[发明专利]散射装置及其制造方法及发光装置、投影系统与照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及照明与显示技术领域，特别是涉及一种散射装置及其制造方法及发光装置、投影系统与照明系统。

背景技术

在现有技术中使用激光激发荧光粉产生受激光是实现光源的一种常用的手段。为了提高亮度（能量密度），激光会通过透镜聚焦于荧光粉上。然而，由于激光束的准直度非常高，因此聚焦后能够形成非常小的光点，在这个光点上的能量密度很大，往往超出荧光粉的承受范围而造成热淬灭。为了解决这个问题，现有技术中使用散射片放置于激光光路上，用于降低其准直度，从而扩大聚焦于荧光粉上的光斑。

现有技术中常使用的散射片如图1所示。它的加工方法是，将玻璃平板表面打毛，从而造成对光的散射。具体在实现时为了达到更好的散射效果，加工工艺可能更加复杂。例如，使用液体腐蚀玻璃表面形成粗糙面，然后再对该粗糙面进行研磨处理以进一步控制其起伏的深度。除了液体腐蚀法，还可能使用喷砂加工等物理方法是玻璃表面粗糙化从而达到散射目的。

可以理解，对于每一个光线而言，其入射的微小面的倾斜角越大，则散射的角度越大。当然如果倾斜角为0，即没有粗糙的状态，则光线会保持原方向出射。故而各微小面的倾斜角的大小分布，就决定了散射后光束的角分布。

现有技术的问题在于，要想实现散射后的角分布很小（即很小的散射），就需要微小面的倾斜角都被控制得很小，即玻璃表面既要有起伏的粗糙面，该起伏又要很小，这是很困难的。对于投影应用来说，激光光斑需要被控制在1.5-4mm，此时散射半角最小在5度左右，目前的散射片是可以满足要求的。然而对于照明应用，往往要求光斑必须小于1mm，甚至小于0.5mm，此时散射半角需要小于3度，甚至小于1.5度，即散射片要做到将平行的激光扩散到1.5度的一个小光锥，这对于散射片表面形貌的控制要求非常高，是目前的工艺所难以达到的。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种散射角较小的散射装置及其制造方法及发光装置、投影系统与照明系统。

本发明实施例提供一种散射装置，包括透明无机物基底，包括相对的第一表面与第二表面，第二表面的至少部分为粗糙面，该粗糙面具有多个微型凹陷；覆盖粗糙面的过渡介质，包括相对的第三表面和第四表面，第三表面与粗糙面紧密接触以形成过渡介质-基底界面，过渡介质的折射率满足：

；或，

；

基底的微型凹陷的倾斜角为，基底的折射率为，过渡介质的折射率为。

优选地，，度，且。

优选地，过渡介质的第四表面为一平面或弧面。

优选地，透明无机物为玻璃，过渡介质为无机胶质或有机胶质。

本发明实施例还提供一种发光装置，包括发光源和上述散射装置；发光源发出的光束入射于散射装置，且该光束入射在散射装置上的光斑覆盖过渡介质。

本发明实施例还提供一种投影系统，包括上述发光装置。

本发明实施例还提供一种照明系统，包括上述发光装置。

本发明实施例还提供一种散射装置的制造方法，包括：步骤一、提供一透明无机物基底，该基底包括相对的第一表面与第二表面，第二表面的至少部分为粗糙面，该粗糙面具有多个微型凹陷；步骤二、在粗糙面上涂覆液态的过渡介质，使得该过渡介质覆盖该粗糙面，以使得过渡介质包括第三表面，第三表面与粗糙面紧密接触以形成过渡介质-基底界面，过渡介质的折射率满足：

；或，

；

基底的微型凹陷的倾斜角为，基底的折射率为，过渡介质的折射率为；步骤三、固化过渡介质。

优选地，步骤二包括：采用旋涂法、提拉法或印刷法在粗糙面上涂覆液态的过渡介质。

优选地，在步骤二与步骤三之间还包括：将基底的第二表面向上且平置，使液态的过渡介质在重力作用下流平。

与现有技术相比，本发明实施例包括如下有益效果：本发明实施例中的散射装置的散射角较小且更加可控。

附图说明

图1是现有技术中散射片的结构示意图；

图2a与2b是本发明实施例中散射装置的一个实施例的结构示意图；

图3是本发明实施例中散射装置的另一实施例的结构示意图；

图4a是本发明实施例中散射装置的另一实施例的结构示意图；

图4b为图4a中s位置的放大图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文以及附图中使用的技术名词的说明如下：

下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。