LED

LED steht als Abkürzung für die Leuchtdiode, ein Halbleiterbauelement aus dem Bereich der Elektronik. Leuchtdioden werden auch als Lumineszenz-Dioden beziehungsweise als lichtemittierende Dioden oder – auf Englisch – als light-emitting diode bezeichnet. Aus den beiden letztgenannten Bezeichnungen leitet sich auch die Abkürzung LED her. Wenn durch eine solche Diode in der Durchlassrichtung Strom fließt, strahlt diese entweder Licht oder Infrarot- beziehungsweise Ultraviolettstrahlung ab. Was im Einzelfall konkret emittiert wird, hängt sowohl vom verwendeten Halbleitermaterial als auch von der Dotierung ab. Im Unterschied zu nicht leuchtenden Dioden, die typischerweise aus Silizium, aber auch aus Selen oder Germanium hergestellt werden, wird für LEDs meist eine Gallium Verbindung genutzt.

Gute Farbwirkung von LEDs durch beinahe monochromatisches Licht

Im Unterschied zu Glühlampen handelt es sich bei Leuchtdioden nicht um thermische Strahler. Ein wichtiges Merkmal von LEDs besteht darin, dass sie ihr Licht nur in begrenzten Spektralbereichen emittieren. Daher ist LED-Licht fast monochromatisch. Es wird daher besonders gern als Signallicht verwendet, weil im Unterschied zu anderen Lichtquellen kein Farbfilter erforderlich ist, um nicht benötigte Teile des Spektrums zu absorbieren und eine möglichst monochrome Farbcharakteristik zu erreichen. Allerdings konnten Leuchtdioden anfangs nicht für alle Farben produziert werden, wobei insbesondere die Blautöne Schwierigkeiten bereiteten. So werden blaugrüne und blaue LEDs werden erst seit 1993 in großen Stückzahlen hergestellt. Durch ihr Funktionsprinzip unterscheiden sich LEDs von Flüssigkristallanzeigen (liquid crystal display beziehungsweise LCD), bei denen Flüssigkristalle beim Anliegen einer bestimmten elektrischen Spannung die Polarisationsrichtung des Lichts beeinflussen.

Materialwahl und Dotierung beeinflussen Lichteigenschaften

Die Eigenschaften des von einer LED ausgestrahlten Lichtes können durch die Auswahl bestimmter Halbleitermaterialien und durch eine entsprechende Dotierung gezielt beeinflusst werden. Dies gilt vor allem für den Spektralbereich und für die Effizienz der LED. So ergibt sich bei Verwendung von Aluminium Gallium Arsenid rotes und infrarotes Licht. Die Verwendung von Gallium Arsenid Phosphid und Aluminium Indium Gallium Phosphid ergibt die Farben Rot, Orange und Gelb, während mit Gallium Phosphid grünes und mit Indium Gallium Nitrid ultraviolettes, violettes, blaues oder grünes Licht erzielt werden kann.

Vielfältige Verwendungsmöglichkeiten auch bei Handys

Auch in Computern, Laptops, Smartphone und Handy werden häufig LEDs verwendet. Bei Handys dienen sie beispielsweise als Signallämpchen oder zur Beleuchtung des Displays. Darüber hinaus werden sie auch häufiger verwendet, um das Gerät zusätzlich mit einer Taschenlampenfunktion auszustatten. Für Taschenlampen werden weiß leuchtende LEDs besonders gern verwendet, weil sie im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen einen sehr hellen Lichtschein erzeugen, gleichzeitig aber deutlich weniger Energie verbrauchen. Somit halten die Batterien beziehungsweise Akkus deutlich länger. Die Verwendung von LEDs als Hintergrundbeleuchtung für LCD-Displays spielt nicht nur bei Handys, sondern vor allem auch bei Fernsehgeräten, den sogenannten LED-Fernsehern, eine immer wichtigere Rolle.