一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，包括：獲取一定量的硅油、熒光粉、玻璃粉；將硅油、熒光粉、玻璃粉混合均勻以得到熒光粉漿；將熒光粉漿涂覆在基板上；將被熒光粉漿涂覆的基板放置在T1溫度加熱0.2小時(shí)以上，其中Tb-100℃≤T1≤Tb+200℃，Tb為硅油的閃點(diǎn)；將被熒光粉漿涂覆的基板燒結(jié)成型，以得到熒光粉片。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提高熒光粉片的光利用效率和強(qiáng)度的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 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(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法。 一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法

【背景技術(shù)】
[0002] 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。
[0003] 現(xiàn)有的色輪往往包括硅膠封裝的熒光粉片，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(zhǎng)期工作，在250至300°C只能短時(shí)間工作，否則有可能分解。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(guò)250°C 而使得熒光粉片的穩(wěn)定性下降，甚至有可能造成熒光粉片的開裂。
[0004] 為了提高熒光粉片的耐高溫性能，有研究者提出了利用玻璃材料代替硅膠封裝熒 光粉制成玻璃熒光粉片。但是現(xiàn)有技術(shù)中公開的玻璃材料封裝的熒光粉片的光利用效率較 低，并且強(qiáng)度不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種提高熒光粉片的光利用效率和 強(qiáng)度的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，該方法包括以下步驟：
[0007] A、獲取一定量的硅油、熒光粉、玻璃粉；
[0008] B、將硅油、熒光粉、玻璃粉混合均勻以得到熒光粉漿；
[0009] C、將熒光粉漿涂覆在基板上；
[0010] D、將被熒光粉漿涂覆的基板放置在T1溫度加熱0. 2小時(shí)以上，其中 Tb-100°c彡T1彡Tb+200°C，Tb為硅油的閃點(diǎn)；
[0011] E、將被熒光粉漿涂覆的基板燒結(jié)成型，以得到熒光粉片。
[0012] 優(yōu)選地，步驟E中被熒光粉漿涂覆的基板燒結(jié)溫度為T2，其中T2滿足Tg - 100°C彡T2彡Tg+100°C，且T2 - T1彡100°C，Tg為玻璃粉的軟化溫度。
[0013] 優(yōu)選地，步驟C和步驟D之間還包括步驟：將被熒光粉漿涂覆的基板放置在T3溫 度中加熱，以去除部分硅油，且Tb-100°c彡T3 < T1彡Tb+200°C，T1 一T3彡100°C。
[0014] 優(yōu)選地，熒光粉與玻璃粉的體積比為0. 9?0. 24。
[0015] 優(yōu)選地，熒光粉與玻璃粉的體積比為1. 46。
[0016] 優(yōu)選地，玻璃粉為高溫玻璃粉，步驟E為將被熒光粉漿涂覆的基板在還原氣氛中 燒結(jié)以得到熒光粉片。
[0017] 優(yōu)選地，高溫玻璃粉為硼硅酸玻璃粉。
[0018] 優(yōu)選地，基板為白色多孔陶瓷基板。
[0019] 優(yōu)選地，步驟C包括：
[0020] 將一透明玻璃板覆蓋在白色多孔陶瓷基板的表面，該透明玻璃板的軟化溫度小于 等于玻璃粉的軟化溫度；
[0021] 將熒光粉漿涂覆在透明玻璃板上。
[0022] 優(yōu)選地，基板為透明陶瓷板，該透明陶瓷板的軟化溫度高于步驟E中熒光粉漿與 基板的燒結(jié)溫度。
[0023] 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：
[0024] 本發(fā)明實(shí)施例中，利用硅油與玻璃粉、熒光粉進(jìn)行混合得到熒光粉漿，并在該熒光 粉漿的燒結(jié)步驟之前，在相對(duì)較低的溫度去除了熒光粉漿中的硅油，從而熒光粉片在燒結(jié) 過(guò)程中減少了氣孔的出現(xiàn)，降低了熒光粉片的氣孔率，使得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的熒光粉片的光 利用效率以及強(qiáng)度得到提高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0026] 圖2為通過(guò)圖1所示波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制作方法制備的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖3為本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法又一實(shí)施例的流程示意圖；
[0028] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例不同熒光粉與玻璃粉體積比的熒光粉片的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度；
[0029] 圖5為本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法又一實(shí)施例的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)分析。
[0031] 針對(duì)硅膠封裝的熒光粉片不耐高溫的問(wèn)題，一種解決方法就是選擇耐高溫材料作 為熒光粉片的封裝材料。同時(shí)，為了不對(duì)光的利用效率產(chǎn)生影響，這種耐高溫材料還要透光 性好，且不吸收熒光粉產(chǎn)生的受激光，因此本發(fā)明實(shí)施例采用玻璃粉替代硅膠作為封裝材 料。
[0032] 但是經(jīng)本發(fā)明的發(fā)明人實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，玻璃粉作為熒光粉片的粘接劑的問(wèn)題在于：常 溫下，玻璃粉與熒光粉都是固體粉末，二者相容性不好，混合后玻璃粉顆粒與熒光粉顆粒之 間存在著間隙，而并沒(méi)有混合為一個(gè)整體，使得二者燒結(jié)后得到的熒光粉片容易出現(xiàn)氣孔 等缺陷。氣孔的存在使得激發(fā)光可能直接經(jīng)氣孔透過(guò)熒光粉片，而沒(méi)有激發(fā)熒光粉，因此氣 孔是玻璃封裝的熒光粉片的光利用率低的一個(gè)重要原因。同時(shí)，氣孔的存在還降低了熒光 粉片的強(qiáng)度。
[0033] 實(shí)施例一
[0034] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法。請(qǐng)參考 圖1，圖1為本發(fā)明中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖，如圖1所示， 本實(shí)施例包括：
[0035] S11、獲取一定量的甲基硅油、熒光粉、玻璃粉。
[0036] 娃油是一種不同聚合度的聚有機(jī)娃氧燒的混合物，其中，甲基娃油、乙基娃油、苯 基硅油、甲基苯基硅油等都是常用的硅油種類。硅油具有一定的粘度，且硅油的表面張力較 小，容易浸潤(rùn)熒光粉和玻璃粉而混合成一個(gè)整體。其中，甲基硅油的閃點(diǎn)比較高（300°C)，粘 度高，熱穩(wěn)定性也比較高，其粘度不隨著溫度的變化而變化，有利于后續(xù)熒光粉漿的粘度調(diào) 節(jié)，不容易出現(xiàn)分相，是一種優(yōu)選的硅油。
[0037] 熒光粉可以吸收激發(fā)光并受激產(chǎn)生不同于激發(fā)光波長(zhǎng)的光，例如YAG (釔鋁石榴 石)熒光粉，YAG熒光粉可以吸收藍(lán)光、紫外光等而產(chǎn)生黃色受激光。此外，熒光粉還可以是 紅光熒光粉、綠光熒光粉等。
[0038] 玻璃粉是一種無(wú)定形顆粒狀的玻璃均質(zhì)體，其透明度高且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。在熒光 粉片中，玻璃粉的作用是對(duì)熒光粉進(jìn)行粘接，并將熒光粉與空氣隔絕，以避免熒光粉在空氣 中氧化或者受潮。
[0039] 甲基硅油的量至少要足夠浸潤(rùn)熒光粉和玻璃粉，使三者混合成一個(gè)整體。而熒光 粉和玻璃粉的量可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，只需使得玻璃粉能夠在后續(xù)的燒結(jié)中將熒光 粉粘接成一個(gè)整體即可。
[0040] S12、將甲基硅油、熒光粉、玻璃粉混合均勻以得到熒光粉漿。
[0041] 為了解決熒光粉與玻璃粉混合難以形成一個(gè)整體的問(wèn)題，在本步驟中，熒光粉、玻 璃粉與甲基硅油混合成一整體，使得甲基硅油作為混合熒光粉和玻璃粉的載體，并得到熒 光粉楽。
[0042] 為了實(shí)現(xiàn)混合均勻，可以利用機(jī)械攪拌等方式進(jìn)行混合。這里的步驟S12可以是 在步驟S11完成后，將三者一起混合均勻；也可以是步驟S11和步驟S12同時(shí)進(jìn)行，例如獲 取一定量的玻璃粉和熒光粉，然后利用攪拌等方式對(duì)玻璃粉和熒光粉進(jìn)行混合，同時(shí)再獲 取一定量的硅油，并在攪拌的同時(shí)逐漸加入玻璃粉和熒光粉中。
[0043] S13、將熒光粉漿涂覆在基板上。
[0044] 基板為熒光粉漿的承載體，考慮到后續(xù)的燒結(jié)過(guò)程，基板要選擇耐高溫材料，例如 金屬、陶瓷等，這將在后面的實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0045] 熒光粉漿可以采用刮涂等方式涂覆在基板上，而優(yōu)選地，熒光粉漿可以通過(guò)絲網(wǎng) 印刷方式涂覆，絲網(wǎng)印刷可以使涂覆在基板表面的熒光粉漿厚度更加均勻，燒結(jié)成型后的 熱應(yīng)力更小。
[0046] S14、將被熒光粉漿涂覆的基板在200°C加熱0· 2小時(shí)。
[0047] 經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若直接對(duì)被熒光粉漿涂覆的基板進(jìn)行燒結(jié)成型，由熒光粉漿燒結(jié)成 的熒光粉片會(huì)產(chǎn)生很多氣孔。這是由于硅油的閃點(diǎn)一般來(lái)說(shuō)要遠(yuǎn)低于玻璃粉的軟化溫度， 直接在玻璃粉的軟化溫度附近加熱，硅油揮發(fā)的速度太快，會(huì)在熒光粉片上形成氣孔，因此 本發(fā)明實(shí)施例提出在燒結(jié)成型前要對(duì)熒光粉漿進(jìn)行低溫加熱，以使得至少部分硅油低速率 揮發(fā)掉。
[0048] 具體地，本實(shí)施例中，在200°C (比甲基硅油的閃點(diǎn)溫度300°C低100°C)下加熱 〇. 2小時(shí)，熒光粉漿中就會(huì)有相當(dāng)比例的硅油揮發(fā)或者分解，殘留的硅油會(huì)在熒光粉漿燒結(jié) 成型的過(guò)程中揮發(fā)或分解掉。當(dāng)然容易理解的是，加熱的溫度越低，需要加熱的時(shí)間更長(zhǎng)才 能去除全部的硅油，并且加熱時(shí)間越長(zhǎng)，殘留的甲基硅油越少。為了縮短加熱時(shí)間，可以提 高熒光粉漿和基板的加熱溫度，但是為了保證甲基硅油以較緩慢的速度揮發(fā)，加熱溫度要 在500°C (比甲基硅油的閃點(diǎn)溫度300°C高200°C)以下。例如加熱溫度為500°C，此時(shí)加熱 〇. 2小時(shí)后，熒光粉漿可以揮發(fā)更多的甲基硅油，甲基硅油全部揮發(fā)掉的時(shí)間也比在200°C 加熱時(shí)的時(shí)間短。
[0049] 當(dāng)使用其它類型的硅油來(lái)替代甲基硅油，為了控制硅油揮發(fā)的速度和揮發(fā)量，同 樣需要控制被熒光粉漿涂覆的基板的加熱溫度在T1溫度，Tb-100°c< T1 < Tb+200°C，Tb 為娃油的閃點(diǎn)。
[0050] 實(shí)際上，如果利用乙二醇等代替硅油與玻璃粉、熒光粉混合，即使經(jīng)過(guò)步驟S14,成 型后的熒光粉片也可能會(huì)有較多的氣孔。這是因?yàn)橐叶际羌儍粑铮?dāng)加熱到乙二醇閃點(diǎn) 附近時(shí)，所有的乙二醇基本上也是很快都揮發(fā)了，只剩下固態(tài)的熒光粉和玻璃粉，揮發(fā)的乙 二醇的原來(lái)所在的位置變成了氣孔。而硅油是不同聚合度的聚有機(jī)硅氧烷的混合物，不同 聚合度的聚有機(jī)硅氧烷具有不同的閃點(diǎn)，因此在硅油升溫的過(guò)程中，不同聚合度的有機(jī)硅 氧烷會(huì)依次揮發(fā)。這時(shí)，雖然有部分的硅油揮發(fā)，熒光粉、玻璃粉和剩余的硅油依然有流動(dòng) 性，熒光粉和玻璃粉會(huì)相互靠近以填充揮發(fā)硅油的位置，從而減少了氣孔的產(chǎn)生。
[0051] 值得說(shuō)明的是，在燒結(jié)過(guò)程中，包括甲基硅油在內(nèi)的硅油會(huì)以分解和揮發(fā)的形式 被去除掉，而硅油分解后會(huì)產(chǎn)生少量的二氧化硅，但是該二氧化硅基本上不會(huì)對(duì)熒光粉片 的光轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生影響。
[0052] S15、將被熒光粉漿涂覆的基板燒結(jié)成型，以得到熒光粉片。
[0053] 為了將熒光粉漿燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度應(yīng)該在熒光粉漿中的玻璃粉的軟化溫度 附近，這是因?yàn)槿绻麩Y(jié)溫度過(guò)低，玻璃粉不能熔化，而如果燒結(jié)溫度過(guò)高，有可能造 成熒光粉和玻璃的化學(xué)反應(yīng)或者造成熒光粉激活離子氧化，還可能造成玻璃粉熔融 形成的流體的粘度太低，使得熒光粉與玻璃流體分相。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)溫度T2在 Tg-100°C< T2 < Tg+100°C范圍內(nèi)是可以相對(duì)更容易地進(jìn)行成型，其中Tg為玻璃粉的軟化 溫度。實(shí)際上，只有在步驟S14中的加熱溫度T1小于步驟S15中的燒結(jié)溫度T2時(shí)，步驟S14 才有意義，才能減慢硅油的揮發(fā)速度，因此要設(shè)置T2大于T1。但是當(dāng)T2和T1的溫度比較 接近的時(shí)候，兩次加熱時(shí)硅油的揮發(fā)速度并沒(méi)有明顯的差異，步驟S14的作用并不明顯，因 此這里的溫度T1、T2優(yōu)選滿足T2 -T1彡100°C。
[0054] 通過(guò)上述方法可以獲得具有較低氣孔率的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置。圖2為通過(guò)圖1所示波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制作方法制備的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括 熒光粉片110和基板120,熒光粉片110主要由熒光粉和玻璃粉構(gòu)成，還包括少量的二氧化 硅。而經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在相同條件下，與使用了乙二醇代替硅油的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置相對(duì)比，熒光 粉片的氣孔率減少了三分之一，從而提高了熒光粉片的光利用效率和強(qiáng)度。
[0055] 實(shí)施例二
[0056] 玻璃粉的軟化溫度一般在300°C以上，而其中軟化溫度在500°C以上的為高熔點(diǎn) 玻璃粉，軟化溫度低于500°C的為低熔點(diǎn)玻璃粉。為了使得熒光粉片可以耐受更高的溫度， 可以選擇高熔點(diǎn)玻璃粉作為熒光粉的封裝材料。
[0057] 圖3為本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法又一實(shí)施例的流程示意圖，如圖3所示， 該制作方法的步驟包括：
[0058] S21、獲取一定量的甲基硅油、熒光粉、高熔點(diǎn)玻璃粉。
[0059] 高熔點(diǎn)玻璃可以耐受更高溫度，并且透光性要優(yōu)于低熔點(diǎn)玻璃?？紤]到熒光粉片 需要在耐高溫的同時(shí)還要有一定的散熱性能，因此優(yōu)選地，高熔點(diǎn)玻璃可以選擇硼硅酸玻 璃粉。硼硅酸玻璃粉的軟化溫度為720°C，可以耐受較高溫度，并且具有導(dǎo)熱性好，透明度高 的優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)選的高熔點(diǎn)玻璃粉。
[0060] 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熒光粉與玻璃粉的比例會(huì)對(duì)最終成型的熒光粉片產(chǎn)生影響。在高功率 的激發(fā)光的照射下，當(dāng)熒光粉在熒光粉片中的體積比過(guò)小，熒光粉對(duì)光的吸收達(dá)到光飽和 也不能吸收所有的激發(fā)光，很多激發(fā)光會(huì)不經(jīng)轉(zhuǎn)化而被透射或反射。而當(dāng)熒光粉在熒光粉 片中的體積比過(guò)大，用于粘接熒光粉的玻璃粉的比例過(guò)低，使得燒結(jié)后熒光粉片內(nèi)部的結(jié) 合力不夠強(qiáng)，熒光粉片很容易碎掉；另一方面，熒光粉在熒光粉片中體積比越大，熒光粉片 發(fā)出的總熱量越高，當(dāng)熒光粉在熒光粉片中的體積比達(dá)到一定程度，熒光粉片的熱量不能 及時(shí)對(duì)流到空氣中，使得熱量過(guò)于集中而導(dǎo)致熒光粉片的溫度上升，降低了熒光粉的發(fā)光 效率，并導(dǎo)致熒光粉片的整體相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度的下降。
[0061] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例不同熒光粉與玻璃粉體積比的熒光粉片的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度，如 圖4所示，在熒光粉與玻璃粉體積比較低時(shí)，隨著熒光粉與玻璃粉體積比的升高，熒光粉片 的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)。在熒光粉與玻璃粉體積比為1. 46時(shí)，熒光粉片的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到 最大。而隨著熒光粉與玻璃粉體積比的繼續(xù)升高，熒光粉片的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度整體上呈下降 趨勢(shì)。而為了保證相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度在85%以上以及兼顧熒光粉片具有較強(qiáng)的結(jié)合力，優(yōu)選地， 熒光粉與玻璃粉的體積比應(yīng)為〇. 9?2. 4。
[0062] S22、將甲基硅油、熒光粉、高熔點(diǎn)玻璃粉混合均勻以得到熒光粉漿。
[0063] 步驟S22的說(shuō)明請(qǐng)參見對(duì)步驟S12的說(shuō)明。
[0064] 另外，值得說(shuō)明的是，熒光粉漿為流體狀，為了使得熒光粉漿能夠在后續(xù)步驟中 涂覆成型，需要將該熒光粉漿調(diào)整到一定粘度值。當(dāng)熒光粉漿的粘度小于3000mPa. S，熒 光粉漿的流動(dòng)性太強(qiáng)而不容易成型；而當(dāng)熒光粉漿的粘度大于40000mPa. S，熒光粉漿會(huì)因 粘性太強(qiáng)而不容易攪拌均勻，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，混合后的熒光粉漿的粘度調(diào)整為3000mPa. S至 40000mPa. S時(shí)，熒光粉漿的涂覆成型是比較容易的。
[0065] S23、將熒光粉漿涂覆在白色多孔陶瓷基板上。
[0066]由于玻璃粉為無(wú)機(jī)材料，其與金屬基板的結(jié)合力不高，特別是為了提高金屬基板 的反射率，金屬基板表面做的很平，更降低了金屬基板與玻璃封裝的熒光粉片的結(jié)合力。 [0067] 為了解決這個(gè)問(wèn)題，本步驟利用白色多孔陶瓷基板來(lái)替代金屬基板。多孔陶瓷具 有化學(xué)穩(wěn)定性好、密度低、強(qiáng)度高、無(wú)毒、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，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(lái)對(duì)光的散射和反射。白色多孔陶瓷基板 可以是氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅等材質(zhì)。當(dāng)白色多孔陶瓷的厚度足夠厚時(shí)， 白色多孔陶瓷可以作為反射板使用，其反射率可以高達(dá)99%。相對(duì)于金屬基板，多孔陶瓷和 熒光粉漿燒結(jié)得到熒光粉片的結(jié)合力很高，并且熱膨脹系數(shù)比較接近，不容易脫落，因此白 色多孔陶瓷基板是反射式波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的優(yōu)選方案。
[0068] S24、將被熒光粉漿涂覆的白色多孔陶瓷基板在350°C加熱1小時(shí)。
[0069] 與步驟S14類似，這里的步驟S24也是用于使得至少部分硅油以較低的速率揮發(fā)， 以避免熒光粉片出現(xiàn)大量氣孔。而步驟S14不同的是，這里加熱的溫度為350°C，加熱時(shí)間 為1小時(shí)，因此硅油揮發(fā)的速率會(huì)相對(duì)于200°C時(shí)快一些，并且揮發(fā)掉的硅油的總量也會(huì)更 多，相對(duì)于直接燒結(jié)成型，氣孔率也會(huì)下降很多。在實(shí)際應(yīng)用中，本步驟中的加熱溫度和加 熱時(shí)間可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。
[0070] S25、將被熒光粉漿涂覆的白色多孔陶瓷基板在還原氣氛中燒結(jié)成型，以得到熒光 粉片。
[0071] 高熔點(diǎn)玻璃的軟化溫度很高，高熔點(diǎn)玻璃與熒光粉的混合物需要在較高的溫度下 燒結(jié)，而熒光粉在高溫下會(huì)有可能被氧化而光效降低，因此優(yōu)選地，本實(shí)施例中，熒光粉和 白色多孔陶瓷的燒結(jié)是在還原氣氛中進(jìn)行的，以防止熒光粉的氧化而光效降低。實(shí)際上，在 其它的加熱步驟中，溫度過(guò)高都有可能引起熒光粉的氧化，因此這些加熱步驟都可以在還 原氣氛中加熱。
[0072] 還原氣氛可以通過(guò)在加熱爐中通入氫氣實(shí)現(xiàn)，而氫氣容易發(fā)生爆炸，因此優(yōu)選地， 還原氣氛還可以通過(guò)在加熱爐中通入氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w實(shí)現(xiàn)。
[0073] 另外，熒光粉顆粒的粒徑與白色多孔陶瓷基板的氣孔孔徑相接近，熒光粉顆粒會(huì) 滲進(jìn)白色多孔陶瓷基板的空隙，并會(huì)對(duì)白色多孔陶瓷基板的反射率產(chǎn)生一定的影響。為了 防止熒光粉漿滲入白色多孔陶瓷基板，可以將步驟S23分解為：將一透明玻璃板覆蓋在白 色多孔陶瓷基板上；將熒光粉漿涂覆在透明玻璃板上。該透明玻璃板的軟化溫度要小于等 于硼硅酸鹽玻璃粉的軟化溫度，以使得在步驟S26熒光粉片燒結(jié)成型的過(guò)程中透明玻璃板 軟化且最終和熒光粉片以及基板燒結(jié)成一個(gè)整體。優(yōu)選地，該透明玻璃板也是硼硅酸玻璃 材料，這樣燒結(jié)后的熒光粉片的成分更加均勻。
[0074] 通過(guò)上述方法制作的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的熒光粉片的氣孔率較低，提高了光利用效率 并使得熒光粉片的強(qiáng)度更高。另外由于采用的是高熔點(diǎn)玻璃粉，制作的熒光粉片更加耐高 溫，可以應(yīng)用于更高功率的發(fā)光裝置中。
[0075] 另外，為了進(jìn)一步提高波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)光效率，優(yōu)選地，熒光粉和玻璃粉的體積 比為0. 9至2. 4。此時(shí)，相對(duì)于其它體積比的熒光粉片，熒光粉和玻璃粉的體積比在0. 9至 2. 4的熒光粉片的發(fā)光強(qiáng)度更高。
[0076] 實(shí)施例三
[0077] 圖5為本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法又一實(shí)施例的流程示意圖，如圖5所示， 該制作方法的步驟包括：
[0078] S31、獲取一定量的甲基硅油、熒光粉、高熔點(diǎn)玻璃粉。
[0079] 步驟S31的說(shuō)明請(qǐng)參見對(duì)步驟S21的說(shuō)明。
[0080] S32、將甲基硅油、熒光粉、高熔點(diǎn)玻璃粉混合均勻以得到熒光粉漿。
[0081] 步驟S32的說(shuō)明請(qǐng)參見對(duì)步驟S22的說(shuō)明。
[0082] S33、將熒光粉漿涂覆在透明陶瓷基板上。
[0083] 為了實(shí)現(xiàn)制作透射式的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，在本實(shí)施例中，基板為透明陶瓷板，例如三 氧化二鋁陶瓷，石英玻璃等。這里，透明陶瓷基板的軟化溫度要大于熒光粉片的燒結(jié)溫度， 以免在步驟S36的熒光粉片的燒結(jié)過(guò)程中變形。
[0084] S34、將被熒光粉漿涂覆的透明陶瓷基板在200°C加熱0. 5小時(shí)，以除去部分硅油。
[0085] 本實(shí)施例中，在燒結(jié)成型之前兩次加熱去除硅油。這里先在溫度較低的200°C進(jìn)行 加熱〇. 5小時(shí)，先以較慢的速度去除部分硅油。
[0086] S35、將被熒光粉漿涂覆的透明陶瓷基板在350°C加熱0. 5小時(shí)。
[0087] 本步驟中，再將被熒光粉漿涂覆的透明陶瓷基板在350°C加熱0. 5小時(shí)，也可以使 得一定比例的硅油以較慢速度揮發(fā)或者分解掉。這樣通過(guò)兩個(gè)階段分別在不同溫度加熱， 相對(duì)于只用350°C加熱，硅油的揮發(fā)與分解的速度會(huì)變得更慢，更加有利于減少氣孔的產(chǎn) 生。
[0088] 容易理解的是，步驟S34和步驟S35設(shè)置的溫度還可以是其它溫度與時(shí)間，只 需步驟S34為熒光粉漿和白色多孔陶瓷基板在T3溫度加熱以去除部分硅油，步驟S35 為熒光粉漿和白色多孔陶瓷基板在溫度T1加熱0.2小時(shí)以上，且滿足Tb-100°C< T3 <T1彡Tb+200°C即可，其中Tb為硅油的閃點(diǎn)溫度。但是當(dāng)T3和T1的溫度比較接近的 時(shí)候，兩次加熱硅油的揮發(fā)速度并沒(méi)有明顯的差異，因此這里的溫度ΤΙ、T3優(yōu)選滿足T1 一 T3 彡 KKTC。
[0089] S36、將被熒光粉漿涂覆的透明陶瓷基板在還原氣氛中燒結(jié)成型，以得到熒光粉 片。
[0090] 步驟S36的說(shuō)明請(qǐng)參見對(duì)步驟S25的說(shuō)明。
[0091] S37、對(duì)熒光粉片進(jìn)行去應(yīng)力退火。
[0092] 由于熒光粉片在燒結(jié)后的冷卻過(guò)程中，靠近基板的部分和暴漏在空氣中的部分冷 卻的速度不一樣而會(huì)產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，使得熒光粉片容易翹曲。為了減少熒光粉片的熱應(yīng) 力，增加了步驟S37 :對(duì)熒光粉片進(jìn)行去應(yīng)力退火。去應(yīng)力退火是在熒光粉片降低到室溫以 后，再將熒光粉片加熱到玻璃粉的軟化溫度與玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度之間，再緩慢冷卻。此時(shí)，力口 熱的過(guò)程中熒光粉片的微觀結(jié)構(gòu)并沒(méi)有改變，而應(yīng)力得到釋放。冷卻的過(guò)程中，熒光粉靠近 基板的部分和暴漏在空氣中的部分之間的溫度更加接近，從而減小了熱應(yīng)力。因此，本實(shí)施 例制備的熒光粉具有更高的強(qiáng)度。
[0093] 當(dāng)然，獲得透射式的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置還以通過(guò)其它方法。例如增加熒光粉片從基板 上脫模的步驟，從而獲得熒光粉片并用于透射式波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置。為了能夠比較容易地將熒 光粉片從基板上脫離，我們可以使用光滑的金屬板，例如鋁板。鋁板等金屬板和熒光粉片的 熱膨脹系數(shù)不匹配，二者燒結(jié)后的結(jié)合力相對(duì)于陶瓷基板會(huì)低很多，因此熒光粉片從金屬 板上脫離相對(duì)比較容易。同時(shí)為了防止在高溫下金屬板燒結(jié)變黑，可以采用在還原性氣氛 燒結(jié)成型的方法。
[〇〇94] 以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本 發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的 【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： A、 獲取一定量的硅油、熒光粉、玻璃粉； B、 將所述硅油、熒光粉、玻璃粉混合均勻以得到熒光粉漿； C、 將所述熒光粉漿涂覆在基板上； D、 將所述被熒光粉漿涂覆的基板放置在T1溫度加熱0. 2小時(shí)以上，其中 Tb-100°C彡T1彡Tb+200°C，Tb為所述硅油的閃點(diǎn)； E、 將所述被熒光粉漿涂覆的基板燒結(jié)成型，以得到熒光粉片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于：所述步驟E中所述 被熒光粉漿涂覆的基板燒結(jié)溫度為T2,其中T2滿足Tg-100°C彡T2彡Tg+100°C且T2- T1彡100°C，Tg為所述玻璃粉的軟化溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于：所述步驟C和步驟 D之間還包括步驟：將所述被熒光粉漿涂覆的基板放置在T3溫度中加熱，以去除部分硅油， 且 Tb-100°C 彡 T3 < T1 彡 Tb+200°C，T1-T3 彡 100°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于，所述熒光粉與玻璃 粉的體積比為0.9?0.24。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于，所述熒光粉與玻璃 粉的體積比為1.46。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于，所述玻 璃粉為高溫玻璃粉，所述步驟E為將所述被熒光粉漿涂覆的基板在還原氣氛中燒結(jié)以得到 熒光粉片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，其特征在于：所述高溫玻璃粉為 硼硅酸玻璃粉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于：所述 基板為白色多孔陶瓷基板。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于，所述步驟C包括： 將一透明玻璃板覆蓋在所述白色多孔陶瓷基板的表面，該透明玻璃板的軟化溫度小于 等于所述玻璃粉的軟化溫度； 將所述熒光粉漿涂覆在透明玻璃板上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置制造方法，其特征在于：所述 基板為透明陶瓷板，該透明陶瓷板的軟化溫度高于所述步驟E中熒光粉漿與基板的燒結(jié)溫 度。
【文檔編號(hào)】F21V9/10GK104061531SQ201310093876
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月21日
【發(fā)明者】田梓峰, 徐虎 申請(qǐng)人:深圳市繹立銳光科技開發(fā)有限公司