散射装置及其制造方法及发光装置、投影系统与照明系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种散射装置及其制造方法及发光装置、投影系统与照明系统。散射装置包括：透明无机物基底，包括相对的第一表面与第二表面，第二表面的至少部分为粗糙面，该粗糙面具有多个微型凹陷；过渡介质，位于粗糙面的多个微型凹陷内且不超出其位于的微型凹陷，该过渡介质与微型凹陷内壁紧密接触以形成过渡介质‑基底界面，该过渡介质的上表面的至少部分为平面；且过渡介质的折射率满足：

Scattering device and its manufacturing method and light emitting device, projection system and lighting system

An embodiment of the invention discloses a scattering device, a manufacturing method, a light emitting device, a projection system and a lighting system. The scattering device comprises a transparent inorganic substrate, comprises a first surface and a second surface opposite second surface, at least part of the surface, the rough surface is provided with a plurality of micro depressions; transition medium in rough surface with a plurality of micro depressions and beyond its located in micro sag, the transition medium in close contact with the micro sag the inner wall to form a transitional medium basement interface, the transition medium on the surface of at least part of the plane; and the refraction rate meet the transition medium:

【技术实现步骤摘要】
散射装置及其制造方法及发光装置、投影系统与照明系统
本专利技术涉及照明与显示
，特别是涉及一种散射装置及其制造方法及发光装置、投影系统与照明系统。
技术介绍
在现有技术中使用激光激发荧光粉产生受激光是实现光源的一种常用的手段。为了提高亮度（能量密度），激光会通过透镜聚焦于荧光粉上。然而，由于激光束的准直度非常高，因此聚焦后能够形成非常小的光点，在这个光点上的能量密度很大，往往超出荧光粉的承受范围而造成热淬灭。为了解决这个问题，现有技术中使用散射片放置于激光光路上，用于降低其准直度，从而扩大聚焦于荧光粉上的光斑。现有技术中常使用的散射片如图1所示。它的加工方法是，将玻璃平板表面打毛，从而造成对光的散射。具体在实现时为了达到更好的散射效果，加工工艺可能更加复杂。例如，使用液体腐蚀玻璃表面形成粗糙面，然后再对该粗糙面进行研磨处理以进一步控制其起伏的深度。除了液体腐蚀法，还可能使用喷砂加工等物理方法是玻璃表面粗糙化从而达到散射目的。可以理解，对于每一个光线而言，其入射的微小面的倾斜角越大，则散射的角度越大。当然如果倾斜角为0，即没有粗糙的状态，则光线会保持原方向出射。故而各微小面的倾斜角的大小分布，就决定了散射后光束的角分布。现有技术的问题在于，要想实现散射后的角分布很小（即很小的散射），就需要微小面的倾斜角都被控制得很小，即玻璃表面既要有起伏的粗糙面，该起伏又要很小，这是很困难的。对于投影应用来说，激光光斑需要被控制在1.5-4mm，此时散射半角最小在5度左右，目前的散射片是可以满足要求的。然而对于照明应用，往往要求光斑必须小于1mm，甚至小于0.5mm，此时散射半角需要小于3度，甚至小于1.5度，即散射片要做到将平行的激光扩散到1.5度的一个小光锥，这对于散射片表面形貌的控制要求非常高，是目前的工艺所难以达到的。
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散射角较小的散射装置及其制造方法及发光装置、投影系统与照明系统。本专利技术实施例提供一种散射装置，包括：透明无机物基底，包括相对的第一表面与第二表面，第二表面的至少部分为粗糙面，该粗糙面具有多个微型凹陷；过渡介质，位于粗糙面的多个微型凹陷内且不超出其位于的微型凹陷，该过渡介质与微型凹陷内壁紧密接触以形成过渡介质-基底界面，该过渡介质的上表面的至少部分为平面；且过渡介质的折射率满足：；或，；基底的微型凹陷的倾斜角为，基底的折射率为，过渡介质的折射率为。优选地，，度，且。优选地，透明无机物为玻璃，过渡介质为无机胶质或有机胶质。优选地，所有微型凹陷内的过渡介质的上表面均为平面，且均在同一平面上。本专利技术实施例还提供一种发光装置，包括发光源和上述散射装置；发光源发出的光束入射于散射装置，且该光束入射在散射装置上的光斑覆盖过渡介质。本专利技术实施例还提供一种投影系统，包括上述发光装置。本专利技术实施例还提供一种照明系统，包括上述发光装置。本专利技术实施例还提供一种散射装置的制造方法，包括：步骤一、提供一透明无机物基底，该基底包括相对的第一表面与第二表面，第二表面的至少部分为粗糙面，该粗糙面具有多个微型凹陷；步骤二、在粗糙面上涂覆液态的过渡介质，使得至少部分过渡介质位于粗糙面的多个微型凹陷内且不超出其位于的微型凹陷，该过渡介质与微型凹陷内壁紧密接触以形成过渡介质-基底界面，该过渡介质的上表面的至少部分为平面；且过渡介质的折射率满足：；或，；基底的微型凹陷的倾斜角为，基底的折射率为，过渡介质的折射率为；步骤三、固化过渡介质。优选地，采用旋涂法、提拉法或印刷法在粗糙面上涂覆液态的过渡介质。优选地，在步骤二与步骤三之间还包括：将基底的第二表面向上且平置，使液态的过渡介质在重力作用下流平。与现有技术相比，本专利技术实施例包括如下有益效果：本专利技术实施例中的散射装置的散射角较小且更加可控。附图说明图1是现有技术中散射片的结构示意图；图2a与2b是本专利技术实施例中散射装置的一个实施例的结构示意图；图3是本专利技术实施例中散射装置的另一实施例的结构示意图；图4a是本专利技术实施例中散射装置的另一实施例的结构示意图；图4b为图4a中s位置的放大图。具体实施方式为了引用和清楚起见，下文以及附图中使用的技术名词的说明如下：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2a与图2b，图2a与2b是本专利技术实施例中散射装置的一个实施例的结构示意图。如图2a与2b所示，散射装置200包括透明无机物基底210（阴影区）与过渡介质220（无阴影区）。透明无机物基底210，包括相对的第一表面211与第二表面212。透明无机物基底中的透明指的是该基底材料对待散射的光是透明的、低吸收的；无机物则有很多种选择，例如氧化硅（石英）、氧化铝、氧化钛等，也可能是多种无机物成分的混合物，例如玻璃。第一表面为平面，第二表面212为粗糙面，该粗糙面具有多个微型凹陷213。一般来说，无论化学腐蚀的还是物理打磨的，微型凹陷的形状都是不规则的，可以看成是一系列微小的不同角度的斜面的集合，图中简化成三角形以示意。在其它实施例中，第二表面212也可以只有部分为粗糙面。过渡介质220覆盖基底210的粗糙面，过渡介质220包括第三表面221，第三表面221与基底210的粗糙面紧密接触以形成过渡介质-基底界面。本实施例中，过渡介质220还包括与第三表面相对的第四表面222，第四表面为一平面，且与第一表面211平行，该平面并不限定为光滑平面，而还涵盖表面具有微小起伏的近似平面。光线可以从基底的粗糙面入射基底，也可以从基底的第一表面入射基底，因此光线经散射装置有以下两种情况：（1）如图2a所示，光线L1从基底210的粗糙面入射基底，在基底210上没有过渡介质220时，光线L1入射至空气-基底界面。假设光线L1入射的微型凹陷的倾斜角为，基底折射率为，那么光线L1在这个表面折射后相对于光线L1偏折的角度为，该光线还会在基底210的第一表面再折射一次，并出射为光线L2，光线L2相对于光线L1偏折的角度为。微型凹陷的倾斜角为微型凹陷的斜面与主面的夹角，主面就是粗糙面上多个微型凹陷共同所在的宏观面，如图2a中的A所示。主面代表了散射装置发挥散射作用的面，它可以是平面，也可以是弧面（例如在弧面上加工出来的粗糙面，其主面就是弧面的）。当主面是弧面时，微型凹陷的倾斜角指的是该微型凹陷与其所在的主面位置的切面的夹角。由于光线L1一般是垂直入射于主面的，所以微型凹陷的倾斜角也就等于光线L1入射于微型凹陷斜面的入射角。对于最常用的散射装置而言，主面与第一表面大致平行。在基底210上覆盖了过渡介质220时，光线L1入射至过渡介质-基底界面。假设过渡介质折射率为，且,那么光线L1在过渡介质-基底界面向右折射，折射后相对于光线L1偏折的角度为，该光线还会在基底210的第一表面再折射一次，并出射为光线L3，光线L3相对于光线L1偏折的角度为。若要，则要求………………①假设，那么光线L1在过渡介质-基底界面向左折射，折射后相对于光线L1偏折的角度为，该光线还会在基底210的第一表面再折射一次，并出射为光线L4，光线L4相对于光线L1偏折的角度为。若要，则要求………………②综合式①式②可知，光线L1从基底210的粗糙面入射基底，过渡介质的折射率满足……………③时，光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散射装置，其特征在于，包括：透明无机物基底，包括相对的第一表面与第二表面，第二表面的至少部分为粗糙面，该粗糙面具有多个微型凹陷；过渡介质，位于所述粗糙面的多个微型凹陷内且不超出其位于的微型凹陷，该过渡介质与微型凹陷内壁紧密接触以形成过渡介质‑基底界面，该过渡介质的上表面的至少部分为平面；且所述过渡介质的折射率满足：

【技术特征摘要】
1.一种散射装置，其特征在于，包括：透明无机物基底，包括相对的第一表面与第二表面，第二表面的至少部分为粗糙面，该粗糙面具有多个微型凹陷；过渡介质，位于所述粗糙面的多个微型凹陷内且不超出其位于的微型凹陷，该过渡介质与微型凹陷内壁紧密接触以形成过渡介质-基底界面，该过渡介质的上表面的至少部分为平面；且所述过渡介质的折射率满足：；或，；所述基底的微型凹陷的倾斜角为，所述基底的折射率为，所述过渡介质的折射率为。2.根据权利要求1所述的散射装置，其特征在于：，度，且。3.根据权利要求1或2所述的散射装置，其特征在于：所述透明无机物为玻璃，所述过渡介质为无机胶质或有机胶质。4.根据权利要求1或2所述的散射装置，其特征在于，所有微型凹陷内的过渡介质的上表面均为平面，且均在同一平面上。5.一种发光装置，其特征在于，包括发光源和如权利要求1至4中任一项所述的散射装置；所述发光源发出的光束入射于所述散射装置，且该光束入射在所述散射装置上的光斑覆盖所述过渡介质。6.一种投影系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海蓝湖照明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31