波长转换装置及其制备方法和发光装置制造方法及图纸

一种波长转换装置，包括依次层叠的基板、金属反射层、纳米二氧化硅低折射率层、荧光陶瓷层及纳米二氧化硅增透层。还提供该波长转换装置的制备方法及应用其的发光装置。该制备方法包括：提供荧光陶瓷层；采用溶胶‑凝胶方法，于荧光陶瓷层的相对两表面形成纳米二氧化硅低折射率层和纳米二氧化硅增透层；于纳米二氧化硅低折射率层远离荧光陶瓷层的表面形成金属反射层；提供基板，使基板与金属反射层、纳米二氧化硅低折射率层、荧光陶瓷层及纳米二氧化硅增透层依次层叠设置。

【技术实现步骤摘要】
波长转换装置及其制备方法和发光装置
本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种波长转换装置及其制备方法和应用该波长转换装置的发光装置。
技术介绍
现有技术中，固定式波长转换装置封装技术中的主要面临的难点有：1)荧光陶瓷层背部设置的金属反射层，需要兼顾高的反射率和较薄的厚度，通常的做法是直接将荧光陶瓷层表面抛光后镀金属反射层，但是由于两种材料的物理属性差异，会存在金属反射层易脱落、附着力差的问题；且由于在荧光陶瓷层的折射率较高，使得金属反射层界面处反射率低。2)荧光陶瓷层与导热基板间的高导热通道和较短的导热路径要求陶瓷和导热基板之间设置的物质热导率高，且设置的层数及厚度较小。这两点之间存在着一定的内在联系，金属反射层材料的热导率高，层数及厚度越小，界面层的反射率越大越好。由于在荧光陶瓷层的折射率较高，使得金属反射层界面处反射率低。通常会在荧光陶瓷层材料与金属反射层之间的界面预制一种过渡层。现有技术中，该过渡层的制备方法一般采用磁控溅射、真空蒸镀、化学气相沉积或物理气相沉积等技术。然而，上述技术方法需要昂贵的高纯靶材和设备，且对陶瓷表面洁净度和粗糙度要求较高。综上，现有的波长转换装置封装技术中，直接将荧光陶瓷层表面抛光后镀金属反射层的技术，存在金属反射层附着力差及荧光陶瓷层与金属反射层界面处反射率低的问题；而采用磁控溅射、真空蒸镀、化学气相沉积或物理气相沉积等技术，在荧光陶瓷层与金属反射层之间的界面预制一种过渡层的方法，需要昂贵的高纯靶材和设备，成本高。专利技术内容本专利技术提供一种波长转换装置，包括依次层叠设置的基板、金属反射层、纳米二氧化硅低折射率层、荧光陶瓷层及纳米二氧化硅增透层，所述纳米二氧化硅低折射率层和所述纳米二氧化硅增透层为采用溶胶-凝胶方法制备。本专利技术还提供一种发光装置，包括光源以及上述的波长转换装置。本专利技术还提供一种波长转换装置的制备方法，其包括如下步骤：步骤S1：提供荧光陶瓷层；步骤S2：采用溶胶-凝胶方法，于所述荧光陶瓷层的相对两表面形成纳米二氧化硅低折射率层和纳米二氧化硅增透层；步骤S3：于所述纳米二氧化硅低折射率层远离所述荧光陶瓷层的表面形成金属反射层；步骤S4：提供基板，使所述基板与所述金属反射层、所述纳米二氧化硅低折射率层、所述荧光陶瓷层及所述纳米二氧化硅增透层为依次层叠设置。该波长转换装置及其制备方法及发光装置，采用溶胶-凝胶方法低成本制备纳米二氧化硅低折射率层和纳米二氧化硅增透层，其中纳米二氧化硅低折射率层增强了金属反射层与荧光陶瓷层之间的附着力，增强了金属反射层与荧光陶瓷层在二者界面处的光反射效率，纳米二氧化硅增透层可起到增透减反的作用，有利于提升荧光陶瓷层表面的出光效率。附图说明图1为本专利技术一实施例的波长转换装置的剖面示意图。图2为本专利技术一实施例的波长转换装置中，金属反射层与荧光陶瓷层之间的附着力百格测试图。图3为现有技术的波长转换装置中，金属反射层与荧光陶瓷层之间的附着力百格测试图。图4为本专利技术一实施例的波长转换装置和现有技术的波长转换装置的发光效率的光谱对比图。图5为本专利技术另一实施例的波长转换装置的剖面示意图。图6为本专利技术实施例的发光装置的结构示意图。图7为本专利技术实施例的波长转换装置的制备方法的流程图。主要元件符号说明发光装置200光源300波长转换装置100、400基板101粘结层102金属保护层103金属反射层104纳米二氧化硅低折射率层105荧光陶瓷层106纳米二氧化硅增透层107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，本专利技术一实施例提供的波长转换装置100，至少包括依次层叠设置的基板101、金属反射层104、纳米二氧化硅低折射率层105、荧光陶瓷层106及纳米二氧化硅增透层107。所述纳米二氧化硅低折射率层105和所述纳米二氧化硅增透层107为采用溶胶-凝胶方法制备。本实施例中，光源产生的激发光从纳米二氧化硅增透层107远离基板101的一侧对波长转换装置100进行照射，荧光陶瓷层106将该激发光转换为受激光后从基板101发出。所述纳米二氧化硅低折射率层105和所述纳米二氧化硅增透层107基本由纳米二氧化硅粒子组成。本文所述的“纳米二氧化硅”是指在三维空间中，二氧化硅粒子至少有一维的尺寸处于纳米尺寸的范围，即该二氧化硅粒子至少有一维的尺寸处于1纳米～100纳米的范围。本实施例中，采用溶胶-凝胶方法，可实现在荧光陶瓷层106的相对两表面低成本地制备纳米二氧化硅低折射率层105和纳米二氧化硅增透层107，且在采用溶胶-凝胶方法制备纳米二氧化硅低折射率层105和纳米二氧化硅增透层107过程中，通过溶胶的配比和薄层厚度的调配，该纳米二氧化硅低折射率层105和纳米二氧化硅增透层107的折射率可控制在1.30～1.43之间。本实施例中，金属反射层104的厚度约100nm～300nm，纳米二氧化硅低折射率层105的厚度约100nm～300nm，荧光陶瓷层106的厚度约为100μm～300μm的范围。如此，能够在保证纳米二氧化硅低折射率层105具有足够反射率的情况下，节约成本。纳米二氧化硅低折射率层105主要有两个作用，一方面，如图2和图3所示，在荧光陶瓷层106的表面形成纳米二氧化硅低折射率层105后，增强了金属反射层104与荧光陶瓷层106之间的附着力；另一方面，该纳米二氧化硅低折射率层105为荧光陶瓷层106与金属反射层104之间提供一个低折射率材料层，增强了金属反射层104与荧光陶瓷层106在二者界面处的光反射效率，从而使得该波长转换装置100的发光效率提升，如图4所示，其流明效率增加了5％左右。于一实施例中，纳米二氧化硅增透层107的厚度取决于透射光的波长。优选地，纳米二氧化硅增透层107的厚度为透射光的波长的四分之一。本实施例中，纳米二氧化硅增透层107的厚度约100nm～200nm，纳米二氧化硅增透层107位于荧光陶瓷层106远离基板101的表面(即光源产生的激发光照射荧光陶瓷层106的一侧)，可起到增透减反的作用，即，该纳米二氧化硅增透层107减少激发光在荧光陶瓷层106表面的反射率，增加激发光在荧光陶瓷层106的透过率，有利于提升荧光陶瓷层106表面的出光效率。于一实施例中，基板101具有支撑位于其上的各元件的功能和使荧光陶瓷层106中所产生的热量朝向外部散发的功能。基板101为高导热基板，所述高导热基板的材质可以为，但不限于，铜、铝合金、氮化铝陶瓷及碳化硅陶瓷等。本实施例中，荧光陶瓷层106为一种可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波长转换装置，其特征在于，包括：/n依次层叠设置的基板、金属反射层、纳米二氧化硅低折射率层、荧光陶瓷层及纳米二氧化硅增透层；/n所述纳米二氧化硅低折射率层和所述纳米二氧化硅增透层的折射率在1.30～1.43之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种波长转换装置，其特征在于，包括：
依次层叠设置的基板、金属反射层、纳米二氧化硅低折射率层、荧光陶瓷层及纳米二氧化硅增透层；
所述纳米二氧化硅低折射率层和所述纳米二氧化硅增透层的折射率在1.30～1.43之间。


2.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述纳米二氧化硅低折射率层和所述纳米二氧化硅增透层基本由纳米二氧化硅粒子组成；
所述纳米二氧化硅粒子至少有一维的尺寸处于1纳米～100纳米的范围。


3.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述金属反射层为银层。


4.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述基板和所述金属反射层之间还设置有用于保护所述金属反射层的金属保护层。


5.如权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述金属保护层和所述基板之间还设置有用于粘结所述金属保护层和所述基板的粘结层。


6.一种发光装置，其特征在于，包括用于产生激发光的光源以及如权利要求1至5中任一项所述的波长转换装置，所述波长转换装置位于所述激发光的光路上以将所述激发光转换为受激光。


7.一种波长转换装置的制备方法，其包括如下步骤：
步骤S1：提供荧光陶瓷层；
步骤S2：采用溶胶-凝胶方法，于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雨叁，段银祥，刘莹莹，李乾，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