Các nhà nghiên cứu tạo ra đèn LED tạo ra ánh sáng trắng ấm từ một phốt pho

Anonim

Các nhà nghiên cứu tạo ra đèn LED tạo ra ánh sáng trắng ấm từ một phốt pho

Quanh nhà

Antonio Pasolini

Ngày 22 tháng 1 năm 2013

Giáo sư vật lý của UGA, Trịnh Vĩ Pan, bên cạnh Feng Liu (trái) và Xufan Li, nắm giữ một nguyên mẫu của một đèn LED mới tạo ra ánh sáng trắng ấm từ một nguồn phát xạ duy nhất

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Georgia (UGA) đã đưa ra một giải pháp cho vẻ ngoài lạnh lẽo, xanh xao của đèn LED trắng (đi-ốt phát sáng) hiện đang có sẵn. Bằng cách tạo ra một vật liệu phát sáng mới, hoặc phốt pho, các nhà nghiên cứu tuyên bố đã phát triển loại đèn LED đầu tiên trên thế giới tạo ra ánh sáng trắng ấm từ một nguồn phát xạ duy nhất.

Các phương pháp hiện tại cố gắng giải quyết vấn đề ánh sáng lạnh bằng cách kết hợp các loại vật liệu phát sáng khác nhau. Sự đa dạng của vật liệu có nghĩa là đạt được tỷ lệ kết hợp đúng là một nhiệm vụ khó khăn và tốn kém. Kết quả là, kết quả không phải lúc nào cũng lý tưởng vì mỗi vật liệu trong tổ hợp có thể phản ứng khác nhau với sự thay đổi nhiệt độ và độ ổn định màu bị ảnh hưởng.

Nhóm UGA đã cố gắng khắc phục những vấn đề này bằng cách kết hợp một lượng rất nhỏ oxit europium với oxit nhôm, oxit bari và bột than chì. Quá trình này bao gồm làm nóng các vật liệu đó trong lò nung ống ở nhiệt độ 1.450 ° C (2.642 ° F). Các vật liệu sau đó bốc hơi trong khi lực của chân không của lò kéo chúng lên một chất nền, nơi chúng được lắng đọng dưới dạng vật liệu lân quang màu vàng. Khi hợp chất phát sáng này được gói gọn trong bóng đèn và nhận ánh sáng từ chip LED màu xanh, ánh sáng thu được sẽ ấm và trắng.

Được dẫn dắt bởi giáo sư vật lý Zhengwei Pan từ Đại học Khoa học và Nghệ thuật Franklin của UGA, các nhà nghiên cứu cho biết giải pháp của họ đáp ứng các ngưỡng của ngành cho thấy chất lượng chiếu sáng trong nhà. Nó có nhiệt độ màu dưới 4.000 kelvins (lý tưởng cho chiếu sáng trong nhà) và chỉ số hoàn màu là 85, (80 là giá trị tối thiểu cần thiết để tái tạo ánh sáng tự nhiên trong khi các giá trị thấp hơn dẫn đến màu sắc có vẻ nhân tạo và không hấp dẫn đối với nhận thức của con người ).

Hiện tại, đèn LED trắng chủ yếu được sử dụng trong đèn pin và đèn ô tô, nhưng chúng phát ra ánh sáng xanh, mát mà mọi người có xu hướng không thích, đặc biệt là trong ánh sáng trong nhà, "Pan nói. "Vật liệu của chúng tôi đạt được nhiệt độ màu ấm đồng thời mang lại màu sắc có độ chính xác cao, đây là điều mà chưa có đèn LED chuyển đổi phốt pho đơn lẻ nào được thực hiện. "

Các nhà nghiên cứu bây giờ sẽ làm việc để vượt qua các rào cản như hiệu quả thấp. Để làm điều đó, họ cần tìm hiểu làm thế nào các ion trong hợp chất được sắp xếp để họ có thể hiểu rõ hơn ở cấp độ nguyên tử. Việc tăng quy mô sản xuất cũng sẽ gặp nhiều thách thức vì vật liệu này rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ và áp suất trong quá trình tổng hợp của nó, có thể tạo ra các màu khác nhau.

Đèn LED được coi là một lựa chọn thân thiện với môi trường hơn so với đèn sợi đốt do tuổi thọ và mức tiêu thụ năng lượng thấp. Tuy nhiên, chúng cần được xử lý cẩn thận vì một số vật liệu độc hại có trong chúng.

Tài liệu được mô tả trong một bài báo được công bố trên tạp chí Light: Science and Application .

Nguồn: UGA

Giáo sư vật lý của UGA, Trịnh Vĩ Pan, bên cạnh Feng Liu (trái) và Xufan Li, nắm giữ một nguyên mẫu của một đèn LED mới tạo ra ánh sáng trắng ấm từ một nguồn phát xạ duy nhất