CN114094434A - 激光器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光器,属于光电技术领域。所述激光器中的多类发光芯片与多种颜色一一对应,每类发光芯片用于发出对应颜色的激光;该多类发光芯片排成至少一行,每类发光芯片位于同一行,且存在至少两类发光芯片位于同一行;该至少两类发光芯片分别位于底板上的至少两个区域,该至少两个区域沿发光芯片的行方向依次排布;该多个导电引脚包括与该多个第一极引脚一一对应的多个第一极引脚,以及至少一个第二极引脚;每类发光芯片的两端均分别连接对应的第一极引脚和一个第二极引脚。本申请解决了多色激光器的体积较大的问题。本申请用于发光。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,特别涉及一种激光器。
背景技术
随着光电技术的发展,激光器被广泛应用,多色激光器(如三色激光器)由于其颜色表现力较强而备受青睐。
图1是相关技术提供的一种激光器的结构示意图。如图1所示,激光器00包括:底板001、环状的侧壁002、多个导电引脚003和多个发光芯片004。其中,侧壁002与发光芯片004均固定于底板001上,且侧壁002包围该多个发光芯片004。该多个发光芯片004排成多行,且同行的发光芯片004用于发出相同颜色的激光。该多个导电引脚003固定于侧壁002上的相对两侧,且一侧的导电引脚003为正极引脚,另一侧的导电引脚003为负极引脚。如图1所示,该多个发光芯片004可以排成四行,第一行发光芯片004用于发出绿色激光,第二行发光芯片004用于发出蓝色激光,第三行和第四行发光芯片004用于发出红色激光。侧壁上的相对两侧各固定有四个导电引脚003,每行发光芯片004串联且两端分别连接一个正极引脚和一个负极引脚。
但是,相关技术中多色激光器的体积较大,小型化的实现较为困难。
发明内容
本申请提供了一种激光器,可以解决多色激光器的体积较大的问题。所述激光器包括:底板、环状的侧壁、多类发光芯片和多个导电引脚;所述侧壁与所述多类发光芯片均固定于所述底板上,且所述侧壁包围所述多类发光芯片;每个所述导电引脚穿过所述侧壁固定;
所述多类发光芯片与多种颜色一一对应,每类发光芯片用于发出对应颜色的激光;所述多类发光芯片排成至少一行,每类发光芯片位于同一行,且存在至少两类发光芯片位于同一行;所述至少两类发光芯片分别位于所述底板上的至少两个区域,所述至少两个区域沿所述发光芯片的行方向依次排布;
所述多个导电引脚包括多个第一极引脚和至少一个第二极引脚;所述多类发光芯片与所述多个第一极引脚一一对应,每类发光芯片的两端均分别连接对应的第一极引脚和一个所述第二极引脚。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请提供的激光器中,多类发光芯片与多种颜色一一对应,且每类发光芯片用于发出对应颜色的激光,该激光器为多色激光器。该多类发光芯片中每类发光芯片位于同一行,且存在至少两类发光芯片位于同一行,故发光芯片的行数可以少于发光芯片的类数。如此保证在较小体积的激光器中可以设置较多类发光芯片,有利于减小多色激光器的体积,实现多色激光器的小型化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术提供的一种激光器的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图;
图6是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图7是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
随着光电技术的发展,激光器的应用越来越广泛,例如激光器可以作为激光投影设备或激光电视的光源。由于多色激光色彩表现力好以及色域较高,故多色激光器逐渐在显示领域备受青睐。目前对多色激光器的小型化以及可靠性等要求也越来越高。本申请实施例提供了一种多色激光器,可以提高激光器的小型化。
图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图,图3是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图,图2可以为图3所示的激光器的俯视图,图3可以为图2所示的激光器的截面a-a’的示意图。请结合图2和图3,激光器10可以包括:底板101、环状的侧壁102、多个导电引脚103和多类发光芯片104。
其中,侧壁102与该多类发光芯片104均固定于底板101上,且侧壁102包围该多类发光芯片104。每个导电引脚103可以穿过侧壁102固定,如侧壁102上可以具有多个开孔K,每个导电引脚103穿过一个开孔K与侧壁102固定。底板101、侧壁102和导电引脚103组成的结构可以称为管壳或者底座组件,侧壁102与底板101围合得到的被侧壁102包围的空间可以为该管壳的容置空间,该容置空间用于设置发光芯片104。
激光器10中的多个导电引脚103可以包括多个第一极引脚和至少一个第二极引脚。第一极引脚和第二极引脚中,一个为正极引脚,另一个为负极引脚。也即第一极引脚为正极引脚,第二极引脚为负极引脚;或者,第一极引脚为负极引脚,第二极引脚为正极引脚。正极引脚用于与外部电源的正极电连接,负极引脚用于与外部电源的负极电连接,正极引脚与负极引脚用于向连接的部件(如发光芯片104)传输电流。需要说明的是,导电引脚103的一部分穿过对应的开孔K伸入侧壁102的内侧,被侧壁102包围,另一部分位于侧壁102的外侧。位于侧壁102的外侧的部分可以与外部电源的正极或负极连接,位于侧壁102的内侧的部分可以通过导线与相应的发光芯片104的电极连接,如此实现外部电源通过导电引脚103向发光芯片104传输电流。本申请实施例中所述的两个部件连接均指的是该两个部件电连接。
本申请实施例中的激光器10为多色激光器。激光器10中的多类发光芯片104可以与多种颜色一一对应,每类发光芯片104用于发出对应颜色的激光。如图2所示,本申请实施例以该多类发光芯片104包括三类发光芯片为例。例如,该三类发光芯片包括第一类发光芯片104a,第二类发光芯片104b和第三类发光芯片104c,该三类发光芯片发出的激光的波长依次递减。第一类发光芯片104a用于发出红色激光,第二类发光芯片104b用于绿色激光,第三类发光芯片104c用于发出蓝色激光。可选地,该多类发光芯片的类数也可以为4、5甚至更多。如激光器还可以包括用于发出其他颜色的激光的发光芯片,如用于发出紫色激光的发光芯片,用于发出黄色激光的发光芯片,本申请实施例不做限定。
该多类发光芯片104可以排成至少一行,每类发光芯片104可以位于同一行,且可以存在至少两类发光芯片104位于同一行。发光芯片104的行数少于发光芯片104的类数。该至少两类发光芯片104可以分别位于底板上的至少两个区域,该至少两个区域可以沿发光芯片104的行方向依次排布。例如,图2中该三类发光芯片排成两行多列,行方向可以为图2和3中的x方向,列方向可以为y方向。本申请实施例以每行设置有七个发光芯片为例。可选地,每行中发光芯片的数量也可以为5、6或者其他数量,本申请实施例不做限定。每类发光芯片中的各个发光芯片均位于同一行,如第一类发光芯片104c均位于第二行,第二类发光芯片104b和第三类发光芯片104c均位于第一行。第二类发光芯片104b和第三类发光芯片104c所在的两个区域可以沿x方向依次排布,也即任一个第二类发光芯片104b与任一个第三类发光芯片104c均沿x方向排布。
可选地,该三类发光芯片也可以均位于同一行。可选地,激光器10中发光芯片104的类数多于3时,可以存在多行发光芯片104满足每行中设置有至少两类发光芯片104。如激光器10包括四类发光芯片104,该四类发光芯片104可以排成两行,每行中包括两类发光芯片104。
本申请实施例中,每类发光芯片104均可以包括多个发光芯片104,也即是每类发光芯片104的数量均大于或等于2。可选地,也可以存在某类发光芯片仅包括一个发光芯片,本申请实施例不做限定。示例地,第一类发光芯片104a的数量可以等于第二类发光芯片104b与第三类发光芯片104c的数量之和,第二类发光芯片104b的数量可以多于第三类发光芯片104c的数量。如图2中第一类发光芯片104a的数量为7,第二类发光芯片104b的数量为4,第三类发光芯片104c的数量为3。可选地,第二类发光芯片104b的数量也可以等于第三类发光芯片104c的数量,第一类发光芯片104a的数量也可以不等于第二类发光芯片104b与第三类发光芯片104c的数量之和。激光器中各类发光芯片的数量可以依据所需得到的激光中各种颜色的配比来确定,本申请实施例对各类发光芯片的数量以及数量关系不做限定。
每类发光芯片104中的多个发光芯片104可以均串联,且串联的该多个发光芯片104的两端可以分别与一个正极引脚和一个负极引脚连接。该多类发光芯片104中存在至少两类发光芯片104连接同一导电引脚103,如该至少两类发光芯片104可以连接同一正极引脚,或者也可以连接同一负极引脚。需要说明的是,不同类的发光芯片所需的电流不同,故该至少两类发光芯片104连接的该同一导电引脚之外的另一导电引脚不同。
本申请实施例中,激光器10中的多类发光芯片104可以与多个第一极引脚一一对应,每类发光芯片104的两端均分别连接对应的第一极引脚和一个第二极引脚,以通过该第一极引脚和第二极引脚接受电流。每类发光芯片104中的多个发光芯片104可以串联,每类发光芯片104的两端指的是该串联的多个发光芯片104的两个连接端。每类发光芯片中的多个发光芯片串联,如此仅需一个开关便可以控制该多个发光芯片的通断。且该多个发光芯片的串联电路中各处的电流相等,故对输入电流的要求较低,较容易达到各个发光芯片的阈值电流,便于发光芯片的发光。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,多类发光芯片与多种颜色一一对应,且每类发光芯片用于发出对应颜色的激光,该激光器为多色激光器。该多类发光芯片中每类发光芯片位于同一行,且存在至少两类发光芯片位于同一行,故发光芯片的行数可以少于发光芯片的类数。如此保证在较小体积的激光器中可以设置较多类发光芯片,有利于减小多色激光器的体积,实现多色激光器的小型化。
可选地,激光器10还可以包括多个环状密封绝缘子105,该环状密封绝缘子105用于将导电引脚103固定在侧壁102上对应的开孔K所在位置。示例地,每个导电引脚103上均可以套有一个环状密封绝缘子105,进而才穿入开孔K。在导电引脚103位于开孔K中时,该环状密封绝缘子105位于导电引脚103与开孔K的侧壁之间。在将套有环状密封绝缘子105的导电引脚103穿入开孔K之后,可以对该环状密封绝缘子105进行加热,如加热到800~900摄氏度,使环状密封绝缘子105熔融,进而填充导电引脚103与开孔K的侧壁之间的缝隙。熔融后的环状密封绝缘子105作为密封粘合剂,粘合导电引脚103与该开孔K的侧壁,以将导电引脚103与侧壁102固定。之后使环状密封绝缘子105冷却固化。可选地,环状密封绝缘子105的材质可以包括玻璃。
本申请实施例中,激光器中的各类发光芯片与导电引脚可以通过多种方式实现连接,下面以其中的两种可选方式为例进行介绍。
在第一种发光芯片与导电引脚的连接方式中,激光器10的多个导电引脚103中第一极引脚的个数多于第二极引脚的个数。激光器10中存在至少两类发光芯片104连接同一个第二极引脚,也即是存在至少两类发光芯片104共用导电引脚103。可选地,激光器10中位于同一行的两类发光芯片104共用同一个第二极引脚。可选地,激光器10中的各类发光芯片104均共用一个第二极引脚,此时激光器10中可以仅有一个第二极引脚。
示例地,图2中的激光器10中存在四个导电引脚103。该四个导电引脚103包括三个第一极引脚和一个第二极引脚。如该三个第一极引脚为图2中左侧的两个导电引脚和右上侧的一侧导电引脚,该第二极引脚为图2中右下侧的导电引脚。图2中激光器10中的三类发光芯片104可以均共用一个第二极引脚。可选地,对于激光器10中占用一整行的任一类发光芯片104,该类发光芯片104可以不与其他类发光芯片104共用第二极引脚。例如,图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图4所示,激光器10中第二极引脚的数量也可以为2,如图4中右侧的下方两个导电引脚103均为第二极引脚。可以仅第一行中的第二类发光芯片104b和第三类发光芯片104c共用一个第二极引脚,第一类发光芯片104a可以单独连接一个第二极引脚。
本申请实施例中,激光器10还可以包括固定在底板101上的转接台108。在需要连接的两个部件之间无法通过导线直接连接时,可以在该两个部件之间设置转接台,以使导线通过连接转接台进而连接该两个部件。两个部件之间设置的转接台的数量可以依据该两个部件之间的距离,以及设置的导线的布置方式来确定。激光器10中共用第二极引脚的发光芯片104可以通过转接台108连接该第二极引脚。如位于同一行的至少两类发光芯片104可以通过多个转接台108连接同一个第二极引脚,该多个转接台位于其连接的发光芯片104与第二极引脚之间。本申请实施例中,该多个转接台108的数量可以少于数量阈值,如该数量阈值可以为10,或者该数量阈值也可以为8、9或其他数值。
示例地,转接台108可以呈柱状,转接台108远离底板101的表面能导电,用于进行导线的转接。可选地,转接台108可以包括:转接台主体和位于该转接台主体远离底板101的一侧的导电层。转接台主体的材质可以为绝缘材质,如陶瓷,或者也可以为氮化铝或氧化铝;该导电层的材质可以为金或者其他金属。转接台108可以呈柱状,如呈长方体状,转接台108远离底板的表面呈矩形。该矩形的长度范围为0.5毫米~1.5毫米,如可以为1.1毫米;宽度范围为0.5毫米~1.5毫米,如可以为0.9毫米。可选地,转接台108也可以呈正方体状、圆柱状、椭圆柱状、棱柱状或者其他柱形。转接台108远离底板的表面的尺寸可以基于导线的设置需求进行相应设计,本申请实施例不做限定。
可选地,请继续参考图2和图4,激光器10中的导电引脚103可以分布于侧壁102在发光芯片104的行方向(也即x方向)上的两侧。可选地,如图2所示,导电引脚103的数量可以为发光芯片104的行数的二倍,激光器10中的多个导电引脚103可以平均分布于侧壁102的该两侧。该两侧的导电引脚103的数量也可以不同,本申请实施例不做限定。可选地,本申请实施例中每行发光芯片104两侧的两个导电引脚103,可以与该行发光芯片104排成一行。若一行发光芯片104中包括两类发光芯片104,则该两个导电引脚103可以均为第一极引脚,每个第一极引脚与其靠近的一类发光芯片104对应连接。如图2中第一行发光芯片两侧的两个导电引脚103均为第一极引脚,第一行中的两类发光芯片均与其靠近的第一极引脚连接。
可选地,本申请实施例中对于同一行中共用一个第二极引脚的至少两类发光芯片104,该第二极引脚可以位于该至少两类发光芯片104在列方向(如y方向)上的一侧。该至少两类发光芯片104可以通过多个转接台108连接该第二极引脚。在该列方向上,该多个转接台108可以位于该至少两类发光芯片104与该第二极引脚之间。如图2中,第一行发光芯片中的第二类发光芯片104b和第三类发光芯片104c连接的第二极引脚,位于第一行发光芯片的下侧,与第二行发光芯片对齐。多个转接台108位于第一行发光芯片和第二行发光芯片之间。图2以激光器10包括6个转接台108为例,该6个转接台108可以均连接,且位于端部的一个转接台108连接第二极引脚。第二类发光芯片104b和第三类发光芯片104c均与一个转接台108连接,进而通过该转接台108串联的其他转接台108连接第二极引脚。
需要说明的是,每个导电引脚均需要对应侧壁102上的一个开孔K,侧壁102的开孔K的密封效果对激光器的可靠性至关重要,侧壁102上的开孔K越多越难保证各个开孔均具有较好的密封效果,存在密封效果较差的开孔的可能性越大。侧壁的开孔中的环状密封绝缘子在固化后存在脱落的风险。若环状密封绝缘子脱落则该开孔处无法密封,该开孔处的导电引脚也较难与侧壁固定,可能导致导电引脚与发光芯片之间的电路连接发生故障,如导致导电引脚与发光芯片之间的导线折断,激光器的可靠性较低。激光器中侧壁上开孔的数量越多,越难保证各个开孔处的环状密封绝缘子均设置完好,故越难保证激光器的可靠性。
相关技术中,激光器中的每类发光芯片排布成至少一行,每行发光芯片均与一个正极引脚和一个负极引脚连接,且不同行发光芯片连接的正极引脚和负极引脚均不同。由于每个导电引脚均需通过一个开孔固定于激光器的侧壁,如此侧壁具有的开孔的数量至少为发光芯片的种类数的两倍。相关技术中激光器的体积较大,激光器的管壳的底面积的尺寸达到50毫米*50毫米。
而本申请实施例中,激光器中存在至少两类发光芯片连接同一导电引脚,激光器仅通过较少的导电引脚即可实现其中多类发光芯片的正常发光,激光器的侧壁上可以设置较少的开孔。如此可以降低开孔处的环状密封绝缘子脱落的情况出现的可能性,进而可以降低激光器中出现开孔的密封效果较差的情况的风险,提高了激光器的可靠性。通过共用导电引脚,激光器的管壳中可以设置更多类型的发光芯片,提高了激光器的发光效果。采用导电引脚较少的管壳还可制备包括多类发光芯片的激光器,提高了管壳的通用性。并且,导电引脚较少的管壳的体积也较小,如此还可以在实现激光器发出多种颜色的激光的基础上,实现激光器的小型化。可选地,本申请实施例中激光器的体积较小,如激光器10的管壳的底面的长度范围可以为20毫米~30毫米,宽度范围也可以为20毫米~30毫米。如该底面的尺寸可以为25毫米*25毫米。
在第二种发光芯片与导电引脚的连接方式中,激光器10中第一极引脚的数量和第二极引脚的数量均等于发光芯片104的类数。激光器10中的多个第一极引脚与多类发光芯片104一一对应,多个第二极引脚也与多类发光芯片104一一对应,每类发光芯片104连接对应的第一极引脚和第二极引脚。不同类发光芯片104连接的第一极引脚均不同,且连接的第二极引脚也均不同,激光器10中不存在不同类发光芯片104共用导电引脚103的情况。示例地,图5是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图。如图5所示,激光器10中导电引脚103的个数可以为发光芯片104的类数的二倍,激光器10包括6个导电引脚103,每类发光芯片均连接不同的导电引脚103。
可选地,请继续参考图5,导电引脚103除了分布于侧壁102在发光芯片104的行方向上的两侧之外,还可以分布于侧壁102在发光芯片104的列方向上的目标侧。距该目标侧最近的一行发光芯片104中包括至少两类发光芯片104,位于同一行的该至少两类发光芯片104位于激光器10中多类发光芯片104的边缘。该至少两类发光芯片104中每类发光芯片的两端中,一端连接该两侧中该一端靠近侧的导电引脚103,另一端连接目标侧的导电引脚103。可选地,侧壁102在该行方向上的两侧中每侧的导电引脚103的数量可以与发光芯片104的行数相等,剩余的导电引脚103可以均排布在侧壁102的目标侧。
例如,图5中侧壁102在发光芯片104的行方向上的两侧为侧壁102的左右两侧,侧壁102的目标侧为上侧。第二类发光芯片104b靠近左侧设置,第二类发光芯片104b靠左的一端连接左侧的一个导电引脚103,另一端连接上侧的一个导电引脚103。第三类发光芯片104c靠近右侧设置,第三类发光芯片104c靠右的一端连接右侧的一个导电引脚103,另一端连接上侧的一个导电引脚103。需要说明的是,目标侧的导电引脚103的位置与发光芯片104的设置位置相关联,如导电引脚103与对应的一类发光芯片104端部的一个发光芯片104在列方向上对齐。
图5以最靠近目标侧的一行发光芯片104仅包括两类发光芯片104为例。可选地,最靠近目标侧的一行发光芯片104也可以包括三类或更多类发光芯片104。此种情况下,该行发光芯片104中存在至少一类发光芯片104未处于边缘,该至少一类发光芯片104的两端可以均连接目标侧的两个导电引脚103。示例地,图6是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图6所示,激光器10还可以包括第四类发光芯片104d,其与第二类发光芯片104b和第三类发光芯片104c均位于同一行,且位于第二类发光芯片104b和第三类发光芯片104c之间。第四类发光芯片104d的两端可以分别连接侧壁102上侧的两个导电引脚103。
图5还以导电引脚103分布于侧壁102的三侧,也即侧壁102中存在一个目标侧为例。可选地,导电引脚103也可以分布于侧壁102的四侧,侧壁102中可以存在两个目标侧。存在两个目标侧时,对于每个目标侧均可以参考上述的相关介绍,本申请实施例不再赘述。可选地,靠近目标侧的一行发光芯片104可以包括至少两类发光芯片104,其他行的发光芯片104可以仅包括一类发光芯片104,该一类发光芯片104的两端可以分别连接其在行方向上两侧的两个导电引脚103。如图5和图6中第二行发光芯片均为第一类发光芯片104a,该行发光芯片的两端分别连接左右两侧的两个导电引脚103。
可选地,请继续参考图2至图6,激光器10还可以包括多个热沉106和多个反射棱镜107。激光器10中的每个发光芯片104可以对应一个热沉106和一个反射棱镜107。热沉106可以固定在底板101上,发光芯片104固定在热沉106上以固定于底板101,反射棱镜107位于对应的发光芯片104的出光侧。发光芯片104可以向对应的反射棱镜107发出激光,反射棱镜107可以将射入的激光朝远离底板101的方向(如z方向)出射,进而实现激光器10的发光。可选地,热沉106的底面积的尺寸可以为1.3毫米*1.7毫米,反射棱镜107的底面积的尺寸可以为1毫米*2毫米。热沉106与反射棱镜107的尺寸也可以适当缩小,以便于激光器的小型化。
可选地,热沉106包括散热基板和位于散热基板上的导电层,发光芯片可以固定在热沉106的导电层上。可选地,热沉106还可以包括设置在导电层上的焊料层,该焊料层用于在熔化时焊接发光芯片。需要说明的是,本申请实施例未示出热沉106的具体结构。可选地,热沉中散热基板的材质可以包括陶瓷或铜,导电层的材质可以包括金。在热沉的散热基板的材质为导电材质时,该热沉中散热基板与导电层之间还设置有绝缘层,以避免发光芯片与该散热基板导通导致电流无法传输至发光芯片的情况。
发光芯片104包括第一电极和第二电极,以及位于第一电极和第二电极之间的发光结构。该第一电极和第二电极用于分别与电源的正极和负极连接,以将电流传输至发光结构,激发发光结构发出激光,如此实现发光芯片104的发光。本申请实施例中未对发光芯片中的第一电极、发光结构以及第二电极进行示意。示例地,热沉106中远离底板101的表面为导电表面,该表面也即是用于设置发光芯片104的表面。发光芯片104固定在热沉106上之后,其第一电极可以与热沉106的导电表面电连接,进而可以通过该导电表面与电源的电极(如正极或负极)电连接。如可以将与电源的电极连接的导线连接至该导电表面即可,该导线无需与发光芯片104的第一电极直接接触。可选地,也可以直接将热沉的导电表面作为发光芯片的第一电极,而无需在发光芯片中还设置额外的导电膜层作为第一电极。可选地,第一电极可以为正极,第二电极可以为负极。
可选地,激光器中的部件可以通过导线连接,该导线可以为金线。可选地,金线的直径可以为20微米~50微米,如可以为23微米,也可以为50微米。示例地,可以采用打线工艺在需连接的两个部件之间设置导线,使导线的两端分别连接该两个部件。如可以通过切刀把导线压到该待连接物的表面金属层(如金层)上,并施加压力,同时加热焊盘,使导线与该金层的接触区变软,导线的分子扩散至其接触的材料,实现焊接的目的。
示例地,可以采用导线连接一个发光芯片的第一电极与另一个发光芯片的第二电极。需要说明的是,导线的可靠性与其长度负相关,导线的长度越长其强度越弱,故需通过同一导线连接的两个部件之间的距离需小于或等于距离阈值,以保证连接该两个部件的导线的强度较高,保证该两个部件的连接可靠性。示例地,通过同一导线连接的任意两个部件之间的距离小于或等于3毫米,也即该距离阈值为3毫米。如该两个部件之间的距离范围可以为2毫米~3毫米。如同行中相邻的发光芯片的间距范围可以为1毫米~3.5毫米。上述转接台与发光芯片之间,转接台与导电引脚之间,发光芯片与发光芯片之间,发光芯片与导电引脚之间均可以通过打线技术实现连接。
图7是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图7所示,在图3的基础上,激光器10还可以包括环状的密封盖板109、透光密封层110以及准直镜组111。该密封盖板109的外边缘可以与侧壁102远离底板101的表面固定,该密封盖板109的内边缘远离底板101的一侧与透光密封层110固定,透光密封层110覆盖密封盖板109的开口。准直镜组111位于密封盖板109远离底板101的一侧,准直镜组111可以包括多个准直透镜T,该多个准直透镜T与该多个发光芯片103一一对应。每个发光芯片104可以向对应的反射棱镜107发出激光,该激光在反射棱镜107上反射后穿过透光密封层110射向对应的准直透镜T,该准直透镜T将射入的激光进行准直后射出,进而完成激光器的发光。
需要说明的是,密封盖板和透光密封层组成的结构可以称为上盖组件,上盖组件用于封住管壳的开口,以使管壳的容置空间为一个密闭空间。发光芯片位于该密闭空间中可以防止外部的水氧对该发光芯片的侵蚀,进而可以延长发光芯片的使用寿命,保证发光芯片的发光效果。本申请实施例中管壳的侧壁上的开孔较少,也可以降低侧壁上的开孔出现密封效果较差的情况的风险,进一步保证激光器的容置空间的密封效果较好。
可选地,本申请实施例中管壳的材质可以为铜,如无氧铜,该透光密封层的材质可以为玻璃,该密封盖板的材质可以为不锈钢。需要说明的是,铜的导热系数较大,本申请实施例中管壳的材质为铜,如此可以保证管壳的底板上设置的发光芯片在工作时产生的热量可以快速地通过管壳进行传导,进而较快地散发,避免热量聚集对发光芯片的损伤。可选地,管壳的材质也可以为铝、氮化铝和碳化硅中的一种或多种。本申请实施例中密封盖板的材质也可以为其他可伐材料,如铁镍钴合金或其他合金。透光密封层的材质也可以为其他透光且可靠性较强的材质,如树脂材料等。
可选地,本申请实施例中在组装激光器时,可以先将各个环状密封绝缘子套在各个导电引脚上,之后将套有环状密封绝缘子的导电引脚穿入侧壁的开孔,且使环状密封绝缘子位于该开孔中。之后将侧壁放置在底板上,且在侧壁和底板之间放置环状的焊料(如银铜焊料),接着将该底板、侧壁和导电引脚的结构放入高温炉中进行密封烧结,待密封烧结并固化后底板、侧壁、导电引脚以及焊料即可为一个整体(也即底座组件),且实现了侧壁的开孔处的气密。还可以通过密封材料将透光密封层与密封盖板进行固定,得到上盖组件。接着可以将热沉、发光芯片以及反射棱镜焊接在底板上的对应位置,继而采用平行封焊技术将上盖组件焊接在侧壁远离底板的表面上。最后对准直镜组的位置进行对准后,将准直镜组通过环氧胶固定在上盖组件远离底板的一侧,至此完成激光器的组装。需要说明的是,上述组装过程仅为本申请实施例提供的一种示例性的过程,其中的各个步骤中采用的焊接工艺也可以采用其他工艺代替,各个步骤的先后顺序也可以适应调整,本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是,本申请以上实施例均以管壳的底板与侧壁为需要组装的两个单独的结构为例进行说明。可选地,底板与侧壁也可以一体成型。如此可以避免底板与侧壁在高温焊接时由于底板与侧壁的热膨胀系数不同导致的底板产生褶皱,进而可以保证底板的平坦度,保证发光芯片在底板上的设置可靠性,且保证发光芯片发出的光线按照预定的发光角度出射,提高激光器的发光效果。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,多类发光芯片与多种颜色一一对应,且每类发光芯片用于发出对应颜色的激光,该激光器为多色激光器。该多类发光芯片中每类发光芯片位于同一行,且存在至少两类发光芯片位于同一行,故发光芯片的行数可以少于发光芯片的类数。如此保证在较小体积的激光器中可以设置较多类发光芯片,有利于减小多色激光器的体积,实现多色激光器的小型化。
需要指出的是,本申请中术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖但不排他的包含。在本申请实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“至少一个”指的是一个或多个。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。“大致”和“近似”是指在可接受的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所需解决的技术问题,基本达到所需达到的技术效果。在附图中,为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间的层。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光器,其特征在于,所述激光器包括:底板、环状的侧壁、多类发光芯片和多个导电引脚;所述侧壁与所述多类发光芯片均固定于所述底板上,且所述侧壁包围所述多类发光芯片;每个所述导电引脚穿过所述侧壁固定;
所述多类发光芯片与多种颜色一一对应,每类发光芯片用于发出对应颜色的激光;所述多类发光芯片排成至少一行,每类发光芯片位于同一行,且存在至少两类发光芯片位于同一行;所述至少两类发光芯片分别位于所述底板上的至少两个区域,所述至少两个区域沿所述发光芯片的行方向依次排布;
所述多个导电引脚包括多个第一极引脚和至少一个第二极引脚;所述多类发光芯片与所述多个第一极引脚一一对应,每类发光芯片的两端均分别连接对应的第一极引脚和一个所述第二极引脚。
2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述第一极引脚的个数多于所述第二极引脚的个数,所述至少两类发光芯片连接同一个第二极引脚。
3.根据权利要求2所述的激光器,其特征在于,所述导电引脚的数量为所述发光芯片的行数的二倍,所述多个导电引脚平均分布于所述侧壁在所述行方向上的两侧。
4.根据权利要求2或3所述的激光器,其特征在于,所述同一个第二极引脚位于所述至少两类发光芯片在列方向上的一侧;
所述激光器还包括固定于所述底板的多个转接台,在所述列方向上所述多个转接台位于所述至少两类发光芯片与所述同一个第二极引脚之间;所述至少两类发光芯片与所述同一个第二极引脚通过所述多个转接台连接。
5.根据权利要求4所述的激光器,其特征在于,所述多个转接台的数量少于数量阈值。
6.根据权利要求4所述的激光器,其特征在于,所述转接台呈柱状,所述转接台远离所述底板的表面呈矩形,所述矩形的长度范围和宽度范围均为0.5毫米~1.5毫米。
7.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述至少一个第二极引脚包括与所述多类发光芯片一一对应的多个第二极引脚,每类所述发光芯片与对应的所述第二极引脚连接。
8.根据权利要求7所述的激光器,其特征在于,所述至少两类发光芯片位于所述多类发光芯片的边缘;所述多个导电引脚位于所述侧壁在所述行方向上的两侧,以及所述侧壁在所述列方向上靠近所述至少两类发光芯片的目标侧;
所述至少两类发光芯片中每类发光芯片的两端中,一端连接所述两侧中所述一端所靠近侧的导电引脚,另一端连接所述目标侧的导电引脚。
9.根据权利要求1至8任一所述的激光器,其特征在于,所述多类发光芯片包括:发出的激光的波长依次递减的第一类发光芯片、第二类发光芯片和第三类发光芯片;
所述多类发光芯片排布成两行多列,其中一行发光芯片包括所述第一类发光芯片,另一行发光芯片包括所述第二类发光芯片与所述第三类发光芯片。
10.根据权利要求9所述的激光器,其特征在于,所述第一类发光芯片的数量等于所述第二类发光芯片与所述第三类发光芯片的数量之和,所述第二类发光芯片的数量多于所述第三类发光芯片的数量。
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