CN211952653U - 一种波长转换单元及激光照明模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种波长转换单元及激光照明模组，该波长转换单元包括依次设置的荧光粉片和导热基板，所述荧光粉片包括与所述导热基板对应的第一表面和远离所述导热基板的第二表面，所述第一表面为光滑面，第二表面为粗糙面，所述粗糙面上涂有可反射激发光的漫反射材料。将第一表面设为光滑面，将第二表面设为粗糙面，并在粗糙面上涂设可反射激发光的漫反射材料，可以将一部分入射的激发光反射回去，只允许部分激发光进入荧光粉片内转换为受激光，通过控制漫反射材料覆盖第二表面的面积大小及厚度，来控制反射回去的激发光的比例，从而可以精确控制反射的激发光的量来混合形成白光，提高照明效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明技术领域，具体涉及一种波长转换单元及激光照明模组。
背景技术
利用激光激发远程荧光粉来产生白光，可获得超高亮度的光源，广泛应用在投影显示，汽车前照灯等特种照明领域。在反射式激发结构中，激光入射到荧光转换材料上，从荧光转换材料出射的受激光和反射的激发光(未被转换的激发光)混合形成白光。
为了获得理想白光，反射出的激发光要达到一定的比例，通常激发光和受激光的能量之比要超过20％。然而，由于荧光转换材料对激发光的吸收率非常高，入射到荧光转换材料上的受激光基本上都会被全部吸收，很难再反射回去。为了增加反射的激发光，当前常见的办法都是在荧光转换材料内部添加散射粒子来保证一定量的激发光被反射回去。
然后散射粒子的添加会影响荧光转换材料的性能，例如，降低热导率，或者降低转换效率。
此外，从荧光转换材料输出的黄光，在空间光强分布上通常呈朗博分布，为了获得空间均匀的白光，就要求反射回去的激发光也具有相同的光强分布，因此增加了技术难度。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供了一种提高照明效果的波长转换单元及激光照明模组。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种波长转换单元，包括依次设置的荧光粉片和导热基板，所述荧光粉片包括与所述导热基板对应的第一表面和远离所述导热基板的第二表面，所述第一表面为光滑面，第二表面为粗糙面，所述粗糙面上涂有可反射激发光的漫反射材料。
进一步的，所述第二表面上设有纹理结构。
进一步的，所述纹理结构包括若干沟槽，所述沟槽的深度为30-50um。
进一步的，所述漫反射材料不完全覆盖所述第二表面。
进一步的，所述漫反射材料包括散射粒子和粘接所述散射粒子的粘接材料。
进一步的，所述散射粒子为氧化铝、氧化钛、氧化锆或硫酸钡，所述粘接材料为硅胶、胶水或玻璃基质。
进一步的，所述导热基板与所述荧光粉片对应的一面镀设反射膜。
进一步的，所述荧光粉片与导热基板对应的一面镀设反射膜
进一步的，所述荧光粉片异于所述第一表面和第二表面的侧面包设有白墙胶。
本实用新型还提供一种激光照明模组，包括激光光源和如上所述的波长转换单元，所述激光光源发出激发光，并投射到所述荧光粉片的第二表面上。
本实用新型提供的波长转换单元及激光照明模组，波长转换单元包括依次设置的荧光粉片和导热基板，所述荧光粉片包括与所述导热基板对应的第一表面和远离所述导热基板的第二表面，所述第一表面为光滑面，第二表面为粗糙面，所述粗糙面上涂有可反射激发光的漫反射材料。将第一表面设为光滑面，将第二表面设为粗糙面，并在粗糙面上涂设可反射激发光的漫反射材料，可以将一部分入射的激发光反射回去，只允许部分激发光进入荧光粉片内转换为受激光，通过控制漫反射材料覆盖第二表面的面积大小及厚度，来控制反射回去的激发光的比例，从而可以精确控制反射的激发光的量来混合形成白光，提高照明效果。
附图说明
图1是本实用新型波长转换单元一具体实施例的结构示意图；
图2是本实用新型激光照明模组一具体实施例的结构示意图。
图中所示：10、荧光粉片；110、第一表面；120、第二表面；20、导热基板；30、漫反射材料；40、沟槽；50、白墙胶；60、激光光源。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细描述：
如图1所示，本实用新型提供了一种波长转换单元，包括依次设置的荧光粉片10和导热基板20，所述荧光粉片10包括与所述导热基板20对应的第一表面110和远离所述导热基板20的第二表面120，所述第一表面110为光滑面，第二表面120为粗糙面，所述粗糙面上涂有可反射激发光的漫反射材料30。具体的，荧光粉片10可以采用荧光陶瓷片或荧光玻璃片，其中荧光陶瓷片的耐热性能更好，可以避免温度过高容易烧坏，荧光粉片10具有两个主要的光学面，分别为与所述导热基板20对应的第一表面110和远离所述导热基板20的第二表面120，其中第一表面110为光滑面，可提高全内反射率，使光线从第二表面120出射，第二表面120为粗糙面，可降低受激光的全内反射率，使受激光从第二表面120出射，提高出光率，在粗糙面上涂设可反射激发光的漫反射材料30，可以将一部分入射的激发光反射回去，只允许部分激发光进入荧光粉片10内转换为受激光，所述漫反射材料30可不完全覆盖所述第二表面120，通过控制漫反射材料30覆盖第二表面120的面积大小及厚度，来控制反射回去的激发光的比例，从而可以精确控制反射的激发光的量来混合形成白光，提高照明效果。本实施例中，激发光为蓝光，荧光粉片10中的荧光粉为黄色荧光粉，当然，激发光也可以是黄光，荧光粉片10中的荧光粉为红色荧光粉。导热基板20优选高导热高反射率的基板，可以采用金属基板，如铝板、铜板等高反射金属板，当然也可以采用陶瓷基板，导热性更佳。
为了提高受激光的反射率，所述导热基板20与所述荧光粉片10对应的一面镀设反射膜(图中未示出)，当然也可以在荧光粉片10与导热基板20对应的第一表面110镀设反射膜，所述反射膜为金属银膜或介质膜，最常用的是镀银铝板，从而将荧光粉片10内向第一表面110传输的光线反射回去最终从第二表面120出射，提高出光效率。
优选的，所述漫反射材料30不完全覆盖所述第二表面120。具体的，漫反射材料30可完全覆盖第二表面120，也可不完全覆盖第二表面120，只覆盖部分区域。通过漫反射材料30可以将一部分入射的蓝光反射回去，而只允许部分蓝光进入荧光粉片10内，进入荧光粉片内的蓝光被荧光材料转换为黄光，再出射。漫反射材料30的基本特征是：不吸收光，或者对光的吸收非常小，能对光形成一定的后向散射，方便涂覆操作并可以精确控制其量。通过控制漫反射材料30的厚度，或者覆盖荧光粉片10的面积的大小来控制反射回去的蓝光的比例，从而可以精确控制反射蓝光的量来混合形成白光。优选的，漫反射材料30包括散射粒子和粘接所述散射粒子的粘接材料，散射粒子可以是氧化铝，氧化钛，氧化锆，硫酸钡等白色颗粒状粒子，粘结材料可以是硅胶也可以是透明的胶水或者玻璃基质等。
优选的，所述第二表面120上设有纹理结构，通过纹理结构可以更好地使第二表面120粗糙化，将第二表面120粗糙化，可以降低光线在第二表面120的全内反射，提高光线提取效率，使更多的受激光从粗糙表面输出，提高出光率和照明亮度。优选的，所述纹理结构包括若干沟槽40，所述沟槽40的深度为30-50um，沟槽图案可以通过激光刻蚀加工而成，并将漫反射材料30涂覆在沟槽40内，通过加工沟槽40一方面可以使第二表面120粗糙化，另一方面也可以通过控制沟槽的深度来控制漫反射材料30的量，从而精确控制反射回去的激发光，保证照明效果。需要说明的是，荧光粉片10的厚度通常小于0.2mm，如果沟槽足够深，也可以由上至下贯穿整个荧光粉片10，此时荧光粉片10成为不连续的小块，漫反射材料30填充在间隙内。
请继续参照图1，所述荧光粉片10异于所述第一表面110和第二表面120的侧面包设有白墙胶50。具体的，白墙胶50可以采用硅胶和白色氧化物粒子混合而成，包围在荧光粉片10的四周，将荧光粉片10四个侧面输出的光线反射回荧光粉片10内部，最终都从荧光粉片的第二表面120出射。
如图1所示，本实用新型还提供一种激光照明模组，包括激光光源60和如上所述的波长转换单元，所述激光光源60发出激发光，并投射到所述荧光粉片10的第二表面120上，激光光源60可以是蓝色激光二极管发出蓝色激发光，此时荧光粉片10中的荧光粉为黄色荧光粉，激光光源60也可以是黄色激光二极管，发出黄色激发光，此时荧光粉片10中的荧光粉为红色荧光粉。
本实用新型提供了一种波长转换单元，包括依次设置的荧光粉片10和导热基板20，所述荧光粉片10包括与所述导热基板20对应的第一表面110和远离所述导热基板20的第二表面120，所述第一表面110为光滑面，第二表面120为粗糙面，所述粗糙面上涂有可反射激发光的漫反射材料30。荧光粉片10具有两个主要的光学面，分别为与所述导热基板20对应的第一表面110和远离所述导热基板20的第二表面120，其中第一表面110为光滑面，可提高全内反射率，使光线从第二表面120出射，第二表面120为粗糙面，可降低受激光的全内反射率，使受激光从第二表面120出射，提高出光率，在粗糙面上涂设可反射激发光的漫反射材料30，对可以将一部分入射的激发光反射回去，而只允许部分激发光进入荧光粉片10内转换为受激光，所述漫反射材料30可不完全覆盖所述第二表面120，通过控制漫反射材料30覆盖第二表面120的面积大小及厚度，来控制反射回去的激发光的比例，从而可以精确控制反射的激发光的量来混合形成白光，提高照明效果。
虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种波长转换单元，其特征在于，包括依次设置的荧光粉片和导热基板，所述荧光粉片包括与所述导热基板对应的第一表面和远离所述导热基板的第二表面，所述第一表面为光滑面，第二表面为粗糙面，所述粗糙面上涂有可反射激发光的漫反射材料。
2.根据权利要求1所述的波长转换单元，其特征在于，所述第二表面上设有纹理结构。
3.根据权利要求2所述的波长转换单元，其特征在于，所述纹理结构包括若干沟槽，所述沟槽的深度为30-50um。
4.根据权利要求1所述的波长转换单元，其特征在于，所述漫反射材料不完全覆盖所述第二表面。
5.根据权利要求1所述的波长转换单元，其特征在于，所述漫反射材料包括散射粒子和粘接所述散射粒子的粘接材料。
6.根据权利要求5所述的波长转换单元，其特征在于，所述散射粒子为氧化铝、氧化钛、氧化锆或硫酸钡，所述粘接材料为硅胶、胶水或玻璃基质。
7.根据权利要求1所述的波长转换单元，其特征在于，所述导热基板与所述荧光粉片对应的一面镀设反射膜。
8.根据权利要求1所述的波长转换单元，其特征在于，所述荧光粉片与导热基板对应的一面镀设反射膜。
9.根据权利要求1所述的波长转换单元，其特征在于，所述荧光粉片异于所述第一表面和第二表面的侧面包设有白墙胶。
10.一种激光照明模组，其特征在于，包括激光光源和如权利要求1～9任一项所述的波长转换单元，所述激光光源发出激发光，并投射到所述荧光粉片的第二表面上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020637170.1U CN211952653U (zh) | 2020-04-24 | 2020-04-24 | 一种波长转换单元及激光照明模组 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020637170.1U CN211952653U (zh) | 2020-04-24 | 2020-04-24 | 一种波长转换单元及激光照明模组 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202020637170.1U Active CN211952653U (zh) | 2020-04-24 | 2020-04-24 | 一种波长转换单元及激光照明模组 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211952653U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113433788A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-09-24 | 广西中光影光电有限公司 | 正投透明全息投影屏幕 |
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2020
- 2020-04-24 CN CN202020637170.1U patent/CN211952653U/zh active Active
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