新年新气象，LED都有哪些新技术进展？

眨眼大年初七，各位已经开工了吧？朝花夕拾，且来看看这个假期LED行业又有哪些技术动态？

日本研发超薄LED显示屏幕

据日本媒体报道，东京大学教授染谷隆夫（电子工程学）的研究团队成功研发出了一种可褶皱可拉伸的超薄LED显示屏幕，主要用于医疗系统，患者佩戴后可以测量和显示佩戴者的心率数据。

这种显示屏幕由柔韧透气的类似橡胶模材料制成，最大拉伸长度可以达到原来长度的145%，其上搭载了384个发红光的小型LED，通过纳米电极和可伸缩布线来控制显示信号。

屏幕的可显示的部分长约3.8至6.4厘米，宽度为5.8至9.6厘米，相当于一张名片大小，患者佩戴后可以快速了解到自己当前的身体状况。

这种屏幕经过褶皱加工，在测试环节在1万次伸缩实验后，LED也未损坏，能正常显示短片。

由于显示屏需另配电池，所以参与共同研究的大日本印刷公司计划进行小型化等改良，希望3年后能以数万日元左右的价格达到商品化。

世界最高输出功率的深紫外LED芯片问世

总部位于日本东京的同和电子材料有限公司(DOWA Electronics Materials Co., Ltd.)2月8日宣布，已经成功开发出了当今世界上最高输出功率的深紫外LED芯片，在1毫米×1毫米的芯片上，可以发射310nm波长的紫外线能量达到90mW，并将在今年4月对这一深紫外LED产品进行量产。该公司在去年6月22日曾经宣布开发出了同样尺寸大小芯片上面发射280nm波长的紫外线达到75mW。

310nm波长的深紫外LED芯片

310nm的深紫外主要用于UV光固化以及皮肤诊疗，可以替换传统的汞灯和准分子灯，从而使得设备变得更小，而且不使用有害的汞。由于具有使用寿命长和节能的特点，这一产品相信会进入更多的新应用领域。

结合了高质量的氮化铝(AIN)模板以及独有的晶体生长技术，同和电子材料已经准备了对深紫外芯片的量产能力，并已宣称可用于生产全世界最高功率的用于消毒的280nm波长LED。对于310nm波长的LED，结合这一技术，以及由王子控股集团(Oji Holdings Corporation)所开发的精细结构的蓝宝石基材，同和将现有产品的输出功率提高20%，得到了90mW的输出功率，这也是当今310nm波长全世界最高的输出功率。

随着水俣公约在2017年8月16日的正式生效，采用紫外LED取代紫外汞灯已经是大势所趋。但是由于紫外LED在短波长功率低、硬件成本高，大大限制了其在UV固化领域的应用。因为UV固化配方中所必须使用的光引发剂，大部分的吸收波长都相对较短，位于深紫外区域。如最常用的几个光引发剂，Irgacure 184最大吸收波长位于246，280和333nm，Darocur 1173位于245，280和331nm，Irgacure 651位于250和340nm，Irgacure 907位于230和304nm。现在市面上的商品化紫外LED波长主要集中在365，385，395和405nm。在短波长的发射功率得到增强后，UV光固化的配方将会变得简单很多，在很多场合甚至可以完全沿用原来紫外汞灯的配方。

根据美国锋翔(Phoseon)公司的报告显示，UV LED辐照强度的年均复合增长率在77%。按照这个速度，相信紫外LED完全取代紫外汞灯不会太久。问题来了，“当那一天到来的时候，你准备好了吗？”

氮化铟镓量子井在LED上的局限

根据LEDinside报道，氮化铟镓（InGaN）是蓝光LED的关键材料，最近有国际研究团队发表有关氮化铟镓薄膜中铟（Indium）含量受限的核心机制，该研究在今年一月刊载于期刊《Physical Review Materials》上。

为了让III族氮化物LED发出RGB三原色中的红光和绿光，通常会增加氮化铟镓量子井（Quantum Wells）中的铟含量。不过最新的研究发现，以传统方法铟含量并不能得出高效的红光LED和绿光LED。

尽管绿光LED和激光技术多有进展，研究人员还是无法克服氮化铟镓中，铟浓度含量30％的极限问题，而且原因不明，无法断定是受到生长环境影响还是基本因素限制。直到今年1月，德国、波兰和中国研究员所组成的国际研究团队对铟含量受限的问题作出解释，并进一步说明此一局限的发生机制。

该研究指出，科学家为挑战铟含量极限，于是在氮化镓（GaN）上生长氮化铟（InN）单原子层，不过实验结果显示，铟的浓度含量一直停留在25％ 到30％，而且无法继续上升，这显示铟含量受限并非受到环境影响，而是InN本身的限制机制。

研究人员使用先进的原子分辨透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，TEM）、反射式高能量电子绕射（Reflection High－Energy Electron Diffraction，RHEED）等方式来观察，发现当铟含量达到25％时，氮化铟镓单层呈现规律的排列分布，即铟单原子列和两个镓原子列交替排列。

经综合推论计算后可以得知，原子排序会因特定的表面重建（surface reconstruction）而有所影响，铟原子并非与三个原子键结，而是键结四个相邻的原子，这使得铟和氮原子之间产生了更强的化学键结，而这样的特性使氮化铟镓可以在更高温的环境下生长，材料质量也更佳。不过，在该排序下的铟含量仅能达到25％，而这也是在一般增长条件下所无法克服的限制。

研究团队中的Tobias Schulz博士表示，铟含量的局限性导致氮化镓铟无法激发出红光和黄绿光，因此需要新的方法加以解决。

印度加快研发LiFi技术

根据报道，印度信息通讯部（MeitY）现在正与印度理工学院（ITT）和印度飞利浦公司合作研究 LiFi技术，希望可以与光纤网络相互补，将该技术用于无光纤网络但有通电的区域，并用在医院或潜水设备。根据他们的研究，在1公里的范围内，LiFi的速度可以达到每秒10GB。

信息通讯部的网络教育研究部门（ERNET）董事总经理Neena Pahuja表示，LiFi可用在智慧城市中，这些通讯技术将成为印度主要的基础建设，也希望这些设备能结合物联网（IoT），并与LED灯泡连接。

ERNET之前已经与ITT和印度飞利浦在实验室进行实验，而这项技术也即将进入户外测试阶段，Pahuja指出，这项新技术之后将在印度班加罗尔的印度科学理工学院（IISc）进行户外测试。

LiFi为爱丁堡大学教授Harold Haas在2010年率先推出，根据当时研究报告，LiFi可以同时完成高速上网与照明两项功能。不过虽然他具有高速传输与高安全性的优点，但只要光被遮住或是受阻，讯号就会中断。

Pahuja表示，LiFi无法穿透墙壁，需要无阻碍的空间来传输讯号，广泛用于市场还有段距离。而我们认为网状的LED灯（mesh of LED lights）是一个解决方案。而印度贾瓦哈拉尔．尼赫鲁高等科学研究中心（JNCASR）的研究人员也同意此方案，实验室教授KS Narayan表示，虽然墙壁可以反射光线，但是讯号会减弱，我们可以使用更多的灯泡来维持讯号源。

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