波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置及其相關(guān)發(fā)光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示和照明領(lǐng)域，特別涉及一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置及其相關(guān)發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著顯示和照明技術(shù)的發(fā)展，原始的LED或鹵素?zé)襞葑鳛楣庠丛絹?lái)越不能滿足顯示和照明高功率和高亮度的需求。采用固態(tài)光源如LD(Laser D1de，激光二極管)發(fā)出的激發(fā)光以激發(fā)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的方法能夠獲得各種顏色的可見光，該技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用于照明和顯示中。這種技術(shù)具有效率高、能耗少、成本低、壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)有白光或者單色光光源的理想替代方案。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的激光激發(fā)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的光源，為了提高光利用率，多采用反射式——光經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料片(即發(fā)光層)后入射于反射板(即反射層和基板)，然后被反射回波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料片，以確保光沿同一方向出射，避免因波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料片的散射作用而造成的光損失。現(xiàn)有技術(shù)中反射板主要采用金屬作為基板，如鋁、鋁合金、銅等，由金屬基材和高反射膜層疊置而成，其中高反射膜層一般采用高純鋁或者高純銀作為鍍層；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料片采用硅膠或樹脂類透明有機(jī)物作為封裝介質(zhì)，將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料顆粒與硅膠/樹脂混合在一起，然后再涂覆于金屬基板之上形成發(fā)光層。然而，硅膠/樹脂對(duì)空氣的隔絕能力差，空氣容易透過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層與基板上的反射層接觸，使得該反射層與空氣產(chǎn)生接觸。當(dāng)反射層材料選用銀時(shí)，銀原子很容易與大氣中的硫化氫、氧氣等發(fā)生硫化、氧化反應(yīng)，從而使反射層的反射率和熱穩(wěn)定性急劇降低，甚至發(fā)生銀層發(fā)黑的現(xiàn)象，使反射層失效；而對(duì)于鋁反射層來(lái)說(shuō)，鋁的穩(wěn)定性高于銀，但是反射率不高，其相對(duì)于銀層吸收更多的光并轉(zhuǎn)化為熱量。
[0004]由于金屬反射層的上述缺陷，發(fā)明人尋求一種熱穩(wěn)定性高、反射率高的反射層，發(fā)現(xiàn)白色無(wú)機(jī)材料如氧化鋁等金屬氧化物具有較高的反射率，且其耐高溫，能夠滿足大功率激光照射的熱穩(wěn)定性。然而，為達(dá)到較高的反射率(如達(dá)到對(duì)可見光90%以上的折射率)，需要反射層具有足夠大的厚度，而反射層厚度的增加會(huì)導(dǎo)致反射層導(dǎo)熱效果降低，進(jìn)而導(dǎo)致波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)光層因熱量積累而發(fā)光效率下降，因此一種反射率高、厚度小的反射層亟待開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置具有一種反射率高、厚度薄的反射層。
[0006]本發(fā)明提供了一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，包括依次疊置的基板、反射層、發(fā)光層，反射層包含反射粒子、輔助粒子和第一粘結(jié)劑，反射粒子用于對(duì)光進(jìn)行反射，輔助粒子用于填充反射粒子間的縫隙，第一粘結(jié)劑用于將反射粒子和輔助粒子粘結(jié)成層；發(fā)光層包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和第二粘結(jié)劑。
[0007]優(yōu)選地，反射粒子為氧化鋁，輔助粒子為氧化鈦。
[0008]優(yōu)選地，輔助粒子占反射層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40?75%，反射粒子占反射層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5?30%。
[0009]優(yōu)選地，氧化鈦的粒徑為0.02?1 μ m，氧化鋁的粒徑為0.01?1 μ m，優(yōu)選地，氧化鈦的粒徑為0.2?0.5 μ m，氧化鋁的粒徑為0.02?0.7 μ m。
[0010]優(yōu)選地，反射層厚度小于70 μ m，反射層對(duì)可見光的反射率大于95%，更優(yōu)選地反射層厚度小于30 μ m,反射層對(duì)可見光的反射率大于95%。
[0011]優(yōu)選地,反射層的孔隙率小于35%。
[0012]優(yōu)選地,第一粘結(jié)劑為第一玻璃粉，第一玻璃粉占反射層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20?50%o
[0013]優(yōu)選地，第一玻璃粉為Si02-B203-R0，其中R選自Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K中的一種或多種。
[0014]優(yōu)選地，反射層為通過(guò)將反射粒子、輔助粒子、第一玻璃粉和有機(jī)載體混合后燒結(jié)成型的，有機(jī)載體為乙基纖維素、萜品醇、丁基卡必醇三者的混合液或硅油，反射層中有機(jī)載體殘余物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001%?0.1%。
[0015]優(yōu)選地，第二粘結(jié)劑為第二玻璃粉，選自Si02-B203-R0、Si02-Ti02-Nb205-R’ 20、Ζη0-Ρ205中的一種或多種，其中R選自Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K中的一種或多種，R’選自L1、Na、K中的一種或多種。
[0016]優(yōu)選地，第一粘結(jié)劑為硅膠或樹脂，輔助粒子為經(jīng)偶聯(lián)劑處理的氧化鈦，偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑、原硅酸乙酯。
[0017]優(yōu)選地，第二粘接劑為硅膠或樹脂。
[0018]優(yōu)選地，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料占發(fā)光層的體積分?jǐn)?shù)為30?75%，第二粘結(jié)劑占發(fā)光層的體積分?jǐn)?shù)為25?70%，更優(yōu)選地波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料占發(fā)光層的體積分?jǐn)?shù)為35?55%，第二粘結(jié)劑占發(fā)光層的體積分?jǐn)?shù)為45-65%。
[0019]優(yōu)選地，發(fā)光層厚度為50?300 μ m。
[0020]優(yōu)選地，基板為氣化招基板；或基板為金屬基板。
[0021]優(yōu)選地，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置還包括增透膜，位于發(fā)光層遠(yuǎn)離反射層的一側(cè)。
[0022]優(yōu)選地，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置還包括玻璃層，由第三玻璃粉組成，位于發(fā)光層與增透膜之間。
[0023]優(yōu)選地，玻璃層的厚度為20?50 μ m。
[0024]本發(fā)明還提供了一種發(fā)光裝置，包括激發(fā)光源，優(yōu)選地，還包括上述任一項(xiàng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括如下有益效果:
[0026]本發(fā)明中，通過(guò)在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的反射層中采用反射粒子、輔助粒子和第一粘結(jié)劑的組成結(jié)構(gòu)，利用反射粒子對(duì)光進(jìn)行反射，利用輔助粒子填充所述反射粒子間的縫隙，填補(bǔ)了反射粒子之間的空隙，減小了光對(duì)反射層的入射深度，既保證了反射層較高的反射率，又實(shí)現(xiàn)了反射層厚度小，進(jìn)而使得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置既有高的光利用率，又有良好的散熱。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。為描述清楚，下文所描述的“上” “下”均指的圖中的上下。
[0031]實(shí)施例一
[0032]請(qǐng)參見圖1，圖1為本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置100包括基板130、發(fā)光層110、反射層120。其中，反射層120包含反射粒子、輔助粒子和第一粘結(jié)劑，發(fā)光層110包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和第二粘結(jié)劑。
[0033]正如【背景技術(shù)】介紹的，發(fā)光層發(fā)出的光入射于反射層后，經(jīng)反射返回發(fā)光層，發(fā)光層產(chǎn)生的熱量經(jīng)反射層傳導(dǎo)至基板，然后發(fā)散出去。
[0034]波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置100中，反射層120有兩個(gè)功能，一是光反射，二是熱量傳導(dǎo)。反射層120需具有較高的反射率，以保證光利用率；反射層120還需具有良好的導(dǎo)熱性，反射層越薄，其導(dǎo)熱效果越好。
[0035]上述反射層120中，包含反射粒子、輔助粒子和第一粘結(jié)劑。其中，反射粒子是指具有高反射特性，尤其對(duì)400?800nm波長(zhǎng)范圍的可見光具有90 %以上反射率的粒子，這些粒子的粒徑在2μπι內(nèi)；具有這種特性的反射粒子可以是氧化鋁、硫酸鋇、氧化鋅、氮化硼坐寸。
[0036]輔助粒子是指具有良好遮蓋能力，分散性好、不易團(tuán)聚，從而能與反射粒子充分混合、彌散的粒子，該特性使得反射粒子能夠充分鋪開均勻、從而無(wú)需反射粒子太大厚度即可實(shí)現(xiàn)良好的反射率。單獨(dú)由輔助粒子組成的反射層的反射率很低，不能滿足反射層的功能要求，然而只需要添入相對(duì)于輔助粒子20%質(zhì)量百分比的反射粒子，即可將輔助粒子層原本只有80?85%的反射率，提高到95%以上(反射層