小糸制作所開發出新型黃色熒光材料，實現直徑10mm的白色LED

日本小糸制作所開發出了用於LED照明的新型黃色螢光材料“Cl_MS螢光體”。該材料由該公司與東京工業大學教授細野秀雄的研究小組及名古屋大學教授澤博的研究小組共同開發，東京工業大學負責探明發光原理，名古屋大學負責分析結晶構造。盡管具體的量產時間未公布，但小糸制作所董事副社長、技術本部長、負責系統商品策劃室知識產權部研究所的橫矢雄二透露：“熒光材料的量產技術已經確立，打算與LED廠商和燈具廠商進行洽談。”

採用Cl_MS螢光體的開發品（左）與原產品（右）的比較

Cl_MS熒光體是在（Ca1-x,Srx）7（SiO3）6Cl2的母晶上添加起發光作用的激活劑Eu2+（銪）制成的（圖1）。這種材料的特點是，能以94％的量子效率將紫色光轉換成黃色光﹔激發時吸收的藍色光較少﹔發光時可以獲得范圍很廣的光譜，因此色彩表現性高等。橫矢雄二說，採用開發品的白色LED與現有產品相比，“不僅可獲得適合室內照明的柔和光線，還能降低制造成本”。

具有五大優點

小糸制作所採用Cl_MS螢光體、藍色螢光體和紫色LED芯片，開發出了直徑最大為10mm的半球狀白色LED（表1）。與2∼3mm見方、厚度為0.5mm左右的現有白色LED構造相比，體積達到了50倍以上。小糸制作所研究所主管大長久芳說：“以原來1/10∼1/20的低濃度，涂布了較厚的Cl_MS螢光體和藍色螢光體顆粒。”

使用Cl_MS螢光體的半球狀白色LED與現有白色LED相比，具有五大優點。第一個優點是光通量高、亮度大。小糸制作所稱，因為是以低濃度涂布螢光體顆粒，所以可抑制顆粒之間的遮光和散射，光通量提高了25％。第二個優點是，正面方向的亮度低，可以降低白色LED特有的刺眼感。其原因是，與原來結合採用藍色LED芯片和黃色螢光體（YAG）的白色LED相比，在光通量相同的情況下，發光面積增至10倍以上，亮度降至1/10以下。

第三個優點是，由於隻使用黃色和藍色兩種螢光體來獲得白色光，所以沒有指向性，雖採用直徑為10mm的半圓球構造，但仍能獲得均勻的白色光（圖2）。小糸制作所稱，結合使用藍色LED芯片和黃色螢光體的白色LED以及結合使用紫色LED芯片和紅藍綠3色螢光體的白色LED，很難採用像開發品這樣的大尺寸半球狀構造。前者因藍色LED芯片的光具有很強的直射性，周圍部分會發黃，而后者因藍光和綠光被紅色螢光材料吸收，周圍部分會發紅。

第四個優點是，因採用直徑為10mm的半球狀構造，照射范圍比原來更大。應用於LED照明時，能夠明亮地照射整個房間。第五個優點是形狀自由度高。因為沒有指向性，不僅可以做成半球狀還可以做成圓錐等形狀。（日經技術在線！ 供稿）