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Neue Leuchtdiodentechnologien ermöglichen es uns, Licht in vielfältiger Weise in Bereichen der Technik und Gestaltung innovativ einzusetzen. Leuchtdioden (kurz LED für Light Emitting Diode bzw. lichtemittierende Diode) basieren auf Halbleiterverbindungen, die den fließenden Strom direkt in Licht umwandeln.

Mit Leistungen von 1 bis 5 Watt je Leuchtdiode und einem umfangreichen Farbspektrum lassen sich neue Einsatzbereiche auf Spezialleiterplatten realisieren, die bis dahin nicht möglich waren. Heute entwickelt STG-BEIKIRCH LED-Systemlösungen für die Allgemein- sowie Außenbeleuchtung, die Befeuerung von Flughäfen und bietet im Windkraft- und Signalanlagenbereich neue energiesparende und wartungsfreie Beleuchtungskonzepte.

In der Architektur bieten die LEDs vielfältige gestalterische Möglichkeiten der Beleuchtungstechnik innen, wie außen. Im Bereich der Dekorativen- und Entertainmentbeleuchtung, LCD Backlight sowie Werbung lassen sich mit LEDs neue zukunftsorientierte und innovative Lichteffekte verwirklichen.

LED - Allgemeines

LED ist die Abkürzung für „Licht emittierende Diode“ und bezeichnet ein elektronisches Halbleiter-Bauelement. In einer LED erfolgt die Lichtemission im sogenannten „Die“, dem Lichterzeuger. Befestigt ist der Lichterzeuger auf einer multifunktionalen Leiterplatte, welche Kühlung und Energieversorgung übernimmt.

Die Entwicklung der LED: Nicht alle Farben lassen sich mit einer LED gewinnen. So wurde diese Technologie für die Erzeugung von „Weißlicht“ und damit als Lampenersatz lange nicht beachtet. Erst 1995 gelang es durch Zugabe einer speziellen Phosphormischung aus blauen LEDs weißes Licht zu erzeugen. Dies war der Start für eine steil ansteigende Erfolgskurve der LED. Ähnlich wie Glühlampen und Energiesparlampen altern auch LED-Lampen, jedoch in anderen Dimensionen. Die durchschnittliche Lebensdauer einer LED beträgt in der Anwendung (also in einer Lampe) bis zu ca. 50.000 Stunden und mehr.

Der Ökologische Gedanke: LEDs können verschleißfrei ein- und ausgeschaltet werden, enthalten kein Quecksilber und verbrauchen weniger Strom – im Vergleich zur Energiesparlampe sind es bis zu 30 Prozent, gegenüber der Glühlampe sogar bis zu 85 Prozent.

Farbtemperatur

Ob die LED über ein warmes oder kaltes Licht verfügt, lässt sich durch Angabe der Farbtemperatur erkennen. Je höher die Farbtemperatur, desto kälter wirkt das Licht. Eine Farbtemperatur von 3000K wird allgemein als warmweiß bezeichnet. 4000 – 4200K gelten als neutralweiß und > 5500K als tageslichtweiß.

Vor- und Nachteile

Aus wirtschaftlicher Sicht sind LEDs die optimale Lösung. Sie haben einen geringen Energieverbrauch, und zeichnen sich durch eine geringe Wärmeentwicklung aus. Je nach verwendeter LED ergibt sich eine höhere Lebensdauer gegenüber herkömmlichen Leuchtmitteln.

Der Umwelt zu Liebe entsteht ein geringer Einsatz von Ressourcen und Energiebedarf im Betrieb. Leuchtdioden werden nach und nach schwächer, fallen aber i. d. R. nie plötzlich aus. Sie sind unempfindlich gegen Erschütterungen, dies bietet z.B. in der Fahrzeugtechnik neue Dimensionen, da sie stoß- und vibrationsfest sind. Zudem haben LEDs keinen Hohlkörper, der implodieren kann.

Die Lebensdauer hängt von dem jeweiligen Halbleitermaterial und den Betriebsbedingungen (Wärme, Strom) ab. Die angegebene Lebensdauer reicht von einigen 1.000 Stunden bei 5-Watt-LED bis zu über 100.000 Stunden bei mit niedrigen Strömen betriebenen LEDs.

Für Beleuchtungszwecke kommen Hochleistungs-LEDs zum Einsatz, für die spezielle LED-Bauformen entwickelt wurden.
Neben einer hohen Effektivität kommt es darauf an, möglichst viel Licht aus einer LED zu bekommen. Durch überdurchschnittlich große LED-Chips, mehrere Chips in einem Gehäuse und dem Betrieb mit höheren Strömen wird ein höherer Lichtstrom je LED erreicht. Um nicht die Lebensdauer der LED zu verschlechtern, muss bei diesen LEDs besonders darauf geachtet werden, dass die entstehende Wärme gut abgeleitet wird. Diese Wärme wird mit thermisch leitfähigen Substanzen in Leiterplatten effizient und kostengünstig abgeführt.

Die Design-Vorteile der LED Technik liegen auf der Hand: Ein neues feinstrukturiertes Design, Dimmbarkeit ohne die Lichttemperatur zu ändern. Zudem sind alle Lichtfarben realisier- und regelbar.

Bauformen

LED Bauformen sind je nach Typ unterschiedlich und in einer großen Vielfalt lieferbar.

Neben den "Standard-Bauformen" von drei und fünf Millimeter sowie verschiedenen miniaturisierten SMD-LEDs sind LEDs entwickelt worden, die durch ihre besondere Gehäuseform den Betrieb mit einem höheren Strom erlauben. Dadurch erzeugen sie einen höheren Lichtstrom.

Je nach Lötverfahren wird bei elektrischen Bauteilen zwischen den auf der Rückseite der Platine verlöteten und den SMD (Surface Mounted Device) Bauformen unterschieden.

Auch LEDs werden in diesen beiden Bauformen angeboten, wobei die SMD- Technologie Vorteile in der Miniaturisierung durch höhere Packungsdichten und geringere Bauhöhen bietet.

Entwicklung

Durch die LEDs ergeben sich für die Beleuchtungstechnik völlig neue Perspektiven. Von der Entwicklung, rapid Prototyping mit CCI/FR4 Material, Nullserienfertigung bis hin zur Serienfertigung stehen wir Ihnen als Partner zur Seite.

Mit Ihnen erarbeiten wir nicht nur Konzepte für die reine Beleuchtung, sondern auch Lösungen für das Heat- Management und der benötigten Steuergeräte.

Unsere Entwicklung bietet nicht nur Beleuchtungsdesignern die Möglichkeit zur Entwicklung neuer Designkonzepte und Produktideen, des Weiteren dient sie zur Verbesserung der Qualität und Langlebigkeit bestehender Produkte.

Ihr Nachschlagewerk zum Thema LED

Das Thema LED Technik ist komplex. Um unsere Kunden möglichst umfassend zu informieren, bieten wir Ihnen hier umfassende Informationen und Zugang zu unserem Fachwissen. Selbstverständlich können Sie uns darüber hinaus auch gerne jederzeit persönlich ansprechen um spezielle Fragen zum Thema LED.