Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Technologie für warmweiße LEDs

25.02.2019

Leuchtdioden (LED) ermöglichen deutliche Energieeinsparungen gegenüber herkömmlichen Leuchtmitteln. Bezüglich der Lichtqualität sind allerdings herkömmliche Beleuchtungslösungen den LEDs noch überlegen, da LEDs nicht das volle Farbspektrum wiedergeben. Vor allem fehlt ein effizienter roter Leuchtstoff in LEDs, um wärmeres Weißlicht zu erzeugen. In dem Projekt EuroLED arbeiten vier Partner an der Entwicklung eines nanoskaligen Leuchtstoffsystems für weiße LEDs, das auf einem grundlegend neuen Konzept basiert. Mit der energieeffizienten Erzeugung von warmweißem Licht wollen sie die Akzeptanz für energiesparende LEDs in der Bevölkerung erhöhen.

Ähnlich wie Sonnenlicht beeinflusst die Farbtemperatur von Leuchtmitteln unser Wohlbefinden. Je mehr Rotanteile sich im wahrgenommenen Spektrum befinden, umso wärmer und angenehmer ist seine Wirkung auf uns. Vor 14 Jahren gelang es erstmals, mit LEDs eine physiologisch angenehmere Arbeitsatmosphäre, also warmes weißes Licht, zu erzeugen. Basis war der in Japan entwickelte rote Leuchtstoff CASN.


Am Fraunhofer CAN in Hamburg entwickeln die Forscher Leuchtmittel für effizientere, wärmere Weißlicht-LED.

© Fraunhofer IAP, Fotograf: Till Budde

Noch heute werden Weißlicht- LEDs zusätzlich mit dem roten Leuchtstoff beschichtet, um warmes weißes Licht zu erhalten. Jedoch ist CASN äußerst ineffizient, da es einen Großteil der Strahlung nahen Infrarot-Spektralbereich abgibt, welcher für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Die EuroLED-Partner entwickeln jetzt eine geeignete Alternative.

Neuartiges rot emittierendes Leuchtmittel

»Am Fraunhofer IAP haben wir bereits einen rot emittierenden nanoskaligen Leuchtstoff entwickelt und patentiert. Er basiert auf speziellen aus mit dreiwertigen Europium-Ionen modifizierten Nanopartikeln. Dieses schmalbandige Emittermaterial kann als zusätzliche Schicht auf eine herkömmliche weiße LED aufgetragen werden«, erklärt Dr. Christoph Gimmler, der das Projekt am Fraunhofer CAN, einem Forschungsbereich des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP, leitet.

»Dreiwertige Europium-Ionen haben ein sehr enges Emissionsband, das für das menschliche Auge bis zu dreimal stärker sichtbar ist als das Licht, das von dem herkömmlichen roten Leuchtstoff CASN abgestrahlt wird. Dadurch ist Eu-dotiertes Material deutlich effizienter als CASN«, so Gimmler.

Das Projekt EuroLED

Im Rahmen des Projektes werden die Fraunhofer-Forscher basierend auf YVO4:Eu den Leuchtstoff weiter optimieren. Insbesondere die Lichtausbeute und die Herstellungskosten stehen hierbei im Fokus. Bei den Projektpartnern wird der Leuchtstoff dann eingehend und für die Entwicklung und Herstellung von Prototypen dieser neuen Generation von LEDs weiter prozessiert. Die Technologie soll im Anschluss bis zur Serienreife und Markteinführung vorangetrieben werden.

»Ursprünglich haben wir den Leuchtstoff noch im Gramm-Maßstab hergestellt. Im Laufe des Projektes werden wir die Ausbeute auf bis zu 1 kg Material je Batch herstellen, um die Projektpartner zu beliefern. Darüber hinaus verfügen wir im Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und –verarbeitung PAZ über industrienahe Syntheselinien, mit denen wir das Material auch im Tonnenmaßstab zur Verfügung stellen könnten.«

Konsortialführer des Projekts ist das niederländische KMU Seaborough Research B.V. Das forschende KMU ist schon seit über zehn Jahren im Bereich LED am Markt tätig. Im Projekt EuroLED wird hier die Demonstrator-LED hergestellt und hinsichtlich seiner optischen Eigenschaften und Langzeitstabilität charakterisiert werden. Weitere deutsche Partner sind neben dem Fraunhofer IAP, das Forschungsinstitut für Anorganische Werkstoffe-Glas-Keramik-GmbH (FGK) und die MJR PharmJet GmbH. FGK und MJR befassen sich mit der weiteren Prozessierung desim Fraunhofer CAN entwickelten roten Leuchtmittels für die Beschichtung der LED. MJR PharmJet verfügt zudem über das technische Knowhow und die Ausrüstung, um diese notwendigen Prozessschritte großtechnisch durchzuführen.

Die Materialentwicklung am Fraunhofer CAN innerhalb des 18-monatigen Projekts EuroLED wird mit ca. 212.000 Euro durch den Projektträger Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) im Rahmen des Förderprogramms für forschungstreibende KMU Eurostars finanziert. Es startete am 1. November 2018. Am 13. Februar 2019 trafen sich die Partner in Hamburg am Forschungsbereich CAN des Fraunhofer IAP, um die ersten Fortschritte vorzustellen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Christoph Gimmler
Arbeitsgruppenleiter | Nanoskalige Energie- und Strukturmaterialien

https://www.iap.fraunhofer.de/de/Forschungsbereiche/CAN/nanoskalige-energie-und-...

Weitere Informationen:

https://www.iap.fraunhofer.de/de/Pressemitteilungen/2019/warmweisse-led.html

Dr. Sandra Mehlhase | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wasserstofffabrik der Zukunft
02.04.2020 | Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

nachricht Jade Hochschule entwickelt alternative Steuerungselemente für die Automobil- und Luftfahrtbranche
27.03.2020 | Jade Hochschule - Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Blockierung des Eisentransports könnte Tuberkulose stoppen

Tuberkulose-Bakterien brauchen Eisen zum Überleben. Wird der Eisentransport in den Bakterien gestoppt, so kann sich der Tuberkulose-Erreger nicht weiter vermehren. Nun haben Forscher der Universität Zürich die Struktur des Transportproteins ermittelt, das für die Eisenzufuhr zuständig ist. Dies eröffnet Möglichkeiten zur Entwicklung neuer Medikamente.

Einer der verheerendsten Erreger, der sich im Inneren menschlicher Zellen vermehren kann, ist Mycobacterium tuberculosis – der Bazillus, der Tuberkulose...

Im Focus: Blocking the Iron Transport Could Stop Tuberculosis

The bacteria that cause tuberculosis need iron to survive. Researchers at the University of Zurich have now solved the first detailed structure of the transport protein responsible for the iron supply. When the iron transport into the bacteria is inhibited, the pathogen can no longer grow. This opens novel ways to develop targeted tuberculosis drugs.

One of the most devastating pathogens that lives inside human cells is Mycobacterium tuberculosis, the bacillus that causes tuberculosis. According to the...

Im Focus: Corona-Pandemie: Medizinischer Vollgesichtsschutz aus dem 3D-Drucker

In Vorbereitung auf zu erwartende COVID-19-Patienten wappnet sich das Universitätsklinikum Augsburg mit der Beschaffung von persönlicher Schutzausrüstung für das medizinische Personal. Ein Vollgesichtsschutz entfaltet dabei in manchen Situationen eine bessere Schutzwirkung als eine einfache Schutzbrille, doch genau dieser ist im Moment schwer zu beschaffen. Abhilfe schafft eine Kooperation mit dem Institut für Materials Resource Management (MRM) der Universität Augsburg, das seine Kompetenz und Ausstattung im Bereich des 3D-Drucks einbringt, um diesen Engpass zu beheben.

Das Coronavirus SARS-CoV-2 wird nach heutigem Wissensstand maßgeblich durch Tröpfcheninfektion übertragen. Dabei sind neben Mund und Nase vor allem auch die...

Im Focus: Hannoveraner Physiker entwickelt neue Photonenquelle für abhörsichere Kommunikation

Ein internationales Team unter Beteiligung von Prof. Dr. Michael Kues vom Exzellenzcluster PhoenixD der Leibniz Universität Hannover hat eine neue Methode zur Erzeugung quantenverschränkter Photonen in einem zuvor nicht zugänglichen Spektralbereich des Lichts entwickelt. Die Entdeckung kann die Verschlüsselung von satellitengestützter Kommunikation künftig viel sicherer machen.

Ein 15-köpfiges Forscherteam aus Großbritannien, Deutschland und Japan hat eine neue Methode zur Erzeugung und zum Nachweis quantenverstärkter Photonen bei...

Im Focus: Physicist from Hannover Develops New Photon Source for Tap-proof Communication

An international team with the participation of Prof. Dr. Michael Kues from the Cluster of Excellence PhoenixD at Leibniz University Hannover has developed a new method for generating quantum-entangled photons in a spectral range of light that was previously inaccessible. The discovery can make the encryption of satellite-based communications much more secure in the future.

A 15-member research team from the UK, Germany and Japan has developed a new method for generating and detecting quantum-entangled photons at a wavelength of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungen

Europäischer Rheumatologenkongress EULAR 2020 wird zum Online-Kongress

30.03.2020 | Veranstaltungen

“4th Hybrid Materials and Structures 2020” findet web-basiert statt

26.03.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Wasserstofffabrik der Zukunft

02.04.2020 | Energie und Elektrotechnik

Reparatur statt Neubau: Beschädigte Zell-Kraftwerke haben eigenen “Werkstatt-Modus”

02.04.2020 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics