波长转换装置及其相关发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示和照明领域，特别涉及一种波长转换装置及其相关发光装置。
【背景技术】
[0002]随着显示和照明技术的发展，原始的LED或卤素灯泡作为光源越来越不能满足显示和照明高功率和高亮度的需求。采用固态光源如LD(Laser D1de，激光二极管)发出的激发光以激发波长转换材料的方法能够获得各种颜色的可见光，该技术越来越多的应用于照明和显示中。这种技术具有效率高、能耗少、成本低、寿命长的优势，是现有白光或者单色光光源的理想替代方案。
[0003]现有技术中的激光激发波长转换材料的光源，为了提高光利用率，多采用反射式——光经过波长转换材料片(即发光层)后入射于反射板(即反射层和基板)，然后被反射回波长转换材料片，以确保光沿同一方向出射，避免因波长转换材料片的散射作用而造成的光损失。现有技术中反射板主要采用金属作为基板，如铝、铝合金、铜等，由金属基材和高反射膜层叠置而成，其中高反射膜层一般采用高纯铝或者高纯银作为镀层；波长转换材料片采用硅胶或树脂类透明有机物作为封装介质，将波长转换材料颗粒与硅胶/树脂混合在一起，然后再涂覆于金属基板之上形成发光层。然而，硅胶/树脂对空气的隔绝能力差，空气容易透过波长转换材料层与基板上的反射层接触，使得该反射层与空气产生接触。当反射层材料选用银时，银原子很容易与大气中的硫化氢、氧气等发生硫化、氧化反应，从而使反射层的反射率和热稳定性急剧降低，甚至发生银层发黑的现象，使反射层失效；而对于铝反射层来说，铝的稳定性高于银，但是反射率不高，其相对于银层吸收更多的光并转化为热量。
[0004]由于金属反射层的上述缺陷，发明人寻求一种热稳定性高、反射率高的反射层，发现白色无机材料如氧化铝等金属氧化物具有较高的反射率，且其耐高温，能够满足大功率激光照射的热稳定性。然而，为达到较高的反射率(如达到对可见光90%以上的折射率)，需要反射层具有足够大的厚度，而反射层厚度的增加会导致反射层导热效果降低，进而导致波长转换装置的发光层因热量积累而发光效率下降，因此一种反射率高、厚度小的反射层亟待开发。
【发明内容】
[0005]针对上述技术问题，本发明提供了一种波长转换装置，该波长转换装置具有一种反射率高、厚度薄的反射层。
[0006]本发明提供了一种波长转换装置，包括依次叠置的基板、反射层、发光层，反射层包含反射粒子、辅助粒子和第一粘结剂，反射粒子用于对光进行反射，辅助粒子用于填充反射粒子间的缝隙，第一粘结剂用于将反射粒子和辅助粒子粘结成层；发光层包含波长转换材料和第二粘结剂。
[0007]优选地，反射粒子为氧化铝，辅助粒子为氧化钛。
[0008]优选地，辅助粒子占反射层的质量分数为40?75%，反射粒子占反射层的质量分数为0.5?30%。
[0009]优选地，氧化钛的粒径为0.02?1 μ m，氧化铝的粒径为0.01?1 μ m，优选地，氧化钛的粒径为0.2?0.5 μ m，氧化铝的粒径为0.02?0.7 μ m。
[0010]优选地，反射层厚度小于70 μ m，反射层对可见光的反射率大于95%，更优选地反射层厚度小于30 μ m,反射层对可见光的反射率大于95%。
[0011]优选地,反射层的孔隙率小于35%。
[0012]优选地,第一粘结剂为第一玻璃粉，第一玻璃粉占反射层的质量分数为20?50%o
[0013]优选地，第一玻璃粉为Si02-B203-R0，其中R选自Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K中的一种或多种。
[0014]优选地，反射层为通过将反射粒子、辅助粒子、第一玻璃粉和有机载体混合后烧结成型的，有机载体为乙基纤维素、萜品醇、丁基卡必醇三者的混合液或硅油，反射层中有机载体残余物的质量分数为0.001%?0.1%。
[0015]优选地，第二粘结剂为第二玻璃粉，选自Si02-B203-R0、Si02-Ti02-Nb205-R’ 20、Ζη0-Ρ205中的一种或多种，其中R选自Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K中的一种或多种，R’选自L1、Na、K中的一种或多种。
[0016]优选地，第一粘结剂为硅胶或树脂，辅助粒子为经偶联剂处理的氧化钛，偶联剂包括硅烷偶联剂、原硅酸乙酯。
[0017]优选地，第二粘接剂为硅胶或树脂。
[0018]优选地，波长转换材料占发光层的体积分数为30?75%，第二粘结剂占发光层的体积分数为25?70%，更优选地波长转换材料占发光层的体积分数为35?55%，第二粘结剂占发光层的体积分数为45-65%。
[0019]优选地，发光层厚度为50?300 μ m。
[0020]优选地，基板为氣化招基板；或基板为金属基板。
[0021]优选地，波长转换装置还包括增透膜，位于发光层远离反射层的一侧。
[0022]优选地，波长转换装置还包括玻璃层，由第三玻璃粉组成，位于发光层与增透膜之间。
[0023]优选地，玻璃层的厚度为20?50 μ m。
[0024]本发明还提供了一种发光装置，包括激发光源，优选地，还包括上述任一项的波长转换装置。
[0025]与现有技术相比，本发明包括如下有益效果:
[0026]本发明中，通过在波长转换装置的反射层中采用反射粒子、辅助粒子和第一粘结剂的组成结构，利用反射粒子对光进行反射，利用辅助粒子填充所述反射粒子间的缝隙，填补了反射粒子之间的空隙，减小了光对反射层的入射深度，既保证了反射层较高的反射率，又实现了反射层厚度小，进而使得波长转换装置既有高的光利用率，又有良好的散热。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的波长转换装置的实施例一的结构示意图；
[0028]图2为本发明的波长转换装置的实施例二的结构示意图；
[0029]图3为本发明的波长转换装置的实施例三的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。为描述清楚，下文所描述的“上” “下”均指的图中的上下。
[0031]实施例一
[0032]请参见图1，图1为本发明的波长转换装置的实施例一的结构示意图，如图所示，波长转换装置100包括基板130、发光层110、反射层120。其中，反射层120包含反射粒子、辅助粒子和第一粘结剂，发光层110包含波长转换材料和第二粘结剂。
[0033]正如【背景技术】介绍的，发光层发出的光入射于反射层后，经反射返回发光层，发光层产生的热量经反射层传导至基板，然后发散出去。
[0034]波长转换装置100中，反射层120有两个功能，一是光反射，二是热量传导。反射层120需具有较高的反射率，以保证光利用率；反射层120还需具有良好的导热性，反射层越薄，其导热效果越好。
[0035]上述反射层120中，包含反射粒子、辅助粒子和第一粘结剂。其中，反射粒子是指具有高反射特性，尤其对400?800nm波长范围的可见光具有90 %以上反射率的粒子，这些粒子的粒径在2μπι内；具有这种特性的反射粒子可以是氧化铝、硫酸钡、氧化锌、氮化硼坐寸。
[0036]辅助粒子是指具有良好遮盖能力，分散性好、不易团聚，从而能与反射粒子充分混合、弥散的粒子，该特性使得反射粒子能够充分铺开均匀、从而无需反射粒子太大厚度即可实现良好的反射率。单独由辅助粒子组成的反射层的反射率很低，不能满足反射层的功能要求，然而只需要添入相对于辅助粒子20%质量百分比的反射粒子，即可将辅助粒子层原本只有80?85%的反射率，提高到95%以上(反射层