專利名稱:光源裝置和照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光源裝置和照明裝置。
背景技術(shù):
采用諸如LED的光半導(dǎo)體元件和諸如熒光體層的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的組合的光源裝置已被廣泛使用。這種光源裝置由于近期趨向于亮度越來(lái)越高,所以已經(jīng)被應(yīng)用在包括普通照明和車輛用前燈的更廣泛的領(lǐng)域。這種光源裝置如果能繼續(xù)增加其亮度,則被認(rèn)為提供更寬的應(yīng)用范圍。可以通過(guò)使大電流流過(guò)光半導(dǎo)體元件以增加從光半導(dǎo)體元件所發(fā)出的激勵(lì)光的強(qiáng)度,來(lái)提高采用光半導(dǎo)體元件和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的組合的前述光源裝置的亮度。然而,實(shí)際的情形是,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層中產(chǎn)生的熱使得在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層中發(fā)生樹(shù)脂成分變色或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的溫度淬冷,從而導(dǎo)致熒光強(qiáng)度的降低。這可能導(dǎo)致出射光強(qiáng)度飽和或減少,使得難以增加采 用光半導(dǎo)體元件和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的組合的光源裝置的亮度。為了將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層形成為再現(xiàn)性好的固定形狀,通常通過(guò)將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料粉末和樹(shù)脂成分混合以制備膏狀物,并通過(guò)印刷法等來(lái)涂布膏狀物,來(lái)形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層中的樹(shù)脂成分的上述變色是如果樹(shù)脂成分被加熱至約200°C以上則樹(shù)脂成分發(fā)生變色的現(xiàn)象。樹(shù)脂成分本來(lái)是透明的。因此,如果加熱導(dǎo)致變色,則樹(shù)脂成分將吸收來(lái)自光半導(dǎo)體元件的激勵(lì)光的一部分或來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的熒光的一部分,成為增加亮度的障礙。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的上述溫度淬冷是在如果波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料被加熱則熒光強(qiáng)度會(huì)降低的現(xiàn)象。由于溫度淬冷導(dǎo)致熒光強(qiáng)度降低,所以未被轉(zhuǎn)換為熒光的能量變成了熱,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的產(chǎn)熱量增加。這使得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的溫度增加,進(jìn)一步促使溫度淬冷,導(dǎo)致熒光強(qiáng)度進(jìn)一步降低。因此,由于產(chǎn)熱導(dǎo)致的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的溫度淬冷也成為了亮度增加的障礙。日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)第2006-005367號(hào)公報(bào)提出的光源可以解決上述問(wèn)題。該光源使用不含有樹(shù)脂的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。這種情況下,由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層不含有樹(shù)脂成分,所以不會(huì)發(fā)生樹(shù)脂成分的變色。進(jìn)一步地,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可為由溫度敏感性低的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料制成的陶瓷層。這避免了溫度淬冷的產(chǎn)生,使得可以增加亮度。如圖I所示,日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)第2006-005367號(hào)公報(bào)的光源旨在通過(guò)將熒光體層92直接連接至光半導(dǎo)體元件(固定光源)95,使熒光體層92中產(chǎn)生的熱散至光半導(dǎo)體元件(固定光源)95。圖I所示的、光半導(dǎo)體元件(固定光源)95和熒光體層92直接連接的傳統(tǒng)光源裝置使用了熒光和激勵(lì)光。要使用的熒光為用來(lái)自光半導(dǎo)體元件(固定光源)95的激勵(lì)光激勵(lì)熒光體層92所發(fā)出的、在背對(duì)光半導(dǎo)體元件(固定光源)95的方向出射的光(熒光)的一部分。要使用的激勵(lì)光是從光半導(dǎo)體元件(固定光源)95發(fā)出的、透過(guò)熒光體層92且未被熒光體層92所吸收的光。具體地說(shuō),圖I中的光源裝置采用了利用透過(guò)熒光體層92的光的透過(guò)方式。從熒光體層92出射的光可以包括上述透過(guò)光以及附加的反射光,該反射光尤其是被反射離光半導(dǎo)體元件95和熒光體層92之間的界面后返回至光半導(dǎo)體元件(固定光源)95的光。在光半導(dǎo)體元件(固定光源)95中,該光(反射光)可以再次被吸收,使得該光不用作照明光。圖I中的光源裝置旨在使熒光體層92的熱散至光半導(dǎo)體元件(固定光源)95。同時(shí),如果來(lái)自光半導(dǎo)體元件(固定光源)95的激勵(lì)光的強(qiáng)度增大,則不僅在熒光體層92中可以產(chǎn)生熱,而且在光半導(dǎo)體元件(固定光源)95中也可以產(chǎn)生熱。這意味著,使得熒光體層92中產(chǎn)生的熱散至也產(chǎn)生熱的光半導(dǎo)體元件(固定光源)95,導(dǎo)致了散熱效率低。因此,在圖I的光源裝置中,采用透過(guò)方式以及熒光體層92中產(chǎn)生的熱的散熱效率低,這限制了亮度增加。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到這些問(wèn)題以及其它問(wèn)題和特征,并結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù),設(shè)計(jì)了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,可以提供一種能夠獲得亮度比傳統(tǒng)所獲得的亮度充分高的光源裝置和照明
>J-U 裝直。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,光源裝置可以包括固定光源,其構(gòu)造為發(fā)出預(yù)定波長(zhǎng)的光,該預(yù)定波長(zhǎng)在覆蓋紫外光的波長(zhǎng)和可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi);以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層,其含有至少一種類型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料被來(lái)自所述固定光源的激勵(lì)光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)比從所述固定光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)的熒光。在該光源裝置中,所述固定光源和所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可以彼此在空間上分開(kāi)。所述光源裝置可以采用從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的表面提取至少熒光的反射方式,其中,來(lái)自所述固定光源的激勵(lì)光可以透過(guò)所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的所述表面進(jìn)入所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。在該構(gòu)造中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化層可以包括具有凹陷或凸起的表面結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,在上述光源裝置中,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可以包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料板,以及在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料板上以凹陷或凸起形式形成的多個(gè)部段,其中各個(gè)部段的尺寸可以小于來(lái)自固定光源的激勵(lì)光的照射點(diǎn)的尺寸。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,在上述光源裝置中,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可以由熒光體陶瓷制成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,上述光源裝置可以構(gòu)造為包括具有所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的熒光旋轉(zhuǎn)體。根據(jù)本發(fā)明的又一方面,照明裝置可以利用上述的光源裝置。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可以為突光體材料層,稱為突光體層。根據(jù)任意上述構(gòu)造,光源裝置可以被構(gòu)造為包括固定光源,其發(fā)出預(yù)定波長(zhǎng)的光,該預(yù)定波長(zhǎng)在覆蓋紫外光波長(zhǎng)和可見(jiàn)光波長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍中;和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層或熒光體層,其含有至少一種類型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料被來(lái)自所述固定光源的激勵(lì)光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)比從所述固定光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)的熒光。固定光源和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可以彼此在空間上分開(kāi)。光源裝置可以采用從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的表面提取至少熒光的反射方式,其中,來(lái)自固定光源的激勵(lì)光透過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的所述表面可以進(jìn)入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。從而,光源裝置可以獲得比傳統(tǒng)所獲得的亮度充分高的亮度。特別地,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化層可以包括具有凹陷或突出的表面結(jié)構(gòu)。由此,光源裝置可以防止在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層中激勵(lì)密度的增加,還防止波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層中溫度的局部增加,而不產(chǎn)生亮度的增加,從而防止波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的溫度淬冷。進(jìn)一步地,如果波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層由熒光體陶瓷等制成,則防止波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層(由熒光體陶瓷等制成)破裂。如果光源裝置可以包括具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的熒光旋轉(zhuǎn)體,則可以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層相對(duì)于固定光源旋轉(zhuǎn),由此來(lái)自固定光源的激勵(lì)光以分散的方式施加到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。這樣可以抑制在光線的照射區(qū)域中發(fā)熱,可以將亮度增加至更高的水平。
根據(jù)以下描述并參考附圖,本發(fā)明的上述以及其它特點(diǎn)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰。圖I是示出了傳統(tǒng)光源裝置的示意性截面圖;圖2示出了與本申請(qǐng)相同的申請(qǐng)人所提交的且早于本申請(qǐng)所基于的申請(qǐng)的申請(qǐng)(日本專利申請(qǐng)?zhí)朜o. 2009-286397)中描述的光源裝置;圖3是根據(jù)本發(fā)明做出的光源裝置的示例性結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖4是圖3中熒光體層的一部分的放大透視圖;圖5是沿圖4的A-A線提取的截面圖;圖6是示出了與圖2的光源裝置不同的光源裝置的示意圖,其中,使得來(lái)自固定光源的激勵(lì)光沿垂直于熒光體層的激勵(lì)光照射面的軸Z的方向進(jìn)入熒光體層(S卩,其中0為0度);圖7A和圖7B是示出了圖3的光源裝置中來(lái)自固定光源的激勵(lì)光的照射范圍的圖;圖8A和圖8B是示出了圖6的光源裝置中來(lái)自固定光源的激勵(lì)光的照射范圍的圖;圖9是示出了在圖3、4和5的光源裝置中相對(duì)于多個(gè)部段各個(gè)的升角小的軸上亮度比的測(cè)量結(jié)果的圖;圖10是示出了突光體層形成為繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的反射型突光旋轉(zhuǎn)體的示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中,將根據(jù)示例性實(shí)施方式參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的光源裝置和照明裝置。圖2示出了由本申請(qǐng)的申請(qǐng)人所提交的、且早于本申請(qǐng)?zhí)峤凰诘纳暾?qǐng)的申請(qǐng)(日本專利申請(qǐng)?zhí)朜o. 2009-286397)中描述的光源裝置。參照?qǐng)D2,光源裝置10可以包括固定光源5,其發(fā)出具有在覆蓋紫外光波長(zhǎng)和可見(jiàn)光波長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域中的預(yù)定波長(zhǎng)的光;以及熒光體層2 (波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層),其含有至少一種類型的熒光體材料(波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料),該至少一種類型的熒光體材料被來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)比固定光源5發(fā)出的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)的熒光。固定光源5和熒光體層2可以彼此在空間上分開(kāi)。熒光體層2可以含有樹(shù)脂成分(例如,可以通過(guò)在諸如硅樹(shù)脂的高透明樹(shù)脂中分散熒光體材料并進(jìn)行涂布,來(lái)形成熒光體層2)??蛇x地,熒光體層2可以是玻璃密封的。此夕卜,熒光體層2可以基本上不含有樹(shù)脂成分(例如熒光體陶瓷)。可以提供具有光反射性或?qū)嵝缘幕?散熱基板)6,以面向與熒光體層2的接收前述激勵(lì)光的入射面相背對(duì)的熒光體層2的面。熒光體層2可以通過(guò)連接部7連接到散熱基板6。優(yōu)選地是,連接部7也由具有光反射性和導(dǎo)熱性的材料制成。
光源裝置10采用通過(guò)使用在反射面處發(fā)生的反射來(lái)提取光(包括激勵(lì)光和熒光)的方式(下文中稱為反射方式),該反射面設(shè)置于熒光體層2的與接收來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光的入射面相背對(duì)的面。如上所述,光源裝置10可以大致被構(gòu)造為使得固定光源5和熒光體層2彼此在空間上分開(kāi),且光源裝置10利用以反射方式發(fā)出的光。具體地說(shuō),如果如圖I示出的傳統(tǒng)光源裝置那樣,熒光體層92與固定光源95接觸,則響應(yīng)于試圖增加亮度,熒光體層92和固定光源95都被加熱。這導(dǎo)致了來(lái)自熒光體層92的熱的散熱效率低。相反,在圖2的光源裝 置中熒光體層2可以與固定光源5分開(kāi)。因此,即使試圖增加亮度,仍然允許熱通過(guò)連接部7從熒光體層2散至溫度低的散熱基板6。由此,允許以比圖I示出的傳統(tǒng)光源裝置的效率高出很多的效率從熒光體層2散熱。圖I示出的傳統(tǒng)光源裝置利用熒光和激勵(lì)光。要使用的熒光是來(lái)自熒光體層92并在背對(duì)固定光源95的方向出射的部分熒光。要使用的激勵(lì)光是來(lái)自固定光源95并且透過(guò)熒光體層92且未被熒光體層92吸收的部分激勵(lì)光。具體地說(shuō),圖I的光源裝置采用透過(guò)方式。在透過(guò)方式中,關(guān)于從熒光體層92出射的光,激勵(lì)光包括前述透過(guò)光以及附加的反射光,該反射光尤其是在反射離固定光源95和熒光體層92之間的界面之后返回至固定光源95的光。在固定光源95中該反射光再次被吸收,從而不能用作照明光。同樣,來(lái)自突光體層92的熒光透過(guò)熒光體層92的相對(duì)的兩面出射,使得朝著固定光源95的方向出射的熒光也不能被用作照明光。因此,透過(guò)方式降低了光的使用率。進(jìn)一步地,透過(guò)方式需要熒光體層92的厚度大以獲得預(yù)定色度的照明光。因此,熒光體層92和固定光源95之間的距離增大,這不利于從熒光體層92向固定光源95散熱。相反,圖2的光源裝置10采用了反射方式。在該反射方式中,可以使在背對(duì)固定光源5的方向出射的光(包括激勵(lì)光和突光)被反射離反射面(例如,基板6的反射面),在朝向固定光源5的方向行進(jìn)。因此,來(lái)自由來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光激勵(lì)的熒光體層2的所有光(突光)(具體而言,在朝向固定光源5的方向出射的突光),以及來(lái)自固定光源5的未被突光體層2吸收的所有激勵(lì)光(具體而言,通過(guò)反射來(lái)自固定光源5且未被突光體層2吸收的光所獲得的光)可以用作照明光(具體來(lái)說(shuō),激勵(lì)光和熒光可以有效地用作照明光)。這顯著地提高了光的使用率,允許增加亮度。進(jìn)一步地,即使熒光體層2的厚度可以為傳統(tǒng)透過(guò)型的相應(yīng)熒光體層厚度的一半或更小,反射型光源裝置可以保持熒光體層2中的光程長(zhǎng)度與透過(guò)型光源裝置中的相同,以獲得相同的色度。因此,反射型可以允許減少熒光體層2的厚度,縮短從熒光體層2到基板6的距離,因而有利于散熱。如上所述,圖2的光源裝置10可以構(gòu)造為使得固定光源5和熒光體層2可以彼此在空間上分開(kāi),且光源裝置10可以利用反射方式發(fā)出的光。因此,光源裝置10可以實(shí)現(xiàn)亮度比傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的亮度足夠高。此外,在圖2的光源裝置10中,如果熒光體層2基本上不含有樹(shù)脂成分,則不會(huì)發(fā)生由熱引起的變色,光被吸收較少。這種情況下,亮度可以增加至更高的水平。本文中,熒光體層2基本上不含有樹(shù)脂成分是指典型地用于形成熒光體層的樹(shù)脂成分可以構(gòu)成熒光體層的5wt% (重量百分比)以下。該熒光體層的示例可以包括通過(guò)在玻璃中分散突光體粉末實(shí)現(xiàn)的一種,通過(guò)在玻璃基質(zhì)中添加發(fā)光中心離子形成的玻璃突光體材料、以及熒光體材料的單晶體或熒光體材料的多晶體(下文中稱作熒光體陶瓷)。在熒光體材料的制造過(guò)程中,材料可以形成為任意形狀,然后燒結(jié)。熒光體陶瓷可以是燒成的熒光體材料的塊。在作為制造熒光體陶瓷的一個(gè)處理的成形中,熒光體陶瓷可使用有機(jī)成分作為粘合劑。在成形后實(shí)施的脫脂步驟中,該有機(jī)成分可以被燃燒(分解并蒸發(fā))。因此,有機(jī)樹(shù)脂成分可以構(gòu)成燒成后的熒光體陶瓷的僅5wt% (重量百分比)以下。這意味著,這里描述的熒光體層基本上不含有樹(shù)脂成分,且僅由無(wú)機(jī)材料組成,使得不會(huì)發(fā)生由熱引起的變色。通常,僅由無(wú)機(jī)材料組成的玻璃或陶瓷的導(dǎo)熱性高于樹(shù)脂的導(dǎo)熱性。這有利于從熒光體層2向基板6散熱。尤其是,通常熒光體陶瓷的導(dǎo)熱性也高于玻璃的導(dǎo)熱性,且以比制造單晶體所需的成本低的成本制造熒光體陶瓷。就這一點(diǎn)而言,優(yōu)選地使用熒光體陶瓷形成熒光體層2。突光體層2可以含有至少一種類型的突光體材料,該突光體材料被來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)比固定光源5發(fā)出的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的熒光。更具體地說(shuō),例如,如果固定光源5發(fā)出紫外光,則熒光體層2可以含有藍(lán)、綠和紅熒光體材料中的至少一種。例如,如果固定光源5發(fā)出紫外光且熒光體層2含有藍(lán)、綠和紅熒光體材料(例如,如果熒光體層2含有均勻地分散有藍(lán)、綠和紅熒光體材料的混合體),用來(lái)自固定光源5的紫外光照 射熒光體層2得到白色的照明光,作為反射光。例如,如果固定光源5發(fā)出紫外光且熒光體層2含有藍(lán)、綠或紅熒光體材料,則用來(lái)自固定光源5的紫外光照射熒光體層2得到藍(lán)色的照明光、綠色的照明光或紅色的照明光(單色光),作為反射光。例如,如果固定光源5發(fā)出為可見(jiàn)光的藍(lán)光,則熒光體層2可以含有綠、紅和黃熒光體材料中的至少一種。例如,如果固定光源5發(fā)出為可見(jiàn)光的藍(lán)光且熒光體層2含有綠和紅熒光體材料(例如,如果熒光體層2含有均勻分散有綠和紅熒光體材料的混合體),則用來(lái)自固定光源5的藍(lán)光照射熒光體層2得到白色的照明光等,作為反射光。例如,如果固定光源5發(fā)出作為可見(jiàn)光的藍(lán)光且熒光體層2僅含有黃熒光體材料,則利用來(lái)自固定光源5的藍(lán)光照射熒光體層2得到白色的照明光等,作為反射光。如上所述,通過(guò)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)固定光源5和熒光體層2的組合,可以獲得單色光或白光。在圖2的光源裝置10中,散熱基板6可以起到反射如下光的反射面的作用,該光包括被來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光激勵(lì)的突光體層2發(fā)出的光(突光),以及來(lái)自固定光源5且未被熒光體層2吸收的光。散熱基板6可以進(jìn)一步起到以下作用使從熒光體層2傳導(dǎo)出的熱散至外部,以及支撐熒光體層2。因此,散熱基板6需要具有優(yōu)秀的光反射性能、導(dǎo)熱性能和可加工性。金屬基板、由諸如氧化鋁的氧化物陶瓷制成的基板、或由諸如鋁的氮化物的非氧化物陶瓷制成的基板可用作散熱基板6。同時(shí),期望的是優(yōu)秀的光反射性能、導(dǎo)熱性能和可加工性都具有的金屬基板用作散熱基板6。連接熒光體層2和散熱基板6的連接部7也可以起到反射如下光的反射面的作用,該光包括被來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光激勵(lì)的突光體層2發(fā)出的光(突光),以及來(lái)自固定光源5且未被熒光體層2吸收的光。連接部7可進(jìn)一步起到以下作用使從熒光體層2傳導(dǎo)出的熱散至外部。因而,期望的是,具有優(yōu)秀的光反射性能和導(dǎo)熱性能的金屬(焊接金屬)用作連接部7。有機(jī)粘合劑、無(wú)機(jī)粘合劑、低融點(diǎn)玻璃、或金屬(焊接金屬)可用于形成連接部7。在圖2的光源裝置10中,使來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光傾斜地進(jìn)入熒光體層2,即,與軸Z成預(yù)定角度0 (0不為零度),其中軸Z垂直于熒光體層2的激勵(lì)光照射面。與激勵(lì)光沿垂直于熒光體層2的激勵(lì)光照射面的軸Z方向進(jìn)入熒光體層2(即,0為零度)的情形相比,這使得激勵(lì)光照射到熒光體層2上的面積增大。因此,在熒光體層2中激勵(lì)密度不增加,在熒光體層2中不會(huì)局部升溫,從而防止熒光體層2的溫度淬冷。進(jìn)一步地,如果熒光體層2由熒光體陶瓷等制成,則可以防止熒光體層2 (由熒光體陶瓷等制成)的破裂。在圖2的光源裝置10中,使來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光傾斜地進(jìn)入熒光體層2,使得激勵(lì)光照射到熒光體層2上的面積增大,從而防止熒光體層2中激勵(lì)密度增加。同時(shí),與激勵(lì)光沿垂直于熒光體層2的激勵(lì)光照射面的軸Z的方向進(jìn)入熒光體層2 (即,0為零度)的情形相比,這導(dǎo)致亮度降低。本發(fā)明已解決了上述問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止熒光體層中激勵(lì)密度增加以及防止熒光體層中溫度局部增加而不產(chǎn)生亮度降低的光源裝置和照明裝置。圖3、圖4和圖5示出了本發(fā)明的光源裝置的示例性結(jié)構(gòu)。圖4是圖3中熒光體層的部分放大透視圖。圖5是沿圖4的A-A線提取的截面圖。在圖3、圖4和圖5中,與圖2中相似的部件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。參照?qǐng)D3,光源裝置20也可以包括固定光源5,其 發(fā)出在覆蓋紫外光波長(zhǎng)和可見(jiàn)光波長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域中的預(yù)定波長(zhǎng)的光;以及熒光體層12,其含有至少一種類型的熒光體材料,該熒光體材料可以被來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)比固定光源5發(fā)出的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的熒光。固定光源5和熒光體層12可以彼此在空間上分開(kāi)。熒光體層12可以含有樹(shù)脂成分(例如,可以通過(guò)在諸如硅樹(shù)脂的高透明樹(shù)脂中分散熒光體材料并進(jìn)行涂布,來(lái)形成熒光體層12)??蛇x地,熒光體層12可以是玻璃密封的。此外,熒光體層12可以基本上不含有樹(shù)脂成分(例如熒光體陶瓷)。如果熒光體層12基本上不含有樹(shù)脂成分,則不會(huì)發(fā)生由熱引起的變色,并且光被吸收更少。這種情況下,亮度可以增加至更高的水平。本文中,熒光體層12基本上不含有樹(shù)脂成分是指典型地用于形成熒光體層的樹(shù)脂成分可以構(gòu)成熒光體層的5wt% (重量百分比)以下。該熒光體層的示例可以包括通過(guò)在玻璃中分散熒光體粉末實(shí)現(xiàn)的一種,通過(guò)在玻璃基質(zhì)中添加發(fā)光中心離子形成的玻璃熒光體材料、以及熒光體材料的單晶體或熒光體材料的多晶體(下文中稱作熒光體陶瓷)。在熒光體材料的制造過(guò)程中,材料可以形成為任意形狀,然后燒結(jié)。熒光體陶瓷可以是燒成的熒光體材料的塊。在作為制造熒光體陶瓷的一個(gè)處理的成形中,熒光體陶瓷可使用有機(jī)成分作為粘合劑。在成形后實(shí)施的脫脂步驟中,該有機(jī)成分可以被燃燒(分解并蒸發(fā))。因此,有機(jī)樹(shù)脂成分可以構(gòu)成燒成后的熒光體陶瓷的僅5wt% (重量百分比)以下。這意味著,這里描述的熒光體層基本上不含有樹(shù)脂成分,且僅由無(wú)機(jī)材料組成,使得不會(huì)發(fā)生由熱引起的變色。通常,僅由無(wú)機(jī)材料組成的玻璃或陶瓷的導(dǎo)熱性高于樹(shù)脂的導(dǎo)熱性。這有利于從熒光體層12向基板6散熱。尤其是,通常熒光體陶瓷的導(dǎo)熱性也高于玻璃的導(dǎo)熱性,且以比制造單晶體所需的成本低的成本制造熒光體陶瓷。就這一點(diǎn)而言,優(yōu)選地使用熒光體陶瓷形成熒光體層12。突光體層12可以含有至少一種類型的突光體材料,該突光體材料被來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)比固定光源5發(fā)出的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的熒光。更具體地說(shuō),例如,如果固定光源5發(fā)出紫外光,則熒光體層12可以含有藍(lán)、綠和紅熒光體材料中的至少一種。例如,如果固定光源5發(fā)出紫外光且熒光體層12含有藍(lán)、綠和紅熒光體材料(例如,如果熒光體層12含有均勻地分散有藍(lán)、綠和紅熒光體材料的混合體),用來(lái)自固定光源5的紫外光照射熒光體層12得到白色的照明光,作為反射光。例如,如果固定光源5發(fā)出紫外光且熒光體層12含有藍(lán)、綠或紅熒光體材料,則用來(lái)自固定光源5的紫外光照射熒光體層12得到藍(lán)色的照明光、綠色的照明光或紅色的照明光(單色光),作為反射光。例如,如果固定光源5發(fā)出為可見(jiàn)光的藍(lán)光,貝1J突光體層12可以含有綠、紅和黃突光體材料中的至少一種。例如,如果固定光源5發(fā)出為可見(jiàn)光的藍(lán)光且熒光體層12含有綠和紅熒光體材料(例如,如果熒光體層12含有均勻分散有綠和紅熒光體材料的混合體),則用來(lái)自固定光源5的藍(lán)光照射熒光體層12得到白色的照明光等,作為反射光。例如,如果固定光源5發(fā)出作為可見(jiàn)光的藍(lán)光且熒光體層12僅含有黃熒光體材料,則用來(lái)自固定光源5的藍(lán)光照射熒光體層12得到白色的照明光等,作為反射光。如上所述,通過(guò)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)固定光源5和熒光體層12的組合,可以獲得單色光或白光??梢蕴峁┚哂泄夥瓷湫曰?qū)嵝缘幕?散熱基板)6,以朝向與熒光體層12的接收前述激勵(lì)光的入射面背對(duì)的熒光體層12的面。熒光體層12可以通過(guò)連接部7連接到散熱基板6。 光源裝置20采用通過(guò)使用在反射面處發(fā)生的反射來(lái)提取光(包括激勵(lì)光和熒光)的方式(下文中稱為反射方式),該反射面設(shè)置于熒光體層12的與接收來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光的入射面背對(duì)的面。如上所述,圖3的光源裝置20可以大致具有與圖2的光源裝置10相同的結(jié)構(gòu)。散熱基板6和連接部7可以由參照?qǐng)D2的光源裝置10所描述的材料(圖2的光源裝置10的散熱基板6和連接部7的材料)制成。為了解決與圖2的光源裝置10有關(guān)的上述問(wèn)題,圖3的光源裝置20可以包括具有凹陷或凸起的表面結(jié)構(gòu),如圖4和5中以放大圖所示。更具體地,熒光體層12可以由熒光體板22、和在熒光體板22上形成的凹陷或凸起形式的多個(gè)部段23組成。在圖4和5示出的示例中,凹陷或凸起形式的部段23各具有四棱錐的形狀,且彼此接觸。例如,各個(gè)部段23(具有四棱錐形狀)的尺寸(底部的邊長(zhǎng))W可從約IOym至約100 u m,且小于來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光的照射點(diǎn)的尺寸(直徑或?qū)挾?D (例如,從約200 至約300 ym)。如隨后所描述的,為了進(jìn)一步增加亮度(下文所述,增加軸上亮度比),優(yōu)選地是各個(gè)部段23 (具有四棱錐形狀)具有在從約30度至約70度的范圍內(nèi)的升角小。例如,為了形成熒光體層12,熒光體板22和凹陷或凸起形式的部段23由相同的熒光體材料制成,并且可以一體地制備??蛇x地,為了形成熒光體層12,熒光體板22和凹陷或凸起形式的部段23由相同的熒光體材料制成,且可以分開(kāi)制備。隨后,分開(kāi)制備的熒光體板22和凹陷或凸起形式的部段23可以結(jié)合在一起。圖3的光源裝置20可以構(gòu)造為,使得來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光沿垂直于熒光體層12的激勵(lì)光照射面的軸Z方向進(jìn)入熒光體層12(即,0為零度)。這里,熒光體層12的激勵(lì)光照射面是基于未提供凹陷或凸起形式的部段23 (熒光體層12僅包括熒光體板22)的假設(shè)而限定的,且與圖2的光源裝置10中的熒光體層2的激勵(lì)照射面相對(duì)應(yīng)。圖3的光源裝置20可以構(gòu)造為,使得來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光沿垂直于熒光體層12的激勵(lì)光照射面的軸Z方向進(jìn)入熒光體層12(即,0為零度)。這里,熒光體層12的激勵(lì)光照射面是基于未提供凹陷或凸起形式的部段23(熒光體層12僅包括熒光體板22)的假設(shè)而限定的,且與圖2的光源裝置10中熒光體層2的激勵(lì)光照射面相對(duì)應(yīng)。因此,可以提供半反射鏡25以從入射光中分離出來(lái)自熒光體層12的反射光(包括激勵(lì)光和熒光),以提取反射光。圖3的光源裝置20與圖6中所示的光源裝置15比較。圖6的光源裝置15與圖2光源裝置10不同之處在于可以使來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光沿垂直于熒光體層2的激勵(lì)光所照射在上面的入射面的軸Z方向進(jìn)入熒光體層2(即,0為零度)。這里,熒光體層2的激勵(lì)光所照射在上面的面是基于熒光體層2僅包括熒光體板22,而不包括凹陷或凸起形式的部段23的假設(shè)而限定的。如果在圖3的光源裝置20中來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光的照射點(diǎn)的尺寸(直徑或?qū)挾?D為從約200 u m至約300 u m,則來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光可以照射在圖7A和圖7B示出的范圍上。在圖6的光源裝置15中,來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光可以照射在圖8A和圖8B示出的范圍上。圖7A和圖8A是頂視圖,而圖7B和圖8B是側(cè)視圖。從圖7A和圖8A之間的比較可以看出,從頂部觀察,圖3的光源裝置20和圖6的光源裝置15中實(shí)現(xiàn)熒光體層 12和2上等于ARO的激勵(lì)光照射面積(垂直于來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光的照射軸Z的照射截面面積)。這意味著,與圖6的光源裝置15相比,圖3的光源裝置20的亮度并未降低。進(jìn)一步地,從圖8A和圖SB之間的比較看出,在圖6的光源裝置15中,激勵(lì)光在熒光體層2上的實(shí)際照射面積是垂直于來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光的照射軸Z的照射截面面積AR0,而在圖3的光源裝置20中,激勵(lì)光在熒光體層12上的實(shí)際照射面積為ARl ( > AR0)。面積ARl大于面積AR0。因此,圖3的光源裝置20可以防止熒光體層12中激勵(lì)密度的增加,抑制了熒光體層12中溫度的局部增加,而未產(chǎn)生亮度降低。圖9示出了圖3、圖4和圖5的光源裝置中,相對(duì)于各個(gè)部段23 (具有四棱錐形狀)的升角0的軸上亮度比的測(cè)量結(jié)果。該軸上亮度比是在各個(gè)升角0處并沿軸Z的方向確定的亮度比,并且是相對(duì)于如果升角0為零度且沿軸Z的方向確定的亮度的亮度比。從圖9中可以看出,為了將亮度增加至更高的水平,優(yōu)選的是各個(gè)部段23(具有四棱錐形狀)的升角0在從約30度至約70度的范圍內(nèi)。如上所述,圖3、圖4和圖5的光源裝置20可以防止在熒光體層12中激勵(lì)密度增力口,防止熒光體層12的溫度局部增加,而未產(chǎn)生亮度降低,從而防止熒光體層12的溫度淬冷。進(jìn)一步地,如果熒光體層12由熒光體陶瓷等制成,可以防止熒光體層12 (由熒光體陶瓷等制成)的破裂。在圖3、圖4和圖5的示例中,凹陷或凸起形式的部段23各個(gè)被示為具有四棱錐形狀。同時(shí),各個(gè)部段23可以具有除四棱錐以外的棱錐形狀(例如,三棱錐),或可以具有圓錐體的形狀。如果凹陷或凸起形式的各個(gè)部段23具有除四棱錐以外的棱錐形狀(例如,三棱錐)或圓錐體形狀,則凹陷或凸起形式的部段23仍然彼此接觸。這種情況下,例如,棱錐或圓錐的尺寸(底部的長(zhǎng)度)W仍為從約10 ii m至約100 V- m,且小于來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光的照射點(diǎn)的尺寸(直徑或?qū)挾?D(例如,從約200i!m至約300i!m)。進(jìn)一步地,優(yōu)選的是各個(gè)部段23 (具有棱錐或圓錐形狀)具有在從約30度至約70度之間的范圍升角小??蛇x地,例如,凹陷或凸起形式的部段23可以各具有半球形狀。如果凹陷或凸起形式的部段23各具有半球形狀,則凹陷或凸起形式的部段23仍然彼此接觸。這種情況下,例如,半球狀的各個(gè)部段23的尺寸(底部?jī)?nèi)接六邊形或正方形的一個(gè)邊長(zhǎng))W仍為從約IOym至約100 u m,且小于來(lái)自固定光源5的激勵(lì)光的照射點(diǎn)的尺寸(直徑或?qū)挾?D (例如,從約200 u m至約300 u m)。進(jìn)一步地,優(yōu)選的是,圓頂狀的(dome)各個(gè)部段23具有從約30度至約70度范圍的升角0。但是,與各個(gè)具有棱錐或圓錐形狀的凹陷或凸起形式的部段23所實(shí)現(xiàn)的光利用率相比,各個(gè)具有半球狀的凹陷或凸起形式的部段23導(dǎo)致光利用率低。因此,優(yōu)選的是凹陷或凸起形式的部段23各個(gè)具有棱錐或圓錐形狀。在本發(fā)明的上述光源裝置中,熒光體層12可以是固定的或可移動(dòng)的。例如,如圖10所示,熒光體層12可以形成為可以繞旋轉(zhuǎn)軸X旋轉(zhuǎn)(借由馬達(dá)4等)的反射型熒光旋轉(zhuǎn)體I。具體來(lái)說(shuō),可以通過(guò)連接熒光體層12和散熱基板6,并將連接后的熒光體層12和散熱基板6接合至馬達(dá)4等,來(lái)形成反射型熒光旋轉(zhuǎn)體I。 散熱基板6和連接部可以起到反射激勵(lì)光和熒光的反射面的作用。散熱基板6可以具有盤狀或四邊形的形狀。為了在旋轉(zhuǎn)中獲得穩(wěn)定性,可以切換盤狀體的一部分,或者相反,可以在散熱基板6上加重。熒光旋轉(zhuǎn)體I本來(lái)允許抑制熒光體材料的發(fā)熱,使得使用熒光旋轉(zhuǎn)體I可以將亮度增加至更高的水平。下文中,更詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述光源裝置。在本發(fā)明的上述光源裝置中,發(fā)出的光波長(zhǎng)在覆蓋紫外光的波長(zhǎng)和可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域中的發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器可以用作固定光源5。作為具體示例,固定光源5可以為由InGaN材料制成的發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器,其發(fā)出波長(zhǎng)約為380nm的近紫外光。這種情況下,熒光體層12可以含有能夠被波長(zhǎng)在從約380nm至約400nm的范圍的紫外光激勵(lì)的熒光體材料??梢员贿@種紫外光激勵(lì)的紅熒光體材料的示例可以包括 CaAlSiN3:Eu2+、Ca2Si5N8:Eu2+、La2O2S:Eu3\ KSiF6:Mn4+ 以及KTiF6:Mn4+。能被這種紫外光激勵(lì)的綠熒光體材料的示例可以包括Lu3Al5O12 = Ce' (Si,A1)6(0, N)8:Eu2+、BaMgAlltlO17:Eu2+、Mn2+ 以及(Ba, Sr)2Si04:Eu2+。能被這種紫外光激勵(lì)的藍(lán)熒光體材料的示例可以包括(Sr, Ca,Ba,Mg) 10 (PO4) 6C12:Eu2+、BaMgAlltlO17:Eu2+ 以及 LaAl (Si,Al) 6 (N,0) 10: Ce3+0可選地,固定光源5可以為由GaN材料制成的發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器,其發(fā)出波長(zhǎng)約為460nm的藍(lán)光。這種情況下,突光體層12可以含有被波長(zhǎng)在從約440nm至約470nm的范圍內(nèi)的藍(lán)光激勵(lì)的熒光體材料。能被這種藍(lán)光激勵(lì)的紅熒光體材料的示例可以包括 CaAlSiN3:Eu2+、Ca2Si5N8:Eu2+、KSiF6:Mn4+ 以及 KTiF6:Mn4+。能被這種藍(lán)光激勵(lì)的綠熒光體材料的示例可以包括 Lu3Al5O12: Ce3+、Y3 (Ga, Al) 5012: Ce3+、Ca3Sc2Si3O12: Ce3+、CaSc2O4Eu2\(Ba, Sr)2Si04:Eu2+、Ba3Si6O12N2:Eu2+ 以及(Si, A1)6(0, N)8:Eu2+。能被波長(zhǎng)在從約 440nm 至約470nm的范圍內(nèi)的藍(lán)光激勵(lì)的黃熒光體材料的示例可以包括Y3Al5O12 = Ce3+(YAG)、(Sr,Ba) 2Si04: Eu2+ 及 Cax (Si,Al) 12 (0,N) 16: Eu2+。例如,可以通過(guò)將上述熒光體材料的粉末分散在玻璃中,來(lái)形成熒光體層12。除此之外,熒光體層12可由通過(guò)將發(fā)光中心離子添加到玻璃基質(zhì)所形成的玻璃熒光體材料、或不含有諸如樹(shù)脂的粘合成分的熒光體陶瓷制成。作為更具體的示例,如果通過(guò)將熒光體粉末分散在玻璃中來(lái)形成突光體層12,可以通過(guò)將上述組成的突光體材料粉末分散在含有諸如P203、Si02、B203及Al2O3的成分的玻璃中,來(lái)形成熒光體層12。通過(guò)將發(fā)光中心離子添加到玻璃基質(zhì)中形成的玻璃熒光體材料的示例可以包括基于通過(guò)添加Ce3+或Eu2+作為催化劑所形成的諸如Ca-Si-Al-O-N和Y-Si-Al-O-N的氮氧化物的玻璃熒光體材料。熒光體陶瓷的示例可以包括由上述組成的熒光體材料組成的燒結(jié)體,且基本上不含有樹(shù)脂成分。具體地,期望的是具有透光性的熒光體陶瓷。這里之所以提及熒光體陶瓷的透光性是由于其燒結(jié)體基本上不含有可能導(dǎo)致光散射的孔隙或晶界中雜質(zhì)??紫痘螂s質(zhì)還可以干擾熱擴(kuò)散。因而,透光陶瓷的導(dǎo)熱性高。因此,如果使用透光陶瓷形成熒光體層,則激勵(lì)光和熒光因?yàn)椴粫?huì)逃逸而不會(huì)損耗,可以從熒光體層提取激勵(lì)光和熒光并使用。此外,允許有效地散出熒光體層中產(chǎn)生的熱。如果燒結(jié)體不具有透光性,則期望的是具有最小可能數(shù)量的孔隙或雜質(zhì)。用于評(píng)價(jià)殘留孔隙的指標(biāo)可以是表示熒光體陶瓷比重的值。期望的是,該值為通過(guò)計(jì)算獲得的理論值的95%以上。現(xiàn)在基于熒光體陶瓷是響應(yīng)于藍(lán)激勵(lì)光的照射而發(fā)出黃光的Y3Al5O12 = Ce3+熒光體材料的假設(shè),下面來(lái)描述具有透光性的熒光體陶瓷的制造方法。通過(guò)遵循開(kāi)始材料的混合步驟、成形步驟、燒結(jié)步驟和加工步驟,制造熒光體陶瓷。開(kāi)始材料的示例可以包括Y3Al5O12 = Ce3+熒光體材料的構(gòu)成元素的氧化物,諸如氧化釔、氧化鈰和氧化鋁、以及在燒結(jié)后要成為氧化物的材料,諸如碳酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽。期望的是,開(kāi)始材料具有亞微米尺寸的粒徑。這些材料被稱重以達(dá)到化學(xué)計(jì)量的比例。此時(shí),可以添加諸如鈣的化合物和硅的化合物的化合物,以增加燒結(jié)后的陶瓷的透光性??梢圆捎脻袷角蚰C(jī),將稱重后的材料分散并良好地混合入水或有機(jī)溶劑中。接下來(lái),得到的混合物被形成預(yù)定的形狀??梢砸詥屋S加壓方法、冷等靜壓方法、粉漿澆鑄方法或注模方法進(jìn)行形成。得到的成形體可以在從 1600°C至1800°C的溫度中燒結(jié),從而獲得了具有透光性的Y3Al5O12 = Ce3+熒光體陶瓷??梢酝ㄟ^(guò)采用自動(dòng)拋光單元等將如此獲得的熒光體陶瓷拋光至從幾十至幾百微米的厚度。隨后,在使用前,熒光體陶瓷進(jìn)一步地經(jīng)過(guò)用金剛石切割器或激光器執(zhí)行的切塊或劃線,以形成具有熒光體板和在熒光體板上形成的凹陷或凸起形式的多個(gè)部段的結(jié)構(gòu)。激勵(lì)光進(jìn)入熒光體陶瓷所透過(guò)的熒光體陶瓷的入射面可以給予AR涂層(具有抗反射功能的膜)。在上述示例中,為了形成熒光體層12,例如,熒光體板22和凹陷或凸起形式的部段23可以由相同的熒光體材料制成,且一體地制備??蛇x地,熒光體板22和凹陷或凸起形式的部段23可以由相同的熒光體材料制成,且可以分開(kāi)制備。分開(kāi)制備的熒光體板22和凹陷或凸起形式的部段23可以結(jié)合在一起。凹陷或凸起形式的部段23可以由玻璃或透光材料制成。同時(shí),如果凹陷或凸起形式的部段23由與熒光體板22的熒光體材料相同的熒光體材料制成,則部段23可以具有與熒光體板22的折射率相同的折射率,變?yōu)榕c熒光體板22光學(xué)連續(xù)。因此,這種情況下可獲得圖9示出的軸上亮度。相反,如果凹陷或凸起形式的部段23由玻璃或透光材料制成,除非部段23具有與熒光體板22的折射率相同的折射率,否則部段23與熒光體板22不光學(xué)連續(xù)。在這種情況下,亮度并不令人滿意地增加。因此,如果凹陷或凸起形式的部段23由玻璃或透光材料制成,則用作部段23的材料應(yīng)當(dāng)具有與熒光體板22的折射率盡可能相近的折射率。金屬基板、或由氧化物陶瓷或非氧化物陶瓷制成的基板可以用作散熱基板6。特別地,期望的是優(yōu)秀的光反射性能、導(dǎo)熱性能和可加工性能都具有的金屬基板用作散熱基板6。舉例來(lái)說(shuō),諸如Al、Cu、Ti、Si、Ag、Au、Ni、Mo、W、Fe和Pd的單金屬元素的金屬、或含有這些金屬元素的合金,可以用作散熱基板6。進(jìn)一步地,散熱基板6的表面可給予增加反射的涂層或防腐蝕涂層。此外,散熱基板6可以設(shè)置有例如鰭片的結(jié)構(gòu),以增加散熱性能。如上所述,在本發(fā)明中,固定光源5和熒光體層12可以相對(duì)于散熱基板6設(shè)置在同一側(cè),以實(shí)現(xiàn)反射型光源裝置。其實(shí),如果需要,可以在固定光源5和熒光體層12之間設(shè)置例如透鏡的光學(xué)部件。通過(guò)將本發(fā)明的各種類型的上述光源裝置和例如一定透鏡系統(tǒng)的光學(xué)部件相結(jié)合,可以提供能夠增加亮度的照明裝置。例如,本發(fā)明可用于通用照明。
顯然對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此,本發(fā)明旨在覆蓋落入所附權(quán)利要求書(shū)及其等同物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變型。以上所描述的所有相關(guān)技術(shù)參考通過(guò)引用全部合并如此。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置,其包括 固定光源,其被構(gòu)造為發(fā)出預(yù)定波長(zhǎng)的光,該預(yù)定波長(zhǎng)在覆蓋紫外光的波長(zhǎng)和可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi);以及 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層,其含有至少一種類型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,該至少一種類型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料被來(lái)自所述固定光源的激勵(lì)光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)比從所述固定光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)的熒光; 所述固定光源和所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層彼此在空間上分開(kāi),所述光源裝置采用從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的入射面提取至少熒光的反射方式,其中,來(lái)自所述固定光源的激勵(lì)光透過(guò)所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的所述入射面進(jìn)入所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化層包括具有凹陷或凸起的表面結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源裝置,其中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層包括熒光體板、以及在所述熒光體板上以凹陷或凸起形式形成的多個(gè)部段,各個(gè)部段的尺寸小于來(lái)自所述固定光源的激勵(lì)光的照射點(diǎn)的尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光源裝置,其中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層由熒光體陶瓷制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的光源裝置,該光源裝置包括具有所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的熒光旋轉(zhuǎn)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的光源裝置,其中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層是熒光體層。
6.一種照明裝置,該照明裝置被構(gòu)造為包括權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的光源裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及光源裝置和照明裝置。一種光源裝置可以獲得比傳統(tǒng)所獲得的亮度充分高的亮度。該光源裝置可以包括固定光源,其發(fā)出預(yù)定波長(zhǎng)的光,該預(yù)定波長(zhǎng)在覆蓋紫外光的波長(zhǎng)和可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi);以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層,其含有至少一種類型的熒光體材料,該熒光體材料被來(lái)自固定光源的激勵(lì)光激勵(lì),發(fā)出波長(zhǎng)比從固定光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)的熒光。固定光源和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可以彼此在空間上分開(kāi)。光源裝置可以采用從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的入射面提取至少熒光的反射方式,其中,來(lái)自固定光源的激勵(lì)光透過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的所述入射面進(jìn)入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化層包括具有凹陷或凸起的表面結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L33/20GK102800791SQ201210225548
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者川上康之 申請(qǐng)人:斯坦雷電氣株式會(huì)社