Phosphores ou QDs pour la conversion des couleurs dans les LCD et les microLEDs ? Lequel l'emportera ? Il s'agit d'un espace technologique intéressant et évolutif à surveiller. James E. Murphy et al de GE Research ont développé les meilleurs phosphores rouges et verts à bande étroite de leur catégorie, et font maintenant évoluer la technologie vers les microLEDs et l'intégration sur puce.
Le phosphore rouge KSF est un excellent convertisseur de couleur à bande étroite pour les écrans à large gamme de couleurs. Il émet 5 pics, chacun d'entre eux présentant un FWHM ultra étroit de 5 nm. Le pic principal est centré autour de 631nm. C'est un matériau stable dans des conditions de flux lumineux élevé et de haute température. En effet, il peut être intégré sur une puce en remplacement direct des phosphores jaunes existants. Il s'agit d'un succès commercial majeur avec plus de 19 licenciés et plus de 40 milliards de LED contenant du KFS vendues dans le monde entier dans le secteur de l'affichage.
Comme le montre la diapositive ci-dessous, présentée au TechBlick de juillet 2021, la technologie KFS évolue. Au début, en 2014, la taille moyenne des particules était de 25-30 um. Elle est maintenant descendue à 3-9um et évolue vers des particules submicroniques et même nanométriques, permettant une intégration directe avec les microLEDs d'aujourd'hui et de demain ! Il s'agit d'une tendance technologique importante car elle amène la concurrence entre les QD et les luminophores jusque dans l'espace des microLEDs (auparavant, les QDs étaient les seuls en ville en raison de leur petite taille).
En outre, le KSF de GE peut désormais être formulé en encres stables dans l'air à base de phosphores sans encapsulant, adaptées à l'impression jet d'encre sans colmatage des buses. Cela signifie qu'il peut même être imprimé comme un convertisseur de couleur au sommet des microLED, permettant notamment d'utiliser des microLEDs bleues efficaces pour créer une couleur rouge et/ou de transférer uniquement une couleur de microLED bleue.
James E. Murphy propose également une comparaison intéressante entre les InP QDs sans Cd et les KSF pour les microLEDs. Il affirme que pour les films très fins (<10um), les QDs sont plus efficaces. Cependant, à mesure que la couche s'épaissit, peut-être pour éviter les fuites de couleur bleue, les effets d'auto-abosrption peuvent intervenir, réduisant l'EQE. Ainsi, on peut affirmer que le KSF l'emporte clairement à une épaisseur >20um étant donné qu'il n'y a pas d'auto-absorption.
Enfin, le manque de phosphores verts à bande ultra étroite laisse la place aux QDs. En particulier, les QDs verts en pérovskite sont très forts dans ce domaine. Cependant, GE avance dans le développement de ses phosphores verts à bande étroite. Comme indiqué ci-dessous, ces matériaux permettent un DCI-P3 à 100%. Les performances sont comparables à celles du Beta Sialon, mais sans diaphonie avec un émetteur rouge KSF. De plus, il offre une stabilité HTHH de 100%, permettant une intégration directe sur puce. Enfin, il s'attend à ce que les niveaux de QE approchent >90%. Bien sûr, tout comme KFS, il a un temps de décroissance PL lent de l'ordre de 90-450 um (QD est ns).
Pour en savoir plus sur les QD et les microLED, participez à l'événement organisé par TechBlick du 30 novembre au 1er décembre :
www.TechBlick.com/microLEDs
Rachel A. Cassidy, PhD, MBA, CLP [This is automatically translated from English]
