LED-Leuchtmittel

Wieso sind LEDs am Markt so er­folg­reich?


D. Supper 01.10.2015

LEDs (engl. light emitting diode) ha­ben eine Kantenlänge von 250 μm. Das Licht scheint durch ein waben­för­miges Metallgitter. Hierüber wird der Strom gleichmäßig verteilt. Am pn-Über­gang entsteht das Licht, wel­ches in alle Richtungen spontan strahlt.

Ab der Schleusen­span­nung US fließt Strom durch die LED, der durch einen Widerstand begrenzt. Solange der Kris­tall nicht zu warm wird gilt: Je größer der Strom, desto höher die optische Ausgangsleistung.


Farbton der LED

Die Farbe der LED, welche mit der Wellen­länge λ charakterisiert wird, hängt vom Kristall­material ab. Unser Auge ist dabei unterschiedlich sen­sitiv. So nehmen wir grün am inten­siv­sten wahr, während­des­sen der infra­rote Be­reich für uns unsichtbar ist.

Im Halbleiterkristall wird das erzeugte Licht ab einem Winkel von 17 ° total reflektiert. So bleiben etwa 80 % des Lichts im Kristall.

Um nun mehr Licht aus dem Kristall zu bekommen haben sich Ingenieure etwas ganz besonderes einfallen lassen. Sie schleifen den Kristall auf der Rückseite und ätzen eine wabenförmige Struktur hinein. Die Oberfläche wird vergrößert und es kommt deutlich mehr Licht heraus.


Weißes Licht

Wie aber entsteht aus einer blauen LED eine weiße LED? Hierzu bringt man einen Leuchtstoff (Phophor-Ver­bindung) auf die Oberfläche auf, der einen Teil des blauen Lichts in rotes und grünes Licht umwandelt. Durch die "additive Mischung" der drei Far­ben erhält man eine weiße LED.

Wieso sind LEDs am Markt so er­folg­reich?


LEDs (engl. light emitting diode) ha­ben eine Kantenlänge von 250 μm. Das Licht scheint durch ein waben­för­miges Metallgitter. Hierüber wird der Strom gleichmäßig verteilt. Am pn-Über­gang entsteht das Licht, wel­ches in alle Richtungen spontan strahlt.

Ab der Schleusen­span­nung US fließt Strom durch die LED, der durch einen Widerstand begrenzt. Solange der Kris­tall nicht zu warm wird gilt: Je größer der Strom, desto höher die optische Ausgangsleistung.

Die Farbe der LED, welche mit der Wellen­länge λ charakterisiert wird, hängt vom Kristall­material ab. Unser Auge ist dabei unterschiedlich sen­sitiv. So nehmen wir grün am inten­siv­sten wahr, während­des­sen der infra­rote Be­reich für uns unsichtbar ist.

Im Halbleiterkristall wird das erzeugte Licht ab einem Winkel von 17 ° total reflektiert. So bleiben etwa 80 % des Lichts im Kristall.

Um nun mehr Licht aus dem Kristall zu bekommen haben sich Ingenieure etwas ganz besonderes einfallen lassen. Sie schleifen den Kristall auf der Rückseite und ätzen eine wabenförmige Struktur hinein. Die Oberfläche wird vergrößert und es kommt deutlich mehr Licht heraus.

Wie aber entsteht aus einer blauen LED eine weiße LED? Hierzu bringt man einen Leuchtstoff (Phophor-Ver­bindung) auf die Oberfläche auf, der einen Teil des blauen Lichts in rotes und grünes Licht umwandelt. Durch die "additive Mischung" der drei Far­ben erhält man eine weiße LED.

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D. Supper 05.10.2015

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