一种光转换元件、光源系统及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光转换元件、光源系统及显示装置。其中，光转换元件包括入射区域、发光单元、反射区域、出光区域和光回收区域，入射区域、发光单元、反射区域以及出光区域围合形成一空间结构，且反射区域围绕发光单元设置，其中：入射区域用于入射激发光；发光单元用于接收入射的激发光以产生受激光；反射区域用于将至少部分受激光反射至出光区域以及将未被发光单元吸收的激发光反射至发光单元；出光区域用于出射至少部分受激光；光回收区域用于反射入射至光回收区域的激发光和/或受激光。通过上述方式，本发明专利技术能够缩小产品的体积、降低成本的同时提高光的利用率以实现高亮度显示。

Optical conversion element, light source system and display device

The invention discloses an optical conversion element, a light source system and a display device. The light conversion element includes the incident area, the light emitting unit, the reflection region, the light emitting region and the light recovery area. The incident region, the light emitting unit, the reflection region and the light emitting region are enclosed to form a spatial structure, and the reflected region is set around the light emitting unit, in which the incident area is used for the incident luminescence; the light emitting unit is used. The excited light is used to receive the incident light to produce the laser; the reflected region is used to reflect at least part of the laser to the light area and to reflect the excited light that is not absorbed by the light emitting unit to the light emitting unit; the light out region is used for the ejection at least partially by the laser; the light recovery region is used to reverse the excitation light and / and / and / and / and / or to the light recovery area. Or by laser. Through the above method, the invention can reduce the volume of the product, reduce the cost and improve the utilization rate of light to achieve high brightness display.

【技术实现步骤摘要】
一种光转换元件、光源系统及显示装置
本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种光转换元件、光源系统及显示装置。
技术介绍
现有的投影光源中，除了采用灯泡和纯激光作为光源，还有一种较为流行也是广受欢迎的光源技术：采用激发光激发旋转的荧光粉色轮或者激发固定的荧光粉片，以产生时序光或者白光出射。上述技术中，激光激发旋转的色轮或激发固定的荧光粉片的激光激发荧光粉技术相较于现有的LED固态光源或者灯泡提高了亮度，相较于纯激光光源成本更低，图像显示效果更好。随着显示的要求的提高，该激光激发荧光粉技术也遇到了前所未有的问题，一方面，该光源用在微投等便携设备时，体积大的问题将无法克服；另一方面，该光源的光效不够高，如果进一步提高光效，需要增加新的元部件，这样势必增加光源的体积和成本；再者，如果在不增加新的元件的情况下，通过增加电流或电压，这将对固态光源的寿命是一个极大的考验。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种光转换元件、光源系统及显示装置，能缩小产品的体积、降低成本的同时提高光的利用率以实现高亮度显示。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种光转换元件，该光转换元件包括入射区域、发光单元、反射区域、出光区域和光回收区域，所述入射区域、所述发光单元、所述反射区域以及所述出光区域围合形成一空间结构，且所述反射区域围绕所述发光单元设置；其中：入射区域用于入射激发光；发光单元用于接收入射的激发光以产生受激光；反射区域用于将至少部分所述受激光反射至出光区域以及将未被所述发光单元吸收的激发光反射至所述发光单元；出光区域用于出射至少部分所述受激光；光回收区域用于反射入射至所述光回收区域的激发光和/或受激光。其中，入射区域上设置二向色元件，用于选择性地透射所述激发光，并反射所述受激光。其中，出光区域的长宽比与投影屏幕的长宽比相匹配。其中，出光区域的长宽比为4：3或16：9。其中，出光区域呈方形，所述出光区域和所述光回收区域位于同一平面且光回收区域与出光区域的边缘相连接。其中，出光区域为球冠状面或抛物面，所述光回收区域沿着所述出光区域的周向设置；其中，所述光转换元件还包括：出光透镜，设置在所述出光区域的一侧，用于对从所述出光区域出射的出射光进行聚光。其中，光回收区域为球冠状面或抛物面，所述光转换元件的入射区域、发光单元及所述出光区域位于所述球冠状面的球心位置或所述抛物面的焦点位置；所述光回收区域上设置有透光区域。其中，发光单元采用纯相的荧光陶瓷或复合陶瓷材料。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种光源系统，该光源系统包括：光源，用于发出激发光；匀光元件，用于对所述激发光进行匀光；光转换元件，用于接收匀光后的激发光并产生受激光，其包括前文所述的光转换元件；收集元件，用于接收所述光转换元件出射的受激光。其中，光源系统还包括：散热件，用于对所述光源进行散热。为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是：提供一种显示装置，该显示装置包括如前文所述的光源系统。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术提供一种光转换元件、光源系统及显示装置，该光转换元件包括入射区域、发光单元、反射区域、出光区域以及光回收区域，入射区域、发光单元、反射区域以及出光区域围合形成一空间结构，且反射区域围绕发光单元设置。其中，入射区域用于入射激发光，发光单元用于接收入射的激发光以产生受激光，反射区域用于将至少部分受激光反射至出光区域以及将未被发光单元吸收的激发光反射至发光单元，出光区域用于出射至少部分受激光，光回收区域用于反射入射至光回收区域的激发光和/或受激光。因此，本专利技术能缩小产品的体积、降低成本的同时提高光的利用率以实现高亮度显示。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种光源系统的结构示意图；图2是光源与散热件的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种光转换元件的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的另一种光转换元件的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的又一种光转换元件的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的又一种光转换元件的结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的光转换元件的光路图。具体实施方式请参阅图1，图1是本专利技术实施例提供的一种光源系统的结构示意图。如图1所示，本实施例的光源系统10包括散热件1、光源2、匀光元件3、光转换元件4以及收集元件5。其中，光源2用于发出激发光。本实施例中，光源2优选为固态光源。光源2为激光器光源和/或LED光源。其中，激光光源可以为单颗激光器的形式，也可以为激光器阵列的形式。同理，LED光源可以为单个LED的形式，也可以为LED阵列的形式。光源2还可以为其他光源，在此不作限制。散热件1用于对光源2进行散热。具体而言，本实施例的光源2优选为方形结构，包括出光面21、与出光面21相邻的两侧面22和23以及与出光面21相对的侧面24。其中，出光面21的面积小于侧面22和23的面积。本实施例中，优选的，侧面23固定在散热件1上，这样可以增加光源2与散热件1的接触面积，从而有助于光源2的散热。本实施例中，散热件1优选为导热板。更进一步的，还可以在导热板11的一侧设置散热齿片12。如图2所示。光源2产生的热量通过导热板11传递到散热齿片12上，散热齿片12将热量传递到外界空气中。另外，散热齿片12上还可以设置热导管，部分热量通过热导管传递到外界。匀光元件3用于对光源2发出的激发光进行匀光。本实施例中，匀光元件3可以是匀光棒、复眼透镜或复眼透镜对。其中，匀光棒的形状可以为锥形或者方形，匀光棒的出口面可以设定为特定形状，复眼透镜的每个透镜单元可以是方形也可以是圆形。匀光之后的光进入光转换元件4。请一起参阅图3所示，光转换元件4包括入射区域41、发光单元44、反射区域45、出光区域43以及光回收区域42。入射区域41、发光单元44、反射区域45、出光区域43和光回收区域42围合形成一空间结构，且反射区域45围绕发光单元44设置。其中，入射区域41用于入射激发光，也就是接收经过匀光元件3匀光之后的光。发光单元44设置在光转换元件4的内部，用于接收入射的激发光以产生受激光。反射区域45用于将至少部分受激光反射至出光区域43以及将未被发光单元44吸收的激发光反射至发光单元44。反射区域45设置在入射区域41和出射区域43之间，并位于光转换元件4的侧壁上。反射区域45可以是银、氧化铝等材料涂覆在光转换元件4上。出光区域43用于出射至少部分受激光。光回收区域42用于反射入射至所述光回收区域的激发光和/或受激光，以使所述受激光经过所述反射区域的反射后从所述出光区域出射，所述激发光经过所述发光单元转换产生的受激光从所述出光区域出射，即反射入射至光回收区域的激发光和/或受激光以回收激发光和/或受激光。具体而言，光回收区域42反射的光包括以下三种：第一种：反射受激光。也就是说，经过发光单元44转换后的受激光未全部从出光区域43出射，而是有部分入射到光回收区域42中。此时，光回收区域42将入射的该部分受激光发射，以回收重新利用。第二种：反射激发光。也就是说，从入射区域41入射的激发光未全部被发光单元44转换为受激光，例如一部分激发光从发光单元44和反射区域45之间传输，该部分的激发光入射到光回收区域42中，此时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光转换元件，其特征在于，所述光转换元件包括入射区域、发光单元、反射区域、出光区域和光回收区域，所述入射区域、所述发光单元、所述反射区域以及所述出光区域围合形成一空间结构，且所述反射区域围绕所述发光单元设置；其中：所述入射区域用于入射激发光；所述发光单元用于接收入射的激发光以产生受激光；所述反射区域用于将至少部分所述受激光反射至所述出光区域以及将未被所述发光单元吸收的激发光反射至所述发光单元；所述出光区域用于出射至少部分所述受激光；所述光回收区域用于反射入射至所述光回收区域的激发光和/或受激光。

【技术特征摘要】
1.一种光转换元件，其特征在于，所述光转换元件包括入射区域、发光单元、反射区域、出光区域和光回收区域，所述入射区域、所述发光单元、所述反射区域以及所述出光区域围合形成一空间结构，且所述反射区域围绕所述发光单元设置；其中：所述入射区域用于入射激发光；所述发光单元用于接收入射的激发光以产生受激光；所述反射区域用于将至少部分所述受激光反射至所述出光区域以及将未被所述发光单元吸收的激发光反射至所述发光单元；所述出光区域用于出射至少部分所述受激光；所述光回收区域用于反射入射至所述光回收区域的激发光和/或受激光。2.根据权利要求1所述的光转换元件，其特征在于，所述入射区域上设置二向色元件，用于选择性地透射所述激发光，并反射所述受激光。3.根据权利要求1所述的光转换元件，其特征在于，所述出光区域的长宽比与投影屏幕的长宽比相匹配。4.根据权利要求3所述的光转换元件，其特征在于，所述出光区域的长宽比为4：3或16：9。5.根据权利要求3所述的光转换元件，其特征在于，所述出光区域呈方形，所述出光区域和所述光回收区域位于同一平面且所述光回收区域与所述出光区域的边缘相连接。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，郭祖强，李屹，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44