LED关键技术最新研究进展:Micro-LED取得重大突破...
在LED产业的发展上,技术一直扮演着举足轻重的角色。最近LED产业又取得了哪些新技术进展?
(1)Micro-LED取得重大突破
位于英国牛津郡的microLED光学专家Optovate Ltd.宣布,他们开发出一种Micro-LED技术,该技术只需一步就能将多颗Micro-LED从晶圆平行转移至衬底,实现精准的光学阵列。
Optovate自2008年以来获批以及正在审查的20项专利组合都是围绕该项技术。
Optovate在其Micro-LED方面取得了两项重大突破。首先,它开发了一种独特的MicroLED转移技术,可以将Micro-LED从晶圆上提取到用于显示和照明的背板上。这种方法可扩展到大尺寸衬底,为Micro-LED应用提供了经济高效的途径。
其次,Optovate还开发了一种生产和集成精密光学阵列的方法,该阵列将每颗Micro-LED的光折射和光反射结合在一起,应用于各种显示器,LCD背光和固态照明具有可控照明和超薄、低厚度等显著优势。这两项有关Micro-LED转移和微光学元件光线控制的创新可以与其他方法结合使用,亦可单独使用。Optovate Ltd.的商务总监Paul May解释说:“随着市场对Micro-LED兴趣的迅速增加,Optovate认为,探索Micro-LED技术的最佳方式是与合适的组织合作,以提供快速发布大量产品所需的开发资源,有意者请与我们联系。”
Optovate联合创始人Jonathan Harrold评论道:“很长时间以来,我们的Micro-LED方法是反趋势的,但现在这一切都发生了变化。我们的专利技术有可能打破显示屏和LED照明价值链。我们是第一个明白Micro-LED阵列光学元件对显示器和照明系统的重要性以及为何重要。”(编译:LEDinside Nicole)
(2)美研究人员使用“超强酸”,有望产生更便宜更安全的LED
据外媒报道,美国俄勒冈州立大学的研究人员使用了一种比汽车电池酸还要强得多的“超强酸”,来提高由铜铟二硫化物制成的“量子点”的性能。这一研究有望产生更便宜、更安全的LED。
量子点在光学和电子学中使用已经有一段时间了。但由于铅和镉的毒性,它们的制造成本很高,对于一些潜在的应用(如生物医学成像)来说,也是不安全的。
俄勒冈州立大学化学工程教授Greg Herman表示说,“量子点可应用于各种产品和技术中,但对于大众消费使用来说,可能最重要的是改进LED照明”,“现在市场上就有使用量子点的发光纳米晶体电视。”
这项最新研究发表在Materials Letters期刊上,在研究中,研究人员研究出了一种超强酸的处理方法,可以将无毒、非重金属量子点的光致发光提高到硒化镉相当的程度。
Greg Herman还说:“这种超强酸处理过的量子点的光发射要好得多”,“现在仍然有一些问题需要解决,但我们已经证明,它能够改善量子点的寿命以及提高量子效率。而且由于这些量子点无毒性,因此也有潜力用于生物医学应用领域。”
(3)郑州大学制备出新型钙钛矿发光二极管
日前,郑州大学副教授史志锋等在新型钙钛矿发光二极管(LED)方面取得进展,在国际上首次用全溶液法制备钙钛矿发光二极管,相关成果在《美国化学会—纳米》上发表。
近年来,新兴的金属卤化物钙钛矿材料在发光器件方面的应用引起人们的广泛关注,但该型器件较差的工作稳定性却成为其走向应用的瓶颈。
研究人员基于低成本、有潜力应用于大规模生产的全溶液工艺,成功制备出高效稳定的钙钛矿量子点LED。该器件表现出高亮度的绿光发射,外量子效率达到3.79%,最大亮度为每平方米6093.2坎德拉,其综合性能与常用真空沉积法制备的钙钛矿LED相当,同时保持了溶液法的独特优势。
更重要的是,该器件展现出优良的湿度、温度稳定性。在相对湿度达75%的高湿环境下,器件可连续工作12小时以上,在120摄氏度的高温环境下仍有较强的光输出,且经历连续3次加热、冷却循环测试后,器件的发光性能可恢复至原来的85%。(来源:中国科学报)
(4)LED用稀土发光材料研究获进展
稀土在我国很多领域都光伏运用到,据报道,LED用稀土发光材料研究获进展,荧光粉将成为新一代照明光源,具体情况如何?
LED固态照明器件具有高效、节能、环保等优点,经过十多年发展已基本取代传统白炽灯、荧光灯而成为新一代照明光源。荧光粉具有波长转换功能,在决定LED白光性能如显色指数、色温、效率等方面起着重要作用,是LED照明器件的关键材料之一,研发效率高和热稳定性较好的荧光粉一直是人们追求的目标。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所的光电功能材料与器件团队,研发出一种新型Ba9Lu2Si6O24:Ce3+硅酸盐青色荧光粉;在160℃时,其荧光量子效率可维持室温的94%,表现出良好的热稳定性。该研究获国家发明专利一项,相关结果发表在Advanced Optical Materials上。
该团队围绕Ba9Lu2Si6O24材料,利用Tb3+-Tb3+量子剪裁和共振能量传递效应,获得了一种发光效率高达144%的绿色荧光粉,实现了可见光量子剪裁;首次观察到Eu2+的异常红光发射,采用低温光谱手段追溯到了红光来源;在此基础上,通过Ce3+/Eu2+/Mn2+共掺获得了单一白光。获国家发明专利一项,相关基础研究结果发表在The Journal of Physical Chemistry C、Materials Research Bulletin上。
近日,该团队通过理论和实验相结合,在Ba9Lu2Si6O24基青色荧光粉发光性能调控方面开展系统研究。通过工艺优化,荧光内量子效率提升至90%,85℃/85%RH条件老化1600小时以上的光衰小于10%。仅采用该青色荧光粉与红粉复合,即可在NUV芯片上获得显色指数90以上的白光。基于对Ba9Lu2Si6O24第一性原理电子结构计算和理解,结合光谱学的实验表征手段,该团队提出一种计算宽带隙无机非金属材料基体带隙的方法,并揭示材料发光的热稳定性机理,除了热和声子相互作用可引起发光猝灭外,由热引起的材料吸收率下降是导致发光材料热猝灭的另一个原因。相关结果发表在Journal of Materials Chemistry C上。
此外,该团队将Gd3Al2Ga3O12:Ce3+黄色余辉荧光粉稳态荧光内量子效率提升至82%,这为解决交流LED频闪问题提供了一种具有潜在价值的稀土发光材料。相关内容申请国家发明专利2项,部分研究结果发表在Chemical Communications上。研究工作获国家自然科学基金、浙江省公益技术基金、宁波市自然科学基金的资助。
(来源:广东LED)