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2014年LED照明十大创新应用技术大盘点

2014-12-16 08:22      点击:

  

  一次科技革命引领一次产业革命,一次产业革命就是一次绝好的发展机遇,LED照明行业同样如此,在今年的发展中,LED企业不断推出新的LED技术,特别是在8月份蓝光LED技术获得诺贝尔奖之后,LED行业受到极大的鼓舞,照明灯饰企业更加紧脚步推动技术的革新。

  3D打印可以制造LED灯

  来自普林斯顿大学McAlpine和他的同事将5种同种类的材料混合在一起打印出第一个全3D打印的LED灯 。该研究团队的做法包括三个关键步骤。 首先,确定电极、半导体和聚合物具有期望的功能和以可打印的形式呈现;接着,小心确保这些材料可溶解于正交溶剂,以免在逐层打印过程中损害到下面层的完整性;最后,这些材料的交织图案是通过CAD设计的构建体上直接分配来实现的。

  每个量子点LED的底部层都是由银纳米颗粒构成的,它们正好将LED与电子电路连接起来。在其顶部是两个聚合物层,推动电流朝上进入下一层。这里就是真正的“量子点”所在之处--它们是纳米级的半导体晶体,是包裹在硫化锌外壳中的硒化镉纳米颗粒。每当一个电子撞击这些纳米粒子,它们就会发出橙色或绿色的光。光的颜色可以通过改变纳米颗粒的尺寸来控制。顶层是一个比较普通的镓铟磷材料,用来引导电子远离发光二极管。

  作为概念验证,研究团队3D打印了其中一种基于量子点的LED(QD-LED,基于硒化镉纳米粒子,硫化锌外壳,顶层为铟镓),该QD-LED表现出纯和可调色彩的发光特性。

  依米康推出新一代液态金属工矿灯散热器

  由中科院与依米康共同组建的全球唯一、业内权威的液态金属研究中心结合散热器市场的发展需求和液态金属技术转化的运用成熟,研发出新一代液态金属散热技术,并推出了国际上新一代的液态金属工矿灯散热器,该款产品运用了成熟的液态金属散热技术与新的制造工艺,相比传统产品在技术性能上有着代差的优势,同时在价格上也完全能满足市场多层次的价格需求,可以说是一款划时代的有着优异性价比的液态金属工矿灯散热器,随着该产品的推出和逐步地进入市场,一定会成为广大工矿灯生产、销售、使用企业的营销利器,一定会成为该领域的标杆产品和技术标准;一定会逐步推动工矿灯散热器技术的革新换代。

  依米康工矿灯散热器采用了独立翅片铝挤工艺,重量普遍低于同功率传统产品20%~50%,性能更优,重量更轻,成本更低,售价比传统工矿灯散热器产品低10%~20%。

  该技术核心优势有:(1)液态金属散热技术促进散热性能的大幅度提升;(2)先进的制造工艺确保优异的性能和可靠性,为充分利用散热空间,主体散热器的内部嵌入翅片结构,在光源上方有效发挥吸热作用,强化翅片散热效率,提升系统的散热能力;(3)数值模拟优化结构设计。

  美国开发出新型热界面材料 助LED散热

  美国研究人员通过电聚合过程使聚合物纤维排成整齐阵列,形成一种新型热界面材料,导热性能在原有基础上提高了20倍。新材料能够在高达200℃的温度下可靠操作,可用于散热片中帮助服务器、汽车、高亮度LED(发光二极管)中的电子设备散热。

  新的热界面材料是利用共轭聚合物聚噻吩制成的,其整齐的纳米纤维阵列既有利于声子的转移,也避免了材料的脆性。新材料在室温下的导热率达到4.4瓦/ 米·开尔文,并已在200℃温度下进行了80次热循环测试,性能依旧稳定;相比之下,芯片和散热片之间的热界面常用的焊锡材料,在回流的高温过程中工作时可能会变得不可靠。

  纳米纤维阵列结构是通过多个步骤制造而成的:研究人员先将含有单体的电解质涂在一块带有微小孔隙的氧化铝模板上,然后向模板施加电势,每个孔隙中的电极会吸引单体,开始形成中空纳米纤维。纤维的长度和壁厚通过施加的电流量和时间来控制,纤维的直径则由孔隙的大小决定,从18纳米至300纳米不等。传统热界面材料的厚度约为50微米至75微米,而这种方式获得的新材料厚度可薄至3微米。

  AOC净蓝光技术发起第二代LED革命

  AOC针对用眼健康发起了技术性革命--拥有独家专利的净蓝光(Anti-Blue Light)技术。率先通过对LED的发光磷粉进行LED背光进行技术革新,从而在根源上解决了LED的蓝光危害。AOC所改进的第二代LED背光液晶显示器通过改变蓝光强度峰值光谱分布(峰值波长从444变成460nm),移除90%以上伤害眼睛的短波蓝光,进而从硬件的角度解决了这一问题,显著降低了蓝光对用户所造成的伤害。

  

光谱分布

 

  通过改变蓝光强度峰值光谱分布,移除90%以上伤害眼睛的短波蓝光

  通过LED背光原材料的技术革新,实现了真正的硬件“净蓝”。相比现有的抗蓝光方法,AOC的第二代LED背光硬件净蓝技术拥有三大显著优势:首先,净蓝光的效果更显著。相比30%-70%的抗蓝光技术,AOC的硬件净蓝技术能够滤除高达90%以上的致病蓝光;其次,成本更低廉。相比动辄千元的防蓝光眼镜,硬件净蓝技术的实现成本不足1/10,而且能够用在各种LED背光设备中,易于普及的特性有助于进一步降低成本;第三,画质损失几乎为零。相比时下有些现显示设备通过OSD菜单降低亮度和色彩准确度来实现抗蓝光,AOC则在几乎不损失色彩准确度和亮度的情况下实现净蓝,从而让用户在降低健康危害的同时,享受显示设备至臻的色彩表现。

  复旦最新LED研究成果:与自然光混合使用再节能42%

  复旦大学光源与照明工程系首次将自然光与LED混合,两者混然一体,是LED照明系统应用的一个新突破。通过模拟实验证实,在保持室内相同光照水平下,使用一体式自然光与LED混合照明系统,比使用传统日光灯照明平均可节省66.28%的电能,比仅用LED替代日光灯的方案多节省41.62%以上的电能,真正实现高效节能。

  据介绍,这个一体式混合照明系统的室内照明器,被设计为由自然光灯和四盏LED组合而成的“小灯”。室外自然光由收光面板采集,经导光管传导进入“小灯”中间的自然光照明灯具,作为白天室内主要光源;围绕自然光照明器四周的LED,则由传感器控制,随时根据导入自然光的变化自动减光或补光,收光面板在白天储存的太阳能将为LED提供电能。无论是在凌晨还是黄昏,室外是阴天或是晴天,这一照明系统都能够为室内提供24小时全天候的舒适照明。

  美大学教授研发出新LED技术 助OLED光效提高57%

  美国普林斯顿大学的研究人员已经开发出利用纳米技术开发出一种新系统PlaCSH。利用该系统,OLED的亮度及光效提高了57%,LED显示屏的画质清晰度则能提高400%,可有效提高LED的亮度,光效以及清晰度。

  

新LED技术助OLED光效提高57%

 

  研究人员利用纳米技术开发出新系统PlaCSH,以期提高LED的亮度和光效。上图展示了在传统LED内部,光线是如何被困住的;以及在新系统中,PlaCSH又是如何将LED光线引导出来。研究人员表示,PlaCSH LED的光萃取率为60%,比传统LED整整高出57%。

  PlaCSH背后的物理学原理很复杂,但是它的结构却很简单。在PlaCSH中,一层约100纳米厚的发光材料被放置于一个金属腔中,这个腔一面是金属薄膜,另一面则是15纳米厚的金属网,金属网由20纳米宽的金属丝组成,每个网的中心距离为200纳米。

  剑桥研究团队突破钙钛矿材料LED技术

  剑桥大学、牛津大学和德国慕尼黑大学组成的联合研究团队展示了钙钛矿材料的一个新应用领域:用于制备各种颜色的高亮度LED。通过设计二极管结构,将电荷限制在非常薄的钙钛矿薄层中,创造了电子空穴捕获过程的条件,从而实现发光。

  据了解,研究团队使用的是一类有机金属卤化物钙钛矿材料,含有铅、碳基离子和卤素离子,易溶于普通溶剂,干燥后形成钙钛矿晶体,其制备过程低廉、简单。

  

突破钙钛矿材料LED技术

 

  钙钛矿LED的制备过程简易,可大规模制造:钙钛矿溶液旋涂在衬底上,无需高温加热步骤及高真空条件。据了解,第一个商业化钙钛矿LED有望在五年内问世。

  利用纳米粒子模拟日光的最新照明技术

  由意大利伊苏布利亚大学的PaolodiTrapani开发的这项新技术,却在提供“人工白昼”般的照明技术方面迎来了一个新的突破,开发出一种真正的日光模拟设备――CoeLux系统,可以让阳光住进你的房间。

  

最新照明技术

 

  这款LED面板灯就抛开了传统的设计,提供更加接近日光透过天窗的照明效果,Coelux平板灯内置的LED光源经过精心选择,可以呈现出近似阳光的照明效果。

  选好LED灯,加个蓝色灯罩当然不能被称为“日光模拟”。Coelux平板灯在光源上还加了一层纳米材料,使得光线的散射更贴近自然效果。

  可防手机偷拍的LED灯光新技术

  日本最新发明一项防偷拍技术,利用LED灯光的微弱变化来控制安装有特殊应用程序的手机。当人进入有这样灯光的空间,手机就无法拍照。今后若手机出厂前都预装这一程序,手机偷拍者将无从下手。

  其原理在于通过一种装置让LED灯光发生人眼无法感知的微弱变化,而这种变化相当于一种光信号,装有特殊应用程序的手机在接收到这种光信号后,手机拍照功能将无法使用。

  今后,如果在车站、商场等地安装这样的照明系统,并且手机厂商在手机出厂前预装这一程序,那么手机偷拍者将在这些地方无从下手。些商家和机构常常有禁止拍照之类的,有了这样的系统,商家和机构就安心多了。

  美国高校研发智能LED车灯系统让远光灯不再刺眼难耐

  近日美国卡内基梅隆大学机器人技术研究所研发的智能前头灯使得司机可以充分利用远光灯,无需担忧刺眼灯光会导致迎面而来的司机看不清路况,或者在雨天或雪天夜晚驾驶遭受刺眼光芒。

  这种可编程的前头灯可以感知并虚拟追踪任何数量的迎面而来的司机,遮挡或可能照射司机眼部的少部分远光灯。在雪天或者雨天,前头灯通过追踪车辆附近的单片雪花或者雨滴并阻挡车前灯狭窄的银镀层而改善司机的视力,这些银镀层会照亮雨滴并反射进入司机眼里。

  

智能LED车灯系统

 

  研究小组使用了数字光处理(DLP)探照灯以取代标准的车头灯或者LED群。这使得研究人员能够将灯光分散成100万束小光线,每一束光都可以通过机载计算机独立控制,利用现成部件装配了他们的实验系统并将这个系统放在一个敞蓬小型载货卡车引擎盖上方,作为道路测试时的第三个车头灯,计划明年在卡车车头灯位置安装一个较小版本的系统。个系统现在可装配在卡车和公交车上,这些车辆的车头灯更容易产生耀眼的光,因为它们的位置距离地表较高。最终,微型化应该使得这类智能车灯与更小的车辆相兼容。