[發明專利]波長轉換裝置、光源系統及投影系統

有效

• 申請號: 201410201900.2
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN105093776B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 吳希亮;田梓峰;戴達炎;陳雨叁;許顏正
• 申請（專利權）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;G03B21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種波長轉換裝置、包括其的光源系統及投影系統。其中，該波長轉換裝置包括波長轉換材料層和設置于波長轉換材料層的第一側的第一濾光膜層，且該波長轉換裝置還包括設置于波長轉換材料層和第一濾光膜層之間的第一導熱介質層，第一導熱介質層的熱導率大于或等于波長轉換材料層的熱導率，折射率小于波長轉換材料層的折射率。該導熱介質層的熱導率大于或等于波長轉換材料層的熱導率，能夠將波長轉換材料層產生的熱量及時地傳導出去，從而提高了波長轉換裝置的轉換效率。

技術領域

本發明涉及光源系統的技術領域，具體而言，涉及一種波長轉換裝置、光源系統及投影系統。

背景技術

隨著工業發展水平的不斷提高，光源的運用場合越來越多樣化，例如用于背投電視或投影儀的圖像投影，或用作汽車、船、或飛機的照明燈。不同的運用場合對光源的色彩(或波長)的要求各不相同。目前，采用激發光源(具有預定波長的激發光)來照射波長轉換裝置，以激發波長轉換裝置中的波長轉換材料，從而獲得具有特定色彩(或波長)的光。常見的激發光源包括傳統的高壓汞燈光源以及新興的半導體光源(LED光源)和固體激光光源。其中，半導體光源的亮度不足，使得半導體光源難以取代傳統的高壓汞燈光源。固體激光光源具有高亮度、高穩定性的特性，逐漸發展成為激發光源的主流技術之一。

圖1示出了現有的波長轉換裝置的結構示意圖。如圖1所示，現有的波長轉換裝置包括波長轉換材料層10′、濾光膜層30′和介質層20′。其中，波長轉換材料層10′設置于激發光源的一側，濾光膜層30′設置于波長轉換材料層10′靠近激發光源的一側，介質層20′設置于波長轉換材料層10′和濾光膜層30′之間。

上述波長轉換裝置的工作過程為：激發光源發射的激發光透過濾光膜層照射到波長轉換材料層，激發波長轉換材料層產生受激光；然后部分受激光透過波長轉換材料層發射出去，而其余受激光和未被波長轉換材料吸收的激發光通過波長轉換材料層的漫反射作用散射到濾光膜層，并通過濾光膜層反射回到波長轉換材料層，以使其能夠二次利用，從而提高激發光和受激光的利用率。特別地，介質層具有較低的折射率，能夠利用全反射將來自波長轉換材料層的大角度光(包括未被吸收的激發光)反射回波長轉換材料層，使沒有被波長轉換材料層吸收的激發光被二次利用，從而進一步提高波長轉換裝置的轉換效率。

上述波長轉換裝置中，波長轉換材料層對激發光的二次利用會使得波長轉換材料層產生的熱量得以增加，然而介質層和濾光膜層的導熱性很差，因此波長轉換材料層上的熱量難以及時地傳導出去，從而使得波長轉換裝置產生的受激光的亮度和波長轉換材料層的穩定性隨之降低。隨著激發光的功率的提高，波長轉換材料層產生的熱量將隨之提高，使得波長轉換材料層上的熱量更加難以及時地傳導出去，從而導致波長轉換裝置的轉換效率下降。針對上述問題，目前還沒有有效的解決辦法。

發明內容

本發明旨在提供一種波長轉換裝置、光源系統及投影系統，以解決現有技術中波長轉換材料層產生的熱量難以傳導出去的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種波長轉換裝置，包括波長轉換材料層和設置于波長轉換材料層的第一側的第一濾光膜層，該波長轉換裝置還包括設置于波長轉換材料層與第一濾光膜層之間的第一導熱介質層，第一導熱介質層的熱導率大于或等于波長轉換材料層的熱導率，折射率小于波長轉換材料層的折射率。

進一步地，上述波長轉換裝置中，第一導熱介質層為包含導熱顆粒的多孔結構層。

進一步地，上述波長轉換裝置中，第一導熱介質層覆蓋第一濾光膜層表面，且導熱顆粒與第一濾光膜層相接觸的面積為第一濾光膜層的總面積的10％～50％。

進一步地，上述波長轉換裝置中，第一導熱介質層的厚度小于40μm，更優選小于20μm。

進一步地，上述波長轉換裝置中，第一導熱介質層由包含導熱顆粒和玻璃粉的導熱介質組合物組成。

進一步地，上述波長轉換裝置中，第一導熱介質層由經硅烷偶聯劑處理的導熱顆粒組成。