[发明专利]发光陶瓷结构及其制备方法、相关发光装置和投影装置

说明书

本发明公开了一种发光陶瓷结构及其制备方法、相关发光装置和投影装置。本发明的发光陶瓷结构，包括依次层叠结合在一起的发光陶瓷层、多孔陶瓷反射层和氮化铝陶瓷散热基板；其中多孔陶瓷反射层为掺杂氧化锌和/或氧化镁的氧化铝多孔陶瓷，掺杂的氧化锌和/或氧化镁用于与陶瓷散热基板结合，并且掺杂的氧化锌和/或氧化镁至少部分以Zn_xAl_yO和/或Mg_xAl_yO的形式存在，以增强与氮化铝陶瓷基板的粘接力。本发明的发光陶瓷结构具有导热率高、粘接力强、可靠性高的特点，可以作为相关发光装置和投影装置的光学器件。

技术领域

本发明涉及照明和显示技术领域，特别涉及一种发光陶瓷结构及其制备方法、相关发光装置和投影装置。

背景技术

利用激光或者LED等光源激发荧光粉以获得预定单色光或者多色光，是一种广泛应用于照明光源、投影显示等领域的技术方案。这种技术方案往往是利用激光或者LED出射光入射到高速旋转的荧光粉色轮上，以实现良好的散热。

目前荧光粉的封装方式主要为有机硅胶封装和无机玻璃封装两种，这两种封装方式的热导率均较低(1W/(m·K)以下)，且抗热破坏温度不高，硅胶的耐受温度一般在200℃以下，玻璃的耐受温度一般在500℃以下。

为了解决热导率及耐热性问题，本领域技术人员进一步开发了陶瓷结构的荧光发光结构。现有技术中，TW201023405A公开了一种发光结构，包括发光陶瓷层和多孔陶瓷反射层，其中多孔陶瓷反射层为多孔YAG反射层，该技术方案利用了陶瓷结构的耐热性和优良的机械性能，较上述有机硅胶封装和无机玻璃封装的技术方案有很大的进步。然而该技术方案产生于LED照明时期，LED发出的激发光的光强远不及现如今激光，在激光的照射下，发光陶瓷层发出大量的热，多孔陶瓷反射层自身的多孔结构使得热量难以传递出去，需要在其背面设置散热基板以改善散热。

现有技术中，多孔陶瓷反射层的组成材料通常与散热基板的组成材料不同，导致两者难以通过共同烧结的方式增强结合力。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种发光陶瓷结构，具有导热率高、粘接力强、可靠性高的特点。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种发光陶瓷结构，包括依次层叠结合在一起的发光陶瓷层、多孔陶瓷反射层和陶瓷散热基板；其中上述多孔陶瓷反射层为掺杂氧化锌和/或氧化镁的氧化铝多孔陶瓷，掺杂的氧化锌和/或氧化镁用于与陶瓷散热基板结合；并且掺杂的氧化锌的至少部分以Zn_xAl_yO的形式存在，以及掺杂的氧化镁的至少部分以Mg_xAl_yO的形式存在；上述陶瓷散热基板为氮化铝陶瓷基板。

进一步地，上述Zn_xAl_yO具体是ZnAl₂O₄，Mg_xAl_yO具体是MgAl₂O₄。

进一步地，上述多孔陶瓷反射层还掺杂氧化锆、氧化钛和氧化钇中的至少一种。

进一步地，上述多孔陶瓷反射层中掺杂的氧化物比例是总质量的1％～10％。

进一步地，上述发光陶瓷层是Ce掺杂YAG陶瓷。

进一步地，上述发光陶瓷层的厚度为0.05～1mm，上述多孔陶瓷反射层的厚度为0.1～2mm，上述陶瓷散热基板的厚度为0.5～5mm。

进一步地，上述发光陶瓷层表面镀有增透膜，或发光陶瓷层表面有粗糙微结构。