高显指白光PiG荧光薄膜制备与激光照明应用
2021-11-07李慧慧李乾利赵景泰张志军
袁 瑞, 郭 钒, 李慧慧, 佟 佳, 李乾利, 赵景泰, 张志军*
(1. 上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444;2. 桂林电子科技大学 材料科学与工程学院, 广西 桂林 541004)
1 引 言
激光照明(Laser-driven lighting)作为新一代的照明方式,相比于发光二极管(LED)照明,具有尺寸更小、能耗更低、亮度更高、照明距离更远、发散角更小等优点,适用于航空、航海、码头/矿井探照灯、汽车远光灯和户外搜救等需要进行远距离照明的应用场景[1-3]。其一般基本原理为:使用蓝光激光二极管照射荧光材料,荧光材料将部分蓝光转换成黄绿光,并和未被吸收的部分蓝光复合形成白光[2,4]。
对于激光照明所用荧光材料来说,传统的硅胶复合的荧光粉(Phosphors in silicone,PiS)方案由于其中的高分子材料容易老化、热导率低,不能承受较大激光辐照,在激光照明中容易失效[5-7]。因此,目前适用于激光照明的荧光材料主要有陶瓷类和薄膜类材料,但主要原料都为铈离子掺杂的钇铝石榴石(YAG∶Ce)或其相关的化合物[8-9]。陶瓷类可分为透明陶瓷[1, 10-12]、半透明陶瓷[13]和复合陶瓷[14-16]。透明陶瓷由于透过率较高,在透过式照明中蓝光太集中,光分布很不均匀,导致“漏蓝”现象[17-18]。而半透明陶瓷是在陶瓷内部留下不同的气孔率,能调控光的发散性;但由于其内部的气孔,使用激光功率不能太大,否则陶瓷片会在高功率激光的作用下因受热不均匀而导致开裂[13]。YAG∶Ce-Al2O3复合陶瓷虽可以实现不漏蓝与很高的致密度,但是发光效率不够高[17,19]。此外,由于陶瓷类的合成温度都很高,超过1 500 ℃,因此能够承受较高的激光功率。……
