CN105674214A - 一种波长转换结构的制备方法及相关波长转换结构 - Google Patents

Abstract

本发明保护一种波长转换结构的制备方法及相关波长转换结构，制备方法依次包括步骤S10：将粘接剂置于模具中，在第一温度下加热，获得无空隙的粘接剂层；S20：将第一波长转换材料配置于粘接剂层的一表面，在第二温度下加热，使粘接剂层熔融并具有流动性，第一波长转换材料进入熔融的粘接剂层，获得波长转换混合层，第二温度高于第一温度；S30：将波长转换混合层从模具中脱模并加工成型，获得波长转换结构。该制备方法依靠重力和虹吸作用使得第一波长转换材料融合进入熔融并具有流动性的粘接剂层中，避免了空隙的产生，提升了波长转换结构的导热性能，从而使得波长转换结构能够满足大功率光源长时间使用，对提升光源产品的光效起着决定性作用。

Description

一种波长转换结构的制备方法及相关波长转换结构

技术领域

本发明涉及波长转换结构领域，特别是涉及一种波长转换结构的制备方法及相关波长转换结构。

背景技术

随着显示和照明技术的发展，原始的卤素灯泡作为光源越来越不能满足显示和照明高功率和高亮度的需求。采用固态光源如LD(LaserDiode，激光二极管)发出的激发光以激发波长转换材料的方法能够获得各种颜色的可见光，该技术越来越多的应用于照明和显示中。这种技术具有效率高、能耗少、成本低、寿命长的优势，是现有白光或者单色光光源的理想替代方案。

现有技术中，通常通过将波长转换材料以粘接剂为载体制成片层状，获得可用于发光的波长转换装置。其制备步骤一般为，先将波长转换材料与粘接剂均匀混合，然后在一定温度下加热成型。然而，在将波长转换材料与粘接剂混合的过程中，难以获得高致密度的波长转换层，其原因在于，如果波长转换材料占波长转换层的体积分数较大，则由于颗粒状的波长转换材料互相之间没有粘接性，在波长转换材料之间形成大量的空隙，而没有足够多的粘接剂用于填充该空隙，从而使得波长转换层的致密度低。即使通过后续的加热处理，使粘接剂的流动性增强以进入空隙，仍会有部分空隙被封闭在波长转换材料和粘接剂之间。

尤其是，当粘接剂为无机粘接剂时，在将无机粘接剂与波长转换材料混合时，需加入有机载体材料，虽然这些载体材料会随着温度的上升会逐渐分解、挥发或者燃烧掉，但是在烧制后会留下许多孔隙和裂纹的出现，使得这种粉片内部是一种无机空间网络状，这种结构只具备较高的耐热特性，而不具备良好的导热性能；随着激发激光功率的增加，产生的热量也相应的增加，造成了荧光粉颗粒的热量的累积和温度的快速上升，直接影响了荧光粉的发光效率和使用寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本专利发明了一种新的制备方法，制备了一种新型致密光波长转换片，荧光粉颗粒完全嵌入在熔融态无机粘结材料中，二者结合非常密实，增强了粉片的韧性和强度，不仅保证了材料的耐高温性能，更提升了材料的导热性能。

针对上述现有技术的难以制备致密的波长转换结构的缺陷，本发明提供一种简便、可靠的结构致密的波长转换结构的制备方法及相关波长转换结构。

本发明提供了一种波长转换结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤S10：将粘接剂置于模具中，在第一温度下加热，获得无空隙的粘接剂层；

步骤S20：将第一波长转换材料配置于粘接剂层的一表面，在第二温度下加热，使粘接剂层熔融并具有流动性，第一波长转换材料进入所述熔融的粘接剂层，获得波长转换混合层，第二温度高于第一温度；

步骤S30：将波长转换混合层从模具中脱模并加工成型，获得波长转换结构。

优选地，粘接剂为无机粘接剂。

优选地，无机粘接剂包含氧化硼、氧化锆、氧化铝、氧化硅、氧化钾、氧化钙、氧化钠、氟化钠、氟化钙、氟化铵、硼酸中的至少一种。

优选地，第二温度比第一温度高100～200℃。

优选地，步骤S10中，第一温度为750～1000℃，加热条件为真空度0.01～0.1Pa，加热时间为0.5～2h。

优选地，步骤S20中，第二温度为850～1200℃，加热条件为真空度0.01～0.1Pa，加热时间为1～2.5h。

优选地，模具为石膏模具。

优选地，石膏模具由粒径500～1500的石膏粉制成。

优选地，步骤S30还包括将波长转换混合层和石膏模具一同浸入水中的步骤，优选地，水的温度高于30℃。

优选地，步骤S20包括，将第一波长转换材料涂覆于粘接剂层的上表面。

优选地，涂覆方式为粉末喷涂；或涂覆方式为注浆成型，包括将第一波长转换材料与溶剂混合，然后覆盖在粘接剂层的上表面，溶剂为小分子的挥发性物质，包括乙醇、水、甲苯、二甲苯、丙酮中的至少一种。

优选地，步骤S20还包括控制加热时间的步骤，用于控制第一波长转换材料在粘接剂层中的位置。

优选地，步骤S20包括，将步骤S10中的粘接剂层从模具中脱模，然后将第一波长转换材料填充在模具底部并压平，再将粘接剂层放入模具中，使其下表面与第一波长转换材料贴合；将模具、第一波长转换材料和粘接剂层在第二温度下加热，使粘接剂层熔融并具有流动性，获得波长转换混合层，第二温度高于第一温度。

优选地，在步骤S20前或步骤S20后，还包括步骤S40：将无机反射粉体材料配置于粘接剂层或波长转换混合层的一表面，在第三温度下加热，使粘接剂层或波长转换混合层中的粘接剂成分熔融并具有流动性，无机反射粉体材料进入熔融的粘接剂层或波长转换混合层，第三温度大于第一温度。

优选地，无机反射粉体材料的白度为80～100，包括氧化镁、硫酸钡、氮化硼、氧化铝、氧化锌中的至少一种。

优选地，在步骤S20前或步骤S20后，还包括步骤S50：将第二波长转换材料配置于粘接剂层或波长转换混合层的一表面，在第三温度下加热，使粘接剂层或波长转换混合层中的粘接剂成分熔融并具有流动性，第二波长转换材料进入熔融的粘接剂层或波长转换混合层，第三温度大于第一温度。

优选地，第一波长转换材料和第二波长转换材料为荧光粉、荧光染料或纳米材料，且二者为不同种类的材料。

优选地，粘接剂为有机粘接剂，有机粘接剂包括硅胶、环氧树脂。

优选地，模具的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

本发明还提供了一种波长转换结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤S10’：第一波长转换材料填充于模具底部并压平；

步骤S20’：将粘接剂颗粒填充于步骤S10’中的第一波长转换材料的上方并压平，将第一波长转换材料、粘接剂连同模具进行加热，使粘接剂熔融并具有流动性，使第一波长转换材料与熔融的粘接剂融合，获得波长转换混合层；

步骤S30’：将波长转换混合层从模具中脱模并加工成型，获得波长转换结构。

优选地，步骤S20’还包括，加热前在粘接剂的上方铺设一氮化硼层，在该氮化硼层的上方放置耐高温材料，用于在加热过程中对第一波长转换材料和粘接剂进行压实。

本发明还提供了一种根据上述任一制备方法制备的波长转换结构，包括波长转换材料层和粘接剂层。

优选地，波长转换材料层位于粘接剂层内部，且粘接剂层为一体成型的。

与现有技术相比，本发明包括如下有益效果：

通过将粘接剂置于模具中加热获得无空隙的粘接剂层，使得粘接剂之间没有空隙，然后将第一波长转换材料配置于粘接剂层的表面，在高于粘接剂层的制备温度下加热，使得第一波长转换材料依靠重力和虹吸作用融合进入熔融并具有流动性的粘接剂层中，避免了空隙的产生，提升了波长转换结构的导热性能，从而使得波长转换结构能够满足大功率光源长时间使用，对提升光源产品的光效起着决定性作用。

附图说明

图1为本发明实施例一的波长转换结构制备方法的流程图；

图2为本发明实施例一的步骤S20中波长转换结构的变化示意图；

图3为现有技术制备的波长转换结构截面的扫描电镜图；

图4为本发明实施例一制备的波长转换结构截面的扫描电镜图；

图5为本发明实施例二的制备方法中的结构变化示意图；

图6为本发明实施例六的波长转换结构制备方法的流程图；

图7为本发明实施例六的制备方法中的结构变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。

实施例一

请参见图1，图1为本发明实施例一的波长转换结构制备方法的流程图，包括如下步骤：

步骤S10：将无机粘接剂置于模具中，在第一温度下加热，获得无空隙的粘接剂层；

步骤S20：将第一波长转换材料涂覆在粘接剂层的上表面，在第二温度下加热，使粘接剂层熔融并具有流动性，第一波长转换材料进入熔融的粘接剂层，获得波长转换混合层；

步骤S30：将波长转换混合层从模具中脱模并加工成型，获得波长转换结构。

在步骤S10中，选择耐热、透明的无机粘接材料。首先，波长转换结构的主要功能成分为波长转换材料，作为波长转换结构的填充和粘接材料，粘接剂应尽量选择透光性好、对光吸收率小的材料，以避免对波长转换材料的不利影响。其次，由于激发光对波长转换结构的持续照射会导致波长转换结构的热量积聚和温度升高，因此粘接材料优选耐热、导热性能好的材料。本实施例中，无机粘接剂包含氧化硼、氧化锆、氧化铝、氧化硅、氧化钾、氧化钙、氧化钠、氟化钠、氟化钙、氟化铵、硼酸中的至少一种，既可以为单一的材料，也可以为多种材料的混合。

本实施例中的模具为石膏模具，采用耐高温且粒径在500～1500目之间的石膏粉制成，该石膏粉具有容易脱模的优点。在现有技术中，制备波长转换层通常只需要将浆料刷涂到基板上，加热使其软化然后冷却即可，加热过程是为了使粘接剂颗粒间的界面消失，不需要也不希望粘接剂的流动性增大到使得波长转换材料发生较大位移。而本发明中，需要使波长转换材料整体成层的嵌入粘接剂层中，需要粘接剂达到一定的流动性，模具的存在使得粘接剂在具有流动性的同时能够保持层状形貌，否则粘接剂将无法成型。

本实施例中的第一温度为750～1000℃，根据无机粘接剂的不同而不同，在该温度下，无机粘接剂软化并粘接在一起，形成均一连续的粘接剂层。第一温度的处理在真空度0.01～0.1Pa的环境下进行，以减少粘接剂层中的气泡空隙，加热处理时间为0.5～2h，以确保形成致密的粘接剂层。

在步骤S20中，待上述粘接剂层冷却为致密的固体层后，将第一波长转换材料粉末以喷涂的方法直接涂覆在粘接剂层上。这种方法不引入第一波长转换粉末之外的物质，保证了最终产物波长转换结构的纯无机、无杂质，也避免了混合浆料因后续的高温加热挥发分解而产生气泡空隙的问题。

在其他的实施方式中，也可以选择先将第一波长转换材料粉末与溶剂混合形成具有一定流动性的浆料后，将浆料喷涂在粘接剂层的上表面，或直接倒在粘接剂层的上表面。溶剂为小分子可挥发性物质，且不与模具或波长转换材料发生任何反应，可以为乙醇、水、甲苯、二甲苯、丙酮中的一种或多种的组合。相对于上述的粉末喷涂法，虽然引入了溶剂小分子，但是溶剂小分子能够在加热初期挥发掉，对波长转换结构的影响较小，而且利用此方法涂覆时，对波长转换材料层的厚度均匀性控制更有优势。

此外，也可以在粘接剂层处于第一温度的情况下，直接喷涂第一波长转换材料，此方法可以省却将粘接剂层冷却再加热的过程，能够提高制备波长转换结构的效率，然而由于喷涂第一波长转换材料时，粘接剂层已有一定的流动性，首先喷涂到粘接剂层表面的第一波长转换材料由于重力作用已经开始下沉，这样会导致制备出的波长转换结构中的波长转换层的相对密度不高，因此在一些对波长转换层的相对密度要求不高的地方可以采用本方法。

本实施例中，第一波长转换材料为荧光粉，也可以为纳米材料、荧光染料，其稳定性好，在第一温度和第二温度下不会劣化，而且不与粘接剂发生反应。

第二温度比第一温度高100～200℃，在第二温度下，粘接剂层为熔融态，流动性进一步增强，粘度下降，使得第一波长转换材料能够更快速的在粘接剂层中下沉。经实验证明，假如第二温度低于第一温度，则第一波长转换材料下沉速度非常缓慢，而且其在下沉过程中沿下沉方向的最大厚度明显增大，这样得到的波长转换结构中的第一波长转换材料层的厚度大，相对于含有等量波长转换材料及较小的厚度的波长转换层，其导热性差，不能适用于大功率激发光激发照明。在本实施例中，第二温度为850～1200℃，根据无机粘接剂的不同及第一温度的不同而不同，在该温度下，粘接剂层熔融并具有更大的流动性。第二温度的处理在真空度0.01～0.1Pa的环境下进行，防止周围的气体进入波长转换结构中形成空隙，还可以促进溶剂小分子挥发。第二温度的加热处理时间为1～2.5h，较步骤S10中的热处理时间更长，有利于粘接剂在波长转换材料的颗粒之间充分的流通和填充，有利于整体结构的致密。

请参见图2，图2为本发明实施例一的步骤S20中波长转换结构的变化示意图，其中波长转换结构包括波长转换材料层1和粘接剂层2，模具未在图中示出。随着在第二温度下加热时间的增加，波长转换材料层1在粘接剂层2中的位置逐渐下降(沿图中箭头方向，加热时间逐渐增加)，本发明可以根据需要控制加热时间，使波长转换材料层1处于粘接剂层2的顶部、中部或底部，在加热时间短的情况下，还可以获得第一波长转换材料部分嵌入粘接剂层内部且部分裸露于粘接剂层表面的波长转换结构，形成粗糙不平的表面，该波长转换结构在波长转换的同时可以对光进行散射。由于在加热过程中，粘接剂层熔融并具有流动性，因此波长转换材料层1在下沉过程中仍能够保持致密的层状结构，不会导致波长转换材料层1的厚度等于波长转换材料下降的高度而丧失致密性。

在步骤S30中，将经过第二温度加热后冷却的波长转换结构连同模具一起放入热水中浸泡，将波长转换结构从模具中脱模，得到波长转换结构的坯体，对其进行打磨、切割等加工，根据需要除去多余的粘接剂层结构，获得可用于光学系统的波长转换结构。

本实施例中，热水温度高于30℃低于60℃为宜，有利于快速脱去石膏模具，在此温度下，只须浸泡0.5～1h即可脱模。当然，在对脱模要求不高的情况下，也可以采用低于30℃的冷水进行脱模。

本实施例制备出的波长转换结构空隙少，结构致密，如图3为现有技术制备出的波长转换结构截面的扫描电镜图，图4为本发明实施例一的方法制备出的波长转换结构截面的扫描电镜图。本实施例在制备过程中，使得第一波长转换材料依靠重力和虹吸作用融合进入熔融并具有流动性的粘接剂层中，避免了空隙的产生，形成了致密的结构，这种致密结构减少了材料与空隙的界面产生的高热阻，改善了波长转换结构整体的导热性能。

实施例二

本实施例制备波长转换结构的方法包括步骤S10：将无机粘接剂置于模具中，在第一温度下加热，获得均一连续无空隙的粘接剂层；S20：将步骤S10中的粘接剂层从模具中脱模，然后将第一波长转换材料填充在所述模具底部并压平，再将所述粘接剂层放入模具中，使其下表面与所述第一波长转换材料贴合，将所述模具、第一波长转换材料和粘接剂层在第二温度下加热，使所述粘接剂层熔融并具有流动性，第一波长转换材料进入熔融的粘接剂层，获得波长转换混合层，第二温度高于第一温度；S30：将波长转换混合层从模具中脱模并加工成型。

请参见图5，图5是本发明实施例二的制备方法中的结构变化示意图。其中包括波长转换材料层1，粘接剂层2和模具3。在步骤S20中，第一波长转换材料在模具底部形成致密的颗粒层，由于第一波长转换材料彼此之间没有粘接性且各颗粒形状不一，因此形成的波长转换材料层1含有空隙。在波长转换材料层1顶部放置步骤S10制备的粘接剂层2后，通过在第二温度下加热，粘接剂层2被加热至具有流动性，在重力作用下，熔融的粘接剂渗入到波长转换材料层1的空隙中，将其中的气体排出，在维持原波长转换材料层1的厚度基本不变的情况下，形成了第一波长转换材料与粘接剂相结合的层结构。

与实施例一相比，本实施例二的区别在于，将第一波长转换材料配置于粘接剂层的下表面。本实施例二相对于实施例一的优点在于，避免了第一波长转换材料在下降过程中因下降距离不均匀而导致的波长转换材料层厚度的增加。然而，由于本实施例中，初始的第一波长转换材料的颗粒之间存在气体，粘接剂难以将其全部排出，可能使得最终制得的波长转换结构中存在气泡，进而降低波长转换结构的导热性能。

实施例三

本实施例制备波长转换结构的方法包括如下步骤：

步骤S10：将无机粘接剂置于模具中，在第一温度下加热，获得均一连续无空隙的粘接剂层；

步骤S20：将第一波长转换材料涂覆在粘接剂层的上表面，在第二温度下加热，使粘接剂层熔融并具有流动性，第一波长转换材料进入熔融的粘接剂层，获得波长转换混合层；

步骤S40：将无机反射粉体材料配置于步骤S20得到的波长转换混合层的一表面，在第三温度下加热，使所述波长转换混合层中的粘接剂成分熔融并具有流动性；

步骤S30：将步骤S40得到的波长转换混合层从模具中脱模并加工成型。

本实施例中，步骤S10、S20和S30与实施例一相同，此处不再赘述。与上述实施例一相比，本实施例在步骤S20与步骤S30之间增加了步骤S40，即在通过使得第一波长转换材料至少部分沉入粘接剂层中后，再以同样的方式，增加无机反射粉体材料，使其依靠重力和虹吸作用融合进入熔融并具有流动性的粘接剂层中。通过本实施例得到的波长转换结构以粘接剂为载体，同时包括波长转换材料层和无机反射层。

本实施例中，第三温度高于第一温度。在第三温度下，粘接剂层为熔融态，相对于第一温度下的情况，流动性增强、粘度下降，使得无机反射粉体材料能够更快速的在粘接剂层中下沉。

本实施例中，无机反射粉体材料的白度为80～100，具有高反射率和热稳定性，与第一波长转换材料和粘接剂组成反射式波长转换结构。无机反射粉体材料可以选自氧化镁、硫酸钡、氮化硼、氧化铝、氧化锌中的至少一种，这些材料都能满足高反射率和热稳定性的要求。

本实施例中，将无机反射粉体材料以粉末喷涂的方式之间涂覆在包含第一波长转换材料和粘接剂的波长转换混合层表面上，也可以选择将无机反射粉体材料与挥发性小分子溶剂混合后喷涂在波长转换混合层表面或倒入流平。

本实施例中，待步骤S20中制得的波长转换混合层冷却后再进行步骤S40的增加无机反射粉体材料的操作，该方法简单易操作，设备成本低。在本发明其他的实施方式中，也可以选择在步骤S20得到的波长转换结构仍处于第二温度或降温过程中喷涂无机反射粉体材料，以缩短制备时间。

在本实施例三的变形实施例中，还可以将无机反射粉体材料配置于步骤S20得到的波长转换结构的下表面。

具体为步骤S40：将步骤S20得到的波长转换混合层冷却后从模具中脱模，然后将无机反射粉体材料填充在模具底部并压平，再将波长转换混合层放入模具中，使其下表面与无机反射粉体材料贴合，将包含粘接剂和第一波长转换材料的波长转换混合层连同无机反射粉体材料和模具一同在第三温度下加热，使得粘接剂熔融并具有流动性，从而制得包含第一波长转换材料、无机反射粉体材料和粘接剂的波长转换结构。

该变形实施例与实施例三的区别类似于实施例二与实施例一的区别，即无机反射粉体材料与包含第一波长转换材料的波长转换结构在步骤S40中上下位置关系是相反的。

在本实施例三的又一变形实施例中，还可以将步骤S40设置于步骤S10与步骤S20之间，即先得到由无机反射粉体材料和粘接剂组成的混合层，然后加入第一波长转换材料，得到由第一波长转换材料、无机反射粉体材料和粘接剂组成的波长转换混合层。

实施例四

本实施例为在实施例三的基础上的进一步变形，其区别仅在于，将实施例三的步骤S40替换为步骤S50，其中步骤S50即为，将步骤S40中的无机反射粉体材料替换为第二波长转换材料，操作方法步骤不变。具体为步骤S50：将第二波长转换材料配置于步骤S20得到的波长转换混合层的一表面，在第三温度下加热，使所述波长转换混合层中的粘接剂成分熔融并具有流动性，第二波长转换材料融合进入波长转换混合层。

第二波长转换材料与第一波长转换材料为具有不同波长转换特性的材料，可以是荧光粉、荧光染料或纳米材料。通过本实施例得到的波长转换结构包含第一波长转换材料、第二波长转换材料和作为载体的粘接剂，适用于通过两步激发得到预定光的发光装置或得到两种混合受激光的发光装置。

与实施例三相同，步骤S50也可以位于实施例一的步骤S20之前或之后，也可以位于实施例二的步骤S20之前或之后，此处不再赘述。

此外，在本发明其他实施例中，也可以将实施例三与实施例四结合，即在本发明实施例一或实施例二的基础上增加步骤S40和步骤S50，从而得到包括第一波长转换材料、第二波长转换材料、无机反射粉体材料和作为载体的粘接剂的波长转换结构。

实施例五

本实施例为在上述实施例的基础上的进一步变形，其区别在于，将上述实施例中的无机粘接剂替换为有机粘接剂。具体的，有机粘接剂为硅胶或环氧树脂，该有机粘接剂的粘度和热稳定性较好。

本实施例中，模具为聚对苯二甲酸乙二醇酯材质，该模具适用于有机粘接剂的脱模。

由于本实施例中的有机粘接剂软化点远低于无机粘接剂，且高温下会分解，因此适于较低温度下的制备。尤其的，对于热稳定性差的波长转换材料，采用上述实施例的制备方法会导致波长转换材料的劣化，而采用本实施例的制备方法则不会出现该问题。

实施例六

请参见图6，图6为本发明实施例六的波长转换结构制备方法的流程图，包括如下步骤：

步骤S10’：第一波长转换材料填充于模具底部并压平；

步骤S20’：将粘接剂颗粒填充于步骤S10’中的第一波长转换材料的上方并压平，将第一波长转换材料、粘接剂连同模具进行加热，使粘接剂熔融并具有流动性，获得波长转换混合层；

步骤S30’：将波长转换混合层从模具中脱模并加工成型。

请参见图7，图7为本发明实施例六的制备方法中的结构变化示意图，其中包括第一波长转换材料1、粘接剂2(2’)及模具3，其中2’为颗粒状态的粘接剂，2为成为连续体的粘接剂。

通过步骤S10’得到第一波长转换材料颗粒层1，经过压平处理后，其致密度高，但颗粒之间仍存在许多空隙。

步骤S20’将粘接剂颗粒置于第一波长转换材料1的上方，经过压平处理减少了部分空隙。然后将整个模具连同其中的材料一同加热，使得粘接剂2从颗粒变为熔融有流动性的半固体，形成均一的层结构。在此过程中，熔融的粘接剂2在重力作用下逐渐渗入第一波长转换材料的空隙中，将气体挤出。由于第一波长转换材料密度较大，不会明显的向粘接剂层的方向扩散，从而保证了之后制备的波长转换结构中第一波长转换材料的高致密度。

在本实施例中，为进一步提高波长转换结构的致密度，可在粘接剂颗粒上方增加铺设一氮化硼层，并在氮化硼层上方放置耐高温材料，用于对下方的波长转换结构进行压实，可以进一步增加波长转换结构的致密度。氮化硼容易成层，不会在加热过程中沉入粘接剂，而且易与粘接剂分离，适于作为粘接剂与施力材料之间的隔离材料，施力材料选用耐高温材料，防止在加热过程中分解或发生反应。

步骤S30’与上述实施例中的步骤S30相同，此处不再赘述。

与上述实施例一至五不同，本实施例未先独立的将粘接剂颗粒制备呈均一的粘接剂层，而是直接将粘接剂颗粒与第一波长转换材料颗粒叠层设置，一同进行加热。本质上，本实施例与以上的实施例都是利用了重力和虹吸作用得到高致密度的波长转换结构，采用了相同的原理，而本实施例简化了步骤，进一步节省了成本。

本发明还包括用上述各实施例的制备方法制备出的波长转换结构，该波长转换结构相比于常规制备方法得到的产品，致密度更高、粘接剂连续性更好，从而具有更好的导热性能，适于大功率发光装置应用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (23)

1.一种波长转换结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10：将粘接剂置于模具中，在第一温度下加热，获得无空隙的粘接剂层；

步骤S20：将第一波长转换材料配置于所述粘接剂层的一表面，在第二温度下加热，使所述粘接剂层熔融并具有流动性，所述第一波长转换材料进入所述熔融的粘接剂层，获得波长转换混合层，所述第二温度高于所述第一温度；

步骤S30：将所述波长转换混合层从所述模具中脱模并加工成型，获得波长转换结构。

2.根据权利要求1所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述粘接剂为无机粘接剂。

3.根据权利要求1所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述粘接剂包含氧化硼、氧化锆、氧化铝、氧化硅、氧化钾、氧化钙、氧化钠、氟化钠、氟化钙、氟化铵、硼酸中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述第二温度比所述第一温度高100～200℃。

5.根据权利要求1所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S10中，第一温度为750～1000℃，加热条件为真空度0.01～0.1Pa，加热时间为0.5～2h。

6.根据权利要求1所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S20中，第二温度为850～1200℃，加热条件为真空度0.01～0.1Pa，加热时间为1～2.5h。

7.根据权利要求2所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述模具为石膏模具。

8.根据权利要求7所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述石膏模具由粒径500～1500的石膏粉制成。

9.根据权利要求7所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S30还包括将所述波长转换混合层和所述石膏模具一同浸入水中的步骤，优选地，所述水的温度高于30℃。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S20包括，将所述第一波长转换材料涂覆于所述粘接剂层的上表面。

11.根据权利要求10所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述涂覆方式为粉末喷涂；或

所述涂覆方式为注浆成型，包括将所述第一波长转换材料与溶剂混合，然后覆盖在所述粘接剂层的上表面，所述溶剂为小分子的挥发性物质，包括乙醇、水、甲苯、二甲苯、丙酮中的至少一种。

12.根据权利要求10所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S20还包括控制加热时间的步骤，用于控制所述第一波长转换材料在所述粘接剂层中的位置。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S20包括，

将所述步骤S10中的粘接剂层从所述模具中脱模，然后将第一波长转换材料填充在所述模具底部并压平，再将所述粘接剂层放入模具中，使其下表面与所述第一波长转换材料贴合；

将所述模具、第一波长转换材料和粘接剂层在第二温度下加热，使所述粘接剂层熔融并具有流动性，获得波长转换混合层，所述第二温度高于所述第一温度。

14.根据权利要求1至9中任一项所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，在所述步骤S20前或步骤S20后，还包括步骤S40：

将无机反射粉体材料配置于所述粘接剂层或所述波长转换混合层的一表面，在第三温度下加热，使所述粘接剂层或所述波长转换混合层中的粘接剂成分熔融并具有流动性，所述无机反射粉体材料进入所述熔融的粘接剂层或波长转换混合层，所述第三温度大于所述第一温度。

15.根据权利要求14所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述无机反射粉体材料的白度为80～100，包括氧化镁、硫酸钡、氮化硼、氧化铝、氧化锌中的至少一种。

16.根据权利要求1至9中任一项所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，在所述步骤S20前或步骤S20后，还包括步骤S50：

将第二波长转换材料配置于所述粘接剂层或所述波长转换混合层的一表面，在第三温度下加热，使所述粘接剂层或所述波长转换混合层中的粘接剂成分熔融并具有流动性，所述第二波长转换材料进入所述熔融的粘接剂层或波长转换混合层，所述第三温度大于所述第一温度。

17.根据权利要求16所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述第一波长转换材料和第二波长转换材料为荧光粉、荧光染料或纳米材料，且二者为不同种类的材料。

18.根据权利要求1所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述粘接剂为有机粘接剂，所述有机粘接剂包括硅胶、环氧树脂。

19.根据权利要求18所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述模具的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

20.一种波长转换结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10’：第一波长转换材料填充于模具底部并压平；

步骤S20’：将粘接剂颗粒填充于所述步骤S10’中的第一波长转换材料的上方并压平，将所述第一波长转换材料、粘接剂连同模具进行加热，使所述粘接剂熔融并具有流动性，使所述第一波长转换材料与所述熔融的粘接剂融合，获得波长转换混合层；

步骤S30’：将所述波长转换混合层从所述模具中脱模并加工成型，获得波长转换结构。

21.根据权利要求20所述的波长转换结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S20’还包括，加热前在所述粘接剂的上方铺设一氮化硼层，在该氮化硼层的上方放置耐高温材料，用于在加热过程中对所述第一波长转换材料和粘接剂进行压实。

22.一种根据权利要求1至21中任一项所述的制备方法制备的波长转换结构，包括波长转换材料层和粘接剂层。

23.根据权利要求22所述的波长转换结构，其特征在于，所述波长转换材料层位于所述粘接剂层内部，且所述粘接剂层为一体成型的。