Leuchtdioden, besser bekannt als LED, gibt es schon sehr lange. Sie wurden in den 1960er Jahren entwickelt und dienten lange Zeit nur als Statusleuchten in elektrischen und elektronischen Geräten. Der Grund dafür bestand darin, dass LEDs aufgrund ihrer Eigenschaft als Halbleiter zwar leuchteten, aber nicht wirklich Licht erzeugten. Mit anderen Worten, sie waren zu dunkel und lediglich dazu geeignet, etwas sichtbar zu machen, wie zum Beispiel den Einschaltknopf eines Elektrogerätes.

Der Lichtwert der ersten Leuchtdioden, die zunächst nur in den Farben rot und gelb verfügbar waren, lag bei ungefähr 0,1 Lumen. Die weiteren Forschungen galten in den nächsten Jahren nur der Entwicklung weiterer LED-Farben. So wurden in den 1970er Jahren grüne LEDs ermöglicht.

Woher erhält ein LED seine Farbe?

Die Farben der Leuchtdioden hängen davon ab, aus welchem Material der Halbleiter hergestellt wird. Ursprünglich gab es nur Leuchtdioden aus Galliumverbindungen, die in Rot-, Gelb- und Grüntönen leuchteten. Um weitere Farben zu erzielen, musste man andere Verbindungen entdecken, die ebenfalls geeignet waren eine Diode zum Leuchten zu bringen. Blaue Leuchtdioden wurden erst seit 1992 aus Siliziumkarbid in einer Qualität entwickelt, die kommerziell nutzbar wurde. Seither können aus den bekannten chemischen und mineralischen Verbindungen LEDs in fast allen Farben hergestellt werden, sogar weiße Leuchtdioden.

Einsatz von LEDs für eine stromsparende Beleuchtung

Da bis zur Entwicklung der Leuchtdioden in einem großen Farbspektrum der Bedarf an energiesparenden Beleuchtungsmitteln deutlich gestiegen war, konnte man sich nun der Erforschung von LEDs widmen, die dazu geeignet sind, größere Flächen oder Räume zu beleuchten. Neben den Lichtfarben der LEDs sind dazu auch ihre Strahlungsleistung und der Öffnungswinkel wichtige Faktoren. Erste LED-Lampen, die als Taschenlampen, Lichterketten oder Fahrradbeleuchtung eingesetzt wurden, zeichneten sich durch ein sehr kühles Licht mit einer geringen Leuchtkraft aus. Die Ursache dafür ist in der Methode zur Herstellung weißer LEDs zu finden, denn es gibt verschiedene Verfahren, die im Laufe der Jahre deutlich verbessert wurden und mit einem unterschiedlich hohen Aufwand und entsprechenden Kosten verbunden sind.

Herstellungsverfahren weißer LEDs können billig und teuer sein

Weiße LEDs können noch immer nicht originär hergestellt werden, da noch keine Verbindung gefunden wurde, die ausschließlich weiß leuchtet. Aus diesem Grund bildeten zunächst blaue LEDs die Grundlage für die Herstellung von weißen Leuchtdioden. Eine blaue Leuchtdiode wurde mit einem oder verschiedenen Leuchtstoffen kombiniert und gab dann ein sehr kühles, weißes Licht ab. Diese Methode ist noch heute die preisgünstigste Art, weißes LED-Licht zu erzeugen.

Zu einem wesentlich angenehmeren Licht und einer höheren Lichtausbeute führt aber eine aufwendigere und wesentlich teurere Herstellungsmethode, bei der Leuchtdioden verschiedener Farben so miteinander kombiniert werden, dass sie weißes Licht in unterschiedlichen Tönungen ergeben. Um die Lichtstärke zu verbessern, setzt man bei diesen Verfahren zusätzlich bestimmte optische Komponenten ein.

Nur hochwertige LED-Lampen erzeugen angenehmes und helles Licht

Die Art, in der weißes Licht aus Leuchtdioden erzeugt wird, ist der Grund für einen hohen Preis- und Qualitätsunterschied bei diesem modernen Leuchtmittel mit dem niedrigsten Energieverbrauch überhaupt. Eine Beleuchtung mit hochwertigen LEDs spart mehr als 90 Prozent der Stromkosten ein. Die Lichtausbeute von Qualitäts-LEDs beträgt heute mehr als 300 Lumen.

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