最新一期光電業界權威雜誌「化合物半導體」(Compound Semiconductor )介紹世界第一個單晶全彩發光二極體,並以該項發明作為刊物的封面故事,詳細描繪這項技術對未來新一代照明及顯示器可能產生的重大影響,甚至稱為「改變下一代的照明技術」(a game-changer for next-generation lighting ),發明人為兩位來自台灣的學人。

自從20多年前日本科學家中村修二 (2014年諾貝爾物理獎得主、現任加州大學教授) 發明高亮度藍色及綠色發光二極體(LED)以來,LED已被廣泛應用於日常照明、手機及電視背光源、汽車及醫療器材。但目前市場上只有單色 LED,在需要用到藍色、綠色與紅色(三原色)的全彩或白光應用上,只能用三個單色LED 拼湊成一個全彩LED 或是在藍光LED摻加黃色瑩光粉以達到類似白光的效果。這些方法製造困難、價格高、浪費電或效率差等缺點,尤其未來手機及電視對省電及解析度要求愈來愈高,傳統方式已遇到瓶頸。

最新一期「化合物半導體」期刊封面介紹單晶全彩發光二極體。(陳志佳提供)

這個困擾業界已久的問題近日被華人科學家解決。南加州 Ostendo Tech Inc.所屬磊晶實驗室(Ostendo Epi Lab.) 研發出世界第一個全彩LED他們使用氮化鎵材料研發出三種特殊的量子結構,可以發出三種不同顏色的光,可以獨立射出也可以混合發射。由於LED有省電和壽命長的特性,採用全彩LED製成的全LED顯示器,將可能取代目前使用的液晶技術 LCD),甚至超越有機發光二極體(OLED)

該項計畫主持人陳志佳博士說,用氮化鎵材料製成藍光或綠光LED 已是成熟技術,但製成紅光 LED則非常困難,他們不但是世界少數能達到此一目標的團隊,且是唯一能夠將三原色光集中在一個小器件上,並能隨意取用其中任一顏色,如果加上電路的適當調配,更可以混合出無數多種顏色光,畫面品質將更加漂亮。

世界第一個單晶全彩發光二極體發明人陳志佳(左)與 葉亞川。(陳志佳提供)

世界第一個單晶全彩發光二極體發明人陳志佳(左)與 葉亞川。(陳志佳提供)

兩位發明者是來自台灣的陳志佳及葉亞川。陳志佳畢業於台灣交通大學電子物理系,在紐約州立大學取得電機博士,曾任職馬里蘭大學電機系副教授,目前任職 Ostendo 磊晶實驗室負責人。葉亞川畢業於台灣大學電機系,並取得洛杉磯加大電機博士,曾任職Tecstar及太空總署噴射推進實驗室研究員(NASA-JPL),目前擔任該公司首席科學家。

 

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