本发明专利技术公开了一种玻璃荧光陶瓷及其制备方法与波长转换装置，所述玻璃荧光陶瓷包括荧光体、玻璃封装体和气孔，所述气孔在所述玻璃荧光陶瓷中占比为20～40vt％，气孔孔径大小为0.6～2μm，所述玻璃荧光陶瓷中所述荧光体的占比40～50vt％，所述玻璃封装体的占比为10～40vt％。本发明专利技术通过在玻璃荧光陶瓷中设置特定的气孔，能够提升对光的散射能力，提高受激后激发光和受激光的混合均匀性，有效解决了激光光源实现照明功能时存在黄光圈的问题，利用所述玻璃荧光陶瓷对激光进行波长转换时得到的光斑均匀性好，且光通量和照度高。且光通量和照度高。且光通量和照度高。
【技术实现步骤摘要】
玻璃荧光陶瓷及其制备方法与波长转换装置
[0001]本专利技术涉及荧光材料
，更具体地，涉及一种玻璃荧光陶瓷及其制备方法与波长转换装置。
技术介绍
[0002]激光(LD)是20世纪以来继LED光源后又一新兴的光源。LED光源的激发光呈朗伯分布，光斑尺寸范围内激发光能量分布较为均匀，由此激发出的荧光光斑均匀性较好。而LD激光光源出射的激发光具有高斯分布属性：光斑正中心照射区域激光能量高；偏离光斑中心区域能量低。边缘区域能量低一方面是由于激光高斯分布特征所致，导致蓝光能量低，另一方面，激光在波长转换材料中出现沿与入射方向垂直方向的散射衰减，也导致激光能量损耗，最终导致波长转换材料中，受激光激发的中心位置，激发光多，偏离中心位置蓝光少，从而造成荧光光斑出现中间偏白/偏蓝，四周偏黄现象，即“黄光圈”现象，极大影响光斑均匀性。特别地，在高激光功率光源中，光斑“黄光圈”现象更为显著。
[0003]针对激光光源中出现的光斑“黄光圈”问题，现有技术有的采用通过减小波长转换材料尺寸的方法，将波长转换材料减小至接近激光光斑大小尺寸，使得蓝激光只发生纵向激发，侧向激发大大减弱，从而使得光斑“黄光圈”现象得到抑制。但是波长转换材料减小后，材料导热散热性能变差，使得波长转换材料的使用可靠性显著降低。此外，该方案光源中小尺寸的波长转换材料与激光光斑同轴性较难控制，光斑仍存在颜色不均现象。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种玻璃荧光陶瓷，用于解决激光光源实现照明功能时存在黄光圈的问题，利用所述玻璃荧光陶瓷对激光进行波长转换时得到的光斑均匀性好，且光通量和照度高。
[0005]本专利技术的另一目的还在于提供所述玻璃荧光陶瓷的制备方法。
[0006]本专利技术的另一目的还在于提供一种波长转换装置。
[0007]本专利技术采取的技术方案如下：
[0008]一种玻璃荧光陶瓷，包括荧光体、玻璃封装体和气孔，所述气孔在所述玻璃荧光陶瓷中占比为20～40vt％，气孔孔径大小为0.6～2μm，所述玻璃荧光陶瓷中所述荧光体的占比为40～50vt％，所述玻璃封装体的质量占比为10～40vt％。
[0009]进一步地，所述荧光体为钇铝石榴石YAG、LuAG体系、氮化物LSN体系、α及β塞隆体系的黄色或绿色荧光粉。
[0010]进一步地，所述荧光体的粒径为2～5μm。
[0011]进一步地，所述玻璃封装体为软化点温度在550～1250℃的玻璃粉，玻璃粉主要成分为氧化铝、氧化硅、氧化硼、氧化锌、氧化镁中的一种或几种组合。
[0012]进一步地，所述玻璃粉粒径优选2～5μm。
[0013]作为一种实施方式，所述玻璃荧光陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
[0014](1)按照质量份计分别称取60～75份荧光体、20～30份玻璃封装体、10～15份造孔剂颗粒，加入到装有40～60份有机溶剂的球磨罐或研钵中，球磨或研磨，得到各成分均匀分散的混合浆料；
[0015](2)将所述混合浆料放置于干燥箱60
±
5℃温度下加热干燥12
±
2h，去除有机溶剂，得到干燥混合粉体；将所述混合粉体置于60
±
5Mpa压力冷等静压压制成型，得到玻璃荧光陶瓷生坯；
[0016](3)将所述玻璃荧光陶瓷生坯放置于烧结炉中600～1300℃温度下保温0.5～2h烧结，得到气孔占比为20～40vt％，气孔孔径大小为0.6～2μm玻璃荧光陶瓷。
[0017]作为另一种实施方式，所述玻璃荧光陶瓷的制备方法，包括如下步骤：(1)按照质量份计分别称取60～75份荧光体、20～30份玻璃封装体、10～15份造孔剂颗粒，加入到装有40～60份有机载体的球磨罐中或研钵中，球磨或研磨，得到各成分均匀分散的混合浆料；(2)将混合浆料置于
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0.06～
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0.1Mpa真空度环境中，600～1000rpm/min转速下真空搅拌排泡1～10min，制得粘稠度适合涂刮、点胶或印刷用的荧光浆料；将上述荧光浆料通过涂刮，点胶或者印刷方式附着在基板上，100～120℃温度下预烘烤10～30min。而后放置于烧结炉中600～1300℃温度下保温0.5～2h烧结，得到气孔占比为20～40vt％，气孔孔径大小为0.6～2μm玻璃荧光陶瓷。
[0018]进一步地，所述造孔剂为PMMA、PS、淀粉、石墨粉、木屑粉、碳酸氢铵、尿素中的一种或多种。更进一步地，所述造孔剂的粒径优选0.8～5μm。
[0019]一种波长转换装置，包括依次层叠设置的玻璃荧光陶瓷、荧光反射体层或透射激光、反射受激光的光学膜、以及导热基板，所述玻璃荧光陶瓷为上述玻璃荧光陶瓷。
[0020]进一步地，所述荧光反射体层为金属反射层、介质膜全反射层、漫反射层。
[0021]进一步地，所述导热基板为金属基板、氮化铝陶瓷基板、碳化硅陶瓷或蓝宝石基板。
[0022]进一步地，所述波长转换装置为荧光色轮，所述荧光色轮还包括转动马达。
[0023]进一步地，所述荧光色轮还包括散热鳍片。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在玻璃荧光陶瓷中设置特定的气孔，能够提升对光的散射能力，提高受激后激发光和受激光的混合均匀性，有效解决了激光光源实现照明功能时存在黄光圈的问题，利用所述玻璃荧光陶瓷对激光进行波长转换时得到的光斑均匀性好，且光通量和照度高。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例1至3的玻璃荧光陶瓷的结构示意图。
[0026]图2为本专利技术实施例4的荧光色轮的结构示意图。
[0027]图3为实施例7的荧光色轮的结构示意图。
[0028]图4为实施例8的荧光色轮的结构示意图。
[0029]图5为激光照射到实施例4所述荧光色轮上得到的光斑效果图。
[0030]图6为激光照射到实施例4所述荧光色轮上得到的光束照片图。
[0031]图7为激光照射到对比例1所述荧光色轮上得到的光斑效果图。
[0032]图8为激光照射到对比例1所述荧光色轮上得到的光束照片图。
[0033]图9为激光照射到对比例2所述荧光色轮上得到的光斑效果图。
[0034]图10为激光照射到对比例2所述荧光色轮上得到的光束照片图。
具体实施方式
[0035]为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
[0036]为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种玻璃荧光陶瓷，其特征在于，包括荧光体、玻璃封装体和气孔，所述气孔在所述玻璃荧光陶瓷中占比为20～40vt％，气孔孔径大小为0.6～2μm，所述玻璃荧光陶瓷中所述荧光体的占比为40～50vt％，所述玻璃封装体的占比为10～40vt％。2.根据权利要求1所述玻璃荧光陶瓷，其特征在于，所述荧光体为钇铝石榴石YAG、LuAG体系、氮化物LSN体系、α及β塞隆体系的黄色或绿色荧光粉。3.根据权利要求1所述的玻璃荧光陶瓷，其特征在于，所述荧光体的粒径为2～5μm。4.根据权利要求1所述的玻璃荧光陶瓷，其特征在于，所述玻璃封装体为软化点温度在450～1250℃的玻璃粉，玻璃粉主要成分为氧化铝、氧化硅、氧化硼、氧化锌、氧化镁中的一种或几种组合。5.根据权利要求4所述的玻璃荧光陶瓷，其特征在于，所述玻璃粉粒径为2～5μm。6.权利要求1至5任一权利要求所述的玻璃荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照质量份计分别称取60～75份荧光体、20～30份玻璃封装体、10～15份造孔剂颗粒，加入到装有40～60份有机溶剂的球磨罐或研钵中，球磨或研磨，得到各成分均匀分散的混合浆料；(2)将所述混合浆料放置于干燥箱60
±
5℃温度下加热干燥12
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2h，去除有机溶剂，得到干燥混合粉体；将所述混合粉体置于60
±
5Mpa压力冷等静压压制成型，得到玻璃荧光陶瓷生坯；(3)将所述玻璃荧光陶瓷...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世忠，
申请(专利权)人：深圳市光粒子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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