Unsere LED-Typen
LED steht für „Light Emitting Diode“ (lichtemittierende Diode). Es handelt sich um ein Halbleiter-Bauelement, das Licht abgibt, wenn es unter Spannung steht.
Aufbau einer LED
Alle weißen LEDs haben einen Chip als Basis. Wenn Spannung anliegt, gibt er blaues Licht ab. Der Chip ist mit einer Phosphor- und Silikon-Mischung beschichtet, die das blaue Licht in weißes umwandelt. Die Phosphorzusammensetzung bestimmt die Farbtemperatur und die Farbwiedergabe der LED. Je nach Bauart werden LEDs in verschiedene Typen unterteilt. Sie haben verschiedene Eigenschaften und eignen sich für unterschiedliche Anwendungen und Leuchtentypen.
Mid-Power – unsere gängigste LED
Eine Mid-Power-LED ist im Grunde ein ummanteltes Bauelement auf Polymerbasis mit einem blauen Chip an der Unterseite. Der Hohlraum ist mit Phosphor und Silikon gefüllt, wodurch das blaue Licht in weißes Licht umgewandelt wird. Über zwei an der Oberseite angeschlossene Leiter (häufig aus Gold) wird der Chip mit Strom versorgt.
Für eine maximale Lichtausbeute wird die Ummantelung oft mit einer dünnen Silberschicht überzogen, die als Reflektor dient. Diese Art von LED eignet sich nicht für beanspruchendere Umgebungen wie Außenbereiche, da Silber mit aggressiven Gasen reagieren und sich verfärben kann. Verfärbung führt zu einer massiven Verringerung der Leistung und Lichtleistung der LEDs und zu einer Veränderung der Farbtemperatur.
Die Unterseite des Bauelements besteht aus einem Trägerrahmen oder Leadframe. Hierdurch entsteht eine elektrische und thermische Verbindung zwischen der LED und der Platine, mit der die LED verlötet ist.
Mid-Power-LEDs werden in vielen verschiedenen Arten von Leuchten eingesetzt, hauptsächlich in Innenräumen. Sie sind auf einer Platine montiert. Das gesamte Bauelement bildet dann ein sogenanntes LED-Modul. Die LED-Module können verschiedene Formen haben.
High-Power – für den Außeneinsatz geeignet
Bei High–Power-LEDs sitzt der Chip auf einer Platte (häufig aus Keramik). Der Chip ist mit Phosphor beschichtet und einer Silikonlinse versehen, die das Licht streut. Diese Konstruktion macht einen silbernen Reflektor überflüssig. Durch ihre Robustheit eignet sich die LED für Leuchten mit langer Brenndauer und zur Verwendung in beanspruchenden Umgebungen, wie beispielsweise im Freien.
High-Power-LEDs sind wie Mid-Power-LEDs auf einer Platine montiert und bilden das LED-Modul. Für eine bessere Wärmeableitung ist das Modul in der Regel mit einer Aluminiumrückseite ausgestattet.
COB (Chip On Board) – für Spot- und Downlights
Wie die High-Power-LED ist die Chip-On-Board-LED (COB) auf einer Grundplatte aus Aluminium oder Keramik montiert. Die COB-LED hat eine Vertiefung, in der viele kleine Chips angeordnet werden und die anschließend mit einer Mischung aus Silikon und Phosphor gefüllt wird.
Die leuchtende Oberfläche der COB-LED wird als Light Emitting Surface (LES) bezeichnet und gibt den Durchmesser der Oberfläche in Millimetern an. Eine COB-LED mit einer leuchtenden Oberfläche von 14 mm hat bis zu 100 Chips.
Eine COB-LED auf einer Aluminiumplatte ist mit einem Reflektor aus Silber versehen. Hierdurch ist sie empfindlich und eignet sich nicht für alle Umgebungen. Eine Keramikplattte hat dagegen einen hohen Reflexionsgrad und kann somit als Reflektor der COB-LED fungieren. Die COB-LED mit Keramikplatte ist daher für beanspruchendere Umgebungen geeignet. COB-LEDs werden beispielsweise in Spotlights und Downlights eingesetzt, oft in Kombination mit einer Art von aktiver Optik. Eine COB entspricht einem LED-Modul und bildet eine eigene Platine.
Zwei Arten von LED-Chips
Beide der oben beschriebenen LED-Typen können verschiedene Arten von LED-Chips enthalten. Traditionell enthalten die LEDs einen sogenannten Epi-Up-Chip. Ein Epi-Up-Chip ist so konstruiert, dass der elektrische Kontakt über Gold- oder Silberleiter an der Oberseite hergestellt wird. Da der Kontakt auf der Seite hergestellt wird, die in Lichtrichtung zeigt, nimmt er einen Teil des Lichts auf. In einigen LEDs (z. B. Fagerhult Outdoor und Premium) ist ein modernerer Chip namens Flip-Chip verbaut. Bei einem Flip-Chip ist der Kontakt auf der Unterseite, d. h. nicht in Lichtrichtung, angebracht. Hierdurch weist dieser Typ eine bessere Lichtleistung auf. Die Flip-Chip-Konstruktion ermöglicht außerdem einen kürzeren Weg zur Wärmeableitung, was sich positiv auf die Effizienz und den Stromwiderstand auswirkt.