波长转换装置及其制作方法制造方法及图纸

本申请涉及一种波长转换装置及其制作方法，波长转换装置包括透明基板；滤光膜，滤光膜设置于透明基板上，滤光膜透过激发光且反射受激光；发光层，发光层由浆料烧结成型于滤光膜上，浆料包括玻璃材料和荧光粉。本申请的波长转换装置采用玻璃材料对荧光粉进行封装，有效维持荧光粉发光效率的稳定；在镀有滤光膜的透明基板上直接烧结形成发光层，得到的波长转换装置结构简单、光效和亮度高。光效和亮度高。光效和亮度高。

Wavelength conversion device and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
波长转换装置及其制作方法


[0001]本专利技术属于激光照明领域，更具体地，涉及一种波长转换装置及其制作方法。

技术介绍

[0002]基于蓝光激光二极管(Laser Diode，LD)的激光白光光源作为一种新型固态照明器件，凭借其光效高、可视光距离远、颜色稳定性好等优势，有逐步取代LED而应用于工业照明和道路照明的发展趋势。
[0003]激光白光光源的核心技术是LARP(Laser Activated Remote Phosphor)
‑
激光远程激发荧光技术：通过高功率的蓝光激光激发含有YAG：Ce(铈掺杂钇铝石榴石)荧光粉的波长转换材料，激发产生的黄色荧光和剩余蓝色激光混合形成白光。
[0004]激光白光光源在采用LARP技术时具有反射式和透射式两种结构形式的波长转换装置，其中透射式在光学结构上更为简单，是激光白光照明中的主要形式。
[0005]通常而言，透射式波长转换装置的性能主要是由荧光粉及其对应的封装形式所决定的。当蓝光LD辐射出高流明密度的蓝色激光照射透射式波长转换装置时，若激光荧光光转换过程中产生的热量无法快速转移释放，则容易引起局部高温，这将导致荧光粉材料产生温度猝灭效应，进而降低激光荧光的转化效率。
[0006]因硅胶或者树脂的热导率较低，热稳定性差，目前通常采用的硅胶或者环氧树脂来封装荧光粉而形成的波长转换装置，已经无法满足在更高亮度需求、进一步增大蓝光激光功率条件下，继续维持较高的发光效率和长时间使用的光色维持率的性能要求。

技术实现思路
<br/>[0007]本申请的目的在于提出一种波长转换装置及其制作方法，以解决上述问题。本申请通过以下技术方案来实现上述目的。
[0008]第一方面，本申请实施例提供了一种波长转换装置，波长转换装置包括透明基板；滤光膜，滤光膜设置于透明基板上，滤光膜透过激发光且反射受激光；发光层，发光层由浆料烧结成型于滤光膜上，浆料包括玻璃材料和荧光粉。
[0009]在一种实施方式中，滤光膜为透蓝反黄膜，此时滤光膜透过激发光为蓝色激发光、反射受激光为黄色荧光。更进一步的，透蓝反黄膜选自包括HfO2和SiO2的无机氧化物体系，或包括Ta2O5和SiO2的无机氧化物体系中的一种。
[0010]在一种实施方式中，玻璃材料熔点为400℃
‑
600℃。更具体的，玻璃材料为SiO2·
B2O3·
ZnO体系或SiO2·
B2O3·
PbO体系。
[0011]在一种实施方式中，透明基板为蓝宝石基板，蓝宝石基板优选沿厚度方向为C面，蓝宝石基板的厚度为0.1mm
‑
1mm。
[0012]在一种实施方式中，发光层厚度为40μm
‑
100μm。
[0013]在一种实施方式中，浆料还包括散射粒子，散射粒子选自MgO、Al2O3、TiO2、CaF2、ZnO中任意一种或几种，散射粒子的粒径为10nm
‑
500nm。
[0014]在一种实施方式中，波长转换装置还包括增透膜，增透膜设置于透明基板背离滤光膜的表面。
[0015]在一种实施方式中，波长转换装置还包括光阑，光阑围绕发光层的外周设置，且光阑垂直于激发光的上表面与发光层背离滤光膜的表面平齐。
[0016]在一种实施方式中，波长转换装置还包括散热件，散热件设置于透明基板背离滤光膜的表面和/或滤光膜的表面；容易理解的，散热件的设置不能阻挡激发光射入透明基板或者位于滤光膜上发光层中混合光的出射，即散热件常见为具有贯通孔的结构，通孔中射入激发光或出射混合光。若波长转换装置整体为圆形结构，散热件可进一步包括中间开口的散热环和设置于散热环上的鳍片，散热环设置于透明基板背离滤光膜的表面和/或滤光膜的表面上。
[0017]在一种实施方式中，波长转换装置还包括匀光层，匀光层包括玻璃材料和散射粒子，烧结成型于滤光膜的表面，并位于滤光膜和发光层之间。
[0018]另一方面，本申请实施例还提供一种波长转换装置的制作方法，包括：在透明基板一表面上形成滤光膜；烧结成型位于滤光膜上的浆料，以形成位于滤光膜上的发光层，浆料包括玻璃材料和荧光粉。
[0019]本申请提供的波长转换装置及其制作方法中，采用玻璃对荧光粉进行封装，有效的维持荧光粉发光效率的稳定，避免了因采用硅胶或者树脂封装荧光粉而导致的发光层热导率低、热稳定性差的问题；发光层在镀有滤光膜的透明基板上一次烧结成型，发光层中的受激光在射向滤光膜时被重新反射进入发光层，使受激光和剩余激发光在发光层中充分混合，减少了受激光在透明基板中的损失，该波长转换装置具有结构和工艺简单、光效和亮度高等特点。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本申请实施例提供的波长转换装置的结构示意图。
[0022]图2是本申请另一实施例提供的波长转换装置的结构示意图。
[0023]图3是本申请再一实施例提供的波长转换装置的结构示意图。
[0024]图4是图3的波长转换装置的另一视角的结构示意图。
[0025]图5是本申请又一实施例提供的波长转换装置的结构示意图。
[0026]图6是本申请实施例提供的波长转换装置的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
[0027]为更进一步阐述本专利技术为实现预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0028]请参见图1，图1是本申请第一实施例提供的波长转换装置10的结构示意图，波长转换装置10包括：透明基板102；滤光膜103，滤光膜103设置于透明基板102上；发光层101，
发光层101由浆料烧结成型于滤光膜103上，浆料包括玻璃材料和荧光粉。
[0029]透明基板102包括入光面，入光面可用于接收外界的入射光5，使入射光5从入光面进入透明基板102，入射光5可以由激光光源或LED光源产生，入射光5优选为蓝光，在此不进行限制，还可以是紫外光、绿光等，当为蓝光时，有利于保护人眼，并激发效率更高。透明基板102对入射光5有良好的透光率，以保证对入射光5的高效利用，提升波长转换装置10的转换效率。透明基板102可以进一步采用具有良好导热性能的材料制成，有助于光转换过程产生的热量通过透明基板102快速转移消散至外界环境，使得波长转换装置10可以持续在大功率光照条件下使用而不引起过热。
[0030]滤光膜103，指的是可以透过一定波长范围内的激发光，并可反射另一波长范围的受激光的薄膜，滤光膜103的具体结构根据入射激发光和受激光的不同而相应进行选择，在此不进行限制。具体的，滤光膜103可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波长转换装置，其特征在于，包括：透明基板；滤光膜，所述滤光膜设置于所述透明基板上，所述滤光膜透过激发光且反射受激光；发光层，所述发光层由浆料烧结成型于所述滤光膜上，所述浆料包括玻璃材料和荧光粉。2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述滤光膜为透蓝反黄膜。3.根据权利要求2所述的波长转换装置，其特征在于，所述滤光膜选自包括HfO2和SiO2的无机氧化物体系，或包括Ta2O5和SiO2的无机氧化物体系中的一种。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述玻璃材料熔点为400℃
‑
600℃。5.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述玻璃材料为SiO2·
B2O3·
ZnO体系或SiO2·
B2O3·
PbO体系。6.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述透明基板为蓝宝石基板。7.根据权利要求6所述的波长转换装置，其特征在于，所述蓝宝石基板的厚度为0.1mm
‑
1mm。8.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述发光层厚度为40μm
‑
100μm。9.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述浆料还包括散射...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乾，简帅，张世忠，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：