CN103912849A - 一种荧光粉色轮及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种荧光粉色轮及其制作方法。本发明由多片基板组装而成，其将各镀膜基板、表面涂布荧光粉基板通过治具组装制成。本发明主要解决的技术问题是通过一种新的荧光粉色轮的结构及其制作方法，从而实现单个荧光粉色轮的多重功能组合运用，提供了一种新型的荧光粉色轮及使用该荧光粉色轮的光源，以满足投影系统中光路设计的灵活组合运用，及LED光源和激光光源的激发光光强和色度的要求。
Description
技术领域
本发明涉及照明及投影显示用的光源技术领域，特别是涉及投影显示领域一种具有由一片或多片基板扇片所组装而成的荧光粉色轮的结构设计及其制作方法。
背景技术
现在，越来越多的投影显示主要选择利用LED (Light Emitting Diode) 或LD (Laser Diode) 作为显示光源，其中一种模式是直接利用多色激发光源发出红、绿或蓝等不同波长的光作为光源实现彩色显示；另外一种则是利用一种红色或绿色或蓝色作为光源，再利用其激发、转换出其他两种三原色，最终通过调制光路实现彩色投影显示。如美国专利US7547114B2提出一种产生高亮度时序色光的方法，该方法将激发光源收集并聚焦于一个荧光粉转盘上激发荧光粉材料发光，并随着转盘的转动产生周期性时序的色光序列；使用该方法可以制作出高亮度的投影光源。通过这种原理运用的荧光粉色轮，一般在基板上涂布一种或多种不同颜色、不同激发光谱的荧光粉色段/片层，从而通过LED或LD光源来激发出不同波长颜色的光，并以此作为投影机的光源。
但在实际的光路设计中，由于需要荧光粉色轮可以同时具有多种光学功能，如光透过，光反射等，对荧光粉色轮的应用不断多样化，可以优化投影系统中的光路设计。由于传统荧光粉色轮的单一基板的结构限制，很难实现在同一个荧光粉色轮中多个光学功能的同时实现，从而造成光路设计的局限和不灵活性。与此同时，针对当前传统荧光粉色轮的制作工艺，尤其是多色段荧光粉色轮，色段的位置，间隙，形状等要求的精确控制，以及后续的部分制作工艺都存在一定难度，从而造成荧光粉色轮的工艺复杂，整体的光强下降，色度及色温出现偏差等问题，同时这也会需要较高的制作成本。
我们通过设计，开发一种方便制作的，具有良好的应用灵活性的荧光粉色轮，可由不同材质，不同厚度，不同处理等各种不同特征的基板扇片组装形成。通过使用其制作荧光粉片层及荧光粉色轮，最终制作或使用该荧光粉色轮的光源，可以实现单个荧光粉色轮的多功能运用，并有效增加光学设计灵活性，一定程度降低荧光粉色轮制作工艺难度，以解决现有技术中LED光源和激光光源的激发光存在的因荧光粉色轮的功能局限性等引起的技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是通过一种新的荧光粉色轮的结构及其制作方法，从而实现单个荧光粉色轮的多重功能组合运用，提供了一种新型的荧光粉色轮及使用该荧光粉色轮的光源，以满足投影系统中光路设计的灵活组合运用，及LED光源和激光光源的激发光光强和色度的要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种新型的荧光粉色轮，该荧光粉色轮由一片或多片基板扇片组装而成。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种荧光粉片层及该荧光粉片层的形成方式。其中荧光粉片层位于基板扇片的一面。通过某种治具将需要涂布相同规格荧光粉的基板扇片进行组合，而后对上述多片基板扇片进行一次性同时荧光粉涂布。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种荧光粉色轮的组装方式，该荧光粉色轮组装方式通过特定治具将已经过工艺处理（如荧光粉涂布）的基板扇片定位/固定后，通过有机粘接剂或无机粘接剂将各个基板扇片进行粘接，或采用其他某种零件，通过粘接/拼接等方式将各个基板扇片进行组装成一个荧光粉色轮。
本发明所涉及的基板扇片，其材料可以是铝，铜，银等金属或玻璃，陶瓷，塑料等非金属，及表面镀有薄膜的铝，铜，银等金属或玻璃，陶瓷，塑料等非金属，基板材料可以是具有反射功能，散射功能或者光扩散功能的一种功能或者几种功能的结合，且不限于上述材料。
本发明所涉及的基板扇片，其厚度为：0至10mm，其角度为0至360︒。
本发明所涉及的基板扇片，其形状包括圆形，正方形，长方形，五边形，三角形等规则或不规则的多边形，且不限于上述所列形状规格。
本发明所涉及的基板扇片，其形成方式包括但不限于机械加工，冲压，激光切割等方式。
本发明所涉及的基板扇片，其可以经过预处理，包括但不限于分界结构的形成。
本发明所涉及的基板扇片，其表面可以镀有金属膜或非金属膜，薄膜的功能可以包括但不限于反射，增透，滤色等功能，薄膜可以是具有其中一种或者几种功能的组合。
本发明所涉及的基板扇片，其表面可以有一种或几种荧光粉片层的涂布。所述荧光粉片层包括将荧光粉颗粒与有机或无机粘接剂固定在一起并形成薄片。
本发明所涉及的荧光粉片层，其特征在于，所述粘接剂包括有机粘接剂如硅胶，环氧树脂等，及无机粘接剂，如低熔点玻璃，金属氧化物颗粒等，且不限于上述材料。
本发明所涉及的荧光粉片层，其特征在于：包括均匀混入上述薄片中的分散剂或光散射材料等。
本发明所涉及的荧光粉片层，其特征在于，宽度为0至基板扇片长度，厚度为0至10mm，角度为0至基板扇片最大角度。
本发明所涉及的荧光粉片层，其特征在于，可由点胶，喷涂或丝网印刷等方式形成。
本发明所涉及的荧光粉片层涂布时可通过某种治具将需要涂布相同规格荧光粉的基板扇片进行组合，而后对上述多片基板扇片进行一次性同时荧光粉涂布。
本发明所涉及的，进行一次性同时荧光粉涂布时的基板扇片，其特征在于：要求涂布的荧光粉片层规格完全相同。
本发明所涉及的，进行一次性同时荧光粉涂布时的基板扇片，其特征在于：可由不同材质，不同厚度，不同角度等1个或多个扇片由某种特定治具进行固定或定位。
本发明所涉及的一种荧光粉色轮组装方式，其特征在于：通过特定的治具，将一个或多个基板扇片进行定位组装。
所述组装方式，包括如下步骤：
（1） 将各个基板扇片由特定治具定位/固定。
（2） 通过有机粘接剂或无机粘接剂将各个基板扇片进行粘接，或采用其他某种零件，通过粘接/拼接等方式将各个基板扇片进行组装成一个荧光粉色轮。
本发明的有益效果是，通过这种新的荧光粉色轮结构和制作工艺，可以实现单个荧光粉色轮的多重功能运用，有效增加光学设计灵活性，并一定程度降低荧光粉色轮制作工艺难度，提高荧光粉色轮中荧光粉片层的均匀性，厚度一致性，形状等参数，也能解决荧光粉片层中的间隙，溢胶，角度等问题，从而提高荧光粉色轮本身的性能，改善荧光粉色轮的功能局限性，提升整体光路设计的灵活性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明实施例二的结构示意图。
图3是本发明实施例三的结构示意图。
图4是本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
图1所示为本发明实施例1，由三片厚度均为0.5mm的镀银膜的铝片基板扇片组装而成，且在三片镀银膜的铝片基板扇片上涂布红、黄、绿三种不同荧光粉色段后组装而成的荧光粉色轮片层。通过对铝片原材料的镀银膜（高反）工艺，且通过切割等机械及化学相关方法，制成三片不同角度但角度之和为360°的铝片基板扇片103,106,107。然后再采用印刷，点胶，喷涂等方法在每个基板扇片上分别涂布荧光粉色段201,202,和203.通过特定治具，使三片涂布有荧光粉色段的铝片基板扇片103,106,107组装而成外径为55mm,内径为12mm圆形的荧光粉色轮片层。
实施例二：
图2所示为本发明实施例2，由一片雾度为100%，厚度为1mm的扩散片基板扇片104，和两片厚度为0.8mm的表面镀铝金属膜的反射率为95%的铝片基板扇片101，108组装而成。在2片镀铝金属膜的铝片基板扇片上涂布不同荧光粉色段201,202后，和扩散片基板扇片104共同组装而成的荧光粉色轮片层。通过对铝片原材料的镀铝膜工艺，和通过切割等机械及化学相关方法，制成扩散片104，铝板镀铝膜基板扇片101和108。然后再采用印刷、点胶、喷涂等方式在铝板基板扇片101和108上分别涂布荧光粉色段201和202.通过特定治具，使扩散片扇片104和涂布有荧光粉色段的铝片基板扇片101,108共同制成为外径为65mm,且扩散片扇片104和铝扇片101，108的上表面（即扩散面）和涂布荧光粉色段表面齐平的荧光粉色轮片层。
实施例三：
图3所示为本发明实施例3，由6片厚度为0.7mm,角度均为60°，外圆直径为50mm，内圆至今未12mm的玻璃扇片组装而成。在6片玻璃扇片上涂布不同荧光粉色段201,202,203后组装而成的荧光粉色轮片层。通过对玻璃表面镀高透蓝光膜层，且通过机器切割等机械加工方式，形成6片角度均为60°的玻璃扇片102，然后再采用印刷，点胶，喷涂等方式在每个玻璃扇片上分别涂布荧光粉色段201,202,203。通过特定治具，使6片涂布有荧光粉色段的玻璃扇片102组装制成全透过式的外圆直径为50mm，内圆直径为12mm的圆形荧光粉色轮片层。
实施例四：
图4所示为本发明实施例4，由1片角度为60°，厚度为0.7mm，外径为70mm，内径为15mm的玻璃扇片105，和一片外径为70mm，内径为15mm，厚度为0.6mm，角度为300°的铝板基板扇片109组装而成，且在铝片基板上涂布荧光粉色段202后组装成的荧光粉色轮片层。通过对玻璃扇片的镀高增透膜工艺，以及对铝片进行镀金属膜工艺，且通过切割等机械加工方式制成玻璃扇片105和连基板扇片109。然后再采用印刷、点胶、喷涂等方式在铝片基板扇片109上涂布荧光粉色段202。通过特定治具，使玻璃扇片105和铝片基板扇片109组装而成外径为70mm，内径为15mm，且玻璃扇片105和荧光粉色段202的上表面齐平的荧光粉色轮片层。
Claims (9)
1.一种荧光粉色轮，其特征在于，由多片基板组装而成。
2.根据权利要求1所述的一种荧光粉色轮，其特征在于，至少存在两块具有不同光学功能的基板。
3.根据权利要求1所述的一种荧光粉色轮，其特征在于，多片基板组成圆形、正方形、长方形、五边形、三角形的多边形。
4.根据权利要求1所述的一种荧光粉色轮，其特征在于，还包括一种驱动装置，可驱动荧光粉色轮的周期性运动。
5.一种荧光粉色轮的制作方法，其特征在于，将各镀膜基板、表面涂布荧光粉基板通过治具组装制成。
6.根据权利要求4所述的一种荧光粉色轮的制作方法，其特征在于，所述镀膜基板具有反射，增透，滤色功能。
7.根据权利要求4所述的一种荧光粉色轮的制作方法，其特征在于，所述荧光粉基板的荧光粉通过粘结剂和基板形成粘结。
8.根据权利要求4所述的一种荧光粉色轮的制作方法，其特征在于，荧光粉中混入分散剂。
9.根据权利要求4所述一种荧光粉色轮的制作方法，其特征在于，所述荧光粉涂布时通过治具将需要涂布相同规格荧光粉的基板扇片进行组合，而后对上述多片基板进行一次性同时荧光粉涂布而成。
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