Forschung -

LED-Leuchtstoff steigert Lichtausbeute

Das menschliche Auge ist für grünes Licht empfindlicher als für rotes oder blaues. Ein neu entwickelter roter Leuchtstoff strahlt Licht ab, das vom Auge auch gut wahrgenommen wird. Damit lässt sich die Lichtausbeute von weißen LEDs um rund ein Sechstel steigern.

Leuchtdioden senden einfarbiges Licht aus. Mit unterschiedlichen Verfahren zur Farbmischung lässt sich auch weißes Licht erzeugen. „Bei einer weißen LED werden rote und gelb-grüne Phosphore vom Licht einer blauen Diode angeregt, sodass sie rotes und grünes Licht emittieren das in Kombination mit dem Blau der LED weißes Licht ergibt“, beschreibt Hubert Huppertz vom Institut für Allgemeine, Anorganische und Theoretische Chemie der Universität Innsbruck die Funktionsweise. Seinem Team ist es in Zusammenarbeit mit Osram Opto Semiconductors gelungen, einen neuen roten Leuchtstoff zu synthetisieren, der über sehr gute Lumineszenzeigenschaften verfügt und LED-Beleuchtungsmittel deutlich energieeffizienter machen kann.

Der rote Phosphor Sr[Li2Al2O2N2]:Eu2+ erfüllt alle Anforderungen an die optischen Eigenschaften eines Leuchtstoffs. Gegenüber bisher verwendeten roten Farbstoffen, bei denen ein Großteil der Energie in den Infrarotbereich geht, den das menschliche Auge nicht wahrnimmt, verschiebt der in Innsbruck entwickelte Leuchtstoff die Lichtemission von Rot in Richtung Blau.

„Weil zunächst nur wenige sehr kleine Partikel in einer sehr inhomogenen Probe zur Verfügung standen, war es schwierig die Synthese zu optimieren“, erzählt Doktorand Gregor Hoerder. Der Durchbruch gelang, als die Forscher einen Einkristall aus einem der vielversprechendsten Syntheseprodukte isolieren und damit die Struktur des neuen Materials bestimmen konnten. „Der Stoff ist so synthetisiert, dass er mehr im orangen als im roten Bereich emittiert, also genau in dem Bereich, den wir sehen können“, erklärt Huppertz. „So gibt es weniger Energieverluste.“

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