光源系统及相关投影系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种光源系统和相关投影系统，该光源系统包括用于产生激发光的激发光源和波长转换装置，该激发光入射于该波长转换装置；该波长转换装置包括：基底，包括形成有微结构阵列的第一表面，该微结构阵列包括呈凹坑状的微结构单元，且各凹坑内设置有波长转换材料；各凹坑之间设有散射反射层；基底的第一表面面向入射的激发光，波长转换装置还包括反射层，位于波长转换材料背向激发光入射的一侧；激发光在第一表面上形成的光斑覆盖一个微结构单元的至少部分，还覆盖散射反射层的至少部分，以使激发光被散射反射后与受激光混合从第一表面出射。本发明专利技术能提供一种控制混合出射光的色坐标更加容易的光源系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种光源系统和相关投影系统，该光源系统包括用于产生激发光的激发光源和波长转换装置，该激发光入射于该波长转换装置；该波长转换装置包括：基底，包括形成有微结构阵列的第一表面，该微结构阵列包括呈凹坑状的微结构单元，且各凹坑内设置有波长转换材料；各凹坑之间设有散射反射层；基底的第一表面面向入射的激发光，波长转换装置还包括反射层，位于波长转换材料背向激发光入射的一侧；激发光在第一表面上形成的光斑覆盖一个微结构单元的至少部分，还覆盖散射反射层的至少部分，以使激发光被散射反射后与受激光混合从第一表面出射。本专利技术能提供一种控制混合出射光的色坐标更加容易的光源系统。【专利说明】光源系统及相关投影系统
本专利技术涉及照明及显示
，特别是涉及一种光源系统及相关投影系统。
技术介绍
目前，固态光源由于其长寿命、环保等特点，已经在通用照明、特种照明和投影显示中得到了广泛的应用。其中，白光固态光源在照明领域更是有着巨大的发展潜力。一种实现白光固态光源的方法是使用蓝光激发黄色荧光粉，利用黄色荧光粉受激产生的黄光与没有被吸收的剩余蓝光混合得到白光。这个方案虽然可以得到受激光和激发光的混合光，但是这样的混合光存在颜色均匀性不好的问题。在混合光的两种成分中，受激光的发光光分布一般为朗伯分布，即各向同性分布，而激发光的光分布则受到入射到突光粉前的激发光的光分布、荧光粉的厚度分布等诸多因素的影响，一般不是理想的各向同性分布，这就造成了在混合出射光的各个方向上激发光和受激光的比例会发生变化，进而使得合成的白光的颜色发生变化，破坏了光源的颜色均匀性。为了使得出射的白光更加均匀，黄色荧光粉层中一般还掺杂着一些散光材料，以对蓝色激发光进行散射，提高出射的白光的均匀性。然而，在这种方案中若要使出射的白光的色坐标达到预定的色坐标，需对将荧光粉颗粒和散光材料颗粒进行混合的工艺进行控制，如荧光粉层的厚度、散光颗粒占的比例、散光材料的颗粒度、散光材料颗粒的沉淀速度和沉淀时间等等。但是这些工艺的控制难度较大，导致要使波长转换层出射的白光达到预定的色坐标的难度较大。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种控制混合出射光的色坐标更加容易的光源系统。本专利技术实施例提供一种光源系统，包括用于产生激发光的激发光源和波长转换装置，该激发光入射于该波长转换装置，该波长转换装置包括:基底，包括第一表面，该基底的第一表面上形成有微结构阵列，该微结构阵列包括微结构单元，其中各微结构单元呈凹坑状，且各凹坑内设置有波长转换材料；任意相邻的两个微结构单元之间的间距大于零，并且第一表面上各微结构单元之间均设有散射反射层；所述基底的第一表面面向所述入射的激发光，所述波长转换装置还包括反射层，位于所述波长转换材料背向所述激发光入射的一侧；所述激发光在第一表面上形成的光斑覆盖一个微结构单元的至少部分，以对该微结构单元内的波长转换材料进行激发而产生受激光，该光斑还覆盖该微结构单元与相邻的一个微结构单元之间的散射反射层的至少部分，以使所述激发光经该散射反射层散射反射后与该受激光混合并从第一表面出射。本专利技术实施例还提供一种投影系统，包括上述光源系统。与现有技术相比，本专利技术包括如下有益效果:本专利技术中，由于波长转换装置上用于出射受激光的设置有波长转换材料的微结构单元与用于出射激发光的散射反射层相互分离，在使得波长转换装置出射的激发光和受激光的混合光的色坐标达到预定色坐标时可通过控制波长转换材料的量以及散射反射层所占微结构阵列的面积的比例来控制混合出射光的色坐标，相比
技术介绍
方案的控制手段，本专利技术能够更加容易和简便；而且各微结构单元呈凹坑状，相比表面呈平面状的波长转换层，本专利技术中波长转换材料与基底的接触面积增大，更有利于波长转换材料的散热，进而提高波长转换材料的工作效率。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的光源系统的一个实施例的结构示意图；图2是图1所示的微结构阵列的俯视图；图3是本专利技术的光源系统的又一个实施例的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例进行详细说明。实施例一请参阅图1，图1是本专利技术的光源系统的一个实施例的结构示意图。光源系统100包括激发光源11和波长转换装置12。波长转换装置12包括基底101、反射层109和波长转换材料103。基底101包括第一表面IOla,该第一表面IOla上形成有微结构阵列105,该微结构阵列105包括微结构单元15，其中各微结构单元15呈凹坑状。在本实施例中，该凹坑呈四棱锥状。如图2所示，图2是图1所示的微结构阵列的俯视图。在本实施例中，呈四棱锥状的各凹坑15的开口为正方形。在实际运用中，各微结构单元15也可以呈其他棱锥状、圆锥状、棱台状、棱柱状或者半球状等等其他形状。第一表面IOla上设置有反射层109,并且该反射层109的表面的起伏与该第一表面的起伏一致。在第一表面IOla上的微结构表面上设置反射层有多种方法,其中一种是在该微结构上镀反射膜。最常见的反射膜为银膜，其反射率高达98%或者以上；还可以镀铝膜，其反射率达到94%以上；或者也可以镀金属和介质的混合膜。在镀膜的时候，如果直接在基底表面上镀银膜或者铝膜可能会存在镀膜牢固度不高的问题。因此，在镀银膜或铝膜之前先镀一层铬膜或者钛膜以提高镀膜牢固度。考虑到银和铝在空气中极易氧化，这会极大地降低反射率；因此，在银膜或铝膜表面优选再镀一层透明介质的保护膜以隔绝氧气，例如氧化硅薄膜。在微结构阵列105中的各微结构单元15表面上的反射层109上，填有波长转换材料103。该波长转换材料用于吸收一种波长范围的光并出射另一种波长范围的光。最常用的波长转换材料是荧光粉，例如YAG荧光粉，它可以吸收蓝光并受激发射黄色的受激光。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，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。在本实施例中，可将波长转换材料与有机透明粘接剂充分混合，使波长转换材料均匀分散于有机透明粘接剂之中形成荧光浆料，然后将该荧光浆料填入各微结构单元15中。实际上，粘结剂并不限于有机透明粘结剂，也可以是无机粘结剂，例如水玻璃、二氧化硅颗粒、二氧化钛颗粒等。无机粘结剂与波长转换材料充分混合后，可以利用颗粒间的范德华力和分子间的作用力把相邻的波长转换材料颗粒粘接在一起，起到固定和成型的作用。微结构阵列105中任意相邻的两个微结构单元15之间的间距大于零，并且各微结构单元之间均设有散射反射层107。激发光源11用于产生激发光LI，以对波长转换装置12中的波长转换材料103进行激发进而产生受激光。常用的激发光源有LED光源、激光光源或者其他固态发光光源。在本实施例中，激发光源11用于产生蓝色激发光LI。微结构阵列105内设置有黄色荧光粉，用于吸收蓝光并产生黄色受激光L2。黄色受激光L2和被散射反射层107散射反射的蓝色受激光混合形成白光出射。微结构阵列105具有起伏的一面面向入射的激发光LI。激发光LI在第一表面IOla上形成的光斑覆盖一个微结构单元的至少部分，以对该微结构单元内的波长转换材料进行激发而产生受激光。该光斑还覆盖该微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：