Werkstoffkompetenz für LEDs

In den letzten Jahren hat sich die Leuchtdiode (LED) als universelle künstliche Lichtquelle etabliert. Moderne Hochleistungs-LEDs bieten gegenüber konventionellen Glüh- und Energiesparlampen enorme Vorteile im Hinblick auf Effizienz, Kompaktheit, Lebensdauer und Umweltschutz. Die Variabilität ihres Lichts und ihre geringe Baugröße lassen für die Lichtgestaltung ganz neue Möglichkeiten zu.

Gesteigerte Ansprüche

Als Beleuchtungselement etabliert, gilt es nun, die LED-Technik für gesteigerte Ansprüche weiterzuentwickeln. Einflüsse des Lichtmanagements durch intelligente Lichtsteuerungen zur interaktiven oder automatisierten Steuerung und Energieeinsparung (»Smart Lighting«) sowie fortschrittliche Beleuchtungskonzepte zur Stimulation der biologischen Wirkung von Licht auf den Mensch (»Human Centric Lighting«) stellen neue Anforderungen an die Lichtumgebung. Auch die Digitalisierung von Prozessen in der Produktentwicklung (»Digital Prototyping«), die Vernetzung von Leuchten zur Überwachung des Betriebszustands (»Predictive Maintenance«) und die verteilte Erfassung von Sensordaten (»Internet of Things«) stellen Aufgaben für die Entwicklung dar.

Neue Herausforderungen

Hierbei ergeben sich neue Herausforderungen nicht nur im Bereich der LED-Chips, sondern auch bei den Leuchtstoffen und den Verkapslungsmaterialien. Neben der Effizienz der LED und des Leuchtstoffes stellen Zuverlässigkeit und Farbstabilität wichtige Aspekte dar. Das Thermomanagement in LED-Modulen und Baugruppen ist von enormer Bedeutung.

Forschung und Entwicklung

Auf dem Gebiet der Leuchtstoffe besteht unser Leistungsangebot aus der Bewertung und Entwicklung von Leuchtstoffen und Leuchtstoffsystemen mit dem Ziel, Leuchtstoffeffizienz, Zuverlässigkeit und Farbstabilität zu verbessern. Dazu setzen wir am Anwendungszentrum in Soest umfassende optische und spektroskopische Analysen, thermische und mikrostrukturelle Charakterisierungen sowie Untersuchungen zur Langzeitstabilität von Leuchtdioden und Beleuchtungselementen ein.

Ergebnis unserer Aktivitäten sind unter anderem leuchtstoffdotierte Gläser und Glaskeramiken für die Licht- und Beleuchtungstechnik sowie die medizinische Diagnostik. Weitere Forschungsfelder beinhalten die Charakterisierung von Optiken für Leuchtdioden sowie die Mikrostrukturierung von Optiken und Leuchtstoffen.

Leistungsbereich

Das Fraunhofer-Anwendungszentrum in Soest bietet ein offenes Service-Angebot. Ziel ist es, die Wettbewerbsfähigkeit und die Zukunft der Licht- und Beleuchtungsindustrie, aber auch thematisch verwandte Bereiche zu unterstützen. Die Optimierung von Werkstoffen, Bauteilen und Systemen soll zum Erfolg der Projektpartner beitragen. Dabei stehen sowohl die Konzeption als auch die Anwendung bei der gemeinschaftlichen Entwicklung im Mittelpunkt.

Wir bieten:

• Charakterisierung und Bewertung von Leuchten, Leuchtdioden und Leuchtstoffen sowie deren Langzeitstabilität
• Herstellung und Entwicklung von leuchtstoffdotierten Gläsern und Glaskeramiken
• Strukturierung von LED-Optiken und Leuchtstoffen
• Thermomanagement und photometrische Bewertung von Leuchten, Leuchtdioden (LEDs) und LED-Modulen
• Bewertung von elektronischen Bauteilen sowie deren Langzeitstabilität
• Oberflächen- und Elementuntersuchungen, thermische und thermokinetische Analysen
• Leuchtstoffdesign
• Simulation verschiedener LED-Optiken anhand von Strahlendaten