欧洲学者研发出能完全取代灯泡的高CSI演色性白光LED

一个国际联合研究小组最近展示了号称全球最先实现高演色性指数(high color-rendering index)的白光LED (WLED)。该技术可望扫除白光LED在全球取代白炽灯泡和萤光灯管的最后障碍。

白光LED的功耗远低于传统灯泡，但市面上的LED本身只能以单波长发光；因此从LED获得白光的唯一方法，就是将红光、绿光和蓝光LED混合封装在一起，并在蓝光LED晶体内加入黄色磷光剂(yellow phosphors)，或是采用其活性区(active region)能发出蓝光、同时基质能发出黄光的硒化锌(zinc selenide)等新材料。

以上方法都可产生近似白色的光，适合一般照明应用；但经过演色性指数(CRI)测试发现，对于那些需要能在可见光谱中再生所有色彩的专业人士来说，这些方法都不适用。

现在德国Wuppertal大学教授Elisabeth Holder以及她的同事，联合土耳其Ankara的Bilkent大学教授Hilmi Volkan Demir，开发了一种新方案，据说可产出号称能提供极高演色性指数的白光LED，使之能符合画家、园艺家等专业人士的应用需求。

研究人员表示，这一新技术的关键是将无机冷光奈米微粒(inorganic luminescent nanoparticles)，嵌入到一个高萤光有机聚合物基底(highly fluorescent organic polymer base)中，随后用一个近紫外光LED将这一混合物抽出，因而形成能产生白光的混合有机/无机LED。据说这种白光几乎包括光谱中所有波长，因此能精确显示几乎各种色彩。

该研究的重点是将有机和无机材料结合；透过采用一种逐层(layer-by-layer)方法，研究人员采用一种镀了锌硅(zinc silicon)的鎘硒(cadmium-selenium)，将黄、绿和红色萤光奈米微粒嵌入到一个蓝色萤光有机矩阵(polymatrix，或称polyfluorene)中，然后调节该混合物来实现超过80的CRI (日光的CRI为100，白炽灯泡的CRI超过90，采用萤光的LED之CRI为70，而萤光灯管则为65)。在进一步最佳化之后，研究人员希望能将其CRI值提高到100。