[实用新型]一种荧光模块及相关光源

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明、显示领域，特别是涉及一种荧光模块及相关光源。

背景技术

在照明、显示领域，高亮度一直是本领域技术人员追求的目标，同时，还要兼顾能量转换效率、光源寿命、光源体积等因素。

卤素灯、气体放电灯的亮度达到瓶颈，其能量转换效率低，寿命短，在使用时产生大量的热量，而且卤素灯、气体放电灯体积大，越来越不适于新型的照明显示应用场景。

LED光源具有较高的能量转换效率，而且寿命长，是冷光源，但是单颗LED的光功率密度较低。有高亮度LED技术通过将多颗LED组合起来，通过对多颗LED的发光进行合光来实现高功率密度的光。然而，该技术方案中，多颗LED组合导致光源体积增大，同时带来了散热部件体积增大的问题，导致该光源单位体积的出射光功率密度低。

LD(Laser Diode，激光二极管)光源与LED光源同为冷光源，但是单颗LD的光功率密度远高于LED的光功率密度。然而，LD的光谱具有局限性，绿光LD成本高，导致RGB的LD组合光源成本高，不适于大规模应用。因此，现有技术通常用蓝光LD激发黄色荧光粉的激光激发荧光粉技术获得白光。

然而，荧光粉发出的光为朗伯分布的光，光发散角大，收集透镜只能收集光发散角约在150°(±75°)范围内的光，导致部分光未被利用。而且荧光粉存在散热问题，过高的温度将导致荧光材料的发光效率下降。因此，一般需要将LD光源与旋转的荧光色轮结构相结合以改善荧光粉的散热，又额外增加了马达等装置，导致光源体积增大，限制了该激光荧光粉光源在小尺寸、微型设备上的应用。此外，现有技术方案往往不考虑光在发光装置内传播时的光损耗问题。综上所述，现有的激光激发荧光粉技术的发光效率还不够高，削弱了其在高亮度照明显示领域的竞争力。

实用新型内容

针对上述现有技术的激光激发荧光粉技术发光效率低的缺陷，本实用新型提供一种高发光效率的荧光模块，包括：基板，包括第一表面，所述第一表面上设置有一凹槽；设置于所述凹槽内的波长转换层，用于将入射的激发光转换成波长范围不同于所述激发光的受激光而出射，所述波长转换层包括一光入射面，所述波长转换层沿平行于所述光入射面的方向的最大长度大于沿垂直于所述光入射面的方向的最大长度，所述波长转换层的除光入射面之外的面设置有光反射层；与所述基板相连接的反射罩，覆盖在所述第一表面上方，并与所述第一表面共同将所述波长转换层包围，所述反射罩包括靠近所述波长转换层一侧的第二表面，能够将入射到该第二表面的受激光反射回所述波长转换层，所述反射罩还包括第一通光口，用于透射所述受激光。

在一个实施方式中，沿垂直于所述光入射面的方向且过所述波长转换层的中心的直线穿过所述第一通光口。

在一个实施方式中，所述反射罩为半球形反射罩，所述波长转换层设置于所述反射罩的球心位置，球心与所述第一通光口围成的锥形的立体角为0.03π～0.586π。

在一个实施方式中，所述第一通光口为所述激发光的光入射口。

在一个实施方式中，所述反射罩还包括第二通光口，所述第二通光口为所述激发光的光入射口，所述第一通光口能够反射所述激发光，所述第二通光口能够反射所述受激光。

在一个实施方式中，在平行于所述光入射面的平面上，所述波长转换层的最大长度小于所述基板的最大长度的1/5。

在一个实施方式中，沿垂直于所述光入射面方向，所述波长转换层的厚度大于所述凹槽的深度。

在一个实施方式中，所述第一通光口位置设置有一光学元件，所述光学元件为二向色片或透镜。

在一个实施方式中，所述波长转换层为荧光陶瓷。荧光陶瓷具有自吸式少的特点，即荧光陶瓷发出的受激光不容易被荧光陶瓷吸收。

在一个实施方式中，所述基板为金属基板、硅基板或氮化铝基板。该类基板的导热性能好，而且容易加工。

在一个实施方式中，所述第一表面为光反射面。进一步减少了光在荧光模块中的吸收损耗，使得入射到第一表面的非凹槽位置的光也能够被收集。

本实用新型还提供了一种光源，包括上述任一荧光模块，还包括用于出射激发光的激发光源，所述波长转换层设置在所述激发光的光路上。

在一个实施方式中，所述激发光源为激光光源。