Technologien die unser Leben verändern - LED

Transkript

1 Technologien die unser Leben verändern - LED Univ.Prof.Dr.Günther Leising Institut für Festkörperphysik Technische Universität Graz

2 Historisches: Start der Forschungaktivitäten an der TU Graz Organische Elektronik und Optoelektronik Pionierarbeiten Dünnschichttechnologien für Superkapazitäten erste blaue Leuchtdiode aus Polymeren erster optisch angeregter blauer Polymerlaser Gründung > Staatspreis Innovation Gründung des Institutes für Nanotechnologie und Photonik Joanneum Research, Weiz (organische Elektronik RFID) erster high performance sub-µm organischer Transistor - derzeitige Forschungsrichtung Rechnen mit Licht 16 Patente >650 wissenschaftliche Publikationen most cited author

3 Licht im Spektrum der elektromagnetischen Strahlung

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5 elektronische Farben Univ.Prof.Dr.Günther Leising

6 Anregung -Emission Angeregter Zustand Dotierung Farbzentrum 1 Photon Prozess Grundzustand Lumineszenz

7 sysynthetischer Rubinn synthetischer Rubin (Al (Al 2 O2O 3 3: : CrCr) ) (Al 2 O 3 : Cr) 1 cm

8 Rubicen 1 mm

9 strukturelle Farben Univ.Prof.Dr.Günther Leising

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12 structural colors - Durch Sedmentation künstlich hergestellte Opale

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15 Objektive Photometrie Univ.Prof.Dr.Günther Leising

16 Anregung - Emission Messung: Angeregter Zustand - Photonen pro Zeit und Fläche - Leistung pro Fläche 1 Photon Prozess Grundzustand

17 Subjektive Photometrie Messung: - Candela (Lichtstärke) - Lumen (Lichtstrom) - Lux (Beleuchtungsstärke) -> Lumen/m² - Candela/m² (Leuchtdichte)

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21 Erzeugung von Licht Univ.Prof.Dr.Günther Leising

22 Erzeugung von Licht elektrischer Strom elektrische Spannung

23 Erzeugung von Licht elektrischer Strom V elektrische Spannung

24 LEDs -Licht Emittierende Dioden - Light Emitting Diodes

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26 LED = Festkörperlichtquelle - + Saphir (Al 2 O 3 )

27 LED = Festkörperlichtquelle Menschliches Haar Saphir (Al 2 O 3 ) ~100µm 600µm = 0.6mm

28 - LED = Festkörperlichtquelle +

29 Anregung - Emission Angeregter Zustand 1 Photon Prozess Grundzustand

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34 Weißes Licht mit LEDs RGB oder RGBA Anwendungen Blaue LED und Farbkonversion

35 LED-grün Alle Farben innerhalb des weissen Dreiecks können mit diesen drei LEDs (RGB) erzeugt werden LED-rot LED-blau CIE Normfarbtafel

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37 Wichtige Eigenschaften von Leuchtquellen - Effizienz: lm/w - Farbwiedergabe (Lichtqualität) CRI - clour rendering index Ra allgemeiner Farbwiedergabeindex

38 Wichtige Eigenschaften von Leuchtquellen - Farbe / Farbtemperatur 7500K 6500K 4200K 3000K CIE 1931

39 Leuchtstoffröhre, Energiesparlampe Effizienz: lm/w Ra: Farbtemperatur: 3000K, 4200K, 6500K Lebensdauer: Std. Nachteil: Vorschaltgerät Vorteil: Effizienz Energiesparlampe Effizienz: lm/w Ra: 80 Farbtemperatur: 3000K, 6500K Lebensdauer: Std. Nachteil: Vorschaltgerät, Dimming Vorteil: Effizienz

40 Glühbirne Effizienz: lm/w Ra: 100 Farbtemperatur: 3000K Lebensdauer: 1000 Std. Nachteil: Effizienz, Lebensdauer Vorteil: Anschaffungskosten Halogenlampe Effizienz: lm/w Ra: 80 Farbtemperatur: 3000K, 6500K Lebensdauer: Std.. Nachteil: Vorschaltgerät, Dimming Vorteil: Effizienz

41 Weisse LED Lichtquellen Effizienz: >> 100 lm/w Ra: bis 100 Farbtemperatur: 2800K bis 6500K Lebensdauer: > Stunden Stunden = 5.7Jahre

42 LED Die Lichtquelle der Zukunft Univ.Prof.Dr.Günther Leising

43 LED Licht Univ.Prof.Dr.Günther Leising Effizienz Komfort Befindlichkeit

44 Danke! Univ.Prof.Dr.Günther Leising

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48 Anregung Lumineszenz Emission Licht Fluoreszenz Strom Chem.Raktion Phoshoreszenz.. Wärme

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