波长转换装置和发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光源领域，特别是涉及一种波长转换装置和使用该波长转换装置的发光装置。
【背景技术】
[0002]当前，激光光源的应用已经越来越得到人们的重视。激光具有高亮度、长寿命的优点，但其光谱很窄，因此在使用中往往是利用激光激发荧光材料来形成混合发光。然而，激光的指向性过强，相干性也很强，这样就造成出射光的不均匀(包括强度不均匀和颜色不均匀)。这个问题始终没有得到很好的解决，这也制约了激光光源用于显示的前景。
【发明内容】
[0003]本实用新型提出一种波长转换装置，包括腔体，该腔体的至少部分内表面为反射内表面，该反射内表面上包括波长转换层；该腔体包括入光口和出光口，入光口用于接收入射的激发光，该激发光入射于腔体后会激发其内表面上的波长转换层并使其发射受激光，该受激光最终从出光口出射；其中，入光口和出光口的面积之和小于腔体其余内表面的面积，且入光口和出光口的位置不相对。
[0004]本实用新型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，激发光源发射的激发光经过入光口入射于波长转换装置的腔体内并激发波长转换层使其发射受激光，该受激光从波长转换装置的腔体的出光口出射。
[0005]利用该波长转换装置，激发光和受激光在腔体内充分反射后出射，而且激发光不能从入光口直接投射到出光口，这样就有效保证了出光口的出光均匀性。
【附图说明】
[0006]图1A表示了本实用新型的波长转换装置的实施例的结构示意图；
[0007]图1B是图1A的截面图；
[0008]图2是本实用新型的发光装置的实施例的结构示意图；
[0009]图3是图2实施例中的波长转换装置的放大示意图。
【具体实施方式】
[0010]本实用新型提出一种波长转换装置，其第一实施例的结构示意图如图1A所示，其截面图如图1B所示。该波长转换装置包括腔体101，该腔体101的至少部分内表面为反射内表面，该反射内表面上包括波长转换层101c。该腔体101包括入光口 1la和出光口 101b，入光口 1la用于接收入射的激发光121，该激发光入射于腔体后会激发其内表面上的波长转换层使其发射受激光123，该受激光123最终从出光口 1lb出射。其中，入光口 1la和出光口 1lb的面积之和小于腔体101其余内表面的面积，且入光口 1la和出光口 1lb的位置不相对。
[0011]由于入光口 1la和出光口 1lb的面积之和小于腔体101其余内表面的面积，因此激发光和受激光在腔体内部都会经过多次反射后才会大部分的从出光口 1Ib出射，这样其出射光会非常均匀。入光口 1la和出光口 1lb的位置不相对指的是，从入光口 1la垂直于入光平面看进去不能看到出光口 1lb的任何一部分，反之亦然。这样从入光口 1la入射的激发光就不能直接从出光口出射，这保证了出光口的出光均匀性。
[0012]出射光中包括受激光123，也可能包括剩余的激发光122。举例来说，入射的激发光为蓝光，波长转换层包括黄色波长转换材料(例如黄色荧光粉)，这样受激光为黄色光，那么从腔体的出光口出射的光就是黄色受激光和剩余的蓝色激发光的混合光，为白光。当然，波长转换层也可以包括其它颜色的波长转换材料，例如红色或绿色波长转换材料；也可以包括两种颜色的波长转换材料，例如包括黄色和红色波长转换材料的混合，这样可以有效的提高出射白光的显色指数。
[0013]由于波长转换层所在的内表面为反射内表面，该反射内表面可以反射波长转换层发出的受激光以及从波长转换层透过的剩余激发光，这样能够提高发光效率。
[0014]可以理解，会有一部分受激光从入光口 1la射出而造成光损失，但只要入光口1la的面积控制比较小，就可以使这种损失降低到可以承受的程度。尤其是当激发光为激光时，激光可以在入光口处汇聚的很小，这样入光口就可以很小，从入光口损失的受激光就很少。进一步的，为了减小受激光在入光口处的损失，该波长转换装置还可以包括覆盖于腔体入光口上的第一滤光片(图中未画出)，该第一滤光片能够透射激发光并反射受激光，这样受激光就会被其反射回腔体内部而不会从入光口泄露出去。
[0015]为了进一步提高从出光口出射的光的均匀性，腔体的反射内表面具有散射反射的属性，这样在反射光的同时还可以对光进行散射。构成具有散射反射属性的腔体的方法有很多，其中最简单的是使用白色陶瓷材料来构成腔体。白色陶瓷材料，例如氧化铝多孔陶瓷或氧化硅多孔陶瓷，是常用的陶瓷材料，其加工工艺成熟，成本不高，且反射率可以做的很高。当然也可以使用具有反射性的金属材料来构成腔体，最常用的是金属铝，其光滑表面的反射率也很高，如果再经过镀膜其表面反射率就更好。当然也可以采用其它工艺，例如镀反射膜或喷反射材料，本实用新型对此不做限制。
[0016]本实用新型中的波长转换装置有一个特点:激发光一旦入射于腔体内部就会被“困住”从而多次的入射于波长转换层，这样在制作波长转换层时就可以做的很薄而允许部分激发光在一次入射中不被吸收，而波长转换层做的很薄的好处在于其散热效果会大大提高，波长转换层上的热量会很容易传递到腔体上，这在大功率激发光激发的应用场合会有很大的有益效果。
[0017]举例来说，如果激光只能入射于波长转换层一次并且要求其大部分被吸收而转换成受激光，例如要求吸收87.5%，这样要求波长转换层中的波长转换材料有多层，厚度为A。而在本实用新型的波长转换装置的腔体中，假设激发光在腔体内平均入射于波长转换层3次，那么激发光每次入射于波长转换层只需要有50%被吸收，则平均来说经过3次入射后激发光就会有87.5%被吸收而转换成受激光，剩余的12.5%则出射。而此时由于波长转换层每次只需要吸收50%的激发光，那么与每次必须吸收87.5%相比其厚度可以减少2/3，例如只需要两个甚至一个波长转换材料层(例如荧光粉层)的厚度，显然此时每一个波长转换颗粒到腔体内表面距离都大大缩短了，因此散热效果大幅度提