[发明专利]发光装置和发光系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别是涉及发光装置和发光系统。

背景技术

目前半导体照明越来越受到人们的重视，其中能够发射诸如红绿蓝光等的单色光光源在投影显示、舞台装饰照明中有着广泛的应用前景。

目前，实现单色光光源的技术路线主要存在两种，第一种是使用单色发光二极管(LED，light emitting diode)直接产生各单色光，第二种是使用蓝光或紫外发光二极管激发各单色荧光粉来产生单色光，这两种方法各有优势。LED产生的单色光光谱宽度较小，因此颜色鲜艳亮丽，但其问题在于效率相对较低；而荧光粉产生的单色光的效率较高，但是由于光谱宽度较大使其发光颜色看起来难以令人满意。例如，图7中表示了红光LED的发光光谱701和一种红色荧光粉的发光光谱702的比较。

一种解决方案是，同时使用单色LED与同色荧光粉光源，以将二者的优点结合起来，实现更好的综合性能。然而，从图7可以看出，由于颜色接近，单色LED与同色荧光粉的发光光谱存在较大交叠，因此无法使用常用的干涉滤光片等合光器件利用两种光的波长的差异合并为一束。因此若想实现两种光共同使用，两种光源必须并排放置，这必然增大光源的发光面积和光束的截面直径，进而显著降低光束的能量密度，这对于投影显示和投射照明等领域是难以接受的。

因此，需要一种发光装置，在不扩大发光源的发光面积的前提下，实现同色的LED与荧光粉发光的共用。

发明内容

本发明解决的主要技术问题是提供使同色的发光二极管与荧光粉能够在不扩大发光源的发光面积的前提下实现共用的发光装置和发光系统。

本发明提出一种发光装置，包括至少一颗用于发射第一光的发光二极管，该发光二极管包括发光面，和用于发射激发光的激发光源。还包括涂敷在发光二极管的发光面上的波长转换层，该波长转换层不能被第一光所激发，同时该波长转换层能够被激发光激发并发射第二光。该发光装置还包括位于波长转换层与激发光源的光路之间的光路区分装置，用于将激发光引导入射于该波长转换层，同时引导从该波长转换层出射的至少部分混合光与入射于该波长转换层的激发光的光路分开并形成发光装置的出射光。混合光包括第一光与第二光。

本发明还提出一种发光系统，包括上述的发光装置，还包括驱动控制装置，该驱动控制装置用于独立的控制发光装置中的发光二极管与激发光源，进而实现发光系统的出射光中第一光与第二光的光通量分别独立控制的目的。

在本发明的发光装置和发光系统中，利用发光二极管自身对光线的反射作用，实现了该发光二极管发射的第一光与涂敷在该发光二极管表面的波长转换层产生的第二光的共用，同时并不扩大光源的发光面积。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的示意图；

图1a是本发明的第一实施例的一个变形实施例的示意图；

图2是本发明的第二实施例的示意图；

图3是本发明的第三实施例的示意图；

图4是本发明的第四实施例的示意图；

图5是本发明的第五实施例的示意图；

图6是本发明的第六实施例的示意图；

图7是红色LED发光光谱与一种红色荧光粉的发射光谱的举例。

具体实施方式

本发明的第一实施例的结构如图1所示。发光装置100包括用于发射第一光111的发光二极管101，该发光二极管101包括发光面101a；还包括用于发射激发光113的激发光源105。在发光二极管101的发光面101a上设置有波长转换层103，该波长转换层103不能被第一光111所激发，同时该波长转换层能够被激发光113激发并发射第二光115。该发光装置100还包括位于波长转换层103与激发光源105的光路之间的光路区分装置107，该光路区分装置107用于将激发光113引导入射于波长转换层103，同时引导从该波长转换层103出射的至少部分混合光与入射于该波长转换层的激发光113的光路分开并形成发光装置的出射光，其中混合光包括第一光111与第二光115。

应用本发明，可以实现如背景技术中所说的在不扩大光源发光面积的前提下同色发光二极管与波长转换材料发光的共用。具体的工作原理如下：