本发明专利技术提出一种波长转换装置和应用该波长转换装置的发光装置，包括用于吸收激发光并发射受激光的波长转换层，还包括位于波长转换层第一面的一侧的分光滤光装置，和位于波长转换层第二面的一侧的用于反射受激光的反射装置；还包括位于分光滤光装置与反射装置之间的光提取层，其中光提取层的厚度小于等于激发光在波长转换层上形成的光斑的外接圆半径的45％。在本发明专利技术的波长转换装置和发光装置中，利用对光提取层厚度的限制，和受激光在反射装置和分光滤光装置之间的反射，使得从光提取层侧面出射的光的光通量的降低速度低于光学扩展量的降低速度，进而具有很高的亮度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光源领域，特别是涉及一种波长转换装置和基于波长转换装置的发光>J-U ρ α装直。
技术介绍
目前基于波长转换材料的半导体光源已经越来越得到人们的重视。这主要是由波长转换材料的高效率弓丨起的。例如，美国专利US7547114提出一种光源结构，它利用激发光源发射的激发光激发一个波长转换材料转盘，并利用转盘的转动使得不同颜色的波长转换 材料轮流被激发光激发以产生不同颜色的光序列。专利US7547114中还提到，在波长转换材料背向激发光的一侧放置一个角度选择滤光片，可以起到限制光学扩展量和增强亮度的作用，如图Ia所示。其中，激发光111透射分光滤光片102入射于波长转换材料101，波长转换材料发射出的受激光会被分光滤光片102反射而最终从其背向分光滤光片的一侧出射。其中小角度出射的光线121可以直接穿透角度选择滤光片103，而大角度出射的光线如122和123会被角度选择滤光片反射回波长转换材料101，其中光线122被波长转换材料再次散射和反射而转换成小角度光得以出射，而光线123则从光源的侧面形成泄漏光损失。在实际应用中，为了限制波长转换材料的发射角度从而达到提高亮度的作用，还可以使用3Μ公司生产的亮度增强膜(BEF, brightness enhancement film)来取代角度选择滤光片103。该亮度增强膜可以将入射于其表面的大角度光转换成小角度光得以出射，同时将入射于其表面的小角度光反射回波长转换材料，因此总的来说起到了限制出光角度为小角度光的作用。由光学扩展量的定义可知，限制光源的光学扩展量还可以采用减小光斑面积的方法。美国专利US20070019408提出使用一个出口尺寸小于入口尺寸的反射装置来减小光源发光尺寸，如图Ib所示。其中，与图Ia所示的装置不同之处在于，在波长转换材料101上方放置反射装置105，该反射装置105具有光入口 105b和光出口 105a，后者的面积小于前者。该反射装置105的侧壁为反射面，可以将不能直接出射的光线反射出出光口 105a，或反射回波长转换材料被再次反射和散射。这样，利用反射装置105的侧壁和波长转换材料的共同的反射和散射作用下，光线得以从出光口 105a出射，实现减小发光面积的作用。上述的方法是现有的限制光源光学扩展量的主要方法，而这些方法都存在各自的问题，使得其应用效果大打折扣。如利用角度选择滤光片限制发光角度的方法中，角度选择滤光片利用滤光片对不同的入射角度的光具有不同的透射谱线的特点实现角度选择，然而其对于不同入射角度的光线的透射谱线差异不能很大，因此对于宽谱光来说就不能很好的工作，而波长转换材料受激发射的受激光往往是宽谱光。对于BEF来说，它的工作原理虽然与波长无关，但是其限制的角度是确定的，大约在20-30度，不能实现其它的角度限制，因此其应用范围较窄。而对于使用反射装置减小发光面积的方法，其效率直接取决于反射装置的侧面的反射率，而这些侧面往往很陡峭，这给镀膜造成了很大的困难。因此，需要一种波长转换装置，能够提供较小的光学扩展量和较高的亮度。
技术实现思路
本专利技术解决的主要技术问题是提出一种具有减小的光学扩展量的波长转换装置，解决了上述的现有方案中各种问题。本专利技术提出一种波长转换装置，包括用于吸收激发光并发射受激光的波长转换层，该波长转换层包括相对的第一面和第二面；还包括位于波长转换层第一面的一侧的分光滤光装置，该分光滤光装置用于透射激发光并反射所述受激光；还包括位于波长转换层第二面的一侧的反射装置，用于反射受激光；还包括位于分光滤光装置与反射装置之间的光提取层，受激光或受激光与未被波长转 换层吸收的剩余激发光的混合光从该光提取层的至少一部分侧面出射。其中光提取层的厚度小于等于激发光在波长转换层上形成的光斑的外接圆半径的45%。本专利技术还提出一种发光装置，包括上述的波长转换装置；还包括激发光源，用于发射激发光，该激发光从波长转换装置的分光滤光装置的一侧入射于波长转换层。本专利技术还提出另一种发光装置，包括上述的波长转换装置；还包括第一激发光源，用于发射第一激发光，该第一激发光从波长转换装置的分光滤光装置的一侧入射于波长转换层；还包括第二激发光源，用于发射第二激发光，该第二激发光从波长转换装置的反射装置的一侧入射于波长转换层。在本专利技术的波长转换装置和发光装置中，利用对光提取层厚度的限制，和受激光在反射装置和分光滤光装置之间的反射，使得从光提取层侧面出射的光的光通量的降低速度低于光学扩展量的降低速度，进而具有很高的亮度。附图说明图Ia和Ib是现有技术的两种结构；图2是本专利技术第一实施例的示意图；图3是本专利技术的模拟数据示意图；图4是本专利技术第二实施例的示意图；图5a和5b是本专利技术第二实施例的正视图和俯视图；图6是本专利技术第四实施例的示意图。具体实施例方式本专利技术的第一实施例的波长转换装置如图2所示，它包括用于吸收激发光并发射受激光的波长转换层201，该波长转换层201包括相对的第一面201a和第二面201b ;还包括位于波长转换层第一面201a的一侧的分光滤光装置202,该分光滤光装置202可以透射激发光211并反射受激光；还包括位于波长转换层第二面201b的一侧的反射装置203，用于反射受激光；还包括位于分光滤光装置202与反射装置203之间的光提取层204，受激光或受激光与未被波长转换层吸收的剩余激发光的混合光从该光提取层204的至少一部分侧面出射。其中光提取层204的厚度小于等于激发光211在波长转换层上形成的光斑的外接圆半径的45%。具体来说，在本实施例中，反射装置203是反射镜，该反射镜203在反射受激光的同时也能够反射激发光。激发光211在透射分光滤光装置202后入射于波长转换层201表面并激发波长转换层201使其发射受激光。受激光分为两部分，一部分面向分光滤光装置202发射并被其反射，另一部分面向反射装置203发射并被其反射。没有被波长转换层201吸收的激发光可能透射波长转换层201而入射于反射装置203表面并被其反射回波长转换层形成二次吸收。在本实施例中，光提取层204是位于波长转换层201与反射装置203之间的空气层。容易理解，由于受激光无法从反射装置203和分光滤光装置202出射，而只能在这两者之间不断的被反射并沿着光提取层横向的传播，最终从光提取层204的侧面出射，如光线221和222所示。可以理解，还可能有剩余的没有被波长转换层吸收的激发光也从光提取层204的侧面出射出来。一般来说，分光滤光装置202和反射镜203都是在衬底上镀膜形成的，该衬底一般是透明玻璃衬底，反射镜的衬底还可以是金属衬底。优选的，分光滤光装置202和反射镜203的镀膜面都面向波长转换层201，这对于提高光源效率有帮助。当然，镀膜面背向波长 转换层201也属于本专利技术的保护范围。在本实施例中，优选的，波长转换层201与分光滤光装置202之间存在空气隙，这是为了降低分光滤光装置的镀膜设计和制造难度。在本实施例中，波长转换装置的受激发光面是光提取层204的侧面，根据简单的几何知识可知该发光面面积与光提取层204的厚度成正比。因此，随着厚度的减小该光源的发光面积会等比例减小；同时，厚度的减小会增加受激光在反射装置203和分光滤光装置202之间的反射次数进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2012.02.11 CN 201210030196.X1.一种波长转换装置，其特征在于，包括 用于吸收激发光并发射受激光的波长转换层，该波长转换层包括相对的第一面和第二面； 位于所述波长转换层第一面的一侧的分光滤光装置，用于透射所述激发光并反射所述受:激光； 位于所述波长转换层第二面的一侧的反射装置，用于反射所述受激光； 位于分光滤光装置与反射装置之间的光提取层，所述受激光或受激光与未被波长转换层吸收的剩余激发光的混合光从该光提取层的至少一部分侧面出射； 其中所述光提取层的厚度小于等于所述激发光在波长转换层上形成的光斑的外接圆半径的45%。2.根据权利要求I所述的波长转换装置，其特征在于，所述反射装置为反射镜，反射所述激发光。3.根据权利要求I所述的波长转换装置，其特征在于，所述反射装置为干涉滤光片，透射所述激发光。4.根据权利要求I所述的波长转换装置，其特征在于，所述光提取层的厚度小于等于所述激发光在波长转换层上形成的光斑的外接圆半径的20%。5.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述光提取层的厚度小于等于所述激发光在波长转换层上形成的光斑的外接圆半径的10%。6.根据权利要求I所述的波长转换装置，其特征在于，所述光提取层的厚度大于等于所述激发光在波长转换层上形成的光斑的外接圆半径的3%。7.根据权利要求I所述的波长转换装置，其特征在于，所述光提取层位于波长转换层与分光滤光装置之间。8.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李屹，杨毅，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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