07.12.2007

Die Zukunft der Leuchtdiode

Dank des neuen mit dem Zukunftspreis gewürdigten Verfahren sind Leuchtdioden mittlerweile rund fünfmal so hell wie ihre Vorgänger und eröffnen der künstlichen Beleuchtung ganz neue Möglichkeiten.

Die Zukunft der Leuchtdiode 

Dank des neuen mit dem Zukunftspreis gewürdigten Verfahren sind Leuchtdioden mittlerweile rund fünfmal so hell wie ihre Vorgänger und eröffnen der künstlichen Beleuchtung ganz neue Möglichkeiten.

Regensburg/Jena (dpa) - Den ganzen grauen Winter lang das Licht eines hellen Sommertags im Büro, Bilder in natürlichen Farben von Projektoren im Handtaschen-Format und eine Beleuchtung, die bis zu elf Jahre Dauerbetrieb durchhält: Diese strahlende Zukunft versprechen neue leistungsstarke Leuchtdioden (LED). Dank eines neuen Verfahrens leuchten sie mittlerweile rund fünfmal so stark wie ihre LED-Vorgänger und könnten der künstlichen Beleuchtung ganz neue Möglichkeiten eröffnen.

Der entscheidende Entwicklungsschritt gelang Forschern des Regensburger Unternehmens Osram Opto Semiconductors und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik in Jena. Mit ihrer Verbesserung der LED haben sie den Deutschen Zukunftspreis gewonnen.

Viel Licht hatten die Halbleiter schon immer in sich, doch bislang gelangte nur ein Bruchteil nach außen. «Der größte Teil des erzeugten Lichtes wird intern zurück reflektiert und kann den Chip nicht verlassen», berichtet der Osram-Physiker Klaus Streubel von der Ausgangssituation der Forschungen seines Teams vor acht Jahren. Die Tüftler überlisteten die LEDs mit einer integrierten Metallschicht, die wie ein Spiegel das im Inneren des Chips «herumgeisternde» Licht auffängt und zur Oberseite bringt.

Die besondere Leistung der Forscher liegt dabei in dem Prozess, die dünne Metallschicht in den Chip zu bekommen. «Das war mit den damals bekannten Verfahren nicht möglich», sagt Streubel. Im Jahr 2002 produzierte Osram die ersten roten Dünnfilm-Chips, später kamen unter anderem blaue dazu, die Grundlage für weißes Licht. Die ausschließlich nach oben strahlenden LEDs können problemlos nebeneinandergesetzt werden, ohne sich gegenseitig zu beeinträchtigen. Außerdem lässt sich die Fläche der LED-Chips nahezu beliebig vergrößern oder verkleinern. So kann die Lichtstärke auch vervielfacht werden.

Streubel glaubt an die Durchsetzungskraft der neuen Leuchtdioden. «Bei allem was farbig leuchtet, haben wir unschlagbare Vorteile», sagt er. Die bis zu zwei Quadratmillimeter großen Chips leuchten direkt in den Grundfarben Rot, Grün und Blau. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lichtquellen können sie das natürliche Licht und feinste Schattierungen darstellen. «Das ist beeindruckend, es sind absolut gesättigte Farben», schwärmt Streubel vom Nutzen der Erfindung bei Fernsehern und Miniprojektoren.

Mit ihrer hohen Energie-Effizienz gelten die LED-Chips zudem als klimaschonend. Im Gegensatz zu Glühbirnen müssen sie auch kaum ausgewechselt werden, sie fallen nicht komplett aus, sondern werden nur schwächer. Auf dem Weg zur Allgemeinbeleuchtung stehen aber noch einige Hindernisse im Weg, wie die derzeit noch hohen Herstellungskosten.

Silke Droll, dpa

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