LED
1962 entdeckten Entwickler, wie sich unter Verwendung eines in einer Reflektorwanne festgelöteten Kristalls Licht erzeugen lässt. Eine an Reflektorwanne befestigte Kathode dient als Minuspol, während über die Anode als Pluspol Strom Richtung Halbleiterkristall fließt, der aufgrund seines Baumaterials nur in der Flussrichtung durchlässig ist. Die Anode ist mit einem dünnen sog. Bond-Draht mit dem Kristall bzw. LED-Chip verbunden. Die Reflektorwanne wirft dabei das erzeugte Licht verstärkend zurück. Diese Konstruktion wird von einer Kunststofflinse umgeben, die die Lichtausbeute und den Abstrahlwinkel des Lichts beeinflusst. Die Lichterzeugung wird durch das Wechselspiel der Elektronen zwischen zwei Schichten von Halbleitermaterialien auf dem Kristall initiiert. Sobald ein geringer Strom fließt wandert der Überschuss an Elektronen der ersten Schicht in Richtung zweite Schicht und trifft auf sogenannte Defektelektronen oder auch Elektronenlöcher. Sobald beide Spielarten miteinander interagieren bzw. rekombinieren werden Photonen als überschüssige Energie freigesetzt. Diese Photonen treten in Form von Lichtblitzen zusammen mit einem geringen Teil Wärme aus dem LED-Chip heraus und werden von der Reflektorwanne verstärkt.
Was ist eine LED?
LED ist die Abkürzung für light-emitting diode oder Licht-emittierende Diode. Ein einseitig fließender Strom verursacht eine Wanderung von Elektronen und damit ein Auftreffen auf Defektelektronen. Dabei entsteht als überschüssige Energie Licht in Form von Lichtphotonen.
Entwicklung der LED
Das verschiedenfarbige Licht von LED-Chips hängt neben der Ladung bzw. Dotierung von den Materialien der Halbleiterschichten ab. Diese beeinflussen das Energieniveau der abgegebenen Photonen. Während Photonen mit einer niedrigen Energie rotes Licht abgeben, wandelt sich die Lichtfarbe bei Photonen mit einem höheren Energielevel in Blau. Heute werden verschiedene Ausgangsstoffe eingesetzt, um nahezu alle Farben wiedergeben zu können. Zur Erzeugung einer weißen LED-Lichtfarbe müssen sich jedoch Rot, Grün und Blau überlagern. Weißfarbige LED bestehen also aus drei verschiedenen Halbleiterkristallen. Die zweite Möglichkeit weißfarbiges Licht aus LED zu erzeugen, besteht in der Lumineszenz, die durch eine mehr oder weniger starke Phosphorschicht über einer blauen LED erzeugt wird. Der blaue Lichtstrom aus der LED regt den Phosphor zur Abgabe eines entsprechend mehr oder weniger starken gelblichen Lichts an, das in Verbindung mit dem Blau ein kaltes, neutrales oder warmweißes Licht ergibt.
Nachdem die LED in den ersten Jahrzehnten hauptsächlich nur für Signalgeber eingesetzt wurden, konnte mit fortschreitender Entwicklung die Lichtausbeute stark erhöht werden. Die geringe Stromaufnahme und geringe Wärmeabgabe der LED-Beleuchtung führt zu klaren wirtschaftlichen Vorteilen in Bezug auf Energiekosten und Haltbarkeit gegenüber allen anderen Leuchtmitteln. Nachdem durch die massenhafte Herstellung nicht nur die Anschaffungskosten stark gesunken sind und durch Lumineszenz oder entsprechende Filter die Lichtfärbung auf den jeweiligen Bedarf angepasst werden kann, ist die LED auf dem Weg, die meisten hergebrachten Leuchtmittel abzulösen. So besteht in Bezug auf Glühbirnen und selbst Sparlampen oder Halogen-Leuchten ein Sparpotential von bis zu 80%. Dazu werfen Sie einen Blick auf die hochwertigen LED-Produkte von SARO-lux.