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LED行內人知道的12種LED新技術應用
來源: 2016-09-01

2015年LED產業經歷了行業發展的“多事之秋”:價格戰硝煙未泯、并購事件層出不窮、行業洗牌持續升級、資本市場風起云涌。2016年LED行業“價格戰”日趨激烈,企業該如何尋找出路呢?這迫使我們進行一些技術思考。現在看看12種LED新技術及應用,看看哪個才是你的菜?

1可完全覆蓋可見光波長的“標準LED

日本產業技術綜合研究所宣布,與日亞化學工業共同開發出了覆蓋整個可見光范圍的LED光源。兩機構利用中心波長不同的多個LED元件和多種熒光材料,開發出了在整個可見光范圍(380nm~720nm)均具備充足光強度的光源。由于這種光源可作為評測固體元件照明器具的標準光源使用,因此此次的開發成果被命名為“標準LED”。據透露,這項成果出現之前,并沒有一種能用于固體元件照明器具的高精度分光測量、并覆蓋整個可見光范圍的標準光源。

鑒于在LED的制造和開發現場利用該“標準LED”,可對固體元件照明器具進行高精度的特性評測,并有望為加速產品開發和提高性能做出貢獻。對此,日亞化學工業方面表示,此后將會推進該“標準LED”的量產準備。日本產業綜合研究所方面則表示,將會進一步改良在此次的“標準LED”開發中采用的光譜精密測量技術,研究開發面發光光源及紫外光和紅外光范圍的光源評測技術。

2單一分層柱狀LED產生單一像素白光

制作白光LED,不是采用白色磷光體(phosphor)材料涂布包覆于單色LED,就是將紅光、綠光與藍光LED混合在一起?臺灣大學的研究人員卻不這樣認為,他們正在開發一種技術,能從單一分層柱狀(tiered-column)LED產生單一像素(pix)的白光。其基本概念是,將量子阱(quantumwells)嵌入在同一基板上生長、排列非常緊密的氮化鎵(GaN)與氮化銦鎵(InGaN)奈米柱(nano-rods)。

據研究人員指出,那些LED陣列是以有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)脈沖生長方法制作,能達到比采用傳統制程技術更佳的發光性能。他們所生長出不同截面尺寸的多節(multi-section)奈米柱,相較于單節奈米柱能展現更寬廣的發射頻譜,而開發這種多節奈米柱LED,目標就是能發射出免磷光體的白光。與此同時,該研究團隊也正在研發以表面電漿強化發光,提升效率并避免衰減效應(droopeffect),以及藉由增加頻寬的調變催生可見光高速通訊。

3全新設計的聚合物OLED照明產品

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4UVLED技術太陽能充電凈水裝置

隆德大學水資源工程教授肯尼斯?佩爾松指出:“目前全球有7.5億人無法獲得清潔用水,提供安全飲用水一項巨大的挑戰,也是人類最重要的目標之一。”鑒于此,他與一名工程師于2013年聯合成立的環保公司Watersprint,并開發出一種采用太陽能充電和UVLED技術的凈水設備,該設備提供的凈水遠遠超過智能電網所能覆蓋的區域。

據了解,該技術是通過UVLED技術與智能軟件和Wi-Fi結合來凈化水質。其12伏系統非常有效,并且可以在單個太陽能電池板中運行。太陽能電池也能夠進行自身充電,因此該便攜式設備在農村無電區也能使用。這款小巧便攜的太陽能電池站已經被安置在孟加拉國農村地區。去年10月已經安裝首臺凈水裝置,目前還有9臺凈水裝置已經交付給孟加拉國項目。

5蘋果VR頭顯或將采用微型LED顯示屏

去年5月,蘋果收購了微型LED顯示屏技術行業中的佼佼者LuxVue公司后,外界普遍認為LuxVue將實現顯示屏技術上的突破。蘋果將怎樣利用這項技術也成為大眾津津樂道的話題,但到目前位置尚無頭緒。蘋果此前已宣布2017的iPhone手機屏幕供應鏈將換成OLED,AppleWatch的屏幕也改為采用OLED。微型LED顯示屏在蘋果帝國的版圖中身居何處,無疑顯得更加撲朔迷離。

據推測,該微型LED技術很可能將會用于“直投式顯示屏”,包括應用在增強現實和虛擬現實領域,例如頭顯。EXALOS公司的CEO表示,對于下一代顯示屏,微型LED將是提高效能和亮度的關鍵元件。LED微型顯示屏較為理想的使用方式是用于佩戴式系統,因為LED微型顯示屏擁有所占空間小,耗能少,對比度高以及亮度超高的特點。雖然目前這項先進技術的去向成迷,但在不久的將來,必定會出現在某種消費者版和專業版產品的身上。

6滑雪服上配7000只飛利浦LED裝飾燈

在近日的一段視頻中,一隊滑雪者身著由7000只LED燈裝飾的服裝,從彩色聚光燈照射下的斜坡滑下,有人直指,這就是高科技照明給滑雪運動帶來的絢爛。據悉,這部12分鐘的微電影拍攝于不列顛哥倫比亞及阿拉斯加金色阿爾卑斯度假區。為了照亮整個巨大的山體斜坡,工作人員使用了8個4000瓦大燈以及其他小燈。運用無人機與固定攝像拍下了滑雪者們從斜坡滑下的場景。

事實上,這是一部為了推廣飛利浦的流光溢彩(Ambilight)電視的微電影。其中,滑雪服上的每塊戈爾特斯布料都縫著數以千計的LED燈,這種布料是防水材質并且連接有糖果大小的電池。短片的拍攝耗時五周,耗費9000英鎊,攝于零下15華氏攝氏度。盡管成本不小,但飛利浦希望通過這個方式宣揚它溢彩流光電視照明技術的優越性,以及藉此向世人展示光是如何徹底改變人的體驗。

7硅襯底項目獲國家技術發明大獎

近日,南昌硅襯底LED項目榮獲2015年國家技術發明獎一等獎的消息被各種刷版。轟動效應有了,那么獲此榮耀的原因何在?據了解,原來目前國際上的LED照明技術路線共有三條:藍寶石襯底、碳化硅襯底和硅襯底氮化鎵基LED技術(即“硅襯底LED技術”)路線。其中前兩條路線依次被稱為業界的主流技術路線和“貴族”路線,核心發明專利則分別被日、美所壟斷。硅襯底LED技術誕生的意義也就在于另辟新徑,使中國擁有了國際上第三條LED照明技術路線,以一種新光源的姿態突破壁壘,擺脫專利糾紛。

在硅上制備高光效gan基LED,一直以來都是學術界努力的目標。然而,由于硅和gan巨大的晶格失配和熱失配導致的外延膜龜裂、晶體質量差,以及襯底不透明導致的出光效率低等問題長期未能解決,硅襯底gan基LED路線幾乎是被判“死刑”。事實上,早于30年前美國IBM公司就在研發硅襯底LED技術,但“半途而廢”宣布放棄。中國研究人員就是在這種情況把這個技術“撿過來”。經過數千次實驗,不斷技術攻關,自2003年起,研發團隊終于取得突破性進展,從而開發出了硅襯底氮化鎵基LED材料與器件技術。

8美國美術館安裝變革性照明裝置

踏入2016年,美國游客將很快就能在全新燈光裝置下參觀布蘭迪萬河美術館。據介紹,為了提升游客體驗,該館的全部六個展館將會安裝上節能LED燈具的全新跟蹤式照明系統。在迎客和提供藝術品最佳觀賞效果方面,燈光是營造展館氣氛的一個關鍵因素。新LED照明系統將有助于提高布蘭迪萬河美術館各展館內不同藝術品照明方面的靈活性,包括由懷斯藝術家家族創作的經典畫作和美國畫家溫斯洛·霍默繪制的纖巧紙上作品。

據指,新LED照明系統可顯著提高燈光無瑕亮度,甚至讓游客就像是第一次看到這些畫作一樣。借助LED燈提供的更出色的色彩再現,游客可真正欣賞每件藝術品的微妙之處和色調范圍。此外,這種燈還有助于大幅降低能耗,能幫助藝術館減少碳排放量。整個燈光項目工作從今年1月4日至3月中旬結束。這一變革性項目由CrystalTrust提供的資金支持。借助這筆補助資金,美術館還將創建全新的語音導覽系統。

9中國學生設計LED燈雙向車道模型

日前,由一名惠州高三學生發明創造的LED燈雙向車道模型,憑借創意成為了該校科技節上的明星。在這項設計中,采用了幾條LED燈帶代替雙黃線區分兩邊行駛方向相反的道路,使得高峰時期可以自由控制兩邊反向道路的寬度,從而充分利用道路資源。該模型共6條車道,中間兩條車道用3條LED燈帶分開。正常情況下,中間的LED光源打開,雙向各3條車道。高峰時期,通過使燈帶亮滅的方式,將反向閑置的車道變為正向擁擠車道的一部分,從而將擁擠道路拓寬,加大正向車道的負載能力。

據介紹,變道時,先使閑置車道一側的燈帶亮起,通過告示牌提醒司機盡快變道,將靠近原雙黃線的道路空出,一段時間后,將原來正中間的燈帶關閉,讓擁擠道路的車輛變道進入空出的車道。該校通用技術老師表示,該生用極少的改造成本取代巨額資金的投入,實現道路拓寬和重新規劃,緩解高峰時段的道路擁擠問題。并贊揚這項設計很有創意,理論上也是切實可行的。

10植物工廠種哈密瓜產量可達溫室8倍

彰化大葉大學分子生物科技學系師生,研發植物工廠,以LED光源技術搭配環境溫控,嘗試種植各式蔬菜跟水果。并在近日公布成果:由該植物工廠種植哈密瓜、番茄等作物,其中種植出來的哈密瓜多汁又甜度高,產量可達溫室種植的8倍。大葉大學校長表示,未來希望能把技術移轉給農民,開創新農業,同時學校也針對每一項作物生長的特性進行研發,并以LED作為光源,節省成本。

該校分子生物科技學系副教授說,哈密瓜傳統上都是以露天或溫室的方式進行栽培,雖然技術純熟,卻受天候影響無法全年生產,加上哈密瓜病蟲害多,品質良莠不齊,更有農藥殘留問題,因此嘗試以植物工廠種植。而運用LED光源技術搭配環境溫控,種出來的哈密瓜不僅完全不需農藥,每顆平均重量可以達到2公斤以上,糖度16度以上,1株可以保留3個果實,植株壽命可達到1年,可以連續采收5期。

11支持蘋果HomeKit協議的智能吊扇

近日,HunterFan公司在CES上推出了兩款智能吊扇,除了通過智能手機控制之外,還支持蘋果的HomeKit協議。這兩款分別命名位Symphony和Signal的智能吊扇均支持Wi-Fi連接及HomeKit平臺,可通過蘋果的Siri語音助手進行語音控制。除App遠程控制,還能通過HomeKit的地理圍欄或場景進行控制條件,方便用戶在離開家門口后設定吊扇自動關閉。

此外,這兩款產品還可以與其他支持HomeKit平臺的智能家居產品整合,包括恒溫器在內組成智能家居完整控制平臺。比如當煙霧探測器偵測到煙霧的時候,吊扇會自動啟動幫助空氣流通,并且激活自帶的LED照明系統。據悉,Symphony和Signal的直徑均為54英寸,內置了高品質電機和LED照明功能。

12兼具鬧鐘和提供照明的聰明“腳墊”

這是一款實用又奇趣的發明應用,名叫Ruggie的“鬧鐘腳墊”,當用腳輕踏腳墊,腳墊上的燈就會亮起來可當做夜燈使用,并顯示出當下時間。過20秒后,亮燈會自動熄滅。有了這項功能,晚上上廁所時把腳踏在腳墊,就能提供微弱的照明。同時,針對大多人賴床的困擾,腳墊還會發出喊叫,只有真正坐起來了,并將雙腳在墊子上踩足三秒鐘才會停止。

該腳墊的材質是可以緩慢反彈的記憶泡沫,踩著感覺很舒服,且起床時光腳踩在地板上,也不用擔心地板過涼。使用者既可以用USB充電,也可通過USB與電腦相連,并將任意歌曲拖動到“腳墊”文件夾里,設定為鬧鈴聲。這款腳墊的主設計師是名叫WinsonTam的香港人,他和自己的團隊花了8個月時間開發了這款“智慧”產品。


 
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