歐學(xué)者研發(fā)可望完全取代燈泡的高CSI白光LED

一個國際聯(lián)合研究小組最近展示了號稱全球最先實(shí)現(xiàn)高演色性指數(shù)(high color-rendering index)的白LED (WLED)。該技術(shù)可望掃除白光LED在全球取代白熾燈泡和熒光燈管的最后障礙。

白光LED的功耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)燈泡，但市面上的LED本身只能以單波長發(fā)光；因此從LED獲得白光的唯一方法，就是將紅光、綠光和藍(lán)光LED混合封裝在一起，并在藍(lán)光LED晶體內(nèi)加入黃色磷光劑(yellow phosphors)，或是采用其活性區(qū)(active region)能發(fā)出藍(lán)光、同時基質(zhì)能發(fā)出黃光的硒化鋅(zinc selenide)等新材料。

以上方法都可產(chǎn)生近似白色的光，適合一般照明應(yīng)用；但經(jīng)過演色性指數(shù)(CRI)測試發(fā)現(xiàn)，對于那些需要能在可見光譜中再生所有色彩的專業(yè)人士來說，這些方法都不適用。

現(xiàn)在德國Wuppertal大學(xué)教授Elisabeth Holder以及她的同事，聯(lián)合土耳其Ankara的Bilkent大學(xué)教授Hilmi Volkan Demir，開發(fā)了一種新方案，據(jù)說可產(chǎn)出號稱能提供極高演色性指數(shù)的白光LED，使之能符合畫家、園藝家等專業(yè)人士的應(yīng)用需求。

研究人員表示，這一新技術(shù)的關(guān)鍵是將無機(jī)冷光奈米微粒(inorganic luminescent nanoparticles)，嵌入到一個高熒光有機(jī)聚合物基底(highly fluorescent organic polymer base)中，隨后用一個近紫外光LED將這一混合物抽出，因而形成能產(chǎn)生白光的混合有機(jī)/無機(jī)LED。據(jù)說這種白光幾乎包括光譜中所有波長，因此能精確顯示幾乎各種色彩。

該研究的重點(diǎn)是將有機(jī)和無機(jī)材料結(jié)合；透過采用一種逐層(layer-by-layer)方法，研究人員采用一種鍍了鋅硅(zinc silicon)的鎘硒(cadmium-selenium)，將黃、綠和紅色熒光奈米微粒嵌入到一個藍(lán)色熒光有機(jī)矩陣(polymatrix，或稱polyfluorene)中，然后調(diào)節(jié)該混合物來實(shí)現(xiàn)超過80的CRI (日光的CRI為100，白熾燈泡的CRI超過90，采用熒光的LED之CRI為70，而熒光燈管則為65)。在進(jìn)一步最佳化之后，研究人員希望能將其CRI值提高到100。