Lexikon für LED Begrifflichkeiten

Diode

Eine Diode lässt Strom in einer Richtung passieren und wirkt in der anderen isolierend. Halbleiter haben die elektronischen Eigenschaften einer Diode.

Dotierung

Dotierung bezeichnet die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit eines Halbleiters durch

das Einbringen fremder Stoffe. So wird die Elektronenzahl vermehrt, es entsteht mehr negative Ladung oder verringert, es entsteht mehr positive Ladung, sogenannte Löcher.

Farbtemperatur

Mit der Farbtemperatur wird warme Lichtfarbe mit einer niedrigen Kelvinzahl und kalte Lichtfarbe dagegen mit einer hohen Kelvinzahl angegeben.

Halbleiter

Das Herzstück einer Leuchtdiode ist der Halbleiterkristall. Er ist einerseits positiv, andererseits negativ geladen und besitzt damit einen sogenannten pn-Übergang. Er leitet bei Raumtemperatur Strom in eine Richtung weiter. In die andere Richtung wirkt er als Sperre. Beim Stromfluss durch den Kristall wird Licht emittiert. In der LED-Technik werden in der Regel anorganische kristalline Halbleiter genutzt.

Kontrast

Der Kontrast definiert den maximalen Helligkeitsunterschied zwischen Schwarz/Weiß. Je höher der Kontrast, desto schärfer und satter das Bild.

Lumineszenzkonversion

Bezeichnet die Umwandlung einer Lichtemission in eine Lichtemission anderer Wellenlänge. Zum Beispiel wird zur Produktion weißer LEDs einer meist blau leuchtenden LED ein lumineszierender Farbstoff beigegeben. Dieser gibt bei Bestrahlung durch energiereiches blaues Licht Photonen ab, die sich in ihrer Wellenlänge von denen aus dem blauen Licht aufgenommenen unterscheiden. So leuchtet sie in einer anderen Farbe als blau. Sind sie beispielsweise gelb, ergeben sie zusammen mit dem nicht absorbierten blauen Licht einen Weißton. Dieser kann je nach Mischverhältnis beliebig kalt oder warm gestaltet werden.

Lichtausbeute

Als Lichtausbeute wird das Verhältnis von zugeführter Energie zur tatsächlich in Licht umgesetzter Energie eines Leuchtmittels verstanden. Sie wird in Lumen pro Watt angegeben.

Lebensdauer

Bezüglich der Lebensdauer gibt es zwei unterschiedliche Werte:

Die mittlere Lebensdauer gibt an, zu welchem Zeitpunkt die Hälfte der eingebauten LED-Chips nicht mehr funktionieren.

Die Nutzlebensdauer gibt an, zu welchem Zeitpunkt sich die Helligkeit in einem bestimmten Abstand um 50% verringert hat (L50). Hier sind auch Werte bis lediglich 30% Minderung zu finden (L70).

Meist beziehen sich die Angaben eines LED-Herstellers auf die Nutzlebensdauer.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme in Watt gibt an, wie viel Strom eine Lampe braucht, um zu laufen. Jedoch ist es sehr unterschiedlich, wie viel Energie tatsächlich in Licht und/oder andere Energie umgewandelt wird. So lässt die Wattzahl nur vage Rückschlüsse auf die Helligkeit oder anderweitig abgegebene Energie zu. Generell lässt sich sagen, dass die Lichtausbeute, also der Anteil der in Licht umgewandelten Energie bei LEDs im Vergleich sehr hoch ist. Hingegen erzeugen sie kaum unbrauchbare Wärmeenergie.

Lichtstrom

Der Lichtstrom wird in Lumen angegeben und zeigt an, wie hell ein Leuchtmittel ist. Je höher die Lumenzahl, desto mehr Licht wird pro Zeiteinheit produziert. Dabei ist die Zeiteinheit an die Lichtgeschwindigkeit angelehnt und geht somit gegen null.

Lux

Ein Lux entspricht einem Lumen pro Quadratmeter (lm/m² ) und gibt somit die Leuchtstärke an.

Photon

Als Photon bezeichnet man Lichtteilchen. Sie bewegen sich in Wellen. Je nach Abstand eines Wellenhochs zum nächsten, der Wellenlänge, leuchtet das Licht in unterschiedlichen Farben.

pn-Übergang

p steht hier für positiv und n für negativ. Der pn-Übergang ist der Teil des Halbleiters, wo die Ladung vom positiven ins negative wechselt.

PPFD

PAR: PAR steht für Photosynthetisch aktive Strahlung. Sie beschreibt den Bereich der Sonnenstrahlung, der von Pflanzen zur Energiegewinnung verwertbar ist. Dieser erstreckt sich über 400 – 700 nm.

PPFD: Die relevanteste Größe des PAR- Wertes ist PPFD, die Dichte der photosynthetisch aktiven Photonen. Sie gibt an, wie viele photosynthetisch aktive Photonen pro Sekunde auf ein Quadratmeter Fläche auftreffen. Angegeben wird dies inn µmol/m2*s (Mikromol pro Quadratmeter pro Sekunde).

Rekombination

Ist das Gegenteil von Ionisation. Hier werden negative und positive Ladungen wieder vereint und die zuvor zugeführte Energie zum Beispiel in Form eines Photons freigesetzt.

Schaltzyklus

Mit Schaltzyklus ist ein Ein- und Wieder-Ausschalten der Lampe gemeint. Hersteller geben manchmal die maximale Zahl von Schaltzyklen für ihre Produkte an, wobei diese meist nicht getestet, sondern nur statistisch ermittelt wurden. Für die Berechnung der Lebensdauer einer LED-Leuchte rechnen die Hersteller in der Regel mit zwei bis drei Schaltzyklen am Tag.

Schutzart

Die Schutzart gibt an, für welche Umgebung sich ein Lichtkörper eignet ohne eine Gefährdung darzustellen.
IP65 = Vollständiger Schutz gegen Berührung, Eindringen von Staub und Strahlwasser
IP44 = Schutz gegen Sprühwasser und Fremdkörper mit Durchmesser >1mm

Spektrum

Mit Spektrum wird hier meist das Lichtspektrum gemeint. Es entspricht der elektromagnetischen Strahlung im Bereich von 380 bis 780 Nanometern. Verschiedene Wellenlängen des Lichtspektrums rufen unterschiedliche Farbwahrnehmungen des menschlichen Auges hervor.

Wellenlänge

Wellenlänge in Nanometern bezeichnet die Länge einer Welle elektromagnetischer Strahlung von einem Wellenhoch zum nächsten. Je kleiner die Abstände, desto energiereicher die Photonen. Die elektromagnetische Strahlung zwischen 380 nm und 780 nm ist als Licht in verschiedenen Farben für das menschliche Auge wahrnehmbar. Pflanzen benötigen zur Photosynthese insbesondere Licht des blauen und roten Spektrums.