Grundprinzip der LED:

EinLeuchtdiode (LED)ist ein Halbleiterbauteil, das Licht abgibt, wenn ein elektrischer Strom hindurchfließt. Der Kern einer LED ist einePN-Kreuzung, hergestellt aus einer Kombination von drei oder fünf zusammengesetzten Halbleitermaterialien. Wenn eine Vorwärtsspannung angelegt wird, werden Elektronen aus dem N-Bereich in den P-Bereich eingespritzt, und Löcher aus dem P-Bereich in den N-Bereich. Wenn diese Minderheitsträger in die Regionen des jeweils anderen einziehen, verbinden sie sich mit den Mehrheitsträgern und setzen Energie in Form von Licht frei. Die Wellenlänge und damit die Farbe des ausgestrahlten Lichts werden durch die Eigenschaften des Halbleitermaterials (insbesondere der Bandlückenbreite) bestimmt, das den PN-Übergang bildet.

Schlüsselmerkmale von LEDs:

LEDs verfügen über mehrere wichtige Merkmale, die sie für verschiedene Anwendungen zu einer beliebten Wahl machen:

• Kleinformat: Kompakt und leicht in verschiedene Designs zu integrieren.
• Niedriger Stromverbrauch: Sehr energieeffizient im Vergleich zu herkömmlichen Beleuchtungsoptionen.
• Lange Dienstzeit: Kann bei korrektem Strom und Spannung bis zu 100.000 Stunden halten.
• Hohe Helligkeit mit geringer Wärmeemission: Wandelt Energie effizient in Licht um und minimiert so die Wärmeproduktion.
• Umweltfreundlichkeit: Frei von giftigen Materialien und vollständig recycelbar.
• Haltbarkeit: Robust und widerstandsfähig gegen Stöße und Vibrationen.

Klassifikation und Anwendungen von LEDs

LEDs werden kategorisiert inSichtbare LEDsundUnsichtbare LEDsbasierend auf der Art des Lichts, das sie aussenden.

1. Sichtbare LEDs: Strahlen Farben wie Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett aus.

   • Rote LEDs: Typischerweise aus Materialien wie GaP (binäres System), AlGaAs (ternäres System) und AlGaInP (quartäres System) hergestellt.
   • Blaue/Weiße LEDs: Hauptsächlich aus GaN-Materialien hergestellt.

2. Unsichtbare LEDs: Strahlen Infrarot- oder Ultraviolettlicht aus, das häufig in Anwendungen wie Fernbedienungen, medizinischen Geräten und Sicherheitssystemen verwendet wird.

Anwendungen der LED-Technologie

LEDs haben ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Branchen:

1. LED-Displays: Verwendet in Innen- und Außenplakaten, Sportanzeigetafeln und Informationsanzeigen.

2. SignalindikatorenEingesetzt in Ampeln, Autobahn- und Bahnampeln, Flughafenanzeiger und Anzeigeanzeigen für elektronische Geräte.

3. Dekorative und Landschaftsbeleuchtung: Eingesetzt in der Außenbeleuchtung für Landschaften und dekorative Innenbeleuchtung zu ästhetischen und funktionalen Zwecken.

4. Allgemeine und spezialisierte BeleuchtungBeinhaltet tragbare Beleuchtung (Taschenlampen, Scheinwerfer), schwache Beleuchtung (Flurlichter, Türleuchten), Leselampen (für Flugzeuge, Züge und Autos), Mikroskoplampen, Kamerablitze, Schreibtischlampen und Straßenlaternen.

5. Sicherheitsbeleuchtung: Umfasst Bergbaulampen, explosionssichere Lampen, Notfalllampen und Sicherheitsanzeigelampen.

6. Gegenlichtquellen: Verwendet in LCD-Bildschirmen, einschließlich solcher in Fernsehern, Smartphones und anderen elektronischen Geräten.

7. Kfz-Beleuchtung: Umfasst sowohl Innenraum (Armaturenbrett, Blinkleuchten) als auch Außenbeleuchtung (Bremslichter, Rückleuchten, Seitenlichter und Scheinwerfer).

8. Verbraucheranwendungen: Enthält Gegenstände wie blinkende Kinderschuhe, LED-Weihnachtslichter und andere Kuriositäten.

Die LED-Industriekette

DasLED-IndustrieketteKann in drei Segmente unterteilt werden: Upstream, Midstream und Downstream.

1. Stromaufwärts: Beinhaltet die Herstellung von einzelnen Wafern und deren epitaxisches Wachstum. Dieses Segment hat aufgrund seiner technologischen Komplexität und erheblichen Kapitalinvestitionen eine hohe Einstiegsgrenze.

2. Midstream: Konzentriert sich auf die Verarbeitung von LED-Chips. Dieses Segment erfordert zudem umfangreiche technologische Expertise und Investitionen, was es international sehr wettbewerbsfähig macht und erhebliche Geschäftsrisiken darstellt.

3. Stromabwärts: Beinhaltet LED-Verpackung, Tests und Anwendung. Dieses Segment hat eine niedrigere Einstiegsschwelle im Vergleich zu Upstream- und Midstream-Operationen.

In Bezug auf die Rentabilität innerhalb der Branche:

• Upstream und Midstream (Epitaxiale Chips und Chips): Machen etwa 70 % des Gewinns der Branche aus.
• Downstream (LED-Verpackung und Anwendungen): Macht jeweils etwa 10–20 % des gesamten Industriegewinns aus.

Die LED-Branche entwickelt sich weiter, wobei technologische Fortschritte die Einstiegshürden senken und die Anwendungen in verschiedenen Sektoren ausweiten. Mit dem Wachstum der Branche liegt der Fokus weiterhin auf der Effizienzsteigerung, der Kostensenkung und der Erweiterung des Anwendungsbereichs.