No creo que necesite aumentar el voltaje para impulsar el LED. Solo busque un LED azul con una baja Vf. Además, no hay razón para usar un amplificador operacional.
Usa este circuito:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Es posible que deba ajustar un poco los valores de la resistencia. Este es un circuito de fuente de corriente. Cuando el GPIO es alto, obtendrá una corriente bastante constante de aproximadamente 10 mA a través del LED en una amplia gama de voltajes. Este circuito funciona mucho mejor que una resistencia limitadora de corriente simple cuando apenas tiene suficiente voltaje para controlar el LED.
La idea básica es que R1 y R2 son un divisor de resistencia del voltaje GPIO de 3.3V. Producen alrededor de 1.1V en la base de Q1. Q1 no está saturado. Actúa como un seguidor de emisor, produciendo 1.1 - 0.6V en el emisor. Esto significa que la corriente del emisor es de alrededor de 0.5V / R3.
Lo que debería hacer es reducir el R2 para obtener un menor voltaje en la base y cambiar R3 para cambiar la corriente de operación. En este momento es alrededor de 10mA, muy aproximadamente.
Además, dado que este circuito mantiene una corriente regulada independientemente de la tensión, puede utilizar una tensión no regulada para el LED. Por ejemplo, un voltaje de batería de iones de litio de celda única, o 5V de USB. El LED solo se encenderá cuando el GPIO esté alto, independientemente del voltaje que use para el diodo.