发光蛋白：未来可制造廉价、环保、柔性的显示器

导读

智能手机、电脑、电视等智能设备的显示器一般都使用了十分昂贵的滤色片和其他元件。然而，这些器件都是无法循环使用的。德国和西班牙的科学家最近设计了一种新型屏幕，它使用可生物降解原料，更加廉价且环保。这种材料具有发光蛋白，它结合3D打印技术，可用于背光系统和彩色滤光片的制造。

发光蛋白示意图。

（图片来源于：维基百科）

背景

液晶显示器（LCD），已成功应用于许多便携式设备，例如手机、平板电脑、电视，很大程度上是由于它利用了LED和有机白光发光二极管，能够提供优异的图像质量和能源效率。

然而，这些显示器具有一些缺点例如：彩色滤光片的成本高、亮度和对比度水平有限、制造材料难以回收再利用。

创新

具有绿色和红色发光蛋白的彩色滤光片呈微网结构的图片。

（图片来源于：Katharina Weber）

为了应对这个问题，一组来自德国埃尔朗根-纽伦堡大学的科学家团队，由来自西班牙的 Rubén D. Costa 带领，利用一种自然元素：发光蛋白，制造新型显示器。

“这种材料，再不久的将来，将用于制造成本低廉和生态环保的设备。”

研究人员在显示器的两个部分使用这些蛋白质。

显示器背光

一方面，用于显示器背光。它使用了一种生物LED，由不同颜色的发光蛋白质制造白光。这项技术代表的新型显示器的背光设计（技术细节由去年发表），可以用于替代无机磷（一种传统LED显示器使用的稀缺而昂贵的材料）。

Costa 认为：

“这种蛋白质的光致发光产出超过75%，高效率得以保证。”

另外，它们还具有低发射频宽（30-50纳米），保证了高色彩质量，而且退化不会产生显著的颜色变化。”

彩色滤光片

具有背光和发光蛋白的彩色滤光片。

（图片来源于：Katharina Weber）

显示器的另外一种蛋白质器件“彩色滤光片”的技术细节，发表在《高级功能材料》杂志上。

蛋白通过3D打印技术存储在聚合物基质中，具有微米级的分辨率，使得它们可以保持发光性能和最佳稳定性。

意义

Costa 认为：

“显示器在对比度和亮度方面，需要达到市场标准质量，而这种滤色片满足了这方面的基本要求。这种新型材料，将有利于节能电视和移动设备的生物显示器的开发，具有低生产成本、高图像治疗和生态可持续性。另外，这些滤色片不是刚性的，用利于未来应用于柔性和轻型设备中。”

参考资料

【1】https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170118103853.htm

【2】Lukas Niklaus, Samira Tansaz, Haider Dakhil, Katharina T. Weber, Marlene Pröschel, Martina Lang, Monika Kostrzewa, Pedro B. Coto, Rainer Detsch, Uwe Sonnewald, Andreas Wierschem, Aldo R. Boccaccini, Rubén D. Costa. Micropatterned Down-Converting Coating for White Bio-Hybrid Light-Emitting Diodes. Advanced Functional Materials, 2017; 27 (1): 1601792 DOI:

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