激光照明用La_3Si_6N_(11)∶Ce~(3+)荧光玻璃薄膜合成及其性能调控

作者：黄敏航; 邾强强; 孟遥; 胡翔宇; 张宏; 王乐

来源：发光学报, 2021, 42(10): 1482-1492.

• 荧光玻璃薄膜
• 激光照明
• 蓝光透过膜
• 蓝宝石基板

高性能荧光转换材料的开发是激光照明技术发展的关键,由于荧光材料会受到高功率激光的激发,因此必须具有高导热性能及优良的高温稳定性。荧光玻璃薄膜材料由于其优异的综合性能,在激光照明显示领域表现出了良好的应用前景。传统Y3Al5O12∶Ce3+(YAG∶Ce3+)荧光玻璃薄膜由于显色性能较差,难以满足高品质激光照明应用的需求。氮化物荧光材料La3Si6N11∶Ce3+由于结构的特性,表现出比YAG∶Ce3+更宽的发光光谱和更好的热猝灭性能。本工作针对高显色激光照明的应用需求,在镀有光学薄膜（蓝光透过）的高导热蓝宝石基板上制备了La3Si6N11∶Ce3+(LSN∶Ce3+)荧光玻璃薄膜,并研究了合成温度、荧光粉与玻璃粉的比例（PtG比）、薄膜厚度以及蓝光透过光学薄膜对最终样品发光性能的影响。通过工艺优化,在800℃条件下获得了综合性能优异的LSN∶Ce3+荧光玻璃薄膜（PtG比为1∶1,厚度为50μm）,样品可承受最大功率密度为12.73 W/mm2蓝色激光的激发,发光效率可以达到157.6 lm/W。此外,LSN∶Ce3+荧光玻璃薄膜显色指数Ra相比YAG∶Ce3+提高了9%左右,达到了74.9,在高显色、高功率激光照明领域表现出良好的应用前景。

• 单位
  光学与电子科技学院; 中国计量大学