Die LED und der Abschied von der Glühbirne

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Speziell gegenüber Leuchtstoffröhren und Metalldampflampen haben LEDs weitere Vorteile: Sie sind frei von Quecksilber, außerdem sind sie leicht dimmbar, wodurch sich Beleuchtungen von Straßen oder auch Büros abhängig von Tageszeit oder Nutzung einfach herunterfahren lassen, was zusätzlich zur Energieeinsparung beiträgt. Zudem prädestiniert sie ihre niedere Versorgungsspannung mit Gleichstrom für den Einsatz in so genannten Solarbeleuchtungssystemen (Bild 2). Dabei werden die Lampen unabhängig vom Stromnetz aus Akkus gespeist, die tagsüber über Fotovoltaikpanels geladen werden. Beides, LEDs und Fotovoltaikzellen sind somit Schlüsselkomponenten für eine CO2-neutrale Straßenbeleuchtung.

Prinzipiell sind LEDs als Leuchtmittel für Lampen universell einsetzbar, nicht nur in Straßenlaternen: In Innenräumen wie z.B. für Arbeitsplatz-, Lese- und Schreibtischlampen, Dekorationsleuchten, direkte und indirekte Beleuchtung für Arbeitsplatten, als Scheinwerfer für Bühnen und Baustellen oder als Komponenten für LED-Großdisplays.

Zutaten für weißes Licht: die blaue LED und Phosphor

Auch für Leselampen in öffentlichen Transportmitteln wie Zügen, Flugzeugen und Bussen stellen die LEDs eine langlebige Lösung dar. Unterschiedliche Applikationen stellen jedoch eigene Anforderungen an Lichtleistung, Farbtemperatur und Formfaktor. Dem breiten Spektrum von Beleuchtungsapplikationen stellt Sharp ein entsprechend breites Portfolio von LEDs für Beleuchtungszwecke gegenüber (s. Aufmacherbild). Dieses umfasst insgesamt 30 unterschiedliche Typen von Weißlicht-LEDs mit einer Lichtleistung von 3,5 lm bis hin zu den High-Brightness-Modulen mit bis zu 540 lm.

Trotz aller Unterschiede haben alle LEDs im Prinzip den gleichen Aufbau: Sie bestehen aus einer blauen Diode mit einer Phosphorschicht. Sharp verwendet neben dem herkömmlichen gelben Phosphor auch Mischungen aus rotem und grünem Phosphor. Dadurch erreichen die Dioden eine größere Abdeckung des natürlichen Farbraums. Zudem lassen sich LEDs in einer großen Bandbreite verschiedener Farbtemperaturen herstellen.

Bei herkömmlichen Leuchtmitteln bestimmen die physikalischen Eigenschaften der Gasfüllung und ggf. Beschichtungen der Glashaut das Wellenspektrum des Lichtes, was nur wenig Spielraum bei der Anpassung der Lichteigenschaften lässt. Bei Weißlicht-LEDs lassen sich spezifische Farbtemperaturen durch Veränderung der Anteile von rotem und grünem Phosphor entsprechend der jeweiligen Mischung einstellen. Theoretisch lassen sich für jede Anwendung Weißlicht-LEDs mit einer individuellen Farbtemperatur herstellen.

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