Was ist eine Leuchtdiode?
Eine Leuchtdiode (LED) ist ein effizientes elektrisches Mittel zur Erzeugung von Licht. Unter Verwendung einer als Diode bezeichneten Halbleiterschaltung erzeugt eine LED Licht in einer Vielzahl von Farben, abhängig von den bei ihrer Herstellung verwendeten Materialien. LEDs sind kompakter, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Glühlampen und verbrauchen einen Bruchteil der Energie. Zum ersten Mal in den 1970er Jahren verwendet, wurden LEDs im 21. Jahrhundert immer beliebter und allgegenwärtiger. Die Leuchtdiode kann eventuell die Glühbirne ersetzen, da die Entwicklungstechnologie sie billiger und effizienter macht.
LEDs wirken auf die Eigenschaft der Elektrolumineszenz, bei der einige Materialien Licht erzeugen, wenn sie mit elektrischem Strom aufgeladen werden. Der Effekt wurde erstmals 1907 dokumentiert und die LED-Technologie wurde zwei Jahrzehnte später vom russischen Wissenschaftler Oleg Losev entwickelt. Aufgrund des hohen Materialaufwands wurden erst in den 1960er Jahren praktische Anwendungen für die Leuchtdiode entwickelt. In den 1970er Jahren wurden die kleinen roten Lichter in kleinen Geräten wie Uhren und Taschenrechnern sowie als Leistungsindikatoren für größere Geräte verwendet. Fortschritte in der Halbleitertechnologie führten zu Beginn des 21. Jahrhunderts zu einer größeren Vielfalt von LEDs und Anwendungen.
Eine Diode ist ein Schaltkreis, der den Stromfluss mithilfe eines Halbleitermaterials wie Silizium steuert. Eine Leuchtdiode nutzt diese Eigenschaft, um Elektronen zur Erzeugung von Licht zu manipulieren. Dieser Vorgang ist energieeffizienter als herkömmliche Glühbirnen, was bedeutet, dass wenig Strom verschwendet wird und die Diode viel länger hält als eine Glühbirne. Die ersten LEDs hatten einen begrenzten Farbbereich, hauptsächlich Rot, Blau und Gelb. Fortschritte in der Technologie haben die Helligkeit von LEDs erhöht und ihnen über das gesamte Spektrum hinweg Farben verliehen.
Die Herstellung von LED-Lampen ist teurer als die von Glühlampen oder Leuchtstofflampen. Aufgrund ihrer langen Lebensdauer eignen sie sich jedoch ideal für Orte, an denen der Austausch von Lampen schwierig ist. Sie werden häufig als Innen- und Außenbeleuchtung für Autos, Boote und Flugzeuge eingesetzt. Viele Verkehrssignale, Straßenlaternen und Schilder verwenden auch irgendeine Form einer Leuchtdiodenanordnung. LEDs dienen zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirme von Laptops, Telefonen und Mobilgeräten. Anfang der 2010er Jahre hatten sie eine breite Palette dekorativer und praktischer Beleuchtungszwecke angenommen.
Die Leuchtdiode hat einige Nachteile. Bei hohen Leistungspegeln war es anfällig für Effizienzverluste, die von den Elektrotechnikern als Statik bezeichnet werden. Es kann empfindlich auf Änderungen von Temperatur, Spannung und Stromstärke reagieren. Die Erzeugung von weißen LED-Lichtern verzögerte sich aufgrund der Einschränkungen des LED-Spektrums, einer Eigenschaft der Halbleitermaterialien, um viele Jahre. Da diese Einschränkungen durch die fortschreitende Technologie überwunden werden, wird erwartet, dass sich die LED-Technologie auf der ganzen Welt zunehmend verbreitet.