2014年LED照明十大創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)大盤點 - 全文

　　一次科技革命引領(lǐng)一次產(chǎn)業(yè)革命，一次產(chǎn)業(yè)革命就是一次絕好的發(fā)展機遇，LED照明行業(yè)同樣如此，在今年的發(fā)展中，LED企業(yè)不斷推出新的LED技術(shù)，特別是在8月份藍光LED技術(shù)獲得諾貝爾獎之后，LED行業(yè)受到極大的鼓舞，照明燈飾企業(yè)更加緊腳步推動技術(shù)的革新。

　　3D打印可以制造LED燈

　　來自普林斯頓大學(xué)McAlpine和他的同事將5種同種類的材料混合在一起打印出第一個全3D打印的LED燈 。該研究團隊的做法包括三個關(guān)鍵步驟。 首先，確定電極、半導(dǎo)體和聚合物具有期望的功能和以可打印的形式呈現(xiàn)；接著，小心確保這些材料可溶解于正交溶劑，以免在逐層打印過程中損害到下面層的完整性；最后，這些材料的交織圖案是通過CAD設(shè)計的構(gòu)建體上直接分配來實現(xiàn)的。

　　每個量子點LED的底部層都是由銀納米顆粒構(gòu)成的，它們正好將LED與電子電路連接起來。在其頂部是兩個聚合物層，推動電流朝上進入下一層。這里就是真正的“量子點”所在之處--它們是納米級的半導(dǎo)體晶體，是包裹在硫化鋅外殼中的硒化鎘納米顆粒。每當一個電子撞擊這些納米粒子，它們就會發(fā)出橙色或綠色的光。光的顏色可以通過改變納米顆粒的尺寸來控制。頂層是一個比較普通的鎵銦磷材料，用來引導(dǎo)電子遠離發(fā)光二極管。

　　作為概念驗證，研究團隊3D打印了其中一種基于量子點的LED（QD-LED，基于硒化鎘納米粒子，硫化鋅外殼，頂層為銦鎵），該QD-LED表現(xiàn)出純和可調(diào)色彩的發(fā)光特性。

　　依米康推出新一代液態(tài)金屬工礦燈散熱器

　　由中科院與依米康共同組建的全球唯一、業(yè)內(nèi)權(quán)威的液態(tài)金屬研究中心結(jié)合散熱器市場的發(fā)展需求和液態(tài)金屬技術(shù)轉(zhuǎn)化的運用成熟，研發(fā)出新一代液態(tài)金屬散熱技術(shù)，并推出了國際上新一代的液態(tài)金屬工礦燈散熱器，該款產(chǎn)品運用了成熟的液態(tài)金屬散熱技術(shù)與新的制造工藝，相比傳統(tǒng)產(chǎn)品在技術(shù)性能上有著代差的優(yōu)勢，同時在價格上也完全能滿足市場多層次的價格需求，可以說是一款劃時代的有著優(yōu)異性價比的液態(tài)金屬工礦燈散熱器，隨著該產(chǎn)品的推出和逐步地進入市場，一定會成為廣大工礦燈生產(chǎn)、銷售、使用企業(yè)的營銷利器，一定會成為該領(lǐng)域的標桿產(chǎn)品和技術(shù)標準；一定會逐步推動工礦燈散熱器技術(shù)的革新?lián)Q代。

　　依米康工礦燈散熱器采用了獨立翅片鋁擠工藝，重量普遍低于同功率傳統(tǒng)產(chǎn)品20%~50%，性能更優(yōu)，重量更輕，成本更低，售價比傳統(tǒng)工礦燈散熱器產(chǎn)品低10%~20%。

　　該技術(shù)核心優(yōu)勢有：（1）液態(tài)金屬散熱技術(shù)促進散熱性能的大幅度提升；（2）先進的制造工藝確保優(yōu)異的性能和可靠性，為充分利用散熱空間，主體散熱器的內(nèi)部嵌入翅片結(jié)構(gòu)，在光源上方有效發(fā)揮吸熱作用，強化翅片散熱效率，提升系統(tǒng)的散熱能力；（3）數(shù)值模擬優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。

　　美國開發(fā)出新型熱界面材料 助LED散熱

　　美國研究人員通過電聚合過程使聚合物纖維排成整齊陣列，形成一種新型熱界面材料，導(dǎo)熱性能在原有基礎(chǔ)上提高了20倍。新材料能夠在高達200℃的溫度下可靠操作，可用于散熱片中幫助服務(wù)器、汽車、高亮度LED（發(fā)光二極管）中的電子設(shè)備散熱。

　　新的熱界面材料是利用共軛聚合物聚噻吩制成的，其整齊的納米纖維陣列既有利于聲子的轉(zhuǎn)移，也避免了材料的脆性。新材料在室溫下的導(dǎo)熱率達到4.4瓦/ 米·開爾文，并已在200℃溫度下進行了80次熱循環(huán)測試，性能依舊穩(wěn)定；相比之下，芯片和散熱片之間的熱界面常用的焊錫材料，在回流的高溫過程中工作時可能會變得不可靠。

　　納米纖維陣列結(jié)構(gòu)是通過多個步驟制造而成的：研究人員先將含有單體的電解質(zhì)涂在一塊帶有微小孔隙的氧化鋁模板上，然后向模板施加電勢，每個孔隙中的電極會吸引單體，開始形成中空納米纖維。纖維的長度和壁厚通過施加的電流量和時間來控制，纖維的直徑則由孔隙的大小決定，從18納米至300納米不等。傳統(tǒng)熱界面材料的厚度約為50微米至75微米，而這種方式獲得的新材料厚度可薄至3微米。

　　AOC凈藍光技術(shù)發(fā)起第二代LED革命

　　AOC針對用眼健康發(fā)起了技術(shù)性革命--擁有獨家專利的凈藍光（Anti-Blue Light）技術(shù)。率先通過對LED的發(fā)光磷粉進行LED背光進行技術(shù)革新，從而在根源上解決了LED的藍光危害。AOC所改進的第二代LED背光液晶顯示器通過改變藍光強度峰值光譜分布（峰值波長從444變成460nm），移除90%以上傷害眼睛的短波藍光，進而從硬件的角度解決了這一問題，顯著降低了藍光對用戶所造成的傷害。

　　通過改變藍光強度峰值光譜分布，移除90%以上傷害眼睛的短波藍光

　　通過LED背光原材料的技術(shù)革新，實現(xiàn)了真正的硬件“凈藍”。相比現(xiàn)有的抗藍光方法，AOC的第二代LED背光硬件凈藍技術(shù)擁有三大顯著優(yōu)勢：首先，凈藍光的效果更顯著。相比30%-70%的抗藍光技術(shù)，AOC的硬件凈藍技術(shù)能夠濾除高達90%以上的致病藍光；其次，成本更低廉。相比動輒千元的防藍光眼鏡，硬件凈藍技術(shù)的實現(xiàn)成本不足1/10，而且能夠用在各種LED背光設(shè)備中，易于普及的特性有助于進一步降低成本；第三，畫質(zhì)損失幾乎為零。相比時下有些現(xiàn)顯示設(shè)備通過OSD菜單降低亮度和色彩準確度來實現(xiàn)抗藍光，AOC則在幾乎不損失色彩準確度和亮度的情況下實現(xiàn)凈藍，從而讓用戶在降低健康危害的同時，享受顯示設(shè)備至臻的色彩表現(xiàn)。

　　復(fù)旦最新LED研究成果：與自然光混合使用再節(jié)能42%

　　復(fù)旦大學(xué)光源與照明工程系首次將自然光與LED混合，兩者混然一體，是LED照明系統(tǒng)應(yīng)用的一個新突破。通過模擬實驗證實，在保持室內(nèi)相同光照水平下，使用一體式自然光與LED混合照明系統(tǒng)，比使用傳統(tǒng)日光燈照明平均可節(jié)省66.28％的電能，比僅用LED替代日光燈的方案多節(jié)省41.62％以上的電能，真正實現(xiàn)高效節(jié)能。

　　據(jù)介紹，這個一體式混合照明系統(tǒng)的室內(nèi)照明器，被設(shè)計為由自然光燈和四盞LED組合而成的“小燈”。室外自然光由收光面板采集，經(jīng)導(dǎo)光管傳導(dǎo)進入“小燈”中間的自然光照明燈具，作為白天室內(nèi)主要光源；圍繞自然光照明器四周的LED，則由傳感器控制，隨時根據(jù)導(dǎo)入自然光的變化自動減光或補光，收光面板在白天儲存的太陽能將為LED提供電能。無論是在凌晨還是黃昏，室外是陰天或是晴天，這一照明系統(tǒng)都能夠為室內(nèi)提供24小時全天候的舒適照明。

　　美大學(xué)教授研發(fā)出新LED技術(shù) 助OLED光效提高57%

　　美國普林斯頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出利用納米技術(shù)開發(fā)出一種新系統(tǒng)PlaCSH。利用該系統(tǒng)，OLED的亮度及光效提高了57%，LED顯示屏的畫質(zhì)清晰度則能提高400%，可有效提高LED的亮度，光效以及清晰度。

　　研究人員利用納米技術(shù)開發(fā)出新系統(tǒng)PlaCSH，以期提高LED的亮度和光效。上圖展示了在傳統(tǒng)LED內(nèi)部，光線是如何被困住的；以及在新系統(tǒng)中，PlaCSH又是如何將LED光線引導(dǎo)出來。研究人員表示，PlaCSH LED的光萃取率為60%，比傳統(tǒng)LED整整高出57%。

　　PlaCSH背后的物理學(xué)原理很復(fù)雜，但是它的結(jié)構(gòu)卻很簡單。在PlaCSH中，一層約100納米厚的發(fā)光材料被放置于一個金屬腔中，這個腔一面是金屬薄膜，另一面則是15納米厚的金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)由20納米寬的金屬絲組成，每個網(wǎng)的中心距離為200納米。

　　劍橋研究團隊突破鈣鈦礦材料LED技術(shù)

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　　劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)和德國慕尼黑大學(xué)組成的聯(lián)合研究團隊展示了鈣鈦礦材料的一個新應(yīng)用領(lǐng)域：用于制備各種顏色的高亮度LED。通過設(shè)計二極管結(jié)構(gòu)，將電荷限制在非常薄的鈣鈦礦薄層中，創(chuàng)造了電子空穴捕獲過程的條件，從而實現(xiàn)發(fā)光。

　　據(jù)了解，研究團隊使用的是一類有機金屬鹵化物鈣鈦礦材料，含有鉛、碳基離子和鹵素離子，易溶于普通溶劑，干燥后形成鈣鈦礦晶體，其制備過程低廉、簡單。

　　鈣鈦礦LED的制備過程簡易，可大規(guī)模制造：鈣鈦礦溶液旋涂在襯底上，無需高溫加熱步驟及高真空條件。據(jù)了解，第一個商業(yè)化鈣鈦礦LED有望在五年內(nèi)問世。

　　利用納米粒子模擬日光的最新照明技術(shù)

　　由意大利伊蘇布利亞大學(xué)的PaolodiTrapani開發(fā)的這項新技術(shù)，卻在提供“人工白晝”般的照明技術(shù)方面迎來了一個新的突破，開發(fā)出一種真正的日光模擬設(shè)備――CoeLux系統(tǒng)，可以讓陽光住進你的房間。

　　這款LED面板燈就拋開了傳統(tǒng)的設(shè)計，提供更加接近日光透過天窗的照明效果，Coelux平板燈內(nèi)置的LED光源經(jīng)過精心選擇，可以呈現(xiàn)出近似陽光的照明效果。

　　選好LED燈，加個藍色燈罩當然不能被稱為“日光模擬”。Coelux平板燈在光源上還加了一層納米材料，使得光線的散射更貼近自然效果。

　　可防手機偷拍的LED燈光新技術(shù)

　　日本最新發(fā)明一項防偷拍技術(shù)，利用LED燈光的微弱變化來控制安裝有特殊應(yīng)用程序的手機。當人進入有這樣燈光的空間，手機就無法拍照。今后若手機出廠前都預(yù)裝這一程序，手機偷拍者將無從下手。

　　其原理在于通過一種裝置讓LED燈光發(fā)生人眼無法感知的微弱變化，而這種變化相當于一種光信號，裝有特殊應(yīng)用程序的手機在接收到這種光信號后，手機拍照功能將無法使用。

　　今后，如果在車站、商場等地安裝這樣的照明系統(tǒng)，并且手機廠商在手機出廠前預(yù)裝這一程序，那么手機偷拍者將在這些地方無從下手。些商家和機構(gòu)常常有禁止拍照之類的，有了這樣的系統(tǒng)，商家和機構(gòu)就安心多了。

　　美國高校研發(fā)智能LED車燈系統(tǒng)讓遠光燈不再刺眼難耐

　　近日美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機器人技術(shù)研究所研發(fā)的智能前頭燈使得司機可以充分利用遠光燈，無需擔憂刺眼燈光會導(dǎo)致迎面而來的司機看不清路況，或者在雨天或雪天夜晚駕駛遭受刺眼光芒。

　　這種可編程的前頭燈可以感知并虛擬追蹤任何數(shù)量的迎面而來的司機，遮擋或可能照射司機眼部的少部分遠光燈。在雪天或者雨天，前頭燈通過追蹤車輛附近的單片雪花或者雨滴并阻擋車前燈狹窄的銀鍍層而改善司機的視力，這些銀鍍層會照亮雨滴并反射進入司機眼里。

　　研究小組使用了數(shù)字光處理（DLP）探照燈以取代標準的車頭燈或者LED群。這使得研究人員能夠?qū)艄夥稚⒊?00萬束小光線，每一束光都可以通過機載計算機獨立控制，利用現(xiàn)成部件裝配了他們的實驗系統(tǒng)并將這個系統(tǒng)放在一個敞蓬小型載貨卡車引擎蓋上方，作為道路測試時的第三個車頭燈，計劃明年在卡車車頭燈位置安裝一個較小版本的系統(tǒng)。個系統(tǒng)現(xiàn)在可裝配在卡車和公交車上，這些車輛的車頭燈更容易產(chǎn)生耀眼的光，因為它們的位置距離地表較高。最終，微型化應(yīng)該使得這類智能車燈與更小的車輛相兼容。

　　結(jié)語：

　　LED產(chǎn)品雖然星羅密布，但是真正能夠走在時代前沿的卻是鳳毛麟角。LED企業(yè)要做強做大就必須跟上科技的發(fā)展和市場需求的變化，趕在新技術(shù)革命浪潮的前沿， 捕捉其潛在的投資機會，并聰明地越過這些投資的“技術(shù)門檻”，才能更好地在競爭中搶占先機。看過去企業(yè)霸主的更迭沉浮，無不與技術(shù)革命有著密切的聯(lián)系。誰能夠引領(lǐng)技術(shù)革命，將其成果與產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級緊密結(jié)合起來，誰就能走在經(jīng)濟發(fā)展的最前沿，實現(xiàn)企業(yè)的跨越式發(fā)展。在LED世界，抓住技術(shù)發(fā)展的尖峰，開拓市場，以強大的技術(shù)為后盾，再加上新時代的銷售渠道，在 LED行業(yè)“稱王”指日可待！