[發(fā)明專利]用于白光照明的熒光陶瓷、制備方法及白光光源裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910029079.3
• 申請日: 2019-01-12
• 公開（公告）號: CN111434641B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱寧;朱錦超;曾慶兵;王紅;葉勇;張攀德;馮少尉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航空電器有限公司
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/64;C09K11/77
• 代理公司: 上海世圓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31320
• 代理人: 顧俊超

本發(fā)明公開用于白光照明的熒光陶瓷、制備方法及白光光源裝置。所述熒光陶瓷具有镥鋁石榴石熒光相，且所述熒光陶瓷的晶粒尺寸小于3um。所述镥鋁石榴石熒光相的表達(dá)式為(Lusubgt;1?x?/subgt;subgt;y/subgt;REsubgt;y/subgt;Cesubgt;x/subgt;)subgt;3/subgt;(Alsubgt;1?z/subgt;Mnsubgt;z/subgt;)subgt;5/subgt;Osubgt;12/subgt;。所述白光光源裝置包含有，藍(lán)光激發(fā)器；以及，上述熒光陶瓷。本發(fā)明的有益效果在于：1）從原材料粒度和燒結(jié)方法進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)熒光相晶粒自身對入射藍(lán)光和發(fā)射黃光的散射效果，避免引入非熒光相的散光相帶來的發(fā)光效率下降的問題；2）熒光相晶粒尺寸較小，能進(jìn)一步提升陶瓷抗熱沖擊性能，有效解決當(dāng)前白光激光照明中熒光材料的抗熱沖擊性能弱的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光照明顯示用熒光材料領(lǐng)域，特別地是，用于白光照明的熒光陶瓷、制備方法及白光光源裝置。

背景技術(shù)

激光二極管具有光電效率高、亮度高、準(zhǔn)直性高、照射距離遠(yuǎn)、尺寸小等特點(diǎn)。相對于LED光源產(chǎn)品只適用于中低亮度領(lǐng)域，激光光源則可以適用于所有亮度的需求，尤其在高亮、高光效、方向性強(qiáng)等領(lǐng)域具有無可比擬的優(yōu)勢。由于激光器自身工藝技術(shù)限制，雖然激光器方向性強(qiáng)但激光光束存在能量密度分布不均的情況，因此激光照明用熒光材料需自帶散光和勻光功能，可以簡化整燈系統(tǒng)的二次配光設(shè)計(jì)和光機(jī)結(jié)構(gòu)。

白光LED光源的熒光材料工作時經(jīng)受的藍(lán)光光功率密度大部分在1W/mm²以下，最大不超過5W/mm²，而激光照明用熒光材料所需要承受的藍(lán)光輻照功率密度是白光LED照明的十倍甚至百倍以上。這就使得激光照明用熒光材料需要具備優(yōu)異的耐藍(lán)光輻照能力、優(yōu)異的高溫?zé)晒馓匦院蛢?yōu)良抗熱沖擊性能。

為解決上述大功率激光照明用熒光材料出光不均勻和抗熱沖擊能力弱的問題，通常會引入具有散光和導(dǎo)熱功能的第二相，這樣會減少熒光相的相對含量，從而導(dǎo)致發(fā)光效率下降。

發(fā)明內(nèi)容

人們一直期望解決現(xiàn)有技術(shù)中激光照明出光不均勻和顯色指數(shù)低(70左右)，尤其紅光成分缺失，但始終未能獲得成功。本發(fā)明人通過陶瓷配方設(shè)計(jì)和制備工藝技術(shù)控制陶瓷晶粒尺寸，提供一種用于白光照明的熒光陶瓷及其制備方法，能有效地解決上述問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：用于白光照明的熒光陶瓷，其特征在于，所述熒光陶瓷具有镥鋁石榴石熒光相，且所述熒光陶瓷的晶粒尺寸小于3um，優(yōu)選地，所述熒光陶瓷的晶粒尺寸小于1um。

作為用于白光照明的熒光陶瓷的優(yōu)選方案，所述镥鋁石榴石熒光相的表達(dá)式為(Lu_1-x-yRE_yCe_x)₃(Al_1-zMn_z)₅O₁₂，其中，RE為Tb、Gd、Sm、Pr、Cr中一種或多種；其中，x的取值范圍為0.0001≤x≤0.1，優(yōu)選地，0.0005≤x≤0.05，更優(yōu)選地，0.001≤x≤0.03；y的取值范圍為0＜y≤0.5，優(yōu)選地，0.005＜y≤0.3；z的取值范圍為0≤z≤0.1，優(yōu)選地，0.001＜z≤0.03。

本發(fā)明還提供用于白光照明的熒光陶瓷的制備方法，包含有以下步驟，

步驟S1，合成陶瓷粉體原料，陶瓷粉體原料為(Lu,RE,Ce)₃(Al,Mn)₅O₁₂，粒徑D50為0.01～1.0μm，優(yōu)選地，0.05～0.5μm；

步驟S2，球磨混料；

步驟S3，干燥過篩；

步驟S4，燒結(jié)成陶瓷塊；

步驟S5，退火，得到權(quán)利要求1或2中的熒光陶瓷。