[发明专利]高强度激光器泵浦光源的改进热管理和效率

说明书

本发明提供一种包括固体发光本体(100)的发光元件(1000)，其中固体发光本体(100)包括发光材料(200)，其中发光材料(200)被配置为在用具有发光材料(200)可激发的波长的光激发时生成发光材料光(201))，其中固体发光本体(100)包括发光本体面(120)，其中发光元件(1000)还包括与至少一个发光本体面(120)相关联的一个或多个反射元件(300))，其中一个或多个反射元件(300)是金属的，并且其中利用一个或多个反射元件(300)对至少一个发光本体面(120)的表面覆盖选自5‑40％的范围。

技术领域

本发明涉及一种包括固体发光本体的发光元件以及一种包括这种发光元件的光生成设备。

背景技术

光转换封装在本领域中是已知的。例如，US2019/0219248描述了一种照明系统，包括生成光束的光源；光转换块，其被定位成接收来自光源的聚焦或准直光束作为入射光，光转换块将一部分入射光转换成具有与入射光的光谱分布不同的光谱分布的转换光；基板；以及将光转换块附接到基板的互连器，其中：互连器使光转换块和基板之间的热阻最小化；并且互连器和基板一起提供大于85％的反射率，以用于将入射光和转换光反射离开照明系统，其中互连包括光转换块和基板之间的胶层，并且其中胶层厚度小于2微米，其中胶层包括硅胶。

发明内容

虽然白色LED光源可以给出300lm/mm²的强度，而静态磷光体转换的激光器白色源可以给出20.000lm/mm²。Ce掺杂的石榴石(例如YAG、LuAG)可能是最合适的发光转换器，其可以被用于用蓝色激光器光进行泵浦，因为石榴石基质具有最高的化学稳定性，并且在低Ce浓度(低于0.5％)下，温度淬火发生在200℃。此外，来自Ce的发射具有非常快的衰减时间，因此可以避免光学饱和。

在实施例中，可以使用尺寸范围为例如0.04-16mm²的磷光体陶瓷。然而，似乎与这种光源相关联的问题之一是陶瓷磷光体的热管理。为了使磷光体具有良好的散热效果，特别地当它被使用在反射模式中时，似乎希望将其焊接到散热器上。然而，我们发现当反射器(诸如铝或银)直接被沉积在陶瓷磷光体上时，反射率会显著降低。因此，本发明的一个方面是提供一种替代的光生成设备或光转换封装，其优选地进一步至少部分地消除了上述缺点中的一个或多个。本发明的目的可以是克服或改善现有技术的至少一个缺点或提供有用的替代方案。

令人惊讶的是，已经发现当仅一部分磷光体被反射金属覆盖以用于焊接到反射散热器上时，反射率仍然可以很高。在金属散热器的情况下，为它提供高反射金属层可能是有用的。以这种方式，反射率较低的区域的尺寸被最小化，使得来自没有金属的区域的光可以穿过(陶瓷)磷光体并得以被散热器反射从而获得高反射率，同时在散热器和焊接的陶瓷磷光体之间也可以有良好的热接触。以这种方式，可以提供良好的热管理以及高反射率。

在第一方面，本发明提供了一种包括固体发光本体(“发光本体”或“本体”)的发光元件，其中该固体发光本体包括发光材料。特别地，发光材料被配置为在用具有发光材料可激发的波长的光激发时生成发光材料光。此外，固体发光本体包括一个或多个(发光本体)面，特别地，多个(发光本体)面。此外，发光元件包括与至少一个发光本体面相关联的一个或多个反射元件。特别地，一个或多个反射元件是金属的。此外，在特定实施例中，利用一个或多个反射元件对至少一个发光本体面的表面覆盖选自5-40％的范围，甚至更特别地选自10-20％的范围。因此，在实施例中，本发明提供了一种包括固体发光本体的发光元件，其中该固体发光本体包括发光材料(其中该发光材料被配置为在被具有该发光材料可激发的波长的光激发时生成发光材料光)，其中固体发光本体包括发光本体面，其中发光元件还包括与至少一个发光本体面相关联的一个或多个反射元件，其中该一个或多个反射元件是金属的，并且其中利用一个或多个反射元件对该至少一个发光本体面的表面覆盖选自5-40％的范围。