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LED熒光材料悄然改變世界 未來趨勢分析
2015年07月01日 09:11:59來源:日經BP社點擊量:12438
導讀19世紀初,人們在研究放電發光現象的過程中開發了熒光燈和熒光粉。1942年,A.H.麥基格發明鹵磷酸鈣熒光粉并用在熒光燈內,在照明領域引起了一次革命。隨著熒光粉材料的發展與應用,熒光粉在LED照明中的使用,讓LED照明走到了今天。
  【中國安防展覽網 市場分析】19世紀初,人們在研究放電發光現象的過程中開發了熒光燈和熒光粉。1942年,A.H.麥基格發明鹵磷酸鈣熒光粉并用在熒光燈內,在照明領域引起了一次革命。隨著熒光粉材料的發展與應用,熒光粉在LED照明中的使用,讓LED照明走到了今天。



LED熒光材料悄然改變世界 未來趨勢分析
  
  采用熒光粉來制作的彩色LED具有三大優點:
  
  首先,雖然不使用熒光粉,就能制備出紅、黃、綠、藍、紫等不同顏色的彩色LED,但由于這些不同顏色LED的發光效率相差很大,采用熒光粉以后,可以利用某些波段LED發光效率高的優點來制備其他波段的LED,以提高該波段的發光效率。例如有些綠色波的LED效率較低,利用熒光粉制備出一種效率較高,被其稱為"蘋果綠"的LED用于手機背光源,取得了較好的經濟效益。
  
  其次,LED的發光波長還很難控制,因而會造成有些波長的LED得不到應用而出現浪費,例如需要制備470nm的LED時,可能制備出來的是從455nm到480nm范圍很寬的LED,發光波長在兩端的LED只能以較低廉的價格處理掉或者廢棄,而采用熒光粉可以將這些所謂的"廢品"轉化成我們所需要的顏色而得到利用。
  
  第三,采用熒光粉以后,有些LED的光色會變得更加柔和或鮮艷,以適應不同的應用需要。當然,熒光粉在LED上廣泛的應用還是在白光領域,但由于其特殊的優點,在彩色LED中也能得到一定的應用,但熒光粉在彩色LED上的應用還剛剛起步,需要進一步進行深入的研究和開發。
  
  隨著LED熒光技術的即將到期,LED市場開始躁動起來,LED熒光材料在照明未來使用趨勢明顯,市場將迎來怎樣的編變局呢?
  
  LED熒光材料市場現在悄然變化
  
  銷量擴大,但銷售額不增長
  
  銷量方面,在2015年至2020年期間,LED熒光材料市場的規模有望擴大到2倍以上。但是,考慮到LED熒光材料的價格明顯下滑,估計銷售額不會發生變化。對于LED熒光材料的生產,如果采用常用的構成要素,技術門檻是很低的。正因為如此,不斷有企業采購總能型制造裝置,涉足LED熒光材料市場。對于這些新進企業而言,幾乎或者完全不需要品質管理和研發費用。因此,一些新進企業能夠以與熒光燈采用的3波長熒光材料一樣低的成本,制造LED熒光材料。為了獲取市場份額,新進企業發起了激烈的價格競爭。
  
  隨著主要的LED熒光材料——YAG(釔鋁石榴石)熒光粉相關將于2017年到期,中國大型LED廠商就能更輕松地進入海外市場。北京宇極、有研稀土、煙臺希爾德新材料有限公司、江西依路瑪稀土發光材料有限公司及新力光源等將企業擴大市場,使YAG進一步變成大路貨。
  
  追求高附加值,轉向氮化物等
  
  另一方面,熒光材料廠商已開始將業務重心轉向氮化物等附加值更高的熒光材料。氮化物熒光材料在過去20年里也經歷了價格大幅下滑,但仍保持著比較高的利潤率。新興供應商以及英特美(Intematix)這樣的老牌供應商都將向欲通過強化知識產權在該領域穩固的三菱化學發起挑戰。
  
  高附加值熒光材料材料的價格方面,某種材料的價格在3年前下滑到了初的1/5,現在已跌到了初的1/10。其中一個原因就是供應商數量增加。中國出現了很多熒光材料供應企業,其中一部分至少在中國市場上還是有競爭力的。
  
  雖然競爭環境發生變化,但熒光材料仍是一個特殊的市場。技術和知識產權是決定市場競爭力的一大因素。各廠商產品的性能和材料穩定性存在明顯差異,只有很少一部分企業擁有向穩定供應產品所需要的強大。大企業中,擁有強大的有三菱化學、日亞化學工業等日本企業,以及歐司朗、三星。
  
  量子點值得關注
  
  從技術層面來講,雖然黃色熒光材料YAG仍是主流,但附加值更高的是紅色熒光材料。因為需要高顯色指數的照明市場需要紅色熒光材料。另外,還出現了新的材料構成。通用電氣公司(GE)成功開發出了氟硅酸鉀(PFS)熒光材料(窄帶發光的紅色熒光材料),已向夏普和日亞化學工業提供了授權,被用于多款高色域液晶電視機。
  
  量子點技術已經做好了準備,在顯示器領域,已開始與傳統熒光材料競爭。量子點的特點是可調節的窄帶發光,能夠實現色域和效率與有機EL顯示器(OLED)同等或更高的液晶顯示器。在OLED做好準備之前,量子點液晶顯示器已迎來與OLED縮小性能差異的機會。如果大多數消費者不知道兩種技術的差異,那么選購顯示器時考慮的關鍵因素就是價格。
  
  可能引發知識產權之爭
  
  對于無法在OLED方面進行大規模投資的中等規模的液晶面板廠商而言,量子點是無需對工廠追加投資就能提高液晶顯示器性能的機會。由于具有可調整的窄帶發光這一特點,采用量子點技術可使顯示器的設計自由度更高。但這還不足以成為大規模采用量子點的理由。量子點液晶技術還需要進一步的改進,比如實現無鎘技術等。
  
  另一方面,傳統熒光材料也尚未退出歷史舞臺。如果PFS熒光材料的穩定性和衰減期得到改進并出現窄帶綠色熒光材料,那么就能夠在與OLED的競爭中占優勢。
  
  那么,這樣會引起什么情況呢?圍繞知識產權的戰火會在今后2年內再度燃起。與此同時,主要知識產權所有者與高性能熒光材料廠商會努力尋找市場的增長領域,也就是因為需要高品質而能夠維持高價格的領域。對于一般照明和平板顯示器而言,消費者終重視的還是質量,因此對高品質的需求不會消失。
關鍵詞 LED照明熒光粉市場
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