Der technologische Umbruch hin zu LED-Leuchtmitteln ist mehr als nur im Gange. Die Experten sind sich sicher: in den kommenden Jahren wird die LED alle anderen konventionellen Leuchtmittel verdrängt haben. Eine neue, besonders erfolgversprechende sowie leistungsstarke Generation ist die COB LED. Die Entwicklung der LED hat seit den 50er Jahren drei Bauformen durchlaufen. Los ging es mit der gedrahteten LED. Es folgte die heute noch verbreiteste SMD (Surface Mounted Device) LED. Und nun beginnt die COB LED ihren Siegeszug.
Was ist eine COB LED?
COB steht als Abkürzung für „Chip on Board” und bezeichnet eine produktionstechnische Variante der LED-Herstellung. Die Halbleiter-LED-Chips werden dabei ohne Umweg über ein Gehäuse auf die Platine geklebt und danach mit Mikrodrähten verschweißt. Bei einem fertigen COB-Modul sind einzelne Licht-Punkte nicht mehr auszumachen. So wirkt die LED wie eine gemeinsame hell leuchtende Fläche. Wegen dieser Fläche wird die COB LED auch „Spiegelei“ oder „Sunny-Side-Up“ genannt.
Vorteile der COBs
Die COB LEDs vereinen natürlich auch alle Vorteile der herkömmlichen LEDs. Doch sie übertreffen sie noch deutlich. Ohne ein Gehäuse, welches einen hohen thermischen Widerstand verursacht, hat die COB LED einen Widerstand von nur etwa 2 K/W. Standard-LEDs mit Gehäuse haben einen Widerstand von 20 bis 200 K/W. Dadurch ist die Chip-Temperatur niedriger, was zu einer höheren Lebensdauer führt. Die Tatsache, dass bei der COB LED viele Chips auf engstem Raum angebracht sind, sorgt für enorme Lichtströme und einen konsistenten Lichtkegel. Somit werden keine Einzellichtpunkte oder Schattenränder sichtbar. Die Farben entsprechen dank eines hohen Wiedergabeindexes denen konventioneller Leuchtmittel. Zudem sind die COB LEDs ultraflach und sehr platzsparend, wodurch sie sich auch im privaten Gebrauch leicht verarbeiten lassen.
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Zahlen und „blendende“ Zukunftsaussichten
Wie gut die Zukunft der COB LEDs aussieht, zeigt eine aktuelle Studie (22. August 2014 – http://www.pr.com/press-release/577053) von Marktforschungsunternehmen Grand View Research. Demnach soll der globale Markt für COB LEDs bis zum Jahr 2020 rund 9 Milliarden US-Dollar erreichen. Gründe für das Wachstum sollen die zunehmende Urbanisierung und die steigenden Infrastrukturausgaben sein. Beschleunigt wird das Wachstum durch die Eigenschaften der COB LEDs: ihre Energieeffizienz, ihre höhere Zuverlässigkeit und der geringen Platz, den sie benötigen. Darüber hinaus ist die COB LED durch ihre hohe Intensität und ihre homogene Leuchtkraft auch für Hochleistungsanwendungen geeignet. In den nächsten sechs Jahren erwarten die Marktforscher eine hohe Nachfrage und einen verstärkten Einsatz der COBs in mehreren Beleuchtungs-Märkten. Weitere Fortschritte im Design und bei der Herstellung sorgen zudem für ein signifikantes Wachstum.
2013 entfielen 50 Prozent des Weltmarktumsatzes bei COB LEDs auf den Raum Asien-Pazifik. Auch in Zukunft wird diese Region die Nachfrage dominieren. Zudem erwarten die Marktforscher, dass das schelle Wachstum durch staatliche Initiativen und einen Wettbewerb von zahlreichen Marktteilnehmern begünstigt wird. Zu den wichtigsten COB LED-Unternehmen gehören aktuell Philips, Samsung, Citizen, Osram, Everlight, Cree, Seoul Semiconductor, Nichia Corporation, Lumen Co. und LG. Diese Unternehmen versprechen eine effiziente und kostengünstige Entwicklung von COB-Produkten.
Praxisbeispiel 1: die COB-LED Fadenlampe
Viele Menschen sind „Gewohnheitstiere“. Sie sind zwar umwelt- und energiebewusst und würden gerne auf eine stromsparende, neue Technologie umsteigen. Auf der anderen Seite wollen sie aber, dass die neue Technik am besten so aussieht wie die „Alte“. Der Kompromiss: die LED-Leuchtmittel sollten so aussehen wie die alten Glüh- oder Halogenlampen – und sollten auch das gleiche Licht liefern (Retrofit). Eine neue Lösung bieten hier die Glühbirnen mit COB Faden-LEDs. Bei diesem Konzept werden zahlreiche COB LEDs aneinander gereiht und wie Glühfäden in einer Lampe angebracht (siehe Foto). Diese “LED-Fäden” leuchten nicht nur, sondern sind gleichzeitig Teil der Vorschaltelektronik. Dank eines Schraubsockel passen die COB LED Fadenlampen (auch „Filament“ LED genenannt) überall da rein, wo früher eine Glühbirne leuchtete. Bei dem Gehäuse wird zudem eine möglichst runde Abstrahlung des Lichts durch nichts behindert. Mit 3,6 Watt und 410 Lumen ist eine COB LED Faden-Glühbirne mit einer 40 Watt Glühbirne vergleichbar. Das Licht ähnelt sehr den traditionellen Leuchtmitteln. Die LED-Farbenlampe kann zudem sehr kompakt und leicht gebaut werden.
Praxisbeispiel 2: RGB-LEDs als Chip-on-Board
Jedes Jahr werden mehrere hundert Millionen LCD-Flachbildmonitore produziert. Aber: Nicht einmal 1 Prozent davon sind mit einer RGB-LED-Hintergrundbeleuchtung ausgestattet. Die Gründe dafür waren bisher der niedrige Wirkungsgrad und die hohen Kosten. Der Einsatz einer LED-Hintergrundbeleuchtung ist aber vor allem im Bereich der Bildverarbeitung und Videotechnik eigentlich für die Darstellung eines größeren Farbraumes unumgänglich. Das Technologieunternehmen Avago hat nun eine RGB-LED-Lichtquelle im Chip-On-Board-Package entwickelt. Dabei werden die LED-Chips direkt auf der Leiterplatte montiert und ergeben eine sehr kompakte, kombinierte Lichtquelle. Normalerweise beträgt der Mindestabstand der LED-Komponenten 5 mm. Mit der COB-Lösung liegt er bei 2 mm. Zudem entsteht ein insgesamt sehr flaches Bauteil. So wird nur eine kleinere Fläche zur Farbmischung benötigt. Eine Leiterplatte mit Metallkern sorgt für ein einfacheres Wärmemanagement. Das COB-System erreicht zudem eine sehr gleichmäßige Lichtfarbe und eine Ausleuchtung wie bei Leuchtröhren.
Fazit: Die Vorteile der COB Technik überzeugen auch uns – wir werden unser Sortiment in den nächsten Monaten um mehr zukunftsweisende COB Produkte ergänzen – auch jetzt schon bieten wir Ihnen verschiedene COB Produkte zum fairen Preis. Holen Sie sich die Zukunft bequem nach Hause.