【大澳门威尼斯人赌场官网5月18日报导】(中央社记者韦枢台北十八日电)利用发光二极体(LED)产生与太阳光色相似的白光,以大幅取代传统日光灯等白光照明,是本世纪照明光源科技领域积极研发的目标,但过程需要混合多种无机萤光粉来激发白光;国立清华大学化学系教授王素兰研发利用单一萤光材料来发光,正在申请专利中,并对萤光粉进一步研究。
全球推动单晶片白光LED的技术有两种方式,第一种是以发光波长小于400nm的紫外光发光二极体(UV-LED)的晶片当作激发光源激发红、绿、蓝 (RGB)三种不同光色的萤光剂来混合形成白光。第二种是以蓝光发光二极体的晶片激发黄光萤光剂而产生白光。
王素兰表示,在第一种方法中,需要寻找数种在品质、劣化程度搭配得宜的萤光剂,以控制白光光源品质;在第二种方法中,寻找适当品质的黄光萤光剂十分重要,除了已知的钇铝石榴石结构的YAG萤光剂 (日本日亚化学公司专利)外,还没有其他有效的黄光材料出现。因此,研发找寻各种优异的无机萤光材料,尤其是黄光材料十分迫切。
在国科会经费支援下,王素兰的研究团队研究合成出简称为NTHU-4的新材料,不用添加任何化合物,只要透过紫外光就可直接发出黄光和白光。NTHU-4是第一个发白光及黄光的微孔金属磷酸盐。这个奈米孔洞物质呈现两个萤光类似物─NTHU-4Y与NTHU-4W,它们在365 nm波长的紫外光照射下,分别放射黄光与白光,但NTHU-4W激发出光波长为383 nm时,黄光与蓝光的强度相等而导致发出白光。
王素兰说,NTHU-4W可视为第一个未添加萤光活化中心的无机白光材料。它们的特殊发光性质与部分无序的结构可能有极密切的关系,因为无序的结构而促进生成更多缺陷。这项推论将有待更深入的研究与更多的例子来证实。
由于这项研究的成果极具意义,因此她的研究论文在美国化学会最顶尖的期刊上作为通讯论文外,也受到国际光电材料界重视,在美国“Photonics Spectra”与英国“Materials World”杂志分别以专文介绍报导,实为个人研究案件最为成功的范例。
王素兰强调,研究团队正致力于增进NTHU-4的亮度,未来会研发出更多具有微孔洞且发白光的无机萤光粉,希望未来能与工业界合作,开拓NTHU-4的实际应用。