Toshiba entwickelt transparenten photolumineszierenden Leuchtstoff für LED-, Sensor- und Sicherheitsdruckanwendungen

TOKIO – Die Toshiba Corporation (TOKIO: 6502) hat einen technologischen Durchbruch in der Photolumineszenz vorgestellt, einen neuartigen Leuchtstoff, der eine hervorragende Löslichkeit in Polymeren oder organischen Lösungsmitteln bietet, wo er unter sichtbarem Licht transparent und farblos ist und der unter UV-Strahlung anhaltende rote Lichtemissionen emittiert Licht, mit ausgezeichneter Farbreinheit und einer sechsmal höheren Lumineszenz als aktuelle Leuchtstoffe. Diese Eigenschaften eröffnen viele potenzielle Anwendungen in Bereichen wie: LED-Beleuchtung, Displays, Tiefen-UV-Sensorik, Sicherheitsdruck und Prüfung von Pestizidrückständen.

Ein Leuchtstoff ist eine Substanz, die Energie von einer Lichtquelle wie UV-Licht oder sichtbarem Licht absorbiert und diese Energie durch die Emission von farbigem Licht abgibt. Leuchtstoffe werden häufig in verwendet LED Beleuchtung und Displays sowie im Sicherheitsdruck. Im Bereich der Mini- und Mikro-LED-Beleuchtung und Displays, wo die eingesetzten Chips jedoch sehr klein sind, weisen die üblicherweise eingesetzten anorganischen Leuchtstoffe eine eingeschränkte Farbwiedergabefähigkeit und Lumineszenzintensität auf. Diese Leuchtstoffe sind außerdem unlöslich und liegen in feinen Partikeln vor. Bei der Verwendung im Sicherheitsdruck werden die gedruckten Muster je nach Blickwinkel und Lichteinwirkung schwach sichtbar. Der neue Leuchtstoff von Toshiba überwindet diese Probleme.

Abbildung 1: Anwendungen des neuen Phosphors von Toshiba

Toshiba hat seine Photolumineszenzforschung auf neuartige Lanthanoid-Lumineszenzkomplexe konzentriert. Das Unternehmen hat eine proprietäre molekulare Designmethode entwickelt und diese verwendet, um die Ionen eines Standard-Eu(III)-Lumineszenzkomplexes mit zwei oder mehr Phosphinoxidstrukturen zu binden, einschließlich eines kürzlich von Toshiba entdeckten verzweigten Tetraphosphintetraoxidliganden (Abbildung 2). Dadurch entstand eine neue Struktur, die hochgradig löslich und hervorragend transparent ist und die Lumineszenzintensität erfolgreich erhöht, um eine hohe Farbreinheit und dauerhafte Emission zu erreichen. Die molekulare Designmethode hat auch das Potenzial, Leuchtstoffe zu erzeugen, die unterschiedlich farbiges Licht emittieren, wenn sie auf verschiedene Lumineszenzkomplexe angewendet werden. (Abbildung 3)

Abbildung 2: Eu(III)-Komplexe mit zwei oder mehr unterschiedlichen Phosphinoxidstrukturen, realisiert mit der Molekulardesign-Methode von Toshiba.

Abbildung 3: Die molekulare Designmethode hat das Potenzial, Leuchtstoffe zu erzeugen, die unterschiedlich farbiges Licht emittieren, wenn sie auf verschiedene Lumineszenzkomplexe angewendet werden.

Auf den 29. International Display Workshops (IDW 22) vom 14. bis 16. Dezember werden Forscher von Toshiba die Technologie vorstellen und rote LEDs und fluoreszierende Folien als Anwendungen vorstellen. Auf der Website des IDW 22 wird außerdem ein Paper zur Technologie veröffentlicht.



Toshiba wird in Kürze mit der Bereitstellung von Mustern der Leuchtstoff- und Fluoreszenzfilme beginnen und Partnerschaften für Anwendungen in vielen Bereichen prüfen, darunter in der Beleuchtungs-, Display-, Druck- und Chemieindustrie. Das Unternehmen strebt an, im Jahr 2025 mit der Massenproduktion zu beginnen.



Spezifikationen des neuen Leuchtstoffs