白光LED關鍵材料 熒光材料發展與專利之爭
編輯：雁楓 [ 2010-10-12 8:06:21 ] 文章來源：數字標牌網
白光LED的熒光粉，主流是與藍色組合使用的黃色熒光粉。而現在，正逐漸向發出紅色光和綠色光的熒光粉過渡。原因是，今后在液晶顯示器及照明用途領域，采用紅色和綠色熒光粉的白光LED的需求會迅速增加。圍繞這種新一代關鍵部材的競爭越來越激烈，相關企業紛紛強化業務或者開始涉足該領域。點燃熒光粉向新材料過渡的導火索的是液晶電視。該用途尤其要求具有高色彩表現性。而能滿足這一要求性能的是采用紅色及綠色熒光粉的白光LED.
從2010年起，液晶電視中配備LED背光源的機型迅猛增加，預計用于該背光源的LED芯片也將以年均約120%的速度增長。正是這一迅速擴大的市場促進了主要熒光粉材料的更新換代。
采用紅色及綠色熒光粉實現高性能白光LED
將藍色LED芯片和紅色及綠色熒光粉相組合實現的白光LED,與將藍色LED芯片和黃色熒光粉YAG相組合而實現的普通白光LED的發光光譜不同。如果是用于背光源，藍色、綠色及紅色各色的光譜相互分離，色彩表現性提高。而在照明用途，則需要形成波長為500nm左右至650nm以內，與太陽光接近的連續光譜。演色性比較高。
三菱化學獨占市場
隨著熒光粉的改變，企業間的相互地位也在逐漸發生變化。用于白光LED的黃色熒光粉將由YAG類材料唱主角。在該領域中占據王座的是，在白光LED中全球市場份額超過30%的最大型企業日亞化學工業。
但如果變成紅色及綠色熒光粉，情況就完全不一樣了。目前，三菱化學在該領域占有絕對優勢。該公司在用于白光LED的紅色熒光粉市場方面目前幾乎占據100%;三菱化學的份額。在綠色熒光粉方面，截至2009年也占了近40%的份額。
三菱化學之所以擁有高份額，是因為該公司一直從事亮度高、而且即使溫度上升亮度也很難降低的紅色和綠色熒光粉業務的緣故。比如在紅色熒光粉方面銷售CASN（CaAlSiN3:Eu）和SCASN（（Sr,Ca）AlSiN3:Eu），在綠色熒光粉方面銷售BSS和CSO等。其中能夠獨占紅色熒光粉市場的原因是，該公司與物質材料研究機構（NIMS）共同持有CASN及SCASN的相關基本專利，（在日本的專利號為3837588）。實際上，包括日亞化學工業在內的很多LED廠商均從三菱化學采購CASN和SCASN.與藍色LED芯片組合使用的綠色熒光粉CSO和紅色熒光粉CASN的穩定性較高。例如，即使溫度上升，與普通的黃色熒光粉YAG相比，發光強度也不容易降低。
憑借這一勢頭，三菱化學計劃擴大白光LED的熒光粉業務。目標是使該業務在2010年度實現55億日元的銷售額，2015年度達到2010年度近4倍的200億日元。與此同時，計劃在2015年度之前投資70億日元，將產能提高至2010年度的6倍。
能否打破三菱化學獨占市場的狀況
各廠商為了打破三菱化學獨占市場的現狀進行了不懈努力。在紅色熒光粉領域，日亞化學工業于2010年6月召開了新聞發布會，目的是宣布自己也與DOWA電子共同持有多項CASN和SCASN相關專利，日亞化學工業等持有的專利（在日本的專利號為4414821、4415065、4422653、4511849、4511885等
在美國和歐洲等地也獲批成為專利）。毫無疑問，今后，除了限制新興廠商在未獲得許可的情況下不得生產紅色熒光粉之外，還會有很多動搖三菱化學穩固地位的舉措出現。實際上，日亞化學工業打算以持有的專利為武器與三菱化學進行交涉，目的是讓三菱化學在CASN和SCASN的制造及使用等方面做出有利的讓步，不過，三菱化學強勢地表示，在紅色熒光粉業務中沒有侵害任何專利。例如，日亞化學工業也能自行制造CASN和SCASN,并用于白光LED中。
白光LED市場有望出現爆發性增長。由此，圍繞紅色和綠色熒光粉的競爭今后將會更加激烈。
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