2017年LED领域十大自主创新技术成效

技术是促进LED产业链飞速发展强大的推动力,也是公司昂首阔步走上国际舞台的勇气和底气。在商品经济市场竞争日趋猛烈的情况下,LED领域需要不断促进技术的创新,才可以获得更好的发展趋势。

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回望2017年,LED领域众多技术获得了开创性发展趋势。现OFweek半导体技术网小编综合性汇总了世界各地的一些LED有关的新技术及新应用信息,期待每个人都能从这当中汲取运用艺术创意营养物质,以制造出更多优秀的商品。

高特效能耗低LED智能化植物工厂重要技术及信息系统集成

由杨其长、魏灵玲等精英团队进行的一个项目——“高特效能耗低LED智能化植物工厂重要技术及信息系统集成”喜获2017年国家科技进步二等奖。杨其长专家教授精英团队通过12年全身心研究,在植物工厂灯源兼容基础理论和方法、特效与能效提升、营养成分质量调控及其多因子协作监管技术等多个方面获得了多种独创性成效。奠定在我国在国际上优点影响力。

所突破的重要技术包含:

先明确提出绿色植物“光秘方”定义并阐述其理论来源,研制出根据光成分的LED环保节能灯源以及光环境调控技术。根据绿色植物光合作用对不同光谱仪的反应特点,首先给出了绿色植物“光秘方”定义,打造了典型性农作物不一样生长期月亮的光秘方提升主要参数。研制出根据光成分的红色光(660nm)与高清蓝光(450nm)处理芯片组合型、高清蓝光处理芯片与夜光粉激起式多光谱组成 (R/G/B/FR) LED环保节能灯源;研制出根据植物生长发育特点的移动LED光源以及光环境调控技术,明显减少灯源耗能。与荧光灯管对比,节能率达62%之上。

第一次提出植物工厂光-温藕合环保节能控温方式,创造了根据户外蓄冷与中央空调协作控温的环保节能调控技术。根据夜里户外气体带有蓄冷、光期中央空调减温耗能强的实际,第一次提出将光期放置夜里、引入户外当然蓄冷减温的“光-温藕合环保节能控温”方式,创造了根据户外蓄冷与中央空调协作控温的植物工厂环保节能自然环境调控技术武器装备,明显减少空调能耗。和传统中央空调减温对比,节能率达24.6-63.0%。

创造了UV-纳米技术TiO2培养液协同处理技术和采摘前短期内持续阳光照射提高蔬菜水果质量方式,研制出根据光-营养成分协作调控的食材质量提升技术。创造了UV-纳米技术TiO2协同处理培养液自毒的物质技术方式,第一次提出采摘前短期内持续阳光照射调控蔬菜水果质量新技术,发现了提高蔬菜水果质量的光环境优化主要参数及调控对策,减少蔬莱磷酸盐成分达30%之上,并显著提升了Vc和可溶性糖成分。

研制出植物工厂特效、能耗等级与营养质量提升的生活环境-营养成分多因子协作技术,集成化研制出3个系列产品智能LED植物工厂成套设备商品。发现了根据光秘方、光-温藕合与营养质量提升等多因子协作调控的思路控制方法及优化算法,研发出基于物联网的植物工厂智能化系统监管技术,完成对植物工厂环境温度、环境湿度、阳光照射、CO2含量及其培养液EC、pH、DO等因素的在线监测、远侧浏览、程序流程升级及数字化智能管控。集成化研制出3个系列产品智能LED植物工厂成套设备技术商品:经营规模量产型、可移动的型、家中小型植物工厂。

稀土氧化物适合于提炼出LED发光原材料

近日,据媒体报道日本研发人员从海湾周边深海里稀土氧化物提炼出LED商品原材料。

实际报道称,日本东京大学专家教授加腾泰浩(Yasuhiro Kato) 及与研究精英团队取得成功从南鸟岛外海中的稀土氧化物获取出钇(Yttrium) 和铈(cerium)来作为LED发光原材料。目前有从海面提炼出金属材料原材料,该技术被多家企业有着,主要包含丰田、三井造船业和东京大学等。

据了解,一旦该技术被开发设计,从海底提炼出金属还可能用于电瓶车、充电电池和风力等产业。现阶段,日本政府部门已经考虑运用此技术开发设计日本周边深海里稀土氧化物提炼出新项目。

试验室探索与发现:添加硼可处理LED发光高效率降低状况

密西根研究精英团队11月发布全新研究,发觉将化学分子硼(Boron)添加渗氮处理铟镓 (INGan) 原材料能让LED半导体材料的中间层(middle layer)薄厚增大,处理发光高效率伴随着引入电流提升而降低的状况。此项研究早已发表于应用物理学快讯(Applied Physics Letters)。

发光二极管(Light-emitting diode)半导体材料由含有正电荷属性的P型半导体和含有电子的N型半导体组成,插电后具备正电荷属性的电洞(hole) 会和电子(electron)融合从而产生光,在中间层的所采用的材料将确定光波长长度。

电子器件和电洞移到中间层时,有太多电子器件同时被压挤到中间层,会使之互相撞击、没法高效的和电洞融合,减少发光高效率,而这样的情况又称作欧格再根据(Auger recombination)。

而需要解决此项难题的方法是提升中间层厚度,好让电子器件和电洞有足够的时间;但是要减少中间层厚度却并没有想象中的非常容易。

由于LED半导体材料是结晶状,原子之间有之固定不动排序标准,但该特殊间隔也称为结晶主要参数(lattice parameter)。当晶体材料互相堆叠生长发育时,它们晶格常数主要参数务必类似,原子排列标准与原材料相接处才可以配对,不然原材料会形变。

研究者Williams和Kioupakis通过预测模型发觉,将硼添加渗氮处理铟镓,能增加中间层厚度,便于电子器件和电洞融合。BInGaN原材料发出可见光波长也十分接近渗氮处理铟镓的光波长,可以调节出不一样的颜色。

此项研究能否具体在实验室产出率或是未知量,而到底要掺加多少的的硼元素也是一项考验,可是密西根研究团队发觉对新式LED的开发是一大奉献。

美国新式LED地面可提醒司机和骑自行车者

一种新式置入LED灯的路面在伦敦开幕,目的是为了协助检验路人,而且警示驾驶员及其自行车手路上发生的危险性。 新的路由一家名叫Umbrellium的公司为车险公司Direct Line开发设计,并把监控摄像机和LED置入地面。

道路上的两部相机可以纪录数百个自变量,并检测出十字路口22米范围之内路人或其它路面使用人。信息内容能从照相机送至计算机,该计算机在不上百分之一秒时间内发出信号,让LED表明各种颜色的和图案设计。

路面应用机器学习算法来预测分析路人健身运动,为其创造一个十字路口。路面表层选用能够置入沥清高的冲击性塑胶。依据设计师的要求,塑胶表层可以承受非常大的车流量。路面塑料表层有超出660个LED灯,可编改变颜色和图案设计,便于为骑自行车的人或驾驶员给予路人路过警示。

原形路面是防水,能保持车子和人的净重,可以区别人,车子或单车之间的差别。

RayVio的UVB LED或可以治疗维他命D欠缺病人

PR Newswire发表于Scientific Reports的研究表明,对比太阳,RayVio的293nm紫外光LED发出光可以更有效的在身体样版中获得维他命D3。在博士Michael F. Holick的领着及其波士顿大学医科院和波士顿大学Ignition Award的大力支持,Tyler Kalajian和它的研究精英团队发觉,暴露于RayVio紫外光LED下短短的0.52min皮肤样版所形成的维他命D3是曝露在太阳底下32.5分钟样版两倍多。

波士顿大学医科院医药学、生理和生物物理学教授、墨尔本研究中心内分泌失调学者Holick博士表明:“大家测试了不一样由来以及不同光波长的紫外光LED。RayVio的293nm LED在短时间内显示最大的一个维他命D3形成发展潜力。此项研究将带来新一代光药学技术,应用具备特殊光波长的LED可以从人体表皮中造成特定生物学效应,协助医治预防和慢性病。”

维他命D欠缺也会导致骨质疏松、佝偻病症状和其它代谢性骨病,在全年度长期日照有限的资源北纬度和南纬地域比较普遍。这一维他命D造成设备适用炎性肠病和胃旁路手术等脂肪吸收欠佳综合症病人。研究表明RayVio的紫外光LED可可以治疗维他命D欠缺病人。

造成维他命D3的紫外光LED设备适合于偏少触碰阳光肌肤位置,如大腿根部、胳膊、肚子和后背,进而最大程度地减少患上非黑素瘤皮肤病风险。该设备还能够发送更窄波长的UVB(紫外光B),从而减少肌肤暴露在更高一些光波长紫外线时皮肤受损的概率。

RayVioCEORobert C. Walker博士表明:“数据紫外光技术在光疗机等方面的发展潜力是非常大的。Holick博士对咱们UVB LED的研究验证了新应用有希望改进和解救数十万人生命的发展潜力。仅美国就会有75%的中学生和成人欠缺维他命D。根据研究团队努力和波士顿大学光子学核心在紫外光LED等方面的开拓性工作中,可能我们很快就见到自主创新治疗方式(如与智能穿戴设备融合)能帮助上百万人。”

照明灯具不依靠电 彩虹隧道选用LED自发光技术

9月15日,浙江湖州市205国道天荒坪1号隧道施工自发光工程项目进行工程施工,这也是该地第一座照明灯具不依靠电能“彩虹隧道”,能强有力推动公路养护工程更环保节能、更环境保护。

“彩虹隧道”使用的是一种能够不用电、独立发光的新型材料,新型材料被安装于隧道施工顶端及道壁。这些新型材料的发光基本原理是由LED光电激起-光电储能技术-储能技术自发光-LED光电激起循环系统工作中,每一次仅需5至15min,就可消化吸收存储太阳光、机动车以及各类灯光效果太阳能,无需任何电力能源,就能够维持12钟头传出黄、蓝、翠绿色等光辉。在天荒坪1号隧道施工内,还相对应设置权限自发光照明灯具诱发标志,大面积五颜六色条作为警示提醒,道内壁的诱发标志则有益于正确引导安全行驶。

该自发光技术除具备零耗能和零碳排放的特征外,也能起到应急功效。一旦隧道施工内产生断电、着火、爆作、崩塌等安全事故,就能充分发挥12钟头紧急发光诱发功效,为受困工作人员迅速脱险给予诱发标示。

美研制出片式集成化三色LED 今后将包括大量颜色组合

根据渗氮处理铟镓技术和已有的生产制造设备,应变力工程项目能够为微显示屏提供一种切实可行的方式。

根据铟镓氮化合物(InGaN)多量子阱的应变力工程项目,美国密歇根大学早已研发出片式模块化琥铂-绿-深蓝色LED。该应变力工程项目是由刻蚀不一样直径纳米技术柱来达到。

研究工作人员期待未来可用635nm光致发光的量子阱生产制造出红-绿-蓝LED,为根据这类清晰度LED的微显示屏给予切实可行的方式。别的潜在性运用包含照明灯具、生物传感器和光遗传学。

除开国外国家科学基金会(NSF)的大力支持外,三星更为生产和机械设备设计带来了适用。研究工作人员期待研发出根据目前生产制造的基础设施射频收发器混色LED服务平台。

外延性原材料根据金属材料有机化学干法刻蚀(MOCVD)在2英尺无图案设计蓝色宝石上生长发育。发光数字功放地区由5个2.5nm InGaN阱构成,由12nm GaN栅压分隔。电子器件阻挡层和p-触碰层分别由20nm的氮化铝镓(p-Al0.2Ga0.8N)和150nm的p-GaN构成。

应用离子束光刻技术使纳米技术柱成形,用镍掩膜开展混和干湿度法刻蚀解决。绝大多数刻蚀是做的电感耦合等离子,湿式刻蚀环节用以完成最后孔径,而且除去干式刻蚀步骤中的不良影响。刻蚀深层大约为300nm。在所有生产流程中,维护刻蚀掩膜,目的在于维护p-GaN表层。

对其50nm氮化硅开展等离子提高干法刻蚀(PECVD)以后,用旋涂式玻璃对构造开展整平,以电隔离n和p-GaN一部分。

将整平后的结构开展干试回蚀,以曝露柱的顶尖。用硝酸溶液去除镍掩膜原材料。 p接触到的镍/金镀覆空气中开展热淬火。

机器的电性能在5V反方向阈值电压下显现出每清晰度约3×10-7A的高泄露。低泄露归功于2个要素 – 平扁量子阱带来了低电流量拥堵效用,以及由应变力所引发的自由电子到纳米技术柱核心限制。在窄小的纳米技术柱中因为更多的电流强度所造成的降低效应的风险性,可以通过减少应变力开展改进,因而减少了因为III-氮化合物中分子间作用力的电势电极化所引起的静电场而产生的量子科技限定“斯塔克效用”。

新式添加物使钙钛矿LED更持久高效率

美国普林斯顿大学研究工作人员在《自然·光子学》杂志上论文发表称,她们研发出一种新技术,根据加上有机化学卤化物铵,生产制造出成本较低、成本更低且特性更持久的钙钛矿发光二极管(LED)。

去10年以来,LED应用

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