TWI794360B - 光轉換器 - Google Patents

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馬丁 利茲
烏爾里克 斯托爾
阿爾布雷希特 塞德爾
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Abstract

本發明之一目的係提供一種光轉換器，其即使於最高發光功率下亦具有穩定色彩且具有高發光效率。此目的藉由一種包含陶瓷元件(3)的光轉換器(1)來達成，該陶瓷元件(3)為螢光性，使得第一波長之光被吸收於陶瓷元件(3)中並發射具較長波長的螢光，該陶瓷元件包含孔隙(5)，該等孔隙(5)係在空間上不規則地分佈於陶瓷元件(3)內，該等孔隙(5)於陶瓷元件(3)內的分佈係不均勻的，以致孔隙位置之徑向分佈函數偏離1且於一特性距離(7)處具有最大值，該最大值具有至少1.2之值。

Description

光轉換器
本發明係關於一種用於將光轉換為具有較長波長之二次光的光轉換器元件，即用於降轉換(down-convevsion)光的光轉換器。
光轉換器或磷光體分別被廣泛地用來調適半導體光源的光譜範圍。
降轉換磷光體諸如摻鈰稀土金屬石榴石通常被用在需要於高發光強度下之準確色彩再現的光投影系統中。磷光體的用途係吸收同調、高功率、高頻率光源並將其轉換為較低頻率的漫發射光。
一項重要應用係使用藍色發光二極體提供白光。磷光體經吸收藍光激發並發射較長波長光，通常黃光。經由混合黃光與一部分起始藍光產生白光。
於直接照明應用中產生的一個典型問題係當高頻源之功率輸出相當高時，過多高頻光混合至漫反射發射中，從而給予投射光不期望的色彩。此問題可藉由操控孔隙度之量及大小以促進經轉換光的漫反射率及同時限制來源光的漫反射率而解決。於彩色影像投影中產生的一項問題在於最高發射功率無法與特定發射色彩分離。期望的發射色彩僅可與較低效率組合來達成。此係由於來 源光的高強度會導致淬滅現象，其降低量子效率及因此增加轉換器輸出中之未轉換光的分率。
WO 2007/107917 A2揭示一種作為轉換元件的多孔陶瓷，其具有至少97%之高密度與實質上介於200nm與5000nm之間的孔隙直徑。孔隙直徑分佈遵循對數常態分佈。陶瓷之孔隙大小及密度係經選擇以獲得高發光效率及朗伯(Lambertian)輻射型態。然而，於高發射功率下色彩改變的問題仍然可能存在。
因此，本發明之一目的係提供一種光轉換器，其即使於最高發光功率下亦具有穩定色彩且具有高發光效率。此目的係藉由獨立請求項之標的物來達成。本發明的有利改進處界定於各別的獨立請求項中。
因此，本發明係關於一種包含陶瓷元件的光轉換器，該陶瓷元件為螢光性，使得第一波長之光(即來源光)被吸收於陶瓷元件中並發射具較長波長的螢光。該陶瓷元件包含在空間上不規則地分佈於陶瓷元件內的孔隙，即孔隙並非根據重複或週期性型態配置。孔隙於陶瓷元件內的分佈係不均勻的，其分佈方式係使得孔隙位置之徑向分佈函數偏離1且於一特性距離處具有最大值，該最大值具有至少1.2之值。較佳地，該最大值具有至少1.3之值。根據本發明的孔隙位置係孔隙中心的位置。
因此，在根據本發明的陶瓷元件中，孔隙之分佈呈現一些程度的群集。此孔隙的群集為來源光及二次光(即螢光)提供改良的散射行為。此外，歸因於此散射性質，來源光(即第一波長光)可更深地穿透至陶瓷中，使得較大體積的陶瓷元件對轉換作出貢 獻。此降低在高發光功率下的淬滅現象，藉此穩定發射光的色彩。因此，本發明之陶瓷元件的結構確保針對期望的預期色彩使材料相對於來源光及發射光的濁度最佳化。預期色彩的發光強度亦經最佳化。
為控制來源光及螢光的散射及穿透深度，有利地以使得特性距離(即RDF之最大值)位在1.0μm至3μm之範圍內，較佳於1.3μm至2.5μm之範圍內的方式提供群集孔隙。
較佳地，轉換器吸收藍光作為第一波長光，並發射黃綠至紅光之可見範圍內的特定、通常寬光譜的光作為具較長波長之螢光。發射光譜的色彩印象通常以其重心波長(centroid wavelength)表徵。特定而言，陶瓷元件可經調適以吸收波長450nm之藍光並發射分別具有約550nm、或570nm、或580nm之重心波長的綠光、或黃光、或紅光。當然，此等特定發射重心波長係為實例且可藉由稀土金屬石榴石的適當組成進一步「調整」(tuned)。
孔隙的分佈可受陶瓷之起始材料的加工影響。一般而言，將起始材料研磨、擠壓然後燒結以製造陶瓷元件。可經由維持或產生粉末狀起始材料的特定聚結來達成不均勻、部分群集的空間孔隙分佈。明確言之，一種製造用於根據本發明之光轉換器之陶瓷元件的方法包括以下步驟：- 煅燒起始材料，- 使起始材料於適當液體中漿液化以製備懸浮液，- 研磨經煅燒原料的懸浮液，- 乾燥懸浮液以獲得粉末狀起始材料，- 擠壓粉末狀原料以獲得經擠壓坯料，及 - 燒結經擠壓坯料。
該方法進一步包括分別維持或產生誘導粉末狀起始材料之部分聚結，使得經擠壓坯料包含顆粒大小的不均勻且由其製得之陶瓷元件包含孔隙分佈的空間不均勻，從而產生如以上所定義之孔隙位置的徑向分佈函數，即其偏離1且於一特性距離處具有最大值，該最大值具有至少1.2之值。
以下參照圖式更詳細說明本發明。
1‧‧‧光轉換器
2‧‧‧光源
3‧‧‧陶瓷元件
4‧‧‧經擠壓坯料
5‧‧‧孔隙
7‧‧‧特性距離
9‧‧‧粉末狀起始材料
10‧‧‧9之粒子
11‧‧‧顆粒
13‧‧‧空隙
15‧‧‧經擠壓坯料
17‧‧‧壓模
18‧‧‧印模
19‧‧‧模頭
20‧‧‧轉換器輪
21‧‧‧載體
22‧‧‧雷射
23‧‧‧雷射光束
24‧‧‧入射點
25‧‧‧24於3上之跡線
26‧‧‧發射光束
27‧‧‧機架
29‧‧‧塗層
31‧‧‧透鏡
圖1(a)至(d)係製造陶瓷元件之基本製程步驟的示意圖。
圖2顯示兩種粉末狀起始材料之粒度分佈的直方圖。
圖3顯示粒度的對應累積值。
圖4顯示根據本發明之陶瓷元件及一比較實施例之孔隙的徑向分佈函數。
圖5(a)及(b)顯示兩張陶瓷元件的SEM顯微照片。
圖6係針對各種波長之濁度相對孔隙直徑的曲線圖。
圖7顯示具有光轉換器之轉換器輪。
圖8顯示具有光轉換器之光源。
圖9顯示針對大量樣本之cx及cy色坐標之比較的兩個圖。
圖10(a)至(d)顯示根據圖9之值的統計分佈。
圖11顯示大量樣本的效能值。
圖12(a)及(b)顯示根據圖11之值的統計分佈。
圖1大致描繪用來製造光轉換器1之陶瓷元件3的加 工步驟。基本上，製程步驟可採行根據WO 2014/114473 A1之方法步驟的順序。然而，該方法可藉由加工時間來改變。而且可省略或重複一些的特定言之關於研磨及均質化的方法步驟。
然而，類似於WO 2014/114473 A1，煅燒起始材料，使用適當液體製備漿液及研磨漿液。如圖1之部分(a)中所示，經由乾燥懸浮液來獲得具有微細粒子10的粉末狀起始材料9。然而，不同於WO 2014/114473 A1，於研磨期間維持或於隨後誘導粉末狀起始材料9的部分聚結。圖1(b)中顯示經部分聚結的起始材料9。因此，一些粒子10聚結成較大顆粒11。
隨後，如圖1(C)中顯示，利用壓模17擠壓粉末狀起始材料9以形成擠壓坯料15。如所示，起始材料9經由將印模18壓在壓模17之模頭19上而經單軸壓縮。
然而，製程可涉及額外或替代的均壓壓縮。一般而言，擠壓及隨後的燒結可根據WO 2014/114473 A1來進行，即經由將於步驟e)中乾燥之起始材料在10至50MPa之壓力下單軸壓縮以形成經擠壓坯料15及進一步將生坯體在100至300MPa之壓力下均壓壓縮。然而，歸因於部分聚結，於經擠壓坯料15中殘留空隙13或至少具較低密度的區域。
然後將坯料15於600至1000℃範圍內之溫度下燃燒，及於1550至1800℃範圍內之溫度下反應性燒結。
結果，獲得如圖1(d)所示之陶瓷元件3。陶瓷元件3可直接用作光轉換器1。或者，陶瓷元件可進一步經加工以獲得光轉換器1。舉例來說，可將陶瓷元件塗布一或多個功能性塗層。陶瓷元件亦可經進一步加工以獲得期望尺寸及/或表面品質。該進一步 加工可包括切割及/或拋光。陶瓷元件3包括空間分佈孔隙5。然而，如已於圖1(d)之示意性呈現中所指示，該分佈儘管為不規則，但並非完全隨機的。反之，存在孔隙5之群集促成針對來源光及螢光之改良散射性質的傾向。
一般而言，以摻雜石榴石磷光體作為陶瓷元件為較佳。特佳為摻鈰釔-鋁石榴石(Ce：YAG)或摻鈰鎦-鋁石榴石(Ce：LuAG)或摻鈰釓/釔鋁石榴石(Ce：Gd/YAG)。摻鈰釓/釔石榴石較佳具有較佳0至20% Gd之Gd含量置換晶格中之Y。為製造摻雜石榴石磷光體，可針對陶瓷元件選擇摻雜鈰之組成A3B5O12之陶瓷相作為第一活化劑，其中A選自由元素Y、Gd、Lu、及其組合組成之群，及B選自由元素Al、Ga、及其組合組成之群。為製造此組成之陶瓷元件，可使用呈氧化物形式之A2O3、B2O3、及CeO2作為起始材料。可選擇該組成以得到化合物(A1-x，Cex)3 B5O12，其中0.0005>x>0.05。因此，0.05至5%之類型A之原子經鈰置換。
於此範圍內之濃度確保高轉換效率並與孔隙之散射平衡，以維持來源光的足夠穿透深度。根據再一具體例，起始材料包含A3B5O12。粉末狀A3B5O12可摻雜鈰及/或可經由添加期望量的CeO2來調整期望的鈰含量。
圖2顯示兩種粉末狀起始材料9之粒度分佈的比較。粒度之測量係藉由於液體分散物中之雷射繞射方法進行。縱坐標變數q3表示具有直徑x之粒子的總體積分率。橫坐標上的直徑值x係以對數作標度。曲線(a)係用來製造根據本發明之陶瓷元件3之粉末狀起始材料9的直方圖。曲線(b)呈現比較實施例的直方圖。由比較實施例製成的轉換器具有較低發光效率及大於1.2之無明顯最大 值之孔隙位置的徑向分佈函數。
乍看之下，兩直方圖之間的差異並非相當明顯。特定而言，兩直方圖的最大值幾乎位在相同粒徑。
然而，根據曲線(a)，較大粒子的頻率稍微更高。當考慮粒度的累積分佈時，此變得顯而易見。累積值Q3示於圖3。曲線(c)係根據本發明之粉末狀起始材料的累積孔隙體積，曲線(d)顯示比較實施例之值。根據量測，比較實施例之d99值(即99%粒子之上限的直徑值)為3.7μm，及根據本發明之粉末狀起始材料為4.7μm。一般而言，不受限於實施例，粉末狀起始材料9之顆粒大小分佈較佳具有大於4.25μm之粒徑的d99值。
圖4顯示根據本發明(曲線(a))及比較實施例(曲線(b))之陶瓷元件3之孔隙5的徑向分佈函數(「RDF」)。兩實施例皆係Ce：YAG陶瓷。比較實施例之RDF隨距離增加顯示陡峭上升直至達到1為止。對於較大距離，RDF則恆定地保持於1。此指示孔隙分佈基本上係不規則的。
類似於曲線(b)，曲線(a)亦於小距離下展現RDF的陡峭上升。相對於比較實施例，本發明實施例之RDF於約1.8μm之特性距離7下具有明顯最大值。此係在1-3μm之較佳範圍內，以使發光強度最佳化並即使於最高發光功率下仍穩定發射光的色光譜。實施例的最大值高於1.3。此外，一般而言，孔隙5的徑向分佈函數隨高於特性距離7的增加距離收斂至1。如可得見，該收斂係相當緩慢的，以致即使於8μm距離處，RDF值仍高於1。一般而言，不受限於圖4所示之特定實施例，RDF之特徵可進一步在於，在低於特性距離7下，孔隙5之徑向分佈函數朝較短距離減小並降 至低於1。
下表中列出陶瓷元件的一些特性參數：
Figure 107144347-A0101-12-0008-1
密度係以釔鋁石榴石之理論密度(其在此實施例中為4560kg/m3)的百分比給出。效能係發光通量除以進入材料之雷射的功率。根據CIE 1931之色坐標係以cy及cx給出。其描述裝置所發射色彩的視覺感。
如可由列出之數據所見，本發明實施例之效能較比較實施例之效能高。
Ln(x)指示孔隙大小分佈的對數模態值及因此對應於對數常態分佈的模態值。一般而言，不受限於實施例，孔隙直徑之分佈較佳具有介於0.5μm至1.2μm之間的模態值以促進螢光的強散射。介於0.6μm至0.9μm之間的模態值尤其適當。比較實施例具有0.92μm之模態值及因此亦在較佳範圍內。然而，比較實施例於RDF中缺少明顯最大值。
陶瓷元件之密度不受限制且可高至99%或以上，諸如至多99.5%或99.9%。為改良陶瓷元件針對大多數應用的效能，密度較佳為至少90%，更佳至少95%。
此外，根據本發明之一態樣，陶瓷元件3之密度較佳為理論固態密度的低於98%，較佳低於97%，更佳低於96.3%，特佳低於96%。因此，一較佳密度係低於根據WO 2007/107917 A2之至少97%之值。
根據本發明之其他態樣，陶瓷元件3較佳具有大於96%之密度，較佳大於97%，或甚至大於98%。
在圖5中，顯示以上論述實施例的兩張SEM顯微照片。影像(a)係根據本發明之陶瓷元件的SEM影像，影像(b)顯示攝自比較實施例之影像。於影像(a)中可清楚看見形成具有幾乎無孔隙中間區域之雲狀結構之孔隙5的部分群集。相對於此，在比較實施例中雖然亦係不規則地設置，但孔隙係均勻地分佈。
由圖5(a)明顯可見由於存在具有顯著變化之孔隙密度的部分，因此RDF之最大值亦導致材料的不均勻。因此，如RDF之最大值未變為極大，則其一般係有利的。因此，根據本發明之一改進，孔隙5係以使得徑向分佈函數之最大值具有小於2之值的方式分佈。
RDF可直接得自如例示性地顯示於圖5的SEM顯微照片。圖4中顯示之RDF係使用影像處理軟體「ImageJ」獲得。可作為堆疊載入大量影像並立即處理。粒子中心之RDF係使用含於「Radial Profile」外掛程式中之RDF巨集來計算。該巨集亦含有用來縮放影像的函數。縮放可使用通常指示於SEM顯微照片中之比例尺來進行。
一般而言，應存在用來達成用於RDF之高信賴水準的足夠數目之樣本。因此，經評估用來確定相互距離的樣本面積不應過小。較佳地，RDF係基於覆蓋至少0.01mm2之樣本面積的至少一個影像(較佳SEM顯微照片)來確定。
沿行進路徑之光的散射一般導致強度逐漸損失。此損失可類似地被描述為吸收及因此導致指數性的強度下降。描述歸因 於散射之衰減的參數一般被稱為濁度。
明確言之，濁度τscat係定義為τscat=Nscat．σscat/m-1
其中Nscat為散射中心之濃度及σscat為積分散射橫截面。
沿長度d之行進路徑的光衰減遵循朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律，使得於行進通過厚度d之層後的強度I為I=I0．exp(-τscat．d)。
濁度係波長之函數。然而，根據米氏散射(Mie-scattering)理論，藍光一般較黃光更強地被散射。圖6顯示針對400nm、450nm、570nm、600nm及800nm之波長，濁度成孔隙大小之函數。曲線係基於96%之恆定填充分率來計算，即假定恆定密度的陶瓷。如由圖6明顯可見，藍光一般較黃光更強地被散射。然而，存在於根據本發明之陶瓷元件中的群集孔隙產生同調散射作為額外效應。如此，可增強黃光的散射。特定而言，根據本發明之一具體例，針對波長570nm之光之陶瓷元件3的濁度值τscat甚至可大於針對波長450nm之光的濁度值。
陶瓷元件的有利特徵係由針對藍光及黃光的不同散射機制所產生。孔隙的較小群集間間隔偏好較長波長螢光的同調散射並產生光的強回散射及再發射。
圖7顯示本發明之一較佳具體例。根據此具體例，光轉換器1係轉換器輪20。於此具體例中，將碟形或環形陶瓷元件3安裝於碟形載體21上以形成轉換器輪20。在使用中，在輪20繞其中心軸旋轉的同時將作為第一波長光的雷射光束引導至陶瓷元件3上，使得光束之入射點24順從在陶瓷元件3上的圓形跡線25。歸 因於輪的旋轉，雷射能量及因此歸因於吸收的加熱沿跡線25分佈從而容許高雷射功率及降低諸如熱淬滅的不利影響。
根據本發明之再一態樣，提供包含根據本發明之轉換器元件的光源。光源2之一說明性具體例示於圖8。不受限於所示的例示性具體例，光源2包含來源光發射器及根據本發明之光轉換器1，來源光發射器係經設置以將其來源光引導至光轉換器1之陶瓷元件3上，使得光轉換器發射具有較來源光長之波長的二次光。陶瓷元件3係固定於機架27上，該機架27亦可為光轉換器1之部分。機架可為靜止的，以固持相對於來源光束固定之陶瓷元件。此外，如圖7所示，機架27可經調適以旋轉陶瓷元件，使得入射點遵循陶瓷元件上之圓形路徑。此外，機架亦可使陶瓷元件3往復運動，以使入射點沿陶瓷元件移動。因此，機架可為靜止的或經調適以向陶瓷元件提供旋轉或往復移動。
如所示，來源光發射器可為雷射22。可提供透鏡31以使發射光束26準直。
於再一具體例中，一般而言，光轉換器1之陶瓷元件3可具有塗層29。在圖8之實例中，雷射光束23衝擊於其上之陶瓷元件3的一側塗布有塗層29。特定而言，塗層可係功能性以改變或改良轉換器的光學性質。根據一具體例，塗層29可係二向色性以抑制特定波長範圍之光的發射。塗層亦可係抗反射性以降低表面處之來源光及/或二次光的反射。此外，可使用反射性塗層來於陶瓷元件之背側反射光。
在圖2-4之實例中，已檢視陶瓷轉換器之個別樣本。以下論述取自大量樣本的統計數據。
已製造三個粉末批料並加工成陶瓷轉換器。對來自此等批料之所有樣本測量色坐標cx、cy以及效能。於1017個根據本發明之陶瓷轉換器樣本與457個作為參考樣本之來自一般製造的樣本之間進行比較。
圖9顯示根據本發明之樣本及參考樣本之cx色座標(上圖)及cy色座標的測量值。結果展示根據本發明之陶瓷元件的改良性質。與參考樣本相比，cx及cy值皆處於較高水平(較不藍、更黃)且具有更狹窄分佈。
與此相應地，效能亦顯示於高水平的更狹窄分佈。新穎技術之效能的平均值顯著高於RDF中不具有明顯峰值的習知樣本。
圖10之圖(a)顯示根據本發明之樣本的cx值分佈。圖(b)中顯示參考樣本的cx值分佈。圖(c)及(d)分別顯示根據本發明之樣本及參考樣本的cy值分佈。本發明樣本(圖10，圖(a)及(c))之cx-及cy-分佈的標準差與參考樣本之分佈相比減小大約2倍。一般而言，根據本發明之一具體例，可假定對大量樣本量測得之發射自根據本發明之陶瓷元件之光之cx及cy值的標準差小於0.005。此外，cx分佈尤其定義明確。就cx值而言，可假定對大量樣本量測得之此等值的標準差小於0.003。
對於轉換器之效能亦發現類似效應。圖11顯示作為流明每瓦(lm/W)量測之根據本發明之樣本及參考樣本的效能值。圖12顯示該等值的對應統計分佈。其中，圖(a)係本發明樣本之效能值的分佈及圖(b)顯示參考樣本之效能。雖然本發明樣本之效能的中間值僅稍高於參考樣本，但根據圖(a)之分佈與參考樣本(圖(b))相比 更為狹窄。因此，本發明樣本就色度坐標及效能兩者而言顯示更均勻的發射。根據本發明之一具體例，可假定以lm/W量測之根據本發明之陶瓷元件之效能的標準差係小於4lm/W。經測得根據圖(a)之效能的標準差係3.44。

Claims (16)

  1. 一種光轉換器(1)，其包含陶瓷元件(3)，該陶瓷元件(3)係螢光性，使得第一波長之光被吸收於陶瓷元件(3)中並發射具較長波長的螢光，該陶瓷元件包含孔隙(5)，該等孔隙(5)係在空間上不規則地分佈於該陶瓷元件(3)內，該等孔隙(5)於該陶瓷元件(3)內的分佈係不均勻的，以致該等孔隙位置之徑向分佈函數偏離1且於一特性距離(7)處具有最大值，該最大值具有至少1.2之值。
  2. 如請求項1之光轉換器(1)，其中，該等孔隙(5)的徑向分佈函數隨高於該特性距離的增加距離收斂至1。
  3. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，在低於該特性距離(7)下，該等孔隙(5)之徑向分佈函數朝較短距離減小並降至低於1。
  4. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，該徑向分佈函數之最大值具有小於2之值。
  5. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，該特性距離(7)係在1.0μm至3μm之範圍內。
  6. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，該等孔隙大小之分佈具有介於0.5μm與1.2μm之間的模態值。
  7. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，該陶瓷元件係摻雜石榴石磷光體。
  8. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，該陶瓷元件(3)具有低於理論固態密度之98%的密度。
  9. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，該轉換器吸收藍光作為第一波長之光並發射黃光或綠光作為具較長波長之螢光。
  10. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，該陶瓷元件(3)對波長 570nm之光的濁度值大於對波長450nm之光的濁度值，其中濁度τscat係定義為τscat=Nscat ．σscat/m-1其中Nscat為散射中心之濃度及σscat為積分散射橫截面。
  11. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其進一步包括碟形載體(21)，該碟形載體(21)上安裝有碟形或環形陶瓷元件以形成轉換器輪(20)。
  12. 如請求項1或2之光轉換器(1)，其中，對大量樣本量測之該陶瓷元件之發射光之cx及cy值的標準差係小於0.005，或以流明每瓦(lm/W)量測之根據本發明之陶瓷元件之效能的標準差係小於4流明/瓦。
  13. 一種光源(2)，其包含來源光發射器及請求項1至12中任一項之光轉換器(1)，該來源光發射器係經設置以將其來源光引導至該光轉換器(1)之陶瓷元件(3)上，使得該光轉換器(1)發射具有較該來源光長之波長的二次光，該陶瓷元件(3)係固定於機架(27)上，該機架(27)係靜止的或經調適以向該陶瓷元件(3)提供旋轉或往復移動。
  14. 一種製造用於請求項1至12中任一項之光轉換器(1)之陶瓷元件(3)的方法，其包括：煅燒起始材料，使該起始材料於適當液體中漿液化以製備懸浮液，研磨該經煅燒原料的懸浮液，乾燥該懸浮液以獲得粉末狀起始材料，擠壓該粉末狀原料以獲得經擠壓坯料，及 燒結該經擠壓坯料，該方法包括維持或誘導粉末狀起始材料之部分聚結，使得該經擠壓坯料包含顆粒大小的不均勻且由其製得之該陶瓷元件(3)包含孔隙分佈的空間不均勻，從而產生偏離1且於一特性距離(7)處具有最大值之孔隙位置的徑向分佈函數，該最大值具有至少1.2之值。
  15. 如請求項14之方法，其中，維持或產生部分聚結，使得該粉末狀起始材料之顆粒大小分佈具有大於4.25μm之粒徑的d99值。
  16. 如請求項14或15之方法，其中，針對該陶瓷元件選擇摻雜鈰之組成A3B5O12之陶瓷相作為第一活化劑，其中A選自由元素Y、Gd、Lu、及其組合組成之群，及B選自由元素Al、Ga、及其組合組成之群，其使用呈氧化物形式之起始材料A2O3、B2O3、及CeO2或粉末狀摻鈰A3B5O12。
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