[發明專利]波長轉換裝置和發光裝置

有效

• 申請號: 201110381999.5
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102437272A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 李屹
• 申請（專利權）人: 深圳市光峰光電技術有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光學技術領域，特別是涉及一種波長轉換裝置和發光裝置。

背景技術

在LED(Light?Emitting?Diode，發光二極管)照明和投影顯示行業中，熒光粉被廣泛應用。一般的用法是，將熒光粉顆粒與硅膠或環氧樹脂均勻混合在一起形成熒光漿料，再將該漿料涂敷于LED表面，固化后形成熒光粉涂層。LED發出的光入射到其表面的熒光粉涂層后被其中的熒光粉吸收，并激發熒光粉發射與激發光波長不同的受激光。在這種結構中，硅膠或環氧樹脂起了粘結和固定各熒光粉顆粒的作用。

這種方法的問題在于，每個熒光粉顆粒在受激發光的過程中，由于其波長轉換效率不可能是100％，其中所損失的能量都轉化為熱量。由于熒光粉是分布在硅膠或環氧樹脂這類有機介質中的，而這類有機介質的導熱率一般都很低，所以很難把熒光粉顆粒產生的熱量傳導到出來。這就造成了熒光粉顆粒的熱量的累積和溫度的快速上升，直接影響了熒光粉的發光效率和使用壽命。

美國專利US20110227108A1提出將熒光粉層的表面與一個散熱器通過一個導熱的通路相連，進而降低熒光粉層的溫度的方法；專利US20110073878A1則提出使用一個透明導熱材料緊貼熒光粉層表面，再在該透明導熱材料的周圍固定散熱裝置，使熒光粉層的熱量先傳導到透明導熱材料，然后再傳導到散熱裝置上。這兩個方法都有一個共同的問題，就是只能降低熒光粉層表面的溫度，而熒光粉層內部的熒光粉顆粒的熱量無法散出。

一個解決的辦法是，使用導熱良好的無機材料來粘結和固定熒光粉顆粒。專利201010585822、201010585803和200780002531分別提出一種無機陶瓷熒光粉的制作方法。但是這種方法工藝復雜，成本很高。

美國專利US20110069490A1提出一種方法，將導熱良好的無機導熱材料顆粒摻入到有機介質中以提高平均導熱率。這種方法對提高熒光粉層的平均導熱率是有幫助的，但是對熒光分片層中的熒光粉顆粒幫助不大。這是因為雖然加入了無機導熱材料顆粒，但是熒光粉顆粒依然被有機介質所包裹，其熱量依然無法發散出來。如圖1所示，熒光分片層100中，熒光粉103和無機導熱顆粒101分別分散于透明介質102中。熒光粉顆粒103受激發熱后，其發出的熱量被透明介質102所封閉，無法傳導到無機導熱顆粒101上，因此溫度也就不能被有效的降低。

發明內容

本發明解決的主要技術問題是提供一種波長轉換裝置及發光裝置，使得波長轉換材料顆粒在工作中溫度能夠有效傳導出。

本發明提出的一種波長轉換裝置，包括：

波長轉換體，具有至少一個表面；該波長轉換體包括：

透明介質；

分散于該透明介質中的波長轉換材料顆粒，用于吸收激發光并發射受激光；該波長轉換材料的導熱率大于透明介質的導熱率；

分散于透明介質中的導熱材料顆粒，該導熱材料的導熱率大于透明介質的導熱率；

任意一個波長轉換材料顆粒都存在至少一個導熱路徑，該波長轉換材料顆粒位于該導熱路徑上，導熱路徑的一端連接波長轉換體的至少一個表面；

導熱路徑由若干個導熱單元相連組成，每個導熱單元為波長轉換材料顆粒或導熱材料顆粒，相鄰兩個導熱單元的間距小于兩者中粒徑較小的粒徑值的50％。

本發明還提出一種發光裝置，包括：

上述的波長轉換裝置；

激發光源，用于發射激發光并將其投射到波長轉換裝置上。

與現有技術相比，本發明包括如下有益效果：

在本發明中的波長轉換裝置中，利用由波長轉換材料顆粒和導熱材料顆粒所組成的導熱路徑，可以有效的將每一顆熒光粉發出的熱量經過導熱路徑傳導到波長轉換體表面。

附圖說明

圖1是一種現有的熒光粉片層的結構示意圖；

圖2是本發明的第一實施例的結構示意圖；

圖3是本發明中兩個導熱單元的粒徑和間距的示意圖；

圖4是本發明中導熱效果與a的關系；

圖5是本發明第二實施例的結構示意圖；

圖6是本發明第三實施例的結構示意圖；

圖7是本發明第四實施例的結構示意圖；

圖8是本發明第六實施例的結構示意圖；

圖8a和8b是本發明第六實施例的兩個舉例的側視圖；

圖9是本發明第七實施例的結構示意圖。

具體實施方式