一种柔性红色荧光薄膜的制作方法

文档序号:11223722阅读:962来源:国知局

本发明属于材料学领域,涉及一种荧光薄膜,具体来说是一种柔性红色荧光薄膜。



背景技术:

由于白光led器件有发光效率高,低功耗和环境友好等优点,近年来,白光发光二极管(led)备受关注。由于荧光粉是颗粒状的,在衬底上容易发生团聚,而且对衬底的黏附力也较差,热稳定性和均匀性等性能不好。而荧光薄膜由于其自身较好的热稳定性、均匀性,以及对衬底良好的黏附力,最近受到越来越多的重视。传统点胶法不利于led芯片的散热,导致白光不均匀,散射现象较为严重。由于荧光薄膜有利于led芯片的阵列封装和散热等特点,成为近年来的一个研究热点。

采用远程红色荧光粉制成的柔性红色荧光薄膜,可用于大功率led灯具中,避免了荧光粉材料和蓝光led芯片能量源直接接触,并且摆脱了传统的封装方法,只需要在芯片上方附一张光转换膜即可,发光效果与封装形式制出的led非常接近,传统的封装将荧光粉混合在胶水中,然后在点芯片上加热固化,形成荧光粉涂层,由于荧光材料比重大,颗粒比较大,极易沉淀,所以混合树脂点在芯片上到固化完全这个过程,容易造成荧光材料下沉,形成光斑,导致出光不均匀,影响发光均匀度。而光转换膜中的荧光粉材料,往往分散均匀,由此制成的发光器件具有发光一致性好,光转换效果好等优点。

聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,pdms)是一种有机硅聚合物,具有生物兼容性好、价格低廉、制作简单、透光性好等优点,通常采用浇注成型的方法制作,易于成型,是最广泛使用的硅为基础的有机聚合物材料。据我们所知,目前尚无使用本文所述体系红色荧光粉与pdms相结合制成柔性荧光薄膜的报道。



技术实现要素:

针对现有技术中的上述技术问题,本发明提供了一种柔性红色荧光薄膜,所述的这种柔性红色荧光薄膜要解决现有技术中的荧光材料容易形成光斑,导致出光不均匀和影响发光均匀度的技术问题。

本发明提供了一种柔性红色荧光薄膜,由粉体和有机物构成,所述的粉体和有机物的质量比为(0.1~0.3)∶1,所述的有机物为聚二甲基硅氧烷。在所述的粉体中,以氧化物的质量百分比计算,0%<na2o+li2o+k2o的总含量<6.65%,0<mgo<8.65%,30%<wo3+moo3的总含量<49.75%,5%<gd2o3+la2o3+y2o3的总含量<34.95%,0%<eu2o3<22.28%。

本发明还提供了一种柔性红色荧光薄膜的制备方法,包括如下步骤:

1)按照质量百分比称取各原料,各原料的质量百分比为:0%<na2o+li2o+k2o的总含量<6.65%,0<mgo<8.65%,30%<wo3+moo3的总含量<49.75%,5%<gd2o3+la2o3+y2o3的总含量<34.95%,0%<eu2o3<22.28%;

2)将荧光粉原料置于玛瑙研钵中充分研磨均匀,然后置于马弗炉中1000~1200℃加热10~25小时,冷却至室温,最终得到所需红色荧光粉;

3)称取聚二甲基硅氧烷和固化剂,二甲基硅氧烷和固化剂的质量比为10:1,充分混合,

4)称取荧光粉与步骤3)的溶液,所述的粉体和聚二甲基硅氧烷的质量比为(0.1~0.3)∶1,充分混合后倒入一个容器中超声;

5)将上述混合液倒入另外一个容器中,并转移至烘箱中,在小于100℃的温度下烘干后,冷却至室温,取下固化后的薄膜,得到柔性红色荧光薄膜。

本发明与传统的点胶涂覆工艺相比,本方法独立制作荧光粉膜层,荧光粉的分布均匀,并且可以控制荧光粉膜层的厚度,大大提高光色一致性。荧光粉膜层可以切割成多种大小与形状,适用于单颗或多芯片的集成封装,同时膜层表面可包含微透镜阵列等多种微细结构,可提高出光的均匀度以及出光效率。采用本方法制作荧光粉膜层,工艺简单,可重复性强,适合于大规模、批量化的工业化生产。用这种远程红色荧光粉制成的柔性红色荧光薄膜,可用于大功率led灯具中,避免了荧光粉材料和蓝光led芯片能量源直接接触,提高了led灯具的整体效率。

本发明和已有技术相比,其技术进步是显著的。将荧光粉与pdms相结合来制膜,操作简单,成本低,能改善荧光粉涂覆的一致性及散热问题,适合于大规模、批量化的工业化生产。

附图说明

图1是柔性红色荧光薄膜激发(λem=616nm)和发射(λex=465nm)光谱。

具体实施方式

实施例1

1)按照na2o﹕la2o3﹕mgo﹕wo3﹕eu2o3=6.58﹕20.74﹕8.55﹕49.2﹕14.93(以氧化物含量计)的组分比例,准确称取总质量为10g的naco3,la2o3,4mgco3·mg(oh)2·5h2o,wo3,eu2o3置于玛瑙研钵中充分研磨均匀,然后置于马弗炉中1050℃加热18小时,冷却至室温,最终得到红色荧光粉。

2)按照粉体与有机物质量比为0.18﹕1,准确称量0.3148g红色荧光粉和2.99g有机物;其中有机物按照10:1的质量比精确称量2.7182g聚二甲基硅氧烷(a)和0.2718g固化剂(b);

3)将上述混合物放入10ml的样品瓶中,至于超声波发生器中超声40min;

4)将超声后的样品转移至表面皿;

5)100℃下烘干45min,即可得柔性红色荧光薄膜。

5)使用型号为f-7000的荧光光谱仪,测试该体系荧光薄膜的光谱性质,如图1所示,结果表明,该体系荧光粉的最强激发峰位于465nm,在该激发波长光的激发下,该体系荧光薄膜表现为最强发射波长位于616nm的红光发射,表明该体系荧光薄膜为可匹配蓝光芯片的红色荧光薄膜。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种柔性红色荧光薄膜,由粉体和有机物构成,粉体和有机物的质量比为(0.1~0.3)∶1,有机物为聚二甲基硅氧烷。在粉体中,以氧化物的质量百分比计算,0%<Na2O+Li2O+K2O的总含量<6.65%,0<MgO<8.65%,30%<WO3+MoO3的总含量<49.75%,5%<Gd2O3+La2O3+Y2O3的总含量<34.95%,0%<Eu2O3<22.28%。本发明还提供了上述柔性红色荧光薄膜的制备方法,本发明操作简单,成本低,能改善荧光粉涂覆的一致性及散热问题,适合于远程荧光粉LED封装及大规模、批量化的工业化生产。

技术研发人员:侯京山;房永征;田小平;于圣洁;刘玉峰;赵国营
受保护的技术使用者:上海应用技术大学
技术研发日:2017.05.27
技术公布日:2017.09.08
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