一种多层结构玻璃荧光粉片及其制备方法及发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种多层结构玻璃荧光粉片及其制备方法及发光装置。
【背景技术】
[0002]荧光粉作为的光波长转换材料已被广泛应用于LD (Laser D1de，激光二极管)光源和LED(Light Emitting D1de，发光二极管)光源中，其接受来自激发光源发射的激发光，在被激发后产生受激发光再发射出去。在实际应用中，荧光粉往往与载体混合成浆料，被直接涂覆在相应位置形成涂层，或先制成荧光粉片层再粘结在相应的位置处。荧光粉片可以是单层的，也可以根据应用需要，制备成多层结构，各功能层可根据需要进行调节。
[0003]在目前的大功率激光光源的应用中，常用的制备荧光粉片的方法是以硅胶作为粘接剂，加入荧光粉混匀后在铝或其他金属基板上刮涂的方式成膜，经过160-260°C烘烤后得到荧光粉片层。但是以硅胶为主要粘接剂制备出的荧光粉片导热、耐热性较差，而且在高温下易软化，对粉片的光学性能产生影响，造成光效急剧下降，随着激光功率的增加，粉片还会因硅胶在高温下发黑而失效。
[0004]为解决有机粘接剂导致的粉片耐热性低下的问题，采用了以无机物(玻璃相)作为粘接剂的方法。玻璃作为粘接剂的好处是耐热温度高，不会产生因高温而发黑失效的问题，而且粉片硬度较好，利于组装。
[0005]采用玻璃作为粘接剂时，制作单层的荧光粉片较为容易，但是制作多层结构的荧光粉片时，会碰到很多工序、工时和性能上的困难。例如，由于玻璃粉作为粘接剂的荧光粉片需要较高温度烧成(一般高于500°C )，烧成之前玻璃粉是起不到粘接作用的，因此在制作多层结构的荧光粉片时，大多采用分批多次烧结的工序，依次刷涂、烧结各功能层。这样不但会耗费很多的工作时间，耗费大量的能源，各功能层之间的结构也不稳定，容易在层界面处产生分层开裂等问题。
[0006]因此需要一种多层结构玻璃荧光粉片的制备方法，能够高效、节能的制备多层结构玻璃荧光粉片及发光装置。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种更加高效、节能的制备多层结构玻璃荧光粉片的方法，来制备多层结构玻璃荧光粉片及发光装置。
[0008]本发明提供了一种多层结构玻璃荧光粉片的制备方法，其可包括以下步骤:
[0009]a)将第一光功能材料、玻璃粉及有机载体混合制得第一衆料,将第二光功能材料、玻璃粉及有机载体混合制得第二浆料；
[0010]第一光功能材料和第二光功能材料中，至少其中一种包含突光粉；
[0011]b)将第一浆料覆盖在第一基板上，在第一温度下烘干，使至少部分有机载体挥发，得到第一功能层，第一温度低于玻璃粉的软化点；
[0012]c)将第二浆料覆盖在第一功能层表面，得到第二功能层；
[0013]d)将覆有功能层的第一基板在第二温度烧结，得到具有多层结构的玻璃荧光粉片O
[0014]优选地，步骤b)中的第一温度为50_200°C，烘干时间为5-60分钟。
[0015]优选地，第一基板为陶瓷基板，该陶瓷基板包含氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化锆中的一种或多种。
[0016]优选地，第一基板包括一粘接涂层，其制备方法为:将玻璃粉与有机载体混合制得的粘接浆料刷涂在第一基板上，在50-200°C下烘烤5-60分钟，制得覆盖有粘接涂层的第一基板。
[0017]进一步地，步骤d)中的第二温度为450_1500°C。
[0018]优选地，步骤d)还包括将烧结后的第一基板在第三温度退火处理，第三温度为300-800°C，且低于第二温度。
[0019]优选地，第一基板为包含铝、铜、铝合金、含铁合金中的一种或多种的金属基板；或第一基板为热膨胀系数高于荧光粉和玻璃粉的热膨胀系数的陶瓷基板。
[0020]优选地，步骤d)中的第二温度为400_900°C。
[0021]优选地，步骤d)还包括将烧结后的第一基板在低于第二温度下退火处理，该退火温度为 200-800°C。
[0022]优选地，其特征在于，还包括步骤e)将多层结构玻璃荧光粉片从第一基板上脱模，将该玻璃荧光粉片转移至第二基板上，于第四温度烧结后脱模，得到与基板分离的多层结构玻璃荧光粉片，第二基板为陶瓷基板，第四温度为500-1450°C。
[0023]上述任一技术方案中，玻璃粉包括不同软化点的硅酸盐玻璃、铅硼硅酸盐玻璃、铝酸盐玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃中的一种或多种成分的组合；玻璃粉占玻璃粉与光功能材料的总质量的百分比小于60%。
[0024]上述任一技术方案中，有机载体为包括苯基、甲基等各个体系的硅油、乙醇、乙二醇、二甲苯、乙基纤维素、萜品醇、丁基卡必醇、PVA、PVB、PAA、PEG中的一种或多种的混合体。
[0025]上述任一技术方案中，荧光粉为黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉、橙色荧光粉、青色荧光粉中的一种或多种的组合。
[0026]优选地,第一光功能材料或第二光功能材料还包括高反射粒子；高反射粒子包括粒径大小在50纳米到5微米范围内的氧化招、氮化招、氧化镁、氮化硼、氧化锌、氧化错、硫酸钡粉末颗粒或者多种以上粉末颗粒的混合体。
[0027]优选地，第一光功能材料为高反射粒子，第二光功能材料为荧光粉。
[0028]优选地，第一光功能材料和第二光功能材料都包含荧光粉。
[0029]优选地，在步骤c)与步骤d)之间，还包括步骤f)将第二功能层在低于玻璃粉软化温度下烘干，使至少部分有机载体挥发；将包含第三光功能材料、玻璃粉和有机载体的第三浆料覆盖在第二功能层表面，得到第三功能层。
[0030]本发明还提供了一种多层结构玻璃突光粉片，该玻璃突光粉片由上述任一技术方案中的多层结构玻璃荧光粉片的制备方法制备而成。
[0031]优选地，多层结构玻璃荧光粉片包括至少三个功能层，功能层包括包含荧光粉的发光层或包含高反射粒子的反射层。
[0032]本发明还提供了一种发光装置，该发光装置包括上述任一技术方案中的多层结构玻璃荧光粉片的制备方法制备而成的多层结构玻璃荧光粉片，且该发光装置还包括一用于出射激发光的激发光源。该多层机构玻璃荧光粉片用于接收激发光并出射受激光。
[0033]与现有技术相比，本发明通过将第一功能层在低于玻璃粉软化温度下烘干后覆盖第二功能层，最后共同烧结成型为多层结构玻璃荧光粉片，避免了分别烧结各层的能量、时间等的浪费，提高了多层结构玻璃荧光粉片的制备效率。同时，由于烘干是在玻璃粉的软化温度以下进行，在最终烧结前，各层的玻璃粉都保持原形态，烧结过程中，各层边界的玻璃粉软化结合，使各层结合度更高，不易出现将分别烧结成型的各片层叠置后共烧结而产生的裂纹、分层等缺陷。
【附图说明】
[0034]图1为本发明的多层结构玻璃荧光粉片的制备方法的实施例一的流程示意图；
[0035]图2为本发明的多层结构玻璃荧光粉片的制备方法的实施例二的流程示意图；
[0036]图3为本发明的多层结构玻璃荧光粉片的制备方法的实施例三的流程示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图对本发明的具体方案进行详细说明。
[0038]本发明中的光功能材料指包括但不限于荧光粉的公知的用于光波长转换的材料，以及包括但不限于过渡金属氧化物、过渡金属氮化物的公知的具有光反射或散射特性的材料。本发明中的光功能材料包括但不限于第一光功能材料、第二光功能材料及第三光功能材料。
[0039]实施例一
[0040]图1为本发明的多层结构玻璃荧光粉片的制备方法的实施例一的流程示意图，该玻璃荧光粉片的制备方法包括:
[0041]al)将第一光功能材料、玻璃粉及有机载体混合制得第一衆料,第二光功能材料、玻璃粉及有机载体混合制得第二浆料。
[0042]所述第一光功能材料和第二光功能材料分别为本实施例制成的多层结构玻璃荧光粉片的第一功能层和第二功能层中起主要作用的材料，根据具体多层结构玻璃荧光粉片的不同，他们可以是波长转换材料、散射材料或反射材料。第一光功能材料和第二光功能材料中，至少其中一种包含荧光粉。
[0043]优选地，所述第一光功能材料包含高反射颗粒。该高反射颗粒对光的吸收率很低，可以将绝大部分入射的光反射，且相对于传统用于反射的金属，高反射颗粒化学结构稳定不易氧化。本实施例中的高反射颗粒可以是粒径大小从50纳米到5微米范围内的氧化铝、氮化铝、氧化镁、氮化硼、氧化锌、氧化锆、硫酸钡等