[發(fā)明專利]發(fā)光裝置、投影裝置和照明裝置

無效

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• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102720957A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張利利;許顏正
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市光峰光電技術(shù)有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V13/00;F21V9/10;G03B21/20
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及發(fā)光裝置、投影裝置和照明裝置。

背景技術(shù)

目前，固態(tài)光源由于其長壽命、環(huán)保等特點，已經(jīng)在通用照明、特種照明和投影顯示中得到了廣泛的應(yīng)用。其中，白光固態(tài)光源在照明領(lǐng)域更是有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

美國專利7547114提出一種光源結(jié)構(gòu)，即利用藍光半導(dǎo)體光源來激發(fā)一個熒光粉色輪，隨著色輪的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生一個多色光序列。當(dāng)這個熒光粉色輪上只有一種熒光粉時，例如黃色熒光粉，這個光源可以出射受激產(chǎn)生的黃光和沒有被激發(fā)的剩余激發(fā)光藍光的混合光，也就是白光。

這是一種白光光源的理想的方案，尤其是當(dāng)采用藍色激光為激發(fā)光時，由于激光的高能量密度的特點，該白光光源也具有很高的亮度，尤其適用于投影機光源等對光源亮度有特殊要求的應(yīng)用場合。

然而這種方案的問題在于，該白光光源的發(fā)射光的兩種組成成分分別是藍光激光和黃色熒光粉產(chǎn)生的黃光，后者具有各項同性的性質(zhì)，而前者的光分布則往往不是均勻的。這樣產(chǎn)生的效果就是發(fā)射的白光中沿各方向的成分比例有差別，例如中心角度偏藍色，大角度則偏黃色。這種顏色不均勻性已經(jīng)極大地制約了這種光源的發(fā)展。

為了解決這個問題，有人提出利用熒光粉本身對光的散射的特點，對藍光激光進行強烈的散射，使其形成與黃光一樣的各項同性的光分布。然而增多熒光粉的使用必然導(dǎo)致黃光的變強和剩余藍光的變?nèi)酰@樣直接導(dǎo)致所產(chǎn)生的白光的色溫偏低。

綜上所述，目前的技術(shù)方案中，發(fā)光裝置的出射光的顏色均勻性與發(fā)光顏色不可同時兼顧，往往構(gòu)成矛盾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的主要技術(shù)問題是提出一種基于波長轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光裝置，可以發(fā)射顏色可控的均勻混合光。

本發(fā)明提出一種發(fā)光裝置，包括用于產(chǎn)生激發(fā)光的激發(fā)光源，和包括相對的第一表面和第二表面的波長轉(zhuǎn)換材料層，該波長轉(zhuǎn)換材料層用于吸收入射于第一表面的激發(fā)光的一部分并發(fā)射與激發(fā)光波長不同的受激光；波長轉(zhuǎn)換材料層包括波長轉(zhuǎn)換材料和散射材料。該發(fā)光裝置還包括設(shè)置于波長轉(zhuǎn)換材料層的第一表面的分光濾光片，用于透射所述激發(fā)光并反射受激光。

本發(fā)明還提出一種投影裝置，該投影裝置包括上述的發(fā)光裝置作為光源。

本發(fā)明還提出一種照明裝置，該照明裝置包括上述的發(fā)光裝置作為光源。

在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，通過在波長轉(zhuǎn)換材料層中加入散光材料，可以在保證發(fā)光顏色的同時實現(xiàn)均勻發(fā)光。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是利用本發(fā)明得到的白光的光譜；

圖3是本發(fā)明第二實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a和3b是本發(fā)明第二實施例中的波長轉(zhuǎn)換材料層和反射襯底的俯視圖；

具體實施方式

如背景技術(shù)中所述的，在現(xiàn)有方案中發(fā)光裝置的出射光的顏色均勻性與發(fā)光顏色不可同時兼顧，往往構(gòu)成矛盾。其本質(zhì)原因在于，通過波長轉(zhuǎn)換材料來散射藍光激發(fā)光的方案中，波長轉(zhuǎn)換材料同時起到吸收藍光并受激發(fā)光和散射藍光兩個作用，而這兩個作用都是通過控制波長轉(zhuǎn)換材料的添加量來調(diào)節(jié)的，這就造成了同時調(diào)節(jié)的自由度不足的問題。

本發(fā)明提出，在波長轉(zhuǎn)換材料中添加適量散射材料，通過控制散射材料的添加比例，可以有效地獨立控制藍光激發(fā)光的散射，進而通過波長轉(zhuǎn)換材料和散射材料的添加量的配合，也就是合適的配方，得到發(fā)光顏色可控的均勻發(fā)光光源。

具體來說，本發(fā)明的第一個實施例如圖1所示。本實施例中的發(fā)光裝置100包括用于產(chǎn)生激發(fā)光111的激發(fā)光源（圖中未畫出），和包括相對的第一表面114a和第二表面114b的波長轉(zhuǎn)換材料層114，該波長轉(zhuǎn)換材料層114用于吸收入射于第一表面114a的激發(fā)光111的一部分并發(fā)射與激發(fā)光波長不同的受激光。該波長轉(zhuǎn)換材料層114包括波長轉(zhuǎn)換材料和散射材料。該發(fā)光裝置100還包括設(shè)置于波長轉(zhuǎn)換材料層114的第一表面114a的分光濾光片115，用于透射激發(fā)光111并反射受激光。

在本發(fā)明中，激發(fā)光源可以有多種選擇，例如激光光源，發(fā)光二極管光源，或激光和發(fā)光二極管的混合光源，還可能是其它能夠產(chǎn)生用于激發(fā)光波長轉(zhuǎn)換材料的激發(fā)光的其它種類的光源。如果本發(fā)明的發(fā)光裝置光源用于顯示或照明等會被人眼所看到的用途，則激發(fā)光的光譜中至少包括部分可見光的光譜成分。最常用的激發(fā)光源是藍光激光光源或藍光發(fā)光二極管光源，但此處只是舉例說明，并不對光源的種類和顏色進行限定。