波長轉換裝置及其相關發光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示和照明領域，特別涉及一種波長轉換裝置及其相關發光裝置。
【背景技術】
[0002]隨著顯示和照明技術的發展，原始的LED或鹵素燈泡作為光源越來越不能滿足顯示和照明高功率和高亮度的需求。采用固態光源如LD(Laser D1de，激光二極管)發出的激發光以激發波長轉換材料的方法能夠獲得各種顏色的可見光，該技術越來越多的應用于照明和顯示中。這種技術具有效率高、能耗少、成本低、壽命長的優勢，是現有白光或者單色光光源的理想替代方案。
[0003]現有技術中的激光激發波長轉換材料的光源，為了提高光利用率，多采用反射式——光經過波長轉換材料片(即發光層)后入射于反射板(即反射層和基板)，然后被反射回波長轉換材料片，以確保光沿同一方向出射，避免因波長轉換材料片的散射作用而造成的光損失。現有技術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；波長轉換材料片采用硅膠或樹脂類透明有機物作為封裝介質，將波長轉換材料顆粒與硅膠/樹脂混合在一起，然后再涂覆于金屬基板之上形成發光層。然而，硅膠/樹脂對空氣的隔絕能力差，空氣容易透過波長轉換材料層與基板上的反射層接觸，使得該反射層與空氣產生接觸。當反射層材料選用銀時，銀原子很容易與大氣中的硫化氫、氧氣等發生硫化、氧化反應，從而使反射層的反射率和熱穩定性急劇降低，甚至發生銀層發黑的現象，使反射層失效；而對于鋁反射層來說，鋁的穩定性高于銀，但是反射率不高，其相對于銀層吸收更多的光并轉化為熱量。
[0004]由于金屬反射層的上述缺陷，發明人尋求一種熱穩定性高、反射率高的反射層，發現白色無機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定性。然而，為達到較高的反射率(如達到對可見光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導致反射層導熱效果降低，進而導致波長轉換裝置的發光層因熱量積累而發光效率下降，因此一種反射率高、厚度小的反射層亟待開發。
【發明內容】
[0005]針對上述技術問題，本發明提供了一種波長轉換裝置，該波長轉換裝置具有一種反射率高、厚度薄的反射層。
[0006]本發明提供了一種波長轉換裝置，包括依次疊置的基板、反射層、發光層，反射層包含反射粒子、輔助粒子和第一粘結劑，反射粒子用于對光進行反射，輔助粒子用于填充反射粒子間的縫隙，第一粘結劑用于將反射粒子和輔助粒子粘結成層；發光層包含波長轉換材料和第二粘結劑。
[0007]優選地，反射粒子為氧化鋁，輔助粒子為氧化鈦。
[0008]優選地，輔助粒子占反射層的質量分數為40?75%，反射粒子占反射層的質量分數為0.5?30%。
[0009]優選地，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]優選地，反射層厚度小于70 μ m，反射層對可見光的反射率大于95%，更優選地反射層厚度小于30 μ m,反射層對可見光的反射率大于95%。
[0011]優選地,反射層的孔隙率小于35%。
[0012]優選地,第一粘結劑為第一玻璃粉，第一玻璃粉占反射層的質量分數為20?50%o
[0013]優選地，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]優選地，反射層為通過將反射粒子、輔助粒子、第一玻璃粉和有機載體混合后燒結成型的，有機載體為乙基纖維素、萜品醇、丁基卡必醇三者的混合液或硅油，反射層中有機載體殘余物的質量分數為0.001%?0.1%。
[0015]優選地，第二粘結劑為第二玻璃粉，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]優選地，第一粘結劑為硅膠或樹脂，輔助粒子為經偶聯劑處理的氧化鈦，偶聯劑包括硅烷偶聯劑、原硅酸乙酯。
[0017]優選地，第二粘接劑為硅膠或樹脂。
[0018]優選地，波長轉換材料占發光層的體積分數為30?75%，第二粘結劑占發光層的體積分數為25?70%，更優選地波長轉換材料占發光層的體積分數為35?55%，第二粘結劑占發光層的體積分數為45-65%。
[0019]優選地，發光層厚度為50?300 μ m。
[0020]優選地，基板為氣化招基板；或基板為金屬基板。
[0021]優選地，波長轉換裝置還包括增透膜，位于發光層遠離反射層的一側。
[0022]優選地，波長轉換裝置還包括玻璃層，由第三玻璃粉組成，位于發光層與增透膜之間。
[0023]優選地，玻璃層的厚度為20?50 μ m。
[0024]本發明還提供了一種發光裝置，包括激發光源，優選地，還包括上述任一項的波長轉換裝置。
[0025]與現有技術相比，本發明包括如下有益效果:
[0026]本發明中，通過在波長轉換裝置的反射層中采用反射粒子、輔助粒子和第一粘結劑的組成結構，利用反射粒子對光進行反射，利用輔助粒子填充所述反射粒子間的縫隙，填補了反射粒子之間的空隙，減小了光對反射層的入射深度，既保證了反射層較高的反射率，又實現了反射層厚度小，進而使得波長轉換裝置既有高的光利用率，又有良好的散熱。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明的波長轉換裝置的實施例一的結構示意圖；
[0028]圖2為本發明的波長轉換裝置的實施例二的結構示意圖；
[0029]圖3為本發明的波長轉換裝置的實施例三的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和實施方式對本發明實施例進行詳細說明。為描述清楚，下文所描述的“上” “下”均指的圖中的上下。
[0031]實施例一
[0032]請參見圖1，圖1為本發明的波長轉換裝置的實施例一的結構示意圖，如圖所示，波長轉換裝置100包括基板130、發光層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劑，發光層110包含波長轉換材料和第二粘結劑。
[0033]正如【背景技術】介紹的，發光層發出的光入射于反射層后，經反射返回發光層，發光層產生的熱量經反射層傳導至基板，然后發散出去。
[0034]波長轉換裝置100中，反射層120有兩個功能，一是光反射，二是熱量傳導。反射層120需具有較高的反射率，以保證光利用率；反射層120還需具有良好的導熱性，反射層越薄，其導熱效果越好。
[0035]上述反射層120中，包含反射粒子、輔助粒子和第一粘結劑。其中，反射粒子是指具有高反射特性，尤其對400?800nm波長范圍的可見光具有90 %以上反射率的粒子，這些粒子的粒徑在2μπι內；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、從而無需反射粒子太大厚度即可實現良好的反射率。單獨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于輔助粒子20%質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