工研院展示創新LED研發成果與最新顯示科技

在2010年台北國際光電週上,工研院以「發現生活新『亮』點,開啟觀看新『視』界」為主題,以創新的LED研發成果及最夯的顯示科技,配合虛擬情 境、互動有趣的體驗展示,描繪新科技未來使用情境。此次展出的展品,包括能提升發光效率達15%的磁能LED 、能彎曲的 AC LED 燈、6吋彩色電子紙、未來賣場新利器的電子標籤等48項展品。

今年工研院在LED創新應用及發光效率屢有創新成果。令人意外的是將磁鐵與LED結合,創新運用磁場改變LED電流,促使LED發光效率大幅提升 15%。不同於現有的LED技術,只著墨於改善光學損失與磊晶結晶,工研院克服傳統高亮度LED電流分散不均,發光效率愈差,LED亮度不均勻的問題。

利用磁能注入的方式使電流均勻分布,工研院成功改變電流侷限於電極下方發光模式,讓出光效率最高的區域不再被金屬電極遮蔽,LED也能均勻分散出光 效率,降低發光時所耗費的電能。該技術已完成全球專利佈局,可望為國內LED產業增添新利器、提升競爭優勢。

考量可撓曲照明是未來的新趨勢,工研院應用了在2008年曾獲全球百大科技獎(R&D 100 Award)的 AC LED 技術,延伸開發出獨創的照明應用產品──14吋可彎曲AC LED照明燈。該產品是超薄、柔軟、可隨意彎曲,且無變壓器裝置之LED照明光源,未來可應用在撓曲照明、情境照明、創意燈飾、裝潢造型等設計,拓展 LED的照明應用市場。

可撓曲彩色AMOLED、電子標籤
工研院已開發出彩色可撓曲 AMOLED顯示器,只有薄薄 100微米厚,解析度66dpi,撓曲半徑可達到5公分以下,在捲曲的同時,彩色影片動畫持續播放著。這款軟性顯示器,螢幕可經過2,500次反覆捲曲, 但播放動畫功能絲毫未受影響。未來可應用在電子書發展上,實現電子書閱讀之餘,也能欣賞影片動畫播放。

檟格標籤則是電子紙顯示材料初步延伸應用,目前僅有小面積的使用,尚無較大面積的應用出現。工研院研發的快閃電子標籤以膽固醇液晶技術搭配區段驅動 方式,可達到A4大小尺寸,可標示販售商品內容、標價及促銷資訊,尤其是在特定畫面進行快速閃動,更能吸引觀者目光,進行即時促銷。


而且這樣的電子紙標籤只要透過無線傳輸方式即能進行販售資訊更換,不再需要以人工更換產品標示牌,是大型賣場進行即時促銷的廣告新利器,未來可應用在 零售、量販、超商、車站及展場等地點。

區域化2D/3D切換、太陽能發電節能窗戶
看 3D 立體影像的同時,卻看不清楚文字會是個令人困擾的問題;為此工研院最新研發的區域化2D/3D切換技術,可在一個全螢幕畫面中,任意選擇3D顯示區域位置 或大小,進行 2D/3D 切換的功能,使 2D 文字清晰度與高解析度螢幕相同,同時在 3D 顯示區域內又可顯示生動的立體影像。適合網路、遊戲、商品廣告圖像與影片等立體多媒體影像的呈現。

此外工研院也展出太陽能發電節能窗戶,特殊設計的光擴散層會均勻效率地將太陽光由光擴散層傳向導光層,再由導光層與空氣的介面做反射,反射後的太陽 光即可由四周的太陽能模組集中收集,最高可將50%的太陽光能傳導到窗戶周圍的太陽能電池,可提供直流電源,供 3C家電使用,光能轉換率最高為8%。

 

相較於可透視矽薄膜太陽能電池與可透視染料敏化太陽能電池,本技術具有高透光(20~50%)、高穩定度與高色彩真實度。此外,因使用PC擴散型基 板,使模組除了具備一般窗戶透明的特質外,並且具良好韌度,成為防彈玻璃的構造,強化居家安全的保障。節能發電並兼具防彈安全的窗戶,將成為未來綠色建築 的標準配備。

節能智慧百葉窗、彩色電子書、軟性壓力感測器
工研院開發的電潤濕液晶 (Electrowetting Display,EWD)綠色節能智慧調變窗,因液晶中的油墨及水不相溶,反應快,轉換時間約12~13毫秒,並搭配RGB噴墨製程,適合作為窗戶顏色變 換顯示之用。此外,耗電量極小,只需20伏特以下的低驅動電壓即可,搭配太陽能自主供電,不需外加電源,即可達到節能效果,未來可應用在色彩建築及居家窗 戶。

此外工研院已開發出6吋的彩色可撓曲AMOLED顯示器,在薄薄 0.2公分的螢幕彎摺時,彩色影片動畫仍持續播放著,撓曲半徑可達到5公分以下,超越國際上其他軟性顯示器彎曲表現,亮度可達150nits。

另外還有一種軟性壓力感測器,在約200公分長的面積中,佈滿180個感應點能靈敏偵測拍擊的力道,具有易於使用、輕薄、可撓曲、不規則形狀、抗 摔、低耗電與可連續性製程等優點,利用類似報紙印刷的網印技術製作。

軟性壓力感測器可依據使用需要,印製不同尺寸及形狀的壓力感測器,可運用在不平整表面,與物體完全貼合,結構簡單,感應誤差極小 (<2.5%),遠優於國外3~7%的感應誤差,能和人進行互動。未來可整合在健康照顧床、警示裝置、感測地墊、汽車座墊、遊戲操作介面等。

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