DE112018006802T5

DE112018006802T5 - Element zum Erzeugen von weißem Licht und Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018006802T5
Application number: DE112018006802.1T
Authority: DE
Inventors: Jungo Kondo; Yuichi Iwata; Tetsuya Ejiri
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2018-02-16
Filing date: 2018-02-16
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2038-02-17
Also published as: US11561333B2; WO2019159313A1; DE112018006802B4; US20200371278A1; JP6827119B2; JPWO2019159313A1

Abstract

(Aufgabe) In einer Vorrichtung, die bewirkt, dass Anregungslicht in einen Lichtwellenleiter einfällt und das Anregungslicht und eine Fluoreszenz zum Erhalten von weißem Licht abstrahlt, ist die Aufgabe die Verbesserung der Abgabeeffizienz des weißen Lichts von dem Lichtwellenleiter und das Verhindern einer Farbungleichmäßigkeit des so erhaltenen weißen Lichts.(Lösung) Eine Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht zum Erzeugen von weißem Licht aus einem Anregungslicht eines Laserlichts mit einer Wellenlänge von 280 nm oder länger und 495 nm oder kürzer umfasst einen Fluoreszenzkörper, der eine Fluoreszenz mit einer Wellenlänge erzeugt, die länger ist als eine Wellenlänge des Anregungslichts. Der Fluoreszenzkörper umfasst eine Endoberfläche der Emissionsseite, die das Anregungslicht und die Fluoreszenz emittiert, eine gegenüberliegende Endoberfläche auf einer der Endoberfläche der Emissionsseite gegenüberliegenden Seite und eine Außenumfangsoberfläche. Die Endoberfläche der Emissionsseite weist eine Fläche auf, die größer ist als eine Fläche der gegenüberliegenden Endoberfläche, und die Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers umfasst einen geneigten Teil, der in Bezug auf eine Mittelachse des Fluoreszenzkörpers um 3,4° oder mehr und 23° oder weniger über einem gesamten Umfang des Fluoreszenzkörpers geneigt ist. Die Endoberfläche der Emissionsseite weist eine Fläche von 0,3 mmoder mehr und 1,52 mmoder weniger auf.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Beleuchtungssystem zum Erzeugen von weißem Licht aus blauem Laserlicht, blau-violettem Laserlicht oder dergleichen.
STAND DER TECHNIK
Kürzlich wurde eine intensive Untersuchung bezüglich Scheinwerfern für ein Fahrzeug durchgeführt, bei denen eine Laserlichtquelle eingesetzt wird, und eine davon ist eine weiße Lichtquelle, die durch Kombinieren eines blauen Lasers oder Ultraviolettlasers und eines Fluoreszenzkörpers ausgebildet wird. Die Lichtdichte von Anregungslicht kann durch Bündeln von Laserlicht erhöht werden und darüber hinaus kann die Lichtintensität des Anregungslichts auch durch Bündeln einer Mehrzahl von Strahlen von Laserlicht, so dass sie auf dem Fluoreszenzkörper überlappen, erhöht werden. Als Ergebnis können der Lichtstrom und die Helligkeit gleichzeitig erhöht werden, ohne eine Lichtemissionsfläche zu verändern. Daher erlangt eine weiße Lichtquelle, bei der ein Halbleiterlaser und ein Fluoreszenzkörper miteinander kombiniert sind, als Lichtquelle Aufmerksamkeit, welche die LED ersetzt. Beispielsweise werden als Fluoreszenzkörperglas, das für einen Fahrzeugscheinwerfer verwendet wird, das Fluoreszenzkörperglas „Lumiphous™“ von Nippon Electric Glass und einkristalline YAG-Fluoreszenzkörper vom National Institute for Materials Science, Tamura Corporation und Koha Co., Ltd. vorgeschlagen.
Bezüglich eines Weißlichtlasers offenbart das Nicht-Patentdokument 1 eine Struktur der SORAA Corporation in den Vereinigten Staaten. Gemäß dem Laser wird Licht eines Anregungslasers direkt auf einen Fluoreszenzkörper diagonal aufwärts einfallen gelassen, wobei ein Reflexionsfilm auf der gegenüberliegenden Seite des Fluoreszenzkörpers ausgebildet ist, so dass das Anregungslicht und die Fluoreszenz reflektiert werden, so dass weißes Licht nach oben emittiert wird. Der Weißlichtlaser kann einen Anregungslaser und einen Fluoreszenzkörper integrieren und verkleinern, so dass ein Beleuchtungslicht mit einer sehr guten Richtwirkung erhalten wird, so dass Anwendungen als Lichtquellen für eine spezialisierte Verwendung und eine optische Kommunikation erwartet werden.
Ferner beschreibt das Patentdokument 1 eine Vorrichtung zum Emittieren von weißem Licht, die eine verwendete Fluoreszenzfaser umfasst. Gemäß der Vorrichtung wird ein Anregungslicht auf die Lichtleitfaser einfallen gelassen, die aus einem Fluoreszenzkörper hergestellt ist, so dass weißes Licht von einer Seitenumfangsoberfläche der Lichtleitfaser emittiert wird.
Ferner ist gemäß dem Patentdokument 2 eine Außenumfangsoberfläche einer Lichtleitfaser, die aus einem Fluoreszenzkörper hergestellt ist, mit einem Metallfilm bedeckt, ein Anregungslicht wird auf die Lichtleitfaser einfallen gelassen und weißes Licht wird von einer Endoberfläche der Emissionsseite der Lichtleitfaser emittiert.
Ferner wird gemäß dem Patentdokument 3 weißes Licht von einer LED-Lichtquelle auf einen Fluoreszenzkörper einfallen gelassen, so dass weißes Licht von einer Leuchtoberfläche des Fluoreszenzkörpers emittiert wird. Dabei wird der Neigungswinkel einer Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers in Bezug auf die optische Achse auf 15 bis 35° eingestellt und vorzugsweise auf 30 bis 35° eingestellt. Durch Erhöhen des Neigungswinkels wird die Lichtmenge erhöht, welche die Leuchtoberfläche bei einer Reflexion erreicht. Bezüglich der Abmessung des Fluoreszenzkörpers beträgt die Breite typischerweise 50 mm oder mehr (vgl. die 7 von Patentdokument 3).
(Dokumente des Standes der Technik)
(Nicht-Patentdokumente)
(Nicht-Patentdokument 1) J. W. Raring et al., „Laser diode phosphor modules for unprecedented SSL optical control", 2016 Illuminating Engineering Society (IES) Annual Conference, Orlando, FL (24. Okt. 2016).
(Patentdokumente)

(Patentdokument 1) Japanisches Patent Nr. 4299826 B
(Patentdokument 2) Japanisches Patent Nr. 5214193 B
(Patentdokument 3) Japanisches Patent Nr. 5679435 B

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
(Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe)
Gemäß der Struktur, die im Nicht-Patentdokument 1 beschrieben ist, ist jedoch die Effizienz der Abgabe der Fluoreszenz gering und das Anregungslicht tritt von der Richtung der Seitenoberfläche des Fluoreszenzkörpers aus. Es ist ein absorbierendes Material für eine Strahlfalle erforderlich, was bedeutet, dass das Laserlicht für die Anregung ebenfalls verlorengeht.
Gemäß der Struktur, die im Patentdokument 1 beschrieben ist, ist es schwierig, weißes Licht mit einer hohen Intensität und Richtwirkung zu erhalten, und die Fluoreszenz und das Anregungslicht werden von verschiedenen Positionen der Außenumfangsoberfläche emittiert, was zu einer Farbungleichmäßigkeit des weißen Lichts führt.
Gemäß der im Patentdokument 2 beschriebenen Struktur kann ein Licht mit einer sehr guten Richtwirkung erhalten werden. Es wurde jedoch gezeigt, dass es eine Grenze bezüglich der Effizienz (Lichtabgabeeffizienz) der Abgabe einer Fluoreszenz gibt, die von dem Anregungslicht zu der Emissionsseite umgewandelt worden ist.
Die Erfinder haben ferner versucht, blaues Licht auf den Fluoreszenzkörper einzustrahlen, der im Patentdokument 3 beschrieben ist, um weißes Licht zu erzeugen. Obwohl es dadurch möglich ist, eine Lichtmenge zu erzeugen, die von der Leuchtoberfläche des Fluoreszenzkörpers emittiert wird, wurde gezeigt, dass in dem Licht, das von der Leuchtoberfläche des Fluoreszenzkörpers emittiert wird, eine beträchtliche Farbungleichmäßigkeit festgestellt wird und dass ein einheitliches weißes Licht nicht erhalten werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist in einer Vorrichtung, die bewirkt, dass Anregungslicht auf einen Fluoreszenzkörper fällt und das Anregungslicht und eine Fluoreszenz zum Erhalten von weißem Licht abstrahlt, die Verbesserung der Abgabeeffizienz des weißen Lichts von dem Fluoreszenzkörper und das Verhindern einer Farbungleichmäßigkeit des so erhaltenen weißen Lichts.
(Lösung der Aufgabe)
Die Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht der vorliegenden Erfindung, bei der ein Anregungslicht ein Laserlicht mit einer Wellenlänge von 280 nm oder länger und 495 nm oder kürzer umfasst,
wobei die Vorrichtung einen Fluoreszenzkörper umfasst, der eine Fluoreszenz mit einer Wellenlänge erzeugt, die länger ist als eine Wellenlänge des Anregungslichts, wobei der Fluoreszenzkörper eine Endoberfläche der Emissionsseite, die das Anregungslicht und die Fluoreszenz emittiert, eine gegenüberliegende Endoberfläche auf einer der Endoberfläche der Emissionsseite gegenüberliegenden Seite und eine Außenumfangsoberfläche umfasst,
wobei die Endoberfläche der Emissionsseite eine Fläche aufweist, die größer ist als eine Fläche der gegenüberliegenden Endoberfläche,
wobei die Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers einen geneigten Teil umfasst, der in Bezug auf eine Mittelachse des Fluoreszenzkörpers um 3,4° oder mehr und 23° oder weniger über einem gesamten Umfang des Fluoreszenzkörpers geneigt ist, und
wobei die Endoberfläche der Emissionsseite eine Fläche von 0,3 mm² oder mehr und 1,52 mm² oder weniger aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Beleuchtungsvorrichtung bereit, die eine Lichtquelle, die ein Anregungslicht oszilliert, und die Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht umfasst.
(Effekte der Erfindung)
Gemäß der vorliegenden Erfindung können in einer Vorrichtung, die bewirkt, dass Anregungslicht auf einen Fluoreszenzkörper fällt, so dass das Anregungslicht und eine Fluoreszenz zum Erhalten von weißem Licht abstrahlt werden, die Abgabeeffizienz des weißen Lichts von dem Fluoreszenzkörper verbessert werden und eine Farbungleichmäßigkeit des so erhaltenen weißen Lichts vermindert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2(a) ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen essentiellen Teil der Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht von 1 zeigt, 2(b) ist eine Vorderansicht, die eine Endoberfläche der Emissionsseite 2f zeigt, und 2(c) ist eine Vorderansicht, die eine gegenüberliegende Endoberfläche 2e zeigt.
3 ist eine schematische Ansicht, welche die planaren Abmessungen der Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 1 zeigt.
4 ist eine schematische Ansicht, welche die planaren Abmessungen einer Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 11 gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die Abmessungen der Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Dickenrichtung zeigt.
6 ist eine schematische Ansicht, die den Zustand der Ausbreitung von Licht in einer Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.
7 ist eine schematische Ansicht, die den Zustand der Ausbreitung von Licht in der Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 1 zeigt.
8(a) ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 31 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 8(b) ist eine Vorderansicht, die eine Endoberfläche der Emissionsseite 32f zeigt, und 8(c) ist eine Vorderansicht, die eine gegenüberliegende Endoberfläche 32e zeigt.
9 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt einer Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 41 zeigt.
10 ist eine schematische Ansicht, welche die Ausbreitung von Licht in einem Querschnitt der Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 41 zeigt.
11 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform zeigt, in der die Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 41 der 9 und 10 auf einem Wärmeableitungssubstrat 15 bereitgestellt ist.
12 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 51 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die 1 bis 3 zeigen eine Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Mehrzahl von Vorwölbungen 15a ist auf einem Trägersubstrat 15 einer Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht 1 bereitgestellt und Rillen 16 sind jeweils zwischen den Vorwölbungen 15a bereitgestellt. Ferner sind ein Reflexionsfilm auf der Seite der unteren Oberfläche 4a, eine Verbindungsschicht 18, ein Film mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite der unteren Oberfläche 3a und ein Fluoreszenzkörper 2 auf der Oberfläche 15b der Vorwölbung 15a bereitgestellt.
Der Film mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite der unteren Oberfläche 3a ist auf einer unteren Oberfläche 2a des Fluoreszenzkörpers 2 bereitgestellt, eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite der oberen Oberfläche 3b ist auf einer oberen Oberfläche 2b bereitgestellt und Schichten mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite der Seitenoberfläche 3c und 3d sind jeweils auf Seitenoberflächen 2c und 2d bereitgestellt. Ferner ist ein Reflexionsfilm auf der Seite der oberen Oberfläche 4b auf der Schicht mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite der oberen Oberfläche 3b bereitgestellt und Reflexionsfilme auf der Seite der Seitenoberfläche 4c und 4d sind auf den Schichten mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite der Seitenoberfläche 3c bzw. 3d bereitgestellt. Ein Passivierungsfilm kann auf dem Reflexionsfilm auf der Seite der oberen Oberfläche 4b zum Verhindern eines Abbaus des Reflexionsfilms bereitgestellt sein. Ein Oxidfilm ist ein Beispiel für den Passivierungsfilm.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind eine Seitenwandoberfläche 16a und eine untere Wandoberfläche 16b der Rille 16 durch Schichten mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite des ausgesparten Teils 3e bzw. 3f bedeckt, und die Schichten mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite des ausgesparten Teils 3e und 3f sind durch Reflexionsfilme auf der Seite des ausgesparten Teils 4e bzw. 4f bedeckt. Ferner sind die Schicht mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite des ausgesparten Teils 3e und die Schicht mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite der Seitenoberfläche 3c kontinuierlich und der Reflexionsfilm auf der Seite des ausgesparten Teils 4e und die Reflexionsfilme auf der Seite der Seitenoberfläche 4c und 4d sind kontinuierlich. 3 stellt eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex dar und 4 stellt einen Reflexionsfilm dar.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fläche AO der Endoberfläche der Emissionsseite 2f größer gemacht als eine Fläche AI der Endoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite 2e. Ferner kann das Anregungslicht auf die gegenüberliegende Endoberfläche 2e einfallen gelassen werden oder kann auf die Endoberfläche der Emissionsseite 2f einfallen gelassen werden und dann an einem Reflexionsfilm auf der gegenüberliegende Endoberfläche 2e durch eine Totalreflexion reflektiert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann von der Fluoreszenz, die innerhalb des Fluoreszenzkörpers 2 umgewandelt worden ist, eine Fluoreszenz, die an der Grenzfläche zwischen dem Fluoreszenzkörper 2 und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, auf die Endoberfläche der Emissionsseite geleitet werden. Ferner wird eine Fluoreszenz, die nicht die Totalreflexionsbedingung des Fluoreszenzkörpers erfüllt und in die Schicht mit niedrigem Brechungsindex einfällt, an den jeweiligen Reflexionsfilmen reflektiert, die auf der unteren Oberfläche, der oberen Oberfläche und Seitenoberflächen bereitgestellt sind, und fällt erneut in den Fluoreszenzkörper ein. Es ist dadurch möglich, die Lichtmenge der Fluoreszenz zu erhöhen, die von der Endoberfläche der Emissionsseite emittiert wird.
Ferner gibt es gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie es in der 12 gezeigt ist, den Fall, bei dem der Reflexionsfilm nicht auf der unteren Oberfläche 2a, der oberen Oberfläche 2b und/oder den Seitenoberflächen 2c und 2d des Fluoreszenzkörpers 2 vorliegt. In diesem Fall muss die Schicht mit niedrigem Brechungsindex nicht auf der oberen Oberfläche 2b und Seitenoberflächen 2c und 2d bereitgestellt sein, so dass eine Luftschicht bereitgestellt wird.
Ferner ist es wichtig, dass ein geneigter Teil, der in Bezug auf eine Mittelachse des Fluoreszenzkörpers geneigt ist, auf einer Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers bereitgestellt ist. Dadurch erzielte vorteilhafte Effekte werden weiter beschrieben.
Zuerst wird der Fall beschrieben, bei dem der geneigte Teil, der in Bezug auf die Mittelachse geneigt ist, nicht auf der Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers bereitgestellt ist. Die 6 betrifft diese Ausführungsform.
Gemäß einer Fluoreszenzkörpervorrichtung 21 eines Vergleichsbeispiels, das in der 6 gezeigt ist, sind die Breite W und die Dicke des Fluoreszenzkörpers 12 konstant. Ferner sind die Fläche einer Endoberfläche der Emissionsseite 12f und die Fläche einer gegenüberliegenden Endoberfläche des Fluoreszenzkörpers 12 identisch. In diesem Fall wird, wenn sich das Anregungslicht A in dem Fluoreszenzkörper 12 ausbreitet und mit Fluoreszenzkörperteilchen 16 kollidiert, eine Fluoreszenz von den Fluoreszenzkörperteilchen 16 emittiert. Dabei wird die Fluoreszenz von dem Fluoreszenzkörper 16 einheitlich in alle Richtungen emittiert.
Dabei erreicht die Fluoreszenz F, die von dem Fluoreszenzkörper 16 in die Richtung der Endoberfläche der Emissionsseite 12f abgestrahlt wird, die Grenzfläche mit der Schicht mit niedrigem Brechungsindex bei einem Einfallswinkel θp. Dabei erfüllen der Brechungsindex np des Fluoreszenzkörpers, der Brechungsindex nc der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und der Einfallswinkel θp die Totalreflexionsbedingung, die Fluoreszenz wird an der Grenzfläche reflektiert, breitet sich zu der Emissionsseite aus und wird von der Endoberfläche der Emissionsseite 12f emittiert. Andererseits wird in dem Fall, bei dem der Einfallswinkel θp der Fluoreszenz nicht die Totalreflexionsbedingung erfüllt, die Fluoreszenz gemäß dem Pfeil G gebrochen, an den Reflexionsfilmen 4c und 4d reflektiert und gemäß dem Pfeil H reflektiert. Das Licht, das sich ausbreitet und wiederholt reflektiert wird, wird aufgrund der Absorption durch die Reflexionsfilme und der Absorption durch den Fluoreszenzkörper darin teilweise abgeschwächt und ein Teil des Lichts erreicht die Endoberfläche der Emissionsseite 12f. Eine solche Fluoreszenz, welche die Endoberfläche der Emissionsseite erreicht, fällt jedoch bei einem großen Einfallswinkel in Bezug auf die Endoberfläche der Emissionsseite 12f ein, so dass das Licht die Totalreflexionsbedingung zwischen dem Fluoreszenzkörper 12 und Luft an der Emissionsoberfläche erfüllt und nicht von dem Fluoreszenzkörper abgegeben werden kann.
In dem Fall, bei dem die Schicht mit niedrigem Brechungsindex nicht bereitgestellt ist und die jeweiligen Reflexionsfilme den Fluoreszenzkörper direkt kontaktieren, breiten sich sowohl das Anregungslicht als auch die Fluoreszenz aus, während sie wiederholt der Reflexion an den Reflexionsfilmen unterliegen. Ein Teil von jedem des Anregungslichts und der Fluoreszenz wird in dem Fluoreszenzkörper abgeschwächt, wie es vorstehend beschrieben worden ist, und ein wesentlicher Teil des jeweiligen Lichts, das die Endoberfläche der Emissionsseite 12f erreicht, fällt auf die Endoberfläche der Emissionsseite 12f bei einem großen Einfallswinkel ein und wird so durch die Totalreflexion reflektiert. Es ist folglich schwierig, das jeweilige Licht aus dem Fluoreszenzkörper abzugeben.
Die Fluoreszenz C, die von dem Fluoreszenzkörper 16 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Fluoreszenzkörpers erzeugt wird, wird an dem Reflexionsfilm gemäß dem Pfeil D reflektiert und in dem Fluoreszenzkörper wiederholt reflektiert und schließlich abgeschwächt. Ferner wird die Fluoreszenz E, die von den Fluoreszenzkörperteilchen 16 in der Richtung der Seite der gegenüberliegenden Endoberfläche 12e erzeugt wird, wiederholt reflektiert, wie es vorstehend beschrieben worden ist, und erreicht schließlich die gegenüberliegende Endoberfläche.
Im Gegensatz dazu wird gemäß einer Vorrichtung 1, die in der 3 gezeigt ist, die Breite W einer oberen Oberfläche des Fluoreszenzkörpers 2 von der gegenüberliegenden Endoberfläche 2e (WI) zu der Endoberfläche der Emissionsseite 2f (WO) allmählich größer gemacht. Ferner stellt θ einen Winkel der Mittelachse K des Fluoreszenzkörpers 2 in Bezug auf die Seitenoberfläche 2c oder die Seitenoberfläche 2d dar. Ferner ist die Mittelachse des Fluoreszenzkörpers als eine Gerade festgelegt, welche die Mitte der gegenüberliegenden Endoberfläche und die Mitte der emittierenden Oberfläche verbindet. Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist der Winkel θ konstant und liegt gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Bereich von 3,4 bis 23°.
Ferner ist, obwohl der Neigungswinkel θ vorzugsweise konstant ist, dieser nicht zwangsläufig konstant und kann zwischen der Endoberfläche der Emissionsseite und der gegenüberliegenden Endoberfläche verändert werden. Vorzugsweise nimmt die Breite W übergangslos und kontinuierlich von der gegenüberliegenden Endoberfläche zu der Endoberfläche der Emissionsseite zu.
Dabei breitet sich, wie es in der 7 gezeigt ist, das Anregungslicht A in dem Fluoreszenzkörper aus und kollidiert mit den Fluoreszenzkörperteilchen 16, so dass die Fluoreszenzkörperteilchen 16 eine Fluoreszenz emittieren. Dabei wird die Fluoreszenz von dem Fluoreszenzkörper einheitlich in alle Richtungen emittiert. Die Fluoreszenz F, die von dem Fluoreszenzkörper 16 zu der Endoberfläche der Emissionsseite abgestrahlt wird, erreicht dabei die Grenzfläche mit der Schicht mit niedrigem Brechungsindex bei einem Einfallswinkel θp. In dem Fall, bei dem der Brechungsindex np des Fluoreszenzkörpers, der Brechungsindex nc der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und der Einfallswinkel θp die Totalreflexionsbedingung erfüllen, wird die Fluoreszenz an der Grenzfläche gemäß dem Pfeil H reflektiert und breitet sich zur Emissionsseite aus.
Beispielsweise wird in dem Fall, bei dem die Seitenoberfläche 2d des Fluoreszenzkörpers in Bezug auf die Mittelachse K um einen Winkel θ geneigt ist, der Einfallswinkel θp der Fluoreszenz F um θ größer gemacht als in dem Beispiel, das in der 6 gezeigt ist, so dass die Totalreflexion an der Grenzfläche mit der Schicht mit niedrigem Brechungsindex erleichtert wird. Folglich unterliegt die Fluoreszenz, welche die Totalreflexionsbedingung in dem Beispiel von 6 nicht erfüllt, einer Totalreflexion an der Grenzfläche mit der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und breitet sich ohne Absorption durch den Reflexionsfilm aus, so dass die Menge des emittierten Lichts weiter erhöht wird.
Im Gegensatz dazu weist wie in dem Fall, bei dem der Einfallswinkel θp der Fluoreszenz die Totalreflexionsbedingung nicht erfüllt, beispielsweise die Fluoreszenz C, die von dem Fluoreszenzkörper 16 in der Richtung senkrecht zur Mittelachse K des Fluoreszenzkörpers erzeugt wird, entsprechend den Einfallswinkel θ in Bezug auf die Schicht mit niedrigem Brechungsindex auf und der Totalreflexionswinkel ist dabei nicht erfüllt. In diesem Fall wird die Fluoreszenz C an dem Reflexionsfilm 4d reflektiert, und dann wird der nächste Einfallswinkel zu der Grenzfläche zwischen der Seitenoberfläche 2c und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex 3c, die gegenüberliegen, um θ weiter erhöht. Eine solche Reflexion wird wiederholt, bis die Totalreflexionsbedingung an der Grenzfläche zwischen dem Fluoreszenzkörper und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex erfüllt ist. Dadurch wird an der Endoberfläche der Emissionsseite 12f der Einfallswinkel vermindert und die Fluoreszenz kann ohne die Totalreflexion nach außen abgegeben werden. In dem Fall, bei dem die Fluoreszenz auf die Seitenoberfläche 2d im rechten Winkel einfällt, wird die Fluoreszenz an dem Reflexionsfilm 4d reflektiert, so dass der Einfallswinkel an der Grenzfläche mit der Seitenoberfläche 2c um θ größer gemacht wird. Die Fluoreszenz breitet sich dann in die Richtung der Endoberfläche der Emissionsseite aus und die Reflexion wird an dem Reflexionsfilm 4c und dem Reflexionsfilm 4d wiederholt, so dass der Einfallswinkel θp größer wird. Die Totalreflexionsbedingung kann an der Grenzfläche zwischen dem Fluoreszenzkörper und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex erfüllt sein, so dass die Abgabeeffizienz der Fluoreszenz verbessert wird. Die Brechungsindexschicht weist einen niedrigeren Brechungsindex auf als derjenige des Fluoreszenzkörpers 16, und da der Wert niedriger ist, kann der Einfallswinkel, der die Totalreflexionsbedingung erfüllt, wie es vorstehend beschrieben worden ist, kleiner gemacht werden, so dass die Totalreflexion erleichtert wird. Folglich kann in dem Fall, bei dem die Schicht mit niedrigem Brechungsindex aus Luft zusammengesetzt ist, die Abgabeeffizienz selbst dann verbessert werden, wenn der Reflexionsfilm nicht bereitgestellt ist.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann in dem Fall, bei dem die äußere Oberfläche des Fluoreszenzkörpers 2 in Bezug auf die Mittelachse K geneigt ist, der Einfallswinkel der Fluoreszenz, die sich in die Richtung der Emissionsseite in Bezug auf die Grenzfläche zwischen dem Fluoreszenzkörper und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex ausbreitet, größer gemacht werden, wodurch die Totalreflexion erleichtert wird. Die Fluoreszenz, die so reflektiert wird und die Emissionsseite erreicht, kann ohne die Totalreflexion an der Endoberfläche der Emissionsseite 12f effizient nach außen abgegeben werden.
Bezüglich der Fluoreszenz E von dem Fluoreszenzkörper 16 zu der Seite der gegenüberliegenden Endoberfläche 2e wird die Richtung um einen Winkel θ in die Richtung der Seite der Endoberfläche der Emissionsseite geändert, wenn sie durch den Reflexionsfilm reflektiert wird. Die Ausbreitungsrichtung wird zu der Seite der Endoberfläche der Emissionsseite geändert, wenn eine Mehrfachreflexion wiederholt wird, und die Fluoreszenz breitet sich schließlich aus und wird von der Endoberfläche der Emissionsseite emittiert. Die Fluoreszenz, die nach wie vor die gegenüberliegende Endoberfläche erreicht, kann durch einen Fluoreszenzreflexionsfilm, der auf der gegenüberliegenden Endoberfläche bereitgestellt ist, reflektiert werden und die Fluoreszenz kann sich schließlich zu der Endoberfläche der Emissionsseite ausbreiten und von dieser emittiert werden.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht aus einem Anregungslicht von Laserlicht mit einer Wellenlänge von 280 nm oder höher und 495 nm oder niedriger. Der Wellenlängenbereich entspricht blauem Laserlicht, blau-violettem Laserlicht oder violettem Laserlicht. Das Laserlicht mit diesem Wellenlängenbereich wird auf den Fluoreszenzkörper der Vorrichtung als Anregungslicht einfallen gelassen und das Anregungslicht und die Fluoreszenz werden von der Endoberfläche der Emissionsseite emittiert.
Die Wellenlänge der Fluoreszenz wird vorzugsweise auf 500 bis 800 nm eingestellt.
Dabei wird die Fläche der Endoberfläche der Emissionsseite größer gemacht als die Fläche der gegenüberliegenden Endoberfläche und beträgt 0,3 mm² oder mehr und 1,52 mm² oder weniger. Die Fläche der Endoberfläche der Emissionsseite kann dadurch größer gemacht werden als die Fläche der gegenüberliegenden Endoberfläche, dass die geneigte Oberfläche über dem gesamten Umfang der Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers bereitgestellt wird. Da sich jedoch das Anregungslicht, das eine starke Richtwirkung aufweist, verglichen mit der Fluoreszenz nicht in dem Fluoreszenzkörper ausbreitet, zeigt sich, dass das Verhältnis der Intensität der Fluoreszenz in einem Randteil der Endoberfläche der Emissionsseite hoch wird, was zu einer Farbungleichmäßigkeit führt und nur schwer für eine Fluoreszenz-erzeugende Vorrichtung verwendet werden kann. Folglich kann, da die Fläche der Endoberfläche der Emissionsseite auf 1,52 mm² oder weniger eingestellt ist, eine Verteilung der Helligkeit der emittierten Fluoreszenz in der Ebene verhindert werden und die Farbungleichmäßigkeit des weißen Lichts kann verhindert werden.
Diesbezüglich kann die Fläche der Endoberfläche der Emissionsseite vorzugsweise auf 1,4 mm² oder weniger eingestellt werden. Ferner wird in dem Fall, bei dem die Fläche der Endoberfläche der Emissionsseite weniger als 0,3 mm² beträgt, die Abgabeeffizienz des weißen Lichts vermindert. Die Fläche wird deshalb auf 0,3 mm² oder mehr eingestellt und kann vorzugsweise 0,5 mm² oder mehr und mehr bevorzugt 1,0 mm² oder mehr betragen.
In dem Fluoreszenzkörper, in dem ein Kernteil mit einem höheren Brechungsindex zwischen Umhüllungsteilen mit niedrigeren Brechungsindizes sandwichartig angeordnet ist, und in einem Bereich, in dem der Kern in einem gewissen Maß kleiner ist, unterliegt das Licht wiederholt einer Totalreflexion und geht eine Wechselwirkung mit der Struktur ein, so dass Teile, in denen das Licht intensiviert wird, und Teile bereitgestellt werden, in denen das Licht abgeschwächt wird, was zu einer stehenden Welle führt. Unter diesen Umständen erreicht die Ausbreitungsgeschwindigkeit des sich ausbreitenden Lichts einen spezifischen Wert, der durch die Brechungsindizes der Materialien festgelegt ist, so dass die Verteilung der optischen Intensität der Emissionsseite ebenfalls strukturiert ist. Wenn die Größe des Kerns zunimmt, breitet sich das Licht mit einem sogenannten Mehrfachmodus mit mehreren Ausbreitungsgeschwindigkeiten aus. Dabei ist in dem Fall, bei dem die Fläche der Endoberfläche der Emissionsseite 1,0 mm² oder mehr beträgt, die Verteilung der optischen Intensität auf der Emissionsseite nicht strukturiert und die Verteilung in der Ebene wird zufällig, so dass die Farbungleichmäßigkeit einfach erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung ist bezüglich dieses Punkts nützlicher.
Das Verhältnis (AO/AI) der Fläche AO der Endoberfläche der Emissionsseite in Bezug auf die Fläche AI der gegenüberliegenden Endoberfläche kann im Hinblick auf die vorliegende Erfindung vorzugsweise 2 oder mehr und mehr bevorzugt 3 oder mehr betragen. Ferner kann AO/AI vorzugsweise 110 oder weniger, mehr bevorzugt 100 oder weniger und insbesondere 90 oder weniger betragen.
Gemäß einer Ausführungsform von 4 beträgt die Breite W eines Fluoreszenzkörpers 2A an der gegenüberliegenden Endoberfläche 2e WI und an der Endoberfläche der Emissionsseite 2f WO. Die Breite W wird von WI zu WO vergrößert. Ferner beträgt gemäß dem vorliegenden Beispiel der Winkel θ2c oder θ2d der Mittelachse K des Fluoreszenzkörpers in Bezug auf die Seitenoberfläche 2c oder 2d 3,4 bis 23°. Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist der Winkel der Seitenoberfläche 2c und der Mittelachse K durch θ2c dargestellt und die Seitenoberfläche ist in Bezug auf die Mittelachse um den Winkel θ2d geneigt.
Ferner nimmt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Dicke des Fluoreszenzkörpers von der gegenüberliegenden Endoberfläche zu der Endoberfläche der Emissionsseite zu. Beispielsweise beträgt gemäß der in der 5 gezeigten Vorrichtung die Dicke T des Fluoreszenzkörpers 2 an der gegenüberliegenden Endoberfläche 2e TI und an der Endoberfläche der Emissionsseite 2f TO. Ferner nimmt die Dicke T von TI zu TO zu.
Ferner stellen a2a und a2b Neigungswinkel der Mittelachse K des Fluoreszenzkörpers 2 in Bezug auf die untere Oberfläche 2a bzw. die obere Oberfläche 2b dar. Gemäß dem vorliegenden Beispiel sind die Neigungswinkel a2a und a2b konstant und betragen jeweils 3,4 bis 23°. Obwohl a2a und a2b vorzugsweise konstant sind, sind sie nicht zwangsläufig konstant und können sich zwischen der Endoberfläche der Emissionsseite und der gegenüberliegenden Endoberfläche ändern. Vorzugsweise nimmt die Dicke T von der gegenüberliegenden Endoberfläche zu der Endoberfläche der Emissionsseite kontinuierlich und übergangslos zu.
Ferner wurden vorstehend die Effekte in dem Fall beschrieben, bei dem die Breite des Fluoreszenzkörpers geändert wird, und die gleichen Effekte werden ferner in dem Fall erhalten, bei dem die Dicke verändert wird. Die Fluoreszenz, die an der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche reflektiert wird, kann dadurch auf der Basis eines entsprechenden Mechanismus effektiv von der Endoberfläche der Emissionsseite abgegeben werden.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch Anwenden einer Struktur, bei der beide der Breite W und der Dicke T von der gegenüberliegenden Endoberfläche zu der Endoberfläche der Emissionsseite kontinuierlich vergrößert werden, die in dem Fluoreszenzkörper in allen Richtungen erzeugte Fluoreszenz auf der Basis der Totalreflexionsbedingung des Fluoreszenzkörpers und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex reflektiert, breitet sich zu der Emissionsseite mit einem geringen Verlust aus und kann von der Endoberfläche der Emissionsseite mit einer hohen Effizienz abgegeben werden, so dass die Fluoreszenz mit dem Anregungslicht gemischt werden kann, das sich entsprechend ausbreitet, so dass weißes Licht mit einer hohen Effizienz abgegeben wird.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Querschnittsform des Fluoreszenzkörpers als Viereck ausgebildet. Die Querschnittsform des Fluoreszenzkörpers ist jedoch nicht auf ein Viereck beschränkt und kann ein Kreis, eine Ellipse oder ein Vieleck, wie z.B. ein Sechseck, sein. Ferner ist in diesen Fällen betrachtet in einem Querschnitt des Fluoreszenzkörpers der geneigte Teil so bereitgestellt, dass er in Bezug auf die Mittelachse um den gesamten Umfang geneigt ist.
Beispielsweise ist gemäß einer Vorrichtung 31, die in der 8 gezeigt ist, ein Fluoreszenzkörper 32 bereitgestellt, dessen Querschnittsform kreisförmig ist. Der Fluoreszenzkörper 32 umfasst eine Endoberfläche der Emissionsseite 32f, die in der 8(b) gezeigt ist, eine gegenüberliegende Endoberfläche 32e, die in der 8(c) gezeigt sind, und eine Außenumfangsoberfläche 32a zwischen der Endoberfläche der Emissionsseite und der gegenüberliegenden Endoberfläche. Eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex 33 ist auf der Außenumfangsoberfläche 32a des Fluoreszenzkörpers 32 bereitgestellt und ein Reflexionsfilm 34 ist auf der Schicht mit niedrigem Brechungsindex 32 bereitgestellt. Der Durchmesser DO der Endoberfläche der Emissionsseite 32f ist größer als der Durchmesser DI der gegenüberliegenden Endoberfläche 32e, und die Außenumfangsoberfläche 32a bildet eine geneigte Oberfläche, die in Bezug auf die Mittelachse K in einem Winkel von 3,4 bis 23° geneigt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ändert sich die Breite des Fluoreszenzkörpers von der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche. Beispielsweise weist gemäß einer Vorrichtung 41, die in der 9 gezeigt ist, ein Fluoreszenzkörper 42 einen Querschnitt in einer Trapezform und einer länglichen Form auf. Eine Außenumfangsoberfläche ist zwischen der Endoberfläche der Emissionsseite 42f und der gegenüberliegenden Endoberfläche 42e des Fluoreszenzkörpers 42 länglich und die Außenumfangsoberfläche umfasst eine längliche untere Oberfläche 42a, eine obere Oberfläche 42b, die der unteren Oberfläche 42a gegenüberliegt, und ein Paar von Seitenoberflächen 42c und 42d. Ferner bedeckt eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex 3 die Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers 42 und ein Reflexionsfilm 4 bedeckt die Schicht mit niedrigem Brechungsindex 3.
Ferner nimmt die Breite des Fluoreszenzkörpers 42 von der Breite an der oberen Oberfläche zu der Breite an der unteren Oberfläche allmählich zu. Ferner stellt β einen Neigungswinkel der Seitenoberfläche 42c (42d) in Bezug auf die Senkrechte M der unteren Oberfläche 42a des Fluoreszenzkörpers 42 dar.
Obwohl der Effekt des Erhöhens der Emissionslichtmenge der Fluoreszenz nur durch die vorliegende Struktur selbst nicht erwartet wird, kann die Emissionslichtmenge der Fluoreszenz durch Kombinieren der vorliegenden Struktur mit der Struktur, die in der Dickenrichtung der Fluoreszenz durch einen Neigungswinkel (a2a + a2b) geneigt ist, weiter verbessert werden. D.h., in dem Fall, bei dem die Seitenoberfläche in einem Neigungswinkel β geneigt ist, breitet sich, da die Fluoreszenz, die sich in der Breitenrichtung des Fluoreszenzkörpers ausbreitet, an dieser Seitenoberfläche oder an einer Reflexionsoberfläche parallel zu der Seitenoberfläche reflektiert wird, die Fluoreszenz in der Dickenrichtung des Fluoreszenzkörpers aus. Folglich kann sich selbst in dem Fall, bei dem der Neigungswinkel θ in der Breitenrichtung des Fluoreszenzkörpers klein ist, die Fluoreszenz zu der Emissionsseite in einer Kombination mit der Neigung in der Dickenrichtung ausbreiten, so dass die Menge des emittierten Lichts erhöht werden kann.
Die Effekte der vorliegenden Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die 10 beschrieben.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel wird die Fluoreszenz von dem Fluoreszenzkörperteilchen 16 in alle Richtungen abgestrahlt und Licht G, das horizontal abgestrahlt wird, wird durch die Seitenoberfläche 42c (42d) gemäß dem Pfeil H reflektiert. Dabei wird, da die Seitenoberfläche 42c (42d) in Bezug auf die Senkrechte M der unteren Oberfläche geneigt ist, die Fluoreszenz dann in die Richtung der unteren Oberfläche reflektiert und dann an der unteren Oberfläche gemäß dem Pfeil I reflektiert. Während eine solche Mehrfachreflexion wiederholt wird, soll die Fluoreszenz an der oberen Oberfläche, der unteren Oberfläche und den Seitenoberflächen reflektiert werden und sie wird nicht wiederholt zwischen den Seitenoberflächen reflektiert. Dabei wird, da mindestens eine der Breite und der Dicke des Fluoreszenzkörpers zwischen der Endoberfläche der Emissionsseite und der gegenüberliegenden Endoberfläche verändert wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist, die Bestrahlung der Endoberfläche der Emissionsseite der Fluoreszenz erleichtert. In dem Fall, bei dem eine solche Neigung angewandt wird, wird die Fluoreszenz, die an der Seitenoberfläche reflektiert wird, in das Licht gerichtet, das an der oberen und der unteren Oberfläche reflektiert wird. Dadurch kann durch die Kombination mit der Struktur, bei der die Dicke geändert wird, die gesamte Fluoreszenz, die innerhalb des Fluoreszenzkörpers erzeugt wird, als sich ausbreitendes Licht in die Endoberfläche der Emissionsseite mit einer hohen Effizienz emittiert werden und durch Mischen desselben mit dem Anregungslicht, das sich entsprechend ausgebreitet hat, kann weißes Licht abgegeben werden.
Gemäß den vorstehenden Beispielen kann, obwohl die Breite des Fluoreszenzkörpers an der unteren Oberfläche größer gemacht ist als die Breite des Fluoreszenzkörpers an der oberen Oberfläche, die Breite des Fluoreszenzkörpers an der unteren Oberfläche kleiner gemacht werden als die Breiten des Fluoreszenzkörpers an der oberen Oberfläche. Diesbezüglich kann eine Breite des Fluoreszenzkörpers auf Null eingestellt werden, so dass eine Dreiecksform resultiert. Ferner kann, obwohl die Breite des Fluoreszenzkörpers vorzugsweise übergangslos verändert werden kann, die Breite schrittweise verändert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Reflexionsteil, der die Fluoreszenz reflektiert, auf der gegenüberliegenden Endoberfläche bereitgestellt. Der Reflexionsteil, der die Fluoreszenz reflektiert, kann das Anregungslicht reflektieren oder durchlassen.
Die gegenüberliegende Endoberfläche kann eine Einfallsoberfläche sein, auf der das Anregungslicht einfallen gelassen wird. In diesem Fall ist es bevorzugt, einen Film auf der Seite der gegenüberliegenden Endoberfläche zu bilden, der in Bezug auf die Fluoreszenz totalreflektierend ist und in Bezug auf das Anregungslicht nicht-reflektierend ist. Alternativ kann nur ein Film gebildet werden, der in Bezug auf das Anregungslicht nicht-reflektierend ist.
Ferner kann ein Film auf der Endoberfläche der Emissionsseite gebildet werden, der in Bezug auf die Fluoreszenz und das Anregungslicht nicht-reflektierend ist.
Alternativ kann die Endoberfläche der Emissionsseite eine Einfallsoberfläche sein, auf die das Anregungslicht einfallen gelassen wird. In diesem Fall wird ein Reflexionsfilm auf der gegenüberliegenden Endoberfläche bereitgestellt, der in Bezug auf das Anregungslicht und die Fluoreszenz totalreflektierend ist.
Die Fluoreszenzvorrichtung des Wellenleitertyps der vorliegenden Erfindung kann eine Fluoreszenzvorrichtung des nicht-Gittertyps sein, die kein(e) Gitter innerhalb des Fluoreszenzkörpers oder Gittervorrichtung umfasst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers einen Neigungsteil, der um 3,4° oder mehr und 23° oder weniger in Bezug auf die Mittelachse des Fluoreszenzkörpers über dem gesamten Umfang geneigt ist. Die optische Intensität, die von der Endoberfläche der Emissionsseite oszilliert wird, kann durch Erhöhen des Neigungswinkels auf 3,4° oder mehr verbessert werden. Diesbezüglich kann der Neigungswinkel vorzugsweise auf 7,5° oder mehr eingestellt werden. Ferner ist in dem Fall, bei dem der Neigungswinkel 23° übersteigt, die Farbungleichmäßigkeit des weißen Lichts, das von der Endoberfläche der Emissionsseite emittiert wird, größer. Der Neigungswinkel wird folglich auf 23° oder weniger und mehr bevorzugt 21 ° oder weniger eingestellt.
Ferner ist die Fläche des Neigungsteils nicht zwangsläufig über die gesamte Länge der Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers bereitgestellt, und es ist zulässig, dass sie in einem Teil der Außenumfangsoberfläche über dem gesamten Umfang bereitgestellt ist. Bezüglich der Fläche des Neigungsteils kann diese vorzugsweise 30 % oder mehr, mehr bevorzugt 50 % oder mehr einnehmen und kann 100 % der Fläche der Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers einnehmen.
Im Hinblick auf ein effektives Koppeln des Anregungslichts und das Verbessern der Menge des emittierten Lichts können die Breite und der Durchmesser W des Fluoreszenzkörpers vorzugsweise 20 µm oder mehr und mehr bevorzugt 50 µm oder mehr betragen. Ferner kann im Hinblick auf die vorliegende Erfindung W vorzugsweise 900 µm oder weniger und mehr bevorzugt 500 µm oder weniger und besonders bevorzugt 300 um oder weniger betragen, und zwar im Hinblick auf die Durchführung einer Lichtwellenleiterausbreitung.
Im Hinblick auf ein effektives Koppeln des Anregungslichts und das Verbessern der Menge des emittierten Lichts kann die Dicke T1 des Fluoreszenzkörpers an der gegenüberliegenden Endoberfläche vorzugsweise 20 µm oder mehr und mehr bevorzugt 50 µm oder mehr betragen. Ferner kann im Hinblick auf die vorliegende Erfindung T vorzugsweise auf 900 µm oder weniger und vorzugsweise auf 500 µm oder weniger eingestellt werden, und zwar bezüglich der Lichtwellenleiterausbreitung. Ferner kann im Hinblick auf die Verminderung von Einflüssen aufgrund einer Streuung, die durch eine Oberflächenrauheit an den Seitenoberflächen während der Bildung der Lichtwellenleiter verursacht wird, T vorzugsweise 200 µm oder weniger und mehr bevorzugt 150 µm oder weniger betragen.
Die Neigungswinkel β der jeweiligen Seitenoberflächen in Bezug auf die Senkrechte M der unteren Oberfläche des Fluoreszenzkörpers an der gegenüberliegenden Endoberfläche (vgl. die 9 und 10) können vorzugsweise 10° oder mehr und mehr bevorzugt 15° oder mehr betragen, und zwar im Hinblick auf die Erhöhung der Menge des emittierten Lichts. Ferner kann β vorzugsweise 50° oder weniger und mehr bevorzugt 35° oder weniger betragen.
Obwohl die Länge L des Fluoreszenzkörpers (Abstand zwischen der Endoberfläche der Emissionsseite und der gegenüberliegenden Endoberfläche) (vgl. die 3) nicht speziell beschränkt ist, kann die Länge vorzugsweise 200 µm oder mehr betragen, wie es allgemein erforderlich ist, um die Reflexion zu wiederholen, bis sich die Fluoreszenz ausbreitet. Die Länge kann 2 mm oder weniger betragen, um den Verlust, der mit der Ausbreitung einhergeht zu vermindern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Rille, die eine Seitenwandoberfläche und eine untere Wandoberfläche umfasst, in einem Trägersubstrat ausgebildet, und eine aussparungsseitige Schicht mit niedrigem Brechungsindex, welche die Seitenwandoberfläche und die untere Wandoberfläche bedeckt, sowie ein aussparungsseitiger Reflexionsfilm, der auf der aussparungsseitigen Schicht ausgebildet ist, sind bereitgestellt, wobei die aussparungsseitige Schicht mit niedrigem Brechungsindex und die Schicht mit niedrigem Brechungsindex auf der Seite der Seitenoberfläche kontinuierlich sind, und der aussparungsseitige Reflexionsfilm und der Reflexionsfilm auf der Seite der Seitenoberfläche kontinuierlich sind. Beispielsweise ist gemäß einer Ausführungsform, die in der 11 gezeigt ist, die Vorrichtung, die in den 1 und 8 bis 10 gezeigt ist, auf einem Ableitungssubstrat 15 bereitgestellt. Obwohl die Fluoreszenz, die bei einem Winkel einfällt, der die Totalreflexionsbedingung an der Grenzfläche zwischen dem Fluoreszenzkörper und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex nicht erfüllt, üblicherweise in die Schicht mit niedrigem Brechungsindex eingestrahlt wird, ohne reflektiert zu werden, wird die Fluoreszenz in diesem Fall durch die jeweiligen Reflexionsfilme reflektiert. Folglich wird die Fluoreszenz wiederholt einer solchen Reflexion unterzogen und breitet sich in dem Fluoreszenzkörper aus, so dass sie die Endoberfläche der Emissionsseite erreicht.
Ferner wird die Verbesserung der Wärmeableitungseigenschaften als Effekt der vorliegenden Ausführungsform angeführt.
Da Wärme in dem Fluoreszenzkörper aufgrund der Umwandlung des Anregungslichts in eine Fluoreszenz erzeugt wird und die Temperatur des Fluoreszenzkörpers selbst aufgrund der Wärmeerzeugung erhöht wird, wird die Umwandlungseffizienz vermindert und die Ausgewogenheit der Mengen des Anregungslichts und der Fluoreszenz wird verändert, so dass eine Farbungleichmäßigkeit resultiert. Ferner kann es den Fall geben, dass das Licht in dem Reflexionsfilm absorbiert wird, wodurch eine Wärmeerzeugung in dem Reflexionsfilm verursacht wird, so dass die Temperatur des Fluoreszenzkörpers erhöht wird und die optischen Eigenschaften entsprechend verändert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Wärme, die in dem Fluoreszenzkörper erzeugt wird, durch die Schicht mit niedrigem Brechungsindex und den Reflexionsfilm auf der Seite der unteren Oberfläche durch einen Wärmeleitungspfad direkt in das Trägersubstrat gestrahlt und zusätzlich dazu wird die Wärme durch die Schichten mit niedrigem Brechungsindex und den Reflexionsfilm, der auf der oberen Oberfläche bereitgestellt ist, und die jeweiligen Seitenoberflächen in der Richtung der Schicht mit niedrigem Brechungsindex auf der Aussparungsseite und des Reflexionsfilms auf der Aussparungsseite in das Trägersubstrat geleitet und in das Trägersubstrat gestrahlt. Es ist dadurch möglich, die Verminderung der Umwandlungseffizienz aufgrund des thermischen Abbaus des Fluoreszenzkörpers zu unterdrücken und dadurch die Abweichung der Farbungleichmäßigkeit aufgrund der Wärmeerzeugung zu unterdrücken.
Das Material des Reflexionsfilms kann ein Metallfilm aus Gold, Aluminium, Kupfer, Silber oder dergleichen oder ein Film aus einem Mischkristall, der die Metallkomponente enthält, oder ein dielektrischer Mehrschichtfilm sein. In dem Fall, bei dem der Metallfilm als Reflexionsfilm verwendet wird, kann eine Metallschicht, wie z.B. Cr, Ni, Ti oder dergleichen, als Pufferschicht für den Metallfilm ausgebildet sein, um das Ablösen der Schicht mit niedrigem Brechungsindex zu verhindern.
Das Material der Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann ein Material sein, dessen Brechungsindex niedriger ist als derjenige des Fluoreszenzkörpers. Die Differenz der Brechungsindizes der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und des Fluoreszenzkörpers kann vorzugsweise 0,05 oder mehr betragen. Das Material einer solchen Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann vorzugsweise SiO₂, Al₂O₃, MgF₂, CaF₂, MgO oder dergleichen sein. Ferner kann unter Berücksichtigung des vorstehend beschriebenen Wärmeleitungspfads die Wärmeleitfähigkeit der Schicht mit niedrigem Brechungsindex vorzugsweise größer sein und Al₂O₃ ist diesbezüglich am meisten bevorzugt.
Eine Pufferschicht kann zwischen der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und dem Reflexionsfilm bereitgestellt sein. Obwohl das Material einer solchen Verbindungsschicht nicht speziell beschränkt ist, sind Aluminiumoxid, Tantaloxid oder Titanoxid bevorzugt. Es ist jedoch ein Material bevorzugt, dessen Wärmeleitfähigkeit höher ist als diejenige des Fluoreszenzkörpers und Aluminiumoxid ist diesbezüglich am meisten bevorzugt.
Der Fluoreszenzkörper kann ein Leuchtstoffglas, ein Einkristall oder ein Polykristall sein. Das Leuchtstoffglas wird durch Verteilen von Seltenerdionen in einem als Basis dienenden Glas ausgebildet.
Als Glas, das als Basis dient, kann ein Oxidglas, das Siliziumoxid, Boroxid, Calciumoxid, Lanthanoxid, Bariumoxid, Zinkoxid, Phosphoroxid, Aluminiumfluorid, Magnesiumfluorid, Calciumfluorid, Strontiumfluorid oder Bariumchlorid enthält, beispielhaft genannt werden, und es kann ein YAG (Yttrium-Aluminium-Granat) sein.
Obwohl die in dem Glas verteilten Seltenerdionen vorzugsweise Tb, Eu, Ce und Nd sind, können die Seltenerdionen La, Pr, Sc, Sm, Er, Tm, Dy, Gd oder Lu sein.
Als Leuchtstoff-Einkristall sind Y₃Al₅O₁₂ (YAG), Ba₅Si₁₁Al₇N₂₅, Tb₃Al₅O₁₂, (Lu₁-_xCe_x)_3+dAl_5-dO₁₂ (LuAG) und Sialon bevorzugt. Ferner handelt es sich bei einem Dotierstoff, der in den Fluoreszenzkörper dotiert ist, um Seltenerdionen, wie z.B. Tb, Eu, Ce, Cu, Nd oder dergleichen. Der Fluoreszenzkörper ist im Hinblick auf die Unterdrückung eines thermischen Abbaus vorzugsweise ein Einkristall, jedoch kann sogar ein Polykristall die Wärmebeständigkeit an Korngrenzen vermindern und die Durchlässigkeit erhöhen, wenn der Polykristall ein dichter Körper ist, und kann folglich als Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht mit einem geringen Verlust wirken.
Zum weiteren Vermindern der Farbungleichmäßigkeit des weißen Lichts, das von der Endoberfläche der Emissionsseite abgestrahlt wird, kann ein Fluoreszenzkörper mit einer Struktur, die das Anregungslicht und die Fluoreszenz innerhalb des Fluoreszenzkörpers streut, verwendet werden. Zum Streuen des jeweiligen Lichts sind Strukturen bekannt, bei denen dem Fluoreszenzkörper ein Fremdatom zugesetzt wird, die Sintertemperatur für die Entglasung eingestellt wird und Luftblasen einbezogen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die lineare Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 560 nm des Fluoreszenzkörpers mit einer Dicke von 1 mm auf 10 % oder höher und 95 % oder niedriger (vorzugsweise 15 bis 90 %) eingestellt.
Als Lichtquelle ist ein Halbleiterlaser bevorzugt, der aus einem GaN-Material mit einer hohen Zuverlässigkeit zum Anregen eines Fluoreszenzkörpers für eine Beleuchtung zusammengesetzt ist. Ferner kann eine Lichtquelle, wie z.B. ein Laserarray oder dergleichen, die eindimensional angeordnet ist, eingesetzt werden.
Als Wärmeableitungssubstrat 15 kann Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Silizium, Siliziumnitrid, Wolfram, Kupfer-Wolfram, Magnesiumoxid oder dergleichen genannt werden.
BEISPIELE
(Experiment A)
Es wurde eine Leuchtstoffvorrichtung 1 mit der in den 1 bis 3 gezeigten Form hergestellt.
Insbesondere wurden auf einem Wärmeableitungssubstrat 15 mit einer Dicke von 1 mm und das aus einem 4 Zoll-Wafer ausgebildet war, der aus Aluminiumnitrid hergestellt war, ein Ablösungsverhinderungsfilm (nicht gezeigt) aus Al₂O₃ mit 0,2 µm und ein Reflexionsfilm aus Al mit 0,5 µm mittels Sputtern gebildet. Dann wurde eine Verbindungsschicht aus Al₂O₃ mit 0,3 um als Film gebildet. Ferner wurde ein Oxidfilm mit niedrigem Brechungsindex (Schicht mit niedrigem Brechungsindex) aus Al₂O₃ mit einer Dicke von 0,3 µm auf einem 4 Zoll-Leuchtstoffwafer gebildet, der eine Dicke von 1 mm aufwies und aus polykristallinem YAG (Yttrium-Aluminium-Granat) zusammengesetzt war, der mit Ce dotiert war und dessen lineare Durchlässigkeit 50 % pro Dicke von 1 mm bei einer Wellenlänge von 560 nm beträgt. Ferner wurden beide an den jeweiligen Al₂O₃-Schichten durch direktes Verbinden bei Umgebungstemperatur mittels einer lonenkanone miteinander verbunden.
Es wurde eine Schneide mit einer Breite von 100 µm und mit #800 zur Durchführung einer Mehrzahl von Schleifvorgängen durch Schneiden zur Bildung von zwei Zeilen von Rillen verwendet, und es wurden Lichtwellenleiter des Rippentyps gebildet, bei denen die Breiten W des Eingangsteils auf 150 µm festgelegt waren, die Dicken T auf 100 µm festgelegt waren, die Neigungswinkel θ in der horizontalen Richtung von 0 auf 25° verändert wurden und die Neigungswinkel α2a bzw. α2b verändert wurden. Auf diese Weise wurden Proben mit voneinander verschiedenen Flächen der Fluoreszenzkörper auf der Emissionsseite hergestellt.
Ferner wurden eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex aus Al₂O₃ mit 0,3 µm auf der Oberfläche mit dem ausgebildeten Lichtwellenleiter des Rippentyps, ein Reflexionsfilm aus AI mit 0,5 µm und ein Schutzfilm (nicht gezeigt) aus Al₂O₃ mit 0,2 µm gebildet.
Nach der Filmbildung wurde der Kompositwafer durch Schneiden mittels einer Schneide mit einer Breite von 200 µm und mit #4000 in stabförmige Körper mit einer jeweiligen Länge des Fluoreszenzkörpers von 2 mm geschnitten und beide Endoberflächen wurden einem optischen Polieren unterzogen. Danach wurde auf der Endoberfläche der Emissionsseite ein dichroitischer Film, der in Bezug auf eine Wellenlänge von 450 nm des Anregungslichts nicht-reflektierend ist und in Bezug auf eine Wellenlänge von 560 nm der Fluoreszenz totalreflektierend ist, durch ein IBS (lonenstrahl-Sputterbeschichtungsgerät)-Filmbildungssystem gebildet.
Schließlich wurde die Schneide, die zum Schneiden nach der Filmbildung verwendet worden ist, zum Schneiden in Chips mit einer jeweiligen Breite von 1 mm verwendet und die Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht der jeweiligen Beispiele wurde hergestellt.
Die jeweiligen Vorrichtungen der Chips wurden einer Bewertung des Beleuchtungslichts unter Verwendung einer blauen Laserlichtquelle auf GaN-Basis mit einer Ausgangsleistung von 3 W unterzogen. Die Ergebnisse der Bewertung der Vorrichtungen der jeweiligen Beispiele sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
(Ausgangsleistung von weißem Licht)
Die Ausgangsleistung von weißem Licht (durchschnittliche Ausgangsleistung) gibt einen Durchschnitt pro Zeit des Gesamtlichtstroms an. Die Messung des Gesamtlichtstroms wird unter Verwendung einer Ulbricht-Kugel (integrierendes Fotometer), Einschalten einer zu messenden Lichtquelle und einer Standard-Lichtquelle, bei welcher der Gesamtlichtstrom mit Werten korreliert, an der gleichen Position und Vergleichen derselben miteinander durchgeführt. Die Messung wurde unter Verwendung eines Verfahrens durchgeführt, das in JIS C7801 detailliert vorgegeben ist.
(Verteilung der Farbungleichmäßigkeit in der Ebene)

Emittiertes Licht wurde in dem Chromatizitätsdiagramm unter Verwendung einer Leuchtdichteverteilung-Messvorrichtung bewertet. Der Fall, bei dem die Verteilung in einem Bereich eines Medianwerts von x: 0,3447 ± 0,005 und y: 0,3553 ± 0,005 liegt, wird als Fall ohne die ungleichmäßige Farbe bestimmt, und der Fall, bei dem die Verteilung nicht in diesem Bereich liegt, wird als Fall mit der ungleichmäßigen Farbe in dem Chromatizitätsdiagramm bestimmt. Tabelle 1

	Vgl.-Bsp. 1	Vgl.-Bsp. 2	Erfind. Bsp. 1	Erfind. Bsp. 2	Erfind. Bsp. 3	Erfind. Bsp. 4	Erfind. Bsp. 5	Einheit
Fläche AO der emittierenden Oberfläche	0,02	0,23	0,30	0,39	0,55	0,77	1,01	mm²
Neigungswinkel θ der Seitenoberfläche	0	10	10	10	15	15	15	o
Neigungswinkel a2a in der Dickenrichtung	0	2,51	3,51	5,04	5,04	7,63	10,31	o
Neigungswinkel α2b in der Dickenrichtung	0	2,49	3,49	4,96	4,96	7,37	9,69	o
Neigungswinkel β der Seitenoberfläche im Querschnitt	0	0	0	0	0	0	0	o
Ausgangsleistung von weißem Licht	1181	1450	1650	1750	2000	2200	2300	Im
Verteilung der Farbungleichmäßigkeit in der Ebene	Keine	Keine	Keine	Keine	Keine	Keine	Keine	-
Ausgabewert: „Weißes Licht“

Tabelle 2

	Erfind. Bsp. 6	Erfind. Bsp. 7	Vgl.-Bsp. 3	Vgl.-Bsp. 4	Einheit
Fläche AO der emittierenden Oberfläche	1,33	1,52	1,75	2,08	mm²
Neigungswinkel θ der Seitenoberfläche	20	23	23	25	o
Neigungswinkel a2a in der Dickenrichtung	10,31	10,31	11,98	13,12	o
Neigungswinkel a2b in der Dickenrichtung	9,69	9,69	11,02	11,88	o
Neigungswinkel β der Seitenoberfläche im Querschnitt	0	0	0	0	o
Ausgangsleistung von weißem Licht	2450	2500	2500	2500	Im
Verteilung der Farbungleichmäßigkeit in der Ebene	Keine	Keine	Liegt vor	Liegt vor
Ausgabewert: „Weißes Licht“

Wie es aus den Tabellen 1 und 2 ersichtlich ist, war es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die hohe Ausgangsleistung des weißen Lichts aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Verteilung der Farbungleichmäßigkeit in der Ebene zu unterdrücken.
(Experiment B)

Die Vorrichtungen der jeweiligen Beispiele, die in der Tabelle 3 gezeigt sind, wurden gemäß dem gleichen Verfahren wie im Experiment A hergestellt. Gemäß dem vorliegenden Beispiel wurde, wie es in den 9 bis 11 gezeigt ist, jedoch der Winkel β der Seitenoberfläche in Bezug auf die Senkrechte auf die untere Oberfläche des Fluoreszenzkörpers so geändert, wie es in der Tabelle 3 gezeigt ist. Dabei wurden bezüglich der Bearbeitung des Fluoreszenzkörpers zwei Zeilen der Rillen durch ein Rücksetzverfahren durch Schneiden unter Verwendung einer Schneide mit einer Breite von 100 µm und mit #800 bearbeitet, so dass ein Wellenleiter des Rippentyps mit einer Trapezform gebildet wurde. Die Ausgangsleistung des weißen Lichts und die Verteilung der Farbungleichmäßigkeit der Vorrichtungen der jeweiligen Beispiele in der Ebene wurden gemessen und sind in der Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

	Erfind. Bsp. B1	Erfind. Bsp. B2	Erfind. Bsp. B3	Einheit
Fläche AO der emittierenden Oberfläche	0,9	0,9	0,9	mm²
Neigungswinkel θ der Seitenoberfläche	15	15	3,5
Neigungswinkel a2a in der Dickenrichtung	10,31	10,31	10,31	o
Neigungswinkel α2b in der Dickenrichtung	9,69	9,69	9,69	o
Neigungswinkel β der Seitenoberfläche im Querschnitt	0	13	13	o
Ausgangsleistung von weißem Licht	2100	2150	2050	Im
Verteilung der Farbungleichmäßigkeit in der Ebene	Keine	Keine	Keine	-

Wie es aus der Tabelle 3 ersichtlich ist, war es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die hohe Ausgangsleistung des weißen Lichts aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Verteilung der Farbungleichmäßigkeit in der Ebene zu unterdrücken, und es war darüber hinaus möglich, die Ausgangsleistung des weißen Lichts durch Vergrößern des Winkels β weiter zu verbessern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4299826 B [0007]
JP 5214193 B [0007]
JP 5679435 B [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

J. W. Raring et al., „Laser diode phosphor modules for unprecedented SSL optical control“, 2016 Illuminating Engineering Society (IES) Annual Conference, Orlando, FL (24. Okt. 2016) [0007]

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht zum Erzeugen von weißem Licht aus einem Anregungslicht, das ein Laserlicht mit einer Wellenlänge von 280 nm oder länger und 495 nm oder kürzer umfasst, wobei die Vorrichtung einen Fluoreszenzkörper umfasst, der eine Fluoreszenz mit einer Wellenlänge erzeugt, die länger ist als eine Wellenlänge des Anregungslichts, wobei der Fluoreszenzkörper eine Endoberfläche der Emissionsseite, die das Anregungslicht und die Fluoreszenz emittiert, eine gegenüberliegende Endoberfläche auf einer der Endoberfläche der Emissionsseite gegenüberliegenden Seite und eine Außenumfangsoberfläche umfasst, wobei die Endoberfläche der Emissionsseite eine Fläche aufweist, die größer ist als eine Fläche der gegenüberliegenden Endoberfläche, wobei die Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers einen geneigten Teil umfasst, der in Bezug auf eine Mittelachse des Fluoreszenzkörpers um 3,4° oder mehr und 23° oder weniger über einem gesamten Umfang des Fluoreszenzkörpers geneigt ist, und wobei die Endoberfläche der Emissionsseite eine Fläche von 0,3 mm² oder mehr und 1,52 mm² oder weniger aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Reflexionsfilm umfasst, der die Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers bedeckt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, die ferner eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex zwischen der Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers und dem Reflexionsfilm umfasst, die den Fluoreszenzkörper bedeckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der geneigte Teil 30 % oder mehr der Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers einnimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Außenumfangsoberfläche des Fluoreszenzkörpers eine untere Oberfläche, eine obere Oberfläche, die der unteren Oberfläche gegenüberliegt, und ein Paar von Seitenoberflächen zwischen der unteren Oberfläche und der oberen Oberfläche umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Breite der oberen Oberfläche des Fluoreszenzkörpers von der gegenüberliegenden Oberfläche in die Richtung der Endoberfläche der Emissionsseite zunimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Dicke des Fluoreszenzkörpers von der gegenüberliegenden Endoberfläche in die Richtung der Endoberfläche der Emissionsseite zunimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der sich die Breite des Fluoreszenzkörpers von der oberen Oberfläche in die Richtung der unteren Oberfläche ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher der Neigungswinkel von jeder der Seitenoberflächen in Bezug auf eine Senkrechte zu der unteren Oberfläche 50° oder weniger und 10° oder mehr beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner einen Reflexionsteil umfasst, der die Fluoreszenz reflektiert und der auf der gegenüberliegenden Endoberfläche bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die gegenüberliegende Endoberfläche eine Einfallsoberfläche umfasst, auf die das Anregungslicht einfallen kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die ferner ein Wärmeableitungssubstrat zum Stützen des Fluoreszenzkörpers umfasst.
Beleuchtungssystem, das eine Lichtquelle, die ein Anregungslicht oszilliert, und eine Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht umfasst, wobei die Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht die Vorrichtung zum Erzeugen von weißem Licht nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.