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
2011年下半年，英特美推出远程荧光粉器件，引起行业内广泛关注。远程荧光粉器件是将荧光粉与
PCB结合在一起，由荧光粉厂直接提供荧光粉和PC，混合成各种形状的产品，然后提供给封装工厂，直
接使用现在节省了封装点胶的步骤。
未来LED照明的发展趋势是越简单越好，而远程荧光粉省去了一个封装白光的环节，不用做白光，
结温也会很低。
远程荧光粉器件是荧光粉发展的新方向。荧光粉厂商提供荧光粉和PC，就是一个薄片，或者一个形
状的模具，不再以粉的形状出现，而是做成一个简单的个体形状，由封装厂商来操作。
“远程做法，不需要白光封装LED，可以提高良率。虽然需要使用更多荧光粉，但是系统成本反而会
降低，并且有助于将整个LED灯具系统的光效提升30%以上。”英特美中国区域总经理刘晓表示。
其实远程荧光粉，原理跟荧光粉一样，只是在结构和应用上面做了一些配合，但是却能在外观上和形
式上做任何改变。目前LED照明还没有完全定型，基本上 是模范传统照明灯的外观，然而LED照明光源
特性与传统照明完全不一样，LED照明应该有适合自己的风格。远程做法，其实也是让LED照明可以自
由发挥的 一大优势。未来，荧光粉厂商可以根据客户的需求，做成荧光板，荧光罩。
“现在目前来看，远程做法应该是一个新的方向，但是有一个成长的过程，包括工艺，以及与封装厂
商的配合等，需要时间完善。”