26/02/2019
Door Ad Spijkers
Lichtdiodes (LED's) maken duidelijke energiebesparingen mogelijk in vergelijking met andere lichtbronnen. Een nieuw onderzoeksproject moet echt warm wit licht mogelijk maken.
Wat betreft de lichtkwaliteit overtreffen de conventionele verlichtingsoplossingen de LED's nog, omdat de diodes niet het volledige kleurenspectrum weergeven. Er ontbreekt vooral een efficiënte rode luminiscerende stof om warmer wit licht in LED's op te wekken. In het project EuroLED werken vier partners aan de ontwikkeling van een nieuwe luminiscerende stof op nanoschaal voor witte diodes.
Hoe meer aandelen rood zich in het waargenomen spectrum bevinden, des de warmer en aangenamer is de uitwerking op de mens. Veertien jaar geleden lukt het voor het eerst om met LED's een fysiologisch aangename werkatmosfeer te creëren. Basis was de in Japan ontwikkelde rode luminiscerende stof CASN. Nog steeds worden LED's met wit licht extra met deze rode stof gecoat om een warm wit licht te krijgen. Helaas is deze stof inëfficiënt, omdat het een groot deel van zijn straling afgeeft in het nabij infrarood bereik, die voor het menselijk oog niet zichtbaar is. De partners EuroLED ontwikkelen nu een geschikt alternatief
Rood luminescerende stof
Het Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) heeft al een rood emitterende luminiscerende stof op nanoschaal ontwikkeld en daar octrooi op gekregen. Het is gebaseerd op speciale, met driewaardige Europium-ionen gemodificeerde nanodeeltjes. Dit materiaal met een smalle emissieband kan als extra laag op een conventionele witte LED worden opgebracht. Deze emissieband is voor het menselijk oog tot drie sterker als het licht dat door CASN wordt uitgestraald. Daardoor is het met Europium gedoteerde materiaal duidelijk efficiënter.
In het kader van dit project zullen de Fraunhofer-onderzoekers op basis van YVO4:Eu de luminescerende stof verder optimaliseren. Met name de lichtopbrengst en de productiekosten staan daarbij centraal. Bij de projectpartners zal de luminescerende stof dan verder worden bewerkt voor de ontwikkeling en productie van prototypen van deze nieuwe generatie LED's. Vervolgens moet de technologie productierijp worden gemaakt en geïntroduceerd op de markt.
Het projectconsortium wordt aangevoerd door Seaborough Research in Amsterdam-Watergraafsmeer. Dit onderzoeksbureau is al meer dan tien jaar bezig met LED-techniek. In het EuroLED project zal hier ook de Demonstrator-LED worden geproduceerd en worden gekarakteriseerd wat betreft zijn optische eigenschappen en stabiliteit op langere termijn. De andere partners zijn het Forschungsinstitut für Anorganische Werkstoffe-Glas-Keramik (FGK) en MJR PharmJet. Deze partijen houden zich bezig met de verdere verwerking van de bij Fraunhofer ontwikkelde rode luminescerende stof voor de coating van de LED's. MJR PharmJet beschikt bovendien over de technische kennis en de apapratuur om de noodzakelijke processtappen op grote schaal uit te voeren.