專利名稱：發(fā)出可見光的復(fù)合材料和其它磷光體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光學(xué)激發(fā)下發(fā)出可見光的磷光體材料。
背景技術(shù)：
各種磷光體材料已經(jīng)被開發(fā)以通過(guò)吸收激發(fā)光諸如波長(zhǎng)在紫光譜范圍(400-450nm)內(nèi)和紫外(UV)光譜范圍(短于400nm)內(nèi)的光來(lái)發(fā)出可見光。磷光體材料可用于顯示屏、包括LED設(shè)備的光源以及需要生成可見光的其它應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
該專利文件公開了，ー種基于磷光體的光學(xué)激發(fā)發(fā)光設(shè)備，磷光體包括吸收激發(fā)光以發(fā)出可見光的磷光體材料并且復(fù)合磷光體材料，復(fù)合磷光體材料包括在激發(fā)光的光學(xué)激發(fā)下發(fā)出光譜上重疊、光譜靠近但光譜波長(zhǎng)或波段不同的可見光的兩種或更多種不同過(guò)渡金屬化合物以產(chǎn)生期望顔色。在一個(gè)實(shí)施方式中，，提供了一種用于制造通過(guò)吸收激發(fā)光來(lái)發(fā)出可見光的磷光體材料的方法。該方法包括選擇(I) 一種或多種紅色(_深紅色)發(fā)光氮化物)磷光體(例如，氮化物磷光體)以及(2) —種或多種橙色-紅色發(fā)光磷光體(例如,娃酸鹽磷光體)。每種所選擇的紅色磷光體和每種所選擇的橙色-紅色磷光體發(fā)出光譜上重疊、光譜靠近但光譜波長(zhǎng)或波段不同的可見光以產(chǎn)生期望色彩。該方法包括以相對(duì)于彼此的比例混合(I)所選擇的一種或多種紅色發(fā)光磷光體以及(2)所選擇的ー種或多種橙色-紅色發(fā)光磷光體，以形成用于產(chǎn)生期望顏色處的光的復(fù)合磷光體。在另ー個(gè)實(shí)施方式中，基于磷光體材料的掃描光束顯不系統(tǒng)可以包括激發(fā)光源，用于產(chǎn)生具有攜帶圖像信息的光學(xué)脈沖的、相同波長(zhǎng)的ー個(gè)或多個(gè)激發(fā)光束；光束掃描模塊，用于接收一個(gè)或多個(gè) 技術(shù)光束，并且掃描一個(gè)或多個(gè)激發(fā)光束；以及發(fā)光屏幕，被設(shè)置為接收ー個(gè)或多個(gè)掃描激發(fā)光束，并且包括吸收ー個(gè)或多個(gè)激發(fā)光束的光以產(chǎn)生由ー個(gè)或多個(gè)掃描激發(fā)光束攜帯的圖像的發(fā)光磷光體材料，其中發(fā)光磷光體材料包括復(fù)合磷光體材料，該復(fù)合磷光體材料是ー種或多種紅色發(fā)光磷光體以及ー種或多種橙色-紅色發(fā)光磷光體的混合物，并且發(fā)出期望顔色的光。在另ー個(gè)實(shí)施方式中，ー種基于磷光體材料的掃描光束顯不系統(tǒng)，可以包括激發(fā)光源，用于產(chǎn)生相同波長(zhǎng)的、具有攜帶圖像信息的光學(xué)脈沖的一個(gè)或多個(gè)激發(fā)光束；光束掃描模塊，用于接收一個(gè)或多個(gè)激發(fā)光束，并且掃描一個(gè)或多個(gè)激發(fā)光束；以及發(fā)光屏幕，被設(shè)置為接收ー個(gè)或多個(gè)掃描激發(fā)光束并且包括發(fā)光磷光體材料，該發(fā)光磷光體材料吸收ー個(gè)或多個(gè)激發(fā)光束的光以發(fā)出可見光以產(chǎn)生由ー個(gè)或多個(gè)掃描激發(fā)光束攜帯的圖像，其中發(fā)光磷光體材料包括(I)發(fā)出 625nm 以及 635nm 之間的紅色光的(Ba, Sr, Ca) AlSiN3:Eu、或(Ca, Sr, Ba)Si2O2N2IEu, (Ca, Sr, Ba) 2Si5N8: Eu (Ba, Ca, Sr, Eu) 2Si5N8_2X0xCx,其中 0 彡 Sr3N2〈0. 46、0 く Ba3N2<0. 56、0 く Ca3N2<0. 30、0〈Si3N4〈0. 7、0〈Eu0〈0. 38、0〈SiC ^ 0. 12
(2)發(fā)出 525nm 至 530nm 之間的綠色光(Sr, Ba, Ca)2Si04:Eu ；以及(3)發(fā)出455nm與465nm之間的藍(lán)色的Sr3MgSi2O8:Eu。在附圖具體實(shí)施方式
以及權(quán)利要求中詳細(xì)描述這些或其他方案、示例以及實(shí)施方式。


圖1A和IB示出了具有不同成分的磷光體的光學(xué)吸收和發(fā)射光譜；圖1C示出了具有發(fā)光屏幕的掃描激光顯示系統(tǒng)的示例，其中發(fā)光屏幕由在攜帯將要顯示的圖像信息的掃描激光束的激發(fā)下發(fā)出有色光的激光可激發(fā)磷光體材料(例如，憐光體)制成；圖2A和2B示出了圖1C中具有平行光發(fā)射帶的屏幕結(jié)構(gòu)以及的屏幕上的彩色像素的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例；圖3示出了具有多個(gè)激光器的、將多個(gè)激光束引導(dǎo)在屏幕上的前置物鏡掃描配置中的圖1C中的激光顯示系統(tǒng)的實(shí)施的一個(gè)示例；圖4示出了基于圖1C中的激光顯示系統(tǒng)的后置物鏡掃描光束顯示系統(tǒng)的實(shí)施的示例；圖5A不出了用于利用多個(gè)激發(fā)激光束和不可見伺服光束(servo beam)同時(shí)掃描連續(xù)的掃描線的示例；圖5B示出了當(dāng)豎直檢流計(jì)和水平多邊形掃描器處于其各自的零位時(shí)通過(guò)三十六個(gè)激發(fā)激光的激光器陣列和IR伺服激光器產(chǎn)生的屏幕上的光束位置的映射；圖6示出了使用基于掃描伺服光束的伺服反饋控制的掃描顯示系統(tǒng)的示例；圖7示出了用于檢測(cè)圖6中的伺服反饋光的伺服檢測(cè)器的示例；圖8示出了具有對(duì)比增強(qiáng)層的熒光屏幕設(shè)計(jì)；圖9A示出了在每個(gè)熒光帶中具有對(duì)比增強(qiáng)材料成分的熒光屏幕設(shè)計(jì)；圖9B、9C以及9D示出了用于圖9A中的對(duì)比增強(qiáng)材料的紅色、緑色、藍(lán)色色素的透射特性；圖10示出了基于該文件中公開的復(fù)合磷光體材料的LED設(shè)備。
具體實(shí)施例方式該專利文件中描述的磷光體材料可以包括一種或多種通過(guò)吸收激發(fā)光而發(fā)出期望顔色的可見光的活性磷光體材料。過(guò)渡金屬化合物通常用作活性磷光體材料，其中過(guò)渡金屬離子是活化劑并且發(fā)出期望的可見光。使用磷光體材料以產(chǎn)生可見光的設(shè)備可以被配置為產(chǎn)生特定的期望顔色的可見光或者不同特定顔色的適當(dāng)混合，諸如白色光。例如，白色LED光源可以被設(shè)計(jì)為將通過(guò)LED光激發(fā)的由不同磷光體材料發(fā)出的不同顔色(例如，紅色、緑色以及藍(lán)色)的可見光組合。又例如，當(dāng)通過(guò)激發(fā)光照射時(shí)各自發(fā)出不同顔色的光的不同磷光體區(qū)域形成的屏幕，可以用于顯示彩色圖像。該文件中描述的磷光體材料可以用于上述以及其他應(yīng)用，并且是包括ー種或多種不同過(guò)渡金屬化合物的復(fù)合磷光體材料，其在相同激發(fā)光的光學(xué)激發(fā)下發(fā)出光譜上重疊、光譜接近光譜波長(zhǎng)或波帶不同的可見光以產(chǎn)生期望顔色。這種復(fù)合磷光體材料可以單獨(dú)使用以產(chǎn)生期望顔色的光或者與其他光組合以產(chǎn)生混合光。此外，為發(fā)出特定顔色的可見光而設(shè)計(jì)的復(fù)合磷光體材料可以包括與兩種或多種不同過(guò)渡金屬化合物混合的ー種或多種活性材料以實(shí)現(xiàn)某種的材料特性。使用具有兩種或多種不同過(guò)渡金屬化合物的復(fù)合磷光體材料的一種技術(shù)益處在于控制過(guò)渡金屬化合物及其相對(duì)量的選擇以實(shí)現(xiàn)通過(guò)復(fù)合磷光體材料產(chǎn)生的輸出光中的期望顔色的能力。這樣，光的顔色不受過(guò)渡金屬離子的自然顔色的限制，并且通過(guò)選擇合適的復(fù)合磷光體材料可以產(chǎn)生寬的顏色范圍。在通過(guò)混合兩種或多種不同顏色產(chǎn)生可見光的顔色的應(yīng)用中，選擇不同顔色的某種顏色的自由度可能是有限的，從而基于混合光中其他光的顔色，特定顏色不得不設(shè)定在特定波長(zhǎng)或者波長(zhǎng)范圍處，以實(shí)現(xiàn)組合后的光中的期望顔色。在這樣的應(yīng)用中，使用該文件中描述的復(fù)合磷光體材料提供了可在特定波長(zhǎng)或者波長(zhǎng)范圍處設(shè)定特定顔色的能力?？紤]用于混合紅色、緑色和藍(lán)色光來(lái)產(chǎn)生彩色光的示例。由于直接發(fā)出綠色或藍(lán)色光的光源(諸如LED或激光二極管)是有限的，或者是由于發(fā)出綠色和藍(lán)色光的磷光體材料是有限的，因此對(duì)綠色和藍(lán)色光的波長(zhǎng)的選擇傾向于是有限的。因此，存在需求，即提供ー種復(fù)合磷光體材料，該復(fù)合磷光體材料在紅色區(qū)域中的不同波長(zhǎng)處發(fā)出紅色光以允許精確調(diào)節(jié)紅色以產(chǎn)生混合了紅色、緑色以及藍(lán)色光的期望顔色。在該文件中提供了用于發(fā)出紅色光的各種復(fù)合磷光體材料，以允許在設(shè)計(jì)基于LED的發(fā)光設(shè)備和顯示屏中的磷光體時(shí)通過(guò)控制過(guò)渡金屬化合物的成分及其相對(duì)量來(lái)調(diào)節(jié)紅色。用在磷光體材料中的各種過(guò)渡金屬化合物可能比其他材料更貴。因此，使用用于發(fā)出紅色光的復(fù)合磷光體材料的另ー個(gè)益處在于，在設(shè)計(jì)特定紅色發(fā)光復(fù)合磷光體材料時(shí)盡可能使用一種或多種相對(duì)便宜的過(guò)渡金屬化合物，同時(shí)對(duì)于特定應(yīng)用依然能夠?qū)崿F(xiàn)期望顔色及其性能優(yōu)點(diǎn)，從而降低復(fù)合磷光體材料的總體成本。該文件中描述的技術(shù)的這個(gè)方面對(duì)于某種基于磷光體的技術(shù)的實(shí)踐商業(yè)化是重要的，比如需要大量磷光體材料用于顯示區(qū)域的用于大規(guī)格顯示系統(tǒng)的顯示屏(例如，在尺寸上大于100英寸)?；诰哂蠩u活化劑的Ba、Ca以及Sr氮化物磷光體材料是在UV光(包括處于或者接近405nm波長(zhǎng)的光)的光學(xué)激發(fā)下發(fā)出紅色光的已知材料。這種具有Eu活化劑的紅色發(fā)光Ba、Ca、Sr氮化物磷光體可以與綠色和藍(lán)色光一起使用，以在某種色飽和度需求(例如，NTSC/PAL色飽和度需求)下產(chǎn)生期望顏色，用于顯示和其他應(yīng)用。此外，已知具有Eu活化劑的紅色發(fā)光Ba、Ca以及Sr氮化物磷光體在熱淬火方面展現(xiàn)良好的性能并且在高溫(例如，在150攝氏度或以上至幾百攝氏度)處操作，同時(shí)保持足夠的光發(fā)射效率。通常在高溫處操作的各種基于LED的發(fā)光設(shè)備中，具有Eu活化劑的紅色發(fā)光Ba、Ca以及Sr氮化物磷光體以及其他氮化物磷光體成為紅色發(fā)光磷光體的選擇。然而，具有Eu活化劑的Ba、Ca以及Sr氮化物磷光體以及其他紅色發(fā)光氮化物磷光體通常很貴。例如，紅色發(fā)光氮化物磷光體的價(jià)格顯著高于在短于紅色發(fā)光氮化物磷光體的發(fā)射波長(zhǎng)處的紅色-橙色光譜范圍中發(fā)光的硅酸鹽磷光體的價(jià)格。某些具有Eu活化劑的Ba、Ca以及Sr氮化物磷光體以高于某些硅酸鹽磷光體十倍或者超過(guò)50倍(例如，50倍)的價(jià)格出售。該文件中公開的紅色發(fā)光磷光體包括混合紅色發(fā)光氮化物磷光體以及硅酸鹽磷光體的復(fù)合磷光體，以發(fā)出在峰值處具有短于紅色發(fā)光氮化物磷光體的波長(zhǎng)的紅色光，以提高紅色發(fā)光的感知亮度，同時(shí)保持適當(dāng)NTSC/PAL色彩飽和度需求。這種氮化物-硅酸鹽復(fù)合磷光體，可以通過(guò)添加低成本硅酸鹽磷光體并且降低高成本紅色發(fā)光氮化物的量來(lái)降低磷光體成本。由于當(dāng)吸收激發(fā)光時(shí)氮化物磷光體和硅酸鹽磷光體具有不同的吸收光譜圖，這種氮化物復(fù)合磷光體的成分可以設(shè)計(jì)為優(yōu)化在特定激發(fā)波長(zhǎng)處的光學(xué)激發(fā)效率。此夕卜，這種氮化物復(fù)合磷光體的成分可以被配方為對(duì)于某種LED設(shè)備以及磷光體顯示設(shè)備在熱淬火中保持足夠的性能，該某種LED設(shè)備以及磷光體顯示設(shè)備在低于某些LED設(shè)備的某些高溫的溫度處操作，而該某些LED設(shè)備需要昂貴的紅色發(fā)光氮化物磷光體的高溫?zé)岽慊鹦阅堋D1A示出了在不同波長(zhǎng)處具有發(fā)出峰值的三種不同氮化物磷光體材料的光學(xué)吸收和發(fā)射光譜圖Ca氮化物磷光體Ca Si202N2:Eu、Si氮化物磷光體Sr Si2O2N2:Eu以及Ba氮化物磷光體BaSi202N2:Eu。過(guò)渡金屬離子的不同組合可以用于產(chǎn)生不同顔色的發(fā)出，例如，紅色、緑色以及藍(lán)色。
作為使用發(fā)出期望顔色的光的ー種磷光體的替代，用于發(fā)出特定顔色的光的復(fù)合磷光體材料包括兩種或多種吸收給定激發(fā)波長(zhǎng)的激發(fā)光以發(fā)出光譜上重疊的、光譜靠近但光譜波長(zhǎng)或波帶不同的可見光的不同磷光體材料(過(guò)渡金屬化合物)，以產(chǎn)生期望顔色。如圖1A所示，不同磷光體成分可以具有不同但是重疊的光學(xué)吸收光譜圖，并且這方面可用于在通過(guò)組合不同但是重疊發(fā)射(overlapping emissions)的不同磷光體以產(chǎn)生期望輸出顏色時(shí)，使用不同磷光體的混合來(lái)優(yōu)化激發(fā)光的光學(xué)吸收的效率。圖1B示出了在405nm的公共激發(fā)光(common excitation light)下的氮化物磷光體以及硅酸鹽磷光體的光學(xué)發(fā)射光譜圖的示例。氮化物磷光體是具有615-630nm附近的發(fā)出峰值的紅色發(fā)光磷光體，娃酸鹽磷光體是在近似紅色發(fā)光磷光體，近似紅色發(fā)光磷光體在短波長(zhǎng)側(cè)(橙色側(cè))具有約600-610nm的發(fā)射峰值。這種硅酸鹽和氮化物磷光體的混合物可用于產(chǎn)生位于兩種磷光體的曲線之間的紅色發(fā)光曲線，如圖1B中的被標(biāo)記為“氮化物-硅酸鹽”的示例所示?；旌狭坠怏w的發(fā)射峰值位于600nm與620nm之間。増加硅酸鹽磷光體使發(fā)射從615nm-630nm轉(zhuǎn)換至更短波長(zhǎng),但該混合物被設(shè)計(jì)為將轉(zhuǎn)換的發(fā)射峰值保持在紅色區(qū)域中以符合NTSC/PAL色彩飽和度需求。增加硅酸鹽磷光體所導(dǎo)致的發(fā)射波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換增加了人眼感知的發(fā)出紅光的亮度。該轉(zhuǎn)換可通過(guò)控制混合物的成分或氮化物磷光體與硅酸鹽磷光體之間的比例以使轉(zhuǎn)換的紅色發(fā)光峰值位于應(yīng)用所需的特定紅色波長(zhǎng)處，例如與固定的藍(lán)色和緑色匹配以產(chǎn)生合適的色彩飽和度。由于相對(duì)于純的氮化物磷光體，在復(fù)合磷光體中的氮化物磷光體的量被減小，故成本被降低。為了進(jìn)ー步增大圖1B中的復(fù)合磷光體所產(chǎn)生的紅色發(fā)光曲線，可實(shí)施額外的紅色過(guò)濾以在某些實(shí)施中形成紅色發(fā)光曲線。在ー實(shí)施方式中，這可通過(guò)使用紅色濾光器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該紅色濾光器與將紅色發(fā)光復(fù)合磷光體定位以過(guò)濾發(fā)出光的區(qū)域空間重疊。上述過(guò)濾還可通過(guò)向復(fù)合磷光體增加具有期望的紅色吸收光譜曲線的光學(xué)過(guò)濾材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖1B中，紅色濾光器的光譜透射被示出以形成氮化物-硅酸鹽發(fā)出的發(fā)出曲線。用于發(fā)出紅色或近似紅色光的各種氮化物和硅酸鹽磷光體可被考慮以構(gòu)造紅色發(fā)光復(fù)合磷光體。紅色發(fā)光氮化物磷光體的示例包括(Ba, Sr, Ca)AlSiN3:Eu、(Ca, Sr, Ba) Si2O2N2:Eu、以及(Ca, Sr, Ba)2Si具:Eu、以及(Ba, Ca, Sr, Eu)2Si5N8_2X0xCx，其中0 く Sr3N2<0. 46、0 く Ba3N2〈0. 56、0 く Ca3N2〈0. 30、0〈Si3N4〈0. 7、0〈Eu0〈0. 38、0〈SiC く 0. 12。材料 Sr3N2、Ba3N2, Ca3N2, Si3N4, EuO 和 SiC 是存在于最終化合物(Ba，Ca, Sr, Eu) 2Si5N8_2X0xCx中的化合物。近似紅色發(fā)光娃酸鹽磷光體的示例包括(Sr, Ba, Ca)2Si04:Eu、(Ba, Mg, Eu, Mn) 4Si208, (Ba, Sr, Ca) 3Si05:Eu、(Sr, Ba, Ca)2Si04:Eu,其中 0 彡 Ba〈0. 35、0 く Ca〈0. 20、0〈Eu〈0. 55、0.1 く Sr<0. 65 ； (Ba, Sr, Ca)3Si05:Eu,其中 0 彡 Ba〈0. 82、0 く Ca〈0. 57、0〈Eu〈0. 84,0. l<Sr<0. 75 ；以及(Ba, Mg, Eu, Mn)4Si208，其中，0. 3 彡 Ba 彡 0. 80、0. 02 彡 Mg く 0. l、0〈Eu く 0. 25、0〈Mn〈0.1?；谶@些氮化物和硅酸鹽磷光體，可基于磷光體應(yīng)用的具體需要形成紅色發(fā)光復(fù)合磷光體。通常，紅色發(fā)光復(fù)合磷光體可包括ー種或多種氮化物磷光體和一種或多種硅酸鹽磷光體。例如，該ー種或多種氮化物磷光體的重量百分比可以是該復(fù)合磷光體的總重量的90%-10%，而該ー種或多種硅酸鹽磷光體的重量百分比可以是該復(fù)合磷光體的10%-90%。該ー種或多種硅酸鹽磷光體與該ー種或多種氮化物磷光體之間的相對(duì)重量比可以是1:1(等量)，或根據(jù)這種復(fù)合磷光體的具體應(yīng)用中的需要為其他比例。例如，在某些示例中，該ー種或多種硅酸鹽磷光體的總量可被設(shè)定為等于該ー種或多種氮化物磷光體的總量(等量)以產(chǎn)生期望的紅色，以增加或最大化在與藍(lán)色和緑色混合時(shí)能夠生成的可能的顔色的數(shù)量。再次參照?qǐng)D1B中的示例，該ー種或多種硅酸鹽磷光體與該ー種或多種氮化物磷光體之間的相對(duì)比例可由復(fù)合磷光體的有效發(fā)射波長(zhǎng)部分確定。例如，紅色區(qū)域中的更長(zhǎng)(因此更“暗”)波長(zhǎng)發(fā)射將需要更大量的氮化物磷光體(以增加的成本)和紅色區(qū)域中的更短(因此更“亮”)波長(zhǎng)發(fā)射將需要更大量的硅酸鹽磷光體(以降低的成本)。公知地，各種氮化物磷光體具有良好的熱淬火性能，因此適于在高溫下具有高亮度的各種LED設(shè)備。不考慮將熱淬火性能小于氮化物磷光體的熱淬火性能的各種硅酸鹽磷光體作為用于高亮度LED和其他設(shè)備的磷光體候選。對(duì)于在環(huán)境溫度下或近似環(huán)境溫度下或環(huán)境溫度之上的稍微升高的溫度下操作磷光體的應(yīng)用，光學(xué)發(fā)射效率、發(fā)射波長(zhǎng)和磷光體材料的成本更加重要，隨后才是熱淬火性能。對(duì)于顯示應(yīng)用，通過(guò)在不顯著損害顯示設(shè)備中的色彩純度和色彩飽和度再現(xiàn)的情況下用紅色發(fā)光氮化物-硅酸鹽復(fù)合磷光體代替紅色發(fā)光氮化硅磷光體而得到的改善的亮度表現(xiàn)出顯示系統(tǒng)的總體性能的顯著改善，同時(shí)降低了顯示屏特別是大規(guī)格顯示屏的成本。

使用磷光體屏以在光學(xué)激發(fā)下發(fā)出光以產(chǎn)生圖像的掃描光束顯示系統(tǒng)是這種使用所公開的復(fù)合磷光體的應(yīng)用的示例。在一個(gè)實(shí)施中，例如，可通過(guò)UV激光束光學(xué)激發(fā)以分別產(chǎn)生適于形成彩色圖像的紅色、緑色和藍(lán)色光的三種不同顔色的磷光體可平行地形成于屏幕上以作為像素點(diǎn)或重復(fù)的紅色、緑色和藍(lán)色磷光體帯。這種掃描光束系統(tǒng)中的磷光體屏幕通常因這些系統(tǒng)固有的各種特征而工作在環(huán)境溫度之上的稍微升高的溫度下，這些特點(diǎn)包括，例如系統(tǒng)的掃描性質(zhì)、激光激發(fā)光束的調(diào)制(其中激光功率被調(diào)制為開或關(guān)以攜帶圖像，同時(shí)在大部分工作時(shí)間內(nèi)被關(guān)閉)、以及屏幕設(shè)計(jì)，不同于LED設(shè)備，該屏幕設(shè)計(jì)將磷光體材料暴露給外界空氣并使磷光體材料在屏幕上的大區(qū)域之上擴(kuò)散。下面的部分提供這種可得益于復(fù)合磷光體材料的掃描光束顯示系統(tǒng)的技術(shù)細(xì)節(jié)。這里所述的掃描光束顯示系統(tǒng)的示例使用至少ー個(gè)掃描激光束來(lái)激發(fā)設(shè)置在屏幕上彩色磷光體材料以產(chǎn)生彩色圖像。該掃描激光束被調(diào)制為攜帶紅色、緑色和藍(lán)色或其他可見顏色的圖像并且以如下方式被控制，即激光束激發(fā)分別具有紅色、緑色和藍(lán)色圖像的紅色、緑色和藍(lán)色的彩色磷光體材料。因此，掃描激光束攜帶圖像但不直接產(chǎn)生觀看者看到的可見光。作為替代，屏幕上的彩色發(fā)光磷光體材料吸收掃描激光束的能量并發(fā)出紅色、緑色和藍(lán)色或其他顔色的可見光以生成用戶可見的實(shí)際彩色圖像。利用具有足以導(dǎo)致磷光體材料發(fā)出光或發(fā)冷光的磷光體材料的激光激發(fā)是各種光激發(fā)的形式之一。在其他實(shí)施方式中，光學(xué)激發(fā)可通過(guò)具有足以激發(fā)屏幕中所使用的磷光體材料的能量的非激光光源生成。非激光激發(fā)光源的示例包括各種發(fā)光二極管(LED)、燈具和其他光源，其在一定波長(zhǎng)或光譜帶處生成光以激發(fā)將更高能量的光轉(zhuǎn)換為具有可見光范圍內(nèi)的低能量光的熒光材料。激發(fā)屏幕上的熒光材料的激發(fā)光束的頻率和光譜范圍可高于由熒光材料發(fā)出的可見光的頻率。因此，激發(fā)光束可位于紫光譜范圍和紫外(UV)光譜范圍內(nèi)，例如波長(zhǎng)在420nm以下(例如約405nm)。在下面所述的示例中，紫色或紫外激光束被用作用于磷光體材料或其他熒光材料的激發(fā)光的示例并且可以是其他波長(zhǎng)的光。圖1C示出了使用具有彩色磷光體帶的屏幕的基于激光的顯示系統(tǒng)的示例?？蛇x地，彩色像素化的發(fā)光區(qū)域也可以用于限定屏幕上的圖像像素。系統(tǒng)包括激光模塊110，以產(chǎn)生并在屏幕101上投射至少ー個(gè)激光束120。屏幕101具有在豎直方向上平行的彩色磷光體帶并且兩個(gè)相鄰的磷光體帶由發(fā)出不同顔色的光的不同磷光體材料制成。在所示的示例中，紅色磷光體吸收激光以發(fā)出紅色光，綠色磷光體吸收激光以發(fā)出緑色光，并且藍(lán)色磷光體吸收激光以發(fā)出藍(lán)色光。相鄰的三個(gè)彩色磷光體帶是三種不同的顔色。圖1C中示出的ー種特定空間顏色順序?yàn)榧t色、綠色、藍(lán)色。也可以使用其他顏色序列。激光束120處于彩色磷光體的光學(xué)吸收帶寬內(nèi)的波長(zhǎng)處，并且通常處于比用于彩色圖像的可見的藍(lán)色和綠色以及紅色更短的波長(zhǎng)處。例如，彩色磷光體可以是吸收420nm以下的光譜范圍中的UV光的磷光體，以產(chǎn)生期望的紅色、緑色以及藍(lán)色光。激光模塊110可以包括一個(gè)或多個(gè)激光器，比如UV ニ極管激光器，以產(chǎn)生光束120、水平地以及豎直地掃描光束120以在屏幕101上每次產(chǎn)生ー個(gè)圖像幀的光束掃描機(jī)制、以及調(diào)制光束120以攜帶用于紅色、緑色以及藍(lán)色圖像信道的信息的信號(hào)調(diào)制機(jī)制。這種顯示系統(tǒng)可以被配置為尾部掃描系統(tǒng)，其中觀察者和激光模塊110在屏幕101的相反側(cè)?？蛇x地，這種顯示系統(tǒng)可以被配置為前部掃描系統(tǒng)，其中觀察者和激光模塊110在屏幕101的相同側(cè)。屏幕101可以被制成為支持大顯示規(guī)格，例如，具有大于100英寸的屏幕尺寸。還可以通過(guò)使用多個(gè)圖1C中的這種顯示系統(tǒng)來(lái)構(gòu)造大顯示規(guī)格，以將屏幕101堆疊在一起，以形成復(fù)合大屏幕。復(fù)合大屏幕內(nèi)的每個(gè)屏幕101通過(guò)其各自的激光模塊110來(lái)照射。在單屏幕實(shí)施和多屏幕實(shí)施中，用于發(fā)出紅色、緑色以及藍(lán)色光的磷光體的總量都隨著最終顯示規(guī)格的尺寸而增加。因此，磷光體的成本可能影響這種系統(tǒng)的商業(yè)部署。 圖1C中的掃描激光顯示系統(tǒng)中的各種特征、模塊以及元件的實(shí)施的示例在以下專利申請(qǐng)中描述于2007年2月15日提交的題為“Servo-Assisted Scanning BeamDisplay Systems Using Fluorescent Screens (使用突光屏的伺服輔助掃描光束的顯示系統(tǒng))，，的第 PCT/US2007/004004 號(hào) PCT 專利申請(qǐng)(PCT
發(fā)明者謝爾蓋·A·布克索夫 申請(qǐng)人:Prysm公司