LED-Grundlagen

Eine lichtemittierende Diode (LED für Light Emitting Diode) ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement, welches elektrische Energie in Licht umwandelt. Mit den richtigen Materialien kann eine Diode sichtbares Licht verschiedener Wellenlängen erzeugen. 
Weißes Licht wird entweder durch die Verwendung einer blauen Diode oder eines „Chips“ erzeugt, der mit einer gelben Phosphorschicht überzogen ist oder durch eine Mischung des Lichts von roten, grünen und blauen Dioden (RGB). Aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit/Effizienz und des flexiblen Herstellungsverfahrens ist der Gebrauch des gelben Leuchtstoffs die am häufigsten verwendete Methode in der Beleuchtungsindustrie. Der Leuchtstoff kann entweder direkt auf jeder Diode verwendet werden oder als seperate, abnehmbare „Phosphor-Platine“ (Phosphor-Scheibe) auf die Oberseite der Mischkammer. Dieses Verfahren beinhaltet ein bestimmtes Farbspektrum oder eine spektrale Leistungs- bzw. Stromverteilung der LED, abhängig von der Phosphorschicht.

Die LED ist keine neue Erfindung und die meisten von uns haben sich an die LEDs gewöhnt, welche als rote oder grüne Signalmarkierungen an Fernsehern oder Hi-Fi- Anlagen zu sehen sind. Diese sind sogenannte „low-power-LEDs“ und werden bei geringem Stromverbrauch betrieben. Während der letzten Jahre haben die „high-power-LEDs“, d.h. betrieben mit einer Leistung von ungefähr 1W, ein Preis-Leistungsverhältnis erreicht, was sie für die allgemeine Leuchtenindustrie interessant macht.

Marktforschungen prognostizieren, dass weltweit im Jahr 2020 fast 50% aller Umsatzstückzahlen für Neu- und Ersatzinvestitionen der Leuchten durch LEDs gemacht werden. Da Leds teurer als herkömmliche Leuchtmittel sind, wird sich der Wert der LEDs sogar noch erhöhen.

Derzeit beträgt die Lichtausbeute ungefähr 160lm/W. Es wird erwartet, dass die LED in den nächsten 10 Jahren einen Wert von ungefähr 200lm/W erreicht.
(Quellen: McKinsey und Osram)



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Die spektrale Lichtverteilung spiegelt das blaue Licht vom Chip und der gelben Phosphorbeschichtung wieder.



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Die Abbildung zeigt die Entwicklung der Leistungsfähigkeit (Lichtausbeute lm/W) im Laufe der Zeit für herkömmliche Leuchtmittel und LED-Lichtquellen. Während für Leuchtstofflampen ein Maximum von 120 lm/W im Jahr 2020 angenommen wird, können LED’s rund 200 lm/W erreichen. (Quelle: Osram)