色轮组件和投影装置的制作方法

本申请涉及发光器件领域，尤其涉及一种色轮组件和投影装置。

背景技术：

1、在投影显示产品中，投影显示画面的亮度是非常重要的性能参数，其中为了提高投影仪的亮度，常见的可以通过提升光源功率，这对基于led光源的投影系统具有很好的效果，但是随着显示和照明技术的发展，led作为光源越来越不能满足显示和照明高功率和高亮度的需求。采用固态光源如ld(laser diode，激光二极管)发出的激发光以激发波长改变材料的方法能够获得各种颜色的可见光，该技术越来越多的应用于照明和显示中。这种技术具有效率高、能耗少、成本低、寿命长的优势，是现有白光或者单色光光源的理想替代方案。而提升投影显示亮度常用有两个途径，一是提高激发光的功率，二是改善色轮组件的受激光出光效率。

技术实现思路

1、投影显示的需求日益增加，适时投影显示特别是环境亮度较大时，对投影显示的亮度提出了新的需求，那么提升投影显示的亮度就尤为重要。以照射波长改变材料的方式能够获得各种颜色的可见光，而提升波长改变装置的激发效率和提升激发光的功率是两种有效提升投影亮度的途径。有鉴于此，本申请实施例提供一种色轮组件和投影装置，可以提高波长改变材料的散热效率，并能针对高功率密度的激发光(uv光、蓝激光等)，实现超高效率的波长改变材料激发。

2、第一方面，本申请实施例提供一种色轮组件，包括导热基板、波长改变装置和驱动装置，所述波长改变装置和所述驱动装置均与所述导热基板固定连接，所述驱动装置用于驱动所述导热基板转动，其中，

3、所述导热基板包括相对的第一表面和第二表面，以及连接所述第一表面和第二表面的侧表面；所述导热基板上设有一个或多个通孔，所述通孔由所述第一表面穿透至所述第二表面；所述导热基板的侧表面设有散热片，所述散热片凸出所述侧表面设置；

4、所述波长改变装置包括波长改变层和导热透光层，所述波长改变层能够吸收激发光并发出受激光，所述导热透光层用于支撑所述波长改变层；

5、所述波长改变装置覆盖所述导热基板的所述通孔，且与所述通孔一一对应设置。

6、在一种可能的实现方式中，所述导热透光层为碳化硅层或氮化铝层或氮化硅层或金刚石层。

7、在一种可能的实现方式中，所述波长改变装置还包括反射层或透射层，所述导热透光层位于所述波长改变层与所述反射层或透射层之间，所述导热透光层还用于支撑所述反射层或透射层。

8、在一种可能的实现方式中，还包括导热粘接层，所述导热粘接层设于所述波长改变装置与所述导热基板之间，以使所述波长改变装置固定于所述导热基板上，且所述导热透光层的尺寸大于所述通孔的尺寸。

9、在一种可能的实现方式中，所述导热粘接层与所述导热基板的接触面积满足公式：其中，s为所述导热粘接层与所述导热基板的接触面积，q为所述波长改变层传递给所述导热透光层的热流量，d为所述导热粘接层的厚度，λ为所述导热粘接层的导热率，t为导热粘接层的温差阈值。

10、在一种可能的实现方式中，所述波长改变装置设于所述导热基板的所述第一表面上，所述波长改变层位于所述导热透光层远离所述第一表面的一侧。

11、在一种可能的实现方式中，还包括与所述导热基板固定连接的反射装置或透射装置，所述反射装置或透射装置用于反射或透射所述激发光。

12、在一种可能的实现方式中，还包括与所述导热基板固定连接的散热装置，所述散热装置设于所述通孔靠近所述导热基板的中心轴的一侧。

13、在一种可能的实现方式中，所述散热片与所述导热基板为一体结构。

14、在一种可能的实现方式中，所述波长改变层的尺寸小于或等于所述通孔的尺寸。

15、在一种可能的实现方式中，所述波长改变层的尺寸小于或等于所述反射层或透射层的尺寸。

16、在一种可能的实现方式中，所述导热基板为金属基板。

17、第二方面，本申请实施例提供一种投影装置，所述投影装置包括第一方面及第一方面可能的实现方式中所述的色轮组件。

18、本申请实施例提供的色轮组件包括波长改变装置和与波长改变装置固定连接的导热基板，波长改变装置包括波长改变层和导热透明层，这样波长改变层产生的热量能够通过导热透明层传递至导热基板，通过导热基板向外散发热量，提高了波长改变层的散热性能。且利用特殊的散热结构设计，与空气实现高效率的热转换，提升投影显示系统的稳定亮度输出。此外，本申请实施例采用导热系数高同时透过率高、吸收率低的材料(碳化硅、氮化铝、氮化硅、金刚石等)作为波长改变装置的基底材料，实现了高功能密度波长改变材料激发和高效率的波长改变装置，同时波长改变材料也不会受热饱和，极大地增加了投影显示的亮度输出稳定性。

技术特征：

1.一种色轮组件，其特征在于，包括导热基板、波长改变装置和驱动装置，所述波长改变装置和所述驱动装置均与所述导热基板固定连接，所述驱动装置用于驱动所述导热基板转动，其中，

2.根据权利要求1所述的一种色轮组件，其特征在于，所述导热透光层为碳化硅层或氮化铝层或氮化硅层或金刚石层。

3.根据权利要求1所述的一种色轮组件，其特征在于，所述波长改变装置还包括反射层或透射层，所述导热透光层位于所述波长改变层与所述反射层或透射层之间，所述导热透光层还用于支撑所述反射层或透射层。

4.根据权利要求1所述的一种色轮组件，其特征在于，还包括导热粘接层，所述导热粘接层设于所述波长改变装置与所述导热基板之间，以使所述波长改变装置固定于所述导热基板上，且所述导热透光层的尺寸大于所述通孔的尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种色轮组件，其特征在于，所述导热粘接层与所述导热基板的接触面积满足公式：其中，s为所述导热粘接层与所述导热基板的接触面积，q为所述波长改变层传递给所述导热透光层的热流量，d为所述导热粘接层的厚度，λ为所述导热粘接层的导热率，t为导热粘接层的温差阈值。

6.根据权利要求4所述的一种色轮组件，其特征在于，所述波长改变装置设于所述导热基板的所述第一表面上，所述波长改变层位于所述导热透光层远离所述第一表面的一侧。

7.根据权利要求4所述的一种色轮组件，其特征在于，还包括与所述导热基板固定连接的反射装置或透射装置，所述反射装置或透射装置用于反射或透射所述激发光。

8.根据权利要求1所述的一种色轮组件，其特征在于，还包括与所述导热基板固定连接的散热装置，所述散热装置设于所述通孔靠近所述导热基板的中心轴的一侧。

9.根据权利要求1所述的一种色轮组件，其特征在于，所述散热片与所述导热基板为一体结构。

10.根据权利要求1所述的一种色轮组件，其特征在于，所述波长改变层的尺寸小于或等于所述通孔的尺寸。

11.根据权利要求3所述的一种色轮组件，其特征在于，所述波长改变层的尺寸小于或等于所述反射层或透射层的尺寸。

12.根据权利要求1所述的一种色轮组件，其特征在于，所述导热基板为金属基板。

13.一种投影装置，其特征在于，包括权利要求1-12中任一项所述的色轮组件。

技术总结
本申请公开了一种色轮组件和投影装置，该色轮组件包括导热基板、波长改变装置和驱动装置，所述波长改变装置和所述驱动装置均与所述导热基板固定连接，其中，导热基板上设有通孔，导热基板的侧表面设有散热片，所述散热片凸出所述侧表面设置；波长改变装置覆盖所述导热基板的所述通孔，且与所述通孔一一对应设置。本申请实施例提供的色轮组件中波长改变层产生的热量能够通过导热透明层传递至导热基板，通过导热基板向外散发热量，提高了波长改变层的散热性能。且利用特殊的散热结构设计，与空气实现高效率的热转换，提升投影显示系统的稳定亮度输出。

技术研发人员：陈怡学
受保护的技术使用者：极米科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13