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以下資訊取材自:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw
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可快速傳輸影像資料的次世代液晶顯示器新技術
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日本NEC Electronics開發出大型液晶顯示器用次世代傳輸技術。新技術係改變影像資料傳輸至顯示器的連接技術，可將必要的配線減少一半以上，並且有助於達到顯示器厚度及周圍邊緣部分的小型化目標。另外，在提高畫質的液晶高速驅動要求下，還可控制配線的數量，新技術將於2009年提供給大型液晶顯示器製造商，以達成實用化的目標。
在液晶顯示器中，首先將影像資料彙整於影像處理裝置中再加以傳送，而畫面的周圍有多數的驅動IC連接著各自的配線。隨著畫面的尺寸增大，配線數量因此增加也變得複雜，不過新技術可大幅減少配線的數量。一般在傳送影像資料時，會配合資料傳送的時間同時傳送「Clock 訊號」。以往的方式影像資料及Clock訊號是使用不同的配線進行連接，而NEC開發出可將影像資料及Clock訊號在相同的訊號上傳輸的技術。主要是應用在Clock訊號中將影像資料埋入的通訊用途技術。結果顯示每個頻道的資料傳送速度增快三倍以上。若以高畫質 37吋的電視為例，原本需要21條配線，應用新技術只需要8條配線。
驅動IC的配線因置於畫面的後面且重疊，這也是液晶顯示器厚度增加的原因之一。利用新技術可將配線的數量大幅減少，還可將畫面配線部分的厚度由原本的2cm薄化至1cm。因為材料數量減少，也帶動顯示器成本的削減。另外，對於備受期待的可抑制畫面殘影感之倍數驅動液晶顯示器，也不需要增加訊號線數量即可達到所要求的效能。
2008/12/18
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可將記憶容量提高三倍的HDD新技術
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日本東北大學的研發團隊與富士通共同開發出可將HDD記憶容量提高至現行三倍，達到每平方英吋1兆Bit的新技術。新技術主要將磁頭重點部位結晶內的缺陷減少，使之由更小的領域讀取資料。今後將持續進行改良，期望可在2010年達到實用化的目標。
結晶的厚度約30nm，以不同材質的多種材料多層重疊在一起，其中以厚度1nm的絕緣層來決定其讀取的功能。通常的作法為將所有不同的材料重疊在一起，之後再進行加熱結晶化，該方法容易造成絕緣層的結晶缺陷。研究團隊於是將絕緣層材料氧化鎂層疊之後先行加熱，之後再將剩下的材料堆疊上去，該方法成功地減少了缺陷的生成。以電子顯微鏡觀察部分領域，發現缺陷比例減少至一半以下，進而若將結晶面積減少一半以下，也可獲致相同的性能。
HDD係在Hard Disc（HD）上製作微細的磁石，可進行數位資料的書寫置換記錄作業。磁頭部分使用可將磁性強度變換為電流的特殊結晶，因此可讀取資料。若要增大記憶容量，在小領域中可將微弱磁性轉變為電流的結晶是必要的。現在市場產品化的HDD最高容量為300Gb。研究團隊還發現，若變更結晶絕緣層所使用的材料，還可提高記憶容量。但是以現行的作法，記憶容量每平方英吋500Gb已是極限，藉著新技術的登場，每平方英吋達到1兆Bit已可實現。
2008/12/18
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鋰離子電池用難燃性電解液的新技術
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Bridgestone 與Central Glass Co., Ltd.共同開發出用於鋰離子電池的難燃性電解液。主要是將Bridgestone所開發的電解液所使用的不燃劑，與Central Glass所擁有的提高電池容量的電解液技術加以組合，期望可在2009年中旬達到實用化的目標。
鋰離子電池的電解液一般多使用可燃性的溶劑，在過度充電等使用狀態下，會有破裂及起火的危險。在現在的電池模組中雖有電壓控制回路，以及防止過度充電的保護電路，但為提高其使用安全性，難燃性電解液的開發即成為非常重要的課題。Bridgestone主要以磷及氮為主要原料開發出不燃劑「Hoslight」，現在由日本化學工業製造、販售。若將該不燃劑與Central Glass的高性能電解液組合，判斷可同時提高電池的安全性以及大容量化，於是著手共同進行新電解液的開發作業。
2008/12/12
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SMK開發出曲面的觸控面板
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SMK開發出顯示畫面為曲面的觸控面板。目前市場上的曲面產品容易出現誤動作，因此SMK在內部絕緣樹脂的顆數以及尺寸上做了改良，以改善這個問題。今後還打算在圓柱上結合觸控面板，開拓新用途。
一般的觸控面板採用在玻璃基板與薄膜之間夾著兩片電路的「阻抗膜」方式。以手指或筆尖按壓畫面，該壓力會使薄膜產生彎曲，電路之間互相接觸之後就會產生電壓，並且可以檢測是哪個位置被觸控了。而在電路間配置稱為「Spacer」的絕緣樹脂，平常時不會產生反應。但若面板彎曲之後就表示經常對其施加壓力，所以以往的產品即使不對其產生觸碰，電極間也有可能會互相接觸，出現誤動作的情形。
為改善該問題，SMK增加了Spacer配製的數量，並使其間隔變窄；且將Spacer直徑增加為數十微米、高10微米，比以往大了一圈，即使是曲面也可以防止電路間互相接觸。目前SMK尚未決定具體的產品化品項，但目前有評估對於圓柱及汽車駕駛座前顯示器等應用方向，以及增加觸控面板的配置場所等。
2008/12/05
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可提高有機奈米碳管生產量200倍的新技術
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日本產業技術總合研究所開發出混合金屬離子之有機奈米碳管大量合成新技術。新技術只需混合兩種液體，並花10分鐘左右的時間，就可將產量提高至以往的200倍。還有機會由有機奈米碳管製造金屬奈米材料，預計可廣泛應用至觸媒及電子材料等領域。
新技術係將有機材料Peptide脂質混合的酒精（Alcohol），與金屬鹽水溶液混合，在酒精中呈板狀的 Peptide脂質與金屬鹽混合，就會變成管狀（Tube）。之後就可生產與鋅、銅及鈷等金屬離子結合的奈米碳管，產量方面混合Peptide脂質的酒精，每20ml就可產出2公克，效率為以往的200倍。Peptide脂質因不易溶於水，所以很難達到奈米碳管的量產，但新技術證實只需要混合酒精使其產生反應，就可以達到量產的目標。
2008/12/03
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OSRAM新型彩色LED可提升顯示器背光亮度
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歐司朗光電半導體(OSRAM Opto Semiconductors)推出新型Advanced Power Top LEDPlus。這種新型彩色LED能發射出最明亮的光線。與以往的產品相較，該LED將直接顯示背光照明的亮度提高了15%。根據顯示的不同，新型LED在常見的紅(623奈米)、綠(527奈米)和藍(457奈米)色彩的組合中可涵蓋125%以上的NTSC色域，故適用於各類尺寸的直接背光照明顯示器，尤其是24吋或更大尺寸的顯示器。這些新型明星產品只需要最少的LED，即可提供最佳化的顯示亮度與厚度比率，呈現豐富飽滿的色彩。 Advanced Power Top LED Plus的亮度提升主要得益於為背光照明量身訂製的專用透鏡。工作電流為100mA時，該款LED的照明亮度現已達到14流明(紅)、24流明(綠)和 28mW/sr(藍)，同時，最新研發的透鏡確保了顯示器的背光絕對均勻。該LED的封裝晶片係採用最新的ThinGaN (氮化銦鎵)或Thinfilm (薄膜)技術研製而成，其邊緣長度僅為500μm，因此該款LED在同類產品中實現了最高的發光效率，達到65流明/瓦(紅)、59流明/瓦(綠)和 27%整體效率(藍)。這種新型LED的使用壽命長達5萬小時以上，與顯示器和監視器的使用壽命完美吻合。加上這LED的高度僅為2.25mm，可實現背光照明系統非常纖薄的設計。Advanced Power Top LED Plus適用於各種尺寸的顯示器，尤其是在24吋或以上的顯示器。針對大客戶打造46吋顯示器專用LED的計畫已經展開。對於該尺寸的顯示器，1,200個新型LED已經足夠。而過去，要達到同等的亮度，則還需要再增加約600多個LED。
2008/11/28
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可降低生產成本的金屬化合物系太陽電池新技術
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日本東京工業大學及龍谷大學的研發團隊，開發出不使用高比例矽的金屬化合物系太陽電池，並且可以低成本生產的基礎技術。新技術係將金屬化合物加工成Ink 狀，只需要像印刷般的塗佈就可製作完成。以往的技術必須在真空中將材料積層堆疊，成本接近半導體的製程花費。今後將以新技術實際試作太陽電池，朝提高性能方向進行研發。
金屬化合物系太陽電池係以銅、銦、硒為原料，也稱為CIS型的新類型太陽電池。因不使用價格居高不下的矽原料，因此價格可大幅降低，目前昭和Shell及Honda已開始進行商業生產。研發團隊係將CIS的原料粉末與有機溶媒加以混合，並將顆粒大小微細化至1~0.3 微米，並將該原料溶液作為印刷Ink塗佈於基板上。然後再將基板燒結，形成1～3微米的顆粒大小，並證實可達到太陽電池的功能。新技術更證實了不需使用真空的昂貴機器，就可以生產太陽電池。
以新製法製作的太陽電池之光電轉換率為2～3％，但目前已商品化的CIS型太陽電池的光電轉換率已達到10％。為此，研發團隊還必須找到最佳化的製作方式，以提高轉換效率為目標。金屬化合物系太陽電池與主流的矽太陽電池相比，具有原料容易取得，製造方法簡單的優點。而且，發電單價也是矽太陽電池的1/3而已，但現在還應用半導體的製造技術，今後將把焦點放在改善生產方法上。
2008/11/26
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新抗反射塗層讓太陽能面板吸收96.21%的太陽光
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美國Rensselaer Polytechnic Institute的研究團隊開發一種新的抗反射塗層，可讓太陽能面板吸收來自各種角度的太陽光譜，實現高效率的太陽能發電。一般矽太陽能電池只吸收 67.4%的太陽光，這表示約三分之一的太陽光會被反射出去，成效不高。負責此項研究的Shawn-Yu Lin教授所研發的奈米抗反射塗層可讓太陽能面板吸收96.21%的陽光，只有3.79%的陽光被反射出去。吸收率的提升遍及整個太陽光譜，從紫外線到可見光再到紅外線，無論太陽在天空的什麼位置，太陽能板能吸收幾乎每一個角度的陽光，使太陽能發電的效益大為改善。
以往太陽能板需要通過自動機械讓其全天移動，與太陽一直保持恰當的角度。沒有這種自動化移動系統，太陽能板吸收的陽光就很少。新塗層成功地解決微妙的角度問題。
研究小組研發的新抗反射塗層共有7層，層層堆疊，這樣每一層就能加大下一層的抗反射作用。這些抗反射塗層還能幫助彎曲陽光，從而加大其抗反射的性能。這表示每一層不僅傳輸陽光，還幫助捕獲下面層反射回來的任何光線。這7層抗反射塗層是由傾斜的二氧化矽和二氧化鈦奈米棒所組成，每一層的厚度為50-100奈米，其模樣和功能類似茂密的森林，一層層的樹林將陽光捕獲。
2008/11/19
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可承受放射線且耐高溫的新合金材料
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日本京都大學的研發團隊與日本原子力研究開發機構及物質‧材料研究機構等，共同開發出可承受放射線且耐高溫、不易生銹的新合金材料。在超過攝氏700℃環境下，其強度及不易生銹的程度為一般不銹鋼的10倍。期望可在2030年建設商用爐，朝高速增殖爐之燃料棒實用化目標邁進。
將以鐵為主要成分的鉻15％、鋁4％的比例混合，再加入陶瓷材料鋯（Zirconium）0.6％。因使金屬氧化物的微粒子呈直徑4nm尺寸均一分佈，所以在放射線中的中性子，在高溫環境下也不易脆化及生銹。在高速增殖爐中，燃料棒的外側會昇溫至攝氏650℃以上，而且還使用了容易使金屬生銹的納，以及使用超臨界水當作冷卻材料。用於原子力機構的高速增殖爐原型爐「Monjou」的不銹鋼材，受到450℃的放射線，會出現膨脹及容易脆化的問題，約4年左右就必須更換。研發團隊表示，「若使用新合金，燃料的更換期間就可大幅延長」。新材料係以材料粉末燒結固化製作而成，製造成本為不銹鋼的1.5倍，不過因耐熱性提高，所以必須要開發新的溶接技術。今後，還將持續開發成本更低廉的量產技術及加工方法，期望可在2020年達到實用化的目標。
2008/11/14
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熱傳導率達3倍以上的鋁合金技術
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日本大阪府立產業技術綜合研究所開發出，可將鋁合金熱傳導率比以往提高三倍的新技術。新技術係在科學技術振興機構的支援下，與住友精密工業共同開發而成。新技術係在合金中摻入具有優良熱傳導性的碳材料—奈米碳管（CNT）。除了半導體元件之外，還可應用於汽車及飛機的散熱部分。
在會發出熱源之電子機器的冷卻零件中，主要使用施加以微細加工的鋁合金，不過在高性能化的發展階段已達到極限。CNT與鋁合金及銅相比，熱傳導率較高，且有助於改善合金的熱傳導率，不過因微細的碳纖維較難處理，新材料的開發遲遲無法往前邁進。於是研發團隊在鋁合金的粉末中，加入比CNT纖維粗的碳材料及一般的CNT之後，進行燒結動作。所完成的複合材料鋁合金中，CNT會呈理想的比例分散，熱傳導率約提高3～4倍，強度及熱膨脹係數也相當良好。
2008/11/07
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節能照明公司獲工研院Focal Diffuser TM 光學膜授權 製作高效LED節能燈具
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11月初，賀喜節能照明公司正式與工研院材化所技術合作，採用工研院自行研發的Focal DiffuserTM光學膜技術，製造高效LED節能燈具。該款LED節能室內燈組強調防眩光、高效率及組裝簡單的特性，單組輸出高達800 lm以上，消耗功率27W。根據材化所研究人員表示，高亮度的LED燈泡在近距離或室內使用會造成高亮度的直視眩光，使人的眼睛感到不適，甚至有損視力之虞。賀喜節能照明公司為改善高亮度LED眩光問題，首先引進工研院Focal Diffuser TM光學膜獨家抗眩技術，以「抗眩型高效率LED燈泡」提供室內主要與輔助照明。LED 照明增亮膜技術是由工研院材化所經過四年多的研發，目前此獨家技術已正式註冊命名為"Focal Diffuser TM"，該項技術是以純透明及可回收高分子材料製作，採用純特殊幾何光學方式，完全無擴散粒子摻混，單片厚度約0.1~0.5 mm，將Focal Diffuser TM光學膜裝在燈殼前，就可將LED的點光源轉為整個圓形面光源，除了可以解決LED燈具高亮點眩光與投影光斑的問題，在不開燈時還具美觀效果（圖一）。由於單點LED光源的發散角度很小，透過Focal DiffuserTM，可以輕易改變整個光場分佈，將發散角擴大以達到LED光源均勻化的效果(如圖二及圖三)。另外，Focal DiffuserTM光源總穿透率約90%，進而可使燈具減少使用LED的數量及降低散熱負荷的需求，達到輕量化的目的。
2008/11/21
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