【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及白光照明，具体涉及一种块体发光材料及其制备方法以及激光照明光源。
技术介绍
1、固态照明光源具有节能、环保、寿命长、免维护、易控制等特点。其中，发光二极管和激光二极管激发源为主要的核心部件，被越来越多地广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、常规照明和城市夜景、汽车等行业及领域，4π发光的照明光源也是典型的应用。为了实现360°全角度照明，当前主要是led玉米灯结构，它是由分布在六个或八个方向的多个白色发光的led组成，这些白色led由柱状结构的蓝色led芯片和硅胶涂覆的荧光粉制成。然而，硅胶涂覆的荧光粉导热性较差，热量无法有效地散发到蓝色led芯片上，发光效率较低。另外，这种照明光源的显色指数较差，需要额外补充红光成分。
2、此外，文献blue laser diode-pumped ce:yag phosphor-coated cylindricalrod-based extended white light source with uniform illumination报道了一种涂有ce:yag荧光粉的圆柱形棒的均匀激光光源，公开了荧光粉被涂覆在丙烯酸棒的外侧，实现了360°全角度均匀照明。然而，这种封装结构热导率较差(～1w m-1·k-1)，只能承受1w的蓝色激光激发，且这种白光缺少红光成分，显色指数较差。另外，将荧光粉混入硅胶或环氧树脂胶中，然后再涂覆到片状物上，当前的工艺较为成熟，但是，对于棒状物来说，其侧面涂覆荧光粉没有合适的技术方案来实现。
技术实现思路b>
1、鉴于此，本专利技术公开了一种块体发光材料及其制备方法以及使用该块体发光材料的激光照明光源。该块体发光材料包括荧光陶瓷棒以及涂覆于荧光陶瓷棒外的红色荧光粉层，能够承受大功率的蓝光led和蓝光ld激发，获得更高的亮度。同时，本专利技术采用“浸入+旋转预固化+加热固化”的方式，使得红色荧光粉层均匀涂覆于荧光陶瓷棒外，有效的补充了白光光谱中的红光成分，显色指数高，发光均匀。
2、根据本专利技术的目的提出的一种块体发光材料，包括圆柱形荧光陶瓷棒以及涂覆于荧光陶瓷棒侧面和顶面的红色荧光粉层。
3、优选的，所述荧光陶瓷棒为luag:ce绿色荧光陶瓷或yag:ce黄色荧光陶瓷，ce掺杂浓度为0.01～0.05at％；所述荧光陶瓷棒顶面和底面半径为2.5～4mm，长度为30～60mm，800nm直线透过率为45～70％。
4、优选的，所述红色荧光粉层为红色ksf:mn4+荧光粉层或红色casn:eu2+荧光粉层。
5、本专利技术另外公开的一种制备上述块体发光材料的方法，包括以下步骤：
6、步骤一：制备荧光陶瓷棒；
7、步骤二：配置硅胶和荧光粉，获得硅胶与荧光粉混合的荧光粉胶；
8、步骤三：将步骤一获得的荧光陶瓷棒的顶面和侧面完全浸入在经步骤二获得的荧光粉胶中；
9、步骤四：将荧光陶瓷棒取出，将其底部固定在旋转台上，垂直放置；调整旋转台转速和时间，使荧光粉胶在荧光陶瓷棒表面初步固化；
10、步骤五：将表面初步固化的荧光陶瓷棒放入烘箱中，调节加热温度和保温时间，使其完全固化，获得块体发光材料。
11、优选的，步骤一中，采用真空烧结制备荧光陶瓷棒，其成型方式为凝胶注模或干压成型，烧结温度为1750～1800℃，真空度为1.5*10-4～5.5*10-4pa。
12、优选的，步骤二中，荧光粉与硅胶的添加比例为3:1～1:1，混合液的粘度为4000～8000mpa·s。
13、优选的，步骤三中，浸润时间为30～60min。
14、优选的，步骤四中，旋转台的转速为60～120r/min，时间60～120min。
15、优选的，步骤五中，加热温度为80～100℃，保温时间为5～8h。
16、本专利技术另外公开的一种激光照明光源，包括上述块体发光材料；将蓝光led或蓝光ld激发源设置于块体发光材料的下方，荧光陶瓷棒吸收蓝光发出黄绿光，剩余的蓝光激发红色荧光粉层，荧光粉发光红光，未被吸收的蓝光、荧光陶瓷棒发出的黄绿光以及荧光粉发出的红光在空间上均匀混合，实现4π白光照明。
17、与现有技术相比，本专利技术公开的一种块体发光材料及其制备方法以及激光照明光源的优点是：
18、(1)本专利技术公开的块体发光材料能够承受大功率的蓝光led和蓝光ld激发，获得更高的亮度。另外，荧光陶瓷棒表面均匀涂覆红色荧光粉，有效的补充了白光光谱中的红光成分，显色指数高，发光均匀。
19、(2)本专利技术公开的制备块体发光材料采用“浸入+旋转预固化+加热固化”的方式，可使得红色荧光粉层均匀涂覆于荧光陶瓷棒外，发光更加均匀。另外，该种方案可以通过改变硅胶的粘度和旋转的速率，来精准控制红色荧光粉的厚度，来实现不同色温的激光照明光源。
20、(3)本专利技术中荧光陶瓷棒采用真空烧结，荧光粉采用硅胶涂覆，工艺流程简单，适合产业化。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种块体发光材料，其特征在于，包括圆柱形荧光陶瓷棒(1)以及涂覆于荧光陶瓷棒(1)侧面和顶面的红色荧光粉层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种块体发光材料，其特征在于，所述荧光陶瓷棒(1)为LuAG:Ce绿色荧光陶瓷或YAG:Ce黄色荧光陶瓷，Ce掺杂浓度为0.01～0.05at％；所述荧光陶瓷棒(1)顶面和底面半径为2.5～4mm，长度为30～60mm，800nm直线透过率为45～70％。
3.根据权利要求1所述的一种块体发光材料，其特征在于，所述红色荧光粉层(2)为红色KSF:Mn4+荧光粉层或红色CASN:Eu2+荧光粉层。
4.一种制备权利要求1所述的块体发光材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中，采用真空烧结制备荧光陶瓷棒(1)，其成型方式为凝胶注模或干压成型，烧结温度为1750～1800℃，真空度为1.5*10-4～5.5*10-4Pa。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中，荧光粉与硅胶的添加比例为3:1～1:1，混合液的粘度为4000
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中，浸润时间为30～60min。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤四中，旋转台的转速为60～120r/min，时间60～120min。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤五中，加热温度为80～100℃，保温时间为5～8h。
10.一种激光照明光源，其特征在于，包括权利要求1所述的块体发光材料；将蓝光LED或蓝光LD激发源设置于块体发光材料的下方，荧光陶瓷棒(1)吸收蓝光发出黄绿光，剩余的蓝光激发红色荧光粉层(2)，荧光粉发光红光，未被吸收的蓝光、荧光陶瓷棒(1)发出的黄绿光以及荧光粉发出的红光在空间上均匀混合，实现4π白光照明。
...【技术特征摘要】
1.一种块体发光材料，其特征在于，包括圆柱形荧光陶瓷棒(1)以及涂覆于荧光陶瓷棒(1)侧面和顶面的红色荧光粉层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种块体发光材料，其特征在于，所述荧光陶瓷棒(1)为luag:ce绿色荧光陶瓷或yag:ce黄色荧光陶瓷，ce掺杂浓度为0.01～0.05at％；所述荧光陶瓷棒(1)顶面和底面半径为2.5～4mm，长度为30～60mm，800nm直线透过率为45～70％。
3.根据权利要求1所述的一种块体发光材料，其特征在于，所述红色荧光粉层(2)为红色ksf:mn4+荧光粉层或红色casn:eu2+荧光粉层。
4.一种制备权利要求1所述的块体发光材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中，采用真空烧结制备荧光陶瓷棒(1)，其成型方式为凝胶注模或干压成型，烧结温度为1750～1800℃，真空度为1.5*10...
【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，康健，陈东顺，王彤，沈诗博，吴晓东，周天元，李延彬，陈浩，
申请(专利权)人：江苏锡沂高新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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