波长转换装置和发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]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和发光装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中的照明系统或者投影系统的发光装置中，常采用激发光对波长转换层中的波长转换材料进行激发以产生受激光。但由于每个波长转换材料颗粒在受激发的过程中的波长转换效率不可能是100%，其中所损失的能量都转化为热量，这就造成了波长转换材料颗粒的热量的累积和温度的快速上升，直接影响了波长转换材料的发光效率和使用寿命O
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的技术问题是提供一种能实现波长转换材料的快速散热的波长转换装置和发光装置。
[0004]本发明实施例提供一种波长转换装置，包括:
[0005]波长转换体，包括波长转换材料，用于吸收激发光以产生受激光，且所述波长转换体呈棒状，所述波长转换体的表面包括位于两端的第一底面和第二底面，以及除第一底面和第二底面以外的侧面；
[0006]至少与所述波长转换体的侧面相接触的反射装置；
[0007]散热装置，与所述反射装置背向所述波长转换体的侧面的一面的至少部分相接触。
[0008]本发明实施例还提供一种发光装置，包括:
[0009]第一光源，用于产生第一激发光；
[0010]上述波长转换装置，且所述第一激发光在所述波长转换体上形成的光斑位于所述波长转换体的第二底面。
[0011]本发明实施例还提供一种波长转换装置，包括:
[0012]波长转换体，包括波长转换材料，用于吸收激发光以产生受激光，且所述波长转换体呈片状，所述波长转换体的表面包括相对的第一表面和第二表面，以及除第一表面和第二表面以外的侧面；
[0013]至少与所述波长转换体的第一表面和第二表面相接触的反射装置；
[0014]散热装置，与所述反射装置背向所述波长转换体的第一表面或第二表面的一面的至少部分相接触。
[0015]与现有技术相比，本发明包括如下有益效果:
[0016]本发明中，由于波长转换材料在反射装置内呈细长的棒状分布，波长转换材料与反射装置的接触面积够大，使得波长转换材料吸收激发光以产生受激光的过程中所产生的热量能够快速传递到反射装置上，同时反射装置背向波长转换体的一侧设有散热装置，有利于发射装置上的热量能够快速传递到空气中，最终实现波长转换材料的快速散热。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的发光装置的一个实施例的示意图；
[0018]图2是本发明的发光装置的又一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。
[0020]实施例一
[0021]请参阅图1，图1是本发明的发光装置的一个实施例的示意图。如图1所示，发光装置100包括第一光源110、波长转换体120、反射装置130以及散热装置140。
[0022]波长转换体120包括波长转换材料，用于吸收激发光以产生受激光。最常用的波长转换材料是荧光粉，例如钇铝石榴石(YAG)荧光粉，它可以吸收紫外或蓝光并受激产生黄色的受激光。波长转换材料还可能是量子点、荧光染料等具有波长转换能力的材料，并不限于荧光粉。在很多情况下，波长转换材料往往是粉末状或颗粒状的，难以直接形成波长转换体，此时就需要使用一种粘接剂把各个波长转换材料颗粒固定在一起，并形成特定的形状。最常用的是硅胶粘接剂，其化学性质稳定、有较高的机械强度。但是硅胶粘接剂的可耐受温度较低，一般在300摄氏度至500摄氏度。为了应用于大功率的发光装置中，优选地，可以用无机粘接剂来将波长转换材料粘接成一个整体，例如水玻璃或者玻璃粉，以实现耐高温的波长转换装置。例如将荧光粉与玻璃粉(若温度要求低，可以使用低温玻璃粉)在一定的惰性气氛保护下融化混合再成型。
[0023]本实施例中，波长转换体120呈棒状。波长转换体120的表面包括位于两端的第一底面121和第二底面122，以及除第一底面121和第二底面122以外的侧面，其中该侧面可以是一个曲面，或者也可以是由多个平面接连而成，第一底面121和第二底面122的形状面积可以相同也可以不同，在此不作限制。具体举例来说，波长转换体120可以呈长方体状，则该长方体面积最小的两个底面分别为波长转换体120的第一底面121和第二底面122，该长方体的的四个侧面为波长转换体120的侧面。
[0024]本实施例中，反射装置130具体为反射镜，并环绕波长转换体120，与波长转换体120的侧面相接触，且波长转换体120的第一底面121和第二底面122不与反射装置130接触；即反射装置130呈中空的筒状，且波长转换体120位于反射装置130的内侧，与反射装置130的内表面相贴。当然，实际运用中反射装置130也可以有其他实现方式，在此不作限制。
[0025]散热装置140与反射装置130背向波长转换体120的侧面的一面的至少部分相接触，以对反射装置130以及反射装置130内侧的波长转换体120进行散热。
[0026]第一光源110用于产生第一激发光。在本实施例中，第一光源110为蓝色光源，第一激发光为蓝光。第一光源I1优选为激光光源,也可以为LED或者其他固态光源。当然，实际运用中第一光源110也可以是其他颜色的光源，在此不作限制。
[0027]来自第一光源110的第一激发光入射至波长转换体120的第二底面122上，并在第二底面122上形成激发光斑。波长转换体120中的波长转换材料吸收该第一激发光并产生受激光。实际情况中，当第一激发光入射至第二底面122上时，最先受激的波长转换材料会吸收一部分激发光并产生受激光，未被吸收的第一激发光会穿透先受激的波长转换材料，并被位于更深处的波长转换材料所吸收。在某些应用中，例如波长转换材料为荧光粉颗粒，未被吸收的第一激发光穿透波长转换材料的同时会被散射，进而被位于更深处的波长转换材料所吸收。
[0028]由于波长转换体120的侧面环绕有反射装置130，且波长转换材料吸收激发光后产生的受激光是各向同性出射的，该受激光在该反射装置130的多次反射下，最终分为两部分分别从第一底面121和第二底面122出射。
[0029]本发明实施例中，由于波长转换材料在反射装置内呈细长的棒状分布，波长转换材料与反射装置的接触面积够大，使得波长转换材料吸收激发光以产生受激光的过程中所产生的热量能够快速传递到反射装置上，同时反射装置背向波长转换体的一侧设有散热装置，有利于发射装置上的热量能够快速传递到空气中，最终实现波长转换材料的快速散热。而且，由于波长转换体的第一底面和第二底面为受激光的出光面，那么在通过加长波长转换体的长度以增加波长转换材料且提高激发光的光功率密度来增强受激光时，由于出光面保持不变，进而使得受激光的光学扩展量不变，且亮度提高。
[0030]本实施例中，由于波长转换体的第一底面和第二底面为受激光的出光面，那么可以通过设置第一底面和第二底面的形状来对受激光的出射光斑进行整形。优选的，第一底面和/或第二底面的开口呈长方形，其中该长方形的长边与宽边的比例为I比1、4比3或者16比9。在投影运用中，光阀和投影的图像一般呈4:3或16:9的长方形。由于受激光的光斑面积和形状分别等于第一底面和/或第二底面开口的面积和形状，因此可通过控制第一底面和/或第二底面开口的形状和光阀以及投影的图像的形状匹配。或者，第一底面和/或第二底面的开口优选呈圆形。例如在舞台灯的应用中，往往要求圆形光斑。圆形光斑虽然可以由波长转换装置出射光路后端的整形装置来整形获得，但匀光装置往往对方形或长方形光斑效果较好，而获得圆形光斑的整形装置的效率往往较低。例如，圆形积分棒的混光效果不佳，需要很长才能将光混合好，但此时效率就比较低。而具有圆形单元的复眼透镜对则由于圆形单元透镜的阵列组合不可能填满整个平面，即圆形单元透镜之间留有空隙，这造成空隙处光的损失而效率较低。而采用本发明则可以直接得到均匀的圆形光斑，是应用于舞台灯应用的首选方案。
[0031]优选地，反射装置的长度大于波长转换体的长度，即波长转换体的第一底面和/或第二底面位于反射装置的内部，而不是和反射装置的一端持平。这样，反射装置长于波长转换体的部分可以充当匀光装置，以对入射于波长转换装置的激发光和/或出射的受激光进行匀光。
[0032]优选地，第一底面或第二底面的面积小于I平方毫米。这样，波长转换体的任一部位都距离散热装置足够近，减小了波长转换体到散热装置的热阻，促进波长转换体散热。另外，受激光的出光面积足够小，进而使得光学扩展量足够小。
[0033]优选地，波长转换体120的侧面的面积大于该波长转换体120的表面积的70%。这样，在波长转换体120的总体积保持不变的同时让波长转换体120的第一底面121和第二底面122的面积尽量小，进而减小受激光的出光面积，以减小受激光的光学扩展量，提高受激光的亮度。
[0034]优选地，沿着波长转换体12