PYME INNOVADORA
LED, Full spectrum i Diversitat cromàtica
Seguim immersos en la revolució que ha suposat el LED en el món de la il·luminació. Un cop superat el llindar del Lm / W i un CRI homologat a les fonts de llum anteriors, la il·luminació SSL obre nous camins per continuar evolucionant.
En aquest post abordarem la capacitat de personalitzar la cromacitat dels LED. Com heu de saber, el LED blanc és en realitat un LED blau molt efectiu cobert amb una capa de fòsfor. Això absorbeix part de l’energia del LED blau i atenua bandes que van del verd al vermell, passant pel groc.
La modificació de la fórmula del fòsfor o de la banda d’emissió de LED blau ens permet obtenir múltiples resultats cromàtics. D’aquesta manera, la font de llum es personalitza segons l’aplicació.
Fins fa molt poc, els fabricants de LED van poder cobrir la corba de Planck al gràfic CIE 1931. La imatge següent ho mostra.
Imatge 1 (Font Wikipedia)
Aquesta capacitat de personalització permet als fabricants desenvolupar dispositius amb funcions adaptades a necessitats específiques. Va des dels LED adaptats cromàticament fins als LED amb un teòric CRI 100. Els mercats van des del món del comerç minorista, l’horticultura, les oficines i els museus fins a un llarg etcètera.
1.LED adaptat cromàticament
Respectar la corba de Planck no és un requisit essencial per a moltes aplicacions que necessiten millorar colors específics. Diversos fabricants han desenvolupat leds amb característiques cromàtiques destinades a destacar l’aparició de productes de consum. Com a exemple, podem agafar STYLIST , la família de Lumileds.
Aquesta família de dispositius va des dels COB LED fins als 3014 encapsulats. Com es pot veure a la imatge que es mostra a continuació, s’han desplaçat fora de la corba de Planck per millorar la percepció del producte alimentari per part del consumidor.
Imatge 2 (Font Lumileds)
Al gràfic següent, podeu intuir com el fabricant de LED ha intentat complementar la cromacitat de cadascuna de les seves referències.
Un altre dispositiu desenvolupat per Lumileds és la família CRISPWHITE. Aquest tipus de LED està orientat a millorar el color blanc. Per a aquest propòsit han afegit llum violeta (410nm) a l’espectre d’emissions de LED juntament amb un alt CRI, millorant la percepció del consumidor. A continuació podeu veure una comparació.
Imatge 4 (Font Lumileds)
2.LED CRI 100
La tecnologia LED està demostrant ser la més adaptable de les existents fins al moment. Aquesta adaptabilitat s’utilitza per obtenir solucions que repliquen la llum solar o, com a mínim, que s’assemblin.
Una de les primeres conseqüències és millorar la nostra percepció del medi ambient, així com millorar la nostra qualitat de vida. No hem d’oblidar que la major part del nostre temps estem sotmesos a llum artificial.
Diverses propostes emergents avancen en aquesta direcció obrint una nova forma de treballar. Aquestes solucions sacrifiquen l’eficiència obtinguda pel LED, però també és cert que milloren la qualitat lluminosa de la lluminària. Així mateix, el cost és més elevat, però com s’ha demostrat que canviarà a mesura que augmenti el consum d’aquest tipus de LED.
Hi ha diversos fabricants que ofereixen LED de 95 CRI o superior, però ens centrarem en 2 dels que considerem més significatius.
Seoul Semiconductor ha introduït la seva família Sunlike (el nom d’aquest LED està clarificant). Aquesta família de leds parteix d’una font de llum que no és blava, sinó que és violeta (405 nm). Això permet augmentar la percepció del color violeta i un millor contrast.
Imatge 5 (Font Seoul Semiconductor)
A la imatge anterior es pot veure la similitud del LED presentat per Seoul Semiconductor i la llum emesa pel sol. En tots els casos, el CCT obtingut és molt millor del que és habitual amb els LED actuals. El CRI típic d’aquest LED és 95.
Una alternativa similar a la proposada per Seoul Semiconductor és la Família Nichia Optisolis (imatge 6). En aquest cas, la font primària de llum és un LED blau (420 nm). Aquesta solució obté un CRI mínim de 95 i un
lm/w una mica superior al de la proposta anterior.
Imatge 6 (Font Nichia)
La diferència més significativa entre les dues propostes és la freqüència d’emissió de LED (405nm o 420nm). En qualsevol cas, ambdues solucions busquen ampliar els intervals d’emissions per obtenir una millor representació del color.
Totes les propostes que van sorgint posen especial èmfasi en el concepte “d’Il·luminació Cèntrica Humana”. Tot i així, no està clar quina és la més adequada per a l’ésser humà / usuari.
Cada fabricant argumenta atributs diferencials que fan de la seva tecnologia la més adequada per al seu ús. En el que coincideixen tots els estudis és que una exposició prolongada a la llum blava crea riscos per a la nostra salut, sobretot en les hores prèvies al descans nocturn.
Però també hem de considerar que la llum blava ens ajuda a activar i mantenir un estat d’atenció. No oblideu que la llum solar canvia d’espectre al llarg d’un dia, generant diferents temperatures de colors i amb diferents quantitats de llum.
En els LED blancs comercialitzats, el LED blau emet entre 415-455nm, creant més fatiga visual als de nm més petits (la majoria de fabricants emeten entre 440-450nm).
Tenint en compte aquesta característica, LG ha presentat un LED (anomenat “Eye-Pleasant” LED / imatge 7) que genera llum blanca però a partir d’un LED blau de menor energia (465-490nm). Aquest dispositiu està dissenyat per evitar fatiga visual generada per una exposició prolongada a la llum artificial. No és un dispositiu que pretén obtenir un CRI alt.
Imatge 7 (Font LG)
Conclusions
Com qualsevol activitat empresarial, la indústria de la il·luminació avança cap a una millora orientada als usuaris i la seva percepció del medi ambient. Una de les àrees de coneixement on treballen totes les empreses és la HCL (Human Centric Lighting). Diversos estudis han començat paral·lelament per permetre’ns descobrir com fer la il·luminació més sana.
Durant molt de temps s’ha analitzat l’impacte de la llum en la nostra salut i el nostre entorn. Es sap que l’exposició excessiva a la llum blava redueix la secreció de melatonina, causant problemes de diversos tipus (trastorn del son, diabetis, obesitat, etc.). Aquesta característica s’ha de tenir en compte en períodes de temps propers a les hores de descans.
En els dispositius d’enllumenat urbà (només funciona de nit), els nous llums són més respectuosos amb el medi ambient, evitant l’emissió excessiva de llum blava (s’instal·len amber o 2.700 / 2.200K llums). L’objectiu és reduir la contaminació lumínica i minimitzar l’impacte sobre el medi natural.
L’adaptació de la il·luminació al cicle circadià és una altra qüestió sobre la qual estan sorgint múltiples estudis.
Per descomptat, podem dir que el LED ens permetrà millorar la il·luminació per la seva capacitat de transformació. Això ens obliga a estar atents a les solucions LED que presenten els fabricants i als futurs estudis que es publicaran. Seguim avançant.
