Früher war die Lichtquelle das Feuer, später, nach Edisons Erfindung, die Glühbirne. Heute ist es die LED-Beleuchtung. Doch wie entsteht das Licht der LED-Lampen? Welche Arten kennen wir und wie sehen diese Lichtquellen aus? Auch diese Fragen werden wir in dem folgenden Artikel beantworten.
LED-Chips Typen
Eine LED (Light Emitting Diode = Lichtemittierende Diode) ist ein elektronisches Halbleiterbauteil, das Strom in Licht umwandelt. Sie ist die „Quelle“ der LED-Beleuchtung. Es gibt jedoch mehrere Arten von Chips, die sich in Design und Verwendung unterscheiden.
DIP LED
DIP LED (Direct In-line Package = direkt angeschlossenes „Paket“) ist die älteste Art von Chips, die heutzutage kaum noch verwendet wird. Der Lichtstrom dieser Chips ist sehr gering, ihr Vorteil war die Erschwinglichkeit. Am häufigsten werden sie in zylindrischer Form mit Durchmessern von 3, 5 oder 10 mm verwendet. Sie werden in der Automobilindustrie, in Haushaltsgeräten, auf Reklametafeln, in der Weihnachtsbeleuchtung oder in Handleuchten (Taschenlampen) eingesetzt.
Power LED
Auch High Power LED oder (Hoch-)Leistungs-LED genannt. Sie sind ähnlich aufgebaut wie DIP-LEDs, aber diese Chips sind größer, haben eine bessere Leuchtkraft und auch eine längere Lebensdauer. Auch diese Technik ist eine der veralteten, der Nachteil ist auch der enge Abstrahlwinkel. Man findet sie in älteren Spot- oder Pendelleuchten.
SMD LED
Der Chip mit dem breitesten Anwendungsspektrum. Dieser Chip wird in LED-Glühbirnen, -Streifen, -Paneele, -Röhren, -Strahlern und andere Arten von LED-Beleuchtung eingebaut. SMDs (Surface Mounted Devices = „oberflächenmontiert“) sind fortschrittlicher als ihre Vorgänger in Form von DIP- oder Power-LEDs. Sie sind auf einer Aluminium-, Kupfer- oder Silberplatte montiert, haben eine gelöste Wärmeableitung und daher eine höhere Lebensdauer (bis zu 100.000 Stunden). Der Beleuchtungswinkel dieser Chips beträgt bis zu 120°, ohne dass Optiken zur Lichtstreuung erforderlich sind.
SMD-LED-Chips gibt es in verschiedenen Varianten. Die einzelne numerische Bezeichnung ist die Chipgröße in Millimetern, so hat z.B. unser meistverkaufter LED-Streifen mit der Bezeichnung SMD3528 Chips mit einer Abmessung von 3,5 x 2,8mm.
Die am häufigsten verwendeten SMD-Chip:
- SMD 3528 – die gängigste Größe für LED-Streifen, Lichtstrom ca. 5lm/Chip
- SMD 5050 – geeignet für RGB- und RGB+W-Beleuchtung, Lichtstrom etwa 12-15lm/Chip
- SMD 2835 – Verwendung in LED-Strahlen, Panels, Glühbirnen, Lichtstrom etwa 10-12lm/Chip
- SMD 5730 – LED-Streifen mit höherem Lichtstrom, etwa 20-25lm/Chip
- SMD 3014 – aufgrund der geringen Größe Möglichkeit der dichteren Anordnung (bis zu 240 Chips/m), etwa 5-8lm/Chip
- SMD 2216 – für den Einsatz in LED-Streifen, Lichtstrom etwa 5-8lm/Chip
- SMD 2110 – aufgrund seiner geringen Größe, Möglichkeit der dichteren Anordnung (bis zu 700 Chips/m), ca. 3lm/Chip
COB LED
COB (Chip On Board) ist die Verschmelzung mehrerer SMD-Chips zu einem einzigen, der wie die SMDs mit einer Phosphorschicht überzogen ist – einer fluoreszierenden Substanz, die das blaue Licht der LED-Chips in wärmere Töne umwandelt. Sie erzielen einen besseren Lichtstrom, erfordern aber wegen der höheren Wärmeentwicklung eine bessere Kühlung. Der Nachteil ist auch ein höherer Preis. Sie werden in LED-Lampen, Strahlern oder Einbaustrahlern verwendet.
MCOB LED
MCOB (Multi Chip On Board) ist im Grunde eine Verbesserung der COB-Technologie. Es handelt sich um die Zusammenfassung mehrerer COB-Chips in einer einzigen Leuchte. Der Vorteil ist die direkte Platzierung der Chips auf dem Kühlkörper, d.h. längere Lebensdauer und aufgrund der Größe bzw. Zusammenschaltung mehrerer SMD-Chips zu einer auch höheren Leuchtkraft. Sie sind in Strahlern, Industrieleuchten oder Spotlampen zu finden.
Filament COG LED
Filament COG (Chip On Glass) ist die neueste Technologie auf dem LED-Beleuchtungsmarkt. Die LED-Chips werden auf einen Glasfaden gesetzt und mit einer Phosphorschicht überzogen. Dieser Typ hat die beste Wärmeableitung von allen und auch den größten Beleuchtungswinkel (bis zu 360°).
LED-Filamente werden hauptsächlich in LED-Lampen in Kombination mit transparentem, bernsteinfarbenem oder opalen/Milchglas verwendet. Oft ist der Glühfaden in der Glühbirne abgewinkelt oder auf verschiedene Weise verdreht. Der Grund dafür ist sowohl das Design als auch die Tatsache, dass dunkle oder schattige Bereiche minimiert werden, wenn die Fäden nicht nebeneinander angeordnet sind.
Hersteller von LED-Chips
Wie in jeder anderen Branche gibt es auch hier mehrere Hersteller, zwischen denen man wählen kann:
- SAMSUNG – Chiplieferant für das LED-Beleuchtungsunternehmen V-TAC. In unserem Angebot finden Sie diese Produkte unter der Bezeichnung Professional mit einer 5-Jahres-Garantie.
- Philips – Niederländisches Unternehmen, führend bei intelligenter Beleuchtung. In unserem Angebot finden Sie leistungsstarke und hochwertige LED-Strahler mit Chips dieses Herstellers.
- Epistar – Der größte Hersteller und Lieferant von LED-Chips der Welt aus Taiwan. Liefert auch Komponenten für Fernsehgeräte.
- Bridgelux – Hersteller und Lieferant von hauptsächlich COB- und MCOB-LED-Chips von höchster Qualität.
- CREE – Ein amerikanisches Unternehmen, gegründet 1987. Brachte 1989 die erste blaue LED auf den Markt.
- Refond – Chinesisches Unternehmen, spezialisiert auf Mini- und Mikro-LED-Technologie. Verwendung in der Heim- und Industriebeleuchtung, aber auch in Displays oder im Automobilbereich (Displays für Mercedes).
- Everlife – Ein Unternehmen mit fast 40 Jahren Erfahrung auf dem Markt für LED- und elektronische Geräte, wobei der Schwerpunkt auf Qualität liegt.
- Osram – Deutsches Unternehmen, gegründet 1919. Es ist das zweitgrößte Beleuchtungsunternehmen nach Philips. Sie konzentrieren sich auf die Bereiche Heimbeleuchtung und Automobiltechnik.
Weitere Hersteller von LED-Chips und -Leuchten sind: Optonica, Solight, Lumens, Toshiba, Brilliance und andere.
Zum Schluss noch ein wenig Geschichte
Die klassische Glühlampe, wie wir sie kennen, wurde 1879 von Thomas Alva Edison und 1878 von Joseph Swan unabhängig voneinander erfunden bzw. patentiert. Sie funktioniert auf der Grundlage eines Glühfadens, der sich in einem Glaskolben befindet, in dem ein Vakuum herrscht, und dieser Glühfaden wird durch elektrischen Strom erhitzt. Bei Erhitzung gibt dieser Glühfaden Licht ab, das die Lichtquelle einer Glühbirne ist.
Die Experimente mit der LED-Technologie reichen bis ins frühe 20. Jahrhundert zurück, befinden sich aber noch im Versuchsstadium. Die erste echte Anwendung der LED-Technologie geht auf Rubin Braunstein zurück, der die Infrarotemission verschiedener Legierungen (z. B. Galliumarsenid) entdeckte. Sie wurde in der Fernsteuerung (z. B. von Fernsehern, Radios oder anderen Geräten) sowie in anderen Bereichen der Technik und Industrie eingesetzt. Diese Strahlung ist jedoch für das menschliche Auge unsichtbar.
Die erste LED mit sichtbarem Licht wurde 1962 von Nick Holonyak erfunden. Diese LED strahlte rotes Licht aus und wurde später um gelbe und grüne Lichtfarben erweitert. Die blaue Farbe wurde erst 1994 hergestellt, obwohl einige Quellen behaupten, dass sie bereits in den 1970er Jahren produziert wurde.
Die LED-Technologie wurde zunächst in Instrumenten- und Autoleuchten, später in Instrumenten- und Gerätedisplays und sogar in Verkehrszeichen (z. B. Verkehrsampeln) eingesetzt. Ihre Verwendung für Beleuchtungszwecke begann um die Jahrtausendwende, was als Beginn der Verbreitung der LED-Beleuchtung angesehen werden kann.