减小led灯具色容差距离的措施

1 混色法

混色法是指LED灯具制造厂商从LED芯片封装厂的颜色分饼中挑选两个或两个以上颜

色饼的LED芯片,进行等比例或不等比例的混合,使LED灯具的颜色坐标距离ANSI中心点的色容差距离满足设计要求。混色法属于一种很常见的方法,但从实际工程案例来看,常受到以下几个因素的限制:

① 来自不同颜色饼的LED芯片或芯片组需要并联时,其VF必须相近或VF饼相同。

② 在采用不等比例混合或多颜色饼混合时,容易出现LED封装厂的产能分布与混色方案的颜色饼分布不相符的情况,可能导致某些颜色饼供货不足而某些颜色饼库存过多的问题。

③ 颜色分饼过多,尽管可以增加混色方案的灵活度,从而减小LED灯具的色容差距离,但同时也导致生产工艺和仓管等成本更高。

④ 混色芯片过多,限制了电路设计的灵活性,也增加芯片封装厂的难度。一般来说,两颗混色比较简单实用。

减小led灯具色容差距离的措施

图2(左)两对角颜色饼等比例混色方案(16分饼)

图3(右)两对角颜色饼等比例混色方案(9分饼)

图2和图3分别示意了16分饼的两对角等比例混合方案和9分饼的两对角等比例混合方案。从图2和图3看出,在考虑灯具制程的颜色漂移前,16分饼的混色方案基本上把LED灯具的芯片级色坐标(图中加粗四边形内)控制在2个色容差距离的椭圆内(图中加粗椭圆),而9分饼混色方案基本上能把芯片级色坐标控制在3个色容差距离的椭圆内。

2 调整分饼中心法

从图2和图3的混色方案知,尽管LED芯片级色坐标到ANSI中心点只有2~3个色容差距离,但考虑到图1的颜色漂移过程后,LED灯具的热稳状态的色坐标将在图2或图3的基础上再往左下角方向漂移约3个色容差距离,即:(https://www.dgzj.com/ 版权所有)所有LED灯具距离ANSI中心约2-4个色容差距离(对图2来说)或0-6个色容差距离(对图3来说)。如果LED芯片封装厂能够通过调整荧光粉配比,按照相反的方向(朝右上角方向)移动其分饼时的色坐标中心点,则可抵消灯具制造所带来的色坐标漂移影响。

3 热态分饼法

从图1看出,因结温升高导致的色坐标漂移量是最大的,如果LED芯片封装厂提高颜色分饼时的工作结温,使之与灯具热稳态时的工作结温相等或相近,则LED灯具成品的色坐标距离ANSI中心的色容差距离就会减小很多。

结束语

色差问题在LED照明行业里一直存在,如何科学有效地解决色差问题,正考验着相关行业从业者的智慧。它不仅需要从业者掌握科学合理的方法,还需要诸多其它方面的配合,例如:LED芯片厂商和灯具制造厂商的紧密配合,高要求的行业标准出台,检测机构和检测设备的技术指标更新,终端客户的广泛参与和监督,制造工艺、荧光粉、光学材料等技术改良或革新。

本文介绍的色容差技术指标同更常见的色温、色坐标、DUV指标相比,要直观而容易理解,如该指标能在我国LED照明领域得以推广,或许出台相关标准以限制固定色温的LED灯具的色坐标距离ANSI中心不得超过4~5个色容差距离,那必将对整个LED产业的发展起到积极作用。

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