這種產生白光的單一材料,將取代LED燈使用的螢光粉?

2020-12-05 LEDinside

2018-12-07 15:00:10 [編輯:Andygui]

目前,用於照明的能耗佔全球能源消耗總量的五分之一。據《自然》雜誌刊發的一篇研究論文稱,一個包括了美國託萊多大學(University of Toledo,簡稱UT)物理學家在內的國際科學家團隊發現一種能夠產生白光的單一材料,為照明領域的最新前沿發展打開了一扇大門。

UT物理學教授Yanfa Yan博士介紹道:「這種新材料效率高,有望取代目前在LED燈中使用的螢光粉,它既能消除藍光,又能節約能源。不過,在將其應用於上市產品之前,還需要進行更多的研究。總的來說,在性能上降低燈泡耗電量和提高燈光的色彩質量是邁向綠色未來的積極一步。」

合成這種特殊的無機化合物的方法是將無鉛雙鈣鈦礦與鈉相熔合。Yan教授說:「依據傳統方法,將銫、銀、銦和氯結合在一起會發出白光,但是這種方式的能源效率很低,無法在實際中應用。然而,當你在這些化合物中加入鈉時,其效率會顯著提高。不過,當鈉濃度超過40%時,就會出現副作用,同時白光發射效率也開始下降到86%的峰值以下。

Yan教授和UT博士後研究員Xiaoming Wang博士在美國能源部下屬的能源前沿研究中心(CHOISE)支持下進行了理論計算,計算結果揭示了中國華中科技大學Jiang Tang領導的研究小組在實驗中研發的新材料能夠發出高效率白光的理論原因。

華中科技大學武漢國家實驗室Tang教授解釋道:「Wang博士和Yan博士專業的理論模擬實驗有助於揭示這種神奇材料的發光機制,這種無鉛全無機鈣鈦礦不僅能發出穩定而高效、在固態照明方面大有用途的暖白光,而且還能佐證無鉛鈣鈦礦甚至可以比它們的同類鉛礦表現出更好的性能。這是一個令人鼓舞振奮的案例。UT物理與天文系主任、教授桑傑·卡雷(Sanjay Khare)博士指出:「單一材料所發出的白光可能會在光電子領域開闢一個全新的方向。」

 

來源:科技工作者之家

如需獲取更多資訊,請關注LEDinside官網(www.ledinside.cn)或搜索微信公眾帳號(LEDinside)。

相關焦點

  • LED的歷史以及LED燈的種類區分
    LED燈有好多種,有led照明燈、led燈帶、led燈杯、led節能燈、led裝飾燈、led地埋燈、led輪廓燈、led投光燈......
  • 白光LED與螢光粉之特性探討
    4、演色係數  演色性(Color rendition)是照明光源能展現物體顏色之忠實程度的一種能力特性,通常以演色係數(Color rendering index;CRI)作為指標,其測量標準是將標準光源(熱熾燈或D65標準光源)照射物體所呈現之顏色定義為100(即100%真實色彩),另外則以測試光源照射物體所呈現之顏色的真實程度的百分比數值
  • 全面解析:現階段白光LED螢光粉技術
    發光二極體(LED)具有發熱量低、耗電量小、壽命長、反應速度快、以及體積小等優點,目前全球白光LED照明產業持續蓬勃發展,尤其在手機面板背光源、照明以及汽車產業的應用更有無窮潛力。近年來,國內外多家面板廠商已將白光LED導入作為筆記本電腦液晶顯示器背光源,取代使用汞的傳統冷陰極螢光燈管。
  • 白光LED螢光粉材料的發展現狀與專利之爭
    白光LED的螢光粉,主流是與藍色組合使用的黃色螢光粉。而現在,正逐漸向發出紅色光和綠色光的螢光粉過渡。原因是,今後在液晶顯示器及照明用途領域,採用紅色和綠色螢光粉的白光LED的需求會迅速增加。  圍繞這種新一代關鍵部材的競爭越來越激烈,相關企業紛紛強化業務或者開始涉足該領域。
  • LED材料:特定螢光粉不可代替
    白光LED具有高光效、長壽命、節能環保等顯著優點,在綠色照明和信息顯示等領域具有廣闊的應用前景。目前,商用白光LED的核心材料有藍光LED晶片和螢光粉兩種,缺一不可。儘管還有許多可選的技術方案,但從發展趨勢來看,採用螢光粉結合藍光LED晶片將一直是白光LED的主流生產方式。
  • LED燈用途介紹
    2.白光LED的工藝結構和白色光源。 對於一般照明,在工藝結構上,白光LED通常採用兩種方法形成,**種是利用「藍光技術」與螢光粉配合形成白光;第二種是多種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產生白光器件。
  • 螢光粉技術製作白光LED及彩色LED知識
    20世紀90年代中期,日本日亞化學公司的Nakamura等人經過不懈努力,突破了製造藍光LED的關鍵技術,並由此開發出以螢光材料覆蓋藍光LED產生白光光源的技術。下面將具體介紹:第一種方法是在藍色LED晶片上塗敷能被藍光激發的$螢光粉,晶片發出的藍光與螢光粉發出的黃光互補形成白光。該技術被日本Nichia公司壟斷,而且這種方案的一個原理性的缺點就是該螢光體中Ce3+離子的發射光譜不具連續光譜特性,顯色性較差,難以滿足低色溫照明的要求,同時發光效率還不夠高,需要通過開發新型的高效螢光粉來改善。
  • Led燈及其發光原理
    四、單色光LED的應用   最初LED用作儀器儀表的指示光源,後來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用,產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本來是採用長壽命,低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產生2000流明的白光。經紅色濾光片後,光損失90%,只剩下200流明的紅光。
  • RGB LED等三種LED白光成形原理
    合成光是怎樣產生的?RGB LED與白光LED兩者其實都是希望達到白光的效果,只不過一個是直接以白光(螢光粉)呈現,另一個則是以紅綠藍三色混光而成。此外,也有藍光LED配合黃色螢光粉,以及紫外LED配合RGB螢光粉,整體來說,這兩種都有其成像原理,但是衰減問題與紫外線對人體影響,都是短期內比較難解決的問題,因此雖然都可以達 到白光的需求,卻有不同的結果。
  • led燈是什麼意思有什麼用 led燈的關係
    對於燈飾這一塊,我們多多少少也要了解一些知識,因為它掛在家裡起到了一個裝飾的作用,包括晚上用的時候起到了一個非常大的作用,所以,在這裡我們要看一下led燈是什麼意思,有什麼用處,因為到現在為止,有少部分人還不清楚它的用處都是什麼,另外,led燈的關係是什麼。
  • LED螢光粉材料不可或缺 中國初步突破國外專利限制
    目前,商用白光LED的核心材料有藍光LED晶片和螢光粉兩種,缺一不可。儘管還有許多可選的技術方案,但從發展趨勢來看,採用螢光粉結合藍光LED晶片將一直是白光LED的主流生產方式。因此,螢光粉對LED照明和液晶顯示產業而言至關重要,各國政府、研究機構和產業界都對此十分重視,投入了大量的人力、物力進行研發。
  • 白光LED存在哪一些種類
    1998年發白光的LED開發成功。這種LED是將GaN晶片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN晶片發藍光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫燒結製成的含Ce3+的YAG螢光粉受此藍光激發後發出黃色光發射,峰值550nm。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm。
  • 螢光材料物理特性對白光LED光輸出冷熱比的影響
    在WLED光源中,螢光粉對白光的實現起到至關重要的作用。螢光粉一般為無機發光材料,具有有序排列的晶體結構,其物化性能的穩定性與以下因素有關:材質體系、離散係數、粉膠相容度、粉體形貌。WLED光輸出冷熱比的影響因素與WLED器件材料有關,螢光材料是前述器件中的關鍵材料。
  • 製作白光LED的幾種方法
    目前,常見的用LED晶片產生白光的方法有三種: ·在led藍光晶片上塗覆YAG螢光粉。在LED藍光晶片上塗覆YAG(yttrium aluminum garnet,釔鋁石榴石)螢光粉,晶片發出的藍光激發螢光粉後可產生典型的500~560nm的黃綠光,黃綠光再與藍色光合成白光。利用這種方法製備白光相當簡單,便於實現且效率高,資金投入不太大,因此具有一定的實用性。其缺點是螢光粉與膠混合後,均勻性較難控制。
  • 白光LED用Mn⁴⁺激活螢光粉中錳離子價態的表徵研究進展
    原創 長光所Light中心 中國光學 收錄於話題#發光學報3個Mn4+激活紅光螢光粉是當前白光LED用螢光粉的研究熱點之一。最後總結了影響錳離子價態的因素和調控其價態的實驗方法,以期對高效Mn4+激活新型紅光螢光粉的研發提供借鑑。01 引言作為一種高效半導體固態光源,白光發光二極體(Light Emitting Diodes, LEDs)正迅速取代螢光燈和白熾燈。
  • LED燈的結構以及發光原理解析
    打開APP LED燈的結構以及發光原理解析 國際led網 發表於 2019-09-19 16:44:17 一、LED的結構及發光原理 50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於1960年。
  • 中國地大《LPR》:滿足高質量白光LED照明要求的螢光粉
    螢光粉的熱猝滅是發展高質量白光發光二極體面臨的最大挑戰之一。針對這一問題,中國地質大學等單位的研究人員報導了一種具有青色發射的並且具有高熱穩定性的Ba2ZnGe2O7:Bi3+螢光粉。在150℃時,其發射強度增加到25℃時原始強度的114%。
  • 新材料迅速將藍光轉換成白光 實現更快VLC速率
    ,能夠迅速地將藍光轉換成白光。VLC還提供了一種將信息傳輸、照明和顯示技術結合起來的方法,例如,使用吸頂燈為筆記本電腦提供網際網路連接。 許多諸如此類的可見光通信(VLC)應用都需要白光LED,一般通過結合發射藍光的二極體和將光轉換成紅、綠光的螢光粉來實現。但是,此轉換過程不夠快,不足以匹配LED開啟和關閉的切換速度。
  • 白光LED的大企圖
    目前,白光LED光源正在各個領域慢慢吞噬傳統光源的市場。它的應用領域主要有:局部範圍低照度照明、液晶(LCD)顯示的背光源、交通照明、室內照明及特殊照明等。據東芝公司(Toshiba)預測,在特殊照明市場,2010年將有16%被LED取代,2012年將達到30%。但從目前的情況來看,固體照明的主要應用還是在彩色LED照明領域。
  • 白光LED光源用發光材料應用現狀及趨勢
    基於白光發光二極體(LED)背光源的液晶顯示器以其色彩還原性好、功耗低、長壽命等突出優勢,目前在液晶顯示領域的滲透率已超過95%。針對液晶顯示用白光LED的產生方式而言,通過綜合考慮其技術、性能和成本等因素,「藍光LED晶片+螢光粉」方式因技術成熟度高、成本相對較低,仍然是目前白光LED產生的主流方式。