近年來，LED應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，從通用照明、顯示背光到醫(yī)療照明、植物照明、汽車照明等，再到另類的創(chuàng)新應(yīng)用，幾乎滲透到人們衣食住行的方方面面。OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)整理了2018年LED行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)，包括LiFi燈具、感應(yīng)式LED路燈、生物治療等等。

　　LiFi燈具

　　在首屆中國國際進(jìn)口博覽會（進(jìn)博會）上，昕諾飛展示可見光無線通信技術(shù)（LiFi）的首個商業(yè)化應(yīng)用解決方案。與使用無線電波的WiFi不同，LiFi使用了比無線電波頻率更高的可見光波用于數(shù)據(jù)的傳輸與接收，可以為用戶提供穩(wěn)定，高速的寬帶數(shù)據(jù)連接。

　　昕諾飛展臺——可見光無線通信技術(shù)（LiFi）展區(qū)

　　Lifi技術(shù)使用起來非常簡單，將以太網(wǎng)電纜插入支持LiFi的昕諾飛燈具產(chǎn)品中，燈具立馬化身為無線路由器。燈具內(nèi)置的調(diào)制解調(diào)器對可將光的頻率在肉眼無法觀察的范圍內(nèi)進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，進(jìn)而提供強大的網(wǎng)絡(luò)連接，發(fā)送下行數(shù)據(jù)。只需要將USB LiFi無線網(wǎng)卡插入筆記本電腦或平板電腦上，就能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收，USB LiFi無線網(wǎng)卡將信號通過紅外上傳給燈具。

　　LiFi技術(shù)使用光波來傳播數(shù)據(jù)和信息，擁有超快傳輸速度，最高能達(dá)到30M／s。在這樣的高速率下，即便同時打開兩部高清電影，也能流暢地進(jìn)行視頻通話。此外，由于光源是無處不在的，因此LiFi技術(shù)也可以在保密單位或WiFi無法覆蓋的地方得到應(yīng)用。甚至可以說，只要有光、有燈的地方，LiFi技術(shù)就能適用。而在銀行等需要保密的地方，光波受到遮擋會產(chǎn)生自然的網(wǎng)絡(luò)隔離，使得黑客失去了介入的可乘之機。

　　目前，昕諾飛大部分照明產(chǎn)品已經(jīng)能夠支持LiFi技術(shù)，包括飛利浦PowerBalance gen2和飛利浦LuxSpace筒燈。其中，飛利浦PowerBalance gen2因廣范的適用范圍，成為了辦公室和學(xué)校的理想選擇，而飛利浦LuxSpace筒燈則適用于包含醫(yī)院在內(nèi)的對安全性要求極高的區(qū)域。

　　全球最薄的車用線條照明模塊

　　日前，LG Innotek推出了用于汽車的“Nexlide——L”線條照明模塊，該模塊從寬度僅為3mm的銳線條中發(fā)出明亮均勻的光線。

　　圖片來源：LG Innotek

　　LG Innotek表示，Nexlide——L的厚度是目前汽車外燈最薄的，目前已完成質(zhì)量和批量生產(chǎn)測試。

　　據(jù)悉，LG Innotek采用其專有的“LED照明結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)”來實現(xiàn)超薄線條燈Nexlide——L。除了可以實現(xiàn)直線形狀外，根據(jù)設(shè)計理念，Nexlide——L還可以形成各種形狀，包括曲線和波浪。

　　Nexlide——L可以根據(jù)其應(yīng)用和安裝位置來定制產(chǎn)品亮度，光線可以用多種方式進(jìn)行設(shè)計，例如，制動燈和高位剎車燈（CHMSL）發(fā)出紅光，轉(zhuǎn)向信號燈和側(cè)鏡燈發(fā)出黃光，位置燈發(fā)出白光。

　　圖片來源：LG Innotek

　　該模塊具有出色的發(fā)光效率，可產(chǎn)生高達(dá)7，500尼特（cm／m2）的強光。這種高亮度水平可以滿足制動燈的要求，因此，該組件可用于汽車制動燈。

　　LG Innotek的一位官員說：“Nexlide——L是一種可以同時提高汽車設(shè)計、質(zhì)量和安全性的照明模塊?！?

　　LED和傳感器被直接織入紡織纖維

　　英國《自然》雜志發(fā)表了一項材料學(xué)最新研究成果：美國麻省理工學(xué)院團(tuán)隊通過一種新型制造方法，將發(fā)光二極管（LED）和傳感器直接織入了紡織級聚合物纖維中。該工藝可用于開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)光通訊和健康監(jiān)測的新型可穿戴技術(shù)。

　　圖片來源：《自然》

　　能夠發(fā)射或探測光的半導(dǎo)體二極管是通訊和傳感器技術(shù)的基本構(gòu)件。如果能將它們?nèi)谌肟椢镏?，則有望創(chuàng)造出新型可穿戴電子設(shè)備。然而事實證明，要將半導(dǎo)體器件的功能與基于纖維的紡織品的可擴展性結(jié)合起來，實屬一件棘手的事。

　　麻省理工學(xué)院研究人員Yoel Fink及其同事，此次從一塊較大的聚合物預(yù)制件著手，將半導(dǎo)體器件嵌入預(yù)制件的中空通道。然后，一邊將導(dǎo)線穿進(jìn)中空通道，一邊加熱并拉伸該預(yù)制件，從而形成延展的纖維束。這樣一來，電連接的光發(fā)射或光探測二極管在纖維束內(nèi)軸向均勻地分布開來。該工藝具有內(nèi)在可擴展性，可以制造出數(shù)百米長的功能性纖維。一旦經(jīng)過拉伸處理，這些纖維就可以很容易地織進(jìn)織物中。

　　研究團(tuán)隊將這些二極管纖維放進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的家用洗衣機中轉(zhuǎn)十圈，發(fā)現(xiàn)其性能沒有受損，證明了它們的耐用性。他們還表明，可以在包含光探測和發(fā)光纖維的兩種紡織品之間建立起雙向光通訊鏈接。不僅如此，這種智能紡織品也可用于測量穿戴者的心率。

　　研究人員總結(jié)表示，這種新型制造工藝使人們能夠制造出具備更多先進(jìn)功能的紡織品，智能紡織品和可穿戴技術(shù)或?qū)⒆裾兆陨淼摹澳柖伞?，變得日益精密?

　　可直接安裝彩色LED技術(shù)

　　日亞化學(xué)已經(jīng)為其直接安裝芯片系列產(chǎn)品引入了離散顏色選項，這是一種與業(yè)界芯片級封裝（CSP）類似的技術(shù)。

　　加上之前發(fā)布的白色選項，日亞化學(xué)可直接安裝芯片的顏色目前涵括了寶藍(lán)色、綠色、琥珀色和紅色。日亞化學(xué)指出，這種創(chuàng)新的色彩解決方案采用了日亞化學(xué)獨有的藍(lán)色管芯和熒光粉技術(shù)。新顏色陣容中的每個顏色芯片最開始都擁有相同的藍(lán)色管芯。隨后通過添加一種特殊的熒光粉混合物，將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為所需的顏色。

　　日亞化學(xué)透露，這種設(shè)計針對每種顏色采用相同的波長芯片，然后使用獨特的熒光粉混合物將波長轉(zhuǎn)換為所需的顏色，為夾具制造商和設(shè)計師提供了極大的優(yōu)勢。在每種顏色中使用相同的波長芯片，可以協(xié)調(diào)整個直接安裝芯片系列的正向電壓。而相同的正向電壓則能夠簡化電路設(shè)計。另外，不同于其他離散顏色技術(shù)，每種直接安裝芯片顏色的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是相同的。因此，光的指向性（光束角）和焦距也是相同的，從而使得光學(xué)設(shè)計更為直觀。最后，通過熒光粉轉(zhuǎn)換的紅色直接安裝芯片，與傳統(tǒng)的紅色AlInGaP LED相比，熱衰減特性得到了極大改善。這種性能改進(jìn)的結(jié)果是原位性能大大提高，并且整體顏色和穩(wěn)定性也得到了改善。

　　日亞化學(xué)表示，其直接安裝芯片系列是第一款采用獨特技術(shù)的照明CSP型LED，可實現(xiàn)單側(cè)120°朗伯光型，消除了流明密集應(yīng)用帶來的串?dāng)_。借助新的顏色選項，擴展的直接安裝芯片組合可為所有照明應(yīng)用提供極大靈活性，包括建筑照明、顏色調(diào)整以及其他商業(yè)和住宅應(yīng)用等。

　　每種顏色的芯片尺寸為1.7毫米＊1.7毫米＊0.35毫米。除了不使用添加熒光粉層并具有130度光束角的寶藍(lán)色模型以外，其他顏色均具有120度的光束角。

　　LED發(fā)光口罩可偵測空氣污染

　　為了提高人們對空氣污染問題的重視，一名腳踏車手Greg McNevin設(shè)計出一款LED口罩，可以偵測空氣污染程度。

　　來源：Greg McNevin

　　據(jù)悉，這款LED發(fā)光口罩上裝設(shè)了感應(yīng)器，與AirBeam空氣監(jiān)控系統(tǒng)運作，并通過藍(lán)牙連接到AirCasting網(wǎng)站，能根據(jù)空氣污染實時改變顏色。

　　當(dāng)PM 2.5值介于0到12，空氣質(zhì)量良好的情況下，呈現(xiàn)出綠色；當(dāng)PM 2.5上升到12.5至35.4時，則會轉(zhuǎn)變成黃色；PM2.5介于35.5到55.4時，口罩顏色會呈橘色；PM2.5超過55.42則以紅色呈現(xiàn)，以提醒使用者當(dāng)下空氣質(zhì)量對所有人都非常不健康。

　　日本發(fā)明“智能皮膚” 嵌384枚超薄LED燈

　　據(jù)日本媒體報道，東京大學(xué)教授染谷隆夫（電子工程學(xué)）的研究團(tuán)隊成功研發(fā)出了一種可褶皺可拉伸的超薄LED顯示屏幕，主要用于醫(yī)療系統(tǒng)，患者佩戴后可以測量和顯示佩戴者的心率數(shù)據(jù)。

　　這種顯示屏幕由柔韌透氣的類似橡膠模材料制成，最大拉伸長度可以達(dá)到原來長度的145％，其上搭載了384個發(fā)紅光的小型LED，通過納米電極和可伸縮布線來控制顯示信號。

　　屏幕的可顯示的部分長約3.8至6.4厘米，寬度為5.8至9.6厘米，相當(dāng)于一張名片大小，患者佩戴后可以快速了解到自己當(dāng)前的身體狀況。

　　這種屏幕經(jīng)過褶皺加工，在測試環(huán)節(jié)在1萬次伸縮實驗后，LED也未損壞，能正常顯示短片。

　　由于顯示屏需另配電池，所以參與共同研究的大日本印刷公司計劃進(jìn)行小型化等改良，希望3年后能以數(shù)萬日元左右的價格達(dá)到商品化。

　　可撓性垂直Micro LED可用于生物治療

　　據(jù)報導(dǎo)，由材料科學(xué)和工程系的李教授 Keon Jae以及生物科學(xué)系教授Daesoo Kim帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊，透過使用基于各向異性導(dǎo)電膠膜的轉(zhuǎn)移及互連技術(shù)，開發(fā)出可撓性垂直Micro LED（微發(fā)光二極管）（f——VLEDs）技術(shù)。同時，該團(tuán)隊還透過此Micro LED技術(shù)的光遺傳刺激，成功控制了動物行為。

　　得益于超低功耗、快速反應(yīng)速度和優(yōu)越靈活性等特點，可撓性Micro LED已成為下一代顯示器的強大候選者。但是，以往的Micro LED技術(shù)面臨元件效率差、熱可靠性低、高分辨率Micro LED顯示器互連技術(shù)不足等關(guān)鍵性問題。

　　報導(dǎo)指出，該研究團(tuán)隊透過ACF黏合技術(shù)的精確對準(zhǔn)，采用同步傳輸和互連技術(shù)，設(shè)計出新的轉(zhuǎn)移設(shè)備并制造出一個f——VLED陣列（50×50）。與橫向 Micro LED 相比，這些f——VLED的光學(xué)功率密度（30 mW／mm2）高出3倍，且可透過減少薄膜LED內(nèi)部的熱發(fā)生量來提高熱可靠性及延長工作壽命。

　?。⊿ource： KAIST ）

　　據(jù)悉，這些f——VLEDs（厚度：5 微米；尺寸：80 微米以下）適用對神經(jīng)元細(xì)胞和大腦行為進(jìn)行光遺傳控制。與觸發(fā)大腦所有神經(jīng)元的電刺激相反，光遺傳控制能刺激大腦局部皮層區(qū)域內(nèi)的特定興奮性或抑制性神經(jīng)元，有利于實現(xiàn)精確分析，以及高分辨率動物大腦的映射和神經(jīng)元調(diào)節(jié)。

　　研究過程中，該團(tuán)隊將新發(fā)明的f——VLEDs 植入老鼠頭蓋骨和其大腦表面之間的狹窄空間，并透過照亮大腦表面深處二維皮層區(qū)域上的運動神經(jīng)元，成功控制了老鼠的行為。

　　據(jù)李教授介紹，此類可撓性垂直Micro LED可用于低功耗智能手表 、行動設(shè)備顯示器和可穿戴式照明產(chǎn)品。此外，這種可撓性光電元件也適用腦科學(xué)、光治療及隱形眼鏡生物感測器等生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

　　挪威推出感應(yīng)式LED路燈

　　挪威的部分公路安裝了可以自主調(diào)節(jié)光線強弱的感應(yīng)式路燈，以進(jìn)一步節(jié)能減排。據(jù)悉，車燈被安裝在了奧斯陸郊外的霍勒（Hole）附近，一條長5英里（8公里）的公路兩旁。這些感應(yīng)式LED路燈在沒有汽車、自行車或行人經(jīng)過的時候可以將亮度減弱20％；當(dāng)雷達(dá)傳感器探測到有車輛經(jīng)過時，燈光亮度將調(diào)至100％。

　　據(jù)稱，安裝感應(yīng)式路燈后每周可以節(jié)能2100千瓦時，同時相比其它種類的路燈，LED燈有助于降低排放，更為環(huán)保。除新型路燈以外，挪威也在其他領(lǐng)域積極開展節(jié)能環(huán)保的嘗試。

　　智能型隱形眼鏡測血糖

　　韓國蔚山科學(xué)技術(shù)院（UNIST）研究團(tuán)隊研發(fā)出一款智能型隱形眼鏡，由血糖傳感器、無線電源傳輸電路和LED組成。該隱形眼鏡通過監(jiān)測糖尿病患者淚液中的葡萄糖濃度來監(jiān)測血糖水平，并通過嵌入式LED屏幕實時顯示結(jié)果。

　?。▓D片來源：UNIST）

　　此外，imec也與根特大學(xué)和隱形眼鏡廠商SEED合作，研發(fā)出一種結(jié)合LED燈和隱形眼鏡的產(chǎn)品。該產(chǎn)品將換能器結(jié)合到鏡片中，用于診斷和治療眼部疾病。他們還提出隱形鏡片的應(yīng)用可以更廣泛，如在眼部治療中輸送藥物。

　　（圖片來源：imec）

　　植入式LED裝置治療癌癥

　　日本早稻田大學(xué)（Waseda University）還將LED用于治療癌癥。據(jù)悉，該學(xué)校的研究團(tuán)隊開發(fā)出一個LED可植入式裝置，由LED芯片與生物粘附奈米薄片組成通過光療成功縮小鼠體內(nèi)的腫瘤。

　?。▓D片來源：早稻田大學(xué)）

　　該可植入式裝置是采用節(jié)拍式光動力療法，用于動物組織內(nèi)表面，并釋放低強度的照射來治療靶向性病變，從而達(dá)到治療目的。該療法是采用低劑量特殊藥物及特殊照明以殺死癌細(xì)胞的長期治療方法。通過直接在靶向性病變處使用節(jié)拍式光動力療法?？梢詼p少對健康區(qū)域的影響。