LEDs brancos tradicionais, geralmente obtidos pela combinação de um chip de LED azul com um revestimento de fósforo amarelo, apresentam limitações na reprodução de cores. Abordagens mais recentes utilizam múltiplos fósforos ou combinações de LEDs RGB para alcançar valores mais altos de Índice de Reprodução de Cor (CRI), frequentemente acima de 90, capazes de reproduzir a luz natural e as cores com maior precisão. Além disso, os LEDs brancos ajustáveis permitem que o usuário altere dinamicamente a temperatura de cor, tornando a iluminação mais adaptável a diferentes ambientes. Esses ajustes podem variar desde um branco quente, com temperatura de cor de 2700 Kelvin (K), até um branco frio de 6500K. Agora, os avanços nos LEDs brancos estão abrindo novas possibilidades para a tecnologia de iluminação.
Neste artigo, examinamos duas inovações em materiais que podem transformar ainda mais o desempenho e a aparência dos LEDs brancos.
LEDs de Pontos Quânticos e Perovskitas
Materiais de nova geração, como pontos quânticos e perovskitas, estão transformando o cenário dos LEDs. Os pontos quânticos são nanocristais semicondutores capazes de emitir comprimentos de onda de luz precisos quando excitados. Eles possibilitam um ajuste mais preciso de cores, maior pureza cromática e melhor eficiência em aplicações de LEDs brancos. LEDs aprimorados com pontos quânticos já são utilizados em monitores de alto desempenho e começam a ganhar espaço na iluminação ambiente.
Os LEDs à base de perovskita apresentam grande potencial devido à sua elevada eficiência de conversão de luz, processabilidade por solução e baixo custo de produção. Embora ainda estejam, em sua maioria, na fase de pesquisa — devido a preocupações com estabilidade e toxicidade —, avanços na composição dos materiais e nas técnicas de encapsulamento estão aproximando essa tecnologia da comercialização.
Eficiência e Eficácia Luminosa Aprimoradas
Pesquisadores e fabricantes de tecnologia LED branca buscam continuamente melhorar a eficácia luminosa dos dispositivos, ou seja, a capacidade de gerar mais lúmens por watt de energia consumida. Esse avanço tem sido possível graças ao uso de semicondutores mais eficientes, fósforos de alto desempenho e tecnologias avançadas de dissipação térmica. Tais melhorias reduzem o consumo de energia e as emissões de carbono, contribuindo para as metas globais de sustentabilidade.
A tecnologia de LEDs brancos está sendo cada vez mais integrada a sistemas de iluminação inteligente, controlados por smartphones ou plataformas com inteligência artificial. Esses LEDs inteligentes ajustam automaticamente o brilho e a temperatura de cor conforme o horário do dia ou a atividade do usuário, promovendo mais saúde e produtividade. Um exemplo é a iluminação centrada no ser humano (human-centric lighting), que sincroniza a luz artificial com os ritmos circadianos naturais, utilizando LEDs brancos ajustáveis para reproduzir os padrões da luz do dia e favorecer o sono, o humor e o bem-estar geral.
Os Produtos Mais Novos para Seus Projetos Mais Inovadores®
A edição desta semana do New Tech Tuesdays apresenta produtos inovadores de LEDs brancos da Kingbright e da ams OSRAM.
A Série QuantumDot 01005 da Kingbright (Figura 1) consiste em LEDs brancos ultraminiaturizados, com amplo ângulo de visão de 140°. Fabricados com fosfeto de alumínio gálio índio (AlGaInP) sobre um substrato de arseneto de gálio (GaAs), esses LEDs medem apenas 0,45mm × 0,25mm × 0,2mm, oferecendo uma solução extremamente compacta, ideal para projetos com restrição de espaço.
Tecnologias especiais de encapsulamento, combinadas com a seleção otimizada de materiais, também podem tornar os LEDs brancos mais resistentes às condições ambientais. A ams OSRAM exemplifica esse conceito com seu LED multichip recém-desenvolvido, o LTRB RASF.01 (Figura 2). Projetado para facilitar a classificação (binning), ele alcança um nível de descarga eletrostática (ESD) de 4 kV, conforme o padrão ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 (HBM, Classe 3A). O encapsulamento SMT em resina de silicone do LED oferece alta resistência à corrosão (Classe 2B), tornando-o adequado para aplicações em ambientes mais severos.
Conclusão
A tecnologia dos LEDs brancos está evoluindo rapidamente, impulsionada por inovações em materiais, engenharia e integração digital. Desde melhorias na eficiência e na precisão das cores até aplicações inteligentes e centradas no ser humano, os avanços mais recentes estão revolucionando a forma como entendemos a iluminação. À medida que essas inovações amadurecem, os LEDs brancos não apenas iluminarão os ambientes com mais eficiência, mas também se integrarão de maneira fluida a espaços inteligentes, sustentáveis e personalizados do futuro.
Artigo escrito por Marcel e publicado no blog da Mouser Electronics: New Tech Tuesdays: White LEDs Are Becoming Brighter and More Robust
Traduzido pela Equipe Embarcados. Visite a página da Mouser Electronics no Embarcados
