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熒光粉層、器件及相應光源和投影系統、及相應制作方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510420717.6

申請日:

2011.06.27

公開號:

CN104991411A

公開日:

2015.10.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權人的姓名或者名稱、地址的變更 IPC(主分類):G03B 21/20變更事項:專利權人變更前:深圳市光峰光電技術有限公司變更后:深圳市光峰科技股份有限公司變更事項:地址變更前:518055 廣東省深圳市南山區西麗鎮茶光路深圳市集成電路設計應用產業園401變更后:518000 廣東省深圳市南山區粵海街道學府路63號高新區聯合總部大廈21樓、22樓|||專利權人的姓名或者名稱、地址的變更 IPC(主分類):G03B 21/20變更事項:專利權人變更前:深圳市光峰科技股份有限公司變更后:深圳光峰科技股份有限公司變更事項:地址變更前:518000 廣東省深圳市南山區粵海街道學府路63號高新區聯合總部大廈21樓、22樓變更后:518000 廣東省深圳市南山區粵海街道學府路63號高新區聯合總部大廈20-22樓|||專利權的轉移IPC(主分類):G03B 21/20登記生效日:20171030變更事項:專利權人變更前權利人:深圳市繹立銳光科技開發有限公司變更后權利人:深圳市光峰光電技術有限公司變更事項:地址變更前權利人:518055 廣東省深圳市南山區西麗鎮茶光路深圳集成電路設計應用產業園401變更后權利人:518055 廣東省深圳市南山區西麗鎮茶光路深圳市集成電路設計應用產業園401|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G03B 21/20申請日:20110627|||公開
IPC分類號: G03B21/20; F21V9/10; H01L33/50(2010.01)I分案原申請:2011101750529 2011.06.27 主分類號: G03B21/20
申請人: 深圳市繹立銳光科技開發有限公司
發明人: 李屹; 唐懷; 吳希亮
地址: 518055廣東省深圳市南山區西麗鎮茶光路深圳集成電路設計應用產業園401
優先權:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510420717.6

授權公告號:

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法律狀態公告日:

2019.01.25|||2019.01.25|||2017.11.17|||2017.03.29|||2015.11.18|||2015.10.21

法律狀態類型:

專利權人的姓名或者名稱、地址的變更|||專利權人的姓名或者名稱、地址的變更|||專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種熒光粉層,包括由熒光粉和粘接劑粘接形成的熒光片,所述熒光片包括正面和反面,所述熒光粉層還包括至少一個顆粒,固定連接在所述熒光片的正面或/和反面。本發明還涉及一種熒光器件、相應光源、投影系統以及熒光粉層制作方法。實施本發明的用于光源的熒光材料、其制作方法及其光源,具有以下有益效果:可以避免在高溫情況下熒光粉層與其襯底的粘附情況。

權利要求書

權利要求書
1.  一種熒光粉層,包括由熒光粉和粘接劑粘接形成的熒光片,所述熒光片包括正面和反面,其特征在于,所述熒光粉層還包括至少一個顆粒,固定連接在所述熒光片的正面或/和反面,所述顆粒的顆粒度的直徑大于d,d=F/E,其中F為熒光片由于形變所產生的力,E為熒光片的彈性模量。

2.  根據權利要求1所述的熒光粉層,其特征在于,所述顆粒的硬度大于等于肖氏D75。

3.  根據權利要求1所述的熒光粉層,其特征在于,所述顆粒為金屬氧化物顆粒、混合晶體顆粒或熒光粉顆粒。

4.  根據權利要求1所述的熒光粉層,其特征在于,所述顆粒的厚度小于所述熒光片的厚度。

5.  根據權利要求4所述的熒光粉層,其特征在于,所述顆粒的厚度大于等于0.1um且小于等于50um。

6.  根據權利要求1所述的熒光粉層,其特征在于,所述顆粒粘接在所述熒光片的正面或/和反面。

7.  根據權利要求1所述的熒光粉層,其特征在于,所述至少一個顆粒均勻分布于所述熒光片的正面或/和反面。

8.  根據權利要求1所述的熒光粉層,其特征在于,所述粘接劑為有機粘合劑。

9.  一種熒光器件,包括第一襯底、第二襯底以及熒光粉層,所述熒光粉層設置在第一襯底上,第二襯底設置在所述熒光粉層上,其特征在于,所述熒光粉層為如權利要求1至8中任一項所述的熒光粉層。

10.  一種光源結構,其特征在于,所述光源結構包括:
激發光源,用于產生一激發光;
色輪,包括設置于所述激發光的傳播路徑上的至少一個分區,所有分區中的至少一個分區設置有如權利要求9所述的熒光器件。

11.  一種投影系統,其特征在于,包括如權利要求10所述的光源結構。

說明書

說明書熒光粉層、器件及相應光源和投影系統、及相應制作方法
本發明為申請號為201110175052.9、申請日為2011年6月27日、發明名稱為“熒光粉層、器件及相應光源和投影系統、及相應制作方法”的專利申請的分案申請。
技術領域
本發明涉及受激發光領域,更具體地說,涉及一種熒光粉層、器件及相應光源和投影系統、及相應制作方法。
背景技術
美國專利US7547114提出一種產生高亮度時序色光的方法,該方法將激發光源收集并聚焦于一個熒光粉轉盤上激發熒光粉材料發光,并隨著轉盤的轉動產生周期性時序的色光序列。在該方法中,熒光粉轉盤是核心部件,直接影響到光源的發光亮度。在該專利中提到,熒光粉層是依附于一個透明襯底的,該透明襯底同時還可能是一個二相濾光片,用于透射激發光反射受激發光,提高光源的亮度。中國公開專利200810065895中對熒光粉轉盤結構做的進一步的研究表明,熒光粉層與其襯底之間應存在一層低折射率介質,空氣是最理想的材質,也就是說,熒光粉層與其襯底之間存在一層空氣隙,且專利中對空氣隙的厚度做出了限制。研究顯示,空氣隙的厚度越薄,光源的亮度越高。
為了產生空氣隙并使得空氣隙盡量的小,通常只能使用一個三明治結構來實現:請參見圖1,在圖1中,包括兩個襯底(1、2)以及被設置在上述兩個襯底之間的熒光粉層3。如圖1示的三明治三層結構中,熒光粉層3被兩側的襯底(1、2)(至少一層是透明襯底)夾在中間,只要熒光粉層3與襯底之間接觸但是不粘附,夾縫中就會存在微小的空氣隙,也就實現了技術要求。
然而,該熒光粉材料層的制作卻存在困難。一般來說,熒光材料是粉狀的形態,即一般所說的熒光粉,顆粒與顆粒之間沒有粘附力,或者粘附力很弱不能用來形成層狀,所以需要使用粘結劑來形成片層。在熒光燈中熒光粉依靠金 屬氧化物,如氧化鋁顆粒來粘附在熒光燈管的內壁上并形成薄層;應用這種技術可以實現在平板玻璃的表面形成熒光粉層,但是熒光粉層難以剝離下來,即必須依靠玻璃襯底才能應用,這顯然不符合前述的熒光粉層不與襯底粘附(與襯底間存在空氣隙)的要求。
要形成無需襯底的熒光粉層,必須要某種有一定強度的粘合劑粘接熒光粉顆粒并成片。從粘合劑性質分類可以分成有機粘合劑和無機粘合劑。有機粘合劑可以是硅膠、環氧樹脂等易于操作的材料,無機粘合劑則可以使用金屬氧化物作為粘合劑,與熒光粉混合在一起后在高溫高壓下制成陶瓷。后者的工藝復雜,成本高昂,至今只有少數幾家公司可以制作,同時對熒光粉的種類也有限制。因此,有機粘合劑就成為熒光粉層制作的首選。先將熒光粉與有機粘合劑混合在一起,再使用印刷、擠壓成型等手段在一個襯底上成片,再將其從襯底上揭下來,這是已經成熟的工業加工方法,無需贅述。
選擇有機粘合劑首先需要滿足可靠性的要求。由于長期處于高強度激發光的照射和熒光粉發熱的高溫中,環氧樹脂的可靠性一般難以滿足要求,而硅膠由于其硅-氧鍵比較穩定而成為可能的選擇。而為了滿足前述的熒光粉層不與襯底粘附的要求,所選用的有機粘合劑必須具有足夠的硬度,如高于肖氏D 40。然而由于需要從襯底上揭下來,又要求這種材料具有相當大的彈性,不能太脆,也就是說材料的硬度又不能太硬,如低于肖氏D 85。通過選擇,可以選擇得到硬度適合的材料,該材料與熒光粉混合成片固化后,放置于三明治結構中可以與兩側的夾持襯底不粘附。
然而,如圖2所示,在實際使用中,隨著激發光的照射和熒光粉的發熱,熒光粉層3會發生膨脹,膨脹會產生使熒光粉層3受到向一側(如襯底1)拱起的應力,使得熒光粉層3與襯底1之間的壓強加大;同時在高溫下有機粘合劑會發生軟化,硬度降低,在這兩者的共同作用下,熒光粉層3將會和受拱起應力這一側的襯底1粘附在一起,導致光源嚴重地降低亮度。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于,提供一種能夠避免在高溫下與襯底粘接的熒光粉層、器件及相應光源和投影系統、及相應制作方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種熒光粉層,包括由熒光粉和粘接劑粘接形成的熒光片,所述熒光片包括正面和反面,所述熒光粉層還包括至少一個顆粒,固定連接在所述熒光片的正面或/和反面。
在本發明所述的熒光粉層中,所述顆粒的硬度大于等于肖氏D75。
在本發明所述的熒光粉層中,所述顆粒為金屬氧化物顆粒、混合晶體顆粒或熒光粉顆粒。
在本發明所述的熒光粉層中,所述顆粒的厚度小于所述熒光片的厚度。
在本發明所述的熒光粉層中,所述顆粒的厚度大于等于0.1um且小于等于50um。
在本發明所述的熒光粉層中,所述顆粒粘接在所述熒光片的正面或/和反面。
在本發明所述的熒光粉層中,所述至少一個顆粒均勻分布于所述熒光片的正面或/和反面。
在本發明所述的熒光粉層中,所述粘接劑為有機粘合劑。
本發明還涉及一種熒光器件,包括第一襯底、第二襯底以及熒光粉層,所述熒光粉層設置在第一襯底上,第二襯底設置在所述熒光粉層上,所述熒光粉層為前述的熒光粉層中的任意一種。
本發明還涉及一種光源結構,所述光源結構包括:
激發光源,用于產生一激發光;
色輪,包括設置于所述激發光的傳播路徑上的至少一個分區,所有分區中的至少一個分區設置有上述熒光器件。
本發明還涉及一種投影系統,所述投影系統包括前述的光源結構。
本發明還涉及一種熒光粉層的制作方法,包括:
步驟A:通過粘接劑將熒光粉粘接形成熒光片,所述熒光片包括正面和反面;
步驟B:將至少一個顆粒固定連接在所述熒光片的正面或/和反面。
在本發明所述的熒光粉層的制作方法中,所述步驟B包括:將至少一個顆粒均勻地粘接在所述熒光片的正面和反面。
在本發明所述的熒光粉層的制作方法中,所述步驟B包括:
將所述熒光片置于具有一定粘度的溶液中;
將多個顆粒分布于所述熒光片上方的所述溶液中,使所述顆粒在一定時間后均勻地沉淀于所述熒光片的表面。
在本發明所述的熒光粉層的制作方法中,所述步驟B具體為:使用噴槍將多個顆粒均勻地噴到所述熒光片的正面和反面。
在本發明所述的熒光粉層的制作方法中,在使用噴槍將多個顆粒均勻地噴到所述熒光片的正面和反面之前,還包括:使所述顆粒帶靜電荷,使所述熒光片接地或帶靜電荷,所述顆粒帶的靜電荷與所述熒光片帶的靜電荷的極性相反。
實施本發明的熒光粉層、器件及相應光源和投影系統、及相應制作方法,具有以下有益效果:由于熒光粉層包括熒光片,而熒光片的正面或反面上設置有至少一個顆粒,當熒光粉層中的熒光片在高溫下產生形變時,變形的熒光片嵌入具有一定硬度的顆粒,釋放了其形變應力;因而使得所述熒光片與上述顆粒所在一面的襯底之間保持一定距離,保持了熒光片與該襯底之間的空氣隙。因此可以避免在高溫情況下熒光粉層與其襯底的粘附情況。
附圖說明
圖1是現有技術中的熒光材料的結構示意圖;
圖2是現有技術中熒光片受熱變形與襯底粘附的示意圖;
圖3是本發明實施例中熒光粉層的一個實施例的結構示意圖;
圖4是本發明實施例中熒光粉層的另一實施例的結構示意圖;
圖5是本發明實施例中熒光器件的一個實施例的的結構示意圖;
圖6是本發明實施例中熒光器件的另一實施例的結構示意圖;
圖7是圖5所示實施例中熒光器件裝配后熒光片與襯底的位置示意圖;
圖8是圖5所示實施例中熒光器件受熱后熒光片與襯底的位置示意圖;
圖9是圖6所示實施例中熒光粉層受熱后的熒光器件的結構示意圖;
圖10是本發明實施例中投影系統的一個實施例的結構示意圖;
圖11是本發明實施例中熒光粉層制作方法的一個實施例的流程圖;
圖12是本發明實施例中熒光粉層制作方法的另一實施例的流程圖;
圖13是本發明實施例中熒光粉層制作方法的另一實施例的流程圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步說明。
請參閱圖3,圖3是本發明實施例中熒光粉層的一個實施例的結構示意圖。如圖3所示,在本發明熒光粉層、器件及相應光源和投影系統、及相應制作方法的實施例中,其熒光粉層包括由熒光粉和粘接劑粘接形成的熒光片3,熒光片3包括正面32和反面33,熒光粉層還包括至少一個顆粒31,固定連接在熒光片3的正面32或/和反面33。在圖3中,示出了多個連接在上述熒光片3正面32的顆粒31。
在本實施例中,為了保證在高溫時起到避免熒光片3與其襯底粘附的效果,一個關鍵的因素是顆粒31具有一定的硬度,以不會在高溫情況下變化為優,當熒光片3發生形變時可以起到消除其形變而產生的應力的作用,進而阻止熒光片3粘附到襯底上。優選地,上述顆粒31的硬度大于等于肖氏D75;顆粒31為金屬氧化物顆粒、混合晶體顆粒或熒光粉顆粒。因此,相對于現有技術,在熒光片3處于高溫且發生形變時,本實施例可通過多個顆粒31避免熒光片3與安裝該熒光粉層的一面(即上述多個顆粒31所連接的熒光片3的正面32)的襯底粘附而引起的光源亮度降低的問題。
請參閱圖4,圖4是本發明實施例中熒光粉層的另一實施例的結構示意圖。圖4所示實施例與圖3所示實施例的區別之處在于:多個顆粒31粘接在熒光片3的正面32和反面33,以保證避免熒光片3出現在高溫時與分別設置在上述正面32和反面33的襯底粘附。
上述顆粒31的存在不能對熒光片3的光學性能產生影響或不能產生太大的影響使得其發光強度變小,故在本實施例中,顆粒31的厚度以小于熒光片3的厚度為宜。優選地,顆粒31的厚度為大于等于10um且小于等于20um,試驗證明,這樣的設置可以兼顧避免粘附現象的出現及減少對熒光片3的光學性能的影響。并且,顆粒31可對激發光起到散射的作用,從而降低激發光在熒光片上的光功率密度,提高熒光片的光轉換效率。
如上所述,顆粒31粘接在熒光片3的正面32和反面33,顆粒31也可以只設置在熒光片3的正面32或反面33,以降低產品的復雜程度。優選地,如圖4所示,上述至少一個顆粒在熒光片的正面32或/和反面33上是均勻分布的,這種設置既可以保證避免出現粘附現象,又可以使得對熒光片3的光學性能的影響降低。
此外,出于成本和操作方便的考慮,上述用于粘接熒光粉得到熒光片3的粘接劑優選為有機粘合劑。
此外,在本實施例中,還涉及一種熒光器件。請參閱圖5,圖5是本發明實施例中熒光器件的一個實施例的結構示意圖。如圖5所示,該熒光器件包括熒光粉層,設置在熒光粉層上、下兩側的第一襯底1和第二襯底2,其中,熒光粉層設置在第一襯底1上,第二襯底2設置在熒光粉層上,在熒光粉層與上述第一襯底1和第二襯底2之間,分別有第一空氣隙11和第二空氣隙21;熒光粉層包括熒光片3和顆粒31,熒光片3包括正面32和反面33(即上述熒光片3在安裝在第一襯底1和第二襯底2之間,分別接近第一襯底1和第二襯底2的表面),顆粒31設置在上述熒光片3的正面32。顆粒31粘接在上述熒光片3的正面,并且不會帶來上述熒光片3厚度的明顯改變,也不會影響熒光片3的光學性能。
請參閱圖6,圖6是本發明實施例中熒光器件的另一實施例的結構示意圖,在圖6中,該熒光器件所包括的熒光片3中的顆粒31是多個,并且均勻分布在上述熒光片3的正面32和反面33。這樣的設置(多個顆粒31且均勻分布在上述正面32和反面33)可以進一步避免發生熒光片3與上述第一襯底1和第二襯底2發生粘附的情況,同時,對熒光片3的光學性能的影響較小;這樣得到的熒光器件同樣具有上述優點。
在圖5和圖6所示出的熒光器件中,上述顆粒31為無機物顆粒,其硬度高于肖氏D75。具體而言,顆粒31是二氧化硅顆粒、在其他實施例中,上述顆粒31也可以是金屬氧化物顆粒、混合晶體顆粒或熒光粉顆粒。
在圖5和圖6所示出的實施例中的熒光器件中,所述顆粒直徑范圍為0.1um~50um。熒光器件的光學性能的改變與兩個因素有關。第一是由于顆粒 31產生的熒光片3與兩側襯底之間的空氣隙的厚度,厚度越大對于亮度越不利。第二是顆粒31在熒光片3的正面或反面的分布密度ρ的確定,在顆粒31就是熒光粉顆粒的情況下,由于不會阻擋光的照射,ρ的影響不大;若顆粒31不發光,則由于顆粒31本身對光線的阻擋作用,ρ越大亮度越低,而ρ太小則不能起到避免粘貼的作用。具體來講,也與顆粒31的顆粒度的尺寸有關,顆粒度越大允許的顆粒密度越低。空氣隙的厚度則不完全由顆粒的尺寸決定。設熒光片3在工作中由于形變所產生的力是F,熒光片3在工作下的彈性模量是E,則其垂直形變d=F/E,必須使得顆粒度的直徑大于d才能有效防止顆粒被完全壓進熒光片中而失效。而由于顆粒被壓進熒光片情況的存在,并不一定顆粒度大,空氣隙就一定大,這與有機材料的膨脹系數的因素有關。總的來說,在本實施例中,顆粒度優選為10~20um,分布密度優選為每平方毫米100~10000個顆粒31。
請參閱圖7,圖7是圖5所示實施例中熒光器件裝配后熒光片與襯底的位置示意圖;其示例性地以一個顆粒為例表示了在熒光片3沒有受熱變形時顆粒31、熒光片3、第二襯底2以及存在與上述熒光片3和第二襯底2之間的第二空氣隙21之間的位置關系;而圖8是是圖5所示實施例中熒光器件受熱后熒光片與襯底的位置示意圖,其示例性地以一個顆粒為例表示了在熒光片3在受熱變形時,熒光片3嵌入顆粒31后釋放其形變產生的應力,顆粒31、熒光片3、第二襯底2以及存在與上述熒光片3和第二襯底2之間的第二空氣隙21之間的位置關系。從圖8中可以看出,雖然熒光片3產生形變,其與第二襯底2之間的第二空氣隙21也變得較小,但是,在顆粒31的支撐下,熒光片3與第二襯底2之間還是保持了第二空氣隙21,避免了粘附。而圖9是圖6所示實施例中熒光器件受熱后熒光片與襯底的位置示意圖,其示例性地以均勻分布于熒光片3的正面32和底面33的多個顆粒31為例表示了在熒光片3在受熱變形時,熒光片3嵌入顆粒31后釋放其形變產生的應力,顆粒31、熒光片3、第一襯底1、第二襯底2、第一空氣隙11以及第二空氣隙21之間的位置關系。從圖9中也可以看到在多個顆粒31的作用下,熒光片3受熱變形時依舊存在的第一空氣隙11以及第二空氣隙21。
上述熒光器件應用于投影系統中。請參閱圖10,圖10是本發明實施例中投影系統的一個實施例的結構示意圖。
如圖10所示,投影系統主要包括激發光源10、整形透鏡20、中繼透鏡21、色輪30、探測單元40、光調制單元50、棱鏡60以及鏡頭70。
激發光源10用于產生一激發光。激發光源10所產生的激發光優選經整形透鏡20或其他光學元件整形后入射到色輪30上。
色輪30至少包括兩個分區,各個分區設置不同波長轉換特性的上述熒光器件,或者部分分區設置有上述熒光器件且至少有一個分區設置為透明分區。
例如,當激發光源為藍色LED或藍色激光時,色輪包括第一分區、第二分區及第三分區,第一分區與第二分區分別設置有紅光熒光器件、綠光熒光器件,分別將激發光源發出的藍光轉換為紅光與綠光,第三分區為設置有散光片的透明分區,透射激發光源發出的藍光。當色輪30的各分區在馬達(未圖示)或其他驅動機構的作用下輪流設置于激發光的傳播路徑上時,色輪30會出射輪流由紅光、綠光和藍光組成的周期性的彩色光序列。
色輪30輪流出射的彩色光序列經由中繼透鏡21以及棱鏡60入射到光調制單元50。光調制單元50可以是微機電系統(MEMS)以及液晶顯示器(LCD或LCos)等各種適當的光調制裝置。光調制單元50根據同步信號對其接收的第一受激光以及激發光輪流進行圖像調制,由此實現光調制單元50與色輪30的同步。經光調制單元50調制后的光進一步入射到鏡頭70,并由鏡頭70投射至屏幕80。
可以理解的是,色輪30也可以只包括一個分區,該分區設置圖5或圖6所示實施例中的熒光器件,例如,只包括綠光熒光器件,而紅光與藍光分別由紅色LED和藍色LED直接產生,通過合光裝置將綠光、紅光與藍光合光后,將該合光入射到光調制單元。
本發明實施例中的光源可以包括由上述激發光源與色輪組成的,能夠出射彩色光序列的多色照明裝置。
在本發明實施例中還涉及一種制作上述熒光粉層的方法。請參閱圖11,圖11是本發明實施例中熒光粉層制作方法的一個實施例的流程圖,包括:
步驟S10:使用熒光粉和粘接劑粘接形成熒光片;
粘接劑優選采用有機粘合劑,粘接熒光粉與粘接劑的技術可采用現有公知技術,此處不作贅述。
步驟S11:將至少一個顆粒固定連接在熒光片的正面或/和反面。
為了保證在高溫時起到避免熒光片與其襯底粘附的效果,一個關鍵的因素是顆粒具有一定的硬度,以不會在高溫情況下變化為優,當熒光片發生形變時可以起到消除其形變而產生的應力的作用,進而阻止熒光片粘附到襯底上。顆粒優選采用硬度大于等于肖氏D75的顆粒;另,顆粒優選采用金屬氧化物顆粒、混合晶體顆粒或熒光粉顆粒。
上述顆粒的存在不能對熒光片的光學性能產生影響或不能產生太大的影響使得其發光強度變小,故在本實施例中,顆粒優選采用厚度以小于熒光片3的厚度為宜,進一步地,顆粒優選采用厚度為大于等于10um且小于等于20um的顆粒,試驗證明,這樣的設置可以兼顧避免粘附現象的出現及減少對熒光片的光學性能的影響。
可以通過粘接或其他連接方式,將至少一個顆粒固定連接在熒光片的正面或/和反面。可以將至少一個顆粒均勻地粘接在所述熒光片的正面和反面,以達到較好地效果。
本實施例中,由于在熒光片的正面或反面或正反面均設置有上述的至少一個顆粒,而顆粒又具有一定的硬度,所以,當熒光片受熱產生形變時,均勻分布的顆粒使得熒光片與顆粒連接的面所相鄰的襯底之間保持了空氣隙;同時,顆粒的尺寸使得其存在對于熒光粉層的光學性能沒有影響或影響極小。
請參閱圖12,圖12是本發明實施例中熒光粉層制作方法的另一實施例的流程圖,包括:
步驟S20:使用熒光粉和粘接劑粘接形成熒光片;
步驟S20請參照對步驟S10的描述。
步驟S211:將熒光片置于具有一定粘度的溶液中;
這些液體是易于揮發的,而且,該液體中含有有機介質,有機介質可以提高溶液的粘度,并減小顆粒在溶液中的沉淀速度;這使得顆粒在該溶液中沉淀 變得較為均勻。
本實施例中通過步驟S211、S212、S213將顆粒固定連接在熒光片上。
步驟S212:將多個顆粒分布于所述熒光片上方的所述溶液中,使所述顆粒在一定時間后均勻地沉淀于所述熒光片的表面;
在本步驟中,使顆粒分布于上述含有有機介質的溶液中,即將上述顆粒按照一定的分布密度分布于液體中;顆粒在上述溶液中沉淀,并在一段時間后均勻分布在熒光片表面。
步驟S213:將沉淀有多個顆粒的熒光片進行干燥處理。
在本步驟中,對上述已經沉淀有顆粒的熒光片干燥,使所述溶液和有機介質揮發,通常采用的手段是烘干。這樣,溶于溶液中的顆粒就留在上述熒光片的表面,分布均勻且結合的較為牢固。本實施例中所采用的將顆粒連接在熒光片表面的方法為沉淀法,即將顆粒溶于某種溶液中,均勻沉淀于熒光片表面,再進行干燥。這種方法中,可以在溶液中加入某種有機介質提高粘度、降低顆粒的沉降速度,這樣有利于改善顆粒的分布均勻性;沉淀完取出后再在烘烤箱中烘烤去除有機介質殘留。沉淀法的優點是成膜均勻性好,顆粒的量容易控制,可重復性好。
請參閱圖13,圖13是本發明實施例中熒光粉層制作方法的另一實施例的流程圖,包括:
步驟S30:使用熒光粉和粘接劑粘接形成熒光片;
步驟S30請參照對步驟S10的描述。
本實施例中通過步驟S311、S312將顆粒固定連接在熒光片上。
步驟S311:使顆粒帶靜電荷,使熒光片接地或帶靜電荷,顆粒帶的靜電荷與熒光片帶的靜電荷的極性相反;
例如,使顆粒帶負電荷,且使熒光片接地或帶正電荷,使得顆粒與熒光片帶有極性相反的靜電荷的方法均為現有技術,在此不再贅述。
步驟S312:使用噴槍將多個顆粒均勻地噴到熒光片需要設置顆粒的面。
使用噴槍直接將這些帶有靜電荷的粉狀顆粒噴到熒光片的正面和反面(即需要設置顆粒的熒光片上的面,可以是正面或反面,也可以是正面或反面均包 括在內)。由于這些顆粒在由噴槍噴出之前就帶有靜電荷,所以,當其被噴到上述熒光片的表面時,由于靜電荷的作用,使得這些顆粒與熒光片的結合較為緊密,也就是可以較好地附著在上述熒光片表面上。噴粉法的優點在于操作較為簡單。當然,在一些實施例中,也可以不要上述使顆粒帶有靜電荷的步驟,以簡化加工過程,但是,這樣得到的顆粒與熒光片的粘附性能較差。
本實施例中采取的將顆粒連接在熒光片表面上的方法為粉體噴涂,直接使用噴槍將顆粒噴到熒光片表面,顆粒利用熒光片本身的粘附力粘在熒光片表面。這個方法中,也可以在噴粉的過程中使顆粒與熒光片帶極性相反的靜電荷,利用靜電力使顆粒分布于粉層表面,這樣會提高顆粒與熒光片表面之間的粘附力,同時改善分布均勻度。
總之,在上述實施例中,通過在已經加工完成的熒光片層的兩面,均勻形成硬度很高(高于肖氏D75)的顆粒,顆粒所形成的層的厚度小于原熒光片層的厚度,使得顆粒對熒光片的光學性能的影響很小,基本可以忽略不計;顆粒的材質一般來說是無機物,包括二氧化硅顆粒、二氧化鈦顆粒等金屬氧化物顆粒,也可以是玻璃粉等混合晶體或非晶體顆粒,也可以是熒光粉顆粒本身。在工作中,雖然熒光片在膨脹的作用下與襯底之間形成較大的形變應力,該應力會迫使熒光片向一側襯底壓緊,參見圖7、圖8和圖9,但由于顆粒31材質和均勻的特點,使得熒光片3與襯底(包括第一襯底1和第二襯底2)之間的空氣隙一直存在,因而避免了熒光片3與襯底之間的粘附。其中,圖7表示了在熒光片3、顆粒31與第二襯底2內表面之間的位置關系,其間存在第二空氣隙21;圖8示意性地表示了熒光片3受力變形,向第二襯底2靠近,而遠離第一襯底1,硬質的顆粒31則位于兩者(熒光片3及第二襯底2)之間,形變的壓力會使具有較高硬度的顆粒31壓進帶有一定彈性的熒光片3從而釋放了該應力,同時又阻止了熒光片3與第二襯底2的直接接觸,即避免了粘附,確保了第二空氣隙21的存在;而圖9則表示了多個顆粒31均勻分布在熒光片3的正面32和反面33時,熒光片3形變時的情況。
經過實驗證明,本實施例中的熒光粉層及其制作方法可以很好的克服有機膠質熒光粉層與襯底粘附的問題。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳 細,但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。

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熒光粉 器件 相應 光源 投影 系統 制作方法
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