灯泡的形状和样式多种多样:球形、扭曲形、火焰状烛头形以及长管形。但纤薄的选择并不多。如今,研究人员在《ACS 应用材料与界面》杂志上发表报告称,他们研制出了一种薄如纸的 LED,能够发出温暖如阳光的光芒。这种 LED 可以照亮下一代手机、电脑屏幕以及其他光源,同时帮助用户避免睡眠模式被干扰。

“这项研究证明了超薄、大面积量子点LED的可行性,这些LED与太阳光谱高度匹配,”该研究的通讯作者王向华表示。“这些器件可以实现下一代护眼显示器、自适应室内照明,甚至用于园艺或健康应用的波长可调光源。”
人们希望室内照明看起来自然,并营造舒适的氛围。此前,研究人员利用含有红色和黄色磷光染料的柔性LED实现了这一目标,这些染料能够发出类似蜡烛的光芒。发光染料的替代品是量子点,它可以将电能转化为彩色光。其他团队也曾利用量子点制造白光LED,但他们一直难以匹配构成太阳白光的全光谱,尤其是在太阳光最强的黄色和绿色波长范围内。
因此,Lei Chen 及其同事希望开发一种量子点,使其能够模拟所需的自然光,并应用于薄型白色量子点 LED (QLED)。与此合作,由 Wang 领导的研究小组提出了一种策略,即采用超薄导电材料,并在较低电压下工作。
研究人员首先合成了包裹在锌硫壳中的红色、黄绿色和蓝色量子点,并找到了三种颜色的比例,使其发射光谱最接近太阳光。然后,他们在氧化铟锡玻璃基板上构建了一个QLED,沉积了导电聚合物层、量子点混合物、金属氧化物颗粒,最后是一层铝或银。量子点层只有几十纳米厚,比传统的颜色转换层薄得多,使最终的白色QLED厚度与墙纸相近。
在初步测试中,薄型 QLED 在 11.5 伏 (V)电源下表现最佳,可发出最明亮的暖白光。研究人员表示,其发出的光中红光波长强度更高,蓝光波长强度更低,这有利于睡眠和眼睛健康。QLED 照亮的物体应呈现接近其真实色彩的效果,显色指数超过 92%。
在进一步的实验中,研究人员制作了26个白色QLED器件,使用相同的量子点,但使用不同的导电材料来优化工作电压。这些光源仅需8 V电压即可达到最大光输出,并且亮度超过了电脑显示器的目标亮度的80%左右。















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