Intematix 荧光粉的简介
Post By：2010-10-28 15:16:47
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摘要：鉴于美国Intematix 公司荧光粉性能的稳步提升，市场占有率的迅速扩大， 特别是近来韩国三星强力推出LED 背光电视
鉴于美国Intematix 公司荧光粉性能的稳步提升，市场占有率的迅速扩大， 特别是近来韩国三星强力推出LED 背光电视， 大量采用Intematix 专利荧光粉，Itematix的产品现已具有很高的市场占有率。
Intematix 深圳英特美光电有限公司总经理刘晓博士（以下简称刘博士）介绍，Intematix 总公司在美国加州，成立于2000 年，公司主要由美国几家大的风投公司投资，包括韩国三星也在公司占有重要股份。公司现有员工70-80 人，但其中博士就占了近30 人。公司早期从事美国能源部、国防部的一些能源、医疗、纳米材料研究项目。其硅酸盐荧光粉专利材料在几年后的商业LED领域迅猛发展中建立了广泛的应用，不但性能优异，且具有自主的知识产权，在美国就申请了几十项专利。
Intematix 在2007 年后开始筹建并成立了数家子公司，包括台湾英特明光能有限公司，苏州英特华照明有限公司，以及深圳英特美光电有限公司--作为Intematix 集团及其子公司在华的业务及经营中心，公司的迅速发展，很快使Intematix 近年来一跃成为具独特技术的世界领先光电子材料研究生产商。
核心技术推动Intematix 荧光粉的发展
刘博士介绍，Intematix有一套独特的材料研究技术，这套技术本身在美国也是有专利的，简单来说，这套材料研发技术能够同时对几百种，甚至几千种不同组分的化学材料进行研究测试，大大缩短了材料研发的时间（下图一所示）。 因为荧光粉化学材料含有众多的元素及掺杂，如欲找到最佳的组分及组合，要进行众多的实验，花很多的人力和时间，Intematix 的这套专利材料研发技术，可以将别人一年甚至几年才能完成的工作，缩短至一、二个月内完成，这是Intematix的产品性能后来居上的关键。而且Intematix荧光粉不但性能优异，且具有广泛的专利保护，并且全球很多大封装厂， 包括多家中国大陆的封装厂， 很多均有Intematix 的专利授权。
总的来说，LED 荧光粉有几个主要分支，首先，日亚的YAG 以稀土Ce 掺杂是最对LED白光封装最具限制力量的专利。日亚也曾对侵犯其专利的多家公司提出过诉讼，虽然YAG 材料已存在很长时间，生产YAG 材料本身并不构成侵权，但可以说，使用YAG 荧光粉做白光LED封装，就对日亚专利发生了侵权。对此，欧司朗公司研发了TAG 荧光粉。虽同为铝酸盐，但因为TAG 使用元素（TB）取代了YAG 中的元素（Y），成功的避开了日亚的专图一利，另树一帜。继而，欧司朗公司对台湾，韩国几家领先的封装公司进行了TAG 荧光粉封装白光LED 的授权，从而使这些公司能够合法生产销售白光LED .
但遗憾的是，TAG 荧光粉性能远不如YAG,光效也相差甚远，多年的生产及研究都没有很大的突破，这限制了TAG 荧光粉的应用。所以现在很多有欧司朗TAG授权的客户，均开始使用Intematix 的荧光粉。
专利荧光粉的另外二个分支就是日本丰田合成和Intematix 的硅酸盐系列，硅酸盐系列的荧光粉与YAG及T A G 完全不同，不但是主体材料不同，颗粒度不同，而且掺杂的稀土元素也不同（Eu 而非Ce ）。Intematix 的硅酸盐荧光粉与丰田合成的不同，有点类似YAG 与TAG 的不同，虽同为硅酸盐但两公司硅酸盐的主体成份不同，掺杂及取代的硅酸盐中的成份元素也不同，也正是这些不同点，使Intematix 硅酸盐荧光粉的性能得以很大改善，得到商家广泛的应用。
而且Intematix 荧光粉种类比较多，但就硅酸盐来说，最常用的是1 2 种，其中3 种绿粉，6 种黄粉及3 种橙红粉 （如图二所示）。
使用这些荧光粉和不同的芯片搭配，可以做成各种色调的LED ,包括色湿2000K 以上的所有白光。今年Intematix 又推出了氮化物红色荧光粉系列，波长从630nm 至670nm 不等。红色荧光粉的推出，为高NTSC 的LED 背光大屏幕LED 电视背光，及高显色性LED白光提供了可行的解决方案。另外，Intematix 的YAG 荧光粉系列，也以其性能优异，价格具有竞争力而着称。不但能取代市场上现今传统荧光粉厂家的Y A G 荧光粉，而且，特别是Y A G - 0 4 荧光粉系列，其光效可以超出普通荧光粉的15% 左右。在追求高光效的L E D 封装，特别是大功率LED 上，得到了广泛的应用和客户的认可。当然由于Intematix 的荧光粉种类较多，在选择和使用上可能需要一定的专业指导，刚开始使用时，可能也觉得有些难度，但绝大多数的客户，在与我们沟通和讨论后，不但能得心应手的使用，而且由于我司的荧光粉种类齐全，熟练使用后，能够达到客户所需求的各种目的。
Intematix 荧光粉有很多特性，但其中一个很重要的，就是短波长芯片对硅酸盐荧光粉的激发效率比较高（如图三所示），所以我们推荐客户尽量使用波长较短的芯片，如455nm 以下，甚至450nm以下的芯片。短波长的芯片激发，为了达到一定的色座标的白光，相对长波长芯片激发，要选择发射波长较短的荧光粉，而对Intematix 硅酸盐荧光粉，波长较短的荧光粉，光效相对又做得比较好，这也从光谱（图三）
中可以看出。从以上这两个因素来考虑，都是吻合的一个方向，就是尽量选择短波长蓝光LED 芯片来配合Intematix硅酸盐荧光粉做白光。
Intematix 荧光粉能达到其它荧光粉不能做到的性能指标
刘博士表示，首先一般荧光粉都是做正白L E D的，做低色温的暖白LED 就比较困难，Intematix 荧光粉不但做正白没有问题，其OG 系列（如O5742 和G2762 搭配），具有包彩正，光效高，稳定性好的特点，可以做成各种不同色温的白光，且具有相对较高的显色指数。
其次，对大功率LED,Intematix 有专门的荧光粉，如需要专利，可以选择SY450-3 ,该荧光粉相对于正白的Y 系列荧光粉，具有较小的温度系数，从而在大功率L E D 较高的结温环境中，也能保持较好的光效。客户也可以选择YAG - 04 系列的荧光粉，该荧光粉能够比市场上现今一般的YAG荧光粉提高光效近15个百分点。Intematix的绿色硅酸盐荧光粉是当今转换效率最高的荧光粉，这将在大尺寸L E D 电视背光中发挥重要的作用。也可以与蓝色芯片搭配，做成各种绿色、天蓝色等L E D.现在汽车中逐渐得到广泛应用。使用蓝色芯片加绿色荧光粉，也可以制成单色的绿色LED ,光效可以超过100lm/W,是当今光效最高的绿色LED 之一，虽然光谱半宽较宽，但在大光通量，如洗墙灯等的应用中，将发挥共独特的优势。Intematix 橘红色荧光粉，波长从585 nm 至610nm,不但是生成暖白LED 的重要元素，也可以制成水红色、紫罗兰、及琥珀色LED.Intematix 橘色LED,同样是硅酸盐成份，不含硫，稳定性好，制作成本也比氮化物红色荧光粉低很多，因此得到了广泛的应用。使用Intematix 荧光粉可以在蓝光芯片上制成各种有色的LED（图四）。
在此特别值得一提的是使用Intematix橘红色荧光粉制成的琥珀色LED,由于蓝光芯片及荧光粉光效都很高，由此制成的琥珀色LED 可以比使用四元砷化镓基板芯片直接封装的琥珀LED 还亮，而且，由于蓝色芯片氮化镓的禁带宽度较砷化镓大，由其制成的琥珀色LED温度系数较小。四元芯片琥珀色LED 在结温80 ℃时其亮度已经降到了室温时的40% 左右。而蓝光芯片加荧光粉的琥珀色LED,其亮度仍保持在90 % 左右（如图五所示）。这在一些较高温度下使用琥珀色LED来说，如烈日下的黄色交通灯，Intematix无疑具有很大的优势。总之Intematix 荧光粉在有色LED 中的应用，我认为是很值得开发的领域。我们也希望与各厂商共同探讨这方面的开发及应用。共同努力开拓这一新的方向。
Intematix 开发出适用于不同波段芯片的“万能”荧光粉
Intematix 开发出适用于不同波段的单一荧光粉，能做成同一色坐标的白光。它是同一种荧光粉，适用于一定范围内的不同波长LED芯片，制成CIE 非常接近的白光LED,这种荧光粉换句话说具有其生成白光LED不同芯片波长变化而改变的特性，如应用在生产上，也能降低由激发光波长改变而引起的离散分布，从而提高量率和出货率。如果能应用在大图片芯片做白光上，将大大减化生产工艺和成本。
刘博士讲解了其原理。大家知道如果芯片的波长改变，荧光粉的发光波长也作相应改变，就能在一定范围内达到同样色坐标的白光，通常荧光粉波长的改变是选择不同的荧光粉来达到的，
但是我们这种所说的“万能”荧光粉，其发光波长在一定范围内会随激发光波长的改变而自动改变。激发波长变长，荧光粉发光波长也跟着变长，巧妙调节这一节奏，就能使组合的白光LED 的CIE 非常接近，从而达到“ 不变” 的效果。之所以尚未达到市场广泛的认可，重点的原因之一，就是在LED 封装过程中，各种其它因素造成的离散性很大，有些远远超出了由激发光波长改变成的离散性。从而掩盖了荧光粉的自动调节效果。而且所谓“万能”也是在一定范围内适用的。并不是对很大的激发光波长改变，或各种其它原因所造成的离散性均有功效。但我们并没有放弃，仍在不懈地与合适的厂商开发这荧光粉的应用。
能将暖白LED显色指数做到90以上的荧光粉
刘博士：暖白LED的显色指数做不高，主要是缺少红色的成份，适当加入Intematix 氮化物红粉，显色指数便能有很大的提高，当然，其它荧光粉也很重要，而且配方也有很多种，举例来说右图四就是用Intematix 的 G2762、O5446 及R6733 以G:O:R =75:14:10 的配方，在450nm 蓝光芯片激发下做出的色温3000K,CRI>90 的光谱。当然，显色性的提高也会使光强有所损失。因为以流明标称的光强值，是加入了人眼对光的敏感因子的，人眼对黄绿光最为敏感，而对红光敏感度很低，为了提高显色性，必须将黄色的光转换成红光，而同样能量的光，红光多了则对肉眼看来亮度就较低，LED 的流明数也就较低。所以高显色性暖白LED亮度较低是预期之中的事，理应如此。不过红色荧光粉的转换效率现仍较低也是事实，我们也在努力改进。
刘博士最后表示，Intematix虽然以专利硅酸盐，氮化物荧光粉着称。但也同时生产及提供YAG 荧光粉，YAG 荧光粉的生产在世上已有悠久的历史，只是其在L E D 白光方面的应用受到日亚的
专利限制。但YAG 的确是一种很好的荧光粉，它的很多性能其它荧光粉都很难超越。Intematix 的YAG-01,YAG-02 系列，其性能及成本均有很大优势。而YAG-04 系列可以说是当今光效最好的荧光粉，可供大家在适当的应用中选用。
文章来源： LED环球在线