HISTORIA DE LA ILUMINACIÓN LED

Breve historia de los tipos de iluminación previos

Los primeros sistemas de iluminación comercializados basados en la corriente eléctrica fueron patentados por el archiconocido inventor estadounidense Thomas Alva Edison hace 140 años, en 1880 (a pesar de no ser el primero en inventar y patentar sistemas similares). Estas bombillas, conocidas como bombillas incandescentes de filamento de carbono (más adelante sustituidos por filamentos de tungsteno, también llamado wolframio), a pesar de ser obviamente un gran descubrimiento en su época, presentaban muchas limitaciones que han provocado que a lo largo de los años, se hayan ido sustituyendo por otros sistemas lumínicos más eficientes. 

Los principales problemas de las bombillas incandescentes son por un lado su baja vidal útil, ya que la media de las bombillas comerciales es de 1000 horas, y sobre todo, su ineficiencia. Solamente un 10% de la energía eléctrica consumida por ellas es aprovechada y convertida en luz, mientras que el 90% restante se desprende en forma de calor. 

Por tanto, en 1959 empezaron a comercializarse unas bombillas más eficientes con el objetivo de sustituirlas, las halógenas. Estas son una evolución de las bombillas incandescentes tradicionales, que también cuentan con un filamento de tungsteno, esta vez envuelto por un gas inerte y una pequeña cantidad de halógeno (yodo o bromo). Pero estas bombillas, aunque más eficientes y duraderas que las incandescentes, estaban lejos de ser la solución.

Aunque la iluminación fluorescente, basada en el uso de vapor de mercurio, fósforos, gases inertes y filamentos de tungsteno, fue comercializada antes que la halógena, en forma de tubos y luminarias desde 1938, no se consiguió adaptar esta tecnología al tamaño de bombillas y lámparas hasta los años 70, empezando a venderse los primeros modelos en los años 80. De nuevo, este sistema de iluminación presenta una eficiencia y duración mayor que las anteriores, aunque presentando un gran problema de contaminación debido al vapor de mercurio que contienen. 

Como se ha mencionado anteriormente, estos tres tipos de iluminación presentan grandes problemas, especialmente las dos primeras. De hecho, en busca de una gran mejora de la eficiencia energética, de la calidad de la iluminación y de una gran disminución de la contaminación, entre los años 2009 y 2012, fueron prohibidas escalonadamente la fabricación y distribución de los distintos tipos de bombillas incandescentes tradicionales en la Unión Europea, mediante la Directiva 2009/125/CE. Y unos años después, entre 2016 y 2018, siguiendo las directrices del Reglamento (UE) 2015/1428, se prohíbe también la fabricación y distribución de bombillas y lámparas halógenas (excepto unos pocos modelos de bajo consumo). 

Por otro lado, las luces fluorescentes se siguen comercializando, pero cada vez su venta y uso se ve cada vez más y más relegada por otro sistema de iluminación con un consumo energético menor, un aprovechamiento energético y una duración mayores, y muchísimo menos contaminantes. Sí, estamos hablando de la gran apuesta del presente y del futuro, la iluminación LED.

Origen y Expansión de la Iluminación LED

Para hablar de los orígenes de la iluminación LED, debemos remontarnos más de 100 años en el pasado. Fue en 1907, el ingeniero inglés Henry Joseph Round, quién reportó por primera vez la existencia de la electroluminiscencia, fenómeno en el que se basa la iluminación LED actual. Sin embargo, se determinó que este descubrimiento no tendría ningún uso práctico, y se dejó de lado durante décadas. A lo largo de los años siguientes, especialmente desde los  50, se llevaron a cabo varios descubrimientos e incluso alguna patente relacionadas con la electroluminiscencia, pero no fue hasta los años 60 que se patentaron los primeros productos basados en esta tecnología.

Estos LEDs "primitivos" en inicio solamente emitían luz en el espectro infrarrojo, es decir, fuera del espectro visible. Aún así, estas invenciones empezaron a aplicarse y a comercializarse, y pocos años después en el mercado les acompañaron las primeras luces LED en el espectro visible, de color rojo, tras ser desarrolladas en 1962 por Nick Holonyak, Jr., considerado en la actualidad el padre del diodo emisor de luz visible. Debe aclararse que estos LEDs, que hasta finales de los 60 eran extremadamente caros, no se empleaban todavía como bombillas o lámparas, sino que se usaban como indicadores, para emitir señales en equipos de laboratorio, televisores, calculadoras, relojes o teléfonos, producidos en masa desde 1968. 

En 1972 se desarrollaron las primeras LED amarillas, y ese mismo año llegó el descubrimiento que impulsó el avance de esta tecnología, por medio de Herb Maruska, Wally Rhines, Jacques Pankove y Ed Miller, las primeras LED azules, y con ellas violetas y verdes. Fueron patentadas dos años después, pero que no se empezaron a comercializar hasta 1989. Se trataba aún así de productos muy ineficientes, pero prometedores, por lo que cada vez se investigó más en la materia. Se buscaba conseguir una luz blanca, algo que de primeras se logró combinando LEDs individuales azules, rojos y verdes, ya que un espectro formado por los tres colores es percibido como blanco al ojo humano, pero los resultados no convencían por completo. 

Finalmente, mediante la combinación de LEDs azules con fósforos que por fluorescencia producían luz roja y verde, se desarrollaron los primeros LEDs blancos. Los originales eran altamente ineficientes y costosos, pero en pocos años, gracias a importantes avances en óptica y ciencia de los materiales, y en la aparición de otras tecnologías de semiconductores, se dieron aumentos colosales en su eficiencia y se redujo inmensamente su coste. De esta forma, a lo largo de los últimos años, la iluminación LED se ha consolidado como la más eficiente, económica y duradera, sobrepasando y sustituyendo cada vez más a los sistemas usados hasta el momento.