基于荧光粉提高混合光出射效率的光源及其方法技术

一种基于荧光粉提高混合光出射效率的光源及其方法，包括激发光源（１），尤其是，还包括分光滤光片（２），能通过透射和反射将激发光分成两路，一路导往受激材料（３）转换成受激发光后导往光源出射面，另一路导往光源出射面与所述受激发光混合；分别借助于第一和第二反射面来完成这两路光线的引导，以得到预定比例且较高效率的混合光输出。所述第一反射面（４）可用导热介质构成，并紧贴所述受激材料（３）。所述受激材料（３）可以包括多种，基于转盘（５）分区域分布。采用本发明专利技术，提高光源效率的同时，具有便于颜色设计、使用寿命长、成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光源模块，尤其涉及基于荧光粉激发的光源模块，特别是借助元件组合使出射混合光效率更髙的光源结构及方法。
技术介绍
自二十世纪九十年代初以来，随着以InGaAlP和InGaN为主的新一代半导体光电子材料迅速发展，各种髙功率髙亮度的红、黄、蓝、绿、紫外以及白光等LED光源纷纷涌现，层出不穷，在各种显示和照明领域得到了越来越广泛的应用。获得各种颜色光源(尤其白光光源)的方法除了釆用相应颜色发光二极管外，还可以釆用的主要技术方案有RGB混光和荧光转换两种。其中，荧光转换方案是利用来自其它光源(例如但不限于LED芯片)的发射光来激发使荧光粉产生较长波长的光。例如，日本日亚公司(Nichia)的白光LED专利，公开了利用470纳米蓝光LED芯片来激发黄色YAG荧光粉发出白光的技术方案。该方案结构简单、制造成本低、产品具有很强的实用性。申请号为2005100720291的中国专利申请公开了 一种由荧光转换获得白光的方案，将荧光粉涂布在一反射镜上，从而与发光二极管分离，利用该反射镜使得荧光粉被激发出的光通过反射由预定出射面射出。该方案中，光源出射光实际为受激发光和部分未被荧光粉吸收利用的漫射激发光的混合光。利用该方案所公开的光源结构，仅改变荧光粉成分或分布比例，可以对光源出射光线的颜色或色度进行设计。其不足之处在于由于有部分未被荧光粉吸收利用的激发光可能被漫射向激发光源，同时也有相当部分受激发光漫射往所述激发光源，从而这些光线难以被充分利用，降低了光源混合光输出的效率，同时，所述激发光被漫射往光源出射面的比例一般极小，对混合光的色度影响偏小，不利于光源颜色或色度的调整设计。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提出一种光源结构 及其方法，便于以简单的元件组合来提髙光源混合光的输出效率，进而便于对光源出射光 线的颜色或色度进行设计。为解决上述技术问题，本实专利技术的基本构思为使用并选择一分光滤光片，能同时透 射和反射激发光，从而将所述激发光分成两路， 一路导往受激材料，另一路导往光源出射 面；借助必要的反射面来引导这两路光线，其中有一路经受激材料转换成了受激发光，从而在光源出射面得到预定比例且有较高输出效率的混合光。作为实现本专利技术构思的技术方案之一是，提供一种基于荧光粉提高混合光出射效率的方法，用于光源，包括步骤A. 该光源所包括的激发光源产生激发光；B. 该光源受激材料层所包括的受激材料在所述激发光的作用下受激发光，将所述受激 发光引导往所述光源的光出射面；C. 将部分激发光引导往所述光源的光出射面；D. 该光源输出混合光；尤其是，在所述步骤A中还包括选择并设置一分光滤光片，使所述激发光斜射 向该分光滤光片，被分别以穿透方式和反射方式分成两路， 一路导往所述受激材料供步骤B 使用；另一路供步骤C使用；在所述步骤C中还包括设置第二反射面，将导自所述分光滤光片的激发光反射 回该分光滤光片，从而该激发光又被分成两路， 一路导往所述激发光源，另一路导往所述 光源的光出射面；在所述步骤B中还包括设置第一反射面，将所述受激发光往同一侧引导，并导 向所述分光滤光片后被导往所述光源的光出射面。上述方案中，所述步骤A中，是将以穿透方式由所述分光滤光片导出的一路所述激发 光导往所述受激材料的；相应地，步骤B中所述受激发光是被该分光滤光片以反射方式导 向所述光源的光出射面。上述方案中，所述步骤A中，是将以反射方式由所述分光滤光片导出的一路所述激发7光导往所述受激材料的；相应地，步骤B中所述受激发光是被该分光滤光片以穿透方式导 向所述光源的光出射面。上述方案中，所述步骤C中还包括在所述分光滤光片和第二反射面之间靠近或紧贴 所述第二反射面的位置设置第二受激材料层，用来容纳第二受激材料，从而将导自所述分 光滤光片的激发光转换成第二受激发光并导往所述分光滤光片，代替所述激发光被引导往 所述光源的光出射面。作为实现本专利技术构思的技术方案之二是，提供一种基于荧光粉提高混合光出射效率的 光源，包括激发光源、受激材料所在的受激材料层；与该受激材料层相邻的第一反射面， 通过反射使该受激材料的受激发光均被导往该第一反射面的同一侧，尤其是，还包括分光 滤光片和第二反射面，所述激发光源面对所述分光滤光片，使激发光线斜射向该分光滤光 片；所述受激材料层和第二反射面分置在所述分光滤光片的两侧，分别大致正迎向由该分 光滤光片引导来的激发光线.上述方案中，所述分光滤光片设置在所述激发光源和所述受激材料层之间，以穿透方 式将一部分来自所述激发光源的激发光线导往所述受激材料，同时以反射方式将另一部分 来自所述激发光源的激发光线导往所述第二反射面；该分光滤光片还以反射方式将所述受 激材料的受激发光导往该光源的光出射面，同时以穿透方式将来自所述第二反射面反射的 激发光线的一部分导往该光源的光出射面。上述方案中，所述激发光源的光出射面和所述受激材料层设置在所述分光滤光片的同 一侧，各自所在的平面两两相交，从而所述分光滤光片以反射方式将一部分来自所述激发 光源的激发光线导往所述受激材料，同时以穿透方式将另一部分来自所述激发光源的激发 光线导往所述第二反射面；该分光滤光片还以穿透方式将所述受激材料的受激发光导往该 光源的光出射面，同时以反射方式将来自所述第二反射面反射的激发光线的一部分导往该 光源的光出射面。上述方案中，所述光源还包括第二受激材料层，在所述分光滤光片和第二反射面之间 靠近或紧贴所述第二反射面。上述方案中，所述第一反射面或第二反射面由导热介质构成，紧贴该第一反射面或第二反射面所对应的受激材料层。上述方案中，所述光源还包括透明导光介质，设置在所述分光滤光片的一侧或两侧。 上述方案中，还包括承载所述受激材料层的转盘，以该转盘的转轴为中心，至少有两种受激材料沿圆周分区域分布在所述受激材料层；所述第一反射面被固定在该转盘上，或 为所述转盘的盘面。采用上述各技术方案，提高了混合光的出射效率，光源可以输出更高亮度和功率的同 时，具有便于设计颜色、使用寿命长、成本低的优点。附图i兑明 附图说明图1是本专利技术光源实施例之一的结构原理示意图； 图2是图l实施例的一个特例结构原理示意图； 图3是图l或图2实施例获得白光的有关光谱示例图，其中曲线al表示分光滤光片的光谱，曲线a2表示激发光的光谱，曲 线a3表示受激发光的光谱；图4是本专利技术光源实施例之二的结构原理示意图5是图4实施例的一个特例及其改进结构原理示意图6是图4或图5实施例获得蓝绿光的有关光谱示例图，其中曲线dl表示分光滤光片的光谱，曲线d2表示激发光的光谱，曲 线d3表示受激发光的光谱；图7是本专利技术光源以图5为例的一种改进结构的原理示意图 图8是本专利技术又一种改进结构的光源实施例获得白光的有关光谱示例图 其中曲线bl表示分光滤光片的光谱，曲线b2表示激发光的光谱，曲 线b3和b4分别表示第一和第二受激发光的光谱；上述各图中的标号为1一一激发光源；2—一分光滤光片；3、 3，一一受激材料/受激材 料层；4一一第一反射面；5 — _第二反射面；6—一透明导光介质；7 — 一转轴。具体实施方式下面，结合附图所示之最佳实施例进一步阐述本专利技术。基于现有光源所包括的步骤使光源的激发光源1产生激发光，射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于荧光粉提高混合光出射效率的光源，包括激发光源（１）、受激材料（３）所在的受激材料层；与该受激材料层相邻的第一反射面（４），通过反射使该受激材料（３）的受激发光均被导往该第一反射面（４）的同一侧；其特征在于：　还包括分光滤光片（２）和第二反射面（５），所述激发光源（１）面对所述分光滤光片（２），使激发光线斜射向该分光滤光片（２）；所述受激材料层和第二反射面（５）分置在所述分光滤光片（２）的两侧，分别大致正迎向由该分光滤光片（２）引导来的激发光线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李屹，杨毅，
申请(专利权)人：绎立锐光科技开发深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]