黑玲丽， 李淑星， 程 璇， 解荣军

(厦门大学 材料学院， 福建 厦门 361005)

1 引 言

随着人们对更大功率、更高亮度、更高品质光源日益增长的需求，固态照明光源正朝着高功率密度和高亮度的方向发展[1-2]。发光二极管(LED)在高功率密度下的效率滚降导致其难以实现高亮度发光，而激光二极管(LD)却不存在效率滚降的问题[3]。相比较而言，基于蓝光激光激发荧光材料的激光照明技术可以获得亮度高、准直性好、光衰低的白光[4-6]，在高亮度照明(如汽车大灯、军民两用探照灯和搜索灯)和超大型显示(如巨幕电影、大尺寸电视和投影仪、大型拼接墙)等应用领域优势明显[7-11]。

实现激光照明技术的关键在于设计耐高功率密度激光激发且光学性能优异的荧光材料，即激光荧光材料[12]。激光荧光材料主要包括荧光陶瓷和荧光薄膜两种材料形式。荧光陶瓷具有热导率高、微观结构易调控、光学性能优异等优点，但其生产成本较高、制备工艺复杂[13-17]。如经典的Al2O3-Y3Al5O12∶Ce3+(Al2O3-YAG∶Ce)复合荧光陶瓷，其可耐受蓝光激光的功率密度高达50 W/mm2[16]。荧光薄膜是通过将高荧光粉含量的荧光玻璃薄膜烧结于高热导率的基板(如单晶、陶瓷、金属等)形成复合结构，可以大幅提升玻璃薄膜耐激光辐照的性能[18-21]。通过将YAG∶Ce荧光玻璃薄膜烧结在镀有光子晶体的蓝宝石基板上获得的荧光薄膜，可耐受的激光功率密度阈值高达11.2 W/mm2，输出光通量和光效分别为1 839 lm和210 lm/W，实现了高光通量、高光效的白光光源[20]。

为了提升光源的色彩饱和度，研究者进一步研制了光谱中包含更多红光成分的新型激光荧光材料。……