波長轉換裝置、其制作方法及發(fā)光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及照明及激光顯示技術領域，尤其涉及一種波長轉換裝置、其制作方法及發(fā)光裝置。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，存在一種由氮化鋁陶瓷基板、無機漫反射層及玻璃熒光粉層依次層疊而成的色輪，這種結構形式的色輪同時兼?zhèn)浞瓷渎屎煤蜔岱€(wěn)定性高的特點，且可根據需要制成任意尺寸和形狀，適用于低成本、高效率的批量生產，是一種能夠在大功率激光光源中應用的光學轉換裝置。
[0003]雖然上述無機色輪性能優(yōu)越，但是由于其無機漫反射層整體為多孔結構，因此在長期使用過程中會出現如下問題:
[0004]色輪工作環(huán)境中的水汽和微塵可通過無機漫反射層的側表面和無機漫反射層兩側的連接界面吸附在色輪的表面，并隨著時間的推移，吸附在色輪的表面的水汽和微塵不斷向色輪的內部擴散，在水汽和微塵的共同作用下，無機漫反射層的顏色逐漸變深，反射率下降，由此使得色輪在工作過程中整體溫度大幅升高，進而對色輪的工作性能和使用壽命造成嚴重影響。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種波長轉換裝置，旨在解決現有的色輪結構因容易受到水汽、微塵等微顆粒的入侵而對使用性能和壽命造成影響的技術問題。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明提供一種波長轉換裝置，包括依次層疊設置的導熱基板、漫反射層以及熒光粉層，所述漫反射層具有多孔結構，所述漫反射層的相對于所述導熱基板和所述熒光粉層外露的表面設有將其完全覆蓋的密封保護層，以使所述漫反射層處于由所述導熱基板、熒光粉層和密封保護層共同圍合形成的密封腔體內。
[0007]優(yōu)選地，所述導熱基板、漫反射層和熒光粉層為同心設置的環(huán)形結構，所述密封保護層為沿著所述波長轉換裝置的周向和軸向連續(xù)分布的薄層結構；其中，位于所述波長轉換裝置的環(huán)形外側的密封保護層將所述波長轉換裝置的整個外側面覆蓋，位于所述波長轉換裝置的環(huán)形內側的密封保護層將所述波長轉換裝置的整個內側面中所述熒光粉層和所述漫反射層的內側面覆蓋。
[0008]優(yōu)選地，所述密封保護層包含三防膠、硅膠及玻璃中的至少一種。
[0009]優(yōu)選地，所述密封保護層的厚度為I?20 μ m。
[0010]優(yōu)選地，所述密封保護層為依次密封層疊的多層結構。
[0011]優(yōu)選地，所述密封保護層包括第一密封保護層和第二密封保護層，所述第一密封保護層直接粘附于所述漫反射層，其中:
[0012]所述第一密封保護層由三防膠制成，所述第二密封保護層由硅膠制成；或者，所述第一密封保護層由硅膠制成，所述第二密封保護層由三防膠制成；又或者，所述第一密封保護層由玻璃制成，所述第二密封保護層由三防膠或硅膠制成。
[0013]優(yōu)選地，所述密封保護層中摻雜有反射顆粒。
[0014]優(yōu)選地，所述熒光粉層具有自其表面向內凹入的氣孔，所述氣孔為盲孔或貫穿所述熒光粉層的通孔，所述熒光粉層上設有填充在所述氣孔中并與所述氣孔的內壁面緊密結合的填充體。
[0015]優(yōu)選地，所述填充體由三防膠或硅膠制成。
[0016]此外，為實現上述目的，本發(fā)明還提供一種發(fā)光裝置，包括上述任一項技術方案中所述的波長轉轉裝置，所述發(fā)光裝置還包括一用于出射激發(fā)光的激發(fā)光源，所述熒光粉層用于吸收所述激發(fā)光以產生受激光，所述漫反射層用于對所述受激光或者所述受激光與未被吸收的激發(fā)光的混合光進行散射反射。
[0017]此外，為實現上述目的，本發(fā)明還提供一種波長轉換裝置的制造方法，所述制作方法包括:將熒光粉層、漫反射層及導熱基板依次層疊設置并固定；其中，所述熒光粉層包括熒光粉，所述漫反射層包括用于對入射光進行散射的白色散射粒子，所述導熱基板為氮化鋁基板、氮化硅基板、碳化硅基板、氮化硼基板及氧化鈹基板中的一種；在所述漫反射層的相對于所述導熱基板和所述熒光粉層外露的表面設置將其完全覆蓋的密封保護層。
[0018]優(yōu)選地，在將所述熒光粉層、漫反射層及導熱基板依次層疊設置并固定的步驟之后還包括:所述熒光粉層具有自其表面向內凹入的氣孔，在所述氣孔中填充將所述氣孔布滿的填充體。
[0019]相較于現有技術，本發(fā)明通過在漫反射層外露的表面、及漫反射層分別與導熱基板和熒光粉層之間的層間隙設置有密封保護層，從而使漫反射層和其兩側的連接界面處于密封包覆的空間內，能夠防止波長轉換裝置在長期工作過程中受到水汽、微塵等微細雜質的滲入影響，由此大大提高了波長轉換裝置工作性能的可靠性和使用壽命。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的波長轉換裝置一實施例的結構示意圖；
[0021]圖2為圖1中所示部分A的局部放大圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的波長轉換裝置另一實施例的結構示意圖；
[0023]圖4為圖3中所示部分B的局部放大圖；
[0024]圖5為本發(fā)明的波長轉換裝置一實施例的俯視圖；
[0025]圖6為本發(fā)明的波長轉換裝置的制造方法一實施例的流程示意圖；
[0026]圖7為本發(fā)明的波長轉換裝置的制造方法另一實施例的流程示意圖。
[0027]本發(fā)明目的的實現、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0028]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]本發(fā)明提供一種波長轉換裝置，可應用于反射式大功率激光光源，參見圖1和圖2，在一實施例中，該波長轉換裝置100包括依次層疊設置的導熱基板110、漫反射層120以及熒光粉層130，其中漫反射層120為具有若干孔隙的多孔結構。如圖1所示，作為示例之一，導熱基板110、漫反射層120和熒光粉層130為同心設置的環(huán)形結構，漫反射層120和熒光粉層130的內外徑大致相等，而導熱基板110的內徑小于漫反射層120和熒光粉層130的內徑，導熱基板110的外徑與漫反射層120和熒光粉層130的外徑大致相等。應當理解，在實際應用時，波長轉換裝置100可以被構造成任意適用的大小和形狀，比如呈圓板狀的非環(huán)形結構，本發(fā)明對此不作限制。
[0030]具體地，導熱基板110可以采用導熱系數較大(比如導熱系數大于等于100W/mK)的陶瓷材料制成，在實現導熱的同時，還可以耐受較高的溫度，相較于由諸如鋁板、鋼板、銅板等金屬板作為成型一些高熔點玻璃(軟化溫度在500°C以上的玻璃)的基板，具有變形小、穩(wěn)定性高的特點。本實施例中，導熱基板110可以由氮化鋁、氮化硅、氮化硼、氧化鈹及碳化硅中的一種制成，這些導熱基板材料可形成致密結構，熔點都在1500°C以上，遠高于鋁的熔點(700°C )，可以耐受較高溫度。
[0031]漫反射層120用于對入射光進行反射，其具體包括白色散射粒子。白色散射粒子一般為鹽類或者氧化物類粉末，例如硫酸鋇粉末、氧化鋁粉末、氧化鈦粉末、氧化鋯粉末等，基本上不會對光進行吸收，并且白色散射材料的性質穩(wěn)定，不會在高溫下氧化?？紤]到漫反射層120需要較好的散熱效果，優(yōu)選導熱率較高的氧化鋁粉末，當然，為了實現漫反射層120的反射入射光的功能。白色散熱材料在漫反射層120中需要有一定致密度和厚度，該致密度和厚度可通過實驗確定。
[0032]熒光粉層130包括熒光粉，熒光粉可以吸收激發(fā)光并受激產生不同于激發(fā)光波長的光。例如YAG(釔鋁石榴石)熒光粉，YAG熒光粉可以吸收藍光、紫外光等而產生黃色受激光。此外，熒光粉還可以是紅熒光粉、綠熒光粉等。
[0033]本實施例的波長轉換裝置100利用漫反射層120和導熱基板110來替代傳統(tǒng)的鏡面金屬板。其中漫反射層120包括白色散射粒子，白色散射粒子會對入射光進行散射，從而利用漫反射替代傳統(tǒng)金屬反射層的鏡面反射，實現了對入射光的反射。同時白色散射粒子在高溫下也不會氧化而吸收入射光，因此漫反射層120在高溫下也不會降低反射率，可以耐受$父尚溫度。此外，由于導熱基板110為氣化銷基板、氣化娃基板、碳化娃基板、氧化被基板中的一種，可以耐受比金屬鋁更高的溫度。并且，導熱基板110與漫反射層120、漫反射層120與熒光粉層130之間的連接界面熱阻較低，可以將熒光粉層130的熱量傳導