发光装置制造方法及图纸

一种发光装置包括：发射激光束的半导体激光芯片；接收激光束并降低激光束相干性以产生相干性较低光束的相干性降低部件；安装激光芯片和相干性降低部件的外壳，该外壳带有开口；其中从激光芯片发射出的激光束由相干性降低部件转换成相干性较低的光束，该相干性较低的光束通过该开口输出。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光装置，尤其涉及采用半导体激光芯片的发光装置。
技术介绍
已知有常规光源适于通过发光二极管(LED)来激发透明树脂中所含的荧光材料以产生白光(例如，参见。日本特许第2927279号0017-0018)。 近年来，这种采用LED的光源被用在交通信号灯及仪表盘指示灯上代替常规灯泡。此外，这种光源已经被用在家用照明装置中(例如，台灯)。 一个LED片的一般输出功率可在几毫瓦至最大10毫瓦，因此，难以提供高输出。另一方面，半导体激光芯片的输出功率较高，在30到50mW数量级。然而，半导体激光芯片放射出同相相干光束，对人眼有害。所以，难以将半导体激光芯片用作普通光源。
技术实现思路
鉴于以上所述，本专利技术目的在于提供一种采用半导体激光芯片并且能够降低输出相干性而适于作日常光源的发光装置。 根据本专利技术，提供一种发光装置，它包括发射激光束的半导体激光芯片；由荧光材料形成的反射部件，该荧光材料被激光束激活并产生波长比激光束长的光束；和用于覆盖半导体激光芯片和反射部件的保护板，所述保护板中包含荧光材料，其中从所述激光芯片发射出的激光束由所述反射部件反射并被转换成具有较长波长的光束，并且所述保护板允许具有较长波长的光束从中穿过而阻止激光束从中穿过。附图说明图1所示是本专利技术第一实施例发光装置的顶视图。 图2是图1发光装置A-A箭头方向的剖面图。 图3所示是本专利技术第二实施例发光装置的顶视图。 图4是图3发光装置D-D箭头方向的剖面图。 图5所示是本专利技术第三实施例发光装置的顶视图。 图6是图5发光装置D-D箭头方向的剖面图。 图7所示是本专利技术第四实施例发光装置的垂直剖面图(verticalsectional view)。 图8所示是本专利技术第五实施例发光装置的顶视图。 图9是图8发光装置F-F箭头方向的断面图。具体实施方式根据本专利技术的发光装置包括发射激光束的半导体激光芯片；接收激光束并降低激光束相干性以产生相干性较低光束的相干性降低部件；安装激光芯片和相干性降低部件的外壳，该外壳带有开口；其中从激光芯片发射出的激光束由相干性降低部件转换成相干性较低的光束，该相干性较低的光束通过该开口输出。 本专利技术中，相干性降低部件可包括荧光材料，荧光材料受半导体激光芯片能发射出的激光束激发产生波长比激光束长的荧光。该荧光是非相干性的。在这种情况下，荧光材料包括基料、激活剂和溶剂。基料可选自包括稀土元素如锌、镉、镁、硅、钇等的氧化物、硫化物、硅酸盐、钒酸盐在内的无机荧光材料，或包括荧光素、伊红、油(矿物油)在内的有机荧光材料。激活剂选自银、铜、锰、铬、铕、锌、铝、铅、磷、砷或金。溶剂选自氯化钠、氯化钾、碳酸镁或氯化钡。 本专利技术中，半导体激光芯片可为发射紫-蓝激光束的芯片，相干性降低部件可为受紫-蓝激光束激发产生白光的荧光层。 这里所谓紫-蓝激光束是指波长在360-480nm的激光束。受激光束激发产生白光的荧光层优选包含铈激活钇-铝-石榴石荧光材料，例如，Y3Al5O12:Ce，Y3(Al0.6Ga0.4)5O12:Ce，Y3(Al0.5Ga0.5)5O12:Ce。 相干性降低部件可以是带有粗糙反射面的反射部件用于以非均匀相移方式反射入射在其上的激光束。这种情况下，反射部件可具有抛光的(satin-finished)反射面，例如，采用磨光或蚀刻的方法来精细粗糙的铝等金属反射面，或者通过在其上粗沉积金属粗糙的树脂反射面。 粗糙的反射面较佳的粗糙度是其波动的水平差值(level difference ofundulations)为入射激光束波长的几倍到几十倍。因此，可以有效地实现入射激光束的非均匀相移，从而降低或丧失入射光的相干性。 半导体激光芯片可以是端发射型的激光芯片，在平行于PN结平面的两个方向发射紫-蓝激光束，也可以是面发射型激光芯片。 本专利技术中，外壳具有一正电极接线端和一负电极接线端，用于向半导体激光芯片施加直流电压。外壳可包括一金属块，用于消散由半导体激光芯片所产生的热量。半导体激光芯片至少包括分别发射红、绿、蓝光束的三种激光芯片中的一利。 外壳可包括安装于其开口上的透光板。此时，透光板可具备凹透镜或凸透镜功能以汇聚或发散从外壳输出的光线。透光板可包括荧光材料。相干性降低部件可包括用于将激光芯片上发射出的激光束转换成荧光的荧光部件，以及用于将荧光部件上发射出的荧光朝所述开口反射的反射部件。 以下结合附图采取实施例的方式来描述本专利技术。应当理解，本专利技术并非局限于这些实施例。 第一实施例图1是本专利技术第一实施例发光装置的顶视图，图2是图1发光装置A-A箭头方向的剖面图。 如图所示，外壳1包括侧壁部2和金属底部3。端发射型半导体激光芯片4通过金属底座5设于底部(管座)3上基本处于外壳1中心位置。激光芯片4用来在平行于PN结平面的两个方向发射波长为350-480nm的激光束L1、L2。侧壁部2具有内凹形状，从图2剖面图可以看出，侧壁部2的内表面上有荧光层6。此外，侧壁部2的顶部开口由透光保护板7封闭。 在底部3上垂直设置两个金属柱形接线端8、9。金属接线端8直接连接到底部3。金属接线端9穿过底部3，在金属接线端9与底部3之间有绝缘部件10。金属接线端8与激光芯片4通过底部3和底座5与激光芯片4的n-电极电连接，同时金属接线端9采用细金属丝11与激光芯片4的p-电极电连接。可采用直径在30μm左右的金丝、铂丝或铝丝作为细金属丝11来使用。 侧壁部2由聚酰亚胺树脂构成，保护板7由环氧树脂构成。荧光层6由钇-铝-石榴石荧光材料组成。由保护板7封闭的外壳内部且根据需要抽真空。 当预定驱动电压施加到金属接线端8和9上时，就从激光芯片4发射出激光束L1、L2。激光束L1、L2照射到荧光层6上将其激发。这样一来，就产生了峰值波长在500nm到600nm左右的非相于白光，从外壳1沿箭头方向B、C射出。 因此，较佳的荧光层尺寸和设置要能够充分接收激光束L1、L2，把激光束L1、L2有效地转化成白光并高效率地从外壳1输出白光。 激光束L1、L2可能包括直接在荧光层6上反射并从外壳1输出的光组分。在这种情况下，保护板7中预先包含荧光材料，荧光材料能被这些光组分激发。因而防止激光束L1、L2未经转化就直接从外壳1射出。保护板7的荧光材料可采用与荧光层6相同的材料。 第二实施例图3是本专利技术第二实施例发光装置的顶视图，图4是图3发光装置D-D箭头方向的剖面图。 如图所示，本实施例是部分改进的实施例1。即，外壳1由外壳1a代替。更具体地说，除了实施例1中的荧光层6、底部3和金属接线端8、9分别用反射层6a、绝缘基体3a和金属互连型板8a、9a代替之外，实施例2的发光装置基本与实施例1的结构相同。 具有抛光表面的反射层6a通过在侧壁部2的内表面沉积铝形成。反射层6a具有的表面粗糙度使其波动平均水平差值为激光束L1、L2波长的10倍左右，即5μm左右。 当预定驱动电压施加到互连型板8a和9a之间时，从激光芯片4发射出的激光束L1、L2在反射层6a上不规则地反射，从而转化成不均相非相干光。然后，非相干光从外壳1a沿箭头方向B、C射出。 本实施例中，激光芯片4用来发射波长在紫到红光谱范围内的任意光束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，其特征在于，它包括：放射激光束的半导体激光芯片；由荧光材料构成的反射部件，该荧光材料被激光束激活并产生波长比激光束长的光束；和用于覆盖半导体芯片和反射部件的保护板，其中从所述激光芯片发射出的激光束由所述反射部件反射并被转换成具有较长波长的光束。

【技术特征摘要】
JP 2002-10-3 2002-2914551.一种发光装置，其特征在于，它包括放射激光束的半导体激光芯片；由荧光材料构成的反射部件，该荧光材料被激光束激活并产生波长比激光束长的光束；和用于覆盖半导体芯片和反射部件的保护板，其中从所述激光芯片发射出的激光束由所述反射部件反射并被转换成具有较长波长的光束。2.一种发光装置，其特征在于，它包括放射激光束的半导体激光芯片；相干降低部件，它接收激光束并降低激光束的相干性以产生较低相干性的光束；和用于覆盖激光芯片和相干降低部件的保护板，其中从所述激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎淳，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]