{"id":170247,"date":"2019-04-24T18:22:15","date_gmt":"2019-04-24T16:22:15","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=170247"},"modified":"2019-04-24T18:22:15","modified_gmt":"2019-04-24T16:22:15","slug":"neuer-roter-leuchtstoff-macht-leds-effizienter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/neuer-roter-leuchtstoff-macht-leds-effizienter\/","title":{"rendered":"Neuer roter Leuchtstoff macht LEDs effizienter"},"content":{"rendered":"

An der Universit\u00e4t Innsbruck<\/em> gelang es, einen neuen roten Leuchtstoff zu entwickeln, der die Lichtausbeute von LEDs steigert und die Beleuchtungsmittel deutlich effizienter macht.<\/p>\n

Leuchtdioden oder LEDs k\u00f6nnen nur Licht einer bestimmten Farbe erzeugen. Anders verh\u00e4lt sich dies bei wei\u00dfem Licht, das aus mehreren Farben besteht und ein spezielles Verfahren zur Farbmischung erfordert. Bei wei\u00dfen LEDs werden rote und gelb-gr\u00fcne Phosphore durch das Licht einer blauen Diode angeregt. Die Partikel entsenden entsprechendes Licht im roten und gr\u00fcnen Bereich und ergeben in Kombination mit dem blauen Licht schlie\u00dflich wei\u00dfes Licht, erkl\u00e4rt Hubert Huppertz<\/em><\/a> vom Institut f\u00fcr Allgemeine, Anorganische und Theoretische Chemie<\/em> <\/a>der Universit\u00e4t Innsbruck<\/em><\/a>.<\/p>\n

Roter Leuchtstoff<\/h3>\n

Die Schw\u00e4che von konventionellen wei\u00dfen LEDs liegt in deren geringer Lichtausbeute. Diese ist auf die Beschaffenheit des menschlichen Auges zur\u00fcckf\u00fchren. Dieses nimmt Gr\u00fcn besonders gut wahr, Blau und Rot hingegen weniger gut. Jetzt ist es Huppertz<\/em> und seinem Team gelungen, einen neuen roten Leuchtstoff zu entwickeln, dessen Licht vom Auge gut wahrgenommen wird. Der Leuchtstoff steigert die Lichtausbeute von wei\u00dfen LEDs um rund ein Sechstel und verbessert die Energie-Effizienz von Beleuchtungs-Systemen deutlich. Basis der Innovation ist der rote Phosphor, der alle Anforderungen an die optischen Eigenschaften eines Leuchtstoffs erf\u00fcllt. In Anlehnung an die Formel Sr[Li2<\/sub>Al2<\/sub>O2<\/sub>N2<\/sub>]:Eu2+<\/sup> gaben ihm die Forscher den Namen SALON<\/em>.<\/p>\n

Weiterentwicklung<\/h3>\n

Die Entwicklung geht auf Huppertz<\/em>s Doktorat zur\u00fcck, das er an der Universit\u00e4t Bayreuth<\/em><\/a> absolvierte. Damals entwickelte er mit Europium<\/em> dotierte Nitride, die fluoriszieren. Europium<\/em> ist ein Metall der Seltenen Erden. Von der damaligen Arbeitsgruppe weiter optimiert, werden die fluoriszierenden Nitride heute vielfach eingesetzt.<\/p>\n

Die roten Farbstoffe des roten Phosphor sind mitverantwortlich, dass LEDs nicht mehr kalt-wei\u00df, sondern auch warm-wei\u00df leuchten. Aber auch diese roten Farbstoffe sind vom menschlichen Auge nicht gut wahrnehmbar. Sie entsenden zwar rotes Licht im sichtbaren Bereich, ein Gro\u00dfteil der Energie geht aber in den Infrarotbereich, den das menschliche Auge nicht wahrnimmt.<\/p>\n

Mit dem neu entwickelten Leuchtstoff SALON<\/em> ist es nun gelungen, die Lichtemission von Rot leicht in Richtung Blau zu verschieben, um so einen orange emittierenden Stoff zu erhalten.<\/p>\n

\u201eMit SALON haben wir weniger Energieverlust, es emittiert genau in dem roten Bereich, den wir sehen k\u00f6nnen.\u201c Hubert Huppertz<\/em><\/p><\/blockquote>\n

Kristallstruktur<\/h3>\n

Es sei schwierig gewesen, die Synthese zu optimieren, berichtet das Forscherteam. Zun\u00e4chst standen nur wenige sehr kleine Partikel in einer inhomogenen Probe zur Verf\u00fcgung. Schlie\u00dflich konnte aus einem der vielversprechendsten Syntheseprodukte ein Kristall isoliert und damit die Struktur des neuen Materials bestimmt werden.<\/p>\n

F\u00fcr eine weitere Charakterisierung des neuen Materials kooperierten die Forscher mit dem Industriepartner OSRAM Opto Semiconductors<\/em><\/a>, dem Fraunhofer Institut f\u00fcr Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS<\/a> sowie der Forschungsgruppe um Dirk Johrendt<\/a><\/em> an der Ludwig-Maximilians-Universit\u00e4t M\u00fcnchen<\/em><\/a>. Die Innovation wurde bereits zum Patent angemeldet.<\/p>\n

Hier gelangen Sie zum Paper<\/a>:<\/p>\n

Sr[Li2Al2O2N2]:Eu2+ \u2014 A high performance red phosphor to brighten the future. Gregor J. Hoerder, Markus Seibald, Dominik Baumann, Thorsten Schr\u00f6der, Simon Peschke, Philipp C. Schmid, Tobias Tyborski, Philipp Pust, Ion Stoll, Michael Bergler, Christian Patzig, Stephan Rei\u00dfaus, Michael Krause, Lutz Berthold, Thomas H\u00f6che, Dirk Johrendt & Hubert Huppertz. Nature Communications 10, 1824 (2019)<\/p>\n

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Zukunftsperspektiven: K\u00f6nnen wir das Licht ausschalten?<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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