[发明专利]波长转换器件、其制造方法以及相关波长转换装置有效
申请号: | 201210428516.7 | 申请日: | 2012-10-31 |
公开(公告)号: | CN103792767A | 公开(公告)日: | 2014-05-14 |
发明(设计)人: | 杨毅 | 申请(专利权)人: | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 |
主分类号: | G03B21/20 | 分类号: | G03B21/20;G03B21/14 |
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地址: | 518055 广东省深圳市南山区西丽*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 波长 转换 器件 制造 方法 以及 相关 装置 | ||
技术领域
本发明涉及照明和显示用的光源技术领域,特别是涉及一种波长转换器件、其制造方法以及相关波长转换装置。
背景技术
现有技术中的照明系统或者投影系统的光源系统中,常采用激发光对波长转换材料进行激发以产生受激光。由于激发光功率往往会过高而导致波长转换层的温度上升,从而造成波长转换材料的光转换效率下降,缩短波长转换装置的使用寿命。
针对这个问题,现有技术中常采用的一种方法是,在波长转换材料层的表面形成由多个凸起微结构组成的凸起微结构阵列,该凸起微结构一般呈金字塔结构或者∧字形的条形等,以增大波长转换材料层的表面积。在激发光不改变的前提下,波长转换材料层的表面积增大,能使得位于单位面积内的波长转换材料的光斑的光功率密度下降,进而提高波长转换材料的光转换效率。
而在波长转换材料层的表面上形成凸起状的微结构阵列的原因在于其制作工艺容易。在该包括凸起微结构阵列的波长转换材料层的制作方法中,先加工微结构模具,然后利用该模具注塑成型。其中该模具只能制作呈凹坑状的微结构阵列,例如采用钻孔或者切削的方法来在该模具上形成凹坑阵列,而注塑成型的微结构阵列与模具呈反结构,因此波长转换材料层上的微结构阵列呈凸起状。
如图1A所示,图1A是现有技术中的波长转换材料层的结构示意图。在这个方案中,激发光L1入射于波长转换材料层101包括有凸起微结构阵列的一面上的其中至少一个凸起微结构上,对该凸起微结构上的波长转换材料进行激发。波长转换材料吸收激发光并出射受激光。由于波长转换材料是全角发光的,部分受激光L2直接出射,部分受激光L3会入射到其他凸起单元上再被这些凸起单元反射出射,还有部分受激光L4依次被多个凸起单元反射后再出射,这造成出射光斑的严重扩散。
针对这个问题,本发明人提出了一种新的波长转换装置。如图1B所示,图1B是本发明的一种波长转换装置的结构示意图。在波长转换装置101中,在衬底103表面103a上形成起伏的微结构阵列105,该微结构阵列105的表面上镀有反射膜(图未示),并在该反射膜上涂覆有随该微结构的表面起伏的波长转换层107。相对于平面的波长转换层,将波长转换层的表面设置为起伏不平的,以增加波长转换层的单位平面内的表面积,使得透射于单位面积内的波长转换层的激发光的能量密度减小,进而提高波长转换层的光转换效率。
然而,虽然这种结构在理论上具有较高的效率,但是由于反射衬底的表面微结构的加工难于实现,使得实施起来存在难点。本发明人通过在金属表面钻孔来实现上述的微结构阵列,采用的手段一般是利用电火花加工,或者使用腐蚀液对金属腐蚀。但是采用该方法加工得到的微结构的表面为粗糙的,在该微结构表面上镀反射膜的效果不佳。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种具有表面光滑的微结构阵列的波长转换器件的制作方法。
本发明实施例提供一种波长转换器件的制作方法,该制作方法包括如下步骤:
a)在第一表面为<100>晶面或者<110>晶面的单晶硅片的第一表面上形成掩膜层,该掩膜层的第一预定位置形成有无掩膜区阵列,该无掩膜区阵列包括多个无掩膜区;或者在该掩膜层的第一预定位置处形成无掩膜区,其中该无掩膜区填充有掩膜区阵列中的多个有掩膜区;
b)将该单晶硅片放置于预定的湿法腐蚀液中进行腐蚀,以使得经腐蚀后的单晶硅片的第一表面上对应无掩膜区阵列或者有掩膜区阵列的位置形成微结构阵列,该微结构阵列包括多个微结构;
c)在单晶硅片带有微结构阵列的表面上均镀上反射膜,使得该反射膜的表面的起伏与所述微结构阵列的起伏一致;
d)在所述反射膜上覆盖波长转换层,使得该波长转换层的表面的起伏与所述微结构阵列的起伏一致。
本发明实施例还提供一种波长转换器件,该波长转换器件根据上述方法制作得到。
本发明实施例还提供一种波长转换装置,包括上述波长转换器件,还包括:
基底,所述波长转换器件固定于该基底上;
驱动装置,用于对所述基底进行驱动,以使得所述波长转换器件按预定方式运动。
与现有技术相比,本发明包括如下有益效果:
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