未來(lái)已來(lái)，一文看懂當前LED技術(shù)進(jìn)展

　　新方法，有助彩色LED工業(yè)化大規模生產(chǎn)

　　一個(gè)國際科研小組在美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志上報告說(shuō)，他們發(fā)明了一種簡(jiǎn)便而經(jīng)濟的新方法，能按需要制造不同尺寸的半導體納米晶體，有助實(shí)現下一代彩色發(fā)光二極管(LED)的工業(yè)化大規模生產(chǎn)。

　　德國慕尼黑大學(xué)等機構的研究人員發(fā)現，對于發(fā)光二極管中用到的半導體，在納米尺度上，改變半導體晶體的尺寸，可讓它們發(fā)出不同顏色的光，發(fā)光范圍涵蓋從藍光到紅光的可見(jiàn)光，顏色純度高。

　　研究人員開(kāi)發(fā)出了一種利用成本低廉的鈣鈦礦材料按尺寸需求生產(chǎn)半導體晶體的方法。其核心是一塊只有幾納米厚的薄膜模具，它由含硅和氧化鋁的納米多孔材料組成，上面有大量微孔可以充當化學(xué)反應器皿，原料溶液在微孔中發(fā)生反應，生成鈣鈦礦納米晶體。

　　實(shí)驗表明，薄膜模具上微孔的大小直接影響著(zhù)納米晶體的大小，從而決定發(fā)光顏色。用這種方法制取的納米晶體非常穩定，能使發(fā)光二極管實(shí)現較高的顏色保真度。

　　研究人員表示，他們將進(jìn)一步提高該方法的生產(chǎn)效率，并擴展應用范圍，比如生產(chǎn)柔性彩色顯示屏。

　　首次采用“卷軸轉移工藝”研發(fā)Micro LED面板

　　7月24日，韓國未來(lái)創(chuàng )造科學(xué)部轄下的韓國機械材料研究院(KIMM)宣布，該研究所在全球首次采用“卷軸轉移工藝(roll transfer process)”研發(fā)Micro LED面板制造技術(shù)。

　　這項技術(shù)使得面板發(fā)光效率提高三倍，功耗降低50%。此外，利用這一研究成果，有望實(shí)現Micro LED顯示屏制造，比制造傳統LED顯示器快10,000倍，并且大大降低加工成本。

　　路燈會(huì )導致植物減產(chǎn)？

　　根據一項最新研究，給人們夜間生活帶來(lái)巨大便利的路燈，反而可能對農作物和植物造成很大的傷害。因為夜間的“光污染”，會(huì )對授粉者造成干擾(分散了蟲(chóng)媒的注意力)。更糟糕的是，夜間損失的這部分授粉量，根本無(wú)法通過(guò)日間補回來(lái)。當前全球針對傳粉者數量銳減的研究多集中在日行性物種(比如蜜蜂)，卻鮮有人深入研究夜行性傳粉者(比如某些飛蛾與甲殼蟲(chóng))，直到我們在《自然生態(tài)》期刊上看到了這份新發(fā)表的研究報道。

　　報道中稱(chēng)，科學(xué)家們在七處此前從未布置過(guò)人工光源的草坪上設置了路燈，作為參照的還有另外七塊沒(méi)有燈的草地。結果發(fā)現，前者傳粉者造訪(fǎng)的次數較少、植物產(chǎn)的果實(shí)也更少。

　　論文合著(zhù)者、瑞士伯爾尼大學(xué)生態(tài)學(xué)家 Eva Knop 表示：“夜間人造光源以年均 6% 的速度在增長(cháng)，這顯然已經(jīng)對動(dòng)物產(chǎn)生了一定的影響。”

　　為了本次研究，Knop 團隊在如實(shí)境內找了 14 塊不同的草地，其中半數被設置了一種在歐洲很常見(jiàn)、黃昏時(shí)可以自動(dòng)亮起的 LED 路燈。

　　昆蟲(chóng)被LED路燈吸引。 照片由Lukas D. Schuler / Dark-Sky瑞士和xirrus GmbH /瑞士蘇黎世拍攝

　　他們首先要研究光線(xiàn)如何影響授粉者(看它們是否造訪(fǎng)草地)，因此在草地上劃出了一塊特定區域。研究人員收集所有接觸花朵的昆蟲(chóng)、計算并記錄每個(gè)樣本區域中這些傳粉者的數量。在所有草地上重復多次之后(白天和黑夜)，他們發(fā)現在有燈光的草地，夜間傳粉者的數量銳減了 62%。后果就是，植物結果數量也巨幅下降。果實(shí)從花朵長(cháng)出，但并非每朵花都會(huì )形成果實(shí)。許多跡象都指出，花朵長(cháng)成果實(shí)的過(guò)程中，最重要的因素就是昆蟲(chóng)授粉。

　　此外，科學(xué)家們還對卷心菜薊(cabbage thistles)進(jìn)行了監測，發(fā)現在明亮草地上的植物減產(chǎn)了 13% 。

　　Knop 表示：“盡管這些植物在白天也有很多傳粉者造訪(fǎng)，但仍無(wú)法彌補缺少夜間授粉所造成的產(chǎn)量損失。”

　　不過(guò)，研究的一個(gè)限制是目前它只是看了一種棲息地：草地。因此，研究人員還無(wú)法明確地展示夜間光源對農作物的確切壞處，他們希望在將來(lái)得出結論。

　　燈光對于夜間安全有保障作用，但同樣也有危害。Knop說(shuō)，一個(gè)建議是避免使用對昆蟲(chóng)有害的類(lèi)型的光源;另一個(gè)選擇是使用只有在有人在附近時(shí)才打開(kāi)的感應燈。這將對地球生態(tài)有好處。

　　LED補光有機蘆筍產(chǎn)量提升25%

　　臺灣農業(yè)科技部門(mén)日前表示，已證實(shí)通過(guò)LED補光，可提升有機蘆筍25%的產(chǎn)量。

　　據介紹，有機蘆筍屬含豐富營(yíng)養素的高經(jīng)濟價(jià)值作物，夏季若遇連續陰雨天2～3天，產(chǎn)量就會(huì )減少到平時(shí)的一半。冬天由于光照量不足，造成蘆筍產(chǎn)量和品質(zhì)不佳。為此，他們運用LED燈控調光技術(shù)進(jìn)行光量調變，并導入種植環(huán)境自動(dòng)化監控系統，可以每日自動(dòng)測量室內的光照度、空氣及土壤溫度、濕度、電導度等資料，并通過(guò)相關(guān)數據分析和智慧調控LED燈具的光量輸出，創(chuàng )造最佳的蘆筍種植光環(huán)境。

　　新型LED襯底成新材料專(zhuān)場(chǎng)唯一入圍項目

　　據統計，世界材料產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值正以每年約30%的速度增長(cháng)，材料創(chuàng )新已成為技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)升級的重要動(dòng)力之一，也成為全球投資人密切關(guān)注的領(lǐng)域。日前，在浙江好項目·杭州賽區富春硅谷杯2017中小微企業(yè)創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)大賽海選賽泰隆銀行“泰匯投”新材料專(zhuān)場(chǎng)上，六位創(chuàng )業(yè)者展示了自主研發(fā)的前沿新材料產(chǎn)品。其中，基于新型金屬氮化物的高效LED襯底，獲得了四位創(chuàng )業(yè)導師的一致認可，成功拿到入圍資格。

　　在新材料專(zhuān)場(chǎng)上，杭州谷豐科技有限公司正是帶來(lái)了一項LED領(lǐng)域的前沿創(chuàng )新產(chǎn)品——基于新型金屬氮化物的高效LED襯底。

　　據公司首席技術(shù)官李吉光介紹，“新型金屬氮化物全反射外延金屬鏡(TREMM)襯底，是基于藍寶石與硅片設計的，能夠與氮化鎵晶格匹配，具有高反射率、高導電性、高導熱性的特性，可以極大提升LED產(chǎn)品的效率、亮度、壽命與方向性，并顯著(zhù)降低單位亮度的成本。”他一邊講解，一邊舉起手中的樣本向觀(guān)眾展示實(shí)物產(chǎn)品，記者觀(guān)察到那是一個(gè)呈深棕色的小圓片。

　　李吉光表示，除了技術(shù)在世界范圍內有領(lǐng)先優(yōu)勢，項目在國內外市場(chǎng)也積累了一批實(shí)力客戶(hù)，比如美國應用材料公司已經(jīng)與谷豐簽訂技術(shù)合作協(xié)議，共同優(yōu)化第一代產(chǎn)品，并成為應用材料中國地區唯一指定合作廠(chǎng)商。

　　“對于技術(shù)創(chuàng )新項目來(lái)說(shuō)，最重要的莫過(guò)于技術(shù)的領(lǐng)先性，同時(shí)這項技術(shù)是否有實(shí)際的市場(chǎng)需求。”澤生領(lǐng)投創(chuàng )始人黃志亮評價(jià)道，“基于新型金屬氮化物的高效LED襯底項目，在技術(shù)的可行性上已經(jīng)得到了權威認證，其市場(chǎng)需求也得到了客戶(hù)的認可，市場(chǎng)前景非常樂(lè )觀(guān)。”他接著(zhù)提出建議，項目未來(lái)應更加重視技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，并且在中國市場(chǎng)的開(kāi)拓上多下工夫。