荧光粉薄膜及其制备方法及包括其的背光单元和显示装置与流程

本发明属于发光材料，具体而言，尤其涉及一种细化荧光粉、使用该细化荧光粉的荧光薄膜及mini-led背光单元和mini/micro-led显示。

背景技术：

1、传统液晶电视的不足之处是功耗高、对比度低。mini/micro-led是一种全新的显示技术，是传统led的微缩化阵列化。采用mini led背光来搭配液晶显示，利用其精细分区结合区域调光技术，将给显示画质带来全面提升。在mini led荧光薄膜所用发光材料方面，主要有两类材料，一类是量子点发光材料；另一类是稀土\过渡族离子掺杂的无机发光材料。量子点材料具有波长可调、粒径小以及色域广等优点，目前已有部分量子点材料获得商业化应用，但如何实现高效高稳定性量子点的低成本规模生产仍然具有较大的挑战。此外，大部分高性能量子点材料含有pb和cd等有害元素，其大规模使用仍存在一定的隐患。

2、与此同时，在传统lcd背光源中，稀土\过渡族离子掺杂的无机发光材料得到广泛商业化使用，如eu2+掺杂的-sialon、硅酸盐、铝酸盐和氮氧化物绿色荧光粉都具有发射峰在530nm左右，半峰宽为40nm左右的窄带绿光发射；而红光荧光粉最具有代表性的材料为mn4+激活的氟化物体系，如k2tif6:mn4+、k2sif6:mn4+和k2gef6:mn4+等，其发射峰在630nm左右，半峰宽小于10nm，由于其高的发光效率和窄带红光发射，该类材料已在高端显示领域获得商业应用。但是，这些已有材料并不能直接用于mini/micro-led，因为mini/micro-led的芯片尺寸通常在几十到上百个微米，而液晶背光源用发光材料的粒径通常在10-100微米，适用于传统的大尺寸led芯片封装，对于mini led背光源荧光转换层和mini/micro-led荧光转换层，有必要进一步缩小发光材料的粒径，从而提高薄膜的发光均匀性并降低其厚度，实现像素点的均匀发光。

3、但是，要想将已有的这些无机发光材料纳米化并实现粒径均匀、形貌可控的制备，并且保持其高的发光效率仍存在巨大的挑战。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种荧光粉薄膜及其制备方法以及包括其的mini led背光单元和mini/micro-led显示装置，以解决商业应用荧光粉颗粒粒径大，荧光薄膜发光不均匀的瓶颈问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种荧光粉薄膜制备方法，所述制备方法包括荧光粉破碎、配制荧光粉胶水以及涂覆或打印所述荧光粉胶水。

4、在本发明一个实施方式中，荧光粉薄膜的制备方法包括如下步骤：

5、1)荧光粉破碎：向所述荧光粉中加入一定量的分散剂，调节超声破碎仪的超声功率和超声时间，进行荧光粉的破碎，将分散剂和破碎后的荧光细粉分离，干燥；

6、2)配制荧光粉胶水：将所述步骤1)中得到的荧光细粉、扩散粉和光固化胶搅拌混合，根据应用需求，加入一定量的胶水稀释剂，调控荧光粉胶水的粘度；

7、3)制备荧光粉薄膜：在高阻隔薄膜pet基底上滴上所述步骤2)制备的荧光粉胶水，通过刮刀/线棒涂布，获得均匀的薄膜，再附上一层高阻隔薄膜pet，紫外光照射固化；或者将荧光粉胶水加入到墨水盒中，通过喷墨打印机打印荧光粉胶水，在紫外光下照射固化，得到所述荧光粉薄膜。

8、优选地，所述步骤1)包括：将荧光粉加入到容器中，添加一定量的分散剂，然后放入盛有冰水的烧杯中，保证装有荧光粉的容器不被淹没，将超声破碎仪的变幅杆插入探头放入到容器的分散剂中，调节超声功率和超声时间，进行荧光粉的破碎；最后将分散剂和荧光粉分离，固体置于鼓风干燥箱干燥。

9、优选地，所述分散剂为有机溶剂，例如，乙醇、甲苯。

10、优选地，进行破碎后的所述荧光细粉的粒径为0.1～50μm。

11、优选地，所述步骤2)中还包括对所述荧光粉胶水超声，以去除气泡。

12、优选地，所述步骤3)中的固化时间为20-50s，例如，20,s，25s，30s，35s，40s，45s。

13、根据本发明，步骤1)中所述荧光粉为微米级的荧光粉，包括eu2+掺杂的-sialon、硅酸盐、铝酸盐和氮氧化物绿色荧光粉和mn4+激活的氟化物体系荧光粉如k2tif6:mn4+、k2sif6:mn4+和k2gef6:mn4+中的至少一种。

14、根据本发明，步骤1)中所述分散剂为低毒或者无毒的分散剂包括苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚、烯烃、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等，优选为水、乙醇和正己烷中的至少一种。

15、根据本发明，步骤1)中所述的超声功率范围为0-1200w，超声时间1-24h，优选的超声功率为600w，超声时间为6h。

16、根据本发明，步骤2)中所述光固化胶为液体丙烯酸树脂光固化胶，所述扩散粉为有机硅扩散粉、丙烯酸扩散粉、聚苯乙烯扩散粉、二氧化硅扩散粉。

17、所述荧光细粉、扩散粉和光固化胶的质量比为(10～80):1:(1～1000)；例如，50：1：50。

18、进一步地，步骤2)中所述荧光粉为步骤1)破碎的荧光细粉，粒径为0.1～50μm。

19、进一步地，荧光粉可以是单独的绿光荧光粉，可以是单独的红光荧光粉，也可以是绿光+红光的混合荧光粉。

20、根据本发明，步骤2)中所述胶水稀释剂为丙烯酸类稀释剂，优选为丙烯酸十八酯和丙烯酸异冰片酯中的至少一种。

21、根据本发明，步骤3)中所述荧光胶水的粘度范围为0.5-10000cps，优选的涂布的粘度为1000-7000cps，喷墨打印的粘度为100-3000cps。

22、本发明还提供了一种荧光粉薄膜，由上述任一项所述荧光粉薄膜制备方法制备而成。

23、优选地，所述荧光粉薄膜为β-塞隆绿粉荧光薄膜、mn4+掺杂k2tif6红粉荧光薄膜、eu2+掺杂sral2o4夜光粉荧光薄膜、mn4+掺杂caal22o34红色荧光薄膜、eu2+,mn2+掺杂ba0.75al11o17.25荧光薄膜、β-塞隆绿粉+ktf红粉荧光薄膜。

24、优选地，所述荧光粉薄膜由上下两层pet及中间夹荧光粉光固化胶层组成，荧光粉发光均匀性好，耐双85稳定性佳。

25、根据本发明，还提供了一种mini-led背光单元，包括上述的荧光粉薄膜。

26、根据本发明，还提供了一种mini/micro-led显示装置，包括上述的mini-led背光单元。

27、根据本发明，还提供了如上所述荧光粉薄膜在mini-led背光单元和mini/micro-led显示的应用。

28、本发明的有益效果：

29、本发明提供了一种荧光粉薄膜的制备方法，利用强超声在液体中产生空化效应，对荧光粉进行超声破碎处理，获得小颗粒的荧光粉，以满足mini led背光源荧光转换层和mini/micro-led荧光转换层对荧光材料的粒径要求。本发明所得的细化荧光粉薄膜具有很好的均匀性，同时具备原有荧光粉优异的发光性质和光谱稳定性。

30、采用该制备方法具有制备工艺简单、成本低以及荧光粉发光峰位、半峰宽不变的特点，并适于工业化规模制备，在宽色域led背光源显示、柔性显示、mini/micro-led全彩显示中有广阔的市场应用前景。本发明制备的荧光粉薄膜可提供阻隔性能优异、构成背光，进而构成显示器件时可长期获得高亮度、高均匀度的荧光粉薄膜。