戀夜直播app官方正版下载_戀夜直播高品质美女在线视频互动社区_戀夜直播官方版

閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
芯片/顯示

激光照明與顯示:光轉(zhuǎn)換材料

星之球科技 來(lái)源:澎湃號(hào)·湃客2021-11-23 我要評(píng)論(0 )   

激光照明作為新一代的大功率、高亮度照明技術(shù),在汽車大燈、航空航海照明、軍用手電、激光影院以及激光電視等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在激光照明技術(shù)中,熒光材料起到...

激光照明作為新一代的大功率、高亮度照明技術(shù),在汽車大燈、航空航海照明、軍用手電、激光影院以及激光電視等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在激光照明技術(shù)中,熒光材料起到光色轉(zhuǎn)換的重要作用,決定器件的發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度、顯色性及壽命等關(guān)鍵性能參數(shù)。傳統(tǒng)的固態(tài)照明封裝材料(如有機(jī)樹脂等)不但散熱性能差,而且在長(zhǎng)時(shí)間、高功率激光照射下會(huì)出現(xiàn)碳化和燒蝕等損傷現(xiàn)象,影響熒光材料的發(fā)光性能,從而最終導(dǎo)致整個(gè)光源器件的失效。為了獲得更高光效和可靠性的激光照明器件,熒光轉(zhuǎn)換材料須具有優(yōu)異的散熱性能及熱穩(wěn)定性。因此,研制耐高功率密度激發(fā)的高可靠性熒光轉(zhuǎn)換材料成為激光照明技術(shù)(包括激光顯示)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。中國(guó)計(jì)量大學(xué)光學(xué)與電子科技學(xué)院王樂(lè)教授團(tuán)隊(duì)自2010年起開始從事固態(tài)照明技術(shù)和關(guān)鍵核心發(fā)光材料的研究,聯(lián)合研發(fā)的白光LED產(chǎn)品已應(yīng)用于高清電視背光源、高速交通、國(guó)家重大會(huì)展、醫(yī)院等多個(gè)社發(fā)和民生工程領(lǐng)域,成果獲6項(xiàng)省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。研究團(tuán)隊(duì)于2015年起圍繞激光照明與顯示及發(fā)光材料開展了應(yīng)用基礎(chǔ)研究,以熒光玻璃、熒光薄膜及熒光陶瓷材料為研究對(duì)象,通過(guò)深入研究其發(fā)光飽和機(jī)理,并結(jié)合材料的光譜設(shè)計(jì)、顯色調(diào)控、光效提升和散熱優(yōu)化等方法,開發(fā)了系列高性能熒光轉(zhuǎn)換材料,結(jié)合光學(xué)設(shè)計(jì)、封裝技術(shù)和光學(xué)鍍膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)激光光源器件。近日,王樂(lè)教授團(tuán)隊(duì)在《發(fā)光學(xué)報(bào)》(EI、Scopus收錄,中文核心期刊)上發(fā)表了題為“激光照明應(yīng)用釔鋁石榴石熒光玻璃顯色性能優(yōu)化”和“激光照明用La?Si?N??:Ce3?熒光玻璃薄膜的合成及其性能調(diào)控”的研究論文。上述工作面向大功率、高亮度激光照明技術(shù)的應(yīng)用需求,詳細(xì)研究了熒光玻璃及熒光薄膜材料的合成工藝,并探討了如何實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)釔鋁石榴石結(jié)構(gòu)熒光材料顯色性能的提升及高可靠性氮化物熒光材料發(fā)光性能的調(diào)控。為使廣大發(fā)光同仁了解該課題組近年來(lái)在這一領(lǐng)域開展的相關(guān)工作,課題組應(yīng)編者邀請(qǐng)撰寫了本篇報(bào)道。在熒光玻璃材料的研究方面,針對(duì)Y?Al?O??:Ce3?(YAG:Ce3?)熒光材料光譜中紅綠光成分缺少的問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)選用綠色發(fā)光Y?(Ga,Al)?O??:Ce3?(YAGG:Ce3?)和橙色發(fā)光(Y,Gd)?Al?O??:Ce3?(GdYAG:Ce3?)熒光材料,制備了兼具高光效和高顯色性能的YAGG:Ce3?/GdYAG:Ce3?復(fù)合熒光玻璃,在藍(lán)色激光激發(fā)下其顯色指數(shù)(Ra)達(dá)到79.7(相比YAG:Ce3?熒光玻璃提升了13.7%左右)(圖1),發(fā)光效率為163.14 lm/W。(相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《發(fā)光學(xué)報(bào)》,2021, 42(10):1619-1626)圖1:YAGG:Ce3?/GdYAG:Ce3?復(fù)合熒光玻璃的(a)微觀結(jié)構(gòu)及(b)與藍(lán)色激光組合的發(fā)射光譜

圖1:YAGG:Ce3?/GdYAG:Ce3?復(fù)合熒光玻璃的(a)微觀結(jié)構(gòu)及(b)與藍(lán)色激光組合的發(fā)射光譜

在熒光薄膜材料的研究方面,研究團(tuán)隊(duì)選擇性能優(yōu)異的黃色發(fā)光La?Si?N??:Ce3?(LSN:Ce3?)氮化物作為熒光材料,在鍍有光學(xué)薄膜(藍(lán)光可透過(guò))的高導(dǎo)熱率藍(lán)寶石基板上制備了LSN:Ce3?熒光薄膜(圖2),使其可承受12.73 W/mm2藍(lán)色激光的激發(fā),并達(dá)到157.6 lm/W的發(fā)光效率,滿足了高功率激光照明的應(yīng)用要求。(相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《發(fā)光學(xué)報(bào)》,2021, 42(10):1482-1492.)圖2:La?Si?N??:Ce3?(LSN:Ce3?)氮化物熒光薄膜的(a)微觀結(jié)構(gòu)及(b)與藍(lán)色激光組合的發(fā)射光譜

圖2:La?Si?N??:Ce3?(LSN:Ce3?)氮化物熒光薄膜的(a)微觀結(jié)構(gòu)及(b)與藍(lán)色激光組合的發(fā)射光譜

此外,為了滿足寬色域激光顯示對(duì)熒光轉(zhuǎn)換材料的應(yīng)用需求,本研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)調(diào)控和優(yōu)化β-Sialon:Eu2?綠色和Calson:Ce3?紅色熒光薄膜的發(fā)光性能及空間結(jié)構(gòu),可控制備了β-Sialon:Eu2?/Calson:Ce3?雙層空間結(jié)構(gòu)的復(fù)合熒光薄膜,實(shí)現(xiàn)了107% NTSC和74.44 lm/W的寬色域激光顯示光源,并在激光微投產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了初步應(yīng)用(圖3)。(相關(guān)結(jié)果發(fā)表于J. Mater. Chem. C,2020, 8: 1746-1754.)圖3:β-Sialon:Eu2?/Calson:Ce3?雙層空間結(jié)構(gòu)復(fù)合熒光薄膜的發(fā)光特性及其在激光微投產(chǎn)品中的應(yīng)用

圖3:β-Sialon:Eu2?/Calson:Ce3?雙層空間結(jié)構(gòu)復(fù)合熒光薄膜的發(fā)光特性及其在激光微投產(chǎn)品中的應(yīng)用

在熒光陶瓷的研究方面,本研究團(tuán)隊(duì)和廈門大學(xué)解榮軍教授課題組合作,通過(guò)調(diào)控釔鋁石榴石結(jié)構(gòu)熒光陶瓷的發(fā)光中心濃度、化學(xué)組成及陶瓷厚度,系統(tǒng)研究了熒光陶瓷材料在大功率密度激發(fā)下的發(fā)光飽和機(jī)理,制備了高亮度黃色發(fā)光YAG:Ce3?(2347.9 lm)和綠色發(fā)光LuAG:Ce3?(3967.3 lm)熒光陶瓷。此外,為解決熒光陶瓷因缺乏散射中心而引起的光提取效率低和發(fā)光不均勻等問(wèn)題,通過(guò)在熒光陶瓷結(jié)構(gòu)中引入適量均勻分散的微氣孔作為散射中心,實(shí)現(xiàn)了釔鋁石榴石結(jié)構(gòu)熒光陶瓷的超高亮度、均勻發(fā)光(7199 lm)。相關(guān)熒光陶瓷材料已用于合作公司開發(fā)的激光汽車大燈等產(chǎn)品(圖4)。(相關(guān)結(jié)果發(fā)表于J. Mater. Chem. C, 2019, 7: 11449-11456;Laser Photonics Rev., 2019, 13, 1900147)圖4:釔鋁石榴石結(jié)構(gòu)熒光陶瓷性能調(diào)控及其在激光汽車大燈產(chǎn)品中的應(yīng)用

圖4:釔鋁石榴石結(jié)構(gòu)熒光陶瓷性能調(diào)控及其在激光汽車大燈產(chǎn)品中的應(yīng)用

在激光照明及顯示領(lǐng)域,傳統(tǒng)釔鋁石榴石結(jié)構(gòu)熒光材料雖然具有高光效和高發(fā)光飽和閾值的優(yōu)勢(shì),但由于其無(wú)法實(shí)現(xiàn)紅色發(fā)光,導(dǎo)致目前高功率激光照明及顯示光源明顯存在顯色指數(shù)或色域偏低的問(wèn)題。而可實(shí)現(xiàn)紅色發(fā)光的Eu2?摻雜氮化物等熒光材料,在高功率密度激光激發(fā)下又會(huì)產(chǎn)生較為顯著的發(fā)光飽和,使其無(wú)法應(yīng)用于激光照明及顯示技術(shù)。因此,研制高光效、高發(fā)光飽和閾值的紅色熒光材料是今后的重要研究課題,對(duì)于開發(fā)高性能激光照明及顯示光源十分關(guān)鍵。論文信息:黃敏航, 邾強(qiáng)強(qiáng), 孟遙, 等. 激光照明用La?Si?N??∶Ce3?熒光玻璃薄膜合成及其性能調(diào)控[J]. 發(fā)光學(xué)報(bào), 2021, 42(10):1482-1492. DOI:10.37188/CJL.20210076http://cjl.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/CJL.20210076孟遙, 邾強(qiáng)強(qiáng), 黃敏航, 等. 激光照明應(yīng)用釔鋁石榴石熒光玻璃顯色性能優(yōu)化[J]. 發(fā)光學(xué)報(bào), 2021, 42(10):1619-1626. DOI:10.37188/CJL.20210166http://cjl.lightpublishing.cn/thesisDeta


轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

制造業(yè)激光激光技術(shù)
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀