Un diodo emisor de luz ( LED ) es una fuente de luz semiconductora que emite luz cuando la corriente fluye a través de él. Los electrones del semiconductor se recombinan con los huecos de electrones , liberando energía en forma de fotones . El color de la luz (correspondiente a la energía de los fotones) está determinado por la energía requerida para que los electrones crucen la banda prohibida del semiconductor. [5] La luz blanca se obtiene utilizando múltiples semiconductores o una capa de fósforo emisor de luz en el dispositivo semiconductor. [6]
 LED azul, verde y rojo en cajas difusas de 5 mm | |
| Principio de funcionamiento | Electroluminiscencia |
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| Inventado | HJ Round (1907) [1] Oleg Losev (1927) [2] James R. Biard (1961) [3] Nick Holonyak (1962) [4] |
| Primera producción | Octubre de 1962 |
| Configuración de pines | Ánodo y cátodo |
| Símbolo electrónico | |
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Apareciendo como componentes electrónicos prácticos en 1962, los primeros LED emitían luz infrarroja (IR) de baja intensidad . [7] Los LED infrarrojos se utilizan en circuitos de control remoto , como los que se utilizan con una amplia variedad de productos electrónicos de consumo. Los primeros LED de luz visible eran de baja intensidad y estaban limitados al rojo. Los LED modernos están disponibles en longitudes de onda visible , ultravioleta (UV) e infrarroja, con alta emisión de luz.
Los primeros LED se usaban a menudo como lámparas indicadoras, reemplazando pequeñas bombillas incandescentes y en pantallas de siete segmentos . Desarrollos recientes han producido LED de luz blanca de alto rendimiento adecuados para la iluminación de espacios y áreas exteriores. Los LED han dado lugar a nuevas pantallas y sensores, mientras que sus altas tasas de conmutación son útiles en la tecnología de comunicaciones avanzada.
Los LED tienen muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescentes, incluido un menor consumo de energía, una vida útil más larga, una robustez física mejorada, un tamaño más pequeño y una conmutación más rápida. Los LED se utilizan en aplicaciones tan diversas como iluminación de aviación , luces de hadas, faros de automóviles , publicidad, iluminación general , señales de tráfico , flashes de cámaras, papel tapiz iluminado , luces de cultivo hortícolas y dispositivos médicos. [8]
A diferencia de un láser , la luz emitida por un LED no es espectralmente coherente ni siquiera muy monocromática . Sin embargo, su espectro es lo suficientemente estrecho como para que el ojo humano lo vea como un color puro ( saturado ). [9] [10] También a diferencia de la mayoría de los láseres, su radiación no es espacialmente coherente , por lo que no puede acercarse al alto brillo característico de los láseres .
Historia
Descubrimientos y primeros dispositivos
La electroluminiscencia como fenómeno fue descubierto en 1907 por el experimentador inglés HJ Round de Marconi Labs , utilizando un cristal de carburo de silicio y un detector de bigotes de gato . [11] [12] El inventor ruso Oleg Losev informó la creación del primer LED en 1927. [13] Su investigación se distribuyó en revistas científicas soviéticas, alemanas y británicas, pero no se hizo ningún uso práctico del descubrimiento durante varias décadas. [14] [15]
En 1936, Georges Destriau observó que se podía producir electroluminiscencia cuando se suspende polvo de sulfuro de zinc (ZnS) en un aislante y se le aplica un campo eléctrico alterno. En sus publicaciones, Destriau solía referirse a la luminiscencia como Losev-Light. Destriau trabajó en los laboratorios de Madame Marie Curie , también pionera en el campo de la luminiscencia con la investigación del radio . [16] [17]
La bahía de Zoltán húngara junto con György Szigeti se adelantó a la iluminación LED en Hungría en 1939 al patentar un dispositivo de iluminación basado en SiC, con una opción de carburo de boro, que emitía blanco, blanco amarillento o blanco verdoso según las impurezas presentes. [18]
Kurt Lehovec , Carl Accardo y Edward Jamgochian explicaron estos primeros LED en 1951 utilizando un aparato que emplea cristales de SiC con una fuente de corriente de una batería o un generador de impulsos y con una comparación con una variante de cristal puro en 1953. [19] [ 20]
Rubin Braunstein [21] de Radio Corporation of America informó sobre la emisión infrarroja del arseniuro de galio (GaAs) y otras aleaciones de semiconductores en 1955. [22] Braunstein observó la emisión infrarroja generada por estructuras de diodos simples que utilizan antimonuro de galio (GaSb), GaAs, indio aleaciones de fosfuro (InP) y silicio-germanio (SiGe) a temperatura ambiente y a 77 kelvin .
En 1957, Braunstein demostró además que los dispositivos rudimentarios podían usarse para comunicaciones no radioeléctricas a corta distancia. Como señaló Kroemer [23] Braunstein "... había establecido un enlace de comunicaciones ópticas simple: la música que salía de un tocadiscos se usaba a través de dispositivos electrónicos adecuados para modular la corriente directa de un diodo de GaAs. La luz emitida fue detectada por un diodo PbS algunos de distancia. Esta señal fue enviada a un amplificador de audio y reproducida por un altavoz. La interceptación del haz detuvo la música. Nos divertimos mucho jugando con esta configuración ". Esta configuración presagió el uso de LED para aplicaciones de comunicación óptica .
En septiembre de 1961, mientras trabajaban en Texas Instruments en Dallas , Texas , James R. Biard y Gary Pittman descubrieron una emisión de luz en el infrarrojo cercano (900 nm) de un diodo túnel que habían construido sobre un sustrato de GaAs. [7] En octubre de 1961, habían demostrado una emisión de luz eficiente y un acoplamiento de señales entre un emisor de luz de unión pn de GaAs y un fotodetector semiconductor aislado eléctricamente. [24] El 8 de agosto de 1962, Biard y Pittman presentaron una patente titulada "Diodo radiante semiconductor" basada en sus hallazgos, que describía un LED de unión p-n difundido en zinc con un contacto de cátodo espaciado para permitir una emisión eficiente de luz infrarroja. bajo sesgo hacia adelante . Después de establecer la prioridad de su trabajo basado en cuadernos de ingeniería anteriores a las presentaciones de GE Labs, RCA Research Labs, IBM Research Labs, Bell Labs y Lincoln Lab en MIT , la oficina de patentes de EE. UU. Otorgó a los dos inventores la patente para la luz infrarroja GaAs. diodo emisor (patente estadounidense US3293513 ), el primer LED práctico. [7] Inmediatamente después de presentar la patente, Texas Instruments (TI) inició un proyecto para fabricar diodos infrarrojos. En octubre de 1962, TI anunció el primer producto LED comercial (el SNX-100), que empleaba un cristal de GaAs puro para emitir una salida de luz de 890 nm. [7] En octubre de 1963, TI anunció el primer LED hemisférico comercial, el SNX-110. [25]
El primer LED de espectro visible (rojo) fue demostrado por Nick Holonyak, Jr. el 9 de octubre de 1962 mientras trabajaba para General Electric en Syracuse, Nueva York . [26] Holonyak y Bevacqua informaron sobre este LED en la revista Applied Physics Letters el 1 de diciembre de 1962. [27] [28] M. George Craford , [29] un ex estudiante de posgrado de Holonyak, inventó el primer LED amarillo y mejoró el brillo de los LED rojo y rojo anaranjado en un factor de diez en 1972. [30] En 1976, TP Pearsall diseñó los primeros LED de alto brillo y alta eficiencia para telecomunicaciones de fibra óptica al inventar nuevos materiales semiconductores específicamente adaptados a la transmisión de fibra óptica longitudes de onda. [31]
Desarrollo comercial inicial
Los primeros LED comerciales de longitud de onda visible se utilizaron comúnmente como sustitutos de las lámparas indicadoras incandescentes y de neón , y en pantallas de siete segmentos , [32] primero en equipos costosos como equipos de prueba de laboratorio y electrónicos, y luego en aparatos como calculadoras, televisores , radios, teléfonos y relojes (consulte la lista de usos de la señal ). Hasta 1968, los LED visibles e infrarrojos eran extremadamente costosos, del orden de US $ 200 por unidad, por lo que tenían poco uso práctico. [33]
Hewlett-Packard (HP) se dedicó a la investigación y el desarrollo (I + D) de LED prácticos entre 1962 y 1968, por un equipo de investigación dirigido por Howard C. Borden, Gerald P. Pighini y Mohamed M. Atalla en HP Associates y HP Labs . [34] Durante este tiempo, Atalla lanzó un programa de investigación de ciencia de materiales sobre dispositivos de arseniuro de galio (GaAs), arseniuro de galio fosfuro (GaAsP) y arseniuro de indio (InAs) en HP, [35] y colaboraron con Monsanto Company en el desarrollo del primer productos LED utilizables. [36] Los primeros productos LED utilizables fueron la pantalla LED de HP y la lámpara indicadora LED de Monsanto , ambas lanzadas en 1968. [36] Monsanto fue la primera organización en producir LED visibles en masa, utilizando GaAsP en 1968 para producir LED rojos adecuados para indicadores. [33] Monsanto había ofrecido previamente suministrar a HP GaAsP, pero HP decidió hacer crecer su propio GaAsP. [33] En febrero de 1969, Hewlett-Packard presentó el indicador numérico HP modelo 5082-7000, el primer dispositivo LED que utiliza tecnología de circuito integrado ( circuito integrado de LED ). [34] Fue la primera pantalla LED inteligente y supuso una revolución en la tecnología de pantalla digital , reemplazando el tubo Nixie y convirtiéndose en la base de las pantallas LED posteriores. [37]
Atalla dejó HP y se unió a Fairchild Semiconductor en 1969. [38] Fue vicepresidente y gerente general de la división de Microondas y Optoelectrónica, [39] desde sus inicios en mayo de 1969 hasta noviembre de 1971. [40] Continuó su trabajo en LED, proponiendo que podrían usarse para luces indicadoras y lectores ópticos en 1971. [41] En la década de 1970, Fairchild Optoelectronics produjo dispositivos LED comercialmente exitosos a menos de cinco centavos cada uno. Estos dispositivos empleaban chips semiconductores compuestos fabricados con el proceso plano (desarrollado por Jean Hoerni , [42] [43] basado en el método de pasivación superficial de Atalla [44] [45] ). La combinación de procesamiento plano para la fabricación de chips y métodos de empaque innovadores permitió al equipo de Fairchild dirigido por el pionero de la optoelectrónica Thomas Brandt lograr las reducciones de costos necesarias. [46] Los productores de LED siguen utilizando estos métodos. [47]
Los primeros LED rojos eran lo suficientemente brillantes solo para usarlos como indicadores, ya que la salida de luz no era suficiente para iluminar un área. Las lecturas en las calculadoras eran tan pequeñas que se construyeron lentes de plástico sobre cada dígito para que fueran legibles. Más tarde, otros colores estuvieron ampliamente disponibles y aparecieron en electrodomésticos y equipos.
Los primeros LED estaban empaquetados en carcasas de metal similares a las de los transistores, con una ventana de vidrio o una lente para dejar pasar la luz. Los LED indicadores modernos están empaquetados en cajas transparentes de plástico moldeado, de forma tubular o rectangular y, a menudo, tintadas para que coincidan con el color del dispositivo. Los dispositivos infrarrojos pueden teñirse para bloquear la luz visible. Se han adaptado paquetes más complejos para una disipación de calor eficiente en LED de alta potencia . Los LED montados en superficie reducen aún más el tamaño del paquete. Los LED destinados a su uso con cables de fibra óptica pueden estar provistos de un conector óptico.
LED azul
El primer LED azul violeta que utiliza nitruro de galio dopado con magnesio fue fabricado en la Universidad de Stanford en 1972 por Herb Maruska y Wally Rhines, estudiantes de doctorado en ciencia e ingeniería de materiales. [48] [49] En ese momento, Maruska estaba de licencia de RCA Laboratories , donde colaboró con Jacques Pankove en trabajos relacionados. En 1971, un año después de que Maruska se fuera a Stanford, sus colegas de RCA Pankove y Ed Miller demostraron la primera electroluminiscencia azul del nitruro de galio dopado con zinc, aunque el dispositivo posterior que construyeron Pankove y Miller, el primer diodo emisor de luz de nitruro de galio real, emitió luz verde. [50] [51] En 1974, la Oficina de Patentes de Estados Unidos otorgó a Maruska, Rhines y al profesor de Stanford David Stevenson una patente por su trabajo en 1972 (Patente de Estados Unidos US3819974 A ). Hoy en día, el dopado con magnesio del nitruro de galio sigue siendo la base de todos los diodos láser y LED azules comerciales . A principios de la década de 1970, estos dispositivos eran demasiado tenues para un uso práctico, y la investigación de los dispositivos de nitruro de galio se ralentizó.
En agosto de 1989, Cree introdujo el primer LED azul disponible comercialmente basado en el semiconductor de banda prohibida indirecta , carburo de silicio (SiC). [52] Los LED de SiC tenían una eficiencia muy baja, no más del 0,03%, pero emitían en la parte azul del espectro de luz visible. [53] [54]
A finales de la década de 1980, los avances clave en el crecimiento epitaxial de GaN y el dopaje de tipo p [55] marcaron el comienzo de la era moderna de los dispositivos optoelectrónicos basados en GaN . Sobre esta base, Theodore Moustakas de la Universidad de Boston patentó un método para producir LED azules de alto brillo utilizando un nuevo proceso de dos pasos en 1991. [56]
Dos años más tarde, en 1993, Shuji Nakamura de Nichia Corporation demostró LED azules de alto brillo utilizando un proceso de crecimiento de nitruro de galio. [57] [58] [59] En paralelo, Isamu Akasaki e Hiroshi Amano de la Universidad de Nagoya estaban trabajando en el desarrollo de la importante deposición de GaN en sustratos de zafiro y la demostración del dopaje tipo p de GaN. Este nuevo desarrollo revolucionó la iluminación LED, haciendo prácticas las fuentes de luz azul de alta potencia , lo que llevó al desarrollo de tecnologías como Blu-ray [ cita requerida ] .
Nakamura fue galardonado con el Premio de Tecnología del Milenio 2006 por su invención. [60] Nakamura, Hiroshi Amano e Isamu Akasaki recibieron el Premio Nobel de Física en 2014 por la invención del LED azul. [61] En 2015, un tribunal de EE. UU. Dictaminó que tres empresas habían infringido la patente anterior de Moustakas y les ordenó pagar derechos de licencia no inferiores a 13 millones de dólares estadounidenses. [62]
En 1995, Alberto Barbieri en el Laboratorio de la Universidad de Cardiff (GB) investigó la eficiencia y confiabilidad de los LED de alto brillo y demostró un LED de "contacto transparente" usando óxido de indio y estaño (ITO) en (AlGaInP / GaAs).
En 2001 [63] y 2002, [64] se demostraron con éxito procesos para cultivar LED de nitruro de galio (GaN) en silicio . En enero de 2012, Osram demostró LED InGaN de alta potencia cultivados comercialmente en sustratos de silicio, [65] y los LED de GaN sobre silicio están en producción en Plessey Semiconductors . A partir de 2017, algunos fabricantes están utilizando SiC como sustrato para la producción de LED, pero el zafiro es más común, ya que tiene las propiedades más similares a las del nitruro de galio, lo que reduce la necesidad de modelar la oblea de zafiro (las obleas estampadas se conocen como epi obleas). Samsung , la Universidad de Cambridge y Toshiba están investigando GaN en LED de Si. Toshiba ha dejado de investigar, posiblemente debido a los bajos rendimientos. [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] Algunos optan por la epitaxia, que es difícil en el silicio , mientras que otros, como la Universidad de Cambridge, optan por una estructura multicapa, en para reducir el desajuste de la red (cristalina) y las diferentes relaciones de expansión térmica, para evitar el agrietamiento del chip LED a altas temperaturas (por ejemplo, durante la fabricación), reducir la generación de calor y aumentar la eficiencia luminosa. El modelado del sustrato de zafiro se puede llevar a cabo con litografía de nanoimpresión . [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79]
GaN-on-Si es deseable ya que aprovecha la infraestructura de fabricación de semiconductores existente, sin embargo, es difícil de lograr. También permite el empaquetado a nivel de oblea de matrices LED, lo que da como resultado paquetes LED extremadamente pequeños. [80]
El GaN a menudo se deposita mediante epitaxia en fase vapor metalorgánica (MOCVD) y también utiliza Lift-off .
LED blancos y el avance de la iluminación
Aunque se puede crear luz blanca utilizando LED individuales rojos, verdes y azules, esto da como resultado una reproducción de color deficiente, ya que solo se emiten tres bandas estrechas de longitudes de onda de luz. La consecución de LED azules de alta eficiencia fue seguida rápidamente por el desarrollo del primer LED blanco . En este dispositivo una Y
3Alabama
5O
12: Ce (conocido como " YAG " o Ce: YAG fósforo) El revestimiento de fósforo dopado con cerio produce luz amarilla a través de la fluorescencia . La combinación de ese amarillo con la luz azul restante parece blanca a la vista. El uso de diferentes fósforos produce luz verde y roja a través de la fluorescencia. La mezcla resultante de rojo, verde y azul se percibe como luz blanca, con una reproducción cromática mejorada en comparación con las longitudes de onda de la combinación de fósforo azul LED / YAG. [ cita requerida ]
Los primeros LED blancos eran costosos e ineficientes. Sin embargo, la salida de luz de los LED ha aumentado exponencialmente . Las últimas investigaciones y desarrollos han sido difundidas por fabricantes japoneses como Panasonic y Nichia , y por fabricantes coreanos y chinos como Samsung , Kingsun y otros. Esta tendencia en el aumento de la producción se ha denominado ley de Haitz en honor a Roland Haitz. [81]
La salida de luz y la eficiencia de los LED azules y casi ultravioleta aumentaron y el costo de los dispositivos confiables disminuyó. Esto llevó a LED de luz blanca de relativamente alta potencia para iluminación, que están reemplazando la iluminación incandescente y fluorescente. [82] [83]
En 2014 se demostró que los LED blancos experimentales producen 303 lúmenes por vatio de electricidad (lm / W); algunos pueden durar hasta 100.000 horas. [84] [85] Sin embargo, los LED disponibles comercialmente tienen una eficiencia de hasta 223 lm / W a partir de 2018. [86] [87] [88] Nichia logró un récord anterior de 135 lm / W en 2010. [ 89] En comparación con las bombillas incandescentes, este es un gran aumento en la eficiencia eléctrica y, aunque los LED son más caros de comprar, el costo total de por vida es significativamente más barato que el de las bombillas incandescentes. [90]
El chip LED está encapsulado dentro de un pequeño molde blanco de plástico. Puede encapsularse con resina (a base de poliuretano ), silicona o epoxi que contenga fósforo YAG dopado con cerio (en polvo). Después de permitir que los disolventes se evaporen, los LED a menudo se prueban y se colocan en cintas para equipos de colocación SMT para su uso en la producción de bombillas LED. La encapsulación se realiza después de sondear, cortar en cubitos, transferir la matriz de la oblea al paquete y unir cables o montar un chip giratorio, quizás utilizando óxido de indio y estaño , un conductor eléctrico transparente. En este caso, los cables de unión se unen a la película ITO que se ha depositado en los LED. Algunas bombillas LED de "fósforo remoto" usan una sola cubierta de plástico con fósforo YAG para varios LED azules, en lugar de usar revestimientos de fósforo en LED blancos de un solo chip. [91]
La temperatura del fósforo durante el funcionamiento y la forma en que se aplica limita el tamaño de una matriz de LED. Los LED blancos empaquetados a nivel de oblea permiten LED extremadamente pequeños. [80]
Física de la producción y emisión de luz.
En un diodo emisor de luz, la recombinación de electrones y huecos de electrones en un semiconductor produce luz (ya sea infrarroja, visible o ultravioleta), un proceso llamado " electroluminiscencia ". La longitud de onda de la luz depende de la banda prohibida de energía de los semiconductores utilizados. Dado que estos materiales tienen un alto índice de refracción, se requieren características de diseño de los dispositivos, como revestimientos ópticos especiales y forma de troquel, para emitir luz de manera eficiente. [92]
Colores
Mediante la selección de diferentes materiales semiconductores , se pueden fabricar LED de un solo color que emitan luz en una banda estrecha de longitudes de onda desde el infrarrojo cercano a través del espectro visible y en el rango ultravioleta. A medida que las longitudes de onda se acortan, debido al mayor intervalo de banda de estos semiconductores, aumenta el voltaje de funcionamiento del LED.
Azul y ultravioleta
| Video externo | |
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 “The Original Blue LED” , Instituto de Historia de la Ciencia | |
Los LED azules tienen una región activa que consta de uno o más pozos cuánticos de InGaN intercalados entre capas más gruesas de GaN, llamadas capas de revestimiento. Variando la fracción relativa de In / Ga en los pozos cuánticos de InGaN, la emisión de luz puede, en teoría, variar de violeta a ámbar.
El nitruro de aluminio y galio (AlGaN) de fracción variable de Al / Ga se puede utilizar para fabricar el revestimiento y las capas del pozo cuántico para los LED ultravioleta, pero estos dispositivos aún no han alcanzado el nivel de eficiencia y madurez tecnológica de los dispositivos azul / verde de InGaN / GaN. Si se usa GaN sin alear en este caso para formar las capas de pozos cuánticos activos, el dispositivo emite luz casi ultravioleta con una longitud de onda máxima centrada alrededor de 365 nm. Los LED verdes fabricados con el sistema InGaN / GaN son mucho más eficientes y más brillantes que los LED verdes producidos con sistemas de materiales sin nitruro, pero los dispositivos prácticos aún exhiben una eficiencia demasiado baja para aplicaciones de alto brillo. [ cita requerida ]
Con AlGaN y AlGaInN , se pueden lograr longitudes de onda incluso más cortas. Los emisores de UV cercanos a longitudes de onda de entre 360 y 395 nm ya son baratos y se encuentran a menudo, por ejemplo, como reemplazos de lámparas de luz negra para la inspección de marcas de agua UV anti- falsificación en documentos y billetes de banco, y para el curado UV . Los diodos de longitud de onda más cortos y sustancialmente más caros están disponibles comercialmente para longitudes de onda de hasta 240 nm. [93] Dado que la fotosensibilidad de los microorganismos coincide aproximadamente con el espectro de absorción del ADN , con un pico a aproximadamente 260 nm, se espera que los LED UV emitan a 250–270 nm en dispositivos de desinfección y esterilización prospectivos. Investigaciones recientes han demostrado que los LED UVA disponibles comercialmente (365 nm) ya son dispositivos eficaces de desinfección y esterilización. [94] Las longitudes de onda de UV-C se obtuvieron en laboratorios utilizando nitruro de aluminio (210 nm), [95] nitruro de boro (215 nm) [96] [97] y diamante (235 nm). [98]
blanco
Hay dos formas principales de producir diodos emisores de luz blanca . Una es usar LED individuales que emiten tres colores primarios —rojo, verde y azul— y luego mezclar todos los colores para formar luz blanca. La otra es utilizar un material de fósforo para convertir la luz monocromática de un LED azul o UV a una luz blanca de amplio espectro, similar a una lámpara fluorescente . El fósforo amarillo son cristales YAG dopados con cerio suspendidos en el paquete o recubiertos en el LED. Este fósforo YAG hace que los LED blancos aparezcan amarillos cuando están apagados, y el espacio entre los cristales permite que pase algo de luz azul en los LED con conversión parcial de fósforo. Alternativamente, los LED blancos pueden usar otros fósforos como fluorosilicato de potasio (PFS) dopado con manganeso (IV ) u otros fósforos de ingeniería. PFS ayuda en la generación de luz roja y se usa junto con el fósforo Ce: YAG convencional. En los LED con fósforo PFS, algo de luz azul pasa a través de los fósforos, el fósforo Ce: YAG convierte la luz azul en luz verde y roja (amarilla), y el fósforo PFS convierte la luz azul en luz roja. El color, el espectro de emisión o la temperatura de color del fósforo blanco convertido y otros LED convertidos en fósforo se pueden controlar cambiando la concentración de varios fósforos que forman una mezcla de fósforo utilizada en un paquete de LED. [99] [100] [101] [102]
La 'blancura' de la luz producida está diseñada para adaptarse al ojo humano. Debido al metamerismo , es posible tener espectros bastante diferentes que parecen blancos. La apariencia de los objetos iluminados por esa luz puede variar a medida que varía el espectro. Este es el problema de la reproducción del color, bastante independiente de la temperatura del color. Un objeto naranja o cian podría aparecer con el color incorrecto y mucho más oscuro ya que el LED o el fósforo no emite la longitud de onda que refleja. Los LED de mejor reproducción cromática utilizan una mezcla de fósforos, lo que resulta en una menor eficiencia y una mejor reproducción cromática. [ cita requerida ]
Sistemas RGB
La mezcla de fuentes rojas, verdes y azules para producir luz blanca necesita circuitos electrónicos para controlar la combinación de colores. Dado que los LED tienen patrones de emisión ligeramente diferentes, el balance de color puede cambiar según el ángulo de visión, incluso si las fuentes RGB están en un solo paquete, por lo que los diodos RGB rara vez se utilizan para producir iluminación blanca. No obstante, este método tiene muchas aplicaciones debido a la flexibilidad de mezclar diferentes colores, [103] y, en principio, este mecanismo también tiene una mayor eficiencia cuántica en la producción de luz blanca. [104]
Hay varios tipos de LED blancos multicolores: LED blancos di , tri y tetracromáticos . Varios factores clave que juegan entre estos diferentes métodos incluyen la estabilidad del color , la capacidad de reproducción del color y la eficacia luminosa. A menudo, una mayor eficiencia significa una reproducción del color más baja, lo que presenta una compensación entre la eficacia luminosa y la reproducción del color. Por ejemplo, los LED blancos dicromáticos tienen la mejor eficacia luminosa (120 lm / W), pero la capacidad de reproducción cromática más baja. Aunque los LED blancos tetracromáticos tienen una excelente capacidad de reproducción cromática, a menudo tienen poca eficacia luminosa. Los LED blancos tricromáticos se encuentran en el medio, con una buena eficacia luminosa (> 70 lm / W) y una buena capacidad de reproducción cromática. [ cita requerida ]
Uno de los desafíos es el desarrollo de LED verdes más eficientes. El máximo teórico para los LED verdes es de 683 lúmenes por vatio, pero a partir de 2010 pocos LED verdes superan incluso los 100 lúmenes por vatio. Los LED azul y rojo se acercan a sus límites teóricos. [ cita requerida ]
Los LED multicolores también ofrecen un nuevo medio para formar luz de diferentes colores. La mayoría de los colores perceptibles se pueden formar mezclando diferentes cantidades de tres colores primarios. Esto permite un control de color dinámico preciso. Sin embargo, la potencia de emisión de este tipo de LED decae exponencialmente con el aumento de temperatura, [105] resultando en un cambio sustancial en la estabilidad del color. Tales problemas inhiben el uso industrial. Los LED multicolores sin fósforos no pueden proporcionar una buena reproducción cromática porque cada LED es una fuente de banda estrecha. Los LED sin fósforo, si bien son una solución más pobre para la iluminación general, son la mejor solución para pantallas, ya sea con retroiluminación de LCD o píxeles directos basados en LED.
La atenuación de una fuente de LED multicolor para que coincida con las características de las lámparas incandescentes es difícil porque las variaciones de fabricación, la edad y la temperatura cambian la salida del valor de color real. Para emular la apariencia de las lámparas incandescentes de atenuación, es posible que se requiera un sistema de retroalimentación con sensor de color para monitorear y controlar activamente el color. [106]
LED a base de fósforo
Este método implica recubrir LED de un color (en su mayoría LED azules hechos de InGaN ) con fósforos de diferentes colores para formar luz blanca; los LED resultantes se denominan LED blancos basados en fósforo o convertidos en fósforo (pcLED). [107] Una fracción de la luz azul sufre el cambio de Stokes, que la transforma de longitudes de onda más cortas a más largas. Dependiendo del color del LED original, se utilizan fósforos de varios colores. El uso de varias capas de fósforo de distintos colores amplía el espectro emitido, elevando efectivamente el índice de reproducción cromática (CRI). [108]
Los LED basados en fósforo tienen pérdidas de eficiencia debido a la pérdida de calor del cambio de Stokes y también a otros problemas relacionados con el fósforo. Su eficacia luminosa en comparación con los LED normales depende de la distribución espectral de la salida de luz resultante y de la longitud de onda original del propio LED. Por ejemplo, la eficacia luminosa de un LED blanco típico basado en fósforo amarillo YAG varía de 3 a 5 veces la eficacia luminosa del LED azul original debido a la mayor sensibilidad del ojo humano al amarillo que al azul (como se muestra en la función de luminosidad ). Debido a la simplicidad de fabricación, el método de fósforo sigue siendo el método más popular para fabricar LED blancos de alta intensidad. El diseño y la producción de una fuente de luz o dispositivo de iluminación utilizando un emisor monocromático con conversión de fósforo es más simple y económico que un sistema RGB complejo , y la mayoría de los LED blancos de alta intensidad actualmente en el mercado se fabrican mediante conversión de luz de fósforo. [ cita requerida ]
Entre los desafíos que se enfrentan para mejorar la eficiencia de las fuentes de luz blanca basadas en LED se encuentra el desarrollo de fósforos más eficientes. A partir de 2010, el fósforo amarillo más eficiente sigue siendo el fósforo YAG, con menos del 10% de pérdida de desplazamiento de Stokes. Las pérdidas atribuibles a las pérdidas ópticas internas debidas a la reabsorción en el chip LED y en el propio empaque del LED representan normalmente otro 10% a 30% de la pérdida de eficiencia. Actualmente, en el área del desarrollo de LED de fósforo, se están dedicando muchos esfuerzos a optimizar estos dispositivos para una mayor salida de luz y temperaturas de operación más altas. Por ejemplo, se puede aumentar la eficiencia adaptando un mejor diseño del paquete o utilizando un tipo de fósforo más adecuado. El proceso de revestimiento conformado se utiliza con frecuencia para abordar el problema de la variación del espesor del fósforo. [ cita requerida ]
Algunos LED blancos basados en fósforo encapsulan LED azules InGaN dentro de epoxi recubierto de fósforo. Alternativamente, el LED podría combinarse con un fósforo remoto, una pieza de policarbonato preformada recubierta con el material de fósforo. Los fósforos remotos proporcionan una luz más difusa, lo que es deseable para muchas aplicaciones. Los diseños de fósforo remoto también son más tolerantes a las variaciones en el espectro de emisiones de LED. Un material de fósforo amarillo común es cerio - dopado granate de itrio y aluminio (Ce 3+ : YAG). [ cita requerida ]
Los LED blancos también se pueden fabricar recubriendo los LED casi ultravioleta (NUV) con una mezcla de fósforos basados en europio de alta eficiencia que emiten rojo y azul, además de sulfuro de zinc dopado con cobre y aluminio (ZnS: Cu, Al) que emite verde . Este es un método análogo al funcionamiento de las lámparas fluorescentes . Este método es menos eficiente que los LED azules con fósforo YAG: Ce, ya que el desplazamiento de Stokes es mayor, por lo que se convierte más energía en calor, pero produce luz con mejores características espectrales, lo que representa mejor el color. Debido a la mayor salida de radiación de los LED ultravioleta que de los azules, ambos métodos ofrecen un brillo comparable. Una preocupación es que la luz ultravioleta puede filtrarse de una fuente de luz que funciona mal y causar daño a los ojos o la piel de las personas. [ cita requerida ]
Otros LED blancos
Otro método utilizado para producir LED experimentales de luz blanca no utilizó fósforo en absoluto y se basó en seleniuro de zinc (ZnSe) cultivado homoepitaxialmente en un sustrato de ZnSe que emitía simultáneamente luz azul desde su región activa y luz amarilla desde el sustrato. [109]
Se está utilizando un nuevo estilo de obleas compuestas de nitruro de galio sobre silicio (GaN-on-Si) para producir LED blancos utilizando obleas de silicio de 200 mm. Esto evita el costoso sustrato de zafiro típico en tamaños de oblea relativamente pequeños de 100 o 150 mm. [110] El aparato de zafiro debe acoplarse con un colector similar a un espejo para reflejar la luz que de otro modo se desperdiciaría. Se predijo que desde 2020, el 40% de todos los LED de GaN se fabrican con GaN-on-Si. La fabricación de material de zafiro grande es difícil, mientras que el material de silicio grande es más barato y abundante. Las empresas de LED que pasen del uso de zafiro a silicio deberían ser una inversión mínima. [111]
Diodos emisores de luz orgánicos (OLED)
En un diodo emisor de luz orgánico ( OLED ), el material electroluminiscente que compone la capa emisora del diodo es un compuesto orgánico . El material orgánico es eléctricamente conductor debido a la deslocalización de los electrones pi causada por la conjugación sobre la totalidad o parte de la molécula y, por lo tanto, el material funciona como un semiconductor orgánico . [112] Los materiales orgánicos pueden ser pequeñas moléculas orgánicas en fase cristalina o polímeros . [113]
Las ventajas potenciales de los OLED incluyen pantallas delgadas y de bajo costo con bajo voltaje de conducción, amplio ángulo de visión y alto contraste y gama de colores . [114] Los LED de polímero tienen el beneficio adicional de pantallas flexibles e imprimibles . [115] [116] [117] Los OLED se han utilizado para hacer pantallas visuales para dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos móviles, cámaras digitales, iluminación y televisores. [113] [114]
Tipos
Los LED se fabrican en diferentes paquetes para diferentes aplicaciones. Se pueden empaquetar una o pocas uniones de LED en un dispositivo en miniatura para usar como indicador o lámpara piloto. Una matriz de LED puede incluir circuitos de control dentro del mismo paquete, que pueden variar desde una resistencia simple, control de cambio de color o parpadeo, o un controlador direccionable para dispositivos RGB. Los dispositivos emisores de blanco de mayor potencia se montarán en los disipadores de calor y se utilizarán para la iluminación. Las pantallas alfanuméricas en formato de matriz de puntos o de barras están ampliamente disponibles. Los paquetes especiales permiten la conexión de LED a fibras ópticas para enlaces de comunicación de datos de alta velocidad.
Miniatura
En su mayoría, se trata de LED de una sola matriz que se utilizan como indicadores y vienen en varios tamaños, desde 2 mm a 8 mm, con orificios pasantes y paquetes de montaje en superficie . [118] Los valores nominales de corriente típicos oscilan entre 1 mA y más de 20 mA. Múltiples matrices LED unidas a una cinta de respaldo flexible forman una tira de luz LED . [ cita requerida ]
Las formas comunes de los paquetes incluyen redondos, con una parte superior plana o abovedada, rectangulares con una parte superior plana (como se usa en las pantallas de gráficos de barras) y triangulares o cuadrados con una parte superior plana. La encapsulación también puede ser transparente o teñida para mejorar el contraste y el ángulo de visión. Los dispositivos infrarrojos pueden tener un tinte negro para bloquear la luz visible mientras pasan la radiación infrarroja. [ cita requerida ]
Los LED de salida ultra alta están diseñados para verlos bajo la luz solar directa. [ cita requerida ]
Los LED de 5 V y 12 V son LED en miniatura ordinarios que tienen una resistencia en serie para la conexión directa a un suministro de 5 V o 12 V. [ cita requerida ]
Alto Voltaje
Los LED de alta potencia (HP-LED) o los LED de alto rendimiento (HO-LED) pueden funcionar a corrientes desde cientos de mA hasta más de un amperio, en comparación con las decenas de mA de otros LED. Algunos pueden emitir más de mil lúmenes. [119] [120] Se han logrado densidades de potencia de LED de hasta 300 W / cm 2 . Dado que el sobrecalentamiento es destructivo, los LED de HP deben montarse en un disipador de calor para permitir la disipación del calor. Si no se elimina el calor de un LED HP, el dispositivo falla en segundos. Un HP-LED a menudo puede reemplazar una bombilla incandescente en una linterna o colocarse en una matriz para formar una potente lámpara LED .
Algunos LED HP conocidos en esta categoría son la serie Nichia 19, Lumileds Rebel Led, Osram Opto Semiconductors Golden Dragon y Cree X-lamp. En septiembre de 2009, algunos LED HP fabricados por Cree superan ahora los 105 lm / W. [121]
Ejemplos de la ley de Haitz, que predice un aumento exponencial de la salida de luz y la eficacia de los LED a lo largo del tiempo, son el LED de la serie CREE XP-G, que alcanzó 105 lm / W en 2009 [121] y la serie Nichia 19 con una eficacia típica de 140 lm / W, lanzado en 2010. [122]
Impulsado por CA
Los LED desarrollados por Seoul Semiconductor pueden funcionar con alimentación de CA sin un convertidor de CC. Para cada medio ciclo, parte del LED emite luz y parte está oscura, y esto se invierte durante el siguiente medio ciclo. La eficacia de este tipo de HP-LED suele ser de 40 lm / W. [123] Es posible que una gran cantidad de elementos LED en serie puedan operar directamente desde el voltaje de línea. En 2009, Seoul Semiconductor lanzó un LED de alto voltaje de CC, llamado 'Acrich MJT', capaz de funcionar con energía de CA con un circuito de control simple. La disipación de baja potencia de estos LED les brinda más flexibilidad que el diseño original de LED AC. [124]
Variaciones específicas de la aplicación
Brillante
Los LED intermitentes se utilizan como indicadores de búsqueda de atención sin necesidad de componentes electrónicos externos. Los LED parpadeantes se parecen a los LED estándar, pero contienen un regulador de voltaje integrado y un circuito multivibrador que hace que el LED parpadee con un período típico de un segundo. En los LED de lentes difusos, este circuito es visible como un pequeño punto negro. La mayoría de los LED parpadeantes emiten luz de un color, pero los dispositivos más sofisticados pueden parpadear entre varios colores e incluso desvanecerse a través de una secuencia de colores mediante la mezcla de colores RGB.
Bicolor
Los LED bicolores contienen dos emisores LED diferentes en un caso. Hay dos tipos de estos. Un tipo consta de dos matrices conectadas a los mismos dos cables antiparalelos entre sí. El flujo de corriente en una dirección emite un color y la corriente en la dirección opuesta emite el otro color. El otro tipo consta de dos troqueles con conductores separados para ambos troqueles y otro conductor para ánodo o cátodo común para que se puedan controlar de forma independiente. La combinación bicolor más común es rojo / verde tradicional, sin embargo, otras combinaciones disponibles incluyen ámbar / verde tradicional, rojo / verde puro, rojo / azul y azul / verde puro.
RGB tricolor
Los LED de tres colores contienen tres emisores de LED diferentes en un caso. Cada emisor está conectado a un cable independiente para que se puedan controlar de forma independiente. Una disposición de cuatro derivaciones es típica con una derivación común (ánodo o cátodo) y una derivación adicional para cada color. Otros, sin embargo, tienen solo dos cables (positivo y negativo) y tienen un controlador electrónico incorporado.
Los LED RGB constan de un LED rojo, uno verde y uno azul. [125] Al ajustar independientemente cada uno de los tres, los LED RGB son capaces de producir una amplia gama de colores. Sin embargo, a diferencia de los LED de colores dedicados, estos no producen longitudes de onda puras. Es posible que los módulos no estén optimizados para una mezcla de colores uniforme.
Decorativo-multicolor
Los LED decorativos multicolores incorporan varios emisores de diferentes colores alimentados por solo dos cables conductores. Los colores se cambian internamente variando la tensión de alimentación.
Alfanumérico
Los LED alfanuméricos están disponibles en formato de siete segmentos , en forma de estrella y de matriz de puntos . Las pantallas de siete segmentos manejan todos los números y un conjunto limitado de letras. Las pantallas Starburst pueden mostrar todas las letras. Las pantallas de matriz de puntos suelen utilizar 5 × 7 píxeles por carácter. Las pantallas LED de siete segmentos se utilizaron ampliamente en las décadas de 1970 y 1980, pero el uso creciente de pantallas de cristal líquido , con sus menores necesidades de energía y mayor flexibilidad de pantalla, ha reducido la popularidad de las pantallas LED numéricas y alfanuméricas.
RGB digital
Los LED direccionables RGB digitales contienen su propia electrónica de control "inteligente". Además de la alimentación y la tierra, proporcionan conexiones para la entrada y salida de datos, el reloj y, a veces, una señal estroboscópica. Estos están conectados en una cadena tipo margarita . Los datos enviados al primer LED de la cadena pueden controlar el brillo y el color de cada LED independientemente de los demás. Se utilizan donde se necesita una combinación de máximo control y mínima electrónica visible, como cadenas para Navidad y matrices LED. Algunos incluso tienen frecuencias de actualización en el rango de kHz, lo que permite aplicaciones de video básicas. Estos dispositivos se conocen por su número de pieza (WS2812 es común) o por una marca como NeoPixel .
Filamento
Un filamento LED consta de varios chips LED conectados en serie sobre un sustrato longitudinal común que forma una varilla delgada que recuerda a un filamento incandescente tradicional. [126] Estos se utilizan como una alternativa decorativa de bajo costo para las bombillas tradicionales que se están eliminando gradualmente en muchos países. Los filamentos utilizan un voltaje bastante alto, lo que les permite trabajar de manera eficiente con voltajes de red. A menudo, se emplea un rectificador simple y un limitador de corriente capacitivo para crear un reemplazo de bajo costo para una bombilla tradicional sin la complejidad del convertidor de baja tensión y alta corriente que necesitan los LED de matriz única. [127] Por lo general, se empaquetan en una bombilla similar a las lámparas para las que fueron diseñadas para reemplazar y se llenan con gas inerte a una presión ligeramente inferior a la ambiental para eliminar el calor de manera eficiente y evitar la corrosión.
Arreglos de chip a bordo
Los LED montados en superficie se producen con frecuencia en matrices de chip on board (COB), lo que permite una mejor disipación del calor que con un solo LED de salida luminosa comparable. [128] Los LED se pueden colocar alrededor de un cilindro y se denominan "luces de mazorca de maíz" debido a las filas de LED amarillos. [129]
Consideraciones de uso
Fuentes de energía
La corriente en un LED u otros diodos aumenta exponencialmente con el voltaje aplicado (consulte la ecuación del diodo Shockley ), por lo que un pequeño cambio en el voltaje puede causar un gran cambio en la corriente. La corriente a través del LED debe estar regulada por un circuito externo, como una fuente de corriente constante, para evitar daños. Dado que las fuentes de alimentación más comunes son (casi) fuentes de voltaje constante, los dispositivos LED deben incluir un convertidor de potencia, o al menos una resistencia limitadora de corriente. En algunas aplicaciones, la resistencia interna de las baterías pequeñas es suficiente para mantener la corriente dentro de la clasificación del LED. [ cita requerida ]
Polaridad electrica
A diferencia de una lámpara incandescente tradicional, un LED se encenderá solo cuando se aplique voltaje en la dirección de avance del diodo. No fluye corriente y no se emite luz si se aplica voltaje en la dirección inversa. Si el voltaje inverso excede el voltaje de ruptura , fluye una gran corriente y el LED se dañará. Si la corriente inversa está lo suficientemente limitada para evitar daños, el LED de conducción inversa es un diodo de ruido útil . [ cita requerida ]
Seguridad y salud
Ciertos LED azules y LED blancos fríos pueden exceder los límites de seguridad del llamado peligro de luz azul según se define en las especificaciones de seguridad ocular como "ANSI / IESNA RP-27.1-05: Práctica recomendada para la seguridad fotobiológica para lámparas y sistemas de lámparas" . [130] Un estudio no mostró evidencia de riesgo en el uso normal de iluminación doméstica, [131] y que la precaución solo es necesaria para situaciones ocupacionales particulares o para poblaciones específicas. [132] En 2006, la Comisión Electrotécnica Internacional publicó IEC 62471 Seguridad fotobiológica de lámparas y sistemas de lámparas , reemplazando la aplicación de las primeras normas orientadas al láser para la clasificación de fuentes LED. [133]
Si bien los LED tienen la ventaja sobre las lámparas fluorescentes , ya que no contienen mercurio , pueden contener otros metales peligrosos como plomo y arsénico . [134]
En 2016, la Asociación Médica Estadounidense (AMA) emitió una declaración sobre la posible influencia adversa del alumbrado público azulado en el ciclo de sueño-vigilia de los habitantes de la ciudad. Los críticos de la industria afirman que los niveles de exposición no son lo suficientemente altos como para tener un efecto notable. [135]
Ventajas
- Eficiencia: los LED emiten más lúmenes por vatio que las bombillas incandescentes. [136] La eficiencia de los dispositivos de iluminación LED no se ve afectada por la forma y el tamaño, a diferencia de las bombillas o tubos de luz fluorescente.
- Color: los LED pueden emitir luz de un color deseado sin utilizar ningún filtro de color, como necesitan los métodos de iluminación tradicionales. Esto es más eficiente y puede reducir los costos iniciales.
- Tamaño: los LED pueden ser muy pequeños (menos de 2 mm 2 [137] ) y se fijan fácilmente a las placas de circuito impreso.
- Tiempo de calentamiento : los LED se encienden muy rápidamente. Un LED indicador rojo típico alcanza el brillo total en menos de un microsegundo . [138] Los LED utilizados en dispositivos de comunicaciones pueden tener tiempos de respuesta aún más rápidos.
- Ciclismo: los LED son ideales para usos sujetos a ciclos frecuentes de encendido y apagado, a diferencia de las lámparas incandescentes y fluorescentes que fallan más rápido cuando se ciclan con frecuencia, o las lámparas de descarga de alta intensidad (lámparas HID) que requieren mucho tiempo antes de reiniciarse.
- Atenuación: los LED pueden atenuarse muy fácilmente mediante modulación de ancho de pulso o disminuyendo la corriente directa. [139] Esta modulación de ancho de pulso es la razón por la cual las luces LED, particularmente los faros de los automóviles, cuando se ven en la cámara o por algunas personas, parecen destellar o parpadear. Este es un tipo de efecto estroboscópico .
- Luz fría: a diferencia de la mayoría de las fuentes de luz, los LED irradian muy poco calor en forma de IR que pueden dañar los objetos o telas sensibles. La energía desperdiciada se dispersa en forma de calor a través de la base del LED.
- Falla lenta: los LED fallan principalmente al atenuarse con el tiempo, en lugar de la falla abrupta de las bombillas incandescentes. [140]
- Vida útil : los LED pueden tener una vida útil relativamente larga. Un informe estima entre 35.000 y 50.000 horas de vida útil, aunque el tiempo para completar la falla puede ser más corto o más largo. [141] Los tubos fluorescentes suelen tener una duración aproximada de 10.000 a 25.000 horas, dependiendo en parte de las condiciones de uso, y las bombillas incandescentes de 1.000 a 2.000 horas. Varias demostraciones del DOE han demostrado que la reducción de los costos de mantenimiento de esta vida útil prolongada, en lugar del ahorro de energía, es el factor principal para determinar el período de recuperación de la inversión de un producto LED. [142]
- Resistencia a los golpes: los LED, al ser componentes de estado sólido, son difíciles de dañar con golpes externos, a diferencia de las bombillas fluorescentes e incandescentes, que son frágiles. [143]
- Enfoque: el paquete sólido del LED se puede diseñar para enfocar su luz. Las fuentes incandescentes y fluorescentes a menudo requieren un reflector externo para recoger la luz y dirigirla de manera utilizable. Para paquetes de LED más grandes, las lentes de reflexión interna total (TIR) se utilizan a menudo con el mismo efecto. Sin embargo, cuando se necesitan grandes cantidades de luz, se suelen desplegar muchas fuentes de luz, que son difíciles de enfocar o colimar hacia el mismo objetivo.
Desventajas
- Dependencia de la temperatura: el rendimiento del LED depende en gran medida de la temperatura ambiente del entorno operativo o de las propiedades de gestión térmica. Sobrecargar un LED a altas temperaturas ambiente puede resultar en el sobrecalentamiento del paquete de LED, lo que eventualmente puede provocar fallas en el dispositivo. Se necesita un disipador de calor adecuado para mantener una larga vida útil. Esto es especialmente importante en usos automotrices, médicos y militares donde los dispositivos deben operar en un amplio rango de temperaturas y requieren bajas tasas de falla.
- Sensibilidad al voltaje: los LED deben recibir un voltaje por encima de su voltaje de umbral y una corriente por debajo de su clasificación. La corriente y la vida útil cambian mucho con un pequeño cambio en el voltaje aplicado. Por lo tanto, requieren un suministro regulado por corriente (generalmente solo una resistencia en serie para LED indicadores). [144]
- Reproducción de color: la mayoría de los LED de color blanco frío tienen espectros que difieren significativamente de un radiador de cuerpo negro como el sol o una luz incandescente. El pico a 460 nm y la caída a 500 nm pueden hacer que el color de los objetos se vea de manera diferente bajo la iluminación LED de color blanco frío que la luz solar o fuentes incandescentes, debido al metamerismo , [145] las superficies rojas se reproducen particularmente mal por el frío típico a base de fósforo. LEDs blancos. Lo mismo ocurre con las superficies verdes. La calidad de la reproducción del color de un LED se mide mediante el índice de reproducción del color (CRI) .
- Fuente de luz de área: los LED individuales no se aproximan a una fuente de luz puntual dando una distribución de luz esférica, sino más bien una distribución de lambert . Por lo tanto, los LED son difíciles de aplicar a usos que necesitan un campo de luz esférico; sin embargo, se pueden manipular diferentes campos de luz mediante la aplicación de diferentes ópticas o "lentes". Los LED no pueden proporcionar divergencia por debajo de unos pocos grados. [146]
- Contaminación lumínica : debido a que los LED blancos emiten más luz de longitud de onda corta que fuentes como las lámparas de vapor de sodio de alta presión, la mayor sensibilidad azul y verde de la visión escotópica significa que los LED blancos utilizados en la iluminación exterior provocan sustancialmente más brillo en el cielo . [124]
- Caída de eficiencia : la eficiencia de los LED disminuye a medida que aumenta la corriente eléctrica . La calefacción también aumenta con corrientes más altas, lo que compromete la vida útil del LED. Estos efectos ponen límites prácticos a la corriente a través de un LED en aplicaciones de alta potencia. [147]
- Impacto en la vida silvestre: los LED son mucho más atractivos para los insectos que las luces de vapor de sodio, tanto es así que ha habido una preocupación especulativa sobre la posibilidad de alteración de las redes tróficas . [148] [149] La iluminación LED cerca de las playas, particularmente los colores azul y blanco intensos, puede desorientar a las crías de tortugas y hacerlas vagar tierra adentro. [150] Los grupos de conservación fomentan el uso de LED de "iluminación segura para las tortugas" que emiten solo en porciones estrechas del espectro visible para reducir el daño. [151]
- Uso en condiciones invernales: dado que no emiten mucho calor en comparación con las luces incandescentes, las luces LED que se utilizan para el control del tráfico pueden tener nieve oscureciéndolas y provocando accidentes. [152] [153]
- Fugitivo térmico: las cadenas paralelas de LED no compartirán la corriente de manera uniforme debido a las tolerancias de fabricación en su voltaje directo. La ejecución de dos o más cadenas de una sola fuente de corriente puede provocar una falla del LED a medida que los dispositivos se calientan. Si el binning de voltaje directo no es posible, se requiere un circuito para asegurar una distribución uniforme de la corriente entre hilos paralelos. [154]
Aplicaciones
Los usos de LED se dividen en cuatro categorías principales:
- Señales visuales donde la luz pasa más o menos directamente desde la fuente al ojo humano, para transmitir un mensaje o significado.
- Iluminación donde la luz se refleja de los objetos para dar una respuesta visual de estos objetos.
- Medir e interactuar con procesos que no involucran la visión humana [155]
- Sensores de luz de banda estrecha en los que los LED funcionan en modo de polarización inversa y responden a la luz incidente, en lugar de emitir luz [156] [157] [158] [159]
Indicadores y señales
El bajo consumo de energía , el bajo mantenimiento y el pequeño tamaño de los LED han dado lugar a usos como indicadores de estado y pantallas en una variedad de equipos e instalaciones. Las pantallas LED de área grande se utilizan como pantallas de estadios, pantallas decorativas dinámicas y letreros de mensajes dinámicos en las autopistas. Las pantallas de mensajes delgadas y livianas se utilizan en aeropuertos y estaciones de tren, y como pantallas de destino para trenes, autobuses, tranvías y transbordadores.
La luz de un color es adecuada para semáforos y señales, señales de salida , iluminación de vehículos de emergencia , luces de navegación de barcos y luces de Navidad basadas en LED
Debido a su larga vida útil, tiempos de conmutación rápidos y visibilidad a plena luz del día debido a su alto rendimiento y enfoque, los LED se han utilizado en luces de freno y señales de giro de automóviles. El uso de frenos mejora la seguridad, debido a una gran reducción en el tiempo necesario para iluminar completamente, o un tiempo de subida más rápido, aproximadamente 0.1 segundos más rápido [ cita requerida ] que una bombilla incandescente. Esto les da a los conductores atrasados más tiempo para reaccionar. En un circuito de intensidad dual (marcadores traseros y frenos), si los LED no pulsan a una frecuencia lo suficientemente rápida, pueden crear una matriz fantasma , donde aparecen imágenes fantasma del LED si los ojos escanean rápidamente a través de la matriz. Empiezan a aparecer faros LED blancos. El uso de LED tiene ventajas de estilo porque los LED pueden formar luces mucho más delgadas que las lámparas incandescentes con reflectores parabólicos .
Debido a la baratura relativa de los LED de bajo gasto, sino que también se utilizan en muchos usos temporales como glowsticks , throwies , y la fotónica textil Lumalive . Los artistas también han utilizado LED para arte LED .
Encendiendo
Con el desarrollo de LED de alta eficiencia y alta potencia, se ha hecho posible utilizar LED en iluminación e iluminación. Para fomentar el cambio a las lámparas LED y otras luces de alta eficiencia, en 2008 el Departamento de Energía de EE. UU. Creó la competencia del Premio L. La bombilla LED de Philips Lighting North America ganó la primera competencia el 3 de agosto de 2011, después de completar con éxito 18 meses de pruebas intensivas de campo, laboratorio y productos. [160]
Se necesita una iluminación eficiente para una arquitectura sostenible . A partir de 2011, algunas bombillas LED proporcionan hasta 150 lm / W e incluso los modelos económicos de gama baja suelen superar los 50 lm / W, por lo que un LED de 6 vatios podría lograr los mismos resultados que una bombilla incandescente estándar de 40 vatios. La menor salida de calor de los LED también reduce la demanda en los sistemas de aire acondicionado . En todo el mundo, los LED se adoptan rápidamente para desplazar fuentes menos efectivas como las lámparas incandescentes y las lámparas fluorescentes compactas y reducir el consumo de energía eléctrica y sus emisiones asociadas. Los LED de energía solar se utilizan como alumbrado público y en iluminación arquitectónica .
La robustez mecánica y la larga vida útil se utilizan en la iluminación de automóviles, motocicletas y luces de bicicletas . Las farolas LED se emplean en postes y en estacionamientos. En 2007, el pueblo italiano de Torraca fue el primer lugar en convertir su alumbrado público en LED. [161]
La iluminación de la cabina de los aviones de pasajeros recientes de Airbus y Boeing utiliza iluminación LED. Los LED también se utilizan en la iluminación de aeropuertos y helipuertos. Los dispositivos LED para aeropuertos incluyen actualmente luces de pista de intensidad media, luces de eje de pista, luces de eje y borde de calle de rodaje, señales de orientación e iluminación de obstrucción.
Los LED también se utilizan como fuente de luz para proyectores DLP y para retroiluminación de televisores LCD (denominados televisores LED ) y pantallas de portátiles . Los LED RGB aumentan la gama de colores hasta en un 45%. Las pantallas para televisores y pantallas de computadora se pueden hacer más delgadas usando LED para iluminación de fondo. [162]
Los LED son pequeños, duraderos y necesitan poca energía, por lo que se utilizan en dispositivos portátiles como linternas . Las luces estroboscópicas LED o los flashes de las cámaras funcionan a un voltaje bajo y seguro, en lugar de los 250+ voltios que se encuentran comúnmente en la iluminación basada en lámparas flash de xenón . Esto es especialmente útil en cámaras de teléfonos móviles , donde el espacio es escaso y los circuitos de aumento de voltaje voluminosos no son deseables.
Los LED se utilizan para iluminación infrarroja en usos de visión nocturna, incluidas las cámaras de seguridad . Un anillo de LED alrededor de una cámara de video , orientado hacia un fondo retrorreflectante , permite la incrustación de croma en producciones de video .
Los LED se utilizan en operaciones mineras , como lámparas de techo para proporcionar luz a los mineros. Se han realizado investigaciones para mejorar los LED para la minería, reducir el deslumbramiento y aumentar la iluminación, reduciendo el riesgo de lesiones a los mineros. [163]
Los LED se utilizan cada vez más en aplicaciones médicas y educativas, por ejemplo, como mejora del estado de ánimo. [164] La NASA incluso ha patrocinado investigaciones sobre el uso de LED para promover la salud de los astronautas. [165]
Comunicación de datos y otra señalización.
La luz se puede utilizar para transmitir datos y señales analógicas. Por ejemplo, la iluminación de LED blancos se puede utilizar en sistemas que ayuden a las personas a navegar en espacios cerrados mientras buscan las habitaciones u objetos necesarios. [166]
Los dispositivos de asistencia auditiva en muchos teatros y espacios similares utilizan matrices de LED infrarrojos para enviar sonido a los receptores de los oyentes. Los diodos emisores de luz (así como los láseres semiconductores) se utilizan para enviar datos a través de muchos tipos de cable de fibra óptica , desde audio digital a través de cables TOSLINK hasta enlaces de fibra de ancho de banda muy alto que forman la red troncal de Internet. Durante algún tiempo, las computadoras estaban comúnmente equipadas con interfaces IrDA , lo que les permitía enviar y recibir datos a máquinas cercanas a través de infrarrojos.
Debido a que los LED pueden encenderse y apagarse millones de veces por segundo, se puede lograr un ancho de banda de datos muy alto. [167] Por esa razón, la comunicación por luz visible (VLC) se ha propuesto como una alternativa al cada vez más competitivo ancho de banda de radio. [168] Al operar en la parte visible del espectro electromagnético, los datos pueden transmitirse sin ocupar las frecuencias de las comunicaciones por radio.
La principal característica de VLC, radica en la incapacidad de la luz para superar las barreras físicas opacas. Esta característica puede considerarse un punto débil de VLC, debido a la susceptibilidad a la interferencia de objetos físicos, pero también es una de sus muchas fortalezas: a diferencia de las ondas de radio, las ondas de luz están confinadas en los espacios cerrados que se transmiten, lo que refuerza un efecto físico. barrera de seguridad que requiere que un receptor de esa señal tenga acceso físico al lugar donde se está produciendo la transmisión. [168]
Una aplicación prometedora de VLC se encuentra en el Sistema de Posicionamiento Interior (IPS), un análogo al GPS construido para operar en espacios cerrados donde las transmisiones satelitales que permiten la operación del GPS son difíciles de alcanzar. Por ejemplo, los edificios comerciales, los centros comerciales, los estacionamientos, así como los sistemas de túneles y subterráneos son aplicaciones posibles para los sistemas de posicionamiento en interiores basados en VLC. Además, una vez que las lámparas VLC pueden realizar la iluminación al mismo tiempo que la transmisión de datos, simplemente pueden ocupar la instalación de las lámparas tradicionales de una sola función.
Otras aplicaciones de VLC implican la comunicación entre dispositivos de una casa u oficina inteligente. Con el aumento de los dispositivos con capacidad de IoT , la conectividad a través de ondas de radio tradicionales podría estar sujeta a interferencias. [169] Sin embargo, las bombillas con capacidades VLC podrían transmitir datos y comandos para tales dispositivos.
Sistemas de visión artificial
Los sistemas de visión artificial a menudo requieren una iluminación brillante y homogénea, por lo que las características de interés son más fáciles de procesar. Los LED se utilizan a menudo.
Los escáneres de códigos de barras son el ejemplo más común de aplicaciones de visión artificial, y muchos de esos escáneres utilizan LED rojos en lugar de láseres. Los ratones de computadora ópticos utilizan LED como fuente de luz para la cámara en miniatura dentro del mouse.
Los LED son útiles para la visión artificial porque proporcionan una fuente de luz compacta y confiable. Las lámparas LED se pueden encender y apagar para adaptarse a las necesidades del sistema de visión, y la forma del haz producido se puede adaptar a los requisitos del sistema.
Deteccion biologica
El descubrimiento de la recombinación radiativa en aleaciones de nitruro de aluminio y galio (AlGaN) por el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. (ARL) llevó a la conceptualización de diodos emisores de luz ultravioleta (LED) para incorporarlos en sensores de fluorescencia inducida por luz utilizados para la detección de agentes biológicos. [170] [171] [172] En 2004, el Centro de Biología Química de Edgewood (ECBC) inició el esfuerzo para crear un detector biológico llamado TAC-BIO. El programa capitalizó las fuentes ópticas semiconductoras UV (SUVOS) desarrolladas por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) . [172]
La fluorescencia inducida por UV es una de las técnicas más sólidas utilizadas para la detección rápida en tiempo real de aerosoles biológicos. [172] Los primeros sensores UV fueron láseres que carecían de practicidad para su uso en el campo. Para abordar esto, DARPA incorporó la tecnología SUVOS para crear un dispositivo de bajo costo, pequeño, liviano y de bajo consumo. El tiempo de respuesta del detector TAC-BIO fue de un minuto desde que detectó un agente biológico. También se demostró que el detector podía funcionar sin supervisión en interiores y exteriores durante semanas seguidas. [172]
Las partículas biológicas en aerosol emitirán fluorescencia y dispersarán la luz bajo un haz de luz ultravioleta. La fluorescencia observada depende de la longitud de onda aplicada y de los fluoróforos bioquímicos dentro del agente biológico. La fluorescencia inducida por UV ofrece una forma rápida, precisa, eficiente y logísticamente práctica para la detección de agentes biológicos. Esto se debe a que el uso de fluorescencia UV es menos reactivo, o es un proceso que no requiere un químico agregado para producir una reacción, sin consumibles, o no produce subproductos químicos. [172]
Además, TAC-BIO puede discriminar de forma fiable entre aerosoles amenazantes y no peligrosos. Se afirmó que era lo suficientemente sensible para detectar concentraciones bajas, pero no tan sensible como para causar falsos positivos. El algoritmo de recuento de partículas utilizado en el dispositivo convirtió los datos sin procesar en información contando los pulsos de fotones por unidad de tiempo de los detectores de fluorescencia y dispersión, y comparando el valor con un umbral establecido. [173]
El TAC-BIO original se introdujo en 2010, mientras que el TAC-BIO GEN II de segunda generación se diseñó en 2015 para ser más rentable ya que se utilizaron piezas de plástico. Su diseño pequeño y liviano permite que se monte en vehículos, robots y vehículos aéreos no tripulados. El dispositivo de segunda generación también podría utilizarse como detector ambiental para monitorear la calidad del aire en hospitales, aviones o incluso en hogares para detectar hongos y moho. [174] [175]
Otras aplicaciones
La luz de los LED se puede modular muy rápidamente, por lo que se utilizan ampliamente en comunicaciones de fibra óptica y óptica de espacio libre . Esto incluye los controles remotos , como los de los televisores, donde a menudo se utilizan LED infrarrojos. Los optoaisladores utilizan un LED combinado con un fotodiodo o fototransistor para proporcionar una ruta de señal con aislamiento eléctrico entre dos circuitos. Esto es especialmente útil en equipos médicos donde las señales de un circuito sensor de bajo voltaje (generalmente alimentado por batería) en contacto con un organismo vivo deben aislarse eléctricamente de cualquier posible falla eléctrica en un dispositivo de registro o monitoreo que opere a voltajes potencialmente peligrosos. Un optoaislador también permite que la información se transfiera entre circuitos que no comparten un potencial de tierra común.
Muchos sistemas de sensores dependen de la luz como fuente de señal. Los LED suelen ser ideales como fuente de luz debido a los requisitos de los sensores. La barra de sensores de la Nintendo Wii utiliza LED infrarrojos. Los pulsioxímetros los utilizan para medir la saturación de oxígeno . Algunos escáneres de superficie plana utilizan matrices de LED RGB en lugar de la típica lámpara fluorescente de cátodo frío como fuente de luz. Tener un control independiente de tres colores iluminados permite que el escáner se calibre a sí mismo para obtener un balance de color más preciso, y no hay necesidad de calentamiento. Además, sus sensores solo necesitan ser monocromáticos, ya que en cualquier momento la página que se escanea solo está iluminada por un color de luz.
Dado que los LED también se pueden utilizar como fotodiodos, se pueden utilizar tanto para la fotoemisión como para la detección. Esto podría usarse, por ejemplo, en una pantalla táctil que registra la luz reflejada de un dedo o lápiz . [176] Muchos materiales y sistemas biológicos son sensibles a la luz o dependen de ella. Las luces de cultivo utilizan LED para aumentar la fotosíntesis en las plantas , [177] y las bacterias y los virus se pueden eliminar del agua y otras sustancias utilizando LED UV para la esterilización . [94]
Los LED de UV profundo, con un rango de espectro de 247 nm a 386 nm, tienen otras aplicaciones, como purificación de agua / aire, desinfección de superficies, curado con epoxi, comunicación sin línea de visión en el espacio libre, cromatografía líquida de alto rendimiento, curado e impresión UV , fototerapia, instrumentación médica / analítica y absorción de ADN. [171] [178]
Los LED también se han utilizado como referencia de voltaje de calidad media en circuitos electrónicos. La caída de voltaje directo (aproximadamente 1,7 V para un LED rojo o 1,2 V para un infrarrojo) se puede utilizar en lugar de un diodo Zener en reguladores de bajo voltaje. Los LED rojos tienen la curva I / V más plana por encima de la rodilla. Los LED a base de nitruro tienen una curva I / V bastante pronunciada y son inútiles para este propósito. Aunque el voltaje directo del LED depende mucho más de la corriente que un diodo Zener, los diodos Zener con voltajes de ruptura por debajo de 3 V no están ampliamente disponibles.
La progresiva miniaturización de la tecnología de iluminación de bajo voltaje, como los LED y los OLED, apta para incorporar en materiales de bajo espesor, ha fomentado la experimentación en la combinación de fuentes de luz y superficies de revestimiento de paredes interiores en forma de papel pintado LED .
Una gran pantalla LED detrás de un disc jockey
Pantalla de siete segmentos que puede mostrar cuatro dígitos y puntos
Fuente de luz de panel LED utilizada en un experimento sobre el crecimiento de plantas . Los hallazgos de tales experimentos pueden usarse para cultivar alimentos en el espacio en misiones de larga duración.
Investigación y desarrollo
Desafíos clave
Los LED requieren una eficiencia optimizada para depender de las mejoras continuas, como los materiales de fósforo y los puntos cuánticos . [179]
El proceso de conversión descendente (el método mediante el cual los materiales convierten fotones más energéticos en colores diferentes y menos energéticos) también necesita mejoras. Por ejemplo, los fósforos rojos que se utilizan hoy en día son térmicamente sensibles y deben mejorarse en ese aspecto para que no cambien de color y experimenten una disminución de la eficiencia con la temperatura. Los fósforos rojos también podrían beneficiarse de un ancho espectral más estrecho para emitir más lúmenes y volverse más eficientes en la conversión de fotones. [180]
Además, queda trabajo por hacer en los ámbitos de la caída de la eficiencia actual, el cambio de color, la fiabilidad del sistema, la distribución de la luz, la atenuación, la gestión térmica y el rendimiento de la fuente de alimentación. [179]
Tecnología potencial
LED de perovskita (PLED)
Una nueva familia de LED se basa en los semiconductores llamados perovskitas . En 2018, menos de cuatro años después de su descubrimiento, la capacidad de los LED de perovskita (PLED) para producir luz a partir de electrones ya rivalizaba con la de los OLED de mejor rendimiento . [181] Tienen un potencial de rentabilidad, ya que pueden procesarse a partir de una solución, un método de bajo costo y baja tecnología, que podría permitir la fabricación de dispositivos basados en perovskita que tienen grandes áreas con un costo extremadamente bajo. Su eficiencia es superior al eliminar las pérdidas no radiativas, es decir, eliminar las vías de recombinación que no producen fotones; o resolviendo el problema de desacoplamiento (predominante para los LED de película delgada) o equilibrando la inyección del portador de carga para aumentar el EQE (eficiencia cuántica externa). Los dispositivos PLED más actualizados han roto la barrera del rendimiento al disparar el EQE por encima del 20%. [182]
En 2018, Cao et al. y Lin et al. publicó de forma independiente dos artículos sobre el desarrollo de LED de perovskita con EQE superior al 20%, lo que convirtió a estos dos artículos en un hito en el desarrollo de PLED. Su dispositivo tiene una estructura plana similar, es decir, la capa activa (perovskita) está intercalada entre dos electrodos. Para lograr una EQE alta, no solo redujeron la recombinación no radiativa, sino que también utilizaron sus propios métodos sutilmente diferentes para mejorar la EQE. [182]
En el trabajo de Cao et al. [183] , los investigadores se centraron en el problema del desacoplamiento, que es que la física óptica de los LED de película delgada hace que la mayor parte de la luz generada por el semiconductor quede atrapada en el dispositivo. [184] Para lograr este objetivo, demostraron que las perovskitas procesadas en solución pueden formar espontáneamente plaquetas de cristal a escala submicrométrica, que pueden extraer luz de manera eficiente del dispositivo. Estas perovskitas se forman mediante la introducción de aditivos de aminoácidos en las soluciones precursoras de perovskitas . Además, su método es capaz de pasivar los defectos superficiales de la perovskita y reducir la recombinación no radiativa. Por lo tanto, al mejorar el desacoplamiento de luz y reducir las pérdidas no radiativas, Cao y sus colegas lograron con éxito PLED con EQE hasta un 20,7%. [185]
En el trabajo de Lin y su colega, sin embargo, utilizaron un enfoque diferente para generar una alta EQE. En lugar de modificar la microestructura de la capa de perovskita, optaron por adoptar una nueva estrategia para gestionar la distribución de la composición en el dispositivo, un enfoque que proporciona simultáneamente alta luminiscencia e inyección de carga equilibrada. En otras palabras, todavía usaban una capa emisiva plana, pero intentaron optimizar el equilibrio de electrones y huecos inyectados en la perovskita, para hacer el uso más eficiente de los portadores de carga. Además, en la capa de perovskita, los cristales están perfectamente encerrados por el aditivo MABr (donde MA es CH 3 NH 3 ). La capa de MABr pasiva los defectos no radiativos que de otro modo estarían presentes los cristales de perovskita, lo que da como resultado la reducción de la recombinación no radiativa. Por lo tanto, al equilibrar la inyección de carga y disminuir las pérdidas no radiativas, Lin y sus colegas desarrollaron PLED con EQE hasta un 20,3%. [186]
LEDs bidireccionales
Los dispositivos llamados "nanobarras" son una forma de LED que también pueden detectar y absorber luz. Consisten en un punto cuántico que contacta directamente con dos materiales semiconductores (en lugar de uno solo como en un LED tradicional). Un semiconductor permite el movimiento de carga positiva y otro permite el movimiento de carga negativa. Pueden emitir luz, detectar la luz y recolectar energía. La nanovarilla recolecta electrones mientras que la capa del punto cuántico recolecta cargas positivas, por lo que el punto emite luz. Cuando se cambia el voltaje, ocurre el proceso opuesto y el punto absorbe la luz. Para 2017, el único color desarrollado fue el rojo. [187]
Ver también
- Historia de la tecnología de visualización
- LED tatuaje
- Celda electroquímica emisora de luz
- Lista de modos de falla de LED
- Lista de fuentes de luz
- Fotovoltaica
- Módulo LED SMD
- Diodo superluminiscente
- MicroLED
- Lámpara solar
- Iluminación de estado sólido
- Gestión térmica de LED de alta potencia
- Curado UV
Referencias
- ^ "HJ Round fue pionero en el desarrollo del LED" . www.myledpassion.com . Archivado desde el original el 28 de octubre de 2020 . Consultado el 11 de abril de 2017 .
- ^ "La vida y los tiempos del LED - una historia de 100 años" (PDF) . El Centro de Investigación de Optoelectrónica, Universidad de Southampton. Abril de 2007. Archivado desde el original (PDF) el 15 de septiembre de 2012 . Consultado el 4 de septiembre de 2012 .
- ^ Patente estadounidense 3293513 , "Diodo radiante semiconductor", James R. Biard y Gary Pittman, presentada el 8 de agosto de 1962, emitida el 20 de diciembre de 1966.
- ^ "Inventor de una fuente de luz duradera y de bajo calor recibió el premio Lemelson-MIT de $ 500,000 por invención" . Washington, DC Instituto de Tecnología de Massachusetts. 21 de abril de 2004. Archivado desde el original el 9 de octubre de 2011 . Consultado el 21 de diciembre de 2011 .
- ^ Edwards, Kimberly D. "Diodos emisores de luz" (PDF) . Universidad de California en Irvine . pag. 2 . Consultado el 12 de enero de 2019 .
- ^ Centro de Investigación de Iluminación. "¿Cómo se fabrica la luz blanca con LED?" . Instituto Politécnico Rensselaer . Consultado el 12 de enero de 2019 .
- ^ a b c d Okon, Thomas M .; Biard, James R. (2015). "El primer LED práctico" (PDF) . EdisonTechCenter.org . Centro tecnológico de Edison . Consultado el 2 de febrero de 2016 .
- ^ Peláez, E. A; Villegas, E. R (2007). Compensaciones de reducción de potencia LED para oximetría de pulso ambulatoria . 2007 29ª Conferencia Internacional Anual de la Sociedad de Ingeniería en Medicina y Biología del IEEE . 2007 . págs. 2296–9. doi : 10.1109 / IEMBS.2007.4352784 . ISBN 978-1-4244-0787-3. PMID 18002450 . S2CID 34626885 .
- ^ "LED Basics | Departamento de Energía" . www.energy.gov . Consultado el 22 de octubre de 2018 .
- ^ "Distribución espectral LED" . optiwave.com . 25 de julio de 2013 . Consultado el 20 de junio de 2017 .
- ^ Ronda, HJ (1907). "Una nota sobre el carborundo" . Mundo Eléctrico . 19 : 309.
- ^ Margolin J. " El camino hacia el transistor " . jmargolin.com .
- ^ Losev, OV (1927). "Светящийся карборундовый детектор и детектирование с кристаллами" [Detector de carborundo luminoso y detección con cristales]. Телеграфия и Телефония без Проводов [Telegrafía y telefonía inalámbrica] (en ruso). 5 (44): 485–494. Traducción en inglés: Losev, OV (noviembre de 1928). "Detector luminoso de carborundo y efecto de detección y oscilaciones con cristales". Revista Filosófica . Séptima serie. 5 (39): 1024-1044. doi : 10.1080 / 14786441108564683 .
- ^ Zheludev, N. (2007). "La vida y los tiempos del LED: una historia de 100 años" (PDF) . Nature Photonics . 1 (4): 189-192. Código Bibliográfico : 2007NaPho ... 1..189Z . doi : 10.1038 / nphoton.2007.34 . Archivado desde el original (PDF) el 11 de mayo de 2011 . Consultado el 11 de abril de 2007 .
- ^ Lee, Thomas H. (2004). El diseño de circuitos integrados de radiofrecuencia CMOS . Prensa de la Universidad de Cambridge . pag. 20 . ISBN 978-0-521-83539-8.
- ^ Destriau, G. (1936). "Recherches sur les scintillations des sulfures de zinc aux rayons". Journal de Chimie Physique . 33 : 587–625. doi : 10.1051 / jcp / 1936330587 .
- ^ Enciclopedia concisa de la física de McGraw-Hill: electroluminiscencia. (nd) Enciclopedia Concisa de Física de McGraw-Hill. (2002).
- ^ "Breve historia de los LED" (PDF) .
- ^ Lehovec, K; Accardo, C. A; Jamgochian, E (1951). "Emisión de luz inyectada de cristales de carburo de silicio" . Revisión física . 83 (3): 603–607. Código Bibliográfico : 1951PhRv ... 83..603L . doi : 10.1103 / PhysRev.83.603 . Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2014.
- ^ Lehovec, K; Accardo, C. A; Jamgochian, E (1953). "Emisión de luz inyectada de cristales de carburo de silicio". Revisión física . 89 (1): 20–25. Código Bibliográfico : 1953PhRv ... 89 ... 20L . doi : 10.1103 / PhysRev.89.20 .
- ^ "Rubin Braunstein" . UCLA. Archivado desde el original el 11 de marzo de 2011 . Consultado el 24 de enero de 2012 .
- ^ Braunstein, Rubin (1955). "Transiciones radiativas en semiconductores". Revisión física . 99 (6): 1892–1893. Código Bibliográfico : 1955PhRv ... 99.1892B . doi : 10.1103 / PhysRev.99.1892 .
- ^ Kroemer, Herbert (16 de septiembre de 2013). "El concepto de doble heteroestructura: cómo se inició". Actas del IEEE . 101 (10): 2183–2187. doi : 10.1109 / JPROC.2013.2274914 . S2CID 2554978 .
- ^ Matzen, WT ed. (Marzo de 1963) "Desarrollo de circuitos de semiconductores monocristales ", Texas Instruments Inc., Contrato No. AF33 (616) -6600, Rept. Sin ASD-TDR-63-281.
- ^ Carr, WN; GE Pittman (noviembre de 1963). "Fuente infrarroja de unión pn GaAs de un vatio". Letras de Física Aplicada . 3 (10): 173-175. Código Bibliográfico : 1963ApPhL ... 3..173C . doi : 10.1063 / 1.1753837 .
- ^ Kubetz, Rick (4 de mayo de 2012). "Nick Holonyak, Jr., seis décadas en busca de la luz" . Universidad de Illinois . Consultado el 7 de julio de 2020 .
- ^ Holonyak Nick; Bevacqua, SF (diciembre de 1962). "Emisión de luz coherente (visible) de las uniones Ga (como 1 − x P x )" . Letras de Física Aplicada . 1 (4): 82. Bibcode : 1962ApPhL ... 1 ... 82H . doi : 10.1063 / 1.1753706 . Archivado desde el original el 14 de octubre de 2012.
- ^ Wolinsky, Howard (5 de febrero de 2005). "U. of I.'s Holonyak para tomar algo del brillo de Edison" . Chicago Sun-Times . Archivado desde el original el 28 de marzo de 2006 . Consultado el 29 de julio de 2007 .
- ^ Perry, T. S. (1995). "M. George Craford [biografía]". Espectro IEEE . 32 (2): 52–55. doi : 10.1109 / 6.343989 .
- ^ "Breve biografía - Holonyak, Craford, Dupuis" (PDF) . Administración de tecnología. Archivado desde el original (PDF) el 9 de agosto de 2007 . Consultado el 30 de mayo de 2007 .
- ^ Pearsall, TP; Miller, BI; Capik, RJ; Bachmann, KJ (1976). "Eficientes LED de doble heteroestructura, emparejados en celosía a 1,1 mm de Ga x In 1− x As y P 1− y por epitaxia en fase líquida". Apl. Phys. Lett . 28 (9): 499. Código Bibliográfico : 1976ApPhL..28..499P . doi : 10.1063 / 1.88831 .
- ^ Rostky, George (marzo de 1997). "Los LED emiten a Monsanto en un papel desconocido" . Tiempos de ingeniería electrónica (944).
- ^ a b c Schubert, E. Fred (2003). "1". Diodos emisores de luz . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-8194-3956-7.
- ^ a b Borden, Howard C .; Pighini, Gerald P. (febrero de 1969). "Pantallas de estado sólido" (PDF) . Diario de Hewlett-Packard : 2–12.
- ^ House, Charles H .; Precio, Raymond L. (2009). El fenómeno HP: innovación y transformación empresarial . Prensa de la Universidad de Stanford . págs. 110-1. ISBN 9780804772617.
- ^ a b Kramer, Bernhard (2003). Avances en Física del Estado Sólido . Springer Science & Business Media . pag. 40. ISBN 9783540401506.
- ^ "Hewlett-Packard 5082-7000" . La Asociación de Tecnología Vintage . Consultado el 15 de agosto de 2019 .
- ^ Bassett, Ross Knox (2007). Hacia la era digital: laboratorios de investigación, empresas emergentes y el auge de la tecnología MOS . Prensa de la Universidad Johns Hopkins . pag. 328. ISBN 9780801886393.
- ^ Informe anual (PDF) . Fairchild Camera and Instrument Corporation . 1969. p. 6.
- ^ "Tecnología de estado sólido" . Tecnología de estado sólido . Corporación editorial de Cowan. 15 : 79. 1972. El
Dr. Atalla fue gerente general de la división de Microondas y Optoelectrónica desde sus inicios en mayo de 1969 hasta noviembre de 1971 cuando se incorporó al Grupo de Componentes de Semiconductores.
- ^ "Enfoque láser con comunicaciones de fibra óptica" . Enfoque láser con comunicaciones de fibra óptica . Publicación de tecnología avanzada. 7:28 . 1971.
Su jefe, John Atalla, el predecesor de Greene en Hewlett-Packard, ve las primeras aplicaciones de los LED en pantallas pequeñas, principalmente para luces indicadoras. Debido a su compatibilidad con circuitos integrados, estos emisores de luz pueden ser valiosos en la detección de fallas. “La confiabilidad ya se ha demostrado más allá de toda duda”, continúa Atalla. “No se requieren fuentes de alimentación especiales. El diseño no lleva tiempo, simplemente coloca el diodo. Por lo tanto, la introducción se convierte en una cuestión estrictamente económica ". Perspectiva brillante para lectores ópticos Atalla es particularmente optimista sobre las aplicaciones de diodos en lectores ópticos de gran volumen.
- ^ US 3025589 , "Método de fabricación de dispositivos semiconductores", publicado el 20 de marzo de 1962
- ^ Número de patente: 3025589 obtenido el 17 de mayo de 2013
- ^ Lojek, Bo (2007). Historia de la Ingeniería de Semiconductores . Springer Science & Business Media . págs. 120 y 321–323. ISBN 9783540342588.
- ^ Bassett, Ross Knox (2007). Hacia la era digital: laboratorios de investigación, empresas emergentes y el auge de la tecnología MOS . Prensa de la Universidad Johns Hopkins . pag. 46. ISBN 9780801886393.
- ^ Bausch, Jeffrey (diciembre de 2011). "La larga historia de los diodos emisores de luz" . Comunicaciones comerciales de Hearst.
- ^ Park, S. -I .; Xiong, Y .; Kim, R.-H .; Elvikis, P .; Meitl, M .; Kim, D.-H .; Wu, J .; Yoon, J .; Yu, C. -J .; Liu, Z .; Huang, Y .; Hwang, K.-C .; Ferreira, P .; Li, X .; Choquette, K .; Rogers, JA (2009). "Conjuntos impresos de diodos emisores de luz inorgánicos para pantallas deformables y semitransparentes" (PDF) . Ciencia . 325 (5943): 977–981. Código bibliográfico : 2009Sci ... 325..977P . CiteSeerX 10.1.1.660.3338 . doi : 10.1126 / science.1175690 . PMID 19696346 . S2CID 8062948 . Archivado desde el original (PDF) el 24 de octubre de 2015.
- ^ "Nobel Shocker: RCA tuvo el primer LED azul en 1972" . Espectro IEEE . 9 de octubre de 2014
- ^ "El CEO de tecnología de Oregon dice que el Premio Nobel de Física pasa por alto a los inventores reales" . El oregoniano . 16 de octubre de 2014
- ^ Schubert, E. Fred (2006) Diodos emisores de luz 2ª ed. , Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 0-521-86538-7 págs. 16–17
- ^ Maruska, H. (2005). "Una breve historia de los diodos emisores de luz azul GaN" . LIGHTimes Online - Noticias de la industria LED . Archivado el 11 de junio de 2012 en la Wayback Machine.
- ^ Principales hitos comerciales y de productos . Cree.com. Consultado el 16 de marzo de 2012. Archivado el 13 de abril de 2011 en Wayback Machine.
- ^ Edmond, John A .; Kong, Hua-Shuang; Carter, Calvin H. (1 de abril de 1993). "LEDs azules, fotodiodos UV y rectificadores de alta temperatura en 6H-SiC". Physica B: Materia condensada . 185 (1): 453–460. Código Bibliográfico : 1993PhyB..185..453E . doi : 10.1016 / 0921-4526 (93) 90277-D . ISSN 0921-4526 .
- ^ "Historia e hitos" . Cree.com . Cree . Archivado desde el original el 16 de febrero de 2017 . Consultado el 14 de septiembre de 2015 .
- ^ "Desarrollo de dispositivo emisor de luz azul basado en GaN por Akasaki y Amano" (PDF) . Hoja de datos sobre logros de Takeda Award 2002 . La Fundación Takeda. 5 de abril de 2002 . Consultado el 28 de noviembre de 2007 .
- ^ Moustakas, Theodore D. Patente estadounidense 5686738A "Películas delgadas de nitruro de galio monocristalino altamente aislante" Fecha de emisión: 18 de marzo de 1991
- ^ Nakamura, S .; Mukai, T .; Senoh, M. (1994). "Diodos emisores de luz azul de doble heteroestructura de InGaN / AlGaN de alto brillo de clase Candela". Apl. Phys. Lett . 64 (13): 1687. Código bibliográfico : 1994ApPhL..64.1687N . doi : 10.1063 / 1.111832 .
- ^ Nakamura, Shuji. "Desarrollo del diodo emisor de luz azul" . Sala de prensa SPIE . Consultado el 28 de septiembre de 2015 .
- ^ Iwasa, Naruhito; Mukai, Takashi y Nakamura, Shuji Patente de EE.UU. 5.578.839 "Dispositivo semiconductor compuesto a base de nitruro de galio emisor de luz" Fecha de emisión: 26 de noviembre de 1996
- ^ Premio de tecnología Millennium 2006 otorgado a Shuji Nakamura de UCSB . Ia.ucsb.edu (15 de junio de 2006). Consultado el 3 de agosto de 2019.
- ^ Overbye, Dennis (7 de octubre de 2014). "Premio Nobel de Física" . The New York Times .
- ^ Brown, Joel (7 de diciembre de 2015). "BU gana $ 13 millones en demanda por infracción de patente" . BU hoy . Consultado el 7 de diciembre de 2015 .
- ^ Dadgar, A .; Alam, A .; Riemann, T .; Bläsing, J .; Diez, A .; Poschenrieder, M .; Strassburg, M .; Heuken, M .; Christen, J .; Krost, A. (2001). "Emisores de luz InGaN / GaN sin fisuras en Si (111)". Physica Status Solidi A . 188 : 155-158. doi : 10.1002 / 1521-396X (200111) 188: 1 <155 :: AID-PSSA155> 3.0.CO; 2-P .
- ^ Dadgar, A .; Poschenrieder, M .; BläSing, J .; Fehse, K .; Diez, A .; Krost, A. (2002). "Diodos emisores de luz azul gruesos y sin fisuras en Si (111) que utilizan capas intermedias de AlN de baja temperatura y enmascaramiento Si \ sub x] N \ sub y] in situ". Letras de Física Aplicada . 80 (20): 3670. Bibcode : 2002ApPhL..80.3670D . doi : 10.1063 / 1.1479455 .
- ^ "Éxito en la investigación: Primeros chips LED de nitruro de galio sobre silicio en fase piloto" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 15 de septiembre de 2012 . Consultado el 15 de septiembre de 2012 .. www.osram.de, 12 de enero de 2012.
- ^ Lester, Steve (2014) Papel de la elección del sustrato en los envases LED . Componentes electrónicos de Toshiba America.
- ^ GaN sobre silicio - Centro de Cambridge para nitruro de galio . Gan.msm.cam.ac.uk. Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Bush, Steve. (2016-06-30) Toshiba sale de los leds GaN-on-Si . Electronicsweekly.com. Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Nunoue, Shin-ya; Hikosaka, Toshiki; Yoshida, Hisashi; Tajima, Jumpei; Kimura, Shigeya; Sugiyama, Naoharu; Tachibana, Koichi; Shioda, Tomonari; Sato, Taisuke; Muramoto, Eiji; Onomura, Masaaki (2013). "Problemas de fabricación de LED relacionados con la tecnología de nitruro de galio sobre silicio (GaN-on-Si) y desafíos de escalado de obleas". Reunión internacional de dispositivos electrónicos de IEEE 2013 . págs. 13.2.1–13.2.4. doi : 10.1109 / IEDM.2013.6724622 . ISBN 978-1-4799-2306-9. S2CID 23448056 .
- ^ Wright, Maury (2 de mayo de 2016) Tarn de Samsung informa el progreso en los LED de CSP y GaN-on-Si . Revista LED.
- ^ Aumento de la competitividad del LED de GaN sobre silicio . compositesemiconductor.net (30 de marzo de 2016).
- ^ Samsung se centrará en la tecnología de chips LED basada en silicio en 2015 . LED Inside (17 de marzo de 2015).
- ^ Manteniendo, Steven. (2013-01-15) Mejoras en materiales y fabricación . DigiKey. Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Manteniendo, Steven. (09/12/2014) Los fabricantes prestan especial atención a la calidad de la luz para aumentar la participación en el mercado de los LED . DigiKey. Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Manteniendo, Steven. (2013-09-24) ¿Los sustratos de silicio impulsarán la iluminación LED ? DigiKey. Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Manteniendo, Steven. (2015-03-24) Los LED mejorados de sustrato de silicio abordan los altos costos de iluminación de estado sólido . DigiKey. Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Desarrollo del equipo de nanoimpresión ST50S-LED para LED de alto brillo . Toshiba Machine (18 de mayo de 2011). Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ El uso de zafiro en las industrias de dispositivos móviles y LED: Parte 2 | Tecnología de estado sólido . Electroiq.com (26 de septiembre de 2017). Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Epitaxia . Materiales aplicados. Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ a b https://web.archive.org/web/20140712100725/https://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/lester_substrate-pkg_tampa2014.pdf
- ^ "Ley de Haitz" . Nature Photonics . 1 (1): 23.2007. Bibcode : 2007NaPho ... 1 ... 23. . doi : 10.1038 / nphoton.2006.78 .
- ^ Morris, Nick (1 de junio de 2006). "LED hay luz, Nick Morris predice un futuro brillante para los LED" . Electrooptics.com .
- ^ "La revolución de la iluminación LED" . Forbes . 27 de febrero de 2008.
- ^ Comunicado de prensa , sitio web oficial del Premio Nobel, 7 de octubre de 2014
- ^ Cree primero en romper la barrera de los 300 lúmenes por vatio . Cree.com (26 de marzo de 2014). Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ LM301B | SAMSUNG LED | Sitio web global de Samsung LED . Samsung.com. Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Samsung alcanza 220 lúmenes por vatio con el nuevo paquete de LED de potencia media . Samsung.com (16 de junio de 2017). Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ El avance del LED promete luminarias ultraeficientes | Revista Lux . Luxreview.com (19 de enero de 2018). Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ "Los LED blancos con una eficacia luminosa super alta podrían satisfacer todas las necesidades generales de iluminación" . phys.org .
- ^ Se espera que la eficiencia de la bombilla LED continúe mejorando a medida que disminuyan los costos . Administración de Información Energética de EE. UU. (19 de marzo de 2014)
- ^ http://www.lamptech.co.uk/Spec%20Sheets/LEDi%20Philips%20806K58RP827-B22d%20Prince.htm
- ^ Pearsall, Thomas (2010). Photonics Essentials, segunda edición . McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-162935-5.
- ^ Cooke, Mike (abril-mayo de 2010). "Profundización de los LED de esterilización UV" (PDF) . Semiconductor hoy . 5 (3): 82. Archivado desde el original (PDF) el 15 de mayo de 2013.
- ^ a b Mori, M .; Hamamoto, A .; Takahashi, A .; Nakano, M .; Wakikawa, N .; Tachibana, S .; Ikehara, T .; Nakaya, Y .; Akutagawa, M .; Kinouchi, Y. (2007). "Desarrollo de un nuevo dispositivo de esterilización de agua con LED UV de 365 nm". Ingeniería y Computación Médica y Biológica . 45 (12): 1237-1241. doi : 10.1007 / s11517-007-0263-1 . PMID 17978842 . S2CID 2821545 .
- ^ Taniyasu, Y .; Kasu, M .; Makimoto, T. (2006). "Un diodo emisor de luz de nitruro de aluminio con una longitud de onda de 210 nanómetros". Naturaleza . 441 (7091): 325–328. Código bibliográfico : 2006Natur.441..325T . doi : 10.1038 / nature04760 . PMID 16710416 . S2CID 4373542 .
- ^ Kubota, Y .; Watanabe, K .; Tsuda, O .; Taniguchi, T. (2007). "Nitruro de boro hexagonal emisor de luz ultravioleta profunda sintetizado a presión atmosférica" . Ciencia . 317 (5840): 932–934. Código Bibliográfico : 2007Sci ... 317..932K . doi : 10.1126 / science.1144216 . PMID 17702939 .
- ^ Watanabe, K .; Taniguchi, T .; Kanda, H. (2004). "Propiedades de banda prohibida directa y evidencia de láser ultravioleta de monocristal de nitruro de boro hexagonal". Materiales de la naturaleza . 3 (6): 404–409. Código Bibliográfico : 2004NatMa ... 3..404W . doi : 10.1038 / nmat1134 . PMID 15156198 . S2CID 23563849 .
- ^ Koizumi, S .; Watanabe, K .; Hasegawa, M .; Kanda, H. (2001). "Emisión ultravioleta de un cruce de diamante pn" . Ciencia . 292 (5523): 1899–1901. Código bibliográfico : 2001Sci ... 292.1899K . doi : 10.1126 / science.1060258 . PMID 11397942 . S2CID 10675358 .
- ^ "Ver rojo con fósforo PFS" .
- ^ "GE Lighting fabrica fósforo rojo PFS para aplicaciones de retroiluminación de pantallas LED" . 31 de marzo de 2015.
- ^ "Tecnología GE TriGain® Phosphor | GE" .
- ^ Dutta, Partha S .; Liotta, Kathryn M. (2018). "LED blancos de espectro completo de cualquier temperatura de color con índice de reproducción cromática superior a 90 utilizando un único fósforo de banda ancha" . Revista ECS de ciencia y tecnología del estado sólido . 7 : R3194 – R3198. doi : 10.1149 / 2.0251801jss .
- ^ Moreno, I .; Contreras, U. (2007). "Distribución de color de matrices de LED multicolores" . Optics Express . 15 (6): 3607–3618. Código Bibliográfico : 2007OExpr..15.3607M . doi : 10.1364 / OE.15.003607 . PMID 19532605 . S2CID 35468615 .
- ^ Yeh, Dong-Ming; Huang, Chi-Feng; Lu, Chih-Feng; Yang, Chih-Chung. "Fabricación de diodos emisores de luz blanca sin fósforos | SPIE Homepage: SPIE" . spie.org . Consultado el 7 de abril de 2019 .
- ^ Schubert, E. Fred; Kim, Jong Kyu (2005). "Las fuentes de luz de estado sólido se vuelven inteligentes" (PDF) . Ciencia . 308 (5726): 1274–1278. Código Bibliográfico : 2005Sci ... 308.1274S . doi : 10.1126 / science.1108712 . PMID 15919985 . S2CID 6354382 . Archivado desde el original (PDF) el 5 de febrero de 2016.
- ^ Nimz, Thomas; Hailer, Fredrik; Jensen, Kevin (noviembre de 2012). "Sensores y Control de Retroalimentación de Sistemas LED Multicolor" . Revisión profesional dirigida: Tendencias y tecnología para futuras soluciones de iluminación . LED Professional (34): 2–5. ISSN 1993-890X . Archivado desde el original (PDF) el 29 de abril de 2014.
- ^ Tanabe, S .; Fujita, S .; Yoshihara, S .; Sakamoto, A .; Yamamoto, S. (2005). Ferguson, Ian T; Carrano, John C; Taguchi, Tsunemasa; Ashdown, Ian E (eds.). "Fósforo vitrocerámico YAG para LED blanco (II): características de luminiscencia" (PDF) . Procedimientos de SPIE . Quinta Conferencia Internacional de Iluminación de Estado Sólido. 5941 : 594112. Código Bibliográfico : 2005SPIE.5941..193T . doi : 10.1117 / 12.614681 . S2CID 38290951 . Archivado desde el original (PDF) el 11 de mayo de 2011.
- ^ Ohno, Y. (2004). Ferguson, Ian T; Narendran, Nadarajah; Denbaars, Steven P; Carrano, John C (eds.). "Reproducción cromática y eficacia luminosa de los espectros LED blancos" (PDF) . Proc. SPIE . Cuarta Conferencia Internacional de Iluminación de Estado Sólido. 5530 : 89. Código Bibliográfico : 2004SPIE.5530 ... 88O . doi : 10.1117 / 12.565757 . S2CID 122777225 . Archivado desde el original (PDF) el 11 de mayo de 2011.
- ^ Whitaker, Tim (6 de diciembre de 2002). "Empresa conjunta para fabricar LED blancos ZnSe" . Consultado el 3 de enero de 2009 .
- ^ Los LED blancos GaN-on-Si de próxima generación suprimen costos , diseño electrónico, 19 de noviembre de 2013
- ^ Pronóstico de LED de GaN sobre silicio para aumentar la participación de mercado al 40 por ciento en 2020 , iSuppli, 4 de diciembre de 2013
- ^ Burroughes, JH; Bradley, DDC; Brown, AR; Marks, RN; MacKay, K .; Amigo, RH; Burns, PL; Holmes, AB (1990). "Diodos emisores de luz basados en polímeros conjugados". Naturaleza . 347 (6293): 539–541. Código Bibliográfico : 1990Natur.347..539B . doi : 10.1038 / 347539a0 . S2CID 43158308 .
- ^ a b Kho, Mu-Jeong; Javed, T .; Mark, R .; Maier, E .; David, C (4 de marzo de 2008). Informe final: Iluminación de estado sólido OLED . Investigación europea de Kodak. Cambridge Science Park, Cambridge, Reino Unido.
- ^ a b Bardsley, JN (2004). "Hoja de ruta internacional de tecnología OLED" . Revista IEEE de temas seleccionados en electrónica cuántica . 10 (1): 3–4. Código bibliográfico : 2004IJSTQ..10 .... 3B . doi : 10.1109 / JSTQE.2004.824077 . S2CID 30084021 .
- ^ Hebner, TR; Wu, CC; Marcy, D .; Lu, MH; Sturm, JC (1998). "Impresión por chorro de tinta de polímeros dopados para dispositivos emisores de luz orgánicos" . Letras de Física Aplicada . 72 (5): 519. Código bibliográfico : 1998ApPhL..72..519H . doi : 10.1063 / 1.120807 . S2CID 119648364 .
- ^ Bharathan, J .; Yang, Y. (1998). "Dispositivos poliméricos electroluminiscentes procesados mediante impresión por chorro de tinta: I. Logotipo polimérico emisor de luz" . Letras de Física Aplicada . 72 (21): 2660. Código Bibliográfico : 1998ApPhL..72.2660B . doi : 10.1063 / 1.121090 . S2CID 44128025 .
- ^ Gustafsson, G .; Cao, Y .; Treacy, GM; Klavetter, F .; Colaneri, N .; Heeger, AJ (1992). "Diodos emisores de luz flexibles fabricados a partir de polímeros conductores solubles". Naturaleza . 357 (6378): 477–479. Código Bibliográfico : 1992Natur.357..477G . doi : 10.1038 / 357477a0 . S2CID 4366944 .
- ^ Diseño LED . Elektor.com. Consultado el 16 de marzo de 2012. Archivado el 31 de agosto de 2012 en Wayback Machine.
- ^ "Productos Luminus" . Dispositivos Luminus. Archivado desde el original el 25 de julio de 2008 . Consultado el 21 de octubre de 2009 .
- ^ "Hoja de datos de la serie Luminus Products CST-90" (PDF) . Dispositivos Luminus. Archivado desde el original (PDF) el 31 de marzo de 2010 . Consultado el 25 de octubre de 2009 .
- ^ a b "Xlamp Xp-G Led" . Cree.com . Cree, Inc. Archivado desde el original el 13 de marzo de 2012 . Consultado el 16 de marzo de 2012 .
- ^ Fuente de Punto de Alta Potencia Led Blanco NVSx219A . Nichia.co.jp, 2 de noviembre de 2010.
- ^ "Seoul Semiconductor lanza la fuente de iluminación AC LED Acrich" . Revista LEDS. 17 de noviembre de 2006 . Consultado el 17 de febrero de 2008 .
- ^ a b Problemas de visibilidad, medioambientales y astronómicos asociados con la iluminación exterior blanca rica en azul (PDF) . Asociación Internacional de Cielo Oscuro. 4 de mayo de 2010. Archivado desde el original (PDF) el 16 de enero de 2013.
- ^ Ting, Hua-Nong (17 de junio de 2011). Quinta Conferencia Internacional de Kuala Lumpur sobre Ingeniería Biomédica 2011: BIOMED 2011, 20-23 de junio de 2011, Kuala Lumpur, Malasia . Springer Science & Business Media. ISBN 9783642217296.
- ^ "La próxima generación de bombillas de filamento LED" . LEDInside.com . Trendforce . Consultado el 26 de octubre de 2015 .
- ^ "Filamentos LED" . Consultado el 26 de octubre de 2015 .
- ^ Manual de física y química de tierras raras: incluidos los actínidos . Ciencia de Elsevier. 1 de agosto de 2016. p. 89. ISBN 978-0-444-63705-5.
- ^ "Lámparas de maíz: ¿qué son y dónde puedo usarlas?" . Shine Retrofits. 1 de septiembre de 2016 . Consultado el 30 de diciembre de 2018 .
- ^ "LED azules: ¿un peligro para la salud?" . texyt.com. 15 de enero de 2007 . Consultado el 3 de septiembre de 2007 .
- ^ ¿ Algunas evidencias de que los LED blancos son tóxicos para los humanos a la luz doméstica? . Radioprotección (2017-09-12). Consultado el 31 de julio de 2018.
- ^ Point, S. y Barlier-Salsi, A. (2018) Iluminación LED y daño retiniano , hojas de información técnica, SFRP
- ^ https://www.ledsmagazine.com/articles/2012/11/led-based-products-must-meet-photobiological-safety-standards-part-2-magazine.html , Los productos basados en LED deben cumplir con los estándares de seguridad fotobilógica , recuperado el 17 de enero de 2019
- ^ Lim, SR; Kang, D .; Ogunseitan, OA; Schoenung, JM (2011). "Impactos ambientales potenciales de diodos emisores de luz (LED): recursos metálicos, toxicidad y clasificación de residuos peligrosos". Ciencia y tecnología ambientales . 45 (1): 320–327. Código bibliográfico : 2011EnST ... 45..320L . doi : 10.1021 / es101052q . PMID 21138290 .
- ^ https://www.ledroadwaylighting.com/fr/nouvelles/612-response-to-the-american-medical-association-statement-on-high-intensity-street-lighting.html Respeto a la declaración de AMA sobre alta intensidad Street Lighting , consultado el 17 de enero de 2019
- ^ "Iluminación de estado sólido: comparación de LED con fuentes de luz tradicionales" . eere.energy.gov . Archivado desde el original el 5 de mayo de 2009.
- ^ "Hoja de datos" Dialight Micro LED SMD LED "SERIE 598" (PDF) . Dialight.com . Archivado desde el original (PDF) el 5 de febrero de 2009.
- ^ "Ficha técnica - HLMP-1301, T-1 (3 mm) Lámparas LED difusas" . Avago Technologies . Consultado el 30 de mayo de 2010 .
- ^ Narra, Prathyusha; Zinger, DS (2004). Un enfoque de atenuación LED eficaz . Conferencia de Aplicaciones Industriales, 2004. 39ª Reunión Anual de la IAS. Registro de la conferencia del IEEE 2004 . 3 . págs. 1671-1676. doi : 10.1109 / IAS.2004.1348695 . ISBN 978-0-7803-8486-6. S2CID 16372401 .
- ^ "Vida útil de los LED blancos" . Archivado desde el original el 10 de abril de 2009 . Consultado el 10 de abril de 2009 ., Departamento de Energía de EE. UU.
- ^ Vida útil de los LED blancos . Departamento de Energía de Estados Unidos. (PDF). Consultado el 16 de marzo de 2012.
- ^ "En profundidad: ventajas de la iluminación LED" . energy.ltgovernors.com .
- ^ "Barras de luz LED para iluminación todoterreno" . Larson Electronics .
- ^ El Museo del LED . Consultado el 16 de marzo de 2012.
- ^ Worthey, James A. "Cómo funciona la luz blanca" . Simposio de Investigación de Iluminación LRO, Luz y Color . Consultado el 6 de octubre de 2007 .
- ^ Hecht, E. (2002). Óptica (4 ed.). Addison Wesley. pag. 591 . ISBN 978-0-19-510818-7.
- ^ Stevenson, Richard (agosto de 2009) El oscuro secreto de los LED: la iluminación de estado sólido no suplantará a la bombilla hasta que pueda superar la misteriosa enfermedad conocida como caída . Espectro IEEE
- ^ "LEDs: buenos para premios, malos para insectos" . news.sciencemag.org . 7 de octubre de 2014 . Consultado el 7 de octubre de 2014 .
- ^ Pawson, SM; Bader, MK-F. (2014). "La iluminación LED aumenta el impacto ecológico de la contaminación lumínica independientemente de la temperatura de color". Aplicaciones ecológicas . 24 (7): 1561-1568. doi : 10.1890 / 14-0468.1 . PMID 29210222 .
- ^ "La nueva base de datos del científico puede ayudar a proteger la vida silvestre de los tonos dañinos de las luces LED" . Noticias de la USC . 12 de junio de 2018 . Consultado el 16 de diciembre de 2019 .
- ^ "Información sobre las tortugas marinas: amenazas de la iluminación artificial - Sea Turtle Conservancy" . Consultado el 16 de diciembre de 2019 .
- ^ "Problema de invierno potencialmente mortal de los semáforos" . ABC Noticias. 8 de enero de 2010.
- ^ "Los semáforos LED no pueden derretir la nieve, el hielo" .
- ^ https://www.ledsmagazine.com/articles/print/volume-6/issue-2/features/led-design-forum-avoiding-thermal-runaway-when-driving-multiple-led-strings-magazine.html Evitar la fuga térmica al conducir varias cadenas de LED , consultado el 17 de enero de 2019
- ^ Consorcio de la industria europea de la fotónica (EPIC). Esto incluye el uso en comunicaciones de datos a través de fibra óptica , así como la transmisión de datos o la señalización.
- ^ Mims, Forrest M. III. "Un fotómetro de sol para estudiantes económico y preciso con diodos emisores de luz como detectores espectralmente selectivos" .
- ^ "Mediciones de vapor de agua con detectores LED" . cs.drexel.edu (2002).
- ^ Dziekan, Mike (6 de febrero de 2009) "Uso de diodos emisores de luz como sensores" . soamsci.or. Archivado el 31 de mayo de 2013 en la Wayback Machine.
- ^ Ben-Ezra, Moshe; Wang, Jiaping; Wilburn, Bennett; Xiaoyang Li; Le Ma (2008). "Un dispositivo de medición BRDF solo LED". Conferencia IEEE 2008 sobre visión artificial y reconocimiento de patrones . págs. 1–8. CiteSeerX 10.1.1.165.484 . doi : 10.1109 / CVPR.2008.4587766 . ISBN 978-1-4244-2242-5. S2CID 206591080 .
- ^ "Departamento de energía de Estados Unidos L-Prize" , sitio web de L-Prize, 3 de agosto de 2011
- ^ LED There Be Light , Scientific American, 18 de marzo de 2009
- ^ Eisenberg, Anne (24 de junio de 2007). "En busca de un color de TV perfecto, con LED y láseres" . New York Times . Consultado el 4 de abril de 2010 .
- ^ "CDC - Publicaciones y productos de NIOSH - Impacto: La lámpara con tapa de diodo emisor de luz (LED) de NIOSH mejora la iluminación y reduce el riesgo de lesiones para los mineros subterráneos" . cdc.gov. 2011. doi : 10.26616 / NIOSHPUB2011192 . Consultado el 3 de mayo de 2013 . Cite journal requiere
|journal=( ayuda ) - ^ Janeway, Kimberly (12 de diciembre de 2014). "Bombillas LED que prometen ayudarte a dormir" . Consumer Reports . Consultado el 10 de mayo de 2018 .
- ^ "Dispositivo LED ilumina un nuevo camino hacia la curación" (Comunicado de prensa). nasa.gov . Consultado el 30 de enero de 2012 .
- ^ Fudin, MS; Mynbaev, KD; Aifantis, KE; Lipsanen H .; Bougrov, VE; Romanov, AE (2014). "Características de frecuencia de los materiales de fósforo LED modernos" . Revista Científica y Técnica de Tecnologías de la Información, Mecánica y Óptica . 14 (6).
- ^ Green, Hank (9 de octubre de 2008). "Transmisión de datos a través de bombillas LED" . EcoGeek. Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2008 . Consultado el 15 de febrero de 2009 .
- ^ a b Dimitrov, Svilen; Haas, Harald (2015). Principios de las comunicaciones de luz LED: hacia el Li-Fi en red . Cambridge: Cambridge University Press. doi : 10.1017 / cbo9781107278929 . ISBN 978-1-107-04942-0.
- ^ "Informe anual de Internet de Cisco - Informe anual de Internet de Cisco (2018-2023) White Paper" . Cisco . Consultado el 21 de octubre de 2020 .
- ^ Sampath, AV; Reed, M. L; Moe, C .; Garrett, GA; Readinger, ED; Sarney, W. L; Shen, H .; Wraback, M .; Chua, C. (1 de diciembre de 2009), "LOS EFECTOS DEL AUMENTO DE LA FRACCIÓN MOLE DE ALN EN EL RENDIMIENTO DE LAS REGIONES ACTIVAS DE ALGAN QUE CONTIENEN INHOMOGENEIDADES COMPOSICIONALES EN ESCALA NANÓMETRO", Dispositivos avanzados de alta velocidad , Temas seleccionados en Electrónica y sistemas, CIENTÍFICO MUNDIAL, Volumen 51 , págs. 69–76, doi : 10.1142 / 9789814287876_0007 , ISBN 9789814287869
|volume=tiene texto extra ( ayuda ) - ^ a b Liao, Yitao; Thomidis, Christos; Kao, Chen-kai; Moustakas, Theodore D. (21 de febrero de 2011). "Diodos emisores de luz ultravioleta profunda basados en AlGaN con alta eficiencia cuántica interna crecidos por epitaxia de haz molecular" . Letras de Física Aplicada . 98 (8): 081110. Código Bibliográfico : 2011ApPhL..98h1110L . doi : 10.1063 / 1.3559842 . ISSN 0003-6951 .
- ^ a b c d e Cabalo, Jerry; DeLucia, Marla; Goad, Aime; Lacis, John; Narayanan, Fiona; Sickenberger, David (2 de octubre de 2008). Carrano, John C; Zukauskas, Arturas (eds.). "Descripción general del detector TAC-BIO". Detección química y biológica de base óptica para la defensa IV . Sociedad Internacional de Óptica y Fotónica. 7116 : 71160D. Código Bibliográfico : 2008SPIE.7116E..0DC . doi : 10.1117 / 12.799843 . S2CID 108562187 .
- ^ Poldmae, Aime; Cabalo, Jerry; De Lucia, Marla; Narayanan, Fiona; Strauch III, Lester; Sickenberger, David (28 de septiembre de 2006). Carrano, John C; Zukauskas, Arturas (eds.). "Detección biológica de aerosoles con el detector biológico táctico (TAC-BIO)". Detección química y biológica de base óptica para la defensa III . SPIE. 6398 : 63980E. doi : 10.1117 / 12.687944 . S2CID 136864366 .
- ^ "Ejército avanza detector de amenazas biológicas" . www.army.mil . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
- ^ Kesavan, Jana; Kilper, Gary; Williamson, Mike; Alstadt, Valerie; Dimmock, Anne; Bascom, Rebecca (1 de febrero de 2019). "Validación de laboratorio y pruebas de campo iniciales de un detector de bioaerosol discreto para entornos de atención médica" . Investigación de Aerosoles y Calidad del Aire . 19 (2): 331–344. doi : 10.4209 / aaqr.2017.10.0371 . ISSN 1680-8584 .
- ^ Dietz, PH; Yerazunis, WS; Leigh, DL (2004). "Detección y comunicación de muy bajo costo mediante LED bidireccionales" . Cite journal requiere
|journal=( ayuda ) - ^ Goins, GD; Yorio, Carolina del Norte; Sanwo, MM; Brown, CS (1997). "Fotomorfogénesis, fotosíntesis y rendimiento de semillas de plantas de trigo cultivadas bajo diodos emisores de luz roja (LED) con y sin iluminación azul suplementaria" . Revista de botánica experimental . 48 (7): 1407–1413. doi : 10.1093 / jxb / 48.7.1407 . PMID 11541074 .
- ^ Gaska, R .; Shur, MS; Zhang, J. (octubre de 2006). "Física y aplicaciones de los LED UV profundos". 2006 Octava Conferencia Internacional sobre Actas de Tecnología de Circuitos Integrados y de Estado Sólido : 842–844. doi : 10.1109 / ICSICT.2006.306525 . ISBN 1-4244-0160-7. S2CID 17258357 .
- ^ a b "Desafíos de I + D LED" . Energy.gov . Consultado el 13 de marzo de 2019 .
- ^ "PUBLICACIONES JULIO 2015" . Energy.gov . Consultado el 13 de marzo de 2019 .
- ^ Di, Dawei; Romanov, Alexander S .; Yang, Le; Richter, Johannes M .; Rivett, Jasmine PH; Jones, Saul; Thomas, Tudor H .; Abdi Jalebi, Mojtaba; Amigo, Richard H .; Linnolahti, Mikko; Bochmann, Manfred (14 de abril de 2017). "Diodos emisores de luz de alto rendimiento basados en carbeno-metal-amidas" (PDF) . Ciencia . 356 (6334): 159-163. arXiv : 1606.08868 . Código bibliográfico : 2017Sci ... 356..159D . doi : 10.1126 / science.aah4345 . ISSN 0036-8075 . PMID 28360136 . S2CID 206651900 .
- ^ a b Armin, Ardalan; Meredith, Paul (octubre de 2018). "La tecnología LED rompe la barrera del rendimiento" . Naturaleza . 562 (7726): 197–198. Código Bib : 2018Natur.562..197M . doi : 10.1038 / d41586-018-06923-y . PMID 30305755 .
- ^ Cao, Yu; Wang, Nana; Tian, él; Guo, Jingshu; Wei, Yingqiang; Chen, Hong; Miao, Yanfeng; Zou, Wei; Pan, Kang; Él, Yarong; Cao, Hui (octubre de 2018). "Diodos emisores de luz de perovskita basados en estructuras de escala submicrométrica formadas espontáneamente" . Naturaleza . 562 (7726): 249-253. Código Bib : 2018Natur.562..249C . doi : 10.1038 / s41586-018-0576-2 . ISSN 1476-4687 . PMID 30305742 .
- ^ Cho, Sang-Hwan; Song, Young-Woo; Lee, Joon-gu; Kim, Yoon-Chang; Lee, Jong Hyuk; Ja, Jaeheung; Oh, Jong-Suk; Lee, tan joven; Lee, Sun Young; Hwang, Kyu Hwan; Zang, Dong-Sik (18 de agosto de 2008). "Diodos emisores de luz orgánicos de microcavidad débil con mejor acoplamiento de salida de luz" . Optics Express . 16 (17): 12632–12639. Código Bib : 2008OExpr..1612632C . doi : 10.1364 / OE.16.012632 . ISSN 1094-4087 . PMID 18711500 .
- ^ Cao, Yu; Wang, Nana; Tian, él; Guo, Jingshu; Wei, Yingqiang; Chen, Hong; Miao, Yanfeng; Zou, Wei; Pan, Kang; Él, Yarong; Cao, Hui (octubre de 2018). "Diodos emisores de luz de perovskita basados en estructuras de escala submicrométrica formadas espontáneamente" . Naturaleza . 562 (7726): 249-253. Código Bib : 2018Natur.562..249C . doi : 10.1038 / s41586-018-0576-2 . ISSN 1476-4687 . PMID 30305742 .
- ^ Lin, Kebin; Xing, Jun; Quan, Li Na; de Arquer, F. Pelayo García; Gong, Xiwen; Lu, Jianxun; Xie, Liqiang; Zhao, Weijie; Zhang, Di; Yan, Chuanzhong; Li, Wenqiang (octubre de 2018). "Diodos emisores de luz de perovskita con eficiencia cuántica externa superior al 20 por ciento". Naturaleza . 562 (7726): 245–248. Bibcode : 2018Natur.562..245L . doi : 10.1038 / s41586-018-0575-3 . ISSN 1476-4687 . PMID 30305741 . S2CID 52958604 .
- ^ Hiolski, Emma (9 de febrero de 2017). "Reloj: los teléfonos del futuro podrían detectar tus gestos sin tocarlos, gracias a los LED de dos vías" . Ciencia | AAAS . Consultado el 13 de marzo de 2019 .
Otras lecturas
- Shuji Nakamura; Gerhard Fasol; Stephen J Pearton (2000). El diodo láser azul: la historia completa . Springer Verlag. ISBN 978-3-540-66505-2.
enlaces externos
- Construyendo un LED de bricolaje
- LED de ciclo de color en un solo paquete de dos pines ,
- Video educativo sobre LED en YouTube
