Con luces fluorescentes, la mayor parte de la propagación de la luz se dirige fuera del foco de la luz correspondiente. Las LED resuelven este problema con la óptica LED principal que protege la LED y da forma a la salida de luz. Esta propagación de la luz desde el eje central se debe a que las LED se consideran más eficientes que las lámparas fluorescentes y de haluro de metal que deben usar adecuadamente la salida de luz directa de manera correcta. Junto con el eje central del dispositivo, la LED presume el 100 por ciento de la intensidad emitida, iluminando 180 grados, pero la intensidad de la luz disminuye más lejos de este eje.
La salida de luz desde la LED, mientras está concentrada, aún requiere de lentes, reflectores, difusores u óptica de reflexión interna total (TIR) para un rendimiento óptimo. Una TIR consta de una lente refractiva enclavada dentro de un reflector; generalmente tiene forma de cono con la eficiencia de la óptica de hasta el 92 %.
Un paquete de LED se compone de un chip semiconductor montado sobre material conductor térmico y una lente para encerrar el dado. Los componentes reguladores del calor y la electricidad también están integrados, ya que la disipación de calor, la incomodidad térmica y el costo son preocupaciones de LED clave. La disipación de calor limita los niveles de potencia. Las aplicaciones como la iluminación de estado sólido, y retroiluminación para monitores y televisores de pantalla plana dependen de LED más brillantes que se calentarán más y pueden funcionar a mayores longitudes de onda. Los paquetes pueden venir en varias formas.
La lente óptica FA10339_NIS83-MX-M de Ledil Oy, por ejemplo, tiene una forma cuadrada, óptica y material de policarbonato de soporte, y tiene un diámetro de 21,6 x 21,6 mm y una altura de 13,5 mm. El dispositivo tiene una eficiencia del 86 %, un ancho total a ancho de banda máximo medio de 30 por ciento, y un factor de candela/lumen de 2.300.
Los reflectores son más fáciles de implementar y más económicos para la fabricación de ópticos TIR y la propagación de la luz depende de la forma. El proceso de facetas, segmentación y aplicar diferentes texturas o acabados pueden además producir difusión de la luz.
Los reflectores C10920_BRIDGET-W están diseñados para series de LED BXRA-C/N/W 0400 de Bridgelux. El objetivo es un blanco uniforme o iluminación blanca cálida; sin embargo, las lentes funcionan bien con otros colores también. Con dimensiones compactas y material de policarbonato metalizado de grado óptico, el dispositivo se puede usar en condiciones de temperatura y de alta corriente.
Figura 1: vista frontal e inferior del reflector C10920_BRIDGET-W. (Fuente: Ledil Oy)
En comparación, los reflectores CA11402_BRITNEY-W se enfocan en las series Bridgelux Bxra C4500 y W3000 de LED. Están montadas con facilidad y precisión al PCB y se entregan con una cinta adhesiva de espuma de poliuretano de grado automotor adjunta para facilitar el montaje. El material del reflector es policarbonato recubierto con laca protectora y metal de grado óptico, lo que permite su uso en condiciones de temperatura y de alta corriente.
Avances en accesorios LED incluyen películas que se aplican sobre un substrato de plástico, no conductivo y altamente reflectante, y puede ser superior a la del aluminio. Además, polímero especular puede ser moldeables de manera personalizada en reflectores para añadir precisión, aumentar la reflectancia superficial y estar situado muy cerca de la LED. La silicona es el material de elección para el empaquetado LED de alto brillo, dado su rendimiento eléctrico, mecánico y término, así como también a su capacidad de proporcionar estabilidad, durabilidad y propiedades para aliviar el estrés.