INTEGRANTES: ¶Patricio Cartuche ¶Rubén L. Lara ¶Jorge Magallanes ¶Marco A. Villavicencio CONTENIDO: ¶Luz Incandescente Luz IncandescenteLuz Incandescente.

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2 INTEGRANTES: ¶Patricio Cartuche ¶Rubén L. Lara ¶Jorge Magallanes ¶Marco A. Villavicencio CONTENIDO: ¶Luz Incandescente Luz IncandescenteLuz Incandescente ¶Luz Fluorescente Luz FluorescenteLuz Fluorescente ¶Luz de Neón Luz de NeónLuz de Neón ¶Luces LED Luces LEDLuces LED

3 INTEGRANTES: ¶Patricio Cartuche ¶Rubén L. Lara ¶Jorge Magallanes ¶Marco A. Villavicencio CONTENIDO: ¶Luz Incandescente Luz IncandescenteLuz Incandescente ¶Luz Fluorescente Luz FluorescenteLuz Fluorescente ¶Luz de Neón Luz de NeónLuz de Neón ¶Luces LED Luces LEDLuces LED

4 La incandescencia Todos los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación electromagnética. Mientras más alta sea su temperatura mayor será la energía emitida y la porción del espectro electromagnético ocupado por las radiaciones emitidas. Si el cuerpo pasa la temperatura de incandescencia una buena parte de estas radiaciones caerán en la zona visible del espectro y obtendremos luz

5 Swan y Edison, (1878- 1883), realizaron ensayos con filamentos metálicos e incluso con otros de procedencia vegetal como algodón o fibra de bambu carbonizado. Bajo rendimiento No permanecía constante 1905, se utilizo carbón metalizado generando aproximadamente 4 lúmenes por Vatios 1905-1909 filamentos metálicos, inicialmente con Os Ta y finalmente con W

6 Bombillas halógenas La lámpara halógena es considerado un avance tecnológico de las incandescentes convencionales, su diferencia se encuentra en el gas del interior (Br, I) y en la ampolla, debido a que la temperatura en el interior es más elevada. Esto implica una reducción del tamaño y la envoltura está hecha de cuarzo.

7 Historia El fenómeno fluorescente se había conocido durante mucho tiempo, pero las primeras lámparas fluorescentes se desarrollaron en Francia y Alemania en la década de los 30. En 1934 se desarrolló la lámpara fluorescente en los Estados Unidos. Esta ofrecía una fuente de bajo consumo de electricidad con una gran variedad de colores. La luz de las lámparas fluorescentes se debe a la fluorescencia de ciertos químicos que se excitan por la presencia de energía ultravioleta. La primera lámpara fluorescente era a base de un arco de mercurio de aproximadamente 15 watts dentro de un tubo de vidrio revestido con sales minerales fluorescentes (fosforescentes). La eficiencia y el color de la luz eran determinados por la presión de vapor y los químicos fosforescentes utilizados. Las lámparas fluorescentes se introdujeron comercialmente en 1938, y su rápida aceptación marcó un desarrollo importante en el campo de iluminación artificial. No fue hasta 1944 que las primeras instalaciones de alumbrado público con lámparas fluorescentes se hicieron.

8 Lámparas fluorescentes El fluorescente consta de un tubo de descarga relleno de un gas inerte (argón) y una pequeña cantidad de mercurio en ambas formas, líquida y vapor. En cada extremo del tubo va alojado un electrodo generalmente de wolframio sellado herméticamente. Los filamentos del electrodo al calentarse generan electrones para ionizar el argón que llena el tubo, formando un plasma que conduce la electricidad. Este plasma excita los átomos de mercurio que, como consecuencia, emiten luz visible y ultravioleta (la mayor parte se muestra como ultravioleta).

9 El interior del tubo está recubierto por una mezcla de polvos fluorescentes. Estos polvos convierten la radiación ultravioleta de la descarga de mercurio en otras longitudes de onda más largas, de manera que sean visibles. Lámparas fluorescentes Según el tipo de luz deseada (más azul o más naranja) se usará un tipo de recubrimiento de fósforo u otro, por lo que las lámparas fluorescentes tienen gran cantidad de aplicaciones distintas. Básicamente, encontramos en el mercado fluorescentes en tres tonalidades básicas según su temperatura del color: blanco cálido, blanco frío o industrial y luz de día

10 Lámparas de vapor de mercurio de alta presión Las lámparas de vapor de mercurio (HQL) se utilizan habitualmente como fuentes de luz para la iluminación de calles y fábricas, debido a sus reducidos costes de inversión. Tubo de descarga: es un tubo de cuarzo para soportar altas presiones y temperaturas. En su interior hay dos electrodos en los extremos de wolframio o tungsteno con cavidades rellenas de un material que facilita la emisión de electrones. También lleva un electro auxiliar que está conectado a uno de los electrodos principales y conectado al otro por medio de una resistencia de valores entre 10-30kΩ. El tubo está relleno de un gas inerte (argón o neón) que ayuda a originar la descarga y una dosis adecuada de mercurio que se vaporiza cuando la lámpara está en pleno funcionamiento.

11 Ampolla exterior: es de vidrio endurecido y soporta temperaturas de 350ºC aproximadamente. Su misión es proteger el tubo de descarga y todos los soportes. Está relleno por un gas inerte, argón o nitrógeno, que ayuda a evitar la oxidación de los elementos metálicos. Casquillo: tiene la función es sellar la ampolla y conectar la tensión de línea a los electrodos del tubo de cuarzo. Debe llevar un balasto en serie con los electrodos.

12 Como funciona un tubo fluorescente

13 Propiedades Iluminación: Las lámparas fluorescentes tienen un rendimiento luminoso que puede estimarse entre 50 y 90 lúmenes por vatio (lm/W). La luminosidad de la lámpara depende no solamente del revestimiento luminiscente, sino de la superficie emisora, de modo que al variar la potencia varía el tamaño, por ejemplo, la de 18 W mide unos 60 cm, la de 36 W, 1,20 m y la de 54 W 1,80 m. La vida útil: es también mucho mayor que la de las lámparas de incandescencia, pudiendo variar con facilidad entre 5000 h y más de 20 000 h, lo que depende de diversos factores, tales como el tipo de lámpara fluorescente o el equipo de la luminaria que se utilice con ella.

14 Color: hay en el mercado distintos modelos con diferentes temperaturas de color. Esta está comprendida generalmente entre los 3000 K y los 6500 K (del blanco frío a luz día cálido). Sin embargo, en la actualidad se pueden conseguir tubos con una amplia gama de temperatura de color

15 Origen “Los bariones son la espuma del mar de fotones donde habitamos. Su historia comenzó hace 13 700 millones de años, se juntaron para producir galaxias, se unieron en forma de moléculas y sus magníficas estructuras evolutivas son las responsables de la ciencia y el arte. Somos bariones retro que se formaron hace 13 700 millones de años, nuestros átomos son ese Universo” Julieta Fierro Supernovas “ Las supernovas tipo II producen reacciones termonucleares en la superficie, con la consiguiente creación de nuevos elementos de la tabla periódica. Casiopea A es una remanente de supernova tipo II. Las estrellas de más de ocho masas solares producen esta clase de supernovas que han formado todo el oxígeno y neón presentes en la totalidad del universo” Multiverso

16 RELATO DE UN DESCUBRIMIENTO “Cuando Ramsay accionó el conmutador de la bobina de inducción, él y Travers tomaron sendos prismas de visión directa, que siempre estaban a mano en el laboratorio, con la esperanza de ver en el espectro de gas en el tubo algunas líneas muy distintivas, o grupos de líneas. Pero no tuvieron necesidad de utilizar los prismas, porque el destello de luz carmesí que salía del tubo, totalmente inesperada, los tuvo fascinados durante algunos momentos”, el Neón William Ramsay

17 Tubos de descarga

18 Georges Claude Espectro Electromagnético

19 Espectro de emisión del Neón Espectro Visible

20 Espectro de emisión Cuando una sustancia (gas o vapor) se excita emite una coloración característica que se puede descomponer en un conjunto de “ colores ” llamado espectro de emisión Un electrón “ cae ” de una órbita en la que tiene mucha energía a otra donde tiene menos energía. El exceso energético lo emite como una onda de energía igual a la energía.

21 Espectro de absorción Cuando una radiación atraviesa un gas, este absorbe una parte del espectro, apareciendo unas líneas negras donde debería estar el color absorbido, así se origina un espectro de absorción Al recibir energía un electrón “ promociona ” de una órbita en la que tiene poca energía a otra donde tiene más energía. El defecto energético lo aporta la radiación externa

22 Espectro de emisión y absorción Espectro del Neón

23 Las Vegas Vladimir Navokov “La curiosidad se la puede definir como la insubordinación en su más pura forma”. Neonympha dorothea

24 La investigación comercial en la tecnología LED se inició en 1962, sobre todo en los laboratorios: Bell, Hewlett - Packard® ( HP ® ), IBM®, Monsanto®, y RCA® El trabajo sobre el fosfuro de arseniuro de galio ( GaAsP ) lo condujo HP y Monsanto para introducir los primeros LEDs rojos de 655 nm comercial en 1968

25 i1 Partes externas de un Led? 1.1 Difusor (1)1.1 Difusor 1.2 Casquillo (Gu10-Mr16-E27) (2)1.2 Casquillo 1.3 Disipador(3)1.3 Disipador 2 Partes internas de un Led 2.1 El chip (Ga-Si / 5mm) (4)2.1 El chip 2.2 Placa base (5)2.2 Placa base 2.3 Cable conductor (6 - 7)2.3 Cable conductor 2.4 Lente óptico2.4 Lente óptico 2.5 El driver (8)2.5 El driver 2.6 Disipadores de calor (9)2.6 Disipadores de calor

26 ¿Quién fabrica los LEDs? La producción mundial de LEDs es ahora alrededor de 4 mil millones de unidades al mes. Hace diez años, Japón era el productor principal de LED, y la salida de Taiwan era un poco más del 10 % de la demanda mundial. De acuerdo con el SIIT ( Servicio de Información de Tecnología Industrial ) de Taiwan, Taiwan produce actualmente alrededor de la mitad de la demanda mundial de sus más de 30 fabricantes de LED; Japón y los EE.UU., se registran como los siguientes fabricantes de LED más productivos. La mayoría de los fabricantes de LED son en realidad ensambladores y envasadores, de la compra de obleas o dados de fundiciones en Japón, EE.UU. y Taiwán. 5

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28 El 5 de julio de 2012 Seoul Semiconductors presentó el nPola LED -5 veces más brillante que el LED estándar. El nuevo LEDconsigue 500 lumen/w contra los 100 lumen/w obtenidos hasta aquel momento. Un adelanto muy importante que permite sustituir con ventaja las CLF. Para la producción de una lámpara LED que reemplaza a una bombilla de 60 W para el hogar, en general se utilizaban unos 10-20 LED antiguos. Para dar una idea, la misma intensidad lumínica a partir del nPola LED se podrá conseguir con sólo uno o dos LED nPola. La compañía coreana ha sido pionera también en otras tecnologías LED como, por ejemplo, las primeras soluciones LED de luz ultravioleta, capaces de eliminar bacterias y utilizadas en estaciones espaciales, o nPola, una bombilla LED capaz de emitir una luz 10 veces más potente con igual tamaño que otras bombillas LED convencionales Historia moderna sobre los LEDs dedicados a la iluminación tecnología TRI-R de Toshiba,TRI-R de Toshiba

29 Los LEDs de primera generación: Los primeros LEDs aplicados a la iluminación eran muy azulados, de baja intensidad, fabricados con materiales muy básicos y encapsulados en materiales que los hacían inestables y muy sensibles a altas temperaturas, cosa que los hacia poco duraderos y realmente malos para el uso prolongado como iluminación. LEDs de segunda generación: Los LEDs de segunda generación consiguieron una luz cálida, más parecida a la de las bombillas convencionales, su fabricación con mejores materiales y procesos más desarrollados consiguieron una durabilidad muy superior y una resistencia a altas temperaturas que los hizo ideales, dándolos a conocer mundialmente como bombillas multiled que sustituían perfectamente a las bombillas convencionales. LEDs COB de última generación ( chip on board ): El ultimo desarrollo en LEDs los LED cob, permite la colocación de múltiples LEDs en una sola placa base, cosa que permite un encapsulado general y no individual de los LEDs, mejorando su disipación, potencia y calidad de la luz mucho más uniforme y bien repartida.

30 Una pantalla OLED es un dispositivo monolítico, transistorizado que típicamente consiste en una serie de películas delgadas orgánicas intercaladas entre dos películas delgadas, los electrodos conductivos. Los materiales orgánicos y la estructura que los forman determinen los rasgos característicos del dispositivo: Larga duración, colores nítidos y bajo consumo. Básicamente esta tecnología se basa en una matriz de diodos LED Orgánicos. Estos diodos LED se caracterizan por su bajo consumo y su elevado rendimiento. En la actualidad también existen diodos LED Orgánicos para aplicaciones diversas, alumbrado, señalización, decoración. El Sistema O-LED (Organic LightEmitting Diode) LCD

31 Principio de funcionamiento: Se aplica voltaje a través del OLED de manera que el ánodo es positivo respecto del cátodo. Esto causa una corriente de electrones que fluctúa en este sentido. Así, el cátodo da electrones a la capa de emisión y el ánodo lo hace en la capa de conducción. Seguidamente, la capa de emisión comienza a cargarse negativamente, mientras que la capa de conducción se carga con agujeros. Las fuerzas electroestáticas atraen a los electrones y a los agujeros, los unos con los otros, y se recombinan (en el sentido inverso de la carga no habría recombinación y el dispositivo no funcionaría). Esto sucede más cercanamente a la capa de emisión, porque en los semiconductores inorgánicos los agujeros son más movidos que los electrones. Finalmente, la recombinación causa una emisión de radiación a una frecuencia que está en la región visible, y se observa la luz en un color determinado. OLED -Diodo orgánico de emisión de luz

32 Ventajas y desventajas de los Sistemas de iluminación Tipo de lucesVentajasDesventajas Incandescente- Genera calor - Bajo costo - Mayor consumo de electricidad - Bajo índice de reproducción cromática Fluorescente- Consume poca electricidad respecto a las incandescentes - Contaminante por el vapor de Hg Neón- Luz muy brillante- Funciona solo con 12v - Mayor costo - El haz de luz no viaja muy lejos Led- Brillo máximo de inmediato Eficiencia del 95% 40000 -100000 hr - Necesita un transformador

33 Ventajas Comparativas No se requiere el uso de filtros, por lo que se evita reducir la eficiencia de la luminaria, puesto que el LED ya brinda el color deseado. El color de la luz del LED depende de los materiales internos de éste; los LEDs azules están compuestos por diferentes materiales en comparación a los LEDs verdes. Podemos obtener la luz blanca a partir de una mezcla equitativa de los tres colores primarios —azul, rojo y verde— o también utilizando un LED blanco. La mejor manera de obtener luz blanca es cubrir un LED de color azul con una capa de fósforo. Dependiendo de los controles de calidad que tiene cada marca en su proceso de fabricación se conseguirá mayor o menor igualdad en los diferentes grupos del blanco; por esto es muy importante utilizar LEDs de primeras marcas.

34 Ventajas de la Tecnologia O-LED Colores vibrantes. Alto contraste. Excelente escala de grises. Reproducción perfecta de imágenes en movimiento. Se ve perfectamente desde todos los ángulos. Una gama amplia de tamaños del píxel. Reducido consumo de energía. Funciona a voltajes e intensidades muy bajos. Alto rango de temperatura de funcionamiento. Larga duración, mas de 60.000 horas. Son delgados y ligeros. De fabricación económica y rentable.

35 P O R S U A T E N C I Ó N