科技前沿：一种颜色的芯片，能造出不同颜色的LED产品吗？

▲ 三原色混光示意图  

▲ 不同荧光粉受激发后的光谱示意图

全系列EMC3030白转色光的开发：

▲ 不同白转色光的光谱

      除了上述波长，其他色光波长可以做吗？据了解，瑞丰光电表示完成可以，而且他们还可以定制波长和光谱。

有人一定会问，性能如何呢？

由上图曲线来看，白转黄与单色黄光的性能相比，随着温度的升高，冷热比（105℃/25℃），单色光的亮度维持率仅为40%左右，白转黄光的维持率高达 83% 左右，波长与色坐标偏移，白转黄的更小，综上所述，白转黄产品热稳定更好。

      与单色光相比，为什么白转色光的冷热比更高呢，原理如下：LED的发光原理是处于激发态的电子/空从高能级向低能级跃迁，与空穴/电子复合而发射光子，载流子的平均总寿命由辐射复合（发射光子）和非辐射复合（缺陷处产生热量）的平均寿命决定的，随着温度的升高，半导体的晶格振动幅度增加，当原子的振动能量高于一定值时，电子从激发态跃迁到基态时，会与晶格原子交换能量，发生非辐射复合，产生热量，这种过程的几率随着温度的增加而呈指数式增加，另外，随着温度的升高，晶格震动加剧，杂质缺陷增多，导致半导体光吸收增加，内量子效率随着温度的升高而降低，导致芯片的发光强度降低。

      白转色光采用蓝光LED芯片，外延材质为GaInN，而单色光芯片外延材质为AlGaInP，由于外延材质的不同，与材质GaInN相比，AlGaInP晶格振动、杂质缺陷等，随着温度的升高，更加敏感，随着温度的升高，内量子效率降低的幅度更高，发光强度更低。因而白转色光产品的冷热态，光通量的维持率更高，热稳定更好。

▲ 半导体的能级跃迁示意图

      与单色光产品，白转色光只有这些优点吗？亮度高，成本降也是其优点。但白转色光也存在一定的缺点，如光谱的半波宽较宽等，这主要与荧光粉激发光谱有关。

▲ 白转黄与单色黄光的光谱对比

大家肯定很关心这些产品应用在什么地方呢？

      目前，白转色光以其独特的性能，如高功率、高热稳定性以及高可靠性的优点，在汽车转向灯、尾灯、植物照明、洗墙灯灯以及舞台灯等领域广泛应用，而它的应用场景不仅仅只局限于上述领域。

      Mini Led和Micro LED才是它的未来，说到这里，首先要说一下LED Display应用的发展趋势，近年来，我们看到Mini-LED和Micro LED在显示领域已崭露头角，三星在第51届国际消费电子产品展览会上推出了全球首款146英寸家用模块化电视—The Wall，采用无边框的Micro LED模块化技术，使得其呈现绚丽的色彩，极高的分辨率，高品质的画面，给电视画面的观感带来了极高的提升。

       Mini LED和Micro LED的混光设计是其中一个重要组成部分，它的的实现方法有：

      1、RGB三色LED法， RGB三原色通过一定的配比，施以不同的不同电流，控制其亮度值，从而实现三原色的组合，达到全彩显示的效果。

▲ RGB三原色的组合和RGB全彩色显示驱动原理示意图

       2、白转色光的方案——紫光或蓝色LED芯片+量子点荧光粉，紫外或蓝色Mini-LED、Micro LED激发红色、绿色量子点荧光粉，即将蓝色转为红色、绿色，从而实现RGB三色配比，达到全彩显示的效果。

      量子点的粒径一般介于1-10nm之间，化学成分多样，由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒，具有高能力的吸光—发光效率，很窄的半高宽，宽吸收频谱等特性，拥有很高的色彩纯度与饱和度，结构简单、薄型化、可卷曲。开发量子点技术，解决红、绿、蓝三色分离与各色均匀性成为量子点开发技术的重要难题之一，目前采用的技术有旋转涂布、雾状喷涂技术开发量子点技术。

▲ 量子点喷涂技术示意图

      尽管现在传统荧光粉的半波宽光谱比较宽，量子点荧光粉存在材料稳定不好、对散热的要求高，需要密封、寿命短的缺点，但其与单色光相比，具有更高的热稳定性，更高的激发效率，更低的成本，随着技术的进步和成熟，紫外或蓝色芯片+荧光粉的白转色的方案一定会在LED应用的各个领域大放异彩，白转色光的时代不会太远。

来源：每日LED