Lumineszierende Glaskeramiken als streuende Lichtkonverter für LED-Anwendungen
Fachbereich Elektrische Energietechnik, Fachhochschule Südwestfalen, Lübecker Ring 2, 59494 Soest;
2 Fraunhofer-Anwendungszentrum für Anorganische Leuchtstoffe, Außenstelle des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, Lübecker Ring 2, 59494 Soest
Abstract
Lumineszierende Gläser und Glaskeramiken stellen eine aussichtsreiche Alternative zu den in Weißlicht-LEDs häufig verwendeten Leuchtstoff-Polymer-Kompositen dar. Sie besitzen eine hohe mechanische und chemische Stabilität und sind unempfindlich gegen hohe Strahlungsleistungen. Die hier vorgestellten Boratgläser verfügen über eine hohe Transparenz und eine gute Löslichkeit für Seltene Erdmetallionen wie bspw. dreiwertiges Europium (Eu3+). Eine gezielte Teilkristallisation der Gläser zu Glaskeramiken ermöglicht durch Streuung des Anregungslichts eine Vergrößerung der optischen Weglänge und somit eine Erhöhung des Absorptionsvermögens. Durch spektral aufgelöste Messung der Transmission und Reflexion sowie Lichtverteilungsmessungen im Fernfeld wird zunächst das Streuverhalten von undotierten Glaskeramiken untersucht und bewertet. Dem schließen sich vergleichende Untersuchungen an Eu3+-dotierten Gläser und Glaskeramiken an, der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Lichtverteilung der Lumineszenz sowie der Lumineszenzausbeute. Die experimentellen Ergebnisse werden mit optischen Simulationen verglichen.