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近期LED產品應用及技術突破頻更新 產業創新永不止步


添加時間:2016-10-21 | 返回首頁
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  一種產品的誕生,必然有著從技術研發,走出實驗室量產,逐漸到實際應用的過程,并在這樣的循環當中得到完善發展,乃至不斷更新迭代。在LED領域同樣如此。
 
  小編接下來要介紹的就是涵蓋了近期LED的產品應用和技術研發兩大方面的一些大小成果。前者包括了今日凌晨傳出萬眾矚目的“神十一”與天宮二號成功對接的消息,那么,LED照明產品在宇宙探索之旅中能擔當起哪些作用?另外,飛利浦攜手迪拜聲稱造出了號稱是當今世上發光效率最高的LED燈;還有一款應用了短波紫外線LED殺菌的“神器”……
 
  后者則有,慕尼黑的瓦克化學集團成功開發出兩種新的LED封裝用材料;有臺灣廠商在研發上沖出重圍,突破了MicroLED技術瓶頸;南京大學的研究人員們采用一種混合奈米晶體的途徑,據稱可大幅提高白光LED的效率;科銳公司宣布推出針對植物照明應用而優化設計的LED,擁有更高亮度和更高效率……
 
  產品應用

  LED點亮“神十一”太空之旅
 
 
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  10月17日黎明時分,長征二號F遙十一火箭一飛沖天,在萬眾矚目下將航天員景海鵬和陳冬隨同神十一載人飛船送入太空。據了解,其艙內照明設備和交會對接照明設備使用LED光源。神十一在宇宙遨游,會周期性地經過地球陰影區,此時會經歷很長時間的黑暗,影響在軌任務的順利完成。飛船艙內照明設備和交會對接照明設備,不僅為航天員提供了艙內工作、生活照明,還為載人飛船與空間實驗室在陰影區的交會對接提供了攝像輔助照明。
 
  在太空,如果直接采用生活中常用的白熾燈、節能燈,估計在飛船上還沒用幾天就熄火了。因此,神十一飛船艙內照明設備(近距離泛光照明)和交會對接照明設備(遠距離投光照明)使用LED光源,即固態照明光源。據指,載人飛船有了艙內照明設備和交會對接照明設備后,當飛船進入地球陰影區時,航天員在艙內仍然可以正確判讀儀表,手動操作各種開關,再也不會誤打誤撞了,飛船與空間實驗室交會對接也多了一份成功的保障。
 
  發光效率最高的LED“迪拜燈”
 
 
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  LED燈的優點之一是與白熾燈相比更節能,飛利浦公司與迪拜合作研制出一系列新型LED燈,與白熾燈相比耗電量減少90%,壽命提高至15倍。迪拜開展新LED燈研制項目是為了鼓勵可持續性發展,并計劃于2030年使城市能源消耗總量減少30%。
 
  飛利浦此次和迪拜一起推出世界上第一款200lm/w的LED燈。這款迪拜燈共有4個LED燈泡,每個燈泡都有冷日光色和暖光兩種顏色。迪拜燈于本周在水、能源、技術和環境展覽會上亮相,并將于今年年底在迪拜展出。有計劃將在迪拜以外地區銷售,但售價仍未公布。
 
  短波紫外線LED產品成殺菌神器
 
 
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  在日常生活中,有著許多地方布滿了各種各樣不利于健康的細菌,一不小心就會導致疾病或者感染。雖然高溫水煮、紫外線、酒精這樣的方法都可以消毒,但是并不是適合所有的物品或者目標。對于生活中到處可見難以忍受的細菌、病毒和污染物,一款來自Kickstarter上的Cleanty則能解決相關的煩惱。據稱,它能在短短幾秒內為我們帶來一個無菌的環境。
 
  Cleanty使用了短波紫外線LED殺菌的方式,雖然看起來像噴霧,但是使用起來卻更簡單。機身設計非常小巧,同時功能很強大,殺菌效果能持續很長的時間。另外,它也非常便攜,對于更愛干凈的女性朋友來說,可以像口紅一樣隨身攜帶。更可以給所有我們想要消毒的物品消毒,無論是馬桶、智能手機還是鍵盤。通過短波紫外線光,Cleanty能在短短的幾秒鐘之內,將所覆蓋到的部分變成無菌環境。通過對桌面、浴室等不同的目標測試,Cleanty的殺菌率介于90%到99%之間,效果非常顯著。
 
  自帶炫酷跑馬燈的自行車架

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  4年前,當民族音樂家、弗拉門戈歌手、作曲家W.GerardPoole在鄉間騎行時,發現天色漸晚,而鄉間小道幾乎沒有照明,非常容易發生碰撞事故。這讓他開始思考:自行車是不是應該在具有照明功能的同時,更美麗、休閑和具有創造力?藝術家的想法總是特立獨行的,所以AuroraLED自行車架便誕生了。顯然,相比一般的自行車燈,AuroraLED更有趣、充滿藝術氣息,同時也起到了一定的照明效果,并且讓其他車輛可以輕松識別騎行者,避免碰撞。
 
  AuroraLED是一款光線藝術車架,不僅可以實現照明效果,還能夠讓自行車呈現很酷的發光狀態。據介紹,它主要采用3D打印技術制成,對自行車架進行了改造,再加上電子工程師的巧妙編程,通過手機應用可以使其呈現各種顏色、規律的跑馬燈效果,非常炫酷,又充滿藝術感。AuroraLED車架采用了一種獨特的材質,略有彈性,可提供天然的減震效果,但又非常堅固耐用。
 
  技術突破

  瓦克推出新款LED封裝用硅橡膠
 
 
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  慕尼黑的瓦克化學集團成功開發出兩種新的LED封裝用材料。這兩種名為LUMISIL740和LUMISIL770的有機硅封裝材料可固化成高透明的有機硅彈性體,并能夠承受極高的工作溫度和強烈的光線輻射,而不黃變或脆化,尤其適用于對高效LED進行封裝。LUMISIL740和LUMISIL770這兩種新的LED封裝材料均為雙組分配方,可在室溫條件下通過鉑催化加成反應進行交聯,其硫化膠能夠達到聚二甲基硅氧烷典型的1.41的折射率,屬“正常折射系數類”封裝材料(Normal Refractive Index Encapsulant)。它們能夠有效地保護LED敏感的半導體芯片不受環境影響,也可用作熒光染料的載體,有針對性地改變LED光線的顏色。
 
  LUMISIL740和LUMISIL770的特別之處,在于能夠極為出色地承受高溫、光線和溫度的變化。LUMISIL740被證實對溫度和光線造成的綜合負荷具有尤為出色的承受力。在零上125攝氏度至零下45攝氏度的溫度變化測試中,這兩種封裝材料均承受住了超過1000次的測試周期,因此也能夠良好地平衡LED中使用的材料因熱膨脹不同而造成的熱張力。這些新有機硅耐久性良好,尤其適用于對升溫迅速、光輻射強烈的LED進行封裝。這兩種產品的主要區別在于其硫化膠的硬度。兩種封裝材料的粘度可使其毫無困難地通過點膠工藝進行涂覆。LUMISIL740和LUMISIL770的自粘型配方能夠使產品自行附著在半導體芯片和常見的反射膜及殼體基底上,而不需要對它們進行預處理。
 
  臺廠突破MicroLED技術瓶頸
 
 
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  一直以來,MicroLED被視為抵御OLED的終極武器。不過,現階段的MicroLED還有許多技術瓶頸待突破,近期有臺廠在研發上突破重圍,已可將MicroLED的發光面積縮到全球最小,并進一步解決巨量移轉(MassTransfer)問題,將有助于翻轉顯示器產業的現況。MicroLED具有每一點畫素都能定址控制及單點驅動發光的特性,具有高亮度、低功耗等特點,同時也可進一步結合軟性基板,實現如OLED般彎曲可撓的可能性。縱使目前國際大廠站上臺面大談MicroLED的業者不多,但默默在進行技術布局的并不少。
 
  MicroLED的技術是將畫素與光源進行結合,目前業界普遍遇到巨量移轉與MicroLED亮度過高的問題,前者解決方法各顯神通,后者的解決方案,則多采用縮小發光面積方式借以降低功率,但缺點是可能產生邊緣漏電,造成功耗過大及發光效能變差的問題。據了解,目前業界一般能做到的尺寸是50umx50um,其中蘋果已經能夠將尺寸縮小至10umx10um。但若是要進入到室內用途的顯示器,業界評估,至少需做到5umx5um以下的尺寸,且又不能夠漏電,此已成為業界研發MicroLED技術的新挑戰。
 
  混合奈米晶體LED抑制效率下降
 
 
 
  南京大學的研究人員們采用一種混合奈米晶體的途徑,在氮化銦鎵(InGaN)/氮化鎵(GaN)藍光LED結構的奈米孔洞中填充奈米晶體,據稱可大幅提高白光LED的效率。他們在發布于《應用物理快報》的研究中指出,提高色彩轉換效率(CCE)的關鍵取決于有效的非輻射諧振能量轉移,而不是在結合藍光InGaN/GaNLED與向下轉換材料(如磷或甚至半導體奈米晶體(NC)等)時經常發生的輻射泵。非輻射共振能量轉換(NRET)有賴于強大的激子-激子耦合。透過載子流動的模式,研究人員發現NRET能夠免于因中介光源放射與轉換步驟造成的損耗,并以非輻射和諧振的方式將能量轉換并諧振至具有更高量子率的奈米晶體。
 
  據介紹,透過分析作為控制元件的LED裸晶及其混合NH-LED 中的InGaN / GaN MQW載流子濃度,研究人員發現混合NH-LED中的載子濃度可透過NRET降低,從而抑制效率下降。此外,研究人員還在混合NH-LED中觀察到奈米晶體放射的量子效率為44%,較無奈米孔洞圖案的混合LED更高2倍。在這種混合結構中,他們注意到NH-MQW層的激子通過NRET通道的機會更大,而NRET衰減率則均勻地較奈米孔洞MQWLED裸晶更快3-4倍。
 
  更高亮度、高效率植物照明LED
 
 
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  科銳于近期宣布推出針對植物照明應用而優化設計的XLampXQ-E和XP-E高效率版本(HE,HighEfficiency)PhotoRedLED,提供更高的性能。據介紹,這兩款新型LED,比之前代XQ-E和XP-EPhotoRedLED,能夠提供最高21%輸出提升,以幫助植物照明生廠商實現更高性能的產品,并減小燈具尺寸和降低系統成本。據表示,該產品設立了新的性能標桿,在僅為1.6mmx1.6mm的封裝體內,85C溫度條件下,能夠提供最高5.39μmol/sec光合光子通量(PPF,PhotosyntheticPhotonFlux)。這一新款XQ-E LED的輸出與封裝尺寸比率是同行產品的雙倍還要多。
 
  該新產品在85 C溫度條件下能夠提供最高6.08 μmol/sec光合光子通量(PPF,Photosynthetic PhotonFlux),并且是首款在85C溫度條件下突破1W輻射通量屏障的LED。并為植物照明帶來了大功率性能突破,比之現有其它LED,能夠提供雙倍的光合光子通量密度(PPFD, Photosynthetic Photon FluxDensity)與更高輸出。我們的技術能夠幫助客戶開發出更高性能、更長壽命的燈具,推動LED在植物照明這一新興應用領域的采用。同時,科銳還將繼續為業界提供針對植物照明而優化設計的更為豐富的產品組合,包括白光、RoyalBlue、FarRed等諸多色彩選擇。

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