Nieuw LED-chipontwerp verhoogt de kleurnauwkeurigheid Energiebesparing

In professionele verlichtingstoepassingen zoals sportstadions en de productie van ultra-high-definition televisie (UHDTV) bestaat er een inherente wisselwerking tussen kleurweergavevermogen en lichtopbrengst. Traditionele blauwe LED-chips met gele fosfor (1B-Y) configuraties kunnen een hoge energie-efficiëntie bereiken van 133 lm/W, maar hebben te kampen met een slechte kleurnauwkeurigheid met een Color Rendering Index (CRI) van slechts 77. Bijzonder problematisch is de R9-waarde (roodweergave) van -7, die aanzienlijke kleurvervorming veroorzaakt die ongeschikt is voor professionele toepassingen. De belangrijkste technologische uitdaging ligt in het bereiken van kleurgetrouwheid over het volledige spectrum met behoud van een hoge energie-efficiëntie.

Er is een baanbrekende oplossing ontstaan ​​via een nieuwe multi-chip geïntegreerde verpakkingsarchitectuur (PKG). Dit ontwerp combineert een ultraviolette (UV) chip met dubbele blauwe chips in een compact pakket van 5,0 mm x 5,4 mm x 1,2 mm. De configuratie is voorzien van een centraal geplaatste UV-chip, geflankeerd door twee symmetrisch gerangschikte blauwe chips in een "3-in-1"-indeling. Deze opstelling optimaliseert niet alleen de lichtverdeling, maar omvat ook een geïntegreerd thermisch beheersysteem dat de warmte van meerdere chips effectief afvoert, waardoor stabiliteit op lange termijn onder hoge operationele belastingen wordt gegarandeerd.

Het onderzoeksteam behaalde opmerkelijke resultaten door nauwkeurige afstemming van de golflengte en fosforformulering:

• Spectrale compensatie:Een UV-chip van 417 nm wekt groene fosfor op om aanvullend licht van 470 nm te produceren, waardoor kritische kleurmetrieken zoals R12 aanzienlijk worden verbeterd en verzadigingstekorten in conventionele oplossingen worden aangepakt.
• Prestatiesynergie:Uit vergelijkende tests tussen PKG-1 (452 ​​nm blauw) en PKG-2 (455 nm blauw) is gebleken dat de combinatie van 455 nm blauw/417 nm UV een CRI ≥95 oplevert met behoud van een lichtopbrengst van ongeveer 100 lm/W.
• Uitgebreide evaluatie:Naast de standaard CRI-metrieken werd de oplossing beoordeeld met behulp van de TM-30 kleurgetrouwheidsstandaard. De resultaten toonden uitzonderlijke prestaties aan voor 99 kleurmonsters met een chromaverschuiving beperkt tot minder dan 7%, wat wijst op een superieure kleurconsistentie.

Het nieuwe LED-pakket toonde uitstekende robuustheid bij testen onder extreme omstandigheden. Na 1000 uur continu gebruik in omgevingen variërend van 298K tot 378K met een luchtvochtigheid van 85%, behield de lichtstroom 99,7% van de oorspronkelijke output. Bij een bedrijfsstroom van 25 mA verbruikt de oplossing slechts 69 mW, een verbetering ten opzichte van de 71,3 mW die nodig is voor traditionele 1B-Y-configuraties. Deze prestatie vertegenwoordigt een drievoudige optimalisatie van hoge kleurnauwkeurigheid, hoge energie-efficiëntie en laag energieverbruik, waardoor een overtuigend technisch traject wordt gecreëerd voor hoogwaardige verlichtingstoepassingen.