一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制作方法、相關(guān)發(fā)光裝置的制造方法
【專利說明】一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制作方法、相關(guān)發(fā)光裝置
[0001]本申請(qǐng)為申請(qǐng)人于2013年3月21日遞交的申請(qǐng)?zhí)枮?01310092396.2，發(fā)明名稱為"一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制作方法、相關(guān)發(fā)光裝置"的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及照明和顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制作方法、相關(guān)發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]利用激光或者LED等光源激發(fā)熒光粉以獲得預(yù)定單色光或者多色光，是一種廣泛應(yīng)用于照明光源、投影顯示等領(lǐng)域的技術(shù)方案。這種技術(shù)方案往往是利用激光或者LED出射光入射到熒光粉色輪上，以實(shí)現(xiàn)良好的散熱。
[0004]現(xiàn)有的熒光粉色輪往往是利用硅膠封裝熒光粉片，它是將熒光粉與一定比例的硅膠混合均勻后，加熱固化成型。硅膠的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，有較高的機(jī)械強(qiáng)度，但是目前硅膠的僅能夠在200°C下長期工作，在250至300°C只能短時(shí)間工作，否則就有可能分解。而隨著激發(fā)光源的功率的提高，熒光粉片的溫度，特別是透射式色輪中熒光粉片的溫度，會(huì)超過250°C而使得熒光粉片的穩(wěn)定性下降，有可能造成熒光粉片的開裂。
[0005]為了提高熒光粉片的耐高溫性能，目前的一種趨勢(shì)是利用耐高溫的無機(jī)粘接劑來代替硅膠，例如水玻璃(硅酸鉀或者硅酸鈉)。現(xiàn)有技術(shù)中，利用水玻璃作為粘接劑的熒光粉片的一種制作方法步驟為:(I)在放置有基板的玻璃燒杯中加入醋酸鋇溶液。(2)然后在玻璃燒杯中加入熒光粉、水玻璃的混合溶液。這時(shí)溶液中會(huì)生成硅酸鋇沉淀(3)靜置玻璃燒杯直至熒光粉全部沉淀。此時(shí)硅酸鋇也會(huì)沉淀在玻璃燒杯的底部。(4)通過移動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)沉底形成均勻熒光粉層，該熒光粉層中包括水玻璃、熒光粉和硅酸鋇。(5)干燥熒光粉層，以得到固態(tài)熒光粉片。通過該方法，可以得到水玻璃粘接的熒光粉片，并且該熒光粉片中還包括少量的娃酸鋇。
[0006]但是上述方法的問題在于，目前用來沉積熒光粉的基板基本上都為光滑金屬板，以形成較高的反射率的反射式色輪。而光滑金屬板與熒光粉片的粘接力比較小，比較容易脫落，這成為限制水玻璃粘接的熒光粉片的應(yīng)用的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例主要解決的技術(shù)問題是提供了一種與基板具有較高結(jié)合力的波長轉(zhuǎn)換裝置及該波長轉(zhuǎn)換裝置的制造方法、相關(guān)發(fā)光裝置。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種波長轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，該制作方法包括以下步驟:
[0009]A、在容器中放置白色多孔陶瓷基板；
[0010]B、在容器中加入鋇、鋁、鈣、鍶的可溶性鹽溶液中的至少一種、硅酸鉀和硅酸鈉溶液中的至少一種、以及功能粉，功能粉包括熒光粉，并生成不溶性硅酸鹽，且使得反應(yīng)后容器中的硅酸根離子的濃度位于0.06mol/L與0.94mol/L之間；
[0011]C、靜置容器直至功能粉與不溶性硅酸鹽全部沉淀，形成熒光粉層，該熒光粉層附著在白色多孔陶瓷基板上；
[0012]D、取出容器中的多余溶液，直至留下附著熒光粉層的白色多孔陶瓷基板；
[0013]E、對(duì)附著有熒光粉層的白色多孔陶瓷基板加熱，以成型熒光粉片。
[0014]優(yōu)選地，在步驟D之后，且在步驟E之前，還包括:
[0015]F、將附著有熒光粉片層的白色多孔陶瓷基板在小于等于100°C的溫度加熱，直至除去熒光粉層中的水分。
[0016]優(yōu)選地，步驟E為:將附著有熒光粉片的白色多孔陶瓷基板在300°C至500°C加熱，以成型熒光粉片。
[0017]優(yōu)選地，步驟E為:將附著有熒光粉片的白色多孔陶瓷基板在300°C至500°C加熱，以成型熒光粉片。
[0018]優(yōu)選地，步驟B包括:
[0019]B1、在容器中加入鋇、鋁、鈣、鍶的可溶性鹽溶液中的至少一種；
[0020]B2、在容器中加入功能粉、硅酸鉀和/或硅酸鈉的混合溶液，生成不溶性硅酸鹽，并使得反應(yīng)后容器中的硅酸根離子的濃度位于0.06mol/L與0.94mol/L之間。
[0021 ] 優(yōu)選地，功能粉還包括玻璃粉。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種波長轉(zhuǎn)換裝置，該波長轉(zhuǎn)換裝置包括:
[0023]白色多孔陶瓷基板與熒光粉片；
[0024]熒光粉片包括硅酸鈉和/或硅酸鉀、不溶性硅酸鹽以及功能粉，功能粉包括熒光粉，不溶性硅酸鹽至少包括硅酸鋇、硅酸鋁、硅酸鈣、硅酸鍶中的一個(gè)，硅酸鈉和/或硅酸鉀用于將不溶性硅酸鹽和功能粉粘接成一個(gè)整體，并將熒光粉片粘接在白色多孔陶瓷基板上。
[0025]優(yōu)選地，不溶性硅酸鹽與熒光粉的體積比為0.27%至0.68%。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括上述波長轉(zhuǎn)換裝置，該發(fā)光裝置還包括一用于出射激發(fā)光的激發(fā)光源，波長轉(zhuǎn)換裝置用于接收該激發(fā)光并出射受激光或者受激光與激發(fā)光的混合光。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有如下有益效果:
[0028]本發(fā)明實(shí)施例中，波長轉(zhuǎn)換裝置使用的基板是白色多孔陶瓷基板，由于白色多孔陶瓷基板的孔隙度與熒光粉顆粒粒徑是同一量級(jí)，熒光粉會(huì)滲進(jìn)白色多孔陶瓷基板的氣孔中，因此成型后，熒光粉片與白色多孔陶瓷基板互相滲透，熒光粉片在白色多孔陶瓷基板表面的附著力優(yōu)于在平整的金屬基板表面的附著力。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的波長轉(zhuǎn)換裝置制作方法的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為圖1所示制備方法得到的波長轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換裝置的制備方法的又一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0032]圖4為本實(shí)施例制備的波長轉(zhuǎn)換裝置的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度與硅酸鋇/熒光粉的體積比的關(guān)系不意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明實(shí)施例制作的波長轉(zhuǎn)換裝置的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度與反應(yīng)后溶液中的硅酸鉀濃度的關(guān)系示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的又一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0035]圖7為本發(fā)明波長轉(zhuǎn)換裝置的制備方法的又一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]現(xiàn)有技術(shù)中，水玻璃封裝的熒光粉片基本上以金屬為基板，以制作反射式波長轉(zhuǎn)換裝置，例如表面鍍有純銀層的鋁板就是一種最常用的金屬基板。而由于水玻璃為無機(jī)粘接劑，無機(jī)粘接劑與金屬基板的表面為物理結(jié)合，因此水玻璃和金屬表面的結(jié)合力較小。另一方面，為了提高金屬基板的反射率，金屬基板的表面需要做的非常平整，而金屬基板的表面越平整，水玻璃與金屬基板的表面的結(jié)合力就越小。如果通過將金屬基板表面粗糙化來提高金屬基板的反射率，金屬基板的反射率就會(huì)大大降低。
[0037]為了解決波長轉(zhuǎn)換裝置的基板反射率與結(jié)合力的矛盾，本發(fā)明實(shí)施例提出了以白色多孔陶瓷基板代替金屬基板的一種波長轉(zhuǎn)換裝置的制造方法。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的波長轉(zhuǎn)換裝置的制造方法進(jìn)行詳細(xì)解釋。
[0038]實(shí)施例一
[0039]請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的波長轉(zhuǎn)換裝置制作方法的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例包括以下步驟:
[0040]S11、在容器中放置白色多孔陶瓷基板。
[0041]多孔陶瓷具有化學(xué)穩(wěn)定性好、密度低、強(qiáng)度高、無毒、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，例如可以用于催化劑載體、食品藥品過濾、燃燒器、吸聲材料、航空材料等。而白色多孔陶瓷還具有不吸光的特性，同時(shí)多孔陶瓷的多孔特性又可以帶來對(duì)光的散射和反射