《波長轉換裝置和發光裝置》是深圳市光峰光電技術有限公司於2012年2月20日申請的專利，該專利的申請號為2012100382327，公布號為CN102723422A，授權公布日為2012年10月10日，發明人是李屹。
《波長轉換裝置和發光裝置》提出一種波長轉換裝置和發光裝置，包括與螢光材料層固定連線的驅動裝置，用於驅動螢光材料層與激發光周期性相對運動。螢光材料層中的螢光材料的分子式為（YLLumGdnTb3-L-m-n）Al5O12:Ce，或Y3（AlyGa5-y）O12:Ce，或（YLLumGdnTb3-L-m-n）（AlyGa5-y）O12:Ce，其中L、m、n、y都是大於等於0的實數，且滿足L+m大於等於0且小於3，L+m+n大於等於0且小於等於3，y小於5；該螢光材料的發射光譜的主波長大於分子式為Y3Al5O12:Ce的螢光材料在相同的激發條件下的發射光譜的主波長。激發光照射在螢光材料層上的光斑的直徑與激發光在螢光材料層上的相對運動一個周期的軌跡長度的比例小於3％。
2018年12月20日，《波長轉換裝置和發光裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《波長轉換裝置和發光裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：波長轉換裝置和發光裝置
- 公告號：CN102723422A
- 授權日：2012年10月10日
- 申請號：2012100382327
- 申請日：2012年2月20日
- 申請人：深圳市光峰光電技術有限公司
- 地址：廣東省深圳市南山區科技園南十二路方大大廈三樓光峰光電技術有限公司
- 發明人：李屹
- Int.Cl.：H01L33/50(2010.01)I; C09K11/80(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2012年2月，基於波長轉換的固態光源越來越成為研究和套用的熱點，例如使用藍光發光二極體（LED，light emitting diode）激發黃色螢光粉製作的白光光源已經被廣泛的接受和使用。
與通用照明不同的是，在投影顯示領域，為了得到彩色圖像，一般採用單色時序光源作為照明光源。一種方法是使用多個濾光片依次過濾白光得到單色光，但是過濾過程的效率很低；另一種方法是直接使用單色的波長轉換材料來得到單色光，例如使用綠色螢光粉受激產生綠光。第二種方法的效率比第一種方法有顯著的提高，然而問題在於紅色螢光粉的效率太低，且使用壽命太短，進而使得紅光成為整個光源系統的效率和壽命的瓶頸。
為了解決產生紅光的問題，有人提出使用高效率且穩定的黃色螢光粉，通過濾光片把其發射光譜中的綠光成分過濾掉來產生紅光。截至2012年2月最常用的黃色螢光粉是YAG螢光粉，YAG螢光粉的分子式是Y3Al5O12:Ce，其中冒號前的部分指的是該螢光粉的主體晶格的分子式，冒號後面的是摻雜在該晶格中的發光中心的元素。YAG螢光粉的發射光譜如圖1中的101所示，一般定義其中600納米以上的部分為紅光光譜成分，在圖1中表示為101R。當然由於光的顏色隨波長是連續變化的，此處的600納米的界線僅是為了方便說明的舉例。
由於YAG螢光粉被證明具有非常良好的穩定性，這種方法可以很好的解決紅光的壽命瓶頸的問題，然而從圖1中可以看到，這種方法同時會造成600納米以下的光譜能量的損失，而這部分能量是YAG螢光粉發射光譜101中能量最集中的區域。這主要是由於YAG螢光粉在紅光光譜成分的能量分布較低所致。
為了解決這個問題，人們提出通過在YAG螢光粉的主體晶格中摻雜其它元素對YAG螢光粉進行改性，使其發射光譜向長波長移動，以提高其紅光光譜成分的相對能量分布。圖2中表示了YAG螢光粉改性前後的發射光譜比較，改性前的發射光譜為101，改性螢光粉一的分子式為（Y2Tb1）Al5O12:Ce，其發射光譜為201，改性螢光粉二的分子式為（Y1Tb2）Al5O12:Ce，其發射光譜為202。通過比較分子式可以知道，通過在Y3Al5O12晶格中把Y原子部分的替換為Tb原子，可以使發射光譜向長波長漂移，而且Y原子被Tb原子替換的越多，則發射光譜向長波長漂移的越多。通過計算可知，201所示的光譜的主波長比101所示的光譜主波長長5納米，202所示的光譜的主波長比101所示的光譜主波長長10納米。
顯而易見的，改性後的螢光粉的紅光光譜成分具有更強的能量分布，因此相對於改性前的YAG螢光粉可以產生更多的紅光。
然而，YAG螢光粉的改性在使發射光譜的主波長變大的同時，還會使其溫度穩定性下降，如圖3所示。其中310是未改性的YAG螢光粉的效率隨溫度的變化曲線，311和312分別是（Y2Tb1）Al5O12:Ce和（Y1Tb2）Al5O12:Ce的效率隨溫度的變化曲線。由圖中可見，螢光粉發射光譜的主波長向長波長移動越大，則螢光粉的溫度穩定性越差，工作中的波長轉換效率越低。
其它的改性也有相類似的效果，例如使用Gd元素替換YAG晶格中的Y元素，或使用Ga元素替換YAG晶格中的Al元素，都會使螢光粉的發射光譜的主波長變大，但同時也會引起其溫度穩定性的下降，而且主波長越大，則溫度穩定性下降越劇烈。雖然使用Lu元素替換YAG晶格中的Y元素不會引起溫度穩定性的下降，但是這同時會使螢光粉的發射光譜的主波長變小，紅光光譜成分的能量分布減小。
通過實驗，我們還嘗試了將兩種或兩種以上的替換元素同時使用，例如（Y1Gd1Tb1）（Al4Ga1）O12:Ce，甚至使用替換元素將原YAG晶格中的元素完全替換掉，例如（Tb2Gd1）Ga5O12:Ce，但是仍然不能解決發射光譜的主波長增大與熱穩定性之間的矛盾。
所以，需要一種波長轉換裝置，在使紅光光譜成分獲得更大的能量分布的同時波長轉換效率不發生下降。
發明內容
專利目的
《波長轉換裝置和發光裝置》解決的主要技術問題是螢光材料發射的紅光能量與該螢光材料的熱穩定性之間的矛盾。
技術方案
《波長轉換裝置和發光裝置》提出一種波長轉換裝置，包括螢光材料層，該螢光材料層用於接收激發光並發射受雷射；還包括與螢光材料層固定連線的驅動裝置，用於驅動螢光材料層與激發光周期性相對運動。
螢光材料層至少包括第一區段，該第一區段上包括第一螢光材料，該第一螢光材料的分子式為（YLLumGdnTb3-L-m-n）Al5O12:Ce，或Y3（AlyGa5-y）O12:Ce，或（YLLumGdnTb3-L-m-n）（AlyGa5-y）O12:Ce，其中L、m、n、y都是大於等於0的實數，且滿足L+m大於等於0且小於3，L+m+n大於等於0且小於等於3，y小於5；
該第一螢光材料的發射光譜的主波長大於分子式為Y3Al5O12:Ce的螢光材料在相同的激發條件下的發射光譜的主波長；
激發光照射在螢光材料層上的光斑的直徑與激發光在螢光材料層上的相對運動一個周期的軌跡長度的比例小於3％。
《波長轉換裝置和發光裝置》還提出一種發光裝置，包括用於發射激發光的激發光源；還包括上述的波長轉換裝置，用於接收所述激發光並發射受雷射或受雷射與沒有被吸收的剩餘激發光的混合光。
改善效果
在《波長轉換裝置和發光裝置》的波長轉換裝置和發光裝置中，利用改性的YAG螢光粉及其與激發光之間的相對運動，大幅度提高紅光發光的亮度。
附圖說明
圖1是YAG螢光粉的發射光譜；
圖2是改性前後的YAG螢光粉的發射光譜對比；
圖3是圖2中所示的螢光粉的效率隨溫度的變化曲線；
圖4是《波長轉換裝置和發光裝置》的第一實施例的結構示意圖；
圖5a、5b和5c是《波長轉換裝置和發光裝置》的第二實施例及其變形的結構示意圖；
圖6是《波長轉換裝置和發光裝置》的第三實施例的結構示意圖；
圖7是《波長轉換裝置和發光裝置》的第三實施例中螢光材料層的正視圖。
技術領域
《波長轉換裝置和發光裝置》涉及光學技術領域，特別是涉及波長轉換裝置和發光裝置。
權利要求
1.一種波長轉換裝置，其特徵在於，包括：螢光材料層，該螢光材料層用於接收激發光並發射受雷射；與所述螢光材料層固定連線的驅動裝置，用於驅動螢光材料層與所述激發光周期性相對運動；其特徵還在於：所述螢光材料層至少包括第一區段，該第一區段上包括第一螢光材料，該第一螢光材料的分子式為（YLLumGdnTb3-L-m-n）Al5O12:Ce，或Y3（AlyGa5-y）O12:Ce，或（YLLumGdnTb3-L-m-n）（AlyGa5-y）O12:Ce，其中L、m、n、y都是大於等於0的實數，且滿足L+m大於等於0且小於3，L+m+n大於等於0且小於等於3，y小於5；該第一螢光材料的發射光譜的主波長大於分子式為Y3Al5O12:Ce的螢光材料在相同的激發條件下的發射光譜的主波長；所述激發光照射在所述螢光材料層上的光斑的直徑與激發光在所述螢光材料層上的相對運動一個周期的軌跡長度的比例小於3％；每一局部的第一螢光材料在一個周期內被激發的時間小於250微秒。
2.根據權利要求1所述的波長轉換裝置，其特徵在於，所述激發光照射在所述螢光材料層上的光斑的直徑與激發光在所述螢光材料層上的相對運動軌跡長度的比例小於1.5％。
3.根據權利要求1所述的波長轉換裝置，其特徵在於，還包括放置於所述螢光材料層的背向其接收激發光的表面一側的反射鏡，該反射鏡表面鍍有反射層。
4.根據權利要求3所述的波長轉換裝置，其特徵在於，所述反射鏡鍍有所述反射層的表面面向所述螢光材料層。
5.根據權利要求3所述的波長轉換裝置，其特徵在於，所述反射鏡與所述螢光材料層固定連線。
6.根據權利要求1所述的波長轉換裝置，其特徵在於，還包括放置於所述螢光材料層接收激發光的一側的分光濾光片，該分光濾光片表面鍍有光學薄膜，該光學薄膜透射所述激發光並反射至少部分所述受雷射。
7.根據權利要求6所述的波長轉換裝置，其特徵在於，所述分光濾光片鍍有光學薄膜的表面面向所述螢光材料層。
8.根據權利要求6所述的波長轉換裝置，其特徵在於，所述螢光材料層與所述分光濾光片之間存在空氣隙。
9.根據權利要求6所述的波長轉換裝置，其特徵在於，所述分光濾光片與所述驅動裝置固定連線，並被驅動裝置帶動與螢光材料層一起運動，螢光材料層與分光濾光片之間存在空氣隙。
10.根據權利要求1至9中的任意一項所述的波長轉換裝置，其特徵在於，還包括放置於所述螢光材料層光路後端的濾光片，該濾光片用於將受雷射中的綠光光譜成分和紅光光譜成分分離。
11.根據權利要求1至9中的任意一項所述的波長轉換裝置，其特徵在於，所述螢光材料層還包括第二區段，該第二區段包括第二螢光材料或不包括螢光材料；該第二區段與第一區段並列放置，兩者隨著螢光材料層與所述激發光的周期性相對運動依次被該激發光照射。
12.一種發光裝置，其特徵在於，包括：用於發射激發光的激發光源；根據權利要求1至11中任意一項所述的波長轉換裝置，用於接收所述激發光並發射受雷射或受雷射與沒有被吸收的剩餘激發光的混合光。
實施方式
在以下描述中，Y代表元素釔，Lu代表元素鑥，Gd代表元素釓，Tb代表元素鋱，Al代表元素鋁，Ga代表元素鎵，O代表元素氧，Ce代表元素鈰，納米代表長度單位納米。
《波長轉換裝置和發光裝置》的波長轉換裝置的結構示意圖如圖4所示。其中，波長轉換裝置400包括螢光材料層431，該螢光材料層431用於接收激發光437並發射受雷射（圖中未畫出）；還包括與螢光材料層431固定連線的驅動裝置421，用於驅動螢光材料層431與激發光周期性相對運動。在該實施例中，該驅動裝置為馬達，它可以驅動螢光材料層431做勻速圓周運動。
在該實施例中，螢光材料層431包括第一螢光材料，該第一螢光材料的分子式為（YLLumGdnTb3-L-m-n）Al5O12:Ce，或Y3（AlyGa5-y）O12:Ce，或（YLLumGdnTb3-L-m-n）（AlyGa5-y）O12:Ce，其中L、m、n、y都是大於等於0的實數，且滿足L+m大於等於0且小於3，L+m+n大於等於0且小於等於3，y小於5。
對於第一螢光材料第一種可能的分子式（YLLumGdnTb3-L-m-n）Al5O12:Ce，該改性螢光材料是將YAG晶格中Y原子替換或部分替換成Lu，Gd，Tb等原子；由於L、m、n都是大於等於0的實數，且L+m+n大於等於0且小於等於3，因此，在一個單位晶格Y、Lu、Gd、Tb的平均原子個數均滿足大於等於0且小於等於3，且Y、Lu、Gd、Tb的平均原子個數之和等於3；同時，由於L+m大於等於0且小於3，因此在該螢光材料中至少存在Gd和Tb兩種元素之一。實驗證明，這樣的原子替換會使螢光材料的發射光譜的主波長變大。
對於第一螢光材料的第二種可能的分子式Y3（AlyGa5-y）O12:Ce，該改性螢光材料是將YAG晶格中的Al的位置替換或部分替換成Ga元素；由於y大於等於0且小於5，因此該螢光材料中一定存在Ga元素，而且當y等於0時，YAG晶格中的Al原子完全被Ga原子所取代。實驗證明，這樣的原子替換會使螢光材料的發射光譜的主波長變大。
對於第一螢光材料的第三種可能的分子式（YLLumGdnTb3-L-m-n）（AlyGa5-y）O12:Ce，可以理解的，它是前面兩種改性方法的組合使用，即在YAG晶格中同時將Y原子替換或部分替換成Lu，Gd，Tb等原子，將Al元素替換或部分替換成Ga原子。實驗證明，這樣的原子替換會使螢光材料的發射光譜的主波長變大。
綜上所述，使用以上的改性方法的第一螢光材料的發射光譜的主波長大於分子式為Y3Al5O12:Ce的螢光材料在相同的激發條件下的發射光譜的主波長，進而提高第一螢光材料發射光譜中紅光光譜成分的能量分布，並最終提高紅光的亮度。此處強調在相同的激發條件下是因為螢光材料受激發射光譜的主波長與激發條件存在一定的關係，例如發射光譜會隨著溫度的變化和激發功率的變化而發生輕微變化。
然而根據圖3可知，隨著工作溫度的提升，第一螢光材料的效率的下降速度遠遠高於YAG螢光材料，因此在該實施例中，利用與螢光材料層431固定連線的驅動裝置421來驅動該螢光材料層431與激發光周期性相對運動，並以此來降低第一螢光材料的溫度。根據圖3可知，在較低溫度的區間，改性的螢光材料的熱穩定性與YAG螢光材料相比相差並不多，因此只要把螢光材料的工作溫度控制在較低的範圍，例如100攝氏度以下，甚至50攝氏度以下，就可以大幅度的降低溫度對改性螢光材料的影響，從而使最終出射的紅光發光的亮度提高。
具體的工作原理如下：
由於螢光材料層的比熱容的存在，螢光材料受激發後溫度不會立刻達到最高值，而是有一個上升的過程；這個上升過程所需要的時間的長短T與螢光材料層的比熱容的大小有關。在該實施例中，驅動裝置是一個馬達421，螢光材料層431的外形是一個圓形，它被馬達421帶動圍繞該圓形的圓心轉動；同時激發光437的位置保持不變。這樣，每一個局部的第一螢光材料都只有在轉動到激發光437照射的位置時才會被激發，一旦離開激發光437照射的位置就會開始冷卻。
可以簡單計算出每一局部的第一螢光材料在一個周期內被激發的時間t。設激發光437照射到螢光材料層431表面所形成的光斑為直徑等於D的圓形，光斑所照射的位置距離螢光材料層431的圓心的距離是R，馬達轉動一圈需要C秒，這樣有：
由公式（1）可見，激發光437的光斑直徑D越小，光斑照射的位置距離圓心的舉例R越大，馬達的轉速越高，t就越小。實際工作中，馬達的轉速一般是7200轉/分鐘，因此C＝8.333毫秒。只要激發光437的光斑直徑D與該光斑在螢光材料層上的軌跡長度的比例小於3％，t就小於250微秒。例如在D＝2毫米，R＝30毫米的情況下，t僅為88微秒。在這種情況下，每一局部的第一螢光材料在一個周期內被激發的時間t遠遠小於螢光材料溫度上升過程的時間T（一般來說是毫秒量級），此時螢光材料受激發後溫度來不及上升就離開了激發光激發的位置。因此，利用螢光材料層431相對於激發光437的相對運動，使得第一螢光材料工作於被脈衝激發的工作狀態，其溫度可能遠遠低於連續被激發的工作狀態。
然而，激發光437激發螢光材料層所產生的熱量仍然會引起第一螢光材料溫度上升，只不過在《波長轉換裝置和發光裝置》的波長轉換裝置中，利用上述的脈衝工作狀態，這部分熱量近似於平均地分散於激發光437掃過的螢光材料層的軌跡，因此可以理解的，只要增大R的值，就可以減小局部第一螢光材料所分擔的熱量，也就是降低第一螢光材料的溫度。
在實際工作中，由於激發光437在螢光材料層上形成的光斑往往是確定的，而馬達的轉速也是確定不變的，因此可以通過增大激發光437所照射的位置距離螢光材料層431的圓心的距離R來不斷降低第一螢光材料的工作溫度，直到其效率達到要求為止。根據實驗，對於直徑1.88毫米的激發光斑，當R約等於10毫米時可以滿足一般的使用要求，此時激發光斑的直徑與該光斑在螢光材料層上的軌跡長度的比例約等於3％；而R約等於20毫米時可以取得更高的效率，此時激發光斑的直徑與該光斑在螢光材料層上的軌跡長度的比例約等於1.5％。
更一般的，驅動裝置還可以為其它形式，例如直線往復運動的馬達。此時，只要激發光照射在螢光材料層上的光斑的直徑與該光斑在螢光材料層上的軌跡長度的比例小於3％，就可以認為滿足實際使用需要；當激發光照射在螢光材料層上的光斑的直徑與該光斑在螢光材料層上的軌跡長度的比例小於1.5％時，螢光材料層可以實現更高的效率。
值得說明的是，當激發光照射在螢光材料層上的光斑不是圓形時，可以用該光斑的外接圓的直徑來表示該光斑的尺寸，因此在《波長轉換裝置和發光裝置》中光斑的直徑指的是其自身的直徑（當光斑是圓形時）或其外接圓的直徑。
值得說明的，在《波長轉換裝置和發光裝置》中摻雜在螢光材料晶格中的發光中心都是稀土元素Ce，而Ce的摻雜濃度也會影響該螢光材料的發射光譜的主波長。因此在《波長轉換裝置和發光裝置》中所說的第一螢光材料的發射光譜的主波長大於分子式為Y3Al5O12:Ce的螢光材料在相同的激發條件下的發射光譜的主波長，這樣的比較是在第一螢光材料中的Ce摻雜濃度與分子式為Y3Al5O12:Ce的螢光材料中Ce的摻雜濃度相同的情況下進行的。
螢光材料層有多種製作方式，例如將第一螢光材料與有機透明膠體混合後均勻塗覆在一個基材表面，然後加熱使該有機膠體固化形成螢光材料層。該螢光材料層可以從基材上剝離下來使用，也可以不剝離而直接使用。有機透明膠體包括但不限於矽膠、環氧樹脂等材料。又例如將第一螢光材料與無機粘結劑混合後噴灑於基材表面，加熱或靜置乾燥後無機粘結劑中的溶劑揮發形成螢光材料的片層。常用的無機粘結劑包括水玻璃等。還可以將第一螢光材料與玻璃材料混合後加熱融化，成型後進行冷卻而形成螢光片層；為了降低製作難度，該玻璃材料可以是低熔點玻璃材料。
在該實施例中，利用螢光材料層與激發光的周期性相對運動使螢光材料層保持在較低的工作溫度，這樣使得第一螢光材料工作於較高效率的工作狀態，再進一步的利用第一螢光材料由於改性而形成的光譜向長波長的漂移而提高最終得到紅光發光亮度的提升。在實際工作中，可能該包括為該波長轉換裝置散熱的製冷裝置，例如風扇或半導體製冷器，這屬於現有技術，此處不贅述。
作為第二實施例，《波長轉換裝置和發光裝置》還提出一種發光裝置，如圖5a所示。其中，發光裝置510包括用於發射激發光537的激發光源532，和包括螢光材料層531a的波長轉換裝置531，該波長轉換裝置531用於接收激發光537並發射受雷射或受雷射與沒有被吸收的剩餘激發光的混合光539。
該實施例中的波長轉換裝置531中，還包括分光濾光片533，它透射激發光537同時反射螢光材料層發出的受雷射，這樣螢光材料層531a面向分光濾光片533發出的受雷射就會被其反射回來而從另一表面出射。分光濾光片533由在透明襯底（例如玻璃）上鍍光學薄膜製作而成，優選的，分光濾光片533的鍍膜面面向螢光材料層531a。
該實施例的發光裝置的波長轉換裝置531中還包括放置於螢光材料層光路後端的濾光片534，該濾光片534用於將螢光材料層發出的受雷射中的綠光光譜成分和紅光光譜成分分離。在該實施例中，濾光片534是吸收型濾光片，它透射紅光光譜成分539，並吸收綠光光譜成分。實際上，濾光片534還可以是干涉濾光片，用於透射紅光光譜成分539，並反射綠光光譜成分。
當濾光片534被設計成不能透過激發光時，光束539隻包括受雷射中的紅光光譜成分，而當濾光片534被設計成可以透過激發光時，光束539則是受雷射中的紅光光譜成分和沒有被吸收的剩餘激發光的混合光。
在本領域中，紅光光譜成分一般指的是波長大於600納米的可見光光譜成分，但在實際套用中可以根據不同的需要選取紅光光譜成分的確切位置，例如也可以選取波長大於590納米的可見光光譜成分，與波長大於600納米的可見光光譜成分相比，這樣的紅光更偏橙色，但是亮度明顯較高；因此在實際工作中可以根據顏色和亮度的折衷考慮來決定紅光光譜成分的範圍，進而決定濾光片534的濾光特性的選取和加工。這屬於公知技術，此處不贅述。
如圖5b所示的發光裝置520是《波長轉換裝置和發光裝置》第二實施例的第一個變形，與圖5a所示的實施例不同的是，分光濾光片533和濾光片534分別與驅動裝置521固定連線，並被驅動裝置521帶動與螢光材料層531一起運動。可以理解，發光裝置520與發光裝置510的發光效果是基本相同的。
為了防止螢光材料層531發出的光在分光濾光片533以及濾光片534的內部發生橫向傳播，優選的，螢光材料層531與分光濾光片533以及濾光片534之間分別存在空氣隙。
如圖5c所示的發光裝置530是《波長轉換裝置和發光裝置》第二實施例的第二個變形，與圖5b所示的實施例不同的是，濾光片535不與驅動裝置固定連線。在該實施例中，濾光片535為分光濾光片，它透射紅光光譜成分同時反射綠光光譜成分。螢光材料層531發出的光538以約45度的入射角入射於濾光片535表面，紅光光譜成分539a透射，綠光光譜成分539b反射。當然，可以理解的，只需改變濾光片535的透過譜線，就可以實現紅光光譜成分反射，綠光光譜成分透射。
該發光裝置530與圖5a所示的發光裝置510的區別在於，發光裝置530在得到紅光出射光539a的同時，還可以在另一個光路上利用綠光出射光539b，這有效的提高了系統的效率。
《波長轉換裝置和發光裝置》的第三實施例如圖6所示，與第二實施例不同的是，該實施例的發光裝置600的波長轉換裝置631包括放置於螢光材料層631a的背向其接收激發光的表面一側的反射鏡633，該反射鏡633表面鍍有反射層。反射鏡633與螢光材料層631a固定連線，並被驅動裝置帶動與螢光材料層631a一起運動。參考圖5a和圖5b所示的實施例的區別可以理解，在該實施例中反射鏡633也可以不隨螢光材料層631a一起運動。
在該實施例中，螢光材料層631a在面向反射鏡633方向發出的光被反射鏡633反射而從背向反射鏡633的方向出射，形成出射光638。該實施例還包括放置於放置於螢光材料層631a光路後端的濾光片634，該濾光片634透射激發光和受雷射中的綠光光譜成分同時反射受雷射中的紅光光譜成分，出射光638入射於濾光片634後紅光光譜成分639被反射得以出射，綠光光譜成分（圖中未畫出）在則透過濾光片634。
優選的，反射鏡633鍍有反射層的一面面向螢光材料層631a。
在該實施例的發光裝置的波長轉換裝置631中，螢光材料層631a還包括第二區段和第三區段，其正視圖如圖7所示。其中第一區段731a包括第一螢光材料，第二區段731b包括第二螢光材料，第二螢光材料的發光顏色與第一螢光材料的發光顏色不同。在該實施例中，第二螢光材料受激發射綠光。第三區段731c不包括螢光材料。
在該實施例中，如圖7所示，三個區段並列放置，隨著螢光裝換層631a與藍色激發光的周期性相對運動而依次被藍色激發光照射，並在第一區段產生紅光發光，在第二區段產生綠光發光，在第三區段出射藍色激發光本身，進而實現了紅、綠、藍三基色的周期性分時輸出。該發光裝置可以作為投影顯示的光源使用。
可以理解的是，在該實施例中的螢光裝換層包括一個以上的區段，這種情況同樣適用於《波長轉換裝置和發光裝置》的第一實施例和第二實施例及其變形中。
《波長轉換裝置和發光裝置》的第二和第三實施例中使用了不同的光學結構來實現最終受雷射的輸出；實際上還可以使用其它的光學結構。需要說明的是《波長轉換裝置和發光裝置》中使用的光學結構的舉例並不構成對《波長轉換裝置和發光裝置》的限制，只要具有《波長轉換裝置和發光裝置》的關鍵特徵並得到相應的有益效果的實施例都屬於《波長轉換裝置和發光裝置》的專利保護範圍。
以上所述僅為《波長轉換裝置和發光裝置》的實施例，並非因此限制《波長轉換裝置和發光裝置》的專利範圍，凡是利用《波長轉換裝置和發光裝置》說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在《波長轉換裝置和發光裝置》的專利保護範圍內。
榮譽表彰
2018年12月20日，《波長轉換裝置和發光裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
