照明装置制造方法及图纸

技术编号:11164636 阅读:76 留言:0更新日期:2015-03-18 21:00
本发明专利技术涉及一种具有至少一个激光光源(10,20,30)和光波长转换元件(12,22,32)的照明装置,其中光波长转换元件(12,22,32)具有发光材料(121,221,321),所述发光材料设置在衬底(120,220,320)的表面区域(1201,2201,3201)上并且用于由至少一个激光光源(10,20,30)发射的光的波长转换,并且其中光波长转换元件(12,22,32)在衬底(120,220,320)的设有发光材料(121,221,321)的表面区域的边缘处与在衬底(120,220,320)的设有发光材料的表面区域的面重心中相比具有更大的厚度,其中厚度相应地垂直于衬底(120,220,320)的设有发光材料(121,221,321)的表面区域被测量。

【技术实现步骤摘要】
照明装置
本专利技术涉及一种照明装置,该照明装置具有至少一个激光光源和光波长转换元件,其中所述光波长转换元件具有发光材料,所述发光材料设置在衬底的表面区域上并且用于由至少一个所述激光光源发射的光的波长转换。
技术介绍
例如在DE 20 2012 005 157 U1中公开这种照明装置。该文献描述一种具有多个发蓝光的激光二极管的照明装置,所述激光二极管的光借助于TIR光学装置和连接在下游的光导体偏转到光波长转换元件上。
技术实现思路
本专利技术的目的是:提供一种这类照明装置,所述照明装置的波长转换元件在照明装置运行期间经受更小的热负荷。 该目的通过下述的照明装置来实现。在【具体实施方式】部分描述本专利技术的尤其有利的设计方案。 所述照明装置具有至少一个激光光源和光波长转换元件,其中所述光波长转换元件具有发光材料,所述发光材料设置在衬底的表面区域上并且用于由至少一个所述激光光源发射的光的波长转换,其特征在于,所述光波长转换元件在所述衬底的设有发光材料的表面区域的边缘处与在所述衬底的设有发光材料的所述表面区域的面重心中相比具有更大的厚度,其中相应地垂直于所述衬底的设有发光材料的所述表面区域来测量所述厚度。 所述照明装置具有至少一个激光光源和光波长转换元件,所述光波长转换元件将至少一个所述激光光源的光至少部分地转换成不同波长的光,其特征在于,所述照明装置构成为,使得产生定向到所述光波长转换元件上的、在所述光波长转换元件的表面上具有激光光斑的激光射束,其中所述激光射束的能量密度在所述激光光斑的边缘区中与在所述激光光斑的所述面重心中相比更大。 根据第一实施方式,根据本专利技术的照明装置具有光波长转换元件和至少一个优选构成为激光二极管装置的激光光源,其中光波长转换元件具有发光材料,所述发光材料设置在衬底的表面区域上并且用于由至少一个激光光源发射的光的波长转换。根据本专利技术,光波长转换元件在衬底的设有发光材料的表面区域的边缘处与在衬底的设有发光材料的表面区域的面重心中相比具有更大的厚度。厚度相应地垂直于衬底的设有发光材料的表面区域来测量。术语衬底的设有发光材料的表面区域的“面重心”在数学或物理的意义中表示前述表面区域的面重心。根据本专利技术的照明装置的光波长转换元件的上述厚度差异实现从光波长转换元件到周围环境、例如到冷却体的更好的导热,所述冷却体构成用于光波长转换元件的固持件,进而用于在根据本专利技术的照明装置运行期间降低光波长转换元件的热负荷。至少一个激光光源通常借助于设置在下游的光学装置产生在激光射束轮廓中具有几乎均匀的能量密度分布的激光射束。由此,在激光射束聚焦到衬底的设有发光材料的表面区域的面重心上时波长转换元件在前述表面区域的面重心中最大程度地通过激光射束加热,因为从该点的导热与在衬底的前述表面区域的边缘处相比更差。由于在激光射束的波长转换中出现的斯托克斯位移并且由于因为热淬灭引起的转换损耗,在波长转换元件中产生高的损耗功率,所述损耗功率必须以热量的形式从光波长转换元件中导出。为了更好地导热,按照根据本专利技术的照明装置的第一实施方式的光波长转换元件在衬底的设有发光材料的表面区域的边缘处与在衬底的设有发光材料的表面区域的面重心中相比具有更大的厚度。 有利地,光波长转换元件由具有高导热性的材料制成,以便进一步改进导热并且在根据本专利技术的照明装置运行期间尽可能低地保持光波长转换元件的热负荷。优选光波长转换元件的设有发光材料的衬底构成为蓝宝石小板或陶瓷小板,并且发光材料例如借助于粘结剂或以覆层的形式施加在衬底的表面上。上述衬底具有尤其高的导热性。光波长转换元件优选固定在冷却体或热沉上,所述冷却体或热沉构成用于光波长转换元件的固持件,以便能够以尽可能有效的方式将光波长转换元件的热量导出给周围环境。 在按照根据本专利技术的照明装置的第一实施方式的光波长转换元件中厚度差异能够以不同的方式实现。 按照根据本专利技术的照明装置的第一实施方式的第一变型形式,在衬底上的发光材料在衬底的设有发光材料的表面区域的边缘处与在衬底的设有发光材料的表面区域的面重心中相比具有更大的厚度。衬底上的发光材料的厚度的数值优选位于2微米至500微米的范围中,并且尤其优选位于30微米至300微米的数值范围中。衬底的厚度优选位于0.2mm至2mm的数值范围中。 有利地,发光材料中的波长转换介质的浓度相应于发光材料厚度的增加而降低,以便尽可能地避免改变由根据本专利技术的照明装置发射的光中的转换的和未转换的激光的相对份额。优选使用掺杂铈的钇铝石榴石(YAG:Ce)作为发光材料,其中铈在钇铝石榴石中的浓度相应于发光材料厚度的增加而降低。优选铈在钇铝石榴石发光材料中的浓度位于0.01重量百分比至2重量百分比的数值范围中,其中发光材料中的铈浓度的数值在衬底的设有发光材料的表面区域的边缘处与在衬底的设有发光材料的表面区域的面重心中相比更小。上述发光材料优选与发蓝光的激光光源组合使用,以便产生白光,所述白光是由未转换的蓝光和借助于上述发光材料转换的黄光构成的混合物。 按照根据本专利技术的照明装置的第一实施方式的第二变型形式,衬底在其设有发光材料的表面区域的边缘上与在其设有发光材料的表面区域的面重心中相比具有更大的厚度。 该变型形式具有下述优点:发光材料的层厚度和发光材料中的转换介质的浓度保持不变进而不出现转换的和未转换的激光的份额的变化,使得不造成对由根据本专利技术的照明装置所发射的光的颜色和色坐标的影响,其中设有发光材料的衬底区域的较厚的边缘实现光波长转换元件的改进的散热。衬底的厚度优选位于0.2mm至2_的数值范围中。 第一实施方式的这两个变型形式也能够彼此组合。这就是说,能够如上面描述的那样改变衬底的厚度还有衬底上的发光材料厚度。 光波长转换元件优选构成为盘,所述盘的厚度从其中心点起沿朝其边缘的方向增力口。根据本专利技术的一个优选的实施例,光波长转换元件具有圆盘形的发光材料元件,所述发光材料元件由掺杂铈的钇铝石榴石构成并且设置在衬底上,其中圆盘形的发光材料元件的厚度从其中心中的最小值起朝其边缘处的最大值增加,以便实现良好的导热。发光材料元件中的铈浓度优选从圆盘的中心中的最大值起沿朝着发光材料元件的圆盘边缘的方向降低到圆盘形的发光材料元件的边缘处的最小值,以便确保激光的均匀的波长转换并且确保在发光材料元件的整个表面之上的具有均匀的光色的光发射。优选假定发光材料中的铈浓度在0.01重量百分比至2重量百分比的范围中,其中钇铝石榴石发光材料中的铈浓度的数值在发光材料元件的边缘处与在其中心中相比更小。根据本专利技术的照明装置的圆盘形的发光材料元件的厚度优选位于2微米至500微米的数值范围中并且衬底的厚度位于0.2_至2mm的数值范围中。 根据本专利技术的另一优选的实施例,光波长转换元件具有圆盘形的发光材料元件,所述发光材料元件由掺杂铈的钇铝石榴石构成并且设置在衬底上,其中衬底构成为蓝宝石小板或陶瓷小板,并且衬底的厚度从其设有发光材料的表面区域的面重心起沿朝着其设有发光材料的表面区域的边缘的方向增加,以便实现良好的导热。该实施例具有下述优点:整个发光材料元件中的铈浓度能够是相同的,因为圆盘形的发光材料元件的厚度不沿着其半径变化进而确保在整个发光材料元件之上的具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少一个激光光源(10,20,30)和光波长转换元件(12,22,32)的照明装置,其中所述光波长转换元件(12,22,32)具有发光材料(121,221,321),所述发光材料设置在衬底(120,220,320)的表面区域(1201,2201,3201)上并且用于由至少一个所述激光光源(10,20,30)发射的光的波长转换,其特征在于,所述光波长转换元件(12,22,32)在所述衬底(120,220,320)的设有发光材料(121,221,321)的表面区域的边缘处与在所述衬底(120,220,320)的设有发光材料的所述表面区域的面重心中相比具有更大的厚度,其中相应地垂直于所述衬底(120,220,320)的设有发光材料(121,221,321)的所述表面区域来测量所述厚度。

【技术特征摘要】
2013.08.30 DE 102013217319.91.一种具有至少一个激光光源(10,20,30)和光波长转换元件(12,22,32)的照明装置,其中所述光波长转换元件(12,22,32)具有发光材料(121,221,321),所述发光材料设置在衬底(120,220,320)的表面区域(1201,2201,3201)上并且用于由至少一个所述激光光源(10,20,30)发射的光的波长转换, 其特征在于,所述光波长转换元件(12,22,32)在所述衬底(120,220,320)的设有发光材料(121,221,321)的表面区域的边缘处与在所述衬底(120,220,320)的设有发光材料的所述表面区域的面重心中相比具有更大的厚度,其中相应地垂直于所述衬底(120,220,320)的设有发光材料(121,221,321)的所述表面区域来测量所述厚度。2.根据权利要求1所述的照明装置,其中在所述衬底上的所述发光材料(121,221,321)在所述衬底(120,220,320)的设有发光材料的所述表面区域的所述边缘处与在所述衬底(120,220,320)的设有发光材料(121,221,321)的所述表面区域的所述面重心中相比具有更大的厚度。3.根据权利要求1所述的照明装置,其中设有发光材料(121,221,321)的所述衬底(120,220,320)在设有发光材料的所述表面区域的所述边缘处与在所述衬底(120,220,320)的设有发光材料(121,221,321)的所述表面区域的所述面重心中相比具有...

【专利技术属性】
技术研发人员:约尔格·佐尔格弗洛里安·伯斯尔丹尼斯·施普伦格
申请(专利权)人:欧司朗股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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