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

Hoe gebruik je exoskeletten gezond en veilig in de industrie?

Hoe gebruik je exoskeletten gezond en veilig in de industrie?

Nu prototypes van exoskeletten hun nut hebben bewezen, zal het gebruik ervan naar verwachting gaan toenemen. Tot nu toe worden ze vooral ingezet bij het aanpakken van werkgerelateerde aandoeningen aan het…

Kogelvrije polymeerblokjes

Kogelvrije polymeerblokjes

Onderzoekers van de Rice University Brown School of Engineering in Houston (VS) hebben kubussen van roosterpolymeer ontwikkeld die de kracht van een kogel en andere projectielen kunnen weerstaan.

‘Eenvoudig aanpassen aandrijfsystemen leidt tot 30% - 60% energiebesparing’

‘Eenvoudig aanpassen aandrijfsystemen leidt tot 30% - 60% energiebesparing’

Door eenvoudige aanpassingen aan elektrisch aangedreven machines kunnen deze 30% tot 60% efficiënter worden. Bedrijven besparen zo al tussen de 3% en 10% op hun elektriciteitsverbruik. Dat blijkt uit een pilot van…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

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

28 januari 2020, D&F kantoor Breda

SIL & PL Specialist, machine safety met TÜV persoonscertificaat

28 jan, 04 feb, 18 feb, 03 mrt, 10 mrt en 24 mrt 2020 Examen: 31 maart 2020

28 januari 2020, Den Bosch

Productie Proces Automatisering event

Het Productie Proces Automatisering event richt zich op de productie- en procesindustrie, machinebouwers,...

30 januari 2020, Maarssen

Jaarcongres Industriële Veiligheid

Het Jaarcongres Industriële Veiligheid toont ontwikkelingen op het gebied van machine-, proces- en...

Meer agendapunten »