一种漫反射装置及其制备方法、波长转换装置与流程

文档序号:20200826发布日期:2020-03-27 20:37阅读:437来源:国知局
一种漫反射装置及其制备方法、波长转换装置与流程

本发明涉及照明及投影显示领域,尤其涉及一种漫反射装置及其制备方法、波长转换装置。



背景技术:

当前,激光光源技术以其高亮度、高电光效率成为照明领域关注的焦点。激光光源技术路线中又以波长转换方案兼具效率和成本优势,已经成为主流技术路线之一;其中,漫反射装置或波长转换装置是激光光源中的重要部件,其是直接决定激光光源性能的重要部件之一。现有技术中,漫反射装置中一般包括有一漫反射层,漫反射层为一种热导率较低的功能层,漫反射层主要是将细小的白色漫反射粒子(氧化钛或氧化铝等)通过粘结相(硅胶或者玻璃等)粘结而成,其中细小的氧化钛等白色漫反射粒子和粘结相的热导率均较差,难以提高激发功率,进而无法提高亮度或发光效率;因此,对于漫反射层而言,其不仅需要较高的反射率又需要较好的导热性能。

目前为了提高反射层的反射率主要是通过提高漫反射粒子含量或者增加反射层的厚度。漫反射层中漫反射粒子含量的增加势必需要更多的粘结相来浸润、包覆粒子表面以形成连续而紧密的反射层;但是漫反射层中漫反射粒子含量增加,粘结相含量必定减少,进而所形成的反射层中孔隙等较多,反射层较疏松不利于其很好附着于散热基板上,同时,疏松的结构也不利于导热性能的提高;另一方面,增加漫反射层厚度,虽然其反射率会有所提升,但是同时其导热性能势必会降低。这均不利于漫反射装置或波长转换装置效率和亮度的提高。因此,有必要提供一种漫反射装置,使其在具备较好导热率的情况下同时具备较高的反射率。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种漫反射装置,旨在解决现有技术中反射率低的技术问题。

本发明提供一种漫反射装置,其特征在于,包括叠置的基板和漫反射层,所述漫反射层包括陶瓷微球以及包覆在所述陶瓷微球表面和/或填充所述陶瓷微球间隙之间的漫反射粒子和粘接剂;

其中,所述陶瓷微球的粒径为0.1mm~0.5mm;所述漫反射粒子的粒径为20nm~200nm。

优选地,所述陶瓷微球为氧化铝、氧化镁或氮化硼中的至少一种。

优选地,所述漫反射粒子为硫酸钡、氧化铝、氧化镁、氧化钛或氧化锆中的至少一种。

优选地,所述粘接剂为玻璃、水玻璃、硅胶或树脂中的一种。

优选地,所述基板为金属基板或陶瓷基板。

优选地,所述漫反射粒子、所述陶瓷微球以及所述粘接剂的质量比为(0.6~10):(0.3~8):(1~5)。

优选地,所述陶瓷微球在所述漫反射层中呈单层平铺排列。

优选地,所述陶瓷微球在所述漫反射层中单层密排平铺。

优选地,所述漫反射层厚度为0.1mm~0.5mm。

本发明第二方面还提供一种的发光装置,其特征在于,包括上述的任一项所述的漫反射装置,其中,还包括设置于所述漫反射层上的荧光层,所述荧光层能在激发光的激发下发出受激发光。

本发明第三方面还提供一种漫反射装置的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

a、原料混合分散;

b、采用丝网或钢网网板印刷,将步骤a中所得到的浆料涂覆到基板上;

c、烧结或固化,得到所述漫反射装置。

有益效果:本发明中通过在漫反射层中引入微米级陶瓷微球,其他更细小的纳米级漫反射粒子包覆陶瓷微球表面和/或填充至陶瓷微球的间隙中;用相对致密的陶瓷微球形成了网络结构主体,并且陶瓷微球之间所形成的孔隙均匀,孔隙相对更小,能够细化漫反射层中的孔隙结构,从而可以有效提高漫反射层中漫反射粒子对孔隙、玻璃相表面的遮蔽效果,进而提高漫反射装置的反射率。

附图说明

图1是本发明漫反射装置的一种实施方式的结构示意图;

图2为本发明漫反射装置的另一种实施方式的结构示意图;

图3为本发明漫反射装置的一种实施方式的原理结构示意图;

图4为本发明陶瓷微球平铺的一种实施方式的结构示意图;

图5为本发明中陶瓷微球密排平铺的一种实施方式的结构示意图;

图6为本发明中陶瓷微球密排平铺的另一种实施方式的结构示意图;

图7为本发明中陶瓷微球密排平铺的又一种实施方式的结构示意图;

图8为本发明发光装置的结构示意图;

图9为本发明中漫反射装置的实施例反射率的测试图;

图10为本发明发光装置的实施例发光强度的测试图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1~7所示,本发明提供的一种漫反射装置100,包括叠置的基板110和漫反射层120;漫反射层120包括陶瓷微球121以及包覆在所述陶瓷微球表面和/或填充所述陶瓷微球间隙之间的漫反射粒子122和粘接剂(图中未示出);其中,陶瓷微球的粒径为0.1mm~0.5mm;漫反射粒子的粒径为20nm~200nm。

需要说明的是,粘接剂主要起到胶黏、封装作用。并且由于粘接剂不可能完全均匀的分散,因此当粘接剂聚集的情况下,则会形成一定量的玻璃相;这里的玻璃相(glassphase)是指非晶态固体构成的部分,它存在于颗粒与颗粒之间,起着胶黏作用;一般情况下,其主要由粘接剂成分组成。玻璃相一般为透明状态,光线能直接透过玻璃相,进而降低反射层的反射率。因此,为了提高反射层的反射率,需要尽量实现对反射层中玻璃相的遮蔽。本发明中通过在漫反射层中引入微米级陶瓷微球,其他更细小的纳米级的漫反射粒子包覆陶瓷微球表面和/或填充至氧化铝球间隙中;用相对致密的陶瓷微球形成了网络结构主体,并且陶瓷微球之间形成的相对均匀孔隙,孔隙尺寸能被控制的相对更小,能够细化漫反射层的孔隙结构,从而可以有效提高漫反射层中漫反射粒子对孔隙、玻璃相表面的遮蔽效果,进而提高漫反射装置的反射率。更进一步地,现有技术中,漫反射粒子的大小、形状不一,同粘结剂(硅胶或玻璃等)混合形成浆料时,容易导致浆料粘度较大,漫反射粒子也难以形成密堆积结构,且颗粒堆积时颗粒间容易产生大小不一的孔隙。本发明中的微米级陶瓷微球使得能够容易的形成均匀的网络结构主体,并且陶瓷微球之间形成相对均匀的孔隙结构,纳米级的漫反射粒子在包覆和/填充在孔隙之间,能形成更为密集的堆积结构,并提高对玻璃相的遮蔽效果;进而提高漫反射层的反射率。

进一步地,在一些实施方式中,陶瓷微球121的粒径大小一致。需要说明的是,这里的“粒径大小一致”是指陶瓷微球在粒径范围内按照同一粒径大小选取,在同一实施方式中的陶瓷微球的粒径大小一致。具体的,如采用粒径为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm或0.5mm中任一种粒径大小的陶瓷微球。可以理解,相对一致的粒径大小在制备过程中能实现更容易的工艺控制;产品的一致性相对较好。

进一步地,在另一些实施方式中,陶瓷微球121的粒径大小不一致。需要说明的是,这里的“粒径大小不一致”是指陶瓷微球在粒径范围内按照不同粒径大小选取,在同一实施方式中的陶瓷微球的粒径大小不一致。具体的,如采用粒径为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm和0.5mm的陶瓷微球各一定比例重量份,然后混合使用;漫反射层中的陶瓷微球在0.1~0.5mm粒径范围内包含有5中不同粒径的陶瓷微球。可以理解,不一致的粒径大小陶瓷微球,较小粒径的陶瓷微球能够相互填充较大粒径陶瓷微球之间的孔隙,使得陶瓷微球形成的网络结构主体致密度更高,使得陶瓷微球之间的孔隙更加的小且均匀,便于漫反射粒子122均匀的包覆在陶瓷微球表面和/或填充在陶瓷微球的孔隙之间;能够进一步提高漫反射层的反射率和导热率。

优选地,陶瓷微球121为氧化铝、氧化镁或氮化硼中的一种或多种。在一些具体的实施方式,陶瓷微球为氧化铝。可以理解,相对于其他陶瓷材料而言,氧化铝具有更高的导热率和热稳定性,是作为网络骨架结构主体较为理想的材料。当然,其他陶瓷材料或耐高温的玻璃材料也能实现本发明,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,这里不再赘述。

优选地,漫反射粒子122为硫酸钡、氧化铝、氧化镁、氧化钛或氧化锆中的至少一种。可以理解,漫反射粒子主要为白色的粒子,能实现对光的散射或反射。

优选地,粘接剂为玻璃、水玻璃、硅胶或树脂中的一种。在一些具体的实施方式中,为了提高反射层的热稳定性和导热率,优选玻璃或水玻璃等无机材料。其中,玻璃具备更高热稳定性和导热率,并且其化学性质和物理性质也十分稳定,能够比较方便的实现与其他材料的相互协同配合;比如,当玻璃与荧光粉接触时,既不影响荧光粉的发光性能,也能提供极佳的粘接与封装效果。

优选地,基板110为金属基板或陶瓷基板。具体的,金属基板可以为铝基板或铜基板等纯金属基板;还可以为铝合金、铜合金以及镍合金等合金金属基板。陶瓷基板可以为al2o3、aln、sic、sin或蓝宝石等中的任一种。可以理解,基板在本发明中主要起到承载和散热的作用,一方面基板能够在制备过程中起到承载的作用,因此,要求基板具备一定的热稳定性和较高的熔点,使其在制备过程中和使用过程的高温情况下不被破坏或熔化;另一方面为了实现较好的散热效果,基板也应具备较高的导热率。进一步地,基板的厚度可以根据实际需要进行选择。具体地,基板厚度为0.5mm~200mm。

进一步需要说明的是,一般而言,漫反射装置的反射效率不可能为百分之百,因此损失的光将会以热量的形式集聚在漫反射层当中;同时,当漫反射装置配合荧光材料作为发光装置时,荧光层在发光过程中也会产生大量的热;上述的热量集聚在漫反射层一方面可能会破坏漫反射层的结构,降低漫反射层的反射率,另一方面极高的温度会影响荧光层的发光效率,当温度超一定值后还会造成荧光层的“热淬灭”现象,使得整个发光装置失效。“热淬灭”(thermalquenching)是指荧光材料或波长转换材料的发光效率随温度的增加而大幅降低的现象。

优选地,漫反射粒子、陶瓷微球以及粘接剂的质量比为(0.6~10):(0.3~8):(1~5)。可以理解,恰当比例的粘接剂能够满足对粉体材料的浸润、分散,并起到对漫反射粒子和陶瓷微球粘接、封装的同时并不形成较多的玻璃相而降低漫反射装置的反射率。

优选地,陶瓷微球121在漫反射层120中呈单层平铺排列。需要说明的是,这里的“单层平铺排列”是指陶瓷微球在漫反射层的厚度方向上仅有一层陶瓷微球,并且沿漫反射层平面方向平铺展开。可以理解,在一些实施方式中,陶瓷微球可以平铺于同一平面上;如附图1中所示,陶瓷微球121单层平铺于平行于漫反射层120的一个所在平面上。在另一些实施方式中,允许单层陶瓷微球在厚度方向上有一定的错位,也即陶瓷微球可以平铺于至少2个平面上;如附图2所示,一部分陶瓷微球121a位于平行于漫反射层120的一个所在平面上,另一部分陶瓷微球121b位于平行于漫反射层120的另一个所在平面上。并且,进一步优选地,任意两个不同的平面之间的距离小于或等于陶瓷微球的直径。可以理解,这样的好处在于能够实现单层平铺排列。

可以理解,陶瓷微球121由于其粒径范围在微米级别,具体可以为100um~500um;因此,单层排列能够实现较好的散热效果。如附图3所示,在实际的使用过程中,漫反射层120会产生一定的热量,由于漫反射粒子122的粒径较小,所以漫反射粒子122之间的孔隙较多,导热率较低;但是本发明中,由于陶瓷微球121直接采用了微米级的陶瓷材料,因此致密性极高、导热率也很好,因此,当漫反射粒子122包覆在陶瓷微球121表面和/或填充陶瓷微球121的间隙之间时,漫反射粒子122的热量能迅速的传导到陶瓷微球121上,陶瓷微球121在通过与基板直接的热接触,将热量传导到基板上,实现散热层的的快速散热。事实上,由于陶瓷微球远远大于漫反射粒子的尺寸,单颗陶瓷微球的体积是单颗漫反射粒子体积的千万倍以上,因此,陶瓷微球起到了热沉的作用。这里的热沉(heatsink)是指它的温度不随传递到它的热能的大小变化。因此,微米级的陶瓷微球使得漫反射层的热稳定性更高,防止漫反射层在高温下被破坏,提高了反射层在较高温度下的反射率。

当然,在一些其他的实施方式中,两个不同的平面之间的距离可以大于陶瓷微球的直径。这些实施方式中的陶瓷微球可以认为是呈多层排列。特别是在采用多种不同粒径大小的陶瓷微球的情况下,粒径较小的陶瓷微球会一定程度上填充在粒径较大的陶瓷微球之间形成的孔隙中。事实上,这些实施方式中就会形成陶瓷微球的多层排列结构。

在一些实施方式中,漫反射层中的陶瓷微球为了能实现较好的网络结构,也可以采用不同的平铺排列方式。为了描述方便,将漫反射层或基板的所在平面设置参考方向“x”轴方向和“y”轴方向,二者相互垂直并平行于漫反射层或基板的所在平面。在一些实施方式中,陶瓷微球121在漫反射层120中单层疏松平铺。这里的“疏松平铺”是指任一陶瓷微球不与其他任一陶瓷微球接触。在一具体的实施方式中,如附图4所示,陶瓷微球121不与其他任一陶瓷微球接触。同时,陶瓷微球121在“x”轴和“y”轴均整齐均匀排列,也即陶瓷微球在“x”轴和“y”轴的间距相等。可以理解,这样的好处在于在制备过程中能够通过固定的模板使得陶瓷微球定位,并且一致性较好。当然,其他实施方式中,还可以随机任意距离的排列。

优选地,陶瓷微球121在漫反射层120中单层密排平铺。需要要说明的是,这里的“密排平铺”是指任陶瓷微球至少与一个其他的陶瓷微球接触。具体的一些实施方式中,如附图5所示,陶瓷微球121在“x”轴和“y”轴方向上均与另一些陶瓷微球接触;并且,接触的位置均位于“x”轴和“y”轴所在的直线或相平行的直线上。具体的另一些实施方式中,如附图6所示,任意三个相互之间距离最近的陶瓷微球之间两两之间相互接触。具体的又一些实施方式中,如附图7所示,任意一个陶瓷微球在x轴方向上不与其他陶瓷微球接触,在y轴方向上与距离其最近的至少一个陶瓷微球接触。

需要说明的是,上述的“接触”并非一定为绝对意义上的空间距离为零;并且实际过程中也很难实现空间距离绝对为零。因此,本领域技术人员应该理解,本发明所述的“接触”应该是指陶瓷微球之间的距离在空间距离上足够小,以至于可以认为是接触的。以至于能够实现陶瓷微球之间形成网络主体构架,一方面实现陶瓷微球之间所形成的孔隙均匀,孔径相对更小,能够细化漫反射层的孔隙结构,从而可以有效提高漫反射层中漫反射粒子对孔隙、玻璃相表面的遮蔽效果,进而提高漫反射装置的反射率;另一方面,足够小的距离,能实现较好的“热接触”,也即陶瓷微球之间的热阻较小,并能够实现在平面方向上的热量快速传递,能够避免漫反射装置在使用过程中因为局部温度过高而造成的装置损坏失效。使得漫反射装置散热更均匀、高效,提高了热稳定性和在高温情况下的反射率。同时,网络主体构架也可以理解为至少包括在漫反射装置厚度方向或在平面方向上至少一种网络结构;可以理解,主体结构越紧密,也即可以在厚度方向和在平面方向均有“热接触”,并且“热接触”越好,漫反射装置的热稳定性越高。

优选地,所述漫反射层厚度为0.1mm~0.5mm。可以理解,漫反射层的厚度几乎是等于陶瓷微球的粒径大小。

本发明第二方面还提供一种的发光装置。如附图8所示,发光装置包括上述的任一项所述的漫反射装置,其中,还包括设置于漫反射层220上的荧光层230,荧光层230能在激发光的激发下发出受激发光。

具体而言,发光装置200包括依次叠置的基板210、漫反射层220和荧光层230,所述漫反射层220包括陶瓷微球221以及包覆在所述陶瓷微球221表面和/或填充所述陶瓷微球221间隙之间的漫反射粒子222和粘接剂;

其中,所述陶瓷微球221的粒径为0.1mm~0.5mm;所述漫反射粒子222的粒径为20nm~200nm。

优选地,荧光层可以为荧光材料单晶、荧光陶瓷、荧光玻璃以及硅胶或树脂封装的荧光层中的至少一种。进一步优选地,荧光层为荧光陶瓷或荧光玻璃。具体地,常见的荧光陶瓷一般分为两种:一种是纯相发光陶瓷(即,单相发光陶瓷),如yag:ce或者luag:ce陶瓷,其成瓷相和发光相为同一相并且可以烧结成透明度较高的陶瓷,但是yag:ce或者luag:ce陶瓷的热导率较低。另一种是复相发光陶瓷,如al2o3&yag:ce陶瓷或者aln&yag:ce陶瓷等,其粘接相为al2o3或aln等,发光相为yag:ce荧光粉。具体地,荧光玻璃,也即采用玻璃作为粘接相,将作为发光相的荧光粉封装、粘接在一起。可以理解,本领域技术人员可以根据实际需要任意的选择现有的任意一种发光材料作为荧光层,这里不再赘述。

本发明第三方面还提供一种漫反射装置的制备方法,包括以下步骤:

a、原料混合分散;

b、采用丝网或钢网网板印刷,将步骤a中所得到的浆料涂覆到基板上;

c、烧结或固化,得到所述漫反射装置。

具体地,步骤a包括:按照质量比选取原料漫反射粒子、陶瓷微球以及粘接剂,并混合分散。

其中,所述陶瓷微球的粒径为0.1mm~0.5mm;所述漫反射粒子的粒径为20nm~200nm。

优选地,漫反射粒子、陶瓷微球以及粘接剂的质量比为(0.6~10):(0.3~8):(1~5)。

优选地,漫反射粒子为硫酸钡、氧化铝、氧化镁、氧化钛或氧化锆中的至少一种。

优选地,所述陶瓷微球为氧化铝、氧化镁或氮化硼中的至少一种。

优选地,所述粘接剂为玻璃、水玻璃、硅胶或树脂中的一种。优选地,玻璃是硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、铝酸盐玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃中的一种或多种。上述玻璃具有不同软化点。特别优选地,玻璃选用低膨胀系数的硅酸盐玻璃。

优选地,原料玻璃粉的粒径选择为1~5um,优选为≤1um。玻璃粉的折射率可选择现有商业玻璃粉的多种折射率。由于暂时还没有1um以下的商业玻璃粉,在一些具体的实施方式中,原料玻璃粉的粒径为1um。

优选地,所述基板为金属基板或陶瓷基板。

具体地,步骤b包括:采用丝网或钢网网板印刷,将步骤a中所得到的浆料涂覆到基板上。其中,涂覆层厚度为0.1~0.6mm。

具体地,步骤c包括:烧结或固化,得到所述漫反射装置。其中,当采用水玻璃、硅胶或树脂等作为粘接剂时,采用固化工艺。优选地,所述固化工艺为光固化或温度固化。可以理解,本领域技术人员可以根据具体的水玻璃、硅胶或树脂种类选择合适的固化温度或光固化时间。优选地,固化温度为80~200℃。

当采用玻璃作为粘接剂是,采用烧结工艺。优选地,玻璃可以是硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、铝酸盐玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃中的一种或多种。上述玻璃具有不同软化点,本领域技术人员可以更具实际选择的玻璃种类确定烧结温度。但是应当注意的是,当反射装置与荧光层配合使用时,其烧结温度应当低于荧光粉的破坏温度。具体地,烧结温度为400~1000℃。

下面结合具体的实施例对本发明进行说明。

实施例一

步骤a:将粒径为20nm~200nm的tio2粉体、直径为0.1mm的氧化铝陶瓷微球与硅胶按照质量比例为1:0.8:1进行配比。其中直径为0.1mm的氧化铝陶瓷球的纯度为99.99%,直径优化为0.1mm。硅胶采用粘度为3000~5000cp,固化条件为150℃的硅胶。硅胶折射率优选为1.41的低折射率硅胶。三种物料采用搅拌初级分散后,再采用公转自转分散设备分散。

步骤b:采用丝网印刷的方式,将上述浆料进行涂覆到基板上,所涂覆层厚度为0.1~0.12mm。其中基板选用al2o3基板(氧化铝陶瓷基板)。

步骤c:采用固化温度为150℃,烘烤时间为120min,制得漫反射装置。

实施例一制得的漫反射装置,包括叠置的氧化铝陶瓷基板和漫反射层;其中,漫反射层包括氧化铝陶瓷微球以及包覆在氧化铝陶瓷微球表面和/或填充氧化铝陶瓷微球间隙之间的tio2漫反射粒子和硅胶粘接剂;同时,氧化铝陶瓷微球的粒径为0.1mm;tio2漫反射粒子的粒径为20nm~200nm。tio2、氧化铝陶瓷微球与硅胶的质量比例约为1:0.8:1。

实施例二

与实施例一类似,实施例二与实施例一的区别在于漫反射粒子还包括了20nm~200nm的al2o3粉体。并且tio2粉体、al2o3粉体、氧化铝陶瓷球与硅胶的质量比例为3:2:1:3。其余工艺参数和工艺流程与实施例一相同。

实施例二制得的漫反射装置,漫反射粒子包括了的粒径为20nm~200nm的tio2和al2o3;并且tio2粉体、al2o3粉体、氧化铝陶瓷球与硅胶的质量比例为3:2:1:3。

实验表明,实施例二所制得的漫反射装置与实施例一所制得的漫反射装置具有基本相当的光反射特性。

实施例三

步骤a:将粒径为20nm~200nm的tio2粉体、20nm~200nm的al2o3粉体、直径为0.1mm的氧化铝陶瓷球、与玻璃粉按照质量比例为3:2:1:4进行配比。四种物料与有机载体混合并搅拌初级分散后,再采用公转自转分散(或者球磨)分散设备分散。

其中直径为0.1mm的氧化铝陶瓷球的纯度为99.99%。玻璃粉可以是不同软化点的硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、铝酸盐玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃中的一种或多种。本实施例,优选低膨胀系数的硅酸盐玻璃。玻璃粉的粒径选择为1~5um,优选为≤1um。本实施例中玻璃粉的粒径选择为1um。玻璃粉的折射率可选择现有商业玻璃粉的多种折射率。

有机载体用于混合、分散原料粉体。本实施例中,有机载体具体包括乙基纤维素、松油醇、丁基卡比醇、丁基卡比醇酯混合溶解形成的有机载体。在其他实施方式中,有机载体还可以为其他种类的纤维素和醇组成;本领域技术人员可以根据实际需求任意选择。

步骤b:采用丝网网板印刷的方式,将步骤a中得到的浆料涂覆到基板上,所涂覆层厚度为0.1~0.12mm。其中基板为al2o3基板。

步骤c:将步骤b中的涂覆有浆料的基板进行预烘干,烘干温度为60℃~200℃,预烘干2min~60min,后置于马弗炉中800℃~1000℃烧结1h;最后制得漫反射装置。在其他实施例中,烧结时间可以为2min~1h。

实施例三所制得的漫反射装置,包括叠置的氧化铝陶瓷基板和漫反射层;其中,漫反射层包括氧化铝陶瓷微球以及包覆在氧化铝陶瓷微球表面和/或填充氧化铝陶瓷微球间隙之间的tio2和al2o3漫反射粒子和玻璃粘接相;同时,氧化铝陶瓷微球的粒径为0.1mm;tio2和al2o3漫反射粒子的粒径为20nm~200nm。tio2、al2o3、氧化铝陶瓷微球与玻璃的质量比例约为3:2:1:4。

实施例四

与实施例三类似,实施例四与实施例一的区别在于陶瓷微球采用了氮化硼陶瓷微球。氮化硼陶瓷微球粒径为同样为0.1mm。

实施例四制得的漫反射装置,漫反射粒子包括了的粒径为20nm~200nm的tio2和al2o3;并且tio2粉体、al2o3粉体、氮化硼陶瓷球与硅胶的质量比例为3:2:1:4。

实施例五

本实施例在实施例一所制得的漫反射层上进一步制备一层荧光层。

采用已经制得的荧光陶瓷片作为荧光层,将荧光陶瓷直接贴合于实施例一种制备的漫反射装置的漫反射层之上。由于实施例一种的漫反射层采用硅胶封装,因此本实施例也采用硅胶作为荧光层和漫反射层之间的粘接剂。

实施例五制得的发光装置,包括叠置的氧化铝陶瓷基板、漫反射层和荧光层;其中,漫反射层包括氧化铝陶瓷微球以及包覆在氧化铝陶瓷微球表面和/或填充氧化铝陶瓷微球间隙之间的tio2漫反射粒子和硅胶粘接剂;同时,氧化铝陶瓷微球的粒径为0.1mm;tio2漫反射粒子的粒径为20nm~200nm。tio2、氧化铝陶瓷微球与硅胶的质量比例约为1:0.8:1。

实施例六

本实施例在实施例三所制得的漫反射层上进一步制备一层荧光层。

采用已经制得的荧光陶瓷片作为荧光层。将荧光陶瓷直接贴合于实施例三制备的漫反射装置的漫反射层之上。并采用耐高温胶用于粘接荧光层与漫反射层。

实施例六制得的发光装置,包括叠置的氧化铝陶瓷基板、漫反射层和荧光层;其中,漫反射层包括氧化铝陶瓷微球以及包覆在氧化铝陶瓷微球表面和/或填充氧化铝陶瓷微球间隙之间的tio2和al2o3漫反射粒子和玻璃粘接相;同时,氧化铝陶瓷微球的粒径为0.1mm;tio2和al2o3漫反射粒子的粒径为20nm~200nm。tio2、al2o3、氧化铝陶瓷微球与玻璃的质量比例约为3:2:1:4。

实施例七

本实施例在实施例四所制得的漫反射层上进一步制备一层荧光层。

同实施例六类似,同样采用已经制得的荧光陶瓷片作为荧光层。将荧光陶瓷直接贴合于实施例四种制备的漫反射装置的漫反射层之上。并采用耐高温胶用于粘接荧光层与漫反射层。

实施例七制得的发光装置与实施例六的区别在于陶瓷微球选用了氮化硼陶瓷微球。

对比例一

将粒径为20nm~200nm的tio2粉体与硅胶按照质量比例为1.8:1。

硅胶采用粘度为3000~5000cp,固化条件为150℃烘烤120min,硅胶折射率1.41。两种物料采用搅拌初级分散后,再采用公转自转分散设备分散。采用丝网或钢网网板印刷的方式,进行涂覆到基板上,所涂覆层厚度为0.1~0.12mm。其中基板为al2o3陶瓷基板。

对比例一所制得的漫反射装中仅包含有20nm~200nm的tio2漫反射粒子。

对比例二

本对比例在对比例一所制得的漫反射层上进一步制备一层荧光层。采用已经制得的荧光陶瓷片作为荧光层,将荧光陶瓷直接贴合于对比例一种制备的漫反射装置的漫反射层之上。由于对比例一种的漫反射层采用硅胶封装,因此本实施例也采用硅胶作为荧光层和漫反射层之间的粘接剂。

将上述实施例一、三和四以及对比例一所制备成的漫反射层采用分光光度计测试其反射率,其测试结果如图9所示。在从图9中可以看出,添加了陶瓷微球的漫反射装置的反射率较对比例一未添加陶瓷微球的漫反射装置要高,这得益于添加了陶瓷球的漫反射层较厚,且其内部孔隙等较小,漫反射粒子的遮蔽效果更好。

将上述实施例五~七以及对比例二,在不同激发光功率下测得荧光层发光强度,其结果如图10所示。从图10中可以看出,添加陶瓷微球后的漫反射层有利于提高荧光层的发光效率。这主要是由于添加陶瓷微球后的漫反射装置的反射率有了提升,提高了荧光层对激发光利用率并且减少了荧光层所激发的荧光吸收损耗。同时图10的结果也可看出,荧光层随着功率增加其发光强度也不断增加,且有较好的线性关系,这说明,添加了陶瓷微球后的漫反射层并未因厚度增加而降低了导热性能,这主要是由于所添加的陶瓷球导热系数均较高,并且陶瓷微球在漫反射层中形成了网络结构,可以很好将荧光层的受激发时所产生的热量传递至基板中,陶瓷微球在漫反射层中不仅起到很好反射作用还兼具优良导热性能。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上仅为本发明的部分实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1