Neste artigo o autor faz um tour pela história dos LEDs que termina com o uso dessa tecnologia em televisores. Também explica os benefícios dos LEDs e suas desvantagens no mercado atual.Por: Yisell Hernandez*
Como analisar e prever o futuro das tecnologias emergentes sem se perder na ilusão de algo novo e cativante? Como chegar ao raciocínio lógico e observar o futuro do ponto de vista do usuário final, sem elevar as funções a um nível inatingível? Para isso, temos que começar aprendendo com o passado e a história dessa tecnologia e sua evolução industrial e comercial. Neste artigo tentaremos analisar a tecnologia LED (Light Emiting Diodes), suas implicações e seus usos mais comuns até hoje.
Um pouco de história
Diodos emissores de luz são semicondutores que funcionam quando os elétrons se combinam de tal forma que a energia da luz nasce na forma de fótons. Este efeito é chamado de eletro-iluminação e a cor da luz corresponde à energia que o fóton emite que, por sua vez, é determinada pelo espaço dentro do semicondutor onde os elétrons estão localizados.
Complicado, não é? Para não entrar em mais detalhes físicos, apenas resumiremos que o efeito eletro-iluminador foi descoberto pela rodada britânica de H. J. Round of Marconi Labs em 1907, embora mais tarde o russo Oleg Vladimorich Losev tenha relatado sua criação de LEDs em 1927; a tecnologia não era praticamente visível até 1962 graças ao professor Nick Holonyak enquanto trabalhava como cientista de pesquisa na General Electric. O professor e engenheiro físico da Universidade de Illinois, é reconhecido como o pai do LED desde então e faz parte do NIHF (National Inventors Hall of Fame). Em 1968, a HP (Hewlett Packard) implementou a tecnologia nas primeiras calculadoras eletrônicas portáteis.
Mais de 30 anos depois, o professor e engenheiro Shuji Nakamura alcançou o primeiro LED azul de alta intensidade, e embora a tecnologia fosse uma mega descoberta, a controvérsia foi causada pelo processo multimilionário que o professor levantou contra a Nichia Corp por não ter pago a quantia acordada em seu bônus anual por sua descoberta.
Tipos de LEDs
As cores LED também correspondem aos seus usos mais comuns. Entre as cores existentes estão vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, violeta, ultravioleta, infravermelho e branco. LEDs azuis e ultravioletas originalmente não tinham muito uso devido à sua baixa capacidade de emitir luz, atualmente você as encontra nas famosas lâmpadas pretas, comumente usadas para encontrar traços de microrganismos que são fotosensíveis e, portanto, emitam luz quando iluminados com tais lâmpadas.
No caso de LEDs vermelhos, verdes e azuis ou também chamados de LEDs RGB (Vermelho, Verde, Azul), esses diodos são usados para iluminação LCD que precisam ter alta precisão em sua gama de cores, a vida útil dos LEDs RGB pode diminuir rapidamente se eles estiverem expostos a altas temperaturas e o nível de cores pode diminuir substancialmente.
Um dos LEDs mais usados atualmente para a iluminação de LCDs são brancos, que normalmente requerem um processo de pigmentação com fósforo amarelo que lhes dá aquele tom de iluminação branca. Os LEDs comumente usados para este processo de revestimento são os azuis. Esse processo pode aumentar o grau de iluminação, mas tem suas desvantagens a longo prazo, causando a degradação do fósforo e, portanto, a iluminação final do LCD ou da lâmpada, além de encurtar o ciclo de vida do LED. Mas não se preocupe na próxima vez que for comprar um monitor ou TV LED LCD, já que existem estudos e vários métodos para otimizar a eficiência dos LEDs brancos.
LED e LCDs.
Após a aparição no mercado de TVs e monitores LED (assim como portáteis com telas led), os consumidores caíram em um buraco negro de confusão sobre a implementação de LEDs em seus novos equipamentos. A maioria das pessoas acha que uma tela LED não é LCD e vice-versa; o equívoco faz parte das estratégias de comunicação de empresas que não se preocupam em educar seus consumidores para adquirir o melhor produto ou aquele mais próximo de suas reais necessidades.
O mito é muito fácil de desmascarar, a tecnologia LED é uma tecnologia de iluminação, enquanto o LCD (display de cristal líquido) é uma tecnologia de exibição que usa algum método de iluminação para exibir a imagem. O uso de lâmpadas frias, CCFL (luzes fluorecentas de cátodo frio) tem sido o mais comum desde que as telas de CRT foram quase totalmente deslocadas do mercado.
Telas LCD usam iluminação traseira incluída dentro de seus equipamentos, LED é a nova alternativa de iluminação que muitas empresas estão usando em seus LCDs. Outra grande confusão está na posição da iluminação LED, pois ela pode ser localizada na parte traseira do LCD ou nas bordas da tela, obviamente isso tem um impacto no preço final, eficiência, contraste final da imagem e configurações dinâmicas de brilho em imagens em movimento. O LED localizado nas bordas também determina a espessura do equipamento, com a qualidade de fazer as telas mais leves e finas do mercado. Mas se você está procurando por melhor qualidade de imagem e nitidez, então a iluminação traseira "Full Array" é sua melhor aposta, embora a um preço ligeiramente mais alto.
Por que o LED é melhor
A iluminação LED oferece muitos benefícios, os mais populares são a eficiência na economia de energia elétrica, a redução de custos na produção, pois não precisam de filtros coloridos como sistemas de iluminação tradicionais, e o fator de tamanho (menos de 2mm) reduz o custo dos materiais utilizados na produção para o equipamento final. Outras vantagens incluem que eles são ambientalmente conscientes e não contêm substâncias tóxicas como o mercúrio.
Os LEDs irradiam pouco calor na forma infravermelha, que mantém uma sala com alguns monitores LED muito mais ventilados do que com monitores LCD CCFL. O ciclo de vida é mais longo, dependendo da cor e da temperatura ambiente a que estão expostos, o ciclo varia entre 35.000 e 50.000 horas de uso. Os LEDs também são mais resistentes a gotas ou choques do que outros tipos de lâmpadas tradicionais. Uma das vantagens que influencia a popularidade de sua implementação em telas LCD, é o fato de que eles ligam e desligam em micro segundos e a flutuação da luz pode ser moderada dinamicamente, benefício que ajuda a controlar o contraste do preto e branco em imagens em movimento, evitando assim sombras e pixels fantasmas, muito comum em telas LCD antigas.
Como todas as coisas boas, o LED também tem suas desvantagens. Um deles afeta o bolso dos usuários finais, uma vez que o custo por lúmen, embora tenha caído nos últimos anos, ainda é maior do que o da CCFL. Outra coisa a ter em mente é a temperatura, já que a vida útil do LED sofre muito em ambientes extremamente quentes. A última implicação negativa está na saúde de nossos olhos, devido à exposição da retina a altos graus de radiação fotoquímica; mas esta última tese ainda não foi testada e as normas de segurança ainda não foram estabelecidas.
OLED e o futuro
Outra das muitas confusões causadas pelo termo "True LED" é a tecnologia OLED e seus usos. O OLED (Organic Light Emitting diodos), nascido da experimentação de Martin Pope, injetando elétrons em cristal líquido orgânico, foi em 1960 e desde então a técnica foi polida e as variações na implementação do OLED aumentaram desde o PLED, usado em relógios digitais, muito famoso nos anos 80. Novas técnicas como TOLED, LED transparente, podem ser usadas para telas expostas a muita luz solar; o SOLED, LED sobreposto" de três cores primárias, permite o aumento da gama de cores e a redução dos espaços entre pixels.
O OLED pode ser o futuro além do futuro do LED como uma alternativa de iluminação. É o futuro de exposições comerciais flexíveis e leves, a solução para a verdadeira mobilidade tecnológica. Os OLEDs podem ser impressos por impressoras laser ou "Ink-Jet" em certos tipos de folhas flexíveis que se assemelham ao papel, isso teoricamente seria mais econômico do que a produção de LCD. O problema atual está no custo dessas folhas, embora soluções que possam melhorar o custo e aumentar a produção já estejam sendo consideradas.
O futuro está em LED orgânico ou não, em qualquer uma de suas formas e usos mais comuns. O OLED levaria a indústria eletrônica a se reinventar depois que novas técnicas de pixels auto-iluminadores exigem novas tecnologias de alta resolução, para ler esse jornal dinâmico enquanto muda a cor de suas roupas quando você sai do escritório e vai para o restaurante mais próximo, depois que o mapa do visor do seu carro marcou as rotas mais rápidas. Não há dúvida de que, embora certas corporações, governos e a falta de boas regulamentações ambientais impeçam o avanço da tecnologia, o futuro estará sempre ao virar da esquina.
*Yisell Hernandez é gerente de marketing de produtos da LG Electronics Miami, EUA.
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