與白熾燈、熒光燈相比，白光LED燈具有體積小、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、功耗低、環(huán)保、發(fā)光效率高等優(yōu)點(diǎn)，在生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但白光LED燈使用時(shí)間長(zhǎng)了容易變質(zhì)，燈管老化，導(dǎo)致光色偏差，顏色變差，影響照明質(zhì)量等問(wèn)題，一般使用壽命2-3年。為了解決這些問(wèn)題，溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院甌江特聘教授向衛(wèi)東發(fā)明了新材料，可使LED燈壽命延長(zhǎng)10年左右，并能長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)亮，使LED燈能更廣泛地應(yīng)用于高檔汽車、高鐵、飛機(jī)、潛艇等照明。日前，記者走進(jìn)向衛(wèi)東教授的實(shí)驗(yàn)室，探索這種新材料的神奇之處。
2000℃提取黃色單晶
讓白色LED燈壽命更長(zhǎng)
魏東教授介紹，現(xiàn)在市場(chǎng)上白光LED燈的主要技術(shù)是使用發(fā)藍(lán)光的芯片和發(fā)黃光的熒光粉，結(jié)合AB膠發(fā)出白光。但是這種工藝的主要問(wèn)題是粘結(jié)了熒光粉的AB膠容易老化，特別是燈長(zhǎng)時(shí)間亮著的時(shí)候，高溫容易使粘結(jié)了AB膠的熒光粉失去原有的效果，從而影響白色LED燈的發(fā)光效果，比如燈不夠亮，燈是藍(lán)色的。
要克服這個(gè)問(wèn)題，要從黃磷入手。對(duì)此，向衛(wèi)東教授花了多年時(shí)間研究2000℃生產(chǎn)的黃色單晶材料。只要在每個(gè)LED藍(lán)光芯片上放置一個(gè)匹配的黃色單晶材料，就可以發(fā)出穩(wěn)定的白光。由于耐高溫、導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)，LED燈可以更耐用，使用壽命更長(zhǎng)，尤其是燈泡不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間照射而高溫?fù)p壞，非常適合高檔汽車燈、高鐵、飛機(jī)或潛艇照明。
日前，記者在向衛(wèi)東實(shí)驗(yàn)室看到了生產(chǎn)黃色晶體的高溫爐和黃色晶體成品。這項(xiàng)研究已經(jīng)成功了四五年。目前，向衛(wèi)東還在與相關(guān)企業(yè)洽談合作。他說(shuō)制作黃色晶體時(shí)，可以控制成分、濃度、厚度等。的晶體，以帶出不同強(qiáng)度和色溫的光，以滿足各種需求，你也可以制作各種長(zhǎng)度和形狀的白色發(fā)光二極管燈。此外，向衛(wèi)東還開(kāi)發(fā)了另一種黃色粉末的替代材料，黃色熒光玻璃。與黃色晶體相比，黃色熒光玻璃不那么耐用，但成本較低，生產(chǎn)周期較短。兩種替代材料都達(dá)到了市場(chǎng)的技術(shù)指標(biāo)。
科研合作突破傳統(tǒng)技術(shù)
使發(fā)光二極管燈制造更加方便
向衛(wèi)東教授不僅發(fā)明了替代材料，使白色LED燈更加耐用，還與國(guó)外學(xué)校合作，突破傳統(tǒng)工藝，使LED燈的制造更加容易和高效。他說(shuō)現(xiàn)在白光LED燈的技術(shù)要求芯片和黃粉或者黃晶結(jié)合，需要AB膠來(lái)粘接兩者，不那么耐用。所以如何不用膠水使制造過(guò)程更簡(jiǎn)單，他想出了一個(gè)新方法，在黃色晶體上“生產(chǎn)”藍(lán)籌股，就是不用膠水把兩者合二為一。目前，該流程仍在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)中。
除了試圖突破傳統(tǒng)工藝，為了讓白色LED發(fā)光更柔和，他還研發(fā)了一種紅色晶體來(lái)發(fā)射紅光。他說(shuō)只有黃光和藍(lán)光組合發(fā)出的白光大多是刺眼的，加上紅光，白光可以更柔和，更舒服。目前他正在研究如何融合黃色晶體和紅色晶體，使只有一個(gè)晶體可以達(dá)到兩個(gè)晶體的效果，工藝還需要進(jìn)一步完善。
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