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LED课堂

LED荧光粉以差异化和核心专利制胜

作者:  发布时间:2014-12-19 17:46:32  浏览次数:   来源:

【CENA中企盟】
 2012年,我国LED产业受全球经济发展放缓等多项负面因素的影响,仍然没有摆脱 2011年疲弱的态势,预计这场与“寒冬”之间的斗争还将持续一段时间。2012年我国LED荧光粉的发展状况与我国LED封装行业的主要上市公司如佛山国星、广州鸿利和深圳万润等年报所反映的情况基本一致,即增量不增利。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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2012年全球生产LED荧光粉的公司超过50家,其中国外生产LED荧光粉的公司超过20家,且大部分都涉足中国市场,主要有美国英特美、日本根本化学、三菱化学等公司。国内生产LED荧光粉的公司超过30家,主要有有研稀土、大连路明、中村宇极等公司。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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2012年国内LED荧光粉的市场需求量20余吨,其中市场份额排名前3位的分别是美国英特美、有研稀土和台湾弘大,这3家市场约占总体市场份额的 65%,相对于2011年超过75%的份额有所下降。其中,有研稀土已成功开发出多种规格、高性能的LED荧光粉,拥有近20项中国授权发明专利和7项美国、日本、韩国等国外授权发明专利,在国内市场占有率位居前三,成为中国乃至全球LED用荧光粉行业的领军品牌之一。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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2012年是我国LED荧光粉市场秩序失衡、价格战正式开打的第一年,也是国产LED荧光粉抢占国内LED荧光粉市场份额最多的一年。以下就三种体系LED荧光粉的市场现状,做简要阐述。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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铝酸盐荧光粉最为常用tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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LED用铝酸盐荧光粉是一种物理化学性质非常稳定的化合物。2012年,铝酸盐荧光粉仍然是LED产业最常用的化合物体系,包括YAG、LuAG和TAG等衍生化合物,主要应用于LED照明领域。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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其中YAG荧光粉具有优异的发光性能和良好的信赖性,是整个黄色荧光粉应用的主要品种。在LED业界,一般都是采用单一YAG荧光粉与蓝光芯片进行组合搭配,然而由于在LED照明领域中单独使用YAG荧光粉存在显色指数偏低的问题。因此,国际大厂以及众多的国内封装公司已经逐渐开始转型到其他颜色的荧光粉品种,比如LuAG。LuAG特别适合与红粉进行组合搭配,可以满足日益增长的高显色、高亮度白光LED的巨大需求,且具有良好的信赖性,完全可以解决硅酸盐绿色荧光粉的亮度衰减和颜色漂移的问题。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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在LED用荧光粉中,铝酸盐荧光粉中的YAG是目前众多国内外生产LED荧光粉公司的集中切入点,这是因为YAG荧光粉的生产工艺相对固定、易于合成、且原材料价格比较便宜。据统计目前YAG荧光粉的生产厂家超过40家,2012年在如此短时间内有较多LED荧光粉生产厂家进入本来总量并不大的市场,其竞争程度可想而知:为了抢占市场,国内一些二三流LED荧光粉生产厂家将2011年YAG荧光粉还是10元/克以上的价格下降到两个区间,分别是5元/克以下以及5~10元/克,这严重干扰了正常的市场秩序,打破了原有市场的平衡。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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更令人遗憾的是,这些低价产品存在众多质量问题,给白光LED的产品质量蒙上了一层阴影,因为LED产业是新兴产业,代表着未来照明和显示的发展方向,即低碳、节能、寿命长。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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当然,为了让白光LED产品尤其是白光LED照明光源早日全面普及,长期来看LED荧光粉的价格下降必将是趋势使然,但是每种产品发展的不同阶段都需要符合其市场规律,这样才能保证行业长期健康的发展。而如今低价、低质市场的恶性竞争,将使LED荧光粉甚至LED产业陷入不良循环。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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在铝酸盐荧光粉中,新兴的LuAG荧光粉产品则由于其原材料价格比较昂贵,且工艺较为复杂,因此生产LuAG荧光粉的公司不超过15家,在这种情况下,目前LuAG荧光粉仍能够保证良好的市场秩序。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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硅酸盐荧光粉优缺点明显tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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硅酸盐荧光粉具有较宽的可调发射波长,主要应用在对显色指数要求不高的暖白光照明领域和中低端背光显示领域。从实际应用来看,硅酸盐优缺点都比较明显,其优点是硅酸盐在黄绿光区域,具有较高的色彩饱和度,且亮度较高,能够满足中低端背光显示的要求;同时在橙光区域,在显色指数要求不高,比如75或以下,可以实现暖白光的要求。缺点是硅酸盐自身的化学稳定性较差,尽管采用包膜等技术可以得到改善,但仍然不能达到很好信赖性的诉求;同时这种荧光粉的颗粒度较大,集中度和良率与铝酸盐荧光粉相比,均有一定的差距。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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硅酸盐荧光粉目前有超过10家公司在生产,其中以美国英特美的出货量最大,包括硅酸盐绿粉、黄粉和橙粉。在中国大陆,由于背光显示领域的发展,相对于国外处于弱势,硅酸盐主要应用在LED照明领域,使用最多的是硅酸盐绿粉和橙粉。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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2012年硅酸盐荧光粉的需求有加速减少的趋势,一方面硅酸盐体系不能较好地满足高显色指数LED的要求;另一方面,硅酸盐体系的荧光粉自身的信赖性较差,日益严重阻碍了其使用。硅酸盐荧光粉目前市场价格处于10元/克或以上,这就为该体系LED荧光粉的生产厂商保证了一定的企业利润,在一定程度上有助于这些企业的生存和发展。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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氮化物/氮氧化物荧光粉tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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需求快速增长tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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LED用氮化物/氮氧化物荧光粉分为红粉、绿粉和黄粉,目前应用于LED背光显示领域和LED照明领域。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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就目前氮化物/氮氧化物荧光粉的技术而言,对于红粉来说,258红粉的发光亮度较高,且专利问题不突出,但是由于自身的物理化学稳定性相对于1113红粉略差,在一定程度上限制了其大规模的应用。尽管一些LED荧光粉生产厂家正在努力改善,但是到目前为止还没有在真正意义上实现突破,并以此进行大规模生产。1113红粉具有良好的信赖性,其发光性能已经得到突破。2012年限制氮化物/氮氧化物红粉大规模应用,除了产品质量和价格因素外,还包括1113 红粉存在专利纠纷的问题。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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β-塞隆绿粉发光亮度在经过多年持续改善的情况下,2012年已经被大规模应用在高端背光显示领域。但是鉴于价格和产品质量的因素,在LED照明领域,这种体系绿粉暂时还没有应用。当然从技术上讲,其发光亮度仍有待进一步提高。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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氮化物/氮氧化物荧光粉目前同样有超过10家公司在生产,代表企业有日本三菱化学、电气化学、日亚化学、有研稀土、美国英特美等公司,其中日本三菱化学得到日本NIMS的授权,并一起申请了相关核心专利,在中国以外的市场处于龙头地位,出货产品均是1113红粉;而在中国大陆,以有研稀土的红粉出货量最大,产品以258红粉为主。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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2012年氮化物/氮氧化物荧光粉的需求呈现快速增长的趋势,一方面,氮化物/氮氧化物红色荧光粉能较好地满足高显色指数LED的要求;另一方面,氮化物/氮氧化物荧光粉生产成本有下降的趋势,有一些产品已经能够接近良好性价比的平衡点。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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在氮化物/氮氧化物荧光粉中,我国应用数量最大的是红粉,绿粉和黄粉应用则较少,其中1113红粉的主流价格已经从2011年的200元/克以上下降到 2012年的150元/克以下;258红粉主流价格已经从2011年的60元/克以上下降到2012年的50元/克以下。氮化物/氮氧化物荧光粉之所以比较昂贵,主要与其需苛刻的烧结合成设备、较高的氮化物原材料价格以及氮化物荧光粉产品的合格率较低等因素有关。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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专家观点tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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未来赢利点转到氮化物和铝酸盐荧光粉tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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就目前白光LED的发展趋势来看,在中国大陆使用不同体系LED荧光粉将面临不同的情形,具体展望如下:tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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1.铝酸盐荧光粉中的TAG由于其发光亮度较低、重稀土Tb元素价格较高等因素的影响,最终会退出白光LED的历史舞台。YAG荧光粉在背光显示领域中,由于半峰宽较宽致使其色彩饱和度较低,很难达到NTSC较高值的相关要求,所以应用范围较窄。在照明领域中,受限于对显色指数的要求,YAG黄色荧光粉的需求量将呈逐渐减少的趋势。LuAG黄绿粉和绿粉在LED照明领域中,其搭配不同波长的红粉,可以精确实现高亮度、高显色白光LED。因此,未来一段时间LuAG荧光粉将扮演重要的作用。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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2.硅酸盐荧光粉尽管其自身的信赖性不佳,但是由于目前的氮化物/氮氧化物绿粉价格昂贵,因此在短期内如1~2年内硅酸盐仍然是中低背光显示领域中的主要绿粉品种。然而在照明领域,硅酸盐荧光粉包括绿粉和橙粉将可能逐渐退出白光LED的历史舞台,将分别被 LuAG荧光粉和氮化物/氮氧化物荧光粉所取代。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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3.氮化物/氮氧化物荧光粉具有良好的信赖性,未来将成为重要的荧光粉体系。其中,氮化物红粉发光亮度仍能得到一定程度的提升,同时受LED照明领域的快速发展,其需求量将呈现较大幅度的增长,价格方面也将向某个平衡位置靠近,实现良好的性价比;β-塞隆绿粉如果未来在发光亮度方面得到提升,同时成本得到有效地控制,将在现有高端背光显示应用的基础上也会有一定的作为。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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综上所述,2012年我国LED荧光粉的发展现状与LED封装行业的发展息息相关,尽管LED行业仍然处于“寒冬”阶段,但是LED封装数量仍然处于增长阶段,这也带动了我国LED荧光粉数量的增长。但是由于白光LED产品价格的大幅下降,以及二三流荧光粉生产厂家持续涌入市场,整体LED荧光粉尤其是YAG荧光粉的价格将处于下降通道之中,这在一定程度上打破了市场秩序、扰乱了价格平衡,单一生产YAG荧光粉的企业未来将举步维艰。因此,对于LED荧光粉公司的赢利点,将从传统的YAG荧光粉、硅酸盐荧光粉转型到氮化物/氮氧化物荧光粉和其他铝酸盐的荧光粉上,比如LuAG。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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未来谁找到了LED荧光粉产品的差异化特点、掌握了创新性能以及拥有核心专利等,谁就占据了未来我国LED荧光粉产业发展的制高点。tyC中企盟|中国企业新闻联盟_中国企业新闻网
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