近期这些LED技术简直是开挂！

   科学为源，技术为器。最近LED行业有哪些值得我们关注的新技术？

   移动LED屏幕技术，匹配显示内容

   Teq4已经开发出带有Motionflex LED的ScreenTeq，可以通过编程来改变其曲率，达到与屏幕上的图像保持一致的效果，该技术产品已经在2019年美国奥兰多国际主题公园及游乐设备展览会（IAAPA Orlando 2019）上进行了首次演示。

   擅长设计和打造沉浸式景点的Teq4公司开发了移动LED屏幕技术来匹配显示内容。ScreenTeq最初的市场定位是主题景点，带有Motionflex的ScreenTeq是一种柔性LED屏幕技术，该技术可以将屏幕调整成几乎任何形状和曲率，并进行编程以适应其内容。带有Motionflex的ScreenTeq产品第 一次演示是在IAAPA Orlando2019展会上。

   Teq4表示，随着高级建模和高精度按订单生产的出现，公司已经制作了相关工作流程、具备了工艺以及能力，几乎可以打造想象得到的任何类型的屏幕。

   该公司的网站表示：“从组件，机械基板和材料的选择，电子和图像处理，精密制造和组装到内容创作和编辑，制作大尺寸显示屏（尤其是具有不规则形状的显示屏）的过程非常复杂。世界上很少有公司拥有跨如此广泛学科的技能和经验。但我们能做到。”

   网站上的内容还表示：“与设计和制造这些屏幕的复杂性相匹配的是设计和创作在这些不规则形状上播放的内容。为了解决这个问题，我们开发了工作流程和软件工具，可以快速简单地将媒体从工作站转换到屏幕。我们的专家可以逐步指导您完成该过程，一路相伴。发挥我们的创造力；提供整体解决方案，使您的设想从纸上跃然而起，转变成拥有完美像素的精美图像。”（来源于“国际信息显示学会SID”）

   环形可编码LED，赋予显微镜崭新的视野

   最近，中国南京理工大学与美国波士顿大学的研究人员合作提出了一种新型的无标记层析显微技术，称为环形照明强度衍射层析(aIDT)，相关成果以High-speed in vitro intensity diffraction tomography为题发表在Advanced Photonics上。

   环形照明强度衍射层析技术仅需在传统显微镜上附加一个价值1美元的环形可编程LED光源模块，而无需对显微镜本身进行任何更改，便可使其与实验室中的任何生物显微镜相兼容。环形可编程LED光源位置与显微物镜的数值孔径严格匹配，不同LED从8个角度依次照射待测样品，拍摄样品的强度图像，再通过4D反卷积就可以从这些强度图像中重建样品的三维折射率分布，成像方法示意图如图1所示。

图1 基于环形编码照明的强度衍射层析成像方法示意图；

（a）传统明场显微镜与环形LED照明单元；

（b）环形编码照明光源与物镜光瞳严格匹配；

（c）测量每个角度下被物体散射之后的光线强度；

（d）在不同角度和不同轴向位置上的吸收和相位传递函数。

   环形编码LED照明能够以最少的数据量获取最大的频谱覆盖率与相位传递函数响应，并且可以达到非相干衍射极限的轴向/横向分辨率。基于所构建的环形照明显微系统（40倍放大率，0.65数值孔径的显微物镜），研究人员在350 μm×100 μm×20 μm 的体积范围实现了无标记生物样本的动态三维衍射层析成像，成像的速度为10.6 Hz，三维重构的横向和轴向成像分辨率分别为487 nm和3.4 μm。图2展示了利用环形编码照明的强度显微层析成像技术恢复出的动态秀丽隐杆线虫折射率分布结果，其中(a)为单个照明角度下拍摄的原始强度图像；(b)为恢复出的线虫三维结构的中心折射率切片分布；(c)为三维折射率分布经过深度彩色编码后的折射率分布结果。

   相比于传统的光学层析成像技术，该技术具有以下三大优点：

   1）只需采用环形LED作为编码照明，无需激光等相干光源；

   2）兼容传统明场显微镜，无需干涉成像装置，不依赖于任何机械扫描；

   3）成像速度快，可对动态生物样品实现 10 Hz的动态三维成像。

   该技术借助于环形编码照明赋予了传统显微镜崭新的视野：它能够在三维空间尺度上对无标记的动态生物样本提供亚微米分辨率的三维折射率断层影像，这为生命科学与生物医学研究提供了一种非侵入、高性能、低成本、定量化、简单普适的影像学工具。就如同相差显微镜与荧光显微镜之间的关系一般，环形照明强度衍射层析有望成为目前广泛采用的荧光共聚焦显微技术的“新搭档”，为其提供互补的细胞三维形态与折射率信息。

   接下来，研究人员希望利用高数值空间照明与探测进一步提升其成像的空间分辨率，并探索其在细胞生物学、生理病理学以及免疫肿瘤学等领域中新的应用。（来源于微信公众号“中国激光”）

   高效稳定的蓝光LED制备

   钙钛矿纳米晶显示出高的光致发光量子产率（PLQYs）和从紫外到红外的可调带隙。但是，蓝色钙钛矿发光二极管（LED）在施加偏压的情况下会出现颜色不稳定性。混合阴离子方法存在相分离问题，导致其光谱不稳定。近日，加拿大多伦多大学Edward H. Sargent团队采用混合阳离子策略，在合成过程中将Rb +直接掺入CsPbBr3纳米晶中。其具有稳定的光致发光，PLQY大于60％，可调发射波长从460到500 nm以及发射线宽窄（<25 nm）的蓝色钙钛矿量子点（QD）。该策略保留了纯溴晶体结构，可在高达10 V的工作电压下实现纯色稳定的电致发光，天蓝色（490 nm）和深蓝色的峰值外部量子效率（EQE）分别为0.87％和0.11％（464 nm）。天蓝色器件在EQE为0.75％时的亮度为93 cdm-2，这是迄今为止钙钛矿QD LED的最 佳报道。

   此外，深蓝色发光二极管（LED）（小于450nm的波长发射）对于固态照明，生动显示和高密度信息存储非常重要。基于镉和铅等重金属胶体量子通常是深蓝色LED的有希望的候选物，但到目前为止，它们的外部量子效率低于1.7％。近日，多Edward H. Sargent和Zheng-Hong Lu团队报道了基于碳量子点的高性能深蓝色发光材料和器件。碳点具有窄的发射半高宽（35 nm），具有高的光致发光量子产率（70％±10％），并且色坐标（0.15、0.05）接近标准颜色Rec 2020（0.131，0.046）。结构和光学表征以及计算研究表明，基于胺的钝化是有效和高色纯度发射的原因。基于这些碳点的深蓝色LED表现出最 高的性能，最大亮度为5,240 mcd m-2，外部量子效率为4％，显著超过了以前报道的量子调谐溶液处理的深蓝色LED。（来源于“纳米人”）

   使用新型卤化物钙钛矿，制造出蓝光LED

   据报道，来自加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley，UC Berkeley)的科学家使用一种新型卤化物钙钛矿半导体材料制造出蓝光LED，克服了将这些廉价且易于制造的材料应用到电子器件中所面临的主要障碍。

   据悉，该研究结果已于1月24日发表在《科学》子刊《科学·进展》(Science Advances)上，展示了在应用不稳定卤化物钙钛矿方面取得的技术突破，此材料不稳定主要在于它会随着温度、湿度及化学环境而变化，进而破坏其光学和电子特性。

图片来源：UC Berkele

   负责这项研究的加州大学伯克利分校化学系教授杨培东表示，制造发射蓝光的半导体二极管向来都是一个挑战。到目前为止，由钙钛矿制造出的红绿光LED已被证实，而蓝光LED则还没有。卤化物钙钛矿蓝光LED一直不稳定主要是因为其颜色会随着使用而转变为更长更红的波长。

   研究发现，卤化物钙钛矿的不稳定性是由钙钛矿晶体结构的独特性质所致，此结构是由金属和卤原子组成。当这些元素在溶液中混合一起然后干燥时，原子就会组成一个晶体。加州大学伯克利分校及伯克利实验室的化学家使用一种新技术以及铯、铅和溴等成分制造出发射蓝光的钙钛矿晶体。

   同时，该团队还发现这些晶体发射的光依赖于原子的排列及原子之间的距离，颜色随温度而变化。例如，一个在温度为300开尔文时发射蓝光(波长450纳米)的钙钛矿晶体可突然在450开尔文时发射蓝绿光。

   杨培东教授表示，蓝光钙钛矿颜色随着温度变化的特点可以带来有趣的应用。两年前，他展示了一扇由卤化物钙钛矿制成的窗户，在阳光下变黑暗，而在太阳下山时变得透明，而且还能产生光伏能源。

   他还指出，我们需要以不同的方式来考虑如何使用这类半导体材料，不应该将卤化物钙钛矿与硅等传统共价半导体(covalent semiconductor)置于相同的应用环境中。我们需要意识到这类材料拥有固定的结构特性，可随时重新配置，这一点应该好好利用。（编译：LEDinside Janice）

   新材料，可用于替代氮化镓生产蓝光LED

   据韩媒Business Korea报道，韩国科学技术研究院(KIST)于日前宣布，一个KIST团队已经成功开发出一种新的化合物，可以取代氮化镓来生产蓝光LED。

   此前日本开发出一种制造高质量氮化镓的方法，用于生产蓝光LED，这种蓝光LED被用作智能手机、显示器、电子产品和高频设备的核心设备。

   据悉，韩国研究小组使用一种由铜和碘合成的碘化铜化合物(CuI)来生产蓝光LED。研究人员表示，“我们发现，碘化铜半导体可以发出蓝光，其亮度是氮化镓半导体的10倍以上，此外在光电效率和长期设备稳定性方面的表现也很出色。”

   研究人员研发的碘化铜半导体可以在低成本、缺陷小的硅衬底上生长，因此具有使用目前市面上可买到的大尺寸硅衬底(300毫米)的优势。此外，碘化铜薄膜的生长温度与硅基工艺中使用的温度（低于300摄氏度）相似，因此可以在不牺牲性能的情况下沉积碘化铜薄膜。因此，它可以应用于低成本、简单的硅半导体工艺。

   这些研究成果的意义在于，通过在硅衬底上生长高质量的铜卤素单晶碘化铜，实现高效的蓝光发射，在世界范围内首次展示了一种新的使用铜卤素化合物的半导体材料新技术。

   类似LED光的新材料

   据外媒报道，近日美国伦斯勒理工学院的物理学家Shawn-Yu Lin在《自然科学报告》期刊上发表了一篇新论文称，科学家现在发现一种材料，它受热的发光强度似乎超越了黑体辐射极限。

   19世纪初，德国物理学家马克斯·普朗克曾使用数学方法描述辐射定律，并假设能量只能以离散值存在，进而进入量子时代，马克斯也被冠为量子力学创始人。

   按照普朗克定律，宇宙中没有任何物体可以发出比黑体更多的辐射。

   黑体是一个理想化物体，它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射，随着温度上升，黑体所辐射出来的电磁波与光线称做黑体辐射。

   Shawn-Yu Lin发现，有一种新材料违反了普朗克定律局限，为基于钨的三维光子晶体（结构与金刚石晶体类似），当加热至600K时，其发光强度是黑体基准的8倍，材料结构显示出约 1.7μm 的辐射峰值。

   新材料能发出类似由激光或发光二极管（LED）产生的同调光，但并不需要复杂昂贵的半导体结构。

   Shawn-Yu Lin表示，事实上这没有违反普朗克定律，只是产生热量的一种新方法，虽然理论无法完全解释这种现象，但科学家假设光子晶体各层之间的偏移允许光从晶体内部空间射出，发出的光在晶体结构内来回反弹从而改变了光的性能，行为几乎就像人造雷射材料。

   科学家表示，这种新材料可用于能量收集、军事用红外物体追踪识别、大气化学光谱学研究、激光等领域。（来源：科技新报）

   使用LED传感器，开发低成本VR注视点追踪系统

   世界上所有顶级虚拟现实头显制造商都同意，注视点追踪将成为下一代VR硬件的基础，因为这项技术拥有能够实时感知眼睛位置的能力，从而使计算机能够优化细节渲染，甚至提供光标控制而无需手或头的移动。但是注视点追踪硬件目前不便宜，体型也较大，因此Nvidia的研究人员提出了一种新颖的解决方案，可以使该技术变得更加普及。

   Nvidia的新型注视点追踪器利用普通LED的功能，它们既能发光又能感应光，可以简化确定眼睛相对于显示器的位置的过程。像其他注视点跟踪系统一样，Nvidia系统使用一圈红外LED将看不见的光投射到眼睛中，但是在这里，LED也用于从同一位置进行颜色选择感测。研究人员指出，这可以实现迄今为止体积最小，成本最低的注视点跟踪，并与当今最常见的解决方案的准确性和采样率相匹配。

   在一个原型中，Nvidia为每只眼睛总共使用9个LED，其中三个发出红外光，六个使用该LED感应光，而在第二个原型中每只眼睛使用6个LED作为光传感器和光源。由于LED消耗的功率很低，并且依赖于相对简单的控制器硬件和软件，因此它们减少了总延迟以及头显设备所需的摄像头数量，并消除了头显管线内额外的图像处理模块的需求。

   尽管Nvidia的解决方案性能足以满足典型的VR应用，但研究人员警告说，它可能不适合进行阅读、神经系统应用或心理研究。LED系统的中间角度误差为0.7度，平均角度误差低至1.1度，而基于摄像头的替代方案可以提供“非常高精度”的结果，且误差水平低于0.5度。

   Nvidia还指出，与其他解决方案相比，其初始校准阶段会“比较长”，在许多情况下，该解决方案通过指引用户眼睛的注视方向来与眼睛保持同步，并且如果佩戴者的脸部相对于感应硬件进行了相对移动，则必须重新校准。

   Nvidia的注视点感应LED系统仍处于原型阶段，因此尚未准备好挑战HTC和Pico VR头显中的Tobii解决方案，或成为Nreal Light选择的7invensun的替代品。但是，它可能会进入下一代VR头显，从而使价格优惠且轻巧的新型VR头显具有更高的性能，但这需要研究人员能够找到使该解决方案校准过程足够快且对用户友好的方法。（来源：venturebeat）