เหตุใดจึงมีเพียง RGB และ RGBW-LED แต่ไม่มีชิปในตัวเรือนมากกว่าหนึ่งตัว


22

ในอีกหัวข้อคำถามที่เกิดขึ้นที่ไฟ LED ที่มี 5 หรือมากกว่าตายจากสีที่แตกต่างกัน (ความรุ่งโรจน์ถึง Brian Drummond) พื้นหลังเป็นดังนี้:

ไฟ LED RGB เป็นที่นิยมอย่างมากสำหรับการสร้างเอฟเฟกต์แสงที่มีสีสัน ในความเป็นจริงเนื่องจากตัวรับสามชนิดในสายตามนุษย์แทบทุกสีที่เป็นไปได้ที่เราสามารถรับรู้ได้ด้วยสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน LED แม้ว่าไฟ LED สามารถผลิตเฉพาะส่วนที่แยกออกจากสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ด้วยสามสีจึงเป็นไปได้ที่ให้อัตราส่วนการผสมที่สมบูรณ์แบบเพื่อสร้างแสงที่รับรู้ว่าเป็นสีขาวบริสุทธิ์ การมองเห็นของมนุษย์ไม่สามารถจำแนกแหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกันได้หากพวกมันทำให้กรวยรับรู้สีทั้งสามอยู่ในระดับเดียวกัน เอฟเฟกต์นี้เรียกว่า metamerism

อย่างไรก็ตามมนุษย์สามารถรับรู้คุณภาพของแหล่งกำเนิดแสงได้ดีมากเมื่อแสงถูกสะท้อนจากพื้นผิวสีหรือวัตถุ เนื่องจากการสะท้อนของแสงบนพื้นผิวที่มีสีนั้นเป็นการคูณสเปกตรัมแสงอย่างมีประสิทธิภาพด้วยสเปกตรัมการให้อภัยของเม็ดสี สเปกตรัมที่ส่งผ่านมานั้นมีความแตกต่างกันอย่างมากมายสำหรับแหล่งกำเนิดแสงสีขาว

หากต้องการตัดเรื่องสั้นให้สั้น: แสงสีขาวจาก RGB-LED นั้นไม่เป็นระเบียบ หากคุณพยายามที่จะใช้มันเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้แสงสว่างโดยทั่วไปสีของงานศิลปะจะลดลงเป็นสีเทาและผิวของมนุษย์ดูเหมือนว่าผึ้งลอยอยู่ในบ่อหินเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์

LED สีขาวที่มีชิปสีน้ำเงินและชั้นการแปลงจะให้แสงที่ดีกว่ามากสำหรับการส่องสว่าง แต่ไม่สามารถปรับได้เพื่อสร้างแสงที่มีอุณหภูมิสีที่แตกต่างกัน

ในขณะที่มี LED บางตัวที่มีชิปสีขาวและสามสีชิปในที่อยู่อาศัยหนึ่งที่มักจะไม่ได้อยู่ที่การแสดงผลสีที่ดีกว่า แต่จะมีฟลักซ์ส่องสว่างที่สูงกว่าแสงสีขาว

ดังนั้นคำถามที่มีคำเพิ่มเติมคือ:

ทำไมจึงไม่มี LED multichip (5 ชิปขึ้นไป) สำหรับการผลิตแสงที่มีการแสดงสีที่สูงขึ้น?


4
คุณพบว่ามีไฟ LED multichip จำนวนสูงกว่าออกแบบมาสำหรับการใช้งาน (สเปกโทรสโกปีเป็นหลัก) ซึ่งการผสมสีไม่เหมาะสม ส่วนใหญ่ใช้ความยาวคลื่นนอกสเปกตรัมที่มองเห็น
Ben Voigt

หลอดฟลูออเรสเซนต์ต้องเผชิญกับปัญหาที่คล้ายคลึงกันมานานหลายทศวรรษ - แท้จริงแล้วพวกมันมีอยู่ใน 2, 3, 4 และแม้กระทั่ง 5 ฟอสเฟอร์ คาดเดาสิ่งที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะซื้อรสชาติที่มีฟอสฟอรัส 4 และ 5 อย่างที่ผู้คนมองหาสายฟ้า "ดีพอ" ไม่ใช่สี การตกแต่งที่ไวต่อแสงสีนั้นใช้แสงสว่างจากแหล่งกำเนิดแสงต่อเนื่อง (เช่นหลอดไส้)
Agent_L

คำตอบ:


28

คำตอบสำหรับคำถามนี้ประกอบด้วยสองส่วน แรกคือคำถามตัวเอง

การใช้ Multichip LED ในตัวเรือนร่วมคืออะไร?

จุดประสงค์ในการรวมชิปสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินไว้ในกรอบ LED ทั่วไปคือสร้างแหล่งกำเนิดแสงที่สามารถผลิตสีใดก็ได้จากพิกเซลเดียว นี่เป็นสิ่งจำเป็นในสองกรณี:

  1. เพื่อสร้างพิกเซลเช่นในแถบ LED หรือหน้าจอ LED ที่มีความละเอียดสูง
  2. เพื่อผลิตแหล่งกำเนิดแสงที่ปรับได้สำหรับออพติกที่ไม่ได้ถ่ายภาพ

สำหรับวัตถุประสงค์หลังมักจะผลิตเครื่องยนต์ไฟซังเนื่องจากตัวเรือน SMT ที่ใช้สำหรับ RGB LED ส่วนใหญ่นั้นมีความสามารถที่ จำกัด ในการกำจัดพลังงานความร้อนออกไป

จำเป็นต้องใช้การแสดงสีที่สูงขึ้นเมื่อให้ความสว่างแก่พื้นผิวที่ใหญ่ขึ้น เฉพาะเมื่อมีการใช้ฟลักซ์ที่สำคัญในการให้ความสว่างกับวัตถุหรือพื้นผิวที่เป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้นหรือน้อยลงด้วยสีที่แตกต่างและแตกต่างกัน สีที่ต่างกันซึ่งสะท้อนแสงสีขาวนั้นต้องการแหล่งกำเนิดแสงที่มีดัชนีการเรนเดอร์สีสูงที่จะแสดงเช่นแสงกลางวันหรือแสงจากหลอดไส้

สิ่งที่จำเป็นในการสร้างแสงสีขาวโดยเพิ่มการเรนเดอร์สี

ในการสร้างแสงที่ใช้งานได้สำหรับการส่องสว่างทั่วไปจำเป็นต้องมีการเพิ่มความสว่างสูงเนื่องจากมักต้องการแสงที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยไม่มีเงา เช่นแสงสำหรับ GI จะต้องผสมและกระจายอยู่แล้วดังนั้นเราจึงสามารถใช้ตัวเรือนชิปเดียวได้เช่นกัน นี่เป็นการเปิดโอกาสให้ OEM ทำการเลือกชิปที่เขาต้องการแยกกัน

แต่ทำไมมันเป็นไปไม่ได้ที่จะหาการผสมผสานที่มีประโยชน์มากที่สุดของชิปเพื่อนำพวกเขาไปสู่ที่อยู่อาศัยทั่วไป?

ระดับความอิสระเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณด้วยจำนวน LED ที่เพิ่มขึ้น สำหรับแต่ละชิปคุณเพิ่มคุณต้องเลือก binning ที่มีความยาวคลื่นที่โดดเด่นและฟลักซ์ binning นอกจากนี้ยังมีตัวแปรอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแม่พิมพ์แต่ละตัวเพื่อเลือกที่อยู่อาศัยทั่วไปซึ่งหลายแห่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

ตอนนี้ลองนึกภาพ บริษัท ที่ผลิต LED ใช้เวลาเป็นจำนวนมากในการสร้างที่อยู่อาศัย 6-die ซึ่งสามารถผลิตแสงสีขาวที่ 4000K พร้อมค่า R ทั้งหมด (1-14) สูงกว่า 90 ข้อร้องเรียนแรกที่ผู้ผลิตจะได้ยิน คือ: "ทำไมฉันไม่สามารถรับφเดียวกันสำหรับสีแดงบริสุทธิ์ที่ฉันได้สำหรับสีขาวมันเป็นไปไม่ได้ที่จะผ่านช่วงที่สมบูรณ์ด้วยฟลักซ์ที่ใช้งานได้!" อย่างที่สองก็คือ: "ฉันต้องการเพียงสีขาวที่ 2,700 K และสีอื่น ๆ บางส่วนทำไมฉันต้องจ่ายสำหรับชิปสีน้ำเงินเข้มเพิ่มเติมที่ฉันไม่ต้องการจริงๆ"

8n

แล้วพวกเขาจะใช้อะไรในการสร้างแสงที่มีการเรนเดอร์สีที่สูงขึ้น?

วิธีทางเศรษฐกิจในการรับแสงที่มีการเรนเดอร์สีที่สูงกว่าคือการใช้ชิป LED สีขาว (โดยหลักแล้วชิป LED สีน้ำเงินหรือรังสีอัลตราไวโอเลตที่เคลือบด้วยสารเคมีเพื่อแปลงแสงสีน้ำเงินให้เป็นส่วนผสมต่อเนื่องของสีเขียว เนื่องจากสารฟอสฟอรัสจำนวนเล็กน้อยที่จำเป็นในการสร้างหลอด LED สีขาวจึงเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจที่จะใช้สารที่มีคุณภาพสูงซึ่งผลิตแสงสีขาวที่มีค่า CRI เท่ากับ 90 (R1-R8) ตั้งแต่เริ่มต้น ชิปสองตัวที่มี CCT ที่แตกต่างกัน (อุณหภูมิสีที่มีความสัมพันธ์) สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างอุณหภูมิสีโดยพลการเพื่อเรียกว่า "สีขาวที่ปรับได้" ในขณะที่ยังคงแสดงผลสีสูง

ในการเข้าถึงคุณภาพแสงที่สูงขึ้นเราจะเพิ่มชิป LED สี แต่ไม่ใช่สีแดงเขียวและน้ำเงินที่แพร่หลายเพราะสเปกตรัมของพวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมสีขาวอยู่แล้ว ในการเข้าถึงการเรนเดอร์สีที่สูงขึ้นจะต้องปิดช่องว่างในสเปกตรัมที่เหลือจาก LED สีขาว ช่องว่างเหล่านี้คือรอยบุ๋มสีฟ้าและลาดสีแดง ในการเติมให้เต็มคุณต้องมี cyan LED และ LED สีแดง ในขณะที่ไฟ LED สีแดงไกลมาพร้อมกับความยาวคลื่นที่หลากหลายไฟ LED สีฟ้าเป็นวิธีที่ยากที่จะได้รับเนื่องจากปัญหา epitaxy ดังนั้นวิธีแก้ปัญหาส่วนใหญ่ที่มีการเรนเดอร์สีสูงใช้การรวมกันของพลังงานต่ำสีน้ำเงินและพลังงานสีเขียวสูงเพื่อ จำกัด ช่องว่างสีฟ้า

เห็นได้ชัดว่าเป็นการยากที่จะเลือกคู่ของตายเพื่อจุดประสงค์เดียว ปัญหามากขึ้นคือการสร้างที่อยู่อาศัย "สากล" 6 หรือ 7-die โดยไม่ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้หรือแพงเกินไปสำหรับลูกค้าที่เป็นไปได้ 70% - ปัญหาด้านความร้อนที่คุณพบในการรวบรวมส่วนประกอบที่เป็นอิสระทางไฟฟ้าจำนวนมาก


4

มุมมองทางเลือก - ซึ่งไม่ขัดแย้งกับคำตอบของ Ariser คือต้นทุนส่วนเพิ่มเหนือ RGB หรือ RGBW หรือ LEDs สีขาวที่มีสารเรืองแสงนั้นมีค่าสูงพอที่ตลาดมวลชนต้องการโซลูชันที่ราคาถูกกว่า ...

ตลาดผู้เชี่ยวชาญ - บางทีผู้ที่พิจารณา CRI 90 เป็นขั้นต่ำเปล่าหรือยืนยันในการทำสิ่งนอกเพื่อดูสิ่งที่พวกเขาจริง ๆดูเหมือนอาจนำมาใช้โซลูชั่นที่กำหนดเองไม่ว่าค่าใช้จ่าย

แต่ถ้าราคาของไฟ LED สีฟ้าลดลง (วิธีที่ไฟ LED สีฟ้าไม่ได้อยู่ที่£ 10) หรือเทคโนโลยีอื่น ๆ ลดต้นทุนส่วนเพิ่มอาจเกิดขึ้นเพียงเพราะไม่มีการประหยัดต้นทุนจากโซลูชันที่ต่ำกว่า


3
เพียงแค่ดูสิ่งที่ทันสมัยใน Instagram และคุณจะเห็นว่าคนทั่วไปให้คำด่าเกี่ยวกับ cri และสิ่งนี้จะไม่เปลี่ยนแปลง แม้แต่หลอดประหยัดพลังงานจำนวนมากที่ใช้งานมาเป็นเวลานานยังคงมี
สัญญาณรบกวนที่

1
R1-14

3
อามันก็เริ่มแล้วในบางรูปแบบ หากนักแล่นเรือยอชท์และนักออกแบบตกแต่งภายในของดูไบยังไม่พบสปอตไลท์ของคุณให้พวกเขาสองสามเดือนหรือเยี่ยมชม boatshow ประเภทที่ถูกต้อง ... :-)
Brian Drummond

3
บางทีฉันควรบอกให้พนักงานขายของเราทำสิ่งนี้ จนถึงตอนนี้เราขายสิ่งนี้ให้กับหอศิลป์เท่านั้น
Ariser

3
ไปแล้ว หยุดต่อไปตัวแทนจำหน่ายงานศิลปะ พวกเขาสามารถแจ้งลูกค้า ใครก็ตามที่มี Monet อยู่บนกำแพงจะไม่คิดราคาขึ้นอีก
Brian Drummond

4

อุปกรณ์ RGBWA มีอยู่จริง พวกมันมีอยู่ทั่วไปสำหรับไฟเวที LED อย่างแม่นยำเพราะมันแก้ปัญหาการได้รับ "สีขาวอบอุ่น"

แน่นอนความจริงที่ว่าแพคเกจนั้นได้รับความนิยมน้อยกว่าและแพงกว่าที่จะทำมากกว่า RGB หรือ RGBW หมายความว่าการติดตั้งโดยใช้เหล่านี้มีราคาแพงกว่า เช่นเดียวกับสิ่งส่วนใหญ่คุณจ่ายเพื่อคุณภาพ! ยังและทั้งหมดพวกเขาออกมีแน่นอน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.