一种波长转换装置及光源的制作方法

本申请涉及照明及显示领域，特别涉及一种波长转换装置及其制备方法、光源。

背景技术：

目前激光荧光转换型光源发展较快，已经开始广泛运用于照明及投影显示领域。随着对光源亮度要求的不断提高，激光功率也随之提高，由此波长转换装置发光过程中产生更多的热量，当其温度达到一定温度后，波长转换材料的转换效率随着温度的升高而降低，产生热淬灭(thermalquenching)现象。因此，对于大功率激光光源而言，波长转换装置的高效散热十分必要。

现有的一种波长转换装置的方案为采用依次叠置的发光层、反射层和基板；其中，波长转换装置的反射层为采用白色散射粒子和玻璃粉混合烧结形成的漫反射层。此方案虽然漫反射层全部由无机材料组成，耐热性较高，但是烧结材料中的散射粒子和玻璃粉的热导率较低；且烧结结构为了保证较高的反射率，一般是多孔结构，热阻较高；因而不利于波长转换装置在高功率激光激发下的散热，也就不利于波长转换装置的发光亮度和稳定性的提高。因而该方案的波长转换装置的漫反射层成为进一步提升激光荧光显示光源亮度的瓶颈。

现有的另一种波长转换装置的方案在以上方案的基础上，采用银反射层替代漫反射层。此方案的好处在于，银反射层的反射率及热导率均高于漫反射层，有利于提高波长转换装置的出光效率、亮度及热稳定性。但是，目前上述方案无法获得表面平整度高的银反射层反射面，进而限制了反射率的进一步提高。因此其发光效率效率还有待进一步提高。

因此，有需要开发一种反射率高、热阻低且可靠性好的波长转换装置。

技术实现要素：

基于以上问题，本申请旨在提供一种反射率高、热阻低且可靠性高的波长转换装置，特别是适用于大功率激光光源的波长转换装置。

此外，还提供上述波长转换装置的制备方法及应用上述波长转换装置的光源。

本发明采用了以下技术方案：

一种波长转换装置，包括依次叠置的发光层、玻璃粘接层、银反射层、承烧基板、银粘接层、焊接层和导热基板；

其中，所述发光层为无机发光层，能够吸收一定波长范围的光，并发出不同波长范围的光。优选地，所述发光层为发光陶瓷、发光陶瓷单晶、发光陶瓷共晶或者发光玻璃中的任一种。

优选地，所述发光陶瓷为石榴石结构的(lu,y,gd,tb)3(ga,al)5o12:ce³⁺发光陶瓷，或al2o3-(lu,y,gd,tb)3(ga,al)5o12:ce³⁺的复合陶瓷。

优选地，所述发光陶瓷单晶为石榴石结构的(lu,y,gd,tb)3(ga,al)5o12:ce³⁺发光陶瓷单晶。

优选地，所述发光陶瓷共晶是al2o3-(lu,y,gd,tb)3(ga,al)5o12:ce³⁺的复合陶瓷共晶。

优选地，所述发光玻璃为第一玻璃封装荧光粉的发光玻璃。

优选地，所述玻璃粘接层为是透明的第二玻璃。

优选地，所述玻璃粘接层为第二玻璃粉和有机载体混合成玻璃浆料烧结形成。

优选地，所述玻璃粘接层中的第二玻璃为不与ag元素发生变色反应的玻璃。

优选地，所述第二玻璃为硅酸盐或硼硅酸盐无铅玻璃；进一步优选为不含cu、sn和sb中的任一元素。

进一步优选地，所述第二玻璃折射率低于1.6。

更进一步优选地，所述第二玻璃折射率低于1.5。

其中，所述玻璃粘接层厚度为0.1～100μm；优选地，厚度为0.2～30μm，更进一步优选地，厚度为0.5～10μm。

其中，所述银反射层和/或所述银粘接层为纯银层或含有银和第三玻璃的复合银层。

优选地，银反射层和/或银粘接层是银粉和有机载体混合成银浆烧结形成，或，银粉、第三玻璃粉和有机载体混合成银浆烧结形成。

优选地，所述银反射层和/或所述银粘接层的厚度为1～100μm。

优选地，所述银粉的粒径范围是0.01～20μm；所述银粉优选球形或者片状。

优选地，所述玻璃粘接层完全覆盖所述银反射层的反射面和侧面。

其中，所述承烧基板为氧化铝陶瓷基板、蓝宝石基板、氮化硼基板、金属钨基板或金属钼基板中的任一中，优选蓝宝石基板。

优选地，所述承烧基板的厚度0.1～5mm，进一步优选为0.2～1mm。

其中，所述焊接层为焊锡层或烧结银层。进一步优选地，所述焊锡层为金锡、银锡、铋锡或铅焊锡中的至少一种或组合，或者预成型焊片回流焊接形成。

优选地，所述焊接层厚度为0.005～0.5mm。

优选地，所述导热基板为金属基板或陶瓷基板。优选地，所述导热基板为铜、铝、氮化铝、碳化硅、氮化硅或氧化铝陶瓷基板中的任一种。

优选地，所述导热基板的厚度为0.1～5mm。

优选地，所述波长转换装置侧面周围至少部分包覆有密封层。

进一步优选地，所述密封层完全环绕包覆银反射层侧面。

优选地，所述密封层为环氧树脂、硅树脂或者硅胶中的任一种或组合。

优选地，所述封装层透氧率低于500cc/m².day；进一步优选地，透氧率低于300cc/m².day；特别优选地，透氧率低于100cc/m².day。

优选地，铜基板或铝基板别表面镀镍金保护层。

优选地，所述氧化铝陶瓷、陶瓷基板表面镀钛过渡层，然后镀镍金保护层。

优选地，所述导热基板为平板型式或带鳍片式。

优选地，所述发光层第一面设置有增透膜或者表面粗化。

本发明还提供了上述波长转换装置的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤a：在承烧基板的一面上涂覆银浆，烘干；然后，在承烧基板的另一面涂覆银浆，烘干；接着，高温烧结，在承烧基板的一面形成银反射层，另一面形成银粘接层。

其中，银浆为银粉和有机载体的混合浆料或银粉、第三玻璃和有机载体的混合浆料。烘干温度为60～150℃。高温烧结温度为500～1000℃。

步骤b：在银反射层上涂覆第二玻璃浆料；发光层置于第二玻璃浆料上，然后烘干、高温烧结，获得叠置的发光层、玻璃粘接层、银反射层、承烧基板和银粘接层。

其中，第二玻璃浆料为第二玻璃粉、有机载体的混合浆料。

步骤c：在银粘接层上涂覆焊料，然后焊接到导热基板上，制得波长转换装置。

其中，焊接方式优选为回流焊。

作为优选地实施方案，

在步骤c之后还包括步骤d：将密封浆胶涂覆于波长转换装置侧面周围，固化形成密封层。

其中，优选为紫外或者高温固化。

本发明还提供了包括上述波长转换装置的光源，所述光源还包括激发光光源，所述激发光光源为激光器光源、激光二极管光源、发光二极管或由激光二极管阵列、发光二级管阵列组成的光源中的至少一种或组合。

本发明的有益效果在于：

由于上述的波长转换装置的反射层为银反射层，且银反射层是由氧化铝基板等作为高温承烧板高温烧结得到，银反射层反射面在烧结过程中处于自由烧结状态，即该反射面烧结过程中没有与之直接接触的其它基板，银浆在烧结成型过程中不受到限制，有利于银浆在烧结过程中的流动，以形成致密性高的银层；同时，反射面不受到其它基板表面粗糙度或气孔的影响，其表面平整度也极大的提高；因而，本发明波长转换装置在制备过程中能形成致密性及表面平整度极高的银反射层。银反射层的致密性及表面平整度高，一方面致密且平整银反射层能具有极高的反射率，能提高波长转换装置的出光效率；另一方面，致密的银反射层具有极高的导热率，能减小波长转换装置的热阻。同时焊接层同样具有较高的热导率，配合与之焊接在一起的导热基板，提高了整个波长转换装置的导热率。提高了在大功率激光应用上的可靠性。进一步地，通过对具体参数的优化，提高了各层间的粘结强度，提高了在高速色轮应用下的可靠性。

附图说明

图1为实施例一所制备的波长转换装置的结构示意图；

图2为实施例二所制备的波长转换装置的结构示意图；

图3为实施例三所制备的波长转换装置的结构示意图；

图4为实施例四所制备的波长转换装置的结构示意图；

图5为实施例五所制备的波长转换装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合具体实施方式及附图对本发明进行详细的描述。本发明可以有许多种不同的具体实施方式，并不限于本文所描述的实施方式。本文中所述“第一”、“第二”和“第三”等仅为了表述及理解方便进行的定义，并不对本发明构成限定。各部分内容侧重点不同，省略部分参见其他部分即可。

如图1所示，波长转换装置100，包括依次叠置的发光层101、玻璃粘接层102、银反射层103、承烧基板104、银粘接层105、焊接层106和导热基板107。

其中，所述发光层为无机发光层，能够吸收一定波长范围的光，并发出不同波长范围的光。

作为优选地实施方式，发光层101为发光陶瓷、发光陶瓷单晶、发光陶瓷共晶或者发光玻璃中的任一种。

作为优选地实施方式，发光层101为石榴石结构的(lu,y,gd,tb)3(ga,al)5o12:ce³⁺发光陶瓷、(lu,y,gd,tb)3(ga,al)5o12:ce³⁺发光陶瓷单晶、al2o3-(lu,y,gd,tb)3(ga,al)5o12:ce³⁺的复合陶瓷或al2o3-(lu,y,gd,tb)3(ga,al)5o12:ce³⁺共晶中任一中。

作为另一些优选地实施方式，发光层101可以为第一玻璃封装荧光粉的发光玻璃。

在一个具体的实施方式中，可以采用yag:ce³⁺发光陶瓷或者yag:ce³⁺单晶，yag:ce³⁺即为石榴石结构的y3al5o12:ce³⁺。需要说明的是，常规的发光层，如硅胶封装荧光粉、有机胶封装荧光粉等所制备的发光层，其耐高温性能较差，一般不考虑用于本发明的应用当中。与之相对的，发光陶瓷和发光玻璃等具有很好的机械性能与高温稳定性，特别是极佳的机械性能能够进一步进行研磨抛光等机械加工，能够保证后续工艺步骤的实施。

进一步地，发光层101的厚度为0.005～1mm。在其他一些实施方式中，发光层101厚度为0.05～0.5mm。

其中，玻璃粘接层102为透明的第二玻璃。玻璃粘接层102为第二玻璃粉和有机载体混合成玻璃浆料烧结形成。进一步地，玻璃粘接层102中的第二玻璃为不与ag元素发生变色反应的玻璃。具体地，第二玻璃为硅酸盐或硼硅酸盐无铅玻璃；进一步优选为不含cu、sn和sb中的任一元素。

进一步地，第二玻璃折射率低于1.6。更进一步地，第二玻璃折射率低于1.5。

这里需要说明的是，发光陶瓷中基质折射率较高，如常见的yag:ce³⁺最高可达1.84；我们研究发现，yag发光陶瓷中的封装材料折射率越接近yag，高功率激发光源下的发光饱和情况越好。其原因在于，封装材料折射率越接近yag能减小光在封装材料与yag界面间的反射损失；而目前大部分不含cu、co、sn和sb等能与银发生变色反应的元素的玻璃的折射率相对较低；因此采用低折射率的玻璃粘接层102好处就在于：一方面可以保证发光层较高的发光效率的同时，避免发光层101与反射银层103直接接触而产生变色现象，保证了在长时间使用过程中的光学可靠性；另一方面，玻璃粘接层102能以较高的强度粘接银反射层103和发光层，保证波长转换装置的机械可靠性。

同时，为了保证波长转换装置的导热率，玻璃粘接层厚度不宜过厚；过厚将降低波长转换装置的热导率。其中，玻璃粘接层厚度为0.1～100μm；优选地，厚度为0.2～30μm，更进一步优选地，厚度为0.5～10μm。

可以理解，作为另一些实施方式，当发光层101为第一玻璃封装荧光粉的发光玻璃时；此时，可以省略玻璃粘接层102，即发光层101直接与银反射层103接触粘接。同时，第一玻璃也应当与第二玻璃的选择类似，具体选择方式请参照第二玻璃。

其中，银反射层103和/或银粘接层105为纯银层或含有银和第三玻璃的复合银层。优选地，银反射层和/或银粘接层是银粉和有机载体混合成银浆烧结形成，或，银粉、第三玻璃粉和有机载体混合成银浆烧结形成。

在一些实施方式中，银反射层103和/或银粘接层105的厚度为1～100μm。需要说明的是，银反射层厚度小于1μm情况下，银浆工艺不容易控制；银反射层厚度大于100μm情况下，不利于烧结得到致密平整的烧结银表面。

其中，原料银粉的粒径范围是0.01～20μm。粒径小于0.01μm的银粉不容易分散，粒径大于20μm的银粉制备的银浆表面平整度不容易控制，并且粒径较大的银粉越不容易在氧化铝基板上烧结致密，附着力变差；原料银粉优选球形或者片状，这两种形状颗粒有利于形成密堆积结构，烧结的银反射层更致密。

其中，承烧基板104为氧化铝基板、氮化硼基板、金属钨基板或金属钼基板中的任一中。

作为优选地实施方式，承烧基板104的厚度0.1～5mm，进一步优选为0.2～1mm。由于承烧基板主要用于承载银浆用于烧结出表面平整的银反射层，同时需要考虑到其对波长转换装置热导率的影响；因此需要其厚度需要尽量的小；同时，需要保证其与银反射层之间的粘接强度，因此其优选地为与银有相似晶体结构基板材料，承烧基板优选为氧化铝基板、氮化硼基板、金属钨基板或金属钼基板中的任一中。

需要说明的是，银反射层103和银粘接层105可以为纯银层或复合银层中的任一中，二者可以相同，也可以不同；但是，二者作用并不相同。其中，银反射层103主要目的为反射激发光或受激光，需要尽可能高的反射率同时保证良好的热导率；因此，银反射层103优选为纯银层。而银粘接层105主要在承烧基板104和焊接层106之间起到衔接过渡的作用，能将承烧基板104和焊接层10以较高强度的粘接在一起；保证波长转换装置的整体机械可靠性。但是银粘接层105同焊接层与承烧基板的作用机理略有差异。其中，承烧基板104与银粘接层105较高的粘接强度原因在于，烧结的银反射层中银一般处于六方结构，与氧化铝(蓝宝石)的晶格结构一样，因而粘接力好。因而承烧基板可以选择任何六方晶系的陶瓷或者金属，如六方氮化硼陶瓷、耐高温的钨、钼金属以及氧化铝陶瓷。焊接层106与银粘接层105较高的粘接强度原因在于，银与焊接层在焊接的过程中，银能够与金属焊接层形成可靠的焊缝；由锡焊的基本原理可知，焊缝由金属间化合物构成。显然，该实施方式中，高纯度的银层能够容易的与焊锡膏或预成型焊片中的金属形成金属间化合物，进而形成可靠的焊缝。因此，银粘接层也优选为纯银层。其中，焊锡膏或预成型焊片中的金属成分包括金锡、银锡、铋锡或铅焊等。

在一些实施方式中，银反射层和/或银粘接层是银粉和有机载体混合成银浆烧结形成，或，银粉、第三玻璃粉和有机载体混合成银浆烧结形成。

进一步地，银粉原料的粒径范围是0.01～20μm；原料银粉优选球形或者片状。

其中，焊接层106为焊锡层或烧结银层。进一步地，焊锡层106为金锡、银锡、铋锡或铅焊锡中的至少一种或组合。可以理解，当焊接层106选择为烧结银层，即与银粘接层同样为银层时，两层可以并为一层。即该实施方式中，承烧基板直接通过银粘接层与导热基板粘接，其余各层不变。在另一些实施方式，银粘接层也可以替换为导热胶，其余各层不变。

其中，导热基板107为金属基板或陶瓷基板。

优选地，导热基板107的厚度为0.1～5mm。

在一些实施方式中，导热基板107为铜、铝、氮化铝、碳化硅、氮化硅或氧化铝陶瓷基板中的任一种。

优选地，铜基板或铝基板别表面镀镍金保护层。

优选地，氧化铝陶瓷、陶瓷基板表面镀钛过渡层，然后镀镍金保护层。

优选地，导热基板为平板型式或带鳍片式。

作为优选地实施方式，如图2中，玻璃粘接层202完全覆盖银反射层203的反射面和侧面。显然，银反射层203被玻璃粘接层202和承烧基板完全包围，与空气完全隔绝。可以理解，玻璃粘接层202完全覆盖银反射层203的反射面和侧面能够最大限度的隔绝密封银反射层203，一方面防止其与发光层接触，另一方面防止其与空气接触而产生的硫化发黑现象。银反射层的反射面为靠近发光层的一面。

作为优选地实施方式，为进一步提高波长转换装置的使用寿命，防止银反射层的黑化；如图3所示，波长转换装置侧面周围至少部分包覆有密封层308。进一步地，密封层308至少完全包覆银反射层侧面。进一步，为了能提高密封层308在波长转换装置侧面的粘接性，导热基板面积需要不小于其余各层，优选为略大于其余各层面积，略大于的部分用于承载密封层308。需要说明的是，由于本发明中相关各个功能层的厚度较小，各个功能层的面积即为其中一个平面的面积，如导热基板的面积即为导热基板与焊接层或粘接层接触的所在面面积。

在一些实施方式中，封装层透氧率低于500cc/m².day；进一步地，透氧率低于300cc/m².day；更进一步地，透氧率低于100cc/m².day。具体地，密封层208为环氧树脂、硅树脂或者硅胶中的任一种或组合。

作为优选地实施方式，发光层第一面设置有增透膜或者进行表面粗化。发光层第一面为发光层远离散热基板的一个面；同时，发光层第一面也是波长转换装置光的入射及出射面。设置有增透膜或者进行表面粗化能够提高波长转换装置的光效。

本发明还提供了上述波长转换装置的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤a：在承烧基板的一面上涂覆银浆，烘干；然后，在承烧基板的另一面涂覆银浆，烘干；接着，高温烧结；在氧化铝基板的一面形成银反射层，另一面形成银粘接层。

其中，银浆为银粉和有机载体的混合浆料或银粉、第三玻璃和有机载体的混合浆料。烘干温度为60～150℃。高温烧结温度为500～1000℃。

其中，为了保证烧结的银反射层的平整度，还可以在涂覆银浆后适当静置一段时间。

步骤b：在银反射层上涂覆第二玻璃浆料；发光层置于第二玻璃浆料上，然后烘干、高温烧结，获得叠置的发光层、玻璃粘接层、银反射层、承烧基板和银粘接层。

其中，第二玻璃浆料为第二玻璃粉、有机载体的混合浆料。

步骤c：在银粘接层上涂覆焊料，然后焊接到导热基板上，制得波长转换装置。

其中，焊接方式优选为回流焊。回流焊温度为280～320℃。

作为优选地实施方案，

在步骤c之后还包括步骤d：将密封浆胶涂覆于波长转换装置侧面周围，固化形成密封层。

其中，固化方式根据密封层的不同而不同，优选为紫外或者高温固化。进一步地，密封层胶水完全涂覆包裹波长转换装置侧面，以提高密封的效果。

需要说明的是，步骤a中是本发明制备方法中的重要一步。如背景技术中所述，背景技术中所述方案在制备过程中，银反射层的制备需要先将银浆涂覆在发光层上，以发光层为载体进行烧结以制得银反射层。因此，银反射层中起反射作用的面与发光层在制备过程中就严密接触，银反射层中起反射作用的面属于在发光层的限制状态下烧结而成，银反射层的表面平整度依赖于发光层的表面平整度；即使将发光层表面进行抛光，其表面同样会有一定的粗糙度和气孔。因而，目前背景技术中所述方案无法获得表面平整度高的银反射层反射面，进而限制了反射率的进一步提高。

而本发明中的波长转换装置的反射层为银反射层，且银反射层是由氧化铝基板等作为高温承烧板高温烧结得到，银反射层反射面在烧结过程中处于自由烧结状态，即该反射面烧结过程中没有与之直接接触的其它基板，一般情况下烧结过程会在保护气氛下或真空中进行，银浆在烧结成型过程中不受到限制，有利于银浆在烧结过程中的流动，以形成致密性高的银层；同时，反射面不受到其它基板表面粗糙度或气孔的影响，其表面平整度也极大的提高；因而，本发明波长转换装置在制备过程中能形成致密性及表面平整度极高的银反射层。银反射层的致密性及表面平整度高，一方面致密且平整银反射层能具有极高的反射率，能提高波长转换装置的出光效率；另一方面，致密的银反射层具有极高的导热率，能减小波长转换装置的热阻。试验测试发现，在无任何外界加压的自由烧结状态下，承烧基板上银反射层的反射面反射率比下表面层反射率高10％。

其中，焊锡膏为金锡、银锡，铋锡，铅锡的焊膏中的至少一种或组合。

其中，银反射层中原料银粉粒径范围是0.01～20μm。进一步，原料银粉为球形或者片状。

进一步地，在一些实施方式中，步骤b还包括将发光层第一面镀增透膜或者表面粗化。

作为另一些实施方式，步骤a可以替换为步骤a1：在承烧基板的一面上涂覆银浆，烘干，高温烧结；在氧化铝基板的一面形成银反射层，另一面空置。

其中，银浆为银粉和有机载体的混合浆料或银粉、第三玻璃和有机载体的混合浆料。烘干温度为60～150℃。高温烧结温度为500～1000℃。

作为另一些实施方式，步骤b可以替换为步骤b1：在银反射层上涂覆第二玻璃和荧光粉的混合浆料；然后高温烧结。

其中，第二玻璃和荧光粉的混合浆料混合浆料中还包括有机载体。高温烧结温度为500～1000℃。

作为另一些实施方式，步骤c可以替换为步骤c1：在银粘接层或承烧基板上涂覆导热胶，然后粘接到导热基板上，制得波长转换装置。

下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例一

本例采用yag:ce³⁺陶瓷为发光层原料，硅酸盐无铅玻璃为第二玻璃原料，纯银粉和有机载体的银浆作为银反射层原料，氧化铝基板(蓝宝石基板)作为承烧基板，纯银粉和有机载体的银浆作为银粘接层原料，焊接层的焊料为金锡或银锡，导热基板选择镀镍金铜基板。制备如附图1结构的波长转换装置。

具体过程如下：

步骤a：在承烧基板的一面上涂覆银浆，60～150℃烘干；然后，在承烧基板的另一面涂覆银浆，烘干；接着，500～1000℃高温烧结；在氧化铝基板的一面形成银反射层，另一面形成银粘接层。本例中选择的承烧基板为氧化铝基板(蓝宝石基板)，厚度为1mm。银浆为银粉和有机载体的混合浆料。进一步地，本例在涂覆银浆后静置了一段时间。

步骤b：在银反射层上涂覆第二玻璃浆料；发光层置于第二玻璃浆料上，然后烘干、高温烧结，获得叠置的发光层、玻璃粘接层、银反射层、承烧基板和银粘接层。其中烘干温度为60～150℃。高温烧结温度为500～1000℃。本例中，第二玻璃浆料为第二玻璃粉、有机载体的混合浆料，且硅酸盐无铅玻璃作为第二玻璃原料为第二玻璃原料。

步骤c：在银粘接层上涂覆焊料，然后焊接到导热基板上，制得波长转换装置。本例中，焊接方式优选为回流焊。回流焊温度为280～320℃。焊接层的焊料为金锡或银锡；导热基板选择镀镍金铜基板，厚度为5mm。

其中，银反射层中银粉原料的粒径范围是0.01～20μm；银粉原料为球形或者片状。粒径小于0.01μm的银粉不容易分散，粒径大于20μm的银粉制备的银浆表面平整度不容易控制，并且粒径较大的银粉越不容易在氧化铝基板上烧结致密，附着力变差；原料银粉优选球形或者片状，这两种形状颗粒有利于形成密堆积结构，烧结的银反射层更致密。银粉中还可以包含有铂粉和/或钯粉以改善银的高温迁移特性；其中，钯和/或铂粉含量不超过30％，否则会影响反射率。

有机载体由粘结剂和有机溶剂组成。其中，粘结剂为乙基纤维素；溶剂选自松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇酯、柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯中的至少一种。本实施例中具体为乙基纤维素和松油醇的混合物。

其中，金属焊接层的厚度控制在0.005～0.5mm之间；玻璃粘接层厚度控制在0.1～100μm；银反射层的厚度控制在1～100μm。

实施例二

本例同实施例一制备相似结构的波长转换装置。不同之处在于，本例中的玻璃粘接层202完全覆盖银反射层203的反射面和侧面。其结构如附图2所示，该波长转换装置包括依次叠置的发光层201、玻璃粘接层202、银反射层203、承烧基板204、银粘接层205、焊接层206和导热基板207；其中，玻璃粘接层202完全覆盖银反射层203的反射面和侧面；银反射层203的侧面也被玻璃粘接层202覆盖。

具体制备过程如下：

步骤a：在承烧基板的一面上涂覆银浆，60～150℃烘干；然后，在氧化铝基板的另一面涂覆银浆，烘干；接着，500～1000℃高温烧结；在氧化铝基板的一面形成银反射层，另一面形成银粘接层。本例中选择的承烧基板为氧化铝基板(蓝宝石基板)，厚度为0.2mm。银浆为银粉和有机载体的混合浆料。

步骤b：在银反射层上涂覆第二玻璃浆料，第二玻璃浆料完全覆盖住银反射层的反射面和侧面；发光层置于第二玻璃浆料上，然后烘干、高温烧结，获得叠置的发光层、玻璃粘接层、银反射层、承烧基板和银粘接层。其中烘干温度为60～150℃。高温烧结温度为500～1000℃。本例中，第二玻璃浆料为第二玻璃粉、有机载体的混合浆料，且硅酸盐无铅玻璃作为第二玻璃原料为第二玻璃原料。

步骤c：在银粘接层上涂覆焊料，然后焊接到导热基板上，制得波长转换装置。本例中，焊接方式优选为回流焊。回流焊温度为280～320℃。焊接层的焊料为金锡或银锡；导热基板选择镀镍金铜基板，厚度为5mm。

其它部分请参见实施例一。

本例中，由于玻璃粘接层完全覆盖了银反射层的反射面和侧面，使得银反射层边缘部分完全与空气隔绝，保证了银反射层在长时间使用过程中发生黑化现象，进而保证了长期的光学可靠性。

实施例三

本例同实施例一制备相似结构的波长转换装置。与实施例一不同之处在于，在实施例一所制得的波长转换装置的基础上，在其侧面周围包覆密封层。具体结构如附图3所示。该波长转换装置包括依次叠置的发光层301、玻璃粘接层302、银反射层303、承烧基板304、银粘接层305、焊接层306和导热基板307；密封层308包覆在至少包括银反射层303在内侧面周围。同时，导热基板307面积不小于其余各层，用以承载密封层308。

具体制备过程如下：

步骤a、步骤b和步骤c，请参见实施例一。

其中，步骤c中导热基板的面积需要不小于其余各层的面积。用于承载密封层。

步骤d：将密封浆胶涂覆于波长转换装置侧面周围，固化形成密封层。本例中，采用环氧树脂作为密封层材料，同时采用紫外固化的方式固化。需要注意的是，密封层需要尽量完全包覆银反射层，用以保证银反射层在长时间使用过程中不与空气接触。

其中，环氧树脂的透氧率以实际种类不同而不同。本例中，其低于500cc/m².day。

本例中制备的波长转换装置，由于在实施例一的基础上侧面周围包覆了一层密封层，能够尽量阻隔银反射层与空气接触，保证了银反射层在长时间使用过程中发生黑化现象，进而保证了长期的光学可靠性。

实施例四

本例制备如附图4所示的波长转换装置，包括依次叠置的发光层401、玻璃粘接层402、银反射层403、承烧基板404、银粘接层405、焊接层406和导热基板407，还包括包覆在侧面周围的密封层408；其中，发光层同样采用yag:ce³⁺陶瓷；玻璃粘接层402完全覆盖银反射层403的反射面和侧面，保证银反射层403的侧面也被玻璃粘接层覆盖；同时，导热基板407面积不小于其余各层，用以承载密封层408。其余未说明部分请参见其它实施例。

具体制备过程如下：

步骤a请参照实施例一；

步骤b：在银反射层上涂覆第二玻璃浆料，第二玻璃浆料完全覆盖住银反射层的反射面和侧面；发光层置于第二玻璃浆料上，然后烘干、高温烧结，获得叠置的发光层、玻璃粘接层、银反射层、承烧基板和银粘接层。其中烘干温度为60～150℃。高温烧结温度为500～1000℃。本例中，第二玻璃浆料为第二玻璃粉、有机载体的混合浆料，且硅酸盐无铅玻璃作为第二玻璃原料为第二玻璃原料。

步骤c请参见实施例一；

其中，步骤c中导热基板的面积需要不小于其余各层的面积。用于承载密封层。

步骤d：将密封浆胶涂覆于波长转换装置侧面周围，固化形成密封层。本例中，采用环氧树脂作为密封层材料，同时采用紫外固化的方式固化。需要注意的是，密封层需要尽量完全包覆银反射层，用以保证银反射层在长时间使用过程中不与空气接触。

其中，环氧树脂的透氧率以实际种类不同而不同。

本例中所制得的波长转换装置，能有效的将波长转换装置的各个不同功能层，特别是银反射层，与空气隔绝开，保证其长期可靠性。

实施例五

本例将发光层和玻璃粘接层整体替换为发光玻璃层，同时将银粘接层和焊接层整体替换为导热胶。具体结构如附图5所示，包括依次叠置的发光玻璃层501、银反射层503、承烧基板504、导热胶505和导热基板507。其中，发光玻璃层中的玻璃选用硅酸盐无铅玻璃；导热胶需要选择耐高温的导热胶，其中，导热填料优选为银粉。

具体过程如下：

步骤a：在承烧基板的一面上涂覆银浆，60～150℃烘干；接着，500～1000℃高温烧结；在氧化铝基板的一面形成银反射层，另一面空置。本例中选择的承烧基板为蓝宝石基板，厚度为1mm。银浆为银粉和有机载体的混合浆料。进一步地，本例在涂覆银浆后静置了一段时间。

步骤b：在银反射层上涂覆第二玻璃和荧光粉的混合浆料；然后高温烧结。

其中，第二玻璃和荧光粉的混合浆料中还包括有机载体。高温烧结温度为500～1000℃。需要注意的是，发光玻璃层的烧结温度需要控制在不使得银反射层破坏为宜；具体地根据第二玻璃的成分控制其烧结温度。本例中选择无铅硅酸盐玻璃。

步骤c：在承烧基板的另一面上涂覆导热胶，然后粘接到导热基板上，制得波长转换装置。本例中导热基板选择铜基板，且其表面镀镍金保护层。

本例中所制得的波长转换装置采用了发光玻璃为发光层，并且与实施例一相比合并了其中的一些功能层。

实施例六

本例中将实施例一中所制得的波长转换装置的发光层的第一面，发光层第一面设置有增透膜或者进行表面粗化。发光层第一面为发光层远离散热基板的一个面；同时，发光层第一面也是波长转换装置光的入射及出射面。设置有增透膜或者进行表面粗化能够提高波长转换装置的光效。

具体实施过程在实施例一的基础上，步骤b中发光层的选择还可以为：

发光层其中一面经过表面粗化处理，其中未粗化的另一面与第二玻璃浆料接触，并与银反射层贴合。

其余部分请参见实施例一。

本例中的发光层表面进行表面粗化能够提高波长转换装置的光效。

对比例一

在氮化铝基板的一面上涂覆由漫反射粒子，玻璃粉，有机载体混合形成的漫反射浆料，然后将yag:ce³⁺陶瓷置于漫反射浆料层上，60～150℃烘干；接着，500～1000℃高温烧结形成漫反射层粘接yag:ce³⁺陶瓷和氮化铝基板的波长转换装置。即波长转换装置包括依次叠置的发光层、漫反射层和氮化铝基板。

表1实施例一与对比例一在不同光功率蓝光激光激发条件下的光通量

如上表1.所示的实施例一与对比例一的波长转换装置光通量随蓝光激光光功率变化曲线，在蓝光功率为7w时，两者的波长转换装置的光通量接近，随着蓝光激光功率的增加到11.6w,对比例一波长转换装置的光通量达到4744.0lm，达到最大值，蓝光激光功率进一步增加到14w时，此波长转换装置不能承受此功率激光激发，光通量有所下降，而本实施例一的波长转换装置在18.6w激光激发下，光通量一直呈现线性增加趋势；表明，本发明金属反射层的波长转换装置相比目前漫反射的波长转换装置，在大功率激光激发下的效率更高，亮度更高。

其余各实施例与实施例一具有相类似的发光特性，其性能与实施例一中波长转换装置相似，这里不再赘述。

以上实施方式的各技术特征可以进行任意组合，为使得表述简洁，未对所有组合进行详细描述，然而，只要这些技术特征的组合没有矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。