日企开发荧光体片材 提高白色LED亮度10%

　　东丽开发出了可在不提高输入功率的前提下将白色LED器件的亮度提高10%以上的荧光体片材。该片材是在以硅树脂为主要成分的粘合剂中撒上荧光体制成的，用于由蓝色LED与黄色荧光体或红绿色荧光体组合而成的白色LED。

　　由于该片材可以提高亮度，因此设想应用于大功率照明用途。提高亮度有利于削减LED器件的使用数量和减少输入功率，有助于减轻汽车大灯的重量和实现节能。纯电动汽车需要延长充一次电可行驶的距离，而大灯实现节能有利于延长行驶距离。另外，该片材还能减少高价荧光体的使用量，缩短制造工艺，因此还有利于降低制造成本。

　　片材提高白色LED器件的亮度是通过以下两点实现的：1)使作为荧光体粘合剂的硅树脂折射率接近于LED芯片材料——氮化镓的折射率(2.5);2)增大荧光体粒径。

　　也就是说，在由蓝色LED与荧光体组成的白色LED器件中，LED芯片的光透过撒有荧光体的粘合剂之后才会变色。讨厌的是LED芯片的折射率与撒有荧光体的粘合剂的折射率不同。因此，从LED芯片发出的部分光在该芯片与粘合剂的界面上发生全反射而被浪费掉。

　　(1)就是为了减少因全反射而浪费掉的光量。通过提高粘合剂的折射率，使粘合剂的折射率接近于芯片的折射率，减少了全反射的光量。据东丽介绍，普通硅树脂的折射率为1.5。而此次开发品的粘合剂为1.6。该公司指出，这样使可有效利用的光量增加10%。

　　(2)利用了“荧光体粒径越大，发光越亮”的原理。通过混合比以前粒径更大的荧光体，使平均粒径增大了10μ～15μm。如果单纯增大荧光体的粒径即可的话，以前就这样做了。以前之所以未这样做，是因为荧光体的粒径越大，在粘合剂中撒荧光体时，荧光体的沉淀和凝聚现象就越严重。为此，东丽开发出了让荧光体颗粒能够更加均匀地分散的技术。这样，即使撒入大粒径荧光体，也可以减少沉淀和凝聚，增大荧光体的粒径。另外，均匀分布还可以减少白色光的色差。

　　新开发的荧光体片材还确立了在粘合剂中以高浓度分布荧光体的技术。从而可使荧光体片材减薄至30μm，提高散热性。在需要更高亮度的用途中有时需要通过提高输入功率来保证亮度，恰好该片材的散热性高，可以直接使用。

　　该片材加热到摄氏80度左右时，会表现出粘附性。因此，将片材层叠到芯片上时，不需要粘合剂。并且，跟原来浇注在硅树脂中撒有荧光体的液体及利用喷雾器喷洒该液体的制法不同，可以只在LED芯片的发光面上形成荧光层。这样，可使高价荧光体(大概100万～200万日元/kg)用量比传统工艺减少2～3成，有时甚至可以减少5成。另外，可以大幅缩短采用传统制法需要3～5个小时的白色LED后工序(利用晶圆芯片制造LED器件的工序)时间。东丽表示，这样可以将白色LED器件的总成本减半。

　　另外，据东丽介绍，过去没有可在不提高输入功率的前提下将亮度提高10%以上的荧光体片材。并且也没有加热时呈现出粘附性、不需要粘合剂的荧光体片材。该公司将利用这两个特点抢占市场份额。片材已于2015年1月开始销售和生产。最初产量为1万张/月。东丽表示“将尽快达到10万枚/月”。

责编：李杰