[发明专利]透射式波长转换装置及其发光装置

说明书

本发明保护一种透射式波长转换装置以及采用该波长转换装置的发光装置。该透射式波长转换装置包括依次叠置的发光玻璃层、透明玻璃层、介质膜和透明基板；所述发光玻璃层包含波长转换材料，所述波长转换材料将激发光转换成受激光；所述介质膜镀覆于所述透明基板的表面上，所述介质膜透射所述激发光而反射所述受激光；所述透明玻璃层设置于所述介质膜和所述发光玻璃层之间。该透射式波长转换装置具有结构简单、整体装置可靠性高的特点。

技术领域

本发明涉及照明和投影技术领域，特别是涉及一种透射式波长转换装置以及采用该透射式波长转换装置的发光装置。

背景技术

随着显示和照明技术的发展，原始的LED或卤素灯泡作为光源越来越不能满足显示和照明高功率和高亮度的需求。采用固态光源如LD(Laser Diode，激光二极管)发出的激发光以激发波长转换材料的方法能够获得各种颜色的可见光，该技术越来越多的应用于照明和显示中。这种技术具有效率高、能耗少、成本低、寿命长的优势，是现有白光或者单色光光源的理想替代方案。

现有技术中的激光激发波长转换材料的光源，多采用反射式：激发光从发光层的入射面进入，激发其中的波长转换材料发出荧光，荧光入射于远离发光层入射面的反射层而反射回发光层，以确保光沿原路出射回去。通常，反射式波长转换装置可以承受相对较高的激发光功率，例如10W以上；但是，反射式波长转换装置其光路设计相对复杂。相对于反射式，应运而生的是透射式：激发光从透明基板的入射面入射，穿过透明基板的出射面而进入发光层激发波长转换材料发出荧光，在激发光入射方向上设置介质膜，其透过激光、反射荧光，从而将激发出的荧光自发光层远离透明基板的出射面出射。透射式波长转换装置结构简单，在激光照明和投影领域具有非常实用的使用价值。

目前透射式波长转换装置中的发光层封装材料已从低耐热能力的硅胶发展到了无机玻璃。无机玻璃的导热能力比有机硅胶强，可以耐受更高的温度。然而，在透射式波长转换装置的结构从下至上依次为透明基板、介质膜、发光玻璃层时，由于发光玻璃层需要采用机械涂刷其浆料的方式附着在镀有介质膜的透明基板上，涂刷过程中容易损伤介质膜层，造成膜层波长选择性下降；同时，由于发光玻璃层需要在400℃以上高温下烧结，高温处理将进一步放大波长选择介质膜的损伤，导致最终制备的透射式波长转换装置光效较差、装置的使用可靠性降低。

因而需要开发一种光效好、使用可靠性高的透射式波长转换装置。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种结构简单、光效高且可靠性优异的透射式波长转换装置，适用于激光照明和投影领域。

本发明提供了一种透射式波长转换装置，包括依次叠置的发光玻璃层、透明玻璃层、介质膜和透明基板；所述发光玻璃层包含波长转换材料，用于将激发光转换成受激光；所述介质膜镀覆于所述透明基板的表面上，用于透射所述激发光而反射所述受激光；所述透明玻璃层设置于所述介质膜和所述发光玻璃层之间。

本发明的透射式波长转换装置中，激发光从透明基板的未镀膜一侧入射、穿过透明基板，再穿过介质膜和透明玻璃层进入发光玻璃层。相比于发光玻璃层与介质膜直接接触的情形，本发明的透射式波长转换装置在发光玻璃层与介质膜之间增设一层透明玻璃层，透明玻璃层的设置可以使介质膜避免发光玻璃层浆料直接刷涂在其上、再烧结制备时必然存在的损伤，保持介质膜优异的波长选择能力，进而使得整个透射式波长转换装置光效好，整体装置使用可靠性优异。

优选的，所述透明玻璃层的厚度为0.5-1um。在此厚度范围内时，透明玻璃层在起到保护介质膜的同时不会因厚度过厚，而导致经介质膜反射的受激光在透明玻璃层内发生侧向导光，进而导致出射光光斑尺寸过大、衰减发光玻璃层的出射光照度。

优选的，所述透明玻璃层的折射率小于所述发光玻璃层中玻璃的折射率，这样设置使本发明透射式波长转换装置具有更高的光提取效率，增强装置的发光强度。