L'œil humain est particulièrement sensible au vert, mais moins sensible au bleu et au rouge. Des chimistes dirigés par Hubert Huppertz à l'Université d'Innsbruck ont ​​maintenant mis au point un nouveau phosphore rouge dont la lumière est bien perçue par l'œil. Cela augmente le rendement lumineux des LED blanches d'environ un sixième, ce qui peut améliorer considérablement l'efficacité énergétique des systèmes d'éclairage.

Les diodes électroluminescentes ou LED ne peuvent produire de la lumière que d'une certaine couleur. Cependant, la lumière blanche peut être créée en utilisant différents procédés de mélange de couleurs. "Dans une LED blanche, les phosphores rouge et jaune-vert sont excités par la lumière d'une diode bleue. Les particules émettent de la lumière dans la gamme rouge et verte, et en combinaison avec la lumière bleue, ils produisent de la lumière blanche, " décrit Hubert Huppertz du Département général, Chimie inorganique et théorique à l'Université d'Innsbruck, L'Autriche. Lui et son équipe travaillent à l'amélioration des phosphores rouges et verts. En coopération avec OSRAM Opto Semiconductors, son équipe a maintenant réussi à synthétiser un nouveau phosphore rouge qui possède d'excellentes propriétés de luminescence et peut rendre l'éclairage LED beaucoup plus économe en énergie.

Le changement de couleur améliore l'efficacité lumineuse

Le puissant phosphore rouge Sr[Li 2 Al 2 O 2 N 2 ]:UE ²⁺ , nommé SALON par les chercheurs, répond à toutes les exigences relatives aux propriétés optiques d'un luminophore. Le développement remonte aux recherches menées par Hubert Huppertz à l'Université de Bayreuth. Dans le cadre de sa thèse de doctorat, il a développé des nitrures dopés à l'europium qui sont fluorescents. Ceux-ci ont ensuite été optimisés par le groupe de travail de Munich et sont désormais largement utilisés. Ces luminophores rouges sont en partie responsables du fait que les LED ne brillent plus seulement en blanc froid, mais aussi blanc chaud. De façon intéressante, l'œil humain réagit le plus sensible à la couleur verte. Dans les zones bleues et rouges, l'oeil est moins sensible. Bien que ces luminophores émettent une lumière rouge dans le domaine visible, une grande partie de l'énergie va dans le domaine infrarouge, que l'œil humain ne perçoit pas. Le matériau fluorescent développé à Innsbruck a maintenant réussi à décaler légèrement l'émission lumineuse du rouge vers le bleu.

« Étant donné qu'au départ, seules quelques très petites particules étaient disponibles dans un échantillon très hétérogène, il était difficile d'optimiser la synthèse, " a déclaré le doctorant Gregor Hoerder. La percée s'est produite lorsque les chercheurs ont pu isoler un monocristal de l'un des produits de synthèse les plus prometteurs et ainsi déterminer la structure du nouveau matériau. " La substance est synthétisée de telle manière qu'elle émet plus d'orange que de rouge, " précise Hubert Huppertz. " Avec SALON on a moins de déperdition d'énergie, il émet exactement dans la plage rouge que nous pouvons voir."

OSRAM Opto Semiconducteurs, un partenaire industriel fort, l'Institut Fraunhofer pour les microstructures des matériaux et des systèmes IMWS à Halle et le groupe de recherche de Dirk Johrendt à l'Université Ludwig Maximilian de Munich ont également participé à la caractérisation plus poussée du nouveau matériau. Le développement a déjà été déposé pour brevet.