CN104205373A - 陶瓷波长转换板和包括陶瓷波长转换板的光源 - Google Patents

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Abstract

在此描述了一种波长转换板。所述波长转换板可以包括第一陶瓷材料的转换器和第二陶瓷材料的反射器。所述第一陶瓷材料将光源（诸如发光二极管（LED））所发射的初级光转换为次级光，并且所述第二陶瓷材料反射所述转换器所发射的次级光。优选地，所述转换器嵌入到所述反射器中从而所述反射器环绕所述转换器的外部边沿。这样的配置具有减少来自转换器的不想要的侧边发射的优点。

Description

陶瓷波长转换板和包括陶瓷波长转换板的光源
相关申请的交叉引用
本申请要求题为“CERAMIC WAVELENGTH-CONVERSION PLATES AND LIGHT SOURCES INCLUDING THE SAME”的于2012年3月22日提交的美国专利申请No.13/427,538的优先权，其整体内容被通过引用合并到此。
技术领域
本公开通常涉及固态光源（诸如发光二极管（LED）），并且更特别地，涉及包括一个或更多个陶瓷波长转换板的LED光源。
背景技术
LED芯片可以在光谱的特定区域中生成可见光和不可见光。取决于LED的材料成分，从LED输出的光可以是例如蓝色、红色、绿色、不可见紫外（UV）和/或近UV谱区域中的光。当期望构建产生与LED的输出色彩不同的色彩的LED光源时，已知使用光致发光将具有第一波长或波长范围的从LED输出的光（“初级光”或“激励光”）转换为具有第二波长或波长范围的光（“次级光”或“发射光”）。
光致发光通常牵涉利用波长转换材料（诸如磷或磷的混合物）来吸收更高能量的初级光。吸收初级光可以将波长转换材料激励到更高能态。当波长转换材料返回到更低能态时，其发射通常与初级光不同的波长/波长范围的次级光。次级光的波长/波长范围可以取决于所使用的波长转换材料的类型。像这样，可以通过恰当选择波长转换材料来达到期望的波长/波长范围的次级光。这种处理可以被理解为“波长下转换”，并且与包括波长转换材料（诸如磷）的波长转换结构组合以产生次级光的LED可以被描述为“磷转换的LED”或“波长转换的LED”。
在已知的配置中，LED管芯（诸如III族氮化物管芯）定位于反射器杯封装（cup package）和体积（volume）中，并且波长转换材料的或包括波长转换材料的保形（conformal）层或薄膜直接沉积在管芯的表面上。在另一已知配置中，可以在固体、自支撑平坦结构（诸如陶瓷板、单晶板或薄膜结构）中提供波长转换材料。这样的板在此可以被提及为“波长转换板”。该板例如可以通过晶片接合、烧结、胶合等而直接附接到LED。这种配置可以被理解为“芯片级转换”或“CLC”。替换地，该板可以通过中间元件而被定位得远离LED。这样的配置可以被理解为“远程转换”。
取决于从任何芯片输出的光的期望的远场图案外加转换器配置，与波长转换板关联的一个缺点可能是：在转换处理期间，特定量的光可能通过转换器的侧边脱离（侧边发射）。侧边发射可能造成减少的效率和/或关于角度的不均匀光分布。另外，特别是在其中波长转换板被用在高亮度/功率应用中的实例中，在任何转换处理期间所生成的热可能减少系统的效率。
在一些应用中，已经通过在转换板的侧边周围的硅酮层中浇铸（cast）陶瓷来解决侧边发射问题。例如，可以通过将TiO2粉末混合到硅酮中并且然后在LED芯片和波长转换板周围部署所得到的材料来形成TiO2在硅酮中的浇铸。浇铸材料中的硅酮然后可以被固化以在波长转换板的发射表面周围创建固体反射层。结果，仅波长转换板的顶部表面可以被暴露于发射光。发射到转换材料的侧边的光被反射材料所反射。
虽然该解决方案可以有效地解决侧边发射，但其要求在用在每个灯封装中的波长转换板周围的单独浇铸硅酮层中的陶瓷。这可能添加灯制造处理的复杂度。此外，硅酮材料中的陶瓷可能在浇铸期间被过度填充，引起其覆盖波长转换板的顶部表面的一部分，并且潜在地减少光输出。相反地，硅酮材料中的陶瓷可能在浇铸期间欠填充，留下其中来自波长转换板的侧边发射仍为可能的区。
除了前面提到的光学问题之外，在硅酮材料中使用陶瓷还可能对其所合并到的系统的热管理强加限制。例如，在其中生成显著量的热的系统（例如高功率/亮度应用）中，可能出现反射层中的硅酮（或其它有机材料）的热击穿。此外，因为浇铸中的硅酮（或其它有机材料）具有低的热传导率，所以可能不能将足够的热传导离开LED封装和/或波长转换板，这可能造成过热。
附图说明
应参照应结合下面各图阅读的下面的详细描述，其中，相同标号表示相同部分：
图1A至图1C图示地以截面图解与本公开一致的示例性波长转换板；
图2图示地图解与本公开一致的包括多个转换器的示例性波长转换板的顶视图。　
图3A至图3C图示地图解根据本公开的附加示例性波长转换板的顶视图。　
图4A和图4B图示地以截面图解与本公开一致的包括波长转换板的示例性器件；以及
图5图示地图解与本公开一致的包括波长转换板的光活化的远程磷系统。
为了透彻理解本公开，应与上面描述的附图相关地参照包括所附权利要求的下面的详细描述。虽然与示例性实施例有关地描述了本公开，但并不意图将本公开限制于在此阐述的特定形式。要理解由于情况可以暗示或表现为权宜手段，因此想见等同物的各种省略和代替。另外，应理解在此使用的措辞和术语是用于描述的目的并且不应被当作限制，除了另外地明确指示。
具体实施方式
如在此使用的那样，术语‌“大约‌”当与数值或范围有关而被使用时意味着所引述的数值或范围的+/-5%。
有时可以使用数值范围来描述本公开的一个或更多个方面。除非在此另外地指示，否则任何所引述的范围应被解释为包括所指示的各端点之间的任何重复值，就好像这样的重复值是明确引述的。这样的范围还应被解释为包括落入这样的重复值和/或所引述的端点内或落入这样的重复值和/或所引述的端点之间的任何和所有范围，就好像这样的范围在此是明确引述的那样。
对磷、LED或转换材料的色彩的引用通常提及其发射色彩，除非另外指地定。因此，蓝色LED发射蓝色光，黄色磷发射黄色光，依此类推。
本公开的一方面涉及包括陶瓷转换材料和陶瓷反射材料的波长转换板。如以下将详细讨论的那样，这样的波长转换板可以提供优于利用硅酮（或其它有机材料）中的陶瓷作为反射材料以解决侧边发射的现有波长转换板的一个或更多个优点。
在这一点上，参照图1A至图1C，其图解根据本公开的波长转换板的非限制性示例。如每一图所示那样，波长转换板100包括转换器101和反射器102。
可以由能够将初级光转换为次级光的任何陶瓷材料（下文中被提及为“转换材料”）来制成转换器101。特别是，转换器101可以包括用于实现期望的波长转换的一种或更多种转换材料，包括但不限制于黄色磷、绿色磷、红色磷和/或其组合。转换材料的非限制性示例包括氟氧化物、氮化物（包括氮氧化磷）以及磷氧化物（例如铝酸盐石榴石、硅酸盐等），包括含有铈、钆、镓、钪、铕和/或其它元素的氟氧化物、氮化物（包括氮氧化磷）以及磷氧化物。在一些实施例中，转换材料选取自铈活化的钇铝石榴石（‌YAG‌:Ce）、铈活化的钇钆铝石榴石（‌YGdAG‌:Ce）、铈活化的镥铝石榴石（LuAG‌:Ce）、铈活化的镥镓铝石榴石（LuGAG‌:Ce）、铕或铈活化的碱土（AE）氮氧化硅（AE-SiON‌:Eu，其中，AE指定选择自Ba、Sr和Ca的至少一种元素）、以及铕或铈活化的金属-SiAlON（M-SiAlON，其中，M选取自碱离子、稀土离子、碱土离子、Y、Sc及其组合）等。掺杂元素（诸如铈或铕）可以被理解为转换材料的‘活化剂’（即主要地负责转换材料中的光吸收和发射的元素），并且在该申请中如这样被提及。在一个非限制性实施例中，转换器101选择自(Y2.94Ce0.06)Al5O12，(Y2.94Ce0.006Gd0.45)Al5O12、以及(Lu2.97Ce0.03)Al5O12及其组合等。这样的材料可以按期望的分布和/或模式而被布置在转换器101内。
在非限制性优选实施例中，完全以陶瓷材料来形成转换器101，即转换器101不包括非陶瓷材料。就其它方式而言，转换器101可以构成自或实质上构成自陶瓷材料，诸如但不限制于先前所标识的陶瓷材料。
可以由具有合适的光学和/或热性质（诸如高反射系数（特别是针对次级光）、期望的热传导率和/或高温耐受性）的任何陶瓷材料来制成反射器102。为了方便，这样的材料在此被提及为“反射材料”。可以用于形成反射器102的反射材料的非限制性示例包括陶瓷，诸如氧化铝（Al2O3）、钇、镥和其它铝石榴石（YAG，LuAG等）、二氧化钛（TiO2）、铝酸钡（BaAl2O4）、氧化钇（Y2O3）、氧化锆（ZrO2）、以及氮化铝（AlN）及其组合等。在一些实施例中，反射材料是Al2O3。
反射材料当烧结时可以具有范围从大于或等于大约80%（诸如大于或等于大约85%、大于或等于大约90%、大于或等于95%或甚至大于或等于99%）的反射系数。优选地，反射器102针对转换器101所发射的次级光展现前面提到的值/范围内的反射系数。在一些实施例中，由对于初级光透射但对于次级光反射的材料完全或部分地形成反射器102。这样的材料可以用于形成二向色滤波器，其中，窄波长范围限定之上的透射与之下的反射之间的截止，或反之亦然。
在非限制性优选实施例中，完全以陶瓷材料来形成反射器102，即反射器102不包括非陶瓷材料。在其它情况下，反射器102可以包括或实质上包括陶瓷材料，例如但不限于先前所标识的陶瓷材料。
图1A图解波长转换板100的一个示例性配置，其中，转换器101定位于反射器102中的通孔103中。虽然通孔103被描绘为具有小板状（例如基本上圆形形状），但应理解通孔103可以具有任何几何或不规则形状。例如，通孔103可以为圆形、椭圆形、方形、矩形、三角形等的形状。在一些实施例中，通孔103具有基本上匹配波长转换板100可以用之于的LED封装的大小和形状的大小和形状。转换器101通过其与在转换器101与反射器102之间形成界面的通孔103的表面的相互作用而至少部分地耦接到反射器102。优选地，如图1A所示，反射器102在反射器102与转换器101之间的整个界面上邻接转换器101。
转换器101可以被处理或另外地被配置为在通孔103内配合。在这样的实施例中，可以通过转换器101的边沿与反射器102的相邻部分之间的机械压缩来保持转换器101在通孔103内的位置。替换地或此外，可以通过转换器101的边沿与反射器102的相邻部分之间的物理和/或化学接合来保持转换器101的位置。
虽然并非必需，但粘接剂或其它接合剂的层也可以用于保持转换器101在通孔103内的位置。优选地，不使用这样的粘接剂或接合剂。但如果使用，则这样的粘接剂或接合剂可以在系统中透射大于或等于80%、大约85%、大约90%或甚至大约95%的初级光和/或次级光。替换地或此外，这样的粘接剂或接合剂可以在系统中反射大于或等于大约80%、大约85%、大约90%或甚至大约95%的初级光和/或次级光。此外，如果使用，则粘接剂或接合剂可以被选择为具有高的热传导率。在这样的实施例中，通孔103的所有或部分内部边沿可以与转换器101的外部边沿直接接触。
图1B图解根据本公开的波长转换板的替换示例性配置。在该实例中，反射器102包括其表面中的凹部104。在一些实施例中，凹部104可以是具有小于反射器102的最大厚度的厚度的反射器102的区域。然而，不要求减少的厚度的区域。例如，可以通过将含有通孔的反射器102层叠或另外耦接至另一材料/与另一材料层叠或另外耦接来形成凹部104。在任何情况下，可以使用很多种处理来形成凹部104，诸如在例如通过烧结或另一热处理来巩固物品/前体之前对含有反射材料的绿色物品和/或前体的冲压、压印、压纹、蚀刻、研磨、切割等。
图1B示出具有通常u型截面的凹部104。应理解凹部104可以具有任何期望的形状或配置。例如，凹部104可以具有矩形、圆形、椭圆形、长方形、三角形、梯形、五角形和/或不规则形状。在一些实施例中，凹部104大小和形状使得其基本上匹配波长转换板可以用之于的LED封装的大小和形状。如图1B所示，凹部104是矩形立方形（cuboid），其中侧边和底部的表面形成与转换器101的界面。
类似于图1A中的转换材料，图1B中的转换器101可以被处理或另外被配置为在反射器102的凹部104内例如作为嵌体（inlay）而配合。在这样的实例中，可以通过转换器101的边沿与形成凹部104的壁105的反射器102的部分之间的机械压缩来保持转换器101在凹部104内的位置。替换地或此外，可以通过转换器101与反射器102的相邻部分之间的物理和/或化学接合来保持转换器101在凹部104内的位置。
如在如图1A所示的实施例中那样，虽然不要求使用这样的剂，但粘接剂或接合剂的层也可以用于保持转换器101在凹部104内的位置。优选地，不使用这样的粘接剂或接合剂。但如果使用，则这样的粘接剂或接合剂可以具有高的热传导率，并且可以透射大于或等于80%、大约85%、大约90%或甚至大约95%的初级光和/或次级光。替换地或此外，这样的粘接剂或接合剂可以在系统中反射大于或等于大约80%、大约85%、大约90%或甚至大约95%的初级光和/或次级光。在这样的实施例中，凹部104的壁的所有或部分内部表面可以与转换器101的对应外部边沿直接接触。
图1B中的凹部104已在上面讨论并且图解为完全由单个反射器102界定。然而，应理解不同的材料可以用于形成凹部104的底部部分或任一侧边。例如，如图1C所示，反射器102可以被划分为两个部分102'和102''。第一陶瓷材料可以用在上部分102'中以形成凹部104的侧边，并且第二陶瓷材料可以用在下部分102''中以形成凹部104的底部部分。第一陶瓷材料和第二陶瓷材料可以是相同或不同的。例如，第一材料可以包括一种或更多种反射材料（诸如上面与反射材料102相关地讨论的陶瓷），而第二材料可以包括不同的陶瓷材料。
因此，在一些实施例中，可以通过在上反射器部分102'中冲压（或钻凿）通孔并且在形成下反射器部分102''的另一材料层上层叠所冲压的反射材料来形成凹部。在这样的实施例中，凹部104将由上反射器部分102'中的通孔的侧边以及形成下反射器部分102''的其它材料层的表面界定。所述其它材料层可以包括与用于形成上反射器部分102'的陶瓷材料相同或不同的陶瓷材料。替换地或此外，可以通过一个或更多个金属和/或介电材料层来形成其它材料层的下反射器部分102''。
在任何情况下，形成下反射器部分102''的材料可以被配置为：透射（例如LED所发射的）初级光，并且反射转换器101所发射的次级光。也就是说，下反射器部分102''可以被配置为：透射大于大约80%的入射初级光（诸如大于或等于大约85%、大约90%、大约95%、大约99%或甚至100%的入射初级光），而反射大于或等于大约80%的转换器101所发射的次级光（诸如大于或等于大约85%、大约90%、大约95%、大约99%或甚至大约100%的次级光）。在这一点上，下反射器部分102''的部分可以被配置为二向色滤波器、薄膜滤波器、薄膜金属反射器、和干涉滤波器等。
虽然上面的公开已经关注于包括单一转换材料的波长转换板，但可以使用多种转换材料。在这一点上，参照图2，图2图解包括反射材料202中的通孔/凹部203、203'、203''内所部署的多个转换器201、201'、201''的示例性波长转换板200。在每种情况下，反射器202环绕转换器201、201'、201''的外部边沿。可以由相同或不同的陶瓷材料（诸如上面关于转换器101说明的示例性陶瓷）来形成转换材料201、201'、201''。在一些实施例中，由发射在电磁谱的不同区域中的次级光的不同材料来形成转换材料201、201'、201''。例如，转换材料201、201'、201''可以被配置为分别在可见谱的白色（例如‌YGdAG‌:Ce）、绿色（LuAG‌:Ce）和黄色（‌YAG‌:Ce）区域中发射次级光。相似地，反射器202可以包括上面关于反射器102说明的陶瓷材料中的一种或更多种。在一些实施例中，反射器202是YAG。
如可以领会地那样，波长转换板200可以用作光引擎（诸如LED光引擎）中的色轮。如在此使用的那样，术语LED光引擎意味着在公共衬底上安装以便形成一体光源的LED芯片集。也就是说，其可以用于例如通过旋转板来提供期望的波长的初级光到次级光的所选择的转换，以使得初级光入射在转换器201、201'和/或201''中的一个或更多个上。
图3A-图3C描绘根据本公开的附加示例性波长转换板。如这些图中的每一个所示，波长转换板300可以包括转换材料的多个区域。为了清楚，这样的区域在图3A-图3C中被标记为区域301、301'、301''、301'''等。如进一步描绘的那样，每个区域可以含有与相邻区域相同或不同类型并且可以是与相邻区域相同或不同的活化剂浓度的转换材料。在图3A中，例如，区域301是含有2原子%Ce作为活化剂的‌YAG‌:Ce，区域301'是含有1.5原子%Ce作为活化剂的‌YAG‌:Ce，区域301''是含有1.0原子%的Ce作为活化剂的‌YAG‌:Ce，并且区域301'''是含有0.5原子%的Ce作为活化剂的‌YAG‌:Ce。图3B描绘这样的波长转换板：其中，区域301是含有1.0原子%Ce作为活化剂的LuAG‌:Ce，区域301'是含有1.0原子%Ce作为活化剂的‌YAG‌:Ce，区域301''是含有0.5原子%的Ce作为活化剂的LuAG‌:Ce，并且区域301'''是含有0.5原子%的Ce作为活化剂的‌YAG‌:Ce。并且在图3C中，区域301是含有1.0原子%Ce作为活化剂的LuAG‌:Ce，并且区域301'是含有1.0原子%Ce作为活化剂的‌YAG‌:Ce。在图3A-图3C中的每一个中，转换材料的区域可以由反射材料302环绕，反射材料302为了图解而被示出为Al2O3。
如从图3A-图3C可领会那样，本公开的波长转换板可以包括其中一种或更多种陶瓷材料的成分相对于转换器板中的设定位置而变化的转换器。例如，在此所描述的转换器板可以被形成为使得：陶瓷转换材料的成分在所限定的区域上周期性地或逐渐地在活化剂浓度、活化剂类型方面和/或在其它化学（元素）组分上改变。如图3A所示，陶瓷转换材料中的活化剂浓度可以从转换器的中心逐渐下降，或反之亦然。换句话说，相对于波长转换板300的中心，可以建立转换材料浓度的梯度。替换地或此外，转换材料的属性可以随着位置而变化，如图3B和图3C所示。
虽然图3A-图3C描绘其中转换材料的区域采取或多或少相同宽度的同心环或柱体的形式的实施例，但其它配置也是可能的。例如，区域301、301'等可以被配置为具有与相邻区域相同或不同的宽度。具有比图3A-图3C所描绘的更少或更多的转换材料的区域的波长转换板也是可能的。实际上，本公开设想具有大约1至大约100个区域（诸如大约2至大约50、大约2至大约20、大约2至大约10或甚至大约2至大约5个转换材料的区域）的波长转换板。
相似地，图3A-图3C中所指定的活化剂浓度应被看作仅是示例性的。每个区域的浓度可以被修整（tailor）为例如提供期望的浓度级别和/或提供其它期望的性质，诸如谱色彩和光散射级别等。在一些实施例中，活化剂浓度范围可以从大于0到大约5原子%或更大，诸如大于0至大约2.5原子%，大约0.5至大约2原子%或甚至大约0.5至大约1原子%。
此外，图3A-图3C中所标识的材料应被看作仅是示例性的。可以由在此所指定的任何转换材料来制造区域301、301'等，包括上面针对转换材料101所指定的那些转换材料。类似地，可以由在此所描述的任何反射材料来形成反射材料302，包括上面针对反射材料所指定的那些反射材料。
如可从上面所领会那样，本公开预期消除对在反射硅酮中嵌入转换器板的需要的波长转换板。因为反射材料中所使用的陶瓷可以是高度导热和耐受劣化的，所以在此所描述的波长转换板可以适合于使用硅酮反射器可能并不可能的高亮度/功率应用。此外，在此所描述的波长转换板中所使用的反射器可以具有高的热传导率，这可以通过提供用于耗散热的替换机构来增强热管理。
例如，在其中由陶瓷来制造反射器102的实例中，反射器可以具有等于或接近有关体（bulk）陶瓷的热传导率的热传导率。在一些实施例中，在此所描述的反射器展现范围从对应体陶瓷的大约25%或更大（诸如大约50%或更大、大约85%或更大、大约95%或更大或甚至大约99%或更大）的热传导率。在一些实施例中，在此所描述的反射器的热传导率等于对应体陶瓷的热传导率。在知道了这些的情况下，体氧化铝（Al2O3）具有大约25至45W/m-K（瓦特每米开耳文）的热传导率，钇铝石榴石（YAG）具有大约13W/m-K的体热传导率，氧化锆（ZrO2）具有大约1至2W/m-K的体热传导率，氮化铝（AlN）具有大约70-120W/m-K的体热传导率，并且氧化钛（TiO2）具有大约11-13W/m-K的体热传导率。
放在另一方面上说，在此所描述的反射器可以展现范围从大约5到大约35W/m-K（诸如大约8到大约30W/m-K、大约11到大约25W/m-K或甚至大约12至大约20W/m-K）的热传导率。当然，展现落入这样的范围内、之上或之下的热传导率的反射器可以被使用，并且在此是预期的。
与之对照，当陶瓷粉末在硅酮中散开时，所得到的材料可以具有小于1W/m-K或甚至小于大约0.5W/m-K的热传导率。在这一点上，可以从基质（matrix）（硅酮）和填充物（例如陶瓷颗粒）的热传导率和密度以及填充物装填（loading）来估计硅酮材料中的陶瓷的热传导率。通过示例的方式，陶瓷（诸如YAG）可以具有高于大约13W/m-K的热传导率以及大约4g/cm3的密度。硅酮基质可以具有大约0.17W/m-K的热传导率和大约1.0g/cm3的密度。根据这些因素，所计算的YAG/硅酮反射器的热传导率可以范围从0.15W/m-K（0重量%YAG颗粒）到大约0.375W/m-K（60重量%YAG颗粒）。
相应地，根据本公开的反射器可以展现显著比硅酮中的陶瓷更高的热传导率。实际上，在此所描述的反射器可以展现大于或等于硅酮中的对应陶瓷的热传导率的大约1.5-100倍（诸如硅酮中的对应陶瓷的热传导率的大约5至大约95倍，大约10至大约90倍、大约15至大约75倍、大约20至大约65倍或甚至大约25至大约50倍）的热传导率。如在此使用的那样，术语“硅酮中的对应陶瓷”意味着含有与用于形成在此所描述的反射器的（多种）陶瓷相同的成分的陶瓷颗粒的硅酮中的陶瓷。
在此所描述的反射器也可以展现期望的温度耐受性。也就是说，在此所描述的反射器可以能够在范围从大约-40℃到大约300℃的温度操作。如可以领会的那样，在此所描述的照明器件的最大服务温度可以超过硅酮中的陶瓷的基质将劣化的温度。
在此所描述的波长转换板也可以使得能够产生被构建或另外配设以在特定环境中提供期望的光学性质的转换板。如图3A-图3C所示，在此所描述的波长转换板可以包括转换材料的多个区域。每个区域可以被配设为在其所处的光学环境中提供期望的性能。区域可以被形成为如图3A-图3C所示的多个嵌套同心柱体。每个区域的转换材料可以由不同的转换材料制成或具有不同的活化剂浓度。例如，图3A的转换材料的每一个具有不同的Ce活化剂浓度，并且被布置为使得当从最内的区域301渐进到最外的区域301'''时Ce浓度降低。
在其中与在波长转换板300的特定区域（例如区域301）上撞击的高光学密度的聚焦束中产生激励光的光源相关地使用波长转换板的实例中。在这样的实例中，区域301可以被配设为包括在适当浓度的期望的转换材料，以提供期望的对次级光的转换的级别。
使用多转换级别转换材料的一个示例是色彩对于来自二维转换表面的角度的控制。初级光可以从LED源有方向地发射，并且因此可以按除了垂直（即除了与转换材料层的二维平面垂直）的角度而横穿转换材料层。以高角度横穿的初级光可以被更强烈地吸收并且转换为次级光。通过将转换器板中的活化剂含量修整为与光源所发射的初级光的入射角度一致，可以实现初级光到次级光转换的期望级别。
此外，彩色环或条带可以出现在照射系统的远场中。在此所描述的转换板可以通过影响在外部更大角度方向上的初级光吸收的概率来解决或修改这种效应。这可以对在这些区域上碰撞的初级光给出与横穿转换材料的内部更小角度方向初级光相同或相似的吸收或透射概率。
可以使用各种方法来制造本公开的波长转换板。例如，可以通过旋转涂敷、注浆（slip）或流延成型（tape casting）、注塑成型、挤压或其它沉积技术来产生波长转换板，从而形成具有期望的构造（conformation）的绿色（即“非烧结的”）转换板。在一些实施例中，这样的方法之一或组合可以用于形成图1A-图1C和/或图2所示的配置的绿色转换板，其中，转换材料被部署在反射材料的通孔或凹部内。替换地或此外，这样的方法可以用于制造图3A-图3C所示的配置的绿色转换板，其中，含有转换材料的环或其它周期性结构被形成并且由绿色反射材料环绕。
一旦形成，绿色转换板就可以例如经由烧结而被热处理，以产生其中陶瓷转换材料和陶瓷反射材料单独地或联合地达到完全或基本上完全密度的波长转换板。“完全密度”在此用于提及具有相同成分的体材料的密度。基本上完全密度意味着大于或等于完全密度的大约92%，诸如完全密度的大约93%、大约94%、大约95%、大约96%、大约97%、大约98%或甚至大约99%。因此，例如，如果绿色波长转换板包括‌YAG‌:Ce作为陶瓷转换材料，则将绿色波长转换板烧结或另外热处理为完全密度意味着板被处理以使得：所烧结的物品中的‌YAG‌:Ce的密度接近体‌YAG‌:Ce的密度。
在一些实施例中，烧结或其它热处理可以引起陶瓷转换和反射材料在其相应界面处熔化、扩散到或另外熔接于彼此。相似地，这样的处理可以引起陶瓷转换和反射材料形成其中陶瓷转换材料可以流入陶瓷反射材料中的空隙中的边界，并且反之亦然。
转换和反射材料中的陶瓷可以因此例如经由机械压缩、物理接合和/或化学键和而相接在一起。替换地或此外，陶瓷转换和反射材料可以在烧结或其它热处理期间形成其中陶瓷转换材料不出现在反射材料的陶瓷的空隙内的边界，并且反之亦然。在这样的实例中，陶瓷转换材料可以仅通过机械压缩而被保持在陶瓷反射材料中的通孔/凹部中。
例如，完全烧结的转换器可以被插入到部分烧结的陶瓷反射器中的通孔或凹部中。反射器/转换器组合的热处理将进一步引起反射器的烧结和收缩，造成施加到转换器的压缩力，由此其变为固定在通孔或凹部内。
烧结或其它热处理可能出现的温度可以取决于用作转换材料和反射材料的陶瓷材料。在一些实施例中，含有陶瓷转换材料和陶瓷反射材料的绿色物品可以在范围从大约1300℃到大约2000℃（诸如大约1400℃到大约1800℃、大约1500℃到大约1750℃或甚至大约1600℃到大约1725℃）的温度被共同烧结。当然，在前面提到的范围之上、之下以及之间的烧结温度也可以被使用，并且是本公开所预期的。
如从上面可领会那样，在此所描述的绿色物品的烧结或其它热处理可以形成完全由无机材料制造的波长转换板（即“全陶瓷”或“合成陶瓷”波长转换板）。在这样的实例中，陶瓷转换材料可以在其边沿周围具有陶瓷反射材料的固体边界，例如如图1A所示。在其中转换材料被部署在第二陶瓷带中的凹部内的情况下，烧结或其它热处理可能造成其中陶瓷反射材料围住陶瓷转换材料的侧边和底部的陶瓷转换器板，例如，如图1B所示。
在任一实例中，在此所描述的波长转换板的反射框或边界可以展现高的后向散射反射，其属性和量可以取决于所使用的陶瓷材料。在光学上各向同性的材料（诸如钇铝石榴石（YAG）及其变体中），例如，转换材料所发射的次级光的散射可以得自于反射材料中的孔隙和/或次级相。在光学上各向异性的材料（诸如氧化铝（Al2O3））中，陶瓷可以含有不同折射率的随机定向的晶粒。结果，光可能在这样的材料的晶粒边界处散射。
在任一情况（光学上各向同性或光学上各向异性的材料）下，感兴趣的一个性质是散射长度，即光在其被散射之前在反射材料内必须行进的平均距离。散射长度可以直接涉及散射体的密度、它们的散射截面和/或指数各向异性。为了提供转换材料所发射的次级光的期望的光学限制，反射材料的后向散射的区域可以显著小于反射材料的对应尺寸。在一些实施例中，次级光的大多数后向散射可以在几个散射长度上发生。在这样的实例中，反射材料的散射长度（例如图1A-图1C中的反射器102的厚度/宽度）可以小于或等于大约比转换材料的横向尺寸小一个量级的量值。
本公开的另一方面涉及包括在此所描述的波长转换板中的至少一个的照明器件。图4A图解这样的照明器件的示例性配置。如所示那样，器件400包括外壳408内所部署的光源404和波长转换板407。在该实施例中，波长转换板407包括反射器402中的通孔418内所部署的转换器401。图4A示出波长转换板407的下表面420为通常与光源404的发光（面朝上）表面422平行而定向。然而，并不要求这样的定向，并且光源404和波长转换板407可以以任何合适的方式而定向。此外，虽然光源404和波长转换板407示出为具有平滑的相应的上表面和下表面，但应理解可以取决于期望的光学输出耦接和输入耦接来对这样的表面进行粗糙化和结构化。
光源404可以是能够发射初级光的任何光源。这样的光源的非限制性示例包括固态光源（诸如LED（例如氮化物III-V族 LED（诸如InGaN LED））和激光二极管）。优选地，光源404是蓝色或UV LED或激光二极管。更优选地，光源404是在从420nm到490nm或甚至更优选地450nm到475nm的波长范围中发射的蓝色LED或激光二极管。在任何情况下，在此所描述的照明器件中所使用的（多个）光源可以被耦接到光导管（例如光管道）以形成表面发射器。此外，虽然器件400被示出为包括单个光源404，但应理解在此所描述的照明器件可以包括光源阵列。
在操作中，光源404可以发射多个参数（诸如峰值或主要波长、色彩坐标、强度等）所描述的（箭头405所指示的）初级光。光源404所发射的初级光可以在波长转换板407的转换器401的下表面420上入射。转换器401可以吸收初级光并且被激励到更高的能态。当被激励的转换器401返回到更低的能态时，其可以发射（箭头406所指示的）次级光。以此方式，转换器401上入射的初级光可以被转换为次级光。
转换器401可以被配置为具有期望的转换效率级别，即，将期望的量的入射初级光转换为次级光。在一些实施例中，转换器401展现大于或等于50%（诸如大约50到大约100%、大约60到大约99%、大约70到大约98%、大约80到大约97%或甚至大约85到大约96%）的转换效率。优选地，转换器401的转换效率大于95%。
如上面解释那样，反射器402可以起反射入射初级光和/或次级光的作用。关于前者，反射器402可以以初级光在转换器401上入射和或经过转换器401这样的方式来反射入射初级光。以此方式，反射器402可以增加用于转换器401吸收并且将初级光转换为次级光的机会，因此增加转换效率。
转换器401所发射的次级光可能并非总是朝向外壳408的小孔410而发射。例如，次级光可以发射到转换器401的侧边（侧边散射）或朝向光源404的后方（后向散射）。如果这样的侧边散射和后向散射的光并非朝向小孔而重定向，则其可能被吸收或另外地损失掉，造成从器件400输出的光的损失。在这一点上，反射材料可以被配置为关于转换器401所发射的次级光具有高反射，如上面所讨论那样。在图4A所示的实施例中，例如，反射器402被部署在转换器401的（多个）边沿周围。结果，反射器402可以反射转换器401所发射的被侧边散射的次级光，因此增加用于这样的光脱离器件400的机会。多层干涉涂层可以应用于转换板407的下表面420，这将允许初级光405通入转换器401并且在小孔410的方向上向后反射转换器401所发射的次级光406。
图4B图解根据本公开的另一示例性照明器件配置。除了波长转换板407和光源404的位置之外，图4B中的器件400的各部分与图4A所示的相同。因此，不重复这样的公共部分的属性和功能。当然，应理解该图解仅为示例性的，并且光源404和波长转换板407可以以任何期望的方式被定向。
在图4B中，波长转换板407被配置为使得转换器401被部署在反射器402中的凹部416中。像这样，转换器401的仅一个表面暴露于来自光源404的光。在该实施例中，转换器401的所暴露的表面421被定向为面对光源404的发光表面422。结果，转换器401所发射的次级光可能在除了器件400的小孔410的方向之外的方向上（例如朝向光源404）被发射。
为了解决该问题，器件400可以包括次级反射器412，次级反射器412可以与外壳408集成或分离。在图4A和图4B中，次级反射器412被集成到外壳408。因此，例如，次级反射器412可以采取外壳408的内部表面上所部署的一个或更多个反射涂层的形式。次级反射器412可以被配置为反射光以使得期望的照射图案（诸如向下光（down light）、泛光（floor light）等）可以从器件400发射。次级反射器412也可以被配置为以期望的方式重定向被后向散射的初级光和/或次级光。例如，次级反射器412可以包括具有用于被后向散射的初级光和/或次级光的高反射率的表面。
转换器401可以被定位成远离光源404（如图4A和图4B所示），或其可以被定位在光源404的发光表面422上。在任何情况下，转换器401可以与光源404分离地形成，并且以已知方式耦接到光源404从而从光源404所发射的光可以与转换器401相互作用。
如果转换器401以距光源404一定距离而被定位，则其可以在外壳408中被包括来自外壳408的部分的支撑物的任何部件所支撑。将转换器401定位成距光源404一定距离可以允许转换器401形成为与光源404的表面不同的形状。例如，转换器401可以是板、圆顶或壳的形式。在任何情况下，转换器401的表面可以是平坦的、凹面的、凸面的、椭圆的、不规则的、其它形状或其组合。
为了简单，器件400在图4A和图4B中已经被描绘为包括相对很少的部分。然而，应理解本公开的照明器件可以包括在固态照明器件（诸如LED灯）中通常找到的其它组件和电子器件。通过示例的方式，器件400示出为包括扩散器414，其可以用来扩散转换器401所发射的次级光以及未转换的初级光。
图5图解根据本公开的远程磷系统500的非限制性示例。如所示那样，系统500包括波长转换板507，波长转换板507包括反射器502中的凹部内所部署的转换器501。（在截面中示出的）波长转换板507耦接到热沉503。如可理解那样，热沉503运转以去除由波长转换板随着其将初级光转换为次级光而生成的热。
系统500还包括光源504。光源504可以展现基本上被准直的激励光输出505。因此，例如，光源504可以是以期望的功率发射激励光505的准直灯、LED或激光器等（例如激光二极管）。如所要求那样，激励光505可以是例如具有适合于在大约1-100W或更大的平均功率级别激励转换器501的任何波长的激光光。光源504所发射的激励光505可以碰撞在二向色分束器512上，在这里其通过聚焦光器件/透镜508被反射以碰撞在转换器501上。转换器501可以吸收激励光并且发射次级光506。
如上面描述那样，转换器501典型地在包括其侧边和后部的所有方向上发射次级光。反射器502可以含有并且反射这样的次级光，以使得其被重定向到通常朝向聚焦光器件/透镜508的方向上。在任何情况下，收集/汇聚光器件509含有转换器501所发射的次级光的主体。如因此可以理解那样，收集/汇聚光器件509可以具有针对次级光的高限制。结果，收集/汇聚509可以限制或另外防止次级光506的损失。
次级光506可以随着其通过聚焦光器件/透镜508而被准直。所有或部分的次级光506可以然后通过二向色分束器512，二向色分束器512优选地透过（或透射）100%的次级光506。次级光可以然后进一步被聚焦透镜/汇聚器510修改。此时，次级光506可以进入器件（例如光谱仪、次级反射器光器件、光纤光学耦接器、光调制器或数据投影仪引擎等）的小孔。
本公开的波长转换板可以提供大量优点。例如，因为可以完全由陶瓷材料来形成在此所描述的波长转换板，所以它们可以展现高的温度耐受性。结果，它们可以能够与包括有机材料（诸如硅酮）的常规波长转换板相比在更高的操作温度（即高于大约150℃）下运转。
此外，特别是在其中反射材料完全由无机材料（诸如上面指定的陶瓷）构成的实例中，本公开的波长转换板可以开放用于热管理的新路径。具体地，反射器材料自身可以提供用于在转换处理期间所生成的热的传送路径，这可以允许在高温度和/或亮度应用中使用在此所描述的波长转换板。
最后，可以通过在形成在此所描述的波长转换板期间调整处理参数（诸如颗粒大小和颗粒大小分布）来控制转换材料和反射材料的光学性质。结果，可以使用在此所描述的处理来容易地制成对于特定应用而被修整的波长转换板。
本公开的另一方面涉及一种波长转换板。波长转换板可以包括转换器以及耦接至所述转换器的反射器。所述转换器可以包括能够将入射初级光转换为次级光的第一陶瓷材料。所述反射器可以包括能够反射所述转换器所发射的次级光的第二陶瓷材料。所述波长转换板可以还包括在所述转换器与所述反射器之间界面。在一些实施例中，所述第二陶瓷材料在所述界面的至少大约50%（诸如所述界面的大约75%或甚至所述界面的大约100%）上邻接所述第一陶瓷材料。为了清楚，注意术语“邻接”在此用于提及两个相邻表面的触碰。
本公开的进一步的方面涉及共同烧结的陶瓷波长转换板。这样的板可以包括转换器和反射器。所述转换器可以包括至少一种第一陶瓷材料，并且所述反射器可以包括至少一种第二陶瓷材料。所述反射器可以还包括至少一个通孔或凹部。所述转换器和所述反射器可以被共同烧结以使得所述反射器在所述至少一个通孔或凹部内卡合并且保持所述转换器。
本公开的进一步的方面涉及一种器件。所述器件包括能够发射初级光的光源以及根据本公开的波长转换板。在一些实施例中，所述器件包括波长转换板，所述波长转换板包括转换器和耦接至所述转换器的反射器。所述转换器可以包括能够将入射初级光转换为次级光的第一陶瓷材料。所述反射器可以包括能够反射所述转换器所发射的次级光的第二陶瓷材料。所述波长转换板可以还包括在所述转换器与所述反射器之间的界面。在一些实施例中，所述第二陶瓷材料在所述界面的至少大约50%（诸如所述界面的大约75%或甚至所述界面的大约100%）上邻接所述第一陶瓷材料。
虽然已经在此描述了本公开的原理，但本领域技术人员要理解该描述仅是以示例的方式作出的并且不作为对所要求的发明的范围的限制。参照在此所公开的特定实施例所描述的特征和方面容许与在此所描述的各个其它实施例的组合和/或应用。在此预期这样的所描述的特征和方面对于这样的其它实施例的这样的组合和/或应用。修改和其它实施例在此被预期并且在本公开的范围内。

Claims (39)

1. 一种波长转换板，包括：
转换器，所述转换器包括能够将入射初级光转换为次级光的第一陶瓷材料；
反射器，被耦接到所述转换器，所述反射器包括能够反射所述转换器所发射的次级光的第二陶瓷材料；以及
界面，在所述转换器与所述反射器之间，其中所述第二陶瓷材料在所述界面的至少大约50%上邻接所述第一陶瓷材料。
2. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述第二陶瓷材料在所述界面的至少大约75%上邻接所述第一陶瓷材料。
3. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述第二陶瓷材料在所述界面的大约100%上邻接所述第一陶瓷材料。
4. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述第一陶瓷材料包括氧化磷、氮氧化磷、氮化磷或其组合的至少之一。
5. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述第一陶瓷材料选择自铈活化的钇铝石榴石（‌YAG‌:Ce）、铈活化的钇钆铝石榴石（‌YGdAG‌:Ce）、铈活化的镥铝石榴石（LuAG‌:Ce）、铈活化的镥镓铝石榴石（LuGAG‌:Ce）、铕活化的碱土（AE）氮氧化硅（AE-SiON‌:Eu）以及铕活化的金属-SiAlON（M-SiAlON‌:Eu），其中，M选择自由碱离子、稀土离子、碱土离子、Y、Sc及其组合构成的组。
6. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述第二陶瓷材料选择自氧化铝（Al2O3）、钇铝石榴石（YAG）、二氧化钛（TiO2）、铝酸钡（BaAl2O4）、氧化钇（Y2O3）、氧化锆（ZrO2）、氮化铝（AlN）及其组合。
7. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述反射器反射大于或等于大约80%的所述次级光。
8. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述反射器包括至少一个通孔或凹部，并且所述转换器被部署在所述至少一个通孔或凹部内。
9. 如权利要求8所述的波长转换板，其中，所述反射器包括至少一个通孔。
10. 如权利要求8所述的波长转换板，其中，所述反射器包括至少一个凹部。
11. 如权利要求8所述的波长转换板，其中，所述反射器卡合所述转换器，从而将所述转换器保持在所述至少一个通孔或凹部内。
12. 如权利要求11所述的波长转换板，其中，在所述界面处，所述第一陶瓷材料被部署在所述第二陶瓷材料内的空隙内。
13. 如权利要求11所述的波长转换板，其中，在所述界面处，所述第二陶瓷材料被部署在所述第一陶瓷材料内的空隙内。
14. 如权利要求11所述的波长转换板，其中，所述反射器机械地压缩所述转换器。
15. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述反射器展现大于或等于体形式的所述第二陶瓷材料的热传导率的大约80%的热传导率。
16. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述反射器展现范围从大约8到大约35W/m-K的热传导率。
17. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述反射器由上反射器部分和下反射器部分构成。
18. 如权利要求17所述的波长转换板，其中，所述上反射器部分由所述第二陶瓷材料构成，并且所述下反射器部分由第三陶瓷材料构成。
19. 如权利要求17所述的波长转换板，其中，所述上反射器部分具有通孔，并且所述下反射器部分层叠到所述上反射器部分，以形成部分地由所述通孔界定的凹部。
20. 如权利要求1所述的波长转换板，其中，所述波长转换板具有多个转换器。
21. 如权利要求20所述的波长转换板，其中，每个转换器发射不同的次级光。
22. 如权利要求20所述的波长转换板，其中，所述转换器具有嵌套的同心柱形形式。
23. 如权利要求22所述的波长转换板，其中，至少一个转换器具有与至少一个另一转换器不同的活化剂浓度。
24. 如权利要求22所述的波长转换板，其中，每个转换器具有与每个其它转换器不同的活化剂浓度。
25. 如权利要求24所述的波长转换板，其中，所述转换器按以从最内的转换器到最外的转换器渐进的下降的活化剂浓度的顺序而被布置。
26. 一种波长转换板，包括：
转换器，所述转换器包括能够将入射初级光转换为次级光的第一陶瓷材料；
反射器，包括能够反射所述转换器所发射的次级光的第二陶瓷材料；
所述转换器被嵌入所述反射器中以使得所述反射器环绕所述转换器的外部边沿。
27. 如权利要求26所述的波长转换板，其中，所述第一陶瓷材料选择自铈活化的钇铝石榴石（‌YAG‌:Ce）、铈活化的钇钆铝石榴石（‌YGdAG‌:Ce）或铈活化的镥铝石榴石（LuAG‌:Ce），并且所述第二陶瓷材料是氧化铝或钇铝石榴石。
28. 如权利要求26所述的波长转换板，其中，所述转换器和所述反射器已经被共同烧结以将所述转换器与所述反射器接合。
29. 如权利要求26所述的波长转换板，其中，粘接层用于将所述转换器附接到所述反射器。
30. 如权利要求26所述的波长转换板，其中，所述转换器通过所述反射器所施加的压缩力而被固定到所述反射器。
31. 如权利要求26所述的波长转换板，其中，多个转换器嵌入到所述反射器中。
32. 一种器件，包括：
光源，能够发射初级光；以及
波长转换板，包括：
转换器，所述转换器包括能够将入射初级光转换为次级光的第一陶瓷材料；
反射器，耦接到所述转换器，所述反射器包括能够反射所述转换器所发射的次级光的第二陶瓷材料；以及
界面，在所述转换器与所述反射器之间，其中所述第二陶瓷材料在所述界面的至少大约50%上邻接所述第一陶瓷材料。
33. 如权利要求32所述的器件，其中，所述第一陶瓷材料包括氧化磷、氮氧化磷、氮化磷或其组合的至少之一。
34. 如权利要求32所述的器件，其中，所述第二陶瓷材料选择自氧化铝（Al2O3）、钇铝石榴石（YAG）、二氧化钛（TiO2）、铝酸钡（BaAl2O4）、氧化钇（Y2O3）及其组合。
35. 如权利要求32所述的器件，其中，所述反射器反射大于或等于大约80%的所述次级光。
36. 如权利要求32所述的器件，其中，所述反射器包括至少一个通孔或凹部，所述转换器被部署在所述至少一个通孔或凹部内。
37. 如权利要求36所述的器件，其中，所述反射器机械地卡合所述转换器，从而将所述转换器保持在所述至少一个通孔或凹部内。
38. 如权利要求32所述的器件，其中，所述反射器展现范围从大约8到大约35W/m-K的热传导率。
39. 如权利要求32所述的器件，其中，所述光源包括至少一个发光二极管（LED）或激光二极管。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105090894A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 杨毅 波长转换装置和发光装置
CN106159068A (zh) * 2015-05-15 2016-11-23 日亚化学工业株式会社 配光构件的制造方法、发光装置的制造方法、配光构件及发光装置
CN107305002A (zh) * 2016-04-25 2017-10-31 Lg伊诺特有限公司 照明装置
CN107579144A (zh) * 2016-07-04 2018-01-12 株式会社小糸制作所 烧结体和发光装置
CN108105594A (zh) * 2018-01-31 2018-06-01 广东省半导体产业技术研究院 一种荧光环结构及其制作方法以及光色可调照明装置
CN108267914A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 中强光电股份有限公司 波长转换装置及其投影机
CN108779897A (zh) * 2016-03-08 2018-11-09 松下知识产权经营株式会社 光源装置
CN109020509A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 深圳市光峰光电技术有限公司 一种发光陶瓷及其制备方法
CN109154425A (zh) * 2016-05-13 2019-01-04 松下知识产权经营株式会社 光源装置以及照明装置
CN109751564A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 Lg电子株式会社 荧光体模块
US10353280B2 (en) 2015-04-07 2019-07-16 Materion Corporation Optically enhanced solid-state light converters
CN110848589A (zh) * 2019-12-03 2020-02-28 广东省半导体产业技术研究院 波长转换装置及其制备方法
CN111512505A (zh) * 2017-12-26 2020-08-07 日亚化学工业株式会社 光学部件、发光装置以及光学部件的制造方法
CN112166354A (zh) * 2018-05-31 2021-01-01 夏普株式会社 波长转换元件以及光源装置
CN114024189A (zh) * 2021-11-18 2022-02-08 深圳立仪科技有限公司 一种激光激发宽带线状结构光源
US11920752B2 (en) 2019-12-25 2024-03-05 Sony Group Corporation Light source device, headlight, display apparatus, and illumination apparatus

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130314893A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Lumen Dynamics Group Inc. High brightness illumination system and wavelength conversion module for microscopy and other applications
US9952442B2 (en) 2012-05-24 2018-04-24 Excelitas Canada, Inc. High brightness solid state illumination system for fluorescence imaging and analysis
US9239133B2 (en) 2012-05-24 2016-01-19 Excelitas Canada, Inc. High brightness solid state illumination system for fluorescence imaging and analysis
WO2013186954A1 (ja) * 2012-06-11 2013-12-19 日本電気株式会社 光源ユニット、投射型表示装置、照明器具及び光出射方法
TW201411892A (zh) * 2012-09-14 2014-03-16 Lextar Electronics Corp 發光二極體
DE102012109806A1 (de) * 2012-10-15 2014-04-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Bauelement
US9326350B2 (en) * 2013-02-07 2016-04-26 Everlight Electronics Co., Ltd. Light-emitting device with multi-color temperature and multi-loop configuration
US8933478B2 (en) 2013-02-19 2015-01-13 Cooledge Lighting Inc. Engineered-phosphor LED packages and related methods
US8754435B1 (en) 2013-02-19 2014-06-17 Cooledge Lighting Inc. Engineered-phosphor LED package and related methods
US10788678B2 (en) 2013-05-17 2020-09-29 Excelitas Canada, Inc. High brightness solid state illumination system for fluorescence imaging and analysis
CN103574518A (zh) * 2013-10-15 2014-02-12 吴震 波长转换装置和光源
CN103574517A (zh) * 2013-10-15 2014-02-12 吴震 波长转换装置的制造方法和光源
DE102013223947A1 (de) * 2013-11-22 2015-05-28 Osram Gmbh Beleuchtungseinrichtung
DE112015000511B4 (de) * 2014-01-27 2023-01-05 Osram Sylvania Inc. Keramischer Wellenlängenumwandler mit einem hochreflektierenden Reflektor
US10488566B2 (en) 2014-01-27 2019-11-26 Osram Sylvania Inc. Ceramic wavelength converter having a high reflectivity reflector
EP3117267B1 (en) * 2014-03-11 2018-05-02 Osram Sylvania Inc. Light converter assemblies with enhanced heat dissipation
JP6540050B2 (ja) * 2014-04-09 2019-07-10 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2016058619A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置
JP2016058624A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置
DE102015102842A1 (de) 2015-02-27 2016-09-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Leuchtstoffkompositkeramik sowie Verfahren zu deren Herstellung
WO2016156399A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Philips Lighting Holding B.V. High brightness light emitting apparatus
DE112016003944T5 (de) * 2015-08-28 2018-05-24 Osram Gmbh Laseraktiviertes Remote-Phosphor-Ziel und -System
JP6555111B2 (ja) 2015-12-09 2019-08-07 日亜化学工業株式会社 ハイブリッド蛍光体の製造方法及びハイブリッド蛍光体
WO2017157705A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Philips Lighting Holding B.V. A light emitting device
JP6493308B2 (ja) * 2016-05-31 2019-04-03 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6544408B2 (ja) * 2017-03-03 2019-07-17 日亜化学工業株式会社 光学部品及び光学部品の製造方法
EP3869638A1 (en) * 2017-03-03 2021-08-25 Nichia Corporation Optical component
JP7016037B2 (ja) * 2017-06-30 2022-02-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光体及び発光装置
JP6741056B2 (ja) * 2017-10-31 2020-08-19 日亜化学工業株式会社 希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法
KR101984102B1 (ko) 2017-11-03 2019-05-30 엘지전자 주식회사 형광체 모듈
CN110874001B (zh) * 2018-08-31 2022-07-12 中强光电股份有限公司 照明系统及投影装置
JP6879290B2 (ja) * 2018-12-26 2021-06-02 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6870707B2 (ja) * 2019-07-11 2021-05-12 日亜化学工業株式会社 ハイブリッド蛍光体の製造方法及びハイブリッド蛍光体
CN113024251A (zh) * 2019-12-09 2021-06-25 上海航空电器有限公司 具有平凹形结构薄膜的高显色性激光照明用荧光陶瓷及其制备方法
CN113024253B (zh) * 2019-12-09 2023-09-12 上海航空电器有限公司 用于激光照明的高显色性包边复合结构波长转换陶瓷及其制备方法
US11935982B2 (en) * 2020-04-22 2024-03-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Semiconductor structure arrangement, methods for producing a semiconductor structure arrangement and optoelectronic device
WO2021254794A1 (en) 2020-06-16 2021-12-23 Signify Holding B.V. Embedded phosphor ceramic tile
US20230235222A1 (en) 2020-06-25 2023-07-27 Signify Holding B.V. Ceramic phosphor array

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1673851A (zh) * 2004-03-24 2005-09-28 精工爱普生株式会社 光源装置和投影机
CN101147270A (zh) * 2005-03-24 2008-03-19 京瓷株式会社 发光元件收纳用封装、发光装置以及照明装置
CN101164379A (zh) * 2005-04-19 2008-04-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括红色发射陶瓷发光转换器的照明系统
CN101542754A (zh) * 2006-11-07 2009-09-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于发射混合光的装置
CN101910361A (zh) * 2008-01-15 2010-12-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于发光二极管的光学陶瓷中通过受控孔隙度的光散射
US20110090696A1 (en) * 2008-03-26 2011-04-21 Hideo Nagai Semiconductor light-emitting apparatus
US20110180780A1 (en) * 2009-09-02 2011-07-28 Jae Soo Yoo Phosphor, phosphor manufacturing method, and white light emitting device
US20110279012A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Takashi Washizu Wavelength conversion element and light emitting device
CN102356480A (zh) * 2009-03-19 2012-02-15 皇家飞利浦电子股份有限公司 颜色调节装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7554258B2 (en) * 2002-10-22 2009-06-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light source having an LED and a luminescence conversion body and method for producing the luminescence conversion body
JP3717480B2 (ja) * 2003-01-27 2005-11-16 ローム株式会社 半導体発光装置
EP1588430A1 (en) 2003-01-27 2005-10-26 3M Innovative Properties Company Phosphor based light sources having a non-planar short pass reflector and method of making
KR101114305B1 (ko) * 2004-12-24 2012-03-08 쿄세라 코포레이션 발광 장치 및 조명 장치
US7341878B2 (en) * 2005-03-14 2008-03-11 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Wavelength-converted semiconductor light emitting device
US7663152B2 (en) * 2006-08-09 2010-02-16 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Illumination device including wavelength converting element side holding heat sink
JP2008166782A (ja) * 2006-12-26 2008-07-17 Seoul Semiconductor Co Ltd 発光素子
KR101740474B1 (ko) 2008-11-21 2017-05-26 코닌클리케 필립스 엔.브이. 조명 장치 및 출력 조명을 생성하는 방법
US8921876B2 (en) 2009-06-02 2014-12-30 Cree, Inc. Lighting devices with discrete lumiphor-bearing regions within or on a surface of remote elements
US8110839B2 (en) 2009-07-13 2012-02-07 Luxingtek, Ltd. Lighting device, display, and method for manufacturing the same
KR101163902B1 (ko) * 2010-08-10 2012-07-09 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
JP5572013B2 (ja) * 2010-06-16 2014-08-13 スタンレー電気株式会社 発光装置およびその製造方法
JP5566785B2 (ja) 2010-06-22 2014-08-06 日東電工株式会社 複合シート
US8552454B2 (en) * 2010-11-29 2013-10-08 Epistar Corporation Light-emitting device and light mixing device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1673851A (zh) * 2004-03-24 2005-09-28 精工爱普生株式会社 光源装置和投影机
CN101147270A (zh) * 2005-03-24 2008-03-19 京瓷株式会社 发光元件收纳用封装、发光装置以及照明装置
CN101164379A (zh) * 2005-04-19 2008-04-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括红色发射陶瓷发光转换器的照明系统
CN101542754A (zh) * 2006-11-07 2009-09-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于发射混合光的装置
CN101910361A (zh) * 2008-01-15 2010-12-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于发光二极管的光学陶瓷中通过受控孔隙度的光散射
US20110090696A1 (en) * 2008-03-26 2011-04-21 Hideo Nagai Semiconductor light-emitting apparatus
CN102356480A (zh) * 2009-03-19 2012-02-15 皇家飞利浦电子股份有限公司 颜色调节装置
US20110180780A1 (en) * 2009-09-02 2011-07-28 Jae Soo Yoo Phosphor, phosphor manufacturing method, and white light emitting device
US20110279012A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Takashi Washizu Wavelength conversion element and light emitting device

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10353280B2 (en) 2015-04-07 2019-07-16 Materion Corporation Optically enhanced solid-state light converters
TWI686568B (zh) * 2015-04-07 2020-03-01 美商萬騰榮公司 經光學增強之固態光轉換器
CN106159068A (zh) * 2015-05-15 2016-11-23 日亚化学工业株式会社 配光构件的制造方法、发光装置的制造方法、配光构件及发光装置
CN105090894B (zh) * 2015-08-21 2017-03-01 杨毅 波长转换装置和发光装置
CN105090894A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 杨毅 波长转换装置和发光装置
CN108779897A (zh) * 2016-03-08 2018-11-09 松下知识产权经营株式会社 光源装置
CN107305002A (zh) * 2016-04-25 2017-10-31 Lg伊诺特有限公司 照明装置
CN109154425A (zh) * 2016-05-13 2019-01-04 松下知识产权经营株式会社 光源装置以及照明装置
CN109154425B (zh) * 2016-05-13 2021-06-15 新唐科技日本株式会社 光源装置以及照明装置
CN107579144A (zh) * 2016-07-04 2018-01-12 株式会社小糸制作所 烧结体和发光装置
CN108267914A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 中强光电股份有限公司 波长转换装置及其投影机
CN108267914B (zh) * 2016-12-30 2022-01-11 中强光电股份有限公司 波长转换装置及其投影机
US10824058B2 (en) 2016-12-30 2020-11-03 Coretronic Corporation Projector and wavelength conversion device thereof
CN109020509B (zh) * 2017-06-09 2021-07-06 深圳光峰科技股份有限公司 一种发光陶瓷及其制备方法
CN109020509A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 深圳市光峰光电技术有限公司 一种发光陶瓷及其制备方法
CN109751564A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 Lg电子株式会社 荧光体模块
CN109751564B (zh) * 2017-11-03 2021-11-19 Lg电子株式会社 荧光体模块
US11646544B2 (en) 2017-12-26 2023-05-09 Nichia Corporation Method of manufacturing optical member
US11984697B2 (en) 2017-12-26 2024-05-14 Nichia Corporation Optical member and light emitting device
CN111512505B (zh) * 2017-12-26 2024-04-12 日亚化学工业株式会社 光学部件、发光装置以及光学部件的制造方法
CN111512505A (zh) * 2017-12-26 2020-08-07 日亚化学工业株式会社 光学部件、发光装置以及光学部件的制造方法
CN108105594A (zh) * 2018-01-31 2018-06-01 广东省半导体产业技术研究院 一种荧光环结构及其制作方法以及光色可调照明装置
CN108105594B (zh) * 2018-01-31 2024-02-13 广东省半导体产业技术研究院 一种荧光环结构制作方法与光色可调照明装置
CN112166354A (zh) * 2018-05-31 2021-01-01 夏普株式会社 波长转换元件以及光源装置
CN110848589A (zh) * 2019-12-03 2020-02-28 广东省半导体产业技术研究院 波长转换装置及其制备方法
US11920752B2 (en) 2019-12-25 2024-03-05 Sony Group Corporation Light source device, headlight, display apparatus, and illumination apparatus
CN114024189A (zh) * 2021-11-18 2022-02-08 深圳立仪科技有限公司 一种激光激发宽带线状结构光源

Also Published As

Publication number Publication date
US8931922B2 (en) 2015-01-13
WO2013142276A1 (en) 2013-09-26
US20130250544A1 (en) 2013-09-26
CN104205373B (zh) 2017-10-27
DE112013001620T5 (de) 2014-12-04

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