LED: Soluciones innovadoras de iluminación

LED: Soluciones
innovadoras de
iluminación
LEDs: información general
SIGLAS:
LED (Light Emitting Diode)
Diodo Emisor de Luz
SSL (Solid State Lighting)
Iluminación de Estado Sólido
LEDs: información general
Historia del LED
Eficiencia
t
1907
1962
1971
1993
1995
1907: Henry Joseph Round descubre el efecto físico de la electroluminiscencia. Pero como
estaba trabajando en investigaciones referentes a las comunicaciones por radio, este
descubrimiento fue olvidado inicialmente.
Mediados de la década de 1920: Oleg Vladimirovich Losev hizo importantes descubrimientos
(fabricó un LED de óxido de cinc y carburo de silicio). En 1927 Losev publicó los detalles del
primer LED en una revista científica rusa.
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Historia del LED
Eficiencia
t
1907
1962
1971
1993
1995
1962: Sale al mercado el primer diodo luminiscente rojo, tipo GaAsP.
Nick Holonyak Jr. es considerado el inventor del primer LED que emitía en el
espectro visible.
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Historia del LED
Eficiencia
t
1907
1962
1971
1993
1995
1971: Están disponibles LEDs en otros colores: verde, naranja, amarillo.
Hay continuas mejoras en el flujo luminoso y la eficacia de todos los LEDs.
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Historia del LED
Eficiencia
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1907
1962
1971
1993
1995
1993: Se obtienen diodos tipo InGaN con una gran eficacia en los colores azul y verde.
Se han conseguido las condiciones para crear luz blanca.
Shuji Nakamura es considerado el inventor de los primeros LEDs de estos colores.
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Historia del LED
Eficiencia
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1907
1962
1971
1993
1995
1995: Se lanza al mercado el primer LED de luz blanca creado a través de conversión
luminiscente.
LEDs: ¿Qué es un Diodo Emisor de Luz?
Un LED es un dispositivo basado
en semiconductores, que emite luz
cuando circula una corriente
eléctrica a través del mismo.
Es una fuente de luz de estado
sólido (se compone de cristales de
Silicio u otros materiales) que
emite luz por electroluminiscencia:
no contienen filamentos, ni
requieren ampollas de vidrio frágil
o gases especiales para emitir luz.
LEDs: ¿Qué es un Diodo Emisor de Luz?
LEDs: ¿Qué es un Diodo Emisor de Luz?
E=h·v
c=λ·v
Mayor pérdida de E → mayor v (menor λ): azules y violetas
Menor pérdida de E → menor v (mayor λ): rojos y naranjas.
DISTINTAS TECNOLOGÍAS LED
LED: Tecnología
s
Tecnología
del Chip
Tecnología
de Conversión
LED
Tecnología
de
encapsulado
ESTRUCTURA DE UN LED SMT
Diferentes tipos de leds
OSTAR -Lighting
Golden DRAGON®
High-Power LED Packages
Advanced Power
TOPLED®
Power TOPLED®
100-420lm
5-20W
multi chip
40 lm 1,4W
@ 350mA single chip
10 lm 250mW
@ 200mA single chip
TOPLED®
3 lm 140mW
@ 30mA single chip
2 lm 90mW
@ 20mA single chip
PointLed
3,4 x 0,725mm
Chipled
0,8mm
MicroSIDELED®
SmartLED®
1,0mm
0,6mm
Miniature LED Packages
Firefly
0,5mm
SmartLED®
0,35mm
LEDs: Clasificación según la radiación emitida
LEDs Infrarrojos: Emiten radiación con una longitud de onda superior a los 780nm. Se
suelen usar en artefactos electrónicos y elementos de control.
LEDs ultravioletas: Emiten radiación con una longitud de onda inferior a los 380nm.
LEDs de Colores: Emiten radiación con una longitud de onda entre los 380nm y los 780nm.
Se consigue la emisión de luz en una longitud de onda determinada del espectro según los
materiales semiconductores usados. Principales colores usados: Azul, Verde, Amarillo,
Naranja y Rojo.
LEDs de Luz Blanca: Se obtiene luz blanca mediante conversión por luminiscencia.
Usando LEDs azules o ultravioletas combinados con fósforo de distintos colores.
LEDs RGB: Combinación de tres chips de color rojo (Red), verde (Green) y azul (Blue) que
pueden generar cualquier color del espectro al regular su luminosidad.
COLOR DEL LED
Los LEDs son fuentes de luz
MONOCROMATICAS:
• Rango de colores de 460 a
650nm.
Blanco
W = Blanco (GaN) (x=0.32/y=0.31)
W = Blanco (InGaN) (x=0.32/y=0.31)
• No necesita filtros de color.
Amarillo
Y = Amarillo (InGaAlP)
• Elevada saturación de color.
587nm
Naranja
• Alto índice de reproducción
O = Naranja (InGaAlP)
• Cromática: Ra=80.
605nm
Ambar
A = Ambar (InGaAlP)
Rojo
Verde
S = Super-Rojo (InGaAlP) 630nm
V= Verdoso (InGaN) 505nm
T= Verde claro (InGaN)
615nm
525nm
Azul
H = Hyper-Rojo (GaAlAs) 645nm
B = Azul (InGaN)
470nm
B = Azul (GaN)
466nm
LED: ¿cómo obtener luz blanca?
LED: ¿cómo obtener luz blanca?
Principio: Conversión
Efecto: Luz blanca homogénea mezclando un led
azul y sustancias conversoras amarillas
s
Material
conversor
Conversor en resinaEncapsulado
o silicona
primario
Reflector/carcasa
Converter pigments
in resin
Package
Montaje
Resultado
Foil White LED 5
OBTENCIÓN LED BLANCO POR CONVERSIÓN
´
´
´
CONVERSION A NIVEL DE CHIP - VENTAJAS
Ventajas de conversión a nivel del Chip
• Más homogeneidad de color
• Apropiado para “on-chip optics” (fuente de luz compacta)
• Alto flujo luminoso
• Propiedades de la capa emisora constantes
Perfecto para sistemas ópticos
• Menos variaciones de color en la producción
• Color independiente del diseño del encapsulado