固态发光装置和投影显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提出一种固态发光装置和投影显示装置，包括第一光源和第二光源，该第二光源包括第二激发源和第二波长转换装置，第二波长转换装置包括两个特征区，第二激发源发出的激发光周期性的依次入射于该两个特征区以分时发射红光和蓝光还包括波长合光装置，用于将第一光源发出的绿光与第二光源分时发射的红光和蓝光波长合光以形成固态发光装置的出射光；还包括控制装置，该控制装置可以控制第一光源和第二光源的开启和关闭，使得固态发光装置分时出射各基色光。应用本发明的固态发光装置，第一光源和第二光源都存在关闭的时间段，这样即使它们在开启的时间段以满负荷工作，平均的总工作负载仍然低于始终满负荷工作的负载，使用寿命得以保障。
【专利说明】固态发光装置和投影显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，特别是涉及一种固态发光装置和使用这种固态发光装置作为光源的投影显示装置。
[0002]
【背景技术】
[0003]投影技术目前已经得到了越来越多的应用。其基本原理是利用光源发出的光照射光阀，光阀调制入射光使其携带图像，该携带图像的光经过投影镜头投射后在屏幕上形成图像。为了产生彩色图像，光源需要分时发射红、绿、蓝等基色光，光阀与其同步的分别调制各基色光而形成各基色光图像，这些基色光图像在时域上快速切换从而在人眼看来可以合成为彩色图像。因此，能够产生时序基色光的光源就成为投影显示装置中的核心元件。
[0004]近几年，激光光源以其高亮度、长寿命而被逐渐应用于投影显示。而为了降低成本，使用激光激发荧光材料发光的技术也逐渐被多家光源公司采用。其技术方案是，将红、绿、蓝各基色荧光材料沿圆周方向涂敷于转盘上，激光光源发出的激光入射于转盘上，随着转盘转动个基色荧光材料周期性的依次被激光激发而产生各基色光。
[0005]然而目前,激光的使用寿命依然存在着很大的不确定性。很多实验表面,满功率运行的激光的使用寿命很难达到3万小时。虽然降低运行功率可以提升寿命，但是又会造成亮度的下降。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于解决激光光源使用寿命和发光亮度之间的矛盾。
[0008]本发明提出一种固态发光装置，包括用于发射绿光的第一光源；包括用于分时发射红光和蓝光的第二光源，该第二光源包括第二激发源和第二波长转换装置，第二波长转换装置包括两个特征区，第二激发源发出的激发光周期性的依次入射于该两个特征区以分时发射红光和蓝光；其中，第二激发源发射蓝色激发光，且两个特征区分别为红色波长转换区和非波长转换区，或者，第二激发源发射紫外激发光或波长更短的激发光，且两个特征区分别为蓝色波长转换区和红色波长转换区；还包括波长合光装置，用于将第一光源发出的绿光与第二光源分时发射的红光和蓝光波长合光以形成固态发光装置的出射光；还包括控制装置，该控制装置可以控制第一光源和第二光源的开启和关闭，使得固态发光装置分时出射红光、绿光和蓝光。
[0009]本发明还提出一种投影显示装置，包括上述的固态发光装置，还包括光阀和投影光学系统，固态发光装置的出射光入射于光阀并被其调制形成图像，该图像光被投影光学系统投射而形成图像。
[0010]应用本发明的固态发光装置，第一光源和第二光源都存在关闭的时间段，这样即使它们在开启的时间段以满负荷工作，平均的总工作负载仍然低于始终满负荷工作的负载，使用寿命得以保障。由于第一光源和第二光源在开启的时间段是满负荷工作的，因此亮度也同时得以保证。在实际的显示应用中，要实现混合白光所需要的绿光的比例最大，因此绿光在时序输出上的占空比最高，约占到50%左右。由于红光和蓝光是由第二光源输出，绿光是由第一光源输出，因此第一光源和第二光源的处于开启状态的占空比接近，这样两个光源的衰减速度一致，且使用寿命都可以达到最优化。
[0011]
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1A是本发明的固态发光装置的第一实施例的结构示意图；
图1B是图1A实施例中的第二转盘的示意图；
图1C是图1A实施例中的各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序；
图2A和图2B是图1A实施例中在波长合光装置光路前后的光谱示意图；
图3A是本发明的固态发光装置的另一个实施例的结构示意图；
图3B是图3A实施例中的第一转盘的示意图；
图4A是固态发光装置中第一光源的一种变形的结构示意图；
图4B至图4F分别是固态发光装置中第一光源或第二光源的变形的结构示意图；
图5是本发明的固态发光装置的另一个实施例中各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序；
图6是本发明的固态发光装置的另一个实施例中各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序；
图7是本发明的固态发光装置的另一个实施例中各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序；
图8A是本发明的固态发光装置的另一个实施例的结构示意图；
图8B和图8C分别是图8A实施例中的第一转盘和第二转盘的示意图；
图9是图8A实施例中在波长合光装置光路后端的光谱示意图；
图10是图8A实施例中各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序；
图1lA和IlB分别是本发明另一个实施例中的第一转盘和第二转盘的示意图；
图1lC是图1lA所示实施例的各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序。
[0013]【具体实施方式】
[0014]在以下的描述中，红、绿、蓝、黄、青等颜色描述并不指某一特定波长的定量描述，而是以人眼观察为准的定性描述。
[0015]本发明提出一种固态发光装置，其第一实施例的结构示意图如图1A所示。该固态发光装置包括用于发射绿光的第一光源101,还包括用于分时发射红光和蓝光的第二光源，该第二光源包括第二激发源103和第二波长转换装置104。在本实施例中，第二波长转换装置104包括第二转盘104a，还包括用于驱动该第二转盘104a转动的驱动装置104b。第二转盘104a的示意图如图1B所示，它包括两个沿圆周方向分布的特征区104al和104a2，这两个特征区随第二转盘一起转动。随着第二转盘104a的转动，第二激发源103发出的激发光112周期性的依次入射于该两个特征区以分时发射红光和蓝光,故而也称104al为蓝光特征区，104a2为红光特征区。
[0016]具体来说可能有两种情况。第一种情况是第二激发源103发射蓝色激发光112，且特征区104al为非波长转换区，特征区104a2为红色波长转换区。当蓝色激发光入射于特征区104al时不发生波长转换，出射光依然是蓝光。例如特征区104al是透明的，或者包括散射材料用于对入射的蓝光进行散射以实现更佳的均匀性。当蓝色激发光入射于特征区104a2时则激发红色波长转换材料发射红光。第二种情况是，第二激发源103发射紫外激发光或波长更短的激发光，且特征区104al为蓝色波长转换区，特征区104a2为红色波长转换区；当激发光112入射于特征区104al时则激发蓝色波长转换材料发射蓝光，当激发光112入射于特征区104a2时则激发红色波长转换材料发射红光。
[0017]固态发光装置还包括波长合光装置106，用于将第一光源101发出的绿光111与第二光源分时发射的红光和蓝光113波长合光以形成固态发光装置的出射光。
[0018]波长合光装置是根据入射光波长的不同而将两束或多束入射光合为一束的。具体来说在本实施例中，波长合光装置106是一片能够透射绿光反射红光和蓝光的分光滤光片，其透过谱如图2A中的虚线206所示。在图2A中，还画出了在波长合光装置106的光路前各基色光的光谱，包括由第一光源101发出的绿光光谱G，和由第二光源分时发出的蓝光光谱B和红光光谱R。在图中可见，分光滤光片106会透射绿光光谱G的大部分，并反射蓝光光谱B的全部以及红光光谱R的大部分，图2B显示了经过分光滤光片106合光后的各基色光的光谱，包括绿光光谱G、红光光谱R和蓝光光谱B。事实上，由第一光源发出的绿光颜色并不是很绿，可能是黄绿色甚至是黄色，但经过波长合光装置合光后过滤掉了黄色和红色成分使其颜色变得很绿；同样的，由第二光源发出的红光颜色也可能不是很红，可能是橙色甚至是黄色，但经过波长合光装置合光后过滤掉了绿色和黄色成分使其颜色变成红色。因此在本发明的描述中所说的第一光源用于发射绿光，并不一定指的是第一光源发出来的光就是绿光，而是指固态发光装置发射出的绿光是由第一光源发出的；为了方便起见就将第一光源发出的光称为“绿光“。同样，在本发明的描述中所说的第二光源用于分时发射红光和蓝光，并不一定指的是第二光源发出来的光就是红光和蓝光本事，而是指固态发光装置发射出的红光和蓝光是由第二光源发出的；为了方便起见就将第二光源发出的光称为红光和蓝光。因此在图1A中，虽然第一光源发射的光线111和第二光源发出的光线113在分光滤光片前后的颜色发生了变化，但分光滤光片前后的光线并不需要做区分标注，这并不会引起本发明在描述上的歧义。
[0019]在实际应用中，分光滤光片106还可能是反射绿光透射红光和蓝光，这属于公知技术此处不做赘述。另外，除了分光滤光片外波长合光装置还可能是其它形式，例如分光棱镜等。这也属于公知技术不作赘述。
[0020]本实施例的固态发光装置还包括控制装置107，该控制装置可以控制第一光源和第二光源的开启和关闭，使得固态发光装置分时出射红光、绿光和蓝光。如图1A所示，控制装置107在线路上(虚线表示)与第一光源101、第二激发源103和第二转盘的驱动装置104b相连以实现控制，它对第一光源101和第二激发源103的控制体现在对第一光源和第二激发源的关断和开启，以及控制开启时的工作负载(例如工作电流或工作电压)，而控制装置107对驱动装置104b的控制体现在对驱动装置的转动的驱动以及提取其转动状态(例如转速或频率)的实时参数，该实时参数用于同步的控制第一光源和第二激发源以使其开启和关断与驱动装置104b的转动相同步。
[0021]具体在本实施例中，各部件的工作时序以及固态发光装置的发光时序如图1C所示。图1C从上至下共包括4张图。第一张图表示的是，由于第二转盘的转动，第二转盘被激发光112激发的位置的属性随时间的变化，图中B表示蓝光特征区，R表示红光特征区。一般来说第二转盘是匀速运动的，因此第一张图的时序实际上与图1B对应，图1B中特征区104al的角度范围越大则第一张图中B区域在时域上越宽。因此通过调整第二转盘上特征区的比例可以改变图1C中第一张图上B和R两区域的相对比例。
[0022]图1C中的第四张图表不固态发光装置出射光的颜色时序,B表不出射蓝光,G表不出射绿光，R表示出射红光。
[0023]图1C中的第二张图表示第二激发源开启和关断的时序，直线在上表示开启，在横坐标上表示关断。对比图1C中的前两张图，可见当第二转盘中的特征区104a2 (出射蓝光的特征区)转动到激发光112的激发位置时第二激发源处于开启状态(点亮状态)，此时如图1C中的第四张图所示的固态发光装置发射蓝光；当第二转盘中的部分特征区104al (出射红光的特征区)转动到激发光112的激发位置时(对应于tl时段)第二激发源也处于开启状态，此时固态发光装置发射红光；当第二转盘中的其它部分特征区104al转动到激发光112的激发位置时(对应于t2时段)第二激发源处于关断状态，此时如第三张图所示第一光源在t2时间段内开启，此时固态发光装置发射绿光。然后周而复始的重复工作，这样就产生了时序的基色光序列。
[0024]本实施例中，第一光源和第二光源都存在关闭的时间段，这样即使它们在开启的时间段以满负荷工作，平均的总工作负载仍然低于始终满负荷工作的负载，使用寿命得以保障。由于第一光源和第二光源在开启的时间段是可以满负荷工作的，因此亮度也同时得以保证。在实际的显示应用中，要实现混合白光所需要的绿光的比例最大，因此绿光在时序输出上的占空比最高，约占到50%左右。由于红光和蓝光是由第二光源输出，绿光是由第一光源输出，因此第一光源和第二光源的处于开启状态的占空比接近，这样两个光源的衰减速度一致，色平衡更容易保证，且使用寿命都可以达到最优化。
[0025]在上述实施例中，第二波长转换装置是以第二转盘来实现的。在实际使用中也可以使用其他的形式，例如线性往复运动的波长转换带，或者旋转的鼓形的侧面可以实现波长转换的波长转换装置，或者第二激发源发出的激发光周期性的往复扫描第二波长转换装置以实现红光和蓝光的分时输出。本领域人员可以根据上面的描述发展出多种可能的形式而不需要付出创造性劳动，此处不再赘述。
[0026]本发明的固态发光装置的另一个实施例的结构示意图如图3A所示。与图1A所示的实施例不同的是，在本实施例的固态发光装置中，第一光源包括第一激发源301和第一波长转换装置308。第一波长转换装置308包括第一转盘308a和驱动装置308b。第一转盘308a的示意图如图3B所示，它包括绿色波长转换区308al，第一激发源301发出的激发光311入射于该绿色波长转换区以发射绿光314。在本实施例中，绿色波长转换区沿圆周方向分布于第一转盘上，随着第一转盘的转动它所受激发射的光的颜色不会改变。第一转盘转动的原因在于避免绿色波长转换区的局部过热。
[0027]在本实施例中，使用承载有绿色波长转换区的第一转盘来受激发射绿光。实际上，如果绿色波长转换区的散热性能良好，也可以不转动而保持静止，其结构如图4A所示。图4A表示了固态发光装置中第一光源的一种变形的结构示意图，其中第一激发源401发射的激发光411被分光滤光片431反射而入射于固定于反射导热基底432上的绿色波长转换区407，绿色波长转换区407受激发射的绿光413被反射导热基底432反射而向上发射并透射分光滤光片431而出射。显然，分光滤光片431需要具有反射激发光411和透射受激光413的特性。在实际应用中，也可以设置成激发光411透射分光滤光片而入射于置于其对面的绿色波长转换区，绿色波长转换区受激发射的受激光出射后被分光滤光片反射而出射。
[0028]与图3A中的第一光源的透射式结构相比，图4A所示的第一光源中绿色波长转换区被设置在反射基底上，它发出的绿光被该反射基底反射而向原理该基底的方向发射，因此称为反射式。反射式的好处在于绿色波长转换区的散热比较容易处理。显然，反射式结构也可以与第一转盘相结合，只需要将绿色波长转换区设置于第一转盘上即可，其结构如图4C所示。第一光源401发出的激发光经过分光滤光片431的反射而入射于反射式的第一转盘407，第一转盘407上的绿色波长转换区受激发射受激光，该受激光被第一转盘反射而向上出射并透过分光滤光片而出射。
[0029]显然，图4C的结构也可以被用于第二光源，此时401为第二激发源，转盘407为反射式的第二转盘。当第二激发源发射紫外或更短波长的激发光时，第二转盘上设置有红色波长转换区和蓝色波长转换区以周期性的受激产生红光和蓝光，此时分光滤光片431反射激发光透射红光和蓝光。
[0030]第二光源的另一种可能的结构如图4B所示。第二激发源403发射的蓝色激发光411被分光滤光片431反射而入射于第二转盘404。第二转盘上分布有两个特征区,一个特征区上设置有红色波长转换区，当这个区转动到激发光的入射位置时，该区受激发射红光，该红光被第二转盘404所反射而向上发射并透过分光滤光片431形成红色出射光413。另一个特征区为透射区，当这个区转动到激发光的入射位置时，蓝色激发光411透过并经过一系列的反射最终再次被分光滤光片431所反射形成蓝色出射光411。透射区可能包括散射材料以用于对蓝色激发光进行散射以提高显示均匀性。这样随着第二转盘404的转动该第二光源分时的发射红光和蓝光。
[0031]第二光源的另一种可能的结构如图4D所示。在该结构中包括小反射镜431，第二激发源403发出的激发光411被该小反射镜431反射而入射于第二转盘,第二转盘上包括红色和蓝色两个特征区，红色特征区包括红色波长转换区，当这个区转动到激发光的入射位置时，该区受激发射红光，该红光中大部分从小反射镜的四周出射。当激发光411为紫外或波长更短的激发光时，蓝色特征区包括蓝色波长转换区，当这个区转动到激发光的入射位置时，该区受激发射蓝光，该蓝光中大部分从小反射镜的四周出射；而当激发光411为蓝色激发光时，蓝色特征区为反射散射区，经它反射散射的蓝光向上出射，其中大部分从小反射镜的四周出射。这样随着第二转盘404的转动该第二光源分时的发射红光和蓝光。
[0032]第二光源的另一种可能的结构如图4F所示。与图4E所示的实施例不同光的是，该第二光源的实施例中不包括小反射镜而包括带孔反射镜431。第二激发源403发射的激发光411透射带孔反射镜431中间的孔而入射于第二转盘404。第二转盘的设置与图4D实施例中的相同，第二转盘上出射的光的大部分被带孔反射镜431的孔周围的区域反射而出射。[0033]第二光源的另一种可能的结构如图4E所示，该结构实际上是图4F所示实施例的一种变形。在该实施例中，将图4E中的带孔反射镜弯曲而形成带孔反射碗431，激发光411透射带孔反射碗431中间的孔而入射于第二转盘404，第二转盘上出射的光413的大部分被带孔反射碗的孔四周区域所反射并聚焦入射于光收集器409的入口并最终从光收集器409的出口出射。最常用的光收集器是积分棒(光导管)。
[0034]以上图4B至图4F所示的结构是第一光源和第二光源都可能采用的，而且这些结构只是举例，并不是穷举所有的可能。本【技术领域】人员可以根据这些举例的结构而简单的想出其它的结构，此处不做赘述。在下面的实施例中，仍然使用图3A所示的结构进行举例说明。
[0035]图5是本发明的固态发光装置的另一个实施例中各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序。图5从上至下共四张图，第一张图表示的是，由于第二转盘的转动，第二转盘被激发光激发的位置的属性随时间的变化，图中B表示出射蓝光，R表示出射红光。与图1C不同的是，本实施例中第一光源和第二激发源开启和关断的时间段不同。具体来说，第二激发源在第二转盘的蓝光(B)时间段中只有前段部分t3部分时间段处于开启状态，在第二转盘的红光(R)时间段中只有后段部分的t5部分时间段处于开启状态，t3和t5之间的t4时间段处于关断状态，同时第一光源在t4时间段处于开启状态，这样如图5的第四张图所示的固态发光装置的出射光分别在t3、t4和t5时间段出射蓝光(B)、绿光(G)和红光(R)。与图1C所示的时序相比，本实施例中绿光(G)和红光(R)的顺序调换了，同时绿光(G)还占用了一部分第二转盘上的蓝光(B)时间段。这说明固态发光装置的分时发光的颜色时间段并不完全由第二转盘上的蓝光特征区和红光特征区的比例决定，而是可以根据第一光源和第二激发源的开启和关断进行调节的。准确的说，固态发光装置分时发射的光的颜色是由第二转盘上的蓝光特征区和红光特征区的比例以及第一光源和第二激发源的开启时序共同决定的。
[0036]结合图5的时序实施例和图1C的时序实施例可以理解，控制装置通过控制第一光源、第二激发源和第二转盘，可以实现多种固态发光装置的发光时序，本领域人员根据这两种举例可以自己进行设计。
[0037]图6是本发明的固态发光装置的另一个实施例中各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序。与图5所示的时序不同的是，在本实施例中，控制装置控制第一光源在第二光源发射红光的一部分时间段点亮，使得固态发光装置在这部分时间段发射绿光和红光的混合光。具体来说，在图5中的第三张图上所示的第一光源在t4时间段处于开启状态，而在本实施例中第一光源不仅在t4的时间段处于开启状态，而且还在t5中的前段的部分时间段t51处于开启状态(如图6的第三张图所示的)，这样如图6的第四张图所示的，在t3、t4时间段固态发光装置分别发射蓝光和绿光，在t51时间段固态发光装置发射绿光和红光的混合光而形成黄光出射，在t5的除去t51的其它时间段固态发光装置发射红光。应用本实施例可以使固态发光装置发射黄色光从而提高亮度。
[0038]图7是本发明的固态发光装置的另一个实施例中各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序。在图6所示时序的基础上，控制装置控制第一光源在第二光源发射蓝光的时间段点亮，使得固态发光装置在这个时间段发射绿光和蓝光的混合光。具体来说在t3时间段，第二激发源处于开启状态从而使第二光源发射蓝光，同时第一光源也处于低负荷的开启状态，使第一光源发射比满负荷状态下亮度较低的绿光。这使得固态发光装置在t3时间段发射蓝光和绿光的混合光。这样的目的在于，蓝光尤其是蓝色激光发出的蓝光有时候颜色偏紫色，加入一些绿光成分有利于使其看起来更蓝，即蓝色的颜色更好。一般来说加入的绿光不需要很多，因此在t3时间段第一光源是处于低负荷(例如低电流或低电压)状态而不是满负荷状态，其工作负荷低于第一光源在其它点亮时间段的工作负荷。
[0039]图8A是本发明的固态发光装置的另一个实施例的结构示意图，与图3A所示的实施例类似的，在本实施例中第一光源也包括了第一激发源801和第一波长转换装置，具体来说第一波长转换装置包括第一转盘808a，该第一转盘808a被驱动装置808b驱动而转动。与图3A所示实施例不同的是，除了绿色波长转换区，第一转盘808a还包括青色波长转换区，绿色波长转换区和青色波长转换区沿圆周方向分布于第一转盘上并随第一转盘一起转动。第一激发源801发出的激发光周期性的依次入射于绿色波长转换区和青色波长转换区以分时发射绿光和青色光。
[0040]图8B和图8C分别是图8A实施例中的第一转盘和第二转盘的示意图。其中808al为青色波长转换区，808a2为绿色波长转换区，804al为蓝光特征区，804a2为红光特征区。图9是本实施例中在波长合光装置光路后端的光谱示意图，其中B表示蓝光光谱，C表示青色光光谱，G表不绿光光谱，R表不红光光谱，而虚线表不波长合光装置806的透过谱,可见C和G光谱可以透过波长合光装置，B和R则可以被波长合光装置反射进而实现合光。
[0041]在控制方面本实施例也与图3A所示的实施例不同。如图8A所示，控制装置807还控制第一转盘的驱动装置808b以使得第一转盘的转动和第二转盘的转动同步。具体的各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序如图10所示。
[0042]图10从上至下共五张图，第一张和第三张分别是第二转盘和第一转盘上在激发光激发位置的区域随时间变化的示意，其中B表示蓝光时间段，R表示红光时间段，G表示绿光时间段，而C表示青色光时间段。可见当第二转盘上蓝光特征区位于激发光的激发位置时，在第一转盘上青色波长转换区也位于激发光的激发位置，而当第二转盘上红光特征区位于激发光的激发位置时，在第一转盘上绿色波长转换区也位于激发光的激发位置，第一转盘和第二转盘同步。对应的，在第二转盘的蓝光时间段第二激发源处于开启状态，在第二转盘的红光时间段中前段的tl时间段第二激发源也处于开启状态，而在第二转盘的红光时间段的后段的t2时间段第二激发源处于关断状态。对应的，在第一转盘的青色光时间段(也就是第二转盘的蓝光时间段)第一激发源处于低负荷的开启状态，此时第一光源出射低亮度的青色光，而固态发光装置出射低亮度的青色光和蓝光的混合光(如图10的最后一张图所示)。青色光对偏紫的蓝光的矫正作用比绿光要好，加入一定量的青色光所得到的蓝光的颜色也更好。在第一转盘的绿光时间段中的前段第一激发源处于关断状态，而在tl时间段的后段til时间段和t2时间段第一激发源处于开启状态。因此在til时间段固态发光装置出射红光和绿光的混合光即黄光以增强亮度，而在t2时间段固态发光装置出射绿光。
[0043]在本实施例中，通过在第一转盘上加入青色波长转换区以及控制第一转盘和第二转盘同步，在蓝光出射光中加入了部分青色光成分从而使蓝光的颜色更好。与图7中的情况类似的，控制装置控制第一光源发射青色光的工作负荷低于第一光源发射绿光的工作负荷，这是因为在蓝光中只需要加入少量青色光就可以达到调节颜色作用，加入过多则青色光也会偏离理想的蓝色。[0044]在图8A至图10所示的实施例中，第一转盘的青色波长转换区的大小与第二转盘的蓝光特征区必须是相同的。而实际上而这也可以不同，这将在下面的实施例中予以说明。
[0045]在另一个实施例中，固态发光装置的结构与图8A所示的结构相同，而其中的第一转盘和第二转盘的示意图分别如图1lA和IlB所示。第一转盘1108a中，区域1108al为青色波长转换区，1108a2为绿色波长转换区，而第二转盘1104a中，1104al为蓝光特征区，1104a2为红光特征区。明显看出，第一转盘的青色波长转换区1108al的角度范围小于第二转盘1104al的蓝光特征区的角度范围。这在以下工作时序中进行解释。
[0046]图1IC是本实施例的各部件工作时序以及固态发光装置的发光时序。与图10的工作和发光时序相同的是，第一转盘和第二转盘同样保持同步；而不同的是，图11中第二激发源在第二转盘的蓝光时间段的t3部分时间段处于开启状态，在第二转盘的红光时间段的t5部分时间段处于开启状态，在t3和t5之间的t4时间段处于关断状态，其中t3时间段对应于第一转盘的青色光时间段；而第一激发源在第一转盘的青色光时间段处于低负荷的开启状态，在t4时间段处于开启状态，在t5时间段的前段的t51时间段处于开启状态，在t5的其它时间段处于关断状态。因此，固态发光装置在t3时间段中发射青色光和蓝光的混合光，在t4时间段中发射绿光，在t51时间段中发射绿光和红光的混合光，在t5的剩余时间段中发射红光。
[0047]比较图10和图1lC可以理解，固态发光装置的发光时序并不完全受第一转盘、第二转盘上的区域设置所决定，两个转盘上的相对应的区域的角度范围也不一定要相等，还可以通过控制装置控制第一激发源和第二激发源的开启和关闭实现不同的出射光时序可能性。总之，控制装置控制第一光源发射青色光的时间段与第二光源发射蓝光的时间段相同，这样就可以使得在这个时间段内固态发光装置发射青色光和蓝光的混合光以得到更好的蓝光颜色。
[0048]本发明还提出一种投影显示装置，包括上述的固态发光装置，还包括光阀和投影光学系统，固态发光装置的出射光入射于光阀并被其调制形成图像，该图像光被投影光学系统投射而形成图像。
[0049]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种固态发光装置，其特征在于，包括: 用于发射绿光的第一光源； 用于分时发射红光和蓝光的第二光源，该第二光源包括第二激发源和第二波长转换装置，所述第二波长转换装置包括两个特征区，第二激发源发出的激发光周期性的依次入射于该两个特征区以分时发射红光和蓝光；其中，第二激发源发射蓝色激发光，且两个特征区分别为红色波长转换区和非波长转换区，或者，第二激发源发射紫外激发光或波长更短的激发光，且两个特征区分别为蓝色波长转换区和红色波长转换区； 还包括波长合光装置，用于将第一光源发出的绿光与第二光源分时发射的红光和蓝光波长合光以形成固态发光装置的出射光； 还包括控制装置，该控制装置可以控制第一光源和第二光源的开启和关闭，使得固态发光装置分时出射红光、绿光和蓝光。
2.根据权利要求1所述的固态发光装置，其特征在于，所述第二波长转换装置包括第二转盘，所述两个特征区沿圆周方向分布于第二转盘上并随第二转盘一起转动。
3.根据权利要求1所述的固态发光装置，其特征在于，所述第一光源包括第一激发源和第一波长转换装置，第一波长转换装置包括绿色波长转换区，第一激发源发出的激发光入射于该绿色波长转换区以发射绿光。
4.根据权利要求1所述的固态发光装置，其特征在于，所述控制装置控制第一光源在第二光源发射红光的一部分时间段点亮，使得固态发光装置在这部分时间段发射绿光和红光的混合光。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的固态发光装置，其特征在于，所述控制装置控制第一光源在第二光源发射蓝光的时间段点亮，使得固态发光装置在这个时间段发射绿光和蓝光的混合光。
6.根据权利要求5所述的固态发光装置，其特征在于，所述控制装置控制第一光源在第二光源发射蓝光的时间段点亮的工作负荷低于第一光源在其它点亮时间段的工作负荷。
7.根据权利要求3所述的固态发光装置，其特征在于: 所述第一波长转换装置还包括青色波长转换区，第一激发源发出的激发光周期性的依次入射于绿色波长转换区和青色波长转换区以分时发射绿光和青色光； 所述控制装置控制第一光源发射青色光的时间段与第二光源发射蓝光的时间段相同，使得在这个时间段内固态发光装置发射青色光和蓝光的混合光。
8.根据权利要求7所述的固态发光装置，其特征在于，所述控制装置控制第一光源发射青色光的工作负荷低于第一光源发射绿光的工作负荷。
9.根据权利要求7所述的固态发光装置，其特征在于，所述第一波长转换装置包括第一转盘，所述绿色波长转换区和青色波长转换区沿圆周方向分布于第一转盘上并随第一转盘一起转动。
10.一种投影显示装置，其特征在于，包括根据权力要求I至9所述的固态发光装置，还包括光阀和投影光学系统，所述固态发光装置的出射光入射于光阀并被其调制形成图像，该图像光被投影光学系统投射而形成图像。
【文档编号】H01L25/075GK104009029SQ201410243094
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】吴震 申请人:吴震