一種多層結構玻璃熒光粉片及其制備方法及發(fā)光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及照明及顯示技術領域，特別是涉及一種多層結構玻璃熒光粉片及其制備方法及發(fā)光裝置。
【背景技術】
[0002]熒光粉作為的光波長轉換材料已被廣泛應用于LD (Laser D1de，激光二極管)光源和LED(Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)光源中，其接受來自激發(fā)光源發(fā)射的激發(fā)光，在被激發(fā)后產生受激發(fā)光再發(fā)射出去。在實際應用中，熒光粉往往與載體混合成漿料，被直接涂覆在相應位置形成涂層，或先制成熒光粉片層再粘結在相應的位置處。熒光粉片可以是單層的，也可以根據應用需要，制備成多層結構，各功能層可根據需要進行調節(jié)。
[0003]在目前的大功率激光光源的應用中，常用的制備熒光粉片的方法是以硅膠作為粘接劑，加入熒光粉混勻后在鋁或其他金屬基板上刮涂的方式成膜，經過160-260°C烘烤后得到熒光粉片層。但是以硅膠為主要粘接劑制備出的熒光粉片導熱、耐熱性較差，而且在高溫下易軟化，對粉片的光學性能產生影響，造成光效急劇下降，隨著激光功率的增加，粉片還會因硅膠在高溫下發(fā)黑而失效。
[0004]為解決有機粘接劑導致的粉片耐熱性低下的問題，采用了以無機物(玻璃相)作為粘接劑的方法。玻璃作為粘接劑的好處是耐熱溫度高，不會產生因高溫而發(fā)黑失效的問題，而且粉片硬度較好，利于組裝。
[0005]采用玻璃作為粘接劑時，制作單層的熒光粉片較為容易，但是制作多層結構的熒光粉片時，會碰到很多工序、工時和性能上的困難。例如，由于玻璃粉作為粘接劑的熒光粉片需要較高溫度燒成(一般高于500°C )，燒成之前玻璃粉是起不到粘接作用的，因此在制作多層結構的熒光粉片時，大多采用分批多次燒結的工序，依次刷涂、燒結各功能層。這樣不但會耗費很多的工作時間，耗費大量的能源，各功能層之間的結構也不穩(wěn)定，容易在層界面處產生分層開裂等問題。
[0006]因此需要一種多層結構玻璃熒光粉片的制備方法，能夠高效、節(jié)能的制備多層結構玻璃熒光粉片及發(fā)光裝置。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種更加高效、節(jié)能的制備多層結構玻璃熒光粉片的方法，來制備多層結構玻璃熒光粉片及發(fā)光裝置。
[0008]本發(fā)明提供了一種多層結構玻璃熒光粉片的制備方法，其可包括以下步驟:
[0009]a)將第一光功能材料、玻璃粉及有機載體混合制得第一衆(zhòng)料,將第二光功能材料、玻璃粉及有機載體混合制得第二漿料；
[0010]第一光功能材料和第二光功能材料中，至少其中一種包含突光粉；
[0011]b)將第一漿料覆蓋在第一基板上，在第一溫度下烘干，使至少部分有機載體揮發(fā)，得到第一功能層，第一溫度低于玻璃粉的軟化點；
[0012]c)將第二漿料覆蓋在第一功能層表面，得到第二功能層；
[0013]d)將覆有功能層的第一基板在第二溫度燒結，得到具有多層結構的玻璃熒光粉片O
[0014]優(yōu)選地，步驟b)中的第一溫度為50_200°C，烘干時間為5-60分鐘。
[0015]優(yōu)選地，第一基板為陶瓷基板，該陶瓷基板包含氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氮化硅、氧化鋯中的一種或多種。
[0016]優(yōu)選地，第一基板包括一粘接涂層，其制備方法為:將玻璃粉與有機載體混合制得的粘接漿料刷涂在第一基板上，在50-200°C下烘烤5-60分鐘，制得覆蓋有粘接涂層的第一基板。
[0017]進一步地，步驟d)中的第二溫度為450_1500°C。
[0018]優(yōu)選地，步驟d)還包括將燒結后的第一基板在第三溫度退火處理，第三溫度為300-800°C，且低于第二溫度。
[0019]優(yōu)選地，第一基板為包含鋁、銅、鋁合金、含鐵合金中的一種或多種的金屬基板；或第一基板為熱膨脹系數(shù)高于熒光粉和玻璃粉的熱膨脹系數(shù)的陶瓷基板。
[0020]優(yōu)選地，步驟d)中的第二溫度為400_900°C。
[0021]優(yōu)選地，步驟d)還包括將燒結后的第一基板在低于第二溫度下退火處理，該退火溫度為 200-800°C。
[0022]優(yōu)選地，其特征在于，還包括步驟e)將多層結構玻璃熒光粉片從第一基板上脫模，將該玻璃熒光粉片轉移至第二基板上，于第四溫度燒結后脫模，得到與基板分離的多層結構玻璃熒光粉片，第二基板為陶瓷基板，第四溫度為500-1450°C。
[0023]上述任一技術方案中，玻璃粉包括不同軟化點的硅酸鹽玻璃、鉛硼硅酸鹽玻璃、鋁酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、石英玻璃中的一種或多種成分的組合；玻璃粉占玻璃粉與光功能材料的總質量的百分比小于60%。
[0024]上述任一技術方案中，有機載體為包括苯基、甲基等各個體系的硅油、乙醇、乙二醇、二甲苯、乙基纖維素、萜品醇、丁基卡必醇、PVA、PVB、PAA、PEG中的一種或多種的混合體。
[0025]上述任一技術方案中，熒光粉為黃色熒光粉、紅色熒光粉、綠色熒光粉、橙色熒光粉、青色熒光粉中的一種或多種的組合。
[0026]優(yōu)選地,第一光功能材料或第二光功能材料還包括高反射粒子；高反射粒子包括粒徑大小在50納米到5微米范圍內的氧化招、氮化招、氧化鎂、氮化硼、氧化鋅、氧化錯、硫酸鋇粉末顆粒或者多種以上粉末顆粒的混合體。
[0027]優(yōu)選地，第一光功能材料為高反射粒子，第二光功能材料為熒光粉。
[0028]優(yōu)選地，第一光功能材料和第二光功能材料都包含熒光粉。
[0029]優(yōu)選地，在步驟c)與步驟d)之間，還包括步驟f)將第二功能層在低于玻璃粉軟化溫度下烘干，使至少部分有機載體揮發(fā)；將包含第三光功能材料、玻璃粉和有機載體的第三漿料覆蓋在第二功能層表面，得到第三功能層。
[0030]本發(fā)明還提供了一種多層結構玻璃突光粉片，該玻璃突光粉片由上述任一技術方案中的多層結構玻璃熒光粉片的制備方法制備而成。
[0031]優(yōu)選地，多層結構玻璃熒光粉片包括至少三個功能層，功能層包括包含熒光粉的發(fā)光層或包含高反射粒子的反射層。
[0032]本發(fā)明還提供了一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置包括上述任一技術方案中的多層結構玻璃熒光粉片的制備方法制備而成的多層結構玻璃熒光粉片，且該發(fā)光裝置還包括一用于出射激發(fā)光的激發(fā)光源。該多層機構玻璃熒光粉片用于接收激發(fā)光并出射受激光。
[0033]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過將第一功能層在低于玻璃粉軟化溫度下烘干后覆蓋第二功能層，最后共同燒結成型為多層結構玻璃熒光粉片，避免了分別燒結各層的能量、時間等的浪費，提高了多層結構玻璃熒光粉片的制備效率。同時，由于烘干是在玻璃粉的軟化溫度以下進行，在最終燒結前，各層的玻璃粉都保持原形態(tài)，燒結過程中，各層邊界的玻璃粉軟化結合，使各層結合度更高，不易出現(xiàn)將分別燒結成型的各片層疊置后共燒結而產生的裂紋、分層等缺陷。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的多層結構玻璃熒光粉片的制備方法的實施例一的流程示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明的多層結構玻璃熒光粉片的制備方法的實施例二的流程示意圖；
[0036]圖3為本發(fā)明的多層結構玻璃熒光粉片的制備方法的實施例三的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖對本發(fā)明的具體方案進行詳細說明。
[0038]本發(fā)明中的光功能材料指包括但不限于熒光粉的公知的用于光波長轉換的材料，以及包括但不限于過渡金屬氧化物、過渡金屬氮化物的公知的具有光反射或散射特性的材料。本發(fā)明中的光功能材料包括但不限于第一光功能材料、第二光功能材料及第三光功能材料。
[0039]實施例一
[0040]圖1為本發(fā)明的多層結構玻璃熒光粉片的制備方法的實施例一的流程示意圖，該玻璃熒光粉片的制備方法包括:
[0041]al)將第一光功能材料、玻璃粉及有機載體混合制得第一衆(zhòng)料,第二光功能材料、玻璃粉及有機載體混合制得第二漿料。
[0042]所述第一光功能材料和第二光功能材料分別為本實施例制成的多層結構玻璃熒光粉片的第一功能層和第二功能層中起主要作用的材料，根據具體多層結構玻璃熒光粉片的不同，他們可以是波長轉換材料、散射材料或反射材料。第一光功能材料和第二光功能材料中，至少其中一種包含熒光粉。
[0043]優(yōu)選地，所述第一光功能材料包含高反射顆粒。該高反射顆粒對光的吸收率很低，可以將絕大部分入射的光反射，且相對于傳統(tǒng)用于反射的金屬，高反射顆粒化學結構穩(wěn)定不易氧化。本實施例中的高反射顆粒可以是粒徑大小從50納米到5微米范圍內的氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氮化硼、氧化鋅、氧化鋯、硫酸鋇等