EO

Veel sneller naar Led met de gewenste wittint

28 oktober 2019 om 11:00 uur

De witte led kost niet alleen weinig energie, de lichtbron is ook veelzijdig: van krachtige verstralers voor de auto, tot verlichting in huis of een lichtbron die al genoeg heeft aan de energie van een kleine zonnecel. Het ontwerpen van een led met de gewenste specificaties is echter nog een langzaam ‘trial-and-error’ proces. Dankzij een nieuw ontwerpprincipe kunnen onderzoekers van de UT, de TU/e en de onderneming Signify het ontwerpen tot een miljoen keer versnellen, en daarmee de led ook aanzienlijk goedkoper maken.


Het onderzoek wordt gepresenteerd in ACS Photonics van de American Chemical Society.


Sinds de uitvinding van de Nobelprijswinnende blauwe Led is het mogelijk om met rode, gele en groene lichtbronnen wit licht te maken. Dit heeft geleid tot de witte led die mechanisch robuust is, een lange levensduur heeft, stabiel is, en weinig energie gebruikt. Ontwerpers van witte Leds kijken vooral naar de lichtsterkte en efficiency die ze nodig hebben voor de toepassing, en naar de samenstelling van kleuren die samen het witte licht vormen (het kleurpunt). Het licht van een TL-balk is blauwig en koud wit en een haardvuur gelig en warm wit. Het bereiken van het gewenste kleurpunt is nog altijd een kwestie van net zo lang meten en aanpassen tot de metingen en simulaties samenvallen. Dit langzame proces gaat uit van ‘ray tracing' en het komt eerder aan op de ervaring van de ontwerper dan op een systematisch ontwerp. De nieuwe methode brengt hierin verandering.

 

Verstrooiing door fosfordeeltjes

De onderzoekers kijken daarvoor nauwkeurig naar de randvoorwaarden die het kleurpunt bepalen. Een witte led bestaat uit een blauwe led met daarop een laag fosfordeeltjes. Het blauwe licht reist deels door de fosforlaag heen, waarbij het deels wordt omgezet in rood, geel en groen licht. Het resulterende witte en diffuse licht is de combinatie van doorgelaten en verstrooid licht. Bepalend zijn onder meer de dikte van de fosforlaag, de concentratie van de fosfordeeltjes, het type blauwe Led en ook optische onderdelen zoals de eventuele lens die op de led is aangebracht.

 

Ook terugrekenen

"Dankzij een analytisch-wiskundige benadering vinden we, met deze parameters, het kleurpunt. Ook kunnen we, vanuit een kleurpunt, terugrekenen naar de opbouw van de Led", aldus Willem Vos. "Tot nu toe is er in de lichtindustrie geen model dat de lichtverstrooiing goed beschrijft", zegt Wilbert IJzerman, verbonden aan Signify en de TU Eindhoven. "Een model gebaseerd op fysische parameters is dan ook een echte stap voorwaarts. Voor alle randvoorwaarden kunnen we nu snel een opzoektabel genereren." Het nu gepresenteerde ontwerpgereedschap is gebaseerd op de zogenaamde radiative transfer equation en is razendsnel.

 

Overal licht

Voor Ad Lagendijk tellen niet alleen de economische voordelen, want energiezuinige lichtbronnen, op maat ontworpen, zijn nu ook beschikbaar in gebieden die verstoken zijn van een elektriciteitsnet. "Als de energie van een paar zonnecellen al genoeg is om licht te maken, draagt dit zelfs bij aan de alfabetisering van de wereldbevolking."

 

Gerelateerd nieuws

Thyssenkrupp vervangt gemalen steenkool door waterstof

Thyssenkrupp vervangt gemalen steenkool door waterstof

Thyssenkrupp is in Duisburg gestart met een reeks tests voor het gebruik van waterstof in een werkende hoogoven. De waterstof vervangt gemalen steenkool en wordt gebruikt om zuurstof uit de ijzererts te halen. De…

Energie opslaan in waterstof 20 keer effectiever met katalysator van platina-nikkel

Energie opslaan in waterstof 20 keer effectiever met katalysator van platina-nikkel

Katalysatoren versnellen chemische reacties, maar het hierbij veelgebruikte metaal platina is schaars en duur. Onderzoekers hebben nu een alternatief ontwikkeld met een 20x hogere activiteit: een katalysator met holle…

Onderzoekers zien razendsnel jagend CRISPR-systeem in actie

Onderzoekers zien razendsnel jagend CRISPR-systeem in actie

Over de hele wereld gebruiken onderzoekers CRISPR-systemen voor genbewerking, met CRISPR-Cas9 als bekendste voorbeeld. Toch bestaat er nog veel onduidelijkheid over hoe dit soort systemen te werk gaan in de cel.…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Compacte vergrendelmagneten bestand tegen hoge dwarskrachten

Onlangs heeft Magnet Schultz een doorontwikkeling van de serie G SC X geïntroduceerd onder de naam G SC X … B01.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 november 2019, Tiel

Nationale Cobot Dag

Op de Nationale Cobot Dag demonstreren zeker 9 cobotmerken wat ze kunnen.

21 november 2019, D&F kantoor Breda

Machine Safety Specialist (CE) met TÜV persoonscertificaat

21 nov 2019, 3 dec 2019, 19 dec 2019 en 9 jan 2020 Examen: 16 januari 2020

Meer agendapunten »