Los LED de color blanco

Por Ricardo Noriegga/La Tallera de Noriegga

Para hablar de luz blanca en los LED me siento obligado a nombrar primero la fuente más importante que tenemos de luz: el sol, que es el centro de nuestro sistema planetario y además es una de las principales fuentes de energía para la tierra. Nos arroja una radiación que comprende todo el espectro electromagnético, en el que se incluyen ondas de radio, microondas y rayos X.

El área del espectro electromagnético que llamamos luz se denomina espectro visible, que comprende después los rayos IR (infrarrojos) 840 nm hasta los rayos UV (ultravioletas) 480 nm. Gracias a estas radiaciones algunos seres vivos en la tierra hemos desarrollado órganos fotosensibles como los ojos, que captan la radiación visible que rebota en los objetos para formar una imagen mental de la que nuestro cerebro obtiene información como el color, tamaño y ubicación, permitiéndonos así percibir el mundo.

La luz del sol además de permitirnos ver, condiciona la actividad y procesos fisiológicos de muchos seres vivos en la tierra, como la fotosíntesis en las plantas y el ciclo circadiano en los animales que determina su actividad en el transcurso del día.

Es por ello que el sol se convierte en nuestra primera referencia de una fuente de luz, por lo tanto cada vez que construimos una lámpara intentamos imitar algunas de las características de la luz solar y evitamos las características que son dañinas o hacen poco eficientes a una fuente como las emisiones de rayos ultravioleta de las lámparas fluorescentes que se aíslan con fósforo para convertirla en luz visible, o la radiación infrarroja de las lámparas incandescentes que transforman gran parte de la energía que se les suministra en calor.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

Las principales características que se deben cuidar en una lámpara de luz blanca son:
El índice de reproducción cromática (IRC) que es la capacidad de reproducir los colores de los objetos iluminados. Por ejemplo la luz que se usa para ver los vegetales y carne en el aparador de un supermercado nos proporciona seguridad para apreciar que el estado y calidad del alimento sean adecuados para el consumo. O la luz empleada en una pasarela de modas que nos permite ver una gran paleta de colores que se usan en el maquillaje y vestidos de las modelos.

La temperatura correlacionada de color (TCC) nos indica la coloración del espectro luminoso de una lámpara con el espectro luminoso de un cuerpo negro al ser calentado a cierta temperatura, por esta razón la temperatura correlacionada de color se expresa en Kelvin (K), aún cuando la carga térmica de la lámpara no tiene una relación directa con la carga térmica del cuerpo negro. Esta característica es de suma importancia debido a que a lo largo de un día el sol presenta distintas temperaturas de color que tienen una influencia directa sobre los seres vivos: despertar en la mañana, estar activos durante el día y disminuir la actividad cuando termina éste.

La eficiencia luminosa es la cantidad de luz visible o lúmenes (lm) que nos entrega una lámpara por unidad de potencia (W) que consume. Esto quiere decir que cuando una lámpara emite radiaciones fuera del espectro visible como los UV o los IR está desperdiciando una parte de la energía en luz que no es aprovechada por nuestros ojos, por lo tanto es menos eficiente. Hoy en día la iluminación LED es una de las tecnologías más prometedoras y con mejor eficiencia luminosa, pues ofrece alrededor de 12 lm/w y convierte aproximadamente el 80% de la energía que se le entrega en luz.

La luz blanca en los LED se consiguió en primera instancia combinando LED de color azul, rojo y verde, con lo que se podía obtener luz blanca, pero con desventajas técnicas muy importantes, ya que era necesario tener tres diferentes fuentes de luz integradas en una lámpara, esto impedía tener una estabilidad adecuada para comercializar un producto de este tipo y además incrementaba su precio al grado de ser incosteable.

Posteriormente se desarrollaron dos importantes tecnologías LED que permiten obtener luz blanca con mucha más estabilidad, por un lado el fósforo remoto que coloca una capa de fósforo frente a un grupo de LED ultravioletas para obtener luz visible, logrando unas muy raras lámparas amarillas. Por otro lado se encuentra la tecnología conocida como fósforo aislado que funciona cubriendo de manera independiente pequeños módulos de LED UV con membranas de fósforo, que convierten la luz UV en luz visible, posteriormente los módulos son cubiertos por un difusor opalino que le da forma a la lámpara y asegura la disipación uniforme de la luz en el bulbo.

En ambos casos la temperatura de color de la lámpara dependerá de la cantidad de fósforo que se coloque frente a los LED´s; a menor cantidad de fósforo la temperatura de color es más alta, y es mayor también la eficiencia de la lámpara; a mayor cantidad de fósforo es menor la temperatura de color, pero también se sacrifica un poco la eficiencia de la lámpara, pues la capa de fósforo es más gruesa y permite salir menos luz.

En cuanto a la reproducción cromática, la calidad de la luz depende directamente de la calidad de los materiales que se emplean en la fabricación de los diodos. Un LED de buena calidad deberá tener una reproducción de color por encima del 85%.

Los avances tecnológicos de los LED son una alternativa real para sustituir nuestras lámparas fluorescentes e incandescentes, ya que encontramos alternativas de LED en la mayoría de los formatos de lámparas que se usan en el mercado, y las características como el IRC y temperatura de color compiten directamente con el desempeño de otras tecnologías. Además, no contienen sustancias contaminantes como el mercurio y su eficiencia energética nos habla de una tecnología más amigable con el medio ambiente.

Los avances tecnológicos de los LED´s son una alternativa real para sustituir las lámparas fluorescentes e incandescentes.