日本Ceratec開發(fā)出LED燈具用高性能陶瓷熒光片

日本太平洋水泥公司的子公司、從事高性能陶瓷產(chǎn)品業(yè)務(wù)的日本Ceratec公司(總部：仙臺(tái)市)，開發(fā)出了僅由高性能陶瓷成分構(gòu)成母相的LED燈具用熒光板“PhosCera”(正在申請(qǐng)商標(biāo)注冊(cè))，最近已經(jīng)開始樣品供貨。Ceratec預(yù)計(jì)，能夠通過量產(chǎn)等實(shí)現(xiàn)低價(jià)格化。該公司稱“這是日本首次銷售由高性能陶瓷成分構(gòu)成的LED用熒光板”。

此次開發(fā)的熒光板主要用于采用“遠(yuǎn)程熒光粉”方式的LED燈具。遠(yuǎn)程熒光粉是指將熒光板與封裝了多個(gè)藍(lán)色LED元件(用作熱源和光源)的基板分離配置的方式。熒光板涂層中的綠黃紅各色熒光粉(平均粒徑為10μ～20μm)在藍(lán)色LED光源的照射下，會(huì)被激發(fā)從而發(fā)出各色光線。這些光線混合后，就會(huì)形成白色等照明光。此次開發(fā)的熒光板主要用于大型商業(yè)設(shè)施和工廠等大規(guī)?？臻g的LED照明器具。

在綠黃紅各色熒光粉顆粒表面，首先包覆了一層微細(xì)的特殊陶瓷粒子(粒徑為幾nm)作為接合層，然后將這樣的顆粒與形成涂層母相的陶瓷粒子(平均粒徑為10μ～20μm)混合，并使其分散到溶劑中制成“墨水”，再利用絲網(wǎng)印刷法將該“墨水”涂在作為熒光片基材的耐熱玻璃表面(內(nèi)側(cè))，然后干燥、燒制，形成熒光片的涂層。估計(jì)該涂層可利用陶瓷粒子的粘合功能，貼在玻璃表面。試制品上，陶瓷母相中均勻分散了綠黃紅各色熒光粉的涂層的厚度約為80μm。

Ceratec介紹說，陶瓷粒子是形成涂層的粘合劑，其主要成分是SiO2類陶瓷，“熒光粉由YAG(由釔和鋁的復(fù)合氧化物Y3Al5O12構(gòu)成的石榴石構(gòu)造結(jié)晶)熒光粉和硫化物熒光粉構(gòu)成”。通常，空氣中的水分容易導(dǎo)致熒光粉劣化，但將熒光粉混在陶瓷粒子母相中以后，可以阻擋水分，提高耐久性。

牧田，其他公司供應(yīng)的遠(yuǎn)程熒光粉方式LED燈具估計(jì)是利用被稱作有機(jī)粘合劑的樹脂膠來固定各色熒光粉。據(jù)Ceratec介紹，“與采用有機(jī)粘合劑的產(chǎn)品相比，采用陶瓷粒子形成的母相后，燈具的耐熱性、耐光性和發(fā)光效率全都會(huì)提高”，尤其是發(fā)光效率會(huì)大幅提高。

關(guān)于耐熱性，在使用試制品進(jìn)行的長(zhǎng)期耐熱試驗(yàn)(溫度為150℃和200℃，干燥環(huán)境)中，經(jīng)過2000個(gè)小時(shí)的暴露試驗(yàn)，“相對(duì)發(fā)光亮度沒有變化”?！霸诓捎迷瓉淼挠袡C(jī)粘合劑的情況下，相對(duì)發(fā)光亮度會(huì)慢慢下降幾個(gè)百分點(diǎn)”，尤其是在200℃的溫度下，出現(xiàn)了在試驗(yàn)中涂層從基材玻璃上剝離的情況。而樣品的“耐熱性在500℃以上”。

在長(zhǎng)期耐濕試驗(yàn)(溫度為85℃，相對(duì)濕度為85%RH)中，“得到了2000個(gè)小時(shí)后相對(duì)發(fā)光亮度幾乎沒有劣化的結(jié)果”。可以確認(rèn)，熒光粉得到了充分的保護(hù)。

LED用熒光片用于照明器具時(shí)，顯色指數(shù)(代表所含光線的波長(zhǎng)光譜)非常接近自然光，十分出色。通過改變綠黃紅各色熒光粉的混合比例，可以將照明光的色調(diào)等調(diào)整至最佳狀態(tài)。

Ceratec表示，此次開發(fā)的熒光片具有出色的耐光性，因此可以用于紫外線LED和激光器等要求具備出色的耐光性的用途。

責(zé)編：李杰