光回應LED改寫顯示器互動體驗
OFweek顯示網訊 雙模異質的光回應LED具有超過80,000cd／m2的亮度級，並可同時作為光發射器與光探測器，實現新型態的互動顯示器．．．
由美國和韓國研究人員組成的國際研究團隊發表一種新型的nanoLED，具有前所未有的亮度級（超過80,000cd／m2），可同時用於作為光發射器與光探測器。
這項研究成果發表於《科學》（Science）期刊中，研究人員在「雙異質接面奈米棒光回應LED實現顯示器應用」（Double－heterojunction nanorod light－responsive LEDs for display applications）一文中預期，雙模LED能夠實現新型的互動顯示器。 這種經全溶液處理的雙異質接面奈米棒（DHNR）光回應LED包括量子點直接在奈米棒中接觸兩種不同的半導體材料。 在此配置下，量子點根據電壓偏置，可增強輻射複合（有利於LED）或導致光生載子的有效分離。
（右）的放大影像，位於左側白色虛線區域內
在這些非等向奈米棒中的分層結構可以分別單獨調整，以便在單一元件中微調重組與電荷分離，從而使單個奈米棒夠電致發光，並產生光電流。 一旦在兩電極之間適當地堆疊這種奈米棒，可經由簡單地改變電壓偏置（正向或反向），將奈米棒配置成為在發光模式與光偵測模式之間切換的畫素。
該元件據稱擁有低導通電壓（約1．7V），以及超過80，000cd／m 2的最大亮度，並可在顯示器相關亮度方面表現出低偏壓和高效率。 研究人員還發佈該組件在2．5V偏壓下，能以1000 cd／m2的亮度支援8．0％的外部量子效率。
但在另一項實驗中，研究人員操作10×10畫素的DHNR－LED陣列，作為現場光偵測器（在反向壓下），並結合一個可提供正向偏置至任何畫素偵測入射光的電路板。
DHNR－LED的能帶圖以及光發射（橘色箭號）和偵測（藍色箭號）的電荷流動方向，以及DHNR示意圖
藉由以次毫秒級的時間交替正向和反向偏壓，它們能夠在照明陣列時，連續「讀取」光偵測畫素。
該實驗讓研究人員認為，透過整合簡單的控制電路將任何偵測到的訊號轉換為亮度調整，即可輕易地實現幾項新的顯示特性。
例如，可以因應外部光強度的變化而自動調整亮度。 但是，由於光偵測可在畫素級執行，補償螢幕上的陰影，或偵測到手指接近並被解讀為新的免觸控指令。
研究人員想像這種DHNR－LED的單個畫素感測能力，還可以支援螢幕的直接成像或掃描。 DHNR－LED雙發光和光檢測操作模式的另一種可能應用是將緊密耦合的LED顯示器（實際上是大型nanoLED陣列），轉換成大規模的平行資料通訊和處理組件，執行顯示器－顯示器的直接資料通訊。
此外，DHNR光回應LED中的光偵測類似於光電（PV）效應，顯示器可從環境光源採集或清除能量，而不需要整合分離的太陽能電池，而使顯示器更高效。 研究論中的最後一種使用案例也在實驗中證明可將LED耦合至超級電容器。
主導這項研究的美國伊利諾大學教授Moonsub Shim表示，「我們已經與Dow Chemical合作，共同為這項技術申請專利了，因此，未來將會帶來一定的商業利益。 」
由美國和韓國研究人員組成的國際研究團隊發表一種新型的nanoLED，具有前所未有的亮度級（超過80,000cd／m2），可同時用於作為光發射器與光探測器。
這項研究成果發表於《科學》（Science）期刊中，研究人員在「雙異質接面奈米棒光回應LED實現顯示器應用」（Double－heterojunction nanorod light－responsive LEDs for display applications）一文中預期，雙模LED能夠實現新型的互動顯示器。 這種經全溶液處理的雙異質接面奈米棒（DHNR）光回應LED包括量子點直接在奈米棒中接觸兩種不同的半導體材料。 在此配置下，量子點根據電壓偏置，可增強輻射複合（有利於LED）或導致光生載子的有效分離。
（右）的放大影像，位於左側白色虛線區域內
在這些非等向奈米棒中的分層結構可以分別單獨調整，以便在單一元件中微調重組與電荷分離，從而使單個奈米棒夠電致發光，並產生光電流。 一旦在兩電極之間適當地堆疊這種奈米棒，可經由簡單地改變電壓偏置（正向或反向），將奈米棒配置成為在發光模式與光偵測模式之間切換的畫素。
該元件據稱擁有低導通電壓（約1．7V），以及超過80，000cd／m 2的最大亮度，並可在顯示器相關亮度方面表現出低偏壓和高效率。 研究人員還發佈該組件在2．5V偏壓下，能以1000 cd／m2的亮度支援8．0％的外部量子效率。
但在另一項實驗中，研究人員操作10×10畫素的DHNR－LED陣列，作為現場光偵測器（在反向壓下），並結合一個可提供正向偏置至任何畫素偵測入射光的電路板。
DHNR－LED的能帶圖以及光發射（橘色箭號）和偵測（藍色箭號）的電荷流動方向，以及DHNR示意圖
藉由以次毫秒級的時間交替正向和反向偏壓，它們能夠在照明陣列時，連續「讀取」光偵測畫素。
該實驗讓研究人員認為，透過整合簡單的控制電路將任何偵測到的訊號轉換為亮度調整，即可輕易地實現幾項新的顯示特性。
例如，可以因應外部光強度的變化而自動調整亮度。 但是，由於光偵測可在畫素級執行，補償螢幕上的陰影，或偵測到手指接近並被解讀為新的免觸控指令。
研究人員想像這種DHNR－LED的單個畫素感測能力，還可以支援螢幕的直接成像或掃描。 DHNR－LED雙發光和光檢測操作模式的另一種可能應用是將緊密耦合的LED顯示器（實際上是大型nanoLED陣列），轉換成大規模的平行資料通訊和處理組件，執行顯示器－顯示器的直接資料通訊。
此外，DHNR光回應LED中的光偵測類似於光電（PV）效應，顯示器可從環境光源採集或清除能量，而不需要整合分離的太陽能電池，而使顯示器更高效。 研究論中的最後一種使用案例也在實驗中證明可將LED耦合至超級電容器。
主導這項研究的美國伊利諾大學教授Moonsub Shim表示，「我們已經與Dow Chemical合作，共同為這項技術申請專利了，因此，未來將會帶來一定的商業利益。 」