发光装置及相关投影系统的制作方法
【专利说明】发光装置及相关投影系统
[0001]本申请为申请人于2012年07月31日递交的申请号为201210269166.4，发明名称为"发光装置及相关投影系统"的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种发光装置及相关投影系统。
【背景技术】
[0003]如图1所示，图1是现有技术中使用的一种荧光粉LED的发光装置的结构图。发光装置100中，发光元件101为蓝光LED芯片，用于产生蓝光。LED芯片101的发光面上涂覆有黄光荧光粉103，用于吸收蓝光并产生黄色受激光。
[0004]然而，在图1所示的发光装置中，往往遇到发光面积大而导致的亮度不足问题。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种能提高发光亮度的发光装置。
[0006]本发明实施例提供一种发光装置，包括:
[0007]发光光源，包括具有第一区域与第二区域的出光面，用于出射第一光；
[0008]第一波长转换层，包括相对的第一表面和第二表面，其中第一表面用于吸收发光光源的第一区域出射的第一光以出射受激光；
[0009]第一光引导组件，用于接收发光光源的第二区域出射的第一光并将该第一光的至少部分光引导至所述第一波长转换层的第二表面，以激发所述第一波长转换层；该第一光引导组件还用于将所述第一波长转换层的出射光引导出射。
[0010]本发明实施例还提供一种投影系统，包括上述发光装置。
[0011]与现有技术相比，本发明包括如下有益效果:
[0012]在本发明中，由于第一区域出射的第一光的光学扩展量均小于整个出光面出射的第一光的光学扩展量，因此，用第一区域出射的第一光激发波长转换层，相比用出光面出射的第一光激发波长转换层，由于前者在波长转换层上形成的光斑面积较小，进而产生的受激光的光学扩展量也较小，另外，由于第一区域和第二区域出射的第一光对波长转换层进行双面激发，相比用整个出光面出射的第一光只从一面激发波长转换层，前者使得波长转换层的光转换效率更高，因此本发明中的发光装置的亮度更大。
【附图说明】
[0013]图1是现有技术中使用的一种荧光粉LED的发光装置的结构图
[0014]图2是本发明中的发光装置的一个实施例的主视图；
[0015]图3是图2所示的发光装置200中的出光面22的俯视图；
[0016]图4是本发明中的发光装置的又一实施例的示意图；
[0017]图5是图4所示的发光装置的立体图；
[0018]图6是本发明中的发光装置的又一实施例的示意图；
[0019]图7是图6所示的发光装置的立体图；
[0020]图8是本发明中的发光装置的又一实施例中的发光光源的示意图；
[0021]图9是本发明中的发光装置的又一实施例的示意图；
[0022]图10是图9中所示的发光装置中第一部分90a的示意图；
[0023]图11是图9中所示的发光装置的出光面的示意图；
[0024]图12为图9所示的发光装置中的合光组件的示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。
[0026]实施例一
[0027]请参阅图2，图2是本实施例中发光装置的一个实施例的主视图。在本实施例的发光装置200中，发光光源201包括具有第一区域和第二区域出光面22，并用于产生第一光。如图3所示，图3是图2所示的发光装置200中的出光面22的俯视图。出光面22包括第一区域22a和第二区域22b。由于第一区域和第二区域的面积均小于出光面22的面积，且第一区域出射的第一光(图未示)、第二区域出射的第一光LI和发光元件201产生的光的发散角度一致，因此，第一区域出射的第一光和第二区域出射的第一光LI的光学扩展量均小于整个出光面22发出的光的光学扩展量。
[0028]发光装置200还包括第一波长转换层203，该第一波长转换层203包括相对的第一表面203a和第二表面203b，其中第一表面203a用于吸收第一区域出射的第一光以出射受激光L2。发光装置200还包括第一光引导组件X，用于接收发光光源201的第二区域出射的第一光LI并将该第一光的至少部分光引导至第一波长转换层203的第二表面203b，以激发第一波长转换层；该第一光引导组件202还用于将第一波长转换层的出射光引导出射。
[0029]由于第一区域出射的第一光和第二区域出射的第一光LI的光学扩展量均小于整个出光面出射的第一光的光学扩展量，因此，用第一区域出射的第一光激发波长转换层203，相比用整个出光面出射的第一光激发波长转换层203，由于前者在波长转换层上形成的光斑面积较小，进而产生的受激光L2的光学扩展量也较小；另外，由于第一区域和第二区域出射的第一光对波长转换层进行双面激发，相比用整个出光面出射的第一光只从一面激发波长转换层，前者使得波长转换层的光转换效率更高，因此本发明中的发光装置的亮度更大。
[0030]在本实施例中，发光元件201为LED芯片，用于发出蓝光。LED芯片201包括一发光面，该发光面为出光面22。波长转换层203包括黄光波长转换材料，覆设于该LED芯片的出光面22的第一区域22a上，用于吸收第一区域22a上发出的蓝光并转换成黄光L2。出光面22的第二区域22b直接出射蓝光201b。采用该结构，能使得光源结构比较紧凑，而且由于波长转换层直接涂覆在LED芯片出光面的第一区域上，能最大效率地利用LED芯片出光面上的第一区域发出的第一光LI，使得光损失较少。
[0031]当蓝光的发光面积大于波长转换层的发光面积时，会有部分蓝光由于不能入射到波长转换层上而造成浪费，因此第一区域的面积优选大于等于第二区域的面积。而第一区域的面积为最终发光装置的发光面积，因此在第一区域的面积优选大于等于第二区域的面积前提下，当第一区域的面积最小时，即第一区域和第二区域的比例为一比一时，光源的光学扩展量最小，因此得光源的亮度最大。因此优选地，第一区域22a和第二区域22b的比例为各占出光面22的一半。在实际运用中，可根据受激光的色坐标来设计第一区域和第二区域所占的比例，并不限定于本实施例中的举例。
[0032]在本实施例中，第一光引导组件X包括反射装置205和滤光装置202，滤光装置202为二向色片202，用于透射黄光并反射蓝光。反射装置205为反射镜205，用于将蓝光L2反射至滤光片202。滤光片202将蓝光LI反射至波长转换层203的第二表面203b，以和第一区域出射的蓝光对波长转换层203双面激发。波长转换层203产生的黄色受激光L2从滤光片202透射出射。
[0033]在本实施例中，反射装置205也可以是TIR(Ttotal Internal Reflect1n，全内反射)棱镜。如图4所示，图4是本发明中的发光装置的又一实施例的示意图。该棱镜405为三角柱体，包括侧面405a、405b和405c，其中侧面405b和LED芯片401相邻并且该两者之间保持有空气隙，以使光束能在TIR棱镜405内发生全反射。第二区域出射的第一光LI从侧面405b进入TIR棱镜405，并在侧面405a上发生全反射，然后从侧面405c透射出去至滤光片402。在本实施例中，由于光束从空气进入TIR棱镜时折射角小于入射角，这使得TIR棱镜具有收拢光线的作用，另外，由于光束在TIR棱镜405的侧面405a上发生全反射，使得光束不会从侧面405c之外的面出射；这使得TIR棱镜能够防止光束在传播的路程中光学扩展量变大。
[0034]优选地，在以波长转换层