中國科學院寧波材料技術與工程研究所特種纖維與核能材料工程實驗室研究人員經過四年的努力，近期通過與韓國嶺南大學材料與工程系Jaehyung Lee合作，解決了兩相復合陶瓷界面相容性問題和低光散射損耗的高透明陶瓷制備技術，成功將陶瓷熒光粉鑲嵌入熱膨脹系數匹配的鋁基透明陶瓷基體中。

該透明陶瓷片的熱導率達到14W/m﹒K（硅膠和環氧樹脂在0.4 W/m﹒K），將傳統封裝中的被動發光模塊的熱導率提高了兩個數量級。研究團隊通過調整熒光粉的顏色和含量，獲得了不同發光要求的光轉換透明陶瓷片型號。

（a）熒光陶瓷片（b）光轉換透明陶瓷封裝示意圖

固態照明被譽為是繼白熾燈、熒光燈和高強度氣體放電燈之后的第四代電光源，相對于白熾燈5%和熒光燈20%的能量轉換效率，LED的能量轉換效率超過50%，因此LED的耗電量僅為白熾燈的1/10，熒光燈的2/5，特別是藍光芯片結合黃光熒光粉合成白光照明是下一代照明的一個重要方向。

近年來，LED主要采用藍光芯片激發/復合黃光熒光粉合成高質量的白光，然而目前所采用的硅膠和環氧樹脂混合陶瓷熒光粉存在較大的散熱和穩定性問題，這極大地限制了LED在大功率方面的應用（如公路、汽車大燈、海洋漁業、舞臺燈光等）。

（c）封裝透明陶瓷的LED燈珠（d）演示透明陶瓷型LED燈珠白光轉換效果

寧波材料所研究人員與相關封裝企業合作將該透明陶瓷片封裝到商業藍光芯片上獲得了全陶瓷型LED的燈珠。通過相關性能的測試，該燈珠色溫達到了4500K，光效達到107 lm/W，達到了市場主流的LED光效水平。熒光透明陶瓷封裝技術將極大簡化傳統LED封裝中的混膠和調色工藝，并有望使不同顏色熒光陶瓷完全標準化，減少人工誤差。

文章來源：寧波材料技術與工程研究所