
科学家最近研发出超薄发光二极管(LED),厚度仅一张纸,并能发出类似自然阳光的柔和光芒。核心在精确调配量子点,使其重现日光全色域,不仅提升室内照明舒适度,还可能成为下代显示器的关键。
《ACS应用材料与界面》期刊报道,超薄LED不仅外观纤薄,还有柔和阳光般光线,可能广泛用于手机、计算机等显示设备,并有助减少干扰睡眠。
研究由合肥工业大学主导,新LED不仅能对眼睛友善,还能调整室内照明,甚至园艺或健康应用发挥作用。许多人偏好自然光,早期研究采柔性LED,以红色和黄色磷光染料产生柔和烛光效果。研究则以量子点取代染料,微小颗粒能将电能转成彩色光。
尽管其他研究者已用量子点制作白色LED,但要完全符合阳光色彩范围,特别是黄色和绿色区域,仍是一大挑战。团队设计能于薄型白色量子点LED重现自然光辉的量子点,开发出相对低电压下高效运行的导电材料。
团队首先制造红色、黄绿色和蓝色量子点,并确定最佳三种颜色混合比例,以重现阳光光谱。接着在氧化铟锡玻璃基板上构建量子点LED,分层放置导电聚合物、量子点混合物、金属氧化物颗粒,最后覆盖铝或银涂层。量子点层厚度仅几十纳米,远薄于典型颜色转换层,整体厚度与壁纸相当。
初步测试,薄型量子点LED在11.5伏特的电源下表现最佳,发出明亮温暖的白光。研究员说,发光在红色波长的强度较高,蓝色波长强度较低,对睡眠和眼睛健康更有益。且用这种LED照明的物体颜色接近真实颜色,色彩还原指数超过92%。
之后研究员又制造26个白色量子点LED设备,用相同量子点但不同导电材料优化工作电压。这些光源仅需8伏特即可达最大光输出,约80%超过计算机显示器亮度。
(首图来源:ACS)











