EEPW论坛

美研发出单片集成三色LED 未来将包含更多颜色组合

　　（本文转载自欧时电子）基于氮化铟镓技术和现有的制造设施，应变工程可以为微显示器提供一种可行的方法。

　　基于铟镓氮化物(InGaN)多量子阱的应变工程，美国密歇根大学已经开发出单片集成的琥珀-绿-蓝色LED。该应变工程是通过蚀刻不同直径的纳米柱来实现。

　　研究人员希望未来能用635nm光致发光的量子阱生产出红-绿-蓝LED，为基于这种像素LED的微显示器提供可行的方法。其他潜在应用包括照明、生物传感器和光遗传学。

　　除了美国国家科学基金会(NSF)的支持外，三星还为制造和设备设计提供了支持。研究人员希望开发出基于现有制造基础设施的芯片级多色LED平台。

　　科研人员首次成功开发超纯绿光LED

　　苏黎世联邦理工学院化学工程实验室科研人员最近发明了一种超薄的可弯曲的发光二极管(LED)，它能发出超纯的绿光，研究人员使用这种精细色调显示了三个字母“ETH”。研究团队负责人Chih-JenShih教授对他的研究突破感到非常满意：“到目前为止，没有人能成功地生产出像我们这样纯净的绿光。”

　　Shih教授指出，该项研究将助力下一代用于电视和智能手机的超高分辨率显示器的生产。电子设备屏幕必须能够产生超纯的红、蓝和绿光，以便让显示器能够产生出更清晰、更丰富的细节以及更精细的颜色范围调节图像。此前的技术研究已经可以实现红光和蓝光的纯度生产，然而纯色绿光似乎遇到了技术瓶颈，很难达到技术突破，主要原因在于受到视觉限制。相比于红色和蓝色光线，肉眼很难分辨出绿色色调的变化，这使得超纯绿色在技术生产上变得非常复杂。

　　Shih教授还指出，他们已经开发了一种超薄的可弯曲的发光二极管，使用简单能够在室温环境中发出纯绿光。他说：“由于我们的LED技术工艺无需高温进行，这为未来的超纯绿色发光二极管的简单、低成本的工业生产开辟了机会。”研究团队使用了钙钛矿作为LED辐射光的半导体晶体，在LED中钙钛矿材料的厚度小于4.8纳米。而LED材料可以被制成像纸张一样可弯曲，所以能实现对其进行卷对卷工艺快速生产，不仅提高生产效率，同时还降低了生产成本。不过这项超纯绿色发光LED在投入工业应用前还需要一些时间。

　　LED为光学显微镜行业带来巨变

　　在显微镜中，一直以来应用的光源是石英-卤素白炽灯，目前LED正在进入显微镜中，因为卤素源通常要耗散50W-100W。但是可以看到，卤素源仍然很有优势，它们本质上是黑体散热器。

　　这意味着它们产生连续的光谱，没有任何凸起的地方，因此可以看到任何可见颜色的任何物体，并且可以通过光学滤光分开任何可见的颜色。

　　英国LED制造商Plessey的组件经理CliveBeech说，“卤素的好处是它是一个很好的广谱光源。该光谱非常均匀，色彩非常好。”

　　卤素的第一个问题是保护样品不受热的影响。Beech说：“它带有高负载的红外线，这对任何组织样品或有机材料都是有害的，所以你必须将其过滤掉。”

　　LED避开了这一层过滤，因为标准的蓝芯加磷光体技术不产生IR。Plessey光学设计师SamirMezouari说，“大多数[LED公司]可以模拟黑体发射光谱。但是挑战就是如何获得最好的效能。”

　　照明新成果！新碳纳米管纱线拉伸即可点亮LED

　　简单来讲，你拿一条纱线，拉伸它，就会产生电能。把它们缝进上衣，无需外加电源，人正常呼吸就能产生电信号。”美国德克萨斯大学达拉斯分校纳米研究所卡特·海恩斯博士就近日发表在《科学》杂志上的一项中外合作研究成果接受采访时说。

　　这种名为Twistron的纱线由许多碳纳米管纺成，单根碳纳米管直径比人头发丝直径小一万倍。为了使纱线具有高弹性，研究人员不断提高捻度，使其形成类似弹簧的结构。

　　“这些纱线本质上是一种超级电容器，但它无需外加电源来充电。”纳米研究所李娜博士称。因为碳纳米管与电解质的化学电势不同，当纱线浸入电解质时，一部分电荷便会嵌入其中。纱线被拉伸时，体积减小，使电荷相互靠近，电荷产生的电压增高，从而获得电能。

　　“以每秒30次的频率拉伸时，纱线可产生250瓦/千克的峰值电功率。一根重量小于苍蝇的纱线，每次被拉伸时，就可以点亮一个LED。”纳米研究所主任、文章通讯作者之一雷·鲍曼博士介绍说，与其他可织布发电纤维相比，单位重量的Twistron纱线产生的电功率可提高百倍以上。

　　目前，碳纳米管纱线最适合的应用是为传感器或物联网通讯供电。“基于我们实现的平均输出功率，只需31毫克的纱线，便可为物联网在一个半径100米的范围内，每10秒钟传输2千字节数据包。”