現在、コンピューターや携帯電話などのほとんどの画面では、白色 LED と無機材料で作られた液晶カラー フィルターを組み合わせて、ディスプレイのさまざまな色を生成しています。発光ダイオードはエネルギー効率が高く、高品質の画像を生成します。しかし、いくつかの欠点もあります。これに必要な原材料は稀少で高価である場合があり、コンポーネントのリサイクルが困難です。
エアランゲン・ニュルンベルク大学のルーベン・コスタ氏と彼のチームは、より環境に優しいディスプレイのための 2 つの重要なコンポーネントを開発しました。同社の新しいスクリーンは、無機材料の代わりに発光タンパク質を使用し、バックライトのバイオハイブリッド白色光 LED と色生成フィルター システムの両方にそれらを使用しています。
無機LEDコーティングの代わりにタンパク質を使用
画面のバックライトの白色光を生成するには、赤、青、緑の発光ダイオードを組み合わせるか、青色または UV LED を使用する必要があります。その短波長放射は特殊なコーティングによって可視白色光に変換されます。 。一般的な白色光 LED は、窒化ガリウムなどの無機発光染料を使用します。
バイオハイブリッド LED の場合、研究者らはこれらの金属含有色素をタンパク質ベースのコーティングに置き換えます。構造化されており、厚さは1〜3ミリメートルです。初期テストでは、これらの生物学的色素が無機変異体に確実に対応できることが示されました。「タンパク質のフォトルミネッセンス収率は 75 パーセントを超えており、これにより高い効率が保証されます」とコスタ氏は報告しています。さらに、タンパク質は高い色品質を生み出し、長期使用後でも安定しています。
「近未来のオーガニックディスプレイ」
生物学的カラーフィルターの場合、研究者らは発光タンパク質をポリマーマトリックスに埋め込みました。 3D プリントにより、フィルター効果に必要な微細構造がマトリックスに与えられます。 「このカラー フィルターには、コントラストと明るさの点で現在の画面を改善するために必要な前提条件が備わっています」とコスタ氏は言います。 「さらに、これらのフィルターは硬いものではないため、柔軟なデバイスや照明に使用できます。」
研究者らによると、無機発光色素の代わりにタンパク質を使用することで、近い将来、環境に優しく、しかも安価なディスプレイの製造が可能になる可能性があるという。 「新しい材料により、テレビや携帯電話用のエネルギー効率が高く持続可能なバイオスクリーンの開発が可能になります。生産コストは低く、画質は高いです」とコスタ氏は言います。
出典: FECYT – スペイン科学技術財団
