任意一项所述的荧光片，其特征在于，所述棒状光学介质颗粒的复折射率为n+ik，其中，所述
n
为所述棒状光学介质颗粒的折射率，所述k为所述棒状光学介质颗粒的吸收系数；所述棒状光学介质颗粒的折射率与所述粘合剂的折射率之差的绝对值大于或等于0.1；所述棒状光学介质颗粒的吸收系数小于或等于0.01。8.根据权利要求1
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚晨晟，屈军乐，张贤鹏，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：