小糸制作所开发出新型黄色荧光材料，实现直径10mm的白色LED

日本小糸制作所开发出了用于LED照明的新型黄色萤光材料“Cl_MS萤光体”。该材料由该公司与东京工业大学教授细野秀雄的研究小组及名古屋大学教授泽博的研究小组共同开发，东京工业大学负责探明发光原理，名古屋大学负责分析结晶构造。尽管具体的量产时间未公布，但小糸制作所董事副社长、技术本部长、负责系统商品策划室知识产权部研究所的横矢雄二透露：“荧光材料的量产技术已经确立，打算与LED厂商和灯具厂商进行洽谈。”

采用Cl_MS萤光体的开发品（左）与原产品（右）的比较

Cl_MS荧光体是在（Ca1-x,Srx）7（SiO3）6Cl2的母晶上添加起发光作用的激活剂Eu2+（铕）制成的（图1）。这种材料的特点是，能以94％的量子效率将紫色光转换成黄色光；激发时吸收的蓝色光较少；发光时可以获得范围很广的光谱，因此色彩表现性高等。横矢雄二说，采用开发品的白色LED与现有产品相比，“不仅可获得适合室内照明的柔和光线，还能降低制造成本”。

具有五大优点

小糸制作所采用Cl_MS萤光体、蓝色萤光体和紫色LED芯片，开发出了直径最大为10mm的半球状白色LED（表1）。与2～3mm见方、厚度为0.5mm左右的现有白色LED构造相比，体积达到了50倍以上。小糸制作所研究所主管大长久芳说：“以原来1/10～1/20的低浓度，涂布了较厚的Cl_MS萤光体和蓝色萤光体颗粒。”

使用Cl_MS萤光体的半球状白色LED与现有白色LED相比，具有五大优点。第一个优点是光通量高、亮度大。小糸制作所称，因为是以低浓度涂布萤光体颗粒，所以可抑制颗粒之间的遮光和散射，光通量提高了25％。第二个优点是，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，与原来结合采用蓝色LED芯片和黄色萤光体（YAG）的白色LED相比，在光通量相同的情况下，发光面积增至10倍以上，亮度降至1/10以下。

第三个优点是，由于只使用黄色和蓝色两种萤光体来获得白色光，所以没有指向性，虽采用直径为10mm的半圆球构造，但仍能获得均匀的白色光（图2）。小糸制作所称，结合使用蓝色LED芯片和黄色萤光体的白色LED以及结合使用紫色LED芯片和红蓝绿3色萤光体的白色LED，很难采用像开发品这样的大尺寸半球状构造。前者因蓝色LED芯片的光具有很强的直射性，周围部分会发黄，而后者因蓝光和绿光被红色萤光材料吸收，周围部分会发红。

第四个优点是，因采用直径为10mm的半球状构造，照射范围比原来更大。应用于LED照明时，能够明亮地照射整个房间。第五个优点是形状自由度高。因为没有指向性，不仅可以做成半球状还可以做成圆锥等形状。（日经技术在线！ 供稿）