光学元件、光源装置和投影仪的制作方法

文档序号:31375314发布日期:2022-09-02 23:24阅读:77来源:国知局
光学元件、光源装置和投影仪的制作方法

1.本技术涉及光学元件、光源装置和投影仪。


背景技术:

2.近年来,在观看电影和会议等场合的演示方面的需求不断增加的投影仪已被要求提供广色域中的明亮视频。
3.例如,已经提出了与具有使用两种荧光体的双层结构的波长转换元件以及包括该波长转换元件的光源装置及投影仪相关的技术(参见ptl 1)。
4.[引文列表]
[0005]
[专利文献]
[0006]
[ptl 1]jp 2018-36457 a


技术实现要素:

[0007]
[发明要解决的问题]
[0008]
然而,人们担心,根据ptl 1中提出的技术,可能无法获得广色域中的明亮视频。
[0009]
因此,鉴于这种情况作出了本技术,并且其主要目的是提供能够实现视频的广色域化和视频的亮度提高的光学元件、以及包括该光学元件的光源装置和包括该光源装置的投影仪。
[0010]
[问题的解决方案]
[0011]
本发明人为了实现上述目的,通过深入研究,令人惊讶地成功实现了视频的广色域化和视频的亮度提高,并且完成了本技术。
[0012]
换句话说,根据本技术的第一方面,提供了一种光学元件,包括:
[0013]
第一颜色转换层;第二颜色转换层;以及绝热层,其中绝热层被布置在第一颜色转换层和第二颜色转换层之间。
[0014]
在根据本技术的光学元件中,
[0015]
绝热层可具有光透射性。
[0016]
在根据本技术的光学元件中,
[0017]
绝热层可包含具有光透射性的材料。
[0018]
在根据本技术的光学元件中,
[0019]
第一颜色转换层和第二颜色转换层中的至少任何一个可具有凹部和凸部,以及
[0020]
可以通过经由凸部将第一颜色转换层和第二颜色转换层接合,形成绝热层。
[0021]
在根据本技术的光学元件中,
[0022]
第一颜色转换层和第二颜色转换层中的至少任何一个可具有凹部,并且
[0023]
通过经由凹部将第一颜色转换层和第二颜色转换层接合,形成绝热层。
[0024]
在根据本技术的光学元件中,
[0025]
第一颜色转换层和第二颜色转换层可以经由接合层接合。
[0026]
在根据本技术的光学元件中,
[0027]
所述接合层具有绝热性。
[0028]
在根据本技术的光学元件中,
[0029]
所述接合层可包括珠。
[0030]
根据本技术的光学元件可进一步包括:第一基板,
[0031]
第一基板可具有热传导性,以及
[0032]
所述绝热层和第一基板可被布置为经由第一颜色转换层彼此面对。
[0033]
在根据本技术的光学元件中,
[0034]
第一基板可以具有光反射性。
[0035]
在根据本技术的光学元件中,
[0036]
第一基板可以具有光透射性。
[0037]
在根据本技术的光学元件中,
[0038]
第一基板可以包括具有光透射性的区域和具有光反射性的区域。
[0039]
在根据本技术的光学元件中,
[0040]
第二颜色转换层和第一基板可以经由第一接合构件接合,并且
[0041]
第一接合构件可具有热传导性。
[0042]
在根据本技术的光学元件中,
[0043]
第一接合构件和第一基板可以经由第二接合构件接合,并且
[0044]
第二接合构件可具有绝热性。
[0045]
在根据本技术的光学元件中,
[0046]
第一基板可以在绝热层侧具有凹部,以及
[0047]
第一颜色转换层可被嵌入所述凹部中。
[0048]
根据本技术的光学元件可以进一步包括:第二基板,
[0049]
第二基板可以具有热传导性,以及
[0050]
所述绝热层和第二基板可经由第二颜色转换层彼此面对。
[0051]
在根据本技术的光学元件中,
[0052]
第二基板可具有光透射性。
[0053]
在根据本技术的光学元件中,
[0054]
第二基板可以包括具有光透射性的区域和具有光反射性的区域。
[0055]
此外,根据本技术的第二方面,提供了一种光源装置,包括:
[0056]
根据本技术的第一方面的光学元件;以及
[0057]
发射激发光的光源;以及
[0058]
移动机构,其使激发光照射光学元件的位置随时间移动。
[0059]
此外,根据本技术的第三方面,提供了一种投影仪,包括:
[0060]
根据本技术的第二方面的光源装置,以及
[0061]
图像投影装置,其使用从光源装置发射的光生成预定的图像光,并且将所生成的图像光投影到外部。
[0062]
根据本技术,可以提供能够实现视频的广色域化和视频的亮度提高的光学元件、以及包括该光学元件的光源装置和包括该光源装置的投影仪。注意,本文所述的效果不一
定受到限制,并且可以实现本公开中描述的任何效果。
附图说明
[0063]
[图1]图1是示出根据本技术应用于的第一实施例的光学元件的配置示例的图。
[0064]
[图2]图2是示出根据本技术应用于的第二实施例的光学元件的配置示例的图。
[0065]
[图3]图3是示出根据本技术应用于的第三实施例的光学元件的配置示例的图。
[0066]
[图4]图4是示出根据本技术应用于的第三实施例的光学元件的配置示例的图。
[0067]
[图5]图5是示出根据本技术应用于的第四实施例的光学元件的配置示例的图。
[0068]
[图6]图6是示出根据本技术应用于的第五实施例的光学元件的配置示例的图。
[0069]
[图7]图7是示出根据本技术应用于的第五实施例的光学元件的配置示例的图。
[0070]
[图8]图8是示出根据本技术应用于的第六实施例的光学元件的配置示例的图。
[0071]
[图9]图9是示出根据本技术应用于的第七实施例的光源装置的配置示例的图。
[0072]
[图10]图10是示出根据本技术应用于的第八实施例的光源装置的配置示例的图。
[0073]
[图11]图11是示出根据本技术应用于的第九实施例的投影仪的配置示例的图。
具体实施方式
[0074]
下面将描述用于实现本技术的优选实施例。下面描述的实施例说明了本技术的代表性实施例的示例,并且这些实施例不是意图缩小对本技术范围的解释。注意,在附图中,“上”指图中的上方向或上侧,“下”指图中的下方向或下侧,“左”指图中的左方向或左侧,“右”指图中的右方向或右侧,除非另有特别说明。此外,相同的参考标志将应用于图中相同或等效的元件或构件,并且省略重复说明。
[0075]
注意,将按以下顺序作出描述。
[0076]
1.本技术的概述
[0077]
2.第一实施例(光学元件的示例1)
[0078]
3.第二实施例(光学元件的示例2)
[0079]
4.第三实施例(光学元件的示例3)
[0080]
5.第四实施例(光学元件的示例4)
[0081]
6.第五实施例(光学元件的示例5)
[0082]
7.第六实施例(光学元件的示例6)
[0083]
8.第七实施例(光源装置的示例1)
[0084]
9.第八实施例(光源装置的示例2)
[0085]
10.第九实施例(投影仪的示例)
[0086]
《1.本技术的概述》
[0087]
首先,将描述本技术的概述。本技术涉及光学元件、光源装置和投影仪。
[0088]
存在一种技术,其针对使用由荧光体等实现的颜色转换的光源,作为利用单个发光光谱对不充足的颜色进行补足的方法中的一种,使颜色转换层具有双层结构。
[0089]
在该技术的双层结构中,两个颜色转换层具有彼此直接接触的结构。然而,由于在这种情况下,各层的热量相互之间传递,因此人们担心,特别是对于相对于温度的效率变化灵敏度很高的材料,热传递的影响显著,并且转换效率显著下降。相对于温度的效率转换灵
敏度很高的材料的示例包括量子点。本技术提供了一种包括使用量子点的层和使用荧光体的层的双层结构,两层之间包括绝热层。此外,根据本技术,在双层结构中的每一层中可以形成传送热和放热的基板。通过采用双层结构,可以抑制层间的热传递,并且有效冷却每个层。因此,根据本技术,可以提高光学元件的发光效率,并且实现光源的尺寸减小和亮度提高,并且进一步实现视频的广色域化和视频的亮度提高。
[0090]
下面,将参照附图描述用于实现本技术的优选实施例。下面描述的实施例说明了本技术的代表性实施例的示例,并且这些实施例不意图缩小对本技术范围的解释。
[0091]
《2.第一实施例(光学元件的示例1)》
[0092]
将使用图1描述根据本技术的第一实施例(光学元件的示例1)的光学元件。图1是示出根据本技术的第一实施例的光学元件的配置示例的图,并且更具体地说,图1是根据第一实施例的光学元件100的截面图。
[0093]
图1中示出的光学元件100包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3,绝热层3被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。换句话说,绝热层3被设置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间,并且使第一颜色转换层5和第二颜色转换层2彼此面对。对于第一颜色转换层5,使用了具有低激发密度和高温度依赖性的发光材料。第一颜色转换层5例如是通过将红色量子点(qd)粉末混合到树脂中而获得的层。红色量子点的示例包括cdse/zns、inp/zns等。第二颜色转换层2例如是通过将钇铝石榴石(yag)荧光体粉末混合到树脂中而获得的层。
[0094]
绝热层3优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3可以例如是空气层,并且绝热层3的高度(也称为间隙;图1中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,或者在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,并且将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开(图1中的(
×
)标记f)。
[0095]
图1中示出的光学元件100还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图1所示,绝热层3和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,并且如箭头s12所示,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量p2经由第一基板6传播,并且散发到光学元件100的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0096]
图1中示出的光学元件100还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图1所示,绝热层3和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,并且如箭头s11所示,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量p1经由第二基板1传播,并且散发到光学元件100的外部,并且可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0097]
如图1所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4
优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。注意,具有绝热性的接合层4可以称为绝热接合层4(同样适用于以下描述)。
[0098]
将描述光学元件100的作用和操作的示例。注意,只要不特别存在技术矛盾,光学元件100(第一实施例中的光学元件)的作用和操作的示例可以应用于将在后面描述的根据本技术的第二至第四和第六实施例的光学元件。
[0099]
激发光bs透射穿过第二基板1,并且激发第二颜色转换层2。第二基板1例如可以是热传送基板,具有透射性,并且是在激发区域中具有开孔的结构体。
[0100]
受到激发的第二颜色转换层2发射光。该发射光的一部分穿过第二基板1(热传送基板),然后输出到光学元件100(双层结构器件)的外部(y:黄色光)。
[0101]
作为由第二颜色转换层2发射的荧光的一部分和/或透射穿过第二颜色转换层2的一部分的激发光bs穿过绝热层3,并且激发第一颜色转换层5。绝热层要求为透明介质。
[0102]
受到激发的第一颜色转换层5发射光。该发射光的一部分穿过绝热层3、第二颜色转换层2和第一基板1(热传送基板),然后输出到光学元件100(双层结构器件)的外部(r:红色光)。此外,剩余的发射光由第一基板6(例如,基底基板)反射,穿过第一颜色转换层5、绝热层3、第二颜色转换层2和第二基板1(热传送基板),然后输出到光学元件100的外部(r:红色光)。此外,可以将反射膜添加到第一基板6(基底基板)的表面(第一颜色转换层5侧的表面),并且通过反射膜,进一步提高光利用效率。
[0103]
从光学元件100输出的光通过透镜被提取到光源的外部,并且入射到诸如照明系统等光学系统上并且由其使用。
[0104]
根据本技术的第一实施例(光学元件的示例1),可以通过两个层之间(第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间)的绝热来抑制第一颜色转换层5和第二颜色转换层2中的温度升高,尤其是可以实现抑制第一颜色转换层5的光发射的温度猝灭(temperature quenching),实现发光效率的提高,通过提高发光效率实现光源的尺寸减小,抑制制造时的量子点(qd)劣化等。
[0105]
只要不特别存在技术矛盾,关于根据本技术的第一实施例(光学元件的示例1)的光学元件所描述的细节可以应用于将在后面描述的根据本技术的第二至第六实施例的光学元件。
[0106]
《3.第二实施例(光学元件的示例2)》
[0107]
将使用图2描述根据本公开的第二实施例(光学元件的示例2)的光学元件。图2是示出根据本技术的第二实施例的光学元件的配置示例的图,并且更具体地说,图2(a)是根据第二实施例的光学元件200a的截面图,图2(b)是根据第二实施例的光学元件200b的截面图。
[0108]
图2(a)中示出的光学元件200a包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-2a,绝热层3-2a被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0109]
通过经由包括在第一颜色转换层5中的多个凸部5t和包括在第二颜色转换层2中的多个凸部2t将第一颜色转换层5和第二颜色转换层2接合,形成绝热层3-2a。为了形成绝热层3-2a,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2中的任一层可以具有凸部,或者第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之中的至少任何一层的接合面可以是粗糙表面(例如ra为
100nm或更大)。
[0110]
绝热层3-2a优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-2a例如是空气层,并且绝热层3-2a的高度(也称为间隙;图2(a)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-2a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-2a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0111]
图2(a)中示出的光学元件200a还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图2(a)所示,绝热层3-2a和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件200a的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0112]
图2(a)中示出的光学元件200a还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图2(a)所示,绝热层3-2a和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件200a的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0113]
尽管光学元件200a不具有用于将第一颜色转换层5和第二颜色转换层2接合的接合层,但是光学元件200a也可以具有在上述的第一实施例的部分中示出的接合层4。
[0114]
图2(b)中示出的光学元件200b包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-2b,绝热层3-2b被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0115]
通过经由包括在第一颜色转换层5中的凹部5-2b将第一颜色转换层5和第二颜色转换层2接合,形成绝热层3-2b。凹部5-2b优选为与在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2中通过光发射产生热量的区域对应地形成。此外,尽管在附图中未示出,但是为了形成绝热层3-2b,第二颜色转换层2可以具有凹部,或者第一颜色转换层5和第二颜色转换层2两者都可以具有凸部。
[0116]
绝热层3-2b优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-2b例如是空气层,绝热层3-2b的高度(也称为间隙;图2(b)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-2b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-2b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0117]
图2(b)中示出的光学元件200b还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图2(b)所示,绝热层3-2b和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中
与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件200b的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0118]
图2(b)中示出的光学元件200b还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图2(b)所示,绝热层3-2b和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件200b的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0119]
根据本技术的第二实施例(光学元件的示例2),可以通过两个层之间(第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间)的绝热来抑制第一颜色转换层5和第二颜色转换层2中的温度升高,尤其是可以实现抑制第一颜色转换层5的光发射的温度猝灭,实现发光效率的提高,通过提高发光效率实现光源的尺寸减小,抑制制造时的量子点(qd)劣化等。
[0120]
只要不特别存在技术矛盾,关于根据本技术的第二实施例(光学元件的示例2)中的光学元件所描述的细节可以应用于前述的根据本技术的第一实施例的光学元件以及将在后面描述的根据本技术的第三至第六实施例的光学元件。
[0121]
《4.第三实施例(光学元件的示例3)》
[0122]
将使用图3和4描述根据本技术的第三实施例(光学元件的示例3)的光学元件。图3是示出根据本技术的第三实施例的光学元件的配置示例的图,并且更具体地说,图3(a)是根据第三实施例的光学元件300a的截面图,图3(b)是根据第三实施例的光学元件300b的截面图。图4是示出根据本技术的第三实施例的光学元件的配置示例的图,并且更具体地说,图4(a)是根据第三实施例的光学元件400a的截面图,图4(b)是根据第三实施例的光学元件400b的截面图。
[0123]
图3(a)中示出的光学元件300a包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-3a,绝热层3-3a被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0124]
绝热层3-3a优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-3a例如是空气层,绝热层3-3a的高度(也称为间隙;图3(a)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-3a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-3a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0125]
图3(a)中示出的光学元件300a还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图3(a)所示,绝热层3-3a和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件300a的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0126]
图3(a)中示出的光学元件300a还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图3(a)所示,绝热层3-3a和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二
基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件300a的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0127]
如图3(a)所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3-3a基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。
[0128]
接合层4包括珠21。尽管珠21可以具有或者可以不具有绝热性,但是珠21优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会移动到彼此的另一层。此外,由于可以利用珠直径调整绝热层3-3a(例如空气层或间隙)的高度(图3(a)中的上下方向上的长度),因此可以以高精度调整绝热层3-3a(例如空气层或间隙)的高度,容易地制造绝热层3-3a(例如空气层或间隙)。
[0129]
图3(b)中示出的光学元件300b包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-3b,绝热层3-3b被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0130]
绝热层3-3b优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-3b例如是空气层,绝热层3-3b的高度(也称为间隙;图3(b)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-3b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-3b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0131]
图3(b)中示出的光学元件300b还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图3(b)所示,绝热层3-3b和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件300b的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0132]
图3(b)中示出的光学元件300b还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图3(b)所示,绝热层3-3b和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件300b的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0133]
如图3(b)所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4-3b接合。接合层4-3b形成在与绝热层3-3b基本相同的层中。尽管接合层4-3b可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4-3b优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。接合层4-3b包含热膨胀材料,并且接合层4-3b由于热量而在图3(b)中的上下方向上膨胀,从而形成由空气层构成的绝热层3-3b。
[0134]
图4(a)中示出的光学元件400a包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-4a,绝热层3-4a被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0135]
绝热层3-4a优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-4a例如是空气层。绝热层3-4a的高度(也称为间隙;图4(a)中的上下方向上的长度),即,在绝热层3-4a中从第二颜色转换层2的下侧边到第一颜色转换层5的上侧边的长度,可以是任意长度,例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的长度可以约为10μm。通过包括绝热层3-4a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-4a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0136]
如图4(a)所示,绝热层3-4a形成在第一颜色转换层5的左侧边、上侧边和右侧边的外侧。换句话说,第一颜色转换层5被布置为嵌入绝热层304a中。通过布置该绝热层3-4a,进一步抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2。
[0137]
图4(a)中示出的光学元件400a还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图4(a)所示,绝热层3-4a和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件400a的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0138]
图4(a)中示出的光学元件400a还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图4(a)所示,绝热层3-4a和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件400a的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0139]
在光学元件400a中,第二颜色转换层2和第一接合构件6-4a-1接合,第一接合构件6-4a-1和第二接合构件4-4a接合,并且第二接合构件4-4a和第一基板6接合。第一接合构件6-4a-1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量也传播到第一接合构件6-4a-1,然后散发到光学元件400a的外部,因此,可以进一步抑制第二颜色转换层2中的温度升高。另外,第二接合构件4-4a具有绝热性,第二接合构件4-4a可以阻断在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量,使该热量不在两者之间移动。注意,可以在不使用第二接合构件4-4a的情况下,将第二颜色转换层2和第一接合构件6-4a-1直接彼此接合(即,在不使用第二接合构件4-4a的情况下,经由第一接合构件6-4a-1将第二颜色转换层2和第一基板6接合),以使得第一颜色转换层5的散热路径和第二颜色转换层2的散热路径可以合流。
[0140]
图4(b)中示出的光学元件400b包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-4b,绝热层3-4b被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0141]
绝热层3-4b优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-4b例如是空气层,并且绝热层3-4b的高度(也称为间隙;图4(b)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-4b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-4b,可以抑制在第一颜
色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0142]
绝热层3-4b包括珠22。珠22可以由具有光透射性的材料构成,并且具有光透射性的材料的示例包括玻璃。利用具有光透射性的珠可以提高光散射,并且提高光利用效率。此外,珠22可以是具有光透射性的空心珠,并且利用空心珠进一步改善绝热性。注意,绝热层3-4b不限于包括珠22,只需包含具有光透射性的材料,并且例如,绝热层3-4b也可以是填充有玻璃的层。
[0143]
图4(b)中示出的光学元件400b还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图4(b)所示,绝热层3-4b和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件400b的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0144]
图4(b)中示出的光学元件400b还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图4(b)所示,绝热层3-4b和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件400b的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0145]
如图4(b)所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4-4b接合。此外,第一基板6和第二基板1经由接合层4-4b接合,换句话说,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2被形成为由第一基板6、第二基板1和接合层4-4b包围。尽管接合层4-4b可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4-4b优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。
[0146]
根据本技术的第三实施例(光学元件的示例3),可以通过两个层之间(在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间)的绝热来抑制第一颜色转换层5和第二颜色转换层2中的温度升高,尤其是可以实现抑制第一颜色转换层5的光发射的温度猝灭,实现发光效率的提高,通过提高发光效率实现光源的尺寸减小,抑制制造时的量子点(qd)劣化等。
[0147]
只要不特别存在技术矛盾,关于根据本技术的第三实施例(光学元件的示例3)的光学元件所描述的细节可以应用于前述的根据本技术的第一和第二实施例的光学元件以及将在后面描述的根据本技术的第四至第六实施例的光学元件。
[0148]
《5.第四实施例(光学元件的示例4)》
[0149]
将使用图5描述根据本技术的第四实施例(光学元件的示例4)的光学元件。图5是示出根据本技术的第四实施例的光学元件的配置示例的图,并且更具体地说,图5(a)是根据第四实施例的光学元件500a的截面图,图5(b)是根据第四实施例的光学元件500b的截面图,图5(c)是根据第四实施例的光学元件500c的截面图。
[0150]
图5(a)中示出的光学元件500a包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-5a,绝热层3-5a被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0151]
绝热层3-5a优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-5a例如是空气层,并且绝热层3-5a的高度(也称为间隙;图5(a)中的上下方向上的长度)可以是任
意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-5a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-5a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0152]
图5(a)所示的光学元件500a还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图5(a)所示,第一基板6具有凹部6-5a,第一颜色转换层5被形成为嵌入凹部6-5a中,并且绝热层3-5a和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件500a的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。注意,由于第一颜色转换层5被嵌入第一基板6中,因此不仅来自第一颜色转换层5的下方向(第一颜色转换层5的下侧边)的热量,而且来自左方向(第一颜色转换层5的左侧边)和右方向(第一颜色转换层5的右侧边)的热量也经由第一基板6传播,然后散发到光学元件500a的外部,从而可以进一步抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0153]
图5(a)中示出的光学元件500a还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图5(a)所示,绝热层3-5a和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件500a的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0154]
如图5(a)所示,第一基板(例如,基底基板)6和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3-5a基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会移动到彼此的另一层。
[0155]
图5(b)中示出的光学元件500b包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-5b,绝热层3-5b被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0156]
绝热层3-5b优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-5b例如是空气层,绝热层3-5b的高度(也称为间隙;图5(b)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-5b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-5b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0157]
图5(b)中示出的光学元件500b还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图5(b)所示,绝热层3-5b和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,并且如箭头s53b和箭头54b所示,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件500b的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0158]
图5(b)中示出的光学元件500b还包括第二基板1(1-5)。此处,第二基板1(1-5)由具有光透射性的区域1-5b、具有光反射性的区域1-50b-1和具有光反射性的区域1-50b-2构成。在具有光透射性的区域1-5b中形成热传送基板,在具有光反射性的区域1-50b-1中形成基底基板,并且在具有光反射性的区域1-50b-2中形成基底基板。在具有光透射性的区域1-5b中形成的热传送基板例如由在热传送基板的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图5(b)所示,绝热层3-5b和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,并且如箭头s51b和箭头s52b所示,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1中的具有光透射性的区域1-5b和具有光反射性的区域1-50b-2传播,然后散发到光学元件500b的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。在图5(b)中的第二基板1中,通过包括具有光透射性的区域和具有光反射性的区域,可以使光透射穿过第二颜色转换层,同时,可以进一步改善热传送性(放热性)。注意,只要光学元件500b能够确保反射型光学元件的功能,第一基板6也可以包括具有光透射性的区域和具有光反射性的区域。
[0159]
如图5(b)所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3-5b基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,接合层4优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。
[0160]
图5(c)中示出的光学元件500c包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-5c,绝热层3-5c被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0161]
绝热层3-5c优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-5c例如是空气层,并且绝热层3-5c的高度(也称为间隙;图5(c)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-5c,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-5c,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0162]
图5(c)中示出的光学元件500c还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图5(c)所示,绝热层3-5c和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件500c的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0163]
图5(c)中示出的光学元件500c还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图5(c)所示,绝热层3-5c和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件500c的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0164]
如图5(c)所示,形成贯通第一基板6和第一颜色转换层5并且到达绝热层3-5c的开口部分k5c-1,并且形成贯通第二基板1和第二颜色转换层2并且到达绝热层3-5c的开口部
分k5c-2。开口部分k5c-1和开口部分k5c-2的形成允许外部空气在绝热层3-5c中流动,并且在绝热层3-5c为空气层的情况下,将绝热层3-5c中的空气刷新,从而可以提高绝热性。
[0165]
如图5(c)所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3-5c基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会移动到彼此的另一层。
[0166]
根据本技术的第四实施例(光学元件的示例4),可以通过两个层之间(第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间)的绝热来抑制第一颜色转换层5和第二颜色转换层2中的温度升高,尤其是可以实现抑制第一颜色转换层5的光发射的温度猝灭,实现发光效率的提高,通过提高发光效率实现光源的尺寸减小,抑制制造时的量子点(qd)劣化等。
[0167]
只要不特别存在技术矛盾,关于根据本技术的第四实施例(光学元件的示例4)的光学元件所描述的细节可应用于前述的根据本技术的第一至第三实施例的光学元件以及将在后面描述的根据本技术的第五和第六实施例的光学元件。
[0168]
《6.第五实施例(光学元件的示例5)》
[0169]
根据本技术的第五实施例(光学元件的示例5)的光学元件是透射型光学元件。将使用图6和7描述细节。图6是示出根据本技术的第五实施例的光学元件的配置示例的图,并且更具体地说,图6(a)是根据第五实施例的光学元件600a的截面图,图6(b)是根据第五实施例的光学元件600b的截面图。图7是示出根据本技术的第五实施例的光学元件的配置示例的图,并且更具体地说,图7(a)是根据第五实施例的光学元件700a的截面图,图7(b)是根据第五实施例的光学元件700b的截面图。
[0170]
图6(a)中示出的光学元件600a包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-6a,绝热层3-6a被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0171]
绝热层3-6a优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-6a例如是空气层,并且绝热层3-6a的高度(也称为间隙;图6(a)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-6a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-6a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0172]
图6(a)中示出的光学元件600a还可以包括第一基板11。第一基板11是热传送基板,具有光透射性,并且例如由第一基板11的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图6(a)所示,绝热层3-6a和第一基板11被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板11具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板11传播,然后散发到光学元件600a的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0173]
图6(a)中示出的光学元件600a还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图6(a)所示,绝热层3-6a和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二
基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件600a的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0174]
如图6(a)所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3-6a基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。
[0175]
将描述光学元件600a的作用和操作的示例。注意,只要不特别存在技术矛盾,光学元件600a的作用和操作的示例可以应用于将在后面描述的光学元件600b、700a和700b。
[0176]
激发光bs透射穿过第二基板1,并且激发第二颜色转换层2。第二基板1例如可以是热传送基板,具有透射性,并且是在激发区域中具有开孔的结构体。此外,第一基板11例如也可以是热传送基板,具有透射性,并且是在激发区域中具有开孔的结构体。
[0177]
受到激发的第二颜色转换层2发射光。该发射光的一部分穿过绝热层3-6a,穿过第一颜色转换层5,穿过第一基板11(热传送基板),然后输出到光学元件600a(双层结构器件)的外部(y:黄色光)。
[0178]
作为由第二颜色转换层2发射的荧光的一部分和/或透射穿过第二颜色转换层2的一部分的激发光bs穿过绝热层3,并且激发第一颜色转换层5。绝热层要求为透明介质。
[0179]
受到激发的第一颜色转换层5发射光。该发射光的至少一部分穿过第一基板11(热传送基板),然后输出到光学元件600a(双层结构器件)的外部(r:红色光)。
[0180]
从光学元件600a输出的光通过透镜被提取到光源的外部,并且入射到诸如照明系统等光学系统上并且由其使用。
[0181]
图6(b)中示出的光学元件600b包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-6b,绝热层3-6b被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0182]
绝热层3-6b优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-6b例如是空气层,并且绝热层3-6b的高度(也称为间隙;图6(b)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-6b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-6b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0183]
图6(b)中示出的光学元件600b还包括第一基板12-6b。第一基板12-6b是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第一基板12-6b的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。第一基板12-6b包括凹部k6b-2。形成凹部k6b-2的区域中的第一基板12-6b的厚度比未形成凹部k6b-2的区域中的第一基板12-6b的厚度薄,因此通过使从包括红色量子点的第一颜色转换层5发射的光(红色光(r光))和从包括yag荧光体的第二颜色转换层发射的光(黄色光(y光))透射穿过凹部k6b-2,可以提高光利用效率。
[0184]
如图6(b)所示,绝热层3-6b和第一基板12-6b被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板12-6b具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板12-6传播,然后散发到光学元件600b的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的
温度升高。
[0185]
图6(b)中示出的光学元件600b还包括第二基板1-6b。第二基板1-6b是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1-6b的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。第一基板1-6b包括凹部k6b-1。形成凹部k6b-1的区域中的第二基板1-6b的厚度比未形成凹部k6b-1的区域中的第一基板1-6b的厚度薄,因此可以通过使激发光(蓝色光(bs光))透射穿过凹部k6b-1来提高光利用效率。
[0186]
如图6(b)所示,绝热层3-6b和第二基板1-6b被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1-6b具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1-6b传播,然后散发到光学元件600b的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2的温度升高。
[0187]
如图6(b)所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3-6b基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4优选具有绝热性,以使得第一颜色转换层5中产生的热量和第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。
[0188]
图7(a)中示出的光学元件700a包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-7a,绝热层3-7a被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0189]
绝热层3-7a优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-7a例如是空气层,并且绝热层3-7a的高度(也称为间隙;图7(a)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-7a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-7a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0190]
图7(a)中示出的光学元件700a还包括第一基板13。第一基板13是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第一基板13的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图7(a)所示,绝热层3-7a和第一颜色转换层5被布置为经由第一基板13彼此面对。换句话说,从激发光的入射侧(图7(a)的上侧)起,按此顺序形成绝热层3-6a、第一基板13和第一颜色转换层5。第一基板13具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板13传播,然后散发到光学元件700a的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。通过将第一基板13布置在绝热层3-7a和第一颜色转换层5之间,可以有效地实现热扩散。
[0191]
图7(a)中示出的光学元件700a还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图7(a)所示,绝热层3-7a和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件700a的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0192]
如图7(a)所示,第一基板13和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3-7a基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层
4优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。
[0193]
图7(b)中示出的光学元件700b包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-7b,绝热层3-7b被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0194]
绝热层3-7b优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-7b例如是空气层,并且绝热层3-7b的高度(也称为间隙;图7(b)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-7b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-7b,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0195]
图7(b)中示出的光学元件700b还包括第一基板14。第一基板14是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第一基板14的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图7(b)所示,绝热层3-7b和第一颜色转换层5被布置为经由第一基板14彼此面对。换句话说,从激发光的入射侧(图7(b)的上侧)起,按此顺序形成绝热层3-7a、第一基板14和第一颜色转换层5。第一基板14具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板14传播,然后散发到光学元件700b的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。通过将第一基板13布置在绝热层3-7b和第一颜色转换层5之间,可以有效地实现热扩散。
[0196]
例如由玻璃构成的透镜15被接合到与布置有第一颜色转换层5的绝热层3-7b一侧的区域相对的一侧的区域中。通过接合透镜15,发射光(y光和r光)的提取量增加,并且提高了光利用效率。
[0197]
图7(b)中示出的光学元件700b还包括第二基板1-7b。第二基板1-6b是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1-7b的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。第一基板1-7b具有凹部k7b。形成凹部k7b的区域中的第二基板1-7b的厚度比未形成凹部k7b-1的区域中的第一基板1-7b的厚度薄,从而可以通过使激发光(蓝色光(bs光))透射穿过凹部k6b-1来提高光利用效率。
[0198]
如图7(b)所示,绝热层3-7b和第二基板1-7b被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1-7b具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1-7b传播,然后散发到光学元件700b的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0199]
如图7(b)所示,第一基板14和第二颜色转换层2经由接合层4接合。接合层4形成在与绝热层3-7b基本相同的层中。尽管接合层4可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。
[0200]
根据本技术的第五实施例(光学元件的示例5),可以通过两个层之间(第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间)的绝热来抑制第一颜色转换层5和第二颜色转换层2中的温度升高,尤其是可以实现抑制第一颜色转换层5的光发射的温度猝灭,实现发光效率的提
高,通过提高发光效率实现光源的尺寸减小,抑制制造时的量子点(qd)劣化等。
[0201]
只要不特别存在技术矛盾,关于根据本技术的第五实施例(光学元件的示例5)的光学元件所描述的细节可以应用于前述的根据本技术的第一至第四实施例的光学元件以及将在后面描述的根据本技术的第六实施例的光学元件。
[0202]
《7.第六实施例(光学元件的示例6)》
[0203]
将使用图8描述根据本技术的第六实施例(光学元件的示例6)的光学元件。图8是示出根据本技术的第六实施例的光学元件的配置示例的图,并且更具体地说,图8(a)是根据第六实施例的光学元件800a的截面图,图8(b)是包括根据第六实施例的光学元件800c的旋转轮单元800b的俯视图,图8(c)是当从图8(b)所示的区域p8的纸面的最近侧向纸面的最深侧切割时的光学元件800c的截面图。
[0204]
图8(a)中示出的光学元件800a包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-8a,绝热层3-8a被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0205]
绝热层3-8a优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-8a例如是空气层,并且绝热层3-8a的高度(也称为间隙;图8(a)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-8a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-8a,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0206]
图8中的第一光学元件800a还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图8(a)所示,绝热层3-8a和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件800a的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0207]
第一基板6例如可连接至旋转轮单元,并且使第一颜色转换层5沿纸面最近侧

纸面最深侧

纸面最近侧的方向旋转。第一颜色转换层包括例如红色量子点,并且由于红色量子点的发光效率具有高温度依赖性,因此通过使第一颜色转换层5旋转来刷新空气,从而能够有效地冷却第一颜色转换层5。由此,可以提高红色量子点的发光效率。
[0208]
图8(a)中示出的光学元件800a还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图8(a)所示,绝热层3-8a和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后散发到光学元件800a的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0209]
注意,在光学元件800a中,分别通过固定构件,对第一颜色转换层5和第一基板6进行固定以及对第二颜色转换层2和第二基板1进行固定。
[0210]
图8(c)中示出的光学元件800c包括第一颜色转换层5、第二颜色转换层2和绝热层3-8c,绝热层3-8c被布置在第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间。
[0211]
绝热层3-8c优选具有光透射性,以激发第一颜色转换层5。此外,绝热层3-8c例如
是空气层,并且绝热层3-8a的高度(也称为间隙;图8(c)中的上下方向上的长度)可以是任意高度,并且例如为1至500μm,并且在某些情况下,适当的高度可以约为10μm。通过包括绝热层3-8c,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量移动到彼此的另一层。换句话说,通过布置绝热层3-8c,可以抑制在第一颜色转换层5中产生的热量移动到第二颜色转换层2,抑制在第二颜色转换层2中产生的热量移动到第一颜色转换层5,以及将第一颜色转换层5的散热路径与第二颜色转换层2的散热路径分离开。
[0212]
图8(c)中示出的光学元件800c还包括第一基板6。第一基板6是基底基板,具有光反射性,并且例如由包括光反射膜的铝基板构成。如图8(c)所示,绝热层3-8c和第一基板6被布置为经由第一颜色转换层5彼此面对。第一基板6具有热传导性,在第一颜色转换层5中与光发射同时产生的热量经由第一基板6传播,然后散发到光学元件800a的外部,从而可以抑制第一颜色转换层5中的温度升高。
[0213]
图8(a)中示出的光学元件800c还包括第二基板1。第二基板1是热传送基板,具有光透射性,并且例如由在第二基板1的两个表面都涂覆有防反射膜(ar膜)的蓝宝石基板构成。如图8(c)所示,绝热层3-8c和第二基板1被布置为经由第二颜色转换层2彼此面对。第二基板1具有热传导性,在第二颜色转换层2中与光发射同时产生的热量经由第二基板1传播,然后被散发到光学元件800c的外部,从而可以抑制第二颜色转换层2中的温度升高。
[0214]
如图8(c)所示,第一颜色转换层5和第二颜色转换层2经由接合层4-8接合。如图8(b)所示,接合层4-8是图案接合的。接合层4-8形成在与绝热层3-8c基本相同的层中。尽管接合层4-8可以具有或者可以不具有绝热性,但是接合层4-8优选具有绝热性,以使得在第一颜色转换层5中产生的热量和在第二颜色转换层2中产生的热量中的每一种热量不会进一步移动到彼此的另一层。
[0215]
如图8(b)所示,光学元件800c连接至旋转轮单元801b,光学元件800c进行旋转,通过旋转轮单元801b中包括的旋转内部翼片,空气如图8(c)中的箭头t81c所示,连续地流向外侧,从而提高空气刷新性。以这种方式,提高了冷却性能,并且提高了第一颜色转换层5和第二颜色转换层2的发光效率。特别是,当第一颜色转换层包括红色量子点时,由于红色量子点的发光效率具有高温度依赖性,因此通过使光学元件800c旋转来刷新空气,并且因此能够有效地冷却第一颜色转换层5。由此,可以提高红色量子点的发光效率(红色的发光效率)。
[0216]
根据本技术的第六实施例(光学元件的实施例6),可以通过两个层之间(第一颜色转换层5和第二颜色转换层2之间)的绝热来抑制第一颜色转换层5和第二颜色转换层2中的温度升高,尤其是可以实现抑制第一颜色转换层5的光发射的温度猝灭,实现发光效率的提高,通过提高发光效率实现光源的尺寸减小,抑制制造时的量子点(qd)劣化等。
[0217]
只要不特别存在技术矛盾,关于根据本技术的第六实施例(光学元件的示例6)中的光学元件所描述的细节可以应用于前述的根据本技术的第一至第五实施例的光学元件。
[0218]
《8.第七实施例(光源装置的示例1)》
[0219]
根据本技术的第七实施例(光源装置的示例)的光源装置是包括根据本技术的第一至第四实施例和本技术的第六实施例的光学元件之中的至少一个实施例的光学元件、发射激发光的光源、以及使激发光照射光学元件的位置随时间移动的移动机构的光源装置。
[0220]
将使用图9描述根据本技术的第七实施例(光源装置的示例1)的光源装置。图9是示出根据本技术的第七实施例的光源装置的配置示例的图,并且更具体地说,图9是示出根据第七实施例的光源装置(反射型光源装置)9000的配置示例的图。
[0221]
光源装置9000包括激发光源11m、偏振分束器12m、1/4波长板13m、聚光光学系统14m(光学系统)、光学元件900和移动机构(驱动单元)(图9中未示出)。
[0222]
在光源装置9000中,从光学元件900侧起,按此顺序将聚光光学系统14m、1/4波长板13m和偏振分束器12m布置在从光学元件900发射的光的光路上。此外,激发光源11m被布置在与从光学元件900发射的光的光路大致正交的方向上。
[0223]
作为激发光源11m,例如采用发射波长为445nm的蓝色光(激发光bs)的蓝色激光器。此外,从激发光源11m发射线性偏振光(s偏振光)的激发光bs。
[0224]
此外,在由蓝色激光器构成激发光源11m的情况下,可以使用由一个蓝色激光器获得预定输出的激发光bs的结构,或者,可以使用对从多个蓝色激光器输出的光进行合波以获得预定输出的激发光bs的结构。此外,蓝色光(激发光bs)的波长不限于445nm,只要是在称为蓝色光的光的波长带内的波长,任意波长都可以使用。
[0225]
偏振分束器12m将从激发光源11m入射的激发光bs与从光学元件900入射的输出光(合波光)分离开。具体地说,偏振分束器12m反射从激发光源11m入射的激发光bs(s偏振光),并且将其反射光经由聚光光学系统14m向光学元件900输出。此外,偏振分束器12m还透射从光学元件900输出的光,并且将其透射光输出到光源装置9000的外部(例如图像投影装置等)。
[0226]
偏振分束器12m的分光特性被设计成通过偏振分束器12m实现上述光分离操作。此外,将从激发光源11m入射的激发光bs与从光学元件900输出的光分离的光学系统的配置不限于偏振分束器12m,并且只要是能够实现上述光分离操作的配置,可以使用任意光学系统。
[0227]
1/4波长板13m是生成相对于入射光的π/2的相位差的相位元件,并且在入射光是线性偏振光的情况下将线性偏振光转换为圆偏振光,或者在入射光是圆偏振光的情况下将圆偏振光转换为线性偏振光。1/4波长板13m将作为从偏光分束器12m输出的线性偏振光的激发光转换为圆偏振光的激发光,并且将在从光学元件900输出的合波光中包括的圆偏振光的激发光分量转换为线性偏振光。
[0228]
聚光光学系统14m将从1/4波长板13m输出的激发光会聚至预定光斑直径,并且将经会聚的激发光(以下也称为会聚光)输出到光学元件900。此外,聚光光学系统14m将从光学元件900输出的合波光转换为平行光,并且将该平行光输出到1/4波长板13m。注意,聚光光学系统14m例如可以由一个准直透镜构成,或者可以被配置为使用多个透镜将入射光转换为平行光。
[0229]
光学元件900包括从激发光bs的入射侧起按此顺序的包括二向色性膜的第二基板100(例如,具有光透射性的热传送基板)、第二颜色转换层200、绝热层300-9、第一颜色转换层500、以及第一基板600(例如,具有光反射性的基底基板)。然后,第一颜色转换层500和第二颜色转换层200经由接合层400接合。接合层400形成在与绝热层300-9基本相同的层中。
[0230]
光学元件900吸收经由聚光光学系统14m入射的激发光(蓝色光)的一部分,发射预定波长带中的光,并且反射剩余的激发光。换句话说,第一颜色转换层500吸收激发光(蓝色
光)的一部分,并且发射红色光(例如,590到680nm的波长带中的光),第二颜色转换层200吸收激发光(蓝色光)的一部分,并且发射黄色光(例如,480到680nm的波长带中的光),以及使用第二基板(热传送基板)中包括的二向色性膜反射剩余的激发光(蓝色光)。注意,在某些情况下,剩余的激发光(蓝色光)的一部分可被第一基板600(基底基板)反射。此外,光学元件900将由红色光和黄色光构成的发射光与由二向色性膜(以及第一基板600(基底基板))反射的激发光(蓝色光)的一部分进行合波,并且将该合波光输出到聚光光学系统14。
[0231]
向光源装置9000的外部(例如,图像投影装置等)输出的光(箭头p9)是白色光(w)。在光学元件900中,使用激发光bs(s偏振光),从第一颜色转换层500发射红色光(例如,590到680nm的波长带中的光),并且从第二颜色转换层200发射黄色光(例如,480到680nm的波长带中的光)。此外,无论偏振方向如何,这些红色光(r)和黄色光(y)都透射穿过偏光分束器12m,并且由光学元件900反射的激发光(蓝色光(b))的一部分(p偏振光和非偏振光)透射穿过偏光分束器12m,并且透射穿过偏振分束器12m的红色光(r)、黄色光(y)和蓝色光(b)被合波以生成白色光(w),并且白色光(w)被输出到光源装置9000的外部(例如,图像投影装置等)(箭头p9)。
[0232]
《9.第八实施例(光源装置的示例2)》
[0233]
根据本技术的第八实施例(光源装置的示例)的光源装置是包括根据本技术的第五实施例的光学元件、发射激发光的光源、以及使激发光照射光学元件的位置随时间移动的移动机构的光源装置。
[0234]
将使用图10描述根据本技术的第八实施例(光源装置的示例2)的光源装置。图10是示出根据本技术第八实施例的光源装置的配置示例的图,并且更具体地说,图10是示出根据第八实施例的光源装置(透射型光源装置)10000的配置示例的图。
[0235]
光源装置10000包括激发光源11m、聚光光学系统14m(光学系统)、光学元件1000和移动机构(驱动单元)(图10中未示出)。
[0236]
在光源装置10000中,激发光源11m、聚光光学系统14m和光学元件1000按此顺序布置。
[0237]
作为激发光源11m,例如使用输出波长为445nm的蓝色光(激发光bs)的蓝色激光器。
[0238]
此外,在由蓝色激光器构成激发光源11m的情况下,可以使用由一个蓝色激光器获得预定输出的激发光bs的结构,或者可以采用其中对从多个蓝色激光器输出的光进行合波以获得预定输出的激发光bs的结构。此外,蓝色光(激发光bs)的波长不限于445nm,只要是在称为蓝色光的光的波长带内的波长,任意波长都可以使用。
[0239]
聚光光学系统14m将从激发光源11m输出的激发光会聚至预定光斑直径,并且将经会聚的激发光(以下称为会聚光)输出到光学元件1000。注意,例如,聚光光学系统14m可以由一个准直透镜构成,或者可以被配置为使用多个透镜将入射光转换为平行光。
[0240]
光学元件1000包括从激发光bs的入射侧起按此顺序的包括二向色性膜的第二基板(例如,具有光透射性的热传送基板)100、第二颜色转换层200、绝热层300-10、第一颜色转换层500、以及第一基板(例如,具有光透射性的热传送基板)100-1。然后,第一颜色转换层500和第二颜色转换层200经由接合层400接合。接合层400形成在与绝热层300-10基本相同的层中。
[0241]
光学元件1000使经由聚光光学系统14m入射的激发光(蓝色光)穿过包括允许光透射的二向色性膜的第二基板100,吸收激发光(蓝色光)的一部分,发射预定波长带中的光,将光输出到光源装置10000的外部(例如,图像投影装置等),并且使剩余的激发光(蓝色光)经由第一基板100-1透射,并且将光输出到光源装置10000的外部(例如,图像投影装置等)。换句话说,第一颜色转换层500吸收激发光(蓝色光)的一部分,并且发射红色光(例如,590到680nm的波长带中的光),第二颜色转换层200吸收激发光(蓝色光)的一部分,并且发射黄色光(例如,480到680nm的波长带中的光),由红色光和黄色光构成的发射光透射穿过第一基板(热传送基板),此外,发射光的一部分由第二基板中包括的二向色性膜反射,然后透射穿过第一基板,并且剩余的激发光(蓝色光)透射穿过第一基板(热传送基板)。然后,光学元件1000将由红色光和黄色光构成的发射光、与激发光(蓝色光)的一部分进行合波,并且将该合波光输出到光源装置10000的外部(例如,图像投影装置等)。
[0242]
向光源装置10000的外部(例如图像投影装置等)输出的光(箭头p10)例如为白色光(w)。在光学元件1000中,通过使用激发光bs,从第一颜色转换层500发射红色光(例如,590到680nm的波长带中的光),并且从第二颜色转换层200发射黄色光(例如,480到680nm的波长带中的光)。然后,这些红色光(r)和黄色光(y)与透射穿过光学元件1000的激发光(蓝色光(b))的一部分进行合波,以生成白色光(w)。
[0243]
《10.第九实施例(投影仪示例)》
[0244]
根据本技术的第九实施例(投影仪的示例)的投影仪是包括以下的投影仪:根据本技术的第七实施例的光源装置(反射型光源装置)或根据本技术的第八实施例的光源装置(透射型光源装置)、以及使用从光源装置发射的光生成预定的图像光并且将所生成的图像光投影到外部的图像投影装置。
[0245]
将使用图11描述根据本技术的第九实施例(投影仪的示例)的投影仪。图11是示出根据本技术的第九实施例的投影仪的配置示例的图,并且更具体地说,图11是示出根据第九实施例的投影仪10m的配置示例的图。
[0246]
投影仪10m包括光源装置(反射型光源装置)9000m和图像投影装置2m。
[0247]
光源装置9000m包括激发光源11m、偏振分束器12m、1/4波长板13m、聚光光学系统14m(光学系统)、光学元件100和移动机构(驱动单元)16m。注意,光学元件100(根据第一实施例的光学元件)、激发光源11m、偏振分束器12m、1/4波长板13m和聚光光学系统14m(光学系统)如上文所述,因此这里省略其详细说明。
[0248]
移动机构(驱动单元)16m在图11中是电机,并且驱动光学元件100以预定的转数旋转。此时,驱动单元16m驱动光学元件100,以使得光学元件100在与激发光的照射方向正交的平面(光学元件100的激发光照射面)内旋转。以这种方式,光学元件100内的激发光照射位置在与激发光的照射方向正交的平面内,以与转数对应的速度随时间变化(移动)。
[0249]
如上所述,通过由驱动单元16m驱动光学元件100旋转以使光学元件15内的激发光照射位置随时间变化,可以抑制照射位置的温度升高,并且能够防止第一颜色转换层5和第二颜色转换层2的发光效率降低。此外,荧光体原子和/或量子点在吸收激发光后需要一段时间(例如,约几nsec)才能发光,在该激发期间,即使荧光体原子被下一激发光照射,仍然不会响应于该激发光而发光。然而,通过使光学元件100内的激发光照射位置随时间变化,尚未被激发的荧光体原子和/或量子点被逐个布置在激发光照射位置处,因此可以导致第
一颜色转换层5和第二颜色转换层2更高效率地发光。
[0250]
尽管已经示出了通过驱动单元16m驱动光学元件100旋转的示例,但本实施例不限于此,并且只要是光学元件100中的激发光照射位置随时间变化的配置,任何配置都可以采用。例如,通过使光学元件100在与激发光的照射方向正交的平面内的预定方向上直线地往复运动,可以使激发光的照射位置随时间变化。此外,通过固定光学元件100,并且通过使激发光源11m和各种光学系统相对于光学元件100移动,也可以使激发光的照射位置随时间变化。
[0251]
此外,如图11所示,将圆盘形的基板30m附接到光学元件100的第一基板(基底基板)6,耦接到驱动单元16m的旋转轴16am贯通基板30m的中心,并且旋转轴16am耦接到固定轮毂16bm。以这种方式,光学元件100由驱动单元16m驱动和旋转。
[0252]
图像投影装置2m对从光源设备9000m输出的光(在本例中为白色光lw)进行光学处理,以生成图像光li,并且将该图像光li以放大方式投影到外部的例如屏幕等。图像投影装置2m例如包括分光光学系统20m、三个lcd光学调制元件(以下分别简称为第一lcd面板21m至第三lcd面板23m)、棱镜24m、以及投影光学系统25m。注意,图像投影装置2m的配置不限于图1中示出的示例,并且可以根据例如用途等适当地改变。例如,所需的各种光学元件也可以被适当地布置在图像投影装置2m内的各个组件之间的光路上。
[0253]
此外,在本例中的图像投影装置2m中,第一lcd面板21m和第三lcd面板23m被布置为使得第一lcd面板21m的光发射表面和第三lcd面板23m的光发射表面彼此面对,并且第二lcd面板22m被布置在与第一lcd面板21m和第三lcd面板23m两者的面对方向正交的方向上。此外,棱镜24m被布置在由第一lcd面板21m至第三lcd面板23m的光发射表面包围的区域中。此外,在本示例中,投影光学系统25m被布置在与第二lcd面板22m的光发射表面相面对的位置处,并且棱镜24m位于两者之间。注意,分光光学系统20m被设置在第一lcd面板21m至第三lcd面板23m的光入射侧。
[0254]
分光光学系统20m例如包括二色镜、反射镜等,以将从光源装置9000m入射的白色光lw分光为蓝色光lb、绿色光lg和红色光lr,并且将各个波长分量的光输出到对应的lcd面板。在本示例中,分光光学系统20m分别向第一lcd面板21m、第二lcd面板22m和第三lcd面板23m输出分光后的蓝色光lb、绿色光lg和红色光lr。注意,在本实施例中,在分光光学系统20m内,各个波长分量的偏振方向也被调整到预定方向。
[0255]
第一lcd面板21m至第三lcd面板23m中的每一个由透射型lcd面板构成。各个lcd面板通过基于来自未图示的面板驱动单元的驱动信号来改变密封在液晶单元(未图示)中的液晶分子的取向,以液晶单元为单位对入射光进行透射或阻挡(调制)。此外,各个lcd面板向棱镜24m输出经调制的预定波长的光(调制光)。
[0256]
棱镜24m将从第一lcd面板21m至第三lcd面板23m的每一个分别入射的各个波长分量的调制光进行合波,并且将该合波光,即图像光li,输出到投影光学系统25m。
[0257]
投影光学系统25m将从棱镜24m入射的图像光以放大的方式投影到例如外部屏幕等显示表面。
[0258]
注意,本技术的实施方式不限于上述各种实施方式,并且可以在不脱离本技术的要旨的情况下进行各种修改。
[0259]
此外,本说明书中描述的效果只是示例性的,而不意图进行限制,并且还可以提供
其他效果。
[0260]
此外,本技术还可以采用如下配置。
[0261]
[1]
[0262]
一种光学元件,包括:
[0263]
第一颜色转换层;第二颜色转换层;以及绝热层,
[0264]
其中,所述绝热层被布置在所述第一颜色转换层与所述第二颜色转换层之间。
[0265]
[2]
[0266]
根据[1]所述的光学元件,其中所述绝热层具有光透射性。
[0267]
[3]
[0268]
根据[1]或[2]的光学元件,其中所述绝热层包含具有光透射性的材料。
[0269]
[4]
[0270]
根据[1]至[3]中任一项的光学元件,
[0271]
其中,所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层中的至少任何一个具有凹部和凸部,以及
[0272]
通过经由所述凸部将所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层接合,形成所述绝热层。
[0273]
[5]
[0274]
根据[1]至[4]中任一项的光学元件,
[0275]
其中,所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层中的至少任何一个具有凹部,以及
[0276]
通过经由所述凹部将所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层接合,形成所述绝热层。
[0277]
[6]
[0278]
根据[1]至[5]中任一种的光学元件,其中所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层经由接合层接合。
[0279]
[7]
[0280]
根据[6]的光学元件,其中,所述接合层具有绝热性。
[0281]
[8]
[0282]
根据[6]或[7]的光学元件,其中,所述接合层包括珠。
[0283]
[9]
[0284]
根据[1]至[8]中任一项的光学元件,进一步包括:
[0285]
第一基板,
[0286]
其中,所述第一基板具有热传导性,以及
[0287]
所述绝热层和所述第一基板被布置为经由所述第一颜色转换层彼此面对。
[0288]
[10]
[0289]
根据[9]的光学元件,其中所述第一基板具有光反射性。
[0290]
[11]
[0291]
根据[9]或[10]的光学元件,其中所述第一基板具有光透射性。
[0292]
[12]
[0293]
根据[9]至[11]中任一项的光学元件,其中所述第一基板包括具有光透射性的区域和具有光反射性的区域。
[0294]
[13]
[0295]
根据[9]至[12]中任一项所述的光学元件,
[0296]
其中,所述第二颜色转换层和所述第一基板经由第一接合构件接合,以及
[0297]
所述第一接合构件具有热传导性。
[0298]
[14]
[0299]
根据[13]所述的光学元件,
[0300]
其中,所述第一接合构件和所述第一基板经由第二接合构件接合,以及
[0301]
所述第二接合构件具有绝热性。
[0302]
[15]
[0303]
根据[9]至[14]中任一项所述的光学元件,
[0304]
其中,所述第一基板在所述绝热层侧具有凹部,以及
[0305]
所述第一颜色转换层被嵌入所述凹部中。
[0306]
[16]
[0307]
根据[1]至[15]中任一项所述的光学元件,还包括:
[0308]
第二基板,
[0309]
其中,所述第二基板具有热传导性,以及
[0310]
所述绝热层和所述第二基板被布置为经由所述第二颜色转换层彼此面对。
[0311]
[17]
[0312]
根据[16]所述的光学元件,其中所述第二基板具有光透射性。
[0313]
[18]
[0314]
根据[16]或[17]所述的光学元件,其中所述第二基板包括具有光透射性的区域和具有光反射性的区域。
[0315]
[19]
[0316]
一种光源装置,包括:
[0317]
根据[1]至[18]中任一项所述的光学元件;
[0318]
发射激发光的光源;以及
[0319]
移动机构,所述移动机构使所述激发光照射所述光学元件的位置随时间移动。
[0320]
[20]
[0321]
一种投影仪,包括:
[0322]
根据[19]所述的光源装置;以及
[0323]
图像投影装置,所述图像投影装置使用从所述光源装置发射的光生成预定的图像光,并且将所生成的图像光投影到外部。
[0324]
[参考标记列表]
[0325]
1、1-5
ꢀꢀꢀꢀ
第二基板(热传送基板)
[0326]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二颜色转换层
[0327]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
绝热层
[0328]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接合层
[0329]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一颜色转换层
[0330]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一基板(基底基板)
[0331]
11、12-6b、13、14
ꢀꢀꢀꢀ
第一基板(热传送基板)
[0332]
100、200a、200b、300a、300b、400a、400b、500a、500b、500c、600a、600b、700a、700b、800a、800b、900、1000
ꢀꢀꢀꢀꢀ
光学元件
[0333]
9000、9000m、10000
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光学装置
[0334]
10m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
投影仪
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