LEDs - kurze Einführung

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LED-Technik findet heutzutage überall Verwendung. Ursprünglich hauptsächlich auf Bereitschaftsanzeige in Elektronikgeräten beschränkt, gibt es heute kaum ein Einsatzgebiet in consumer oder industrieller Technologie, in dem die LED's noch keinen Einzug fanden.

Wirkungsweise einer Leuchtdiode

Das Wirkprinzip einer Leuchtdiode (LED, engl. light emitting diode) ist ähnlich der einer einfachen Diode. Sie lässt Strom fast ungehindert nur in einer Richtung von der Anode zur Kathode durch. Der Halbleiterkristall einer Leuchtdiode wird zum Leuchten angeregt, wenn dadurch Strom fließt. Dabei bestimmt die Natur des Kristalls die emittierte Farbe einer Diode. Das Licht wird mittels eines Reflektors gebündelt und verstärkt. Das Farbspektrum reicht von Infrarot über den sichtbaren Lichtwellenbereich bis hin zum Ultraviolett. Durch Kombination von verschiedenen Grundfarben kann mit LEDs theoretisch jeder Farbton erzeugt werden. Dieser Technik bedient man sich heute bei den LED-Fernsehern.

Die ersten Leuchtdioden, die in 1960er und 1970er Jahren entwickelt wurden, waren infrarote und rote Dioden. Zunächst dienten sie lediglich zur Signalübertragung und als Leuchtanzeige. Es hat gute drei Jahrzehnte gedauert, ehe es den Physikern gelang, andere Farben zu entwickeln und die Effizienz in der Lichtausbeute zu steigern. Auch der Preis konnte mit der Zeit so weit gesenkt werden, dass die LEDs Einzug in unseren Alltag finden konnten. Die ersten LEDs kosteten noch rund 200 US-Dollar pro Stück.

Anwendungsbereiche

Verschiedene LED-Typen
Afrank99 - Own work, CC BY-SA 2.0, [1]


Noch vor einem, zwei Jahrzehnten war die LED-Technik noch nicht wirklich für den breiten Markt ausgelegt. Heutzutage findet man die LED-Technologie in der Innen- und Außenbeleuchtung, in der Unterhaltungselektronik, in der Industrie und in der Medizin. Einer der wichtigsten und am schnellsten wachsenden Bereiche ist sicherlich die Verwendung der LEDs als Leuchtmittel. Die Vorteile der modernen LEDs liegen klar auf der Hand: sie sind hocheffizient und extrem langlebig. Gute Leuchtdioden sind nochmal um den Faktor 1,5 effizienter als Energiesparlampen, halten aber deutlich länger und geben ein ruhigeres Licht ab. Ihr geringer Stromverbrauch macht sie insbesondere für den mobilen Einsatz prädestiniert. Ob als Fahrradlicht, als batteriebetriebene Lichtleiste im Kleiderschrank oder als mit 12 Volt betriebene LED-Panelleuchte fürs Camping.

Hochleistungs-LEDs

Von Hochleistungs-LEDs (H-LED) spricht man, wenn sie mit höherem Strom als 20 Milliampere betrieben werden. Bei den H-LEDs entstehen hohe Anforderungen an Wärmeabgabe, was durch entsprechende Kühlkörper realisiert werden muss. Verwendung finden sie als Leuchtmittel in Strahlern, Scheinwerfern, Unterwasserbeleuchtung und ähnlichen Einsatzgebieten.