[發明專利]光學增強的光轉換器

在審

• 申請號: 202210188144.9
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN114384687A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 張文博;曹瑩;白勝元;李龍
• 申請（專利權）人: 美題隆公司
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00;G02B1/10
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 關越

提供了一種光轉換器和光學設備，涉及光學設備技術領域。光轉換器包括光轉換層，該光轉換層包括在粘結材料中的光轉換顆粒，用于將入射在所述光轉換層上的激發光生成發射光；位于所述光轉換層的表面上的平面化層，以及作為所述平面化層的表面的一部分或者位于所述平面化層的所述表面上的至少一個光學涂層，所述平面化層的所述表面與所述光轉換層的所述表面相比是相對光滑的。

相關申請的交叉引用

本申請是申請號為201680082899.3的中國專利申請的分案申請。申請號為201680082899.3的中國專利申請是國際申請PCT/CN2016/075313的中國國家階段申請。

技術領域

本發明涉及一種包括固態光轉換材料的光轉換器，該光轉換器可形成諸如熒光輪等光學設備的一部分。本發明還提供了一種制造光轉換器的方法。

背景技術

諸如熒光體等光轉換(或波長轉換)材料用于各種應用，特別是用于光學設備中。圖1示出現有技術的示例性光轉換器100的橫截面的示意圖。該光轉換器包括：光轉換層101；以及高反射涂層102。光轉換層101通常包括位于諸如固化有機硅膠101b等聚合物粘結劑內的熒光體顆粒(粉末)101a。該光轉換器也被稱為有機硅內具有熒光體(PIS)類型。熒光體顆粒101a通過滴涂、網印或其他涂覆方法分散在液體透明有機硅101b內，然后熱固化并凝固。光轉換層101具有位于與在其上提供高反射涂層102的一側相對的一側上的粗糙表面101c。

激發光103a入射在光轉換層101上，并且熒光體粉末101a將激發光轉換為發射光。高反射涂層102捕捉來自所有可能方向的這個發射光并且對其進行反射，使得發射光103b全部在與激發光103a相反的方向行進。因此，光轉換器100為反射類型。還已知的是提供不具有高反射涂層102的光轉換層101，并且這種光轉換器為透射類型。

這種光轉換器的一個應用是熒光輪，該熒光輪是用于從單個光源的激發光(通常具有窄波長范圍)生成一個或通常多個不同波長的發射光。在本發明人的WO2014/016574中描述了示例熒光輪。

接下來參照圖2a和圖2b，分別示意性地示出了已知的熒光輪結構的第一和第二示例。這兩個示例具有類似的特征，并且相同的參考標記用來指示相同的特征。光轉換器201設置在盤形基板202上。根據圖1，光轉換器201是PIS類型。光轉換器201被形成為單個彩色熒光環(在同心圖案中，如圖2a所示)或多個彩色區段201(R)(紅色)、201(Y)(黃色)和201(G)(綠色)，每個彩色區段用來按照特定的顏色生成光(如圖2b所示)。光轉換器201將光譜從第一光譜波長范圍的激發光轉換為第二不同光譜波長范圍的發射(或重新發射)光。當入射在光轉換器201上時，激發光203a(光源，例如藍光)致使生成發射光203b(例如，黃光，特別是在201(Y)的情況下)。發射光203b由盤形基板202反射，并且發射光203b由透鏡系統(未示出)收集。通常，盤型基板202在使用期間轉動，但是該設備可以在靜止(非轉動)配置下使用，在這種情況下，可以不被稱為熒光輪。

特別是在具體用于熒光輪的光轉換器的效率、輸出功率和溫度管理方面改善性能是顯著的挑戰。解決這種挑戰的一種方式是通過用固態光轉換材料(諸如陶瓷轉換器或熒光玻璃)替換PIS類型光轉換層。然而，PIS類型的材料具有優于這種固態光轉換材料的優點。例如，它們可以允許更靈活地選擇顏色、更簡單的結構和更低的成本。提供性能改進而不改變所使用的光轉換層的類型是有益的。

發明內容

針對此背景，提供了一種光轉換器和光學設備。還提供了一種制造光轉換器的方法。參照權利要求書并且在以下描述中公開其他優選特征。