Onderzoekers van de Optical Society of America hebben nanomaterialen gebruikt om witte LED's te maken met een lichtopbrengst van 105 lumen per watt en een nieuw record. Na verder onderzoek hebben de onderzoekers een lichtrendement van 200 lumen per watt bereikt, dat in de toekomst thuis, op kantoor of in televisievelden kan worden toegepast.
De witte leds die momenteel op de markt zijn, worden voornamelijk gemaakt door een blauwe led te bedekken met een laag gele fosfor. Vanwege het brede spectrum aan spectra dat door de fosfor wordt uitgezonden, is het echter moeilijk om witlichtaanpassingen op de details aan te brengen. Deze keer combineerden de onderzoekers de blauwe LED met een flexibele lens, die halfgeleiderdeeltjes op nanoschaal plaatste, die kwantumstippen zijn. Wanneer de kwantumstippen worden verlicht door blauw licht, wordt groen en rood licht uitgestraald en worden het blauwe, groene en rode licht gecombineerd tot wit licht.
Anders dan de fosfor, heeft het quantum dot-stralingsspectrum een klein bereik en het gegenereerde kleurenlicht is relatief uniform, zodat het gecombineerde kleurenlicht en blauw licht hoogwaardig wit licht kan produceren en nauwkeurig de gewenste kleurtemperatuur en optische kenmerken kan weergeven .
Om een nieuwe witte LED te maken, plaatsten de onderzoekers een oplosmiddel gemengd met cadmium, zink, selenium en andere materialen en kwantumdots in de lens en LED-chip, en gebruikten een speciale siliconenlens om licht te maken. Naast de transfer zorgt het er ook voor dat het oplosmiddel niet naar buiten sijpelt wanneer het in de lens wordt geplaatst. De onderzoekers wijzen erop dat witte LED's die worden uitgestraald door vloeistoffen twee keer zo efficiënt zijn als LED-licht dat wordt uitgestraald door vastestoffilms.
Sedat Nizamoglu, die het onderzoek leidde, zei dat LED's met 200 lumen per watt effectief de helft van het verlichtingsvermogen in de wereld kunnen verminderen, waardoor de uitstoot van broeikasgassen met ongeveer 200 miljoen ton wordt verminderd, en dat de nieuwe LED's eenvoudig te produceren en kosteneffectief zijn. Bevorderlijk voor massaproductie in de toekomst. Het kleurlicht dat door de kwantumstippen wordt uitgezonden, kan het volume van de halfgeleiderdeeltjes veranderen, en kan ook de dichtheid van de kwantumstippen veranderen en een warme kleur of een koele kleurbron selecteren. De volgende stap voor onderzoekers is om over te schakelen op cadmiumvrije oplosmiddelen, naast het behoud van een hoog rendement van LED-verlichting, kan het ook voldoen aan milieu-eisen.
