Problemas relacionados con el CRI de las luces LED

Información relacionada con el índice de reproducción cromática del LED

Cuando fabricamos luces LED, hay muchos indicadores que deben mejorarse gradualmente, como la vida útil, EMC, protección ambiental, seguridad, confiabilidad e índice de reproducción cromática. Analicemos juntos el papel del indicador de color.

Índice de reproducción cromática: generalmente, el color de las luces LED es diferente al de la luz solar. Se sabe que la luz blanca de una lámpara fluorescente es violeta al principio y luego emite blanco u otros colores después de excitar el fósforo. Algunas temperaturas de color serán más bajas. Nuestra iluminación interior no es sensible a estos, pero será diferente en la carretera. Un índice de reproducción cromática bajo provocará errores visuales que tendrán un gran impacto en los conductores que conducen. El poder de resolución disminuirá, haciendo que los ojos se sientan cansados.

Al encontrarnos con estos problemas, ¿qué soluciones debemos buscar?

En la actualidad, la mayoría de las fábricas de envases pueden producir productos con un alto índice de reproducción cromática. Si se va a utilizar en la carretera, los requisitos para el índice de reproducción cromática serán más altos, pero lo más importante es el requisito de brillo.

Para resolver estos problemas, por un lado, se puede mejorar el índice de reproducción cromática del producto y, por otro lado, se puede mejorar la eficiencia de salida de luz del producto. El brillo actual de los tres colores primarios o filtros de máscara no se puede lograr, especialmente en niebla y lluvia, lo que provocará muchos problemas.

1. Las lámparas de mercurio y las de sodio se han utilizado en las carreteras durante décadas, pero no reflejan el problema de la fatiga ocular. En la era de la formulación de estándares de iluminación vial, el tema de la conservación de energía y la protección ambiental no se ha comprendido. Las normas de iluminación vial desarrolladas deben cumplir con los requisitos para una visión clara de la carretera, pero no se tiene en cuenta el índice de reproducción cromática. Para la iluminación de carreteras, el índice de reproducción cromática no es un gran problema. Por supuesto, un índice de reproducción cromática más alto hace que sea más fácil para las personas distinguir los objetos, y puede considerar adecuadamente la reducción del brillo, que está más en línea con los conceptos actuales de ahorro de energía y protección ambiental. Si hay uno bueno, ¿por qué no?
2. El bajo índice de reproducción cromática no es necesariamente la causa de la fatiga ocular, la principal razón es el brillo. El índice de reproducción cromática de las lámparas fluorescentes no es alto, pero se ha utilizado durante décadas y no hay miopía causada por el bajo índice de reproducción cromática de las lámparas fluorescentes. Si esto sucede, se debe prohibir inmediatamente la producción y venta de fuentes de luz para interiores con un índice de reproducción cromática inferior a 75.
3. El bajo índice de reproducción cromática tiene poco efecto en la vida diaria y el aprendizaje. Excepto en ocasiones de diseño de color (como exposiciones de pintura, diseño de color, etc.), si el índice de reproducción cromática no es alto, el color que ve será diferente del color que aparece bajo el sol. Si el brillo es suficiente, no causará fatiga ocular. Incluso en exteriores, la reproducción cromática no es exactamente la misma por la mañana, al mediodía y por la tarde del día. Del mismo modo, por supuesto, lo mejor es poder utilizar una fuente de luz con un alto índice de reproducción cromática para la iluminación. Por ejemplo, cuando compras ropa, necesitas un color. Si se ve bien con cierta luz, puede verlo con otra luz o al aire libre, y encontrará que algo anda mal. Esto sucedió cuando las lámparas fluorescentes reemplazaron a las incandescentes, y la gente a menudo sacaba ropa y ropa afuera en los centros comerciales para verificar el color.
4. No exagere el índice de reproducción cromática. Debe realizarse una evaluación objetiva. (nunca hables de ello con fines comerciales)
5. Se han propuesto varios métodos en el mercado para mejorar el índice de reproducción cromática de los LED blancos utilizados para iluminación. Aquí quiero hablar de mi opinión:

(1) Agregue compensación de color a los productos LED existentes. Una es agregar diferentes fósforos, lo que se hace principalmente en la industria del embalaje. El otro es agregar LED de colores adicionales. Debido a las opciones de espectro limitado de los LED de color, este método se puede mejorar adecuadamente, pero no muy bien.

(2) Luz blanca LED de tres colores primarios. El índice de reproducción cromática es muy bajo. Para aumentar el índice de reproducción cromática, también necesitamos agregar otros LED de espectro. Limitado por el espectro LED actual, el índice de reproducción cromática es difícil de alcanzar 85. El costo de una lámpara de este tipo es demasiado alto y no tiene importancia práctica.

(3) Utilice una máscara para filtrar colores. Este método se puede ajustar a un índice de reproducción cromática más alto, pero la pérdida de luz es muy grande, por lo que esto no tiene importancia práctica.

Solución de iluminación LED de alto CRI

Con el continuo desarrollo de la tecnología LED, es posible que el LED se utilice como fuente de iluminación. Debido a los estrictos requisitos del índice de reproducción cromática CRI para la fuente de luz en lámparas de iluminación y linternas, la tecnología LED blanca actual no está madura en reproducción cromática, lo que la convierte en el principal obstáculo para restringir el LED como fuente de iluminación.

La luz blanca es una luz compuesta. Es fácil descomponer la luz de varios colores contenida en la luz blanca a través de un prisma. El LED es un tipo de fuente de luz con un espectro más completo, que sienta las bases teóricas para la alta reproducción cromática de los productos de iluminación LED.

La luz es un tipo de material con dualidad onda-partícula, que contiene las características de onda y partícula, lo que hace que tenga fuertes características compuestas. Por lo tanto, a partir de la naturaleza de la luz y las características del LED, es posible hacer que el LED se convierta en una fuente de iluminación de alta calidad.

En la actualidad, la tecnología LED blanca utiliza principalmente un proceso de fabricación de fósforo recubierto con chips azules. Esta tecnología fue desarrollada por Riya y sigue el principio de luminiscencia de las lámparas fluorescentes. Debido a la falta de componentes de luz roja y verde, esta tecnología tiene un defecto congénito de índice de reproducción cromática insuficiente. En la actualidad, para compensar este defecto, la tecnología del fósforo se ha convertido en la principal línea de investigación de la industria.

Chip azul recubierto con fósforo para producir tecnología de luz blanca, esta tecnología puede producir mejor luz blanca en principio, pero en el proceso de uso, debido a la débil adaptabilidad al medio ambiente, la diferencia entre productos teóricos y prácticos se debe en gran parte a la influencia. de temperatura de acumulación térmica LED en fósforo.

Todos tenemos esa experiencia, a medida que avanza el tiempo de trabajo, la generación de calor y la pérdida de calor alcanzan gradualmente un estado de equilibrio. Cuanto mayor sea la temperatura de este estado de equilibrio, mayor será el impacto en el LED blanco con el mismo tipo de fósforo. Con el aumento continuo de la temperatura del LED, la actividad del fósforo se reducirá en gran medida (la fórmula de conversión de Fahrenheit / centígrado es: centígrados = 5/9 * (Fahrenheit – 32). La actividad del fósforo es mejor a 100 grados Fahrenheit, pero la actividad del fósforo casi se pierde a unos 250 grados Fahrenheit (120 grados Celsius).

Con el aumento de la temperatura del LED, la actividad del fósforo se inactiva gradualmente, al mismo tiempo, la longitud de onda de la luz emitida por el fósforo también cambia, que es un desplazamiento hacia el rojo, es decir, la longitud de onda de emisión del fósforo cambia a la longitud de onda roja. ; Este fenómeno parece indicar que con el aumento de temperatura, la reproducción del color del LED blanco debería ser mejor, pero en realidad se reduce. Parece ser un problema contradictorio. La esencia de este fenómeno es que el desplazamiento del fósforo a la longitud de onda roja es menor que la inactivación del fósforo, es decir, la luz roja excitada por el fósforo en un estado de alta temperatura no es suficiente para compensar la pérdida de luz roja causada por la mezcla. , por lo que muestra la temperatura El índice de reproducción cromática del LED blanco disminuye con el aumento de la temperatura.

A medida que aumenta la temperatura del LED, mientras que la actividad del fósforo disminuye gradualmente, la longitud de onda de la luz emitida por el fósforo también cambia, es decir, un desplazamiento al rojo, es decir, la longitud de onda de emisión del fósforo cambia a una longitud de onda roja. . Este fenómeno parece indicar que a medida que aumenta la temperatura, la reproducción del color de los LED blancos debería ser mejor, pero de hecho disminuirá. Este parece ser un tema contradictorio. La esencia de este fenómeno es que el desplazamiento del fósforo a la longitud de onda roja es menor que la inactivación del fósforo. Es decir, la luz roja excitada por el fósforo a alta temperatura no es suficiente para compensar la pérdida de luz roja provocada por la mezcla, por lo que aparece a medida que aumenta la temperatura. El índice de reproducción cromática del LED disminuye, lo que es consistente con la disminución del índice de reproducción cromática del LED de luz blanca con el aumento de temperatura.

Del análisis anterior, se puede concluir que la primera forma de mejorar el índice de reproducción cromática del LED blanco es reducir la temperatura del LED, y la segunda es mejorar la adaptabilidad de los fósforos a altas temperaturas. La tercera es utilizar tecnología de compensación de color, utilizando led rojo o ámbar para compensar el índice de reproducción cromática.

En términos de reducir el ahorro de temperatura de los LED, el medio más efectivo es diseñar empaques de LED con un alto rendimiento de disipación de calor, que es una de las direcciones para que la industria de LED de China haga un progreso significativo en los derechos de propiedad intelectual de LED en un futuro próximo. Como el LED es un tipo de producto electrónico de bajo voltaje, los requisitos de seguridad eléctrica son relativamente relajados, por lo que hay más materiales de sustrato conductores de calor que se pueden usar, y nuestra industria está investigando actualmente sobre esto.Hay pocos estudios, lo que resulta en repetidos violaciones de disputas extranjeras de propiedad intelectual.

La tecnología de compensación de color es un tipo de medio técnico para compensar la pérdida del índice de reproducción cromática del LED de color. Este medio técnico es factible en principio, pero en la aplicación práctica, se enfrenta a la restricción estricta de las condiciones de luz mixta, por lo que el valor de la aplicación práctica no es alto.

La luz blanca está de acuerdo con la teoría de luz mixta de rojo, verde y azul 3: 6: 1. Esta teoría se basa en nuestra visión de los objetos luminosos. Esta tecnología de luz mixta se puede aplicar con éxito a la tecnología de balance de blancos de la pantalla LED. Sin embargo, cuando se aplica al esquema de iluminación, el esquema de luz mixta tiene poca referencia. Esto se debe a que el ojo humano tiene una característica promedio y un hábito de punto de luz visible, y estas dos características, pero también sin saberlo, en el daño de la visión, razones importantes.

La tecnología de mezcla de LED rojo, verde y azul es una tecnología de iluminación blanca madura. Debido a la gran distancia entre diferentes LED, la distancia de mezcla es grande. Agregar una cubierta de mezcla frente al LED puede resolver el problema de la luz mixta, pero la pérdida de luz también es un obstáculo, lo que dificulta el desarrollo de la luz y la iluminación tenue. Además, cuando la gente mira directamente a las lámparas y linternas de iluminación, no se trata de una luz blanca uniforme; estos dos factores restringen directamente el desarrollo de esta tecnología.