CN204732443U - 波长转换装置、光源装置及投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波长转换装置、光源装置及投影系统，波长转换装置包括：第一膜片；设置于所述第一膜片任一表面的透光导热层；以及，设置于所述透光导热层背离所述第一膜片一侧的波长转换层；其中，所述透光导热层包括透光区和导热区，所述透光区与所述波长转换层之间存在空气间隙，所述导热区与所述波长转换层直接接触连接。由上述内容可知，本实用新型提供的技术方案中，在第一膜片与波长转换层之间设置有透光导热层，在保证了激发光能够照射至波长转换层的基础上，将波长转换层受激发光的激发而产生的大量热量导出，避免了波长转换层受高温的影响，进而保证了波长转换装置的稳定性能高，提高了采用该波长转换装置的光源装置的稳定性能。

Description

波长转换装置、光源装置及投影系统

技术领域

本实用新型涉及图像显示技术领域，更为具体的说，涉及一种波长转换装置、光源装置及投影系统。

背景技术

随着科技的发展和不断的提高，光源装置的运用场景越来越多样化，例如，应用于背投电视或投影仪等投影系统的光源装置，以及，应用于车辆、船只或飞机的光源装置。不同的应用场景对于光源的色彩的要求不同，因此现有的光源装置采用激发光照射至波长转换装置，以激发波长转换装置中的波长转换层的方式，以得到具有特定色彩要求的光。但是，现有的光源装置的稳定性能差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种波长转换装置、光源装置及投影系统，通过在波长转换装置中设置透光导热层，将波长转换层受激发光的激发而产生的大量热量导出，保证波长转换层的稳定性能，以提高光源转换装置的稳定性能。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案包括：

一种波长转换装置，波长转换装置包括：

第一膜片；

设置于所述第一膜片任一表面的透光导热层；

以及，设置于所述透光导热层背离所述第一膜片一侧的波长转换层；其中，所述透光导热层包括透光区和导热区，所述透光区与所述波长转换层之间存在空气间隙，所述导热区与所述波长转换层直接接触连接。

优选的，所述波长转换装置还包括：

第二膜片，且所述第二膜片设置于所述波长转换层背离所述第一膜片的一侧。

优选的，所述透光导热层为导热颗粒层；

其中，在所述导热颗粒层中，至少两个导热颗粒之间沿平行所述波长转换层的方向上具有间隙。

优选的，所述导热颗粒层的导热颗粒为：

金刚石颗粒、碳纳米管颗粒、石墨烯颗粒、氮化铝颗粒、碳化硅颗粒、氮化硼颗粒、氧化铝颗粒、氧化锌颗粒和硫酸钡颗粒中的一种。

优选的，所述透光导热层为透光导热垫片，且所述透光导热垫片设置有至少一个镂空区域。

优选的，任意一所述镂空区域沿平行所述波长转换层的方向上的横截面为多边形、圆形、弧形和椭圆形中的一种。

优选的，所述透光导热垫片为石墨导热垫片、氮化硼导热垫片或硅胶导热垫片。

优选的，所述透光导热层为硅胶、荧光粉和导热颗粒的复合层。

优选的，所述透光导热垫片设置有多个镂空区域，且所述多个镂空区域组成网格形状。

优选的，所述透光导热垫片为透明导热垫片或白色导热垫片。

优选的，所述透光导热层的厚度不大于80μm。

优选的，所述波长转换装置还包括辅助透光导热层，所述辅助透光导热层设置于所述第二膜片与所述波长转换层之间。

优选的，过所述第一膜片的中心，所述第一膜片划分多个区域，且所述波长转换层覆盖至少一个区域。

优选的，所述第一膜片为圆形，且所述波长转换层为扇形。

相应的，本实用新型还提供了一种光源装置，所述光源装置包括上述的波长转换装置。

相应的，本实用新型还提供了一种投影系统，所述投影系统包括上述的光源装置。

相较于现有技术，本实用新型提供的技术方案至少具有以下优点：

本实用新型提供的一种波长转换装置、光源装置及投影系统，波长转换装置包括：第一膜片；设置于所述第一膜片任一表面的透光导热层；以及，设置于所述透光导热层背离所述第一膜片一侧的波长转换层；其中，所述透光导热层包括透光区和导热区，所述透光区与所述波长转换层之间存在空气间隙，所述导热区与所述波长转换层直接接触连接。

由上述内容可知，本实用新型提供的技术方案中，在第一膜片与波长转换层之间设置有透光导热层，在保证了激发光能够照射至波长转换层的基础上，将波长转换层受激发光的激发而产生的大量热量导出，避免了波长转换层受高温的影响，进而保证了波长转换装置的稳定性能高，提高了采用该波长转换装置的光源装置的稳定性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1a为现有的一种波长转换装置的结构示意图；

图1b波长转换层的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种波长转换装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种波长转换装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种透光导热层的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种透光导热层的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种波长转换装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种第一膜片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

正如背景技术所述，现有的光源装置的稳定性能差。发明人研究发现，现有的光源装置中，其波长转换装置的波长转换层受高温的影响而降低了其稳定性能，进而使得光源装置的稳定性能差。

具体的，具体图1a和图1b所示，图1a为现有的一种波长装转装置的结构示意图，图1b为波长转换层的结构示意图。其中，波长转换装置包括：层叠设置的第一膜片1和第二膜片2，第一膜片1和第二膜片2通过一转轴3串接在一起，且第一膜片1和第二膜片2之间设置有形状为圆环弧段的波长转换层4。其中，光源5透过第一膜片1照射至波长转换层4，而后波长转换层4受光源激发产生受激光6，而后受激光6透过第二膜片出射。现有的波长转换装置中，波长转换层受光源的激发过程中，产生大量热量，且波长转换层受高温的影响而降低了其稳定性能。

基于此，本申请实施例提供了一种波长转换装置，结合图2至图7所示，对本申请实施例提供的一种波长转换装置进行详细的描述。

参考图2所示，为本申请实施例提供的一种波长转换装置的结构示意图，其中，波长转换装置包括：

第一膜片10；

设置于所述第一膜片10任一表面的透光导热层30；优选的，本申请实施例提供的透光导热层的厚度为不大于80μm；

以及，设置于所述透光导热层30背离所述第一膜片10一侧的波长转换层40；

其中，透光导热层30包括透光区和导热区，透光区与波长转换层之间存在空气间隙，导热区与波长转换层40直接接触连接。

其中，本申请实施例提供的波长转换装置还包括：

第二膜片20，且所述第二膜片20设置于所述波长转换层40背离所述第一膜片10的一侧；优选的，波长转换层40与第二膜片20之间具有间隙。

其中，波长转换装置还包括有将第一膜片10和第二膜片20串接一起的转轴50。

具体的，本申请实施例提供的第一膜片和第二膜片可以均为圆形，也可以为其他形状，对此本申请实施例不作具体限制。另外，第一膜片和第二膜片均为滤光膜片，且第一膜片优选为能够透射激发光且朝向第二膜片一侧能够反射受激光的滤光膜片；第二膜片优选为能够透射受激光且对受激光的光谱进行修饰的滤光膜片。

由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案中，在第一膜片与波长转换层之间设置有透光导热层，在保证了激发光能够照射至波长转换层的基础上，将波长转换层受激发光的激发而产生的大量热量导出，避免了波长转换层受高温的影响，进而保证了波长转换装置的稳定性能高，提高了采用该波长转换装置的光源装置的稳定性能。进一步的，第一膜片与波长转换层之间存在透光导热层，该透光导热层的透光区与波长转换层之间存在空气间隙，光从波长转换层中出射时，经历了从相对高折射率的波长转换层进入相对低折射率的空气的过程，其中大角度出射的光线因界面两侧折射率大，而被全反射回波长转换层，提高了光的利用率。

进一步的，本申请实施例提供的透光导热层可以为导热颗粒层，即通过一些导热颗粒对波长转换层的热量导出；另外，透光导热层还可以为一些透光导热垫片，通过透光导热垫片将波长转换层的热量导出。

具体的，参考图3所示，为本申请实施例提供的另一种波长转换装置的结构示意图，其中，本申请实施例图3提供的波长转换装置的透光导热层30为导热颗粒层；

其中，在导热颗粒层中，至少两个导热颗粒31之间沿平行波长转换层的方向X上具有间隙。即导热颗粒之间的空气间隙为透光导热层的透光区，即透光区与波长转换层之间存在空气间隙；且导热颗粒形成的导热结构即为透光导热层的导热区。

结合图3所示波长转换装置可知，将导热颗粒固定于波长转换层朝向第一膜片一侧，通过导热颗粒将波长转换层的热量导出；另外，将至少两个导热颗粒之间设置有间隙，保证了透光导热层的透光性高，避免遮挡激发光而使得波长转换装置失效。

对于导热颗粒本申请实施例不作具体限制，其中，导热颗粒的热导率不小于10W/mK，导热颗粒层的导热颗粒为：金刚石颗粒、碳纳米管颗粒、石墨烯颗粒、氮化铝颗粒、碳化硅颗粒、氮化硼颗粒、氧化铝颗粒、氧化锌颗粒、硫酸钡颗粒等中的一种。

具体的，对于本申请实施例提供的导热颗粒层可以通过粘接的方式固定于波长转换层和第一膜片之间；另外，在本申请其他实施例中，还可以采用其他方式将导热颗粒层固定于波长转换层和第一膜片之间。本申请实施例对此不作具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。

另外，参考图4所示，为本申请实施例提供的一种透光导热层的结构示意图，其中，本申请实施例图4提供的波长转换装置的透光导热层30为透光导热垫片，且透光导热垫片设置有至少一个镂空区域32。即镂空区为透光导热层的的透光区，即透光区与波长转换层之间存在空气间隙；且透光导热层的非镂空区域即为透光导热层的导热区。。

需要说明的是，对于本申请实施例提供的透光导热垫片的材质不作具体限制，透光导热垫片可以为石墨导热垫片、氮化硼导热垫片或硅胶导热垫片等。另外，透光导热层还可以为硅胶、荧光粉和导热颗粒的复合层；即将荧光粉、导热颗粒和硅胶混合后制作为膜片，而后将膜片设置镂空区域，以得到透光导热垫片；其中，复合层的荧光粉与波长转换层的荧光粉相同，且复合层的荧光粉粒径较小，以增加颗粒的填充度。此外，对于本申请实施例图4和图5中提供的透光导热层的形状，本申请不作具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。

具体的，透光导热层至少通过镂空区域透光，且当透光导热层为透明的透光导热层时，还可以通过透光导热层的实体区域透光，提高透光导热层的透光率。对于本申请实施例提供的透光导热层中的镂空区域，任意一所述镂空区域沿平行波长转换层的方向上的横截面为多边形、圆形、弧形和椭圆形等中的一种。

其中，本申请实施例提供的镂空区域数量可以为一个，且镂空区域的面积较大，具体可以参考图4中的镂空区域32所示，本申请实施例提供的透光导热层中的镂空区域32为弧形镂空区域，且对于弧形镂空区域的宽度等参数不作具体限制，需要根据实际应用进行设计。

其次，在本申请其他实施例中，透光导热垫片还可以设置有多个镂空区域，且多个镂空区域组成网格形状。具体参考图5所示，为本申请实施例提供的另一种透光导热层的结构示意图，其中，透光导热层30为透光导热垫片，且透光导热垫片30设置有多个镂空区域32，多个镂空区域32组成网格形状。

需要说明的是，本申请实施例图5提供的透光导热层，对于其每个网格而言(即每个镂空区域)，其平行波长转换层的方向上的横截面的面积的范围在1mm²之内，且网格为模切冲孔方式制作而成，可以有效的控制网格中间隙的一致性，保证透光导热层的透光性高。进一步的，当透光导热垫片设置有多个镂空区域，且所述多个镂空区域组成网格形状时，透光导热垫片优选为透明导热垫片或白色导热垫片等吸光性能低的导热垫片。

进一步的，为了进一步导出波长转换层的热量，本申请实施例提供的波长转换装置还包括辅助透光导热层，辅助透光导热层设置于第二膜片与波长转换层之间。具体参考图6所示，为本申请实施例提供的又一种波长转换装置的结构示意图，其中，波长转换装置包括：

层叠设置的第一膜片10和第二膜片20；

波长转换装置还包括：

设置于第一膜片10和第二膜片20之间的透光导热层30；

设置于透光导热层30与第二膜片20之间的波长转换层40；

以及，波长转换装置还包括：辅助透光导热层60，辅助透光导热层60设置于波长转换层40背离第一膜片10的表面；即，当波长转换装置包括第二膜片20时，辅助透光导热层60设置于第二膜片20与波长转换层40之间。

本申请提供的辅助透光导热层60与透光导热层30相同或相似，辅助透光导热层60同样包括透光区和导热区，其中透光区与波长转换层40之间存在空气间隙，导热区与波长转换层40直接接触连接；优选的，辅助透光导热层60的透光区和透光导热层30的透光区相对应。此外，本申请实施例提供的辅助透光导热层与透光导热层可以为相同材质也可互为不同材质。即，辅助透光导热层可以为导热颗粒层，也可为透光导热垫片，对此需要根据实际应用进行选取，本申请不作具体限制。

辅助透光导热层60的透光区与波长转换层40之间存在空气间隙，光从波长转换层40中出射时，经历了从相对高折射率的波长转换层40进入相对低折射率的空气的过程，其中大角度出射的光线因界面两侧折射率大，而被全反射回波长转换层40，转换成小角度的光出射，大大减少了波长转换装置出射光的发散角，提高了光的利用率。

由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案中，通过设置透光导热层和辅助透光导热层，在保证了激发光能够照射至波长转换层的基础上，能够更高效率的将波长转换层受激发光的激发而产生的大量热量导出，避免了波长转换层受高温的影响，进而保证了波长转换装置的稳定性能高，提高了采用该波长转换装置的光源装置的稳定性能。

此外，参考图7所示，为本申请实施例提供的一种第一膜片的结构示意图，其中，过第一膜片10的中心O，第一膜片划分多个区域，且波长转换层覆盖至少一个区域。可选的，当第一膜片为圆形时，且波长转换层为扇形(参考波长转换层覆盖区域S)。

本申请实施例将波长转换层即为荧光膜片，对其材质可以为硅胶混合荧光粉脱模后裁切而成；此外，其材质还可以为纯无机材质的玻璃粉混合荧光粉经过烧制后脱模切割而成。相较于现有的波长转换层，本申请实施例将波长转换层的面积扩大，进而提高波长转换层的容热程度，提高波长转换层的稳定性能，以及提高波长转换层与透光导热层之间的导热效率。

相应的，本申请实施例还提供了一种光源装置，光源装置包括上述的波长转换装置。

相应的，本申请实施例还提供了一种投影系统，投影系统包括上述的光源装置。

本申请实施例提供的一种波长转换装置、光源装置及投影系统，波长转换装置包括：第一膜片；设置于所述第一膜片任一表面的透光导热层；以及，设置于所述透光导热层背离所述第一膜片一侧的波长转换层；其中，所述透光导热层包括透光区和导热区，所述透光区与所述波长转换层之间存在空气间隙，所述导热区与所述波长转换层直接接触连接。

由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案中，在第一膜片与波长转换层之间设置有透光导热层，在保证了激发光能够照射至波长转换层的基础上，将波长转换层受激发光的激发而产生的大量热量导出，避免了波长转换层受高温的影响，进而保证了波长转换装置的稳定性能高，提高了采用该波长转换装置的光源装置的稳定性能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种波长转换装置，其特征在于，波长转换装置包括：

第一膜片；

设置于所述第一膜片任一表面的透光导热层；

以及，设置于所述透光导热层背离所述第一膜片一侧的波长转换层；

其中，所述透光导热层包括透光区和导热区，所述透光区与所述波长转换层之间存在空气间隙，所述导热区与所述波长转换层直接接触连接。

2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括：

第二膜片，且所述第二膜片设置于所述波长转换层背离所述第一膜片的一侧。

3.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述透光导热层为导热颗粒层；

其中，在所述导热颗粒层中，至少两个导热颗粒之间沿平行所述波长转换层的方向上具有间隙。

4.根据权利要求3所述的波长转换装置，其特征在于，所述导热颗粒层的导热颗粒为：

金刚石颗粒、碳纳米管颗粒、石墨烯颗粒、氮化铝颗粒、碳化硅颗粒、氮化硼颗粒、氧化铝颗粒、氧化锌颗粒和硫酸钡颗粒中的一种。

5.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述透光导热层为透光导热垫片，且所述透光导热垫片设置有至少一个镂空区域。

6.根据权利要求5所述的波长转换装置，其特征在于，任意一所述镂空区域沿平行所述波长转换层的方向上的横截面为多边形、圆形、弧形和椭圆形中的一种。

7.根据权利要求5所述的波长转换装置，其特征在于，所述透光导热垫片为石墨导热垫片、氮化硼导热垫片或硅胶导热垫片。

8.根据权利要求5所述的波长转换装置，其特征在于，所述透光导热层为硅胶、荧光粉和导热颗粒的复合层。

9.根据权利要求5所述的波长转换装置，其特征在于，所述透光导热垫片设置有多个镂空区域，且所述多个镂空区域组成网格形状。

10.根据权利要求9所述的波长转换装置，其特征在于，所述透光导热垫片为透明导热垫片或白色导热垫片。

11.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述透光导热层的厚度不大于80μm。

12.根据权利要求2所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括辅助透光导热层，所述辅助透光导热层设置于所述第二膜片与所述波长转换层之间。

13.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，过所述第一膜片的中心，所述第一膜片划分多个区域，且所述波长转换层覆盖至少一个区域。

14.根据权利要求13所述的波长转换装置，其特征在于，所述第一膜片为圆形，且所述波长转换层为扇形。

15.一种光源装置，其特征在于，所述光源装置包括权利要求1～14任意一项所述的波长转换装置。

16.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括权利要求15所述的光源装置。