MCL – MATERIALS CENTER LEOBEN FORSCHUNG GMBH
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FORSCHUNGSPROGRAMM
COMET K2 MPPE
Highlights
Mehr Power in der Beleuchtungstechnik
LEDs – jeder will sie haben
Licht-emittierende Dioden, sogenannte „LEDs“, sind die Beleuchtungstechnik der
Gegenwart – und der Zukunft. Schon jetzt findet man sie in nahezu jedem Beleuch-
tungskonzept: ob in der Medizintechnik, in der Kraftfahrzeugbranche oder bei Mö-
bel- oder Flächenleuchten. Der Trend geht dabei in Richtung höherer Leuchtstärken,
längerer Lebensdauer und extremeren Einsatzorten. Aufgrund der stetig wachsenden
technologischen Ansprüche müssen LEDs immer mehr leisten können, was jedoch
auch zu unerwünschten Einbußen hinsichtlich Farbstabilität, Effizienz und Lebens-
dauer führen kann. Speziell in Bezug auf die Lebensdauer ist die Kenntnis um das
Zusammenspiel der verschiedenen eingesetzten Materialien unter dem Einfluss der
Betriebstemperatur und der Temperaturwechsel bei Schaltvorgängen ein wichtiger
Faktor. Mechanische Spannungen zufolge der Wechselwirkung der verschiedenen
Materialien und daraus resultierende Schädigungen müssen möglichst gering gehal-
ten werden.
Zusammen mit der Tridonic Jennersdorf GmbH erforscht das MCL thermo-mechani-
sche Problemstellungen von Weißlicht-LED-Modulen. Ein Weißlicht-LED-Modul be-
steht vereinfacht aus einem LED Chip, einer Kapsel aus transparentem Kunststoff und
50 µm dünnen Kontaktdrähten, die ungefähr so dünn wie ein menschliches Haar sind.
Wird das LED-Modul betrieben, erwärmt sich das Bauteil. Diese Erwärmung erfolgt
aufgrund der unterschiedlichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften der
eingesetzten Materialien aber nicht gleichmäßig, sodass es zu thermo-mechanischen
Wechselwirkungen der eingesetzten Materialien in den Komponenten, beispielsweise
zwischen den Kontaktdrähten und der Kapsel, kommt. Die so entstandenen thermo-
mechanischen „Stresszonen“ können bis zum Bruch der Kontaktdrähte und damit zu
einem Totalausfall des LED-Moduls führen.
