CN108198931A - 一种荧光片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种荧光片，包括：基材，荧光胶层和分光层，荧光胶层均匀涂覆在基材表面上，分光层可通过涂覆或粘贴在荧光胶层表面及侧面上，其中：分光层为一层或多层，由内部含有颗粒的介质层构成或多层交替堆叠而成，或由多层不同折射率的非金属材料形成的介质层交替堆叠而成。本发明公开的荧光片贴于已集成式焊接好的LED蓝光芯片上，具有能够反射未激发荧光粉的高能短波蓝光的功能，可有效增加蓝光的利用率，提高荧光粉的激发效率，从而提高LED芯片的发光效率，同时避免人眼接触有害蓝光。
Description
技术领域
本发明涉及一种荧光片。
背景技术
在LED荧光材料技术领域，因为蓝光光子的能量高，可以激发荧光粉，所以目前最常用的LED白光生成的技术线路是靠400-450NM波长的蓝光激发荧光粉，其中波长越短击发能力越强，如果波长变长，那么激发荧光粉的能力就下降，荧光效率降低，通常人们为了追求亮度，会增加LED的蓝光强度，然而高能短波蓝光是人眼最不能接受的光之一，其具有杀伤人眼活性细胞的能力，长期接触大量短波长的蓝光能大量杀伤人眼活性细胞，最终癌化形成斑块，所以LED灯具以及作为背光源的使用上具有一定的不利因素，例如蓝光直接与视觉感光细胞中的视觉色素反应造成损伤，以及蓝光与视网膜色素上皮细胞中的脂褐素反应所引发的损伤。这些光化学反应会产生大量具有细胞毒性的自由基，破坏视网膜细胞正常生长与工作，对视网膜造成伤害，增高近视发生率。而现有的荧光片激发荧光粉的效率低，LED发光效率低，导致人眼接触的蓝光波段的光照越强烈，从而对人眼造成伤害。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种具有高效率的荧光片，可贴于已集成式焊接好的LED蓝光芯片上，具有能够反射未激发荧光粉的高能短波蓝光的功能，增加蓝光的利用率，提高荧光粉的激发效率，从而提高LED的发光效率，同时避免人眼接触有害蓝光。是通过如下技术方案实现的。
一种高效率荧光片，包括：基材，荧光胶层和分光层，荧光胶层均匀涂覆在基材表面上，分光层可通过涂覆或粘贴在荧光胶层表面及侧面上，其中：
分光层为多层结构，由内部含有颗粒的一层介质层构成或多层介质层堆叠而成，或
由多层不同折射率的非金属材料形成的介质层交替堆叠而成。
基材为玻璃、PET透明耐热性材料中的一种。
荧光胶层为环氧树脂、硅树脂、油墨胶粘剂中的其中一种与荧光粉原料的均匀混合物，荧光粉原料为黄色YAG荧光粉、黄色TAG荧光粉、绿色铝酸盐荧光粉、红色硅酸盐荧光粉、或红色氮化物荧光粉的一种或两种。
所述分光层能透过除蓝光波长外的其他颜色光的波长。
介质层包含若干粒径相近的颗粒，颗粒的粒径大小为λ/4，且同一层的颗粒排布在同一水平面，
介质层中的颗粒间距及介质层的厚度均在λ/4-λ/20之间，其中λ为光的波长，颗粒粒径大小与介质层厚度成正比，比值范围在1:10-1:1之间。
颗粒的光学折射率不等于介质层的光学折射率。
介质层所采用的材料包括氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb2Ox中的一种或多种。
非金属材料所采用的材料包括氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb2Ox中的一种或多种。
介质层通过真空镀膜工艺、溶胶-凝胶薄膜成膜工艺和/自组织薄膜成膜工艺制成，其中，所述真空镀膜工艺包括物理/化学气相沉积、蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、离子镀和外延生长。
附图说明
图1是本发明具体实施例的荧光片的结构示意图。
图2是本发明具体实施例的分光层结构示意图。
图3是本发明的实施例中光通过不同折射率的非金属材料所形成的介质层的光线示意图。
图4是本发明的实施例中光通过内部含有若干粒径相近的颗粒的介质层的光线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明采用的技术方案是，一种荧光片，包括：基材30，荧光胶层20和分光层10，荧光胶层20均匀涂覆在基材30表面上，分光层10可通过涂覆或粘贴在荧光胶层20表面及侧面上，其中：
分光层10为一层或多层结构，由包含若干粒径相近的颗粒的介质层11堆叠而成，或由多层折射率不同的非金属材料所形成的介质层交替堆叠而成。
荧光胶层20为环氧树脂、硅树脂、油墨胶粘剂中的其中一种与荧光粉原料的均匀混合物，其中荧光粉原料为黄色YAG荧光粉、黄色TAG荧光粉、绿色铝酸盐荧光粉、红色硅酸盐荧光粉、或红色氮化物荧光粉的一种或多种，荧光胶层均匀涂覆在基材表面上。
如图2所示，分光层10涂覆或粘贴在荧光胶表面及侧面上，分光层10透过除高能短波蓝光外的其他光的波长，分光层10为一层或多层内部含有若干粒径相近的颗粒的介质层11交替而成，或由多层折射率不同的非金属材料所形成的介质层交替而成，且介质层的厚度在λ/10-λ/4之间，若干粒径相同的颗粒111，粒径大小为λ/4，且同一层的颗粒排布在同一水平面，颗粒间的间距在λ/20-λ/4之间，其中λ为光的波长，颗粒粒径大小与其所在的介质层厚度成正比，比值范围在1:10-1:1之间，颗粒的光学折射率不等于其所在的介质层的光学折射率。
介质层通过真空镀膜工艺、溶胶-凝胶薄膜成膜工艺和/自组织薄膜成膜工艺制成，其中，所述真空镀膜工艺包括物理/化学气相沉积、蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、离子镀和外延生长。
如图3-4所示，白光A通过分光层10时，分光层10为多层具有不同折射率的非金属材料所形成的介质层，介质层厚度在λ/10-λ/4之间，一部分未能激发荧光粉的高能短波蓝光B经过分光层时，由于介质层厚度限制且折射率不同，其在分光层内部发生光的干涉和反射现象，其他光则可透过分光层，获得了除高能短波蓝光以外的其他光线C。
白光A通过分光层10时，分光层10为一层或多层内部含有若干粒径相近的颗粒的介质层11，由于颗粒与介质层的折射率不同且颗粒间的间距与介质层的厚度均在λ/20-λ/4之间，一部分未能激发荧光粉的高能短波蓝光B在经过内部含有若干粒径相近的颗粒的介质层11时，发生光的干涉和反射现象，其他光线则可透过分光层10，获得其他颜色光线C，获得除蓝光外的其他颜色光线C。
在本发明具体实施例中：介质层及其颗粒所采用的材料包括氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb2Ox中的一种或多种，且介质层与颗粒所使用的材料不同，但均采用上述材料中的其中一种或多种。
非金属材料所采用的材料包括氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb2Ox中的一种或多种。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种荧光片，包括：基材，荧光胶层和分光层，荧光胶层均匀涂覆在基材表面上，分光层涂覆或粘贴在荧光胶层表面及侧面上，其中：
分光层为一层或多层结构，由内部含有颗粒的一层介质层构成或多层介质层堆叠而成，或
由多层不同折射率的非金属材料形成的介质层交替堆叠而成，介质层的厚度在λ/10-λ/4之间。
2.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，基材为玻璃、PET透明耐热性材料中的一种。
3.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，荧光胶层为环氧树脂、硅树脂、油墨胶粘剂中的其中一种与荧光粉原料的均匀混合物。
4.根据权利要求2所述的荧光片，其特征在于，荧光胶层的荧光粉原料为黄色YAG荧光粉、黄色TAG荧光粉、绿色铝酸盐荧光粉、红色硅酸盐荧光粉、或红色氮化物荧光粉的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，所述分光层能透过除蓝光波长外的其他颜色光的波长。
6.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，介质层包含若干粒径相近的颗粒，颗粒的粒径大小为λ/4，且同一层的颗粒排布在同一水平面。
7.根据权利要求5所述的荧光片，其特征在于，介质层中的颗粒间距在λ/20-λ/4之间，其中λ为光的波长，颗粒粒径大小与介质层厚度成正比，比值范围在1:10-1:1之间。
8.根据权利要求5所述的荧光片，其特征在于，颗粒的光学折射率不等于介质层的光学折射率。
9.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，介质层所采用的材料包括氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb2Ox中的一种或多种，所述非金属材料所采用的材料包括氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb2Ox中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的荧光片，其特征在于，介质层通过真空镀膜工艺、溶胶-凝胶薄膜成膜工艺和/自组织薄膜成膜工艺制成，其中，所述真空镀膜工艺包括物理/化学气相沉积、蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、离子镀和外延生长。
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