Newswise — Технологии здорового освещения привлекают все больше внимания. Традиционные твердотельные источники освещения используют технологию фотолюминесцентного преобразования с понижением частоты для реализации идеального белого излучения. В частности, желтые люминофоры возбуждаются синими светодиодами, а люминофоры трех основных цветов возбуждаются ультрафиолетовыми светодиодами. Эта стратегия неизбежно включает в себя интенсивные сине-фиолетовые компоненты излучения, которые вредны для человеческого организма. Кроме того, разные скорости деградации эмиттеров приводят к нестабильности спектров излучения, а в люминофорах всегда используются редкоземельные металлы (например, Y, Ce) или токсичные металлы (например, Cd, Pb). Поэтому разработка электролюминесцентных устройств со сверхшироким и стабильным по спектру излучением на основе экологически чистых излучателей имеет важное значение для будущего здорового освещения, но остается беспрецедентной задачей.

В новой статье (https://doi.org/10.1038/s41377-024-01427-z), опубликованной в Световая наука и приложения Группа ученых под руководством профессора Синляна Дая и профессора Чжичжэня Е из Государственной ключевой лаборатории кремния и передовых полупроводниковых материалов Школы материаловедения и инженерии Чжэцзянского университета, Китай, разработала нанокластер йодида меди, полученный одноэтапным методом процесс синтеза-осаждения раствора. Благодаря дизайну лиганда и выбору растворителя, полученная нанокластерная пленка демонстрирует сверхширокополосное излучение, высокую люминесцентную эффективность (до 60%), однородную и компактную морфологию, а также превосходную устойчивость к окружающей среде и термическую стабильность. На основе этого нового материала широкополосные нанокластеры, изготовленные с помощью удобного процесса решения, демонстрируют стабильные спектры излучения при различных напряжениях, высокую квантовую эффективность (13%) и яркость (50 000 нит), длительный период полураспада (137 часов) и почти идентичные характеристики. в инертной или воздушной атмосфере. Результаты подчеркивают потенциал нанокластеров галогенида меди для здорового освещения следующего поколения. Эти ученые суммировали инновационные аспекты своей работы:

«Ожидается, что разработанные нами новые материалы и устройства станут сильными кандидатами на роль технологий здорового освещения следующего поколения. По сравнению с обычными технологиями освещения они обладают следующими преимуществами: (1) в спектрах излучения отсутствуют компоненты интенсивного синего света, которые полезны для человеческого организма; (2) нанокластеры йодида меди играют роль одного широкополосного излучателя для генерации стабильного по спектру излучения, что позволяет избежать сдвига цвета, вызванного разной скоростью деградации нескольких излучателей в традиционной технологии; (3) нанокластер состоит из йодида меди и органических лигандов, что делает их экологически чистыми и недорогими. Кроме того, соответствующие светодиоды изготавливаются методом растворения, что приводит к низким производственным затратам и простоте крупномасштабного производства».

«Благодаря высокой структурной жесткости нанокластера в возбужденном состоянии наши светодиоды демонстрируют превосходную экологическую и термическую стабильность. Кроме того, двухрежимное излучение, состоящее из фосфоресценции и термоактивируемой замедленной флуоресценции, обеспечивает светодиодам достойный спад эффективности, что обеспечивает высокую эффективность при высокой яркости. Эти свойства также имеют решающее значение для освещения», — добавили они.
​​​​​​
«Превосходство в жесткости нанокластеров в сочетании с богатой землей и экологически чистой природой CuI демонстрирует блестящую перспективу использования нанокластеров CuI для создания широкополосных светодиодов для освещения. Мы ожидаем, что эффективность устройства и эксплуатационная стабильность светодиодов на основе нанокластеров CuI могут быть дополнительно оптимизированы за счет рационального дизайна лигандов», — прогнозируют ученые.

###

Ссылки

DOI

10.1038/s41377-024-01427-з

Исходный URL-адрес источника

https://doi.org/10.1038/s41377-024-01427-z

Информация о финансировании

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда фундаментальных исследований центральных университетов (17241022301), Национального фонда естественных наук Китая (52102188), Ключевой программы исследований и разработок провинции Чжэцзян (2021C01030), Фонда естественных наук провинции Чжэцзян (LQ21F040005). ), Научно-технические проекты Института Вэньчжоу, Чжэцзянского университета (XMGL-KJZX-202302) и Шаньси-Чжэдского института перспективных материалов и химической инженерии (2022SZ-TD004).

О Свет: наука и приложения

Свет: наука и приложения в первую очередь будет публиковать новые результаты исследований по новейшим и новым темам оптики и фотоники, а также освещать традиционные темы оптической техники. В журнале будут публиковаться оригинальные статьи и обзоры, которые отличаются высоким качеством, вызывают большой интерес и имеют далеко идущие последствия.