Historia do LED

1. Introdução

Nesse trabalho vamos falar sobre a historia do LED, o que e o LED, a comparação técnicas entre as lâmpadas e pros e contras tecnologia LED, o uso de LEDs contribui para maior eficiência e longa vida útil do sistema, alem de não depositar elementos químicos nocivos no meio ambiente, comparado as lâmpadas fluorescente. Alem disso, o sistema garante a operação do circuito mesmo com a falha de alguns LEDs mantendo a iluminação do ambiente, que não acontece com as demais lâmpadas caso a fonte de luz esteja danificada. Outra vantagem e a possibilidade de substituir apenas um LED defeituoso, reduzindo custos de manutenção e evitando o descarte desnecessário do sistema completo. De um modo geral, o trabalho descreve algumas características do LEDs comparado a outra fonte de luz.

2. Historia do LED

O primeiro LED surgiu em 1962 e foi desenvolvido por um engenheiro da General Electric – Nick Holoniak Jr. e produzido unicamente na cor vermelha. Alguns anos mais tarde foram lançados nas cores verde e amarelo. Esses LED’s foram usados como luzes indicadoras em muitos dispositivos. Após uma grande evolução tecnológica (através das pesquisas de Shuii Nakamura) foi desenvolvido o LED na cor azul. Graças a introdução desta tecnologia foi possível obter a tão desejada cor branca, pela combinação das três cores básicas – vermelho, verde e azul (RGB – “red, green and blue”), Essas cores quando misturadas em diferentes intensidades podem reproduzir, também, diversas cores.Com mais pesquisas, finalmente consegui-se criar o led branco, que foi gerado na combinação do led AZUL com uma camada de fósforo. As aplicações do led, que anteriormente serviam apenas para sinalização, hoje, são vastíssimas, pois as novas gerações de LEDs (High Power LEDs) substituem as tradicionais lâmpadas de iluminação em diversos segmentos, inclusive na Indústria Automobilística. A cor da luz emitida pelo led depende do material semicondutor utilizado na sua construção. Os mais usados são: arseniato de gálio (Ga-As) e fosfeto de gálio (GaP). Ao longo dos últimos anos os leds passaram pela mais diferentes tecnologias e gerações. A 6° geração foi a primeira dedicada a iluminação. As evoluções não param e a cada momento surgem novas tecnologias, cada vez mais eficientes. Durante anos os semicondutores foram usados em eletrônica para acionamento e sinalização de equipamentos elétricos. Atualmente eles ainda continuam sendo utilizados para este fim. O desenvolvimento desta tecnologia expandiu suas aplicações e tornaram-se fontes luminosas capazes de substituir as lâmpadas em várias aplicações. Por serem pequenos e eficientes, a iluminação semicondutora atraiu empresas e pesquisadores que conseguiram desenvolver produtos empregando esta tecnologia, tornando possível sua utilização em várias áreas como iluminação de pequenos espaços, iluminação decorativa, iluminação de jardins e fachadas etc.

3. O QUE É O LED

3.1 Material Semicondutor

A própria palavra sugere seu significado. O prefixo semi- indica limite ou quase

alguma coisa. O termo condutor é aplicado a qualquer material, que ao ter aplicado em seus terminais uma fonte de tensão limitada, esse passa a sustentar um fluxo de carga. Um isolante é o oposto, o material apresenta baixa condutividade. Semicondutor é, portanto, o material que possui um nível de condutividade entre os extremos de um isolante e um condutor.

3.2 Fundamentos Químicos

A luz é um espectro eletromagnético, portanto um efeito oscilatório, de velocidade de

propagação constante, no qual as ondas se diferem ente si por sua freqüência (ou

comprimento de onda). Para estudo de iluminação, os valores importantes de comprimento de onda são os compreendidos entre 380 e 760 nm, pois são esses comprimentos percebidos pelo olho humano, conhecidos também como luz visível.

Os fótons são as unidades básicas da luz. Os fótons, no LED, são liberados como

resultado do movimento de elétrons. Em um átomo, os elétrons se movem em órbitas ao redor do núcleo. Elétrons em órbitas diferentes têm quantidades diferentes de energia. De maneira geral, os elétrons com mais energia se movem em órbitas mais distantes dos núcleos. Para um elétron pular de uma órbita mais baixa para uma órbita mais alta, algo deve aumentar seu nível de energia. Inversamente, um elétron libera energia quando cai de uma órbita mais alta para uma mais baixa. Essa energia é liberada na forma de um fóton. Uma grande queda de energia libera um fóton de alta energia, que é caracterizado por uma alta freqüência. Visto isso, a produção de luz dependerá do material semicondutor da construção dos LEDs. Em materiais como Silício e Germânio, que são utilizados em componentes eletrônicos como diodo e transistores, os fótons emitidos são insignificantes.