一個國際聯(lián)合研究小組最近展示了號稱全球最先實現(xiàn)高演色性指數(shù)(high color-rendering index)的白LED (WLED)。該技術可望掃除白光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、綠光和藍光LED混合封裝在一起,并在藍光LED晶體內加入黃色磷光劑(yellow phosphors),或是采用其活性區(qū)(active region)能發(fā)出藍光、同時基質能發(fā)出黃光的硒化鋅(zinc selenide)等新材料。
以上方法都可產生近似白色的光,適合一般照明應用;但經過演色性指數(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大學教授Elisabeth Holder以及她的同事,聯(lián)合土耳其Ankara的Bilkent大學教授Hilmi Volkan Demir,開發(fā)了一種新方案,據說可產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)人士的應用需求。
研究人員表示,這一新技術的關鍵是將無機冷光奈米微粒(inorganic luminescent nanoparticles),嵌入到一個高熒光有機聚合物基底(highly fluorescent organic polymer base)中,隨后用一個近紫外光LED將這一混合物抽出,因而形成能產生白光的混合有機/無機LED。據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。
該研究的重點是將有機和無機材料結合;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色熒光有機矩陣(polymatrix,或稱polyfluorene)中,然后調節(jié)該混合物來實現(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)。在進一步最佳化之后,研究人員希望能將其CRI值提高到100。