三条LED照明技术路线,Tack有信心飞利浦OLED电视将会给用户带去更好的体验

美国进步女记者安娜路易斯斯特朗有这样一句名言:与其咒骂黑暗,不如燃起一支明烛。人类的征途从黑暗出发,却永远朝着光明前行。远古时代驱逐野兽使用的火把,科技革命以来照亮千家万户的白炽灯都是人们追寻光明的最好证明。

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随着对地球资源的进一步认识,人类并没有满足于现有的照明方法,相反仍在寻找更节能、更环保的光明之源,发光二极管正是在这种背景下横空出世。其中摘得年度中国国家技术发明一等奖的硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管技术为照明产业舒筋活骨,有望加速发光二极管的商业化进程。

据《每日邮报》报道,一段视频中,一队滑雪者身着由7000只LED灯装饰的服装,从彩色聚光灯照射下的斜坡滑下,展示高科技照明给滑雪带来的绚烂。

现在不少厂商都推出了OLED电视,而在最近的一场发布会上,来自飞利浦电视部门的Danny
Tack表示飞利浦现在也是时候尝试OLED电视了。Danny
Tack说道:“现在OLED屏幕的价格正在下降,如果回看一年前的话,OLED电视的价格甚至还是高端LED电视的三倍。而最终OLED电视也将占据市场,其中OLED屏幕较高的动态对比度将是这种市场改变的驱动力之一。而如果我们现在还不紧随OLED的潮流的话,那一两年之后我们就会被其他竞争对手甩在身后。”

三条LED照明技术路线

这段12分钟的电影摄于不列颠哥伦比亚及阿拉斯加金色阿尔卑斯度假区。为了照亮整个巨大的山体斜坡,工作人员使用了8个4000瓦大灯以及其他小灯。无人机与固定摄像拍下了滑雪者们从斜坡滑下的场景。

至于OLED屏幕的供应,Danny
Tack也开诚布公地表示飞利浦将会使用LG的屏幕,而在售价上,来自飞利浦的产品也将与LG的同类产品持平。Danny
Tack认为追逐低价是愚蠢的行为,但在售价上不妥协的同时,飞利浦也将使用自家的图像算法。虽然价格定位接近,但Danny
Tack有信心飞利浦OLED电视将会给用户带去更好的体验。当然,从现在的市场情况来看,给飞利浦留下尝试OLED电视的时间并不算充裕,而飞利浦也将在今年晚些时候正式带来旗下首款OLED电视。

发光二极管,简称LED,是一种能直接将电能转化为可见光的固态半导体器件。它的核心结构是一个半导体晶片,晶片一端负极一端正极,整体被环氧树脂包裹。发电原理在于晶片内部P型半导体和N型半导体构成P-N结,当电流通过导线时,电子就会从N区被推向P区,并以光子的形式发出能量,产生亮光。

滑雪微电影“余晖”是与Ahlstrand&Wllgren共同创造的,目的是推广飞利浦的流光溢彩(Ambilight)电视。所有的场景均摄于夜晚,照片中的山峰、斜坡和滑雪者们都被染上了霓虹灯的色彩。

至于3D技术在电视上的应用,Danny
Tack给予的否定的态度,表示不仅3D资源比较匮乏,而且没有人真正在意3D效果,并且还会让电视本身变得更加复杂,而用户想要的只是简简单单的观看体验,甚至连LG也已经宣布将不再推出3D电视的。

目前,LED照明产业是国内外重点发展的战略性新兴产业,总体来说有这样三条技术路线:蓝宝石衬底、碳化硅衬底和硅衬底。蓝宝石衬底是由日本科学家提出,三位发明者还荣获了2014年诺贝尔物理学奖。它的优势在于生产技术成熟、器件质量较好;蓝宝石本身稳定性好,能够适应高温过程;此外蓝宝石机械强度高,易于处理和清洗,因此蓝宝石衬底成了主流选择。

这个12分钟的电影由“Sweetgrass”创意团队摄于不列颠哥伦比亚与阿拉斯加的局部地区。滑雪服上的每块戈尔特斯布料都缝着数以千计的LED灯,这种布料是防水材质并且连接有糖果大小的电池。

此外,曲面屏幕电视的前景也不容乐观。Tech
Radar表示,他们最近联系了索尼和飞利浦,询问了为何曲面电视的型号很少,索尼和飞利浦都表示之所以将曲面电视保留在产品线中,是因为需要留给用户一些选择的空间,而曲面屏幕本身的意义其实并不大。目前LG已经表示未来将把重心放在平面电视和OLED电视上,而飞利浦也很可能效仿这样的战略。

第二条技术道路是碳化硅衬底,也被称作贵族路线,价格高昂,主要贡献者获得美国总统技术发明奖。碳化硅是继第一代硅、锗和第二代砷化镓等材料之后的第三代新型半导体材料。作为衬底材料,它的应用广泛程度仅次于蓝宝石,具有化学稳定性好、导电性能好、导热性能好、不吸收可见光等优点。这种衬底能够较好解决散热问题,在半导体照明技术领域具有重要地位。

该团队员工用“洗衣机大小”的照明灯加上脚手架,电线及发电机来照亮滑雪道。这个短片花费五周,耗费9000英镑,摄于零下15华氏摄氏度。

硅衬底路线由我国南昌大学与晶能广电公司的科研工作者提出,与蓝宝石和碳化硅相比,硅具有低成本、大尺寸、高质量、可导电等优点,被认为是最具前途的蓝光LED衬底材料。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式,分别是水平接触和垂直接触,可称L型电极和V型电极。两种电极决定了在硅衬底LED芯片内部,电流既可以横向流动,也可以纵向流动。而纵向流动可以增大LED的发光面积,提高二极管出光效率。此外硅又是导热良体,器件的导热性因硅衬底而提升,二极管的使用寿命显著延长,可以说高效环保两不误,市场前景有看头。

尽管该短片成本不小,但该公司获得了飞利浦获的一定协助,因为这有利于宣传飞利浦的溢彩流光(Ambilight)系列电视。飞利浦希望通过这个方式宣扬它溢彩流光电视照明技术的优越性以及向人们说明光如何彻底改变人的体验。

半导体照明将有助于推广光通信新型高速数据传输技术

“溢彩流光技术通过向电视后的墙面投掷与电视屏幕色彩匹配的灯光从而延伸电视屏幕的大小,”TP视觉公司全球市场主管马克哈尔森说道。

硅衬底LED灯的研发难道仅仅只解决了照明问题吗?并不是,半导体是一种介于绝缘体和导体之间的材料,只要条件适宜就能完成双重角色转化。应用潜力巨大决定了发光二极管的研究进展势必刮起一股连带效应,而这其中,最显眼的莫过于光通信技术。

LED滑雪服最大的问题是每当滑雪者踢起雪花尤其是在弯道时,灯光看起来总像雾中的车灯。要使空气中的雪花均匀飞洒拍摄出漂亮的照片而又不影响滑雪者的视觉是个难题。

提到光通信,最容易联想到的典故是烽火戏诸侯,然而千万别以为这里说的是光纤通信。它全称是可见光通信技术,指利用可见光波段作为信息载体。与LED灯相遇后,光通信技术有望成为利用半导体照明的光线实现有光照就能上网的新型高速数据传输技术。

“LED滑雪服是瑞典公司Ahlstrand &
Wllgren与飞利浦电视的共同产品,”尼克瓦格纳,“Sweetgrass”制造团队的创始人向赫芬顿邮报说道。“这自然而然地推广了飞利浦的溢彩流光电视和它的光彩风格”。

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据悉,全球约有440亿盏灯具,由此构成了一个巨大的照明网络。硅衬底LED灯具有显著节能减排价值,能够代替传统光源节电40%至80%。只要发光二极管内增添一个微芯片,节能光源秒变无线网络发射器,数百亿的LED照明设备将构筑一个巨大的可见光通信网。

可以设想,未来每盏灯都可以成为一个高速网络热点,轿车、巴士、高铁、甚至飞机上都可以借助LED光源高速上网。一些热议中的概念,如室内网、物联网、车联网、工业4.0、智慧城市、包括国防通信在内都能在光通信网络中得到实惠。硅衬底LED灯为互联网+的实现提供了一种廉价的接入方法,并且由于它的节能环保,在新一轮硬件更新潮流之前就带来了绿色红包!

硅衬底技术路线是唯一有可能冲破国外专利封锁的机会

主流技术路线早已确立,特色技术路线也已成型,硅衬底LED灯的颜值难道只有醒目的省钱二字吗?也不是。我国是名副其实的LED产品制造大国,而这一技术的研发令国际市场形成了三足鼎立的稳定局面。

过去,由于美日国公司长期垄断前两种照明技术,国内LED企业限于价格障碍又多采用蓝宝石技术路线,这其中布满了LED巨头精心埋下的专利地雷。上世纪90年代,美日企业为DVD专利激烈厮杀的场景历历在目,过去10年,许多国内的LED企业重蹈覆辙,为此吞下苦果。硅衬底研究团队认为,国外LED大厂放水养鱼的功夫炉火纯青,专利大战随时可能一触即发。此时出场的硅衬底技术路线无疑是及时雨,成为唯一有可能冲破国外专利封锁的机会。

纵观LED发展史,美国公司最先开发出可见光LED,而日本企业则借助中村修二的氮化镓研究获得了蓝光LED。如今我国校企合作研发硅衬底技术,LED发展之路上有了第三面国旗,不得不说科技无国界!

展望未来十年,硅衬底节能LED灯,很可能取代普通日照灯和传统LED灯,走入千家万户。如前所述,可见光通信技术搭载LED灯,将有效突破无线电频谱承载能力,造就下一代无线电通信技术。

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