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Introdução: O diodo emissor de luz, LED, é um dos componentes eletrônicos mais utilizados no mundo da eletrônica. O LED pode ser utilizado na formação dos números em relógios digitais, na transmissão de dados através de controle remotos ( LEDs infravermelhos), quando agrupados podem formar a iluminação de televisões com painel LCD, na iluminação residencial, comercial ou industrial, no mercado médico_ hospitalar, na sinalização automotiva ou viária, em eletrodomésticos da linha branca, na arquitetura ou em locais de difícil manutenção ou acesso. Há cerca de 10 anos atrás os LEDs eram apenas uma promessa como tantas outras que surgiram com o passar do tempo no mercado de iluminação. Nesta época pouco se sabia a respeito e pouco se falava deste tipo de iluminação. Atualmente a realidade é diferente. O LED é a “luz do presente”. A sua tecnologia desenvolveu-se rapidamente com o passar dos anos e vários fabricantes já oferecem aos clientes opções de iluminação com LED para todas as aplicações usuais, seja na área residencial, comercial, entretenimento, iluminação pública e de monumentos. A utilização dos LEDs tem grande aplicação para os seguintes fatos: a preocupação com a sustentabilidade, a eficiência energética, as questões ambientais, os custos crescentes da produção de energia e a necessidade de prover demandas cada vez maiores, as quais estão cada vez mais difíceis de serem resolvidas. Enquanto a eficiência da tecnologia LED para iluminação vem aumentando cada vez mais, o seu custo vem caindo devido a novas descobertas. Essa tecnologia é uma alternativa de substituição de lâmpadas com baixa eficiência e de ser estudada e analisada continuamente. Estudos comprovam que seu uso para a iluminação pública já é valido na maioria dos casos em que se deseja ter uma boa iluminação pública. Há alguns anos, falar sobre LEDs, por exemplo, para iluminação era inviável. Atualmente, sabes-se que as aplicações para tal

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O diodo emissor de luz

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Introdução:

O diodo emissor de luz, LED, é um dos componentes eletrônicos mais utilizados no mundo da eletrônica. O LED pode ser utilizado na formação dos números em relógios digitais, na transmissão de dados através de controle remotos ( LEDs infravermelhos), quando agrupados podem formar a iluminação de televisões com painel LCD, na iluminação residencial, comercial ou industrial, no mercado médico_ hospitalar, na sinalização automotiva ou viária, em eletrodomésticos da linha branca, na arquitetura ou em locais de difícil manutenção ou acesso.

Há cerca de 10 anos atrás os LEDs eram apenas uma promessa como tantas outras que surgiram com o passar do tempo no mercado de iluminação. Nesta época pouco se sabia a respeito e pouco se falava deste tipo de iluminação. Atualmente a realidade é diferente. O LED é a “luz do presente”. A sua tecnologia desenvolveu-se rapidamente com o passar dos anos e vários fabricantes já oferecem aos clientes opções de iluminação com LED para todas as aplicações usuais, seja na área residencial, comercial, entretenimento, iluminação pública e de monumentos.

A utilização dos LEDs tem grande aplicação para os seguintes fatos: a preocupação com a sustentabilidade, a eficiência energética, as questões ambientais, os custos crescentes da produção de energia e a necessidade de prover demandas cada vez maiores, as quais estão cada vez mais difíceis de serem resolvidas. Enquanto a eficiência da tecnologia LED para iluminação vem aumentando cada vez mais, o seu custo vem caindo devido a novas descobertas. Essa tecnologia é uma alternativa de substituição de lâmpadas com baixa eficiência e de ser estudada e analisada continuamente. Estudos comprovam que seu uso para a iluminação pública já é valido na maioria dos casos em que se deseja ter uma boa iluminação pública.

Há alguns anos, falar sobre LEDs, por exemplo, para iluminação era inviável. Atualmente, sabes-se que as aplicações para tal dispositivo são inúmeras . Este trabalho tem como objetivo falar sobre conceitos básicos, aplicações e funcionamento dos LEDs.

O DIODO EMISSOR DE LUZ:

Eletroluminescência é um fenômeno óptico e elétrico que é caracterizado pela emissão de luz por um determinado material devido a uma corrente elétrica que o atravessa, não é o mesmo fenômeno que ocorre nas lâmpadas incandescentes onde a liberação de luz é dada pelo calor e nesse caso a corrente elétrica é somente a maneira de gerar esse calor, também não confundir com quimiluminescência que é quando reações químicas libera energia na forma de luz e em certos casos são excitados por correntes elétricas, nesses dois exemplos a eletricidade era somente um meio, ela desempenha um papel secundário na geração de luz visível nesse

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caso, na eletroluminescência a eletricidade é o fator principal para a liberação da luz visível.

Em 1957, o físico Nick Holonyak começou a trabalhar na GE (empresa fundada por Thomas Edison) e conheceu Robert Hall, outro cientista que até então já havia desenvolvido pesquisas sobre o laser semicondutor. A pesquisa de Robert Hall sobre como concentrar e multiplicar a luz emitida pelo semicondutor revolucionou a história do laser. Foi ele quem desenvolveu o primeiro laser semicondutor, capaz de transmitir dados e que hoje em dia é usado em CDs e DVDs. No entanto, esse tipo de laser emite uma luz invisível infravermelha e o objetivo da pesquisa ainda não havia sido alcançado. Cinco anos depois, em 1962, Nick Holonyak teve uma ideia um tanto quanto “brilhante”. Artesanalmente, ele poliu e lapidou o primeiro semicondutor que converteu a corrente elétrica em luz visível. Esse tipo de LED não era branco, como conhecemos hoje, e sim vermelho.

Durante algum tempo o LED foi utilizado somente como equipamento de laboratório na forma de indicadores eletrônicos devido ao seu alto custo (tanto para o vermelho quanto para o infravermelho) que chegava a 200 dólares por unidade, um valor bastante elevado principalmente se levarmos em conta que esse preço é de quase 50 anos atrás e que hoje em dia podemos comprar LED na faixa dos centavos. Com o passar do tempo e a redução de custos da tecnologia ele passou a ser usado em equipamentos domésticos como rádios, televisões, telefones e relógios digitais, na maioria dos casos sua única função era um indicador on/off ou seja um indicador se o equipamento estava ligado ou desligado.

Atualmente as aplicações para tal dispositivo são inúmeras, tais como lanternas, televisões de LED, LED de alta potência para iluminação, celulares, semáforos, enquanto LEDs infravermelho são muitos usados em circuitos de controle remoto como o controle de televisão.

Funcionamento:

O LED é um diodo de junção p-n que assim como nos diodos convencionais a corrente flui facilmente de um lado-p para um lado-n, mas não o contrario. Ou seja a forma de funcionamento é muito semelhante porém quando um elétron se move para as lacunas e cai para um nível energético mais baixo ele libera a energia na forma de fótons e não de calor como nos diodos comuns.

Por ser um dispositivo de junção p-n, o LED apresenta uma curva característica para polarização direta assim como o diodo. O aumento da intensidade com o aumento da corrente é quase que linear, porém deve-se tomar cuidado pois também teremos aquecimento, e sabemos que o efeito joule se da com o quadrado da corrente pequenas variações de corrente resultam em um aquecimento grande, mesmo que a principal forma de liberação de energia de um

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LED não seja calor, tal liberação sempre deve ser observada para evitar danos e aumentar a longevidade do mesmo.

Existem LEDs de dois terminais que contêm dois LEDs, de modo que a inversão da polarização resulta em uma mudança de cor do azul para o amarelo, por exemplo, ao contrário do LED convencional que com inversão de polarização não conduz assim como o diodo.

O comprimento de onda assim como a cor da luz depende da dopagem da junção p-n, nos materiais falados anteriormente que são o silício e o germânio os elétrons liberam energia na forma de calor tanto que determinados componentes apresentam dissipadores de calor para melhor funcionamento e maior vida útil. Um LED que utiliza arsenieto de gálio emite radiações infravermelhas, porém com uma dopagem de fósforo ele emite uma luz vermelha ou amarela, o que determina tal cor é a concentração. Utilizando fosfeto de gálio com dopagem de nitrogênio a luz emitida pode ser verde ou amarela também dependendo da concentração.

É sempre importante lembrar que um LED não deve ser ligado diretamente a rede pois a junção p-n, assim como no diodo, pode ser danificada pela corrente que ali passa, portanto é sempre necessário utilizar um resistor em serie para limitar a corrente. Outro fator que deve ser lembrado é que os LEDs não suportam tensão reversa de valor significativo, ou seja pequenas tensões reversas podem danifica-lo. Por isso quando alimentado por corrente alternada é comum a presença de diodos para retificar o sinal.

EFICIÊNCIA:

Apresentam uma rápida resposta (da ordem de nanossegundos) o que é muito importante quando se trata de eletrônica de precisão, onde tempo de resposta normalmente é uma variável importante na implementação dos circuitos. Também oferecem bons níveis de contraste para visibilidade e em geral tem um tempo de vida de 100000 horas ou até mais. Esse tempo de vida é levando em conta que ele sempre funcione com suas especificações nominais, um aumento de corrente resulta em um aumento de aquecimento que reduz significativamente esse fator.

De forma geral os LEDs operam com um nível de tensão de 1,7 a 3,3V, esta faixa de tensão varia também com a cor do LEDsendo o vermelho o que precisa de menor tensão e o azul e violeta os que precisam de maiores, normalmente são projetados para operar com 10~150miliwatts (mW) e tendem a queimar caso o valor a potência ultrapasse esse valor. Isso no caso dos LEDs mais comuns, temos modelos projetados para operar a 350 mW, 5W e até mais com o desenvolvimento dos LEDs de alta potência e um interesse cada vez maior para utiliza-los em projetos de iluminação devido ao seu menor consumo e sua grande eficiência luminosa.

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Uma das grandes vantagens de se usar iluminação a base de LED, como dito anteriormente, é a alta eficiência luminosa que esses dispositivos apresentam. Quando falamos em iluminação o LED branco é o único a ser citado graças a sua eficácia muito superior a dos demais. Em 2002 a Philips Lumileds fez um LED que operava com 5 watt de potência e tinha uma eficiência luminosa de 18~22 lumens por watt (lm/W). Para critérios comparativos uma lâmpada incandescente convencional de 60-100W emite em média 15 lm/W, e a fluorescente 100lm/W. O consumo no equipamento desenvolvido pela Lumileds é muito baixo para tamanha eficiência luminosa.

Recentemente pesquisadores desenvolveram um LED que era capaz de consumir 10W e liberava 160lm/W, porém tais dados são obtidos a temperaturas especificas nos laboratórios sendo assim na pratica tais dados poderiam ser radicalmente reduzidos por perdas por calor, outro fator que diminuiria a eficiência comercial de tais dispositivos é que nos laboratórios há um controle rigoroso de tensão aplicada obtendo assim a corrente desejada ocasionando na potência nominal do dispositivo, tal controle é importante por causa de um fenômeno chamado “queda de eficiência” que é quando a tensão ultrapassa determinada faixa de corrente sendo assim por mais que obtemos um maior brilho o aquecimento também aumenta desgastando mais rapidamente o LED.

Normalmente quando se deseja uma iluminação mais eficiente aumenta-se o número de componentes e não a corrente sobre cada um deles, sobre cada tipo de LED e de aplicação deve ser feito um estudo para descobrir qual a melhor faixa de corrente que podemos aplicar para que tenhamos uma boa relação de iluminação eficiência e é claro longevidade do material.

CORES E MATERIAIS:

Podemos obter diversas cores com a variedade que temos de semicondutores e de materiais para a dopagem, ou até mesmo um revestimento como é feito em lâmpadas fluorescentes, por exemplo, o LED branco costuma ser um emissor azul com uma camada de fósforo dando assim a cor branca, levando em conta esses fatores atualmente temos LEDs que emitem as seguintes cores: Vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, violeta, roxo, rosa e branco. E também temos os que emitem radiação infravermelha e ultravioleta.

LEDs azuis foram descobertos na década de 70 porém só chegaram a ser comercialmente viáveis em 89, para tal foi utilizado um semicondutor de carboneto de silício, porém ele tinha uma eficiência muito baixa, mas emitia a luz na cor azul sendo suficiente para indicadores ou simples estética e aparência de alguns aparelhos, não tendo outros grandes usos até mais tarde na década de 90 quando os LEDs azuis começam a ser amplamente utilizados e foi criado o primeiro LED azul de alto brilho usando nitreto de gálio como semicondutor, com o brilho maior e

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maior eficiência os LEDs azuis passaram a ganhar importância comercial e consequentemente tiveram sua eventual redução de custo. Com nitretos contendo alumínio podemos alcançar comprimentos de onda ainda menores como o violeta e o ultravioleta.

O LED branco, o mais utilizado para projetos de iluminação, tem duas formas básicas de ser obtido. Um desses métodos é pelo sistema RGB, o sistema RGB consiste em pegar três cores, o vermelho, verde e azul e mistura-los para se obter outras cores, o principio do RGB é sempre o mesmo ele está presente em várias áreas, em linguagens de programação existe uma função RGB que dependendo da proporção de cada cor que você adiciona você obtém uma cor diferente, isso acontece pois essas três cores especificas são a primeira, a última e a cor do meio do espectro de cores assim temos os comprimentos de onda inicial, médio e final, por isso são chamadas de três cores primarias, misturando-os forma-se um espectro de luz branca. Os LEDs brancos que usam o método RGB são também chamados de multi-color White LEDsou simplesmente RGB LEDs, o uso deles é um pouco mais complicado, pois é necessário um circuito especifico para controlar a mistura das cores já que como já visto anteriormente o cada LED tem uma própria faixa de ativação, esse LED é extremamente interessante pois pode-se obter outras cores também, com as devidas limitações graças a faixa de tensão de ativação de cada um deles.O problema do RGB vai além da necessidade de um circuito de comando mais elaborado, ele também apresenta uma queda de emissão exponencial com o aumento da temperatura o que além de reduzir a eficiência e vida útil do equipamento também atrapalha a estabilidade das cores, ou seja por mais que na teoria nos podemos obter uma faixa muito grande de cores na pratica isso não acontece, mas ele já é aplicado em alguns celulares como luz de notificação já que a variação de temperatura varia muito pouco nesses aparelhos e são eletrônicos que torna fácil um circuito de comando para controlar a cor.

LEDs a base de fósforo também são muito utilizados para se obter a luz branca principalmente através da luz azul onde é realizado um revestimento parecido com o que acontece nas lâmpadas fluorescentes. Tais dispositivos tem outra perda de eficiência além do calor que é problemas na degradação do fósforo e sua eficiência luminosa depende da distribuição espectral da saída e é claro da onda de entrada também. Normalmente o revestimento é feito com fósforo amarelo em um emissor azul nesse caso a eficiência luminosa chega a aumentar de 3 a 5 vezes graças a maior sensibilidade do olho humano a luz amarela do que para luz azul. Outra forma de se obter a luz branca é revestir LEDs que emitem uma luz violeta porém quase ultra violeta, eles são chamados de near-ultraviolet (NUV), com um composto de fósforo assim emitindo luz azul e vermelha, e também temos adição de cobre e alumínio dopado com sulfeto de zinco e este emite luz verde, esse método é menos eficiente que o método da luz azul porém a luz tem melhores características espectrais o que é necessário em determinadas aplicações principalmente em aplicações laboratoriais.

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TAMANHOS E TIPOS:

Existem três principais tipos de LED o miniatura, o de tamanho médio e o de alta potência. O miniatura varia de 1 a 20 mA é aplicado em grande maioria em eletrônicos como celulares, luzes indicadoras de televisões, rádios, micro-ondas diversos aparelhos que não necessitam de uma grande luminosidade. Devido ao pequeno porte e as pequenas quantidades presentes na sua composição ele é muito sensível a correntes pouco mais altas, portanto o uso do resistor de proteção é indispensável mesmo para fontes pequenas como as de 5 V.

Os LEDs de tamanho médio são mais aplicados em situações industriais como em iluminação de painéis, luzes de emergência, luzes de aviso como a luz traseira do carro ou também as luzes de semáforos. Normalmente são projetados para suportarem correntes mais altas que 100 mA ou no mínimo próximas a esse valor, esse aumento no suporte a tensão vem do aumento físico sendo assim mais metal é utilizado e o componente fica mais resistente a passagem de corrente e também ao aquecimento.

Também existem os LEDs de alta potência, que aguentam mais de 1 A, comparado com os anteriores ele chega a suportar 10 vezes mais corrente. Alguns desses LEDs chegam a emitir algumas centenas de lumens. Tais emissores devem ser montados com dissipadores de calor para evitar desgaste excessivo, sem o dissipador de calor um LED de alta potência irá queimar em poucos segundos, e um desses LEDs podem facilmente substituir uma lâmpada incandescente aumentando a eficiência luminosa e diminuindo o consumo, porém eles ainda são comercialmente caros, e o problema de serem projetados para corrente continua e a alimentação das redes são por corrente alternadas, sendo assim precisaríamos de retificadores para o substitui-lo por lâmpadas convencionais, como circuitos retificadores são simples e baratos há uma grande tendência de que o futuro da iluminação residencial seja dado por LEDs de alta potência substituindo as lâmpadas, porém tal processo pode ser demorado se levarmos em conta que mesmo as lâmpadas fluorescentes sendo muito mais econômicas e eficientes elas não são plenamente utilizadas em muitos países, a utilização de LEDs é algo que pode demorar algumas décadas, mas em tempos de saturação das redes elétricas e de uma grande preocupação ambiental é importante investir cada vez mais nessa tecnologia já que além da economia LEDs se utilizados em suas configurações nominais tem uma grande vida útil, contém materiais recicláveis e além disso tem uma tamanho reduzido se comparado a lâmpadas facilitando o descarte quando necessário.

Segurança:

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A maioria dos dispositivos que contém LEDssão seguros sobre todas as condições normais de uso. Porém os LEDs que emitem alto brilho especialmente se tiverem altos índices de radiação azul devem ser evitados em lugares muito frequentados por crianças, devido a sua elevada radiância e a sensibilidade da pele das crianças. Estudos mais profundos são necessários para saber sobre os efeitos e potenciais riscos a saúde, atualmente além dessa recomendação não há nenhuma outra restrição no uso dos LEDs. Em comparação a lâmpadas fluorescentes eles são vantajosos por não conter mercúrio, porém eles contém alguns outros metais perigosos como chumbo e arsênio, as quantidades são reduzidas e normalmente bem abaixo dos padrões de segurança das diferentes agências nacionais de cada país, mas deve-se sempre lembrar disso pois o descarte correto de dos LEDs assim como o de qualquer outro componente eletrônico deve ser feito em local adequado para evitar grandes danos ambientais.

APLICAÇÕES DO LED:

Aqui descrevemos brevemente as principais aplicações do LED.

AS TELEVISÕES DE LED:

As novas televisões são iluminadas por um arranjo de LEDs. A parte de

iluminação é construída por uma matriz bidimensional de LEDs. Os pontos da matriz

podem ser identificados digitalmente através de métodos de endereçamento, o que

permite a modulação da amplitude de luz, tanto na vertical quanto na horizontal da

matriz. A montagem através de uma matriz permite a iluminação diferenciada de

uma área, em relação às outras consequentemente o contraste dinâmico (é a

relação de amplitude entre zonas claras e escuras) será muito melhor.

O MOUSE ÓPTICO:

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Os LEDs proporcionaram uma melhora no mouse. Atualmente, os mouses

são óticos. Este tipo de mouse possui um diodo emissor de luz, sua luz é refletida

pela superfície para um sensor de movimento.

OLED:

Existe também outro tipo de LED, o OLED (Organic Light-EmittingDiode). O

que diferencia o LED do OLED é que o último é um composto liquido, no qual são

usados polímeros contendo substâncias orgânicas que brilham ao receber um

impulso elétrico, que pode ser “impresso” sobre diversos tipos de superfície. O

OLED possibilita uma melhor fidelidade de cores, melhor ângulo de visão e consumo

elétrico mais baixo o que o tornou o substituto de iluminação no LCD das telas dos

smartphones, porém a quantidade de iluminamento é menor se comparado o do

LED convencional.

A tela OLED é instalada no meio de duas placas de vidro, com toda luz sendo

emitida pela tela aumentando o aproveitamento da luz.

OPTOACOPLADOR:

Um acoplador ótico (também chamado isolador ótico ou isolador com

acoplamento ótico) combina um LED com um fotodiodo num encapsulamento único.

Ele tem um LED no lado da entrada e um fotodiodo no lado da saída. A fonte de

tensão da entrada e o resistor em série estabelecem uma corrente através do LED.

Portanto, a luz do LED incide sobre o fotodiodo, e isso estabelece uma corrente

reversa no circuito de saída. Essa corrente reversa produz uma tensão no resistor

de saída. A tensão na saída é igual à tensão da fonte de saída menos a tensão no

resistor.

Quando a tensão na entrada varia, a intensidade de luz também varia. Isso

significa que a tensão na saída varia segundo a variação da tensão na entrada. É

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por isso que a combinação de um LED com um fotodiodo é chamada acoplador

ótico. Esse dispositivo pode acoplar um sinal de entrada para um circuito de saída.

A principal vantagem de um acoplador ótico é o isolamento elétrico entre os

circuitos de entrada e de saída. Com um acoplador ótico, o único contato entre a

entrada e a saída é o feixe de luz. Por isso, é possível obter um isolamento resistivo

entre os dois circuitos da ordem de megaohms (106 Ω). Um isolamento desse tipo é

útil em aplicações de alta tensão nas quais os potenciais dos dois circuitos podem

diferir em vários milhares de volts.

Indicador de Sete Segmentos:

Contém sete LEDs com formato retangular. Cada LED é chamado segmento

porque ele faz parte do caractere indicado.

São incluídos resistores em série externos para limitar as correntes a níveis

seguros. Aterrando um ou mais dos resistores, podemos formar quaisquer dígitos de

O a 9. Um indicador de sete segmentos pode mostrar letras maiúsculas também,

como A, C, E e F, além das letras minúsculas b e d. Os equipamentos de

treinamento com microprocessadores usam sempre os indicadores de sete

segmentos, que mostram todos os dígitos de O a 9, mais as letras A, b, C, d, E e F.

Podem ser do tipo anodo comum, porque todos os anodos estão conectados

juntos, ou o tipo catodo comum, onde todos os catodos são conectados juntos.

Tecnologias de Produção de LEDs:

Atualmente são conhecidas três tecnologias distintas para a produção de

LEDs que se encontram em estágios de desenvolvimento. Em seguida são

apresentados os diferentes tipos de LED decorrentes da aplicação dessas

tecnologias.

Cristalinos:

Utilizam materiais semicondutores cristalinos. Foram os primeiros a ser

construídos, evoluíram já bastante ao longo dos anos e hoje são os mais eficientes.

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São utilizados em enumeras aplicações, que vão desde o simples indicador

luminoso até a iluminação pública e de interiores.

Orgânicos:

Este tipo de LEDs utiliza materiais semicondutores orgânicos. Costumam

denominar-se por OLEDs (Organic light-emittingdiodes, da nomenclatura inglesa).

São menos eficientes do que os cristalinos, mas possuem a vantagem de serem

mais leves e de poderem ser flexíveis quando o material usado é um polímero. A

sua principal aplicação, neste momento, é em ecrãs de pequenas dimensões.

Pontos quânticos:

Trata-se de uma tecnologia ainda muito recente e em desenvolvimento, mas os

envolvidos na pesquisa acreditam que possa vir a apresentar bons desempenhos no

futuro.

Esta tecnologia consiste em revestir um LED convencional (cristalino) de cor azul

com pontos quânticos (nanocristais semicondutores) que emitem brilho quando

estimulados por radiação na região azul do espectro. A sua eficiência é ainda

bastante inferior à dos LEDs convencionais, mas possuem a vantagem de se poder

produzir luz praticamente em qualquer região do espectro, ou seja, de qualquer cor.

BENEFÍCIOS NO USO DOS LEDS:

1. Maior vida útil: Dependendo da aplicação, a vida útil do equipamento é longa,

sem necessidade de troca. Considera-se como vida útil uma manutenção

mínima de luz igual a 70%, após 50.000 horas de uso

2. Custos de manutenção reduzidos: Em função de sua longa vida útil, a

manutenção é bem menor, representando menores custos.

3. Eficiência: Apresentam maior eficiência que as Lâmpadas incandescentes e

alógenas e, hoje, muito próximo da eficiência das fluorescentes (em torno de

50 lumens / Watt), mas este número tende a aumentar no futuro.

4. Baixa voltagem de operação: Não representa perigo para o instalador.

5. Resistência a impactos e vibrações: Utiliza tecnologia de estado sólido,

portanto, sem filamentos e vidros aumentando a sua robustez.

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6. Controle dinâmico da cor: Com a utilização adequada, pode-se obter um

espectro variado de cores, incluindo várias tonalidades de branco, permitindo

um ajuste perfeito da temperatura de cor desejada.

7. Acionamento instantâneo: Tem acionamento instantâneo, mesmo quando

está operando em temperaturas baixas.

8. Controle de Intensidade variável: Seu fluxo luminoso é variável em função da

variação da corrente elétrica aplicada a ele, possibilitando, com isto, um

ajuste preciso da intensidade de luz da luminária.

9. Cores vivas e saturadas sem filtros: Emite comprimento de onda

monocromático, que significa emissão de luz na cor certa, tornando-a mais

viva e saturada. Os LEDs coloridos dispensam a utilização de filtros que

causam perda de intensidade e provocam uma alteração na cor,

principalmente em luminárias externas, em função da ação da radiação

ultravioleta do sol.

10.Ausência de ultravioleta: Não emitem radiação ultravioleta sendo ideais para

aplicações onde este tipo de radiação é indesejada. Ex.: Quadros – obras de

arte etc...

11.Ausência de infravermelho: Também não emitem radiação infravermelho

fazendo com que o feixe luminoso seja frio.

12.Ao contrário das lâmpadas fluorescentes que tem um maior desgaste da sua

vida útil no momento em que são ligadas, nos LEDs é possível o

acendimento e apagamento rapidamente possibilitando o efeito “flash”, sem

detrimento da vida útil.

LED MOLECULAR:

Ninguém duvida que os dias da eletrônica molecular finalmente chegarão,

eventualmente como um passo rumo à atomotrônica. E esse caminho agora está

mais claro, graças ao trabalho de Gael Reecht e seus colegas do instituto

francês CNRS. Reecht criou o primeiro LED formado por uma única molécula.

O "ponto de luz" surge quando a corrente atravessa a molécula em um

sentido determinado - quando a polaridade é invertida, a luz emitida é

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desprezível -, comprovando que o LED molecular também é um diodo, como

seus irmãos maiores.

Além de representar um passo importante na criação de componentes

para um computador molecular do futuro, o LED molecular vai permitir o estudo

das interações fundamentais entre elétrons e fótons. Ainda do ponto de vista dos

estudos mais fundamentais, o componente torna-se uma nova ferramenta para

estudar fenômenos que ocorrem em uma escala na qual a mecânica quântica

tem precedência sobre a mecânica clássica.

Do ponto de vista mais imediato, o LED molecular pode permitir a melhoria

dos LEDs maiores, como os usados em aparelhos eletrônicos, isto porque o

politiofeno, que é uma molécula formada por hidrogênio, carbono e enxofre, é

usado para fazer alguns LEDs já comercializados.

Electroluminescence of a Polythiophene Molecular Wire Suspended between a Metallic Surface and the Tip of a Scanning Tunneling Microscope - Gael Reecht, FabriceScheurer, VirginieSpeisser, Yannick J. Dappe, FabriceMathevet, Guillaume Schull - Physical Review Letters.Vol.: 112, 047403.DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.047403.

OLED PLÁSTICO:

Pesquisadores canadenses desenvolveram o mais eficiente LED orgânico

(OLED) já construído sobre um substrato plástico. Essas minúsculas lâmpadas

flexíveis são promissoras para praticamente tudo, das telas flexíveis à

iluminação de ambientes, vários celulares e leitores de livros eletrônicos já

utilizam telas de OLEDs, estes equipamentos, contudo, ainda

não conseguiram tirar proveito de uma das maiores vantagens dos OLEDs, que é

sua flexibilidade.

Isto porque os LEDs orgânicos com desempenho aceitável ainda são

fabricados em substratos de vidro dopados com metais pesados, o que

necessário para aumentar seu brilho e sua eficiência.

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Zhibin Wang e Michael Helander, da Universidade de Toronto, agora

demonstraram os primeiros OLEDs de alta eficiência fabricados sobre plástico.

Em vez de utilizar um substrato inteiro feito com um material com alto índice de

refração para canalizar a luz para fora, os pesquisadores inseriram uma fina

camada entre o substrato e o OLED, esta camada de alto índice, feita de

pentóxido de tântalo (ta2O5), e com algo entre 50 e 100 nanômetros de

espessura, apresentou praticamente o mesmo efeito que a técnica tradicional

com vidro. Seus protótipos alcançaram uma eficiência quântica máxima de 63%

para a luz verde, e um nível sustentável de 60% a 10.000 candelas por metro 2 -

um recorde mundial, muito próximo dos OLEDs em bases de vidro já presentes

no mercado, o que abre a perspectiva para a fabricação de telas flexíveis em

curto prazo.

Além de ser mais barato, o material plástico pode ser mais facilmente

fabricado em formatos variados. Então, não se impressione se, em um futuro

próximo, você começar a perceber que as telas não precisam ser sempre

quadradas ou retangulares.

Unlocking the Full Potential of Organic Light-Emitting Diodes on Flexible Plastic - Z. B. Wang, M. G. Helander, J. Qiu, D. P. Puzzo, M. T. Greiner, Z. M. Hudson, S. Wang, Z. W. Liu, Z. H. Lu - Nature Photonics - 30 October 2011.Vol.: Published online.DOI: 10.1038/nphoton.2011.259.

PAPEL LUMINOSO:

O paquistanês Gul Amin, atualmente na Universidade Linkoping, na

Suécia. Desenvolveu uma técnica que permite que LEDs brancos sejam

fabricados diretamente sobre papel ou outras fibras.

Os nanoLEDs, que emitem uma luz branca muito pura, foram construídos

com minúsculas barras de óxido de zinco, depositadas juntamente com um

polímero condutor, diretamente sobre uma folha de papel. O pesquisador

demonstrou também que é possível fabricar os nanoLEDs por impressão. Nesse

experimento, ele usou um papel de parede comum.

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Pesquisadores criaram recentemente uma nova categoria de LEDs, ainda

menores e mais eficientes que os LEDs comuns, ao descobrir que nanofios de

óxido de zinco poderiam emitir luz.

O papel mostrou-se um substrato perfeito, além de abrir caminho para

uma grande variedade de aplicações práticas imediatas.

O papel deve ser inicialmente recoberto com uma camada protetora muito

fina de uma resina chamada cicloteno, tornando-se impermeável, a seguir são

depositados os componentes ativos, uma malha de nanofios de zinco, dispersos

em uma fina camada do polímero PFO (polidietilfluoreno).

Piezoelectric power generation from zinc oxide nanowires grown on paper substrate. - M. Y. Soomro, I. Hussain, N. Bano, O. Nur, M. Willander - Physica - Status Solidi.Vol.: Article first published onlineDOI: 10.1002/pssr.201290002

Conclusão

O LED é um dos componentes eletrônicos mais utilizados no mundo da

eletrônica, podendo ser utilizado na formação dos números em relógios digitais, na

transmissão de dados através de controles remotos , quando agrupados podem

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formar a iluminação de televisões, na iluminação residencial, comercial ou industrial,

no mercado médico-hospitalar, na sinalização automotiva ou viária, em

eletrodomésticos da linha branca, na arquitetura ou em locais de difícil manutenção

ou acesso.

Como tudo o que conhecemos, o LED não traz somente vantagens. Por exemplo, a dependência de componentes importados. Apesar de no Brasil já existirem varias empresas que fabricam LED, ainda dependemos bastante da importação de componentes. Além disso, a mão de obra necessária nessa fabricação e desenvolvimento é muito especifica, já que envolve diversas áreas da eletrônica, muitas delas pouco exploradas por profissionais brasileiros. Ainda podemos observar uma desvantagem em relação ao custo.Como se trata de uma nova tecnologia bem mais nova, o custo se comparado com outras fontes de iluminação é notavelmente mais alto.

Apesar disso tudo, as vantagens do LED que podemos observar nesse trabalho nos permitem concluir que é uma tecnologia que veio para ficar, e a cada dia se torna mais viável sua utilização. Algumas aplicações, principalmente referentes a nanotecnologia, só foram e serão possíveis utilizando-se LEDs.

Bibliografia:

http://paginas.fe.up.pt/~ee03096/index_ficheiros/Page1196.htm

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desvantagens