相較白熾燈、日光燈，白光LED燈具有體積小、壽命長、響應速度快、耗電量小、環保、發光效率高等優勢，生活中運用越來越廣泛。但白光LED燈用久了容易變壞、燈管老化，導致光色偏差，色澤變差，影響照明質量等問題，一般壽命在2至3年。為了解決這些難題，溫州大學化學與材料工程學院甌江特聘教授向衛東，發明了新材料，能讓LED燈壽命延長10年左右，并能長時間照射，讓LED燈更廣泛地用于高檔汽車、高鐵、飛機、潛艇等照明上。日前，記者走進向衛東教授的實驗室，探秘這新材料到底有何神奇之處。
2000℃高溫下提煉黃光單晶，讓白光LED燈壽命更長
向衛東教授介紹，現在市場上白光LED燈的主要工藝是采用發出藍光的芯片和發出黃光的熒光粉，兩者用AB膠相結合發出白光。但這種工藝存在的主要問題就是，黏結熒光粉的AB膠容易老化，尤其是當燈長時間亮著產生的高溫容易讓AB膠結合的熒光粉失去原有效果，從而影響白光LED燈的發光效果，如燈不夠亮了，燈光發藍了等。
要攻破這個難題，就要從黃色熒光粉身上著手。就此，向衛東教授花費多年精力，研究出了黃光單晶材料，該種材料是在2000℃高溫的環境下生產制備而成，只要在每個LED藍光芯片上放一片相匹配（例如24瓦單顆光源可用5.5mm×5.5mm單晶匹配）的黃光單晶材料，就能發出穩定的白光。因該晶體耐高溫、導熱性好等特性，可以讓LED燈更加耐用，使用壽命更長，尤其可以讓燈泡不會因長時間照射產生的高溫導致損害，因此非常適合運用于高檔汽車的車燈、高鐵、飛機或是潛艇等照明上。
日前，記者在向衛東的實驗室里看到了生產黃光晶體的高溫爐和黃光晶體成品，該項研究成功已有四五年時間，目前向衛東也正在和相關企業洽談合作。他說，在制作黃光晶體時，可以通過控制晶體的組成、濃度、厚度等，調出不同強度的燈光和色溫，滿足各種需求，也可以制作成各種長度和形狀的白光LED燈。此外，向衛東還研制出了另一種黃光粉的替代材料黃光熒光玻璃，相較黃光晶體，黃光玻璃雖然沒有那么耐用，但成本更低，制作周期更短些，這兩樣替代材料都已達到市場的技術指標。
科研合作突破傳統工藝，讓LED燈制作更方便
向衛東教授不僅發明了替代材料，讓白光LED燈更加耐用，他還與外校合作，想要突破傳統工藝，讓LED燈的制造更加簡易高效。他說，現在白光LED燈的工藝都需要芯片和黃光粉或是黃光晶體相結合，讓兩者黏合需要用上AB膠，該膠水并非那么耐用。那么怎樣不用膠水，讓制作工藝更簡單，他想出了新辦法，在黃光晶體上“生”出藍色芯片來，就是讓兩者融合成一體，不再需要膠水黏合。目前，該工藝還在進一步研發中。
除了想要突破傳統工藝外，為了讓白光LED發光更加柔和，他還研制了紅色晶體發出紅光。他說，只有黃光和藍光相結合發出的白光，大多有些刺眼，如果加入紅光，能讓白光更加柔和舒適。目前，他在研制怎樣讓黃色晶體和紅色晶體融合，只需一片晶體就能實現兩片晶體的效果，該工藝有待進一步完善。
