Figure 2 - uploaded by Willem D. van Driel
Content may be subject to copyright.
The LED supplier landscape is exploding. Just a short list of companies providing LED packages. It resulted in an increased variety of LED packages.
Source publication
In the past 4 years we have witnessed a change in quality and reliability to make the marked introduction of solid-state lighting (SSL) successful. LED penetration levels have reached values of 10–30%, depending on the application. The number and variety of LED packages and, thus, associated LED-based products, have significantly increased in the p...
Similar publications
The Sm3+ ions activated perovskite SrTiO3 phosphors were successfully synthesized by the facile solid-state reaction method. The performance of Sm3+ ions doped into the SrTiO3 on the structural, optical and thermal quenching behaviours were investigated in detail. The XRD, FESEM, photoluminescence, decay time analysis and UV–Visible spectroscopy we...
Light-emitting diodes (LEDs), a type of solid-state lighting (SSL), offer the electric lighting
market a new and revolutionary light source that saves energy and improves light quality,
performance, and service. The first LEDs were produced in the 1950s by British scientists
who discovered that the semiconductor gallium arsenide emits low-level inf...
The market for solid-state lighting (SSL) systems has expanded 40-fold in installed lamps since 2001. At the same time, systems which preserve materials over time and promote material reuse are getting increasing attention in light of calls for reducing consumption of natural resources. As new lighting technology products are designed and brought t...
Light-emitting diodes (LEDs) are replacing conventional lighting sources, like incandescent and fluorescent lamps, due to their higher efficiency, lower energy consumption and environmental friendliness characteristics. Additional applications envisaging “engineered light” able to control the human circadian rhythm are now in place with emphases on...
Exposure Limit Values (ELV) for artificial lighting were defined in order to prevent light-induced damage to the retina. The evaluation of the lighting devices include the correction of their spectra by the B(λ) function or blue light hazard function, representing the relative spectral sensitivity of the human eye to the blue light. This weighting...
Citations
... Por las razones anteriormente expuestas, el empleo de LEDs en los sistemas de iluminación ha crecido significativamente en los últimos años [19], y seguirá creciendo en los próximos [20]; según reporte del Departamento de Energía de Estados Unidos, se espera que esta tecnología abarque el 72% del mercado de la iluminación general para el 2025 y el 84% para el 2030 [21]. En Cuba, también, el uso de LEDs como fuentes de iluminación está aumentando vertiginosamente; el Ministerio de Energía y Minas (MINEM) aplica desde el 2014 una política para implementar de forma paulatina la iluminación basada en LEDs en áreas residenciales y no residenciales, y empresas del Ministerio de Industrias (MINDUS) y de la Unión de Industrias Militares (UIM) han desarrollado lámparas y luminarias con LEDs como fuentes de iluminación. ...
En la predicción de la confiabilidad de los LEDs, no considerar el cambio de color como modo de falla, podría generar resultados no deseados; sin embargo, no son muy abundantes en la literatura, métodos que consideren este modo de falla, de los cuales una gran parte no contempla a la vez, los factores de temperatura y corriente. En este trabajo se desarrolló, a partir de la integración de métodos basados en la física de las fallas y métodos basados en datos, un nuevo método para la predicción de la confiabilidad de LEDs en base al cambio de color, y que tiene en cuenta la temperatura y la corriente. Con el método desarrollado se pueden predecir, en comparación con los métodos de las normas IES TM-21-11 e IES TM-
35-19, más índices de confiabilidad como la función de confiabilidad, el MTTF y la
función de riesgo. Además, se presenta, la obtención de los modelos de varios índices de confiabilidad de una muestra de LEDs NF2L757DR de NICHIA CORPORATION. Las gráficas obtenidas son similares a las reportadas en la literatura, y evidencian que un aumento de la temperatura y/o la corriente en los LEDs, implica una disminución en la confiabilidad.
... También el incremento de los procesos y nuevos materiales en la industria de la iluminación basada en LEDs han provocado que estén apareciendo modos de fallas desconocidos [1]. Esto ha abierto el camino para que los métodos de predicción de la confiabilidad de los LEDs se conviertan en temas de investigación constante en el campo de la iluminación artificial. ...
... Entonces; si y son variables aleatorias continuas con función de distribución conjunta ( , ) y distribuciones marginales ( ) y ( ) respectivamente, sea una cópula, tal que se cumpla [1], entonces ρ de Spearman, y τ de Kendall para y pueden ser expresados, en términos de cópulas, como: vea ecuación (6 y 7). ...
Due to the complexity of LEDs failure modes and mechanisms, its reliability is a key research issue. Existing methods for LEDs reliability prediction only consider one failure mode: lumen degradation or color change; however, working with only one failure mode could limit the scope of the analysis. This paper shows the procedure for obtaining reliability models of white LEDs through of bivariate copulas, from ''times to failure'' taken from the consulted literature. The results obtained show that the best fitting copula model, according to the Akaike Information Criterion (AIC) is the Clayton copula, whose Kendall correlation coefficient indicates that the characteristic parameters ''lumen maintenance” and ''variation of chromaticity coordinates'' are not completely independent.
... Las últimas generaciones de LEDs como fuentes de iluminación, en relación a las tecnologías tradicionales, ofrecen una gran variedad de ventajas [13], como alta luminosidad [29], gran eficacia [7], tiempo de vida superior a 50 mil horas [12], menor disipación de energía, encendido instantáneo, ausencia de contenido de mercurio, mayor resistencia a las vibraciones [24], dimensiones reducidas [13], entre otras. Por dichas razones, el empleo de LEDs en los sistemas de iluminación ha crecido significativamente en los últimos años [23], y seguirá creciendo en los próximos; según reportes del Departamento de Energía de Estados Unidos, se estima que la tecnología LED abarque el 72% del mercado de la iluminación general para el 2025 y el 84% para el 2030 [19]. Con el incremento del uso de los LEDs en los sistemas de iluminación, la predicción de su confiabilidad constituye un tema de vital importancia y un desafío para la comunidad científica internacional; pues los mecanismos y modos de falla son muy complejos en estos dispositivos, y los métodos tradicionales, frecuentemente usados para detectar fallos en las fuentes tradicionales de iluminación, no pueden ser aplicados a los LEDs debido a que estos se degradan continuamente; es decir, los valores de los indicadores de rendimiento (factor del mantenimiento del flujo luminoso o LM por sus siglas en inglés, mantenimiento del color, coordenadas de cromaticidad, entre otros) varían eventualmente hasta alcanzar niveles que constituyen fallos. ...
In LEDs reliability prediction, not considering the color shift could generate undesired results; however, in the literature it is not frequent to find methods that consider this failure mode; and a great part of the existing methods do not integrate in the analysis the factors of temperature and current jointly. In this work, a new method was developed to predict the LEDs reliability based on the color shift, which takes into account the temperature and current. With the developed method, more reliability indicators, such as reliability function, risk function and mean time to failure (MTTF), can be predicted in comparison with the IES TM-21-11 and IES TM-35-19 methods. In addition, the models of several reliability indicators of a sample of NF2L757DR LEDs from NICHIA CORPORATION are presented. The obtained graphs show that with increasing temperature and/or current, reliability decreases. KEYWORDS: Solid state lighting (SSL); lifetime prediction; degradation models; Physics of failure-based (PoF) methods; data-driven (D-D) methods.
... También el incremento de los procesos y nuevos materiales en la industria de la iluminación basada en LEDs han provocado que estén apareciendo modos de fallas desconocidos [1]. Esto ha abierto el camino para que los métodos de predicción de la confiabilidad de los LEDs se conviertan en temas de investigación constante en el campo de la iluminación artificial. ...
... Entonces; si y son variables aleatorias continuas con función de distribución conjunta ( , ) y distribuciones marginales ( ) y ( ) respectivamente, sea una cópula, tal que se cumpla [1], entonces ρ de Spearman, y τ de Kendall para y pueden ser expresados, en términos de cópulas, como: vea ecuación (6 y 7). ...
Due to the complexity of LEDs failure modes and mechanisms, its reliability is a key research issue. Existing methods for LEDs reliability prediction only consider one failure mode: lumen degradation or color change; however, working with only one
failure mode could limit the scope of the analysis. This paper shows the procedure for obtaining reliability models of white LEDs through of bivariate copulas, from 'times to failure'' taken from the consulted literature. The results obtained show that
the best fitting copula model, according to the Akaike Information Criterion (AIC) is the Clayton copula, whose Kendall correlation coefficient indicates that the characteristic parameters ''lumen maintenance” and ''variation of chromaticity coordinates'' are not completely independent.
... Además, debido a la permanente introducción de nuevos procesos y materiales en la industria de la iluminación basada en LEDs, modos de falla desconocidos están apareciendo. Por ello, la modelización del tiempo de vida de los LEDs se ha convertido en un tema clave de investigación en el campo de la iluminación de estado sólido (SSL por sus siglas en inglés) (Vos, den Breeijen, and van Driel, 2018). ...
El libro aborda el desarrollo del sistema energético cubano en la actualidad, sus desafíos tecnológicos y sus posibilidades futuras. Es resultado de un proyecto que tiene como objetivos el desarrollo de herramientas para la construcción de escenarios y la planificación del desarrollo de la red aléctrica cubana.
... Además, debido a la permanente introducción de nuevos procesos y materiales en la industria de la iluminación basada en LEDs, modos de falla desconocidos están apareciendo. Por ello, la modelización del tiempo de vida de los LEDs se ha convertido en un tema clave de investigación en el campo de la iluminación de estado sólido (SSL por sus siglas en inglés) (Vos, den Breeijen, and van Driel, 2018). ...
Este libro electrónico es un viaje científico único a las fronteras cambiantes de la transición energética en Cuba, centrándose en los desafíos tecnológicos de dicha transición. La transición a la energía verde con fuentes de energía renovable requiere la capacidad de identificar oportunidades en todas las industrias y servicios, y aplicar las tecnologías y herramientas adecuadas para lograr sistemas de producción de energía más sostenibles. Este libro electrónico cubre una gran diversidad de experiencias de los países del Caribe con nuevas soluciones y aplicaciones tecnológicas verdes. Incluye diversas evaluaciones tecnológicas de sistemas energéticos y análisis de prospectiva tecnológica con un enfoque particular en Cuba.
... Besides, due to the permanent introduction of new processes and materials in the LED lighting industry, unknown failure modes are appearing. For that reason, the lifetime modelling of LEDs has become a key issue of research in the solid-state lighting field (SSL) (Vos, den Breeijen, and van Driel, 2018). ...
This eBook is a unique scientific journey to the changing frontiers of energy transition in Cuba focusing on technological challenges of the Cuban energy transition. The focus of this milestone publication is on technological aspects of energy transition in Cuba. Green energy transition with renewable energy sources requires the ability to identify opportunities across industries and services and apply the right technologies and tools to achieve more sustainable energy production systems. The eBook is covering a large diversity of Caribbean country´s experiences of new green technological solutions and applications. It includes various technology assessments of energy systems and technological foresight analyses with a special focus on Cuba.
... Besides, due to the permanent introduction of new processes and materials in the LED lighting industry, unknown failure modes are appearing. For that reason, the lifetime modelling of LEDs has become a key issue of research in the solid-state lighting field (SSL) (Vos, den Breeijen, and van Driel, 2018). ...
Photovoltaic systems have increased their use in recent years at an accelerated rate. The environments where these systems are used to generate electricity are diverse. There are many factors that affect the efficiency of solar modules, these depend on the installation conditions and the geographical characteristics of the environment. In the scientific literature, there is insufficient research to study the effect of dust accumulation, which combines various dusty environments. This research exposes the problem of the effect of dust accumulation on the efficiency of photovoltaic modules, in the mining and industrial environment of the municipality of Moa, where all nickel production in Cuba is developed. The contributions of this research have a positive impact on the sizing of photovoltaic systems for this type of environment.
... Thus, the enhancement of the thermal characteristics of LED packages will effectually lengthen the lifetime of the packages. 2,8,9 For middle power LED packages, conducting metal-based leadframes that are integrated with plastics, such as polyphthalamide, polycyclohexylenedimethylene terephthalate (PCT), epoxy molding compounds, are commonly used, through which the heat generated from the LED packages is mostly released. Thus, such plastics-incorporated leadframes have rather poor heat dissipation efficiency, resulting in high thermal resistance and device failure. ...
... However, upon the operation of LEDs, these areas could cause internal optical loss in the packages, reducing the heat dissipation and consequently deteriorating the performance of LED packages particularly when exposed to high temperature/high moisture ambience for long time. [8][9][10][11] So far, to improve the efficacy of LED packages, white silicone was coated over the LED chips and plastic reflectors (e.g., PCT) of LED packages. It was reported that TiO 2 having high refractive index was often mixed with epoxy to improve the output performance of LEDs. ...
We investigated the effect of selective coating of white silicone on the output and thermal performance of white LED packages for middle power lighting application. The LED package, where a Zener diode part was coated by TiO2 particles-mixed white silicone, exhibited lower surface temperature and heat flux than those with the uncoated Zener diode. The white silicone-coated packages resulted in lower thermal resistance (Rth) than the uncoated ones. For example, the Rth at 85 °C of the uncoated and coated white LED packages in the junction-PCB was 26.30 K W⁻¹ and 21.98 K W⁻¹, respectively. The coated blue and white LED packages yielded 6.5% and 4.5% higher luminous fluxes than the uncoated packages, respectively. Far-field emission patterns showed that the coated white LED packages had view angle of 118.06° and 118.10° along the two orthogonal directions, respectively, whilst the uncoated package gave 117.37° and 117.55°. After operation under 60 °C/80% relative humidity condition for 1000 h, the uncoated white LED package yielded maintenance rate of 96.85% whereas the coated packages gave 98.17%. At 85 °C under 200 mA, the thermal resistance of the white silicone-coated white LED packages was lowered by 17.7% than the uncoated packages.
... Con el incremento del uso de los LEDs en los sistemas de iluminación, la predicción de la confiabilidad de estos, constituye un tema de vital importancia y un desafío para la comunidad científica internacional; pues los mecanismos y modos de fallas son muy complejos en estos dispositivos, y los métodos tradicionales, frecuentemente usados para detectar fallas en las fuentes tradicionales de iluminación, no pueden ser aplicados a los LEDs, debido a que estos se degradan continuamente [5]; es decir, los valores de los indicadores de desempeño (flujo luminoso, coordenadas de color, entre otros) varían eventualmente hasta alcanzar niveles que constituyen fallas. Además, debido a la permanente introducción de nuevos procesos y materiales en la industria de la iluminación basada en LEDs, modos de fallas desconocidos están apareciendo [6], por lo que los métodos para la predicción de la confiabilidad de los LEDs se ha convertido en uno de los temas claves de investigación en el campo de la Iluminación de Estado Sólido. ...
Due to the increased use of LED technology and the complexity of its modes and failure mechanisms, its reliability is a key research issue. To carry out reliability studies based on accelerated test data, the Weibull distribution is generally the most widely used; but in the LEDs, as these are degraded continuously, this distribution may not work with the same efficacy. This paper shows the procedure for obtaining reliability models of white LEDs used in lighting, from non-traditional probability distributions of "times to failure" obtained, according to the criterion L 70 of ASSIST, from accelerated testing of the consulted literature. The analyzes carried out with the “times to failure” showed that there is insufficient evidence to reject that the data follow the distributions of Weibull-Exponential Generalized(WGED) and Modified Weibull(MWD), according to the Kolmogorov-Smirnov Test.
