Forschung verbessert LED

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Forschung verbessert
LED-Technologie
FHV-Forschungsprojekt liefert
maßgeschneiderte Emissionsspektren für effiziente LEDs.
Gegenwärtig befindet sich der
Beleuchtungsmarkt in einem
großen Wandel. Vertraute Lichtquellen wie beispielsweise die
Glühbirne oder Halogenlampen
werden durch effizientere Alternativen ersetzt. Nicht jede dieser neuen Lichtquellen ist je-
doch eine wirkliche Alternative.
Die sogenannten Energiesparlampen haben zum Beispiel
problematischen Inhaltstoffe
und die Lichtqualität, d.h. die
Farbverteilung des abgegebenen Lichts ist nicht optimal.
Die LED-Technologie hingegen
bietet ein kontinuierliches
Spektrum, das alle sichtbaren
Farben abdeckt sowie eine augenblickliche Lichtleistung. In
Fluoreszenzfarbstoffproben in angeregtem Zustand.
ihr liegt zweifelslos die Zukunft
der Beleuchtung. Wie diese
Technologie noch weiter verbessert werden kann, damit haben sich David Schmidmayr,
MSc., Dr. Johann Zehetner und
Dr. Johannes Edlinger vom Forschungszentrum Mikrotechnik
an der FH Vorarlberg auseinandergesetzt. Sie untersuchten die
Einsatzfähigkeit organischer
Fluoreszenzfarbstoffe
und
Quantum Dots als Farbkonversionsmaterialien in WeißlichtLEDs.
Blaues Licht wird weiß
Moderne Weißlicht-LEDs bestehen aus einer blauen Leuchtdiode und einer Farbkonversionsschicht (Phosphorschicht),
die Teile des blauen Lichts in
andere Farben des sichtbaren
Spektrums umwandelt. Die so
erzeugte Mischung wird als
weißes Licht wahrgenommen.
Die Qualität der Lichtquelle
wird zu einem großen Teil von
der Konversionsschicht bestimmt. Dabei liegt der Fokus
auf einer effizienten und farbspezifischen Umwandlung des
blauen Erregerlichts. Herkömmliche warm-weiße LEDs
verwenden Phosphore, die ein
sehr breites Emissionsspektrum besitzen und darum auch
im nahen Infrarotbereich emittieren. In diesem Bereich des
Spektrums ist die Empfindlichkeit des menschlichen Auges
praktisch null, was zur Folge
hat, dass diese Lichtanteile
nicht zur Hellempfindung beitragen und als Verluste betrachtet werden können. Durch
den Einsatz von Halbleiter
Quantum Dots, welche ein sehr
schmales und einstellbares
Emissionsband haben, können
diese Verluste noch weiter
­reduziert werden. Des Weiteren
zeigen kommerziell eingesetzte Phosphore eine Lücke im
­Bereich der blau/grünen Lichtfarben. Um die Farbwiedergabefähigkeit einer phosphor-
Session 2 – Mittwoch, 3. April, 15:30–17:15 Uhr
Mechatronische Systeme
Moderation: Gernot Grabmair, FH Oberösterreich
• Schaltruckunterdrückung in hybriden Antriebssträngen für
­Funfahrzeuge Gernot Grabmair, Verena Leitner, Simon Mayr, FH
­Oberösterreich
• Eine Pilotstudie zum Vergleich des Fahrempfindens und des
­subjektiven Nutzens eines e-cars mit einem herkömmlichen ­Stadtauto
Ulrich Frick, Wolfgang Wiedermann, Christian Madritsch, ­Thomas
­Klinger, Christoph Uran, Helmut Wöllick, FH Kärnten, ­Universität Wien
• Development of a Hybrid Control Unit in Dymola Markus Öttl, ­Markus
Andres, Horatiu Pilsan, FH Vorarlberg, Modelon GmbH, Deutschland
• Quantum Dots and Organic Fluorescent Molecules for LED-based
White-Light Generation David Schmidmayr, FH Vorarlberg
• Konzeptionierung und Errichtung einer Photovoltaikanlage für ­
Lehr- und Forschungszwecke Rudolf Oberpertinger, Andreas, Petz,
FH Campus Wien
(Ausschnitt aus dem umfangreichen Vortragsprogramm des
Forschungsforums)
konvertierten Weißlicht-LED
zu verbessern ist es deshalb
notwendig, alternative Fluoreszenzfarbstoffe zu erforschen.
Ergebnisse vielseitig einsetzbar
Die Arbeit der drei Forscher hat
gezeigt, dass das Material (Matrix), in welches die Fluoreszenzmaterialien eingebettet
werden, wesentlich die Lebensdauer beeinflusst und deshalb
für die Produktentwicklung eine Herausforderung darstellt.
Ihre Messungen mit Farbkon-
7. Forschungsforum
3. bis 4. April 2013
FH Vorarlberg,
Hochschulstraße 1
6850 Dornbirn
Das detaillierte Programm
finden Sie auf www.fhv.at/
ffh2013
Anmeldung unter
https://www.conftool.net/
ffh2013, Anmeldeschluss
ist der 15. März 2013.
versionsschichten, die sowohl
Quantum Dots als auch organische Fluoreszenzmoleküle
beinhalteten, zeigten eine verbesserte Effizienz bei hohem
Farbwiedergabewert. Auf dieser Basis lassen sich effiziente
LEDs mit maßgeschneiderten
Emissionsspektren für eine
Vielzahl spezieller Einsatzzwecke herstellen. David Schmidmayr, MSc. wird die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts beim 7. Forschungsforum
vorstellen.
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