备的横截面图。
[0034]图2示出了在出射表面处被提供有光学元件的光导的侧视图。
[0035] 图3示出了贯穿其长度被成形以便于提供经成形光出射表面的光导的透视图。
[0036] 图4示出了在其长度的一部分之上被成形以便于提供经成形光出射表面的光导的 侧视图。
[0037] 图5示出了具有光导和附加的光源并且被提供有滤波器和二色性光学元件的照明 系统的侧视图。
[0038] 图6示出了具有渐窄出射表面的发光设备的透视图。
[0039] 图7A示出了根据本发明的发光设备的第一实施例的透视图。
[0040] 图7B示出了根据图7A的发光设备的横截面图。
[0041]图8示出了根据本发明的发光设备的第二实施例的侧视图。
[0042]图9示出了根据本发明的并且包括光导的发光设备的第三实施例的透视图。
[0043]图10示出了根据本发明的并且包括光导的发光设备的第四实施例的侧视图。
[0044] 图11示出了根据本发明的发光设备的第五实施例的侧视图。
[0045] 如图所示，层、元件以及区域的尺寸为了说明性目的而被夸大，并且因此被提供为 图示本发明的实施例的一般结构。自始至终，相同的附图标记指代相同的元件，使得例如根 据本发明的发光设备通常表示为1，而通过将〇1、〇2、03等添加到通用附图标记来表示其不 同的具体实施例。对于示出了可以被添加到根据本发明的发光设备的实施例中的任何一个 实施例的若干特征和元件的图1至图6,已经将"00"添加到除了特定于这些图之一的那些元 件之外的所有元件。
【具体实施方式】
[0046] 现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选 的实施例。然而，本发明可以以很多不同形式体现，并且不应该被解释为限于本文中阐述的 实施例;更确切地说，这些实施例被提供用于透彻性和完整性，并且向技术人员充分传达本 发明的范围。
[0047] 以下描述将开始于关于应用、用于根据本发明的发光设备的各种元件和特征的合 适的光源以及合适的材料的一般考虑。为了这一目的，将参照图1至图6描述可以被添加到 如下面进一步阐述的根据本发明的发光设备的实施例中的任何一个实施例的若干特征和 元件。将参照图7A、7B至图11详细描述根据本发明的发光设备的具体实施例。
[0048] 根据本发明的发光设备可以用于包括但不限于以下项的应用中：灯、光模块、灯 具、聚光灯、闪光灯、投影仪、数字投影设备、诸如例如机动车辆的车头灯或者车尾灯之类的 汽车照明、场地照明、剧场照明、以及建筑照明。
[0049] 作为如下面阐述的根据本发明的实施例的一部分的光源适于在操作中发射具有 第一光谱分布的光。此光随后耦合到光导或者波导中。光导或者波导可以将第一光谱分布 的光转换为另一光谱分布，并且将光引导到出射表面。光源原则上可以是任何类型的点光 源，但是在实施例中是固态光源，诸如发光二极管(LED)、激光二极管或者有机发光二极管 (0LED)、多个LED或者激光二极管或者0LED、或者LED或者激光二极管或者0LED的阵列、或者 这些固态光源中的任何固态光源的组合。LED原则上可以是任何颜色的LED，或者是这些LED 的组合，但是在实施例中是蓝色光源，该蓝色光源产生在蓝颜色范围内的光源光，该蓝颜色 范围被限定为380nm和495nm之间的波长范围。在另一实施例中，光源为UV光源或者紫色光 源，即在420nm以下的波长范围内发射。在多个LED或者激光二极管或者0LED或者其阵列的 情形下，LED或者激光二极管或者0LED原则上可以是两个或者更多不同颜色(诸如但不限于 UV、蓝色、绿色、黄色或者红色）的LED或者激光二极管或者0LED。
[0050] 光源可以是红色光源，即在例如600nm和800nm之间的波长范围内发射。这种红色 光源可以为例如直接发射红光或者被提供有适合将光源光转换为红光的磷光体的上述类 型中的任何类型的光源。在与适于将光源光转换为红外（IR)光（即具有大于大约800nm的波 长并且在合适的实施例中具有在从810nm到850nm的范围内的峰值强度的光）的光导组合 时，这是特别有利的。这种光导例如包括发射IR的磷光体。具有这些特性的发光设备特别有 利于在夜视系统中使用，但是还可以被用于任何上述应用中。
[0051 ]另一示例是在480nm和800nm之间的波长范围内发光并且将这一光耦合到透明或 者发光棒体或者波导(例如基板)中的第一、红色光源、和发射蓝光或者UV光或者紫光（即具 有小于480nm的波长)并且也将其发射的光耦合到透明或者发光波导或者棒体中的第二光 源的组合。在发光棒体或者波导中，第二光源的光由发光波导或者棒体转换到在480nm和 800nm之间的波长范围，并且耦合到发光波导或者棒体中的第一光源的光将不被转换。换句 话说，第二光源发射UV光、紫光、或者蓝光，并且随后由发光集中器转换为绿色-黄色-橙色-红色光谱区域内的光。在另一示例中，第一光源在500nm和600nm之间的波长范围内发射，并 且第二光源的光由发光波导或者棒体转换到在500nm和600nm之间的波长范围。在另一示例 中，第一光源在600nm和750nm之间的波长范围内发射，并且第二光源的光由发光波导或者 棒体转换到在600nm和750nm之间的波长范围。
[0052] 用于根据本发明的实施例的如下面阐述的光导的合适材料为蓝宝石、单晶GaN、多 晶氧化铝、和/或诸如具有n=1.7的折射率的YAG、LuAG之类的非掺杂透明石榴石。这一材料 (上文例如玻璃）的附加优势是其具有良好的热导率，因此减少局部加热。其它合适的材料 包括但不限于玻璃、石英、以及透明聚合物。在其它实施例中，光导材料是铅玻璃。铅玻璃是 玻璃的变种，其中铅代替典型钾玻璃的钙成分并且以这一方式可以增加折射率。普通玻璃 具有n = l. 5的折射率，而铅的加入产生了范围高达1.7的折射率。
[0053] 根据本发明的实施例的如下面阐述的光导或者基板可以包括用于将光转换到另 一光谱分布的合适发光材料。合适的发光材料包括诸如掺杂YAG、LuAG之类的无机磷光体、 有机磷光体、有机荧光染料、以及高度适合于如下面阐述的本发明的实施例的目的的量子 点。
[0054] 量子点是半导体材料的小晶体，通常具有仅几个纳米的宽度或者直径。当被入射 光激发时，量子点发射由晶体的尺寸和材料确定的颜色的光。因此通过适配点的尺寸，可以 产生特定颜色的光。大多数已知的具有在可见范围内的发射的量子点是基于具有诸如硫化 镉(CdS)和硫化锌(ZnS)之类的壳的硒化镉(CdSe)。还可以使用诸如磷化铟（InP)以及铜铟 硫(CuInS 2)和/或银铟硫(AgInS2)之类的无镉量子点。量子点示出非常窄的发射带并且因此 它们示出饱和颜色。此外，发射颜色可以通过适配量子点的尺寸被容易地调谐。本领域已知 的任何类型的量子点可以用于如下面阐述的本发明的实施例中。然而，由于环境安全和关 注的原因，可能优选使用无镉量子点或者至少具有非常低的镉含量的量子点。
[0055] 也可以使用有机荧光染料。可以设计分子结构，使得光谱峰位置可以被调谐。合适 的有机荧光染料材料的示例是基于茈衍生物的有机发光材料，例如由BASF以Lumogen? 的名称出售的化合物。合适的化合物的示例包括但不限于Liimogen? r e d F 3 〇 5、 Lumogen?Orange F240、Lum〇gen?Yellow F083以及Lum〇gen?F170。
[0056] 发光材料还可以是无机磷光体。无机磷光体材料的示例包括但不限于铈(Ce)掺杂 的YAG(Y3Al 5〇12)或者LuAG(Lu3Ai5〇12)<Xe掺杂的YAG发射淡黄色的光，而Ce掺杂的LuAG发射 淡黄绿色的光。发射红光的其它无机磷光体材料的示例可以包括但不限于ECAS和BSSN; ECAS是Cai- XA1 SiN3:Eux，其中0〈x < 1，在实施例中0〈x < 0 · 2;并且BSSN是Ba2-X-zMxSi5-yAlyNs- y0y:Euz，其中Μ表示Sr或者Ca，0 < x < l、0〈y < 4并且0.0005 < z < 0.05,并且在实施例中0 < x <0·2〇
[0057] 在如下面阐述的本发明的实施例中，发光材料由从包括以下项的组中选择的材料 制成：（Μ〈Ι>(1- χ-y)M〈II>x M〈III>y)3(M〈IV>(1-z)M〈V> z)5〇12,其中Μ〈Ι>从包括Y、Lu或者其混合 物的组中选择，M〈 II >从包括Gd、La、Yb或者其混合物的组中选择，M〈 III >从包括Tb、Pr、Ce、 Er、Nd、Eu或者其混合物的组中选择，M〈IV>是A1，M〈V>从包括Ga、Sc或者其混合物的组中选 择，并且〇〈x < l、〇〈y < 〇· l、〇〈z〈l; (M〈I>(1-x-y)M〈II>x M〈III>y)2〇3,其中M〈I>从包括Y、Lu或 者其混合物的组中选择，M〈 II >从包括Gd、La、Yb或者其混合物的组中选择，M〈 III >从包括 饥、？匕〇6 4匕恥411、81313或者其混合物的组中选择，并且00<1、0〈7<0.1;(1〈1> (1-"谭 <II>X M〈III>y)S(1-z)Se，其中M〈I>从包括0 &、3^1%、8&或者其混合物的组中选择，1〈11>从 包括〇6 411、]?11、113、3111、？广313、311或者其混合物的组中选择，]\1〈111>从包括1(、恥、1^、肋、211或 者其混合物的组中选择，并且〇〈χ < 〇.01、〇〈y < 〇·05、0 < z〈l; (M〈I>(1ty)M〈II>x M〈III>y) 0,其中M〈I>从包括0&、5匕]\%、83或者其混合物的组中选择，]\1〈11>从包括〇6 411、]\111、113、3111、 Pr或者其混合物的组中选择，M〈 III >从包括K、Na、Li、Rb、Zn或者其混合物的组中选择，并且 0〈x < 0· l、0〈y < 0· 1; (M〈I>(2-X)M〈II>X M〈III>2)〇7,其中M〈I>从包括La、Y、Gd、Lu、Ba、Sr或者 其混合物的组中选择，M〈 II >从包括Eu、Tb、Pr、Ce、Nd、Sm、Tm或者其混合物的组中选择，M〈 111>从包括^\2匕1^ &、恥或者其混合物的组中选择，并且0〇<1;(1〈1>(1^)1〈11\1〈 III>(i-y)M〈IV>y)03,其中M〈I>从包括8 &、3广0&、1^、丫、6(1、1^或者其混合物的组中选择，1〈11 >从包括Eu、Tb、Pr、Ce、Nd、Sm、Tm或者其混合物的组中选择，M〈 III >从包括Hf、Zr、T i、Ta、Nb 或者其混合物的组中选择，并且M〈IV>从包括A1、Ga、Sc、Si或者其混合物的组中选择，并且0 〈X < 0.1、0〈y < 0.1;或者其混合物。
[0058]其它合适的发光材料是Ce掺杂的钇铝石榴石（ΥΑ6，χ3^1@12)和镥铝石榴石 (LuAG)。发光光导可以包括在蓝颜色范围内或者绿颜色范围内或者红颜色范围内的中心发 射波长。蓝颜色范围被限定在380nm和4