Hullámhossz konvertáló fényporok mérése

A LED alapú fényforrásokat napjainkban széleskörűen alkalmazzuk a világítástechnikában. A LED alapú fényforrások tervezése során fontos, hogy tisztában legyünk azzal, hogy az általuk kibocsátott fény miképpen változik a környezeti hőmérséklet, valamint a LED saját melegedésének hatására. Mivel manapság a gyakorlatban a leggyakrabban alkalmazott fehér fényforrás egy monokromatikus kék LED-ből, valamint egy a kék fényt fehérré konvertáló sárga fénypor rétegből áll, ezért én is ezt a konstrukciót valósítottam meg és az így előállított LED-eken végeztem méréseket.

Az általam készített munka közvetlenül felhasználásra kerül az AI-TWILIGHT H2020 Ecsel projekt keretein belül, a „Task 2.5: Component level ageing tests” alfeladat teljesítésének kiemelt fontosságú részeként. Emellett a benyújtott és elbírálás alatt álló „NKFIH FK_23 146558” azonosítójú OTKA pályázat során tervezett kutatómunka előkészítését is szolgálja. A LED-ek öregítése rendkívül időigényes folyamat, jellemzően a 6…10 ezer órás időtartamot öleli fel, amelyet a vizsgálat során szükséges mérések akár drasztikusan is megnövelhetnek. Emiatt kifejezetten fontost, hogy az öregítést előkészítő munka során a lehető legtöbb hibát feltárjuk és kiküszöböljük, mivel a teszt során végzett mérések később már nem megismételhetők, így kisebb hibák esetén sérülhet a kapott eredmények minősége, komolyabb hibák előfordulása esetén pedig akár a teljes munkafolyamatot meg kell ismételni.

Az AI-TWILIGHT projekt egyik célja a fényporos LED-ek komponensenként történő öregítése, melyhez egy úgynevezett távoli fénypor elrendezés bizonyult a legcélszerűbbnek. Távoli elrendezésű fénypor minták esetében – megfelelő megvalósítás mellett – könnyebb a minták kezelése, mozgatása, cseréje és csatlakoztatása a gerjesztő LED-ekhez. Így jelentős mértékben gyorsíthatjuk a munkafolyamatot, valamint megbizonyosodhatunk afelől is, hogy egy karakterisztikában bekövetkező változás a gerjesztő LED, avagy a fénypor réteg öregedése miatt történt.

Dolgozatomban röviden tárgyalom a fényporral konvertált fehér LED-ek elkészítési módjait. Bemutatom az általam kidolgozott, távoli fénypor elrendezésű mintakészítési eljárást, valamint az elkészült fényporrétegek gerjesztő LED-ek segítségével történő laboratóriumi öregítését, illetve az eltelt idő függvényében tapasztalt fénykonverziós paraméterek változását.

Az élettartam vizsgálatok során alapvető fontosságú a mérőrendszer időbeli stabilitása, amelynek ellenőrzése céljából saját házi etalont készítettem. Az eddig leírtakon túl definiáltam és megvalósítottam olyan további mérési elrendezéseket is, amelyek segítségével az általam vizsgált távoli fényporos elrendezés mérése az alkalmazott geometriától függetlenné tehető, vagyis lehetővé válik a hullámhossz konvertáló anyagok abszolút karakterizálása is.

szerző

Takács Dalma
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)

konzulensek

Dr. Hegedüs János
Tudományos munkatárs, Elektronikus Eszközök Tanszék
Hantos Gusztáv
adjunktus, Elektronikus Eszközök Tanszék