波长转换装置和发光装置的制造方法_2

文档序号:8660635阅读:来源:国知局
也由一定的反射率,在其表面可以涂覆散射粉末以实现反射散射的特性;再例如可以直接使用散射反射粉末涂覆于任意材料的凹槽表面来实现其散射反射的表面特性。
[0024]图1所示的实施例中,凹槽的截面是矩形的,而凹槽的开口可以是各种形状,最常用的为圆形或正方形或长方形。除了图1实施例所使用的凹槽外,其它截面形状的凹槽也是可能使用的,如图3A至3E所示。图3A和3B显示了两种梯形截面的凹槽,图3C则是蛋形截面的凹槽,其中波长转换层(以虚线表示)都均匀覆盖于凹槽内表面。图3D仍为矩形截面的凹槽,但其波长转换层(以虚线表示)覆盖了凹槽的底部和凹槽的部分侧壁。图3E为矩形截面的凹槽,但其波长转换层(以虚线表示)在凹槽内覆盖的并不均匀,上部薄而下部厚,这显然也是有可能的。以上这些凹槽的可能性只是说明而并不构成对本实用新型的限制。
[0025]本实用新型的另一个实施例的结构示意图如图4A所示。与图1所示的实施例不同的是,本实施例的发光装置还包括位于激发光源406与聚焦透镜404光路之间的分光装置408,该分光装置408以透射的方式引导激发光421入射于波长转换装置以激发产生受激光422,同时以反射的方式引导受激光422形成该发光装置出射光。在本实施例中,具体的分光装置408为透射激发光反射受激光的分光滤光片408,这样激发光421可以透过分光滤光片408从而到达波长转换装置,而波长转换装置发射的受激光422在被聚焦透镜404收集后入射于分光滤光片408并被它反射。
[0026]在本实施例中,该波长转换装置包括基板401,该基板上包括凹槽402,该凹槽402的内表面具有对光的散射反射性。波长转换装置还包括波长转换层402a,该波长转换层402a覆盖于凹槽102的全部内表面。这种波长转换装置的工作方式和有益效果已经在上文中论述过,此处不在赘述。
[0027]显然在本实施例中,出射光为受激光422而不包括剩余激发光,分光装置的作用是引导受激光与入射的激发光的光路相分离从而避免受激光入射于激发光源406而导致能量损失。而实现本实施例还有另一种方式,如图4B所示,该分光装置408以反射的方式引导激发光421入射于波长转换装置同时以透射的方式引导受激光422形成该发光装置出射光,具体来说分光装置可以是反射激发光同时透射受激光的分光滤光片,激发光入射于分光滤光片后被其反射而入射于波长转换装置,波长转换装置产生的受激光经过聚焦透镜收集后入射于该分光滤光片并透射而形成出射光。显然这同样能够达到将受激光与入射的激发光的光路相分离从而避免受激光入射于激发光源的目的。
[0028]本实施例与图1所示的实施例的另一个不同点在于,本实施例的发光装置还包括覆盖在凹槽上的光阑410,光阑开口与凹槽开口对齐以允许光在凹槽开口处进出,光阑开口周围的部分具有对光的吸收性。这样,即使部分激发光没能进入凹槽402的开口而入射于其开口周围,这些光也会被光阑吸收掉,从而不会被基板反射而最终出射以影响到出射光的均匀性。为了达到与放置光阑相同的目的,还可以使基板上凹槽开口的四周表面具有对光的吸收性以吸收凹槽开口外部的激发光。可以理解,在本实用新型其它实施例中,为了达到相同的目的,也可以应用这样的光阑,或者也可以使基板上凹槽开口的四周表面具有对光的吸收性。
[0029]在本实施例中,分光装置408使得受激光与入射的激发光的光路分离,但同时也将剩余的激发光从出射光中过滤掉了,因此出射光中只剩下受激光的单色光。若希望形成受激光与剩余激发光的混合光,可以通过改变分光装置来实现。一种方法是(该方法对应于图4A所示的光学结构),使激发光为激光,且分光装置具有透射该激光的P偏振光并反射其S偏振光的属性;其中,激光以P偏振光入射于分光装置,且分光装置以透射的方式引导该激光入射于波长转换装置同时以反射的方式引导受激光形成该发光装置出射光。图5A表示了这样的分光装置的透过谱,其中曲线521表示激发光的光谱,曲线522表示受激光的光谱,标识“P偏振光”的曲线表示该分光装置对P偏振光的透过谱,标识“S偏振光”的曲线表示该分光装置对S偏振光的透过谱,这样的分光装置是可以通过合理设计分光滤光片来实现的。这样,使激发光(激光)以P偏振光入射于分光装置,从图5A中可见该激发光将透过分光装置,从而该激发光将被引导入射于波长转换装置(参考图4A);而从波长转换装置中出射的剩余激发光,由于经过了波长转换装置的多次散射反射其偏振态已经不是P偏振光而是非偏振光,例如各偏振方向平均分布的光,该剩余激发光经聚焦透镜收集后再次入射于分光装置时,从图5A中可见,该剩余激发光中的S偏振光部分会被分光装置反射从而形成出射光的一部分,而剩余激发光中的P偏振光部分就会透射分光装置从而形成能量损失;同时当波长转换装置发射的受激光经聚焦透镜收集后入射于分光装置时,从图5A中可见,该受激光会被分光装置反射从而与出射的剩余激发光形成均匀混合出射光。
[0030]同样道理,对应于图4B的结构,也可以改变分光装置来实现部分激发光的出射。使激发光为激光,且分光装置具有透射该激光的P偏振光并反射其S偏振光的属性;其中,激光以S偏振光入射于分光装置,且分光装置以反射的方式引导该激光入射于波长转换装置同时以透射的方式引导受激光形成该发光装置出射光。图5B表示了这样的分光装置的透过谱,其中曲线521表;^激发光的光谱,曲线522表;^受激光的光谱,标识“P偏振光”的曲线表不该分光装置对P偏振光的透过谱,标识“S偏振光”的曲线表不该分光装置对S偏振光的透过谱,这样的分光装置是可以通过合理设计分光滤光片来实现的。这样,使激发光(激光)以S偏振光入射于分光装置,从图5B中可见该激发光被分光装置反射,从而被引导入射于波长转换装置(参考图4B);而从波长转换装置中出射的剩余激发光,由于经过了波长转换装置的散射其偏振态已经不是S偏振光而是非偏振光,例如各偏振方向平均分布的光,该剩余激发光经聚焦透镜收集后再次入射于分光装置时,从图5B中可见,该剩余激发光中的P偏振光部分会经分光装置透射从而形成出射光的一部分,而剩余激发光中的S偏振光部分就会被分光装置反射从而形成能量损失;同时当波长转换装置发射的受激光经聚焦透镜收集后入射于分光装置时,从图5B中可见,该受激光会经分光装置透射从而与出射的剩余激发光形成均匀混合出射光。
[0031]利用图5A和5B所不的分光装置和图4A和图4B所不的光学结构,可以实现部分剩余激发光的出射,但仍要损失相当多的剩余激发光(大约一半)。为了提高剩余激发光的提取效率,可以进一步的改进分光装置以及整个发光装置的光学结构。下面将以几个实施例来详细描述。
[0032]本实用新型的另一个实施例如图6A所示,与图4A所示的实施例的区别在于,本实施例的发光装置中的分光装置608的分光面上包括两个区,透射区608a和反射区608b ;其中,激发光621入射于分光装置的透射区608a,且分光装置以透射的方式引导该激发光621入射于波长转换装置同时以反射的方式引导波长转换装置的凹槽的出射光得以出射。
[0033]分光装置608的正视图如图6B所示,它可以是一个带孔的反射镜,孔就是透射区608a,孔周围的区域就是反射区608b。当然该分光装置也可以用分区镀膜的方法来实现。激发光621穿过透射区608a后入射于波长转换装置,而从波长转换装置出射的受激光和剩余激发光的混合光622被聚焦透镜604收集后入射于分光装置608,其中的大部分被分光装置608的反射区608b反射而形成出射光,小部分穿过了透射区608a而造成损失。显然本实施例中剩余激发光损失的更少。若想进一步的减小光损失,可以在分光装置608的透射区608a镀透射激发光反射受激光的分光滤光膜,这样可以减少受激光的损失;进一步的,还可以在分光装置608的透射区608a镀图5A所示的分光滤光膜,这样不仅可以减少受激光在透射区的损失,还可以减少剩余激发光在透射区的损失。
[0034]本实施例的发光装置与上述实施例的另一个区别在于,还包括覆盖于凹槽开口上的反射型偏振片619。假设,该反射型偏振片可以透射偏振方向平行于A方向的光同时反射偏振方向垂直于A方向的光,A方向平行于该反射型偏振片所在的平面。在本实施例中,使激发光为偏振光,且其偏振方向平行于A方向,这样激发光就能够顺利
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