Los LEDs, esos pequeños desconocidos

Los LEDs (Diodos Emisores de Luz) han tenido un desarrollo vertiginoso en las últimas décadas, aunque ya se venían usando de forma generalizada desde mediados del siglo XX para los mandos de las televisiones, aunque sus comienzos se remontan a principios de siglo.

Como curiosidad, la primera empresa que comenzó a fabricar LEDs en serie (allá por 1968) fue Monsanto, la controvertida empresa creadora de las semillas transgénicas llamadas “Terminator”.

LEDs Infrarrojo

Hoy día disfrutamos de televisiones con matrices LED con una alta densidad y un alto contraste (como son los OLED), pero no siempre ha sido así. No obstante en el campo de los LEDs orgánicos todavía queda mucho camino por recorrer, sobre todo para conseguir alcanzar unos tiempos de vida elevados.

Los leds orgánicos se llaman orgánicos porque se tratan de polímeros dopados (para convertirlos en conductores, de no ser así serían aislantes), que no son más que grandes cadenas de carbono que alternan enlaces simples con enlaces dobles.

Y en esos tiempos de vida es donde está el mayor problema. Y son los LEDs azules los que tienen un tiempo de vida mucho menor, además de la dificultad que ha tenido su construcción.

Los LEDs azules valieron el premio Nobel de Física de 2014 a Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura.

¿Tan importantes son los LEDs azules?

Si, muchísimo. Los LEDs azules actuales tienen una eficiencia superior al 50% (una bombilla incandescente está entre un 3 y un 4%). Y son estos LEDs los que de forma directa o indirecta nos han proporcionado la iluminación LED blanca.

De forma indirecta, mediante la combinación de colores. Si juntamos Rojo, Verde y Azul, nuestro otro ojo lo ve blanco (más o menos). Y de forma directa, generando en un sólo diodo una emisión en todas las frecuencias visibles.

¿Y ésto último cómo se consigue?

Curiosamente con un led azul (también con un led ultravioleta, pero el mecanismo es el mismo), consiguiendo que emita en verde y en rojo. Esto se consigue recubriendo un LED azul con una capa de fósforo que “frena” las ondas azules cargadas de energía y las convierte en colores con una longitud de onda menor como son el verde y el rojo.

Diagrama de emisión de un led blanco

Diagrama de emisión de un led blanco – Fuente: Wikipedia

El problema es que si bien la emisión en azul tiene un pico notable debido al propio led azul, la “barriga” que se genera a frecuencias más bajas no es uniforme ni está a la misma altura del pico azul, lo cual genera que la luz blanca tenga ciertos matices azulados. Esto se medio resuelve usando diversos recubrimientos de fósforo que crean una luz más cálida, pero aún así no es un espectro uniforme, lo que genera una coloración peculiar a la que no estamos acostumbrados.

¿Y los LEDs para qué se usan?

Está claro que para iluminar, desde bombillas en casa, pasando por el alumbrado público, semáforos, vehículos y cualquier cosa que se nos ocurra.

También en pantallas, grandes y pequeñas. Mandos a distancia y sistemas de visión nocturna en el caso de los LEDs de infrarrojos. Lectores de CD/DVD/Bluray, impresoras láser, etc.

Pero lo que ha supuesto un impulso importante en telecomunicaciones es el uso de diodos láser (y de los fotodiodos en la parte de los receptores). Gracias al bajo coste de un diodo láser se puede fabricar hardware barato para poder masificar el equipamiento, llevando así la fibra óptica hasta el hogar.

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