Die Geschichte der LED

LED ist die englische Abkürzung für "Light Emitting Diode" - zu deutsch "Leuchtdiode". Heute ist sie eine der effizientesten Leuchtmethoden überhaupt und erobert den Markt der Lichtanwendungen immer weiter.

Die Geschichte der LED beginnt im Jahr 1907, als der Brite Henry Joseph Round die sogenannte Elektrolumineszenz entdeckt - dies ist der Begriff für organische Stoffe, die leuchten können, wenn sie unter elektrischer Spannung stehen. Seine Entdeckung wurde zwar zunächst veröffentlicht, stieß in Fachkreisen aber auf keine große Begeisterung. Oleg Vladimirovich Losev, ein russischer Physiker, untersuchte diese Lichtemission in den Folgejahren. Zunächst wird für die Untersuchungen Zinksulfid verwendet. Später, im Jahr 1951, als der Transistor entwickelt wird, entdecken Wissenschaftler, dass ein Mischkristall aus Galliumarsenid und Galliumphosphid bessere Ergebnisse bringt. Zu dieser Zeit konzentrieren sich die Forschungen auf die Lichterzeugung durch Halbleitertechnik.

Elf Jahre später, im Jahr 1962, entwickelt der Amerikaner Nick Holonyak die erste rote Lumineszenzdiode der Welt. Damit beginnt die industrielle Fertigung von LEDs. Diese arbeiten mit Typ GaAsP-Technik.

In den Folgejahren steht die Entwicklung der LED keineswegs still: Bis 1971 gelingt die Produktion von gelben, grünen und orangen LEDS. Diese technische Errungenschaft hat man der Verbesserung der Halbleitertechnik in dieser Zeit zu verdanken. Ebenfalls verbessert sich die Leistung und die Energieeffizienz der Leuchtdioden.

In den 1980ern entdeckt man Galliumnitrid als neues Halbleitermaterial. Hierdurch kann man noch mehr Farbnuancen herstellen, die von grün bis ultraviolett reichen. Auf der Basis von Galliumnitrid (GaN-Technik) entwickelt der Japaner Shuji Nakamura im Jahr 1993 eine blaue LED. Diese war kommerziell überaus erfolgreich, weil sie energieeffizient war und sehr hell strahlte. Daraus folgte eine Weiterentwicklung - die grüne LED mit Indium-Galliumnitrid, welche ebenfalls sehr energieeffizient war. Später folgte hieraus auch die erste weiße LED-Leuchte.

Im Jahr 1995 entdeckt man eine neue Technik, weiße LEDs zu produzieren. LEDs produzieren weißes Licht als Folge der Lumineszenzkonversion, wenn man verschiedene Leuchtstoffe hinzugibt.

Diese LEDs erreichen zunächst eine Leuchtkraft von 40 Lumen pro Watt (lm/W). In der Folge kann die Lichtausbeute bis auf 100 lm/W gesteigert werden. Unter Laborbedingungen sind schon heute bis zu 160 lm/W möglich. Unter den richtigen Thermomanagement haben LEDs eine Lebensdauer von über 50.000 Stunden. Über die spezifische Lebensdauer und Leuchtkraft kann man sich beim Hersteller informieren.

Durch die hohe Effizienz und eine damit verbundene Reduktion der Kosten wird die LED-Technik kostenmäßig in Zukunft mit anderen Leuchtmitteln konkurrieren können. Abgesehen davon werden für LEDs keine schädlichen Materialien verwendet, wodurch der Markt weiter angekurbelt werden könnte.