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東麗開發出新型熒光體片材

時間:2018-05-05 16:52來源:日經技術在線 作者:不詳 點擊:
東麗開發出了可在不提高輸入功率的前提下將白色LED器件的亮度提高10%以上的熒光體片材(圖)。該片材是在以硅樹脂為主要成分的粘合劑中撒上熒光體制成的,用于由藍色LED與黃色熒光

東麗開發出了可在不提高輸入功率的前提下將白色LED器件的亮度提高10%以上的熒光體片材(圖)。該片材是在以硅樹脂為主要成分的粘合劑中撒上熒光體制成的,用于由藍色LED與黃色熒光體或紅綠色熒光體組合而成的白色LED。

東麗開發的在不提高輸入功率的前提下可將白色LED器件的亮度提高10%以上的熒光體片材

由于該片材可以提高亮度,因此設想應用于大功率照明用途。提高亮度有利于削減LED器件的使用數量和減少輸入功率,有助于減輕汽車大燈的重量和實現節能。純電動汽車需要延長充一次電可行駛的距離,而大燈實現節能有利于延長行駛距離。另外,該片材還能減少高價熒光體的使用量,縮短制造工藝,因此還有利于降低制造成本。

片材提高白色LED器件的亮度是通過以下兩點實現的。(1)使作為熒光體粘合劑的硅樹脂折射率接近于LED芯片材料——氮化鎵的折射率(2.5)。(2)增大熒光體粒徑。

也就是說,在由藍色LED與熒光體組成的白色LED器件中,LED芯片的光透過撒有熒光體的粘合劑之后才會變色。討厭的是LED芯片的折射率與撒有熒光體的粘合劑的折射率不同。因此,從LED芯片發出的部分光在該芯片與粘合劑的界面上發生全反射而被浪費掉。(1)就是為了減少因全反射而浪費掉的光量。通過提高粘合劑的折射率,使粘合劑的折射率接近于芯片的折射率,減少了全反射的光量。據東麗介紹,普通硅樹脂的折射率為1.5。而此次開發品的粘合劑為1.6。該公司指出,這樣使可有效利用的光量增加10%。

(2)利用了“熒光體粒徑越大,發光越亮”的原理。通過混合比以前粒徑更大的熒光體,使平均粒徑增大了10μ~15μm。如果單純增大熒光體的粒徑即可的話,以前就這樣做了。以前之所以未這樣做,是因為熒光體的粒徑越大,在粘合劑中撒熒光體時,熒光體的沉淀和凝聚現象就越嚴重。為此,東麗開發出了讓熒光體顆粒能夠更加均勻地分散的技術。這樣,即使撒入大粒徑熒光體,也可以減少沉淀和凝聚,增大熒光體的粒徑。另外,均勻分布還可以減少白色光的色差。

新開發的熒光體片材還確立了在粘合劑中以高濃度分布熒光體的技術。從而可使熒光體片材減薄至30μm,提高散熱性。在需要更高亮度的用途中有時需要通過提高輸入功率來保證亮度,恰好該片材的散熱性高,可以直接使用。

該片材加熱到攝氏80度左右時,會表現出粘附性。因此,將片材層疊到芯片上時,不需要粘合劑。并且,跟原來澆注在硅樹脂中撒有熒光體的液體及利用噴霧器噴灑該液體的制法不同,可以只在LED芯片的發光面上形成熒光層。這樣,可使高價熒光體(大概100萬~200萬日元/kg)用量比傳統工藝減少2~3成,有時甚至可以減少5成。另外,可以大幅縮短采用傳統制法需要3~5個小時的白色LED后工序(利用晶圓芯片制造LED器件的工序)時間。東麗表示,這樣可以將白色LED器件的總成本減半。

另外,據東麗介紹,過去沒有可在不提高輸入功率的前提下將亮度提高10%以上的熒光體片材。并且也沒有加熱時呈現出粘附性、不需要粘合劑的熒光體片材。該公司將利用這兩個特點搶占市場份額。片材已于2015年1月開始銷售和生產。最初產量為1萬張/月。東麗表示“將盡快達到10萬枚/月”。

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