HighDi beleuchtet – Das Farbspektrum einer LED

Die Leuchtfarbe einer LED ist abhängig von der Zusammensetzung des verbauten Halbleitermaterials. Es werden Lichtstrahlungen im nahen UV, im sichtbaren Bereich oder im Infrarotbereich erzeugt. Die ersten kommerziellen LEDs leuchteten blau. Hier kam als Halbleitermaterial Siliziumkarbid zum Einsatz.

Am häufigsten vertreten sind die III/V-Halbleiter, die aus Elementen der 3. und 5. Gruppe des Periodensystems bestehen. Die Tabelle enthält einige Beispiele für die Leuchtfarbe einer LED.

 Leuchtfarbe  Halbleitermaterial  Wellenlänge (nm)
 gelb  Galliumphosphid (GaP)  ca. 570 bis 590
 orange  Galliumphosphid (GaP)  ca. 590 bis 610
 rot  Galliumphosphid (GaP)  ca. 610 bis 760
 grün  Galliumnitrid (GaN)  ca. 500 bis 570
 blau  Siliziumkarbid (SiC)  ca. 450 bis 500

 

Das Spektrum des sichtbaren Lichtes umfasst nur einen sehr kleinen Bereich von etwa 370 nm (violett) bis 760 nm (rot).

Auch weißes Licht ist mit LEDs zu erreichen. Hier wird nochmals zwischen kalt-weiß, echt-weiß und warm-weiß unterscheiden. Durch Angabe der Farbtemperatur kann die genaue Leuchtfarbe bestimmt werden:

  • kalt-weiß: ca. 6.500 – 10.000 K
  • echt-weiß, daylight: ca. 4.500 – 5.000 K
  • warm-weiß: ca. 2.700 – 3.500 K

Um ein RGB-Licht zu erzeugen werden LEDs unterschiedlicher Farbe in einer Baugruppe kombiniert. Mit einem geeigneten Steuerungsgerät – RGB-Controller – kann neben weißem auch farbiges Licht abgerufen werden. Dynamische Lichtszenen mit wechselnden Farben werden damit problemlos möglich.

Um die Lebensdauer einer LED zu erhalten, muss auch unbedingt die anzulegende Spannung beachtet werden. Diese ist von der Leuchtfarbe abhängig. So haben gelbe, orange oder auch rote LEDs immer eine niedrigere Spannung als kalt-weiße oder warm-weiße LEDs. Der richtige Spannungsbereich ist immer dem Herstellerdatenblatt zu entnehmen.

In der folgenden Tabelle sind Beispiele für typische Spannungen in Abhängigkeit von der Farbe aufgelistet.

 Leuchtfarbe  Typischer Spannungsbereich (V)
 gelb, orange, rot  1,8 bis 2,3
 grün, pink  3,0 bis 3,5
 kalt-weiß, warm-weiß, blau  3,0 bis 3,6
 ultraviolett  3,3 bis 4,0
 infrarot  1,4 bis 1,8

 

Fazit: Durch die sehr kleine Bauweise und das große Farbspektrum sind LEDs Spezialisten für weißes und farbiges Licht. Mit Ihnen lassen sich Lichtprojekte leicht umsetzen, z.B. als Fassadenbeleuchtung, als Beleuchtung in Restaurants, Bars oder Discos, als Effektlicht bei Lichtwerbung und vieles mehr.