ฟอสฟอรสแก้วที่มีลานธาเนียโดป์เพิ่มความยั่งยืนของ LED

ไดโอ้ดปล่อยแสงสีขาว (LED) กลายเป็นหินมุมของเทคโนโลยีแสงสว่างที่ทันสมัยให้พลังงานทุกสิ่งทุกอย่าง ตั้งแต่ไฟเบื้องหลังของสมาร์ทโฟน ไปจนถึงไฟหน้ารถยนต์ และไฟฟ้าแม่นยําในอุตสาหกรรมประสิทธิภาพการใช้พลังงานและอายุยาวที่สูงกว่าของพวกเขา ทําให้หลอดไฟประจําวันและหลอดไฟฟลูเรสเซ็นต์แบบดั้งเดิมอ่อนแอ

วัสดุฟอสฟอรส์ต้องเผชิญกับภารกิจอันใหญ่หลวงของการแปลงแสงสีฟ้าพลังงานสูง เป็นแสงสีขาวอบอุ่นและความสมดุลทางอุณหภูมิผลข้างเคียงทางความร้อนที่สําคัญของการแปลงนี้ได้ปรากฏขึ้นเป็นศัตรูที่มองไม่เห็นที่จํากัดอายุการใช้งาน LED และความสม่ําเสมอสีไม่ใช่แค่การเปลี่ยนสีเท่านั้นที่เกิดขึ้นการรักษาความสมบูรณ์แบบของแสงในอุณหภูมิที่สูงขึ้นเป็นโจทย์สําคัญที่สุดในวิทยาศาสตร์วัสดุแสง

แนวทาง "ชิปสีฟ้า + ฟอสฟอร์สีเหลือง" ที่ปรากฏอยู่ในแสงสว่างในสภาพแข็ง แม้ว่ามันมีประสิทธิภาพ แต่ยังมีข้อจํากัดYAG) แสดงการดับความร้อนที่ชัดเจน.

ณ อุณหภูมิการทํางานที่ใกล้ 150 °C วัสดุประเพณีประสบความหายนะการลดความสว่าง พร้อมด้วยการเบี่ยงเบนสีที่ควบคุมไม่ได้การเคลื่อนไหวสีที่เกิดขึ้น ณ ที่แสงขาวเคลื่อนไหวไปสู่สีน้ําเงินหรือสีเหลืองความไม่เสถียรภาพนี้ไม่เพียงแต่ทําให้ประสบการณ์ด้านการส่องแสงของผู้บริโภคเสื่อมลง แต่ยังจํากัดการใช้งานในเครื่องแสดงภาพทางการแพทย์ ระบบตรวจสอบสีอุตสาหกรรมและการส่องแสงรถยนต์ที่ปรับตัว เมื่อความแม่นยําของสีที่แม่นยําเป็นสิ่งสําคัญ.

ทีมงานวิจัยของฟรานฮอเฟอร์ ได้พัฒนาทางเลือกที่แปรปรวนใหม่: ฟอสฟอร์แก้วพิเศษที่มีลานธาไนด์วัสดุเมทริกซ์แบบออมฟ์เหล่านี้แสดงถึงความอ่อนแอทางเคมีและความแข็งแรงทางความร้อนที่พิเศษเมื่อเทียบกับฟอสฟอร์สขาวปรกประจํา.

โครงสร้างที่ไม่เป็นคริสตัลของกระจก ทําให้การสูญเสียพลังงานจากความบกพร่องของขั้วเมล็ดลดลงอย่างน้อยอิโอนเทอร์บีียม (Tb) และอิโอนยูโรพีียม (Eu) ทําหน้าที่เป็นม้าทํางานทางออปติกโดยการปรับสัดส่วนของธาตุแร่หายากเหล่านี้ให้ถูกต้อง ภายในเมทริกส์แก้วที่มีความมั่นคงทางอุณหภูมิ นักวิจัยได้สร้างวัสดุการแปลง ที่รักษาประสิทธิภาพสูง แม้จะอยู่ในความเครียดทางอุณหภูมิที่สูงสุด

ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ฟอสฟอร์แก้วเหล่านี้ยังคงมีความสว่างที่ดีกว่าที่ 150 ° C เมื่อเทียบกับค่าเทียบ Ce: YAG สร้างพื้นฐานที่แข็งแกร่งสําหรับความยาวนานการส่องแสงสีขาว CRI สูงในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนจํากัด.

ความสําคัญของการจัดการความร้อนมาจากฟิสิกส์พื้นฐาน เมื่อฟอตอนสีฟ้า 450 nm เปลี่ยนเป็นแสงเหลือง 570 nmความแตกต่างของพลังงาน (ตามหลักการสต็อกซ์ Shift) ปรากฏเป็นความร้อน.

ภายในพัสดุ LED compact การสะสมพลังงานทางความร้อนนี้ทําให้วัสดุพังอย่างรวดเร็ว หากไม่ระบายได้อย่างมีประสิทธิภาพนักวิจัย ใช้ การ วัด อุณหภูมิ อินฟราเรด ความละเอียดสูง เพื่อ วางแผนที่ การกระจาย อุณหภูมิ ใน สถานที่ และ ใน เวลา ระหว่าง พื้นผิว ฟอสฟอรส์ กระจกรวมกับการวิเคราะห์การไหลของความร้อน"ทอมกราฟีความร้อน" นี้ทําให้การกําหนดปริมาณที่แม่นยําของการผลิตความร้อนภายใน.

โฟสฟอร์กระจกให้ความสามารถในการผลิตที่หลากหลายนอกเหนือจากข้อดีทางความร้อนหรือยกว้างขวางที่ซับซ้อนสําหรับการบูรณาการชิป LED ใกล้ชิด.

ในขณะที่ความเข้าใจด้านพลังงานทางความร้อนเพิ่มมากขึ้น กระจกลานตาไนด์สัญญาว่าจะทําลายเพดานการทํางานในหลายสาขา

ไฟฟ้ารถยนต์:ทนต่อความหนาแน่นของพลังงานที่รุนแรงในเลเซอร์ / ไฟหน้า LED, รับประกันความมั่นคงของสีระหว่างการทํางานความเร็วสูง

โปรเจคเตอร์พลังงานสูง:ทําให้สม่ําเสมอสีในระดับโรงภาพยนตร์ ระหว่างการทํางานความสว่างสูงต่อระยะยาว

การตรวจสอบอุตสาหกรรม:ส่งผลให้ความแม่นยําของสีที่ไม่มีข้อเสนอ สําหรับการตรวจพบความบกพร่องที่ระดับจุลินทรีย์

การต่อสู้อย่างยาวนานของอุตสาหกรรมแสงสว่างกับการหมอบเรื่อย ๆ และการเบี่ยงเบนสีฟอสฟอร์สแก้วที่มีสารลานธาไนด์เป็นมากกว่าความก้าวหน้าทางเทคนิค มันเป็นภาพรวมทางปรัชญาของวิทยาศาสตร์แสงและความร้อนด้วยการเรียนรู้พลังงานแบบไมโครสโกปิก เราจะได้แสงที่สมบูรณ์แบบ

เมื่อกระบวนการผลิตเติบโต ความคิดใหม่นี้จะเปลี่ยนจากห้องปฏิบัติการไปสู่การส่องแสงทั่วโลกเราไม่ได้แค่สร้างหลอดไฟ; เรากําลังกําหนดแนวแบบใหม่ สําหรับความเป็นเลิศในด้านแสงสว่างที่ยั่งยืน