本发明专利技术保护一种波长转换装置及包括该波长转换装置的发光装置和投影装置。波长转换装置包括层叠设置的发光层和反射层，发光层包括第一光致发光材料和第一粘接剂，反射层包括第二光致发光材料、第二粘接剂和反射颗粒，从反射层发出的光完全经发光层出射，发光层与反射层直接连接或通过烧结层连接。一方面使得第二光致发光材料产生的热量只需穿过部分反射层发散，缩短了热量传播距离，同时保留了反射层的反射能力；另一方面减少了第二光致发光材料产生的热量，使得波长转换装置工作在较低的温度下，从而具有更好的发光效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光显示技术和照明领域，特别是涉及一种波长转换装置、发光装置及投影装置。
技术介绍
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(Laser Diode，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。现有技术中用激光光源照射波长转换装置来获得所需出射光，一般采用发光层、反射层和导热基板三层结构的波长转换装置，其中发光层接收激光光源照射并发出受激光，反射层将发光层发出的受激光和未受激发的激发光反射后出射。通常主要采用金属作为导热基板，反射膜层一般采用高纯铝或者高纯银作为镀层，采用硅胶或树脂类透明有机物作为封装介质，将荧光粉颗粒与硅胶/树脂混合在一起，然后再涂覆于金属基板之上形成发光层。这种金属基板+硅胶/树脂结构的波长转换装置可适用于低功率激光光源的应用，但随着应用要求的提高，在中高功率激光光源环境下，这种结构的波长转换装置在使用上便遇到了瓶颈——因为高功率的激光会在长时间照射时产生高温，使硅胶硬化开裂，甚至碳化发黑，而金属镀层反射层易在高温下氧化，使得该类波长转换装置无法适应中高功率激光光源。为适应高功率激光的工作环境，我们采用玻璃粉替代硅胶/树脂作为荧光粉颗粒的封装介质，同时将金属镀层反射层替换为无机非金属颗粒构成的无机反射层。这种导热基板+无机反射层+玻璃发光层结构的波长
转换装置克服了原金属基板-硅胶/树脂波长转换装置的缺陷。然而由于玻璃发光层产生的热量需经玻璃发光层和无机反射层后到达导热基板才能散失掉，热量传播路径长、热阻大，造成发光层热量积累，导致荧光粉——尤其是发热量大的荧光粉长期工作在高温下而转换效率降低。为此，一种新的波长转换装置亟待开发，改善其在高功率激发光工作环境下的散热性能。
技术实现思路
针对上述现有技术的波长转换装置散热路径长、发热量大的缺陷，本专利技术提供一种散热路径更短、发热量更少的波长转换装置。本专利技术提供了一种波长转换装置，包括：层叠设置的发光层和反射层，发光层包括第一光致发光材料和第一粘接剂，反射层包括第二光致发光材料、第二粘接剂和反射颗粒，从反射层发出的光完全经发光层出射，发光层与反射层直接连接或通过烧结层连接。优选地，第一光致发光材料发出的光可激发第二光致发光材料，并使第二光致发光材料发出波长更长的光。优选地，第一光致发光材料为可受激发出黄光的荧光粉，第二光致发光材料为可受激发出红光的荧光粉。优选地，反射颗粒包括氧化钛和氧化铝。优选地，反射层中，氧化铝的质量分数为0.5％～30％，氧化钛的质量分数为2％～75％。优选地，第二光致发光材料占反射层的质量分数为1％～75％。优选地，第二光致发光材料占反射层的质量分数为10％～45％。优选地，第二粘接剂占反射层的质量分数为20～50％。优选地，第二粘接剂为SiO2-B2O3-RO体系的玻璃粉，其中R为Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K中的一种或多种。优选地，反射层厚度为20～100μm。优选地，反射层包括乙基纤维素、萜品醇、丁基卡必醇或硅油，其占反射层的质量分数为0.001％～0.1％。优选地，第一粘接剂为SiO2-B2O3-RO、SiO2-TiO2-Nb2O5-R’2O、
ZnO-P2O5中的一种或多种，其中R选自Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K中的一种或多种，R’选自Li、Na、K中的一种或多种。优选地，还包括陶瓷基板，位于反射层远离发光层的一侧并与反射层层叠设置，陶瓷基板与反射层直接连接或通过烧结层连接。优选地，陶瓷基板为氮化铝基板。优选地，波长转换装置为圆形或圆环形色轮盘，发光层呈圆环形或扇环形分布，反射层呈圆环形或扇环形分布。本专利技术还提供了一种发光装置，包括上述波长转换装置，还包括激发光源，激发光源位于发光层远离反射层一侧，激发光源发射激发光入射于发光层。本专利技术还提供了一种投影装置，包括上述发光装置。与现有技术相比，本专利技术包括如下有益效果：通过采用包括第二光致发光材料、第二粘接剂和反射颗粒构成的反射层，使得第二光致发光材料产生的热量只需穿过部分反射层到达导热基板，缩短了热量传播距离，同时保留了反射层的反射能力；同时，反射层中的第二光致发光材料吸收来自发光层的强度减小的激发光或波长变长的光，其产生的热量大大减少，避免了产生额外的热量，使得波长转换装置工作在较低的温度下，从而具有更好的发光效率。附图说明图1为本专利技术实施例一的波长转换装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例一的波长转换装置的热量传递图；图3为本专利技术实施例二的波长转换装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例三的色轮的结构示意图，4a为色轮的剖面图，4b为色轮的俯视图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例进行详细说明。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例一的波长转换装置的结构示意图，
波长转换装置包括发光层110、反射层120和导热基板130。发光层110包括第一光致发光材料和第一粘接剂。图中发光层110中的黑色实心球代表第一光致发光材料的荧光粉颗粒，可以是黄色荧光粉、绿色荧光粉、橙色荧光粉、红色荧光粉中的任意一种。第一光致发光材料被第一粘接剂封装成层，并在第一粘接剂形成的连续体中呈均匀分布或基本均匀分布。本专利技术中的第一粘接剂为无机粘接剂，具体的，该无机粘接剂为第一玻璃粉。在本专利技术一个优选的实施方式中，第一玻璃粉为SiO2-B2O3-RO、SiO2-TiO2-Nb2O5-R’2O、ZnO-P2O5中的一种或多种，其中R选自Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K中的一种或多种，R’选自Li、Na、K中的一种或多种。该类玻璃粉具有可见光透过率高、耐高温和结构稳定的特性，适于光传播和长时间在高温下工作。本实施例中，发光层110通过将第一光致发光材料的荧光粉颗粒与第一玻璃粉均匀混合后烧结制得，在制备过程中，将第一玻璃粉在其软化点附近加热，使其连结成连续的整体，以使荧光粉颗粒分散地嵌于连续玻璃介质内部。该制备过程使得本实施例的发光层110内部致密无孔隙，避免了荧光粉颗粒与第一玻璃粉颗粒形成多孔结构，从而减小了发光层110内部因空隙而产生的界面热阻，提高了发光层110的导热性能。在本专利技术的一个变形实施方式中，发光层110还包括少量乙基纤维素、萜品醇和丁基卡必醇的混合液或硅油，该类有机物是制备发光层110过程中残留的。在制备发光层110的过程中，以该类有机物作为载体，利用其良好的浸润性和分散性，能够使荧光粉颗粒与第一玻璃粉混合更均匀，此有机载体可以在360～420℃下几乎完全分解排出，在烧结荧光粉颗粒与第一玻璃粉颗粒的混合物时，大部分该类有机物载体被蒸发或分解氧化，但仍有极少量残留在荧光粉颗粒和玻璃介质的界面无法脱出，在兼顾降低反应成本和减少残留物的情况下，控制反应时间，发光层110中的乙基纤维素、萜品醇和丁基卡必醇的混合液或硅油残留物占发光层110的质量分数为0.001％～0.1％。反射层120包括第二光致发光材料、第二粘接剂和反射颗粒，其中第二光致发光材料和反射颗粒分别均匀分布于反射层120中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种波长转换装置，包括：层叠设置的发光层和反射层，所述发光层包括第一光致发光材料和第一粘接剂；所述反射层包括第二光致发光材料、第二粘接剂和反射颗粒；从所述反射层发出的光完全经发光层出射；所述发光层与所述反射层直接连接或通过烧结层连接。
【技术特征摘要】
1.一种波长转换装置，包括：层叠设置的发光层和反射层，所述发光层包括第一光致发光材料和第一粘接剂；所述反射层包括第二光致发光材料、第二粘接剂和反射颗粒；从所述反射层发出的光完全经发光层出射；所述发光层与所述反射层直接连接或通过烧结层连接。2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述第一光致发光材料发出的光可激发所述第二光致发光材料，并使第二光致发光材料发出波长更长的光。3.根据权利要求2所述的波长转换装置，其特征在于，所述第一光致发光材料为可受激发出黄光的荧光粉，所述第二光致发光材料为可受激发出红光的荧光粉。4.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述反射颗粒包括氧化钛和氧化铝。5.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述反射层中，氧化铝的质量分数为0.5％～30％，氧化钛的质量分数为2％～75％。6.根据权利要求1至5中任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述第二光致发光材料占所述反射层的质量分数为1％～75％。7.根据权利要求6所述的波长转换装置，其特征在于，所述第二光致发光材料占所述反射层的质量分数为10％～45％。8.根据权利要求6所述的波长转换装置，其特征在于，所述第二粘接剂占所述反射层的质量分数为20～50％。9.根据权利要求8所述的波长转换装置，其特征在于，所述第二粘接剂为SiO2-B2O3-RO体系的玻璃粉，其中R为Mg、C...
【专利技术属性】
技术研发人员：李乾，许颜正，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。