從發(fā)光均勻性視角探討幾款可調(diào)色溫COB

　　—Vision

　　相比傳統(tǒng)光源，LED光源最大的優(yōu)勢(shì)除了節(jié)能，還有它的“光譜可變性”。說(shuō)“光譜可變”，是LED的本質(zhì)，業(yè)界朋友耳熟能詳?shù)氖恰吧珳乜烧{(diào)”。本人第一次接觸色溫可調(diào)LED大概是在2011年，是一盞臺(tái)燈，臺(tái)燈的光源是利用兩路不同色溫的2835燈珠組成，通過(guò)調(diào)節(jié)兩路燈珠的工作電流，從而改變冷白光與暖白光的比例，最終混合成可從2700K到5700K色溫區(qū)間變化的白光。這種配備不同LED陣列的方法也是比較常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)色溫可調(diào)的方法。但是這種利用不同陣列的例子有個(gè)缺點(diǎn)，就是冷暖白分界明顯，出光顏色空間分布不夠均勻，那有什么比較好的方法可以讓陣列重新排布，使其分布更加均勻呢?

　　剛好受到阿拉丁的邀請(qǐng)，收到幾款COB樣品也就來(lái)體驗(yàn)了下，或許能夠釋疑我上面提到的幾點(diǎn)問(wèn)題。

　　首先，我們先觀察下選取的4款COB的外觀結(jié)構(gòu)(以下產(chǎn)品名稱(chēng)使用廠商名字簡(jiǎn)稱(chēng))，見(jiàn)圖1外觀圖。

圖1　4款COB產(chǎn)品外觀圖

　　從外觀上看，我們不難發(fā)現(xiàn)這4款COB在結(jié)構(gòu)上有所不同，對(duì)比如表1。

表1　4款COB結(jié)構(gòu)比對(duì)

　　好了，那么它們的均勻性誰(shuí)比較好呢?請(qǐng)看圖2~圖5，這是以上提到的4款COB分別在2700K和5700K情況下的光強(qiáng)空間分布以及色溫空間分布，可供大家參考。其中，發(fā)光強(qiáng)度空間分布以樣品正上方位置作歸一化處理，色溫空間分布以樣品正上方位置為基準(zhǔn)取其空間不同角度的色溫偏差。

圖2　2700K情況下，4款COB的光強(qiáng)空間分布

圖3　5700K情況下，4款COB的光強(qiáng)空間分布

　　從圖2~圖3，我們可以看到，不管是2700K還是5700K，夏普的光束角要大于另外3款，而另外3款的光束角基本可視為一致。

圖4　2700K情況下，4款COB的色溫空間分布

圖5　5700K情況下，4款COB的色溫空間分布

　　從圖4~圖5，我們可以看出，在2700K情況下，添鑫及東洋的色溫空間分布均勻性較佳;夏普的在發(fā)光角度140°范圍內(nèi)均勻性也不差，但是在140°范圍外色溫則出現(xiàn)較大偏差;樂(lè)健的在整個(gè)空間的色溫分布均勻性則較差。在5700K情況下，4款COB的色溫空間分布均勻性?xún)?yōu)劣則有明顯區(qū)別，東洋的最佳，夏普的最差。

　　好了，為什么東洋的均勻性比較好呢?請(qǐng)看圖6~圖7，這是以上提到的4款COB分別在2700K和5700K情況下的近場(chǎng)真彩圖，可供大家參考。

圖6　2700K情況下，4款COB的近場(chǎng)真彩圖

圖7　5000K情況下，4款COB的近場(chǎng)真彩圖

　　從圖6、圖7的近場(chǎng)真彩圖可以清晰看到4款COB的內(nèi)部芯片排列方式及出光面積大小(此圖未按實(shí)際比例，請(qǐng)參考各圖網(wǎng)格尺寸)，我們可以從這兩個(gè)方面來(lái)分析它們與出光均勻性的關(guān)聯(lián)。

　　從芯片排列方式來(lái)分析，夏普采用了較為簡(jiǎn)單的區(qū)域交叉排列方式，兩種顏色的出光呈條形狀，直接影響了它的出光均勻性及混光均勻性。添鑫采用了不規(guī)則交叉的排列方式，兩種顏色的芯片混合程度較夏普有了很大的提升，所以它的出光均勻性及混光均勻性較夏普有了很大的改善。東洋與樂(lè)健采用了完全等距交叉排列方式，實(shí)現(xiàn)了兩種顏色的每一顆芯片完全交錯(cuò)，且芯片間的間距完全相等，對(duì)要追求充分均勻混光的調(diào)色COB來(lái)講，這是最佳的一種排列方式。東洋與樂(lè)健COB內(nèi)部沒(méi)有用金線(xiàn)做電連接，能采用這種完全交錯(cuò)排列方式，前提是必須解決了高難度的線(xiàn)路問(wèn)題，高精度的復(fù)雜基板線(xiàn)路工藝才是這種排列的技術(shù)門(mén)檻。

　　從出光面積大小來(lái)分析，夏普、添鑫、樂(lè)健等3款COB的出光面積接近，東洋COB的出光面積約為前者的三分之一，這是東洋一個(gè)較大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，這意味著東洋COB的芯片間隔遠(yuǎn)小于其它3款產(chǎn)品，芯片越密集，它的出光均勻性及混光均勻性就會(huì)越好，而且匹配二次光學(xué)時(shí)的效果也會(huì)更好。

　　綜上所述，東洋COB通過(guò)密集芯片完全等距交叉排列方式，實(shí)現(xiàn)了4款COB產(chǎn)品中最佳的出光均勻性及混光均勻性，也論證了東洋COB應(yīng)用的CSC封裝工藝及高精度基板線(xiàn)路工藝在行業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。