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Diferencia entre revisiones de «Led»

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</table>
 
En septiembre de 2003, [[Cree Inc.]] fabricó un nuevo tipo de led azul que consumía 24{{esd}}[[Vatio|milivatios (mW)]] a 20{{esd}}[[Amperio|miliamperios (mA)]]. Esto permitió un nuevo encapsulamiento de luz blanca que producía 65{{esd}}lm/W a 20 miliamperios, convirtiéndose en el led blanco más brillante disponible en el mercado; además resultaba ser más de cuatro veces más eficiente que las bombillas incandescentes estándar. En 2006 presentaron un prototipo de led blanco con una eficiencia luminosa récord de 131{{esd}}lm/W para una corriente de 20 miliamperios. [[Nichia Corporation]] ha desarrollado un led blanco con una eficiencia luminosa de 150{{esd}}lm/W y una corriente directa de 20{{esd}}mA.<ref> Satoshi Ookubo [http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20061221/125713/ "Nichia Unveils White LED with 150 lm/W Luminous Efficiency"]. Revista Nikkei Technology <span title="en línea" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Online</span>. 21 de diciembre de 2006. Consultado en mayo de 2017.</ref> Los ledes de la empresa Cree Inc. denominados xlamp xm-L, salieron al mercado en 2011, produciendo 100{{esd}}lm/W a la potencia máxima de 10{{esd}}W, y hasta 160{{esd}}lm/W con una potencia eléctrica de entrada de unos 2{{esd}}W. En 2012, Cree Inc. presentó un led blanco capaz de producir 254{{esd}}lm/W,<ref> Hideyoshi Kume [http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20120423/214494/ "Cree Sets New <span title="récord" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Record</span> for White LED Efficiency"], Revista Nikkei Technology <span title="en línea" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Online</span>. 23 de abril de 2013. Consultado en mayo de 2017</ref> y 303{{esd}}lm/W en marzo de 2014.<ref>Cree Inc.
[http://www.cree.com/News-and-Events/Cree-News/Press-Releases/2014/March/300LPW-LED-barrier "Cree First to Break 300 Lumens-Per-Watt Barrier"], Noticias de Cree Inc. 26 de marzo de 2014. Consultado en mayo de 2017</ref> Las necesidades de iluminación general en la práctica requieren ledes de alta potencia, de un vatio o más. Funcionan con corrientes superiores a 350 miliamperios.
 
Estas eficiencias se refieren a la luz emitida por el diodo mantenido a baja temperatura en el laboratorio. Dado que los ledes, una vez instalados, operan a altas temperaturas y con pérdidas de [[conducción eléctrica|conducción]], la eficiencia en realidad es mucho menor. El [[Departamento de Energía de los Estados Unidos|Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE)]] ha realizado pruebas para sustituir las lámparas incandescentes o los [[LFC]] por las lámparas led, mostrando que la eficiencia media conseguida es de unos 46{{esd}}lm/W en 2009 (el comportamiento durante las pruebas se mantuvo en un margen de 17{{esd}}lm/W a 79{{esd}}lm/W).<ref>Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste [http://www1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/caliper_round-9_summary.pdf DOE Solid-State Lighting CALiPER <span title="programa" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Program</span> Summary of Results: Round 9 of Product Testing.] Departamento de Energía de EE.UU. octubre de 2009. Consultado en mayo de 2017.</ref>
 
==== Pérdida de eficiencia ====
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Cuando la corriente eléctrica suministrada a un led sobrepasa unas decenas de miliamperios, disminuye la eficiencia luminosa a causa de un efecto denominado pérdida de eficiencia.
 
Al principio, se buscó una explicación atribuyéndolo a las altas temperaturas. Sin embargo, los científicos pudieron demostrar lo contrario, que si bien la vida del led puede acortarse, la caída de la [[eficiencia eléctrica|eficiencia]] es menos severa a temperaturas elevadas.<ref>Keeping, S. [https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2011/oct/identifying-the-causes-of-led-efficiency-droop Identifying the Causes of LED Efficiency Droop] Digi-Key Electronics, 18 de octubre de 2011, Consultado en mayo de 2017.</ref> En 2007, la causa del descenso en la eficiencia se atribuyó a la [[recombinación Auger]] la cual da origen a una reacción mixta.<ref name="Stevenson">Stevenson, R. [http://spectrum.ieee.org/semiconductors/optoelectronics/the-leds-dark-secret The LED’s Dark Secret] IEEE Spectrum, 1 de agosto de 2009.</ref> Finalmente, un estudio de 2013 confirmó definitivamente esta teoría para justificar la perdidapérdida de eficiencia.<ref>Universidad de California-Santa Bárbara [https://www.sciencedaily.com/releases/2013/04/130423102328.htm Cause of LED efficiency droop finally revealed] ScienceDaily, 23 de abril de 2013, Consultado en mayo de 2017.</ref>
 
Además de disminuir la eficiencia, los ledes que trabajan con corrientes eléctricas más altas generan más calor lo que compromete el tiempo de vida del led. A causa de este incremento de calor a corrientes altas, los ledes de alta luminosidad presentan un valor patrón industrial de tan solo 350 mA, corriente para la que existe un equilibrio entre luminosidad, eficiencia y durabilidad.<ref name="Stevenson"/><ref>Energy Daily [http://www.energy-daily.com/reports/The_LED_Dark_Secret_999.html The LED's Dark Secret] 3 de agosto de 2009, Consultado en mayo de 2017</ref><ref>Instituto Politécnico Rensselaer [https://www.sciencedaily.com/releases/2009/01/090113123718.htm <span title="inteligente, \'\'\'smart TV\'\'\' (televisión inteligente)" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Smart</span> Lighting: New LED Drops The 'Droop'] ScienceDaily, 15 de enero de 2009, Consultado en mayo de 2017.</ref><ref>Efremov,A.A.; Bochkareva,N.I.; Gorbunov,R.I.; Lavrinovich,D.A.; Rebane,Y.T.; Tarkhin,D.V.; Shreter,Y.G. "Effect of the joule heating on the quantum efficiency and choice of thermal conditions for high-power blue InGaN/GaN LEDs", SpringerLink, mayo de 2006, Semiconductores volumen 40, publicación 5, pags 605-610, [https://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063782606050162 doi:10.1134/S1063782606050162] </ref>
 
===== Posibles soluciones =====
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Si se instala una [[lámpara]] de ledes en un aparato luminoso sin ventilación, o el ambiente carece de una circulación de aire fresco, es probable que los ledes se sobrecalienten, lo que reduce su vida útil o, incluso, produzca el deterioro anticipado del aparato luminoso. El diseño térmico se suele proyectar para una [[temperatura ambiente]] de 25&nbsp;°C (77&nbsp;°F). Los ledes utilizados en las aplicaciones al aire libre, como las señales de tráfico o las luces de señalización en el pavimento, y en climas donde la temperatura dentro del aparato de iluminación es muy alta, pueden experimentar desde una reducción de la emisión luminosa hasta un fallo completo.<ref name= Conway>Conway,K.M.; Bullough,J.D. [http://www.lrc.rpi.edu/resources/pdf/57-1999.pdf Will LEDs transform traffic signals as they did exit signs?] Conferencia anual del IESNA, 11 de agosto de 1999, Consultado en mayo de 2017.</ref>
 
Puesto que la eficiencia de los ledes es más alta a temperaturas bajas, esta tecnología es idónea para la iluminación de los [[congelador]]es de supermercado.<ref>Lighting Research Centre [http://www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate/cr_freezers.asp Lighting Supermarket <span title="frízeres, congeladores" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Freezers</span> with LEDs] 2006, Consultado en mayo de 2017.</ref><ref>Alliance for solid-state illumination systems and technologies [http://www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate/assist/pdf/AR-FreezerCaseTesting-Nov2008.pdf Recomendations for testing and evaluating luminaires for refrigerated and <span title="frízer, congelador" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">freezer</span> display cases] Assist recommends,volumen 5, publicación 1. noviembre 2008, Consultado en mayo de 2017.</ref><ref>Lighting Research Centre [http://www.lrc.rpi.edu/programs/delta/pdf/FTDeltaFreezer.pdf "LED lighting in <span title="frízer, congelador" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">freezer</span> cases"] Field Test Delta Snapshots Issue 2, diciembre de 2006, consultado en mayo de 2017.</ref> Debido a que los ledes producen menos calor residual que las lámparas incandescentes,<ref name=Conway/> su uso en congeladores también puede ahorrar costes de refrigeración. Sin embargo, pueden ser más susceptibles a la helada y a la acumulación de escarcha que las lámparas incandescentes, por lo que algunos sistemas de iluminación led han sido dotados de un circuito de calefacción. Además, se han desarrollado las técnicas de los disipadores de calor de manera que pueden transferir el calor producido en la unión a las partes de los equipos de iluminación que puedan interesar.<ref>Lighting Research Centre [http://www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate/cr_blueTaxiway.asp LED Blue Taxiway Luminaires] 2007, Consultado en mayo de 2017.</ref>
 
== Colores y materiales ==
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=== Azul y ultravioleta ===
 
El primer led azul-violeta utilizaba nitruro de galio dopado con magnesio y lo desarrollaron Herb Maruska y Wally Rhines en la [[Universidad Stanford|Universidad de Standford]] en 1972, estudiantes de doctorado en ciencia de materiales e ingeniería.<ref>Patel, Neel V. [http://spectrum.ieee.org/tech-talk/geek-life/history/rcas-forgotten-work-on-the-blue-led "Nobel Shocker: RCA Had the First Blue LED in 1972"]. ''IEEE Spectrum''. 9 de octubre de 2014. </ref><ref>Rogoway, mike[http://www.oregonlive.com/silicon-forest/index.ssf/2014/10/oregon_tech_ceo_says_nobel_pri.html "<span title="Oregón" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Oregon</span> tech CEO says Nobel Prize in Physics overlooks the actual inventors"]. ''The Oregonian''. 16 de octubre 2014.</ref> En aquel entonces Maruska estaba trabajando en los [[Radio Corporation of America|laboratorios de RCA]], donde colaboraba con Jacques Pankove. En 1971, un año después de que Maruska se fuera a Standford, sus compañeros de RCA Pankove y Ed Miller demostraron la primera electroluminiscencia azul procedente del zinc dopado con nitruro de galio; sin embargo el dispositivo que construyeron Pankove y Miller, el primer diodo emisor de luz de nitruro de galio real, emitía luz verde.<ref>Schubert, E. Fred ''Light-emitting diodes 2nd ed.'', Cambridge University Press, 2006 ISBN 0-521-86538-7 pp. 16-17.</ref> En 1974 la [[Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos|Oficina de Patentes Estadounidense]] concedió a Maruska, Rhines y al profesor de Stanford David Stevenson una patente (patente US3819974 A de los EE. UU.)<ref>{{Cita publicación|url=https://patents.google.com/patent/US3819974|título=Gallium nitride metal-semiconductor junction light emitting diode|apellidos=Stevenson|nombre=D|apellidos2=Rhines|nombre2=W|fecha=12 de marzo de 1973|fechaacceso=20 de febrero de 2018|apellidos3=Maruska|nombre3=H|apellidos4=Stevenson|nombre4=D|apellidos5=Maruska|nombre5=H|apellidos6=Rhines|nombre6=W}}</ref> de su trabajo de 1972 sobre el dopaje de nitruro de galio con magnesio que hoy sigue siendo la base de todos los ledes azules comerciales y de los diodos láser. Estos dispositivos construidos en los 70 no tenían suficiente rendimiento luminoso para su uso práctico, por lo que la investigación de los diodos de nitruro de galio se ralentizó. En agosto de 1989 Cree introdujo el primer led azul comercial con una transición indirecta a través de la [[banda prohibida]] en un semiconductor de carburo de silicio (SiC).<ref>{{Cita web|url=http://www.cree.com/About-Cree/History-and-Milestones|título=History & Milestones|fechaacceso=1 de marzo de 2017|autor=Cree, Inc.|enlaceautor=|fecha=2017|idioma=inglés|editorial=cree.com}}</ref><ref>{{Cita web|url=http://www.cree.com/About-Cree/History-and-Milestones/Milestones|título=History & Milestones: Milestones|fechaacceso=1 de marzo de 2017|autor=Cree, Inc.|idioma=inglés|editorial=cree.com}}</ref> Los ledes de SiC tienen una eficiencia luminosa muy baja, no superior al 0,03%, pero emiten en la región del azul visible.
 
A finales de los 80, los grandes avances en crecimiento [[epitaxia]]l y en [[Dopaje (semiconductores)#Tipo P|dopaje tipo-p]]<ref>{{Cita web|fecha=5 de abril de 2002|título=GaN-based blue light emitting device development by Akasaki and Amano|url=http://www.takeda-foundation.jp/en/award/takeda/2002/fact/pdf/fact01.pdf|fechaacceso=28 de noviembre de 2007|formato=PDF|editorial=Takeda Award 2002 Achievement Facts Sheet|autor=The Takeda Foundation}}</ref> en GaN marcaron el comienzo de la era moderna de los dispositivos opto-electrónicos de GaN. Basado en lo anterior, Theodore Moustakas patentó un método de producción de ledes azules en la [[Universidad de Boston]] utilizando un novedoso proceso de dos pasos.<ref>Moustakas, Theodore D. {{US patent|5686738}} "Highly insulating monocrystalline gallium nitride thin films " Fecha de publicaicón: 18 de marzo 1991</ref> Dos años más tarde, en 1993, los ledes azules de alta intensidad fueron retomados por [[Shūji Nakamura|Shuji Nakamura]] de la Nichia Corporation utilizando procesos de síntesis de GaN similares al de Moustakas.<ref>Iwasa, Naruhito; Mukai, Takashi and Nakamura, Shuji {{US patent|5578839}} "Light-emitting gallium nitride-based compound semiconductor device" Issue date: 26 de noviembre de 1996</ref> A Moustakas y a Nakamura se les asignaron patentes separadas, lo que generó conflictos legales entre Nichia y la Universidad de Boston (sobre todo porque, pese a que Moustakas inventó su proceso primero, Nakamura registró el suyo antes).<ref>{{Cita publicación|url=https://www.bu.edu/bridge/archive/2002/12-13/bluelight.htm|título=Green light on blue light: Blue light technology remains BU’s intellectual property|apellidos=Stoddard|nombre=Tim|fecha=13 de diciembre de 2002|publicación=B.U. Bridge, Week of 13 December 2002 · Vol. VI, No. 15|fechaacceso=1 de marzo de 2017|doi=|pmid=}}</ref> Este nuevo desarrollo revolucionó la iluminación con ledes, rentabilizando la fabricación de las fuentes de luz azul de alta-potencia, conduciendo al desarrollo de tecnologías como el [[Disco Blu-ray|Blu-ray]], y propiciando las pantallas brillantes de alta resolución de las tabletas y teléfonos modernos.
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* Led UV cercano o UV + fósforo RGB (una luz led que genera una longitud de onda más corta que el azul se utiliza para excitar un fósforo RGB).
 
* Led azul + fósforo amarillloamarillo (dos colores complementarios se combinan para producir la luz blanca; es más eficiente que los primeros dos métodos y, por tanto está más utilizado en la práctica).
Debido al [[Metamerismo (color)|metamerismo]], es posible disponer de diferentes espectros que parezcan blancos. Sin embargo, la apariencia de los objetos iluminados por esa luz puede modificarse a medida que el espectro varía. Este fenómeno óptico se conoce como ejecución del color, es diferente a la temperatura del color, y que hace que un objeto realmente naranja o cian pueda parecer de otro color y mucho más oscuro como el led o el fósforo asociado no emiten esas longitudes de onda. La mejor reproducción de color con CFL y led se consigue utilizando una mezcla de fósforos, lo que proporciona una menor eficiencia pero una mejor calidad de luz. Aunque el halógeno con mayor temperatura de color es el naranja, sigue siendo la mejor fuente de luz artificial disponible en términos de ejecución de color.
 
La luz blanca se puede producir mediante la adición de luces de diferentes colores; el método más común es el uso de rojo, verde y azul ([[RGB]]). De ahí que el método se denomine ledes de blanco multicolor (a veces conocido como ledes RGB). Debido a que necesitan circuitos electrónicos para controlar la mezcla y la [[Difusión (física)|difusión]] de los diferentes colores, y porque los ledes de color individuales presentan patrones de emisión ligeramente diferentes (lo que conduce a la variación del color en función de la dirección de observación), incluso si se fabrican en una sola unidad, rara vez se utilizan para producir luz blanca. Sin embargo, este método tiene muchas aplicaciones por la flexibilidad que presenta para producir la mezcla de colores<ref>Moreno, I.; Contreras, U. (2007). "Distribución de color desde la formación de LED multicolor". Optics <span title="exprés, expreso, expresos" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Express</span>. 15 (6): 3607–3618. [[wikipedia:Digital_object_identifier|doi]]: [https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-15-6-3607 10.1364/OE.15.003607]. [[wikipedia:PubMed#PubMed_identifier|PMID]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19532605 19532605].</ref> y, en principio, por ofrecer una mayor eficiencia cuántica en la producción de luz blanca.
 
Hay varios tipos de ledes blancos multicolor: ledes blancos di- , [[Tricromatismo|tri-]] y [[Tetracromatismo|tetracromático]]. Varios factores clave influyen en estas diferentes realizaciones, como son la estabilidad del color, el [[Índice de reproducción cromática|índice de reproducción]] del color natural y la eficiencia luminosa. Con frecuencia, una mayor eficiencia luminosa implicará una menor naturalidad del color, surgiendo así una compensación entre la eficiencia luminosa y la naturalidad de los colores. Por ejemplo, los ledes blancos dicromáticos presentan la mejor eficiencia luminosa (120 lm / W), pero la capacidad de representación cromática más baja. Por otro lado, los ledes blancos tetracromáticos ofrecen una excelente capacidad de representación de color pero a menudo se acompañan de una pobre eficiencia luminosa. Los ledes blancos tricromáticos se encuentran en una posición intermedia, poseen una buena eficiencia luminosa (> 70 lm / W) y una razonable capacidad para la reproducción de color.
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A inicio de los años 60 comenzó una década de revolución tecnológica con el nacimiento de Internet y el descubrimiento del led en el espectro visible. En 1959 el premio nobel de física Richard P. Feynman, en su célebre conferencia dada en la reunión anual de la Asociación Física de los Estados Unidos titulada: "Hay mucho espacio en el fondo: una invitación para entrar en un nuevo campo de la física", ya adelantaba la revolución tecnológica y los importantes descubrimientos que podían suponer la manipulación de los materiales hasta reducirlos a tamaños o escalas atómicas o moleculares.<ref>{{cita web|título=Richard P. Feynman, 'Hay mucho espacio en el fondo: una invitación para entrar en un nuevo campo de la física' |url=http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.html|idioma=Inglés|apellidos1= zyvex.com/nanotech |fechaacceso=25 de julio de 2017}}</ref> Pero no es hasta la década siguiente de 1970 que el conocimiento de numerosas aplicaciones de la mecánica cuántica (a unos 70 años de su invención) unido al avance de las técnicas de crecimiento y síntesis de materiales, llegan a suponer un cambio importante en las líneas de investigación de numerosos grupos.<ref>{{Cita publicación |autor=R. N. Hall, G. E. Fenner, J. D. Kingsley, T. J. Soltys, R. O. Carlson |título= Coherent Light Emission From GaAs Junctions|revista=Phys. Rev. Lett.|año=1962 |volumen=9 |página=366 |url= https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.9.366}}</ref>
 
Ya en esta década se unía la capacidad de diseñar estructuras teniendo nuevas propiedades ópticas y electrónicas a la búsqueda de nuevas aplicaciones tecnológicas a los materiales ya existentes en la naturaleza. De hecho, en 1969, L. Esaki et al. propusieron la implementación de heterostructurasheteroestructuras formadas por capas muy delgadas de distintos materiales, dando lugar a lo que se conoce como ingeniería y diseño de bandas de energía en materiales semiconductores.<ref>{{Cita publicación |autor= L. Esaki, R. Tsu|título=Superlattice and Negative Differential Conductivity in Semiconductors |revista= IBM J. Res. Devel. |año=1970 |volumen=14 |página=61 |url= http://ieeexplore.ieee.org/document/5391729/ }}</ref> La heteroestructura de pequeñas dimensiones más básica es el pozo cuántico (Quantum Well, QW). Consiste en una capa delgada de un determinado semiconductor, del orden de 100{{esd}}Å, confinada entre dos capas de otro material semiconductor caracterizado por una mayor anchura de la banda de energía prohibida (bandgap, BG). Debido a las pequeñas dimensiones del pozo de potencial asociado a esta estructura, los portadores ven restringido su movimiento a un plano perpendicular a la dirección de crecimiento. Los diodos laserláser con QWs en la zona activa suponían grandes ventajas, como por ejemplo la capacidad de seleccionar la longitud de onda de emisión en función de la anchura del pozo o la disminución de la corriente umbral, esto último relacionado con la [[densidad de estados]] resultado del confinamiento en un plano.<ref>{{Cita publicación |autor= Arakawa, Y.; H. Sakaki|título= Multidimensional quantum well laser and temperature dependence of its threshold current |revista= =Appl. Phys. Lett.|año=1982 |volumen=40 |página=939 |url= http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.92959 }}</ref>
 
A todos estos avances se fueron sucediendo de manera natural otros como el estudio de los sistemas con confinamiento en tres dimensiones, es decir los puntos cuánticos (QDs). Así, los QDs se pueden definir como sistemas artificiales de tamaño muy pequeño, desde algunas decenas de nanómetros a algunas micras en los que los portadores se encuentran confinados en las tres direcciones del espacio tridimensional (por eso se llama cero-dimensional), en una región del espacio más pequeña que su [[Ondas de materia|longitud de onda de de Broglie]].
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También se han alcanzado [[Densidad de potencia|densidades de potencia]] de hasta 300 W/(cm<sup>2</sup>).<ref>Poensgen, Tobias (22 de enero, 2013) [https://web.archive.org/web/20130506034212/http://www.infiniled.com/news/infiniledmicroledsachieveultra-highlightintensity InfiniLed MicroLEDs archieve Ultra-High Intensity]. Archivado del original el 6 de mayo de 2013.</ref> Como el sobrecalentamiento de los ledes puede destruirlos, se tienen que montar sobre un disipador. Si el calor de un HP-LED no se transfiriera al medio, el aparato fallaría en unos pocos segundos. Un HP-LED puede sustituir a una bombilla incandescente en una linterna o varios de ellos pueden asociarse para constituir una lámpara led de potencia. Algunos HP-LED bien conocidos en esta categoría son los de la serie Nichia 19, Lumileds Rebel Led, Osram Opto Semiconductors Golden Dragon y Cree X-Lamp. Desde septiembre de 2009, existen ledes manufacturados por Cree que superan los 105{{esd}}lm/W.<ref name="Xlamp Xp-G Led">{{Cita web|título=Xlamp Xp-G Led|url=http://www.cree.com/products/xlamp_xpg.asp|fechaacceso=30 de julio de 2017|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20120313082324/http://www.cree.com/products/xlamp_xpg.asp|fechaarchivo=13 de marzo de 2012|urlmuerta=sí|editorial=Cree.com}}</ref>
 
Ejemplos de la [[ley de Haitz]], que predice un aumento exponencial con el tiempo de la emisión luminosa y de la eficiencia de un led, son los de la serie CREE XP-GE que alcanzó en 2009<ref name="Xlamp Xp-G Led" /> los 105{{esd}}lm/W y la serie Nichia 19 con una eficiencia media de 140{{esd}}lm/W que fue lanzado en 2010.<ref>[http://www.nichia.co.jp/en/about_nichia/2010/2010_110201.html High Power Point Source White <span title="ledes" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Leds</span> NVSx219A]. Nichia.co.jp, 2 de noviembre de 2010.</ref>
 
=== Accionados por corriente alterna ===
 
Semiconductor Seúl ha desarrollado ledes que puede funcionar con corriente alterna sin necesidad de un conversor DC. En un semiciclo, una parte del led emite luz y la otra parte es oscura, y esto sucede al contrario durante el siguiente semiciclo. La eficiencia normal de este tipo de HP-LED es 40{{esd}}lm/W.<ref> http://www.ledsmagazine.com/articles/2006/11/seoul-semiconductor-launches-ac-led-lighting-source-acriche.html <span title="ledes" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">LEDS</span> <span title="magacín, magazín" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Magazine</span>. 17 de noviembre de 2006. Recuperado el 17 de febrero de 2008. 128. https://web.archive.org/web/20130116003035/http://darksky.org/assets/documents/Reports/IDA-Blue-Rich-Light-White-Paper.pdf (PDF). International Dark-<span title="esquí" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Sky</span> Association. 4 de mayo del 2010. Tomado del [http://darksky.org/assets/documents/Reports/IDA-Blue-Rich-Light-White-Paper.pdf original] (PDF) el 16 de enero de 2013. </ref> Un gran número de elementos led en serie pueden funcionar directamente con la tensión de la red. En 2009, Semiconductor Seúl lanzó un led de alto voltaje, llamado 'Acrich MJT', capaz de ser gobernado por AC mediante un simple circuito de control. La baja potencia disipada por estos ledes les proporciona una mayor flexibilidad que a otros diseños originales de ledes AC.<ref> https://web.archive.org/web/20130116003035/http://darksky.org/assets/documents/Reports/IDA-Blue-Rich-Light-White-Paper.pdf (PDF). International Dark-<span title="esquí" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Sky</span> Association. 4 de mayo del 2010. Tomado del [http://darksky.org/assets/documents/Reports/IDA-Blue-Rich-Light-White-Paper.pdf original] (PDF) el 16 de enero de 2013.
 
"Trata sobre el proceso físico de la iluminación al aire libre Blue-Rich White, cómo afecta a la visión de los humanos y al medio ambiente."
</ref>
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==== Filamentos ====
 
Un [[Lámpara de filamentos LED|filamento led]] consta de varios chips led conectados en serie sobre un sustrato longitudinal formando una barra delgada que recuerda al filamento incandescente de una bombilla tradicional.<ref>{{cita web|título=The Next Generation of LED Filament Bulbs|url=http://www.ledinside.com/knowledge/2015/2/the_next_generation_of_led_filament_bulbs|obra=Trendforce|editorial=LEDInside.com|fechaacceso=4 de noviembre de 2016}}</ref> Los filamentos se están utilizando como una alternativa decorativa de bajo coste a las bombillas tradicionales que están siendo eliminadas en muchos países. Los filamentos requieren una tensión de alimentación bastante alta para iluminar con un brillo normal, pudiendo trabajar de manera eficiente y sencilla a las tensiones de la red. Con frecuencia un simple rectificador y un limitador capacitivo de corriente se emplean como una sustitución de bajo coste de la bombilla incandescente tradicional sin el inconveniente de tener que construir un convertidor de baja tensión y corriente elevada, tal como lo requieren los diodos led individuales.<ref>{{cita web|título=LED Filaments|url=https://www.youtube.com/watch?v=H_XiunR-cAQ|fechaacceso=4 de noviembre de 2016}}</ref> Normalmente se montan en el interior de un recinto hermético al que se le da una forma similar a la de las lámparas que sustituyen (en forma de bombilla, por ejemplo) y se rellenan con un gas inerte como nitrógeno o dióxido de carbono para eliminar el calor de forma eficiente. Los principales tipos de ledes son: miniatura, dispositivos de alta potencia y diseños habituales como los alfanuméricos o los multicolor.<ref>[http://www.flexfireleds.com/pages/Comparison-between-3528-LEDs-and-5050-LEDs.html Cual es la diferencia entre 3528 ledes y 5050 <span title="ledes" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Leds</span>|SMD 5050 SMD 3528]. Flexfireleds.com. Visitado el 16 de marzo de 2017.</ref>
 
== Consideraciones de uso ==
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:* '''Ciclos''': los ledes son ideales en las aplicaciones sujetas a frecuentes ciclos de encendido y apagados, a diferencia de las lámparas incandescentes y fluorescentes que fallan cuando se usan en esta opción, o como las [[Lámpara de alta intensidad de descarga|lámparas de alta intensidad de descarga]] (lámparas HID) que requieren mucho tiempo de espera antes de reiniciarse el encendido.
:* '''Oscurecimiento''': los ledes pueden [[Dimmer|oscurecerse]] fácilmente por [[modulación por ancho de pulsos]] o por disminución de la corriente directa.<ref>{{Cita publicación|apellido1=Narra|apellido2=Zinger|nombre1=Prathyusha|nombre2=D.S.|año=2004|título=An effective LED dimming approach|volumen=3|isbn=0-7803-8486-5|doi=10.1109/IAS.2004.1348695|páginas=1671–1676|publicación=Industry Applications Conference, 2004. 39th IAS Annual Meeting. Conference Record of the 2004 IEEE}}. Consultado el 4 de abril de 2017.</ref> La modulación del ancho de los pulsos es la razón por la cual las luces led, en particular los faros de los automóviles parecen estar parpadeando cuando son vistos a través de una cámara o por algunas personas. Es un caso de [[Estroboscópico|efecto estroboscópico]].
 
:* '''Luz fría''': a diferencia de la mayoría de fuentes de luz, los ledes irradian muy poco calor en forma de [[radiación infrarroja]] la cual puede dañar objetos o tejidos sensibles. La energía perdida desaparece en forma de calor en la base del led.
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=== Inconvenientes ===
 
:* '''Precio inicial''': los ledes son actualmente un poco más caros (precio por lúmen[[lumen]]) que otras tecnologías de iluminación. En marzo de 2014 un fabricante afirmó haber alcanzado ya el precio de un dólar por kilolumen.<ref>{{Cita web|fecha=25 de marzo de 2014|título=Philips Lumileds|url=http://www.philipslumileds.com/uploads/news/id228/PR211.pdf|editorial=Philipslumileds.com}} Consultado el 4 de abril de 2017.</ref> El gasto adicional proviene en parte de una emisión de luz relativamente baja, de los circuitos de accionamiento y de las fuentes de alimentación que se requieren.
 
:* '''Dependencia de la temperatura''': el rendimiento del led depende en gran medida de la temperatura ambiente del entorno, o de los procedimientos utilizados para la gestión térmica. La sobrecarga de un led en un ambiente de temperatura elevada puede dar lugar a un sobrecalentamiento del conjunto de los ledes, y a un fallo del dispositivo de iluminación. Es necesario utilizar un [[Disipador|disipador de calor]] adecuado para asegurar una vida útil larga. Esto es especialmente importante en las aplicaciones automotoras, médicas y militares donde los dispositivos deben operar dentro de una amplia gama de temperaturas, y con unos bajos índices de error. Toshiba ha fabricado ledes con un margen de temperatura de operación de -40 a 100&nbsp;°C, que se adapta tanto para facilitar su uso en interiores como en exteriores y en aplicaciones tales como lámparas, luces de techo, luces de calle y focos.
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:* '''Peligro del azul''': existe la preocupación de que los ledes azules y los ledes de color blanco frío sean capaces de superar los límites de seguridad establecidos mediante el llamado [[peligro de la luz azul]] según se define en las especificaciones de seguridad ocular como la norma IEC 62471.<ref>{{Cita web|apellido1=CandelTEC.es|título=Seguridad fotobiológica: norma IEC 62471|url=https://candeltecblog.wordpress.com/2016/05/10/seguridad-fotobiologica-norma-iec-62471/|editorial=CandelTEC}}. Consultado el 25 de julio de 2017.</ref><ref name="BlueLEDAhealthHazard">[http://texyt.com/bright+blue+leds+annoyance+health+risks Blue LEDs: A health hazard?] texyt.com. 15 de enero de 2007. Consultado el 4 de abril de 2017.</ref><ref> [https://web.archive.org/web/20070501051125/http://www.sciencenews.org/articles/20060527/bob9.asp Hue and timing determine whether rays are beneficial or detrimental] Sciencenews.org. Archivado desde [https://www.sciencenews.org/article/light-impacts el original]. Consultado el 4 de abril de 2017.</ref>
 
:* '''[[Contaminación lumínica|Contaminación lumínica en exteriores]]''': los ledes blancos, especialmente los que presentan una elevada [[temperatura de color]], emiten luz de longitud de onda mucho más corta que las fuentes de luz convencionales al aire libre, como las [[Lámpara de vapor de sodio|lámparas de vapor de sodio]] de alta presión. Por otro lado, hay que tener en cuenta además la mayor sensibilidad de nuestra visión al azul y al verde en [[visión escotópica]] y, por tanto, desplazada en el espectro visible hacia colores 'fríos' falseando , por tanto, la apreciación de los colores 'cálidos' (hacia el naranja y el rojo) . Como consecuencia, los ledes blancos utilizados en las iluminaciones de exteriores provocan, en visión escotópica, más [[resplandor nocturno del cielo]] y con ello generan más contaminación lumínica.<ref>{{Cita web|apellido1=Luminicaambiental.com|título=Contaminación-luminica-calidad-del-cielo|url=http://www.luminicaambiental.com/servicios/contaminacion-luminica-calidad-del-cielo/|editorial=LuminicaAmbiental}}. Consultado el 25 de julio de 2017.</ref><ref name="IDA">{{Cita libro|fecha=4 de mayo de 2010|título=Visibility, Environmental, and Astronomical Issues Associated with Blue-Rich White Outdoor Lighting|url=http://www.darksky.org/assets/documents/Reports/IDA-Blue-Rich-Light-White-Paper.pdf|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20130116003035/http://darksky.org/assets/documents/Reports/IDA-Blue-Rich-Light-White-Paper.pdf|fechaarchivo=16 de enero de 2013|formato=PDF|editorial=International Dark-Sky Association}}. Consultado el 7 de abril de 2017</ref><ref>{{Cita publicación|apellido1=Luginbuhl|nombre1=C.|fecha=2014|título=The impact of light source spectral power distribution on sky glow|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022407313004792|volumen=139|doi=10.1016/j.jqsrt.2013.12.004|páginas=21–26|publicación=Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer}}. Consultado el 4 de abril de 2017.</ref><ref>{{Cita publicación|apellido1=Aubé|apellido2=Roby|apellido3=Kocifaj|nombre1=M.|nombre2=J.|nombre3=M.|fecha=2013|título=Evaluating Potential Spectral Impacts of Various Artificial Lights on Melatonin Suppression, Photosynthesis, and Star Visibility|url=http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0067798|volumen=8|doi=10.1371/journal.pone.0067798|pmid=23861808|pmc=3702543|páginas=e67798|número=7|publicación=PLOS ONE}}. Consultado el 4 de abril de 2017.</ref><ref>{{Cita web|apellido1=Crawford|nombre1=Mark|título=LED light pollution: Can we save energy and save the night?" (Contaminación de la luz LED: ¿Podemos salvar la energía y salvar la noche? )|url=http://spie.org/newsroom/1015-led-light-pollution?highlight=x2408&ArticleID=x115768|editorial=SPIE Newsroom|fechaacceso=4 de abril de 2017}}</ref><ref>{{Cita web|apellido1=Flagstaff Dark Skies Coalition|título=Lamp Spectrum and Light Pollution|url=http://www.flagstaffdarkskies.org/for-wonks/lamp-spectrum-light-pollution/|publicación=Lamp Spectrum and Light Pollution|editorial=Lamp Spectrum and Light Pollution}}. Consultado el 4 de abril de 2017.</ref> La Asociación Médica Americana advirtió sobre el uso de ledes blancos de alto contenido de azul en la iluminación pública, debido a su mayor impacto en la salud humana y el medio ambiente, en comparación con las fuentes de luz de bajo contenido azul (por ejemplo, las de Sodio de Alta Presión, los ledes ambarámbar de los ordenadores y los ledes de baja temperatura de color.<ref>{{Cita web|título=AMA Adopts Community Guidance to Reduce the Harmful Human and Environmental Effects of High Intensity Street Lighting|url=http://www.ama-assn.org/ama/pub/news/news/2016/2016-06-14-community-guidance-street-lighting.page?|editorial=ama-assn.org|fechaacceso=4 de abril de 2017}}</ref>
 
:* '''Disminución de la eficiencia''': la eficiencia de los ledes disminuye a medida que aumenta la [[corriente eléctrica]]. El calentamiento también aumenta con las corrientes más elevadas, lo que compromete la vida útil de los ledes. Estos efectos imponen límites prácticos a los valores de la corriente de los ledes en las aplicaciones de alta potencia.<ref>Efremov, A. A.; Bochkareva, N. I.; Gorbunov, R. I.; Lavrinovich, D. A.; Rebane, Y. T.; Tarkhin, D. V.; Shreter, Y. G. (2006). "Effect of the joule heating on the quantum efficiency and choice of thermal conditions for high-power blue InGaN/GaN LEDs" (Efecto del Calentamiento Joule en la eficiencia cuántica y en la elección de las condiciones térmicas para los LEDs azules InGaN/GaN LED de alta potencia ). Semiconductors. '''40''' (5): 605–610. doi [http://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063782606050162 10.1134/S1063782606050162]. Consultado el 4 de abril de 2017.</ref>
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{{Véase también|Lifi|l1=Lifi}}
 
La luz puede utilizarse para transmitir datos y [[señal analógica|señales analógicas]]. Por ejemplo, los ledes blancos pueden ser utilizados en sistemas para ayudar a la gente a orientarse en espacios cerrados con el objetivo de localizar disposiciones u objetos.<ref>Fudin,M.S.; Mynbaev,K.D.; Aifantis,K.E.; Lipsanen,H.; Bougrov,V.E.; Romanov,A.E. [http://ntv.ifmo.ru/en/article/11192/chastotnye_harakteristiki_sovremennyh_svetodiodnyh_lyuminofornyh_materialov.htm Frequency characteristics of modern LED phosphor materials] [http://ntv.ifmo.ru/file/article/11192.pdf Artículo completo (Ruso)](PDF) Revista Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. noviembre-diciembre del 2014 Volumen 14, <span title="n.º" style="background-color: rgb(255, 145, 145);">Nº</span>6. pag. 71. ISSN 2226-1494 (impreso), ISSN 2500-0373 (en línea). Consultado el 25 de abril de 2017.</ref>
 
Los [[dispositivos de audición asistida]] de muchos teatros y espacios similares utilizan matrices de ledes infrarrojos para enviar el sonido a los receptores de los espectadores. Los ledes (y también los láseres de semiconductor) se utilizan para enviar datos a través de muchos tipos de [[cable de fibra óptica]]. Desde los cables [[TOSLINK]] para la transmisión de audio digital hasta a los enlaces de fibra de [[ancho de banda]] muy elevado que constituyen la espina dorsal de [[Internet]]. Durante algún tiempo los ordenadores estuvieron equipados con interfaces [[IrDA]], que les permitían enviar y recibir datos de los equipos próximos mediante [[radiación infrarroja]].
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