透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件的制作方法

1.本实用新型涉及荧光陶瓷领域，特别地是，透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件。


背景技术：

2.透射式照明相较于反射式照明具有光路设计简单、光提取效率高、体积更小等优势。但是如何提升激发光利用率的同时防止蓝色激光反射至激光器造成激光器损伤，如何提升可见光从荧光陶瓷器件的出光效率，如何实现荧光陶瓷器件与灯具结构件快速有效连接，以及如何实现耐激光辐照能力增强的同时实现输出光匀化，使其满足高功率照明使用为非常重要的关键技术挑战。
3.传统设计中的光转换材料由于是无机非金属材料，与灯具金属结构件连接困难。陶瓷和金属是两类性质不同的材料，相互连接时在界面上存在着化学及物理性能的差异，特别是化学键差异较大，一般情况下难以实现有效的连接。主要连接方法为机械连接栓接和热套，其中栓接需要在陶瓷上钻孔，加工难度大，热套会产生很大残余应力，损坏陶瓷薄片。
4.传统设计中光转换材料由于表面反射会导致部分蓝色激光直接反射，造成蓝色激光能量损失，再者，由于荧光陶瓷属于漫反射体，其中转化的黄光传播方向随机，其中有一部分黄光会从激发光入射面出射，这部分光不仅造成了光损失，而且反射至激光器的蓝色激光以及黄光均有可能造成激光器损伤。
5.传统设计中光转换材料由于表面反射会导致部分光无法逃逸出荧光陶瓷体，最终以热量的形式损失，不仅造成了光损失，而且导致荧光体温度升高，可能导致荧光陶瓷淬灭。


技术实现要素：

6.本实用新型目的是解决现有技术中的问题，而提供一种新型的透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件。
7.为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下：透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件，包含有，
8.固态荧光转换材料，其为透射式荧光陶瓷，所述固态荧光转换材料底面为输入面，所述固态荧光转换材料顶面为输出面；
9.透蓝反黄膜层，其形成于所述固态荧光转换材料底面，所述透蓝反黄膜层完全覆盖所述固态荧光转换材料；
10.边缘金属层环，其形成于所述透蓝反黄膜层底面，所述边缘金属层环沿所述透蓝反黄膜层边缘设置；
11.边缘焊料层环，其形成于所述边缘金属层环底面；以及，
12.可见光增透膜层，其形成于所述固态荧光转换材料顶面。
13.作为透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件的优选方案，所述固态荧光转换材料为
ce:yag和al2o3晶粒的复合荧光陶瓷，也可采用ce:yag荧光陶瓷或者ce:yag/ al2o3复合荧光陶瓷。
14.作为透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件的优选方案，所述透蓝反黄膜层的参数：波长440
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460nm光透过率＞99.5%且波长480
‑
780nm光反射率＞99.5%。
15.作为透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件的优选方案，所述可见光增透膜层的参数：波长380
‑
780nm光透过率＞99.5%。所述可见光增透膜层可采用sio2/tio2、sio2/al2o3、sio2/zro2、sio2/hfo2体系或者mgf2体系。
16.作为透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件的优选方案，所述边缘金属层环选用与焊料具有良好浸润的金属材料，所述金属材料为au、ag、cu、in、sn、ni的一种或两种以上。
17.作为透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件的优选方案，所述边缘焊料层环选用软钎焊料，所述软钎焊料为锡基焊料或铟基焊料。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少在于：边缘金属层环及边缘焊料层环的设计，可快速有效地实现复合荧光陶瓷器件与灯具金属结构件连接。透蓝反黄膜层的设计，可有效防止蓝色激光反射以及黄光从入射面逃逸，提升光利用效率的同时避免激光器损伤。可见光增透膜层的设计，有效提升光提取效率，减少光能量损失。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例1的主视图。
20.图2是本实用新型实施例1的仰视图。
具体实施方式
21.下面通过具体的实施方式连接附图对本实用新型作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
22.实施例1：
23.请参见图1至2，选定均匀分布ce:yag和al2o3晶粒的固态荧光转换材料1，并根据灯具设计要求将固态荧光转换材料1切割为圆形，并在固态荧光转换材料1输入面镀制有波长440
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460nm光透过率＞99.5%、波长480
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780nm光反射率＞99.5%的透蓝反黄膜层2，并在透蓝反黄膜层2边缘镀制宽度为1mm的作为边缘金属层环的cu金属层环3及作为边缘焊料层环的锡基焊料预焊层环4。固态荧光转换材料1的输出面镀制有波长380
‑
780nm光透过率＞99.5%的mgf2基的可见光增透膜层5。
24.所制备器件可大幅提升激发光利用率，同时防止蓝色激光反射至激光器造成激光器损伤，并可提升可见光从荧光陶瓷器件的出光效率，同时可实现荧光陶瓷器件与灯具结构件快速有效绑定连接，以及有效提升耐激光辐照能力增强的同时实现输出光匀化的透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件。
25.实施例2：
26.选定ce:yag荧光陶瓷为固态荧光转换材料，并根据灯具设计要求将固态荧光转换材料切割为正方形，并在固态荧光转换材料1输入面镀制有波长440
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460nm光透过率＞
99.5%、波长480
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780nm光反射率＞99.5%的透蓝反黄膜层，并在透蓝反黄膜层边缘镀制宽度为1.5mm的cu金属层与锡基焊料预焊层。固态荧光转换材料1的输出面镀制波长380
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780nm光透过率＞99.5%的sio2/hfo2体系可见光增透膜层。
27.所制备器件可大幅提升激发光利用率，同时防止蓝色激光反射至激光器造成激光器损伤，并可提升可见光从荧光陶瓷器件的出光效率，同时可实现荧光陶瓷器件与灯具结构件快速有效绑定连接，以及有效提升耐激光辐照能力增强的同时实现输出光匀化的透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件。
28.实施例3：
29.选定均匀分布ce:yag和al2o3晶粒的固态荧光转换材料，并根据灯具设计要求将固态荧光转换材料切割为正方形，并在固态荧光转换材料1输入面镀制有波长440
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460nm光透过率＞99.5%、波长480
‑
780nm光反射率＞99.5%的透蓝反黄膜层，并在透蓝反黄膜层边缘镀制宽度为1mm的ni金属层与铟基焊料预焊层。固态荧光转换材料1的输出面镀制波长380
‑
780nm光透过率＞99.5%的sio2/tio2体系可见光增透膜层。
30.所制备器件可大幅提升激发光利用率，同时防止蓝色激光反射至激光器造成激光器损伤，并可提升可见光从荧光陶瓷器件的出光效率，同时可实现荧光陶瓷器件与灯具结构件快速有效绑定连接，以及有效提升耐激光辐照能力增强的同时实现输出光匀化的透射式激光照明用复合荧光陶瓷器件。
31.而以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。