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A tecnologia Narrow Band Red Phosphor

Um dos grandes desafios atuais da iluminação LED é atingir alta capacidade de renderização de cores em combinação com alta eficácia. Em linhas gerais, LEDs com alto IRC (Índice de Reprodução de Cores) possuem baixa eficácia.

Nos dias atuais, além do alto IRC (Ra>90), as aplicações em iluminação em lojas, supermercados, museus e galerias de arte demandam a capacidade de reprodução das cores quentes, situadas na faixa vermelho-laranja do espectro visível, que correspondem ao aumento do R9, amostra de cor vermelha (CIE 13.3-1995), conforme Figura 1. 

Figura 1 – Amostras de cor CIE 13.3-1995. Fonte: Architectural Lighting (adaptado).

 

Os LEDs atuais baseiam-se na tecnologia de conversão por fósforo, que consiste em um semicondutor de InGaN (Nitrato de Índio-Gálio), que emite luz na faixa do azul visível, sendo convertida em branco pela camada fósforo, por processo de luminescência.

Processo de conversão LEDs azul por fósforo

Figura 2 – Processo de luminescência, utilizado na conversão da luz azul dos LEDs InGaN em luz branca. Fonte: U.S. Department of Energy (adaptado)

 

O problema da tecnologia de conversão por fósforo é que para conseguir alto IRC e alto valor para R9, é necessário emitir luz com mais energia em uma faixa espectral em que o olho humano possui baixa sensibilidade. A visão fotópica tem máxima sensibilidade centrada no comprimento de onda em torno de 550 nm, sendo assim, a luz emitida na faixa do laranja até o vermelho (600-700 nm) é pouco percebida, gastando energia de forma ineficiente. A tecnologia narrow-band red phosphor (banda estreita de emissão vermelha), consiste em emitir luz em faixas distantes do vermelho profundo e infra-vermelho, em faixas de comprimentos de onda mais estreitas, diferentemente dos fósforos convencionais de banda larga. Na Figura 3 fica fácil identificar a porção de luz gerada em uma faixa de baixa sensibilidade à visão fotópica, desperdiçando energia.

Figura 3 – Comparativo entre a distribuição espectral da visão fotópica, LEDs convencionais e narrow-band red phosphor. Fonte: Lumileds

 

Alguns fabricantes desenvolveram e já estão fabricando LEDs com a tecnologia em fósforo de emissão em vermelho de banda estreita, mas a principal preocupação no momento é a manutenção do fluxo luminoso e da estabilidade de cores no longo prazo. 

 

Referências:

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