Avances en la investigación de materiales de luminiscencia con estructura compuesta para la iluminación sólida

QI Xingyu ,  

WU Lan ,  

MA Yuelong ,  

WANG Zidong ,  

ZHAO Yimo ,  

YAN Ziyang ,  

摘要

Los dispositivos de iluminación sólida, impulsados por láser azul/diodos emisores de luz mediante láser, presentan amplias perspectivas de aplicación en campos como los faros de automóviles, la iluminación militar, los endoscopios médicos, y otros, debido a sus destacadas ventajas en eficiencia lumínica, consumo energético reducido y larga vida útil. Como componente de conversión central de los dispositivos de iluminación láser/LED, el diseño estructural de los materiales de luminiscencia (a nivel macroscópico y microscópico) determina directamente la calidad del color de los dispositivos, los parámetros de colorimetría y la estabilidad a largo plazo. Sin embargo, las estructuras tradicionales de los materiales de luminiscencia enfrentan problemas comunes bajo la excitación del láser azul de alta densidad de potencia/LED, como la acumulación severa de calor, la baja eficiencia de extracción de la luz y la diferencia en la temperatura del color de la luz, lo que limita seriamente el desarrollo de los dispositivos de iluminación. Por lo tanto, el surgimiento de materiales de luminiscencia con estructura compuesta, con un rendimiento óptico, térmico y físico-químico excelente, se convierte en el punto de quiebre clave para resolver estos problemas. En este artículo se revisa de manera sistemática los últimos avances en la investigación de materiales de luminiscencia con estructura compuesta para la iluminación láser/LED, desde el aspecto macroscópico (diseño estructural compuesto homogéneo/heterogéneo, estructura compuesta de alta conductividad térmica, diseño de configuración especial) hasta el aspecto microscópico (introducción de medios y micro-poros). Se detallan las estrategias de regulación de la calidad del color, la eficacia térmica y la eficiencia de extracción de la luz de los materiales de luminiscencia con estructura compuesta. Además, se discuten en profundidad los desafíos que enfrentan los materiales de luminiscencia con estructura compuesta en aspectos como el mecanismo de saturación lumínica, el mecanismo de generación de calor, la gestión térmica, la recaptura y el modo de envasado, y se ofrecen perspectivas para el futuro de las nuevas tecnologías de iluminación.

关键词

materiales de luminiscencia; iluminación láser; LED blancos; estructura compuesta; rendimiento luz-calor

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