Lumineszenznanokristalle BAM entwickelt Methoden für quantitative Messungen

Winzige lumineszentere Partikel werden heute in mehr und mehr Produkten eingesetzt: von Smartphones bis hin zu OLED-Fernseher bis hin zu Autowiederlagern. Für die Industrie ist das genaue Wissen der Lumineszenz-Effizienz von entscheidender Bedeutung . Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entwickelt zu diesem Zweck zuverlässige Messmethoden, wodurch eine wichtige Lücke bei der Standardisierung geschlossen wird.

Lumineszenzmaterialien finden immer mehr Anwendungen im täglichen Leben: Sie werden in der Medizintechnik in diagnostischen Verfahren, in der Photovoltaik, in Sicherheitscodes auf Banknoten eingesetzt, in die Displays von LED oder OLED. Fernseher, Smartphones oder E-Book-Leser und in Beleuchtungstechnik.

Der Trend ist hier von Partikeln im Mikrometerbereich zu denen mit Nanometergrößen, die besonders vorteilhafte Streueigenschaften aufweisen und eine hohe Lumineszenzausbeute zeigen können.

Der entscheidende Faktor für alle Anwendungen dieser Materialien ist die Effizienz ihrer Photolumineszenz, kurz: ihre Lumineszenz-Effizienz. Diese Menge stellt ein direktes Maß für die Zahl vor von Lichtquanten oder Photonen, die die Partikel im Vergleich zu denjenigen emittieren, die sie absorbieren. Dies wird auch als Lumineszenzquantenausbeute bezeichnet.

Dieser Schlüsselparameter bestimmt die Helligkeit der Substanzen. Es ist daher ein entscheidender Indikator für Unternehmen, die solche Materialien für die Bewertung und das Vergleich der Qualität, Leistung herstellen oder verwenden und Eignung verschiedener leuchtender Partikel.

Bis heute gibt es jedoch nur einen internationalen Standard zur Bestimmung der Quantenausbeute, der von vielen externen Faktoren wie Temperatur oder dem umgebenden Medium abhängt. Diese umfasst Nur transparente (nicht streuende) Proben, die vergleichsweise einfach messen sind. Komplizierte Messungen von Streupartikeln sind nicht abgedeckt. Insbesondere diese Materialien werden jedoch für industrielle Anwendungen zunehmend relevant.

Dies erhebt zunehmende Probleme für Unternehmen, die lumineszierende funktionelle Materialien produzieren, wie z. B. typische Leuchtstoffe und sogenannte Konvertermaterialien oder verwenden sie im Feld der Beleuchtungs- und Display-Technologie . Sie benötigen zuverlässige Methoden zur Bestimmung der Quantenausbeute für Qualität und Produktkontrolle. Diese Methoden der sich selbst entwickeln, wären selbst für große Unternehmen zu langweilig.

Bam, dessen Mandat die Förderung der deutschen Industrie beinhaltet, hat seit vielen Jahren Lumineszenz-Materialien untersucht, die Referenzmethoden und Materialien für Lebens- und Materialwissenschaften entwickeln und bereitstellen Referenzdaten. Nun lanciert BAM ein gemeinsames Projekt, das wissen soll, dass wissenschaftliche Ergebnisse schnell in die Normung und damit in Antrag erfolgen soll. Das Projekt wird vom Bundesministerium der Wirtschaftsministerium im Rahmen des Förderprogramms "Wissens- und Technologietransfer durch Patente" finanziert " Standards ".

In Zusammenarbeit mit der SCHOTT AG, die seit mehr als 100 Jahren optische Materialien erzeugt hat, entwickelt BAM zuverlässige Methoden zur Bestimmung der Quantenrendite von streuenden Lumineszenzpartikeln und Materialien. Der besondere Fokus ist auf Materialien mit besonderem wirtschaftlichen Interesse gelegt: Neue Konvertermaterialien, die beispielsweise in Kombination mit blauem Laser- und LED-Licht in Kombination von Autoscheinwerfern ein gelbes Glanz für den Menschen verleihen. Diese Materialien sind in der hohen Nachfrage in der Industrie für viele verschiedene Anwendungen.

SCHOTT AG wird lumineszierende Materialien direkt von der Anwendung bereitstellen, und entwickeln zusammen mit BAM Messverfahren, die für die industrielle Prozesssteuerung geeignet sind. Diese Messverfahren werden schließlich sein standardisiert und rechtzeitig zur internationalen Normung übertragen.

" Mit diesem gemeinsamen Projekt möchten wir eine wichtige Lücke schließen, um mittelfristig die Marktposition deutscher Unternehmen in diesem Bereich zu stärken ", sagt" Ute Resch-Genger von BAM, der das Projekt leitet.