Durch die Leuchtstofflampen wird das Licht größtenteils von der beabsichtigten Fokussierung weggeleitet. Dieses Problem lässt sich mit LEDs mit primärer LED-Optik lösen, welche die LED schützt und das ausgegebene Licht in eine Form bringt. Die Verteilung des Lichts von der Mittelachse ist der Grund, aus dem LEDs als wirksamer gelten als Leuchtstofflampen oder Halogen-Metalldampflampen, bei denen für die korrekte Lichtlenkung Reflektoren eingesetzt werden müssen. Um die Mittelachse beträgt die Lichtintensität bei LEDs 100 Prozent, wenn es zu 180 Grad abgestrahlt wird, mit zunehmender Entfernung von dieser Achse nimmt jedoch auch die Lichtintensität ab.
Die Lichtleistung von LEDs ist zwar konzentriert, erfordert aber immer noch Linsen, Reflektoren, Diffusoren oder eine Totalreflexions (TIR)-Optik, damit eine optimale Leistung gewährleistet ist. Eine Totalreflexion wird durch eine meist kegelförmige Brechungslinse in einem Reflektor verursacht, die einen optischen Wirkungsgrad von bis zu 92 Prozent ermöglicht.
Ein LED-Paket besteht aus einem Halbleiter-Chip, welcher auf einem wärmeleitenden Material befestigt ist, und einer Linse, welche den eigentlichen Chip enthält. Wärme- und stromregulierende Komponenten sind ebenfalls integriert, wodurch den in der LED-Technik wichtigen Faktoren der Wärmeableitung, der thermischen Belastung und Kostenerwägungen Rechnung getragen wird. Durch die Wärmeableitung werden Leistungswerte begrenzt. Für Anwendungen wie die Festkörperbeleuchtung und Hintergrundbeleuchtung für Flachbildschirme und Fernseher sind hellere LEDs erforderlich, die heißer werden und mit höheren Wellenlängen betrieben werden. Es sind Ausführungen in unterschiedlichen Formen erhältlich.
Die optische Linse FA10339_NIS83-MX-M von Ledil Oy verfügt beispielsweise über eine quadratische Form, eine Optik und eine Halterung aus Polycarbonat, hat einen Durchmesser von 21,6 x 21,6 mm und ist 13,5 mm hoch. Das Gerät weist einen Wirkungsgrad von 86 Prozent, volle Breite bei halber maximaler Bandbreite von 30 Prozent und einen Candela-Lumen-Umrechnungsfaktor von 2.300 auf.
Reflektoren lassen sich leichter einbauen und kostengünstiger herstellen als eine Totalreflexions-Optik, und die Lichtverteilung ist formabhängig. Facettenschliff, Spaltung und das Auftragen verschiedener Oberflächen tragen zur weiteren Lichtstreuung bei.
Die C10920_BRIDGET-W-Reflektoren wurden für die LED-Serie Bridgelux BXRA-C/N/W 0400 entwickelt. Ziel ist eine einheitliche weiße oder warmweiße Beleuchtung; die Linsen eignen sich aber auch gut für andere Farben. Das kompakte Gerät besteht aus optischem Metallpolycarbonat und kann entsprechend bei hohen Stromstärken oder Temperaturen eingesetzt werden.
Abbildung 1: Vorder- und Untenansicht des Reflektors C10920_BRIDGET-W (Quelle: Ledil Oy)
Die CA11402_BRITNEY-W-Reflektoren sind hingegen auf die LED-Serien Bridgelux Bxra C4500 und W3000 ausgelegt. Sie lassen sich bequem und präzise auf der Leiterplatte montieren und werden mit einem Klebeband aus PU-Schaum in Automobilqualität zur praktischen Befestigung geliefert. Der Reflektor besteht aus optischem Metall mit lackbeschichtetem Polycarbonat, welches seinen Einsatz bei hohen Stromstärken und Temperaturen möglich macht.
Zu den Weiterentwicklungen im LED-Zubehör zählen nicht leitende und stark reflektierende Folien, welche auf ein Kunststoffsubstrat aufgetragen werden, und dem Aluminium überlegen sein können. Zudem lässt sich spiegelndes Polymer in Reflektoren gießen, die sich sehr nah an der LED befinden, was zu einer verbesserten Präzision und Oberflächenreflexion führt. Silikone eignen sich aufgrund ihrer elektrischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften besonders gut für LED-Lösungen mit hoher Helligkeit, und sorgen zudem für mehr Stabilität, Langlebigkeit und Materialentlastung.