荧光粉色轮与白光发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明是涉及白光发光装置，尤其涉及其荧光粉色轮。
【背景技术】
[0002] 激光投影仪利用荧光粉色轮结合固态激光激发光源作为显示光源，于高功率操作 下，其光致激发效率可大幅提升投影仪的光电转换与流明输出，近年来是新世代投影技术 的重要光源模块。目前激光投影仪的荧光粉色轮（Phosphorwheel，PW)的设计，主要分为单 区域设计如图1所示，以及多区域设计如图2所示。在图1中，是将一种或多种荧光粉形成 于轮状基板上的所有区域，比如单一的荧光粉区10。在图2中，是将不同颜色的荧光粉分别 形成于轮状基板上的不同区域，比如红色荧光粉区2R、黄色荧光粉区2Y、绿色荧光粉区2G、 与蓝色荧光粉区2B中。
[0003]PW里的红光效率一直是整体激光投影仪的光源流明瓶颈，除了红色荧光材料本身 效率较差外，随着激发激光瓦数增高，红色荧光粉出光因热衰退而大幅下降，不但使投影仪 D65白平衡偏离，更拖累整体流明数。有鉴于此，在高瓦数激光激发下，目前多以黄色或橘色 荧光粉搭配滤镜提取红光使用。以单区域的PW为例，以蓝光激光激发黄色荧光粉产生黄光 后，以分光器将黄光分出绿光与红光，再搭配蓝光激光作为投影仪的RGB成像光源。然而上 述方法的红光效率仍然最低（?121m/W)，限制了D65白光流明效率（?54. 91m/W)。综上 所述，如何有效的扩展红色区域的频谱与效率，一直是激光投影仪的重要课题之一。
【发明内容】
[0004]本发明一实施例提供突光粉色轮，包括：基板；黄色突光粉区，位于基板上；以及 红色荧光粉区，位于基板上，其中黄色荧光粉区与红色荧光粉区为边界相交的同心图案，且 红色荧光粉区环绕黄色荧光粉区。
[0005]本发明一实施例提供的白光发光装置，包括：上述的荧光粉色轮；蓝光激光源，用 以施加蓝光激光至荧光粉色轮的红色荧光粉区与黄色荧光粉区的交界，同时激发红色荧光 粉区与黄色突光粉区以形成第一白光；分光器，用以将第一白光分为第一红光、第一蓝光、 与第一绿光；滤光器，用以调整第一红光、第一蓝光、与第一绿光至第二红光、第二蓝光、与 第二绿光；以及混光器，将第二红光、第二蓝光、与第二绿光混合成第二白光。
[0006]本发明一实施例提供的白光发光装置，包括：上述的荧光粉色轮；蓝光激光源，用 以施加蓝光激光至荧光粉色轮的红色荧光粉区与黄色荧光粉区的交界，同时激发红色荧光 粉区与黄色突光粉区以形成第一白光；分光器，用以将第一白光分为第一黄光与第一蓝光； 滤光器，用以调整第一黄光与第一蓝光至第二黄光与第二蓝光；以及混光器，将第二黄光与 第二蓝光混合成第二白光。
[0007]本发明的有益效果在于，本发明的荧光粉色轮与白光发光装置能够有效的扩展红 色区域的频谱与效率，进而可有效提高白光流明效率。
【附图说明】
[0008] 图1是现有技术中，荧光粉色轮的俯视图。
[0009] 图2是现有技术中，荧光粉色轮的俯视图。
[0010] 图3是本发明一实施例中，突光粉色轮的俯视图。
[0011] 图4是本发明一实施例中，突光粉色轮的俯视图。
[0012] 图5是本发明一实施例中，白光发光装置的示意图。
[0013] 图6是本发明一实施例中，蓝光激光照射荧光粉色轮的区域的示意图。
[0014] 图7是本发明一实施例中，白光发光装置的示意图。
[0015] 其中，附图标记说明如下：
[0016] 2B蓝色荧光粉区 [0017] 2G绿色荧光粉区
[0018] 2R、3R红色荧光粉区
[0019] 2Y、3Y黄色荧光粉区
[0020] 10荧光粉区
[0021] 30、40荧光粉色轮
[0022] 50白光发光装置
[0023]51蓝光激光源
[0024] 53、53，白光
[0025] 53B、53B' 蓝光
[0026] 53G、53G，绿光
[0027] 53R、53R' 红光
[0028]55分光器
[0029] 57滤光器
[0030]59混光器
[0031] 61蓝光照射区域
【具体实施方式】
[0032] 图3是本发明一实施例中，荧光粉色轮30的俯视图。在图3中，黄色荧光粉区3Y 与红色荧光粉区3R位于基板（未示出）上，其中黄色荧光粉区3Y与红色荧光粉区3R为边 界相邻的同心图案，且红色荧光粉区3R环绕黄色荧光粉区3Y。
[0033] 在本发明一实施例中，红色荧光粉可为激发波长介于400nm至460nm之间，且放射 主波长介于590nm至680nm之间的红色荧光粉，比如CaAlSiN3、Sr2Si5N8、或a-Sialon。在 本发明一实施例中，黄色荧光粉可为激发波长介于430nm至470nm之间，且放射主波长介于 520nm至 560nm之间的黄色突光粉，比如Y3A15012、Lu3A15012、或 0-Sialon。
[0034] 如图3所不，黄色突光粉区3Y为直径介于3. 5cm至9. 5cm之间的实心圆。在本发 明另一实施例中，黄色突光粉区3Y为内径介于3cm至9cm之间，且外径介于3. 5cm至9. 5cm 之间的空心环，如图4所示。图3中实心圆的黄色荧光粉区3Y较省工，而图4中空心环的 黄色荧光粉区3Y较省料。在图4中，若是黄色荧光粉区3Y的内径过长，可能会使后述的蓝 光激光照射黄色荧光粉区3Y的面积不足，这将使激发产生的白光色偏。
[0035] 在本发明一实施例中，红色荧光粉区3R为内径介于3. 5cm至9. 5cm之间，且外径 介于4cm至10cm的空心环。红色荧光粉区3R的内径即实心圆的黄色荧光粉区3Y的直径， 或空心环的黄色荧光粉区3Y的外径。若红色荧光粉区3R的外径过短，可能会使后述的蓝 光激光照射红色荧光粉区3R的面积不足，这将使激发产生的白光色偏。
[0036] 在本发明一实施例中，红色荧光粉区3R与黄色荧光粉区3Y的荧光粉层厚度介于 80 iim至200 iim之间。若荧光粉层的厚度过厚，过多的荧光粉颗粒将影响出光。若荧光粉 层的厚度过薄，荧光粉浓度过低导致亮度不足。
[0037] 接下来以包含图4的荧光粉色轮40的白光发光装置50为例，解释本发明的白光 发光机制。如图5所示，首先以蓝光激光源51施加蓝光激光至旋转的荧光粉色轮40,使蓝 光激光平均照射红色荧光粉区3R与黄色荧光粉区3Y的所有交界，避免荧光粉区内的荧光 粉体因长时间定点照射而热损伤。
[0038] 如图6所示，蓝光激光照射红色荧光粉区3R与黄色荧光粉区3Y的交界如蓝光照 射区域61，以同时激发红色荧光粉区3R与黄色荧光粉区3Y，并同时放射红光与黄光。上述 蓝光激光中原本的蓝光搭配放射的红光与黄光，即形成白光53。在本发明一实施例中，蓝光 激光照射红色荧光粉区3R与黄色荧光粉区3Y的面积比介于1:10至1:0. 1之间。在本发 明一实施例中，蓝光激光照射红色荧光粉区3R与黄色荧光粉区3Y的面积比介于1:3至3:1 之间。在本发明另一实施例中，蓝光激光照射红色荧光粉区3R与黄色荧光粉区3Y的面积 比