Licht emittierende Dioden (LEDs) sind schon lange ein Ding der Zukunft: Eines Tages werden sie alle anderen Methoden, Licht zu erzeugen ersetzen. Dass dieser Tag tatsächlich bald kommt, dürfte den Forschern aus dem Team 4 zu verdanken sein. Sie haben LEDs in drei Schritten zur Serienreife verholfen.
"Die LED hat die Effizienz von Glühlampen bereits überholt und kann es schon mit den Halogenlampen und sogar Fluoreszenzlampen (Neonröhren, d. Red.) aufnehmen", sagt Klaus Streubel, Team-Sprecher von der Firma Osram Opto Semiconductors in Regensburg.
Der erste Schritt war, dass die Osram-Forscher in das Halbleiter-Material eine Metallschicht eingebaut und den Halbleiter selbst sehr dünn gemacht haben. So konnte das Metall auch Licht, das nach hinten abgestrahlt wird, nach vorn reflektieren; die Ausbeute wurde so verdoppelt. Das gelang im Jahr 2002 zunächst für rote, später auch für gelbe, grüne und blaue Dioden. Aus letzteren kann man mit einem Filter weißes Licht gewinnen.
Im zweiten Schritt entwickelten die Lichtforscher ein Gehäuse, in dem sie mehrere Dioden nebeneinander anordnen konnten, ohne dass sie sich stören. So lässt sich zum Beispiel die Lichtleistung der gleichen Farbe steigern. Stecken dagegen Dioden verschiedener Farben im Gehäuse, mischt sich das Licht; mit elektronischer Ansteuerung können so Millionen von Farben erzeugt werden. Die Abwärme aller Dioden wird dabei nach unten zum Sockel abgeführt.
Das dritte Element der Innovation haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik in Jena beigesteuert. Zwar tritt dank der Metallschicht fast alles Licht nach vorn aus, aber manche Strahlen haben einen so großen Winkel zur normalen Richtung, dass sie verloren wären. Die Fraunhofer-Wissenschaftler haben optische Elemente für die LEDs entwickelt, mit dem sich auch dieses Licht in der Hauptrichtung bündeln lässt.
LEDs haben es bereits in etlichen Bereichen in die technische Anwendung geschafft. Noch wird das Licht eher zu speziellen architektonischen Zwecken eingesetzt, aber es sind auch schon Nachttischlampen auf dem Markt. Die ersten Autos mit Dioden-Scheinwerfern fahren auf den Straßen. Auch neue Produkte hält man bei Osram dank der Ostar genannten LEDs für möglich: zum Beispiel einen batteriebetriebenen Taschen-Beamer.