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      通過量子點放射色光,白光LED發光效率創新紀錄

      發布時間:2020-12-05人氣:11

            美國光學學會的研究人員利用奈米材料制作出白光LED,發光效能達每瓦105流明,寫下新紀錄。研究人員進一步研究后,更讓發光效能達到每瓦200流明,未來可以應用在家用、辦公室或電視等領域。

       

        目前市面上的白光LED,主要是透過在藍光LED上覆蓋一層黃色磷光劑制成。但由于磷光劑發出光譜的范圍太廣,制造出的白光很難在細部上再做調整。這次研究人員則將藍光LED結合具彈性的鏡片,鏡片上放上奈米等級的半導體粒子,也就是量子點。當量子點被藍光照射時,會發出綠光和紅光,讓藍綠紅三色光結合成白光。

        圖片來源:美國光學學會

       

        和磷光劑不同的是,量子點放射光譜的范圍較小,生成的色光較一致,所以射出的色光和藍光結合時能制造出高質量白光,精準呈現出需要的色溫和光學特性。

       

        為了打造新的白光LED,研究人員在透鏡和LED芯片中,放入以鎘、鋅、硒等物質和量子點混合的溶劑,并使用一款特殊的硅樹脂制成的鏡片,除了能讓光線傳輸外,也能確保溶劑放進鏡片時不會滲出來。研究人員指出,透過液體發出的白光LED,效能是透過固態薄膜發出的LED光的兩倍。

       

        負責領導這項研究的Sedat Nizamoglu表示,每瓦能發出200流明光源的LED,能有效減少全球一半的照明用電,溫室氣體排放能減少2億噸左右,且新款LED容易制造,成本低廉,有利于未來量產。量子點放射出的色光能透過增加半導體粒子體積改變,同時也能改變量子點密度,選擇暖色系或冷色系光源。研究人員下一步是希望改用無鎘溶劑,除了保持LED發光高效率,也能達到環保要求。


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