Licht aus Dünnfilm-LEDs

Dünnfilm-LED

Dünnfilm-LEDs strahlen aufgrund ihrer hohen Lichtauskopplung immer heller und effizienter. Sie sind dabei, mit konventionellen Leuchten gleichzuziehen.

© OSRAM Opto Semic.   

Ein Pkw hat bis zu 300 LED's. Displays, Videowände und LCD-Fernseher strahlen mit ihrer Hilfe – innovative Licht- und Beleuchtungskonzepte bieten enorme Wachstumschancen: »Die Zukunft gehört den Dünnfilm-LED's«, stellten Experten bereits Ende vergangenen Jahres beim Fraunhofer-Forum »Optische Technologien« in München fest. Bis 2010 erwarten Marktforschungsinstitute für die Branchen eine Wachstumsrate von 15 Prozent pro Jahr, denn die Anwendungen werden immer zahlreicher.

Synergie von Festkörperphysik und Optik

Die Hochleistungs-LED's von OSRAM basieren auf der perfekten Synergie von Festkörperphysik und Optik. Während die Halbleiterbauelemente in den Laboren der OSRAM-Entwickler entstanden, haben sich Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena um die Optik gekümmert. »Wir freuen uns außerordentlich, dass das Ergebnis unserer erfolgreichen Zusammenarbeit für den Deutschen Zukunftspreis 2007 nominiert wurde«, sagt Institutsleiter Professor Andreas Tünnermann.

Mehr Licht und weniger Energieverbrauch

Bei der Entwicklung der Dünnfilm-LED's hat OSRAM Opto Semiconductors seit 1999 Pionierarbeit geleistet. Ziel war es, die Lichtausbeute der LED's zu erhöhen und gleichzeitig Energie einzusparen. Entscheidender Schritt war die Entwicklung einer Chip-Technologie, die es ermöglicht, Licht gezielt nur in eine Richtung auszukoppeln. Schon 2002 kam die erste rot-emitierende Dünnfilm-LED auf den Markt, kurze Zeit später folgten gelb und blau. Heute lassen sich alle Farben darstellen. Eine neuartige Gehäuseplattform für die Dünnschicht-LED's ermöglicht ein effizientes Temperaturmanagement und gleichzeitig die Kombination verschiedenfarbiger LED's.

Bündelung des abgestrahlten Lichts

Um das aus dem LED-Chip austretende Licht möglichst vollständig zu nutzen, ist eine für die jeweilige Anwendung spezielle Optik erforderlich. Die Optik stammt aus den Laboren der Fraunhofer-Forscher um Dr. Andreas Bräuer in Jena. Sie besteht aus zwei Teilen: einer Primär- und einer Sekundäroptik. Die Primäroptik dient dazu, das von der LED abgestrahlte Licht chipnah zu sammeln und zu bündeln. Die Sekundäroptik formt und homogenisiert den Lichtstrahl. Für Projektoren etwa haben die Forscher als Sekundäroptiken Tandem-Mikrolinsenarrays entwickelt, die nach dem Prinzip des Wabenkondensors arbeiten. Das ermöglicht eine hohe Leuchtdichte zur homogenen Ausleuchtung geometrischer Flächen.

Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten

OSRAM Opto Semiconductors bringt die Hochleistungs-LED OSTAR für verschiedene Anwendungen auf den Markt. Die OSTAR Projektion eignet sich beispielsweise für den Einsatz in Miniprojektoren und Rückprojektionsfernsehern. OSTAR Observation wurde als infrarote Lichtquelle etwa für Fußgängerüberwachungssysteme in Autos entwickelt und OSTAR Lighting soll den Beleuchtungsmarkt erobern. Ab 2008 wird es auch eine OSTAR für Autoscheinwerfer geben.

250.000 Euro für den deutschen Zukunftspreis

Die Nominierungen für den Deutschen Zukunftspreis wurden heute auf der Pressekonferenz des Bundespräsidialamtes von Staatssekretär Dr. Gert Haller bekannt gegeben. Zum elften Mal werden mit der Nominierung vier Teams für technische, ingenieur- oder naturwissenschaftliche Innovationen gewürdigt, die markt- und anwendungsfähig sein sollen und Arbeitsplätze schaffen.

Das Team – Dr. Klaus Streubel, Dr. Stefan Illek von OSRAM und Dr. Andreas Bräuer vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF – wurde für die gemeinsam entwickelte OSTAR LED für den Deutschen Zukunftspreis 2007 nominiert, den Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation.

Welches Team allerdings den mit 250 000 Euro dotierten Preis erhält, wird erst am 6. Dezember 2007 bekannt gegeben.