荧光粉的发展趋势看法

LED荧光粉未来的发展方向

2012-07-06 15:11:24| 分类：LED | 标签：led荧光粉白光led |举报 |字号大中小订阅

黄色荧光粉

近三年来，市场主流的白光LED荧光粉有YAG钇铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉和氮(氧)化物。在白光LED封装中，荧光粉可以起到画龙点睛的作用，其转化的光效和显示指数对LED照明影响较大。“不同厂商的荧光粉，即便是材料体系相同的荧光粉，对白光LED信赖性的影响程度也不相同”，有研稀土市场营销部主任夏天表示。

未来2～3年，新型氮(氧)化物荧光粉以及高光效铝酸盐黄绿色荧光粉将改变原有化合物成分，在亮度和显示指数方面均有所提高，更适合通用照明。此外，在其中一些照明产品上，荧光粉也将逐渐脱离原有的粉状形态，目的是减少某些封装环节，改变传统胶粉混合工艺，使LED照明外观更简单和灵活。

英特美光电中国区总经理刘晓曾对高工LED记者表示：“现在我们主要是突破两点，亮度和成本。然后是专利，专利一直是一个比较纠结的问题。”

高显指、高亮度趋向平衡

在使用荧光粉的情况下，显色指数与亮度无法达到平衡，成为眼下LED照明最急需解决的问题。“虽然目前可以做到90的显指，但是如果显指提高，亮度和照度就会随之降低。”台湾弘大荧光粉广州代理商陈伟力表示。

据了解，目前市场上采用单一的黄色荧光粉和蓝光芯片，其显色指数只有60～70，并不适合通用照明。如果要提高到80的显色指数，亮度就会马上下降到10%-20%。陈伟力举例说明，如果是10lm的LED照明，为了达到90显指，亮度就会降到6lm，所以荧光粉厂商也不会“厚此非彼”。

荧光粉是将LED蓝光芯片转化成白光的一个关键物料，但传统提高显指的方法，成本也会随之增加，这是因为当提高显指的时候，亮度会衰减，如果要达到某一亮度，就要增加LED数量来实现。

高光效的黄绿粉加上高光效的红粉，可以实现整个白光LED的高亮度。这样对现有白光LED而言，要同时提高显色指数和光通量，就可以从优化红粉和黄绿粉的组合来实现。“这是未来2～3年整个行业的情况，也是整个技术的方向”，夏天表示。

令人欣慰的是，目前市场上已经可以找到高光效的黄绿粉；红粉的亮度也在一步一步提高，如今也已经达到一定的水平，不过由于其成本高，

销售价格价格较贵。“今年下半年，荧光粉的价位会更合理，应用面更广泛。”

新化合物取代原有荧光粉

荧光粉的发光性能直接决定了白光LED的发光效率。目前两方面来做工作，一方面对现有荧光粉的发光性能进行持续改进，另一方面是寻找新的化合物体系，将对荧光粉在白光LED的应用发展有重大意义。“新化合物体系有可能代替现有的化合物，比如黄粉、绿粉、黄绿粉等。”夏天表示。

新化合物体系的选择将重点突出“发光性能”和“信赖性”两方面，这将是未来荧光粉的发展趋势。但是目前新化合物还处于一个研发阶段，尤其是黄粉，比如还α-SiAlON，没有大量量产。而据了解，由于技术还没有完全突破，目前黄粉还不容易被新化合物所取代，“取代黄粉至少还要两年以上时间”，夏天坦言。

现有的硅酸盐绿粉被取代性相对较强，这是由于硅酸盐绿粉不够稳定性，目前已经开始大量取代。从趋势来看，新型绿粉主要有两种，一种是铝酸盐，比如Lu-AG；一种是氮(氧)化物，比如β-SiAlON。

2012年，在背光显示上，β-SiAlON将得到加速应用；在通用照明上，高光效的铝酸盐绿粉经过新化合物转变，完全可以取代硅酸盐绿粉，其在产品的信赖性和发光性能方面都有较大提高。

而从价格方面考虑，新型铝酸盐绿粉和硅酸盐绿粉价格基本上一致，氮(氧)化物由于在背光应用上非常适用，也容易被接受。据夏天介绍，虽然目前氮(氧)化物绿粉价格是铝酸盐绿粉的几倍，但是该新化合物在高端背光源上已经开始大量取代硅酸盐绿粉，然而在普通照明上，其发光性能还有待进一步提高，至少需要两年。

夏天认为，以上新型高效的铝酸盐黄绿粉是一个发展方向。目前只有几家企业黄绿粉做的不错，比如有研稀土、英特美等，黄绿粉如果能做好，预计可以超过目前所有粉的亮度，将对现有白光LED的光通量进行改善。

现在做新化合物荧光粉的企业不多，只有几家。新型绿粉新化合物体系，目前国内已经能量产的企业有有研稀土等，国外有日本电气化学、三菱化学、英特美和莫克等。据了解，弘大如今只在某些黄粉上具有优势，黄绿粉还未完全成熟。

而氮化物红粉不能算新的化合物体系，但是氮化物红粉是一个很好的发展方向。在铝酸盐荧光粉方面，目前包括日亚的蓝光芯片＋YAG荧光粉结构，欧司朗的TAG荧光粉，有研稀土的含二价金属的铝酸盐荧光粉以及英特美的CEF的结构在相关国际专利上有所保障。

氮化物红粉已成趋势

近日，三菱化学在韩国控诉美国英特美和韩国一家分销商GVP公司侵犯其CASN红色荧光粉的专利权，将要求禁止这两家公司在韩国进口和销售某些红色荧光粉产品。

三菱化学凭借专利优势，基本上垄断了全球的红粉背光市场，效率很高，稳定性也很不错，但是价格昂贵、产能有限，国内封装企业一般很难买到。关于氮化物红粉，市场上主要分为2种，一种是CASN 结构，专利权在日本独立行政法人物质?材料研究机构(简称Nims)和日本三菱化学手上。另一种是SSN 结构，德国Osram掌握了专利权。CASN结构的红粉信赖性好，一般应用在高端LED照明和背光显示上；SSN结构的红粉信赖性略差，但其亮度高，一般应用于中低端产品。

红粉以其暖白、高显等特点，适用于高品质的电视背光产品。目前市场上的红粉基本上已经是氮化物，是白光LED荧光粉发展的重要进步。

虽然国内的红粉技术研发实力较弱，但是目前已经有部分企业在亮度上取得突破。对显色指数有较大提高，比如实现80～95，并能保证亮度的低衰减。红粉的技术创新与突破无疑成为国内荧光粉市场的利好消息。目前在红粉上已经能量产的国内企业有有研稀土、中村宇极等。

“氮化物红粉肯定是未来的一个发展趋势，然而价格高也成为氮化物红粉推广的主要障碍。”一位封装人士向高工LED记者透露。据了解，三菱化学的红粉(MCC)，售价在400~500元人民币一克。而随着LED照明的推广，荧光粉厂商业加紧以专利交叉授权、共同申请专利等方式取得红粉的技术，加快红粉的推广。

远程器件--荧光粉发展方向