[发明专利]波长转换装置及其制备方法、相关发光装置和投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光显示技术领域，更具体地说，涉及一种波长转换装置及其制备方法、相关发光装置和投影系统。

背景技术

现有的半导体光源投影系统，将发光二极管或激光二极管等光源发射的激发光入射到波长转换装置的不同的波长转换材料上，产生波长大于该激发光的波长的不同颜色的受激光，如红色受激光、绿色受激光和蓝色受激光，然后将不同颜色的受激光合成一束光后，进行投影图像的显示。

在上述波长转换材料吸收激发光并产生受激光的过程中，并非所有的能量都被吸收并转换成了受激光，而是其中一部分能量作为热量散发了出去，从而使得波长转换材料的温度较高，影响波长转换材料的寿命以及产生的受激光的光效。并且，波长转换材料的转换效率越低，产生的热量越多，其中，红色受激光的波长转换材料的转换效率是最低的。

随着人们对投影画面亮度要求的不断提高，激发光的光功率越来越高，波长转换材料及波长转换装置的温度也在不断攀升，因此，如何降低波长转换材料及波长转换装置的温度，提升受激光的光效，已经成为业界亟待解决的技术瓶颈之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种波长转换装置及其制备方法、相关发光装置和投影系统，以降低波长转换材料及波长转换装置的温度，提升受激光的光效。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种波长转换装置，包括：

包含无机粘结材料和第一波长转换材料的无机波长转换层，用于吸收激发光并产生第一受激光；

叠置于所述无机波长转换层一表面的有机波长转换层，所述有机波长转换层包含有机粘结材料和第二波长转换材料，用于吸收所述第一受激光并产生第二受激光；

所述有机波长转换层与所述无机波长转换层键合连接。

优选的，所述第二波长转换材料还用于吸收激发光并产生第三受激光。

优选的，还包括：

位于所述无机波长转换层远离所述有机波长转换层的表面的第一光学膜片，用于透射所述激发光并反射所述第一受激光。

优选的，还包括：

位于所述有机波长转换层远离所述无机波长转换层的表面的第二光学膜片，用于反射所述第一受激光并透射所述第二受激光。

优选的，所述无机粘结材料为玻璃粉，所述第一波长转换材料为黄色荧光粉；所述有机粘结材料为硅胶或环氧树脂，所述第二波长转换材料为红色荧光粉。

优选的，所述无机波长转换层的厚度范围为90μm～110μm；所述有机波长转换层的厚度范围为60μm～70μm。

一种波长转换装置制备方法，包括：

步骤1：采用无机粘结材料和第一波长转换材料制备无机波长转换层；

步骤2：在所述无机波长转换层的一表面采用有机粘接材料和第二波长转换材料形成有机波长转换层，使所述有机波长转换层与无机波长转换层之间键合连接。

优选的，所述在步骤2的过程为：

采用沉淀沉积的方式在所述无机波长转换层的一表面形成有机波长转换层。

优选的，所述沉淀沉积的方式具体为：

将所述无机波长转换层放置在容器内部；

在所述容器内倒入预先配制好的具有第二波长转换材料的硅烷偶联剂水解溶液；

所述硅烷偶联剂水解溶液沉淀、沉积后，在所述无机波长转换层的一表面形成有机波长转换层。

一种波长转换装置，至少包括第一分区和第二分区，其中，所述第一分区包括层叠设置且相互键合的无机波长转换层和有机波长转换层，所述无机波长转换层包含无机粘结材料和第一波长转换材料，用于吸收激发光并产生第一受激光；所述有机波长转换层包含有机粘结材料和第二波长转换材料，用于吸收所述第一受激光并产生第二受激光；

所述第二分区包含无机粘结材料和第三波长转换材料，用于吸收激发光并产生不同于第二受激光的第三受激光。

一种发光装置，包括如上所述的波长转换装置。

一种投影系统，包括如上所述的发光装置。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的投影系统、发光装置、波长转换装置及其制备方法，无机波长转换层吸收激发光并产生第一受激光后，有机波长转换层吸收该第一受激光并产生第二受激光，由于无机波长转换层中的第一波长转换材料的转换效率高于有机波长转换层中的第二波长转换材料，因此，与第二波长转换材料直接吸收激发光产生第二受激光的方式相比，本发明中的无机波长转换层和有机波长转换层产生的热量较少，波长转换装置的温度较低，获得的第二受激光的光效较高。