本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
对于基于荧光粉的发光二极管 (LED) 而言，为了继续其取代白炽灯和荧光灯泡的当前趋势，这些小型半导体灯具的制造商正在寻求，除其他事项外，继续改进能源效率、提高寿命和减少眩光。
LED 由半导体材料中电子的移动照亮，但用荧光粉涂覆半导体以产生白光的常用做法是潜在改进的障碍。伦斯勒理工学院照明研究中心 (LRC) 研究主任 纳达拉贾·纳伦德兰 表示，对于大多数荧光粉，超过一半的光子会偏离方向，返回到称为芯片的半导体基板，在那里大部分光被吸收和损失。LRC 位于纽约州特洛伊。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
为了避免这些问题，研究人员多年来一直在试验将荧光粉与底层能源分离的方法。纳伦德兰说，这种分层配置允许向后朝芯片传播的光线从侧面逸出，从而产生比典型的白色 LED 多 30% 到 60% 的光输出（以流明测量）和发光效率（每瓦电力的流明数）。纳伦德兰也是伦斯勒建筑学院的教授，他在 LRC 的研究重点是 LED 性能、封装和照明应用。“荧光粉是方向不可知的，所以当你把荧光粉直接放在芯片上时，一半的光向下传播，一半向上传播，”他补充道。
2004 年，纳伦德兰和他的同事开发了散射光子提取 (SPE) 技术，这是一种通过结合最佳形状的光学器件和将荧光粉放置在远离半导体芯片的位置来提高白色 LED 的光输出和效率的方法。“我们看到的两个主要好处是光量增加和光的寿命延长，”他说。
位于加利福尼亚州弗里蒙特的 LED 荧光粉制造商 Intematix 于周二推出了一种名为 ChromaLit 的 LED 架构，该架构遵循这种远程荧光粉方法，据该公司称，其系统效率提高了高达 30%。
ChromaLit 将荧光粉复合材料放置在单独的基板上，当蓝色 LED 光源激发时，该基板会发出白光。Intematix 首席执行官马克·斯沃博达表示，通过将能源与发光荧光粉分离，ChromaLit 使照明系统制造商能够保持荧光粉性能在照明灯具的整个生命周期内稳定。此外，他补充说，照明制造商还拥有更大的设计灵活性，因为 Intematix 的荧光粉从粉末变成颗粒，可以注塑成不同的形状，或者变成可用于为覆盖蓝色光源的塑料盘着色的油墨。
Intematix 的目标之一是使 ChromaLit 用于制造更漫射的 LED，这种 LED 更适用于酒店业和住宅市场中的大批量照明应用。“在这些环境中，人们不希望看到热点或眩光，”斯沃博达说，他补充说，基于 ChromaLit 的产品应该会在年中之前上市。
ChromaLit 图像由 Intematix 提供；SPE 图像由伦斯勒理工学院照明研究中心提供