波长转换装置、光源系统及其相关投影系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种波长转换装置、光源系统及其相关投影系统。该光源系统包括：用于产生激发光的激发光源和波长转换装置，该激发光入射于该波长转换装置，该波长转换装置包括：基底，其第一表面上设有一个凹坑；该凹坑的表面上设有反射层，该反射层的表面的起伏与该凹坑的表面的起伏一致；反射层上设有波长转换层，该波长转换层的表面的起伏与该反射层的表面的起伏一致；基底的第一表面面向激发光，且激发光在波长转换装置上形成的光斑覆盖凹坑的至少部分，该光斑完全落入凹坑内，且该光斑的形状与该凹坑的开口形状不同。本发明专利技术能提供一种减小体积和提高光源系统中的波长转换材料的光转换效率。

Wavelength conversion device, light source system and related projection system

The embodiment of the invention discloses a wavelength conversion device, a light source system and an associated projection system thereof. Including the light source system for generating excitation light excitation light source and wavelength conversion device, the excitation light incident on the wavelength conversion device, the wavelength conversion device includes: a substrate, the first surface is provided with a pit; a reflective layer on the surface of the pit, the reflective layer and the surface of the ups and downs of the pit consistent fluctuating surface; reflection layer is provided with a wavelength conversion layer, the wavelength conversion layer uniform surface fluctuation and fluctuation of the reflecting layer; the first surface of the substrate facing the excitation light, and at least part of the excitation light wavelength conversion device formed on the spot on the cover of the pits, spot completely fall into the pit, opening the shape and the shape of the spot and the pits of different. The invention can provide a light conversion efficiency for reducing volume and improving wavelength conversion material in a light source system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明及显示
，特别是涉及一种波长转换装置、光源系统及其相关投影系统。
技术介绍
现有技术中的投影系统的发光装置中，常采用激发光对波长转换层进行激发以产生受激光，其中该受激光的出射光斑的形状和激发光在波长转换层上形成的光斑的形状大致一样。但在一些场合的运用中，受激光的光斑需要形成特定的形状，因此，激发光在入射于波长转换层之前需先经过整形装置已形成特定形状，这会增加发光装置的成本以及体积。而且，在每个波长转换材料颗粒在受激发的过程中，由于其波长转换效率不可能是100％，其中所损失的能量都转化为热量，这就造成了波长转换材料颗粒的热量的累积和温度的快速上升，直接影响了波长转换材料的发光效率和使用寿命。
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减小体积和提高波长转换材料的光转换效率的光源系统。本专利技术实施例提供一种光源系统，包括用于产生激发光的激发光源和波长转换装置，该激发光入射于该波长转换装置，该波长转换装置包括：基底，包括第一表面，该第一表面上设置有一个凹坑；该凹坑的表面上设置有反射层，使得该反射层的表面的起伏与该凹坑的表面的起伏一致；在所述反射层上设置有波长转换层，该波长转换层的表面的起伏与该反射层的表面的起伏一致；基底的第一表面面向激发光，且激发光在波长转换装置上形成的光斑覆盖凹坑的至少部分；激发光在波长转换装置上形成的光斑完全落入凹坑内，且该光斑的形状与该凹坑的开口形状不同。本专利技术实施例还提供一种光源系统，包括用于产生激发光的激发光源和波长转换装置，该激发光入射于该波长转换装置，该波长转换装置包括：波长转换层，该波长转换层包括第一表面，该波长转换层的第一表面上设置有一个凹坑；反射层，设置于所述波长转换层背向第一表面的一侧；波长转换层的第一表面面向激发光，且激发光在波长转换装置上形成的光斑覆盖凹坑的至少部分；激发光在波长转换装置上形成的光斑完全落入凹坑内，且该光斑的形状与该凹坑的开口形状不同。本专利技术实施例还提供一种波长转换装置，包括：波长转换层，该波长转换层包括第一表面，该波长转换层的第一表面上设置有一个凹坑；反射层，设置于波长转换层背向第一表面的一侧。本专利技术实施例还提供一种投影装置，包括上述光源系统。与现有技术相比，本专利技术包括如下有益效果：本专利技术中，激发光在波长转换装置上形成的光斑完全落入凹坑内，由于波长转换层出射受激光时为全角出射，受激光在凹坑内直接出射或者经该凹坑的内壁一次或多次反射后出射，使得最终出射的受激光的光斑面积和形状为整个凹坑的开口面积和形状，以起到对受激光光斑整形的作用，这样，可以省略掉用于对激发光进行整形的整形装置，减小了光源系统的体积；同时，将波长转换层在基底表面上的一个凹坑内，并且使得波长转换层的表面的起伏与该凹坑的表面的起伏一致，这样，相比入射于呈平面状的波长转换层，在相同的激发光的条件下，本实施例中的激发光所覆盖的波长转换层的面积更大，因此单位面积内的波长转换层接收到的激发光强度更小，进而提高波长转换层的光转换效率。附图说明图1A是本专利技术的光源系统的一个实施例的结构示意图；图1B是图1A所示的光源系统中的凹坑的透视图；图1C是图1A所示的光源系统中的凹坑的另一种结构示意图；图1D是图1A所示的光源系统中的凹坑的另一种截面图；图1E是图1A所示的光源系统中的凹坑的另一种截面图；图1F左侧图是图1A所示的光源系统中的凹坑的另一种结构示意图；图1F右侧图是图1F左侧图中的凹坑的俯视图；图2是本专利技术的光源系统的另一实施例的结构示意图。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。实施例一请参阅图1，图1是本专利技术的光源系统的一个实施例的结构示意图。光源系统100包括激发光源11和波长转换装置12。波长转换装置12包括基底13，该基底包括第一表面13a。第一表面上设置有一个凹坑103。如图1B所示，图1B是图1A所示的光源系统中的凹坑的透视图。在本实施例中，该凹坑103呈四棱锥状，该凹坑的开口为正方形。该凹坑的表面上设置有反射层（图未示），使得该反射层的表面的起伏与该凹坑的表面的起伏一致。在本实施例中，该反射层设置在该四棱锥的四个侧面上。在凹坑103表面上设置反射层有多种方法，其中一种是在该微结构上镀反射膜。最常见的反射膜为银膜，其反射率高达98%或者以上；还可以镀铝膜，其反射率达到94%以上；或者也可以镀金属和介质的混合膜。在镀膜的时候，如果直接在基底表面上镀银膜或者铝膜可能会存在镀膜牢固度不高的问题。因此，在镀银膜或铝膜之前先镀一层铬膜或者钛膜以提高镀膜牢固度。考虑到银和铝在空气中极易氧化，这会极大地降低反射率；因此，在银膜或铝膜表面优选再镀一层透明介质的保护膜以隔绝氧气，例如氧化硅薄膜。波长转换装置12还包括波长转换层15，设置于反射层上，且该波长转换层15的表面的起伏与该反射层的表面的起伏一致。在本实施例中，该波长转换层设置在该四棱锥的四个侧面上的反射层上。波长转换层15包括波长转换材料，用于吸收一种波长范围的光并出射另一种波长范围光。常用的波长转换材料包括荧光粉。波长转换材料还可能是量子点、荧光染料等具有波长转换能力的材料，并不限于荧光粉。在很多情况下，波长转换材料往往是粉末状或颗粒状的，难以直接形成波长转换材料层，此时就需要使用一种粘接剂把各个波长转换材料颗粒固定在一起，并形成特定的形状，如片层状。在反射层上设置波长转换层有多种方法，例如将波长转换材料和粘结剂的混合物均匀喷涂至凹坑103表面，或者采用沉降法，即将分散或溶解有波长转换材料颗粒和无机粘结剂颗粒（如硅酸钠或者硅酸钾）的分散液倾倒在容器内，该容器底面承放有第一表面设有镀有反射膜的凹坑的基底，这时波长转换材料颗粒和无机粘结剂颗粒缓慢沉降于凹坑的表面上，并覆盖该表面形成均匀的一层；沉降完成后取出基底并将其烘干，这样，在凹坑内的反射膜上形成波长转换层。激发光源11用于产生激发光L1，该激发光L1入射于波长转换装置12中的基底的第一表面13a。激发光L1在第一表面上形成的光斑完全落入凹坑103内，且该光斑的形状与凹坑103的开口形状不同。激发光L1激发凹坑103内的波长转换层15并产生受激光，其中一部分受激光直接从波长转换层面向激发光L1的一侧直接出射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源系统，包括用于产生激发光的激发光源和波长转换装置，该激发光入射于该波长转换装置，其特征在于，该波长转换装置包括：基底，包括第一表面，该第一表面上设置有一个凹坑；该凹坑的表面上设置有反射层，使得该反射层的表面的起伏与该凹坑的表面的起伏一致；在所述反射层上设置有波长转换层，该波长转换层的表面的起伏与该反射层的表面的起伏一致；所述基底的第一表面面向所述激发光，且所述激发光在所述波长转换装置上形成的光斑覆盖所述凹坑的至少部分；所述激发光在所述波长转换装置上形成的光斑完全落入所述凹坑内，且该光斑的形状与该凹坑的开口形状不同。

【技术特征摘要】
2012.11.22 CN 201210479401.01.一种光源系统，包括用于产生激发光的激发光源和波长转换装置，
该激发光入射于该波长转换装置，其特征在于，该波长转换装置包括：
基底，包括第一表面，该第一表面上设置有一个凹坑；
该凹坑的表面上设置有反射层，使得该反射层的表面的起伏与该凹
坑的表面的起伏一致；
在所述反射层上设置有波长转换层，该波长转换层的表面的起伏与
该反射层的表面的起伏一致；
所述基底的第一表面面向所述激发光，且所述激发光在所述波长转
换装置上形成的光斑覆盖所述凹坑的至少部分；
所述激发光在所述波长转换装置上形成的光斑完全落入所述凹坑
内，且该光斑的形状与该凹坑的开口形状不同。
2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，该凹坑的底部
不为平面。
3.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述凹坑的开
口呈长方形，该长方形的长边与宽边的比例为4比3或者16比9；或者
所述凹坑的开口呈圆形。
4.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述激发光在
所述波长转换装置上形成的光斑内切于所述凹坑的开口。
5.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统
还包括移动装置，用于调整所述波长转换装置或者所述激发光的位置，
使得所述激发光在所述波长转换装置上形成的光斑完全落入所述凹坑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，
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