Internationaler Tag des Lichts – Fraunhofer AWZ Soest verbessert LEDs

Natürliches Farbspektrum durch Einsatz Seltener Erden - Licht hat größte Relevanz für Wissenschaft, Kunst und Kultur, Bildung und nachhaltige Entwicklung. Mit dem »Tag des Lichts« am 16. Mai weist die UNESCO auf diese Bedeutung hin. Einen Beitrag für den zukunftsweisenden Einsatz leistet das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Anorganische Leuchtstoffe in Soest. Die Forscherinnen und Forscher dort arbeiten unter anderem an LEDs, deren Licht ein natürliches Farbspektrum hat.

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Mit Seltenen Erden angereicherte Spezialgläser leuchten intensiv und vermitteln je nach Zugabe ein gelbweißes Licht. Ein aussichtsreicher Ansatz für die Verbesserung von LEDs [Bild: B. Ahrens/ Fraunhofer AWZ Soest]

Mit Seltenen Erden angereicherte Spezialgläser leuchten intensiv und vermitteln je nach Zugabe ein gelbweißes Licht. Ein aussichtsreicher Ansatz für die Verbesserung von LEDs [Bild: B. Ahrens/ Fraunhofer AWZ Soest]

Am 16. Mai ist Internationaler Tag des Lichts. Ziel dieser von der UNESCO global ins Leben gerufenen Initiative ist es, den Menschen die Wichtigkeit von Licht und optischen Technologien für ihr Leben, ihre Zukunft und für die Entwicklung der Gesellschaft bewusst zu machen.

Licht ist von zentraler Bedeutung für unser Verständnis von Wissenschaft und die Entwicklung von Technologien. Seit der Erfindung der weißen LED und ihrer Markteinführung vor rund 20 Jahren lag bisher der Fokus bei der Entwicklung auf der Kostenreduzierung und Helligkeitsoptimierung, weniger auf einem natürlichen Farbeindruck. Das weiße Licht entsteht dabei durch Kombination einer blauen LED mit einem gelben Leuchtstoff. Dem Leuchtstoff kommt hierbei eine immer größer werdende Bedeutung zu.

Das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Anorganische Leuchtstoffe am Campus der Fachhochschule Südwestfalen in Soest forscht an neuartigen Leuchtstoffen und Leuchtstoffsystemen und hat einen Ansatz entwickelt, den Farbeindruck von weißen LEDs zu verbessern. Als Leuchtstoff kommen dabei Gläser zum Einsatz, die mit Seltenen Erden versetzt sind. Die leuchtenden Gläser besitzen gegenüber herkömmlichen Systemen eine höhere Lebensdauer und verbesserte Lichtqualität. Zudem lassen sie sich einfach herstellen.

Die Seltenen Erden dienen dabei als optischer Aktivator. Eingebettet in ein Spezialglas und kombiniert mit einer blauen LED überzeugte in den neuesten Untersuchungen das Element Dysprosium. Dieses wurde bisher in Materialien für den Bau von Lasern und für Halogen-Metalldampflampen verwendet. Die Spezialgläser mit Dysprosium als Leuchtstoffsystem erstrahlen unter Anregung mit einer blauen LED in gelbweißem Licht.

Leuchtende Gläser bieten ein großes Potenzial zur Erzeugung von natürlicherem Licht. Zur besseren Farbmischung werden sie mit verschiedenen Seltenen Erden versetzt. Die Farbtemperatur kann so gezielt eingestellt werden. Dies ist ein entscheidender Schritt in der Weiterentwicklung weißer LEDs.