波长转换装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种波长转换装置及其制备方法。包括依次设置的发光层、反射层、连接层和导热基板层，发光层为氧化铝共晶发光层，反射层为纯银烧结而成的银反射层。本案在提高反射层反射率和热导率的同时，亦提升与连接层的附着力，实现高亮度和高可靠性。

【技术实现步骤摘要】
波长转换装置及其制备方法
本专利技术属于发光材料
，尤其涉及一种波长转换装置及其制备方法。
技术介绍
目前激光荧光转换型光源发展较快，随着激光功率的提高，对于波长转换层的散热要求也不断提高，目前的波长转换装置是反射层采用白色散射粒子和玻璃粉混合烧结形成的漫反射层，这种结构耐热性较高，但是其烧结组成材料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发光亮度和稳定性的提高。因而目前的波长转换装置的反射层成为进一步提升激光荧光显示光源亮度的瓶颈。因此，针对上述不足，实有必要提供一种新的波长转换装置及其制备方法，以解决现有技术反射率低，热阻较高的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，以解决现有技术反射率低，热阻较高的问题。本专利技术提供一种新型反射率高，热阻低且长期可靠性高的反射层，应用该反射层的波长转换装置的发光效率更高，亮度更高且仍能保持较好的长期可靠性，具体方案如下：本专利技术提供一种波长转换装置，包括依次设置的发光层、反射层、连接层和导热基板层，所述发光层为氧化铝共晶发光层，所述反射层为纯银烧结而成的银反射层。优选的，所述氧化铝共晶发光层为石榴石结构的（Lu,Y,Gd,Tb）3（Ga,Al）5O12:Ce3+与氧化铝形成的共晶发光层。优选的，所述石榴石结构的（Lu,Y,Gd,Tb）3（Ga,Al）5O12:Ce3+与氧化铝形成的共晶发光层中氧化铝的摩尔比例大于40%。优选的，所述发光层与所述反射层之间设置有氧化铝膜层。优选的，所述发光层的厚度为0.005-5mm；所述反射层的厚度为1-100um；所述连接层的厚度为0.005-0.5mm；所述导热基板的厚度为0.1-5mm。优选的，所述连接层的孔隙率小于50%。优选的，所述连接层为焊锡膏或者预成型焊片回流焊接形成，所述焊锡膏为金锡，银锡，铋锡或铅锡中的任意一种或多种的组合。优选的，所述连接层为低温烧结银浆料烧结形成。优选的，所述导热基板为金属基板或陶瓷基板，所述导热基板上设置有保护层。优选的，所述导热基板为氮化铝，碳化硅，氮化硅或氧化铝中的任意一种或多种组合的陶瓷基板，所述陶瓷基板和所述镍金保护层之间设置有钛过渡层。优选的，所述导热基板为平板结构或带鳍片结构。本专利技术还提供一种波长转换装置的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：提供Al2O3-(Lu,Y,Gd,Tb)3(Ga,Al)5O12:Ce3+共晶发光材料，并对所述Al2O3-(Lu,Y,Gd,Tb)3(Ga,Al)5O12:Ce3+共晶发光材料进行预处理形成共晶发光层；步骤S2：在所述共晶发光层上涂覆银粉和有机体的混合浆料后烧结形成纯银的反射层；步骤S3：提供镀镍金的导热基板，将步骤S2形成的反射层设置在镀镍金的导热基板上，经处理形成连接层。优选的，步骤S1的预处理包括将Al2O3-(Lu,Y,Gd,Tb)3(Ga,Al)5O12:Ce3+共晶发光材料双面研磨抛光，一面镀增透膜或者表面粗化。优选的，步骤S2中采用的银粉的粒径范围是0.01-20um。优选的，所述步骤S2包括：步骤S21：将涂覆混合浆料的共晶发光层在60-150℃下预烘干形成银反射层预成型层；步骤S22：将步骤S21得到的银反射层预成型层置于高温炉中500-1000℃烧结形成银反射层。优选的，所述步骤S3形成连接层的处理方法为在所述导热基板上涂覆焊锡膏或设置预成型焊片，将反射层置于其上，于280-320℃下回流焊接形成连接层。优选的，所述步骤S3形成连接层的处理方法为在所述导热基板上涂覆纳米银浆，将反射层置于其上在200-300℃下进行烧结。相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：相对于目前多孔的漫反射结构，本专利技术采用纯银烧结形成的银反射层，提高反射层反射率和热导率的同时，利用银反射层对氧化铝共晶发光层中氧化铝单晶较高的附着力，从而也一并解决了银反射层与氧化铝共晶发光层的附着力问题。本专利技术采用的氧化铝共晶发光层的热导率较高，且机械强度也更高，同时纯银反射层的反射率高，且热导率也较高，与连接层的附着力好，因而这种结构的波长转换装置能够实现高效率的同时，实现高亮度和高可靠性。下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是本专利技术第一种实施方式的波长转换装置的结构示意图；图2是本专利技术第一种实施方式的波长转换装置的制备方法流程图；图3是本专利技术第二种实施方式的波长转换装置的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种新的波长转换装置及其制备方法，以解决现有技术反射率低，热阻较高的问题。实施例一参照图1所示，本专利技术提供的波长转换装置包括依次层叠设置的发光层1-1、反射层1-2、连接层1-3和导热基板层1-4。其中发光层1-1为氧化铝共晶发光层，具体在本实施方式中，为石榴石结构的（Lu,Y,Gd,Tb）3（Ga,Al）5O12:Ce3+与氧化铝形成的共晶发光层。其中，石榴石结构的（Lu,Y,Gd,Tb）3（Ga,Al）5O12:Ce3+与氧化铝形成的共晶发光层中氧化铝的摩尔比例大于40%以上。所述发光层的厚度为0.005~5mm，优选的，为0.05~0.5mm。进一步的，在发光层表面还可以设置增透膜或者进行表面粗化处理以提高出光效率。反射层1-2为将纯银的银粉和有机载体的混合浆料涂覆于氧化铝共晶发光层上高温烧结形成的银反射层。其中混合浆料的有机载体为可挥发或可分解物质，在高温烧结过程中被除去，形成的反射层1-2中为烧结而成的纯银结构。反射层的厚度为1~100um，优选为2~50um，更进一步优选为5~20um。其中，混合浆料中的银粉的粒径范围是0.01~20um，这是由于粒径小于0.01um的银粉不容易分散，粒径大于20um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共晶发光层上烧结致密，附着力变差，所以烧结颗粒的大小是影响烧结活性的一个重要因素，银粉的粒径越小，越容易在氧化铝共晶发光层上形成致密的银反射层。因此本实施方式优选的银粉粒径范围可以兼顾表面平整性和烧结致密性。银粉的颗粒形状优选球形或者片状，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；进一步地，银粉中还可以混有铂或钯的金属粉，这样可以改善银的高温迁移特性，其中，钯粉、铂粉的含量不超过30%，否则会影响反射率。本实施方式选择的粒径最容易形成反射率高的反射层。连接层1-3具体为金属焊接层，主要起到反射层1-2与导热基板1-4的连接作用，具体可以由金锡，银锡，铋锡，铅锡等焊膏或者预成型焊片回流焊接形成，也可以是低温烧结银浆料烧结形成。连接层的厚度为0.005~0.5mm，且孔隙率低于50%，优选的，孔隙率低于30%，更进一步在10%以下。导热基板1-4即可以为金属基板也可以为陶瓷基板，导热基板的厚度为0.1~5mm，进一步的，导热基板上设置有保护层。其中保护层为镀镍金保护层。金属基板优选的为铜金属基板。陶瓷基板可以是氮化铝，碳化硅，氮化硅，氧化铝等陶瓷基板的任意一种或或多种组合的，当导热基板1-4为陶瓷基板时，陶瓷基板表面镀有Ti过渡层（钛过渡层），然后再镀设镍金保护层，陶瓷基板通过Ti过渡层与镍金保护层固定。导热基板1-4可以是如图1所示的平板结构，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波长转换装置，包括依次设置的发光层、反射层、连接层和导热基板层，其特征在于，所述发光层为氧化铝共晶发光层，所述反射层为纯银烧结而成的银反射层。

【技术特征摘要】
1.一种波长转换装置，包括依次设置的发光层、反射层、连接层和导热基板层，其特征在于，所述发光层为氧化铝共晶发光层，所述反射层为纯银烧结而成的银反射层。2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述氧化铝共晶发光层为石榴石结构的（Lu,Y,Gd,Tb）3（Ga,Al）5O12:Ce3+与氧化铝形成的共晶发光层。3.根据所述要求2所述的波长转换装置，其特征在于，所述石榴石结构的（Lu,Y,Gd,Tb）3（Ga,Al）5O12:Ce3+与氧化铝形成的共晶发光层中氧化铝的摩尔比例大于40%。4.根据权利要求2所述的波长转换装置，其特征在于，所述发光层与所述反射层之间设置有氧化铝膜层。5.根据权利要求2或4所述的波长转换装置，其特征在于，所述发光层的厚度为0.005-5mm；所述反射层的厚度为1-100um；所述连接层的厚度为0.005-0.5mm；所述导热基板的厚度为0.1-5mm。6.根据权利要求5所述的波长转换装置，其特征在于，所述连接层的孔隙率小于50%。7.根据权利要求6所述的波长转换装置，其特征在于，所述连接层为焊锡膏或者预成型焊片回流焊接形成，所述焊锡膏为金锡，银锡，铋锡或铅锡中的任意一种或多种的组合。8.根据权利要求6所述的波长转换装置，其特征在于，所述连接层为低温烧结银浆料烧结形成。9.根据权利要求6所述的波长转换装置，其特征在于，所述导热基板为金属基板或陶瓷基板，所述导热基板上设置有镍金保护层。10.根据权利要求9所述的波长转换装置，其特征在于，所述导热基板为氮化铝，碳化硅，氮化硅或氧化铝中的任意一种或多种组合的陶瓷基板，所述陶瓷基板和所述镍金保护层之间设置有钛过渡层。11.根据权利要求8所述的波长转换装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：田梓峰，许颜正，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44