Phosphore oder QDs für die Farbumwandlung in LCD und microLED? Was wird sich durchsetzen? Dies ist ein interessanter und sich weiterentwickelnder Technologiebereich, den es zu beobachten gilt. James E. Murphy et al. von GE Research haben die besten roten und grünen Schmalbandleuchtstoffe ihrer Klasse entwickelt und sind nun dabei, die Technologie in Richtung Mikro-LEDs und On-Chip-Integration weiterzuentwickeln
Der rote KSF-Leuchtstoff ist ein hervorragender Schmalband-Farbkonverter für Displays mit großem Farbumfang. Er emittiert 5 Peaks, von denen jeder eine extrem schmale 5-nm-FWHM aufweist. Der Hauptpeak liegt im Bereich von 631nm. Es handelt sich um ein stabiles Material für hohe Lichtströme und hohe Temperaturen. Es kann sogar als direkter Ersatz für bestehende gelbe Leuchtstoffe auf dem Chip integriert werden. Es ist ein großer kommerzieller Erfolg mit >19 Lizenznehmern und >40 MILLIARDEN (mit steigender Tendenz) KFS-haltigen LEDs, die weltweit in der Display-Industrie verkauft werden.
Wie die nachstehende Folie, die auf der TechBlick im Juli 2021 vorgestellt wurde, zeigt, entwickelt sich die KFS-Technologie weiter. Anfangs, im Jahr 2014, lag die durchschnittliche Partikelgröße bei 25-30 um. Inzwischen ist sie auf 3-9 um gesunken und entwickelt sich weiter in Richtung Submikron- und sogar Nanogröße, was eine direkte Integration in Mikro-LEDs von heute und morgen ermöglicht! Dies ist ein wichtiger Technologietrend, da er den Wettbewerb zwischen QDs und Leuchtstoffen auch auf den Bereich der Mikro-LEDs ausweitet (zuvor waren QDs aufgrund ihrer geringen Größe die einzigen Akteure in der Stadt).
Darüber hinaus kann der KSF von GE jetzt in luftstabilen Tinten formuliert werden, die auf verkapselungsfreien Leuchtstoffen basieren und für den Tintenstrahldruck geeignet sind, ohne dass die Düsen verstopfen. Das bedeutet, dass es sogar als Farbkonverter auf microLEDs gedruckt werden kann, was es insbesondere ermöglicht, effiziente blaue microLEDs zu verwenden, um rote Farbe zu erzeugen und/oder nur eine blaue microLED-Farbe zu übertragen.
James E. Murphy bietet auch einen interessanten Vergleich zwischen Cd-freien InP QDs und KSF für Mikro-LEDs. Er argumentiert, dass QDs bei sehr dünnen Schichten (<10um) effizienter sind. Wenn die Schicht jedoch dicker wird, vielleicht um ein Auslaufen der blauen Farbe zu verhindern, können Selbstabsorptionseffekte eintreten, die die EQE verringern. Daher wird argumentiert, dass KSF bei einer Schichtdicke von mehr als 20 um eindeutig gewinnt, da es keine Selbstabsorption gibt.
Schließlich gibt es keine grünen Ultra-Schmalband-Leuchtstoffe, so dass der Raum für QDs offen ist. Insbesondere die grünen Perowskit-QDs sind in diesem Bereich sehr stark. GE treibt jedoch die Entwicklung seiner schmalbandigen GRÜNEN Leuchtstoffe voran. Wie unten dargestellt, ermöglichen diese Materialien 100 % DCI-P3. Die Leistung ist vergleichbar mit der von Beta Sialon, jedoch ohne Übersprechen mit einem roten KSF-Emitter. Darüber hinaus bietet es eine 100%ige HTHH-Stabilität, die eine direkte On-Chip-Integration ermöglicht. Und schließlich wird ein QE-Niveau von >90% erwartet. Natürlich hat es, genau wie KFS, eine langsame PL-Abklingzeit in der Größenordnung von 90-450 um (QD ist ns)
Um mehr über QDs und microLEDs zu erfahren, besuchen Sie TechBlick's Event am 30NOV-1Dec: www.TechBlick.com/microLEDs
Rachel A. Cassidy, PhD, MBA, CLP [This is automatically translated from English]
