[发明专利]基于非转动波长转换材料的照明光源

说明书

本发明公开了一种基于非转动波长转换体的照明光源，发光模块由激发体阵列构成的激发光发射单元，波长转换体配置于激发光发射单元光束的传递路径上，所述波长转换体非转动设置，所述波长转换体由波长转换材料支撑体和位于支撑体上的波长转换材料层构成，光束通过波长转换材料层转换为波长转换光束，经波长转换体透射或反射射出，经整形和匀光处理后射出；所述激发光发射单元由时序电路控制，控制单元通过时序电路可有序控制所述激发光发射单元中每激发体的打开和关闭。本发明采用先激发后合光的非转动波长转换体的结构，大大降低了照明光源的工作温度，解决了高能激发光束激发波长转换材料产生新波长光束时，容易烧毁波长转换体的弊病。

技术领域

本发明涉及照明显示领域，尤其涉及一种非转动波长转换材料的照明光源。

背景技术

荧光是通过波长转换装置上涂覆荧光粉，以激发光束照射并激发荧光粉产生相对应颜色的荧光。比如，用蓝色激光激发绿色和红色荧光粉来产生三基色光，其中绿色荧光粉和红色荧光轮是涂覆在旋转的波长转换装置上，通常为荧光轮结构，通过旋转按照时序依次输出三基色光。或者红蓝双色激光光源，激发荧光轮上的绿色荧光粉产生绿色荧光形成三基色光。

目前，主流的波长转换装置为荧光轮，该荧光轮呈圆盘状，包括荧光区和透射区，荧光激发需要较小的光斑，通常将荧光区和透射区设置在荧光轮的外圆周区域。荧光区设置有荧光粉，用于受激发光激励，激发发出荧光。透射区不设置荧光粉，通常为透明玻璃材质构成，用于为激光的传输提供独立的通道，使得在激光光源在荧光轮旋转时序中的非荧光激发时间段通过该位置进行透射。现行高亮度的需求，要求使用高能量的光束的光源，但高能量光束将导致萤光粉因温度升高而使光学效率降低并造成腔体内的温度因而上升。通过转动的荧光轮，既避免了高能量的光束集中于同一荧光点照射，又能使热量不断的扩散。荧光轮系由萤光粉及转盘所组成，通过马达驱动旋转转盘，使得涂布于转盘上的萤光粉受光面积不断变化。但是，荧光轮的萤光粉在转动时可能会沾附灰尘而导致其光学效率降低。因此，从理论上讲， 荧光轮应该被设置在一密闭的腔体内，以避免灰尘的进入。由于荧光轮的体积及满足散热的要求，使用荧光轮的照明光源，未能实现完全封闭。这种采用激发荧光轮产生光源的结构，由于受荧光轮直径的限制，激发产生的照度受到限制。另外，荧光轮高速旋转，产生振动，影响系统的稳定性。

发明内容

为解决现有技术存在的上述缺陷，本专利采用先激发后合光的非转动波长转换体的结构，大大降低了照明光源的工作温度，解决了高能激发光束激发波长转换材料产生新波长光束时，容易烧毁波长转换体的弊病，同时，将荧光轮的机械转动变为时序控制激发光源产生激发光的电子开关，整个结构取消了转动的荧光轮，解决了荧光轮在高速转动时的动平衡不稳定问题，能实现照明光源的完全密封封装，同时效率大大提高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案：该基于非转动波长转换体的照明光源，具有发光模块，其特征在于：所述发光模块由激发体阵列构成的激发光发射单元，波长转换体配置于激发光发射单元光束的传递路径上，所述波长转换体非转动设置，所述波长转换体由波长转换材料支撑体和位于支撑体上的波长转换材料层构成，光束通过波长转换材料层转换为波长转换光束，经波长转换体透射或反射射出，射出的波长转换光束经整形和匀光处理后，射出亮度均匀的光线；所述波长转换材料层为单一波长转换材料层或多波长转换材料层，所述单一波长转换材料层对应输出单一波长的光束，所述多波长转换材料层对应输出多个波长的光束，所述多波长转换材料层分区域或交错位于波长转换材料支撑体上，所述激发光发射单元由时序电路控制，控制单元通过时序电路可有序控制所述激发光发射单元中每激发体的打开和关闭。

进一步的，所述阵列激发光发射单元由若干个，所述波长转换材料层为多个，其个数分别与阵列激发光发射单元对应或少于阵列激发光发射单元的个数。

进一步的，每个激发光发光单元的激发光种类为红外、紫外、发光二极体（lightemitting diode）或镭射光源（laser source）。

进一步的，所述发光模块和波长转换体封装于一密闭的腔体内。