[發(fā)明專利]波長轉(zhuǎn)換裝置及其制備方法、相關(guān)發(fā)光裝置和投影系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN105301878B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許顏正;陳雨叁;王艷剛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市光峰光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G03B21/20
• 分類號(hào): G03B21/20;F21V9/08;G02B5/02
• 代理公司: 深圳市深佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44285
• 代理人: 唐華明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光顯示技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制備方法、相關(guān)發(fā)光裝置和投影系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的半導(dǎo)體光源投影系統(tǒng)，將發(fā)光二極管或激光二極管等光源發(fā)射的激發(fā)光入射到波長轉(zhuǎn)換裝置的不同的波長轉(zhuǎn)換材料上，產(chǎn)生波長大于該激發(fā)光的波長的不同顏色的受激光，如紅色受激光、綠色受激光和藍(lán)色受激光，然后將不同顏色的受激光合成一束光后，進(jìn)行投影圖像的顯示。

在上述波長轉(zhuǎn)換材料吸收激發(fā)光并產(chǎn)生受激光的過程中，并非所有的能量都被吸收并轉(zhuǎn)換成了受激光，而是其中一部分能量作為熱量散發(fā)了出去，從而使得波長轉(zhuǎn)換材料的溫度較高，影響波長轉(zhuǎn)換材料的壽命以及產(chǎn)生的受激光的光效。并且，波長轉(zhuǎn)換材料的轉(zhuǎn)換效率越低，產(chǎn)生的熱量越多，其中，紅色受激光的波長轉(zhuǎn)換材料的轉(zhuǎn)換效率是最低的。

隨著人們對投影畫面亮度要求的不斷提高，激發(fā)光的光功率越來越高，波長轉(zhuǎn)換材料及波長轉(zhuǎn)換裝置的溫度也在不斷攀升，因此，如何降低波長轉(zhuǎn)換材料及波長轉(zhuǎn)換裝置的溫度，提升受激光的光效，已經(jīng)成為業(yè)界亟待解決的技術(shù)瓶頸之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制備方法、相關(guān)發(fā)光裝置和投影系統(tǒng)，以降低波長轉(zhuǎn)換材料及波長轉(zhuǎn)換裝置的溫度，提升受激光的光效。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種波長轉(zhuǎn)換裝置，包括：

包含無機(jī)粘結(jié)材料和第一波長轉(zhuǎn)換材料的無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層，用于吸收激發(fā)光并產(chǎn)生第一受激光；

疊置于所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層一表面的有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層，所述有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層包含有機(jī)粘結(jié)材料和第二波長轉(zhuǎn)換材料，用于吸收所述第一受激光并產(chǎn)生第二受激光；

所述有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層與所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層鍵合連接。

優(yōu)選的，所述第二波長轉(zhuǎn)換材料還用于吸收激發(fā)光并產(chǎn)生第三受激光。

優(yōu)選的，還包括：

位于所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層遠(yuǎn)離所述有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層的表面的第一光學(xué)膜片，用于透射所述激發(fā)光并反射所述第一受激光。

優(yōu)選的，還包括：

位于所述有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層遠(yuǎn)離所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層的表面的第二光學(xué)膜片，用于反射所述第一受激光并透射所述第二受激光。

優(yōu)選的，所述無機(jī)粘結(jié)材料為玻璃粉，所述第一波長轉(zhuǎn)換材料為黃色熒光粉；所述有機(jī)粘結(jié)材料為硅膠或環(huán)氧樹脂，所述第二波長轉(zhuǎn)換材料為紅色熒光粉。

優(yōu)選的，所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層的厚度范圍為90μm～110μm；所述有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層的厚度范圍為60μm～70μm。

一種波長轉(zhuǎn)換裝置制備方法，包括：

步驟1：采用無機(jī)粘結(jié)材料和第一波長轉(zhuǎn)換材料制備無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層；

步驟2：在所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層的一表面采用有機(jī)粘接材料和第二波長轉(zhuǎn)換材料形成有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層，使所述有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層與無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層之間鍵合連接。

優(yōu)選的，所述在步驟2的過程為：

采用沉淀沉積的方式在所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層的一表面形成有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層。

優(yōu)選的，所述沉淀沉積的方式具體為：

將所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層放置在容器內(nèi)部；

在所述容器內(nèi)倒入預(yù)先配制好的具有第二波長轉(zhuǎn)換材料的硅烷偶聯(lián)劑水解溶液；

所述硅烷偶聯(lián)劑水解溶液沉淀、沉積后，在所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層的一表面形成有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層。

一種波長轉(zhuǎn)換裝置，至少包括第一分區(qū)和第二分區(qū)，其中，所述第一分區(qū)包括層疊設(shè)置且相互鍵合的無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層和有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層，所述無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層包含無機(jī)粘結(jié)材料和第一波長轉(zhuǎn)換材料，用于吸收激發(fā)光并產(chǎn)生第一受激光；所述有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層包含有機(jī)粘結(jié)材料和第二波長轉(zhuǎn)換材料，用于吸收所述第一受激光并產(chǎn)生第二受激光；

所述第二分區(qū)包含無機(jī)粘結(jié)材料和第三波長轉(zhuǎn)換材料，用于吸收激發(fā)光并產(chǎn)生不同于第二受激光的第三受激光。

一種發(fā)光裝置，包括如上所述的波長轉(zhuǎn)換裝置。

一種投影系統(tǒng)，包括如上所述的發(fā)光裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所提供的投影系統(tǒng)、發(fā)光裝置、波長轉(zhuǎn)換裝置及其制備方法，無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層吸收激發(fā)光并產(chǎn)生第一受激光后，有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層吸收該第一受激光并產(chǎn)生第二受激光，由于無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層中的第一波長轉(zhuǎn)換材料的轉(zhuǎn)換效率高于有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層中的第二波長轉(zhuǎn)換材料，因此，與第二波長轉(zhuǎn)換材料直接吸收激發(fā)光產(chǎn)生第二受激光的方式相比，本發(fā)明中的無機(jī)波長轉(zhuǎn)換層和有機(jī)波長轉(zhuǎn)換層產(chǎn)生的熱量較少，波長轉(zhuǎn)換裝置的溫度較低，獲得的第二受激光的光效較高。