LEDtechnologie

LEDtechnologie bezeichnet die Technologie der Light-Emitting Diodes (LEDs), Halbleiterbauelemente, die Licht durch Elektrolumineszenz erzeugen. Wenn ein elektrischer Strom durch einen p-n-Halbleiter fließt, rekombinieren Elektronen und Löcher in der aktiven Region und setzen Photonen frei. Die Wellenlänge des emittierten Lichts wird durch das verwendete Halbleitermaterial festgelegt und reicht von infrarot bis ultraviolet; im sichtbaren Spektrum dominieren grün, blau und rot.

Für sichtbares Licht kommen überwiegend GaN-basierte Strukturen für Blau- und Weißlicht zum Einsatz; rote bis grüne Töne werden oft durch Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid (AlGaInP) erzielt. Weiße LEDs entstehen üblicherweise durch einen blauen oder ultravioletten LED-Chip mit phosphorischer Umwandlung oder durch RGB-Farbmischung. Hochleistungs-LEDs (HB-LEDs) erreichen hohe Leuchtstärken und lange Lebensdauer.

Wichtige Leistungskennzahlen sind die Lichtausbeute (lm/W) und die externe Quanteneffizienz (EQE). LEDs arbeiten optimal im Bereich konstanter Stromversorgung; sie benötigen Treiber und eine gute Wärmeableitung, da steigende Temperatur die Lebensdauer und die Lichtausbeute verringert. LED-Lebensdauern liegen oft im Bereich von 25.000 bis 50.000 Stunden.

Anwendungen finden sich in der Allgemeinbeleuchtung, Bildschirm- und Anzeigenbeleuchtung, Fahrzeug- und Außenbeleuchtung sowie in der Signalisierung. Zu den Vorteilen der Technologie zählen geringer Energieverbrauch, lange Haltbarkeit, geringe Wartung und flexible Farb- und Formate. Herausforderungen umfassen Wärmemanagement, Kosten, Farbwiedergabe und Blaulichtanteil.

Historisch markant war die Entwicklung der blauen LED, die 2014 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde und die Einführung von Weißlicht-LEDs ermöglichte. LED-Technologie hat seitdem viele Beleuchtungssektoren geprägt.