一种具有光引导结构的荧光元件制造技术

本实用新型专利技术公开一种具有光引导结构的荧光元件，包括荧光本体，所述荧光本体的顶面具有光引导结构阵列，所述光引导结构阵列为自荧光本体顶面向下凹设的多个凹槽，凹槽内还填充有填充物，填充物的折射率大于荧光本体的折射率。激光射到荧光元件时，光线进入光引导结构阵列，在凹槽中的填充物中进行内全反射，产生光波导效果，陷入其内，不断地激发荧光，分散能量，光线进一步进入光引导球体，光引导球体的折射率比荧光本体和填充物的高，故射入其中的光线可以进行内全反射，被陷入其中，分散激光的能量，继续进行内全反射，并难以逃逸。

【技术实现步骤摘要】
一种具有光引导结构的荧光元件
本技术涉及照明和显示
，特别涉及一种具有光引导结构的荧光元件。
技术介绍
相比起传统的LED，激光二极管照明具有更高的流明效率，更好的光色均匀性，以及更准的定向性，被广泛地用于车灯，文物保护单位的照明，以及显示领域。但是由于激光的能量密度过高，容易造成荧光元件表面热量集中，入射光线难以激发内部荧光材料，造成荧光元件表层碳化失效，同时也急剧降低了荧光粉的荧光转换效率。为了解决这一问题，目前很多产品都采用热管和热沉来散热，但用于荧光元件本身的热阻较高，难以将直接面对激光光源一面的热量传导至热管和热沉，效果不是很理想，同时这样的方法没有解决荧光转换效率的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有光引导结构的荧光元件，解决了现有的荧光元件表面热量集中和转换效率低的问题。本技术的技术方案为：一种具有光引导结构的荧光元件，包括荧光本体，所述荧光本体的顶面具有光引导结构阵列，所述光引导结构阵列为自荧光本体顶面向下凹设的多个凹槽，凹槽内还填充有填充物，填充物的折射率大于荧光本体的折射率。进一步，所述填充物的填充量为凹槽深度的10％-100％，所述填充物的材质为玻璃、硅胶或环氧树脂。进一步，所述凹槽的深度为荧光本体厚度的10％-90％，凹槽的孔径在100μm以下。进一步，所述荧光本体的材质为聚二甲基硅氧烷或有机硅胶。进一步，还包括光引导球体，所述凹槽的底部设有光引导球体，光引导球体的折射率大于填充物的折射率。进一步，所述光引导球体的半径为凹槽半径的50％-150％，光引导球体的材质为玻璃、塑料或聚甲基丙烯酸甲酯。进一步，所述光引导结构阵列中的多个凹槽的深度分布呈中间深、两边浅。上述具有光引导结构的荧光元件的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：选取模具，模具上设有阵列针，在模具中加入聚二甲基硅氧烷或有机硅胶，将荧光粉混入其中；步骤S2：一次加热固化，温度为50-300摄氏度，加热时间为0.5-3.0小时，固化后拔出模具，得到荧光本体，荧光本体的上光引导结构阵列由模具上的阵列针取出后形成；步骤S3：在光引导结构阵列中加入填充物；步骤S4：二次加热固化，温度为50-300摄氏度，加热时间为0.5-3.0小时，固化后取出进行质量检测。步骤S2得到荧光本体后，在光引导结构阵列中压入光引导球体。所述荧光粉的材料为钇铝石榴石或氮化物荧光粉，所述荧光粉与聚二甲基硅氧烷或有机硅胶的质量比为1:1-1:10。本技术相对于现有技术，具有以下有益效果：本技术的具有光引导结构的荧光元件，激光射到荧光元件时，光线进入光引导结构阵列，在凹槽中的填充物中进行内全反射，产生光波导效果，陷入其内，不断地激发荧光，分散能量，光线进一步进入光引导球体，光引导球体的折射率比荧光本体和填充物的高，故射入其中的光线可以进行内全反射，被陷入其中，分散激光的能量，继续进行内全反射，并难以逃逸，故可提高荧光转换效率，减少热量集中，可靠性较高，十分适用于大功率激光车灯等应用环境。附图说明图1为本技术实施例1中的荧光元件的结构示意图。图2为本技术实施例1中的荧光元件的俯视图。图3为图2沿D-D线的剖视图。图4为本技术实施例1中的光引导原理图。图5为本技术实施例1中的模具结构示意图。图6为本技术实施例2中的荧光元件的俯视图。图7为图6沿A-A线的剖视图。图8为本技术实施例2中的光引导原理图。图9为本技术实施例3中的荧光元件的结构示意图。图10为本技术实施例3中的荧光元件的另一结构示意图。图11为本技术实施例4中的荧光元件的结构示意图。图12为本技术实施例4中的模具结构示意图。图13为本技术实施例5中的荧光元件的俯视图。图14为图13沿B-B线的剖视图。图15为本技术实施例6中的荧光元件的结构示意图。图16为本技术实施例6中的模具结构示意图。图17为本技术实施例7中的荧光元件的结构示意图。荧光本体1、凹槽2、光引导球体3、填充物4、模具5、阵列针6。具体实施方式下面结合实施例，对本技术作进一步的详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1本实施例提供了一种具有光引导结构的荧光元件，包括荧光本体。如图1、图2和图3所示，荧光本体1为圆盘状，厚度为0.5mm-50mm，半径为10mm-100mm，荧光本体的材质为聚二甲基硅氧烷，在其它实施例中，荧光本体的材质可为商品牌号为OE6650的有机硅胶，荧光本体的顶面具有光引导结构阵列，光引导结构阵列为自荧光本体顶面向下凹设的多个凹槽2，凹槽的深度为荧光本体厚度的10％-90％，凹槽的孔径在100μm以下，凹槽内填充有填充物4，填充物的材质为玻璃、硅胶或环氧树脂，填充物的填充量为凹槽深度的10％-100％，填充物的折射率大于荧光本体的折射率。上述具有光引导结构的荧光元件的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：选取模具5，模具上设有阵列针6，在模具中加入聚二甲基硅氧烷，将荧光粉混入其中，荧光粉和聚二甲基硅氧烷的质量比为1:1，荧光粉的材料为钇铝石榴石，在其它实施例中，荧光粉可为氮化物荧光粉；步骤S2：一次加热固化，温度为300摄氏度，加热时间为0.5小时，固化后拔出模具，得到荧光本体，荧光本体的上光引导结构阵列由模具上的阵列针取出后形成；步骤S3：在光引导结构阵列中加入填充物；步骤S4：二次加热固化，温度为300摄氏度，加热时间为0.5小时，固化后取出进行质量检测。如图1和图5所示，荧光本体的形状与模具形状相同，均为圆盘状，凹槽的截面形状为圆形，光引导结构阵列呈矩形分布，模具上的阵列针为钢针阵列，阵列针的形状为圆形，阵列针的分布呈矩形分布。如图4所示，激光射到荧光元件时，光线进入光引导结构阵列，在凹槽中的填充物中进行内全反射，产生光波导效果，陷入其内，不断地激发荧光，分散能量。实施例2本实施例与实施例1的区别在于，还包括光引导球体。如图6和图7所示，凹槽的底部设有光引导球体3，光引导球体的折射率大于填充物的折射率，光引导球体的半径为凹槽半径的50％-150％，光引导球体的材质为玻璃、塑料或聚甲基丙烯酸甲酯。上述具有光引导结构的荧光元件的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：选取模具5，模具上设有阵列针6，在模具中加入聚二甲基硅氧烷，将荧光粉混入其中，荧光粉和聚二甲基硅氧烷的质量比为1:1，荧光粉的材料为钇铝石榴石，在其它实施例中，荧光粉可为氮化物荧光粉；步骤S2：一次加热固化，温度为300摄氏度，加热时间为0.5小时，固化后拔出模具，得到荧光本体，荧光本体的上光引导结构阵列由模具上的阵列针取出后形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有光引导结构的荧光元件，其特征在于，包括荧光本体，所述荧光本体的顶面具有光引导结构阵列，所述光引导结构阵列为自荧光本体顶面向下凹设的多个凹槽，凹槽内还填充有填充物，填充物的折射率大于荧光本体的折射率。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有光引导结构的荧光元件，其特征在于，包括荧光本体，所述荧光本体的顶面具有光引导结构阵列，所述光引导结构阵列为自荧光本体顶面向下凹设的多个凹槽，凹槽内还填充有填充物，填充物的折射率大于荧光本体的折射率。


2.根据权利要求1所述的具有光引导结构的荧光元件，其特征在于，所述填充物的填充量为凹槽深度的10％-100％，所述填充物的材质为玻璃、硅胶或环氧树脂。


3.根据权利要求1所述的具有光引导结构的荧光元件，其特征在于，所述凹槽的深度为荧光本体厚度的10％-90％，凹槽的孔径在100μm以下。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵常焜，丁鑫锐，梁顺铭，钱瑞祥，唐雪婷，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44