LED-Licht

Kaltes Licht
Hierbei handelt es sich um eine Art LED-Licht mit einer Farbtemperatur über 5,000 Kelvin Grad. Es ist hell mit bläulichen Tönen, anregend und perfekt für Bereiche, in denen eine höhere Konzentration erforderlich ist. Genau aus diesem Grund findet man diese Art von LED-Leuchten häufig in Labors, Krankenhäusern, im Einzelhandel und in Bereichen mit hohem Personenverkehr. Es handelt sich jedoch nicht um eine Art von Licht, das in Wohnungen, Restaurants, Büros und Hotels verwendet wird, da diese Orte eher eine Art von Licht benötigen, das dazu einlädt, sich ruhig und angenehm hinzusetzen und eine gute Zeit zu verbringen Kaltes Licht fördert genau das nicht.

Warmes Licht: 2700 K oder weniger
Warmes Licht liegt unter 3.300 Kelvin und ist eine Art LED-Licht mit Rot- oder Orangetönen, das für die Schaffung einer entspannten Atmosphäre unerlässlich ist. Dieses Licht bietet genügend Helligkeit, um klar zu sehen, aber auf eine Weise, die jeden Raum zum perfekten Ort zum Ausruhen und Entspannen macht, beispielsweise in Wohnzimmern, Schlafzimmern, Restaurants in Tischbereichen und Hotels. Der Unterschied zwischen der Verwendung der einen oder anderen Art von LED-Licht ist groß und würde zum Beispiel erklären, warum es Orte gibt, die wir nicht gemütlich und angenehm finden, wie zum Beispiel ein Krankenhaus, und andere, an denen wir Zeit verbringen und entspannen möchten, wie zum Beispiel das Wohnzimmer eines Hauses. In diesem Fall ist es das warme Licht, das das Gefühl vermittelt, dass ein Ort gemütlich ist, und daher sind es die Temperatur und die Intensität des Lichts, die die Empfindungen, die ein Ort vermittelt, völlig verändern können.

Neutrales Licht: Zwischen 2700k und 4000k
Neutrales Licht ist Licht mit einer Temperatur von etwa 4,{1}} Grad Kelvin und hat Töne, die weder warm noch kalt sind. Da es sich um ein konzentrationsförderndes Licht handelt, ist es häufig in Büros und Arbeitsbereichen zu finden, aber auch in Räumen wie Küchen oder Badezimmern, wo die Beleuchtung als erstes am Morgen anregend sein soll. Genau aus diesem Grund wird diese Art von LED-Licht auch im Einzelhandel häufig eingesetzt, um sowohl ein attraktives Erscheinungsbild eines Ladens zu schaffen als auch den Konsum anzuregen. Neutrales Licht ist perfekt, um Farben hervorzuheben und Menschen zu stimulieren (anstatt Entspannung und Ruhe zu fördern). Das Gleiche gilt auch für andere Arten von Geschäften, beispielsweise für Lebensmittelgeschäfte, wo Licht nicht nur zur Gewährleistung der Sichtbarkeit, sondern auch zur ansprechenden Präsentation von Produkten und zur Ermutigung der Kunden zum Kauf benötigt wird. Doch abgesehen von den Empfehlungen, die es für den richtigen Einsatz von LED-Lichtarten gibt, ist es eine Frage, die auch maßgeblich vom Geschmack jedes Einzelnen abhängt. Es stimmt zwar, dass kaltes Licht nicht einladend ist, warmes Licht jedoch schon, doch manchmal bevorzugen Menschen eine neutralere Art von LED-Licht, selbst für Orte wie Häuser.

Das Innenleben einer LED mit Schaltung und Banddiagramm. Ein PN-Übergang kann absorbierte Lichtenergie in einen proportionalen elektrischen Strom umwandeln. Der gleiche Vorgang ist hier umgekehrt (dh der PN-Übergang emittiert Licht, wenn ihm elektrische Energie zugeführt wird). Dieses Phänomen wird im Allgemeinen als Elektrolumineszenz bezeichnet und kann als die Emission von Licht aus einem Halbleiter unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes definiert werden. Die Ladungsträger rekombinieren in einem in Durchlassrichtung vorgespannten PN-Übergang, wenn die Elektronen aus dem N-Bereich kommen und sich mit den im P-Bereich vorhandenen Löchern rekombinieren. Freie Elektronen befinden sich im Leitungsband der Energieniveaus, während sich Löcher im Valenzenergieband befinden. Daher wird das Energieniveau der Löcher niedriger sein als das Energieniveau der Elektronen. Ein Teil der Energie muss abgeführt werden, um die Elektronen und Löcher wieder zu verbinden. Diese Energie wird in Form von Wärme und Licht abgegeben.

Bei Silizium- und Germaniumdioden geben die Elektronen Energie in Form von Wärme ab, bei den Halbleitern Galliumarsenidphosphid (GaAsP) und Galliumphosphid (GaP) geben die Elektronen jedoch Energie ab, indem sie Photonen aussenden. Wenn der Halbleiter durchscheinend ist, wird die Verbindung zur Quelle des emittierten Lichts und somit zu einer Leuchtdiode. Wenn die Verbindung jedoch in Sperrichtung vorgespannt ist, erzeugt die LED kein Licht, im Gegenteil, das Gerät kann dies tun auch beschädigt werden. Die LED besteht aus einem Chip aus halbleitendem Material, der mit Verunreinigungen dotiert ist, um einen pn-Übergang zu erzeugen. Wie bei anderen Dioden fließt der Strom leicht von der p-Seite oder Anode zur n-Seite oder Kathode, jedoch nicht in umgekehrter Richtung. Ladungsträger – Elektronen und Löcher – strömen von Elektroden mit unterschiedlichen Spannungen in die Verbindungsstelle. Wenn ein Elektron auf ein Loch trifft, fällt es auf ein niedrigeres Energieniveau und gibt Energie in Form eines Photons ab.

Die Wellenlänge des emittierten Lichts und damit seine Farbe hängt von der Bandlückenenergie der Materialien ab, die den pn-Übergang bilden. In Silizium- oder Germaniumdioden rekombinieren die Elektronen und Löcher normalerweise durch einen strahlungslosen Übergang, der keine optische Emission erzeugt, da es sich um Materialien mit indirekter Bandlücke handelt. Die für die LED verwendeten Materialien weisen eine direkte Bandlücke mit Energien auf, die dem nahen Infrarot-, sichtbaren oder nahe-ultravioletten Licht entsprechen. Die LED-Entwicklung begann mit Infrarot- und Rotgeräten aus Galliumarsenid. Fortschritte in der Materialwissenschaft haben die Herstellung von Geräten mit immer kürzeren Wellenlängen ermöglicht, die Licht in verschiedenen Farben aussenden.

LEDs werden normalerweise auf einem n-Typ-Substrat aufgebaut, wobei eine Elektrode an der auf seiner Oberfläche abgeschiedenen p-Typ-Schicht befestigt ist. Substrate vom P-Typ kommen zwar seltener vor, kommen aber auch vor. Viele kommerzielle LEDs, insbesondere GaN/InGaN, verwenden ebenfalls Saphirsubstrat. Die meisten für die LED-Produktion verwendeten Materialien weisen sehr hohe Brechungsindizes auf. Dies bedeutet, dass ein Großteil des Lichts an der Grenzfläche zwischen Material und Luftoberfläche zurück in das Material reflektiert wird. Daher ist die Lichtextraktion in LEDs ein wichtiger Aspekt der LED-Produktion, der Gegenstand intensiver Forschung und Entwicklung ist.