近日,由半導體產業網、中國半導體照明網主辦的2021 Mini/Micro-LED顯示技術商業化應用論壇成功召開。論壇由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟指導,與2021寧波國際照明展覽會&第三代半導體技術應用創新展同期舉辦。
論壇期間,江蘇博睿光電有限公司副總經理梁超博士帶來了“顯示用KSF紅粉及其背光領域的應用”的主題報告,分享了KSF熒光粉在高色域顯示的機會及應用前景、KSF紅粉面臨的挑戰以及博睿光電的研究進展。
KSF紅粉的發射譜是線譜發射,峰值波長630nm,且不會受外界影響,半波寬窄(<5nm)。激發譜覆蓋300~500nm,在355和450附近波段存在兩個吸收峰,與藍光芯片良好匹配。
KSF與CASN紅粉在150C以下溫度,具有相當的熱猝滅特性,但是當溫度超過150C后,KSF的亮度衰減幅度要略大于CASN紅粉。KSF紅色熒光粉的線譜發射,具有極窄的半峰寬(~5nm),相較于其他寬譜發射熒光粉可以更好的透過濾光片(CF),可以實現更高的色域。
KSF熒光粉在制作熒光膜時面臨的挑戰主要包括劣化導致的亮度衰減和色漂(高溫高濕劣化、高溫光敏劣化);類立方體形貌影響粉體在膠體中的分散;吸收率偏低,導致KSF用粉量極高;大粒徑寬分布難以制作厚度更薄且均勻性更好的熒光膜;熒光壽命偏長。
氟化物系列熒光粉屬于離子晶體,在高溫高濕環境下易發生嚴重劣化。KSF熒光粉在高溫高濕環境下,熒光粉晶體本身會發生發生溶解,導致晶體本身發生破壞,同時激活劑離子Mn會析出并發生變價,肉眼可以觀察到粉體出現深褐色,即為變價的Mn離子。
在激發狀態下,KSF熒光粉在高溫環境下也會發生光敏劣化,且劣化程度會隨溫度上升進一步加劇。在高溫環境下,晶格場穩定性降低,激活劑離子Mn受藍光激發,在外層電子躍遷過程中,可能發生弛豫,進而導致價態變化,即激活劑Mn離子從(+4)價發生變化,推斷可能被氧化成高價態(+5價或+7價),而Mn的價態一旦變化,則導致其失去發光特性,因此在宏觀上表現出無色透明晶體。
報告指出,目前博睿光電用高壓水熱合成方技術制備出單分散KSF熒光粉晶體,原位包覆技術實現超厚包覆。
面向Mini LED背光膜片的KSF紅粉探索研究主要是細粒徑、低用粉量、類球形形貌、短余輝等幾個方向。