LED照明灯具如何解决色度偏移的问题?

2021-12-24 0 423

普通LED照明灯具大约在20年前就开始使用,随着LED越来越流行,不知道从什么时候开始,人们对流明的关注度越来越大,例如流明大小和色度偏移。总所周知,色度偏移一直是LED照明灯具的硬伤。

LED照明灯具如何解决色度偏移的问题?
LED照明灯具如何解决色度偏移的问题

照明工程学会(IES)于2008年首次发布了LM-80,测量LED光源的流明维持率,并于2015年更新了IES批准方法:测量LED封装、阵列和模块的光通量和颜色维持率。这些规范用于流明维持率和色度偏移的测量。在其最新修订版LM-80-20中,除了光通量外,它还提供了测量辐射通量和光子通量的指南,以满足不断增长的LED花园照明市场。LM-80标准的所有版本都要求LED至少工作6,000小时,并且至少每1,000小时记录一次流明和色度测量值。

照明行业还关注基于从LM-80测试获得的有限数据使用什么方法来预测长期流明维持率和色度偏移的问题。为此,IES在2011年发布了TM-21,技术备忘录:预测LED光源的长期流明维持率,并在2019年更新后包括辐射和光子通量预测。2019年还发布了TM-35,技术备忘录:投影LED封装、阵列和模块的长期色度坐标偏移。

使用LM-80-08和LM-80-15方法收集的数据成为LynnDavis和MonicaHansen于2020年3月发布的DoE报告的基础。该报告基于2015年发布的仅用于流明维持的报告。更新,增加了LED流明和色度维持率的相关内容。2020版评估了通用照明中使用的四种不同LED封装类型:基于陶瓷的封装、基于聚合物的封装、板上芯片封装(COB)和芯片级封装。共有223个LM-80数据集(来自领先LED封装制造商的产品),分别根据TM-21-11和TM-35-19中引入的协议预测流明维持率和色偏。

不出所料,2020年的研究结果表明,自2015年研究开始以来,所有封装类型的LED寿命都得到了改善(早期研究中未包括的芯片级封装除外)。在2015年的研究中,估计约有三分之一的LED使用寿命超过60,000小时(L70);在2020年的研究中,估计96%的LED使用寿命超过60,000小时(L70)。报告指出,由于高分子材料的改进,使用高分子封装获益最大。

然而,在TM-35-19发布之前,任何标准都没有提到对行业预测色度偏移的主要关注点。本研究使用表1中定义的色度偏移模式(CSM)来表征根据LM-80-15协议测量的色度偏移。

2020年的研究包括四种LED封装类型,其中三种在LM-80测试期间出现色度偏移,如图1所示。色度偏移模式似乎与封装类型有关,除了COB封装(因为没有结论)可以画)。该研究建议进一步了解COB封装色度偏移机制。

TM-35-19方法可用于预测长期色度偏移,并将这些结果与收集到的关于预测偏移的幅度和方向的数据进行比较。研究的结论是,TM-35的预测是合理的,通常在偏移范围内保守,在偏移方向上不够充分。这些发现对更高端的环境具有重要意义,例如博物馆、餐厅、零售店,甚至杂货店,因为在这些环境中,光线的颜色会影响被照明物体的外观。

从上面的讨论可以看出,LED行业仍然需要付出更多的努力来开发更好的方法来评估长期色度偏移。同样重要的是要记住,研究结果是基于在受控环境中收集的LED封装数据。LED安装在灯具中后,这些灯具的一些实际使用中,包括因热管理不当、在恶劣环境中工作而造成的损耗,以及紫外线和污垢积聚造成的光损耗,都会影响流明维护和色度偏移,目前尚未开展评估研究。

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