五种LED研究成果,有机会为行业带来多少影响及改变?

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导读

“或将”两个字,在许多人眼中都犹如耍了个“小滑头”,我们对未来作出的预测,当然不一定准确,话说了出来,文责也大多不用自负。虽然大多时候无从追究,但是我们还是至少要求这些推测有理有据。
据此前报道,爱尔兰研究人员采用可扩展且兼容于代工厂的微影技术工艺,设计出金字塔形的量子点发光二极管(LED),可望为量子运算产生作用与状态相关联的纠缠光子;台湾大叶大学副教授与企业合作开发新型LED灯具,不仅低眩光、散热佳,灯泡用量也只要一半……
一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料浮出水面。这种半导体名为硒化铟 (InSe),它只有几原子厚,十分接近石墨烯;韩国研发了一种能够在织物上集成OLED(有机发光二极管)的显示技术,该技术应用后我们就能够直接在衣物上看到各种信息显示,真正的可穿戴技术;知名企业ROHM面向日益小型化的可穿戴式设备和娱乐产品的点矩阵光源*1等消费电子设备领域,开发出带反射镜LED“MSL0402RGBU”

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下面,就请跟随智库君一起具体看看这些新技术新应用,是否真的有机会为行业带来多少影响及改变?

金字塔形量子点LED或推动量子计算发展

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爱尔兰廷德尔国家研究所的研究人员采用可扩展且兼容于代工厂的微影技术工艺,设计出金字塔形的量子点发光二极管(LED),可望为量子运算产生作用与状态相关联的纠缠光子。项目负责人表示,这项研究未来将可能用于量子计算的研究,以加速量子技术的应用。廷德尔研究院使用了纳米技术给金字塔状的量子点阵列上电以使其产生纠缠光子。利用锥状结构固有的纳米特性,特别是对于设计的、自组装垂直量子线,能够有选择地对量子点进行电流注入。
据报道指,这是实现量子光子集成电路设计的重要一步,为数以千计甚至更多同步运行的量子信息处理任务奠定基础。研究人员借由回蚀原始基底,使其恢复至顶端向上的金字塔结构,从而较内部打造的嵌入式组件提高几个数量级的光线撷取。接着设计顶部与底部触点,以便选择性地在金字塔结构中央的单个QD中注入电流,关键在于利用自校准技巧,从而让组件易于实现大规模制造。透过接触所有的μLED,研究人员得以为大约1,300μLED进行大量分析,但也计划分别控制μLED以实现更佳性能选择性,以及补偿工艺的不均匀性。理想上,针对量子信息处理,研究人员希望使用μLED,作为纠缠光子完全不可区别的来源。光子撷取效率也相当低,大约是1%左右,因此,研究人员期望透过使用不同的技巧(如内建材料的应力与电场)加以改善。廷德尔的研究人员已经研究出能够产生纠缠光子的量子点发光二极管的相关方案,理论上可用于量子计算中的信息编码。

台大学研发LED灯具可减少一半灯泡使用量

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中国台湾大叶大学材料科学与工程学系李弘彬副教授与盛威光电公司合作开发新型LED灯具,不仅低眩光、散热佳,灯泡用量也只要一半,相关技术获得台科技部补助,并通过专利申请。材料系李弘彬副教授指出,他们利用倾斜与反射的设计,让LED光透过铝板反射为雾状光源,亮度与传统相同,但光较柔和,改善了刺眼与眩光问题。这个新型灯具的LED排列不像过去那么紧密,可减少二分之一的灯泡使用量,不仅更环保,灯泡间距的扩大也让导热面积变大,散热效果更好,能降低高温造成的LED耗损,延长灯具使用寿命。研究人员表示,散热不良会使灯具温度升高,造成LED晶粒效能下降、荧光粉提早劣化等缺点。实验室研发的新型LED,透过奈米阵列阳极氧化铝技术的运用,改善LED散热问题。据透露,在进行光学试验时发现用来当基座的铝基材有方向性,LED光源因此不均匀,前前后后试了三、四个月,才成功透过热处理改善问题,期待早日可以看到研发成果上市。

超级材料浮出水面或成就半导体的未来

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一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料浮出水面。这种半导体名为硒化铟 (InSe),它只有几原子厚,十分接近石墨烯。近十年来,全世界对石墨烯和二维材料的研究进行了巨大的投入。这些努力没有白费。近期,一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料浮出水面。这种半导体名为硒化铟 (InSe),它只有几原子厚,十分接近石墨烯。石墨烯只有一层原子那么厚,具有无可比拟的导电性。全世界的专家们都在畅想石墨烯在未来电路中的应用。尽管有那么多的超凡属性,石墨烯却没有能隙(energy gap)。不同于普通的半导体,它的化学表现更像是金属。这使得它在类似于晶体管的应用上前景黯淡。

这项新发现证明,硒化铟晶体可以做得只有几层原子那么薄。它已表现出大幅优于硅的电子属性。而硅是今天的电子元器件(尤其是芯片)所普遍使用的材料。更重要的是,跟石墨烯不同,硒化铟的能隙相当大。这使得它做成的晶体管可以很容易地开启/关闭。这一点和硅很像,使硒化铟成为硅的理想替代材料。人们可以用它来制作下一代超高速的电子设备。当下,科学家们很喜欢把石墨烯和其他优秀的材料结合起来。让石墨烯的非凡属性和其他材料的特点进行互补。这往往产生令人兴奋的科学发现,并会以我们想象不到的方式应用在实际问题中。“石墨烯之父 ”Sir Andre Geim 说:“超薄的硒化铟,是处于硅和石墨烯之间的理想材料。类似于石墨烯,硒化铟具有天然超薄的形态,使真正纳米级的工艺成为可能。又和硅类似,硒化铟是优秀的半导体。”

韩科研人员研发出织物OLED显示技术

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随着可穿戴技术的发展,越来越多能同步手机信息通知的可穿戴设备问世,不过形式还是没有跳脱一定的局限,不够灵活。韩国可隆集团KOLON Glotech株式会社联合韩科院研发了一种能够在织物上集成OLED(有机发光二极管)的显示技术,该技术应用后我们就能够直接在衣物上看到各种信息显示,真正的可穿戴技术。研发团队在Chi Kyung-chul教授的带领下,成功地在纺织基材上实现OLED(有机发光二极管)显示的集成,现阶段研发团队必须要着手生产一种符合要求的布料。使用这种技术的织物可以制成智能肩章、智能腰带、智能套袖等全新的智能可穿戴设备问世。


研究团队通过平坦化工艺解决了这个问题。他们制作出像玻璃板一样的平面型纺织物,同时不会失去纺织物该有的柔韧性。这种平面型纺织物比相同厚度的塑料基材更柔韧。在这一基础上,该团队成功通过真空热沉积工艺在纺织物上形成OLED。 他们使用了“多层薄膜封装技术”(Multi-layer thin film encapsulation technology)来防止水分和氧气渗透到OLED中。研究发现,以这种方式开发的纺织物OLED具有超过1000小时的寿命和大于3500小时的空闲寿命。而为了完成全新智能可穿戴设备的研发,科研团队仍需进一步寻找更好的布料,这些布料必须具备光滑、细致的表面,具备良好的透气和散热性能。并且尽管布料会内置显示屏幕,但绝对不能影响其柔软、舒适的特性。

业界最小带反射镜的高亮度三色LED

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全球知名半导体制造商ROHM面向日益小型化的可穿戴式设备和娱乐产品的点矩阵光源*1等消费电子设备领域,开发出带反射镜的LED“MSL0402RGBU”。“MSL0402RGBU”是带反射镜的高亮度三色(红、绿、蓝)LED,是利用ROHM多年来积累的小型化技术优势,实现了业界最小尺寸1.8mm x 1.6mm的产品。由此,可高密度安装,可实现更卓越的混色性能,可实现更细腻的LED表现力。

另外,以往在使用点矩阵光源的应用中,有时需要采取防静电措施,一般使用齐纳二极管,而“MSL0402RGBU”采用静电耐压高的元件,无需齐纳二极管即可确保静电耐压,防止矩阵电路产生不必要的发光,可使应用的表现更鲜明。近年来,全彩LED因其具备丰富多彩的表现力,在设计性要求较高的各种标志、数字标牌等广泛的领域中日益普及,并被寄予厚望。同时,随着各种应用的小型化、高性能化的发展,要求LED具备更高的表现力,对小型、长期可靠性高的LED需求日益高涨。此前,ROHM已推出超小型的模制型“PICOLED RGB系列”和高亮度带反射镜型“SMLV系列”,为满足这些市场需求,又开发出业界最小的带反射镜高亮度三色LED“MSL0402RGBU”。

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