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青色光が少ない新しいプロトタイプLED電球

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July, 7, 2021, Houston--LEDは、問題がないわけではない。今日の標準的LED電球からの青みがかった光に過度にさらされることから来る健康懸念、疲労、気分障害、不眠との疑わしい関連について疑問が残る。それに、高価格のために電球店主は他のオプションを評価せざるを得なくなっている。

ヒューストン大学(University of Houston)自然科学、数学と化学学部准教授、Jakoah Brgochをリーダーとする研究チームは、可視スペクトルの安全なバイオレットからほとんどのエネルギーを放出するLED電球を開発している。単に青色光を覆うのではなく、リン光体という独自発光材料を開発している。リン光体は、バイオレットLEDの単色放出を吸収し、その光を変換して、可視スペクトルの大半をカバーする。

「われわれのグループは、今日ほとんど全てのLED電球が使用する従来の青色LEDチップではなく、バイオレットLEDチップで動作するリン光体を開発している。これは、ソース光源として、基本的に青色からバイオレットへ移行し、バイオレットLED光を、われわれが見ている広いスペクトルの白色光に変換する」とBrgochは説明している。「われわれの究極目標は、この新しいバイオレットベースの電球が可能な限りエネルギー効率がよくなり、また安価になること、最終的には新しい照明技術を市場に出すことである」。
 研究成果は、ACS Applied Materials and Interfacesに発表された。
 
 技術的に言うと、実際にはピュアホワイト光などは存在しない。
 電球にプリズをかざすと、紫から赤までの色バンドを示す波長に光が分離される。これが、いわゆる可視光だ。
 ランプの光が白色に見えるのは、眼と脳が協働して、それら分離した色バンドの知覚を白色光にブレンドするからである。異なるタイプの電球は、光の可視スペクトルの様々な部分を強調している。

照明会社のエンジニアは、そのバランスを操作して、特定の雰囲気を作り出す。

近年、研究者は、光周波数が健康にどのように影響するかについて集中的に取り組んでいる。

「LED照明が出てきて、企業は、人と光との相互作用の仕方を理解しようとしている。オフィスに座っていると、照明の青色光は、素晴らしいものだ。常に注意を怠らないようにするのに役立つからである。しかし、その同じ光は夜間に人を覚醒させる。それは、バランスの問題である。混乱することなく自然の概日周期にしたがうことである」とBrgochは説明している。

睡眠研究によって明らかになったことは、青色周波数への過度の露光は、メラトニンなどのホルモンを変え、不眠症、睡眠周期の乱れ、他の問題になることがある。青色光への過度の露出はは、白内障形成の疑いもある。

論文の筆頭著者、院生研究助手、Shruti Hariyaniは、「全ての青色光を電球から除去すべきだと言っているのではない。青色光を妥当なレベルに保つことである。それが、われわれの研究で探求していることである」とコメントしている。

研究室では、チームは、リン光体の特定、エネルギー効率と経済性で、プロトタイプ電球を前進させるために、どれが最も実用的であるかを発見することに重点をおいている。「われわれは、特許使用許諾コストの低下に役立てる手段として新しい材料を見つけることに注目している。利用できる材料がもっと増えれば、特許ライセンス料は下がり、電球は低価格になる。それが、われわれを突き動かす力の一つである」とBrgochは話している。

(詳細は, https://www.uh.edu)