让中国的高色域背光源LED走向世界

瑞丰光电于2016.6.27正式获得美国GE公司的KSF荧光粉应用专利授权,成为了第一家获得KSF荧光粉应用专利授权的中国本土封装企业,引发了业内的强烈关注。该专利授权为KSF荧光粉在液晶显示领域的应用专利授权,通过这个授权,瑞丰将可以向全球客户提供KSF荧光粉背光源LED产品而无需担心任何专利问题。

我们先来说说什么是KSF。KSF是化学式K2SiF6:Mn4+的缩写,中文可以称为(含四价锰离子的)氟硅酸钾,封装行业上也经常把它称之为氟化物荧光粉。严格意义上来说,KSF是指包含A2(MF6):Mn4+结构式配方的一个类型的化合物,其中A是Li, Na, K, Rb, Cs, NH4的一种,而M是的Ge, Si, Sn, Ti, Zr元素的一种,或者是元素组合。KSF荧光粉是一种红色荧光粉,它的主要特征是发射光谱的半波宽非常窄,而且能量很高。图1是常规荧光粉LED封装光谱和KSF荧光粉LED封装光谱的对比图。


 图1 常规荧光粉和KSF荧光粉封装成的白光LED光谱图对比

那KSF荧光粉有什么用呢?它的作用是能够极大地提升液晶显示的色域覆盖率。

色域覆盖率的定义是显示设备显示的RGB三原色坐标点所围成的三角形的面积占整个CIE色度空间面积的百分比。色域覆盖率是衡量显示设备对真实物体颜色表现能力的主要指标,行业上一般用NTSC(美国国家电视标准委员会)标准来表示。一般来说,NTSC色域值越高,显示设备能够显示物体的颜色就越鲜艳,越接近真实物体的颜色。

目前的显示技术一般分为液晶显示和OLED显示两种,液晶显示由于采用的荧光粉技术不一样可以分为不同色域段的几种,而OLED也可以分为带液晶滤光片的白光OLED显示和不带液晶滤光片的RGB三色OLED显示。各种技术的NTSC值如下表1所示。下图2是各种NTSC值的CIE坐标面积示意图。



图2 不同NTSC值的CIE坐标面积示意图

由于KSF荧光粉的超窄半波宽光谱特征,使得其光谱在经过液晶面板时也能够有很高的色纯度,从而大大地提高了三原色三角形的面积,大大地提高了NTSC值。目前的KSF荧光粉搭配绿色荧光粉,已经可以接近带滤光片的OLED面板的色域覆盖率,而且瑞丰光电还能继续通过改善方案,使KSF方案的色域覆盖率接近100%。

目前,在电视领域,由于RGB三原色OLED显示面板做成大尺寸的良率极低,基本上电视OLED面板由LG的带液晶滤光片白光OLED面板所垄断。因此在电视领域,色域的高低是量子点到OLED到KSF到普通黄色荧光粉,但是由于量子点和OLED的成本高昂,基本上沦为极小众的发烧装备;而KSF荧光粉方案的液晶电视色域已经接近OLED显示,而价格远远比OLED和量子点低廉,正在让消费者迎来全民高色域电视时代。

而在手机领域,虽然三原色的OLED手机占据这高端地位,但是由于产能和成本的问题,液晶屏手机还是占据着绝对的主流地位,在KSF荧光粉技术的帮助下,液晶屏手机也得以在色域没有太大差距的情况下以成本优势与OLED抗衡。

专利储备不足和核心专利缺失一直是中国制造企业的短板。虽然中国市场是一个敢于尝试新技术的市场,然而却由于中国制造企业缺乏全球专利的支持而难以走出国门。从2014年下半年开始中国的背光源LED制造企业就开始使用KSF荧光粉来满足高色域电视需求,但是由于KSF荧光粉材料可靠性问题和KSF应用专利的限制,中国背光源LED制造企业包括瑞丰光电一直在小心谨慎地应用和积累着这个技术,仅把其使用于国内的市场和更低端的不需要专利授权的第三世界市场,对高端的欧美日市场只能望洋轻叹。

瑞丰光电作为中国大陆最早和最领先的电视背光源LED制造商,率先获得了KSF荧光粉在背光应用上的专利授权,并解决了KSF荧光粉在高功率下的的可靠性问题,从而使得瑞丰的高品质高色域背光源LED能够进入发达国家市场。瑞丰光电将以完善的专利授权储备,以专业专注的态度用KSF荧光粉应用技术给液晶显示注入新的色彩动力,让中国的高色域背光源LED走向全世界。


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