波长转换装置及其制备方法、发光装置和投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种波长转换装置及其制备方法、以及采用该波长转换装置的发光装置和投影装置。该波长转换装置包括依次叠置的陶瓷发光层、高反射层、导热粘接层、高导热层及基板；所述高反射层镀覆于所述陶瓷发光层表面，所述高导热层焊接于所述基板表面，所述高反射层与所述高导热层通过所述导热粘接层粘接在一起。该波长转换装置具有导热性好、不易开裂且光效高等特点。

Wavelength conversion device and its preparation method, light-emitting device and projection device

【技术实现步骤摘要】
波长转换装置及其制备方法、发光装置和投影装置
本专利技术涉及照明和投影
，尤其涉及一种波长转换装置及其制备方法、以及采用该波长转换装置的发光装置和投影装置。
技术介绍
近年来，激光光源的应用领域越来越广泛，采用激光光源激发荧光粉产生可见光具有转换效率高、亮度高、体积小、可控性强等优势。激光光源中的荧光色轮(也即波长转换装置)的结构与制备，已经从硅胶封装荧光粉的有机色轮，发展到了玻璃封装荧光粉的无机色轮。具体来讲，传统的无机色轮包括采用玻璃封装荧光粉的发光层、采用玻璃封装漫反射粒子的反射层、及氮化铝陶瓷基板，这几层结构通过共同烧结而结合在一起。然而，传统的无机色轮存在性能提升瓶颈：一方面在于因玻璃导热率小导致的发光层导热率太低，造成激光光源在激发荧光粉产生可见光过程中产生的大量热量无法迅速有效地扩散和传递；另一方面在于玻璃的膨胀系数和氮化铝基板的热膨胀系数相差较大，容易在烧结过程中出现裂纹等不良现象。目前，为了克服上述瓶颈出现了陶瓷封装荧光粉，但是现有技术将发光陶瓷表面镀膜后直接与基板焊接在一起，因此存在新的技术问题：陶瓷发光层较薄、强度低、热膨胀系数和基板的膨胀系数相差较大，导致色轮在运转时容易开裂。
技术实现思路
为解决现有波长转换装置导热性差、容易开裂的技术问题，本专利技术提供一种导热性好、不易开裂且光效高的波长转换装置，其包括依次叠置的陶瓷发光层、高反射层、导热粘接层、高导热层及基板；所述高反射层镀覆于所述陶瓷发光层表面，所述高导热层焊接于所述基板表面，所述高反射层与所述高导热层通过所述导热粘接层粘接在一起。在一个实施方式中，所述高反射层为银膜。在一个实施方式中，所述高导热层为碳化硅、氮化硅及氮化铝中的任一种。在一个实施方式中，所述导热粘接层具有弹性，所述导热粘接层为含有银粉、金粉及铝粉中的一种或多种的高导热胶。在一个实施方式中，所述陶瓷发光层的厚度为大于0且小于等于50μm；所述高反射层的厚度为80～100nm；所述高导热层的厚度为0.5～1mm；所述基板的厚度为0.5～2mm。在一个实施方式中，所述波长转换装置还包括焊接层，所述基板为金属基板，所述高导热层通过所述焊接层焊接于所述基板表面；所述焊接层优选为金锡或者银锡焊料。在一个实施方式中，所述波长转换装置还包括过渡层，所述过渡层为所述高导热层的表面金属镀层或者表面金属化层，所述过渡层位于所述高导热层与所述基板之间。在一个实施方式中，所述波长转换装置还包括镀覆于所述陶瓷发光层表面的氧化铝层，所述氧化铝层位于所述陶瓷发光层与所述高反射层之间。在一个实施方式中，所述波长转换装置还包括镀覆于所述高反射层表面的保护层，所述保护层位于所述高反射层与所述导热粘接层之间；所述保护层优选为镍膜或者钛膜。在一个实施方式中，所述陶瓷发光层采用复相荧光陶瓷材料，选自YAG:Ce+Al2O3陶瓷或者LuAG:Ce陶瓷。本专利技术还提供一种波长转换装置的制备方法，包括以下步骤：将荧光陶瓷切片、减薄、磨平、抛光后切割，获得陶瓷发光层；在所述陶瓷发光层的一侧表面镀高反射层；将切割好的高导热层的一侧表面焊接于基板上；及将所述高导热层相背于所述基板的一侧与所述陶瓷发光层镀有所述高反射层的一侧通过导热粘接层粘接在一起。在一个实施方式中，镀银膜在所述陶瓷发光层表面作为所述高反射层；所述高导热层由碳化硅、氮化硅及氮化铝中的任一种制成；所述导热粘接层由含有银粉、金粉及铝粉中的一种或多种的高导热胶制成。在一个实施方式中，所述高导热层焊接于所述基板之前，在所述高导热层与所述基板相对的一侧进行表面金属镀或者表面金属化。在一个实施方式中，在所述陶瓷发光层的一侧表面镀所述高反射层之前镀一层氧化铝，以增强所述陶瓷发光层与所述高反射层之间的附着力。在一个实施方式中，在所述高反射层与所述导热粘接层相对的一侧表面镀镍膜或者钛膜，以形成保护层。本专利技术还提供一种发光装置，包括激发光源及上述任一实施方式中的波长转换装置。本专利技术还提供一种投影装置，包括上述发光装置。相比于现有技术，本专利技术提供的波长转换装置具有以下有益效果：采用陶瓷发光层以提高发光层的导热率；采用高反射层以提高反射率；采用高导热层对激发光激发荧光材料产生荧光时产生的热量进行快速扩散和传递，并且由于高导热层的热膨胀系数与陶瓷发光层相近，避免了因热膨胀系数差异太大引起开裂等问题；采用弹性的导热粘接层使高反射层与高导热层粘接在一起，不仅起到缓冲作用，防止陶瓷发光层在热胀冷缩过程中产生裂纹，还能够进一步提高热传递。本专利技术提供的波长转换装置的制备方法能够制备出导热性好、不易开裂且光效高的波长转换装置。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的波长转换装置的结构示意图。图2为图1所示的波长转换装置中区域II的局部放大图。图3为本专利技术第二实施例提供的波长转换装置的结构示意图。图4为图3所示的波长转换装置中区域IV的局部放大图。图5为图3所示的波长转换装置的制备方法的流程图。图6为本专利技术第三实施例提供的波长转换装置的主视图。主要元件符号说明波长转换装置100、200、300陶瓷发光层111、211高反射层112、212导热粘接层113、213高导热层114、214基板115、215焊接层216过渡层217氧化铝层218保护层219驱动件120、220散热器130、230黄色段模块301红色段模块302绿色段模块303蓝色段模块304如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式请参阅图1及图2，本专利技术的第一实施例提供一种波长转换装置100，其包括依次叠置的陶瓷发光层111、高反射层112、导热粘接层113、高导热层114及基板115。其中，高反射层112镀覆于陶瓷发光层111的一侧表面，高导热层114的一侧表面焊接于基板115上，高导热层114相背于基板115的一侧与陶瓷发光层111镀有高反射层112的一侧通过具有弹性的导热粘接层113粘接在一起。波长转换装置100在实际应用中，入射至陶瓷发光层111的激发光能够激发荧光材料产生荧光，实现光的波长转换。波长转换装置100还包括驱动件120及散热器130。驱动件120可以是马达，用于带动基板115旋转，以使入射的激发光依时序入射至不同区域。散热器130可以是鳍片式散热器，用于增强基板115的散热效果，因为激发光激发荧光材料产生荧光的过程中伴随着大量的热量产生。为实现波长转换装置100的高光效、高导热率、高通量及高可靠性，本实施例采用高反射率的银膜作为高反射层112，采用含有银粉的高导热胶作为导热粘接层113，采用高导热率的碳化硅作为高导热层114。在其它实施例中，还可以采用含有金粉或者铝粉的高导热胶作为导热粘接层113，采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波长转换装置，其特征在于，包括依次叠置的陶瓷发光层、高反射层、导热粘接层、高导热层及基板；所述高反射层镀覆于所述陶瓷发光层表面，所述高导热层焊接于所述基板表面，所述高反射层与所述高导热层通过所述导热粘接层粘接在一起。/n

【技术特征摘要】
1.一种波长转换装置，其特征在于，包括依次叠置的陶瓷发光层、高反射层、导热粘接层、高导热层及基板；所述高反射层镀覆于所述陶瓷发光层表面，所述高导热层焊接于所述基板表面，所述高反射层与所述高导热层通过所述导热粘接层粘接在一起。


2.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述高反射层为银膜。


3.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述高导热层为碳化硅、氮化硅及氮化铝中的任一种。


4.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述导热粘接层具有弹性，所述导热粘接层为含有银粉、金粉及铝粉中的一种或多种的高导热胶。


5.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述陶瓷发光层的厚度为大于0且小于等于50μm；所述高反射层的厚度为80～100nm；所述高导热层的厚度为0.5～1mm；所述基板的厚度为0.5～2mm。


6.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括焊接层，所述基板为金属基板，所述高导热层通过所述焊接层焊接于所述基板表面；所述焊接层优选为金锡或者银锡焊料。


7.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括过渡层，所述过渡层为所述高导热层的表面金属镀层或者表面金属化层，所述过渡层位于所述高导热层与所述基板之间。


8.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括镀覆于所述陶瓷发光层表面的氧化铝层，所述氧化铝层位于所述陶瓷发光层与所述高反射层之间。


9.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括镀覆于所述高反射层表面的保护层，所述保护层位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乾，刘莹莹，段银祥，王艳刚，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44