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LED-Technik – Brancheninformationen

LED-Technik (engl. Light Emitting Diode) steht für die Abkürzung "Licht emittierende Diode" oder auch "Leuchtdiode" genannt. Sie beschreibt ein elektronisches Halbleiterbauelement, bei dem der Strom direkt in Licht umgewandelt wird. Ein Halbleiter bezeichnet ein Bauelement, das Strom nur in eine von zwei Richtungen fließen lässt. Eine LED setzt sich aus wenigen Bauteilen zusammen: dem eigentlichen LED-Chip (Halbleiterkristall), einem Reflektor mit Kontakt zur Kathode (+), einem Bonddraht mit Kontakt zur Anode (-) und einem robusten Gehäuse, das meist aus Epoxidharz besteht und die Bauteile miteinander fixiert. Der Halbleiterkristall besteht aus zwei unterschiedlich geladenen Schichten. Dabei weist eine Seite einen Überschuss und die andere Seite einen Mangel an geladenen Elektronen auf. Sobald Strom in Durchlassrichtung fließt, bewegen sich die Elektronen aufeinander zu und erzeugen Energie. Dadurch entsteht Licht. Der Reflektor bündelt das Licht und formt es zu einem Lichtkegel. Durch das gewölbte Gehäuse lässt es sich anschließend in einem breiten Strahl streuen.

In den letzten Jahren hat die LED-Technik weitreichende Fortschritte gemacht und das lang anhaltende Problem des geringen Lichtstroms behoben. Heutzutage gibt es Hochleistungs-LED, die heller leuchten als Halogenstrahler. Sie verbrauchen weniger Energie und haben eine deutlich längere Lebensdauer. Im Gegensatz zu einer Glühbirne wird die Energie bei der Leuchtdiode nur zu einem Bruchteil in Wärme abgegeben. Dadurch sind Leuchtdioden viel energieeffizienter und haben eine weitaus geringere Wärmeabgabe. Die Lebensdauer beträgt durchschnittlich 50.000 Stunden. Erst danach beginnt die LED ihre Leuchtkraft zu verlieren. Durch die kompakte Bauform und das Kunstharzgehäuse ist die Leuchtdiode äußerst robust und wenig defektanfällig.

Aufgrund der vielen Vorteile der LED-Technik bieten sich vielfältige Verwendungsszenarien an. Die Industrie hat verschiedene Einsatzmöglichkeiten erschaffen, welche sich im Alltag wiederfinden oder besondere Bedürfnisse abdecken. Kleine Kontrolllampen finden sich an unzähligen elektronischen Geräten wieder. Darüber hinaus hat sich das Einsatzspektrum auf Handys, Bildschirme, Fernseher und viele andere Komponenten erweitert. Die Automobilbranche und die Verkehrstechnik machen Gebrauch von den Vorteilen der LED. Aufgrund der langen Lebensdauer können gefährliche Defekte in Ampelanlagen vermindert werden. LED in Scheinwerfern sorgen für eine verstärkte Wahrnehmung durch andere Verkehrsteilnehmer.

Der am meisten boomende Markt für LED-Lichtquellen ist der Einsatz zur Beleuchtung von LCD-Bildschirmen in Laptops und Fernsehern. Mit immer flacheren Designs, höheren Energieeinsparungen und neuesten Funktionen, wie dem lokalen Dimmen, treiben die Hersteller den Absatz voran. Spezielle Einsatzbereiche wie Medizin- oder Lasertechnik profitieren von den spektralen Eigenschaften der Leuchtdioden. Mittels RGB-LED schaffen Kaufhäuser, Museen oder Galerien angenehme Atmosphären, rufen bestimmte Emotionen hervor oder unterstreichen das Ambiente.

Die Zukunft der LED-Technik entwickelt sich rasant weiter. Insbesondere unter wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten lässt die Leuchtdiode jedes andere Leuchtmittel hinter sich. Beim weltweiten Stromverbrauch macht die Beleuchtung knapp 20 Prozent aus. Durch einen Umstieg auf LED-Leuchtmittel in Kombination mit intelligenten Lichtmanagementsystemen ließen sich zwei Drittel dieser Energie einsparen und CO2-Emissionen reduzieren. Der nächste Schritt geht in Richtung OLED. Dabei greifen die Forscher auf organische Materialien wie leitende Polymere zurück. Diese bestehen aus dünnen Schichten, sind sehr flexibel und eignen sich für elektronisches Papier oder folienähnliche Displays.

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