[發明專利]一種實現高品質暖白光激光照明光源的熒光轉換器件

有效

• 申請號: 202110625031.6
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113251326B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 解榮軍;鄧陶麗;李淑星
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: F21K9/64
• 分類號: F21K9/64;F21V9/30;F21V9/38;F21Y115/30
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 魏思凡

本發明提供一種實現高品質暖白光激光照明光源的熒光轉換器件；以(La_1?x,Y_x)₃Si₆N₁₁:Ce(0≤x≤1)熒光粉作為材料，將其與玻璃粉、有機膠或高溫膠以及第二相混合均勻，在高導熱基板上刮涂成膜，燒結成型，得到具有特征微觀結構的復相(La_1?x,Y_x)₃Si₆N₁₁:Ce(0≤x≤1)+y％第二相(0y≤20)熒光轉換器件；本發明制備的熒光轉換器件與以往單一熒光粉激光材料相比，色溫更低，顯色指數更高；通過第二相的摻雜，使復相熒光轉換器的內量子效率提升比例大于10％，與藍光激光器配合，可獲得高光通量、高顯色指數以及高均勻性的暖白光激光照明光源；此外，通過在復相(La_1?x,Y_x)₃Si₆N₁₁:Ce+y％熒光層基礎上進行多層結構刮涂疊加，可以進一步調控白光的色溫與顯色指數，對實現高品質暖白光激光照明光源具有巨大的應用潛力。

技術領域

本發明屬于激光照明技術領域，具體涉及一種實現高品質暖白光激光照明光源的熒光轉換器件。

背景技術

當前，隨著人們對更大功率、更高亮度、更高品質光源日益增長的需求，固態照明光源朝著高功率密度和高亮度的方向發展。LD芯片相比LED芯片，能夠承受超過10W/mm²的功率密度且不存在“效率滾降”的問題，新一代激光照明技術應運而生。基于藍光激光激發熒光材料的激光照明技術可以獲得亮度高、準直性好、光衰低的白光，在高亮度照明和超大型顯示領域優勢明顯。然而，在工作狀態下，激光芯片功率密度極大，高于LED芯片激光密度近百倍，使得激光照明領域在應用過程中產生一系列前所未有的新問題。首先，缺乏紅色光光材料，導致色溫高與色彩飽和度差。目前，市場上多使用藍光LD激發黃色熒光材料獲得高亮度白光光源。但是，該組合模型產生的白光光譜中缺少紅光光譜，獲得的白光光源色溫較高(6000K)及顯示指數較低(CRI＜65)，為了克服此問題，近年來利用藍光LD芯片激發黃色(Y₃Al₅O₁₂:Ce)和紅色熒光材料復合從而實現低色溫、高顯指白光激光光源，而目前市場上基本為Eu離子摻雜的的紅色熒光材料，在高功率密度激光激發下，Eu離子摻雜的熒光材料會出現量子效率明顯下降及其熒光壽命(0.6～1μs)高導致嚴重的飽和問題，使得激光轉換材料飽和閾值普遍較低，光通量與光效難以提高。其次，在高功率密度激發下，熱飽和現象明顯，導致發光猝滅，而材料本身的產熱與散熱性能將直接影響最終承受的飽和閾值。最后，高功率密度激發下光色調控困難，光均勻性較差，在應用過程中，出現普遍的“中心藍點”現象。

發明內容

為了解決上述提到的問題，提供一種實現高品質暖白光激光照明光源的熒光轉換器件。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種實現高品質暖白光激光照明光源的熒光轉換器件，包括高導熱基板與薄膜，所述薄膜的組分包括玻璃粉、第二相、有機膠或高溫膠及氮化物(La_1-x,Y_x)₃Si₆N₁₁:Ce熒光粉；

所述(La_1-x,Y_x)₃Si₆N₁₁:Ce為黃/橙色熒光粉，其中0≤x≤1，所述第二相為氣孔、BN、AlN、Si₃N₄、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃中的任意一種或多種。

進一步的，所述第二相摻雜量為熒光粉體比重的0％～20％；熒光粉與(玻璃粉+第二相)質量比(PtG)為1：3～2：1。