半导体光源装置和电子光源设备

1.本公开涉及半导体光学技术领域，尤其涉及一种半导体光源装置和电子光源设备。


背景技术：

2.目前主流的投影仪、显示器和家庭照明的光源主要由蓝光发光二极管或者蓝光激光器激发荧光材料形成白光。但是，蓝光激发波长主要集中在440nm-455nm波段，对应蓝光危害加权函数比例最大，容易引发蓝光危害问题。蓝光危害主要会影响人体光生物安全问题，比如高能量的蓝光长时间照射到视网膜，会造成视网膜视觉损伤，导致视觉下降甚至完全丧失视力。特别地，对于激光光源设备，光谱呈现高斯分布且光谱窄，造成蓝光危害问题更为严重。而且，传统方式的结构装置体系形成白光，因为缺乏红光波段，导致光色质量较差。目前针对“蓝光危害”的解决方案主要是使用蓝光滤光膜过滤掉部分蓝光，但是该滤光膜实际上会引起图像失真和色彩失真的问题，而且会造成蓝光利用率下降并且屏幕的亮度会降低。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.为解决现有技术中使用滤光膜造成蓝光利用率下降且光源光束质量下降的技术问题，本公开提供了一种半导体光源装置和电子光源设备。
5.(二)技术方案
6.本公开的一个方面提供了一种半导体光源装置，其中，包括出射部、转换部和扩散部。出射部用于出射激光光束形成光路；转换部沿光路设置在出射部前方，用于对部分的出射激光光束进行激发转换，形成转换光；扩散部沿光路设置在转换部前方，用于对转换光和未经激发转换的其他部分出射激光光束进行扩散形成白光。
7.根据本公开的实施例，出射部包括蓝光光源和补光光源。蓝光光源在光路中对应设置于转换部后方，用于出射满足430nm-460nm的第一蓝光光束；补光光源在光路中位于转换部后方并与转换部交错设置，用于出射满足460nm-480nm的第二蓝光光束。
8.根据本公开的实施例，出射部包括补光光源。补光光源在光路中对应设置于转换部后方，用于出射满足460nm-480nm的第二蓝光光束。
9.根据本公开的实施例，出射部还包括红光光源。红光光源在光路中位于转换部后方并与转换部交错设置，用于出射满足610nm-660nm的红光光束；其中，红光光源与蓝光光源和/或补光光源的并排设置。
10.根据本公开的实施例，出射部还包括热沉层。热沉层贴靠在出射部的背部，用于对出射部进行散热。
11.根据本公开的实施例，转换部包括荧光材料层和第一通阻层。荧光材料层为一膜层结构，作为转换部的主体结构用于对部分的出射激光光束进行激发转换，形成转换光；第
一通阻层对应于出射部位于荧光材料层的入光面上，用于对沿光路自出射部入射的部分的出射激光光束进行过滤，使得短波激光光束入射进入荧光材料层并实现激发转换。
12.根据本公开的实施例，转换部还包括第二通阻层。第二通阻层对应于扩散部位于荧光材料层的出光面上，用于对荧光材料层中的转换光进行过滤，使得自荧光材料层出射的长波转换光沿光路出射到扩散部上。
13.根据本公开的实施例，扩散部包括扩散板。扩散板沿光路位于转换部的荧光材料层或第二通阻层的前方，用于同时接收经转换部激发转换形成的转换光和未经转换部的其他部分出射激光光束进行扩散形成白光。
14.根据本公开的实施例，荧光材料层的荧光材料可以为石榴石基立方晶系材料、srga2s4：eu
2+
、β-sialon：eu
2+
、sr2mgal
22o36
：mn
2+
、mgal2o4：mn
2+
中至少之一。
15.本公开的一个方面提供了一种电子光源设备，包括上述的半导体光源装置。
16.(三)有益效果
17.本公开提供了一种半导体光源装置和电子光源设备。其中，该半导体光源装置包括出射部、转换部和扩散部。出射部用于出射激光光束形成光路；转换部沿光路设置在出射部前方，用于对部分的出射激光光束进行激发转换，形成转换光；扩散部沿光路设置在转换部前方，用于对转换光和未经激发转换的其他部分出射激光光束进行扩散形成白光。因此，本公开实施例的上述半导体光源装置可以利用转换部对至少部分的出射激光光束执行激发转换，使得该部分的出射激光转换为其他形式的转换光，且并不影响其他未经转换部激发转换的出射激光光束，如此便可以实现对该出射部的出射激光光束实现筛选，从而使得该半导体光源装置最终出射的光束能够筛除非必须甚至有害的激光光束，且能够有效避免对其整体光束质量产生影响，从而保证后续最终经扩散部出射光束的显示质量或照明质量。
附图说明
18.图1a示意性示出了根据本公开一实施例的半导体光源装置的光路结构的结构组成图；
19.图1b示意性示出了根据本公开一实施例的对应上述图1a所示转换部102的结构组成图；
20.图2a示意性示出了根据本公开另一实施例的半导体光源装置的光路结构的结构组成图；
21.图2b示意性示出了根据本公开另一实施例的对应上述图2a所示转换部102的结构组成图；
22.图3示意性示出了根据本公开实施例的对应上述图1a所示半导体光源装置的光谱图；以及
23.图4示意性示出了根据本公开实施例的对应上述图2a所示半导体光源装置的光谱图。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照
附图，对本发明进一步详细说明。
25.需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
26.还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
27.并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
28.再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
29.说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序或是制造方法上的顺序，这些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
30.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把他们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把他们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的代替特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
31.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
32.为解决现有技术中使用滤光膜造成蓝光利用率下降且光源光束质量下降的技术问题，本公开提供了一种半导体光源装置和电子光源设备。
33.如图1a-图2b所示，本公开的一个方面提供了一种半导体光源装置，其中，包括出射部101、转换部102和扩散部103。
34.出射部101用于出射激光光束形成光路；
35.转换部102沿光路设置在出射部101前方，用于对部分的出射激光光束进行激发转换，形成转换光；
36.扩散部103沿光路设置在转换部102前方，用于对转换光和未经激发转换的其他部分出射激光光束进行扩散形成白光。
37.出射部101、转换部102和扩散部103均可以借助一整体的壳体架构实现架构支撑。其中，出射部101、转换部102和扩散部103的每个部分都可以单独具有一支撑壳体，从而实现在整体壳体架构上的固定支撑。
38.出射部101作为出射激光光束的光源，可以同时出射不同类型的激光光束，如同时出射不同波段的激光光束，具体可以同时出射440nm-455nm的蓝光的激光光束以及其他波段的激光光束(如红光或者其他波段的蓝光光束等)，当然出射部101出射的激光光束也可以同为一种类型的激光光束。
39.出射部101所出射的激光光束可以经转换部102和扩散部103形成光束传导路径，即光路。在光路中，出射部101的出射激光光束出射方向或者传导方向为前，即背向出射方向或者传导方向为后。
40.转换部102沿光路设置在光路的出射激光光束的出射方向的前方，即位于光路中出射部101的前方，转换部102具有激发转换材料，从而可以对出射激光光束中的部分激光进行激发转换，使得该部分的激光转换为转换光。例如对440nm-455nm的蓝光部分进行激发转换，将其转换为黄光597nm-577nm的黄光，具体可以依据转换部102中所设计的激发转换材料而定。此外，出射部101上还存在出射的其他部分的激光光束未经转换部102所激发转换，也即这些部分的激光光束可以是没有入射至该转换部102上，从而保持该激光光束的原有特性。需要说明的是，激发转换部102的不同位置若设置不同的激发转换材料，其所激发的激光光束的波段也可以不同，最终的转换光的波段也相应不同。
41.扩散部103在光路上设置在转换光的传导方向上，位于该转换部102的前方。也即，在光路中转换部102位于扩散部103和出射部101之间，且至少对出射部101出射的部分的激光光束进行激发转换。扩散部103可以对转换光和其他未经激发转换直接入射的激光光束进行扩散，实现匀化，以在扩散部103的出光面形成出射的白光。
42.因此，本公开实施例的上述半导体光源装置可以利用转换部对至少部分的出射激光光束执行激发转换，使得该部分的出射激光转换为其他形式的转换光，且并不影响其他未经转换部激发转换的出射激光光束，如此便可以实现对该出射部的出射激光光束实现筛选，从而使得该半导体光源装置最终出射的光束能够筛除非必须甚至有害的激光光束，且能够有效避免对其整体光束质量产生影响，从而保证后续最终经扩散部出射光束的显示质量或照明质量。
43.其中，当转换部102所激发转换的激光光束存在波段430nm-460nm的部分蓝光光束时，就可以将该部分蓝光光束直接激发转换为560nm及以上波段的黄光，从而实现了对该部分蓝光光束的筛除，从而达到了防止蓝光危害的目的。进一步地，若该黄光与未经转换部102的激光光束(如其他非波段430nm-460nm的蓝光和红光)在扩散部103被扩散，可以形成相应的白光并自扩散部103的出光面出射，借此便能够在防止蓝光危害的基础上，有力地保证显示质量或者照明质量，且不会发生图像失真和色彩失真的情况，充分提高蓝光利用率且保证屏幕或者显示亮度。
44.如图1a-图2b所示，根据本公开的实施例，出射部101包括蓝光光源120和补光光源110。
45.蓝光光源120在光路中对应设置于转换部102后方，用于出射满足430nm-460nm的第一蓝光光束；
46.补光光源110在光路中位于转换部102后方并与转换部102交错设置，用于出射满足460nm-480nm的第二蓝光光束。
47.蓝光光源120和补光光源110可以为具有支撑壳体的激光光源，通过并列排布的形式直接设置在该出射部101的位置上。
48.如图1a和图1b所示，蓝光光源120可以激发的激光光束的波长在430-460nm波段，即对应第一蓝光光束。其中，该转换部102在光路中可以正对着该蓝光光源120设置，使得第一蓝光光束能够直接入射至该转换部102的入光面上，且该转换部102还具有可以用来激发该第一蓝光光束的荧光材料(该荧光材料作为第一蓝光光束的激发转换材料)，该第一蓝光光束的波段对应于该荧光材料的激发波长峰值，从而可以保证荧光材料对该第一蓝光光束的转化效率高，保证剩余的第一蓝光光束中的蓝光少，进而实现对第一蓝光光束的大部分筛除，使得出射的蓝光危害得到有效缓解。
49.如图1a所示，补光光源110所出射的激光光束波长在460nm-480nm的波段，即对应第二蓝光光束。其中，该转换部102在光路中与该补光光源110的位置交错，由于激光光束一般具有较强的集束性(能量较为集中)且定向发光，从而使得该第二蓝光光束可以直接入射到扩散部103的入光面上，而无需经过转换部102。如此，第二蓝光光束由于波长在460-480nm波段，可以有效避免了蓝光危害比例最严重的蓝光波段430-460nm波段，同时可以作为被筛除大部的第一蓝光光束的补充蓝光成分，以有效实现后续的白光形成。并且，因为补光光源110作为蓝光激光器的窄线宽，实际上可以提供极为纯净的蓝光，更为有力地保证对最终生成的白光的补光效果，从而在防止蓝光危害的前提下有力地保证图像质量、照明质量等。
50.因此，本公开实施例的上述半导体光源能够提供一种激发与补光的多光谱蓝光半导体激光光源。如图1a所示，可以通过使430-460nm波段的蓝光激光进行荧光材料的激发，可以有效筛除该部分的有害蓝光；使用460-480nm波段的蓝光激光进行蓝光部分的补光，借此波段对应的蓝光危害比例较小，可以有效降低蓝光危害；若如后文所述进一步使用610-660nm波段的红色激光进行补充缺失的红色波段。最终，此多光谱光源可以满足低蓝光危害与高光色品质激光光源的需求。
51.如图1a-图2b所示，根据本公开的实施例，出射部包括补光光源。
52.补光光源110在光路中对应设置于转换部102后方，用于出射满足460nm-480nm的第二蓝光光束。
53.如图2a和图2b所示，补光光源110对应的第二蓝光光束的波长在460-480nm波段，该波长可以有效避免蓝光危害比例最严重的蓝光波段430-460nm波段，从而可以作为扩散部103上的蓝光补充部分；并且，因为补光光源110作为蓝光激光器的窄线宽，可以提供更为纯净的蓝光。
54.如图2a所示，补光光源110正对于转换部102后方设置，即第二蓝光光束可以直接入射至转换部102的入光面上，从而使得转换部102对该第二蓝光光束直接进行激发转换。
因此，与如图1a所示的转换部102的荧光材料不同，如图2a所示的转换部102中的荧光材料作为激发转换材料可以实现针对460nm-480nm的第二蓝光光束的激发转换，使得其受激发转换为560nm及以上的黄光。在此基础上，若如后文所述进一步使用610-660nm波段的红色激光进行补充缺失的红色波段。最终，此多光谱光源仍然可以满足低蓝光危害与高光色品质激光光源的需求。
55.如图1a-图2b所示，根据本公开的实施例，出射部101还包括红光光源130。
56.红光光源130在光路中位于转换部102后方并与转换部102交错设置，用于出射满足610nm-660nm的红光光束；
57.其中，红光光源130与蓝光光源120和/或补光光源110的并排设置。
58.如图1a所示，红光光源130与蓝光光源120和补光光源110并排设置，从而可以分别独立生成相应的红光光束、第一蓝光光束和第二蓝光光束。如图2a所示，红光光源130和补光光源110并排设置，从而可以分别独立生成相应的红光光束和第二蓝光光束。此外，参照上述如图1a所示的补光光源110，红光光源130与转换部102的交错设置，同样可以达到红光光源130激发出射的红光光束直接入射到扩散部103的入光面的效果。
59.其中，红光光源130所对应的红光光束的波长在610-660nm波段，可选择的范围很广；并且，因为红光光源130作为红光激光器的窄线宽，同样也可以提供极为纯净的红光。
60.其中，包括红光光源130在内的蓝光光源120和补光光源110均可以由一实体的壳体包设在出射部101的壳体结构上，而且用于出射红光光束的红光光源130可以是红光激光器、而用于出射430-460nm波段第一蓝光光束的蓝光光源120可以是蓝光激光器和用于出射460-480nm波段第二蓝光光束的补光光源110也可以是另一种蓝光激光器。此外，上述红光光源130与蓝光光源120和补光光源110实际上也可以不局限于激光器，例如还可以是发光二极管。
61.因此，借助于上述红光光源130和补光光源110各自出射的补色的红光和补色的蓝光，以及转换部102所转换的蓝光光源120的第一蓝光光束生成的转换黄光，通过扩散部103进行光束的匀化，即可以实现相应的高质量白光出射。同时，作为本公开的另一实施例，借助于上述红光光源130出射的补色的红光，以及转换部102所转换的补光光源110的第二蓝光光束生成的转换黄光，通过扩散部103进行光束的匀化，也可以实现相应的高质量白光出射。
62.换言之，本公开实施例的上述半导体光源可以借助于如荧光激发对相应蓝光进行激发，通过使用长波长的蓝光激光进行补光，以达到在缓解蓝光危害的前提下，达到高质量的显示质量或者照明质量。其中，可以仅选用传统的430-460nm波段的单蓝光激光进行转换部102的荧光材料的激发，从而实现对传统有害蓝光部分的筛除。
63.如图1a-图2b所示，根据本公开的实施例，出射部101还包括热沉层140。
64.热沉层140贴靠在出射部101的背部，用于对出射部101进行散热。
65.热沉层140可以作为该出射部101的支撑架构层，同时起到对该出射部101的并列设置的红光光源130、蓝光光源120和补光光源110(如图1a所示)进行出光过程中的散热作用，或者针对并列设置的红光光源130补光光源110(如图2a所示)进行出光过程中的散热作用。
66.其中，为起到良好的热沉作用，该热沉层可以选择的热沉材料可以包括：al、au、
ag、cu、ausn、pdsn、in、snagcu、insn等中的至少一种。
67.如图1a-图2b所示，根据本公开的实施例，转换部102包括荧光材料层210和第一通阻层220。
68.荧光材料层210为一膜层结构，作为转换部102的主体结构用于对部分的出射激光光束进行激发转换，形成转换光；
69.第一通阻层220对应于出射部101位于荧光材料层210的入光面上，用于对沿光路自出射部入射的部分的出射激光光束进行过滤，使得短波激光光束入射进入荧光材料层210并实现激发转换。
70.荧光材料层210的上下表面上作为入光面和出光面可以分别进行镀膜，也可以只在入光面和出光面中之一进行镀膜，形成光学结构膜层以实现更好的相应光学效果，主要体现在显著提高入射到荧光材料层210中的蓝光光束的转换效率上。
71.荧光材料层210中具有与相应激发转换的目标光束(如图1a所示第一蓝光光束和图2a所示第二蓝光光束)的荧光材料，从而能够实现对相应目标光束的高效率激发转换，形成激发转换的目标转换光(如黄光)并自该荧光材料层210的出光面向扩散部103进行出射。
72.通阻层可以作为该荧光材料层210的入光面和/或出光面表面的光学结构膜层，实现对入射到该荧光材料层210的目标光束的通过且对非目标光束的阻挡(对应于荧光材料层210入光面设置的通阻层，即第一通阻层)，由于该第一阻挡层的阻挡，能够实现仅对目标光束的激发转换，而不影响其他非目标光束的正常光学效果，实现对目标光束的有效筛选，从而达到对有害光波段的转换筛除，达到防止蓝光危害等情况的出现。
73.如图2a和图2b所示，在本公开一实施例中，该转换部102仅包括荧光材料层210和设置在该荧光材料层210的入光面上的第一通阻层220，使得第一通阻层220可以几乎仅对补光光源110出射的第二蓝光光束等短波段的激光光束(如460nm-480nm)通过，而实现对非短波段第二蓝光光束的长波段激光光束的阻挡，如此便可以使得该荧光材料层210几乎仅对第二蓝光光束实现相应的激发转换。也即，该第一通阻层220可以是一短波通长波阻的结构膜层。
74.由于第二蓝光光束的波段在460nm-480nm，而非是存在蓝光危害的430nm-460nm的波段，所以，在荧光材料层210的出光面上可以不再设置相应的通阻层，从而实现经该荧光材料层210转换的460nm-480nm对应的转换黄光(560nm及以上)直接出射，同时也使得未经转换的460nm-480nm的部分光束也直接经该荧光材料层210的出光面直接出射，从而在扩散部103上经匀化之后更易于与补光的红光光束形成高质量白光。其中，转换光也由于该第一通阻层220的阻挡，从而有效避免了背向散射，提高了其向扩散部103方向的出射效率。
75.如图1a-图2b所示，根据本公开的实施例，荧光材料层210的荧光材料可以为石榴石基立方晶系材料、srga2s4：eu
2+
、β-sialon：eu
2+
、sr2mgal
22o36
：mn
2+
、mgal2o4：mn
2+
中至少之一。
76.荧光材料层210可以是yag：ce
3+
(黄色)、luag：ce
3+
(绿色)等石榴石基立方晶系材料，也可是其他荧光材料，如srga2s4：eu
2+
、β-sialon：eu
2+
、sr2mgal
22o36
：mn
2+
、mgal2o4：mn
2+
等荧光材料，具体可以依据其所要激发转换的目标光束来确定相应的荧光材料或者上述荧光材料的组合，以提高荧光材料层210针对目标光束的激发转换效率。
77.如图1a-图2b所示，根据本公开的实施例，转换部102还包括第二通阻层230。
78.第二通阻层230对应于扩散部103位于荧光材料层210的出光面上，用于对荧光材料层210中的转换光进行过滤，使得自荧光材料层210出射的长波转换光沿光路出射到扩散部上。
79.同样地，通阻层还可以实现对自该荧光材料层210出射的目标转换光的通过且对非目标转换光的阻挡(对应于荧光材料层210出光面设置的通阻层，即后文所提及的第二通阻层)，同时该非目标转换光被第二通阻层所阻挡之后，可以在该荧光材料层210中再次实现激发转换，从而极大地提高了应该材料层的激发转换效果。
80.如图1a和图1b所示，在本公开的一实施例中，该转换部102在上述荧光材料层210和其入光面上设置的第一通阻层220的基础上，可以进一步在该荧光材料层210的出光面上设置第二通阻层230，使得第二通阻层230可以几乎仅对荧光材料层210转换的长波段的转换光通过，而实现对非长波段的该转换光的短波段光束的阻挡，如此便可以使得该荧光材料层210可以进一步对该第二通阻层230所反射回来的短波段光束(如430nm-460nm蓝光光束)的进一步激发转换，从而能够显著提高其光激发转换效率。也即，该第二通阻层230可以是一长波通短波阻的结构膜层。
81.因此，可以通过在荧光材料层210的两个表面上进行镀膜，尤其在出射部101对应的荧光材料层210的入光面上镀上短波通长波阻膜层作为第一通阻层220，使得入射蓝光激光通过，蓝光转化成的黄光则不会产生背向散射，从而提升黄光的提取效率；另一方面，荧光材料层220对应于扩散部103的出光面则可以镀上长波通短波阻的第二通阻层230，使得未被转换的剩余蓝光再次入射到荧光材料层210中，进行继续转换，从而显著提高蓝光的激发转换效率，而进一步提升黄光的提取效率。
82.综上，为了保证蓝光的色彩纯度，在荧光材料层210的黄光出射端层使用长波通短波阻的膜层技术，将剩余未转换的蓝光激光反射回荧光材料层，进行再次转换成黄光，可以显著提升光源的转化效率，并同时极大缓解蓝光危害。
83.其中，需要说明的是，本公开实施例的可以作为短波通长波阻膜层的第一通阻层220和可以作为长波通短波阻膜层的第二通阻层230可以是如sio2/tio2、tio2/mgf2等中之一所构成的多对介质层，也可以是如sio2光栅、hfo2光栅、sio2光栅和hfo2光栅等的布拉格光栅，还也可以是滤光片。
84.如图1a-图2b所示，根据本公开的实施例，扩散部103包括扩散板。
85.扩散板沿光路位于转换部102的荧光材料层210或第二通阻层230的前方，用于同时接收经转换部102激发转换形成的转换光和未经转换部102的其他部分出射激光光束进行扩散形成白光。
86.扩散板可以是如聚碳酸酯等材料所构成具有匀光作用的光扩散结构层，一般为板状结构，可以实现对所接收的入射光的匀化处理。本公开实施例中的上述如图1a所示的经转换部102所出射的转换黄光和未经转换部102所转换的补光光源110出射的第二蓝光光束和红光光源130出射的红光光束在该扩散板上经过匀化处理之后，可以实现形成白光的效果。相应地，对于本公开另一实施例中上述如图2a所示的经转换部102所出射的转换黄光和部分残留蓝光光束，以及红光光源130出射的红光光束在该扩散板上经过匀化处理之后，也可以实现形成白光的效果。
87.基于上述内容，本公开实施例的上述半导体光源实际上可以为一种新型的荧光激
光光源，通过使用长波长的蓝光激光进行补光和缓解蓝光危害，仅选用传统的430-460nm波段的单蓝光激光进行荧光材料层的激发；为了保证蓝光的色彩纯度，在荧光材料层的黄光出射端层使用长波通短波阻的膜层技术，将剩余未转换的蓝光激光反射回荧光材料层，进行再次转换成黄光。因此，本公开实施例的半导体光源可以显著提升光源的转化效率，同时有效缓解蓝光危害。
88.为更进一步说明上述如图1a-图2b所示的本公开实施例的半导体光源，特提供实施例一及实施例二如下：
89.实施例一：
90.如图1a所示荧光激光光源结构，其中，其荧光材料层210中所选取的荧光材料为yag：ce
3+
，此荧光材料的荧光激发谱对应的是在455nm入射光激发下可以辐射出主波长为560nm的黄光。为了更高效率的激发荧光材料yag：ce
3+
，选用455nm的蓝光激光器作为蓝光光源120激发yag：ce
3+
，使用465nm蓝光激光器作为补光光源110进行蓝光的补充，使用635nm红光激光器作为红光光源130进行红光的补充。如图3所示该实施例一的半导体激光光源出射的激光光谱，荧光材料在455nm的激光激发下，将该蓝光激光波段转换成黄色波段，并剩余部分455nm未被转换的蓝光波段。与单峰值芯片相比，避免了常用波段的430-460nm的蓝光危害比例最严重的波段，同时使用460-480nm的蓝光波段进行蓝光缺失部分的补充，使得其显色指数、相关色温、duv、及蓝光危害值等如下表1所示：
91.表1
[0092][0093]
如上述表1所示，通过使用双蓝光波长，此激光光源的显色指数提升至86，相关色温降低至5567k；距离同色温下黑体辐射坐标duv为-0.0036，满足duv小于0.0054的需求；并且与单蓝光峰值芯片相比，蓝光危害值可以降低28.2％。
[0094]
实施例二：
[0095]
如图2a所示荧光激光光源结构，其中，其其荧光材料层210中所选取的荧光材料为yag：ce
3+
，此荧光材料的荧光激发谱对应的是在465nm入射光激发下可以辐射出主波长为560nm的黄光。因此，如图2a所示，荧光材料层210的结构无须使用长波通短波阻膜层(即第二通阻层230)，直接使用460nm-480nm波段蓝光波长进行荧光材料的激发，同时使用635nm红光激光器作为红光光源130进行红光的补充。如图4所示该实施例二的半导体激光光源出射的激光光谱，其显色指数、相关色温、duv、及蓝光危害值等如下表2所示：
[0096]
表2
[0097]
[0098]
如上述表2所示，通过使用双色激光器，此激光光源的显色指数提升至86，相关色温降低至5567k；距离同色温下黑体辐射坐标duv为-0.0030，满足duv小于0.0054的需求；并且与单蓝光峰值芯片相比，蓝光危害值可以降低29.2％。
[0099]
因此，如上述图3和图4所示，本公开实施例的上述半导体光源装置实际可以达到如下技术效果：
[0100]
(1)通过采用不同的范围内的波长蓝光对应不同激发转换功能：对于430-460nm波段的蓝光，可以用于直接激发荧光材料；对于460-480nm波段的蓝光，可以有效缓解430-460nm波段的蓝光引起的“蓝光危害”。可以有效解决目前使用蓝光滤光膜而导致图像色彩失真的问题。
[0101]
(2)可以仅采用激光器或者发光二极管进行激发荧光材料或者补充色彩，从而能够保证波长可控，色彩纯净。
[0102]
(3)荧光材料层可以利用上下膜层(即通阻层)生长，可以将蓝光的转换效率提升，同时也显著提升了黄光的提取效率。
[0103]
(4)相较于常规的激光照明光源，此光源更接近自然光，对日常生活意义重大。
[0104]
(5)此激光光源的设计使得其可以包含半高宽窄的激光器，可以用于诸多领域，如特种照明与显示。
[0105]
本公开的一个方面提供了一种电子光源设备，包括上述的半导体光源装置。
[0106]
如前述所言，该激光光源的设计可以使得其能够包含半高宽窄的激光器作为光源，从而能够实现在多种领域内的应用，使得电子光源设备可以是包括上述半导体光源装置的投影仪、显示器、特种照明等设备，具有极高的商业利用价值。
[0107]
至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。
[0108]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。