Einsatzgebiete
Zunächst waren die Einsatzmöglichkeiten von LEDs eher gering, denn die Lichtausbeute war anfangs sehr niedrig und zudem waren nicht alle Farben des Spektrums verfügbar. So benutzte man LEDs hauptsächlich für Anzeigeelemente, wie zum Beispiel Statusanzeigen.
Ein weiterer Einsatzbereich ergab sich aus der schon erwähnten Modulationsgeschwindigkeit. LEDs wurden in Infrarotfernsteuerungen und Lichtschranken und in Optokopplern eingesetzt, um elektrische Stromkreise galvanisch zu trennen.
Heute haben sich die Einsatzbereiche von LEDs vervielfacht, da inzwischen die Herstellungskosten nicht mehr so hoch sind, die Lichtausbeute dagegen gestiegen ist und außerdem jetzt alle Farben des Spektrums zur Verfügung stehen.
Zum Ersten wäre da der Einsatz in Leuchtmitteln zu nennen. LEDs werden in der Raumbeleuchtung, in der Straßenbeleuchtung und in Taschenlampen verwendet. Ein weiterer Einsatzbereich ist die Effektbeleuchtung. LEDs haben heute ebenso ihren Platz im Straßenverkehr. Sie können in Verkehrsampeln, in Blinkleuchten, die im Boden eingelassen sind, und in anderen Signalen, die den Verkehr regeln, eingesetzt werden.
Für den Einsatz in Leuchtmitteln zum Beispiel zur Raumbeleuchtung ist es notwendig, weißes Licht zu erzeugen. Dies wird durch verschiedene Verfahren erreicht. A. Blaue Leuchtdioden werden mit roten, grünen und gelben Leuchtdioden so kombiniert, dass sich das Licht gut mischt und als weiß erscheint. Man erinnere sich: „Weiß ist die Anwesenheit aller Farben.“
B. Eine blaue LED oder eine UV-LED wird mit einem Fluoreszenzfarbstoff kombiniert, sodass das blaue Licht in weißes Licht umgewandelt wird. Für Beleuchtungszwecke wird zumeist eine blaue LED mit einem gelben Leuchtstoff kombiniert. Dies ist die wirtschaftlichste Methode. C. Eine Kombination verschiedener Chips, integriert in einem Bauteil werden mit einem Fluoreszenzfarbstoff umgeben.
Das gängigste Verfahren zur Herstellung weißer LEDs ist es, Galliumnitrid in mehreren Arbeitsgängen auf eine Schicht Saphir zu dampfen, es wieder abzulösen und erneut zu bedampfen, bis eine verwendbare Schicht des GaN-Halbleiterkristalls aufgebaut ist. Dann wird die Saphirschicht abgetrennt und durch eine Schicht mit Aluminiumnitrid überzogenem Silizium ersetzt. Durch den Einsatz von Siliziumscheiben ist dieses Verfahren vergleichsweise kostengünstig.
Die Art der Beschichtung ist ausschlaggebend für die Farbqualität der weißen LEDs.
Die Einteilung in Klassen gibt Aufschluss über Lichtausbeute, Schwellenspannung und Farbtemperatur des LED-Lichtes.
LEDs sind in der Umgangssprache namensgebend für Flüssigkristallbildschirme. Fernseher mit LED-Beleuchtung werden LED-Fernseher genannt, obwohl die korrekte Bezeichnung LCD-Fernseher wäre. Durch die Verwendung von LEDs in diesem Bereich sind die geringen Bautiefen der heutigen Bildschirme möglich geworden.
Aufgrund der Möglichkeiten, LEDs in der Unterhaltungselektronik zu verwenden und somit neue Märkte zu etablieren, werden inzwischen auch LEDs (SMD-LEDs) in Pastelltönen produziert. In Fahrzeugen ersetzen LEDs die Glühbirnen oder die Gasentladungslampen in Rücklichtern und Kennleuchten. Sie sind dafür sehr gut geeignet, weil sie wenig Strom brauchen. In der Medizintechnik und der Zahntechnik werden LEDs eingesetzt und auch in der Lasertechnik kommen sie zum Einsatz.
Ungefähr 135 Jahre nach den ersten Hinweisen auf die Leitfähigkeit von Kristallen und der Entdeckung der Lichtentstehung bei der Leitung von Strom durch Kristalle haben LEDs nun einen breiten Raum im Bereich der Beleuchtung unterschiedlichster Art eingenommen und es wird weiter daran gearbeitet und geforscht, dass daraus eine Vormachtstellung wird. Artikel, in denen LEDs verwendet werden, zum Beispiel Taschenlampen, sind längst Massenware. Und nun wird durch das „Glühbirnen“ Verbot der erste Platz im Bereich Leuchtmittel vakant.
