ORCA - Organische und Seltenerd-reduzierte Konversionsmaterialien für LED- basierte Beleuchtung

ORCA beschäftigt sich mit der Erforschung und Entwicklung von neuen Ansätzen für effiziente und langlebige anorganische und organische Konvertermaterialien in Weißlicht LEDs. Die zu Grunde liegenden Systeme können vollkommen ohne oder zumindest mit einem signifikant niedrigeren Gehalt an Seltenen Erden (wie z.B. Yttrium, Lutetium) auskommen.

Im Detail werden organische Konversionsleuchtstoffen erforscht, welche die vorhandenen Anforderungen der Allgemeinbeleuchtung bezüglich Farbe, Effizienz, Zuverlässigkeit und Lebensdauer erfüllen. Durch Einbettung in neue Matrixmaterialien kann die Stabilität dieser Farbstoffe beträchtlich erhöht werden, wodurch sie eine Alternative zu konventionellen seltenerdhaltigen Materialien darstellen. Im Projekt werden zwei Konzepte überprüft, zum einen sollen organische Konversionsleuchtstoffe komplett die klassischen Farbstoffen ersetzen, zum anderen kann durch Kombination von traditionellen Farbstoffen mit den organischen Verbindungen zumindest der Gehalt an Seltenen Erden drastisch reduziert werden. Zudem sollen Anwendungskonzepte in LED-basierten Lichtquellen entwickelt werden, die für die Leuchtstoffe besonders vorteilhafte Einsatzbedingungen erlauben und damit im System sogar effizienter werden können als heutige LEDs.

Die angestrebten Forschungsaktivitäten ermöglichen Weißlicht-LEDs mit organischen oder anorganischen Konvertern oder einer Kombination aus diesen, die im Vergleich zum Stand der Technik erhebliche Vorteile aufweisen:

  • Drastische Kostensenkung der anorganischen Konverter um bis zu 70% durch den Austausch von Seltenen Erden durch Erdalkali-Metalle
  • Unabhängigkeit von geopolitisch beeinträchtigten Marktzugängen und verstärkte Nutzung einheimischer und preiswerter Rohstoffe
  • Steigerung der Konversionseffizienz (>90%), Stabilität und der Lebensdauer organischer Konverter (LM 80 @ 50.000 Stunden) in LED-Anwendungen
  • Neuartige Matrixmaterialien für Einbettung der Konverter sowie deren bessere Verarbeitbarkeit in der LED-Herstellung

 


Koordinator: Dr. Britta Göötz, Osram Opto Semiconductors GmbH

Projektpartner (Karte):

  • OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung
  • BASF SE - GOI/E - B 001
  • OSRAM GmbH
  • Universität des Saarlandes - Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III - Professur für Anorganische Festkörperchemie

Laufzeit: 01.05.2016 bis 30.04.2019

FKZ: 03XP0050

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