日本開發(fā)出新型黃色熒光材料“CI _MS熒光體”
日本小絲制作所與東京工業(yè)大學細野秀雄教授的研究小組及名古屋大學澤博教授的研究小組合作開發(fā)出了新型黃色熒光材料“Cl_MS熒光體”，主要用在照明用白色LED上。小絲制作所董事副社長、技術本部長、負責系統(tǒng)商品策劃室知識產(chǎn)權部研究所的橫矢雄二介紹說，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，采用Cl_MS熒光體的白色LED“不僅可以獲得適合室內(nèi)照明的柔光，還可降低成本”。具體的量產(chǎn)時間未公布，不過橫矢表示，“熒光材料的量產(chǎn)技術已經(jīng)確立，正與LED廠商和燈具廠商進行洽談”。
量子效率為94％
Cl_MS熒光體是在化學式為(Ca1-x,Srx)7(SiO3)6Cl2的母晶上添加負責發(fā)光的激活劑Eu(銪)2+制成的，“具有層狀的全新結晶構造”(小絲制作所研究所主管大長久芳)。其特點是，能以94％的量子效率將紫色光轉(zhuǎn)換成黃色光；激發(fā)時吸收的藍色光少；發(fā)光光譜范圍廣，因此色彩表現(xiàn)性高等。
小絲制作所采用Cl_MS熒光體、藍色熒光體和紫色LED芯片相組合的方式開發(fā)出了直徑為10mm的半球狀白色LED。小絲制作所的大長介紹說，“以低濃度涂了較厚的Cl_MS熒光體和藍色熒光體顆粒”。與2mm～3mm見方厚0.5mm左右的現(xiàn)有白色LED構造相比，熒光體顆粒的濃度降至1/10～1/20。
白色LED有五大特點
此次開發(fā)的白色LED有五大特點。第一，光通量高、明亮。與采用同樣的紫色LED芯片和熒光體的原來構造的產(chǎn)品相比，光通量提高了25％。因為是以低濃度涂覆熒光體顆粒，因此抑制了顆粒間的遮光和散射。第二，正面方向的亮度低，減少了白色LED特有的刺眼現(xiàn)象。與以前那種組合藍色LED芯片和黃色熒光材(YAG)制成的白色LED相比，光通量相同的情況下，發(fā)光面積增至10倍，亮度降至1/10。
第三，由于是利用兩種熒光材料的光獲得白色光，因此沒有指向性，盡管是直徑10mm的半球狀構造，也不出現(xiàn)白色光不均勻現(xiàn)象。采用與該開發(fā)品相同的構造，組合藍色LED芯片和黃色熒光材料試制了白色LED，結果發(fā)現(xiàn)藍色光的直線傳播性強，周邊部分發(fā)黃。另外，還試制了紫色LED芯片組合紅藍綠3色熒光材料的白色LED，由于藍色和綠色光被紅色熒光材料吸收，因此周圍發(fā)紅。
第四，通過采用直徑10mm的半球狀構造，照射范圍比原來更大。應用于LED照明時，能夠明亮地照射整個房間。
第五，形狀自由度高。由于沒有指向性，不僅可以做成半球狀還可以做成圓錐等形狀。
成本很低
小絲制作所利用以部分結晶原材料為溶劑(焊劑)的自熔法制成Cl_MS熒光體。處理溫度為800℃左右。由于屬于氧化物熒光材料，因此“不需要像YAG等氮化物熒光材料那樣，做高溫(2000℃)、高壓(10氣壓)、環(huán)境控制(無氧狀態(tài))等處理，降低了成本(小絲制作所的大長)。
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