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  技术动态    
量子点白光LED效率创新高
作者:cmh        来源:固态电子技术网 
日期:2018-07-23    阅读次数:215
副标题:

       据  张慧 报道,固态电子技术网站2018年7月15日讯,研究人员已经展示了基于纳米材料的白光发光二极管(LED),其发光效率达到每瓦105流明。发光效率是衡量一个光源消耗电功率产生光的程度。随着进一步发展,新型LED可以达到每瓦200流明以上的效率,使其成为家庭、办公室和电视用的有前途的节能照明光源。  
       ?#39640;效LED具有节约能源和保护环境的巨大潜力,用效率为每瓦200流明的LED取代传统照明光源将使全球照明用电量减少一半以上。这一减少量相当于230个典型的500兆瓦燃煤电厂所产生的电力,并将减少温室气体排放量2亿吨。?#22303;耳其科克大学的研究负责人Sedat Nizamoglu说。  
       研究人员《光学设计》(Optica)中描述了他们如何创造出高效率的白光LED,《光学设计》是光学学会的高影响力研究期刊。新型LED使用市售的蓝色LED与柔性透镜相结合,柔性透镜填充有纳米级半导体颗粒即量子点的溶液。来自蓝色LED的蓝光与量子点发射的绿色和红色结合,产生白光。  
       ?#25105; 们的新LED达到了比其他基于量子点的白光LED更高的效率水平,量子点和新型LED的合成和制造方法简单、便宜,适用于大规模生产。?/span>Nizamoglu说。  
       量子点的优点  
       目前的 LED为了产生白光,通过在蓝色LED上添加淡黄色荧光粉涂层来组合蓝光和黄光。因为磷光体具有宽的发射范围,从蓝色到红色,所以难以灵敏地调节所产生的白光的特性。  
       与荧光粉不同,量子点产生纯色,因为它们仅在很窄的光谱部分发光。这种窄发射特性通过将量子点产生的不同颜色光与蓝色 LED 组合,可以创建具有精确色温和光学特性的高质量白光。量子点还具有易于制造的优点,并且通过增加半导体颗粒的尺寸可以容易地改变其发射的颜色。此外,还可通过改变掺入的量子点的浓度来产生暖白光源,如白炽灯泡,或冷白源,如典型的荧光灯。  
       虽然嵌入量子点的薄膜当前已经在LED电视中应用,但是这种照明方法不适合在普通照明应用中广泛使用。将量子点转移到液体中能够克服纳米材料嵌入固体聚合物时出现的效率下降问题。  
       制造高效的白光 LED 需要量子点能有效地将蓝光转换为红色或绿色。研究人员进行了 300 多次合成反应确定最佳条件,如温度和反应时间,以制造出不同颜色的量子点,同时实现最佳效率。  
       Nizamoglu说:?#21046;造白光需要整合适量的量子点,即使实现了这一点,也会有无数的蓝色、绿色和红色组合可以产生白色。我们根据最近报道的理论方法开发了一种模拟方法,并用它来确定适当的量子点数量以及最佳颜色组合,以实现高效的白光。?/span>  
       为了制造新的LED,研究人员在聚合物透镜和LED芯片之间填充了一个量子点溶液,该溶液由镉、硒、锌和硫在高温下混合而成。研究人员使用一种硅胶来制造镜片,因为它的弹性使溶液能够注入镜片而不会有任何泄漏,并且材料的透明度可实现必要的光透射。  
       研究人员表明,他们的液基白光LED的效率可以达到在固体薄膜中加入量子点的 LED 的效率的两倍。他们还展示了该白色LED,用它们照亮 7 英寸显示屏。  
       ?#37327;子点对于高效照明应用具有很大希望,仍有很大空间进行技术提升,产生更有效的照明方法。?/span>Nizamoglu说。  
       下一步研究中,研究人员致力于提高LED的效率,并将使用无镉和无铅的环保材料实现高效率水平。他们还计划在不同条件下研究液态LED,以确保其在长期应用中的稳定性。
 

    
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