De prestaties van witte LED's kunnen worden verbeterd, gebaseerd op betere kennis van de absorptie en verstrooiing van licht in de LED. Een nieuwe methode, ontwikkeld door de Universiteit Twente in Nederland en Philips Lighting, kan leiden tot efficiëntieverbetering en krachtige ontwerptools.

Witte LED's kunnen nog efficiënter en krachtiger worden gemaakt, Dat bewijzen onderzoekers van de Universiteit Twente en Philips Lighting nu. Ze vonden een gedetailleerde manier om het licht te beschrijven dat in de LED blijft door absorptie en verstrooiing. Dit is zeer waardevolle informatie voor het ontwerpproces.

Van relatief zwakke lichtbronnen tot sterke lampen in huis en in auto's, bijvoorbeeld:sinds de blauwe en witte LED zijn uitgevonden, we zien een snelle ontwikkeling in mogelijke toepassingen. Een laag energieverbruik en een lange levensduur zijn grote voordelen ten opzichte van bestaande verlichtingsoplossingen. Witte LED's bestaan ​​uit een halfgeleider die blauw licht uitstraalt, met daarbovenop fosforplaten die het blauwe licht geel maken. Wat zien we dan, is wit licht. Het licht wordt verstrooid door de fosfordeeltjes, maar het wordt ook geabsorbeerd. Welk deel van het licht zal de LED verlaten, is niet gemakkelijk te voorspellen. Tenzij je op een andere manier naar absorptie en verstrooiing kijkt, volgens Maryna Meretska en haar collega's. Theorie uit de astronomie helpt.

Wat een goede voorspelling bijzonder moeilijk maakt:een deel van het licht wordt geabsorbeerd, maar opnieuw uitgezonden in een andere kleur. Een manier is om alle mogelijke lichtstralen te definiëren, en veel rekentijd gebruiken om een ​​resultaat te krijgen. Dit geeft niet veel inzicht in wat er werkelijk gebeurt. Een theorie die vaak wordt gebruikt voor lichtvoortplanting in een LED, diffusietheorie is. In sterk absorberende media, echter, deze aanpak is niet meer geldig. Meretska heeft daarom een ​​opstelling gebouwd om al het licht rond de fosforplaten te verzamelen, in het hele visuele spectrum. Op basis hiervan, absorptie en verstrooiing kunnen worden afgeleid met behulp van de stralingsoverdrachtsvergelijking, bekend in de astronomie. Dit resulteert in een volledige beschrijving van de lichtvoortplanting binnen en buiten de fosforplaten. Vergeleken met een beschrijving met behulp van diffusietheorie, het absorptieniveau is tot 30 procent hoger. Tegelijkertijd, de methode is ongeveer 17 keer sneller dan de numerieke benadering.

Deze nieuwe inzichten kunnen leiden tot krachtige en voorspellende tools voor LED-ontwerpers. Ze helpen bij het verder verbeteren van de efficiëntie en de algehele prestaties.

Het onderzoek is gedaan in de groep Complex Photonic Systems van het MESA+ Institute for Nanotechnology van de UT, samen met Philips Lighting in Eindhoven. De Universiteit Twente heeft een sterke concentratie van onderzoeksgroepen en faciliteiten binnen het snelgroeiende veld van fotonica.