CN104595852B - 一种波长转换装置、漫反射层、光源***及投影*** - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种波长转换装置、漫反射层、光源***及投影***。所述波长转换装置包括含有荧光粉以实现波长转换的荧光层，还包括附着在所述荧光层的背光面上的漫反射层，所述漫反射层包括白色散射粒子和粘接所述白色散射粒子的第一粘接剂，所述白色散射粒子的折射率与所述第一粘接剂的折射率的比值大于1.2。采用本发明，漫反射层可以在较薄的情况下实现高反射率，并且较薄的漫反射层有利于缩短发光层的热量传导路径，从而提高了波长转换装置的热稳定性。

Description

一种波长转换装置、漫反射层、光源***及投影***
技术领域
本发明涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种波长转换装置、漫反射层、光源***及投影***。
背景技术
目前，蓝光激光激发高速旋转的色轮能够有效解决荧光粉的热猝灭问题而使得高效低成本的激光显示成为现实，逐渐发展成为激光光源的主流技术之一，
在该种方案中，光源包括激发光源和波长转换装置，其中波长转换装置包括反射基底和涂覆在反射基底上的荧光粉片，以及用于驱动反射基底转动的马达，使得来自激发光源的激发光在荧光粉片上形成的光斑按圆形路径作用于该荧光粉片。
目前激光光源的反射基底采用镜面铝，镜面铝中的高反射层采用高纯铝或者高纯银，它与铝基板的粘接用氧化铝作为亲和层。在高反射层表面镀上介质层例如MgF2、SiO2等，用以高纯铝/银层的保护和增强反射作用。
这种镜面铝基板存在的问题是：对于反射率更高的高反射银层来说，在使用过程中，银原子很容易与大气中的硫化氢，氧气等发生硫化、氧化反应而使反射率和热稳定性急剧降低；对于高反射铝层来说，铝的稳定性高于银，但是反射率不高。
因此，在目前工艺条件下，要兼顾铝基板的反射率和热稳定性来说，必须寻找其他更有效的方法，有研究者通过溅射或者等离子增强化学气相沉积方法在高反射银层镀氧化铝或者氮化硅致密保护层来解决银的硫化问题，但是，为了不影响反射层的反射率，保护层的厚度一般在10nm以下，均一性难以保证，工艺较为复杂。
发明内容
本发明实施例主要解决的技术问题是提供了一种反射层厚度薄、反射率高同时还具有良好热稳定性的波长转换装置、漫反射层、光源***及投影***。
本发明实施例提供了一种波长转换装置，包括含有荧光粉以实现波长转换的荧光层，还包括附着在所述荧光层的背光面上的漫反射层，所述漫反射层包括白色散射粒子和粘接所述白色散射粒子的第一粘接剂，所述白色散射粒子的折射率与所述第一粘接剂的折射率的比值大于1.2。
进一步地，所述白色散射粒子的折射率与所述第一粘接剂的折射率的比值不低于1.25。
进一步地，所述白色散射粒子的折射率大于1.7。
进一步地，所述白色散射粒子包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、氮化硼粉末、氧化钇粉末、氧化锌粉末、氧化钛粉末、氧化锆粉末中的至少一种。
进一步地，所述白色散射粒子的粒径在0.1～10微米之间。
进一步地，所述白色散射粒子的粒径在0.2～0.5微米之间。
进一步地，所述白色散射粒子与所述第一粘接剂的体积比大于0.4。
进一步地，所述漫反射层的厚度小于0.2毫米。
进一步地，所述第一粘接剂为有机粘接剂，所述有机粘接剂为硅胶、环氧树脂中的任一种或多种。
进一步地，所述第一粘接剂为无机粘接剂，所述无机粘接剂为玻璃、水玻璃、低温釉料中的任一种或多种。
进一步地，所述荧光层包括所述荧光粉以及粘接所述荧光粉的第二粘接剂。
进一步地，所述波长转换装置还包括导热基板，所述荧光层和漫反射层均附着在所述导热基板一侧表面上，且所述漫反射层位于所述导热基板和所述荧光层之间。
进一步地，所述第一粘接剂和第二粘接剂均为玻璃，且所述第二粘接剂的热膨胀系数小于或等于所述第一粘接剂的热膨胀系数。
进一步地，所述荧光层为含有荧光粉的荧光陶瓷。
本发明还提供一种漫反射层，用于反射光波，包括白色散射粒子和粘接所述白色散射粒子的第一粘接剂，所述白色散射粒子的折射率与所述第一粘接剂的折射率的比值大于1.2。
本发明还提供一种光源***，包括光源和上述的波长转换装置，所述光源位于所述波长转换装置的荧光层的迎光面一侧，使得所述光源发出的激发光经所述荧光层进行波长转换，并被所述荧光层背光面上的漫反射层反射。
本发明还提供一种投影***，用于投影成像，具有如上所述的光源***。
与现有技术相比，本发明实施例具有如下有益效果：
1.漫反射层采用折射率满足一定比值条件的白色散射粒子和第一粘接剂组成，对可见光的具有较高的反射率，所以漫反射层可以在较薄的情况下实现高反射率，较薄的漫反射层进而有利于缩短发光层的热量传导路径，从而提高了波长转换装置的热稳定性。
2.由于漫反射层反射率较高，基板的反射率对其没有影响，因此热导率较高的任何金属或者陶瓷基板都可以满足要求，一方面可以避免使用镀银铝基板的银的热稳定性问题，另一方面，使用普通金属基板可以降低成本。
附图说明
图1为本发明波长转换装置的第一实施例的剖视图；
图2为本发明波长转换装置的第二实施例的俯视图；
图3为图1所示波长转换装置的半剖主视图；
图4为本发明波长转换装置的第三实施例的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。
请参阅图1所示的波长转换装置的第一实施例。如图1所示，波长转换装置包括依次层叠设置并固定的荧光层3、漫反射层2、导热基板1。
荧光层3含有荧光粉。当光源发出的具有特定波长范围的激发光从荧光层3面向光源的迎光面S2入射并照射到荧光粉上，荧光粉可以吸收激发光并受激产生不同于激发光波长的光，实现波长转换功能。本发明的荧光粉例如YAG（钇铝石榴石）荧光粉，YAG荧光粉可以吸收蓝光、紫外光等而产生黄色受激光。此外，荧光粉还可以是红光荧光粉、绿光荧光粉等。
漫反射层2附着在荧光层3的平行于迎光面S2的背光面S1上，并位于导热基板1和荧光层3之间，用于对入射光进行反射。漫反射层2包括粒径在0.1～10微米之间的白色散射粒子和用于将白色散射粒子粘接的第一粘接剂。白色散射粒子是指能够反射大多数颜色的可见光、从而表观上为白色的粒子，一般为盐类或者氧化物类粉末，例如氧化铝粉末、氧化镁粉末、氮化硼粉末、氧化钇粉末、氧化锌粉末、氧化钛粉末、氧化锆粉末等。这些白色散射粒子基本上不会对光进行吸收，并且性质稳定，不会在高温下氧化。考虑到漫反射层需要较好的散热效果，优选地选择导热率较高的氧化铝粉末。
导热基板1可以为金属，也可以是导热性能较好的陶瓷，从而将荧光层3和漫反射层1接收激发光而产生的热量传导并散出。虽然金属的导热率很高，但是金属在温度高于其熔点温度的一半时，金属就可能会受热变形，例如铝板、钢板、铜板等。因此，导热基板1优选采用导热系数大于等于80W/mK、熔点在1500℃以上的陶瓷材料，在实现导热的同时，还可以耐受较高的温度。这种导热基板基本上都是致密结构的陶瓷板，例如氮化铝、氮化硅、氮化硼、氧化铍、碳化硅等。需要说明的是，如果本发明的荧光层3和漫反射层2是直接制备到一具体应用产品上的，也可以不具有导热基板1，应用产品例如发光二极管、灯具反光板等。
本发明的波长转换装置利用白色散射粒子构成的漫反射层来代替传统的镜面铝膜、银膜或镜面铝板。通过白色散射粒子对入射光进行散射，实现了对入射光的反射。而白色散射粒子不会氧化而吸收入射光导致反射率降低，同时还可耐受较高温度。
对于上述镜面金属膜或金属板等构成的反射层来说，其表面比较光滑，当荧光层在镜面金属反射层的表面成型后，荧光层与反射层接触的表面会收缩，而部分与反射层分离，使得荧光层与反射层的接触面积较小，因此二者之间的界面热阻比较大。本实施例中，由于陶瓷基板和漫反射层的表面都相对比较粗糙，因此，荧光层与漫反射层之间、漫反射层与陶瓷导热基板之间的接触面积比较大，使得波长转换装置成型后的界面热阻较小，从而提高热传导效率。
实际应用中，为了成型漫反射层2，白色散射粒子需要用第一粘接剂粘接并固化成一个整体的层结构。为了不影响光的入射，第一粘接剂应为透明材料，即透光率高于90%。第一粘接剂可以是有机粘接剂，例如硅胶、环氧树脂等中的一种或多种的配合，也可以是无机粘接剂，例如玻璃、水玻璃、低温釉料等中一种或多种的配合。
较常使用的第一粘接剂为硅胶，其化学性质稳定、有较高的机械强度。制备漫反射层时，将白色散射粒子和硅胶按照一定的体积比配制并混合均匀，涂敷到导热基板1表面，加热固化即可得到漫反射层2。
由于硅胶可耐受的温度较低，一般在250摄氏度至300摄氏度。因此在一些光源功率大、对耐高温性能有要求的应用环境中，优选粘接白色散射粒子的第一粘接剂为玻璃。制备该漫反射层2时，先获得该玻璃相应的玻璃粉，玻璃粉是一种无定形颗粒状的玻璃均质体，其透明度高且化学性质稳定，例如硅酸盐玻璃、硼硅酸盐、铅硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、铝酸盐玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃等。将玻璃粉和白色散射粒子放入到乙二醇、PVB（聚乙烯醇缩丁醛）、乙醇、二甲苯、乙基纤维素、萜品醇、丁基卡必醇，丁基卡必醇乙酸酯中的一个或者至少两个混合体等具有流动性的有机载体中混合，将混合浆料涂敷到导热基板1上，此时导热基板1优选陶瓷基板，然后整体烧结成型。通过烧结，玻璃粉熔融后固化成玻璃，有机载体基本上全部挥发或分解，陶瓷基板上形成漫反射层2，且陶瓷基板与漫反射层2之间具有很强的结合力。
类似的，荧光粉通过第二粘接剂进行粘接并形成荧光层3。第二粘接剂可以是有机粘接剂，也可以是无机粘接剂，第二粘接剂的选择及对应的制备方法可参见上述漫反射层2的相应描述。
优选地，荧光层3的第二粘接剂和漫反射层2的第一粘接剂均为玻璃，由不同或相同材料的玻璃粉烧结得到。为了在成型的漫反射层2上涂刷和烧制荧光层3时不影响到漫反射层2的结构，第二粘接剂的玻璃软化点应不高于第一粘接剂的玻璃软化点，同时第二粘接剂的热膨胀系数小于或等于第一粘接剂的热膨胀系数，以避免荧光粉层烧结过程中拉裂漫反射层，降低与基板的粘接力。
漫反射层2和荧光层3中的玻璃需要能够透射激发光同时还要传导热量，因此优选采用硼硅酸玻璃，硼硅酸玻璃性质稳定，透过率高，并且相对于其它玻璃具有较高的导热率。
通过白色散射粒子和第一粘接剂组成的漫反射层替代传统的镜面反射层可以从根本上避免银的热稳定性问题，也可以提高反射基板的热稳定性，但是这种漫反射层的反射机理是通过白色散射粒子对特定光波的多次散射-反射产生的，漫反射层要达到较高的漫反射率，其膜层必须达到较高厚度，一般需要0.2mm以上的厚度，而这种厚度相对于镜面银表面的介质保护层几百个纳米厚度来说，这样的膜厚会增加荧光层产生热量的传导路径，从而有较高的热阻，这对波长转换装置的热稳定性是不利的。
本发明通过优化设计白色散射粒子和第一粘接剂的组成，使得漫反射层在小于0.2mm厚度的情况下，仍能对整个可见区保持较高的漫反射率，从而能够保证较高光效的情况下仍能保持较高的热稳定性。
以白色散射粒子为氧化铝粉末为例，粒径为0.2微米的氧化铝粉末折射率为1.76，第一粘接剂选用折射率为1.41的硅胶，即白色散射粒子和第一粘接剂的折射率比值为1.25，二者按照体积比为0.49（体积比是通过二者分别称重、然后分别用称得的重量除以各自的密度得到各自的体积，再进行比值得到的）混合，制成厚度为0.1毫米的漫反射层，测得其对白光的反射率为90%。
另一组测试数据中，白色散射粒子为氮化硼粉末，粒径0.7微米，折射率为2.11，第一粘接剂选用折射率为1.41的硅胶，二者的折射率比值为1.50，按照体积比为0.42混合，制得厚度为0.07毫米的漫反射层，测得其对白光的反射率为96%，接近镜面铝板的反射率。
综合上述实验结果和其他系列实验结果，本发明中，优选白色散射粒子与第一粘接剂的折射率比值至少大于1.2，体积比达到0.40以上，厚度达到0.1mm以上，从而可获得不低于90%的反射率。进一步地，优选二者的折射率比值不低于1.25，白色散射粒子采用折射率大于1.7的粒子，从而获得更优的反射率。
进一步地，漫反射层2的反射率还与白色散射粒子的含量有关，一般来说，含量越高，反射率越高。但当白色散射粒子含量过高时，白色散射粒子的聚集导致反射率降低。并且白色散射粒子含量过高时，漫反射层与导热基板之间的结合力均减弱，同时稠度增大，给工艺制备增加了难度。因此，为了达到反射率和结合力的平衡，优选白色散射粒子与第一粘接剂的体积比大于0.40而小于1.5。
进一步地，漫反射层2的反射率还与其厚度有关，漫反射层越厚，反射率越高；但是同时，漫反射层越厚，热传导路径越长，其热阻越大，不利于热传导，进而影响荧光粉的光效。优选地，在漫反射粒子与第一粘接剂的折射率比值大于1.2的条件下，优选漫反射层厚度小于0.2mm，甚至可以小于0.1mm，此时仍能保持较高的反射率，同时热阻低。
另外，漫反射层2中的白色散射粒子主要起到对入射光进行散射的作用，为了达到更好的散射效果，白色散射粒子的粒径优选在0.1～0.8μm之间，这是由于一般粒子对其粒径的两倍的波长光具有最高的反射率，这个粒径范围正好对应着400nm至800nm的可见光的波长范围。如果为了能对白光具有较高的反射率，则白色散射粒子应该覆盖可见光波长对应的各个粒径，即同时具有0.1至0.8μm的不同粒径，或者至少要覆盖0.2～0.5μm的粒径范围。经实验验证，在同类的白色散射粒子、同等面密度、同等厚度下，粒径在0.2～0.5μm范围内散射效果是最好的。
考虑到漫反射层中白色散射粒子在第一粘接剂中有较高的堆积密度，优选球形或者类球形的白色散射粒子。
以下通过具体的实验数据说明本发明的特征和有益效果。
表1.不同白色散射粒子及其粒径对波长转换装置的反射率影响
考察不同粒径的白色散射粒子的影响，由上表可知，当白色散射粒子粒径处于0.2～0.7um范围时，漫反射层的反射率较高。当粒径超过此范围，反射率就较低；在同样的体积比0.49情况下，对于散射粒子氧化铝，随着其粒径从0.2～0.5增加到3～5um时，漫反射层的反射率显著降低；考察不同白色散射粒子与粘接剂的体积比的影响，如上表所示，反射率随着氧化铝(3～5um)与硅胶体积比的增大而升高。
另外，考察白色散射粒子与第一粘接剂的折射率比值对漫反射层的反射率影响，由上表可知，当白色散射粒子均为粒径为0.2～0.5um的氧化铝粒子，选取折射率为1.41、1.57的硅胶为粘接剂，折射率比值分别为1.25、1.12，而反射率由90.3%锐减至82.3%；当硅胶仍选用1.41的折射率，白色散射粒子选用折射率1.64的硫酸钡，折射率比值为1.16，漫反射率仅为86.9%。因此优选折射率比值不低于1.25。
表2.不同漫反射层厚度对反射率的影响
由上表可知，随着漫反射层厚度增加，其漫反射率有增加的趋势，且增加到0.15～0.20时，反射率的增加趋缓，显示此厚度范围，漫反射层的反射率趋于饱和。由此可知，漫反射厚度小于0.2mm情况下，漫反射层仍能保持较高的反射率。
图2、图3所示为本发明第二实施例的波长转换装置，与第一实施例类似，也具有导热基板1、漫反射层2a、2c以及荧光层3a、3b、3c。各个部分的描述可参见上述第一实施例中相应的描述。
本实施例与第一实施例的区别在于，还具有驱动装置4。导热基板1为圆盘形，通过同轴设置的马达等驱动装置4驱动而绕中心轴旋转。漫反射层为同一种配比制得的一个整体的圆环形，附着在与驱动装置相背的导热基板1一侧表面上，并与圆盘形导热基板1同轴心。
荧光层3a、3b、3c分别设置在漫反射层上，处在同一平面上。不同的荧光层含有不同颜色的荧光粉。则当驱动装置转动，光源依次照射到不同的荧光层3a、3b、3c上，从而产生不同颜色的受激光。本实施例中，具有三种不同颜色的荧光粉，分别形成不同的荧光层。显然，本发明的荧光层只要至少具有两种不同颜色的荧光粉和各自的第二粘接剂粘接形成的两个荧光层区段，即可实现本实施例中产生不同颜色受激光的目的，也即构成本实施例中的色轮。
对应于每个荧光层3a、3b、3c区段，漫反射层也可相应地分为三个区段2a、2b（图中未示出）、2c。根据不同颜色的荧光层的特性，可分别设置不同的漫反射层。例如荧光层3a的荧光粉选用硅胶作为第二粘接剂，则对应的漫反射层2a也选用硅胶作为第一粘接剂，二者在其他表面上成型后在依顺序粘接到导热基板上；而漫反射层2a、荧光层3a均选用玻璃作为粘接剂，二者通过烧结工艺直接成型到导热基板1上，这样可以优化设计制造工艺。
当波长转换装置为色轮时，其作为光源***的一部分，对光效提出了更高的要求，因此相较于其他产品，需要更好的光效和反射率。而采用本发明的漫反射层，由于白色散射粒子不会有高温氧化的问题，同时导热性能好，因此能获得良好的光效，同时具有与镜面金属反射层接近的反射率。
图4为本发明第三实施例的结构示意图。本实施例中，荧光层3为含有荧光粉的荧光陶瓷，荧光陶瓷为一种可以被激发光激发以产生受激光的陶瓷体，例如YAG微晶玻璃、烧结YAG陶瓷或其他体系的黄、绿或者红色荧光陶瓷。漫反射层2通过粘接或烧结工艺附着在荧光陶瓷的背面光S1上，其他特征均可参见第一实施例和第二实施例。
采用荧光陶瓷的方案，能够简化整个色轮的结构，制造和材料成本可大大降低。
综上所述，本发明采用高折射率的白色散射粒子与低折射率的第一粘接剂组成的漫反射层2能够在较薄的厚度下保持较高的可见光漫反射率，从而降低其热阻，有利于荧光层3产生热量通过漫反射层2传导到导热基板1或者其他产品基底中，提高荧光层的耐高温性能。并且，漫反射层2能够保持良好的结构性状和物理、化学性能，提高产品的整体使用寿命。因此，本发明还保护上述任一实施例中涉及的漫反射层，即不限定其应用范围。
进一步地，基于上述任一种波长转换装置，本发明还保护一种光源***，包括产生激发光的光源，还包括上述的波长转换装置，光源位于波长转换装置的荧光层的迎光面外侧，且荧光层位于激发光的光路上，使得激发光经荧光层进行波长转换变成受激光，受激光和未被转换的激发光被背光面上的漫反射层反射至迎光面出射。
本发明还保护一种投影***，用于投影成像，包括上述的光源***。该投影***可以采用各种投影技术，例如液晶显示器（LCD，LiquidCrystal Display）投影技术、数码光路处理器（DLP，Digital LightProcessor）投影技术。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种波长转换装置，其特征在于，包括含有荧光粉以实现波长转换的荧光层，还包括附着在所述荧光层的背光面上的漫反射层，所述漫反射层包括白色散射粒子和粘接所述白色散射粒子的第一粘接剂，所述白色散射粒子的折射率与所述第一粘接剂的折射率的比值大于1.2；所述白色散射粒子的粒径在0.1～10微米之间；所述第一粘接剂为透明材料；所述白色散射粒子与所述第一粘接剂的体积比大于0.40且小于1.5；
所述白色散射粒子通过所述第一粘接剂粘接并固化成一个整体的层结构。
2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述白色散射粒子的折射率与所述第一粘接剂的折射率的比值不低于1.25。
3.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述白色散射粒子的折射率大于1.7。
4.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述白色散射粒子包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、氮化硼粉末、氧化钇粉末、氧化锌粉末、氧化钛粉末、氧化锆粉末中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述漫反射层的厚度小于0.2毫米。
6.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述第一粘接剂为无机粘接剂，所述无机粘接剂为玻璃、水玻璃、低温釉料中的任一种或多种。
7.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述第一粘接剂为有机粘接剂，所述有机粘接剂为硅胶、环氧树脂中的任一种或多种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述荧光层包括所述荧光粉以及粘接所述荧光粉的第二粘接剂。
9.根据权利要求8所述的波长转换装置，其特征在于，所述第一粘接剂和第二粘接剂均为玻璃，且所述第二粘接剂的热膨胀系数小于或等于所述第一粘接剂的热膨胀系数。
10.根据权利要求8所述的波长转换装置，其特征在于，所述第一粘接剂和第二粘接剂均为玻璃，且所述第二粘接剂的玻璃软化点小于或等于所述第一粘接剂的玻璃软化点。
11.根据权利要求8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导热基板，所述荧光层和漫反射层均附着在所述导热基板一侧表面上，且所述漫反射层位于所述导热基板和所述荧光层之间。
12.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述荧光层为含有荧光粉的荧光陶瓷。
13.一种漫反射层，用于反射光波，其特征在于，包括白色散射粒子和粘接所述白色散射粒子的第一粘接剂，所述白色散射粒子的折射率与所述第一粘接剂的折射率的比值大于1.2；所述白色散射粒子的粒径在0.1～10微米之间；所述第一粘接剂为透明材料；所述白色散射粒子与所述第一粘接剂的体积比大于0.40且小于1.5；所述白色散射粒子通过所述第一粘接剂粘接并固化成一个整体的层结构。
14.一种光源***，其特征在于，包括光源和权利要求1至12任一项所述的波长转换装置，所述光源位于所述波长转换装置的荧光层的迎光面一侧，使得所述光源发出的激发光经所述荧光层进行波长转换，并被所述荧光层背光面上的漫反射层反射。
15.一种投影***，用于投影成像，其特征在于，具有如权利要求14所述的光源***。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105276525A (zh) * 2014-07-09 2016-01-27 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 波长转换装置及光源***
CN204730123U (zh) * 2015-06-01 2015-10-28 深圳市光峰光电技术有限公司 波长转换装置、光源***和投影***
US9733469B2 (en) * 2015-07-01 2017-08-15 Materion Corporation Unbalanced hub design
DE102015213460A1 (de) 2015-07-17 2017-01-19 Osram Gmbh Wellenlängenumwandlung von Primärlicht mittels eines Konversionskörpers
CN112782924A (zh) * 2015-08-11 2021-05-11 台达电子工业股份有限公司 反射式色轮
TWI582520B (zh) 2015-12-18 2017-05-11 中強光電股份有限公司 波長轉換裝置及投影機
CN107203088B (zh) * 2016-03-18 2019-10-22 中强光电股份有限公司 波长转换结构与投影装置
CN205720746U (zh) * 2016-04-22 2016-11-23 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种反射装置及相关波长转换装置、色轮和光源***
CN107987626A (zh) * 2016-05-24 2018-05-04 陈值英 一种漫反射涂料
CN107689554B (zh) * 2016-08-06 2020-10-20 深圳光峰科技股份有限公司 一种波长转换装置及其制备方法、发光装置和投影装置
CN108300473A (zh) * 2016-08-10 2018-07-20 深圳市光峰光电技术有限公司 一种波长转换装置及其制备方法、发光装置和投影装置
CN108105604B (zh) * 2016-11-25 2020-05-29 深圳光峰科技股份有限公司 发光陶瓷结构及其制备方法、相关发光装置和投影装置
CN108267914B (zh) * 2016-12-30 2022-01-11 中强光电股份有限公司 波长转换装置及其投影机
CN206594438U (zh) * 2017-02-13 2017-10-27 深圳市光峰光电技术有限公司 色轮装置、光源***及投影设备
CN106833276A (zh) * 2017-02-13 2017-06-13 江苏广通管业制造有限公司 一种在金属波纹管表面形成吸光膜的方法
CN206671596U (zh) * 2017-04-20 2017-11-24 深圳市光峰光电技术有限公司 发光装置
CN109282169B (zh) * 2017-07-21 2021-10-26 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置、包含其的光源及投影装置
CN109424942A (zh) * 2017-07-21 2019-03-05 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置、包含其的光源及投影装置
CN109798489B (zh) * 2017-11-17 2021-11-12 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种照明装置和汽车照明灯具
JP7268315B2 (ja) * 2017-12-12 2023-05-08 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びその製造方法、並びに発光装置
CN110017434A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置及其光源
CN110118312A (zh) * 2018-02-07 2019-08-13 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置
CN108231981A (zh) * 2018-03-10 2018-06-29 扬州吉新光电有限公司 一种高效荧光轮及其制作方法
US10921697B2 (en) * 2018-04-26 2021-02-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wavelength conversion element, phosphor wheel, light source device, and projection display apparatus
CN110518440B (zh) * 2018-05-22 2021-07-13 中山大学 一种发光装置及其制备方法
CN110579933B (zh) 2018-06-11 2022-06-14 中强光电股份有限公司 波长转换元件、投影装置及波长转换元件的制作方法
CN110579932B (zh) 2018-06-11 2023-12-05 中强光电股份有限公司 波长转换元件、投影装置及波长转换元件的制作方法
CN110716376B (zh) 2018-07-13 2021-11-09 中强光电股份有限公司 波长转换元件、投影装置及波长转换元件的制作方法
CN110737086B (zh) * 2018-07-19 2022-11-22 中强光电股份有限公司 波长转换模块、波长转换模块的形成方法以及投影装置
CN110887022A (zh) * 2018-09-10 2020-03-17 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置及光源***
CN111077667B (zh) * 2018-10-22 2021-12-07 中强光电股份有限公司 波长转换模块、波长转换模块的形成方法以及投影装置
CN109282246A (zh) * 2018-11-01 2019-01-29 苏州晶清光电科技有限公司 一种波长转换装置、光源模组及照明灯
CN111123629A (zh) * 2018-11-01 2020-05-08 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置及其制备方法、发光装置和投影装置
CN111176060B (zh) 2018-11-12 2022-03-11 中强光电股份有限公司 波长转换模块、波长转换模块的制造方法以及投影装置
CN109532282A (zh) * 2018-11-21 2019-03-29 丰颂教育科技(江苏)有限公司 一种纳米无尘可投影可擦洗白板
CN111365685B (zh) * 2018-12-26 2022-04-19 深圳光峰科技股份有限公司 一种具有高的红光亮度和高的可靠性的发光装置
CN111812928A (zh) 2019-04-12 2020-10-23 中强光电股份有限公司 波长转换装置与投影装置
EP3956724A4 (en) * 2019-04-19 2022-11-30 Materion Precision Optics (Shanghai) Limited HIGH TEMPERATURE RESISTANT REFLECTIVE COATING FOR WAVELENGTH CONVERSION DEVICES
CN112083521A (zh) * 2019-06-13 2020-12-15 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 漫反射装置的制备方法及漫反射装置
CN112802946A (zh) * 2019-11-13 2021-05-14 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 红光发光模块及其制备方法
CN113448157B (zh) * 2020-03-24 2023-09-05 台达电子工业股份有限公司 波长转换装置
US11287730B2 (en) * 2020-05-07 2022-03-29 Delta Electronics, Inc. Wavelength converting device
CN112178591A (zh) * 2020-09-18 2021-01-05 广州光联电子科技有限公司 一种激光用波长转换装置的制备方法及波长转换装置
CN112669728A (zh) * 2020-12-31 2021-04-16 厦门大学 一种基于激光激发荧光粉的透射式显示实现办法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102155639A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 日立民用电子株式会社 固体光源装置
CN102194807A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构及其制造方法
CN102800791A (zh) * 2011-05-20 2012-11-28 斯坦雷电气株式会社 光源装置和照明装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5700522B2 (ja) * 2010-12-28 2015-04-15 三ツ星ベルト株式会社 反射性基板の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102155639A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 日立民用电子株式会社 固体光源装置
CN102194807A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构及其制造方法
CN102800791A (zh) * 2011-05-20 2012-11-28 斯坦雷电气株式会社 光源装置和照明装置

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