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白光LED荧光粉材料的发展现状与专利之争

时间:2018-11-03 15:30:59  作者:admin  来源:白光led小  浏览:103  评论:0
内容摘要:  白光LED的荧光粉,主流是与蓝色组合使用的荧光粉。而现在,正逐渐向发出红色光和绿色光的荧光粉过渡。原因是,今后在液晶显示器及照明用途领域,采用红色和绿色荧光粉的白光LED的需求会迅速增加。  围绕这种新一代关键部材的竞争越来越激烈,相关企业纷纷强化业务或者开始涉足该领域。点燃...

  白光LED的荧光粉,主流是与蓝色组合使用的荧光粉。而现在,正逐渐向发出红色光和绿色光的荧光粉过渡。原因是,今后在液晶 显示 器及照明用途领域,采用红色和绿色荧光粉的白光LED的需求会迅速增加。

  围绕这种新一代关键部材的竞争越来越激烈,相关企业纷纷强化业务或者开始涉足该领域。点燃荧光粉向新材料过渡的导火索的是液晶电视。该用途尤其要求具有高色彩表现性。而能满足这一要求性能的是采用红色及绿色荧光粉的白光LED。

  从2010年起,液晶电视中配备LED背光源的机型迅猛增加,预计用于该背光源的LED芯片也将以年均约120%的速度增长。正是这一迅速扩大的市场促进了主要荧光粉材料的更新换代。

  将蓝色LED芯片和红色及绿色荧光粉相组合实现的白光LED,与将蓝色LED芯片和荧光粉YAG 相组合而实现的普通白光LED的发光光谱不同。如果是用于背光源,蓝色、绿色及红色各色的光谱相互分离,色彩表现性提高。而在照明用途,则需要形成波长为500nm左右至650nm以内,与太阳光接近的连续光谱。演色性比较高。

  随着荧光粉的改变,企业间的相互地位也在逐渐发生变化。用于白光LED的荧光粉将由YAG类材料唱主角。在该领域中占据王座的是,在白光LED中全球市场份额超过30%的最大型企业日亚化学工业。

  但如果变成红色及绿色荧光粉,情况就完全不一样了。目前,三菱化学在该领域占有绝对优势。该公司在用于白光LED的红色荧光粉市场方面目前几乎占据100%;三菱化学的份额。在绿色荧光粉方面,截至2009年也占了近40%的份额。

  三菱化学之所以拥有高份额,是因为该公司一直从事亮度 高、而且即使温度上升亮度也很难降低的红色和绿色荧光粉业务的缘故。比如在红色荧光粉方面销售CASN(CaAlSiN3:Eu)和SCASN((Sr,Ca)AlSiN3:Eu),在绿色荧光粉方面销售BSS和CSO等。其中能够独占红色荧光粉市场的原因是,该公司与物质材料研究机构(NIMS)共同持有CASN及SCASN的相关基本专利,(在日本的专利号为3837588)。实际上,包括日亚化学工业在内的很多LED 厂商均从三菱化学采购CASN和SCASN. 与蓝色LED芯片组合使用的绿色荧光粉CSO和红色荧光粉CASN的稳定性较高。例如,即使温度上升,与普通的荧光粉YAG相比,发光强度 也不容易降低。

  凭借这一势头,三菱化学计划扩大白光LED的荧光粉业务。目标是使该业务在2010年度实现55亿日元的销售额,2015年度达到2010年度近4倍的200亿日元。与此同时,计划在2015年度之前投资70亿日元,将产能提高至2010年度的6倍。

  各厂商为了打破三菱化学独占市场的现状进行了不懈努力。在红色荧光粉领域,日亚化学工业于2010年6月召开了新闻发布会,目的是宣布自己也与DOWA电子共同持有多项CASN和SCASN相关专利,日亚化学工业等持有的专利(在日本的专利号为4414821、4415065、4422653、4511849、4511885等。在美国和欧洲等地也获批成为专利)。毫无疑问,今后,除了新兴厂商在未获得许可的情况下不得生产红色荧光粉之外,还会有很多三菱化学稳固地位的举措出现。实际上,日亚化学工业打算以持有的专利为武器与三菱化学进行交涉,目的是让三菱化学在CASN和SCASN的制造及使用等方面做出有利的让步,不过,三菱化学强势地表示,在红色荧光粉业务中没有侵害任何专利。例如,日亚化学工业也能自行制造CASN和SCASN,并用于白光LED中。

  白光LED市场有望出现爆发性增长。由此,围绕红色和绿色荧光粉的竞争今后将会更加激烈。


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