专利名称：发光设备及其制造方法、照明器材和照明系统的制作方法
技术领域：
本发明的实施例通常涉及一种发光设备及其制造方法、照明器材和照明系统。
背景技术：
半导体发光元件在发光设备和照明器材中的使用便于能源节约、寿命延长、小型 化和重量减轻。另外，因为没有使用汞等，对于环境也是可取的。因此，在例如前灯和其它照明设备和液晶显示器的背后照明中具有对小尺寸、薄 断面和轻重量的增加的需求。JP-A 2006-106212 (Kokai)公开了用于满足功耗减小和照明增强的背后照明单元 的实例技术。在此实例中公开的背后照明单元包括用于分别发射红光、蓝光和绿光的光源、 用于从光源朝开口反射光的第一反射器和用于从光源向外壳的另一个端部反射光的第二 反射器。—般而言，表面发射元件例如LED芯片在其表面上方向上以宽的光强分布角发射 光。为了获得来自表面发射元件的具有宽的光强分布角的较高亮度的光，需要使用大透镜 等采集光和使光准直。另外，需要使用大尺寸元件，因为施加到该元件的电流密度必需被减 少以用于高亮度工作。在此实例中，三色(RGB)表面发光光源的总发射尺寸变得非常大。因此采集和准 直透镜也非常大。因此，该实例不能充分地同时满足高亮度和光学系统小型化的要求。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种发光设备，包括发光元件；衬底，该衬底包 括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入光导中的发射光由光导的内壁 表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底上方向上指向的向上光；和透镜，该透镜设 置在光导上方并且设计成采集向上光并且控制在通常垂直于第一方向的平面内的光强分 布特性。根据本发明的另一方面，提供了一种照明器材，包括一种发光设备，包括发光 元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入光导中的 发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底上方向上指向的向上 光；设置在光导上方并且能够吸收发射光并发射波长转换光的荧光混合层；和透镜，该透 镜设置在荧光混合层上方并且设计成采集向上光和波长转换光并且控制向上光和波长转 换光的混合光在通常垂直于第一方向的平面内的光强分布特性；设计成导引从一个端面注 入的混合光的光导板；和能够扩散并且发射从光导板的上表面发射的混合光的光学片。
根据本发明的另一个方面，提供了一种照明器材，包括发光设备；该发光设备包 括发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入 光导中的发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底上方向上指 向的向上光；和透镜，该透镜设置在光导上方并且设计成采集向上光并且控制在通常垂直 于第一方向的平面内的光强分布特性；和设计成改变衬底倾角的致动器；和设计成驱动致 动器的致动器驱动电路。根据本发明的另一个方面，提供了一种照明系统，包括一种照明器材，包括发 光设备，包括；发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发 射并且导入光导中的发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底 上方向上指向的向上光；和透镜，该透镜设置在光导上方并且设计成采集向上光并且控制 在通常垂直于第一方向的平面内的光强分布特性；设计成改变衬底倾角的致动器；和设计 成驱动致动器的致动器驱动电路；能够检测使用透镜的输出光照射的目标的图像的传感 器；设计成向发光元件供给电流的发光元件电源电路；和控制电路，该控制电路设计成使 用检测的图像以向发光元件电源电路输出发光元件控制信号用于控制电流并且向致动器 驱动电路输出致动器控制信号用于控制输出光的照明方向。根据本发明的另一个方面，提供了一种照明系统，包括一种照明器材，包括发 光设备，包括；发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发 射并且导入光导中的发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底 上方向上指向的向上光；设置在光导上方并且能够吸收发射光并发射波长转换光的荧光混 合层；和透镜，该透镜设置在荧光混合层上方并且设计成采集向上光和波长转换光并且控 制向上光和波长转换光的混合光在通常垂直于第一方向的平面内的光强分布特性；设计成 改变衬底倾角的致动器；和设计成驱动致动器的致动器驱动电路；能够检测使用透镜的输 出光照射的目标的图像的传感器；设计成向发光元件供给电流的发光元件电源电路；和控 制电路，该控制电路设计成使用检测的图像以向发光元件电源电路输出发光元件控制信号 用于控制电流并且向致动器驱动电路输出致动器控制信号用于控制输出光的照明方向。依照本发明的另一个方面，提供了一种用于制造发光设备的方法，包括在晶片状 衬底上形成电极图案、槽形光导和分离槽；将发光元件固定到衬底上以电连接发光元件的 电极与电极图案，发光元件的发射光能够导入光导中；在透明衬底的表面第一主表面上形 成荧光混合层并且在透明衬底中与第一主表面相对的第二主表面侧设置透镜；将衬底层压 至透明衬底的第一主表面侧以使光导与荧光混合层相对；并且沿着分离槽切割和分开衬底 和透明衬底。
图1是依照第一实施例的发光设备的示意透视图；图2是显示发光元件的示意透视图；图3A和3B是用于描述光导和透镜的横截面中光程的图形；图4A至4C是依照比较实例的发光设备的示意图；图5A至5C是显示用于制造发光设备的方法的示意透视图；图6是显示透镜的一个变体的示意透视图7A和7B是第一实施例的变体的示意透视图；图8是依照第二实施例的发光设备的示意透视图；图9是第二实施例的变体的示意透视图；图10是依照第三实施例的照明器材的剖面示意图；图IlA和IlB是依照第四实施例的照明器材的示意透视图；并且图12是依照第五实施例的照明系统的示意透视图。
具体实施例方式现在将参照附图描述本发明的实施例。图1是依照本发明的第一实施例的发光设备的示意透视图。发光设备5包括衬底20，衬底20包括沿着第一方向12设置的类似于槽的光导10， 还包括发光元件101和设置在光导10上方的透镜50。来自发光元件101的发射光118导入光导10的一个端部。当沿着第一方向12传 播时，导入的发射光118由光导10的内壁表面(侧面和/或底面)反射并且转成在衬底20 上方向上指向的向上光118a。透镜50设置在光导10上方并且可以通过采集向上光118a 控制在通常垂直于第一方向12的平面内的光强分布特性。应当指出，不包括发光元件101 的发光设备5的结构在下文中被称作光学部分35。衬底20示例性地由Si制成，并且光导10的宽度WG为500微米或更小。如果槽 形光导10的内壁表面设置有高反射器15例如Al或Ag，其有效地反射在光导10上的发射 光入射。图2是显示发光元件的示意透视图。发光元件101可以是LED(发光二极管)或LD(激光二极管)。在图2中，假定发 光元件101是能够使其发射光118的光强分布角变窄的LD 101。LD 101包括η型限制层 114、有源层112、ρ型限制层113、衬底等。在两侧夹在绝缘薄膜116之间并且具有几微米宽度的条形谐振器117设置在ρ型 限制层113上方。这导致指数导向结构，它具有小的通常只有5平方微米的光发射面积并且 可以实现高的光发射效率。该结构可以控制和稳定从裂开的小平面(前表面)115a的发射 光118的FFP(远场图形)。光束扩展角由光强度为其最大值一半处的倾角表示。例如，相 对于有源层12的竖直光束扩展角Fv通常为30度，并且水平光束扩展角Fh通常为10度。 在此，增加裂开的小平面(后表面)115b的反射率便于提高从裂开的小平面(前表面)115a 的光学输出。一般而言，通过优化光导10的宽度和深度和LD 101的FFP，可以使从光导10入射 在透镜50上的光的密度通常沿着第一方向12均勻。在此，发光元件可以是具有狭窄光强 分布角的表面发射半导体元件或固态发光元件。适当的凸透镜表面在透镜50的横截面中的使用便于采集由高反射器15在光导10 中反射的向上光118a并且控制在通常垂直于第一方向12的平面中的光强分布特性。接下来将更详细地描述本实施例中光强分布特性的控制。图3A是显示光程在光导和透镜的横截面中的示意图，并且图3B是显示光的扩展 角的曲线图。
发光元件的发光部分的宽度以W表示，并且发光部分和透镜顶部之间的距离以D 表示。发光部分的中心位于透镜顶部的紧下方。来自发光部分的光不必都在透镜表面处垂 直于切线入射。因此在离开透镜以后光扩散。从发光部分的边缘法向发射的光线的最小扩 展角由Δ θ表示。也就是说，理论上很难获得比Δ θ狭窄的光强分布角，因为发光部分具 有有限的宽度W。在图3Β中，纵轴表示扩展角Δ θ (度)，并且横轴表示D/W。从图3B中可以发现 小的Δ θ需要大的D/W。例如，为了将Δ θ变窄为10度，D/W需要通常等于9，即透镜尺 寸需要增大。在这种情形下，当发光部分的宽度W变得更小时，距离D可以减小，并且因此 透镜可以小型化。在此，来自发光表面的发射光通常包括广角光线，因此D/W优选地大大地 大于9。在沿一个方向使光强分布角变窄的情形下，如果发光部分的宽度变窄，透镜可以 小型化。在使用显微透镜作为该透镜的情形下，窄于近似5毫米的宽度看上去比现有的透 镜窄(其宽度通常大于1厘米)。即，优选地，发光部分具有小于近似于0.5毫米的宽度。图4Α是依照比较实例的发光设备的剖面示意图，图4Β是基于此的照明器材的示 意透视图，并且图4C显示了发光元件芯片的光强分布特性。能够发射蓝光的发光元件芯片202粘着到安装构件250上，并且其上设置了荧光 混合树脂层302。发光元件芯片202的角度光强分布特性如图4C中所示为朗伯分布，在半 最大值处的全角通常为120度X 120度。为了使用200毫安或更多的操作电流实现高的量 度，芯片尺寸示例性地为1毫米Xl毫米。这是因为施加的电流密度必需要减少以用于有 效的发射。图4Β显示了照明器材，它使用反射器600和透镜700来采集和发射六束来自发 光设备402的发射光。照明器材中由六个发光设备组成的发光部分具有大的尺寸。对于在15度的半最大值处的全角的光强分布角，如果在半最大值处的全角被视 为图3Α和3Β中的Δ θ，则D/W通常为5. 5。事实上，发射光包括广角部件，并且因此D/W 通常设定为10或更多。因此，对于尺寸为1毫米Xl毫米的发光元件，优选光学系统通常 有十倍大，且尺寸近似为1厘米Xl厘米。对于六个芯片，需要具有更大尺寸的光学系统。 例如，光强分布角需要利用巨大的反射器600和大的透镜700变窄。即，反射器600和透镜 700的尺寸增大。这导致增大了发光设备的尺寸并且也提高了其重量。因此，很难由小尺寸 的低能耗的致动器等移动发光设备来控制光强分布特性。相反，在其中发光部分的宽度很容易地变窄的本实施例中，光学部分35很容易地 小型化并且变得细长。如下文所述，这便于通过另外包括致动器等控制光学部分35的光强 分布特性。在本实施例中，如果发光元件101是由InGaAlP基的、GaAlAs基的或其它材料 制成，可以在例如500至750纳米的范围的光发射波长处发射可见光。在该说明书中， "InGaAIP基的”材料是指由组成公式Inx(GayAly) “P(其中0≤x≤1，0≤y≤1)表示的 材料并且还包括掺杂有ρ型或η型杂质的那些材料。另外，"GaAlAs基的”材料是指由组成 公式GaxAlhAs (0 ≤ x≤1)表示的材料并且还包括那些掺杂有ρ型或η型杂质那些材料。或者，如果发光元件101是由InGaAlN基的材料制成，可以在例如350至540纳米 的光发射波长处发射紫外光至绿光。在该说明书中，"InGaAlN基的”材料是指由组成公式 BxInyGazAl1HzN(其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z≤1)表示的材料并且还
8包括掺杂有P型或η型杂质的那些材料。在本实施例中，发光设备5还可以在光导10和透镜50之间包括荧光混合层30。 更具体地，发光元件101是由基于InGaAlN的材料制成以生成紫色到蓝色的发射光118。示 例性地包括黄色荧光粒子的荧光混合层30由于波长转换119吸收发光元件101的发射光 118并且发射黄光。发射光和波长转换光的混合可以被控制以具有白颜色、白炽颜色等。如 图1中所示，向上光118a由透镜50采集并且发射为沿通常垂直于第一方向12的方向具有 高亮度的输出光G1。在此，或者，荧光体可以是由YAG等制成的材料。然后，白颜色或白炽 灯颜色也可以获得为红、绿和蓝(发光元件的发射光)的混合颜色。图5A至5C是显示用于制造依照该实施例的发光设备的方法的示意透视图。在示例性地由Si制成的衬底20的第一主表面20a侧上，通过干蚀刻法或湿蚀刻 法形成了槽形光导10、用于固定和金属线接合发光元件101的凹槽20c、以及用于分离衬底 20的槽25。因此，第一主表面20a具有水平差。在凹槽20c的底面上，形成了用于固定发光元件101的图案21b和线结合垫21a。 电极图案21通过通孔(未显示)等连接至衬底20的第二主表面20b。接下来，具有宽度为 500微米或更小、或更优选地100微米或更小的横截面形状的槽形光导10通过蚀刻过程形 成。在光导10的内壁表面上，Al、Ag等可以蒸发以提供高反射器15。设置有高反射器15 的光导10可以沿着第一方向12导引来自发光元件101的发射光。发光元件101使用AuSn低共熔焊料或导电胶固定到在衬底20的凹槽20c的底面 上设置的图案21a上，并且发光元件101的电极通过接合线119等连接至图案21b。因此可 以获得图5A的结构。另一方面，在示例性地由玻璃或树脂制成的透明衬底40的第一表面40a处设置的 槽中形成了荧光混合层30。荧光混合层30可以示例性地通过将与荧光粒子混合的半透明 树脂应用到槽中然后固化它而形成。如果透明衬底40的尺寸与衬底20的尺寸匹配，该材 料可以有效地使用，并且生产率也会提高。透镜50设置在透明衬底40的第二表面40b上，这样在从上方观看时其中心线通 常与荧光混合层30的中心线对齐，这就生成了图5B中的结构。在此，透镜50可以通过蚀 刻过程等形成在透明衬底40的第二表面40b侧上。或者，透镜50可以使用其尺寸与透明 衬底40的尺寸匹配的透镜材料通过蚀刻或成型过程形成。随后，设置在衬底20上的金属图案(未显示)与设置在透明衬底40上的金属图 案连接，这样透镜50的中心轴就与光导10的中心轴重合，并且通过应用热或压力，获得图 5C中的结构。通过使用切割法或划线法沿着分离槽25切割衬底20，完成图1中所示的各 个发光设备。图6是显示透镜的变体的示意透视图。透镜51可以示例性地通过在透明衬底40上层压具有波形横截面的微型图案的透 镜膜或者棱镜膜设置在光导10上方。该实施例的制造方法用于制造衬底级的发光设备并且可以被称为WLP(晶片级包 装)。因此，可以大容量产率地制造小型发光设备。图7A显示了第一实施例的第一变体，并且图7B显示了其第二变体。如图7A中所示，具有高折射率的玻璃材料42可以塞在槽形光导10中。或者，如图7B中所示，通过侧面处理加工的光纤43可以塞在其中。另外，通过使用两个或更多透明 衬底可以实现更高的光学功能。图8是依照第二实施例的发光设备的示意透视图。该实施例包括两个或更多发光元件和光组合器70例如光波导耦合器。在图8中 设置了三个发光元件101、102和103。由此的发射光由光组合器70组合，然后注入光导10 中，如果三个发光元件101、102和103具有通常相等的波长，光学输出可以提高，并且可以 实现较高的亮度。图9显示了第二实施例的变体。发光元件81、82和83分别地安装在外部安装构件上。其输出分别地通过光纤91、 92和93等注入光组合器70。例如，如果三个发光元件81、82和83分别地发射红、绿和蓝 光，那么就会在光导10中生成混合颜色，并且因此可以省略荧光混合层。图10是依照第三实施例的照明器材的剖面示意图。来自发光设备5的输出光Gl从光导板513的端面513a导入。光学膜堆800设置 在光导板513的上表面513c上。入射光在光导板513的下表面513b处反射，然后它的一 部分导入并且漫射到光学膜堆800中，然后向上发射。部分残留光被反射并且朝光导板513 的另一个端面传播。通过重复反射，光学膜堆800的整个表面可以通常均勻地照射。例如， 如果发光部分的宽度WG为100微米或更小，虽然对透镜小型化，透镜光强分布角也可以变 窄，这便于提高从光导板513提取的光的效率。另外，照明器材可以很容易地变小。这种照 明器材可以示例性地用作液晶显示器的背后照明源。图IlA是依照第四实施例的照明器材的示意透视图，并且图IlB是其变体的示意 透视图。该实施例还包括底座37，并且光学部分35连接至底座37。来自与底座37分开的 发光元件81、82和83的发射光通过光纤等导入光导10。因为发光部分的狭窄宽度，底座 37和灯罩39可以小型化并且变得细长。在此，如果能够反射光的反射器功能施加给连接了 发光部分的底座37的表面，则可以实现较高的亮度。这种照明器材可以用作汽车前灯等。 如果光导10沿第一方向12是细长的，就可以获得来自线性光源的具有降低亮度的输出光 G1。在图IlB的变体中，三个光学部分35放置在底座37上，并且每个光学部分的亮度 被减弱。因此，可以获得具有高亮度的输出光G2而同时抑制了眩光。图12是依照第五实施例的照明系统的示意透视图。 该照明系统包括照明器材、致动器901、902与903和致动器驱动电路954。该照明 器材是依照图IlB中所示的第四实施例的照明器材。三个光学部分35a、35b和35c的衬底 20的第二主表面20b侧分别地安装在致动器901、902和903上。致动器901、902和903连 接至致动器驱动电路954。 安装在底座37上的致动器901、902和903由液压设备、小型电动机、螺线管线圈、 形状记忆合金、HEMS (微型机电系统)等组成。安装在致动器901、902和903上的光学部 分35a、35b和35c可以均由致动器驱动电路954驱动以改变衬底20的倾角。因此，可以抑 制输出光G2的照明方向和组合光强分布特性。虽然发光元件可以安装在致动器上，但是致 动器可以增大尺寸，导致其驱动特性的降低和驱动功率的提高。如图12中所示，发光元件81,82和83分别地与光学部分35a、35b和35c的分离便于驱动光学部分35。在此，该照明 器材可以是依照图10中所示第三实施例的照明器材。该照明系统还可以包括控制电路952和传感器950。传感器950示例性地包括CXD 或其它成像元件并且检测来自照明器材的输出光G2照射的目标的图像。传感器950的图 像信号Sl输入到由MPU(微处理器)等构成的控制电路952并且被分析。依照从致动器驱动电路954输出的驱动信号SD，致动器901、902和903可以分别 地控制来自光学部分35a、35b和35c的输出光G2的照明方向。来自控制电路952的基于图像分析结果的发光元件控制信号S2输入发光元件电 源电路956，它可以可控制地向每个发光元件81、82和83供给电流IL。在将这种照明器材用于汽车前灯的情形下，控制信号952可以分析图像并且向发 光元件电源电路956输出发光元件控制信号S2用于针对将到来的汽车或行人改变输出光 G2的亮度。例如，当判断亮度太高时，可以减少向发光元件的电流IL。另外，控制信号952向致动器驱动电路954输出致动器控制信号S3用于改变输出 光G2的照明方向。例如，当判断照明方向直接照射到将到来的汽车或行人时，可以改变照 明方向。这便于抑制对于将到来的汽车或行人形成的眩光。另外，通过使用两个致动器，第一光强分布特性和第二光强分布特性可以组合，并 且可以控制总体光强分布特性。在此，照明的控制方向并不局限于竖直方向，而是可以为水 平方向。该实施例便于实现复杂系统例如AFS (适应性前照明系统)。例如，光强分布特性 可以与转向和转弯信号同步地控制。另外，当预期到对将到来的汽车发出眩光的角落处，光 可以临时地断开，然后由自动控制再次打开。另外，依照驾驶速度，可以自动地控制亮度和 光强分布特性。第一和第二实施例和与之相关联的变体提供了一种发光设备，它可以很容易地实 现高亮度而同时保持光学系统很小，还提供了其制造方法。第三实施例提供了一种适用于小和高亮度背后照明源等的照明器材，其中可以很 容易控制光强分布特性。第四实施例提供了一种适用于小和高亮度前灯等的照明器材，其中可以很容易控 制光强分布特性。另外，第五实施例提供了一种适用于AFS等的照明系统，其中可以很容易地控制 照明方向和光强分布特性。该实施例的用于制造发光设备的方法通过使用Si衬底等可以为WLP型，并且因此 可以实现大量生产率。因此这便于成本的降低。上文中，已经参照附图描述了本发明的实施例。然而，本发明并不限于这些实施 例，本领域的技术人员能够以各种方式修改构成实施例的发光元件、衬底、波导、荧光混合 层、透明衬底、透镜、光导板、光学膜堆、致动器、传感器等的材料、形状、尺寸、布局等，并且 这种修改也包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种发光设备，包括 发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入光导中的 发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底上方向上指向的向上 光；和透镜，该透镜设置在光导上方并且设计成采集向上光并且控制在通常垂直于第一方向 的平面内的光强分布特性。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，衬底具有在光导的内壁表面上的高反射器。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，发光元件是发光二极管或激光二极管。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，透镜具有波形横截面。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括 光组合器，所述发光元件包括具有第一光发射波长的第一发光元件；和具有不同于第一光发射波长的第二光发射波长的第二发光元件，来自第一发光元件的发射光和来自第二发光元件的发射光由光组合器组合为混合光，以及混合光被导入光导。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括设置在衬底和透镜之间并且能够吸收发射光并发射波长转换光的荧光混合层， 该透镜还采集波长转换光并控制向上光和波长转换光的混合光在通常垂直于第一方 向的平面中的光强分布特性。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括设置在衬底和透镜之间并且具有与光导相对的槽的透明衬底， 所述荧光混合层设置在透明衬底的槽中。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括 设置在衬底的光导中的光纤，来自发光元件的发射光经由光纤导入光导。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，光导具有500微米或更小的宽度。
10.一种照明器材，包括 发光设备，包括发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入光导中的 发射光由光导的内壁表面反射以沿着第一方向传播然后转成在衬底上方向上指向的向上 光；设置在光导上方并且能够吸收发射光并发射波长转换光的荧光混合层；和 透镜，该透镜设置在荧光混合层上方并且设计成采集向上光和波长转换光并且控制向 上光和波长转换光的混合光在通常垂直于第一方向的平面内的光强分布特性； 构造成导引从一个侧面注入的混合光的光导板；和能够扩散并且发射从光导板的上表面发射的混合光的光学膜堆。
11.如权利要求10所述的照明器材，其特征在于，还包括 构造成改变衬底倾角的致动器；和构造成驱动致动器的致动器驱动电路。
12.如权利要求11所述的照明器材，其特征在于，致动器是液压设备、小型电动机、螺 线管线圈、形状记忆合金和微型机电系统之一。
13.一种照明器材，包括 发光设备，包括发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入光导中的 发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底上方向上指向的向上 光；和透镜，该透镜设置在光导上方并且构造成采集向上光并且控制在通常垂直于第一方向 的平面内的光强分布特性；构造成改变衬底倾角的致动器；和 构造成驱动致动器的致动器驱动电路。
14.如权利要求13所述的照明器材，其特征在于，致动器是液压设备、小型电动机、螺 线管线圈、形状记忆合金和微型机电系统之一。
15.如权利要求13所述的照明器材，其特征在于该发光设备还包括设置在衬底和透镜之间并且能够吸收发射光并发射波长转换光的 荧光混合层，并且该透镜还采集波长转换光并控制向上光和波长转换光的混合光在通常垂直于第一方 向的平面中的光强分布特性。
16.一种照明系统，包括 照明器材，包括发光设备，包括 发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入光导中的 发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底上方向上指向的向上 光；和透镜，该透镜设置在光导上方并且构造成采集向上光并且控制在通常垂直于第一方向 的平面内的光强分布特性；构造成改变衬底倾角的致动器；和构造成驱动致动器的致动器驱动电路；能够检测使用透镜的输出光照射的目标的图像的传感器；构造成向发光元件供给电流的发光元件电源电路；和控制电路，该控制电路构造成使用检测的图像以向发光元件电源电路输出发光元件控 制信号用于控制电流，并且向致动器驱动电路输出致动器控制信号用于控制输出光的照明 方向。
17.如权利要求16所述的照明系统，其特征在于，该致动器包括第一致动器和第二致动器，并且基于第一致动器的第一光强分布和基于第二致动器的第二光强分布组合起来。
18.一种照明系统，包括 照明器材，包括发光设备，包括； 发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入光导中的 发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底上方向上指向的向上 光；设置在光导上方并且能够吸收发射光并发射波长转换光的荧光混合层；和 透镜，该透镜设置在荧光混合层上方并且构造成采集向上光和波长转换光并且控制向 上光和波长转换光的混合光在通常垂直于第一方向的平面内的光强分布特性； 构造成改变衬底倾角的致动器；和 构造成驱动致动器的致动器驱动电路； 能够检测使用透镜的输出光照射的目标的图像的传感器； 构造成向发光元件供给电流的发光元件电源电路；和控制电路，该控制电路构造成使用检测的图像以向发光元件电源电路输出发光元件控 制信号用于控制电流，并且向致动器驱动电路输出致动器控制信号用于控制输出光的照明 方向。
19.如权利要求18所述的照明系统，其特征在于该致动器包括第一致动器和第二致动器，并且基于第一致动器的第一光强分布和基于第二致动器的第二光强分布组合起来。
20.一种用于制造发光设备的方法，包括在晶片状衬底上形成电极图案、槽形光导和分离槽；将发光元件固定到衬底上以电连接发光元件的电极与电极图案，发光元件的发射光能 够导入光导中；在透明衬底的第一主表面上形成荧光混合层并且在透明衬底中与第一主表面相对的 第二主表面侧设置透镜；将衬底层压至透明衬底的第一主表面侧以使光导与荧光混合层相对；以及 沿着分离槽切割和分开衬底和透明衬底。
全文摘要
一种发光设备，包括发光元件；衬底，该衬底包括沿着第一方向延伸的槽形光导，从发光元件发射并且导入光导中的发射光由光导的内壁表面反射，沿着第一方向传播，然后转成在衬底上方向上指向的向上光；和透镜，该透镜设置在光导上方并且设计成采集向上光并且控制在通常垂直于第一方向的平面内的光强分布特性。
文档编号H01L25/13GK101997073SQ20101012605
公开日2011年3月30日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年8月10日
发明者木下顺一 申请人:哈利盛东芝照明株式会社;株式会社东芝