波长转换装置、其制作方法及发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明及激光显示技术领域，尤其涉及一种波长转换装置、其制作方法及发光装置。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，存在一种由氮化铝陶瓷基板、无机漫反射层及玻璃荧光粉层依次层叠而成的色轮，这种结构形式的色轮同时兼备反射率好和热稳定性高的特点，且可根据需要制成任意尺寸和形状，适用于低成本、高效率的批量生产，是一种能够在大功率激光光源中应用的光学转换装置。
[0003]虽然上述无机色轮性能优越，但是由于其无机漫反射层整体为多孔结构，因此在长期使用过程中会出现如下问题:
[0004]色轮工作环境中的水汽和微尘可通过无机漫反射层的侧表面和无机漫反射层两侧的连接界面吸附在色轮的表面，并随着时间的推移，吸附在色轮的表面的水汽和微尘不断向色轮的内部扩散，在水汽和微尘的共同作用下，无机漫反射层的颜色逐渐变深，反射率下降，由此使得色轮在工作过程中整体温度大幅升高，进而对色轮的工作性能和使用寿命造成严重影响。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种波长转换装置，旨在解决现有的色轮结构因容易受到水汽、微尘等微颗粒的入侵而对使用性能和寿命造成影响的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种波长转换装置，包括依次层叠设置的导热基板、漫反射层以及荧光粉层，所述漫反射层具有多孔结构，所述漫反射层的相对于所述导热基板和所述荧光粉层外露的表面设有将其完全覆盖的密封保护层，以使所述漫反射层处于由所述导热基板、荧光粉层和密封保护层共同围合形成的密封腔体内。
[0007]优选地，所述导热基板、漫反射层和荧光粉层为同心设置的环形结构，所述密封保护层为沿着所述波长转换装置的周向和轴向连续分布的薄层结构；其中，位于所述波长转换装置的环形外侧的密封保护层将所述波长转换装置的整个外侧面覆盖，位于所述波长转换装置的环形内侧的密封保护层将所述波长转换装置的整个内侧面中所述荧光粉层和所述漫反射层的内侧面覆盖。
[0008]优选地，所述密封保护层包含三防胶、硅胶及玻璃中的至少一种。
[0009]优选地，所述密封保护层的厚度为I?20 μ m。
[0010]优选地，所述密封保护层为依次密封层叠的多层结构。
[0011]优选地，所述密封保护层包括第一密封保护层和第二密封保护层，所述第一密封保护层直接粘附于所述漫反射层，其中:
[0012]所述第一密封保护层由三防胶制成，所述第二密封保护层由硅胶制成；或者，所述第一密封保护层由硅胶制成，所述第二密封保护层由三防胶制成；又或者，所述第一密封保护层由玻璃制成，所述第二密封保护层由三防胶或硅胶制成。
[0013]优选地，所述密封保护层中掺杂有反射颗粒。
[0014]优选地，所述荧光粉层具有自其表面向内凹入的气孔，所述气孔为盲孔或贯穿所述荧光粉层的通孔，所述荧光粉层上设有填充在所述气孔中并与所述气孔的内壁面紧密结合的填充体。
[0015]优选地，所述填充体由三防胶或硅胶制成。
[0016]此外，为实现上述目的，本发明还提供一种发光装置，包括上述任一项技术方案中所述的波长转转装置，所述发光装置还包括一用于出射激发光的激发光源，所述荧光粉层用于吸收所述激发光以产生受激光，所述漫反射层用于对所述受激光或者所述受激光与未被吸收的激发光的混合光进行散射反射。
[0017]此外，为实现上述目的，本发明还提供一种波长转换装置的制造方法，所述制作方法包括:将荧光粉层、漫反射层及导热基板依次层叠设置并固定；其中，所述荧光粉层包括荧光粉，所述漫反射层包括用于对入射光进行散射的白色散射粒子，所述导热基板为氮化铝基板、氮化硅基板、碳化硅基板、氮化硼基板及氧化铍基板中的一种；在所述漫反射层的相对于所述导热基板和所述荧光粉层外露的表面设置将其完全覆盖的密封保护层。
[0018]优选地，在将所述荧光粉层、漫反射层及导热基板依次层叠设置并固定的步骤之后还包括:所述荧光粉层具有自其表面向内凹入的气孔，在所述气孔中填充将所述气孔布满的填充体。
[0019]相较于现有技术，本发明通过在漫反射层外露的表面、及漫反射层分别与导热基板和荧光粉层之间的层间隙设置有密封保护层，从而使漫反射层和其两侧的连接界面处于密封包覆的空间内，能够防止波长转换装置在长期工作过程中受到水汽、微尘等微细杂质的渗入影响，由此大大提高了波长转换装置工作性能的可靠性和使用寿命。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的波长转换装置一实施例的结构示意图；
[0021]图2为图1中所示部分A的局部放大图；
[0022]图3为本发明的波长转换装置另一实施例的结构示意图；
[0023]图4为图3中所示部分B的局部放大图；
[0024]图5为本发明的波长转换装置一实施例的俯视图；
[0025]图6为本发明的波长转换装置的制造方法一实施例的流程示意图；
[0026]图7为本发明的波长转换装置的制造方法另一实施例的流程示意图。
[0027]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0028]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]本发明提供一种波长转换装置，可应用于反射式大功率激光光源，参见图1和图2，在一实施例中，该波长转换装置100包括依次层叠设置的导热基板110、漫反射层120以及荧光粉层130，其中漫反射层120为具有若干孔隙的多孔结构。如图1所示，作为示例之一，导热基板110、漫反射层120和荧光粉层130为同心设置的环形结构，漫反射层120和荧光粉层130的内外径大致相等，而导热基板110的内径小于漫反射层120和荧光粉层130的内径，导热基板110的外径与漫反射层120和荧光粉层130的外径大致相等。应当理解，在实际应用时，波长转换装置100可以被构造成任意适用的大小和形状，比如呈圆板状的非环形结构，本发明对此不作限制。
[0030]具体地，导热基板110可以采用导热系数较大(比如导热系数大于等于100W/mK)的陶瓷材料制成，在实现导热的同时，还可以耐受较高的温度，相较于由诸如铝板、钢板、铜板等金属板作为成型一些高熔点玻璃(软化温度在500°C以上的玻璃)的基板，具有变形小、稳定性高的特点。本实施例中，导热基板110可以由氮化铝、氮化硅、氮化硼、氧化铍及碳化硅中的一种制成，这些导热基板材料可形成致密结构，熔点都在1500°C以上，远高于铝的熔点(700°C )，可以耐受较高温度。
[0031]漫反射层120用于对入射光进行反射，其具体包括白色散射粒子。白色散射粒子一般为盐类或者氧化物类粉末，例如硫酸钡粉末、氧化铝粉末、氧化钛粉末、氧化锆粉末等，基本上不会对光进行吸收，并且白色散射材料的性质稳定，不会在高温下氧化。考虑到漫反射层120需要较好的散热效果，优选导热率较高的氧化铝粉末，当然，为了实现漫反射层120的反射入射光的功能。白色散热材料在漫反射层120中需要有一定致密度和厚度，该致密度和厚度可通过实验确定。
[0032]荧光粉层130包括荧光粉，荧光粉可以吸收激发光并受激产生不同于激发光波长的光。例如YAG(钇铝石榴石)荧光粉，YAG荧光粉可以吸收蓝光、紫外光等而产生黄色受激光。此外，荧光粉还可以是红荧光粉、绿荧光粉等。
[0033]本实施例的波长转换装置100利用漫反射层120和导热基板110来替代传统的镜面金属板。其中漫反射层120包括白色散射粒子，白色散射粒子会对入射光进行散射，从而利用漫反射替代传统金属反射层的镜面反射，实现了对入射光的反射。同时白色散射粒子在高温下也不会氧化而吸收入射光，因此漫反射层120在高温下也不会降低反射率，可以耐受$父尚温度。此外，由于导热基板110为氣化销基板、氣化娃基板、碳化娃基板、氧化被基板中的一种，可以耐受比金属铝更高的温度。并且，导热基板110与漫反射层120、漫反射层120与荧光粉层130之间的连接界面热阻较低，可以将荧光粉层130的热量传导