L'occhio umano è particolarmente sensibile al verde, ma meno sensibile al blu e al rosso. I chimici guidati da Hubert Huppertz dell'Università di Innsbruck hanno ora sviluppato un nuovo fosforo rosso la cui luce è ben percepita dall'occhio. Ciò aumenta la resa luminosa dei LED bianchi di circa un sesto, che possono migliorare significativamente l'efficienza energetica dei sistemi di illuminazione.

I diodi luminosi oi LED sono in grado di produrre solo luce di un determinato colore. Però, la luce bianca può essere creata utilizzando diversi processi di miscelazione dei colori. "In un LED bianco, i fosfori rosso e giallo-verde sono eccitati dalla luce di un diodo blu. Le particelle emettono luce nella gamma rossa e verde, e in combinazione con la luce blu, producono luce bianca, " descrive Hubert Huppertz del Dipartimento di Generale, Chimica Inorganica e Teorica presso l'Università di Innsbruck, Austria. Lui e il suo team stanno lavorando per migliorare i fosfori rossi e verdi. In collaborazione con OSRAM Opto Semiconductors, il suo team è ora riuscito a sintetizzare un nuovo fosforo rosso che ha eccellenti proprietà di luminescenza e può rendere l'illuminazione a LED significativamente più efficiente dal punto di vista energetico.

Il cambiamento di colore migliora l'efficienza luminosa

Il potente fosforo rosso Sr[Li ₂ Al ₂ oh ₂ n ₂ ]:Unione Europea ²⁺ , denominato SALON dai ricercatori, soddisfa tutti i requisiti per le proprietà ottiche di un fosforo. Lo sviluppo risale alla ricerca condotta da Hubert Huppertz presso l'Università di Bayreuth. Come parte della sua tesi di dottorato, ha sviluppato nitruri drogati con europio che sono fluorescenti. Questi sono stati poi ulteriormente ottimizzati dal gruppo di lavoro di Monaco di Baviera e sono ora ampiamente utilizzati. Questi fosfori rossi sono in parte responsabili del fatto che i LED non si illuminano più solo in bianco freddo, ma anche bianco caldo. interessante, l'occhio umano reagisce in modo più sensibile al colore verde. Nelle aree blu e rossa, l'occhio è meno sensibile. Sebbene questi fosfori emettano luce rossa nel visibile, gran parte dell'energia va nel campo degli infrarossi, che l'occhio umano non percepisce. Il materiale fluorescente sviluppato a Innsbruck è ora riuscito a spostare leggermente l'emissione di luce dal rosso al blu.

"Poiché inizialmente erano disponibili solo poche particelle molto piccole in un campione molto disomogeneo, era difficile ottimizzare la sintesi, " ha detto il dottorando Gregor Hoerder. La svolta è arrivata quando i ricercatori sono stati in grado di isolare un cristallo singolo da uno dei prodotti di sintesi più promettenti e quindi determinare la struttura del nuovo materiale. "La sostanza viene sintetizzata in modo tale da emette più arancione che rosso, " dice Hubert Huppertz. "Con SALON abbiamo meno perdite di energia, emette esattamente nella gamma rossa che possiamo vedere."

Semiconduttori ottici OSRAM, un forte partner industriale, anche l'Istituto Fraunhofer per le microstrutture di materiali e sistemi IMWS di Halle e il gruppo di ricerca di Dirk Johrendt presso l'Università Ludwig Maximilian di Monaco di Baviera sono stati coinvolti nell'ulteriore caratterizzazione del nuovo materiale. Lo sviluppo è già stato registrato per il brevetto.