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LED-Technik im Vergleich

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LED-Techniken auf einen Blick
Wir zeigen Ihnen die Unterschiede in den 5 bekanntesten LED-Techniken auf.

LED-Technik (Licht Emittierende Dioden) nimmt seit dem Glühlampenverbot verstärkt einen immer größeren Platz in der Beleuchtungstechnik ein. Eine LED ist ein lichtemittierendes Halbleiter-Bauelement (auch Diode genannt). Fließt durch die Diode elektrischer Strom so strahlt sie Licht ab. Dies kann auch in Form von Infrarotstrahlung oder auch UV-Strahlung geschehen, das hängt unter anderem von verwendeten Halbleitermaterial und den zugesetzten Atomen zur Produzierung von entsprechenden Wellenlängen ab.



Die LED-Technik entwickelt sich stetig weiter. CREE wirbt bereits mit LED-Chips, die bei einem minimalen Packmaß schon bis 400lm/Watt erreichen. Was man nicht vergessen sollte: Lumenwerte sind nicht alles, wenn man das Thema LED vernünftig betrachten will. Abstrahlwinkel (häufig über zusätzlich aufgebrachte Linsen), Farbwiedergabeindex, Lichtfarbe und Lichtstärke spielen ebenfalls eine Rolle.

Auch die Fortschritte im Bereich der OLED bei verschiedenen Unternehmen sind interessant zu verfolgen. So zeigten einige Hersteller auf der Light + Building 2018 OLED Technik in Anwendung. Werfen wir nun einen Blick auf eine Aufstellung welche LED-Techniken in der Lichtbranche derzeit zum Einsatz kommen.

Inhalt

DIP LED-Technik – “Dual in-line package”

Ein DIP LED Leuchtmittel.
Ein DIP LED-Leuchtmittel näher betrachtet.
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Definition

“Dual in-line package” LEDs basieren auf einer sehr frühen Variante der LED-Technik. Meist mit einer Leistung von 0,06 W. Diese mit 2 Drähten an die Platine lötbaren LEDs in verschiedenen Farben ist wohl auch die bekannteste Art.
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Lebensdauer

Die Leuchtkraft nimmt sehr schnell ab. Nach ca. 4000 Stunden beträgt die Lumenabnahme schon über 20%. Tatsächlich erreicht eine DIP-LED also nur eine Lebensdauer von ca. 15.000 Stunden oder weniger.
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Anwendung

Sie wurden / werden viel in elektronischen Geräten verbaut, um z. B. ein Standby-Signal zu geben oder Werbereklame zu beleuchten.

SMD-Technik – “Surfaced Mounted Devices”

Diverse SMD-LED Chips im Vergleich.
Ein LED-Stripe mit SMD LED-Technik.
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Definition

SMD heißt „Surfaced Mounted Devices“. Auf Deutsch: oberflächen-montierbare Bauteile. SMD-Bauteile haben ebenfalls eine sehr kompakte Bauform. Ein SMD-LED-Bauteil wird direkt auf eine kupferkaschierte Oberfläche der Platine gelötet. Diese Bauweise ermöglicht höhere Lumenwerte (im Schnitt 50-80 lm/Watt) und eine längere Gesamtlebensdauer. Die SMD-Chips sind immer mit Nummern versehen, die Auskunft über die Lumenwerte und die Abmessung geben, z. B. bezeichnet 3528 ein Modul mit 3,5 x 2,8 mm Abmessungen.
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Lebensdauer

Die Lumenabnahme ist weitaus geringer als bei der DIP-LED. Die Lebensdauer beträgt auf Grund der sehr guten Wärmeableitung tatsächlich 50.000 Stunden und mehr.
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Anwendung

Derzeit ist das der häufigste LED-Chip in der Industrie- und Wohnraumbeleuchtung.

High-Power LED-Technik – Chips mit über 0,65 Watt

High-Power LED-Chip
High-Power LED-Leuchte.
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Definition

Unter High-Power-LED Chips versteht man LED-Chips mit über 0,65 Watt (in der Regel betrieben mit mehr als 20mA). In der Leuchtenindustrie kommen häufig 1-3W Chips zum Einsatz. Diese haben dann normalerweise über 100lm/W pro Chip.
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Lebensdauer

Die Lebensdauer kann hier je nachdem von welchem Hersteller von 30.000 bis 50.000 Stunden und mehr gehen und das bei geringer Lumenabnahme. Dies hängt allerdings maßgeblich vom verwendeten Kühlkörper und der technischen Lösung zur Wärmeableitung ab.
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Anwendung

Er ist ein gern verwendeter Chip für sehr flache Leuchtenaufbauten mit erhöhtem Lichtausbeutenbedarf. Mit entsprechenden Linsen wird ein höherer Abstrahlwinkel erreicht.

COB LED-Technik – Chips für kompakte Leuchten

Ein COB LED-Chip.
LED-Fluter mit COB LED-Technik.
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Definition

COB ist die Abkürzung für ein Herstellungsverfahren in der Mikroelektronik. Bei COB LEDs wird der Halbleiterkristall direkt auf das Aluminium- oder Keramik-Board (Leiterplatte) geklebt und mit Bond-Drähten elektrisch verbunden. Dies ermöglicht eine hervorragende Wärmeableitung und erlaubt es die LED-Chips kompakter zu packen. Dadurch erreicht man eine hohe lm/cm² Dichte. In der Praxis heißt das, mit der COB-Technik lassen sich noch kompaktere Leuchtmittelbauformen konstruieren und besonders flache Brennstellen in Leuchten realisieren. Hier werden bis 150- 400lm/Watt und mehr erreicht. COB LEDs kommen den Leuchtenherstellern entgegen, da sie hier fertige Bauteile mit feststehenden Rahmenbedingungen verwenden können.
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Lebensdauer

Ebenfalls 30.000 – 50.000 Stunden und mehr bei wesentlich geringerer Lumenabnahme.
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Anwendung

Mittlerweile auch ein sehr beliebter LED-Chip für die Leuchtenindustrie. Vor allem aber auch für Industriebeleuchtung.

OLED Technik – “Organic LED”

Der Aufbau von OLED Technik.
Die Flexibilität von OLED.
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Definition

Bei OLEDs handelt es sich um ein selbstleuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien, das sich insofern von den herkömmlichen anorganischen Leuchtdioden (LED) unterscheidet, dass die elektrische Stromdichte und Leuchtdichte geringer sind und keine einkristallinen Materialien erforderlich sind. OLEDs lassen sich im Vergleich zu anorganischen LEDs kostengünstiger herstellen.
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Lebensdauer

Mit max. 20.000 Stunden ist die Lebensdauer von OLED derzeit schlechter als die der herkömmlichen Leuchtdioden, weshalb eine Verwendung im kommerziellen Beleuchtungssegment noch sporadisch ist. Aber auch hier holt die Forschung auf. Wichtig für OLEDs ist eine Abkapselung von Sauerstoff und Feuchtigkeit, damit das organische Material in seiner Funktionsweise nicht beeinträchtigt wird. Ein Vorteil daran ist aber, dass OLEDs auch für Außenbereiche interessant sind.
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Anwendung

Durch die Flexibilität der OLEDs und ihre extrem dünne Bauweise sind sie zurzeit für Hersteller von Displays, Smartphones, Bildschirme usw. sehr interessant. Jedoch sind LED-LCD-Modelle erheblich langlebiger. Aufgrund der Materialeigenschaften ist die Verwendung von OLEDs fast unerschöpflich. Versuche als biegsame LED-Panels für Beleuchtungszwecke, Folie für Fenster, die bei Nacht Licht abgeben, auf Tapeten oder als elektronisches Papier wurden bereits durchgeführt und kommen nach und nach auch als Serienprodukte auf den Markt.

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