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蓝光光源、发光装置和灯具制造方法及图纸

技术编号:19663952 阅读:20 留言:0更新日期:2018-12-06 02:31
提出一种蓝光光源和发光装置以及灯具,包括矩形的发光二极管芯片和固晶坑,固晶坑的开口是圆形的,发光二极管芯片能够发射第一蓝光。固晶坑内除了发光二极管芯片外还填充有蓝光荧光材料,蓝光荧光材料覆盖发光二极管芯片的上表面。还包括第一激发源,第一激发源发射的第一激发光入射于蓝光荧光材料并使其受激发射第二蓝光。利用蓝光荧光材料不吸收蓝光的特点,发光二极管芯片发出的第一蓝光会被蓝光荧光材料所散射从而消除发光二极管芯片表面的不发光图形以及芯片本身矩形的形状。同时,蓝光荧光材料还被第一激发源激发而受激产生第二蓝光。

【技术实现步骤摘要】
蓝光光源、发光装置和灯具
本技术涉及光源领域,特别是涉及一种蓝光光源和使用该蓝光光源的发光装置,以及使用这种发光装置的灯具。
技术介绍
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。这样的激光光源亮度比LED光源高5~10倍。但是问题在于,混合发光中的激光成分往往比较多,这时的产品会不符合FDA等激光安全标准。这严重阻碍了激光光源产品在市场上的推广。另一方面,激光光源的系统不能复杂,体积不能太大,否则也难以适应市场的需求,例如手电、探照灯等灯具的需求。因此,没有激光出射的、体积不大的激光光源就成为最符合市场需求的产品。但这种产品目前还没有出现,目前也没有一种解决方案能够实现这样的产品。
技术实现思路
本技术提出一种蓝光光源,包括矩形的发光二极管芯片和固晶坑,固晶坑的开口是圆形的,发光二极管芯片能够发射第一蓝光;发光二极管芯片被固定于固晶坑底部,发光二极管芯片的上表面低于固晶坑的圆形开口;其中固晶坑的开口直径是D,且矩形的发光二极管芯片的对角线长度不小于D的0.6倍;固晶坑内除了发光二极管芯片外还填充有蓝光荧光材料,蓝光荧光材料覆盖发光二极管芯片的上表面。还包括第一激发源,第一激发源发射的第一激发光入射于蓝光荧光材料并使其受激发射第二蓝光。还提出一种发光装置,包括上述的蓝光光源。还包括第二激发源和第二荧光材料,第二激发源发射第二激发光,该第二激发光激发第二荧光材料产生受激光;还包括合光装置,用于将蓝光光源发出的蓝光与第二光源发出的受激光合为一束。本技术还提出一种灯具,包括上述的发光装置作为光源。利用蓝光荧光材料不吸收蓝光的特点,发光二极管芯片发出的第一蓝光会被蓝光荧光材料所散射从而消除发光二极管芯片表面的不发光图形以及芯片本身矩形的形状。同时,蓝光荧光材料还被第一激发源激发而受激产生第二蓝光。这样就形成了直径为D的圆形的均匀发光源,发出的蓝光有第一蓝光和第二蓝光构成。附图说明图1a表示了本技术的发光装置的一个实施例的结构示意图;图1b表示了图1a实施例中发光二极管芯片和固晶坑的位置关系;图1c表示了图1b的俯视图;图2a表示了本技术的发光装置的另一个实施例的结构示意图;图2b是图2a实施例中滤光镀膜的透过率曲线;图3a表示了本技术的发光装置的另一个实施例的结构示意图;图3b是图3a实施例中滤光镀膜的透过率曲线;图4a表示了本技术的发光装置的另一个实施例的结构示意图;图4b是图4a实施例中滤光镀膜的第二区的透过率曲线;图5a表示了本技术的发光装置的另一个实施例的结构示意图;图5b是图5a实施例中滤光镀膜的第二区的透过率曲线。具体实施方式本技术提出一种蓝光光源,其结构示意图如图1a所示。该蓝光光源包括矩形的发光二极管芯片和固晶坑,这两者的位置关系如图1b所示,图1c是图1b的俯视图。固晶坑192a是基底192上的一个圆形凹坑,其开口是圆形的,发光二极管芯片191能够发射第一蓝光159。发光二极管芯片191被固定于固晶坑192a底部,发光二极管芯片191的发光表面(即上表面)低于固晶坑192a的圆形开口。其中固晶坑的开口直径是D,且矩形的发光二极管芯片的对角线长度不小于D的0.6倍。固晶坑192a内除了发光二极管芯片191外还包括蓝光荧光材料193,蓝光荧光材料193覆盖发光二极管芯片191的发光表面。在本实施例中蓝光荧光材料193填充满了固晶坑,这是比较简化的情况,也是实际中比较容易操作的情况;当然蓝光荧光材料也可以不填充满固晶坑。在本实施例中,发光二极管芯片、固晶坑和蓝光荧光材料共同组成发光二极管组件102。在图1a中发光二极管组件102因为太小而没有画出细节。蓝光光源还包括第一激发源101,第一激发源101发射的第一激发光151入射于发光二极管组件102中的蓝光荧光材料193上,并使其受激发射第二蓝光152。蓝光荧光材料193本身并不吸收蓝光,因此发光二极管芯片191发出的第一蓝光159并不会被覆盖在芯片上表面的蓝光荧光材料193吸收,而是会被其散射并出射。这样,发光二极管芯片发光表面上的电极图案所形成的不均匀就会由于蓝光荧光材料的散射作用而变得模糊和均匀化。蓝光荧光材料对第一蓝光159散射的边界就是固晶坑的开口。矩形的发光二极管芯片的对角线长度不小于D的0.6倍,这样既保证了发光二极管芯片能够放入固晶坑,又同时由于固晶坑限制了散射对光的扩散,使得第一蓝光的等效发光光斑变成了直径为D的圆形(即固晶坑的开口),这样光扩散并不太严重,亮度的下降也不太多。另一方面,第一激发源101发出的第一激发光151则能够激发蓝光荧光材料193使其发射第二蓝光,该第二蓝光的发光光斑尺寸同样受固晶坑开口的限制,即第二蓝光全部从固晶坑开口向外出射。这样,就形成了从固晶坑开口出射的蓝光光源,该蓝光光源包括第一蓝光成分和第二蓝光成分,实现了蓝光能量密度的最大化。在本实施例中,优选的,固晶坑的侧壁具有反射蓝光的特性,例如是白色反光材料制成的,例如白色陶瓷或白色塑料等。由于固晶坑的侧壁起到了限制第一蓝光和第二蓝光扩散的作用,因此其侧壁是用来将入射的第一蓝光和第二蓝光反射回去,白色反光材料的侧壁有利于提高发光效率和亮度。在本实施例中,优选的,发光二极管芯片191的发光表面,与固晶坑的圆形开口的距离L,大于D的0.2倍,小于D。L不能太大也不能太小。L太小则蓝光荧光材料不足以对第一蓝光形成足够强的散射,这样发光二极管芯片发光表面上的不均匀的电极图案就会对出射光的质量造成影响。L太大该侧壁则会出现挡光而形成不必要的损失,而且对发光二极管芯片在固晶坑内的固定也会造成不便。经过试验,L大于0.2倍的D,小于D是较优化的选择。在本实施例中,还包括位于第一激发源和发光二极管组件光路之间的滤光镀膜105,它具有透射第一激发光同时反射第一蓝光和第二蓝光的作用。例如,第一激发光是405nm波长的激光,那么滤光镀膜105就可以是一个短波通滤光片,405nm的第一激发光可以透射滤光镀膜105到达发光二极管组件102,而从发光二极管组件102发出的第一蓝光152和第二蓝光159则会被该滤光镀膜105反射而出射。在另一个实施例中,滤光镀膜还可以是反射第一激发光同时透射第一蓝光和第二蓝光,这样滤光镀膜就可以以反射的方式引导第一激发光到达发光二极管组件,并以透射的方式引导第一蓝光和第二蓝光合光并出射。当然,滤光镀膜105也并不是必须的,使用其它光学手段同样可以达到引导第一蓝光和第二蓝光出射的目的。这是成熟技术,这里不再赘述。在本实施例中,优选的,蓝光光源还包括位于第一激发源101和发光二极管组件102光路之间的透镜111,来收集第一蓝光、第二蓝光的混合光,这样能有效提高效率。这里透镜111并不是唯一的选择,也可以使用透镜组、反光杯等其它光收集元件来实现相同的功能,甚至不使用任何光学元件也是可以的。本技术还提出一种发光装置,包括上述的蓝光光源,还包括第二激发源和第二荧光材料,第二激发源发射第二激发光,该第二激发光激发第二荧光材料产生受激光。还包括合光装置,用于将蓝光光源发出的蓝光与第二光源发出的受激光合为一束。例如,第二激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓝光光源,其特征在于,包括:发光二极管组件,该发光二极管组件包括矩形的发光二极管芯片和固晶坑,固晶坑的开口是圆形的,发光二极管芯片能够发射第一蓝光;发光二极管芯片被固定于固晶坑底部,发光二极管芯片的发光表面低于固晶坑的圆形开口;其中固晶坑的开口直径是D,且矩形的发光二极管芯片的对角线长度不小于D的0.6倍;固晶坑内除了发光二极管芯片外还包括蓝光荧光材料,蓝光荧光材料覆盖发光二极管芯片的发光表面;第一激发源,第一激发源发射的第一激发光入射于蓝光荧光材料并使其受激发射第二蓝光;还包括位于第一激发源和发光二极管组件光路之间的光收集元件,来收集第一蓝光、第二蓝光的混合光。

【技术特征摘要】
1.一种蓝光光源,其特征在于,包括:发光二极管组件,该发光二极管组件包括矩形的发光二极管芯片和固晶坑,固晶坑的开口是圆形的,发光二极管芯片能够发射第一蓝光;发光二极管芯片被固定于固晶坑底部,发光二极管芯片的发光表面低于固晶坑的圆形开口;其中固晶坑的开口直径是D,且矩形的发光二极管芯片的对角线长度不小于D的0.6倍;固晶坑内除了发光二极管芯片外还包括蓝光荧光材料,蓝光荧光材料覆盖发光二极管芯片的发光表面;第一激发源,第一激发源发射的第一激发光入射于蓝光荧光材料并使其受激发射第二蓝光;还包括位于第一激发源和发光二极管组件光路之间的光收集元件,来收集第一蓝光、第二蓝光的混合光。2.根据权利要求1所述的蓝光光源,其特征在于,发光二极管芯片的发光表面,与固晶坑的圆形开口的距离,大于D的0.2倍,小于D。3.根据权利要求1所述的蓝光光源,其特征在于,所述固晶坑具有反射蓝光的侧壁。4.一种发光装置,其特征在于,包括根据权利要求1至3中的任一项所述的蓝光光源;还包括第二激发源和第二荧光材料,第二激发源发射第二激发光,该第二激发光激发第二荧光材料产生受激光;还包括合光装置,用于将蓝光光源发出的蓝光与第二光源发出的受激光合为一束。5.根据权利要求4所述的发光装置,其特征在于,第二激发光在第二荧光材料表面产生的激发光斑的直径是D。6.根据权利要求4或5所述的发光装置,其特征在于,所述第二激发光是第三蓝光;所述合光装置为滤光镀膜,该滤光镀膜包括相对的第一面和第二面;该滤光镀膜透射第一激发光,同时反...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨毅
申请(专利权)人:杨毅
类型:新型
国别省市:北京,11

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