CN109751564A - 荧光体模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光光源用荧光体模块。本发明提供激光光源用荧光体模块,其特征在于,包括:散热体;荧光体层,配置于所述散热体上侧,光入射后射出与入射的光的波长不同波长的光;以及反射层,以反射光的方式,配置于所述荧光体层的上表面的周围,所述荧光体层具备凸出部,所述凸出部从所述荧光体层的中央部在所述反射层之间凸出。根据本发明,由于能够反射朝向荧光体层的侧面行进的黄色光使其朝向荧光体层的正面,因此能够使黄色环的面积最小化。

Description

荧光体模块
技术领域
本发明涉及激光光源用荧光体模块。
背景技术
参照图1,通常在车辆1设置灯装置100,在行驶中周围的照度低的情况下,所述灯装置100用于稳定地确保驾驶员的视角或者向其他车辆通知车辆1的行驶状态。
车辆用灯装置包括:头灯,设置于车辆的前方;以及尾灯,设置于车辆的后方。头灯是对前方进行照明来在夜间运行中照射前方的灯。尾灯包括:刹车灯,驾驶员操作刹车时点亮;以及指示灯,通知车辆的行进方向。
参照图2,在车辆用灯装置100中趋于使用能量效率高的激光光源10。特别地,由于从激光二极管发出的光的直行性好,因此具有能够照射的距离远,不会妨碍对面驶来车辆的视野的优点。
为了使用激光二极管来实现白色灯,大体上可利用两种方法。
第一.对从三种激光二极管发出的光进行混合来实现白光。此时,所述三种激光二极管应分别能够发出光的三基色。
第二.将从蓝色激光二极管发出的光转换为黄色光后,与从蓝色激光二极管发出的光进行混合来实现白光。所述第二方法具有能够使用一种激光来实现白光的优点。
所述第二方法为了对从激光二极管发光的蓝色光进行光转换而需要荧光体。激光二极管发出输出非常高的光,在对从激光二极管发出的光进行光转换的情况下,荧光体的温度上升至150℃以上。
在现有LED光源中使用树脂荧光体、PIG(phosphor-in-glass:磷玻璃,以下称为“玻璃荧光体”)的情况下,存在在激光的光转换过程中产生热淬火(Thermal Quenching)的问题。
一方面,在荧光体中光转换的黄色光因散射而扩散,由此,在荧光体中光转换的黄色光中的一部分未与蓝色光混合,直接向外部放出。因此,存在产生黄色光向激光光源的发光区域周边发散的现象(以下,称为“yellow ring:黄色环”)的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种使在荧光体模块中产生的黄色环(yellow ring)最小化的结构。
此外,本发明的目的在于,提供一种用于向外部有效地放出在荧光体模块中光转换时产生的热。
此外,本发明的目的在于,提供一种用于增加光源的亮度的结构。
为了实现所述第一目的,本发明提供一种激光光源用荧光体模块,其特征在于,包括:散热体;荧光体层,配置于所述散热体上侧,转换入射的光的波长,且具备凸出部;以及反射层,以反射波长转换的光的方式,配置于所述荧光体层的上表面,且包括中空部,所述凸出部配置于所述中空部。
在一实施例中,还可包括:粘接层,其配置在所述荧光体层和所述散热体之间。
在一实施例中,所述反射层还可具备侧面反射部,所述侧面反射部配置于所述荧光体层的侧面。
在一实施例中,还可包括:粘接层,其配置在所述荧光体层、所述侧面反射部与所述散热体之间。
在一实施例中,可在所述散热体形成凹部,所述凹部具备侧面和底面,所述荧光体层配置在所述底面上。
在一实施例中,还可包括:粘接层,其以所述荧光体层和所述反射层中的至少一个粘接于所述散热体的底面的方式,形成在所述散热体的底面上。
在一实施例中,所述粘接层可包括:第一区域,形成在所述底面上;以及第二区域,从所述第一区域沿所述凹部所具备的侧面延伸,所述荧光体层和所述反射层中的至少一个经由所述第二区域粘接于所述凹部所具备的侧面。
在一实施例中,可在所述底面形成凹凸结构。
在一实施例中,还可包括:反射膜,配置在所述粘接层和所述荧光体层之间来反射光。
在一实施例中,所述反射层和所述反射膜可由彼此不同的材料形成。
在一实施例中,所述反射膜可包括:第一层,粘接于所述粘接层,由金属或金属合金形成;以及第二层,形成在所述第一层上,将所述第一层粘接于所述荧光体层。
在一实施例中,所述粘接层可由Sn-Ag-Cu类焊料材料、Sn-Au类焊料材料、Sn-Bi类焊料材料和包括Ag的树脂材料中的一种形成。
在一实施例中,所述反射层可包括氧化铝(Al2O3)、尖晶石(MgAl2O4)和氮氧化铝(AlON)中的至少一种和Ti氧化物的混合物。
在一实施例中,所述反射层可包括陶瓷物质,所述陶瓷物质使在所述荧光体层产生的热传递至所述反射层。
根据本发明,由于能够反射朝向荧光体层的侧面行进的黄色光使其朝向荧光体层的正面,因此能够使黄色环的面积最小化。
此外,根据本发明,能够有效地向外部放出在荧光体层光转换时产生的热,因被荧光体层侧面反射的光朝向荧光体层正面而能够增加光源的亮度。
附图说明
图1是表示车辆的概念图。
图2是车辆所包括的灯装置的截面图。
图3是反射型激光光源的概念图。
图4是表示在图3中说明的反射型激光光源内的光的行进路径的概念图。
图5A至图6C是本发明的荧光体模块的截面图。
图7A至图9B是包括具备凹部的散热体的荧光体模块的截面图。
图10是具备在底面包括凹凸结构的凹部的荧光体模块的截面图。
图11A和图11B是在凹部底面具备反射膜的荧光体模块的截面图。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本说明书所揭示的实施例,在此,与附图标记无关的对相同或类似的结构要素赋予相同的参照标记,并将省去对其重复的说明。此外,在对本发明揭示的实施例进行说明的过程中,如果判断为对于相关的公知技术的具体说明会导致混淆本说明书所揭示的实施例的技术思想,则将省去对其详细的说明。此外,所附的附图仅是为了容易理解本说明书所揭示的实施例,不应由所附的附图来限定本发明所揭示的技术思想,而是应当涵盖了本发明的思想和技术范围中所包括的所有变更、均等物乃至替代物。
第一、第二等包含序数的术语可用于说明多种结构要素,但是所述结构要素并不由所述术语所限定。所述术语仅是用于将一个结构要素与其他结构要素区分的目的来使用。
除非在上下文明确表示有另行的含义,单数的表达方式应包括复数的表达方式。
在本申请中,“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在,而并不意在事先排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。
在说明本发明的荧光体模块之前,说明使用本发明的荧光体模块的激光光源。
图3是反射型激光光源的概念图,图4是表示在图3中说明的反射型激光光源内的光的行进路径的概念图。
激光光源10可通过图3的结构来实现。参照图3,激光光源10可包括蓝色激光二极管20、聚光透镜30、反射部40、荧光体模块50、辅助聚光透镜60。
更具体地,参照图4,从蓝色激光二极管20发光的蓝色光21通过聚光透镜30被反射部40反射。被反射部40反射的蓝色光22重新通过聚光透镜30向荧光体模块50入射。
向荧光体模块50入射的蓝色光中的一部分转换为黄色光。一方面,由于荧光体模块50包括反射层,因此向荧光体模块50入射的蓝色光中的一部分被反射。由此,黄色光和被荧光体模块50反射的蓝色光合成而成白光。白光经由辅助聚光透镜60聚光后向外部放出24。
在本说明书中,将在图3和图4中说明的结构的激光光源称为“反射型激光光源”。如上所述,反射型激光光源包括荧光体模块50。
荧光体模块50包括用于将蓝色光转换为黄色光的荧光体层,基于输出高的激光二极管的特性,在将用于现有LED光源等的树脂荧光体、玻璃荧光体用于激光二极管的光转换的情况下,存在在荧光体中产生热淬火的问题。
一方面,为了解决在使用树脂荧光体、玻璃荧光体来进行激光的光转换时产生的问题,还使用了陶瓷荧光体(Ceramic Phosphor)。但是,在使用陶瓷荧光体的情况下,由于烧结温度是1500℃以上的高温,因此很难控制陶瓷荧光体的粒子大小和气孔(Pore)。
在不能控制荧光体层的粒子大小和气孔的情况下,在荧光体层中的散射(Scattering)度可能增大。在荧光体层中的散射因子增多的情况下,存在产生黄色光向激光光源的发光区域周边发散的现象(以下,称为“黄色环”)的问题。
本发明提供荧光体模块的结构,即使在使用很难控制散射度的陶瓷荧光体的情况下,也能够使黄色环最小化。
具体地,本发明使荧光体模块中包括的荧光体层的面积最小化。在荧光体层的面积减少的情况下,虽然黄色环的面积也一起减少,但是产生几种问题。
第一.在荧光体层的面积减少的情况下,荧光体层的光转换效率降低。由此,在向荧光体模块照射激光时,从荧光体模块发出的光的亮度减少。因此,在现有荧光体模块中无法将荧光体层的面积减少至恒定水准以下。
第二.在荧光体层的面积减少的情况下,因荧光体层和散热体的接触面积减少而使散热效率降低,可能存在在荧光体层中产生热淬火现象的问题。
本发明通过解决所述问题,能够使荧光体层的面积减少至恒定水准以下。由此,本发明使黄色环的面积最小化。以下,具体地说明本发明的荧光体模块的结构。
本发明的荧光体模块自身不发光,在照射激光时,通过光转换来输出光。在本说明书中,“荧光体模块的亮度”的表达是指,在向荧光体模块照射激光时,从荧光体模块输出的光的亮度。一方面,“荧光体模块的亮度”可根据向荧光体模块照射的激光的光量而不同,在本说明书中,荧光体模块的亮度增加/减少的表达表示,在向荧光体模块照射相同光量的激光时,比较输出的光的光量的结果。
一方面,在本说明书中将荧光体模块200的上侧方向定义为反射向荧光体模块行进的光的反射面朝向的方向。以下根据这种基准,定义构成荧光体模块的多个结构要素的上表面或下表面。例如,朝向荧光体模块下侧的光是不向外部输出的光,朝向荧光体模块上侧的光是向外部输出的光。荧光体模块的光量根据朝向荧光体模块上侧的光的光量来决定。
图5A至图6C是本发明的荧光体模块的截面图。
本发明的荧光体模块200可包括散热体210、荧光体层220、反射层230。以下,具体地说明多个所述结构要素。
为了提高荧光体模块200的散热性能,散热体210配置于荧光体层220的下侧。散热体210快速地向外部放出在荧光体层220中光转换时产生的热,从而防止荧光体层220被热淬火。荧光体层220和散热体210之间的接触面积越大,越能增大散热体210的散热效率。
散热体210能够反射通过荧光体层220的蓝色光和从荧光体层220发出的黄色光。但是,散热体210的反射功能只是附加的功能而不是必要的功能。在散热体210和荧光体层220之间配置反射物质的情况下,散热体210无需执行反射功能。
散热体210可由导热率高的金属或金属合金形成。例如,散热体210可由Al合金(ADC12、AC4C)形成。
在散热体210上侧配置荧光体层220。荧光体层220吸收照射到的激光来放出与吸收的激光不同波长的光。
具体地,荧光体层220吸收从激光二极管发光的蓝色光来放出黄色光。为此,荧光体层220可包括黄色荧光体。例如,荧光体层220可包括YAG:Ce、LuAG:Ce、Sr2SiO4:Eu和Nitride类的黄色荧光体中的至少一种。
一方面,荧光体层220可由荧光体和基底物质的混合物形成。一般来讲,荧光体以恒定的状态烧结成型,基底物质是为了确保用于荧光体烧结的烧结性而使用的物质。根据基底物质的种类,荧光体层的种类可能不同。例如,在基底物质是玻璃料的情况下,荧光体层是玻璃荧光体,在基底物质是陶瓷的情况下,荧光体层是陶瓷荧光体。
根据基底物质的种类,荧光体层220的物理性、光学性特性可能不同。在此,根据基底物质的种类可能不同的物理性特性是荧光体层220的散热性能。与陶瓷荧光体比较时,玻璃荧光体的散热性能低。在将玻璃荧光体用于输出高的激光的光转换的情况下,由于玻璃荧光体不能向外部快速地放出光转换过程中产生的热能,因此玻璃荧光体所包括的荧光体劣化。具体地,在将激光进行光转换时,荧光体层220的温度可升至150℃以上,在所述温度下荧光体可能劣化。
一方面,根据基底物质的种类可能不同的物理性特性是在荧光体层中的散射程度。由基底物质形成的粒子之间的边界、气孔、结合可能成为散射在荧光体中光转换的光的散射因子。在荧光体层内的散射因子增多的情况下,由于光转换的黄色光以荧光体模块为中心扩散,因此不与蓝色光合成而向外部放出。由此,在激光光源周边形成黄色环。
这种黄色环的面积随着荧光体层220的面积减少而减少。本发明使用陶瓷荧光体,减少荧光体层220的面积使黄色环最小化。
在减少荧光体层220的面积的情况下,产生所述两种问题。为了解决所述问题,本发明提供用于提高散热性能的荧光体层220结构和配置于荧光体层220周围的反射层230结构。
首先,说明本发明的荧光体层220的结构。
本发明的荧光体层220具备:主体部221,其具有平坦的形态;以及凸出部222,其从所述主体部221的中央部向所述荧光体模块的上侧凸出。
由于主体部221的上表面被下述的反射层230覆盖,因此主体部221的大部分不会露出在外部。在荧光体层220中实际上露出在外部的是凸出部222。在本说明书中,表达的荧光体层的面积是指所述凸出部222的面积。
主体部221防止随着所述凸出部222的面积减少而散热效率降低。具体地,由于主体部221增加荧光体层220和散热体210之间的接触面积,因此即使减少凸出部222的面积也不会降低荧光体层模块的散热性能。
接着,为了解决在减少荧光体层220的面积时产生的问题,本发明具备反射层230,所述反射层230配置于荧光体层220周围。
具体地,如图5A所示,反射层230配置于荧光体层220的主体部221的上表面的周围。由此,反射层230覆盖所述主体部221的上表面,且围绕所述凸出部222的侧面。即,反射层230包括中空部,荧光体层220的凸出部222配置在所述中空部内部。
反射层230的作用可大致分为两种。
第一.反射层230发挥反射朝向凸出部222的侧面的光的作用。反射层230反射朝向凸出部222的侧面行进的光使其向荧光体层220的上侧行进。由此,反射层230使在从荧光体层220输出的黄色光的整体光量中朝向荧光体层220上侧的光量所占的比例增加。由此,能够增加荧光体模块的亮度。
此外,向凸出部222的侧面行进的黄色光以荧光体模块为中心扩散,反射层230使以荧光体模块为中心扩散的黄色光的光量减少以使黄色环的面积减少。
如上所述,反射层230反射朝向荧光体层220的侧面行进的黄色光,从而增加本发明的荧光体模块的亮度,且使黄色环的面积减少。
第二.反射层230执行对荧光体层220的散热功能。在荧光体层220的面积减少的情况下,可能因荧光体层220和散热体210之间的接触面积减少而使散热效率降低。为了确保散热效率,反射层230向荧光体层220的侧面放出在荧光体层220产生的热。特别地,反射层230向凸出部222的侧面放出在凸出部222产生的热。
一方面,反射层230可具有散热性能提高的结构。具体地,参照图5B,反射层230可包括:上表面反射部231,其覆盖荧光体层220的上表面;以及侧面反射部232,其覆盖荧光体层220的侧面。反射层230可具备侧面反射部232,所述侧面反射部232配置于荧光体层220的侧面。侧面反射部232将在凸出部222产生的热传递至散热体210来提高荧光体模块的散热性能。
附加的,由于所述侧面反射部232围绕主体部221的侧面,因此能够反射朝向主体部221侧面行进的光来发挥防止光损失的作用。
为了使反射层230发挥所述两种功能,反射层230应由具有高的反射率和高的导热率的材料形成。例如,所述反射层可由TiO2、Ti2O3和Al2O3中的至少一种形成。
一方面,反射层230可如下形成:通过蚀刻已制造的荧光体层的一部分后,在蚀刻的位置填充形成反射层230的物质后进行烧结。因此,在荧光体层220和反射层230之间不需要另行设置粘接物质。但是,由于荧光体层220和散热体210单独制造后组装,因此在荧光体层220和散热体210之间可另行设置粘接物质。
具体地,如图6A和图6B所示,粘接层240将荧光体层220粘接于散热体210。为此,粘接层240配置在荧光体层220和散热体210之间。
由于粘接层240使荧光体层220的热传递至散热体210,因此应由导热率高的材料形成。具体地,粘接层240的导热率应高于荧光体220的导热率。由此,粘接层240能使荧光体220和反射层230的热快速地传递至散热体210。
一方面,在散热体210的反射率是恒定水准以下的情况下,粘接层240可由反射率高的材料形成。例如,粘接层240可由在可见光区域的反射率是90%以上的、含有Al2O3、SiO2、ZrO2、ZnO中的至少一种的白色结合材料形成,或者含有90wt.%以上的银的金属结合材料形成。此时,粘接层240可发挥反射层的作用。
与此不同,在散热体210的反射率是恒定水准以上的情况下,粘接层240可由透光率高的材料形成。例如,粘接层240可由聚甲基丙烯酸甲酯(poly-methyl methacrylate:PMMA)、聚氨酯(poly-urethane:PU)、聚碳酸酯(poly-carbonate:PC)和硅氧烷(Siloxane)类结合材料中的至少一种形成。
例如,粘接层240可以是透明粘接层。
一方面,如图6C所示,在所述反射层230具备侧面反射部232的情况下,粘接层240以所述侧面反射部232粘接于所述散热体210的方式,从粘接层240的一端沿侧面反射部232方向延伸。由此,粘接层240将反射层230粘接于散热体210,使反射层230的热快速地传递至散热体210。
如上所述,根据本发明,能够将用于荧光体模块的荧光体层的面积减少至恒定水准以下。由此,本发明使黄色环的面积最小化。
一方面,本发明提供为了解决在减少荧光体层的面积时产生的问题的各种变形实施例。以下,参照附图说明本发明的变形实施例。
本发明提供用于同时提高所述反射层的导热率和反射率的结构。
本发明的反射层230应能够向外部快速地放出在荧光体层220产生的热并且将朝向荧光体层220的侧面的光反射使其朝向荧光体层220上侧。
虽未图示,反射层可由多个层形成。例如,反射层230可包括:第一反射层,其与凸出部222的侧面接触;以及第二反射层,其围绕所述第一反射层。
在此,形成所述第一反射层的物质的反射率可高于形成所述第二反射层的物质的反射率。一方面,形成所述第二反射层的物质的导热率可高于形成所述第一反射层的物质的导热率。
通过所述第一和第二反射层,本发明能够提高反射层的反射率且提高反射层整体的导热率。一方面,所述第一和第二反射层的厚度可彼此不同。例如,所述第一反射层的宽度可小于所述第二反射层的宽度。由于所述第一反射层仅以使反射层230能够执行反射功能的程度的厚度形成,将执行散热功能的第二反射层的宽度形成得大,因此能够使反射层230的反射率和散热效率最大化。
但并不局限于此,本发明的反射层230可不由多个层形成。具体地,反射层230可由反射率高的物质和导热率高的物质的混合物形成。例如,反射层230可包括氧化铝(Al2O3)、尖晶石(MgAl2O4)和氮氧化铝(AlON)中的至少一种和Ti氧化物的混合物。在将导热率高的氧化铝材料和反射率高的Ti氧化物混合来形成反射层的情况下,可同时提高反射层的反射率和导热率。
一方面,本发明可利用所述散热体来提高反射层的导热率。
图7A至图9B是包括具备凹部的散热体的荧光体模块的截面图。
在本发明的荧光体模块所包括的散热体可形成凹部。参照图7A和图7B,散热体可形成具备侧面211和底面212的凹部。
此时,荧光体层220和反射层230可配置在所述底面212上。在此,荧光体层220和反射层230的厚度可等于或小于所述凹部的深度。这种情况下,荧光体层220和反射层230配置于所述凹部内部。
根据图7A,由于主体部221和反射层230的侧面与所述凹部的侧面接触,因此能够使主体部221和反射层230的热快速地传递至散热体210。
一方面,根据图7B,由于反射层230的侧面与所述凹部的侧面接触,因此能够使反射层230的热快速地传递至散热体210。
如上所述,根据图7A和图7B的结构能够提高荧光体模块的散热性能。
一方面,如图8A所示,为了将荧光体层220固定于所述凹部,可在所述凹部的底面212上形成粘接层240。粘接层240使荧光体层220的热传递至散热体210。
一方面,如图8B所示,在反射层230具备侧面反射部232的情况下,粘接层240将荧光体层220和反射层230固定于所述凹部。此时,粘接层240使荧光体层220和反射层230的热传递至散热体210。
一方面,在图8A和图8B中说明的结构可通过以下方式制造,在散热体210形成凹部后,在所述凹部的底面涂敷粘接剂后,在涂敷的粘接体上配置荧光体层220和反射层230。在此,在调节涂敷于所述凹部的底面的粘接剂的量的情况下,荧光体模块的结构可具有如图9A和图9B所示的结构。
具体地,如图9A所示,粘接层240可包括:第一区域241,其形成在所述底面和荧光体层220之间;以及第二区域242,其以将主体部221的一侧面和反射层230的一侧面粘接于所述凹部所具备的侧面的方式,从所述第一区域241沿反射层230的一侧面延伸。
一方面,如图9B所示,在反射层230具备侧面反射部232的情况下,粘接层240可包括:第一区域241;以及第二区域242,其以反射层230的一侧面粘接于所述凹部所具备的侧面的方式,从所述第一区域241沿反射层230的一侧面延伸。
即,在涂敷在所述凹部的底面上的粘接剂上配置荧光体层220和反射层230时,涂敷恒定量以上的量的粘接剂的情况下,粘接剂向主体部221以及反射层230的侧面与所述凹部的侧面之间的空间渗透。由此,由于粘接层240与荧光体层220和反射层230,粘接层240与散热体210之间的接触面积增加,因此可使荧光体模块的耐久性增加。此外,由于所述第二区域242能够向散热体210的侧面快速地排出荧光体层220和反射层230的热,因此能够提高荧光体模块的散热性能。
如上所述,在散热体210形成凹部,将荧光体层220和反射层230配置于凹部内部的情况下,能够提高荧光体模块的耐久性和散热性能。
一方面,在所述凹部的底面可形成凹凸结构。配置于所述凹部内部的荧光体层的宽度是数十微米。由此,凹部的宽度也形成为数十微米。由此,凹部的底面的横向或纵向的长度也形成为数十微米。如上所述,由于凹部的底面非常窄,因此很难平坦地形成凹部的底面,在凹部的底面可形成凹凸结构。
由于形成凹凸结构,能够提高粘接效果。
图10是具备在底面包括凹凸结构的凹部的荧光体模块的截面图。
参照图10,在所述凹部的底面可形成凹凸结构213。在所述凹部的底面的反射率可能因所述凹凸结构213而降低。因此,优选朝向荧光体模块下侧的光的反射在粘接层240进行。
为了使朝向荧光体模块下侧的光的反射在粘接层240进行,优选粘接层240由反射率高的白色材料形成。此外,优选以粘接层240填充所述凹凸结构213之间的空间的方式,所述粘接层240形成得比所述凹凸结构213的高度更厚。
一方面,本申请发明为了防止因所述凹凸结构213而使凹部底面的反射率减少,可包括各种变形实施例。
图11A和图11B是在凹部底面具备反射膜的荧光体模块的截面图。
参照图11A,为了提高凹部底面的反射率,本发明还可包括反射膜250,所述反射膜250配置在粘接层和荧光体层之间来反射光。
所述反射膜可由反射率高的白色材料形成。此时,由于从荧光体层发出且朝向荧光体模块下侧的光被所述反射膜250反射,因此粘接层240无需由反射率高的材料形成。
根据图11A的结构,由于从荧光体层发出且朝向荧光体层的侧面的光被反射层230反射,从荧光体层发出且朝向荧光体层的下表面的光被反射膜250反射,因此能够增加荧光体模块的光量。由此,本发明即使在减少荧光体层的面积的情况下,也不会使荧光体模块的光量减少。
一方面,所述反射膜250可不与荧光体层220和反射层230一起制造,可另行涂敷在荧光体层220上。这种情况下,所述反射膜250可由与所述反射层230不同的材料形成。
一方面,所述反射膜250可由没有粘接力的材料形成。这种情况下,所述反射膜250可不与荧光体层220粘接。在反射膜250和荧光体层220没有彼此粘接的情况下,荧光体层220仅由形成于反射层230侧面的粘接层固定于散热体210。因此,荧光体模块的耐久性可能降低。
为了防止耐久性降低,所述反射膜可包括:第一层250b,其粘接于所述粘接层240且由金属或金属合金形成;以及第二层250a,其形成在所述第一层250b上,且将所述第一层250b粘接于所述荧光体层220。
在此,由于所述第一层250b由反射率高的金属形成,因此执行实质的反射功能,且执行散热功能。一方面,所述第二层250a将所述第一层250b和荧光体层220粘接来提高荧光体模块的耐久性。
由于从荧光体层220输出且朝向荧光体模块下侧的光应被所述第一层250a反射,因此优选所述第二层250b由透光性物质形成。
根据图11B的结构,由于从荧光体层发出且朝向荧光体层的侧面的光被反射层230反射,从荧光体层发出且朝向荧光体层的下表面的光被反射膜所包括的第一层250b反射,因此能够使荧光体模块的光量增加。由此,本发明即使在减少荧光体层的面积的情况下,也不会使荧光体模块的光量减少。
一方面,本发明提供使被荧光体模块反射的激光扩散来使黄色环最小化的结构。
向荧光体模块入射的蓝色激光的一部分被荧光体层反射,朝向荧光体模块上侧。朝向荧光体模块上侧的蓝色光与从荧光体层输出的黄色光合成。此时,由于从荧光体层输出的黄色光比被荧光体层反射的蓝色光扩散,因此产生黄色环。
虽未图示,本发明提供使被荧光体层反射的蓝色光扩散而与黄色光合成的结构。具体地,在形成于荧光体层220的凸出部的表面可形成凹凸结构。
所述凹凸结构使向荧光体层220入射的蓝色激光的一部分散射。由此,能够使被荧光体层220反射的蓝色光进一步扩散,因能够与黄色光合成的蓝色光的光量增加而能够使黄色环的面积减少。
以下,说明本发明的荧光体模块的光量增加效果。
在本说明书中,在荧光体层侧面由TiO2硅树脂形成反射层后,比较了与没有形成反射层的荧光体模块的光量差别。荧光体模块的光量的比较如下进行,在照射相同强度的蓝色激光后,测量了从荧光体模块输出的光的亮度。测量结果如下述表1所示。
【表1】
参照表1,能够确认到本发明的荧光体模块所具备的反射层使荧光体模块的亮度增加。
此外,本发明提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,包括:第一步骤,在基板上配置散热体;第二步骤,将具备凸出部的荧光体层和具备中空部的反射层以所述凸出部配置于所述中空部的方式进行烧结,其中,所述荧光体层转换入射的光的波长,所述反射层以反射波长转换的光的方式配置于所述荧光体层的上表面;以及第三步骤,将烧结的所述荧光体层粘接在所述散热体的上侧。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,所述反射层还具备配置于所述荧光体层的侧面的侧面反射部。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,所述荧光体层通过粘接层而粘接在所述散热体的上侧。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,所述荧光体层和所述侧面反射部通过粘接层而粘接在所述散热体的上侧。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,在所述散热体形成凹部,所述凹部具备侧面和底面,所述荧光体层配置在所述底面上。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,以所述荧光体层和所述反射层中的至少一个粘接于所述散热体的底面的方式,在所述散热体的底面上形成粘接层。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,所述粘接层包括:第一区域,形成在所述底面上;以及第二区域,从所述第一区域沿所述凹部所具备的侧面延伸,所述荧光体层和所述反射层中的至少一个经由所述第二区域粘接于所述凹部所具备的侧面。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,在所述底面形成凹凸结构。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,在所述粘接层和所述荧光体层之间配置反射膜来反射光。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,所述反射层和所述反射膜由彼此不同的材料形成。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,配置所述反射膜的步骤包括:配置第一层的步骤,所述第一层粘接于所述粘接层,由金属或金属合金形成;配置第二层的步骤,所述第二层形成在所述第一层上,将所述第一层粘接于所述荧光体层。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,所述粘接层由Sn-Ag-Cu类焊料材料、Sn-Au类焊料材料、Sn-Bi类焊料材料和包括Ag的树脂材料中的一种形成。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,所述反射层包括氧化铝(Al2O3)、尖晶石(MgAl2O4)和氮氧化铝(AlON)中的至少一种和Ti氧化物的混合物而形成。
此外,在一实施例中提供一种激光光源用荧光体模块的制造方法,其特征在于,所述反射层包括陶瓷物质,所述陶瓷物质使在所述荧光体层产生的热传递至所述反射层。
本发明在不脱离本发明的精神和必要特征的范围内能够以其他特定的形态具体化,对本领域技术人员而言是显而易见的。
此外,所述详细的说明在所有方面不应解释为限制性的,而应解释为例示性的。本发明的范围应由对附加的权利要求书的合理的解释来决定,在本发明的均等范围内的所有变更包括于本发明的范围。

Claims (10)

1.一种激光光源用荧光体模块,其特征在于,包括:
散热体;
荧光体层,配置于所述散热体上侧,转换入射的光的波长,且具备凸出部;以及
反射层,以反射波长转换的光的方式,配置于所述荧光体层的上表面,且包括中空部,
所述凸出部配置于所述中空部。
2.根据权利要求1所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,
所述反射层还具备侧面反射部,
所述侧面反射部配置于所述荧光体层的侧面。
3.根据权利要求1或2所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,还包括:
粘接层,配置在所述荧光体层和所述散热体之间。
4.根据权利要求2所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,还包括:
粘接层,配置在所述荧光体层、所述侧面反射部与所述散热体之间。
5.根据权利要求1所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,
在所述散热体形成凹部,所述凹部具备侧面和底面,
所述荧光体层配置在所述底面上。
6.根据权利要求5所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,还包括:
粘接层,以所述荧光体层和所述反射层中的至少一个粘接于所述散热体的底面的方式,形成在所述散热体的底面上。
7.根据权利要求6所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,
所述粘接层包括:
第一区域,形成在所述底面上;以及
第二区域,从所述第一区域沿所述凹部所具备的侧面延伸,
所述荧光体层和所述反射层中的至少一个经由所述第二区域粘接于所述凹部所具备的侧面。
8.根据权利要求7所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,
在所述底面形成凹凸结构。
9.根据权利要求8所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,还包括:
反射膜,配置在所述粘接层和所述荧光体层之间来反射光。
10.根据权利要求9所述的激光光源用荧光体模块,其特征在于,
所述反射层和所述反射膜由彼此不同的材料形成。
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