Las luces incandescentes producen luz al sobrecalentar un objeto que actúa como un cuerpo negro , que define su espectro de emisión. Por esta razón, para obtener una luz de color, debe filtrar las emisiones hasta el color deseado.
Los diodos emisores de luz, sin embargo, generan luz por diferentes físicos. Para obtener un LED que emita luz, desvía el diodo hacia delante para excitar los electrones en el intervalo de banda de la unión. Estos electrones volverán más tarde a su nivel de energía del estado fundamental emitiendo un fotón. Dado que la energía de un fotón y su longitud de onda están directamente relacionadas, el color de la luz emitida está directamente relacionado con el ancho (en energía) del intervalo de banda (es decir, la diferencia de energías entre el estado excitado de un electrón y su estado fundamental). Este intervalo de banda se establece por el dopaje y la química del semiconductor.
Esta es la razón por la que los LED generan casi una longitud de onda (en realidad es más que un gaussiano, porque la brecha de banda no es exactamente la misma en todas partes). Para obtener un espectro de emisiones más amplio, debe utilizar la fluorescencia (como en la respuesta de Russell) o tener varios LED con diferentes colores (la combinación habitual es rojo-verde-azul).
La parte realmente divertida, sin embargo, es que la química no estuvo ahí hasta la década de 1990 para todo el espectro. Hasta que se inventó el LED azul, la longitud de onda más corta (frecuencia más alta, energía más alta) que podrían tener los fotones era de alrededor de 550 nm, aproximadamente amarillo-verde (comúnmente conocidos como LED "verdes" en los años 80, que ahora se conocen como "verde"). "Aunque existen versiones" verdaderas verdes ", basadas en la química de LED azul, que son mucho mejores para mezclar con rojo y azul para hacer colores arbitrarios. Así que no fue hasta que los LED azules se volvieron factibles que la iluminación LED hizo algún sentido. .
Por lo tanto, los fabricantes de LED tienen una batalla cuesta arriba: están tratando de aproximarse a un espectro de cuerpo negro con fluorescencia de tierras raras de banda ancha y luz directa de banda estrecha.
Sin embargo, he visto un chip de controlador para LED RGB que está diseñado para propósitos de retroiluminación. Permite que la composición de la luz se ajuste a medida que los LED envejecen, para tratar de mantener la luz en línea con una temperatura de color objetivo, digamos 5000 K. Será interesante ver si esto hace que sea de uso general.