Разработан стабильный "теплый" светодиод

Светодиоды известны высоким уровнем энергосбережения и длительностью работы, а основным препятствием к массовому использованию в качестве источника внутреннего освещения является холодный синеватый свет.

Ученые из Университета Джорджии (США) создали первый теплый белый светодиод с одним светоизлучающим элементом.

"Сейчас светодиоды используются в основном во вспышках и автомобильных фарах, но они дают синеватый холодный свет, – говорит главный автор исследования адъюнкт-профессор Женгвей Пан. – Наш материал позволяет достичь необходимой цветовой температуры и передачи цвета, что ранее не удавалось ни с одним светодиодом".

Для описания искусственного света используются две величины, говорит Пан. Первая – цветовая температура, измеряемая в градусах Кельвина. Температура чуть ниже 4000 К идеальна для внутреннего освещения. А синеватый свет существующих светодиодов имеет температуру более 5000 К. Вторая важная величина, индекс цветопередачи, характеризует соответствие цветопередачи естественному освещению. Здесь для внутреннего освещения идеальны значения выше 80, при снижении этого параметра цвета начинают выглядеть неестественно. Разработанный материал дает цвет, вписывающийся в оба ограничения: с цветовой температурой менее 4000 К и индексом цветопередачи 85.

Теплый свет можно получить и от синеватого светодиода, покрыв его отдельным слоем люминофора, обладающего другими характеристиками испускаемого света. Но сочетание материалов в точной пропорции – достаточно сложная и дорогая процедура, а полученный свет нестабилен, поскольку вещества по-разному реагируют на температурные изменения. Использование единственного люминофора решает все эти проблемы. Для его создания ученые смешали в мельчайших количествах порошки графита и оксидов европия, алюминия и бария, а затем прогрели смесь до 1450 градусов.

Это открытие – начало большой работы, говорит Пан. Энергоэффективность нового люминофора пока заметно ниже существующих холодных светодиодов. Кроме того, даже незначительные изменения в температуре и давлении при его создании могут изменить цветовые характеристики, что также критично для промышленного производства.

Люминофор обладает новой, ранее никогда не наблюдавшейся кристаллической структурой. Это дает надежду на то, что тщательное изучения вещества на атомном уровне поможет улучшить его свойства и избавиться от описанных сложностей. "Нам предстоит еще много работы, – говорит Пан. – Но полученные цветовая температура и цветопередача станут отличной отправной точкой".