Dünne LED-Flächenleuchten ähneln einer OLED

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Flexibel in der Form, Größe und Dimension

Das Aufbringen des Light Sheets auf fast jedes Material ist sehr einfach. Es kann praktisch direkt auf jedem Material aufgebracht werden, ob Holz, Glas, Kunststoff oder Metall. Diese thermische Leistung macht einen minimalen Materialeinsatz möglich, was wiederum zu minimalistischen Designlösungen führt. Mit dem Light Sheet als Leuchtmittel lässt sich die Geometrie des Lichtes neu definieren und vollkommen neue Designs entwickeln. Es lassen sich Kurven, glatte Konturen und fließende Formen kreieren. Leuchten und Beleuchtungskonzepte müssen somit nicht mehr durch starre PCB-Platten begrenzt werden.

Neben einer flexiblen Form lassen sich künftige Leuchtensysteme in unterschiedlichen Größen und Dimensionen erstellen. Das Light Sheet kann auf eine bestimmte Größe zugeschnitten oder mehrere können zu einer großflächigen Beleuchtung zusammengesetzt werden. Beim Zuschneiden ist nur darauf zu achten, dass an besonders kenntlichen Stellen geschnitten werden darf, diese variieren mit der Breite des Produktes.

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Das jeweilige Design kann individuell und entsprechend den gegebenen Anforderungen der Anwendung umgesetzt werden. Mit dem Standardprodukt können schon über 5000 verschiedene Konfigurationen hinsichtlich Lichtausbeute, Farbtemperatur, Breite und Länge erstellt werden. Bei einem 7-mm-LED-Pitch kann ein Diffuser oder eine Optik sehr nahe an den LEDs befestigt werden, so dass ein klares, einheitliches und flaches Lampendesign erzielt werden kann. Eine einfache physikalische Faustregel ist, dass der Abstand der Diffuserplatte zu den LEDs etwa der doppelte Abstand der LEDs zueinander beträgt.

Je nach Ansprüchen und Anforderungen an das Design einer Lampe, können individuelle Designs realisiert werden. In Kombination mit handelsüblichen Dimmern nach 0–10V lässt sich das Licht bis auf 2% dimmen. Über unterschiedlichen Phosphormischungen sind sehr hohe Color Rendering Indizes (CRI) möglich, die für große Farbechtheit und Detailtreue sorgen und einen Indikator für Lichtqualität darstellen. Die Messlatte setzt dabei immer noch die Edison-Glühlampe mit einem CRI-Wert von 100 bei einem warmen Weißton. Dieser wird aufgrund des hohen Anteils im roten Wellenspektrum erreicht.

Weißlicht-LEDs kommen hingegen von der anderen Seite des sichtbaren Spektrums, da sie auf einer blauen Leuchtdiode basieren, was zu einem kühlen, bläulichen Farbtönen führt. Die verwendeten LEDs weisen für alle Farbtemperaturen einen CRI-Wert von mindestens 80 und typisch 83 auf. In Zukunft soll der Wert >90 liegen, wie bei dem Design von Ingo Maurer.

Von Produktsicherheit und Zertifizierung

Zusammen mit der Lichtausbeute sind die technischen Anforderungen des internationalen Energy-Star-Programms des DoE erfüllt. Das US Department of Energy (DoE) ist das Energieministerium der Vereinigten Staaten, das sich unter anderem mit der Entwicklung von Normen zur Vergleichbarkeit von Leuchten hinsichtlich Qualität und Sicherheit beschäftigt. Hierzu müssen Hersteller ihre Leuchten verschiedenen Tests unterziehen.

Hinsichtlich Produktsicherheit und Zertifizierung ist das Light Sheet ein UL anerkanntes und ein CE kompatibles Produkt. „Underwriters Laboratories“ (UL) ist eines der weltweit führenden Unternehmen für Zertifizierung und Produktsicherheit mit Stammsitz in den USA. Es entwickelt Normen und Verfahren, um Produkte, Materialien, Komponenten, Bauteile, Geräte, Systeme und Ausrüstungsgegenstände sicherheitstechnisch zu prüfen. UL ist dabei oft die Referenz für LED Tests in Europa.

Das menschliche Auge als Maßstab der Farbtemperatur

Zu den Besonderheiten eines LED-Beleuchtungssystems gehört, dass es im Gegensatz zu einer Glühlampe nicht unmittelbar ausfällt, wenn es seine vorausgesagte Lebensdauer erreicht hat. Vielmehr ist eine kontinuierliche Abnahme der Lichtleistung festzustellen. Um verlässliche Angaben über den Lichtstromerhalt und die Lebensdauer von LED-Systemen machen zu können, beziehen sich europäische Hersteller gerne auf zwei nordamerikanische Prüfverfahren IES LM-80 und TM-21. Ziel der LM-80 Tests ist es, mit einem verkürzten Test von 6000 Stunden oder knapp 9 Monaten zu demonstrieren, dass die LED in einem konsistenten industriellen Testprozedere ihre Eigenschaften hinsichtlich des Helligkeitsverlaufs und der Lebensdauer unter Beweis stellt.

Gefordert werden drei fest vorgegebene Temperaturen. Im Vergleich dazu enthält die Extrapolierungsmethode IES TM-21 Empfehlungen, wie sich die LM-80-Testergebnisse dazu nutzen lassen, um den Stromerhalt beziehungsweise das „Lumen Maintenance Life“ von LED-Produkten über einen längeren Zeitraum zu ermitteln. Das Light Sheet übertrifft die Bedingungen für LM-80 und TM-21, da es einen Lichtabfall von max. 10% nach 100.000 Stunden aufweist.

Seit September 2013 müssen Hersteller und Händler in der EU unter anderem die Farbkonsistenz bekannt geben. Dazu dient der Stufenwert SDCM (Standard Deviation of Colour Matching). Er beziffert die Farbwertabweichung innerhalb einer Serie und darf maximal 6 betragen. Das menschliche Auge ist in Bezug auf die Wahrnehmung von Farben empfindlich. Eine Abweichung von wenigen Kelvin ist sichtbar und ist bei Flächen- und Streifenbeleuchtungen inakzeptabel. LED-Leuchten müssen daher eine definierte und möglichst homogene Farbtemperatur bieten.

Das Light Sheet wird standardmäßig in SDCM 3.5 angeboten, was einer Farbselektion von 1 bis 2 Bin nach „Mac Adam 3.5“ entspricht. Gegen einen geringen Aufpreis bietet Cooledge engere Grenzen an.

* Uwe Hock ist für Cooledge Lighting in Europa verantwortlich.

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