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LED企业技术创新脚步不停 新技术“硕果累累”

来源:广东LED 发布日期:2017-12-21 15:48:50 查看次数:
【九正建材网】 经过近年来产能过剩的阴霾后,随着全球LED产业景气渐趋复苏,小间距LED显示屏、LED照明等需求大幅成长,LED业产能实力竞赛再起,技术创新脚步不停。

科技如一支魔笔,轻轻点染生活,未来随之而变,世界因之多彩。经过近年来产能过剩的阴霾后,随着全球LED产业景气渐趋复苏,小间距LED显示屏、LED照明等需求大幅成长,LED业产能实力竞赛再起,技术创新脚步不停。

稀土金属可用作LED发光材料

日本读卖新闻(The Yomiuri Shimbun)报导,日本研究人员、立法者和商业界都希望可以利用日本海岸附近深海里的稀土金属来制作LED产品,并应用于2020年的日本奥运和残障奥运上。

稀土金属高度集中在日本小笠原群岛最东边的南鸟岛(Minami Torishima) 的外海,外海深5000公尺的海床里的稀土预计足够日本使用200年。

日本东京大学教授加藤泰浩(Yasuhiro Kato) 和其研究团队成功从南鸟岛外海里的稀土金属提取出钇(Yttrium) 和铈(cerium)来用作LED发光材料。

几位自由民主党议员向政府提案,希望可以将这些LED应用于日本奥运,而政府也在考虑将该种LED商业化并用于奥运场馆以向外宾展现日本丰厚的海洋资源。

若能大规模提炼外海海底的稀土,除了能用于LED发光材料外,还能广泛使用于电动车、电池和风能,然而现阶段因为深海作业不易,能提取的稀土金属仍有限。

目前有一项技术是将压缩空气管放置海床上,并利用浮力原理抽出稀土金属。一同投入这项技术的公司、机构大约有30家,包含丰田汽车、三井造船和东京大学等。他组成一个联盟,极力向日本政府申请计划资金,以投入大量稀土金属提炼技术的研究。

稀土金矿可用于航空和照明

近日,有报道称美国科学家从煤炭中提取出接近纯粹的稀土精矿,而这种稀土精矿可用于航空和照明,这种稀土精矿包含着有超过80%的稀土元素,具体的情况怎么样呢?

美国肯塔基大学的科学家成功从煤炭中提取出接近纯粹的稀土精矿,所采用的是具有环保意识和成本效益的方法。

首席研究员兼矿业工程教授Rick Honaker表示,该提取工艺成功采收出超过80%的给料中存在的稀土元素。从干燥的整块来看,精矿包含超过80%的稀土元素,以及超过98%的稀土氧化物。此外,常用于国防、高新技术和可再生能源领域的钕和钇在整个精矿中占比超过45%。同时,通过这一新的采收工艺,有效将钪与其他元素分离。该稀土元素常用于航空和照明领域,可以浓缩为单独产品。

能发光的植物,或替代路灯和室内照明

根据网易科技报道,未来的道路可能将由发光的树木而不是路灯照亮,麻省理工学院的工程师们已经创造出了具有生物发光能力的植物。研究人员将特殊的纳米粒子注入到豆瓣菜的叶子中,结果让这株植物在接下来的近4个小时里持续散发着微光。

为了创造出发光的植物,麻省理工学院的工程师们使用了一种名为荧光素酶的生物酶。荧光素酶能够对荧光素分子产生作用,导致其发光。另外一种名为辅酶A的分子会通过消除一种抑制荧光素酶活性的反应副产物,给这一发光过程提供帮助。

麻省理工学院的团队将这些化学成分装载到不同的纳米载体上。纳米粒子帮助生物酶到达植物的正确位置,同时也会阻止生物酶形成一种对植物来说有毒的浓聚物。最终豆瓣菜植物能够像台灯一样发出了光亮。

研究人员认为通过进一步的调整,这项技术也能够获得足够的亮度为工作场所甚至是一整条街道提供照明,同样也能够用于低强度的室内照明。麻省理工学院化学工程系教授Michael Strano称:“我们希望能够让植物作为一种台灯使用,而且这样的台灯不需要插电。灯光最终将源于植物本身产生的能量。”

他补充道:“我们的研究为新型路灯和室内照明打开了新的大门,这种灯光完全来自于特殊处理的植物。荧光素酶构成的氧化酶在许多生物发光植物体内都存在。”萤火虫能够通过一种化学反应发出光亮,在这一过程中荧光素被荧光素酶转变成氧化荧光素。这一反应过程是非常高效的,这意味着几乎所有参与反应的能量都快速转变成了光亮。

照明的损耗占到了全世界能源消耗的20%左右,因此使用发光植物取代照明能够明显降低二氧化碳的排放。最初研究人员在进行这个项目时,只能够让植物发光大约45分钟,现在已经提升到了3.5小时。一株10厘米高的豆瓣菜幼苗产生的光亮目前只有正常阅读所需亮度的千分之一,但是它仍然能够照亮书页上的字。

麻省理工学院的团队认为,通过进一步优化化学物质的浓度和释放速度,能够提高植物发出的光亮和持续时间。对于这项技术,研究团队希望研发一种方式将纳米粒子印刷或者喷射到植物的叶子上,从而把树木或者其它大型植物变成光源。

研究人员也证实,他们能够通过添加携带了一种荧光素酶抑制剂的纳米粒子之后,关掉植物的发光能力。这就使他们有可能最终创造出一种能够对阳光等环境条件作出反应并关闭发光功能的植物。

海拉研发高清照明系统,助力自动驾驶车载通信

据外媒报道,2017年5月,interACT项目启动,该国际新研发项目获得了欧盟的资金支持。未来三年内,海拉与其项目伙伴方将研究如何实现自动驾驶车辆与行人、骑行者(cyclists)及其他驾驶员等非自动驾驶道路使用者间的通信。

当谈及车辆与人类间通信时,照明发挥了重要的作用。海拉研发照明与创新部(Development Lighting & Innovation)副总裁Michael Kleinkes表示:“然而,如今车辆内外部照明设备远远不能替代目光接触(eye contact)、手势及语言。为此,公司想要研发一款新系统,实现上述功能。”

首先,研究人员要规定需要进行通信的场景。然后,他们要研究实现上述试验成果的最佳方案,不论是采用投影还是符号亦或是颜色。Kleinkes表示:“务必要使车载通信始终处于顺畅运作的状态。”海拉还将创建一款原型车,再将照明模块嵌入到车辆内。为实现该目的,该项合作方将涉足并涵盖整条增值链。

研发工作是海拉DNA(HELLA DNA)的重要组成部分,其关注点在于汽车行业核心市场趋势所涉及的新技术,例如:自动驾驶、互联及数字化、能效与电气化及工业化。公司正在研发高清照明系统方面,该系统的重要性正在逐步凸显。未来,照明设备还将拥有其他附加功能。

大学生发明量子点光电材料

根据南京日报报道,新型的量子点显示屏技术可以让电子屏幕的色彩更自然、真实,但一直被国外公司垄断。南京理工大学学生不久前发明了一种新型的光电材料,可以用在量子点显示屏技术上,打破了国外公司垄断。在上月揭晓的第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上,该项目获得了特等奖。

目前显示行业正处于向第三代高清柔性显示的变革时期,新型显示屏主要有OLED屏(有机显示屏)和QLED屏(量子点显示屏)两种。然而,当前的OLED屏和QLED屏基本被韩国的三星和LG公司垄断,甚至连苹果公司新发布的iPhone8系列以及iPhone X也要受制于三星对OLED屏的供货。

较于OLED屏,QLED屏显示效果更好,主要应用在电脑、电视等大屏显示上。QLED屏中的Q指的就是量子点(Quantum Dots),是一些肉眼无法看到的、极其微小的纳米颗粒,因其优良的光电性能,可应用于LED显示屏作为发光层材料。

目前发展最成熟的量子点为镉基量子点,但是由于镉元素对环境污染严重,已经被欧盟禁用,此外还存在制备工艺复杂等问题。

“我们的作品主要是针对镉基量子点存在的问题所提出了一种新型量子点——全无机钙钛矿量子点。这种量子点不仅制备工艺简单,易于工业化大批量生产,而且显示效果更加出色。”量子点团队队长、南理工钱学森学院2014级材料化工类专业本科生陈嘉伟介绍说。

量子点团队改进的量子点材料,由于其优异的光电性能和高兼容性,有广阔的应用前景,不仅可以用于新型显示领域,还可以用于特殊照明领域,如医疗照明、植物照明。“目前市面上液晶显示屏的色域仅为NTSC(美国国家电视标准委员会)的70%,颜色会出现失真,而我们的显示屏色域远远高于市场主流液晶显示屏,显示效果更出色。”陈嘉伟说。

全球最大的显示技术研发公司京东方、全球知名的企业TCL都对团队的作品给予高度评价,并表达了强烈的合作意向。

据介绍,自去年11月学院开始备战“挑战杯”,陈嘉伟和团队成员们携手互助,攻坚克难。为了赶进度,团队成员曾在一天之内完成几万字的项目说明书,他们还学会了组装显示屏的技能,但刚开始做出来的显示屏显示效果不好,无法满足商业使用的要求,为此他们不断地寻找解决方法,最终将显示效果调到一个极佳的水平。

“高效半导体照明关键材料技术研发”重大项目获得验收

半导体照明作为战略性新兴产业,是我国发展低碳经济、调整产业结构及绿色发展的重要途径之一。“十二五”期间,在863计划新材料技术领域,支持了“高效半导体照明关键材料技术研发”重大项目。近日,863计划新材料技术领域办公室在北京组织专家对该项目进行了验收。

“高效半导体照明关键材料技术研发(一期)、(二期)”项目开展了Si和蓝宝石衬底上高光效低成本的LED外延和产业化关键技术、芯片及封装应用技术等方面的研究,研制出高质量SiC和GaN衬底、深紫外LED器件、高效白光OLED器件和灯具、高质量GaN外延材料、高功率LED薄膜倒装器件等成果,获得了拥有自主知识产权的高品质白光照明产品,实现了高纯金属有机化合物(MO)源、荧光粉、硅胶等关键材料的国产化,以及LED在植物生长、医疗等领域的应用。

“十三五”期间,为加快推动材料领域科技创新和产业化发展,科技部制定了《“十三五”材料领域科技创新专项规划》,在新材料技术发展方面,重点发展战略性电子材料、先进结构与复合材料、新型功能与智能材料,满足战略性新兴产业的发展需求。在战略性电子材料发展方向中对第三代半导体材料与半导体照明技术进行了系统布局,重点研究内容包括:大尺寸、高质量第三代半导体衬底和薄膜材料外延生长调控规律,高效全光谱光源核心材料、器件和灯具全技术链绿色制造技术,超越照明和可见光通讯关键技术、系统集成和应用示范,高性能射频器件、电力电子器件及其模块设计、工艺技术及应用示范,核心装备制造技术等。

原标题 LED技术进展一日千里,不看就out了(来源:广东LED)

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