Lumineszierende Gläser für weiße Leuchtdioden

Weiße LEDs, die eine Kombination einer blauen LED mit einem gelb emittierenden Leuchtstoff darstellen, ermöglichen im Vergleich zu herkömmlichen Beleuchtungselementen aufgrund des fehlenden Rotanteils oft nur eine »kaltweiße« Farbwiedergabe. Zudem zeigt ein Teil der bislang eingesetzten Leuchtstoffe eine Degradation aufgrund der durch die hohen Betriebsströme generierten Wärme.

Neue Leuchtstoffe auf Basis lumineszierender Gläser, dotiert mit Seltenen Erden, sollen die Lebensdauer von weißen Leuchtdioden erheblich erhöhen und einen langzeitstabilen Farbeindruck sicherstellen. Die lumineszierenden Gläser zeichnen sich durch eine erhöhte chemische und thermische Stabilität sowie elementspezifische Emissionen aus. Durch geeignete Auswahl und Kombination mehrerer Seltener Erden ist es möglich, ein breites Spektrum von Farben und Farbtemperaturen einzustellen.

Die Schwierigkeit bei Weißlicht-LEDs besteht in der richtigen Kombination aus LED und Leuchtstoff, sodass ein weißer Lichteindruck entsteht. Dessen Bewertung erfolgt mit dem sogenannten CIE-Diagramm. Der Farbort von Weißlicht-LEDs sollte sich hierbei im Bereich natürlicher Lichtquellen befinden. Dafür müssen sich die Emission des Leuchtstoffs und die Emission der blauen LED im CIE-Diagramm gegenüberliegen. Vor allem Terbium und Europium eignen sich sehr gut für den Einsatz in der Beleuchtungstechnik. Beide weisen unter ultravioletter (UV)/Blaulichtanregung eine intensive Emission im grünen (Terbium) beziehungsweise im roten Spektralbereich (Europium) auf. Durch Mischung beider Seltener Erden kann so das gesamte Spektrum von rot bis grün abgebildet werden. 

Lumineszierende Gläser
© Foto Fraunhofer AWZ Soest

Lumineszierende Gläser verschiedener Zusammensetzung.