ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ LED

ไม่ว่าคุณจะผลิตหรือซื้อแถบไฟ LED การทำความเข้าใจพื้นฐานของ LED เป็นสิ่งสำคัญ

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบหลักเปล่งแสง ลักษณะของไฟ LED จะกำหนดประสิทธิภาพของแถบแสงโดยตรง สำหรับผู้ผลิต คำแนะนำนี้จะนำการเลือกชิป การออกแบบวงจร และการควบคุมกระบวนการ สำหรับผู้ซื้อ สิ่งสำคัญคือต้องแยกแยะระหว่างผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงและคุณภาพต่ำ และหลีกเลี่ยงกับดักของ "ข้อกำหนดที่ทำให้เข้าใจผิด"

โดยการทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของ LED เท่านั้นที่มั่นใจได้ว่าแถบไฟ LED ตอบสนองความคาดหวังในตัวชี้วัดหลัก เช่น ความสว่าง ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และอายุการใช้งาน ด้านล่างนี้ ฉันจะพาคุณผ่านความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ LED

LED คืออะไร?

‌LED (ไดโอดเปล่งแสง)‌เป็นแหล่งกำเนิดแสงของโซลิดสเตตกึ่งตัวนำ‌ ชิปเซมิคอนดักเตอร์ประกอบด้วยสองส่วน: หนึ่งคือเซมิคอนดักเตอร์ประเภท P ที่มีรูอยู่และอีกตัวเป็นเซมิคอนดักเตอร์ประเภท N ที่อิเล็กตรอนครอง เมื่อเชื่อมต่อเซมิคอนดักเตอร์ทั้งสองนี้ พวกมันจะสร้างทางแยก P-N เมื่อกระแสไหลผ่านลวดและกระทำต่อชิป อิเล็กตรอนจะถูกผลักไปยังบริเวณประเภท P ในบริเวณประเภท P อิเล็กตรอนจะรวมตัวกับรู ปล่อยพลังงานในรูปของโฟตอน กระบวนการนี้เป็นหลักการเบื้องหลังไฟ LED ความยาวคลื่นของแสงซึ่งกำหนดสีนั้นถูกกำหนดโดยวัสดุที่ใช้สร้างทางแยก P-N

ไฟ LED สามารถปล่อยแสงสีแดง สีเหลือง สีฟ้า สีเขียว สีฟ้า สีส้ม สีม่วง และสีขาวได้โดยตรง แพ็คเกจ LED เป็นที่เก็บพลาสติกที่มีชิป LED และสารเรืองแสง ชิป LED เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ปล่อยแสง (แสงสีน้ำเงิน) ในขณะที่วัสดุเรืองแสงจะแปลงแสงบางส่วนเป็นความยาวคลื่นสีเขียวและสีแดง แสงสีขาวที่ได้จะปล่อยออกมาจากแพ็คเกจ LED วัสดุบรรจุภัณฑ์มีบทบาทสำคัญในการกระจายความร้อนของ LED (เช่น PPA, PCT และเซรามิก)

แหล่งกำเนิดแสง LED ให้ข้อดี เช่น แหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำ การใช้พลังงานต่ำ ความสามารถในการปรับตัวสูง เสถียรภาพสูง เวลาตอบสนองสั้น เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และการปล่อยหลายสี ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับแสงที่ทันสมัย

บรรจุภัณฑ์ LED ประเภทหลักคืออะไร?

รูปแบบบรรจุภัณฑ์ LED ได้แก่ การจุ่มทะลุรู SMD แบบติดตั้งบนพื้นผิว และ COB แบบบูรณาการ

‌ทะลุรู (จุ่ม)‌: บรรจุภัณฑ์แบบจุ่มมีรูปทรงกระบอกพร้อมตะกั่วยาวโดยมีชิปอยู่ภายในตัวเรือนพลาสติก ไฟ LED แบบจุ่มมีตะกั่วโลหะคู่ขนานสองตัว ในขณะที่ผลิตภัณฑ์บางอย่างยังคงใช้การออกแบบนี้ในปัจจุบัน เมื่อเทียบกับบรรจุภัณฑ์ LED ที่ใหม่กว่า ไฟ LED แบบจุ่มมีเอาต์พุตแสงที่ต่ำกว่าและดัชนีการเรนเดอร์สี ไฟ LED เหล่านี้ใช้เป็นหลักสำหรับไฟสัญญาณและการใช้งานตกแต่ง เช่น สายไฟคริสต์มาส อย่างไรก็ตาม พวกมันมีการกระจายความร้อนที่ไม่ดีและประสิทธิภาพการส่องสว่างต่ำ (<50 lm/w) และค่อยๆ หมดอายุ

ติดตั้งบนพื้นผิว (SMD): ไฟ LED SMD ได้รับการพัฒนาหลังจากไฟ LED แบบจุ่ม เมื่อเทียบกับ LED DIP ไฟ LED SMD ให้ประสิทธิภาพการส่องสว่างที่สูงขึ้นและการใช้พลังงานที่ต่ำกว่า เมื่อเทียบกับ LED DIP พวกมันมีการออกแบบที่เล็กกว่า ความสูงที่ต่ำกว่า อายุการใช้งานยาวนานขึ้น ลดการใช้พลังงานได้ถึง 75% และลดต้นทุนการบำรุงรักษา ประเภทการติดตั้งพื้นผิวหลัก (เช่น 2835, 3030, 5050 ฯลฯ) มีขนาดที่กะทัดรัด การกระจายความร้อนที่เหนือกว่า และประสิทธิภาพแสง >120 lm/w ทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในโคมไฟ  สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ LED SMD โปรดอ่านบล็อก: SMD3528 เทียบกับ SMD2835 เทียบกับ SMD5050: ไฟแถบ LED ชนิดใดดีที่สุดสำหรับการให้แสงสว่างเชิงพาณิชย์และสถาปัตยกรรม?

บูรณาการ (COB): บรรจุภัณฑ์ COB เกี่ยวข้องกับการวางชิปหลายชิ้น (โดยทั่วไปคือ 9 ชิ้นขึ้นไป) บนพื้นผิวอะลูมิเนียม โดยรวมชิปจำนวนมากขึ้นในพื้นที่จำกัดเพื่อให้ได้ความเข้มของการส่องสว่างที่สูงขึ้นในพื้นที่ที่เล็กกว่า การออกแบบนี้ใช้พื้นที่น้อยลงในขณะที่เพิ่มศักยภาพแสงให้สูงสุด เทคโนโลยีนี้ช่วยลดความจำเป็นในการบัดกรีและการบัดกรี ทำให้ลดเวลาในการประกอบลงเกือบหนึ่งในสามและลดต้นทุน ประเภท COB มักใช้ในอุปกรณ์ไฟส่องสว่างที่มีประสิทธิภาพสูง เช่น ไฟอุตสาหกรรม ไฟถนน ลานจอดรถ และพื้นที่เปิดโล่งซึ่งต้องใช้พื้นที่ส่องสว่างขนาดใหญ่ เนื่องจากความสว่างสูงต่อหน่วยพื้นที่จึงสร้างความร้อนได้มาก ดังนั้นจึงต้องใช้กับฮีตซิงก์ขนาดใหญ่  สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง LED COB และ LED SMD โปรดอ่านบล็อก: SMD LED与COB LED的区别：哪种更好？

ดัชนีการเรนเดอร์สี (CRI) คืออะไร?

ดัชนีการเรนเดอร์สี (CRI) เป็นการวัดความสามารถของแหล่งกำเนิดแสงในการสร้างสีของวัตถุได้อย่างแม่นยำ โดยหลักแล้วจะอธิบายความใกล้เคียงของสีของวัตถุภายใต้แหล่งกำเนิดแสงเมื่อเทียบกับสีภายใต้แสงธรรมชาติ (เช่น แสงแดด) ยิ่งค่า CRI สูงเท่าใด ความสามารถในการสร้างสีของแหล่งกำเนิดแสงก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น และสีของวัตถุจะปรากฏภายใต้แหล่งกำเนิดแสงนั้นเพื่อให้คล้ายกับสีภายใต้แสงธรรมชาติมากขึ้น  สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ CRI โปรดอ่านบล็อก: ดัชนีการเรนเดอร์สีของไฟแถบ LED มีความสำคัญเพียงใด?

แหล่งกำเนิดแสงที่มีอุณหภูมิสีเท่ากันอาจมีองค์ประกอบสเปกตรัมต่างกัน แหล่งกำเนิดแสงที่มีองค์ประกอบสเปกตรัมที่กว้างขึ้นมีแนวโน้มที่จะให้คุณภาพการเรนเดอร์สีที่ดีกว่า เมื่อสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงขาดหรือมีความยาวคลื่นที่โดดเด่นเพียงเล็กน้อยซึ่งสะท้อนโดยวัตถุภายใต้แหล่งกำเนิดแสงอ้างอิง อาจทำให้สีแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ยิ่งสีต่างกันมากเท่าใด ประสิทธิภาพการเรนเดอร์สีของแหล่งกำเนิดแสงก็จะยิ่งแย่ลงสำหรับสีนั้น ค่าสัมประสิทธิ์ CRI เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการประเมินประสิทธิภาพการเรนเดอร์สีของแหล่งกำเนิดแสง

CIE กำหนดหม้อน้ำ Planckian เป็นแหล่งกำเนิดแสงอ้างอิง ตั้งค่าดัชนีการเรนเดอร์สีเป็น 100 และระบุตัวอย่างสีแปดตัวอย่าง หากภายใต้แหล่งกำเนิดแสงสีของตัวอย่างจะตรงกับที่ภายใต้แหล่งกำเนิดแสงอ้างอิงดัชนีการแสดงผลสีของแหล่งกำเนิดแสงคือ 100 หากสีเปลี่ยน ดัชนีการแสดงผลสีของแหล่งกำเนิดแสงจะต่ำกว่า 100

ดัชนีการเรนเดอร์สีมีความสำคัญอย่างยิ่งในการออกแบบและการใช้งานแสง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ต้องใช้การสร้างสีของวัตถุอย่างแม่นยำ เช่น หอศิลป์ สตูดิโอถ่ายภาพ และสถานพยาบาล ในการตั้งค่าเหล่านี้ การเลือกแหล่งกำเนิดแสงที่มีดัชนีการเรนเดอร์สีสูงช่วยให้มั่นใจถึงความถูกต้องและความถูกต้องของสีของวัตถุ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือดัชนีการเรนเดอร์สีไม่ใช่เกณฑ์เดียวสำหรับการประเมินคุณภาพแหล่งกำเนิดแสง โดยเน้นที่ความสามารถของแหล่งกำเนิดแสงเป็นหลักในการสร้างสี เมื่อเลือกแหล่งกำเนิดแสง ควรพิจารณาปัจจัยอื่นๆ เช่น ความสว่าง อุณหภูมิสี และประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างครอบคลุม

อุณหภูมิสีคืออะไร?

อุณหภูมิสีเป็นหน่วยวัดที่ระบุส่วนประกอบสีที่มีอยู่ในแสง ในทางทฤษฎี อุณหภูมิสีของวัตถุสีดำหมายถึงสีที่แสดงเมื่อถูกทำให้ร้อนจากศูนย์สัมบูรณ์ (-273°C) เมื่อสีของแหล่งกำเนิดแสงตรงกับสีของตัวสีดำที่อุณหภูมิหนึ่ง อุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุสีดำนั้นจะเรียกว่าอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสง เรียกอีกอย่างว่า "อุณหภูมิสี" หน่วยคือเคลวิน (K)

ช่วงสีของแสงที่ใช้กันทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 2700K ถึง 6500K ยิ่งค่าอุณหภูมิสีต่ำลงสีจะแดงมากขึ้นเท่าไหร่ค่าสีก็จะยิ่งเป็นสีฟ้ามากขึ้นเท่านั้น อุณหภูมิสีระหว่าง 2200K ถึง 3750K เรียกว่าแสงสีขาวอบอุ่น 4000K ถึง 5000K เป็นสีขาวเป็นกลาง และ 5700K ถึง 8000K เป็นแสงสีขาวเย็น

1. อุณหภูมิสีและพิกัดสีมีความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหลายระดับ อุณหภูมิสีเดียวกันสามารถมีค่า x และ y ต่างกันได้

2 . กล่าวอีกนัยหนึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นอุณหภูมิสีเมื่อตกบนเส้นโค้งรังสีของวัตถุสีดำเท่านั้น

3. อุณหภูมิสีเดียวกันสามารถสร้างการรับรู้สีที่แตกต่างกันได้

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุณหภูมิสี โปรดอ่านบล็อก:

3000K เทียบกับ 4000K เทียบกับ 5000K กับ 6000K: ความแตกต่างคืออะไร?
การเปรียบเทียบอุณหภูมิสีของแสง LED: 5000K เทียบกับ 6000K
การเปรียบเทียบอุณหภูมิสีของแสง LED: 4000K เทียบกับ 5000K
การเปรียบเทียบอุณหภูมิสีแสง LED: 3000K เทียบกับ 4000K
การเปรียบเทียบอุณหภูมิสีของแสง LED: 2700K เทียบกับ 3000K

อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันคืออะไร?

เมื่อจุดสีของแหล่งกำเนิดแสงไม่ได้อยู่บนวิถีลำตัวของวัตถุสีดำ และสีของแหล่งกำเนิดแสงนั้นใกล้เคียงกับจุดสีดำมากที่สุดที่อุณหภูมิหนึ่ง อุณหภูมิสัมบูรณ์ของตัวดำนั้นคืออุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน (CCT) ของแหล่งกำเนิดแสง หน่วยคือเคลวิน (K)

ในการใช้งานทุกวัน เราจะเห็นข้อมูลการทดสอบจากเครื่องมือสเปกโตรสโกปี นี่คืออุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน (CCT) ไม่ใช่อุณหภูมิสี อะไรคือความแตกต่างระหว่างพวกเขา? แน่นอนว่ามี: อุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงคืออุณหภูมิของหม้อน้ำสีดำในอุดมคติซึ่งแสงที่ปล่อยออกมานั้นสอดคล้องกับสีของแหล่งกำเนิดแสง กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อมันตกบนเส้นรังสีสีดำเท่านั้นจึงจะเรียกว่าอุณหภูมิสีได้

อุณหภูมิสีถูกกำหนดบนเส้นมาตรฐาน ในขณะที่อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับอุณหภูมิสีมาตรฐานนี้ แสงสีขาวที่เราผลิตอาจไม่สอดคล้องกับเส้นอุณหภูมิสีมาตรฐาน แต่เราพบจุดที่ "ใกล้เคียงที่สุด" และอ่านอุณหภูมิสีซึ่งเรียกว่า "อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน"

ดังนั้นแม้ว่าอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันจะเท่ากัน เช่น 3000K หากความทนทานของสีเป็น 7 ขั้นตอน ช่วงอุณหภูมิสีสามารถอยู่ที่ 2870-3220K ด้วยความแตกต่างเกือบ 350K ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความแตกต่างทางสายตาอย่างมีนัยสำคัญ

ความทนทานต่อสีคืออะไร?

ความคลาดเคลื่อนของสีใช้เพื่ออธิบายลักษณะความแตกต่างระหว่างค่า X และ Y ที่คำนวณโดยซอฟต์แวร์ระบบการวัดสีและแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน ยิ่งค่าน้อยเท่าใด พิกัดสีของผลิตภัณฑ์ก็จะยิ่งใกล้เคียงกับค่ามาตรฐานเท่านั้น ยิ่งช่องว่างระหว่างสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงและสเปกตรัมมาตรฐานที่เล็กลงเท่าใด ความแม่นยำก็จะยิ่งสูงขึ้นและสีของแสงที่บริสุทธิ์ยิ่งขึ้น

คุณอาจสับสน: มีชุด XY หลายชุดสำหรับอุณหภูมิสีเดียวกัน อุณหภูมิและพิกัดของสีใดที่ตรงตามข้อกำหนดด้านความสบายทางประสาทสัมผัสของแสงโซลิดสเตตและตามนุษย์ จะแก้ปัญหานี้ได้อย่างไร? เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ต้องแนะนำแนวคิดเรื่องความทนทานต่อสี

เนื่องจากความหนาแน่นของสารเรืองแสงสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินต่างกัน ความแตกต่างของอุณหภูมิสีจึงเกิดขึ้นได้ง่ายในระหว่างการผลิต เมื่อความแตกต่างดังกล่าวเกิดขึ้นจะต้องปรับผ่านความทนทานของสีเพื่อให้แน่ใจว่าสีของหลอดไฟ ในฐานะแหล่งกำเนิดแสง ไฟ LED สีขาวควรเป็นไปตามมาตรฐานความทนทานต่อสีเพื่อเป็นแนวทางในการพัฒนาและการใช้งานแหล่งกำเนิดแสง LED สีขาวใหม่

ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิสีและความทนทานของสี

อุณหภูมิสีเป็นหน่วยวัดที่ระบุส่วนประกอบสีที่มีอยู่ในแสง ในทางทฤษฎี อุณหภูมิสีของตัวสีดำหมายถึงสีที่ปล่อยออกมาเมื่อถูกทำให้ร้อนจากศูนย์สัมบูรณ์ (-273°C) เมื่อวัตถุสีดำถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่งและสีของแสงที่ปล่อยออกมานั้นตรงกับสีของแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงที่เฉพาะเจาะจงอุณหภูมิที่ตัวสีดำถูกทำให้ร้อนเรียกว่าอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงนั้นเช่นอุณหภูมิสีโดยหน่วยวัดเป็น "k" ยิ่งค่าที่น้อยกว่าสีที่มากขึ้นเท่าใดสีก็จะยิ่งมีสีน้ำเงินมากขึ้นเท่านั้น ช่วงอุณหภูมิสีทั่วไปสำหรับแสงในการใช้งานปกติคือประมาณ 2700K ถึง 6500K ซึ่งสอดคล้องกับแสงสีขาวอบอุ่นและแสงสีขาวเป็นกลาง

สเปกตรัมมาตรฐานจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิของสี สำหรับแหล่งกำเนิดแสงเดียวกัน หากสเปกตรัมมาตรฐานต่างกัน ความแตกต่างของสีก็แตกต่างกันไป อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการวัด ระบบวิเคราะห์สีแสงมาตรฐานมักจะระบุช่วงอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงที่วัดได้โดยอัตโนมัติ เพื่อกำหนดค่าอุณหภูมิสีของสเปกตรัมมาตรฐาน ที่อุณหภูมิสีเดียวกัน หากสเปกตรัมมาตรฐานอ้างอิงมีความสอดคล้องกัน แต่พิกัดสี x และ y ต่างกัน ความแตกต่างของสีก็จะแตกต่างกันไป

พิกัดสีและความแตกต่างของสีมีความเกี่ยวข้องกัน พิกัดสีคำนวณตามแผนภูมิสี และความแตกต่างของสีคือความแตกต่างระหว่างพิกัดสีที่วัดได้จริงกับมาตรฐาน ความแตกต่างของสีคือความแตกต่างระหว่างค่า X และ Y ของผลิตภัณฑ์กับค่า X และ Y ของแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน ยิ่งระยะทางเล็กลง SDCM ก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ SDCM โปรดอ่านบล็อก: เกี่ยวกับ sdcm สำหรับไฟ LED แถบ

เราใช้ SDCM เพื่อประเมินสีอ่อน ดังนั้นเราจะวัดพารามิเตอร์นี้ได้อย่างไร โดยปกติ สามารถใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบที่แสดงในรูปด้านล่างเพื่อทดสอบอุณหภูมิสีและความแตกต่างของสี

ปัจจัยที่มีผลต่อความทนทานต่อสี

1) รูปแบบชิป: ชิป LED จากแบทช์หรือรุ่นต่างๆ มีความแตกต่างโดยธรรมชาติในลักษณะการเปล่งแสง ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในพิกัดสี

2) อิทธิพลของกระบวนการ: การกระจายตัวของสารเรืองแสงที่ไม่สม่ำเสมอที่เกิดจากการจ่ายยา มีความหนาของชั้นกาวเกิน 5% ช่วยลดความสม่ำเสมอของสีของพิกัดได้อย่างมาก

3) ผลกระทบของวัสดุ: องค์ประกอบของวัสดุ อัตราส่วน และความสม่ำเสมอของการเคลือบของสารเรืองแสงส่งผลโดยตรงต่อการกระจายสเปกตรัมและความสม่ำเสมอของอุณหภูมิสี

4) เอฟเฟกต์เครื่องมือ: ตัวอย่างเช่น ความแตกต่างระหว่างสเปกโตรโฟโตมิเตอร์และการรวมทรงกลม หรือระหว่างแบบจำลองต่างๆ ของเครื่องมือเดียวกัน อาจส่งผลให้ผลลัพธ์การวัดที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ความคลาดเคลื่อนในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่กำหนดโดยลูกค้ากับผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) เช่น เวลาในการรวมที่แตกต่างกันสำหรับการรวมทรงกลม ยังสามารถทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดได้อีกด้วย

5) ผลกระทบด้านการจัดการความร้อน: หากการจัดการความร้อนของหลอดไฟไม่เพียงพอ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้สีดริฟท์ได้ วัสดุที่เปล่งแสง LED มีลักษณะที่ขึ้นกับอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ เมื่ออุณหภูมิการปล่อยเพิ่มขึ้น สเปกตรัมการปล่อยจะเลื่อนไปยังสีแดง จุดสูงสุดของการปล่อยจะกว้างขึ้น และที่อุณหภูมิหนึ่ง การปล่อยมลพิษจะสิ้นสุดลง เพื่อให้แน่ใจว่าอายุการใช้งานของหลอดไฟและฟลักซ์การส่องสว่างเป็นไปตามข้อกำหนด อุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อของหลอดไฟ LED จะต้องได้รับการบำรุงรักษาภายในช่วงที่กำหนด

6) ผลกระทบในปัจจุบัน: เมื่อกระแสของไดรฟ์เปลี่ยนไป คุณสมบัติของวัสดุที่เปล่งแสงก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน ยิ่งความเสถียรของแสงเปล่งแสงสูง เอฟเฟกต์อุณหภูมิสีก็จะยิ่งน้อยลง และความทนทานต่อสีที่เล็กลง

ทำไมไฟ LED ที่มีอุณหภูมิสีเท่ากันจึงดูมีสีต่างกัน?

บางคนอาจสงสัยว่าเหตุใด แม้จะมีอุณหภูมิสี 3000K เท่ากัน แต่ไฟแสดงสีที่ต่างกัน ซึ่งบ่งชี้ว่าความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมิสีอาจไม่ช่วยแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ แท้จริงแล้ว ภายในช่วงความทนทานต่ออุณหภูมิสีที่ระบุ ผู้ผลิตไฟ LED ต้องเผชิญกับความท้าทายอย่างต่อเนื่องซึ่งเกี่ยวข้องกับความไม่สอดคล้องกันของอุณหภูมิสี ปรากฏการณ์นี้ไม่เพียงแต่แสดงเป็นความแตกต่างของสีที่มีนัยสำคัญแม้จะมีค่าอุณหภูมิสีเหมือนกันหรือที่เรียกว่า "อุณหภูมิเดียวกันสีที่แตกต่างกัน" แต่ยังมีอยู่ในกรณีที่สีมีความคล้ายคลึงกัน แต่ค่าอุณหภูมิสีที่ทดสอบนั้นแตกต่างกันอย่างมากเรียกว่า "สีเดียวกันอุณหภูมิที่แตกต่างกัน"

ดังแสดงในรูปด้านล่าง จุด A, B และ C สามจุดบนเส้นสีน้ำเงินอยู่ในอุณหภูมิสี 3000K เดียวกัน จุด A คือแสงสีขาวอบอุ่น 3000K ในขณะที่จุด B มีสีเขียวเล็กน้อยที่ 3050K และจุด C มีสีแดงเล็กน้อยที่ 2950K ซึ่งแตกต่างกันประมาณ 50K แม้ว่าความแตกต่างของอุณหภูมิสีจะไม่มีนัยสำคัญ แต่สีที่รับรู้จริงนั้นแตกต่างกัน

นอกจากนี้ เมื่ออุณหภูมิสีลดลง ปรากฏการณ์ของ “อุณหภูมิเดียวกัน สีต่างกัน” และ “สีเดียวกัน อุณหภูมิต่างกัน” จะเด่นชัดขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้น หากคุณต้องการให้สีผลิตภัณฑ์ของคุณมีความสม่ำเสมอ เราต้องใช้ความทนทานต่อความแตกต่างของสี (SDCM) เพื่อแก้ไขปัญหานี้ หากจุดศูนย์กลางสีของผลิตภัณฑ์ตรงกับจุดศูนย์กลางความคลาดเคลื่อนของสี ความคลาดเคลื่อนของสีสามารถใช้เพื่อระบุความแตกต่างของสี ยิ่งความทนทานของสีต่างกันมากเท่าใด ความแตกต่างของสีก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ก่อนอื่นเรามาดูการเปรียบเทียบภาพความแตกต่างของสีสำหรับไฟ LED อุณหภูมิสี 3000K ต่อไปนี้: หากพิกัดสีทั้งสองอยู่ในวงรี 2 ขั้นตอน ดวงตามนุษย์แทบจะไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างพวกเขาได้ หากเป็นวงรี 5 ขั้นตอน ความแตกต่างของสีจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน หากเป็นวงรี 3 ขั้นตอน ความแตกต่างระหว่างสีขอบและสีตรงกลางจะไม่ชัดเจนในทันที ดังนั้น สำหรับแสงอุณหภูมิสี 3000K หากเป้าหมายคือเพื่อให้ได้ความแตกต่างของสีเกือบศูนย์ โดยทั่วไปแล้วควรตั้งค่าความคลาดเคลื่อนของสีภายใน 3 ขั้นตอน

จากการวิเคราะห์ข้างต้น จะเห็นได้ชัดเจนว่าความแตกต่างของสีมีความสำคัญเพียงใด หากไม่ได้ควบคุมความแตกต่างของสี แถบไฟ LED ที่ผลิตขึ้นอาจมีสีที่ไม่สอดคล้องกันเมื่อสว่าง ลองนึกภาพแถบแสงเชิงเส้น หากมีความแตกต่างของสีระหว่าง LED ตามนุษย์สามารถตรวจจับได้ง่าย เมื่อสีของแถบไฟทั้งหมดไม่สอดคล้องกัน จะส่งผลให้แสงไฟไม่ดี เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์แสงคุณภาพสูง คุณควรซื้อแถบไฟที่มีประสิทธิภาพการส่องสว่างที่สูงขึ้นและค่า SDCM ที่น้อยกว่า

มาตรฐานความทนทานต่อสีของอุตสาหกรรม LED

ในปีพ.ศ. 2485 นักวิทยาศาสตร์ Macadam ได้ทำการทดลองกับสี 25 สีโดยใช้หลักการที่เกี่ยวข้อง โดยวัดด้านสัมพัทธ์ 5 ถึง 9 ด้านของแต่ละจุดสี และบันทึกจุดสองจุดที่สามารถแยกแยะความแตกต่างของสีได้ ผลที่ได้คือวงรีที่มีขนาดและความยาวต่างกัน เรียกว่า ไข่มะคาด

ภายในวงรีแมคคาดัม แม้ว่าจะมีความแตกต่างของสี แต่ดวงตาของเราก็ไม่สามารถตรวจจับได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อสีอยู่นอกวงรีนี้ เราก็สามารถแยกแยะความแตกต่างของสีได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นภายในวงรีแมคคาดัมเราสามารถพิจารณาสีของจุดที่สอดคล้องกันได้

ขนาดของวงรีแมคคาดัมยังเรียกว่าค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของการจับคู่สี (SDCM) ซึ่งเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญสำหรับการประเมินความสม่ำเสมอของสี ด้วยการเพิ่มอัตราส่วนของแกนหลักและแกนรองของวงรีแมคคาดัม เราสามารถรับวงรีแมคคาดัมของคำสั่งต่างๆ เช่น ลำดับที่สอง ลำดับที่สาม และอื่นๆ วงรีของคำสั่งซื้อต่างๆ เหล่านี้ทำให้เรามีมาตรฐานที่ละเอียดยิ่งขึ้นสำหรับการประเมินความสม่ำเสมอของสี

1. อุณหภูมิสียุโรปและอเมริกา X.Y พิกัดจุดมาตรฐาน

มาตรฐานความแตกต่างของสีหลักที่ใช้อยู่ในปัจจุบันคือมาตรฐาน ANSI ของอเมริกาเหนือและมาตรฐาน IEC European จุดศูนย์กลางความแตกต่างของสีที่สอดคล้องกันสรุปได้ดังนี้:

2. ช่วงมาตรฐาน Energy Star และ European Color Difference

● ENERGY STAR ANSI C78.376 ความแตกต่างของสี ≤7 SDCM แบ่งออกเป็นภูมิภาคตามลักษณะ LED

● มาตรฐานสหภาพยุโรป IEC 60081 ความทนทานต่อสี ≤7 SDCM พร้อมพื้นที่ LED กำหนดตามข้อกำหนดทางเทคนิคที่ส่องสว่าง

สรุป

หลังจากการแนะนำข้างต้น ฉันเชื่อว่าทุกคนมีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับอุณหภูมิสี LED

SignLiteled เป็นองค์กรไฮเทคที่เชี่ยวชาญด้านการวิจัย พัฒนา และการผลิตไฟ LED แถบ LED ด้วยนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการทดสอบที่เข้มงวดเป็นความสามารถหลัก บริษัทมีระบบ R&D ที่สมบูรณ์ เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิสีของไฟแถบ LED ทั้งหมดถูกควบคุมภายใน 3 ขั้นตอนสำหรับอุณหภูมิสีที่อบอุ่น และภายใน 5 ขั้นตอนสำหรับอุณหภูมิสีขาวเย็น

ตั้งแต่การเลือกชิปไปจนถึงการออกแบบวงจรไดรเวอร์ทุกอย่างจะถูกควบคุมภายในองค์กร กลุ่มผลิตภัณฑ์ประกอบด้วย แถบไฟ LED ที่ยืดหยุ่น, แถบไฟ LED ซัง, แถบไฟนีออน LEDและหมวดหมู่ที่มีมูลค่าเพิ่มสูงอื่นๆ ด้วยการจัดสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ อุณหภูมิและความชื้นคงที่ ห้องทดสอบและอุปกรณ์อื่น ๆ บริษัทได้กำหนดมาตรฐานการทดสอบกว่า 20 มาตรฐานซึ่งรวมถึงการทดสอบอายุ 72 ชั่วโมงและระดับการกันน้ำ IP เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์เหล่านี้ โปรดติดต่อทีมธุรกิจของเรา