日廠電氣化學工業綠色螢光材料研發有新進展,可簡化LED背照燈散熱機構

與普通硅酸鹽類綠色螢光材料相比,具有溫度上升時發光強度下降較小的特點。日本電氣化學工業使β-SiAlON綠色螢光材料達到了實用水平,可用於在藍色LED上組合使用綠色和紅色螢光材料的高顯色型白色LED,該產品有望應用於液晶電視背照燈用白色LED等。

電氣化學工業表示,白色LED在長時間點亮時「芯片正上方的溫度會達到100~150℃」。如果是使用硅酸鹽類綠色螢光材料的白色LED,就會出現綠色發光強度下降,色彩平衡受到破壞的問題。因此,對於液晶電視等的LED背照燈而言,充分的散熱機構必不可少。而此次的綠色螢光材料,其原子間的共價鍵較強,對溫度具有出色的結構穩定性,因此發光強度的變動較小。如果是高溫下色彩變動也很小的白色LED,可簡化背照燈的散熱機構。電氣化學工業電子材料事業本部電子材料事業部電子構件部副部長澤田純一指出,雖然價格為硅酸鹽類材料的「數倍」,但通過採用基於此次開發的白色LED,便有助於降低最終產品的成本。

該公司執行董事、電子材料事業本部電子材料事業部部長山本學表示,該螢光材料從2009年10月開始銷售。另外,該公司還決定對生產開發產品的福岡縣大牟田市工廠進行設備投資,「於2010年起動新的熔爐」。估計在開發上提供協助的夏普將首先採用該材料。對於該材料,日本物質材料研究機構擁有相關專利,而電氣化學工業與該機構存在合作關係,所以可自由銷售。將展開大規模的銷售,預計第一度銷售額可達到數十億日元。該材料的難點在於室溫下的發光強度。與硅酸鹽類材料相比,發光強度略低。該公司表示,今後將通過改進力爭提高至同等水平。

此次的螢光材料通過把在β型氮化硅(Si3N4)結晶的部分Si置換成Al、部分N置換成O的材料(基質結晶)中,添加負責發光的銪(Eu)及鈰(Se)等稀土類元素製成。該公司中央研究所基礎研究部江本秀幸說,「利用了稀土類離子的鍵力的不同」,對基質結晶周圍的稀土類離子進行微調,便可提高發光強度。

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