LEDメーカー向けの新技術
報告によると、サウジアラビアのキングアブドラ科学技術大学(KAUST)の研究者は、青色光を白色光に迅速に変換できるナノ結晶材料を開発しました。
Wi-FiやBluetoothなどの技術は成熟していますが、情報伝送に使用される電磁波の波長を短くすることにはまだいくつかの利点があります。
いわゆる可視光通信(VLC)は、規制されていない電磁スペクトルを利用し、エネルギー効率が向上する可能性があります。VLCはまた、天井照明を使用してラップトップにインターネット接続を提供するなど、情報伝送、照明、およびディスプレイ技術を組み合わせる方法も提供します。
このような可視光通信(VLC)アプリケーションの多くは白色LEDを必要とし、通常は青色発光ダイオードと光を赤と緑に変換する蛍光体を組み合わせて実装します。ただし、この遷移プロセスは、LEDのオン/オフのスイッチング速度に合わせるほど高速ではありません。
「上記の方法で生成された白色光で達成されるVLCレートは、毎秒1億ビットに制限されています」とKAUSTの電気工学教授であるBoon Ooi氏は述べています。
キング・アブドラ科学技術大学(KAUST)のフォトニクス研究所のメンバーである大井氏、KAUSTの機能性ナノ材料研究所のオスマン・バクル准教授らは、より高いデータ転送速度を可能にするナノ結晶ベースのコンバータを使用した。
従来の窒化物蛍光体と組み合わせたシンプルで費用対効果の高いソリューションに基づいて、研究チームは約8ナノメートルの大きさの臭化セシウム鉛ナノ結晶を作製した。青色レーザーによって照らされると、ナノ結晶は緑色に輝き、窒化物は赤色に輝き、それらが結合して魅力的な白色光を生成する。
研究者らは、「フェムト秒過渡分光法」と呼ばれる技術を使用して、ナノ結晶材料の光学特性を特徴付けた。彼らは、臭化セシウム鉛ナノ結晶の光学プロセスに約7ナノ秒かかることを示した。これは、発光周波数を491メガヘルツに調整できることを意味し、これは蛍光体を使用するよりも40倍高速であり、毎秒20億ビットのデータ転送速度を可能にします。
「反応が速いのは、結晶の大きさが一因です」とバクルは言う。「立体的な閉じ込めは、電子と正孔が再結合して光子を放出する可能性を高めます。
重要なことに、ペロブスカイトナノ構造を使用して生成される白色光の品質は、現在のLED技術に匹敵する。
