CN102376847A - 复合光学器件，模具，制备方法及光学系统 - Google Patents

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Abstract

一种复合光学器件，包括透明基体及分散在该透明基体内的荧光粉。该透明基体具有中轴线，荧光粉在透明基体内的浓度沿远离中轴线的方向上逐渐减小。上述复合光学器件具有良好的光学性能。本发明还公开制备该复合光学器件的模具，制备复合光学器件的方法及应用该复合光学器件的光学系统。

Description

复合光学器件,模具,制备方法及光学系统
【技术领域】
本发明涉及光学器件，尤其涉及一种复合光学器件，制备该复合光学器件的模具，制备复合光学器件的方法及应用该复合光学器件的光学系统。
【背景技术】
随着社会的发展和人们生活水平的提高，越来越多的能方便人们生活的产品大量产生和使用，对于人们日常生活而言照明类产品已经成为人们日常生活所必须的工具，随着科技的发展，新型的照明光源不断的涌现，在众多的照明产品中，其中以高效节能的荧光灯和基于半导体照明技术的发光二极管(LightEmitting Diode，LED)光源成为照明的产品的中坚力量和未来发展趋势。
所有的荧光灯和目前商用的白光LED光源都需要荧光粉的参与才能发出白光以用于照明或者显示，这就需要将荧光粉涂覆在透明的基板(基板一般为透明的光学玻璃或者各种聚合物板)上。然而在现实的生产和研究中，荧光粉的涂覆工艺很难保证粉层厚度的均匀导致器件的色温和发光的均匀性不好；尤其对于形状结构复杂的基板，传统的荧光粉涂覆工艺就更难以保证荧光粉层厚度的均匀性了，从而导致器件的色温和发光的均匀性不好。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种具有良好光学性能的复合光学器件，备该复合光学器件的模具，制备复合光学器件的方法及应用该复合光学器件的光学系统。
一种复合光学器件，包括透明基体及分散在该透明基体内的荧光粉。该透明基体具有中轴线，荧光粉在该透明基体内的浓度沿远离该中轴线的方向上逐渐减小。
其中，复合光学器件包括芯层和包裹在该芯层之外且依次层叠的多个包覆层，每一包覆层内的荧光粉的浓度相同，该多个包覆层的荧光粉的浓度沿远离该中轴线的方向上逐渐减小。
其中，每一包覆层的厚度相同。
其中，透明基体与该荧光粉的质量比为1∶1～99∶1。
其中，透明基体的材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、硅胶及环氧树脂中的至少一种。
其中，荧光粉的材料为YAG、TAG、Me2SiO4:Eu、Me3SiO5:Eu、Me2Sc2Si3O12:Ce(Me＝Mg、Ca、Sr、Ba)、MxSiyNz:Eu(M＝Ca、Sr、Ba；
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)、MN2S4:Eu(M＝Ba、Sr、Ca；N＝Al、Ga、In)、BaMgAl10O17:Eu，Mn、BaMgAl10O17:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu、LaAlNO:Ce、Y-Si-O-N:Ce及BaAl11O16N:Eu中的至少一种。
由于荧光粉在该透明基体内的浓度沿远离该中轴线的方向上逐渐减小，因此当复合光学器件与LED芯片配合使用时，可以将LED芯片发光能量较大的区域对应于荧光粉浓度较高的部位，从而解决与LED光源发光光色不均匀的问题。
一种制备复合光学器件的模具，包括基座，该基座上开设有模腔。模腔的形状为具有中轴线的正棱柱或圆柱。该模具还包括可拆卸的设于基座上且位于模腔内的多个隔板，每个隔板的形状为关于该中轴线对称的正多边形环或圆环。多个隔板沿远离该中轴线的方向上依次间隔排列，并将模腔分隔成多个成型腔。
其中，该多个隔板的高度沿远离该中轴线的方向上依次增大。
该模具结构简单，使用方便。
一种复合光学器件的制备方法，包括如下步骤：称取透明基体材料或其前驱体和荧光粉；将不同质量的荧光粉分别均匀分散在透明基体或其前驱体中，形成多种不同荧光粉浓度的混合前驱物；将不同荧光粉浓度的混合前驱物依次加入到模具中由多个隔板所分隔形成的多个成型腔内，且使多种混合前驱物自模腔的中轴线向外按浓度逐渐减小的顺序排列；静置、除气后移除该多个隔板；及固化，以形成复合光学器件。
上述制备方法操作简单快捷，成本较低。
一种光学系统，包括基板，设于该基板上的发光二极管芯片和复合光学器件。复合光学器件包括透明基体及分散在透明基体内的荧光粉，透明基体具有中轴线，荧光粉在透明基体内的浓度沿远离该中轴线的方向上逐渐减小，发光二极管芯片的发光面的法线与中轴线重合。
上述光学系统的发光均匀性较好。
【附图说明】
图1为一实施例的复合光学器件的侧示图。
图2为图1所示复合光学器件的俯视图。
图3为一实施例的复合光学器件的制备方法流程图。
图4为一实施例的模具的侧视图。
图5为图4所示模具的俯视图。
图6为一实施例的光学系统的侧视图。
图7为图6所示光学系统的配光曲线图。
【具体实施方式】
下面结合附图及实施方式对复合光学器件，制备该复合光学器件的模具，制备该复合光学器件的方法及应用该复合光学器件的光学系统作进一步详细说明。
请同时参阅图1和图2，一实施例的复合光学器件100包括透明基体10及分散在透明基体10内的荧光粉20。
透明基体10大致为圆柱形，其具有中轴线11。荧光粉20在透明基体10内的浓度自中轴线11沿远离该中轴线11的方向上逐渐减小。透明基体10与荧光粉20的质量比为1∶1～99∶1。本实施例中，透明基体10包括位于中部的芯层13和包裹在芯层13之外且依次层叠的第一包覆层151、第二包覆层152、第三包覆层153及第四包覆层154。芯层13大致呈圆柱状，且以中轴线11为对称中心线。芯层13内荧光粉20的浓度为5％。第一包覆层151、第二包覆层152、第三包覆层153及第四包覆层154的形状大致为圆环形，且各个包覆层的厚度大致相等。每一包覆层内的荧光粉浓度相同。第一包覆层151、第二包覆层152、第三包覆层153及第四包覆层154内的荧光粉浓度依次分别为4％、3％、2％及1％。
透明基体10的材料可为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)，硅胶，环氧树脂等。荧光粉20的材料可为(Y1-x，Gdx)3(Al1-y，Gay)5O12:Ce(简称为YAG)、(Tb1-x-y，REx，Cey)3(Al，Ga)5O12(简称为TAG)、Me2SiO4:Eu、Me3SiO5:Eu、Me2Sc2Si3O12:Ce(Me＝Mg、Ca、Sr、Ba)、MxSiyNz:Eu(M＝Ca、Sr、Ba；)、MN2S4:Eu(M＝Ba、Sr、Ca；N＝Al、Ga、In)、BaMgAl10O17:Eu，Mn、BaMgAl10O17:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu、LaAlNO:Ce、Y-Si-O-N:Ce及BaAl11O16N:Eu等。
请参阅图3，上述复合光学器件100的制备方法包括如下步骤：
步骤S110，称取一定质量的透明基体材料或其前驱体和荧光粉。
步骤S120，将不同质量的荧光粉分别均匀分散在透明基体或其前驱体中，形成五种不同荧光粉浓度的混合前驱物。该五种混合前驱物中，荧光粉的浓度分别为5％、4％、3％、2％及1％。所述的混合前驱物必须满足荧光粉在其中不会发生团聚和沉降，从而保证荧光粉的均匀分散。
步骤S130，将上述不同荧光粉浓度的混合前驱物依次加入到模具中。
请同时参阅图4和图5，一实施例的制备复合光学器件100的模具200包括基座210。基座210上开设有模腔230。模腔230大致为圆柱形，且具有中轴线250。模具200还包括可拆卸的设于基座210上，且位于模腔230内的四个隔板270。每一隔板270的形状大致为关于中轴线250对称的圆环形。四个隔板270的直径逐渐增大，且沿远离中轴线250的方向从内到外依次间隔排列。相邻隔板270之间的距离相等。四个隔板的高度沿远离中轴线250的方向从内到外依次增大。四个隔板270将模腔230分隔成了五个单独的成型腔290。为了方便脱模，隔板270两侧均涂有脱模油。
将上述不同荧光粉浓度的混合前驱物依次加入到模具200的步骤为将五种不同浓度的混合前驱物依次分别加入到上述五个成型腔290中，且使五种混合前驱物自模腔230由内到外按浓度从高到低的顺序排列。
步骤S140，静置、除气后移除多个隔板。由于四个隔板270的高度由内到外依次增大，因此可以较为方便地从最外侧的隔板270开始依次将四个隔板270沿中轴线250的方向从模腔230内拔出。
步骤S150，固化，以形成复合光学器件。固化的方式可以是常温挥发固化，也可以是加热固化，还可以是紫外光辐射固化。
上述制备方法操作简单快捷，成本较低，生产效率较高。
上述复合光学器件100可以应用于光学系统中。请参阅图6，一种LED光源300，包括基板310，封装于基板310上的LED芯片330和复合光学器件100。复合光学器件100位于LED芯片330的正上方，且LED芯片330的发光面的法线与复合光学器件100的中轴线11重合。
图7为LED光源300的配光曲线图。由于LED芯片330的绝大部分的能量集中于发射面的法线附近，而复合光学器件100位于该部位的荧光粉浓度最高，而其他地方的浓度呈梯度下降，因此可以保证LED光源300的色温及发光均匀性较好。
上述复合光学器件100具有显著的优点：(1)同时具有荧光粉的优异的发光性能而且好具有透明基体材料物理性能，如高的光透过率和良好的力学加工性能等。(2)通过模具控制，可以制备成为全固态的各种形状和结构的发光体，非常适合作为LED照明领域的发光介质材料。(3)由于复合光学器件100具有荧光粉的浓度梯度，因此可以将LED芯片发光能量较大的区域对应于荧光粉浓度较高的部位，从而根本上解决LED光源300发光光色不均匀的问题。
可以理解，复合光学器件100的形状也不限于圆柱形，例如可为正棱柱形，如正三棱柱、正四棱柱等。此时各包覆层的形状也可作相应变化，例如为正多边形环，如截面为三角形或正方形的环等。
与复合光学器件100相对应的，模具200的模腔及隔板的形状也可作相应调整。
下面以具体实施例来进行说明。
实施例1
在本实施例中，所用的透明基体材料为PMMA颗粒，所用的荧光物质为TAG荧光粉，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)20％、18％、16％、14％和12％。称取PMMA颗粒8.0克，TAG荧光粉2.0克，PMMA与YAG的质量之比为80∶20。将PMMA颗粒溶解在20毫升的氯仿中，形成PMMA的氯仿溶液，再将TAG荧光粉加入PMMA的氯仿溶液中，在搅拌下使TAG荧光粉在溶液中均匀分散。在持续的搅拌过程中由于氯仿的挥发，溶液的黏度逐渐变大。待到溶液形成均匀黄色的粘稠胶体的时候，将胶体倒入图4所示的模具的最内层的成型腔内。重复上述制备过程按照浓度梯度将PMMA与TAG的质量比分别为82∶18、84∶16、86∶14和88∶12的粘稠胶体制备完成。然后倒入模具其他的成型腔内。在所有胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
实施例2
在本实施例中，所用的透明基体材料为环氧树脂的AB胶，所用的荧光物质为YAG荧光粉，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)40％、50％和60％。称取环氧树脂AB胶6.0克，YAG荧光粉4.0克，环氧树脂AB胶与YAG的质量之比为60∶40。向A胶中加入YAG荧光粉，混合均匀后在向其中加入B胶。继续混合10～15分钟，待胶体混合均匀后进行除气处理。除气完毕后将胶体倒入到模具中由挡板分隔出来的成型腔中。重复上述制备过程按照浓度梯度将AB胶与YAG的质量比分别为1∶1和40∶60的胶体制备完成。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，并将其加热到80摄氏度进行快速固化，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
实施例3
在本实施例中，所用的透明基体材料为环氧树脂的AB胶，所用的荧光物质为Mg2SiO4:Eu荧光粉，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)20％、30％、40％、50％和60％。称取环氧树脂AB胶8.0克，Mg2SiO4:Eu荧光粉2.0克，环氧树脂AB胶与Mg2SiO4:Eu荧光粉的质量之比为80∶20。向B胶中加入Mg2SiO4:Eu荧光粉，混合均匀后在向其中加入A胶。继续混合10～15分钟，待胶体混合均匀后进行除气处理。除气完毕后将胶体倒入到模具中由挡板分隔出来的成型腔中。重复上述制备过程按照浓度梯度将AB胶与YAG的质量比分别为70∶30、60∶40、1∶1和40∶60的胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具内。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
实施例4
在本实施例中，所用的透明基体材料为PMMA的前躯体MMA单体，所用的荧光物质为YAG荧光粉，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)10％、12％、14％、16％18％和20％。称取MMA单体9.0克，YAG荧光粉1.0克，MMA单体与YAG的质量之比为90∶10。将MMA单体与YAG荧光粉均匀混合后，倒入模具中由挡板分隔出来的成型腔中。重复上述制备过程按照浓度梯度将MMA与YAG的质量比分别为88∶12、86∶14、84∶16、82∶18和80∶20的胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具里面。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，并在紫外光的辅助下进行聚合反应生成有YAG荧光粉分散的PMMA固体。脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的固态复合发光材料。
实施例5
在本实施例中，所用的透明基体材料为PMMA的前躯体MMA单体，所用的荧光物质为YAG荧光粉，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)10％、12％、14％、16％、18％和20％。称取MMA单体9.0克，YAG荧光粉1.0克，MMA单体与YAG的质量之比为90∶10。将MMA单体与YAG荧光粉均匀混合后，倒入模具中由挡板分隔出来的成型腔中。重复上述制备过程按照浓度梯度将MMA与YAG的质量比分别为88∶12、86∶14、84∶16、82∶18和80∶20的胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具里面。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，并在加热到80℃的辅助下进行聚合反应生成有YAG荧光粉分散的PMMA固体。脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的固态复合发光材料。
实施例6
在本实施例中，所用的透明基体材料为PC颗粒，所用的荧光物质为YAG荧光粉，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)50％、45％、40％、35％和30％。称取PC颗粒5.0克，YAG荧光粉5.0克，PC与YAG的质量之比为50∶50。将PC颗粒与YAG荧光粉在加热到135摄氏度，变成软化的胶体。在对胶体进行反复的挤压，使YAG均匀分散在PC软化的胶体之中，然后后将此胶体混合物挤入模具中由挡板分隔出来的成型腔中，优选的方案是将模具也同样加热到PC的软化温度135℃，使胶体保持软化状态。重复上述制备过程按照浓度梯度将PC与YAG的质量比分别为55∶45、60∶40、65∶35和70∶30的胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具里面。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
实施例7
在本实施例中，所用的透明基体材料为PC颗粒，所用的荧光物质为硅酸盐黄色荧光粉Mg2SiO4:Eu，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)15％、20％、25％、30％和35％。称取PC颗粒8.5克，硅酸盐黄色荧光粉Mg2SiO4:Eu 1.5克，PC与Mg2SiO4:Eu的质量之比为85∶15。将PC与硅酸盐黄色荧光粉Mg2SiO4:Eu在加热到135摄氏度，变成软化的胶体。在对胶体进行反复的挤压，使硅酸盐荧光粉均匀分散在PC软化的胶体之中，然后将此胶体混合物挤入模具中由挡板分隔出来的成型腔中，优选的方案是将模具也同样加热到PC的软化温度135℃，使胶体保持软化状态。重复上述制备过程按照浓度梯度将PC与Mg2SiO4:Eu的质量比分别为80∶20，75∶25，70∶30和65∶35的胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具里面。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
实施例8
在本实施例中，所用的透明基体材料为PMMA颗粒，所用的荧光物质为硅酸盐黄色荧光粉Sr3SiO5:Eu，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)15％、20％、25％、30％和35％。称取PMMA颗粒8.5克，硅酸盐黄色荧光粉Sr3SiO5:Eu 1.5克，PC与Sr3SiO5:Eu的质量之比为85∶15。将PMMA与硅酸盐黄色荧光粉Sr3SiO5:Eu在加热到160摄氏度，变成软化的胶体。在对胶体进行反复的挤压，使硅酸盐荧光粉均匀分散在PMMA软化的胶体之中。最后将此胶体混合物挤入模具中由挡板分隔出来的成型腔中，优选的方案是将模具也同样加热到PMMA的软化温度160℃，使胶体保持软化状态。重复上述制备过程按照浓度梯度将PMMA与Sr3SiO5:Eu的质量比分别为80∶20、75∶25、70∶30和65∶35的胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具里面。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
实施例9
在本实施例中，所用的透明基体材料为PMMA颗粒，所用的荧光物质为硅酸盐黄色荧光粉Ba2Sc2Si3O12:Ce，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)15％、20％、25％、30％和35％。称取PMMA颗粒8.5克，硅酸盐黄色荧光粉Ba2Sc2Si3O12:Ce 1.5克，PC与Ba2Sc2Si3O12:Ce的质量之比为85∶15。将PMMA与硅酸盐黄色荧光粉Ba2Sc2Si3O12:Ce在加热到160摄氏度，变成软化的胶体。在对胶体进行反复的挤压，使硅酸盐荧光粉均匀分散在PMMA软化的胶体之中。最后将此胶体混合物挤入模具中由挡板分隔出来的成型腔中，优选的方案是将模具也同样加热到PC的软化温度160℃，使胶体保持软化状态。重复上述制备过程按照浓度梯度将PC与Ba2Sc2Si3O12:Ce的质量比分别为80∶20、75∶25、70∶30和65∶35的胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具里面。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
实施例10
在本实施例中，所用的透明基体材料为PMMA颗粒，所用的荧光物质为LED用三基色荧光粉，红粉CaSiN2:Eu，绿粉BaAl2S4:Eu和蓝粉BaMgAl10O17:Eu，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)20％、16％、12％、8％和4％。称取PMMA颗粒8.0克，红绿蓝三基色荧光粉混合物共2.0克，PMMA与红绿蓝三基色荧光粉混合物的质量之比为80∶20。将PMMA颗粒溶解在20毫升的氯仿中，形成PMMA的氯仿溶液，再将红绿蓝三基色荧光粉混合物加入PMMA的氯仿溶液中，在搅拌或者超声下使红绿蓝三基色荧光粉在溶液中均匀分散。在持续的搅拌或者超声过程中由于氯仿的挥发，溶液的黏度逐渐变大。待到溶液形成均匀黄色的粘稠胶体的时候，将胶体倒入模具中由挡板分隔出来的成型腔中。重复上述制备过程按照浓度梯度将PMMA与红粉CaSiN2:Eu，绿粉BaAl2S4:Eu和蓝粉BaMgAl10O17:Eu的质量比分别为84∶16、88∶12、92∶8和96∶4的粘稠胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具里面。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
实施例11
在本实施例中，所用的透明基体材料为环氧树脂的AB胶，所用的荧光物质为硅基氮氧化物(α-SiAlON:Eu)荧光粉，根据所用的蓝光LED芯片设计的浓度梯度为(荧光粉的重量百分比)35％、30％、40％、50％和60％。称取环氧树脂AB胶6.5克，硅基氮氧化物荧光粉3.5克，环氧树脂AB胶与硅基氮氧化物的质量之比为65∶35。向A胶中加入硅基氮氧化物荧光粉，混合均匀后在向其中加入B胶。继续混合10～15分钟，待胶体混合均匀将胶体倒入到模具中由挡板分隔出来的成型腔中。重复上述制备过程按照浓度梯度将AB胶与α-SiAlON:Eu的质量比分别为70∶30、60∶40、1∶1和40∶60的胶体制备完成。然后倒入设计好带有挡板的模具里面。在胶体都倒入模具后，将其静置、除气再移除挡板，等到胶体完全固化后脱模即可得到与模具设计相同形状和结构的具有固态复合发光材料。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复合光学器件，包括透明基体及分散在该透明基体内的荧光粉，其特征在于：该透明基体具有中轴线，该荧光粉在该透明基体内的浓度沿远离该中轴线的方向上逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的复合光学器件，其特征在于：该透明基体包括芯层和包裹在该芯层之外且依次层叠的多个包覆层，每一包覆层内的荧光粉的浓度相同，该多个包覆层的荧光粉的浓度沿远离该中轴线的方向上逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的复合光学器件，其特征在于：每一包覆层的厚度相同。
4.根据权利要求1所述的复合光学器件，其特征在于：该透明基体与该荧光粉的质量比为1∶1～99∶1。
5.根据权利要求1所述的复合光学器件，其特征在于：该透明基体的材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、硅胶及环氧树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的复合光学器件，其特征在于：该荧光粉的材料为YAG、TAG、Me2SiO4:Eu、Me3SiO5:Eu、Me2Sc2Si3O12:Ce(Me＝Mg、Ca、Sr、Ba)、MxSiyNz:Eu(M＝Ca、Sr、Ba；
Figure FSA00000245451600011
)、MN2S4:Eu(M＝Ba、Sr、Ca；N＝Al、Ga、In)、BaMgAl10O17:Eu，Mn、BaMgAl10O17:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu、LaAlNO:Ce、Y-Si-O-N:Ce及BaAl11O16N:Eu中的至少一种。
7.一种制备复合光学器件的模具，包括基座，该基座上开设有模腔，其特征在于，该模腔的形状为具有中轴线的正棱柱或圆柱，该模具还包括可拆卸的设于该基座上且位于该模腔内的多个隔板，每个隔板的形状为关于该中轴线对称的正多边形环或圆环，该多个隔板沿远离该中轴线的方向上依次间隔排列，并将该模腔分隔成多个成型腔。
8.根据权利要求7所述的模具，其特征在于：该多个隔板的高度沿远离该中轴线的方向上依次增大。
9.一种复合光学器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
称取透明基体材料或其前驱体和荧光粉；
将不同质量的荧光粉分别均匀分散在透明基体或其前驱体中，形成多种不同荧光粉浓度的混合前驱物；
将所述不同荧光粉浓度的混合前驱物依次加入到模具中由多个隔板所分隔形成的多个成型腔内，且使该多种混合前驱物自模腔的中轴线向外按浓度逐渐减小的顺序排列；
静置、除气后移除该多个隔板；及
固化，以形成复合光学器件。
10.一种光学系统，包括基板，设于该基板上的发光二极管芯片和复合光学器件，其特征在于：该复合光学器件包括透明基体及分散在该透明基体内的荧光粉，该透明基体具有中轴线，该荧光粉在该透明基体内的浓度沿远离该中轴线的方向上逐渐减小，该发光二极管芯片的发光面的法线与该中轴线重合。
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