Diodos emisores de luz (LEDs), "semiconductores que emiten luz cuando zapping con [polaridad positiva] electricidad" están a punto de hacerse cargo de los sectores comercial y de consumo de la industria de la iluminación. Con mayor eficacia, vida útil más larga, y su carácter "limpio", los LED son el futuro de la luz, empujando las bombillas incandescentes y fluorescentes tradicionales hacia la extinción. Sólo los mayores costos de producción de LEDs ha ampliado la existencia de las bombillas tradicionales.
Historia
Al ver la historia de las bombillas tradicionales, los mayores costos asociados a la producción de LEDs no es un obstáculo insuperable para vencer. La bombilla incandescente permaneció durante cerca de 70 años antes de suplantar "velas, lámparas de aceite y lámparas de gas" como la principal fuente de iluminación. Cuando la primera bombilla incandescente crudo fue creado en 1809 por Humphrey Davy, químico Inglés, utilizando dos tiras de carbón para producir la luz, siendo poco práctico. Más tarde, cuando el primer verdadero bombilla incandescente fue creada por Warren De la Rue en 1820, utilizando un filamento de platino para producir luz, que era demasiado caro para el uso comercial. Sólo cuando Thomas Edison creó una bombilla incandescente utiliza un filamento carbonizado en el vacío en 1879, hizo la bombilla incandescente convertirse en práctica y asequible para el uso del consumidor.
Aunque se considera relativamente nuevo, el concepto de LEDs surgió por primera vez en 1907, cuando Henry Joseph Round utiliza una pieza de carburo de silicio (SiC) para emitir una luz tenue, amarillo. Esto fue seguido por experimentos realizados por Bernhard Gudden y Robert Wichard Pohl en Alemania durante la década de 1920, en el que se utilizan "materiales de fósforo a base de sulfuro de cinc (ZnS) [tratado] con el cobre (Cu)" para producir la luz tenue. Sin embargo, durante este tiempo, existía un obstáculo importante, en el que muchos de estos principios de los LED no podría funcionar de manera eficiente a temperatura ambiente. En cambio, tenían que ser sumergido en nitrógeno líquido (N) para un rendimiento óptimo.
Esto condujo a los experimentos británicos y estadounidenses en la década de 1950 que utilizaron arseniuro de galio (GaAs) como sustituto de sulfuro de zinc (ZnS) y la creación de un LED que produce la luz visible, infrarroja a temperatura ambiente. Estos LEDs inmediatamente encontró su uso en aplicaciones de sensores fotoeléctricos. La primera "espectro visible" LED, produce la luz "roja" fue creado en 1962 por Nick Holonyak, Jr. (n. 1928) de la Compañía General Electric, que utiliza fosfuro arseniuro de galio (GaAsP) en lugar de arseniuro de galio (GaAs). Una vez en la existencia, que fueron adoptados rápidamente para su uso como indicadores luminosos.
En poco tiempo estos LED rojo se produce una luz más brillante y hasta electroluminiscencia de color naranja cuando se utiliza galio fosfuro (GAP) sustratos. A mediados de la década de 1970, se estaban utilizando Phoshide galio (GaP) en sí, junto con dual fosfuro de galio (GaP) sustratos para producir luz roja, verde y amarilla. Esto marcó el comienzo de la tendencia "hacia [el uso] LED en aplicaciones más prácticas", tales como calculadoras, relojes digitales y equipos de prueba, ya que estos colores expandidos abordan el hecho de que "el ojo humano es más sensible a la luz amarillo-verde".
Sin embargo, el rápido crecimiento en la industria de LED no comenzó hasta la década de 1980, cuando se desarrollaron Arseniuros aluminio galio (GaAIAs), proporcionando "ultrabrillante" LEDs (10 veces más brillante que los LED que se utilizan en el momento) - "primero en rojo y luego amarillo y ... verde ", que también requiere menos voltaje que proporciona un ahorro de energía. Esto dio lugar al concepto de la primera linterna LED, en 1984.
Luego, en paralelo con las nuevas tecnología de diodos láser, que se centró en maximizar la salida de luz, el primer "ultrabright" LEDs se crearon en la década de 1990 a través del uso de indio galio Fosfuro de aluminio (InGaAIP) liderado en parte por la creación de un LED que de Toshiba " refleja el 90% o más de la luz generada ... "Además, durante este mismo período, se descubrió que los diferentes colores, incluyendo el" blanco "(a pesar de una" verdadera luz blanca "se produjo hace poco a través del uso de un LED orgánico ( OLED) por Cambridge Display Technology, en el Reino Unido) podría ser producido a través de "ajustes en el tamaño de la brecha de banda de energía" cuando se utilizó indio galio Fosfuro de Aluminio (InGaAIP), tanto en parte debido a la obra de Shuji Nakamura de Nichia Corporación , que se desarrolló por primera vez LED 1993 azul del mundo. En la actualidad, esta tecnología se utiliza para producir LEDs que incluso emiten "colores exóticos" como el rosa, púrpura y aguamarina, así como "luz ultravioleta" negro "genuino.
Se llegó a un hito importante en 1997 cuando se convirtió en rentable para producir LEDs "alto brillo" en los que la intensidad (beneficios) superó los costes asociados a su producción.
Junto con este hito, la tecnología más reciente está emergiendo que probablemente reducirá aún más los costos (y mejorar la iluminación) - la introducción de puntos cuánticos o cristales microscópicos.
Ventajas
Las ventajas de la adopción de LEDs para proporcionar única fuente de iluminación para cada aplicación son significativos. LEDs emiten casi ningún calor (pérdida de energía) y son "de hecho ... frío al tacto", a diferencia de las bombillas incandescentes. También son más duraderas (encerrado en una cáscara endurecida y resistente a las vibraciones y choques) y que duran hasta 50 veces más que las bombillas incandescentes y fluorescentes tradicionales (algunos se pueden usar para un máximo de 10 años), y que "utilizan una mayor porcentaje de la electricidad que fluye a través de ellos "se traduce en" un ahorro para los consumidores ". De acuerdo con el Departamento de Energía de EE.UU.," la adopción generalizada de los LED podría reducir el consumo de EE.UU. de la electricidad para la iluminación en un 29% ", ya que requieren menos energía para funcionar y, por su naturaleza, reducir la cantidad de aire acondicionado necesarios para mantener las zonas frescas y cómodas.
La forma de los LEDs de iluminación también proporciona beneficios en comparación con la de las bombillas tradicionales. A diferencia de las bombillas incandescentes y fluorescentes, los LED no requieren el uso de un reflector externo para recoger y dirigir su luz. Además, "los LEDs se encienden muy rápidamente ... achiev [ing] brillo completo en aproximadamente 0,01 segundos - 10 veces más rápido que." Las bombillas tradicionales
LEDs también producen ninguna salida ultravioleta, que puede dañar los tejidos, a diferencia de las bombillas tradicionales, sino que son de peso ligero, ecológico, y puede producir diferentes colores (sin el uso de filtros de color) sobre la base de la cantidad de energía proporcionados a cada primaria color de garantizar que la electricidad no se desperdicia. El Instituto de Tecnología de Massachusetts (Nano Estructuras Lab) está llevando a cabo actualmente investigaciones que podrían conducir a la creación de un LED ", donde el color y la intensidad (brillo) se pueden ajustar electrónicamente".
Usos y el futuro
Como los LEDs obtener una porción mayor del mercado de la iluminación, que se utilizan actualmente en una variedad de dispositivos y aplicaciones que van desde los dispositivos de control de tráfico (por ejemplo, las luces de tráfico, que incluyen el dispositivo de señal única que cambia de color de verde a amarillo a rojo), barricada luces, señales de peligro, muestra del mensaje (por ejemplo, Times Square, Nueva York, las materias primas y foros de noticias, marcadores), teléfonos celulares, televisores, grandes pantallas de video utilizadas en los eventos al aire libre deportivos y otros (por ejemplo, la pantalla final de la zona de los Miami Dolphins), calculadoras, relojes digitales y relojes, lámparas de mano (incluidos los modelos en los que 60 segundos de cuerda manual proporciona una hora de luz, eliminando la necesidad de almacenar pilas nuevas para casos de emergencia), luces de Navidad, luces de pista de aeropuerto, boya luces, y aplicaciones de automoción (por ejemplo, el indicador luces, así como las luces de cabeza y luces de señal en algunos vehículos, de conducir el nuevo 2006 Ford Mustang puede incluso cambiar el color (125 variedades) de su "panel LED cargado con la función 'MyColor'").
De hecho, la industria automotriz planea reemplazar todas las bombillas con LEDs para el año 2010, mientras que los esfuerzos están en marcha para sustituir todas las señales de tráfico con dispositivos LED. Al mismo tiempo, se han establecido planes para utilizar el tiempo LEDs para iluminar las calles, así como gran parte del Tercer Mundo y en otras áreas "sin medios de la electricidad", ya que "las pilas cargadas solares" pueden LEDs de potencia para la duración de cada noche.
Además, "Phillips Electronics está desarrollando sala de iluminación con control remoto LED [mientras que] Boeing Corp. planea utilizar LEDs en el interior de su nuevo avión comercial 787 Dreamliner".
Con la promesa de que los LED tienen, lo más probable es que algún día van a proporcionar iluminación de casas y oficinas, las capacidades de X-Ray para el campo médico, monitores de ordenador de potencia, así como una variedad de otros dispositivos y aplicaciones. Las posibilidades son infinitas. Sin embargo, antes de LEDs puede sustituir la bombilla tradicional ", los diseñadores y los defensores de la tecnología deben superar ... los obstáculos habituales para incorporar la adopción en el mercado: los estándares aceptados por la industria deben ser desarrolladas y los costos deben reducirse". Actualmente los costos están bajando y algunas empresas se están moviendo hacia los estándares de la industria (por ejemplo, Phillips Electronics está trabajando en las bombillas LED que se puede atornillar en las tomas de luz existentes, mientras besthomeledlighting.com ya ofrece bombillas LED atornillables - uno que consta de 70 LED que emite un "color blanco cálido similares a la luz de una bombilla incandescente "utilizando sólo 3 vatios de energía y otra bombilla LED que en realidad cambia de color cuando se enciende). Con estos esfuerzos, junto con la adopción, la explotación y producción de tecnología LED por un número creciente de empresas, es inevitable que los LED se convertirá en la única fuente de iluminación que hace las bombillas incandescentes y fluorescentes tradicionales extinguido. En resumen, los LED son la luz del futuro, una luz que beneficiará no sólo a los consumidores sino también a la industria y la Tierra en general.
