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Licht aus dem Halbleiter

Von der Glühlampe zur LED

Beleuchtungs- und Displaytechnologien befinden sich gegenwärtig in raschem Wandel. Weil Glühlampen nur rund fünf Prozent des verbrauchten Stroms in Licht transformieren, hat die Europäische Union 2009 beschlossen, sie schrittweise vom Markt zu nehmen. Als Ersatz dienen gegenwärtig Kompaktleuchtstofflampen („Energiesparlampen“), die immerhin etwa 25 Prozent der eingespeisten Energie zur Lichterzeugung nutzen.

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Allerdings hat diese Effizienzsteigerung ihren Preis: Energiesparlampen entfalten nach dem Einschalten nicht sofort ihre volle Leuchtkraft, sie sind meist nicht dimmbar und enthalten Quecksilber. Das giftige Schwermetall bereitet nicht nur hinsichtlich der Entsorgung, sondern auch bei einem Bruch des Glaskörpers Probleme.

LED als Licht der Zukunft?

Daher gelten Energiesparlampen nur als Übergangslösung, während sich elektrische Leuchtdioden (LEDs) voraussichtlich in vielen Marktbereichen nachhaltig durchsetzen werden. LEDs bestehen aus einem Halbleitermaterial, das leuchtet, wenn man eine elektrische Spannung anlegt. Die Ausbeute an Licht ist noch höher als bei Kompaktleuchtstofflampen, und die Farbe des Lichts kann durch Variation der Halbleiter-Bandlücke von blau über grün nach rot eingestellt werden.

Somit sind die Voraussetzungen geschaffen, um sowohl LED-basierte Weißlichtquellen als auch Farbdisplays herzustellen. Noch vor wenigen Jahren galten die vergleichsweise hohen Produktionskosten allerdings als schwerwiegendes Hindernis für eine breite Anwendung. Seitdem hat sich die Technologie jedoch derart stürmisch entwickelt, dass LED-Lichtmasten bereits zur Straßenbeleuchtung eingesetzt werden.

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Matthias Wagner und Valentin Hertz / Forschung Frankfurt
Stand: 04.03.2016

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

OLEDs: Die Tapete als Heimkino
Chemiker verhelfen organischen Leuchtdioden zu besseren Farben

Licht aus dem Halbleiter
Von der Glühlampe zur LED

Kristall und Polymer
Wie LEDs ihr Licht erzeugen

Problemfarbe Blau
Warum OLEDs noch nicht für alles taugen

Das Blau der Zukunft
Borhaltige Nanographene als Leuchtstoffe von morgen

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