[實用新型]具有石墨烯散熱層的熒光粉輪

有效

• 申請號: 201721903930.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207689824U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 楊記冬;陳昱;張池;閆國楓;錢紅斌;鄭新友;吳文兵
• 申請（專利權）人: 上海大恒光學精密機械有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G03B21/16
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種具有石墨烯散熱層的熒光粉輪，包括輪盤基板、涂覆在輪盤基板上的熒光粉層，還包括貼附于輪盤基板上的石墨烯散熱層。該石墨烯散熱層可通過石墨烯散熱膜貼附于輪盤基板制備，也可通過將石墨烯溶劑直接噴涂至輪盤基板制備。含有石墨烯散熱層的熒光粉輪，解決了使用中熒光粉輪局部溫度過高的問題，有效提高了散熱效率，且可廣泛用于平面或非平面輪盤基板的制備，同時添加的石墨烯散熱層并未對原有熒光粉輪的機械結構產生影響，有利于設備小型化。

技術領域

本實用新型涉及激光顯示技術領域，具體涉及一種具有石墨烯散熱層的熒光粉輪。

背景技術

目前，激光投影顯示技術因其具有顯示色域大、色彩鮮艷、顏色真實性高，激光發散角小、亮度高，亮度隨傳輸距離的衰減小，光譜利用率高，無雜散光，低功耗節能環保等諸多優勢，普遍被認為是新一代顯示技術，成為當前研究的熱點。激光投影顯示設備總體上分為三個部分：激光光源系統、光機照明系統和鏡頭成像系統。隨著熒光粉輪技術的逐步發展，熒光粉輪作為激光光源系統的重要組成部件，在激光顯示及照明等技術應用越來越廣泛。

受到激光光源的高亮度和以及高亮度帶來的高熱量的制約，目前熒光粉輪還不能有效的用于高亮度的光源。高亮度的激光光源會導致熒光粉輪溫度過高，影響使用壽命及光學效率低下。且隨著光學擴展量的提供，會要求激光光斑越小，然而激光光斑過小會導致熒光粉輪局部溫度過高，并可能破壞熒光粉結構。

為有效提高熒光粉輪的散熱，目前主要以金屬結構散熱、空氣流通散熱和外部散熱系統輔助散熱等幾種主要的提高散熱的方法。如中國專利/專利申請CN104614926A，CN204176561U，CN106199947A等圍繞熒光粉輪的基板結構進行優化，通過擾動氣體進行散熱，又如中國專利申請CN106200223A，CN107272186A等通過外加吹風和制冷設備等來進行散熱，然而這些并不能解決熒光粉輪局部溫度過高的問題；另有中國專利申請CN102636947A通過增加驅動單元使驅動馬達在與熒光粉輪平行的第一平面上的預定范圍內移動來減小熒光粉輪的熱效應，從而提高熒光粉的使用壽命，但該實用新型申請引進驅動單元不利于激光光源系統的小型化發展要求。

隨著石墨烯技術的發展，將石墨烯用于散熱的技術越來越多。石墨烯具有良好的導熱性能，單層石墨烯的導熱率高達5300W/m·K。因此，石墨烯薄膜可作為各類電子設備的優良的散熱材料。

實用新型內容

鑒于上述背景，本實用新型的目的在于提供一種石墨烯散熱層的熒光粉輪，以解決熒光粉輪局部溫度過高的問題，從而提高散熱效率。

為實現上述技術目的，本實用新型的技術解決方案如下：

一種具有石墨烯散熱層的熒光粉輪，包括輪盤基板、涂覆在輪盤基板上的熒光粉層，同時還包括貼附于輪盤基板上的石墨烯散熱層。

所述的輪盤基板為金屬輪盤或陶瓷輪盤或玻璃輪盤或人工合成藍寶石輪盤。該輪盤基板可為高反射率基板或透光性基板。該輪盤基板為平面或非平面結構。

所述的石墨烯散熱層導熱系數大于等于1600W/m·K，厚度0.01～0.12mm。

所述的石墨烯散熱層貼附于輪盤基板的兩個表面或其中一個表面。

所述的石墨烯散熱層的形成，第一種方式是該石墨烯散熱層為將石墨烯溶劑直接噴涂至輪盤基板形成石墨烯散熱層；第二種方式是該石墨烯散熱層為石墨烯散熱膜，石墨烯散熱膜與輪盤基板之間通過導熱膠連接，導熱膠導熱系數大于等于200W/m·K，厚度0.05～0.1mm。

針對第一種方式的石墨烯散熱層，本實用新型提供的具有石墨烯散熱層的熒光粉輪的制備方法包含以下步驟：

1)采用現有技術中的常規方法制備高導熱系數的石墨烯溶劑，石墨烯溶劑的導熱系數一般大于等于1600W/m·K，常規方法包括：氧化石墨還原法、物理法剝離獲得的高品質石墨烯和去離子水混合、離子注入法；