由自然科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)院化學(xué)副教授、德克薩斯超導(dǎo)中心首席研究員Jakoah Brgoch領(lǐng)導(dǎo)的休斯頓大學(xué)研究小組正在開發(fā)一種LED燈泡,它的大部分能量來自可見光光譜中較安全的紫光部分。他們正在開發(fā)一類獨特的發(fā)光材料,稱為熒光粉,而不是僅僅掩蓋藍(lán)光,這類材料可以吸收紫羅蘭色LED的單色發(fā)射,并將光線轉(zhuǎn)換為覆蓋大部分可見光譜。
“我們小組正在創(chuàng)造的發(fā)光體不再是用傳統(tǒng)的藍(lán)色LED芯片來操作,而是換用紫色LED芯片。這基本上從藍(lán)色轉(zhuǎn)向了紫色作為基礎(chǔ)光源,然后將紫色LED光轉(zhuǎn)換為我們看到的廣譜白光,”Brgoch解釋說。”最終目標(biāo)是讓這種新的基于紫光的燈泡盡可能地節(jié)能,同時也很便宜,最終使新的照明技術(shù)能夠向消費者銷售。”
圖片來源:拍信網(wǎng)正版圖庫
他們的研究結(jié)果最近發(fā)表在《ACS應(yīng)用材料與界面》雜志上,這是美國化學(xué)學(xué)會的一本知名學(xué)術(shù)雜志。
但從技術(shù)上講,實際上并不存在純白的光,拿一個棱鏡對著燈泡,你會看到它的光被分成不同的波長,顯示出從紫色到紅色的美麗色帶;這就是科學(xué)家所說的可見光光譜。燈看起來是白色的,因為人的眼睛和大腦一起工作,將人類對這些獨立色帶的感知混合成白色的光,這時可能正在照亮你讀的字,不同類型的燈泡強(qiáng)調(diào)光線的可見光譜的不同部分。
照明公司的工程師們操縱著這種平衡來創(chuàng)造一種特定的氛圍。多一點紅色會產(chǎn)生溫暖、圓潤的白光,這在客廳里很合適,而冷色調(diào)的藍(lán)色會發(fā)出清晰的白光,更適合辦公室照明。但在實驗室外,LED的藍(lán)色傾向一直難以避免。
“有時你會認(rèn)出它 – 那些最便宜的LED燈泡,有時它看起來像一個漂亮的暖白光。但是,即使在最昂貴的燈泡中,如果它是基于藍(lán)色的LED,仍然有相當(dāng)大的藍(lán)光成分潛入,”這位教授解釋說。最近,科學(xué)家們一直在關(guān)注光的頻率如何影響健康。”隨著LED照明的出現(xiàn),公司已經(jīng)開始嘗試了解人類如何與光互動,更重要的是,光如何與人類互動,當(dāng)你坐在辦公室里時,燈光中的藍(lán)色色調(diào)是一件好事,因為它們幫助你保持精神振奮,但是同樣的光線在需要休息的晚上卻可能會讓你繼續(xù)保持清醒,這就非常不好,本質(zhì)上這是關(guān)于遵循自然的晝夜節(jié)律周期而不被破壞。”
睡眠研究顯示,夜間過度暴露于藍(lán)光頻率會改變褪黑激素等荷爾蒙,有時會導(dǎo)致失眠,睡眠周期紊亂,以及其他問題。過多的藍(lán)光照射也被懷疑是白內(nèi)障的形成。生活在基于LED的路燈、交通燈和照明商業(yè)標(biāo)志中的城市居民還比郊區(qū)居民暴露在更多的LED中。
“這并不是說我們應(yīng)該把所有的藍(lán)光從你的燈泡中移除。你需要一些藍(lán)色光譜。這不是要消除藍(lán)色,而是要把它保持在一個合理的水平。這就是我們的工作所追求的,”該論文的作者、研究生研究助理Shruti Hariyani說。(來源:cnBeta)
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]]>圖片來源:名城大學(xué)
赤崎勇1929年生于鹿兒島縣。1952年畢業(yè)于京都大學(xué)理學(xué)系。后在神戶工業(yè)、名古屋大學(xué)、松下電器產(chǎn)業(yè)東京研究所等處工作。1981年任名古屋大學(xué)教授。1992年任名城大學(xué)教授。因發(fā)明高效藍(lán)色發(fā)光二極管(LED),與天野浩、中村修二共同榮獲2014年諾貝爾物理學(xué)獎。(來源:NHK)
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]]>圖片來源:日本九州大學(xué)
目前OLED顯示屏幕在藍(lán)光光源方面遇到了挑戰(zhàn),雖然有高性能的紅色和綠色有機(jī)發(fā)光二極管,但缺乏性能相似的藍(lán)色光源。研究人員表示,雖然目前紅色和綠色OLED的選擇越來越多,但仍缺乏能發(fā)射高效藍(lán)光的元件。藍(lán)光元件在效能、色彩純度、成本和壽命等條件經(jīng)常都要權(quán)衡、取舍。
研究人員補(bǔ)充,雖然目前市面上有基于熒光(Fluorescence)的藍(lán)光發(fā)射器雖然較穩(wěn)定,并已用于商業(yè)用的顯示器,但最高效率(Maximum Efficiency)低;而另一種磷光發(fā)射器(Phosphorescent Emitters)雖然可以100%實現(xiàn)理想中的量子效率(Quantum Efficiency),但是壽命較短,且必須使用銥(iridium)或鉑(platinum)等昂貴的金屬材料。
九州大學(xué)有機(jī)光子學(xué)和電子學(xué)研究中心(OPERA)的研究團(tuán)隊開發(fā)了基于熱活化延遲熒光(Thermally Activated Delayed Fluorescence, TDAF)的發(fā)光分子,這種分子可以在沒有金屬原子的情況下實現(xiàn)同等的發(fā)光效率,且會表現(xiàn)出更廣泛顏色的發(fā)射能力。
研究人員使用了一種被稱為超熒光的雙分子方法,簡而言之就是分子迅速將不發(fā)光的三重態(tài)轉(zhuǎn)換為單線態(tài),并將能量轉(zhuǎn)移到名為 ν-DABNA 的分子上進(jìn)行純藍(lán)色發(fā)射。研究人員指出,與大多數(shù)發(fā)射器相比,ν-DABNA 可以吸收的波長非常接近其發(fā)射的顏色。這種獨特的性質(zhì)使其能夠從排放的中介中吸收大部分能量,并且仍然發(fā)出純藍(lán)色,進(jìn)一步改善了顏色純度和壽命。
研究人員估計,在更溫和的強(qiáng)度下,該設(shè)備可以保持50%的亮度超10,000小時;雖然這時間對于實際應(yīng)用而言仍有些短暫,但若是嚴(yán)格控制制造環(huán)境將有機(jī)會實現(xiàn)更長的使用壽命。希望不久之后,這個藍(lán)色OLED能取代現(xiàn)有的藍(lán)光發(fā)射器,以滿足超高解析度顯示屏幕需求。(來源:科技新報)
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