Das LED-Funktionsprinzip

LEDs sind winzige Elektronik-Chips aus speziellen Halbleiter-Verbindungen. Fließt Strom durch diesen Festkörper, beginnt er zu leuchten; er „emittiert“ Licht. In der Lichttechnik wird dieser Prozess „Elektrolumineszenz“ genannt. Mit einer Kantenlänge von etwa einem Millimeter gehören LEDs zu den kleinsten verfügbaren Lichtquellen. Sie strahlen ein nahezu punktförmiges Licht ab. 

Halbleiter und Elektronen

Schon wenig Energie reicht aus, um die Halbleiter zum Leuchten anzuregen. Das Rohmaterial für LEDs bilden Halbleiterkristalle, die auf einem sogenannten Wafer aufgebaut und dann zu Chips geschnitten werden. Die Leuchtdioden bestehen aus einem negativ leitenden Grundhalbleiter mit einem Überschuss an Elektronen. Darüber kommt eine sehr dünne, positiv leitende Halbleiterschicht mit einem Mangel an Elektronen, „Löcher“ genannt. Unter Spannung wandern die überzähligen Elektronen und „Löcher“ nun aufeinander zu und rekombinieren in der sogenannten Sperrschicht. Die freigesetzte Energie wird im Halbleiterkristall in Licht und Wärme umgesetzt. 

Kunststoffhülle schützt den LED-Chip

Um die elektrische Kontaktierung zu vereinfachen und die LED vor Umwelteinflüssen zu schützen, wird sie in eine Kunststoffhülle gegossen, die zugleich den Lichtaustritt verbessert. Reflektoren sorgen dafür, dass das Licht in einem Ausstrahlungswinkel bis zu 180 Grad in den oberen Halbraum des Gehäuses ausgestrahlt wird. Linsen übernehmen die primäre Lichtlenkung. 

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