Le lampade LED

I LED, acronimo per Light Emitting Diodes, sono degli apparecchi che sfruttano le proprietà ottiche di materiali semiconduttori (in genere silicio) che, una volta eccitati da un tensione diretta, emettono una luce visibile in un determinato colore. 

Nello specifico, per i LED vengono impiegati materiali semiconduttori definiti estrinseci o drogati. Attraverso il processo di drogaggio vengono inserite delle impurità che incrementano le capacità di conduzione dei materiali. Aggiungendo infatti anche piccole percentuali di atomi pentavalenti (fosforo, arsenico, antimonio) si aumentano gli elettroni nella banda di conduzione (drogaggio di tipo n), mentre aggiungendo atomi trivalenti (boro, gallio, indio) si ha un aumento delle cosiddette lacune, cioè di legami instabili che attraggono gli elettroni liberi e che quindi sono assimilabili a cariche positive (drogaggio di tipo p).

Quando la corrente viene applicata al reticolo cristallino semiconduttore del diodo, gli elettroni (con carica negativa) della banda di conduzione e le lacune (con carica positiva) della banda di valenza si combinano nella giunzione e convertono in luce il loro eccesso di energia. Dal tipo di semiconduttori e dal processo di drogaggio dipendono la lunghezza d'onda emessa, e quindi il colore della luce, l'efficienza energetica dell'apparecchio e l'intensità luminosa.

La tecnologia LED è relativamente vecchia e i primi impieghi in circuiti elettronici e display luminosi risalgono agli anni '70, ma negli ultimi anni il miglioramento dei dispositivi e lo sviluppo di LED sempre più efficienti hanno aperto a queste sorgenti nuove possibilità di impiego, tra le quali la più interessante è l'applicazione in ambito illuminotecnico.

I LED offrono moltissimi vantaggi nell'illuminazione sia da interno che da esterno. Funzionano a basso voltaggio, con un rendimento energetico (lumen/watt) molto migliore delle sorgenti a incandescenza e assolutamente competitivo con le lampade a fluorescenza. L'elevata efficienza è sicuramente una delle caratteristiche più significative: in molti impieghi, il risparmio energetico rispetto a una tradizionale sorgente a incandescenza è stimato tra l'80 e il 90%.

Altri vantaggi concreti sono la grande affidabilità e la lunga vita, con una durata media valutata attorno alle 100.000 ore, le dimensioni ridotte e l'estrema flessibilità alle esigenze di design e di progettazione. Inoltre, i LED non emettono raggi ultravioletti, non producono calore, non contengono mercurio, non risentono di vibrazioni, si accendono istantaneamente, possono essere facilmente dimmerabili, consentono di realizzare piccoli punti luce, sorgenti puntiformi e infiniti effetti cromatici.

I LED offrono un'incredibile gamma di potenzialità soprattutto nell'illuminazione architetturale e professionale, riuscendo a fornire al tempo stesso  soluzioni a molti problemi tecnici e nuove occasioni di lighting design creativo. I LED infatti rappresentano la migliore scelta nelle applicazioni in cui la manutenzione degli apparecchi risulta difficile o in cui le lampade si trovano ad operare in condizioni difficili (per temperatura o umidità), consentono la miniaturizzazione degli apparecchi luminosi e permettono la realizzazione di effetti suggestivi di luce dinamica, con variazioni di colore RGB.