LED Entwicklung

LED Entwicklung

Bereits im Jahr 1907 entdeckte Henry Joseph Round, dass elektrische Halbleiter leuchten, wenn Strom hindurchfließt. Man nannte es den Effekt der Elektrolumineszens. Zu jener Zeit maß man diesem Effekt jedoch keine große Bedeutung bei, da gerade erst die Glühbirne entdeckt worden war und niemand das Erfordernis sah, schon wieder eine andere Beleuchtungstechnik zu entwickeln. Round war auf der Suche nach etwas ganz anderem, denn er war damit beschäftigt, für die Seefahrt ein spezielles Funkortungsverfahren zu entwickeln.

In den Folgejahren wurden ähnliche Effekte an verschiedenen Mineralien entdeckt und teilweise auch erforscht. Dennoch erkannte man keine Einsatzmöglichkeiten für die natürlich leuchtenden Materialien und konnte sich auch nicht so recht erklären, wie es überhaupt zu diesem Effekt kam. Diese Erklärung fand man erst in den 1950er Jahren.

Erst in den 1960er Jahren kam der Gedanke auf, dass die kleinen leuchtenden Halbleiter abgesehen von ihren flexiblen Einsatzmöglichkeiten in Elektrogeräten auch wegen ihres Lichts interessant sein könnten. 1962 kam die erste rote Leuchtdiode auf den Markt. Man setzte sie in elektronischen und elektrischen Geräten als kleine Statusleuchten ein, die anzeigten, ob ein Gerät ein- oder ausgeschaltet war. Schnell verbreiteten sich die kleinen Lämpchen und wurden in elektronischen Messgeräten, Musikanlagen und anderen Instrumenten verwendet. Gleichzeitig wurde die Erforschung der neuen Technik vorangetrieben. Bis 1971 hatte man bereits Stoffe entdeckt, die bei Stromdurchleitung grün, orange und gelb leuchteten. Damit fanden die Leuchtdioden einen noch vielfältigeren Einsatz als Statusleuchten und wurden darüber hinaus auch für dekorative Effekte eingesetzt. Bretter mit LEDs in den vier bekannten Farben fungierten als besondere Lichtorgeln. Man verwendete die winzig kleinen Lämpchen in Taschenrechnern, wo sie aufgrund ihrer Flexibilität und ihrer kurzen Reaktionszeit die Anzeige bildeten, später in den ersten Mobiltelefonen und in vielen weiteren elektronischen Geräten.

Durch die LED-Technik wurden Laufschriften möglich, die an  Geschäftsgebäuden in Großstädten die neuesten Nachrichten präsentierten oder einfach als Uhren fungierten. Kaufhäuser und Einzelhandelsgeschäfte verwendeten Laufschriften, um ihre aktuellen Angebote effektvoll anzukündigen und schließlich fand man die Leuchtdioden als kleine Lichtpunkte in Digital-Armbanduhren. Die Forschungen an der LED-Technik schritten weiter voran, da es zunächst noch nicht möglich war, alle Farben darzustellen. Insbesondere Materialien, die ein blaues oder weißes Licht hervorbrachten, waren noch nicht gefunden. Erst 1993 kam es zur Entwicklung blauer LEDs. Ein Material, das bei Stromdurchfluss weiß leuchtet, ist bis heute nicht gefunden.

Da es nicht auf natürliche Weise möglich ist, weißes Licht durch Leuchtdioden zu erzeugen, verwendete man die Eigenschaft der blauen Lämpchen, um daraus weiße LEDs herzustellen. 1995 konnte die erste LED präsentiert werden, die weiß leuchtete. Allerdings war sie extrem weiß und hatte keine große Leuchtkraft. Das weiße Licht wird aus einer blauen LED gewonnen, in dem man sie mit Leuchtstoffen kombiniert, die das kurzwellige blaue Licht in langwelliges weißes Licht umwandeln. Eine andere Form, weißes Licht aus LEDs zu erzeugen, besteht in der Kombination verschiedenfarbiger Leuchtdioden, so dass daraus in der Summe ein weißes Licht entsteht. Aus diesen Forschungen entstanden RGB-LEDs, die nicht nur zu weißem Licht kombiniert werden können, sondern zu Licht in vielen unterschiedlichen Farben. Seit der Entwicklung weißer LEDs konzentrieren sich die Forschungen auf eine Verbesserung der Lichtfarben und der Lichtausbeute, die sich inzwischen von ursprünglich 0,1 Lumen pro Watt in den 1960er Jahren bis zu über 100 Lumen pro Watt gesteigert hat.