Hvad er en lysdiode?

En lysdiode er en elektronisk halvlederkomponent, der udsender elektromagnetisk stråling i form af synligt eller usynligt lys, når man sender en elektrisk strøm igennem den. Afhængigt af den anvendte produktionsteknologi og de anvendte halvledermaterialer har man længe kunnet producere lysdioder, der udsender lys i mange forskellige farver: rødt, grønt, gult, orange og blåt.

Lysdioden er ingen ny opfindelse. Allerede tilbage i starten af 1900-tallet arbejdede den engelske eksperimentalfysiker H.J. Round hos Marconi Labs med lysemitterende halvledermaterialer, og omkring 1924-26 lykkedes det for russeren Oleg Vladimirovich Losev at udvikle den første lysdiode. Men vi skal helt op til 1965, før Nick Holonyak Jr. hos General Electric Company udvikler den første lysdiode til masseproduktion, der udsendte synligt, rødt lys. Nick Holonyak anses i dag for lysdiodens "fader".

I belysningsmæssig sammenhæng kom gennembruddet imidlertid, da japaneren Shuji Nakamura udviklede en lysdiode, som udsendte noget, der minder om hvidt lys. Den kom på markedet i 1993.

Siden 1960'erne er lysdioder blevet mere og mere effektive, og historisk er der hvert tredje år sket en fordobling af lysudbyttet ved samme elektriske strøm gennem dioden. Resultatet er, at dioderne i dag lyser stærkt nok til, at de kan anvendes som lyskilde i lamper.

Hvorfor er lysdioder interessante i forbindelse med belysning?

 Et særdeles fordelagtigt forhold mellem energiforbrug og lysudbytte gør, at der både fra politisk og industriel side er stor interesse for at anvende lysdioder som lyskilder.

Aktuelt er lysdioder fem-seks gange så energieffektive som almindelige glødelamper og dermed på niveau med energisparepærer - de såkaldte A-pærer.

Lysdioden har tillige en meget lang levetid på mellem 25.000 og 50.000 timer, hvorimod traditionelle glødepærer kun klarer 1.000-5.000 brændetimer.

Hvor meget lys afgiver en lysdiode?

Energieffektivitet måles som den lysmængde, en lyskilde afgiver målt i relation til sit energiforbrug. Afgivet lys måles i lumen, og energi- eller rettere effektforbruget måles i watt. Energieffektiviteten måles ved at dividere lysmængden med energiforbruget - lumen delt med watt. Ved måling af energieffektivitet medtages det effekt- eller energitab, der evt. sker i den nødvendige transformator eller andet nødvendigt og energiforbrugende udstyr. Lysdioders energieffektivitet ligger aktuelt typisk i området mellem 50 og 60 lumen pr. watt

I modsætning til eksempelvis A-pærer og lysstofrør tænder en lysdiode øjeblikkeligt og afgiver sin fulde lysmængde fra starten.

Er lysdiodernes farvegengivelse god nok til belysningsformål?

I mange sammenhænge er det vigtigt, at de anvendte lyskilder lader omgivelsernes farver fremtræde rigtigt, og her står lysdioden ganske stærkt sammenlignet med A-pærerne.

En lyskildes farveegenskaber kan beskrives med to parametre: dels lysets farve (der måles i grader Kelvin), dels det såkaldte farvegengivelsesindeks - Ra-indekset.

Farvegengivelsesindekset måles i værdier mellem 0 og 100, hvor 100 svarer til dagslys. En god glødepære har en Ra-værdi på 99-100 og har derfor en virkelig fin farvegengivelse.

Det er imidlertid i dag muligt at købe lysdioder med et farvegengivelsesindeks på 80-95, og de gengiver derfor farve betydeligt bedre end eksempelvis en billig sparepære med en Ra-værdi under 80. Derfor er lysdioder i mange sammenhænge et interessant alternativ til halogenspots eller glødepærer.

Lyset fra forskellige typer lysdioder kan enten betegnes som varmt (2.700-3.000 grader Kelvin), neutralt (3.500-4.500 grader Kelvin) eller koldt (4.500-10.000 grader Kelvin).

Hvordan ser lysdiodernes fremtid ud?

 I EU er man begyndt på det lovforberedende arbejde med det formål at udfase glødepærerne inden for en overskuelig årrække. Det vil gøre det endnu mere interessant for producenterne at fokusere på udviklingen af stadig kraftigere og mere "farveægte" energibesparende belysningsformer - såsom dioder og A-pærer.

Industrien har da også set lyset, så at sige, og senest har Seoul Semiconductor fremstillet verdens hidtil kraftigste lysdiode, der med et energiforbrug på 10 watt afgiver 900 lumen svarende til 50 procent mere end lyset fra en 60 watt-glødelampe, men med et strømforbrug på blot en sjettedel.

Foreløbig kan lysdioder primært anvendes til erstatning af andre former for spotlys samt som stemningsskabende belysning. Eksempelvis er det muligt at lave en "stjernehimmel", hvor de enkelte stjerner består af små lysdioder. Den tilhørende elektronik kan så sørge for at skifte farve og lysintensitet på "stjernehimlen".

På lidt længere sigt vil lysdioder i stigende grad fortrænge glødelamper og sparepærer. Fuldstændig ligesom der i løbet af de seneste år er kommet stadig mindre sparepærer, der kan erstatte både traditionelle glødepærer og halogenspots.