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LED-Geschichte – unsere Expertise seit 45 Jahren

Sharp verfügt über Jahrzehnte an Erfahrung in der LED-Technologie, angefangen bei der Komponentenentwicklung bis hin zu kompletten Leuchten

Sharp profitiert von Erfahrung in jeder Phase der gesamten LED-Wertschöpfungskette, angefangen bei einzelnen Komponenten bis hin zu kompletten Leuchten. Als Pionier in der LED-Technologie hat Sharp seit Beginn der Massenproduktion im Jahr 1972 einige Branchenneuheiten auf den Markt gebracht. 2007 wurde die Multi-Chip ZENIGATA LED eingeführt – Vorreiter im Bereich der Multi-Chip-Technologie.

Sharp brachte 2008 erstmals LED-Leuchten auf den japanischen Markt und expandierte dann jeweils 2012 und 2013 schnell auf den US-amerikanischen und die europäischen Märkte. Unsere hochmodernen LED-Leuchten bieten beste Spezifikationen für Beleuchtungen in Industrie und Einzelhandel. Dadurch maximiert Sharp alle Vorteile, die LED-Technologie bieten muss: eine sehr lange Betriebsdauer, hohe Systemeffizienz, ein optimales Beleuchtungsdesign und visueller Komfort ebenso wie Umweltfreundlichkeit.

2013

Sharp Europe bringt LED-Leuchten auf den Markt

2009

Sharp Japan bringt LED Lampen auf den Markt

2009

Markteinführung der Aquos TV-Serie mit Full-LED-Technologie

2008

Sharp Japan bringt LED-Leuchten auf den Markt

2007

Einführung der ZENIGATA-Technologie (Multi-Chip-LEDs für Leuchten)

1994

Präsentation des weltweit dünnsten LED-Chips (0,6 mm)

1992

Markteinführung der vollfarbigen LED-Einheit

1972

Massenproduktion von LEDs

1968

Beginn der LED-Entwicklung

LED-Vorteile

Profitieren Sie von den Vorteilen der LED-Beleuchtung! Die LED-Technologie gilt als die bedeutendste Erfindung in der Geschichte der Lampen und Leuchten, seit Edison vor mehr als hundert Jahren die Glühlampe erfand. Hohe Betriebseffizienz durch kontinuierlich verbesserte Leuchteneffizienz und Lebensdauer, Flexibilität hinsichtlich Design und Farbe, ein hohes Maß an Umweltfreundlichkeit und zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten machen LEDs zu dem Leuchtmittel der Gegenwart und der Zukunft.

Kompakte LED-Bauform

Es gibt verschiedene LED-Bauarten. Aber alle Arten haben eines gemeinsam: das kompakte Design. LED-Chips mit einer Höhe von weniger als 2 mm eröffnen komplett neue Möglichkeiten für das Produktdesign von Leuchten und daher auch für das Lichtdesign. Aber wie wird Licht in solch einer kleinen Einheit erzeugt? Im Folgenden werden Aufbau und Funktionsweise einer weißen High-Power-LED anhand der Sharp ZENIGATA-Technologie „Chip-on-Board“ (COB) erklärt. Ein COB-LED besteht aus einer Matrix von LED-Chips, die seriell und parallel miteinander verbunden sind. Für ein effizientes Wärmemanagement sind die LED-Chips auf einer Keramikplatte angebracht. Jeder Chip enthält sowohl eine p-dotierte Schicht als auch eine n-dotierte Schicht. Wird Spannung anleget, wandern die negativ geladenen Elektronen von der n-dotierten Schicht zur p-dotierten Schicht, während die positiv geladenen Defektelektronen (Löcher) in umgekehrte Richtung wandern. Eine Rekombination von Elektronen und Löchern in der aktiven Region führt zur Emission von „blauen“ Photonen. Durchqueren die blauen Photonen die Phosphor-Schicht, entstehen über Farbkonversion zusätzlich grüne, gelbe und rote Photonen. Weißes Licht entsteht aus der Kombination von Photonen über das volle sichtbare Spektrum. Über Sekundäroptiken der Leuchte (z. B. Reflektor, Diffusor oder Linsen) kann das Licht dann je nach Anwendung gelenkt werden.

Umweltfreundlichkeit

Aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz schont LED-Technologie die natürlichen Ressourcen und trägt damit signifikant zur Senkung der CO2-Bilanz bei. Bei LEDs wird kein Quecksilber verwendet und LEDs erzeugen keine UV- oder Infrarot-Strahlung. Darüber hinaus ziehen LED-Leuchten weniger Insekten als andere Lichttechnologien an.

Optimales Lichtdesign

LEDs bieten auch bei der Lichtgestaltung eine Vielzahl an Vorteilen gegenüber anderen Leuchtmitteln. So kann weißes und farbiges Licht erzeugt werden und die Farbtemperatur des weißen LED-Lichts ist von warmweiß zu tageslichtweiß variabel. Mit warmweißem Licht kann zum Beispiel eine entspannte Abendstimmung erzeugt werden. Dagegen wird mit tageslichtweißem Licht die Konzentration gefördert und die Energiekosten werden gesenkt.

Neben der Farbtemperatur erreichen unsere LEDs zudem einen hohen Farbwiedergabeindex (CRI). Ein hoher CRI ist beispielsweise vorteilhaft für die natürliche Wiedergabe von Oberflächen, Haut oder Textilien. Sonnenlicht erreicht eine Farbwiedergabe von bis zu 100 %. Derzeit erreichen LED-Chips von Sharp einen CRI von bis zu 93, was mehr ist als die meisten anderen Lichttechnologien.

Weitere Vorteile von LEDs ist ihre Fähigkeit, Licht sehr effizient zu lenken und ihren maximalen Lichtstrom unmittelbar nach dem Anschalten zu liefern. Qualitativ hochwertige LED-Lichtsysteme können darüber hinaus einen hohen Sehkomfort garantieren.

Hohe Betriebseffizienz

Die hohe Betriebseffizienz von LED-Beleuchtungsprodukten von Sharp ist zurückzuführen auf eine hohe Systemeffizienz (lm/W), eine lange Betriebsdauer und daraus resultierende geringe Installations- und Wartungskosten. Lichtsteuerungssysteme und eine intelligente Integration von Lichttechnologie in die räumliche Umgebung versprechen weitere potenzielle Einsparungen.

Lange Lebensdauer

LED-Leuchten von Sharp haben eine Betriebsdauer von über 50.000 Stunden – das ergibt sechs Jahre kontinuierlichen Betrieb oder 25 Jahre lang 250 Werktage von 8 Stunden. LEDs arbeiten bis zu 50 Mal länger als Glühlampen. Diese extrem lange Betriebsdauer senkt die Wartungskosten auf ein Minimum. Auch der hohe Vibrationswiderstand hilft bei der Verlängerung der Betriebsdauer. Die Betriebsdauer herkömmlicher Lampen verringert sich bei häufigem Ein- und Ausschalten. LEDs sind hingegen perfekt für die Lichtsteuerung geeignet: die Betriebsdauer bleibt gleich, egal wie oft geschaltet wird.

Hohe Energieeffizienz

Im Vergleich zu anderen Lichtquellen ist die LED-Technologie bereits sehr effizient und hat ein großes Potenzial für weitere Verbesserungen der Lichtausbeute. Vergleichen Sie die Energieumwandlung von Glühlampen mit der von LEDs und der Unterschied wird deutlich: Bei Glühlampen werden nur 5 % der Energie in Licht umgewandelt; bei LEDs steigt dieser Wert auf bis zu 40 %.

Amortisierung mit der Zeit

Die vergleichsweise hohen Investitionskosten von LED-Leuchten amortisieren sich in der Regel im Laufe ihrer Betriebsdauer.

Einsparungspotenzial

Ein Fünftel der gesamten weltweit erzeugten Energie wird für künstliches Licht verwendet. Durch den Austausch konventioneller Beleuchtungsprodukte mit LED-Technologie unter Nutzung eines intelligenten Lichtmanagements kann die durch Beleuchtungsprodukte verbrauchte Energie um 70 % gesenkt werden. (www.licht.de, licht.wissen 17)

Verbesserung der Energieeffizienz

Eine maximale Energieeinsparung für Ihr Objekt wird durch die Kombination von drei Elementen erzielt:

  1. Energiesparende LED-Leuchten
  2. Bewegungssensoren für die gezielte Nutzung von Licht
  3. Helligkeitssensoren für die Nutzung von kostenlosem, natürlichem Tageslicht


Sind diese Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt, können Einsparungen von bis zu 80% erzielt werden.

Energiesparende LED-Leuchten

Die LED-Technologie ist verglichen mit anderen Lichtquellen sehr effizient und hat nach wie vor ein hohes Potenzial zur Weiterverbesserung ihrer Leuchteffizienz (lm/W). Das Produktangebot von Sharp wird kontinuierlich angepasst, um die neuesten technischen Möglichkeiten einzubinden und ein Höchstmaß an Energieeinsparungen zu gewährleisten. Das vollständige Potenzial von LED-Licht wird durch die Produktlebensdauer von bis zu 50.000 Stunden ausgeschöpft.

Bewegungssensor

Ein Bewegungssensor erkennt Bewegungen von Personen oder Gegenständen in seiner Nähe. Die Nutzung von Licht kann daher an den tatsächlichen Lichtbedarf angepasst werden. Das Licht wird nur dann eingeschaltet, wenn es für visuelle Aufgaben benötigt wird. Im Industriesektor ist dies insbesondere relevant für Lager, Kommunikationsbereiche, Flure und die Außenbeleuchtung. Der Erfassungsbereich des Sensors wird flexibel an die jeweilige Situation vor Ort angepasst.

Helligkeitssensor

Die Aufgabe von künstlichem Licht besteht darin, natürliches Licht zu ersetzen, wenn dies eingeschränkt oder nicht verfügbar ist. Die Lichtsituation in einem Raum wird von der Jahreszeit, Tageszeit und den Witterungsbedingungen beeinflusst. Mit der Hilfe eines Helligkeitssensors können natürliches und künstliches Licht zu einer optimalen Beleuchtung kombiniert werden. Bei ausreichend Tageslicht werden die Leuchten auf eine minimale Lichtintensität gedimmt oder ausgeschaltet.  Die Sensoren werden je nach Raumsituation im Innen- oder Außenbereich angebracht.

Steuerung

Die Lichtsituation kann durch Schalten oder Dimmen der Leuchten angepasst werden. Bei dimmbaren Leuchten verwendet Sharp in der Regel DALI-Vorschaltgeräte. DALI (Digital Addressable Lighting Interface) ist ein herstellerunabhängiger Schnittstellenstandard für dimmbare elektronische Vorschaltgeräte. Über eine zweiadrige Steuerleitung lassen sich DALI-Betriebsgeräte einzeln oder gemeinsam in Gruppen flexibel ansteuern. Unter Nutzung des DALI-Protokolls kann jede Leuchte innerhalb der Lichtlösung individuell gesteuert werden. Die Bedienung erfolgt beispielsweise über ein LCD-Touchpanel.

Senkung der CO2-Bilanz

Während des Betriebs verbrauchen Leuchten den Hauptanteil an CO2. Bei einer Senkung des Energieverbrauchs wird die CO2-Bilanz verringert und damit auch die umweltschädlichen Auswirkungen Ihres wirtschaftlichen Handels. Unsere Beleuchtungslösungen unterstützen Sie bei der Optimierung der Gesamtenergieeffizienz Ihres Gebäudes und damit auch bei der Qualifizierung für Green Building Labels. Als ein verifiziertes nachhaltiges Unternehmen können Sie außerdem von den positiven Auswirkungen auf Ihr Firmenimage profitieren.

Erhöhung der Produktivität

Eine gute Beleuchtung kann die Produktivität Ihrer Firma steigern. Die Qualität der Beleuchtung hängt von verschiedenen Faktoren ab.

Optimale Beleuchtungsstärke

Die Beleuchtungsstärke hat eine große Auswirkung darauf, wie sicher und zuverlässig, schnell und einfach Sehaufgaben gelöst werden können. Studien haben gezeigt, dass eine hohe Beleuchtungsstärke die Leistung bei Arbeitsaufgaben steigert und die Anzahl an Arbeitsunfällen reduziert.

Das Mindestbeleuchtungsniveau für Arbeitsaufgaben ist durch die Europäische Norm DIN EN 12464-1 definiert. Die Mindestluxwerte für den Arbeitsplatz sind basierend auf der Komplexität der Sehaufgabe definiert. Die Anforderungen schwanken zwischen 50 und 2.000 Lux und richten sich nach der spezifischen Arbeitsaufgabe. 50 Lux werden bei Produktionsanlagen ohne manuelle Eingriffe benötigt, 300 Lux bei allgemeinen Maschinenarbeiten und 750–1500 Lux bei anspruchsvollen handwerklichen Tätigkeiten oder Kontrollarbeiten. Der Lichtbedarf für eine spezifische Aufgabe ist jedoch nicht immer gleich. Sie hängt beispielsweise vom Alter des Mitarbeiters und der Tageszeit ab. Um den gleichen Eindruck von Helligkeit zu erzielen, braucht ein 60-Jähriger zweimal so viel Beleuchtung wie ein 20-Jähriger. Diese Anforderungen können beispielsweise durch individuell einschaltbares Licht erfüllt werden. Die Tageszeit hat bei Arbeitern in der Nachtschicht eine besondere Bedeutung. Durch die Steigerung der Beleuchtungsniveaus können die Bildung des Schlafhormons Melatonin und folglich Müdigkeit verhindert werden. Derzeit werden für Nachtschichten 1.000 Lux empfohlen.

Blendungsbegrenzung

Direkte und reflektierte Blendung verringert die Sehleistung und senkt den Sehkomfort. Direkte Blendung kann von natürlichem Licht (Licht, das durch Fenster scheint) oder künstlichem Licht ausgehen. Im Gegensatz dazu wird reflektierte Blendung durch eine Spiegelung auf glänzenden Oberflächen verursacht. Direkte Blendung wird nach dem UGR-Verfahren (Unified Glare Rating) beurteilt. Die Mindestwerte für den Blendschutz sind in Normen definiert. Je geringer der Wert, desto niedriger die Blendungsintensität.

Beispiele für obere UGR-Grenzwerte:

≤ 16     Technisches Zeichnen
≤ 19     Lesen, Schreiben, Seminarräume, Computerarbeit, Kontrollarbeiten
≤ 22     Arbeiten in Industrie und Handel, Empfang
≤ 25     Grobe Arbeiten, Treppenhäuser
≤ 28     Flure

Passende Farbwiedergabe

Der Farbwiedergabeindex legt fest, inwieweit die Beleuchtungslösung die Farbe von Gegenständen für das menschliche Auge im Verglich zum natürlichen Licht wiedergeben kann. Ra = 100 steht für den besten Wert. Für die meisten Tätigkeiten in der Industrie ist ein Wert von Ra > 80 vorgegeben. Ein höherer Wert von Ra > 90 ist beispielsweise bei Mitarbeitern notwendig, die Farbkontrollen durchführen.

Harmonische Helligkeitsverteilung

Sehleistung und Sehkomfort hängen ebenfalls von der Helligkeitsverteilung im Raum und daher der Leuchtdichte ab. Der Reflexionsgrad von Oberflächen und die auftreffende Beleuchtungsstärke bestimmen die Leuchtdichte. Die Leuchtdichte wird in Candela pro Einheitsbereich (cd/m2) gemessen. Eine optimale Helligkeitsverteilung wird nicht nur durch die Auswahl und Positionierung der Leuchten, sondern auch durch die Materialien und Farben der Innenräume beeinflusst. Niedrige Leuchtdichten und fehlende Leuchtdichtenunterschiede beeinträchtigen den Sehkomfort, da sie eine unattraktive und wenig anregende Lichtatmosphäre schaffen. Zu hohe Unterschiede bei der Leuchtdichte können zur Ermüdung führen, da sich das Auge kontinuierlich den ändernden Bedingungen anpassen muss. Zu hohe Kontraste können durch zu hohe punktuelle Leuchtdichten verursacht werden.

Geeignete Lichtfarbe

Die Lichtfarbe einer Leuchte beschreibt die Eigenfarbe des abgestrahlten Lichts. Bei Werten unter 3.300 Kelvin spricht man von warmweißem Licht, bei Werten von 3.300–5.300 Kelvin von neutralweißem Licht und bei Werten von mehr als 5.300 Kelvin von tageslichtweißem Licht. Für Industrieanwendungen wird in der Regel neutralweißes Licht von etwa 4.000 Kelvin verwendet. Es besteht eine direkte Verbindung zwischen der Leistungsfähigkeit eines Menschen und der Lichtfarbe. Niedrigere Werte haben eine entspannende Wirkung und höhere Werte eine aktivierende Wirkung auf den menschlichen Körper. Eine von Sharp geförderte Studie des Lighting Research Centre in den USA belegt diesen Zusammenhang. Ein angenehmes visuelles Ambiente kann mit der passenden Lichtfarbe, der optimalen Lichtlenkung und der Vermeidung übermäßiger Kontraste geschaffen werden.

Eine optimale Beleuchtung kann daher die Sehleistung und den Sehkomfort verbessern und eine angenehme visuelle Atmosphäre schaffen. Auf diese Art und Weise können Mitarbeiter konzentrierter arbeiten, sich an ihrem Arbeitsplatz wohler fühlen, ihre Leistungsfähigkeit steigern und damit die Produktivität des Unternehmens verbessern.

Luminous Playground – Unsere Leidenschaft für Licht

Erleben Sie mit uns die Facetten des Lichts! Licht stellt für Menschen eines der faszinierendsten Phänomene dar. Durch Licht können wir sehen, es reguliert den Tagesrhythmus und übt Einfluss auf die Stimmung, das Wohlbefinden, die Leistungsfähigkeit und die Aktivität aus. Das Lichtempfinden ist jedoch nicht in allen Kulturräumen gleich; es richtet sich nach dem geografischen und soziologischen Einfluss. Aber Licht ist nicht nur ein wichtiges Element für den Menschen. In der Natur ist Licht, neben der Verfügbarkeit von Wasser, der wichtigste ökologische Faktor für die Photosynthese. Daher ist es die Basis für die Bildung von Sauerstoff. Für Sharp stellt Licht ein spannendes Experimentierfeld dar. In unseren Geschichten erfährst Du mehr über unsere Passion für Licht:

Anbau von Erdbeeren in Dubai

Japanische Erdbeeren sind im Nahen Osten sehr beliebt. Da Erdbeeren jedoch nur begrenzt haltbar und schnell verderblich sind, gestaltet sich der Export ins Ausland immer schwierig. Warum also nicht direkt in Dubai anbauen? 2013 begann Sharp mit den ersten Labortests.

Im Sharp Labor werden Erdbeeren in einem hermetisch verschlossenen Raum unter künstlichem Licht angebaut. Die Wachstumsbedingungen wird unter Nutzung elektronischer Technologien von Sharp präzise reguliert: LED-Leuchten für eine kontrollierte Lichtsituation, die Sharp Plasmacluster-Technologie für die Regulierung der Luftqualität und Sensoren zur Überwachung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Raum. Auf diese Art und Weise kann Sharp Daten zu Erdbeeranbaumethoden sammeln und diese Daten dahingehend nutzen, eine stabile Produktion qualitativ hochwertiger Erdbeeren zu erzielen.

Sollte es möglich sein, die Erdbeerarten anzubauen, die schwer zu züchten sind, könnte die Technologie auch auf andere Frucht- und Gemüsesorten angewandt werden.

Licht und Leistung in Schulen

Sharp pflegt eine Zusammenarbeit mit dem Lighting Research Centre in den USA. Das LRC ist das weltweit führende Zentrum für Lichtforschung.  Im Rahmen eines “Licht- und Gesundheitsprogramms” des Instituts soll untersucht werden, wie die  Netzhaut Lichtsignale in neurale Signale an das Gehirn umwandelt und wie Licht genutzt werden kann, um Gesundheit und Wohlbefinden von Personen, die unter Störungen des Schlaf-Wach-Rhythmus leiden, zu stärken.

Im Rahmen einer von den Sharp Laboratories of America finanzierten Studie ging es u. a. um die Suche nach den optimalen Lichtbedingungen für unter Schlafmangel leidende Jugendliche in Schulen.

Es ist bekannt, dass eine hohe Cortisol Aufwachreaktion (CAR) im Zusammenhang mit einer besseren Aufmerksamkeit für stressige und herausfordernde Aktivitäten steht. Die Studie zeigte erstmalig, dass kurzwelliges Blaulicht die CAR bei Jugendlichen verbessert, die Produktion von nächtlichem Melanin unterdrückt und zu einer Phasenverschiebung der biologische Uhr führt.

Leuchten-Konzepte aus Italien

Um Innovationen anzuregen und neue Ideen zu bekommen, arbeitet Sharp mit unterschiedlichen Universitäten zusammen. Im Jahr 2013 wurde gemeinsam mit POLI.design, Consorzio del Politecnico di Milano, ein Designwettbewerb für Innenraumleuchten ausgerichtet.

Preis bei den Studenten: LightUP Linda Brownman

LightUP kann als ein vielseitiges Lichtsystem für unterschiedliche Wohnumgebungen und zu jeder Tages- oder Nachtzeit verwendet werden.

Die Lichtquelle kann manuell angepasst werden, damit sie eine optimale Lichtintensität erhält. Nur die LEDs, die sich außerhalb des Gehäuses befinden, werden aktiviert, sodass gleichzeitig Energie gespart wird.

Auf diese Weise kann die Leuchte immer optimal auf die Situation abgestimmt werden: z.B. zum Essen, zum Lesen oder als Nachtlicht für Kinder.

Preis bei den Studenten: Roberto Strano

In diesem Projekt verschmelzen Mythos und Wissenschaft. Der Mond hat Menschen seit jeher stark inspiriert und wurde daher symbolisch in das Produktdesign integriert. Das Produkt besteht aus einer Grundeinheit, in der sich die Lichtquelle befindet, und einer Platte, die mittels eines Teleskopverankerungssystems, das eine horizontale und vertikale Rotation zulässt, mobil gemacht wurde. Jede Einheit ist mit einem Solarpanel, Akkus und einem Magnetfeld ausgestattet. So kann eine zu beiden Seiten abstrahlende Lichtquelle erzeugt oder die Leuchte an jeder metallischen Oberfläche angebracht werden.

Die Touchsteuerung ermöglicht das Einstellen der Lichtintensität, der Farbtemperatur und der Programme zur Chromotherapie.

Preis bei den Profis: Skylight Luminator – Francesco Murano, Luca Salas, Silvia Giuliano

Das Produktdesign ist als eine große Lichtkuppel umgesetzt, die an einen Sternenhimmel erinnert. Die Leuchte soll nicht nur Licht erzeugen, sondern auch das Wohlbefinden steigern.

Das Projekt bindet unterschiedliche zur Lichtkultur gehörende Konzepte mit ein, sowohl in Bezug auf die Architektur als auch das Design.  Mit Hilfe eines Lichtmanagement-Systems, dass Lichtintensität, Farbe und Farbtemperatur steuert, integriert sich die Leuchte optimal in die jeweilige Umgebung.

Preis bei den Profis: Lucio – Federico Maria Elli, Marco Febbo, Stefano Filipuzzi, Andrea Fiorito

Lucio ist ein mobiles LED-System, welches für die Interaktion mit dem Nutzer geschaffen wurde. Ein kleiner Roboter wurde mit einer LED-Einheit von Sharp und mechanischen und optoelektronischen Technologien ausgestattet.

Dank seines eingebauten Mikrofons kann Lucio die Stimme seines Benutzers erkennen.  Über ein optisches System ist der Roboter in der Lage eine Person zu identifizieren, dieser im Haus zu folgen und mit einem angenehmen diffusen Licht an ihr Ziel zu begleiten.