科学者たちはLEDライトをより明るくする技術を研究している

[広告_1]

Nguyen Doan Quoc Anh博士とその同僚が開発した新しいTIR技術は、照明効率を高め、運用コストを削減するLEDリフレクターの製造に応用され、2023年の科学イニシアチブコンペティションで最優秀賞を受賞しました。

このプロジェクトは、トン・ドゥック・タン大学電気電子工学部のNguyen Doan Quoc Anh博士、Tran Dinh Cuong博士、Ho Dang Sang博士、Phan Thi Minh Man氏を含む研究チームによって実施されました。

新しいTIRレンズ技術は、LEDランプに取り付けられた全反射レンズ（リフレクターとも呼ばれる）で、放射された光をすべて前方に導き、より均一に分散させます。この新しいTIRレンズ技術は、コスト削減、発光効率の向上、均一性の向上に役立ち、LEDランプの品質と用途の向上につながります。研究チームは、この技術を最適化し、民生照明、産業、農業、漁業などの分野で使用される様々なLED製品に適用できるようにしました。

研究チーム代表のクオック・アン博士は、TIRレンズソリューションは従来の反射鏡や他の種類のレンズよりも広い角度で入射光線を調整できるため、多くの市販のLED照明で広く使用されていると述べました。しかし、TIRレンズは全反射を達成できないことが多いため、効率を確保するには、放射された光線を保持し、前方に集光するための白い保持リングが必要です。「白い保持リングは95.85%の効率を達成できますが、コストが高いのです」とアン博士は述べています。

新しいTIRレンズを使用したLEDライトのサンプル。写真：研究チーム。 — 新しいTIRレンズを使用したLEDライトのサンプル。写真：*研究チーム。*

LED照明の品質と応用性の向上を目指し、科学者グループは、白色固定リングを必要としない新しいTIRレンズ技術を研究開発しました（これにより製品コストを30%削減）。特に、この技術は95%を超える発光効率を実現し、既存の市販LED照明よりも均一な照度向上を実現します。

クオック・アン博士によると、研究チームは2014年にこのアイデアを思いつき、配光の変化を実験的に検証し、色の変化を調査して、光効率を高めコストを節約する方法を模索した。2016年、科学者たちは専用の光学ソフトウェアでシミュレーション計算を行い、モデルを設計・製造した。3年以上の歳月を経て、マルチセグメントコリメータ（MSOC）とマルチ構造光学面（MSOS）の設計を含む新しいTIRレンズが誕生した。これにより、入射光線の放射角度を調整し、入射光をすべて反射することで、発光の均一性を高めることができる。つまり、この新しいレンズは青色光と黄色光を再分配し、白色光の色の質を向上させることができるのだ。

このアプリケーションを実装するために、研究チームは研究用の測定機器を用いて測定を行い、サンプルの結果と比較し、校正を行いました。配光均一性を比較した実験結果では、500 mm²の照射面において、新型TIRレンズを用いた場合の配光均一性指数は、レンズ1と比較して122.4%、レンズIIと比較して495.3%優れていることが示されました。この成功により、新型TIRレンズの研究は2022年に米国特許商標庁（USPTO）で特許を取得しました。

設計、サンプル製造、特許取得という長いプロセスを経て、クオック・アン博士と同僚たちは、この製品が市場で商品化されることを期待しています。「この新しいTIRレンズ技術は使いやすく、導入も容易で、幅広い応用が可能であり、社会と地域社会に経済的価値をもたらします」とアン博士は述べています。

ホーチミン市ハイテクパーク、ハイテクパーク研究開発センター副所長のTrinh Xuan Thang博士は、 VnExpressの取材に対し、Quoc Anh博士とその同僚の製品をユニークなアイデアを持つ新技術だと評価した。

Thang氏によると、白色LEDを使用する際の大きな課題の一つは、高い均一性を実現することです。さらに、LEDのエネルギー効率もメーカーとユーザーにとって最大の懸念事項です。TIRレンズ技術は、より高品質な光源（LED光の色均一性の向上）と高いエネルギー効率を実現し、今日の世界最先端の技術に匹敵する照明用途でのLED使用を可能にしました。

「著者らは、LEDの使用における主要な問題を解決するアイデアと技術を考案したので、商業化の可能性は非常に高い」とタン博士は述べた。

グエン・ドアン・クオック・アン博士（中央）は、高出力LED用の新しいTIRレンズソリューションで、2023年科学イノベーションコンペティションの最優秀賞を受賞しました。写真：ジャン・フイ — グエン・ドアン・クオック・アン博士（中央）は、高出力LED用の新しいTIRレンズソリューションで、2023年科学イノベーションコンペティションの最優秀賞を受賞しました。写真：*ジャン・フイ*

グエン・ドアン・クオック・アン博士のプロジェクトは、優れたアイデアと体系的かつ詳細な研究プロセスによって、審査員から高い評価を受けました。科学者によると、産業基準を満たせば商業化は完全に可能とのことです。この製品は、2023年科学イニシアチブ・コンペティションで7,000万ドンの最優秀賞を受賞しました。