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Technologie LED : comment s’y retrouver ?

By 27 avril 2017octobre 16th, 2019No Comments

Technologie LED : comment s’y retrouver ?

L’article « LED » paru dans l’ADF Info de mars 2017 a suscité l’intérêt et une demande d’approfondissement sur les différentes technologies LED existantes pour les éclairages dentaires, (scialytique, plafonnier dentaire, LED pour instruments/loupes).

La LED – inventée en 1995 – est constituée d’un composant électronique qui émet de la lumière : le « CHIP ». Le chip est une toute petite puce électronique (de 1mm² à quelques cm²)

La LED blanche est un chip qui émet nativement de la lumière bleue (celui utilisé pour les lampes à polymériser). Il y est apposé un corps chimique, le phosphore, qui absorbe une partie du bleu et le restitue en jaune et rouge. Ce mélange de bleu, de jaune et de rouge donne une lumière blanche.
En fonction de la nature et de l’épaisseur du phosphore sur le chip, on obtient du blanc-froid, du blanc neutre ou du blanc chaud.

La qualité et la performance de la LED sont liées à la conjugaison de 2 facteurs :

  • La part de bleu : plus elle est importante, plus la lumière sera toxique et puissante
  • le phosphore : moins il y en a, moins la couleur de la lumière sera équilibrée, moins la LED sera chère à fabriquer.

Il en découle que les LED les moins chères sont celles qui ont le plus de bleu HEV (+/- 450nm).
Elles sont donc les plus toxiques et ont un spectre déséquilibré (trop de bleu, pas assez de jaune et encore moins de rouge) qui déforme la vision des couleurs.
Conséquemment, l’observation d’une dent sous une telle lumière sera trompeuse car la blancheur de l’émail sera surévaluée et la couleur de la dentine minorée : en médecine dentaire, on dira que la luminosité est trop intense et la teinte dé-saturée.

Pour pallier ces défauts, des LED ont récemment été développées avec une double couche de phosphore (ou biphosphore).
A la première couche de phosphore qui tire sur le vert-jaune, une autre est rajoutée qui tire vers l’orange-rouge. La qualité de la couleur s’améliore considérablement.
Mais le prix du composant monte en flèche (x8 environ) quand la puissance d’éclairement baisse de 40%. Le phénomène de prévalence du bleu (la fameuse pointe de bleu du spectre) reste néanmoins toujours présent à 6500 K. Il convient donc de diminuer cette part de bleu en augmentant l’épaisseur des couches de phosphore ce qui baisse la température de couleur en deça des 5000K. Collatéralement, l’énergie non transformée en lumière dégage plus de chaleur à l’arrière du chip, ce qui complexifie la conception donc le prix des luminaires.

Dernière avancée technique, la LED « complexe« . Il ne s’agit pas d’une appellation officielle, mais l’adjectif permet d’illustrer que la technologie s’est largement complexifiée.
Chaque CHIP n’est non plus constitué d’un seul émetteur de lumière, mais de plusieurs émetteurs de couleurs différentes, couverts par différentes couches de phosphores et commandés par une électronique spécifique. Les plus aboutis permettent d’obtenir le D65 de la CIE.

Ces LED D65 sont très rares et très chères (10 fois plus que les biphosphores, et 80 fois plus que les LED classiques). La conception des platines et du luminaire afférent devient de la très Haute Technologie.
Un luminaire conforme au D65 est sans toxicité des bleus HEV. Il reproduit le spectre de la lumière naturelle et permet une reconnaissance parfaite des couleurs et des formes des dents, pour un exercice sous un éclairage serein et non agressif.

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Pour les utilisateurs, la confusion actuelle au sujet des LED résulte de la méconnaissance de ces technologies par le grand public, de l’usurpation que certains fabricants font de l’appellation D65 pour des luminaires qui ne s’y conforment pas dans sa globalité, ou de la mise en avant de certaines normes qui ne sont en fait pas très adaptées à ces nouvelles technologies dans le cadre très spécifique de l’exercice dentaire.

En la matière, le critère le plus important reste le spectre émis. Il permet à lui seul de déterminer quelle technologie est utilisée. Les fabricants sincères – et mêmes certains distributeurs – se sont équipés de spectrophotomètres permettant de « photographier », la courbe spectrale.

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EN RESUMÉ    (LED froides)

LED « simple »

1 Chip « bleu »
+  1 couche de phosphore
spectre-LED-froide-classique
spectre toxique

LED « biphosphore »

1 Chip « bleu »
+ 2 couches de phosphore
spectre-LED-froide-biphosphore
bon spectre

LED « complexe »

Multi-chip/LED
+ multi couches de phosphore
+ électronique spécifique
spectre-LED-froide-D65
spectre excellent