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東レ、白色LED用の「蛍光体シート」開発 明るさ10%アップ、製造コストも削減

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東レ、白色LED用の「蛍光体シート」開発 明るさ10%アップ、製造コストも削減

東レ(東京都)は、投入電力を上げることなく白色LEDデバイスの輝度を10%以上向上させることできる「白色LED用蛍光体シート」を開発し、本格的な販売を開始する。

このシートは、同社独自の蛍光体分散技術によってシート状(厚み40μm~)に成形したもの。シリコン樹脂の屈折率を制御することにより、LEDデバイスの輝度向上に成功した。蛍光体の高濃度充填による薄膜形成が可能なため、従来工法に比べて放熱性にも優れており、投入電力を上げて輝度向上を図ることも可能。

また、蛍光体を均一分散し、膜厚精度にも優れ、白色光の色バラツキを最小化することができる。加えてLEDチップの発光面だけに効率的に蛍光体層を形成できることから、LED製造工程の大幅なプロセスコスト削減にも貢献。また、蛍光体の使用量を減らすことができるため、レアアースの使用量削減にもつながる。

なお、すでに本材料を適用した白色LEDデバイスが、従来製品と同等以上の長期信頼性が得られることを確認している。

白色LEDは、「青色LED+黄色蛍光体」あるいは「青色LED+赤・緑色蛍光体」の組み合わせで白色発光させる方法が主流で、LEDパッケージの製造工法としては、蛍光体分散液を用いた「ディスペンス方式」や「スプレーコーティング方式」が主に採用されている。しかし、白色LEDデバイスの高輝度化は従来からの課題であり、また、従来工法では蛍光体の沈降・凝集によって白色光の品質にバラツキが生じるという問題があった。さらに、白色LEDに使用する蛍光体は非常に高価で、一般的にレアアースが使用されていることから、蛍光体削減は業界の大きな課題となっている。

白色LEDは、液晶ディスプレイのバックライトやスマートフォンのフラッシュ、一般家庭や店舗、街灯の各種照明などに幅広く使用されている。最近では自動車向けヘッドライトや車内照明への採用も進んでおり、今後も白色LEDデバイスは需要拡大が見込まれる。東レは、今回開発した白色LED用蛍光体シートをラミネート装置やプロセス技術と組み合わせて提案することで、ハイパワー照明や自動車のヘッドランプなどへの本格採用を目指す。

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