Leds de colores

Tipos de pilotos led según su color

Led azul

Los ledes azules fueron desarrollados por primera vez por Henry Paul Maruska de RCA en 1972 utilizando nitruro de Galio (GaN) sobre un substrato de zafiro.​ Se empezaron a comercializar los de tipo SiC (fabricados con carburo de silicio) por la casa Cree, Inc., Estados Unidos en 1989.​ Sin embargo, ninguno de estos ledes azules era muy brillante.

En 2001​ y 2002 se llevaron a cabo procesos para hacer crecer ledes de nitruro de galio en silicio. Como consecuencia de estas investigaciones, en enero de 2012 Osram lanzó al mercado ledes de alta potencia de nitruro de galio-indio crecidos sobre sustrato de silicio.

Led blanco y evolución

El logro de una alta eficiencia en los ledes azules fue rápidamente seguido por el desarrollo del primer led blanco. En tal dispositivo un “fósforo” (material fluorescente) de recubrimiento Y 3 Al 5 O 12 :Ce (conocido como YAG) absorbe algo de la emisión azul y genera luz amarilla por fluorescencia. De forma similar es posible introducir otros “fósforos” que generen luz verde o roja por fluorescencia. La mezcla resultante de rojo, verde y azul se percibe por el ojo humano como blanco; por otro lado, no sería posible apreciar los objetos de color rojo o verde iluminándolos con el fósforo YAG puesto que genera solo luz amarilla junto con un remanente de luz azul.

Los ledes blancos pueden producir 300 lúmenes por vatio eléctrico a la vez que pueden durar hasta 100 000 horas. Comparado con las bombillas de incandescencia esto supone no solo un incremento enorme de la eficiencia eléctrica sino también un gasto similar o más bajo por cada bombilla.45​

Led azul-violeta

El primer led azul-violeta utilizaba nitruro de galio dopado con magnesio y lo desarrollaron Herb Maruska y Wally Rhines en la Universidad de Standford en 1972, estudiantes de doctorado en ciencia de materiales e ingeniería.

Como la fotosensibilidad de los microorganismos coincide aproximadamente con el espectro de absorción del ADN (con un pico en torno a los 260 nm) se espera utilizar los ledes UV con emisión en la región de 250-270 nm en los equipos de desinfección y esterilización. Investigaciones recientes han demostrado que los ledes UV disponibles en el mercado (365 nm) son eficaces en los dispositivos de desinfección y esterilización.96​ Las longitudes de onda UV-C se obtuvieron en los laboratorios utilizando nitruro de aluminio (210 nm), nitruro de boro (215 nm) y diamante (235 nm).

Los Sistemas RGB

Existen dos formas básicas para producir luz blanca. Una consiste en utilizar ledes individuales que emitan los tres colores primarios (rojo, verde y azul) y luego mezclar los colores para formar la luz blanca. La otra forma consiste en utilizar un fósforo para convertir la luz monocromática de un led azul o UV en un amplio espectro de luz blanca. Es importante tener en cuenta que la blancura de la luz producida se diseña esencialmente para satisfacer al ojo humano y dependiendo de cada caso que no siempre puede ser apropiado pensar que se trata de luz estrictamente blanca. Sirva como punto de referencia la gran variedad de blancos que se consiguen con los tubos fluorescentes.

Hay tres métodos principales para producir luz blanca con los ledes.

  • Led azul + led verde + led rojo (mezcla de colores; si bien se puede utilizar como luz de fondo para las pantallas) para iluminación resultan muy pobres debido a los intervalos vacíos en el espectro de frecuencias).
  • Led UV cercano o UV + fósforo RGB (una luz led que genera una longitud de onda más corta que el azul se utiliza para excitar un fósforo RGB).
  • Led azul + fósforo amarilllo (dos colores complementarios se combinan para producir la luz blanca; es más eficiente que los primeros dos métodos y, por tanto está más utilizado en la práctica).

En la tecnología Led, la disminución de la temperatura de color correlacionada (CCT) es una realidad difícil de evitar debido a que, junto con la vida útil y los efectos de la variación de la temperatura de los ledes, se acaba modificando el color real definitivo de los mismos. Para corregirlo, se utilizan sistemas con bucle de realimentación provistos, por ejemplo, de sensores de color y así supervisar, controlar y mantener el color resultante de la superposición de los ledes monocolor.9

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