[发明专利]漫反射材料、漫反射层、波长转换装置以及光源系统

说明书

本发明公开了一种漫反射材料、漫反射层、波长转换装置以及光源系统。该漫反射材料包括白色散射粒子和粘结剂，白色散射粒子的白度大于85，且白色散射粒子包括白度大于90的高反射散射粒子、折射率大于等于2.0的高折射散射粒子以及高热导散射粒子，高热导散射粒子为氮化硼和/或氮化铝粒子，高热导散射粒子的颗粒形状为片状、棒状、板状、扁平状或条状。以白度大于85的上述散射粒子为原料，利用其高反射散射粒子的高反射作用、高折射散射粒子的减薄作用和高热导散射粒子的增强导热作用，协同实现了在保持高反射率的同时减薄漫反射层厚度，使波长转换装置兼具高光效和高热稳定性，进而提升了其在高功率激光激发下的发光稳定性。

技术领域

本发明涉及光学能源领域，具体而言，涉及一种漫反射材料、漫反射层、波长转换装置以及光源系统。

背景技术

目前，蓝光激光激发高速旋转的色轮能够有效解决荧光粉的热猝灭问题而使得高效低成本的激光显示成为现实，逐渐发展成为激光光源的主流技术之一。在该种方案中，光源包括激发光源和波长转换装置，其中波长转换装置包括反射基底和涂覆在反射基底上的荧光粉片，以及用于驱动反射基底转动的马达，使得来自激发光源的激发光在荧光粉片上形成的光斑按圆形路径作用于该荧光粉片。

现有的波长转换装置中反射基底采用镜面铝。这种镜面铝中的高反射层采用高纯铝或者高纯银。随着激光光源功率的提高，镜面银/铝存在高温氧化发黑问题将越来越严重。为了解决这个问题，一般采用粘接剂粘接白色漫反射粒子形成的漫反射层或者多孔反射陶瓷来替代镀银/铝的金属反射层，在一定程度上可以避免反射层在高温下反射率下降的问题。

但是这种漫反射层的反射机理是通过散射粒子对特定光波的多次散射-反射产生，漫反射层要达到较高的漫反射率，其膜层必须达到较高厚度，一般需要200μm以上的厚度，而这种厚度相对于镜面银表面的介质保护层几百个纳米厚度来说，这样的膜厚会增加荧光层产生热量的传导路径，从而具有较高的热阻，这对波长转换装置的发光热稳定性是不利的。如何兼顾波长转换装置的光效和热稳定性，已经成为了研发人员的一个新的课题。

目前，采用高反射粒子亚微米级氧化铝和遮盖力强的辅助粒子二氧化钛能够在较薄的厚度情况下实现较高的反射率，但这种材料形成的波长转换装置在高功率密度的激光激发下的发光稳定性不好。因此，仍需要对现有的波长转换装置进行改进，以提高其光效和热稳定性。

发明内容

本发明旨在提供一种漫反射材料、漫反射层波长转换装置以及光源系统，以提高漫反射材料的反射率，并提高波长转换装置的热稳定性。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种漫反射材料，包括白色散射粒子和粘结剂，其中，白色散射粒子的白度大于85，且白色散射粒子包括白度大于90的高反射散射粒子、折射率大于等于2.0的高折射散射粒子以及高热导散射粒子，高热导散射粒子为氮化硼和/或氮化铝，高热导散射粒子的颗粒形状为片状、棒状、板状、扁平状或条状。

进一步地，白色散射粒子按照重量份计，包括：0.08～0.15份的白度大于90的高反射散射粒子、0.5～0.7份的高折射散射粒子，以及0.3～0.5份的高热导散射粒子。

进一步地，白色散射粒子和粘结剂的重量比为0.88～1.15：1。

进一步地，白度大于90的高反射散射粒子和高折射散射粒子为球形；优选白度大于90的高反射散射粒子和高折射散射粒子的半径为0.2～0.5μm。

进一步地，白度大于90的高反射散射粒子为氧化铝、氧化镁和硫酸钡中的一种或多种；高折射散射粒子为二氧化钛、氧化锆和氧化锌中的一种或多种；当高热导散射粒子为扁平状时，高热导散射粒子在扁平方向的长度为0.7～7μm，厚度方向的长度为0.02～0.25μm；当高热导散射粒子为棒状时，高热导散射粒子在长度方向的长度为0.7～7μm，在圆周方向的直径为0.02～0.25μm。