奈米球讓LED發出白光
- 上線日期：2008/8/30 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網http://nano.nchc.org.tw/
香港大學的科學家最近在藍光發光二極體(LED)上覆蓋綠色及橘紅色螢光奈米球(nanosphere)，成功地混合出白光。他們讓載有染料的聚苯乙烯球自組(self-assembly)形成蛋白石狀的光子晶體結構，以便讓更多光能脫離元件，同時提供一個平滑的發光曲線。
目前LED發出白光的機制主要有兩種：一是在藍光LED上覆蓋一層黃色螢光粉，另一種作法是混合紅(R)、綠(G)、藍(B)三色LED發出的光。RGB混光法的光輸出效率較高，不過要以正確的比例混合三色光以避免色分離(color separation)並不是件易事。相反地，在藍光LED上覆蓋螢光粉較為容易，但頻率下反轉(spectral down conversion)導致的能量損耗會使光輸出降低。
港大的Anthony Choi等人所研發的方法相當於螢光粉的改良版，他們在氮化鎵(GaN) microLED表面沉積綠色及橘紅色螢光奈米球的混合物，這些粒子會自組形成六角最密堆積(hcp)結構，這種結構提供了相當大的表面積來進行吸收及發出螢光，因此能有效地產生頻率反轉。
港大的原型元件雖然也有史托克漂移損失(Stokes shift loss)，但能產生高度均勻的白光。Choi指出，由於染料的種類眾多，因此可以精確配色，得到不同的白光以及更高的演色指數(CRI)。該小組得到的發光效率高達67.2 lm/W，色溫則介於3587至13000 K，並預計奈米球披覆層的壽命可超過36個月。
該小組希望能在固態照明領域中佔一席之地，同時也計畫將這項技術與他們擅長的microLED陣列製造結合，以發展可調色式LED及全彩微顯示器等功能性元件。詳見Nanotechnology 19, 355203 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/35375
譯者:蔡雅芝(逢甲大學光電學系)
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