Nýlega hefur rannsóknarteymi frá Department of Advanced Laser and Optoelectronic Functional Materials og Department of Airborne Laser Technology and Systems, Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery, Chinese Academy of Sciences, tekið framförum í rannsóknum á afkastamiklum keramikfosfórum. beitt í hvítu ljósi LED/LD lýsingu, og viðeigandi niðurstöður eru teknar saman í titlinum „Rannsókn á hitaþolnu appelsínurauðu MgO-YMASG: Ce samsett fosfórkeramik fyrir hvítt ljós LED/LD lýsingu" og "Framleiðsla á Al2O3 Ce: (Y, Tb)3(Al, Mn)5O12 samsettum keramikfosfórum fyrir hálitaendurgjöf hvíta LED/LD lýsingu" og ' Framleiðsla Al2O3-Ce: (Y, Tb)3(Al, Mn).
Undanfarin ár hafa flúrljómunarbreytt hvít ljósdíóða (WLED) og hvít leysidíóða (WLD) byggð á YAG: Ce fosfórar hafa verið mikið notaðir á ljósa- og skjásviðum vegna orkusparandi, umhverfisvæns, smæðar. , og langan endingartíma. Meðal þeirra er Ce: YAG flúrljómandi keramik talið vera mikilvægt flúrljómandi umbreytingarefni í WLED/WLD tækjum vegna mikillar birtuvirkni, góðs efnafræðilegs stöðugleika og tiltölulega einfalds undirbúningsferlis. Hins vegar, eftir því sem rekstrarkraftur blárra LED og LDs eykst, mun YAG: Ce fosfórkeramikið þjást af hitauppstreymi fyrirbæri og draga þannig úr birtuskilvirkni þeirra. Á sama tíma leiðir skortur á rauðum þætti í losunarróf YAG: Ce til lágs litaendurgjafarvísitölu (CRI). Þess vegna, hvernig á að draga úr hitauppstreymi fyrirbæri og bæta ljóma frammistöðu flúrljómandi keramik undir mikilli afl örvun hafa orðið tvær helstu áskoranir.
Mynd 1. Hitaháð þróun varmadreifingar (a), sérvarmagetu (b) og varmaleiðni (c) MgO-YMASG: Ce samsett fasa fosfórkeramik
Mynd 2. Hvítt LED losunarróf (a), birtuskilvirkni og litahitastig (b) MgO-YMASG: Ce fosfór keramik, og hvítt LD losunarróf (c) af 30 at% MgO sýni
Í [Journal of Alloys and Compounds 990, 174436 (2024)] þessari vinnu, undirbjó rannsóknarteymið MgO-Y3Mg2AlSi2O12: Ce samsettan fasa flúrljómandi keramik með lofttæmi í fastfasa sintri. Sýnt var fram á að MgO gæti verið samhliða YMASG fasanum og innleiðing MgO sem seinni áfanga minnkaði í raun myndun Y4MgSi3O13 óhreininda. Með aukningu á MgO innihaldi jókst hitaleiðni sýnanna úr 5,13 W/ (m∙K) í 8,96 W/ (m∙K), sem dró í raun úr hitauppsöfnun flúrljómandi efna undir aflmiklum bláum LED/ LD örvun. Lýsingarvirkni sýnanna var sambærileg við YMASG: Ce fosfórkeramik við MgO innihald 30 wt%. Þetta gefur til kynna að MgO bætir verulega ljósútdráttarskilvirkni samsetta fosfórkeramiksins. Rannsóknin bendir til þess að MgO-YMASG: Ce samsett fosfórkeramik sé efnilegt sem rautt fosfórefni fyrir aflmikil hvít LED/LD lýsing.
Í þessari vinnu [Optical Materials 151, 115397 (2024)] útbjó rannsóknarteymið Al2O3-Ce: (Y, Tb)3(Al, Mn)5O12 samsett fasa flúrljómandi keramik með lofttæmi í fastfasa sintrun og kynnti Tb3+ til að bæla niður litahitastigshækkun keramiksins á meðan að lyfið er Mn2+ til að auka litaskilavísitölu þess. Tb3+ er kynnt til að hindra hækkun litahitastigs og annar áfangi Al2O3 er kynntur til að draga úr hitauppstreymi fyrirbærisins á áhrifaríkan hátt. Við leysir og LED örvun sýndi keramikið með 3 at% Ce3+ og 4 at% Mn2+ hæstu CRI gildin. Meðal þeirra náði CRI 75,6 við leysiörvun og 81,3 við LED örvun. Þessi vinna sýnir fram á að með fínstillingu íhluta getur Ce-Mn-Tb samlyfting aukið litabirgðastuðul samsettra fasa flúrljómandi keramik verulega og dregið úr fyrirbæri hækkun litahita, og þessar niðurstöður hafa mikla þýðingu til að bæta WLED/WLD ljósatæki.
Mynd 3. WLED (a) og WLD (b)(c) frammistaða Al2O3-Ce: (Y, Tb)3(Al, Mn)5O12 samsetta flúrljómandi keramik byggt á 3 at% Ce{ {8}} styrkur
