單晶藍綠雙波長LED在寬色域背光應用的研究

利用具有窄波峰寬和精確可調峰值的色轉換材料是當今電視和顯示器背光中獲得寬色域(WCG) 的常見方法。窄帶綠色和紅色熒光粉（例如-SiAlON和KSF）或量子點(QD) 用于將藍色LED轉換為白光。然而，窄帶綠色的產生有待改進，特別是在On-Chip封裝方面。

近日，在廈門召開的第九屆國際第三代半導體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）的“半導體照明芯片，封裝及光通信技術”上，北京易美新創科技有限公司CTO及執行副總裁劉國旭做了”單晶藍綠雙波長LED在寬色域背光應用的研究“的主題報告，寬色域（WCG）背光、WCG雙色LED、與傳統方法的比較等內容。

“色域”描述了電視的色彩顯示范圍，范圍越廣，電視的色彩還原能力越好在不同時代或針對不同應用場景已制定了眾多色域標準，例如NTSC、sRGB、Adobe RGB、DCI-P3、Rec2020等色域標準。廣色域(WCG)已成為電視和顯示器的重要性能參數，賦予了更純、更鮮艷的色彩和身臨其境的顯示體驗，WCG結合Mini-LED Local Dimming可以使LCD接近甚至超過OLED的顯示效果。

使用具有窄峰寬和可調波長的色轉換材料是獲得廣色域的主要方法。較窄的光譜半峰寬(FWHM)在通過彩色濾光片(CF)后，可以滿足極高的色純度?？烧{的峰值波長可以滿足不同的色域標準下更寬的色域覆蓋率。常見的實現方法是采用紅、綠量子點或窄峰寬熒光粉將藍光LED轉換為白光。易美與合作伙伴一起持續開發低成本高色域技術方案,研究QD水氧阻隔技術，提高QDs材料的光學穩定性。

報告中詳細介紹了WCG雙色LED的研究成果，涉及雙色EP-LED、WCG背光用雙色LED、雙色LED光譜功率分布、可調諧雙色LED藍綠功率比、I-V特性和驅動電流效應、熱穩定性和顏色敏感性、RGB波段光功率隨溫度的衰減、綠色波長漂移的熱相關性等。

報告指出，藍綠雙波長具有諸多優勢，包括具有同尺寸藍光芯片相似的電流亮度衰減曲線和電流電壓規律，動態波長穩定性、驅動簡易性、方案變更簡單靈活；與普通藍光芯片搭配β-SiAION和KSF相比，衰減規律一致，CIE隨溫度變化的幅度相當；藍綠芯片的綠光半峰寬達到30-35nm，遠優于β-SiAION的50nm,接近綠色量子點(20-35m)，可實現超高色域；在高溫老化、高溫高濕信賴性實驗中，1000H的亮度維持率優于β-SiAION對比方案，色域數據沒有衰減，具有很好的穩定性；光學配光簡單，相較藍綠兩顆芯片色空間分布均勻，無光斑。未來開發方向將涉及提升整體發光效率,優化綠光波長及藍綠光占比；搭配紅色量子點 QD-on-chip實現更高色域；開發Flip chip倒裝雙峰芯片，用于mini-LED COB。

審核編輯：劉清