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，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”(正在申請商標(biāo)注冊)，最近已經(jīng)開始樣品供貨。Ceratec預(yù)計，能夠通過量產(chǎn)等實現(xiàn)低價格化。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“遠程熒光粉”方式的LED燈具。遠程熒光粉是指將熒光板與封裝了多個藍色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)在藍色LED光源的照射下，會被激發(fā)從而發(fā)出各色光線。這些光線混合后，就會形成白色等照明光。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)模空間的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)的遠程熒光粉方式LED燈具估計是利用被稱作有機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)光效率全都會提高”，尤其是發(fā)光效率會大幅提高。
關(guān)于耐熱性，在使用試制品進行的長期耐熱試驗(溫度為150℃和200℃，干燥環(huán)境)中，經(jīng)過2000個小時的暴露試驗，“相對發(fā)光亮度沒有變化”。“在采用原來的有機粘合劑的情況下，相對發(fā)光亮度會慢慢下降幾個百分點”，尤其是在200℃的溫度下，出現(xiàn)了在試驗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”。
在長期耐濕試驗(溫度為85℃，相對濕度為85%RH)中，“得到了2000個小時后相對發(fā)光亮度幾乎沒有劣化的結(jié)果”。可以確認，熒光粉得到了充分的保護。
LED用熒光片用于照明器具時，顯色指數(shù)(代表所含光線的波長光譜)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。
