打造更健康的LED灯泡
CSC化合物半导体 · 2021-06-09
打造更健康的 LED 灯泡
以下文章来源于化合物半导体联盟 ,作者化合物半导体杂志
化合物半导体联盟
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休斯顿大学研究人员的新原型 LED 灯泡发出不那么令人讨厌的蓝光
LED 灯泡与其他类型的照明相比具有相当大的优势。由于效率更高,它们运行所需的电力要少得多。它们不会像老式白炽灯泡那样散发不必要的热量,而且它们中最好的甚至比荧光灯泡更耐用。
但 LED 并非没有问题。人们怀疑疲劳、情绪障碍和失眠等健康问题与今天标准LED灯泡发出的蓝光过度接触有关。此外,更高的价格会促使灯泡消费者权衡其他选择。
由自然科学和数学学院化学副教授兼德克萨斯超导中心首席研究员 Jakoah Brgoch 领导的休斯顿大学研究小组正在开发一种 LED 灯泡,该灯泡的大部分能量来自可见光谱中更安全的紫色部分。他们正在开发一种独特的荧光粉,这种荧光粉可以吸收紫色LED的单色发射,并将光转换为覆盖大部分可见光谱,而不仅仅是遮住蓝光。
“我们的团队正在创造一种荧光粉,这种荧光粉不是使用当今几乎每个 LED 灯泡使用的传统蓝色 LED 芯片,而是使用紫光 LED 芯片。这基本上是从蓝色变为紫光作为基本光源,然后将紫光 LED 转换为光变成我们看到的广谱白光,” Brgoch 解释说。“我们的最终目标是让这种新的紫色灯泡尽可能节能且便宜,最终使新的照明技术面向消费者。”
他们的研究结果最近发表在美国化学学会的杂志《ACS Applied Materials and Interfaces》上。
他们的工作报告了一种满足这一需求的新型荧光粉。Na2MgPO4F:Eu2++可以被紫色 LED 激发,产生高效、明亮的蓝色发射。该材料还表现出零热淬灭并具有出色的色彩稳定性。荧光粉的化学稳定性也通过长时间暴露在水和高温中得到证实。使用 405 nm LED、Na2MgPO4F:Eu2++ 和绿色和红色荧光粉的原型器件产生暖白光,其显色指数高于商业购买的 LED 灯泡,同时显着减少蓝色成分。
“随着 LED 照明的出现,公司开始尝试了解人类如何与光相互作用,更重要的是,光如何与人类相互作用,”Brgoch 说。“当你坐在办公室里时,灯光中的蓝色色调是一件很棒的事情,因为它们可以帮助你保持警觉。但晚上同样的灯光可能会让你保持清醒。这是你必须达到的平衡。这是关于遵循自然的昼夜节律不受干扰。”
睡眠研究表明,夜间过度暴露于蓝色频率会改变褪黑素等激素,有时会导致失眠、睡眠周期紊乱和其他问题。过多的蓝光暴露也可能导致白内障的形成。有趣的是,与郊区居民相比,居住在 LED 路灯、交通信号灯和照明商业标志中的城市居民日夜更多的暴露在 LED 照射下。
“这并不是说我们应该去除灯泡中的所有蓝光。你需要一些蓝色光谱。不是要消除蓝光,而是将其保持在一个合理的水平。这就是我们的工作所寻求的,”该论文的合着者、研究生研究助理 Shruti Hariyani 说。
参考文献
'Advancing Human-Centric LED Lighting Using Na2MgPO4F:Eu2+' by Dhruti Hariyani and Jakoah Brgoch; ACS Applied Materials and Interfaces, March 2021
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