光转换装置及其制备方法和应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光转换装置及其制备方法和应用。该光转换装置包括导热基板、层叠于导热基板上的焊锡层、层叠于焊锡层上的致密的反射层、以及层叠于反射层上的荧光层，反射层由反射金属浆料经烧结得到，反射金属浆料包括反射金属粉、第一玻璃粉和第一有机载体，反射金属粉与第一玻璃粉的质量比1:1～19.9:0.1；反射金属粉选自银粉和铝粉中的至少一种。上述光转换装置的反射层具有较高的反射性能、较高的热导率和较低的热阻。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及照明及显示领域，特别是涉及一种光转换装置及其制备方法和应用。

技术介绍

新一代固体激光光源由于其高亮度、稳定性高，因此成为取代高压汞灯的理想光源。目前，其中的激光荧光粉光源技术由于蓝光激光激发含有荧光粉的光装换装置，亮度较LED提高一个数量级以上，因而实现了高亮度低成本的激光显示及照明成为现实，并逐渐发展成为激光光源的主流技术之一。
目前较为常用的光装换装置为反射式结构，然而现有的反射式结构的反射层是多孔结构，热阻较高，热传导性不好，不利于高功率光源的散热，直接影响色轮的亮度和可靠性。虽然可以通过镀金属反射膜解决其热阻较高的问题，但是采用镀金属反射膜的色轮涉及镀过渡膜、金属反射膜、金属保护膜、锡焊焊盘层以及锡焊层等多个工艺，过程复杂，成本高，且面积较大的色轮制备难度更大，难以实现量产化。

技术实现思路

基于此，有必要提供一种高亮度且高可靠性的光转换装置。
此外，还提供一种由上述光转换装置的制备方法和其应用。
一种光转换装置，包括导热基板以及依次层叠于所述导热基板上的金属粘接层、致密的反射层、和荧光层，所述反射层由反射金属浆料经烧结得到，所述反射金属浆料包括反射金属粉、第一玻璃粉和第一有机载体，所述反射金属粉与所述第一玻璃粉的质量比1:1～19.9:0.1；所述反射金属粉选自银粉和铝粉中的至少一种，所述金属粘接层为锡焊层、铝镍合金层或者是低温烧结银层。
在其中一个实施例中，所述导热基板的材质为铜。
在其中一个实施例中，所述导热基板的材质为铝、铜和金刚石的复合材料、或铜和石墨的复合材料，所述光转换装置还包括金属过渡层，所述金属过渡层为银层，其中，所述金属粘接层层叠于所述金属过渡层上；或者，所述金属过渡层包括依次层叠于所述导热基板上的镍层和金层，所述金属粘接层层叠于所述金层上。
一种光转换装置的制备方法，包括如下步骤：
形成层叠的致密的反射层和荧光层，其中，所述反射层由反射金属浆料经烧结得到，所述反射金属浆料包括反射金属粉、第一玻璃粉和第一有机载体，所述反射金属粉与所述第一玻璃粉的质量比1:1～19.9:0.1；所述反射金属粉选自银粉和铝粉中的至少一种；及
提供导热基板，将所述反射层远离所述荧光层的一面通过金属粘接材料与所述导热基板粘附在一起，得到光转换装置，其中，所述金属粘接材料为锡焊膏、铝镍合金或低温烧结银浆。
在其中一个实施例中，所述导热基板的材质为铜。
在其中一个实施例中，所述导热基板的材质为铝、铜和金刚石的复合材料、或铜和石墨的复合材料；在将所述反射层远离所述荧光层的一面通过所述金属粘接材料与所述导热基板粘附在一起的步骤具体为：在所述导热基板上镀制银形成金属过渡层，接着，将所述反射层远离所述荧光层的一面通过所述金属粘接材料与所述金属过渡层粘结在一起；
或者，在将所述反射层远离所述荧光层的一面通过所述金属粘接材料与所述导热基板粘附在一起的步骤具体为：在所述导热基板上镀镍形成镍层，然后在镍层上镀金以形成金层，得到金属过渡层，接着，将所述反射层远离所述荧光层的一面通过所述金属粘接材料与所述金层粘结在一起。
在其中一个实施例中，形成所述层叠的反射层和荧光层的步骤具体为：提供所述荧光层，在所述荧光层上涂覆所述反射金属浆料，经干燥，得到所述反射坯体层，再经烧结，形成层叠于所述荧光层上的所述反射层。
在其中一个实施例中，形成所述层叠的反射层和荧光层的步骤具体为：提供承烧基板，在所述承烧基板上涂覆所述反射金属浆料，经干燥，形成反射坯体层；在所述反射坯体层上涂覆荧光浆料，经干燥，形成荧光坯体层，再经烧结，形成依次层叠于所述承烧基板上的所述反射层和所述荧光层；去除所述承烧基板，得到所述层叠的反射层和荧光层，其中，所述荧光浆料包括荧光粉、第二玻璃粉和第二有机载体，所述第二玻璃粉与所述第一玻璃粉的软化点温度相差不大于400℃。
在其中一个实施例中，形成所述层叠的反射层和荧光层的步骤具体为：提供承烧基板，在所述承烧基板上涂覆所述反射金属浆料，经干燥，形成反射坯体层；提供所述荧光层，将所述荧光层层叠于所述反射坯体层上，经烧结，形成依次层叠于所述承烧基板上的所述反射层和所述荧光层；去除所述承烧基板，得到所述层叠的反射层和荧光层。
在其中一个实施例中，在去除所述承烧基板的步骤之后，还可以包括打磨所述反射层远离所述荧光层的一面，以使所述反射层内的金属露出。
在其中一个实施例中，在所述承烧基板上涂覆所述反射金属浆料的步骤之前，还包括在所述承烧基板上涂覆脱模浆料，经干燥和烧结，形成脱模层；其中，在所述脱模层上涂覆所述反射金属浆料。
在其中一个实施例中，还包括所述荧光层的制备步骤，所述荧光层的制备步骤包括：将荧光粉压制成片状，经烧结，得到所述荧光层；
或者，所述荧光层的制备步骤包括：将荧光粉与陶瓷助烧剂混合，依次经成型和烧结，得到所述荧光层；
或者，所述荧光层的制备步骤包括：将荧光粉、第三玻璃粉和第三有机载体混合，依次经成型和烧结，得到所述荧光层。
在其中一个实施例中，所述反射金属浆料还包括辅助金属粉，所述辅助金属粉选自钯粉及铂粉中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述反射金属粉为片状颗粒或球状颗粒，或者所述反射金属粉为片状颗粒与球状颗粒的混合物。
在其中一个实施例中，所述反射金属粉的粒径为10纳米～10微米。
上述光转换装置在投影机的光源系统或激光显示领域中的应用。
由于上述光转换装置的反射层由反射金属浆料经烧结得到，反射金属浆料包括反射金属粉、第一玻璃粉和第一有机载体，反射金属粉与第一玻璃粉的质量比1:1～19.9:0.1，反射金属粉选自银粉和铝粉中的至少一种，且反射层为致密的反射层，使得反射层具有较高的反射性能，同时，相对于传统的多孔的反射层，致密的反射层还具有较高的热导率和较低的热阻，使得上述光转换装置具有较高的亮度。且上述波长转换装置与目前的波长转换装置对比，在相同激光驱动电流下的测试结果比较可以推出，本专利技术的波长转换装置承受的激光电流更高，可靠性更高。
附图说明
图1为一实施方式的光转换装置的结构示意图；
图2为一实施方式的光转换装置的制备方法的流程图；
图3为实施例1和对比例1的光转换装置在同一蓝光激光光源下的光通量随电流的变化关系曲线图。
具体实施方式
为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
如图1所示，一实施方式的光转换装置100，包括导热基板110、金属粘接层120、反射层130和荧光层140。
其中，导热基板110的材质为铜。铜为高导热材料，具有较好的导热性能且铜能够与金属粘接层120很好的粘接在一起。
其中，导热基板110的厚度为0.1～5mm。
其中，金属粘接层120为锡焊层、铝镍合金层或者低温烧结银层。具体的，焊锡层可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光转换装置，其特征在于，包括导热基板以及依次层叠于所述导热基板上的金属粘接层、致密的反射层、和荧光层，所述反射层由反射金属浆料经烧结得到，所述反射金属浆料包括反射金属粉、第一玻璃粉和第一有机载体，所述反射金属粉与所述第一玻璃粉的质量比为1:1～19.9:0.1；所述反射金属粉选自银粉和铝粉中的至少一种，所述金属粘接层为锡焊层、铝镍合金层或者低温烧结银层。

【技术特征摘要】
1.一种光转换装置，其特征在于，包括导热基板以及依次层叠于所述导热
基板上的金属粘接层、致密的反射层、和荧光层，所述反射层由反射金属浆料
经烧结得到，所述反射金属浆料包括反射金属粉、第一玻璃粉和第一有机载体，
所述反射金属粉与所述第一玻璃粉的质量比为1:1～19.9:0.1；所述反射金属粉选
自银粉和铝粉中的至少一种，所述金属粘接层为锡焊层、铝镍合金层或者低温
烧结银层。
2.根据权利要求1所述的光转换装置，其特征在于，所述导热基板的材质
为铜。
3.根据权利要求1所述的光转换装置，其特征在于，所述导热基板的材质
为铝、铜和金刚石的复合材料、或铜和石墨的复合材料，所述光转换装置还包
括层叠于所述导热基板上的金属过渡层，所述金属过渡层为银层，其中，所述
金属粘接层层叠于所述金属过渡层上；或者，所述金属过渡层包括依次层叠于
所述导热基板上的镍层和金层，所述金属粘接层层叠于所述金层上。
4.一种光转换装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
形成层叠的致密的反射层和荧光层，其中，所述反射层由反射金属浆料经
烧结得到，所述反射金属浆料包括反射金属粉、第一玻璃粉和第一有机载体，
所述反射金属粉与所述第一玻璃粉的质量比1:1～19.9:0.1；所述反射金属粉选自
银粉和铝粉中的至少一种；及
提供导热基板，将所述反射层远离所述荧光层的一面通过金属粘接材料与
所述导热基板粘附在一起，得到光转换装置，其中，所述金属粘接材料为锡焊
膏、铝镍合金或低温烧结银浆。
5.根据权利要求4所述的光转换装置的制备方法，其特征在于，所述导热
基板的材质为铜。
6.根据权利要求4所述的光转换装置的制备方法，其特征在于，所述导热
基板的材质为铝、铜和金刚石的复合材料、或铜和石墨的复合材料；在将所述
反射层远离所述荧光层的一面通过所述金属粘接材料与所述导热基板粘附在一
起的步骤具体为：在所述导热基板上镀银形成金属过渡层，接着，将所述反射

\t层远离所述荧光层的一面通过所述金属粘接材料与所述金属过渡层粘结在一
起；
或者，在将所述反射层远离所述荧光层的一面通过所述金属粘接材料与所
述导热基板粘附在一起的步骤具体为：在所述导热基板上镀镍形成镍层，然后
在镍层上镀金以形成金层，得到金属过渡层，接着，将所述反射层远离所述荧
光层的一面通过所述金属粘接材料与所述金层粘结在一起。
7.根据权利要求4所述的光转换装置的制备方法，其特征在于，形成所述
层叠的反射层和荧光层的步骤具体为：提供所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，
申请(专利权)人：杨阳，
类型：发明
国别省市：广东;44