[发明专利]波长转换装置的制造方法和发光装置

说明书

  

技术领域

本发明涉及发光技术领域，特别是涉及一种波长转换装置的制造方法和发光装置。 

  

背景技术

目前在发光技术领域，使用激发光激发波长转换颗粒（例如荧光粉）已经成为普遍应用的技术。然而随着对发光功率的要求越来越高，激发光的功率越来越强，荧光粉的散热问题已经越来越成为制约这种发光技术的瓶颈。 

在传统做法中，将波长转换颗粒（例如荧光粉）与硅胶或环氧树脂等透明胶体混合，成型后固化形成波长转换体或波长转换层。这样，每一颗荧光粉被硅胶或环氧树脂等胶体所包裹，荧光粉所发出的热量主要被其周围的胶体吸收，而这些胶体的导热性能很差，不足以将荧光粉发出的热量传导出去，这样就形成了热量在整个结构内部的积累。当激发光功率很高时，波长转换体或层中的温度非常高，这样不仅造成荧光粉效率的下降，还会造成胶体的快速老化、发黄，影响整个发光器件的性能和寿命。 

另一方面，目前存在很多对光源的显色指数要求较高的场合，在这些场合中往往需要多种荧光粉同时使用。目前的普遍做法是将两种或以上的荧光粉混合后使用，这样并不能做到效率的最优化。 

  

发明内容

本发明提出一种波长转换装置的制造方法，该波长转换装置包括基底和位于基底表面的波长转换层，波长转换层内包括第一波长转换颗粒和第二波长转换颗粒，包括以下步骤： 

A、将第一波长转换颗粒与粘结剂均匀混合得到第一波长转换浆料；

B、将第一波长转换浆料涂覆在基底上形成第一波长转换颗粒层；

C、在第一波长转换颗粒层表面喷洒或涂覆第二波长转换颗粒形成第二波长转换颗粒层；

D、利用加速度生成装置，使基底及其上的波长转换颗粒层具有加速度a，加速度a至少有一个不小于15m/s²的分量垂直于波长转换颗粒层平面且该分量的方向从基底指向波长转换颗粒层；

E、固化或去除粘结剂。

本发明还提出一种发光装置，使用上述的制造方法制造的波长转换装置，该波长转换装置的基底表面对波长转换层发出的光具有反射性；还包括激发光源，激发光源发射的激发光入射于所述波长转换层。 

利用本发明的制造方法制造的波长转换装置中，加速度a使得每个波长转换颗粒产生了向指向基底的力，从而使得波长转换颗粒之间的距离缩短了，进而提高了波长转换层的导热效果。同时由于两种波长转换颗粒分层设置，可以使得效率达到最大化。 

  

具体实施方式

经过对现有技术的深入研究发明人发现，造成波长转换颗粒温度过高的本质原因在于，虽然波长转换颗粒本身的导热性并不差，有些甚至还比较高，但是波长转换颗粒之间的空隙比较大，这些空隙主要被不导热的胶体或空气填充，因此每一颗波长转换颗粒所产生的热量无法传递到相邻的其它波长转换颗粒上，更无法传递到波长转换层的表面。为了解决这个问题，发明人尝试提高波长转换颗粒与胶体的比例，使得其混合物的固含量尽量的大，以减小波长转换颗粒之间的间距。然而这样的问题在于，当胶体的比例很低时，波长转换颗粒与胶体的混合物就不再具有流动性而成为粘稠的膏状，而且波长转换颗粒所占的比例越高该混合物的粘度越大，这样不利于对该混合物进行涂覆等操作。当这个混合物到达可以操作的粘度极限时，实验证明，其波长转换颗粒之间的间距仍然较大，每一颗波长转换颗粒的散热效果很不好。 

发明人还尝试了其它方法。一种方法是利用水玻璃作为粘结剂形成波长转换颗粒层。具体做法是将波长转换颗粒倒入水玻璃溶液使其沉淀，沉淀后再将上层的溶液倒掉，再烘干形成波长转换颗粒层。理论上波长转换颗粒会由于重力的原因自然相互靠近，然而实际上，每一颗波长转换颗粒的形态都不是标准的球形，而是一些不规则的形状，这些不规则的形状相互交织使得相邻波长转换颗粒的间距较大。依靠重力的自然堆积并不能使得颗粒间的间距达到最小。 

另一种方法是利用低熔点玻璃或陶瓷作为波长转换颗粒的承载体，但这种工艺难度很高，发明人反复尝试都难以得到理想的效果。 

经过上述的尝试和经验的总结，发明人提出一种全新的波长转换装置的制造方法能够解决以上问题，该波长转换装置包括基底和位于基底表面的波长转换层，波长转换层内包括第一波长转换颗粒和第二波长转换颗粒，波长转换颗粒例如但不限于荧光粉。该制造方法包括以下步骤： 

A、将第一波长转换颗粒与粘结剂均匀混合得到第一波长转换浆料；

B、将第一波长转换浆料涂覆在基底上形成第一波长转换颗粒层；