模仿螢火蟲發光結構,LED 發光效率提高至 90%

yobe 發表於 2019-3-4 09:03:32 [顯示全部樓層] 回覆獎勵 閱讀模式 11 2362

美國賓州州立大學(Pennsylvania State University,簡稱「Penn State」)的研究員發現,仿製螢火蟲的發光結構能提高 LED 的發光效率。

賓州州立大學電子工程專家 Stuart(Shizhuo)Yin 指出,目前大多數商用 LED 發光效率僅約 50%,如何提高所謂 LED 光提取效率是研究關鍵之一,他們著重於研究如何從 LED 提取光線。


研究團隊發現,光線在向後反射時會消失,所以螢火蟲與 LED 在釋放光線面臨相似的挑戰。對於 LED,其中一個解決方案就是在表面創建微結構,使之有紋理,進而發射出更多光線。但大多數 LED 表面的微結構是對稱的,每邊的傾斜角度一樣。


螢火蟲的「燈籠」也有微結構,然而,研究員發現這些微結構不對稱,其中一邊傾斜的角度不同。他們還發現其他會發光的昆蟲都有相似結構。有鑑於此,他們決定在 LED 表面嘗試創建類似的不對稱結構。

▲ 不對稱微觀金字塔結構的藍寶石襯底。


研究員成功在 LED 表面創建了不對稱微觀金字塔結構,以兩種方式提高光提取效率。首先,不對稱的金字塔結構表面積較大,促進光與表面更多交互作用,使更少光線被吸收。之後,當光線碰到不對稱金字塔結構的兩個不同傾斜角時,光反射具更大隨機性,這意味著光線反射更多。

▲ 對稱與不對稱結構發光效率對比。


透過採用這種方法,LED 光提取效率提高到 90%。團隊為此項研究申請了專利,並表示,他們正在尋求與相關製造商合作,共同推動這項技術商業化。

已有(11)人回文

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kai.hsiang 發表於 2019-3-4 09:35
這種研究就真的讓人無話可說,意義重大,對改善人類生活非常有幫助
anseljuang 發表於 2019-3-4 11:14
不是很瞭解
只知道又有更亮的led燈片要問世了
不知道是好,是壞?
lin888 發表於 2019-3-4 16:01
沒想到螢火蟲對人類的貢獻這麼大阿,竟然可以有新的晶片出現了
yobe 發表於 2019-3-4 18:37
囊螢照書 看來不久變成真實的
看來古人早就利用了這點
lontime 發表於 2019-3-4 21:06
其實人類很多科技都來自於大自然,我相信現在技術難題都能從大自然找到答案
hopcat99 發表於 2019-3-4 21:47
觀察大自然是很好的切入點
有很多科技上的發現
都是由自然中得到的
所以
萬物靜觀皆自得
要多多觀察手邊的事物
也許
會有預想不到的發現
xwilliewang 發表於 2019-3-5 07:49
LED已經很省電了
要是可以在提高90%的亮度那就更不得了拉!
ek853 發表於 2019-3-5 09:57
螢火蟲真的是很神奇的生物,沒想到牠獨特的發光結構還能讓我們學習使得LED發光效率提高至 90%
東海林 發表於 2019-3-6 09:38
         "萬物靜觀皆自得">除了觀想之外,還能將其思想得到的新奇想法化為實際生活中能應用之法,這樣才能有所助益,生活水平與科技發展提昇,之所以被稱科學家就就是能發現其中的奧妙,並將其挖掘出來.
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