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LED行内人知道的12种LED新技术应用
来源: 2016-09-01

2015年LED产业经历了行业发展的“多事之秋”:价格战硝烟未泯、并购事件层出不穷、行业洗牌持续升级、资本市场风起云涌。2016年LED行业“价格战”日趋激烈,企业该如何寻找出路呢?这迫使我们进行一些技术思考。现在看看12种LED新技术及应用,看看哪个才是你的菜?

1可完全覆盖可见光波长的“标准LED

日本产业技术综合研究所宣布,与日亚化学工业共同开发出了覆盖整个可见光范围的LED光源。两机构利用中心波长不同的多个LED元件和多种荧光材料,开发出了在整个可见光范围(380nm~720nm)均具备充足光强度的光源。由于这种光源可作为评测固体元件照明器具的标准光源使用,因此此次的开发成果被命名为“标准LED”。据透露,这项成果出现之前,并没有一种能用于固体元件照明器具的高精度分光测量、并覆盖整个可见光范围的标准光源。

鉴于在LED的制造和开发现场利用该“标准LED”,可对固体元件照明器具进行高精度的特性评测,并有望为加速产品开发和提高性能做出贡献。对此,日亚化学工业方面表示,此后将会推进该“标准LED”的量产准备。日本产业综合研究所方面则表示,将会进一步改良在此次的“标准LED”开发中采用的光谱精密测量技术,研究开发面发光光源及紫外光和红外光范围的光源评测技术。

2单一分层柱状LED产生单一像素白光

制作白光LED,不是采用白色磷光体(phosphor)材料涂布包覆于单色LED,就是将红光、绿光与蓝光LED混合在一起?台湾大学的研究人员却不这样认为,他们正在开发一种技术,能从单一分层柱状(tiered-column)LED产生单一像素(pix)的白光。其基本概念是,将量子阱(quantumwells)嵌入在同一基板上生长、排列非常紧密的氮化镓(GaN)与氮化铟镓(InGaN)奈米柱(nano-rods)。

据研究人员指出,那些LED阵列是以有机金属化学气相沉积(MOCVD)脉冲生长方法制作,能达到比采用传统制程技术更佳的发光性能。他们所生长出不同截面尺寸的多节(multi-section)奈米柱,相较于单节奈米柱能展现更宽广的发射频谱,而开发这种多节奈米柱LED,目标就是能发射出免磷光体的白光。与此同时,该研究团队也正在研发以表面电浆强化发光,提升效率并避免衰减效应(droopeffect),以及藉由增加频宽的调变催生可见光高速通讯。

3全新设计的聚合物OLED照明产品

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4UVLED技术太阳能充电净水装置

隆德大学水资源工程教授肯尼斯?佩尔松指出:“目前全球有7.5亿人无法获得清洁用水,提供安全饮用水一项巨大的挑战,也是人类最重要的目标之一。”鉴于此,他与一名工程师于2013年联合成立的环保公司Watersprint,并开发出一种采用太阳能充电和UVLED技术的净水设备,该设备提供的净水远远超过智能电网所能覆盖的区域。

据了解,该技术是通过UVLED技术与智能软件和Wi-Fi结合来净化水质。其12伏系统非常有效,并且可以在单个太阳能电池板中运行。太阳能电池也能够进行自身充电,因此该便携式设备在农村无电区也能使用。这款小巧便携的太阳能电池站已经被安置在孟加拉国农村地区。去年10月已经安装首台净水装置,目前还有9台净水装置已经交付给孟加拉国项目。

5苹果VR头显或将采用微型LED显示屏

去年5月,苹果收购了微型LED显示屏技术行业中的佼佼者LuxVue公司后,外界普遍认为LuxVue将实现显示屏技术上的突破。苹果将怎样利用这项技术也成为大众津津乐道的话题,但到目前位置尚无头绪。苹果此前已宣布2017的iPhone手机屏幕供应链将换成OLED,AppleWatch的屏幕也改为采用OLED。微型LED显示屏在苹果帝国的版图中身居何处,无疑显得更加扑朔迷离。

据推测,该微型LED技术很可能将会用于“直投式显示屏”,包括应用在增强现实和虚拟现实领域,例如头显。EXALOS公司的CEO表示,对于下一代显示屏,微型LED将是提高效能和亮度的关键元件。LED微型显示屏较为理想的使用方式是用于佩戴式系统,因为LED微型显示屏拥有所占空间小,耗能少,对比度高以及亮度超高的特点。虽然目前这项先进技术的去向成迷,但在不久的将来,必定会出现在某种消费者版和专业版产品的身上。

6滑雪服上配7000只飞利浦LED装饰灯

在近日的一段视频中,一队滑雪者身着由7000只LED灯装饰的服装,从彩色聚光灯照射下的斜坡滑下,有人直指,这就是高科技照明给滑雪运动带来的绚烂。据悉,这部12分钟的微电影拍摄于不列颠哥伦比亚及阿拉斯加金色阿尔卑斯度假区。为了照亮整个巨大的山体斜坡,工作人员使用了8个4000瓦大灯以及其他小灯。运用无人机与固定摄像拍下了滑雪者们从斜坡滑下的场景。

事实上,这是一部为了推广飞利浦的流光溢彩(Ambilight)电视的微电影。其中,滑雪服上的每块戈尔特斯布料都缝着数以千计的LED灯,这种布料是防水材质并且连接有糖果大小的电池。短片的拍摄耗时五周,耗费9000英镑,摄于零下15华氏摄氏度。尽管成本不小,但飞利浦希望通过这个方式宣扬它溢彩流光电视照明技术的优越性,以及藉此向世人展示光是如何彻底改变人的体验。

7硅衬底项目获国家技术发明大奖

近日,南昌硅衬底LED项目荣获2015年国家技术发明奖一等奖的消息被各种刷版。轰动效应有了,那么获此荣耀的原因何在?据了解,原来目前国际上的LED照明技术路线共有三条:蓝宝石衬底、碳化硅衬底和硅衬底氮化镓基LED技术(即“硅衬底LED技术”)路线。其中前两条路线依次被称为业界的主流技术路线和“贵族”路线,核心发明专利则分别被日、美所垄断。硅衬底LED技术诞生的意义也就在于另辟新径,使中国拥有了国际上第三条LED照明技术路线,以一种新光源的姿态突破壁垒,摆脱专利纠纷。

在硅上制备高光效gan基LED,一直以来都是学术界努力的目标。然而,由于硅和gan巨大的晶格失配和热失配导致的外延膜龟裂、晶体质量差,以及衬底不透明导致的出光效率低等问题长期未能解决,硅衬底gan基LED路线几乎是被判“死刑”。事实上,早于30年前美国IBM公司就在研发硅衬底LED技术,但“半途而废”宣布放弃。中国研究人员就是在这种情况把这个技术“捡过来”。经过数千次实验,不断技术攻关,自2003年起,研发团队终于取得突破性进展,从而开发出了硅衬底氮化镓基LED材料与器件技术。

8美国美术馆安装变革性照明装置

踏入2016年,美国游客将很快就能在全新灯光装置下参观布兰迪万河美术馆。据介绍,为了提升游客体验,该馆的全部六个展馆将会安装上节能LED灯具的全新跟踪式照明系统。在迎客和提供艺术品最佳观赏效果方面,灯光是营造展馆气氛的一个关键因素。新LED照明系统将有助于提高布兰迪万河美术馆各展馆内不同艺术品照明方面的灵活性,包括由怀斯艺术家家族创作的经典画作和美国画家温斯洛·霍默绘制的纤巧纸上作品。

据指,新LED照明系统可显著提高灯光无瑕亮度,甚至让游客就像是第一次看到这些画作一样。借助LED灯提供的更出色的色彩再现,游客可真正欣赏每件艺术品的微妙之处和色调范围。此外,这种灯还有助于大幅降低能耗,能帮助艺术馆减少碳排放量。整个灯光项目工作从今年1月4日至3月中旬结束。这一变革性项目由CrystalTrust提供的资金支持。借助这笔补助资金,美术馆还将创建全新的语音导览系统。

9中国学生设计LED灯双向车道模型

日前,由一名惠州高三学生发明创造的LED灯双向车道模型,凭借创意成为了该校科技节上的明星。在这项设计中,采用了几条LED灯带代替双黄线区分两边行驶方向相反的道路,使得高峰时期可以自由控制两边反向道路的宽度,从而充分利用道路资源。该模型共6条车道,中间两条车道用3条LED灯带分开。正常情况下,中间的LED光源打开,双向各3条车道。高峰时期,通过使灯带亮灭的方式,将反向闲置的车道变为正向拥挤车道的一部分,从而将拥挤道路拓宽,加大正向车道的负载能力。

据介绍,变道时,先使闲置车道一侧的灯带亮起,通过告示牌提醒司机尽快变道,将靠近原双黄线的道路空出,一段时间后,将原来正中间的灯带关闭,让拥挤道路的车辆变道进入空出的车道。该校通用技术老师表示,该生用极少的改造成本取代巨额资金的投入,实现道路拓宽和重新规划,缓解高峰时段的道路拥挤问题。并赞扬这项设计很有创意,理论上也是切实可行的。

10植物工厂种哈密瓜产量可达温室8倍

彰化大叶大学分子生物科技学系师生,研发植物工厂,以LED光源技术搭配环境温控,尝试种植各式蔬菜跟水果。并在近日公布成果:由该植物工厂种植哈密瓜、番茄等作物,其中种植出来的哈密瓜多汁又甜度高,产量可达温室种植的8倍。大叶大学校长表示,未来希望能把技术移转给农民,开创新农业,同时学校也针对每一项作物生长的特性进行研发,并以LED作为光源,节省成本。

该校分子生物科技学系副教授说,哈密瓜传统上都是以露天或温室的方式进行栽培,虽然技术纯熟,却受天候影响无法全年生产,加上哈密瓜病虫害多,品质良莠不齐,更有农药残留问题,因此尝试以植物工厂种植。而运用LED光源技术搭配环境温控,种出来的哈密瓜不仅完全不需农药,每颗平均重量可以达到2公斤以上,糖度16度以上,1株可以保留3个果实,植株寿命可达到1年,可以连续采收5期。

11支持苹果HomeKit协议的智能吊扇

近日,HunterFan公司在CES上推出了两款智能吊扇,除了通过智能手机控制之外,还支持苹果的HomeKit协议。这两款分别命名位Symphony和Signal的智能吊扇均支持Wi-Fi连接及HomeKit平台,可通过苹果的Siri语音助手进行语音控制。除App远程控制,还能通过HomeKit的地理围栏或场景进行控制条件,方便用户在离开家门口后设定吊扇自动关闭。

此外,这两款产品还可以与其他支持HomeKit平台的智能家居产品整合,包括恒温器在内组成智能家居完整控制平台。比如当烟雾探测器侦测到烟雾的时候,吊扇会自动启动帮助空气流通,并且激活自带的LED照明系统。据悉,Symphony和Signal的直径均为54英寸,内置了高品质电机和LED照明功能。

12兼具闹钟和提供照明的聪明“脚垫”

这是一款实用又奇趣的发明应用,名叫Ruggie的“闹钟脚垫”,当用脚轻踏脚垫,脚垫上的灯就会亮起来可当做夜灯使用,并显示出当下时间。过20秒后,亮灯会自动熄灭。有了这项功能,晚上上厕所时把脚踏在脚垫,就能提供微弱的照明。同时,针对大多人赖床的困扰,脚垫还会发出喊叫,只有真正坐起来了,并将双脚在垫子上踩足三秒钟才会停止。

该脚垫的材质是可以缓慢反弹的记忆泡沫,踩着感觉很舒服,且起床时光脚踩在地板上,也不用担心地板过凉。使用者既可以用USB充电,也可通过USB与电脑相连,并将任意歌曲拖动到“脚垫”文件夹里,设定为闹铃声。这款脚垫的主设计师是名叫WinsonTam的香港人,他和自己的团队花了8个月时间开发了这款“智慧”产品。


 
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