【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种白光荧光波长转换器，实现在透射模式下，将蓝色入射光转换成复合白光，用于激光二极管照明和显示等。
技术介绍
1、基于荧光材料的波长转换器利用荧光材料吸收入射光，然后再发射出不同波长的光，从而实现光的波长转换。这一类波长转换装置在许多领域都有着广泛的应用。在基于激光二极管的光源中，这一类波长转换器也可以把激光二极管发出的蓝光或其它波长的光转换成绿光、黄光和红光以及白光，很显然，波长转换器的转换效率和其它性能直接影响了这些光源的效率、可靠性和成本等技术和经济指标。
2、目前商用的较为成熟的照明光源，如白光led，采用的是蓝光led芯片激发黄色荧光粉，通过黄光和蓝光来合成白光，在激光照明光源中，也同样参考了上述方案。相较于led芯片的发出激发光，激光具有更高的能量密度以及更尖锐狭窄的发射峰，导致其在激发黄色荧光粉合成白光时，存在以下问题：(1)激光的能量太高，发射强度太大，与黄光合成的白光中，存在过量的蓝光激光，而蓝光和激光都对人眼的组织结构存在损害，容易引起视觉疲劳，具有一定的危险性；(2)发射光谱中缺少460nm-500nm波长的成分，导致合成的白光质量不佳。
3、因此，对于白光荧光波长转换器的改进应关注以下几个方面：(1)消除过量的蓝光或者激光，减少对于人眼的损害；(2)发光光谱在可见光各个波段内均存在发射峰且连续，以提高复合白光的质量。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种白光荧光波长转换器。这种荧光波长转换器，不
2、本专利技术是通过以下技术方案得以实现的：
3、本专利技术提出的荧光波长转换器，如图1所示，包括依次设置的透明基底(101)、反射膜(102)和荧光膜(103)。入射光通过透明基底(101)一侧到达反射膜(102)，再透过反射膜(102)进入外侧的荧光膜(103)，被其吸收并转换成另一波长的光，部分转换光直接在荧光膜(103)的外侧输出，部分向反射膜(102)方向散射并被反射膜(102)反射，也在荧光膜(103)外侧输出，产生白光。
4、进一步地，所述反射膜为单层或多层氧化物介质膜，其厚度在10纳米到1000微米之间，以保证入射光的透过率在95％以上，经过荧光波长转换的输出光的透过率不大于5％。反射膜采用电子束蒸涂、磁控溅射或化学气相沉积等方法制造。
5、进一步地，所述透明基底对入射光和经过荧光材料转换出来的光具有85％以上的透过率，其表面需经过光学级别的抛光处理。所述透明基底材料需要具有良好的导热性和散热性，优异的机械强度，优异的抗腐蚀等性能。所述透明基底还需要具有与荧光材料和反射膜相近的热膨胀系数。所述的透明基底材料包括蓝宝石(al2o3)、钇铝石榴石(y3al5o12)单晶或透明多晶陶瓷，y2o3单晶或透明多晶陶瓷、alon透明陶瓷、mgal2o4透明陶瓷。所述透明基底的厚度在0.05mm-5.00mm之间。
6、进一步地，所述荧光膜为全无机材料，不含有任何有机物，以保证其具有优异的导热散热性和高温稳定性。所述荧光膜的厚度0.02mm到0.30mm之间。
7、进一步地，所述荧光膜含有两种荧光粉，一种是可被蓝光激发的黄色荧光粉，另一种是可被蓝光激发的蓝绿色荧光粉，两种荧光粉通过不同比例的混合，复合光可以实现从暖白光到冷白光的变化。
8、根据需要，荧光膜中的黄色荧光粉能有效的将入射蓝光转换成黄色光，包括铝酸盐黄色荧光材料yag:ce3+系列，硅酸盐系列如sr3sio5:eu2+。
9、根据需要，荧光膜中的蓝绿色荧光粉能将450nm左右的蓝色入射光，转换成490nm-500nm范围内的蓝绿光，包括氮氧化物系列如basi2o2n2:eu2+，硅酸盐系列如na0.5k0.5li3sio4:eu2+。
10、本专利技术具有以下有益效果：
11、(1)良好的导热性和散热性能：整个转换器所用材料均具有良好的导热散热性能，各部件除透明基底以外厚度都不到1mm，透明基底也具有良好的导热性和散热性；(2)优异的结构稳定性：装置所有部件由无机材料制成，具有优异的机械性能和耐热性能，保证了结构的稳定；(3)优异的转换效率：转换器含有光学反射膜，配以高效的荧光膜以及良好的导热和散热条件，保证了其优异的转换效率；(4)性能稳定性：良好的导热和散热性能以及装置的结构稳定性保证了整个转换器光学性能的稳定；(5)体积的小型化：整个转换器集成为一体，最大限度地缩小了转换器的体积。(6)全光谱白光：通过添加蓝绿色荧光粉，将发射峰尖锐狭窄的蓝色激光吸收，转换成蓝绿光发射，使发射光谱在可见光范围内连续完整，实现高质量的复合白光；(7)对人眼危害小：将过量的高能量的蓝色激光吸收，并通过荧光粉转换成低能量的蓝绿色出射光，降低了蓝光辐射和激光对人眼的损害。
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1.一种白光荧光波长转换器，其特征在于，包括依次设置的透明基底(101)、反射膜(102)和荧光膜(103)，入射蓝光经过透明基底(101)一侧，到达并通过反射膜(102)，然后被荧光膜(103)吸收，随后转换成另一种波长的光，在荧光膜(103)的另外一侧输出，部分输出光会向反射膜(102)一侧散射再被反射膜(102)反射后也从荧光膜(103)另外一侧输出，产生白光。
2.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于，为单层或多层氧化物膜，其厚度为10nm-1000μm之间，以保证入射光的透过率在95％以上，同时对经过荧光膜转换后的输出光的透过率不高于5％，采用电子束蒸涂、磁控溅射或化学气相沉积法制造。
3.根据权利要求1所述的透明基底，其特征在于，对于入射光具有85％以上的透过率，其表面需要经过光学级别的抛光处理，还需要具有和荧光材料及反射膜相近的热膨胀系数，并且具有良好的导热性能，可以是下列材料的一种：蓝宝石(Al2O3)、钇铝石榴石(Y3Al5O12)单晶或者多晶透明陶瓷、Y2O3单晶或多晶透明陶瓷、AlON透明陶瓷和MgAl2O4透明陶瓷，其厚度在0.0
4.根据权利要求1所述的荧光膜，其特征在于，为全无机材料，不含有任何有机物。
5.根据权利要求1所述的荧光膜，其特征在于，其厚度在0.02mm到0.30mm之间。
6.根据权利要求1所述的荧光膜，其特征在于，主要由两种荧光材料混合组成，一种为蓝绿色荧光材料，另一种为黄色荧光材料。
7.根据权利要求6所述的蓝色荧光材料,其特征在于，吸收波长在440nm到470nm之间的蓝光，再发出峰值波长在460nm到490nm之间的蓝绿光，如氮氧化物BaSi2O2N2:Eu2+，硅酸盐Na0.5K0.5Li3SiO4:Eu2+。
8.根据权利要求6所述的黄色荧光材料,其特征在于，吸收波长在440nm到470nm之间的蓝光，再发出峰值波长在525nm到570nm之间的黄绿光，如铝酸盐YAG:Ce3+，硅酸盐Sr3SiO5:Eu2+。
9.根据权利要求6所述的荧光膜，其特征在于，蓝绿色和黄色两种荧光材料的比例根据需要调整，蓝绿色荧光材料在总的荧光材料中的重量比在5％到60％之间。
...【技术特征摘要】
1.一种白光荧光波长转换器，其特征在于，包括依次设置的透明基底(101)、反射膜(102)和荧光膜(103)，入射蓝光经过透明基底(101)一侧，到达并通过反射膜(102)，然后被荧光膜(103)吸收，随后转换成另一种波长的光，在荧光膜(103)的另外一侧输出，部分输出光会向反射膜(102)一侧散射再被反射膜(102)反射后也从荧光膜(103)另外一侧输出，产生白光。
2.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于，为单层或多层氧化物膜，其厚度为10nm-1000μm之间，以保证入射光的透过率在95％以上，同时对经过荧光膜转换后的输出光的透过率不高于5％，采用电子束蒸涂、磁控溅射或化学气相沉积法制造。
3.根据权利要求1所述的透明基底，其特征在于，对于入射光具有85％以上的透过率，其表面需要经过光学级别的抛光处理，还需要具有和荧光材料及反射膜相近的热膨胀系数，并且具有良好的导热性能，可以是下列材料的一种：蓝宝石(al2o3)、钇铝石榴石(y3al5o12)单晶或者多晶透明陶瓷、y2o3单晶或多晶透明陶瓷、alon透明陶瓷和mgal2o4透明陶瓷，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王锦龙，杨柳，
申请(专利权)人：杭州西晨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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